JPS64684B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS64684B2 JPS64684B2 JP57231674A JP23167482A JPS64684B2 JP S64684 B2 JPS64684 B2 JP S64684B2 JP 57231674 A JP57231674 A JP 57231674A JP 23167482 A JP23167482 A JP 23167482A JP S64684 B2 JPS64684 B2 JP S64684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- lens
- light beam
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ光を用いた光プリンタ、フアク
シミリ、デイスプレイ装置等に使用される光走査
装置に関するものである。
シミリ、デイスプレイ装置等に使用される光走査
装置に関するものである。
従来この種の光走査装置としては、ガルバノミ
ラーや回転多面鏡を使用したメカニカル光スキヤ
ナーあるいは音響光学、電気光学結晶を用いたノ
ンメカニカル光スキヤナー等が知られている。
ラーや回転多面鏡を使用したメカニカル光スキヤ
ナーあるいは音響光学、電気光学結晶を用いたノ
ンメカニカル光スキヤナー等が知られている。
しかしながら、従来の光ビームをレンズで集光
し、光スキヤナーで収束ビームを走査する光走査
装置では、投影面において走査された光ビームは
投影面の走査中心部と端部において、光ビーム径
と光走査速度に差を生じ、均一でかつ歪のない画
像が得られないという欠点を有していた。このよ
うな欠点を解消するために、従来は、光スキヤナ
ーと投影面との間に各種レンズを組合せたレンズ
系、いわゆるfθレンズを設置したものがある。
し、光スキヤナーで収束ビームを走査する光走査
装置では、投影面において走査された光ビームは
投影面の走査中心部と端部において、光ビーム径
と光走査速度に差を生じ、均一でかつ歪のない画
像が得られないという欠点を有していた。このよ
うな欠点を解消するために、従来は、光スキヤナ
ーと投影面との間に各種レンズを組合せたレンズ
系、いわゆるfθレンズを設置したものがある。
第１図は、このようなfθレンズを用いた従来の
光走査装置の一例を示す構成図である。この装置
は、レーザ光源１からの光を収束レンズ２によつ
て所定ビーム径に収束させ、例えば回転多面鏡
（ポリゴンミラー）３に投射し、ここからの反射
光をfθレンズ４を介して投影面である感光ドラム
５に投影するようにしている。
光走査装置の一例を示す構成図である。この装置
は、レーザ光源１からの光を収束レンズ２によつ
て所定ビーム径に収束させ、例えば回転多面鏡
（ポリゴンミラー）３に投射し、ここからの反射
光をfθレンズ４を介して投影面である感光ドラム
５に投影するようにしている。
ここで、fθレンズ４が設置されていない場合、
光ビーム径が一定でかつ光走査速度が等しくなる
点の軌跡は破線lBで示すように円弧状であつて、
投影面上では走査歪を起す。fθレンズ４はこのよ
うな走査歪を補正するためのもので、各種レンズ
を数枚組合せて構成されており、レンズ系の設計
が複雑であり、製造工程も多く、一般に高価であ
る難点を有している。
光ビーム径が一定でかつ光走査速度が等しくなる
点の軌跡は破線lBで示すように円弧状であつて、
投影面上では走査歪を起す。fθレンズ４はこのよ
うな走査歪を補正するためのもので、各種レンズ
を数枚組合せて構成されており、レンズ系の設計
が複雑であり、製造工程も多く、一般に高価であ
る難点を有している。
ここにおいて、本発明はこのような高価はfθレ
ンズを用いることなく走査中心部と端部において
歪のない画像が得られ、構成が簡単で、安価な光
走査装置を実現しようとするものである。
ンズを用いることなく走査中心部と端部において
歪のない画像が得られ、構成が簡単で、安価な光
走査装置を実現しようとするものである。
本発明に係る装置は、レンズまでの光学的な距
離を異にする（結像位置を異にする）複数個の光
源を設け、これらの光源をビームの振れ角に応じ
て選択して駆動するようにした点に特徴がある。
離を異にする（結像位置を異にする）複数個の光
源を設け、これらの光源をビームの振れ角に応じ
て選択して駆動するようにした点に特徴がある。
第２図は本発明に係る装置の一実施例を示す構
成ブロツク図である。ここでは２個の光源を使用
する場合について例示する。この実施例におい
て、１ａは第１の光源、１ｂは第２の光源で、こ
れらは例えば半導体レーザが用いられ、各光源は
光軸が互いに直交するように設置されている。１
０は第１の光源１ａと第２の光源１ｂの間に設置
されたハーフミラーで、光源１ａからの光ビーム
は通過し、光源１ｂからの光ビームは反射し、各
光源１ａ，１ｂはこのハーフミラー１０を介した
光ビームの光軸が共に一致するようにハーフミラ
ー１０に対して設置されている。２は集束レン
ズ、３は回転多面鏡で、第１の光源１ａからの光
ビーム及び第２の光源１ｂからの光ビームが、収
束レンズ２で収束されて投射され、ここからの反
射光が感応ドラム（走査面）５上に投影される。
成ブロツク図である。ここでは２個の光源を使用
する場合について例示する。この実施例におい
て、１ａは第１の光源、１ｂは第２の光源で、こ
れらは例えば半導体レーザが用いられ、各光源は
光軸が互いに直交するように設置されている。１
０は第１の光源１ａと第２の光源１ｂの間に設置
されたハーフミラーで、光源１ａからの光ビーム
は通過し、光源１ｂからの光ビームは反射し、各
光源１ａ，１ｂはこのハーフミラー１０を介した
光ビームの光軸が共に一致するようにハーフミラ
ー１０に対して設置されている。２は集束レン
ズ、３は回転多面鏡で、第１の光源１ａからの光
ビーム及び第２の光源１ｂからの光ビームが、収
束レンズ２で収束されて投射され、ここからの反
射光が感応ドラム（走査面）５上に投影される。
６ａ，６ｂは第１、第２の光源１ａ，１ｂをそ
れぞれ駆動させる駆動回路、７は画像信号を駆動
回路６ａ，６ｂに選択して印加するスイツチであ
る。各駆動回路６ａ，６ｂは、スイツチ７を介し
て印加される画像信号に応じて、第１、第２の光
源１ａ，１ｂから出射する光ビームの光強度を変
調させる。
れぞれ駆動させる駆動回路、７は画像信号を駆動
回路６ａ，６ｂに選択して印加するスイツチであ
る。各駆動回路６ａ，６ｂは、スイツチ７を介し
て印加される画像信号に応じて、第１、第２の光
源１ａ，１ｂから出射する光ビームの光強度を変
調させる。
第３図は各光源１ａ，１ｂ、レンズ２の光学的
配置を説明するための説明図である。なお、この
図では回転多面鏡は省略してある。この図におい
て、実線は第１の光源１ａの光ビームを、また、
破線は第２の光源１ｂの光ビームをそれぞれ示し
ている。第１の光源１ａと第２の光源１ｂは、こ
の図に示すように、ハーフミラー１０によつて光
軸が一致するように、また、その結像位置がそれ
ぞれ異なつたＡ点とＢ点となるように配置されて
いる。すなわち、各光源１ａ，１ｂと、集束レン
ズ２までの光学的な距離a1，a2は、(1)式及び(2)式
で与えられるように選定してある。
配置を説明するための説明図である。なお、この
図では回転多面鏡は省略してある。この図におい
て、実線は第１の光源１ａの光ビームを、また、
破線は第２の光源１ｂの光ビームをそれぞれ示し
ている。第１の光源１ａと第２の光源１ｂは、こ
の図に示すように、ハーフミラー１０によつて光
軸が一致するように、また、その結像位置がそれ
ぞれ異なつたＡ点とＢ点となるように配置されて
いる。すなわち、各光源１ａ，１ｂと、集束レン
ズ２までの光学的な距離a1，a2は、(1)式及び(2)式
で与えられるように選定してある。
１／a1＝１／ｆ−１／b1 ………(1)
１／a2＝１／ｆ−１／b2 ………(2)
ただし、ｆ：収束レンズ２の焦点距離
ここで、b1，b2は、第２図において(3)式、(4)式
で表わされる。
で表わされる。
b1＝d2／４（１／cosθ2＋３）＋d1 ………(3)
b2＝d2／４（３／cosθ2＋１）d1 ………(4)
ただし、
d2：回転多面鏡３の反射面と感光ドラム５までの
距離 θ2：光ビームの最大走査角 （θ＝０は光ビームの結像点が、感光ドラム５の
巾の中央に位置する） 第２図において、スイツチ７は、回転多面鏡３
によつて振られる光ビームの振れ角（走査角）θ
に応じて接点ａ又は接点ｂ側に選択して駆動され
る。すなわち、光ビームの振れ角θ（この振れ角
は回転多面鏡の回転角に対応）が、−θ1θθ1
である範囲では、スイツチ７は接点ａ側に接続さ
れ、画像信号を駆動回路６ａ側に加え、第１の光
源１ａからの光ビームが感光ドラム５上に走査さ
れるようにする。また、光ビームの振れ角θが、
θ1＜θ＜θ2または−θ1＞θ＞−θ2の範囲では、ス
イツチ７は接点ｂ側に接続され、画像信号を駆動
回路６ｂ側に加え、第２の光源１ｂからの光ビー
ムが感光ドラム５上に走査されるようにする。
距離 θ2：光ビームの最大走査角 （θ＝０は光ビームの結像点が、感光ドラム５の
巾の中央に位置する） 第２図において、スイツチ７は、回転多面鏡３
によつて振られる光ビームの振れ角（走査角）θ
に応じて接点ａ又は接点ｂ側に選択して駆動され
る。すなわち、光ビームの振れ角θ（この振れ角
は回転多面鏡の回転角に対応）が、−θ1θθ1
である範囲では、スイツチ７は接点ａ側に接続さ
れ、画像信号を駆動回路６ａ側に加え、第１の光
源１ａからの光ビームが感光ドラム５上に走査さ
れるようにする。また、光ビームの振れ角θが、
θ1＜θ＜θ2または−θ1＞θ＞−θ2の範囲では、ス
イツチ７は接点ｂ側に接続され、画像信号を駆動
回路６ｂ側に加え、第２の光源１ｂからの光ビー
ムが感光ドラム５上に走査されるようにする。
ここで、θ1とθ2は(5)式のような関係としておく
ものとする。
ものとする。
θ1＝cos-1（２／１＋１／cosθ2） ………(5)
このように動作させると、感光ドラム５上に走
査される光ビームは、第１の光源からのものと第
２の光源からのものに交互に切り換り、これらの
各光ビームによる結像位置は第２図に示す実線
LA，LB1，LB2の通りとなる。そして、θ1とθ2とを
(5)式のような関係とした場合、第２図において、
結像位置と感光ドラム５の走査面との誤差εA、εB
は、(6)式で示す通りとなり最小にすることがで
き、感光ドラム５上でのビームスポツト径を一様
にすることができる。
査される光ビームは、第１の光源からのものと第
２の光源からのものに交互に切り換り、これらの
各光ビームによる結像位置は第２図に示す実線
LA，LB1，LB2の通りとなる。そして、θ1とθ2とを
(5)式のような関係とした場合、第２図において、
結像位置と感光ドラム５の走査面との誤差εA、εB
は、(6)式で示す通りとなり最小にすることがで
き、感光ドラム５上でのビームスポツト径を一様
にすることができる。
εA＝εB＝±d2／４（１／cosθ2−１） ………(6)
第２図に示す構成の装置において、各寸法値の
一例を示せば次の通りとなる。
一例を示せば次の通りとなる。
走査幅 ｌ＝2100mm（A4）
走査距離 d2＝300mm
レンズ２と回転多面鏡３との距離 d1＝50mm
レンズ２の焦点距離 ｆ＝10.2mm
θ1＝13.80゜
θ2＝19.29゜
a1＝10.502mm
a2＝10.495mm
b1＝354.5mm
b2＝363.4mm
εA＝εB＝±4.5mm
ビームスポツト径 φ100μ
焦点深度 Ｚ＝±5.0mm
なお、前記した説明及び(1)〜(6)式はいずれも光
源が２個の場合を想定したものであるが、２以上
使用してもよい。この場合、各光源は複数個のハ
ーフミラーを介してそれぞれの光軸が一致するよ
うに設置されるものとし、各光源からの光ビーム
による走査領域は、光源の数だけ分割され、結像
位置誤差を更に小さくできる。また、走査距離d2
を小さくすることが可能となり、装置を小型にす
ることができる。
源が２個の場合を想定したものであるが、２以上
使用してもよい。この場合、各光源は複数個のハ
ーフミラーを介してそれぞれの光軸が一致するよ
うに設置されるものとし、各光源からの光ビーム
による走査領域は、光源の数だけ分割され、結像
位置誤差を更に小さくできる。また、走査距離d2
を小さくすることが可能となり、装置を小型にす
ることができる。
また、光ビームは回転多面鏡によつて感光ドラ
ム上に走査されるようにしたが、ガルバノミラー
やノンメカニカル光スキヤナー等、他の手段によ
つて走査させるようにしてもよい。
ム上に走査されるようにしたが、ガルバノミラー
やノンメカニカル光スキヤナー等、他の手段によ
つて走査させるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、高価な
f0レンズ等を使用することなく、簡単な構成で歪
のない画像が得られる光走査装置が実現できる。
f0レンズ等を使用することなく、簡単な構成で歪
のない画像が得られる光走査装置が実現できる。
第１図は従来の光走査装置の一例を示す構成
図、第２図は本発明に係る装置の一実施例を示す
構成ブロツク図、第３図は各光源とレンズの光学
的配置を説明するための説明図である。 １ａ，１ｂ……光源、２……レンズ、３……回
転多面鏡、５……感光ドラム、１０……ハーフミ
ラー、６ａ，６ｂ……駆動回路、７……スイツ
チ。
図、第２図は本発明に係る装置の一実施例を示す
構成ブロツク図、第３図は各光源とレンズの光学
的配置を説明するための説明図である。 １ａ，１ｂ……光源、２……レンズ、３……回
転多面鏡、５……感光ドラム、１０……ハーフミ
ラー、６ａ，６ｂ……駆動回路、７……スイツ
チ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光ビームを走査面上で走査する装置におい
て、 複数個の光源をハーフミラーを介して光軸が一
致するように設置するとともに、前記複数個の光
源からの光ビームの結像位置が異なるようにし、
前記複数個の光源を光ビームの振れ角に応じて選
択して駆動するように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 |
|---|---|---|---|
| JP57231674A JPS59116715A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231674A JPS59116715A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116715A JPS59116715A (ja) | 1984-07-05 |
| JPS64684B2 true JPS64684B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=16927201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231674A Granted JPS59116715A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116715A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7876485B2 (en) | 2007-02-09 | 2011-01-25 | Ricoh Company, Ltd. | Light scanning unit and image forming apparatus using the same |
| JP5170171B2 (ja) * | 2010-06-22 | 2013-03-27 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 光走査装置 |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57231674A patent/JPS59116715A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59116715A (ja) | 1984-07-05 |
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