JPS62278522A - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （発明の分野》 本発明は光ビームを偏向して走査面上を走査させる光ビ
ーム走査装置に関し、特に詳細には走査面上において走
査線の周期的なピッチむらが生じることを防止すること
のできる光ビーム走査装置に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術〉 近年、光ビームを用いて画像の読取りおよび／または記
録を行なう光ビーム走査装置が種々開発されている。こ
のような装置においては、光源から発せられた光ビーム
は、回転多面鏡等の一向器によって反射偏向ざれて、一
定速度で相対的に偏向方向にｇ！直な方向に送られる（
副走査される）走査面上を主走査ずるようになっている
。しかしながら、従来の走査装置において用いられる回
転多面鏡は、光ビームの入射する各反射面をそれぞれ回
転多面↓１の反射軸に対して完全に平行にすることは技
術的に難しく、いわゆる面倒れが生じてしまう場合が多
い。このような而倒れが生じるど各反射面により反射さ
れる光ビームの反射方向が副走査方向に異なったものと
なり、走査面上に形成される走査線の間隔（ピッチ）に
むらが生じてしまうという不都合がある。このようなピ
ッチむらを視認する人間の視覚感度は第５図に示すよう
に走査線の空間周波数によって異なり、図示のように、
ピッチむらの視認限界値は空間周波数１本／履付近で最
も小さくなり最も視覚感度が高くなる。また空間周波数
が大きくなると視覚感度は急激に低下する。ところで、
回転多面鏡を用いた走査装置においては走査線の空間周
波数が１本／ｓ＋付近であることが多く、ピッチむらが
非常に目立ってしまう問題がある。また、上記面倒れに
よるピッチむらは各反射面毎に決まっており、走査面上
において同様のピッチむらが周期的に生じるため、ピッ
チむらは一層目立ち易いものとなる。

上記ピッチむらを無くすために従来より種々の方法が提
案されており、中でもアナモルフィック光学系等の光学
手段により、ピッチむらを解除するようにした走査装置
が数多く提案されている。

すなわら、アナモルフィック光学系を備えた光ビーム走
査装置は、ビーム光源と回転多面鏡の間にシリンドリカ
ルレンズ等の入射用光学系を設け、光ビームを回転多面
鏡に、回転多面鏡の回転軸に垂直な線像として入射させ
ると共に、回転多面鏡と走査面の間に、副走査方向にお
いて回転多面鏡と走査面とを共役関係にし、回転多面鏡
に１１像として入射せしめられた光ビームを走査面上に
おいて点像に結像せしめるアナモルフィック光学系を設
けて、而倒れの有無にかかわらず、光ビームを走査面上
の所定の位置に結像させるようにしたものである。

しかしながら、このような光学的補正方法によっても、
補正光学系の像面湾曲、および回転多面鏡の回転により
同一反射面内で光ビームの反射位置が移動するため、上
記走査線ピッチむらを完全になくずことは困難であり、
周期的なピッチむらはいくらか残存してしまうという問
題がある。

（発明の目的） 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、回転多面鏡に而倒れが生じても、この而倒れにより
走査面上に周期的なピッチむらがあられれることを防止
し、ピッチむらを目立たなくすることのできる光ビーム
走査装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の光ビーム走査装置は、光ビームの光路上に、該
光ビームをランダムに副走査方向に微小偏向する微小偏
向手段が設けられたことを特徴とするものである。

すなわち、上記微小偏向手段が設けられたことにより、
光ビームは回転多面鏡の面倒れの有無にかかわらず、ラ
ンダムに副走査方向に微小偏向されるので、走査面上に
おいてランダムに副走査方向に位置ずれする。従って走
査面上において面倒れによる周期的なとッチむらはあら
れれなくなり、ピッチむらは視認され難くなるため、最
終的に得られた画像の画質を向上させることができる。

なお、ここでランダムとは、微小幅向のタイミングおよ
び／または偏向器がランダムであることを意味し、タイ
ミングが一定である場合には各走査線毎に微小偏向を行
なってもよいし、各走査線内で複数回一定ｎ隔に微小偏
向してもよい。また偏向ｍは、微小偏向のタイミングが
一定である場合にはランダムになるようにし、またタイ
ミングがランダムである場合には一定であってもランダ
ムであってもよい。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様について説明す
る。

第１図は本発明の一実施態様による光ビーム走査装置の
概略図である。

ビーム光源１から発せられた光ビーム２は、微小偏向手
段である音響光学偏向器（ＡＯＤ）３を通過した後、矢
印六方向に回転する回転多面＆ｉ４の反射面４ａに入射
し、反射面４ａにより反ＩＱ向される。反射偏向された
光ビーム２は光路上に設けられたｆθレンズなどの走査
レンズ５を通過した後、矢印Ｃ方向に搬送される（副走
査される）走査面６上を矢印Ｂ方向に主走査する。この
ように前記回転多面鏡４により光ビーム２の偏向を行な
う場合に反射面４ａに面倒れが生じると、走査面６上の
主走査線には周期的に一定のピッチむらが生じてしまう
。そこで本装置においては前記ＡＯＤ３により光ビーム
２を副走査方向にランダムに微小偏向し、ピッチむらを
目立ちにくくするようになっている。以下、第１図に示
す装置の側面概念図である第２図を参照し、ＡＯＤ３の
作用について説明する。

前記反射面４ａに一点鎖線で示すように面倒れが生じる
と、反射面４ａに反射された光ビーム２の光路は図中一
点鎖線で示すように上下方向に傾いたものとなり、走査
面６上においては副走査方向の位置ずれ、すなわちピッ
チむらとしてあられれる。

またこのピッチむらは反射面４ａによって決まるので、
一定周期で同様のピッチむらがあられれることになる。

そこでこの回転多面鏡に入射する手前の光路上に設けら
れた前記ＡＯＤ３は、入射する光ビーム２が回転多面鏡
に入射するのに先立って光ビーム２を図中一点鎖線で示
すように副走査方向に微小偏向する。このＡＯＤ３は１
つの反射面４ａが光ビーム２を反射偏向する間に複数回
一定のタイミングで微小偏向を行ない、その騙向伍はラ
ンダムになっている。従って走査面６上ドおける各主走
査線は、１本の主走査線の中で副走査方向の位置が少し
ずつランダムに異なったものとなるので、面倒れにより
周期的に光ビーム２の光路がずれても、走査面６上にお
いて周期的なピッチむらはあられれなくなる。ＡＯＤ３
が上記のように駆動している場合と、駆動を停止してい
る場合の、ＡＯＤ、３の偏向タイミング毎の走査面６上
における光ビームの位置は第３図に示すようになる。Ａ
ＯＤ３が偏向を行なわない場合には光ビームの位置第３
図（ａ　）に示すように、主走査線内において０１走査
方向に一定となり、反射面の面倒れによるピッチむらは
そのままあられれる。これに対してＡＯＤ３による微小
偏向が行なわれると、第３図（ｂ）に示すように各主走
査線は一定間隔でランダムな偏向ｆｆ１ｘだけ０１走査
方向に微小変位せしめられる。従って周期的なピッチむ
ら°は目立ちにくくなり、最終的に得られた画像の画質
は大きく向上する。

なお、上記実Ｉ＃ｉ態様において、ＡＯＤ３は一回主走
査を行なう間に複数回微小偏向を行なうものとなってい
るが、微小偏向のタイミングは主走査が開始される毎で
あってもよい。その場合には走査面６上での走査線は互
いに平行となるが、ビツヂむらはランダムにあられれる
ようになるので、周期的に同様のピッチむらが生じる場
合に比べてピッチむらが視認され難くなる。また、ＡＯ
Ｄ３は偏向量がランダムであるものの他に、ランダムな
タイミングで一定量の微小偏向を行なうものであっても
よく、偏向面、タイミング共にランダムであってもよい
。また、いずれの場合にも、個々の回転多面鏡の各反射
面の而倒れ量を予め測定しておき、測定された値に基づ
いて面倒れ量を補正した上、ランダムに偏向するようＡ
ＯＤ３の偏向量を決めるようにすれば、効果的に周期的
なピッチむらを解消することができる。

さらに、微小偏向手段としては前述したＡＯＤ以外にも
音響光学変調器（ＡＯＭ）を用いることもできる。ＡＯ
Ｍは光ご一ム走査装置が光ビーム走査記録装置である場
合には光ビームの変調器として設【プられている場合が
多いので、変調器であるＡＯＭを光ビームの微小偏向手
段として共用すれば、装置に新たに微小偏向手段を付は
加える必要がなく、便利である。また、第４図に示すよ
うに、光ビーム２の光路上にガルバノメータミラー１３
を設け、このガルバノメータミラー１３により光ビーム
２をランダムに副走査方向に微小偏向するようにしても
よい。

また、以上微小偏向手段以外に面倒れ補正手段が設けら
れていない実施態様について説明したが、本発明の装置
は前述したようなアナモルフィック光学系等の光学的補
正手段を備えた装置であってもよく、その場合には、光
学的補正手段で補正しきれない走査線のピッチむらを微
小偏向手段により目立らにくくするようにすればよい。

このように光学的補正手段と微小偏向手段を併用する場
合には、而倒れの影響をより精度よく補正することがで
きるとともに、微小偏向手段がＡＯＤであれば、ＡＯＤ
単独で補正を行なう場合に比べて光ビームの偏向角度範
囲がより小さいＡＯＤを、すなわらより安価なＡＯＤを
使用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の光ビーム走査ｌ装置によれ
ば、光ビームを副走査方向にランダムに微小偏向する微
小偏向手段を設けたことにより、光ビームの走査面上に
おける位置をランダムに副走査方向に変位させて回転多
面鏡の面倒れによる周期的なピッチむらが走査面上に生
じることを防止し、最終的に得られた画像の画質を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による光ビーム走査装置の
概要を示す斜視図、 第２図は上記装置の側面概念図、 第３図＜ａ）、（ｂ）はＡＯＤを駆動しない場合と駆動
した場合の走査面上における光ビームの位置を示す概略
図、 第４図は本発明の他の実施態様における微小偏向手段を
示づ斜視図、 第５図は走査線の空間周波数とピッチむらの視認限界値
の関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対的に副走査方向に送られる走査面上に回転多面鏡に
   より反射偏向された光ビームを主走査方向に走査させる
   光ビーム走査装置において、前記光ビームの光路上に、
   該光ビームをランダムに前記副走査方向に微小偏向する
   微小偏向手段が設けられたことを特徴とする光ビーム走
   査装置。