JPS6361824B2 - - Google Patents
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- JPS6361824B2 JPS6361824B2 JP55044256A JP4425680A JPS6361824B2 JP S6361824 B2 JPS6361824 B2 JP S6361824B2 JP 55044256 A JP55044256 A JP 55044256A JP 4425680 A JP4425680 A JP 4425680A JP S6361824 B2 JPS6361824 B2 JP S6361824B2
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- aperture
- lens
- scanning device
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 51
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 9
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/032—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction
- H04N1/036—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction for optical reproduction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、感光体面上にドツト形式の露光走査
を行なわせる光走査装置の改良に関する。
を行なわせる光走査装置の改良に関する。
一般に、レーザプリンタなどにおける書込用光
の光源に用いられる光走査装置としては、例えば
第１図に示すように、レーザ発振器１から発射さ
れたレーザ光を適宜配された反射ミラー２などの
光学系を通して光変調器３に送つて、そこで外部
から送られてくる電気的な画像情報BSに応じた
光変調を行なわせ、その画像情報がのせられた光
信号をビームエキスパンダ４、アナモフイツク光
学系５を介して回転多面鏡６に送り、そこで副走
査Ｙ方向に回転する感光体ドラム８上にfθレンズ
を通して結像されるスポツトを主走査Ｘ方向に偏
向させながら順次露光を行なわせることにより光
記録をなすことができるように構成されている。
なお、図中９は各主走査ラインにおける光記録の
同期をとるために設けられた光センサを示すもの
で、各主走査ラインの前走査（光記録を行なわせ
る前のレーザ光の走査領域）の段階でレーザ光を
検知させ、そのセンサ出力を制御回路１０に送つ
てそこで光変調器３における光変調のタイミング
を適宜とらせるようにしている。また、図中１１
はナイフエツジを示している。
の光源に用いられる光走査装置としては、例えば
第１図に示すように、レーザ発振器１から発射さ
れたレーザ光を適宜配された反射ミラー２などの
光学系を通して光変調器３に送つて、そこで外部
から送られてくる電気的な画像情報BSに応じた
光変調を行なわせ、その画像情報がのせられた光
信号をビームエキスパンダ４、アナモフイツク光
学系５を介して回転多面鏡６に送り、そこで副走
査Ｙ方向に回転する感光体ドラム８上にfθレンズ
を通して結像されるスポツトを主走査Ｘ方向に偏
向させながら順次露光を行なわせることにより光
記録をなすことができるように構成されている。
なお、図中９は各主走査ラインにおける光記録の
同期をとるために設けられた光センサを示すもの
で、各主走査ラインの前走査（光記録を行なわせ
る前のレーザ光の走査領域）の段階でレーザ光を
検知させ、そのセンサ出力を制御回路１０に送つ
てそこで光変調器３における光変調のタイミング
を適宜とらせるようにしている。また、図中１１
はナイフエツジを示している。
このような光走査装置にあつては、感光体ドラ
ム８上に露光されるビームスポツトが適切な大き
さや形状になるように設定する必要があり、その
ため従来では第１図に示すように、ビームエキス
パンダ４とアナモフイツク光学系５とを組合せる
ことによつてスポツトの大きさやその形状を楕円
比などを変えることによつて適宜設定させるよう
にしている。
ム８上に露光されるビームスポツトが適切な大き
さや形状になるように設定する必要があり、その
ため従来では第１図に示すように、ビームエキス
パンダ４とアナモフイツク光学系５とを組合せる
ことによつてスポツトの大きさやその形状を楕円
比などを変えることによつて適宜設定させるよう
にしている。
しかし、このような従来の手段では、アナモフ
イツク光学系を形成させるために充分な光路長を
必要とし、その具体的な設計の段階でレイアウト
上の制限を受けて自由度がなくなつてしまうとと
もに、アナモフイツク光学系素子が高価でコスト
が上つてしまうという問題がある。
イツク光学系を形成させるために充分な光路長を
必要とし、その具体的な設計の段階でレイアウト
上の制限を受けて自由度がなくなつてしまうとと
もに、アナモフイツク光学系素子が高価でコスト
が上つてしまうという問題がある。
本発明はこのような点を考慮してなされたもの
で、従来のアナモフイツク光学系を何ら用いるこ
となく、簡単な手段によつて感光体面上に露光さ
れるスポツトの大きさやその形状を適宜変えて最
適なビームスポツトを設定させることができるよ
うにした光走査装置を提供するものである。
で、従来のアナモフイツク光学系を何ら用いるこ
となく、簡単な手段によつて感光体面上に露光さ
れるスポツトの大きさやその形状を適宜変えて最
適なビームスポツトを設定させることができるよ
うにした光走査装置を提供するものである。
本発明による光走査装置は、ガウシアンビーム
の代表的なレーザ光にあつてはその光軸近傍で平
面波に近い波面（わずかな曲率はもつている）状
態にあるというビーム特性に着目し、第１図のよ
うな光走査装置ではビームスポツト径（2W0）が
fθレンズ７への入射ビーム径（Ｄ）に反比例する
ことを確認したうえで、fθレンズ７への入射ビー
ムの形状を何らかの手段によつて適宜変化させる
ことにより（正確にはfθレンズ７を通過した光の
形状を変化させるようにしてもよい）、そのビー
ムスポツトの大きさおよび形状を任意に変えるこ
とができるという点を利用してなされたものであ
る。
の代表的なレーザ光にあつてはその光軸近傍で平
面波に近い波面（わずかな曲率はもつている）状
態にあるというビーム特性に着目し、第１図のよ
うな光走査装置ではビームスポツト径（2W0）が
fθレンズ７への入射ビーム径（Ｄ）に反比例する
ことを確認したうえで、fθレンズ７への入射ビー
ムの形状を何らかの手段によつて適宜変化させる
ことにより（正確にはfθレンズ７を通過した光の
形状を変化させるようにしてもよい）、そのビー
ムスポツトの大きさおよび形状を任意に変えるこ
とができるという点を利用してなされたものであ
る。
すなわち、ガウシアンビームの特性として、第
２図に示すように、そのビームの進行方向をＺと
するとそのビーム径がＺとともに次式に示す傾射
角θにしたがつて広がつていくことが知られてい
る。
２図に示すように、そのビームの進行方向をＺと
するとそのビーム径がＺとともに次式に示す傾射
角θにしたがつて広がつていくことが知られてい
る。
θ＝λ／πW0 …(1)
ただし、λはビーム波長、W0はビームウエス
ト半径である。
ト半径である。
この関係をいま第３図の光学構成に適用する
と、次式が成立することになる。
と、次式が成立することになる。
θ＝Ｄ／２／ｆ …(2)
ただし、ｆはfθレンズ７の焦点距離、Ｄはfθレ
ンズ７の入射ビーム径（平行光）である。
ンズ７の入射ビーム径（平行光）である。
したがつて、(1)，(2)式から
W0＝2λf／π・Ｄ …(3)
が求まり、(3)式の関係からビームスポツト径2W0
がfθレンズ７への入射ビーム径Ｄに反比例するこ
とがわかる。
がfθレンズ７への入射ビーム径Ｄに反比例するこ
とがわかる。
本発明はこのようなレーザ光の特性を考慮し、
特にアパーチヤーを用いてfθレンズに入射するビ
ーム形状を適宜変化させて感光体ドラム上に露光
されるビームスポツトの大きさおよび形状を最適
に設定させることができるようにしたものであ
る。
特にアパーチヤーを用いてfθレンズに入射するビ
ーム形状を適宜変化させて感光体ドラム上に露光
されるビームスポツトの大きさおよび形状を最適
に設定させることができるようにしたものであ
る。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明による光走査装置にあつては、第４図ａ
に示すように、レーザ発振器１から発射されたレ
ーザ光を第１レンズ１２により絞つたのち第１ミ
ラー１３を介して光変調器３に送つてそこで外部
から送られてくる画像情報BSに応じた光変調を
行なわせ、その変調された光信号を第２ミラー１
４を介して第２レンズ１５に送つて平行光にし、
その平行光をアパーチヤー１６により適宜大きさ
および形状の光信号に変換し、その変換された光
信号を回転多面鏡６で主走査Ｘ方向に偏向させな
がらfθレンズ７および第３、第４ミラー１７，１
８（同図ｂ参照）を通して感光体ドラム８上に最
適スポツトによる露光を順次行なわせることがで
きるように構成されている。なお、ここで第１レ
ンズ１２と第２レンズ１５によつてビームエキス
パンダが構成されている。
に示すように、レーザ発振器１から発射されたレ
ーザ光を第１レンズ１２により絞つたのち第１ミ
ラー１３を介して光変調器３に送つてそこで外部
から送られてくる画像情報BSに応じた光変調を
行なわせ、その変調された光信号を第２ミラー１
４を介して第２レンズ１５に送つて平行光にし、
その平行光をアパーチヤー１６により適宜大きさ
および形状の光信号に変換し、その変換された光
信号を回転多面鏡６で主走査Ｘ方向に偏向させな
がらfθレンズ７および第３、第４ミラー１７，１
８（同図ｂ参照）を通して感光体ドラム８上に最
適スポツトによる露光を順次行なわせることがで
きるように構成されている。なお、ここで第１レ
ンズ１２と第２レンズ１５によつてビームエキス
パンダが構成されている。
第５図は前記アパーチヤー１６の具体的な構成
例を示すもので、平板１６１に穿設された孔部１
６２と、その孔部１６２の上辺および下辺の一部
をそれぞれ塞ぐように平板１６１に取付けられた
ナイフ１６３，１６４とによつて構成されてい
る。ここでは、アパーチヤー１６に入射する断面
d0の円形状のレーザ光（平行光）がナイフ部分１
６３，１６４によつてそれぞれしやへいされて、
縦径d1、横径d2（ここではd2＝d0になるように設
定されている）の断面が小判形のものに変換され
るようにその開口部が形成されている。なお、ア
パーチヤー１６を通過したレーザ光の断面形状
（スポツトの大きさおよび形状）は、正確にはア
パーチヤー１６部分による光の回析が影響して複
雑になるが、その際ビームスポツト径がほぼ前記
(1)式の条件を充足するものとみなすことができ
る。
例を示すもので、平板１６１に穿設された孔部１
６２と、その孔部１６２の上辺および下辺の一部
をそれぞれ塞ぐように平板１６１に取付けられた
ナイフ１６３，１６４とによつて構成されてい
る。ここでは、アパーチヤー１６に入射する断面
d0の円形状のレーザ光（平行光）がナイフ部分１
６３，１６４によつてそれぞれしやへいされて、
縦径d1、横径d2（ここではd2＝d0になるように設
定されている）の断面が小判形のものに変換され
るようにその開口部が形成されている。なお、ア
パーチヤー１６を通過したレーザ光の断面形状
（スポツトの大きさおよび形状）は、正確にはア
パーチヤー１６部分による光の回析が影響して複
雑になるが、その際ビームスポツト径がほぼ前記
(1)式の条件を充足するものとみなすことができ
る。
また、第６図ないし第８図はアパーチヤー１６
の他の構成例をそれぞれ示すもので、第６図のも
のではアパーチヤー１６の開口部の形状が第５図
のものと同じであるが、この場合はそれを通過し
たレーザ光の縦径d3および横径d4（d4＜d0）が何
れも小さくなるようにしその開口部の径を設定
し、第７図のものではアパーチヤー１６の長方形
状の開口部にテーパーを設けて、そのアパーチヤ
ー１６を図中矢印Ｚ方向に移動させることにより
それを通過したレーザ光の断面寸法を適宜変化さ
せることができるようにしている。また、第８図
のものでは、入射レーザ光の断面積よりも小さな
面積をもつた円形の開口部が形成されたアパーチ
ヤー１６をその中心のＺ軸に対して回転させるこ
とにより、それを通過したレーザ光の形状が円か
ら楕円（短径d5が可変となる）に適宜変化させる
ことができるようにしている。
の他の構成例をそれぞれ示すもので、第６図のも
のではアパーチヤー１６の開口部の形状が第５図
のものと同じであるが、この場合はそれを通過し
たレーザ光の縦径d3および横径d4（d4＜d0）が何
れも小さくなるようにしその開口部の径を設定
し、第７図のものではアパーチヤー１６の長方形
状の開口部にテーパーを設けて、そのアパーチヤ
ー１６を図中矢印Ｚ方向に移動させることにより
それを通過したレーザ光の断面寸法を適宜変化さ
せることができるようにしている。また、第８図
のものでは、入射レーザ光の断面積よりも小さな
面積をもつた円形の開口部が形成されたアパーチ
ヤー１６をその中心のＺ軸に対して回転させるこ
とにより、それを通過したレーザ光の形状が円か
ら楕円（短径d5が可変となる）に適宜変化させる
ことができるようにしている。
このように、本発明による光走査装置では、そ
の光学系路中の所定箇所に設けられたアパーチヤ
ー１６の開口部の大きさおよび形状を任意に設定
するだけで、感光体ドラム８上に露光されるスポ
ツトを所望にすることができることになる。
の光学系路中の所定箇所に設けられたアパーチヤ
ー１６の開口部の大きさおよび形状を任意に設定
するだけで、感光体ドラム８上に露光されるスポ
ツトを所望にすることができることになる。
なお、第９図は前記アパーチヤー１６を光学系
路中の第２レンズ１５の直後に配設させるための
具体的な一手段を示すもので、レンズ押えリング
１７を介して第２レンズ１５が孔部内に嵌合され
ているレンズホルダー１８の前面に、適宜大きさ
および形状の開口部が形成されたアパーチヤー１
６をその開口部中心が第２レンズ１５の中心と一
致するように、例えばネジ１９などによつて取付
けるようにしている。
路中の第２レンズ１５の直後に配設させるための
具体的な一手段を示すもので、レンズ押えリング
１７を介して第２レンズ１５が孔部内に嵌合され
ているレンズホルダー１８の前面に、適宜大きさ
および形状の開口部が形成されたアパーチヤー１
６をその開口部中心が第２レンズ１５の中心と一
致するように、例えばネジ１９などによつて取付
けるようにしている。
以上、本発明による光走査装置にあつては、従
来のように光路長が特定されかつ高価なアナモフ
イツク光学系素子を何ら使用することなく、レー
ザ光特有の光伝搬特性に着目して平行光化された
光路中にあつて、かつ、偏向素子の前に適宜開口
部が形成されたアパーチヤーを設けるだけで感光
体面上に露光されるビームスポツトの大きさおよ
び形状を任意に設定させることができ、光学系の
設計自由度が高くなるとともに低コスト化を図る
ことができるなどの種々の優れた利点を有してい
る。
来のように光路長が特定されかつ高価なアナモフ
イツク光学系素子を何ら使用することなく、レー
ザ光特有の光伝搬特性に着目して平行光化された
光路中にあつて、かつ、偏向素子の前に適宜開口
部が形成されたアパーチヤーを設けるだけで感光
体面上に露光されるビームスポツトの大きさおよ
び形状を任意に設定させることができ、光学系の
設計自由度が高くなるとともに低コスト化を図る
ことができるなどの種々の優れた利点を有してい
る。
第１図は従来の光走査装置の概略構成を示す平
面図、第２図はガウシアンビームの光伝搬特性を
示す図、第３図は光走査装置の一部の光学構成を
示す平面図、第４図ａは本発明による光走査装置
の一実施例を示す平面図、同図ｂはそのfθレンズ
および感光体ドラム部分の側面図、第５図ないし
第８図は同実施例におけるアパーチヤーの構成例
をそれぞれ示す斜視図、第９図はアパーチヤーの
具体的な取付手段の一例を示す斜視図である。 １……レーザ発振器、３……光変調器、４……
ビームエキスパンダ、５……アナモフイツク光学
系、６……回転多面鏡、７……fθレンズ、８……
感光体ドラム、１６……アパーチヤー、１７……
レンズ押えリング、１８……レンズホルダー。
面図、第２図はガウシアンビームの光伝搬特性を
示す図、第３図は光走査装置の一部の光学構成を
示す平面図、第４図ａは本発明による光走査装置
の一実施例を示す平面図、同図ｂはそのfθレンズ
および感光体ドラム部分の側面図、第５図ないし
第８図は同実施例におけるアパーチヤーの構成例
をそれぞれ示す斜視図、第９図はアパーチヤーの
具体的な取付手段の一例を示す斜視図である。 １……レーザ発振器、３……光変調器、４……
ビームエキスパンダ、５……アナモフイツク光学
系、６……回転多面鏡、７……fθレンズ、８……
感光体ドラム、１６……アパーチヤー、１７……
レンズ押えリング、１８……レンズホルダー。
Claims (1)
- １ 光記録用のレーザ光源と、該レーザ光をレン
ズ、光偏向素子などの光学系を通して露光面上に
ビームスポツトを形成させるように構成された光
走査装置において、前記光学系の平行光路中にあ
つて、かつ、前記偏向素子の入射側に、前記レー
ザ光の一部を遮蔽するアパーチヤーを設け、該ア
パーチヤーの開口部によりビームスポツトを所定
の形状としたことを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4425680A JPS56141662A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Light beam scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4425680A JPS56141662A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Light beam scanner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56141662A JPS56141662A (en) | 1981-11-05 |
| JPS6361824B2 true JPS6361824B2 (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=12686435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4425680A Granted JPS56141662A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Light beam scanner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56141662A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017054883A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | シャープ株式会社 | 光学素子、光学装置、および投影装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142667A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-27 | Copal Denshi Kk | ビ−ム・プリンタ |
| US5652611A (en) * | 1993-03-11 | 1997-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical scanning system and image forming apparatus employing same for electrophoto graphically forming images |
| CN111917932B (zh) * | 2019-05-10 | 2022-08-30 | 夏普株式会社 | 光扫描装置及具有该光扫描装置的图像形成装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52119331A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Canon Inc | Laser recording device |
| JPS5391759A (en) * | 1976-12-27 | 1978-08-11 | Mansei Kogyo Kk | Optics to obtain equal direction spot from various direction light beam |
| JPS54143661A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Canon Inc | Recording optical system |
-
1980
- 1980-04-04 JP JP4425680A patent/JPS56141662A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52119331A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Canon Inc | Laser recording device |
| JPS5391759A (en) * | 1976-12-27 | 1978-08-11 | Mansei Kogyo Kk | Optics to obtain equal direction spot from various direction light beam |
| JPS54143661A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Canon Inc | Recording optical system |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2017054883A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | シャープ株式会社 | 光学素子、光学装置、および投影装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56141662A (en) | 1981-11-05 |
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