JP2875353B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning deviceInfo
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- JP2875353B2 JP2875353B2 JP15419890A JP15419890A JP2875353B2 JP 2875353 B2 JP2875353 B2 JP 2875353B2 JP 15419890 A JP15419890 A JP 15419890A JP 15419890 A JP15419890 A JP 15419890A JP 2875353 B2 JP2875353 B2 JP 2875353B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザプリンタやデジタル複写機などに利用
される光走査装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used for a laser printer, a digital copying machine, and the like.
従来の技術 近年、簡易で高品質な印刷方法として電子写真法が開
発され、これを実現する装置としては光走査装置が存し
ている。この光走査装置とは、少なくとも一つの反射面
を備えた走査鏡を駆動装置の回転軸に取付けてレーザ光
源の出射光路上に配置し、前記走査鏡の反射面の反射光
路上に被走査面が相対的に副走査移動する感光部材を位
置させたものであり、この光路や光学部品の配置の違い
などによってポストオブジェクティブ型やプレオブジェ
クティブ型の光走査装置（共に図示せず）が存してい
る。このような光走査装置は、回転する走査鏡等の光偏
向器でレーザ光源の出射光を偏向走査して主走査光を形
成し、この主走査光を相対的に副走査移動する感光部材
の被走査面に照射して静電潜像を形成する。そして、例
えば、この感光部材の静電潜像を帯電トナーで現像して
印刷用紙に転写するなどして、電子写真法による画像形
成を実行する。2. Description of the Related Art In recent years, an electrophotographic method has been developed as a simple and high-quality printing method, and an optical scanning device exists as a device for realizing the electrophotographic method. This optical scanning device is such that a scanning mirror having at least one reflection surface is mounted on a rotation axis of a driving device and arranged on an emission optical path of a laser light source, and a scanning surface is provided on a reflection optical path of the reflection surface of the scanning mirror. There is a post-objective or pre-objective type optical scanning device (both not shown) due to differences in the optical path and the arrangement of the optical components. I have. Such an optical scanning device forms a main scanning light by deflecting and scanning the output light of a laser light source with an optical deflector such as a rotating scanning mirror, and forms a main scanning light by moving the main scanning light relatively in a sub-scanning direction. The electrostatic latent image is formed by irradiating the surface to be scanned. Then, for example, the electrostatic latent image on the photosensitive member is developed with a charged toner and transferred to a printing paper to form an image by electrophotography.
ここで、上述のような光走査装置では、一般的にはレ
ーザ光源としてレーザダイオードを利用しているが、こ
れは温度変化に従って波長が変化する特性を有してい
る。この場合、レーザ光の波長が変化すると結像光学系
の屈折率も変化してビームウエスト位置が変動するの
で、高品質な画像形成等を実現するためには温度変化に
従って変化する結像位置を補正する手段が必要である。Here, in the above-described optical scanning device, a laser diode is generally used as a laser light source, which has a characteristic that a wavelength changes according to a temperature change. In this case, when the wavelength of the laser beam changes, the refractive index of the imaging optical system also changes, and the beam waist position changes. A means for correcting is required.
このような課題を解決するものとしては特公平１−28
381号公報に開示された光走査装置が存する。これは温
度変化によって光学部品の保持部材が膨張して結像位置
が変位することを補正するもので、レーザダイオードや
コリメータレンズの保持部材の熱膨張と、これら保持部
材の連結部材の熱膨張とが相殺されるように各部を形成
してビームウエスト位置を一定に維持するようになって
おり、レーザダイオードの発熱はペルチェ素子の冷却作
用で補償している。To solve such problems, Japanese Patent Publication No. 1-28
There is an optical scanning device disclosed in Japanese Patent Publication No. 381. This corrects that the holding member of the optical component expands due to a temperature change and the imaging position is displaced, and the thermal expansion of the holding member of the laser diode or the collimator lens, and the thermal expansion of the connecting member of these holding members. Are formed so that the beam waist position is kept constant, and the heat generated by the laser diode is compensated by the cooling action of the Peltier element.
また、一般的に光走査装置では被走査面上の走査ライ
ンは直線状になっているが、このような直線上に結像光
学系で収束されている光偏向器で偏向走査されたレーザ
光のビームウエストを位置させることは困難である。In general, in an optical scanning device, a scanning line on a surface to be scanned is linear, but a laser beam deflected and scanned by an optical deflector converged on such a straight line by an imaging optical system. It is difficult to locate the beam waist.
そこで、このような課題を解決するものとしては特開
昭58−57108号公報に開示された光走査装置が存する。
これはレーザダイオードや結像光学系の光学部品などを
光軸方向に移動自在に支持して位置制御するようにした
もので、このような機構を制御駆動することで走査中の
被走査面に対するビームウエスト位置の変位を補正する
ようになっている。To solve such a problem, there is an optical scanning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-57108.
This is to control the position by supporting the laser diode and the optical components of the imaging optical system so as to be movable in the optical axis direction. By controlling and driving such a mechanism, the scanning target surface is scanned. The displacement of the beam waist position is corrected.
発明が解決しようとする課題 特公平１−28381号公報に開示された光走査装置で
は、光学部品に連結された各部の熱膨張を利用してビー
ムウエスト位置の変位を補正するようになっているが、
実際には設計値どうりに熱膨張する部材を製作すること
は極めて困難である。さらに、特公平１−28381号公報
に開示された光走査装置では、ペルチェ素子の冷却作用
でレーザダイオードの温度を均一化しているが、これで
は構造が複雑で装置の生産性が低下することになる。Problems to be Solved by the Invention In the optical scanning device disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-28381, the displacement of the beam waist position is corrected by using the thermal expansion of each part connected to the optical component. But,
In practice, it is extremely difficult to produce a member that expands thermally as designed. Furthermore, in the optical scanning device disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-28381, the temperature of the laser diode is made uniform by the cooling action of the Peltier element. However, this reduces the productivity of the device due to its complicated structure. Become.
一方、特開昭58−57108号公報に開示された光走査装
置では、各光学部品を光軸方向に位置制御することで主
走査ライン上にビームウエストが位置するようにしてい
るが、このように光学部品を移動させることは光学的な
精度や装置の信頼性を低下させることになって好ましく
なく、また、光走査の速度が光学部品の位置制御の速度
に規制されるので装置の高速化も阻害される。On the other hand, in the optical scanning device disclosed in JP-A-58-57108, the beam waist is positioned on the main scanning line by controlling the position of each optical component in the optical axis direction. Moving the optical components undesirably reduces the optical accuracy and the reliability of the device, which is not desirable. In addition, since the speed of optical scanning is restricted by the speed of position control of the optical components, the speed of the device increases. Is also inhibited.
課題を解決するための手段 請求項１記載の発明は、レーザ光源から被走査面に至
る光路上に電気光学レンズを含む結像光学系と光偏向器
とを配置し、レーザ光源から出射されて結像光学系で収
束されたレーザ光のビームウエスト位置を検出する結像
位置検出手段を設け、この結像位置検出手段の検出値に
対応した直流電圧を前記電気光学レンズに印加して光路
内のビームウエスト位置を補正する結像位置均一化手段
を設けた。Means for Solving the Problems According to the invention of claim 1, an image forming optical system including an electro-optical lens and an optical deflector are arranged on an optical path from a laser light source to a surface to be scanned. Imaging position detection means for detecting a beam waist position of the laser light converged by the imaging optical system, and applying a DC voltage corresponding to a detection value of the imaging position detection means to the electro-optical lens to thereby form an optical path in the optical path; An image forming position equalizing means for correcting the beam waist position of the image is provided.
請求項２記載の発明は、レーザ光源から出射されて結
像光学系で収束されると共に光偏向器で偏向走査された
レーザ光の走査中のビームウエスト位置の変位置を検出
する走査結像位置検出手段を設け、この走査結像位置検
出手段の検出値に対応した高周波電圧を電気光学レンズ
に印加して走査中のビームウエスト位置の変位を補正す
る走査位置均一化手段を設けた。According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning image forming position for detecting a change position of a beam waist position during scanning of a laser beam emitted from a laser light source, converged by an image forming optical system, and deflected and scanned by an optical deflector. And a scanning position equalizing means for correcting a displacement of a beam waist position during scanning by applying a high-frequency voltage corresponding to a detection value of the scanning image forming position detecting means to the electro-optical lens.
作用 請求項１記載の発明は、レーザ光源から出射されて電
気光学レンズを含む結像光学系で収束されたレーザ光の
ビームウエスト位置を結像位置検出手段で検出し、この
検出値に対応した直流電圧を結像位置均一化手段が電気
光学レンズに印加して光路内のビームウエスト位置を補
正することで、レーザ光のビームウエスト位置を、その
変位に従ってフィードバック制御される電気光学レンズ
で一回の走査毎に補正することができる。According to the first aspect of the present invention, the beam waist position of the laser light emitted from the laser light source and converged by the image forming optical system including the electro-optical lens is detected by the image position detecting means, and the detected value corresponds to the detected value. The DC voltage is applied to the electro-optical lens by the imaging position equalizing means to correct the beam waist position in the optical path, so that the beam waist position of the laser beam is adjusted once by the electro-optical lens that is feedback-controlled according to the displacement. Can be corrected for each scan.
請求項２記載の発明は、レーザ光の走査中のビームウ
エスト位置の変位量を走査結像位置検出手段で検出し、
この検出値に対応した高周波電圧を走査位置均一化手段
が電気光学レンズに印加して走査中のビームウエスト位
置の変位を補正することで、偏向走査されたレーザ光の
ビームウエスト位置を、その変位に従ってフィードバッ
ク制御される電気光学レンズで走査中に補正することが
できるので、従来の光走査装置では必然的に生じていた
走査中の像面湾曲等の収差を補正することができる。According to a second aspect of the present invention, the amount of displacement of the beam waist position during scanning of the laser beam is detected by the scanning image position detecting means,
The scanning position equalizing means applies a high-frequency voltage corresponding to the detected value to the electro-optical lens to correct the displacement of the beam waist position during scanning, thereby changing the beam waist position of the deflected and scanned laser light by the displacement. Can be corrected during scanning by an electro-optical lens that is feedback-controlled according to the following formula, so that aberrations such as curvature of field during scanning that have been inevitably generated in the conventional optical scanning device can be corrected.
実施例 請求項１記載の発明の実施例を第１図ないし第８図に
基づいて説明する。まず、本実施例の光走査装置１で
は、第２図に例示するように、レーザ光源であるレーザ
ダイオード２の光軸上には、各々結像光学系の一部であ
るコリメータレンズ３と電気光学レンズ４およびシリン
ドリカルレンズ５を介して光偏向器であるポリゴンミラ
ー６の反射面７が位置しており、このポリゴンミラー６
の反射光路上には結像光学系の一部であるｇθレンズ８
〜10を介して被走査面11が配置されている。ここで、前
記ポリゴンミラー６の反射光路上で前記被走査面11の走
査領域の外側部には、反射ミラー12を介して結像位置検
出手段であるビームウエスト検出装置13が配置されてお
り、第１図に例示するように、このビームウエスト検出
装置13は光路上にナイフエッジ14と二分割フォトダイオ
ード15,16とを順次配置した構造となっている。そし
て、これらビームウエスト検出装置13のフォトダイオー
ド15,16が減算器17を介して結像位置均一化手段である
直流電源18に接続され、この直流電源18は前記電気光学
レンズ４の表面各部に形成された電極19、20にフィード
バック接続されている。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in the optical scanning device 1 of the present embodiment, as illustrated in FIG. 2, a collimator lens 3 which is a part of an image forming optical system is electrically connected to an optical axis of a laser diode 2 which is a laser light source. A reflection surface 7 of a polygon mirror 6 serving as an optical deflector is located via an optical lens 4 and a cylindrical lens 5.
Gθ lens 8 which is a part of the imaging optical system
The surface to be scanned 11 is arranged via. Here, a beam waist detecting device 13 which is an image forming position detecting unit is disposed on a reflection optical path of the polygon mirror 6 and outside a scanning region of the surface to be scanned 11 via a reflecting mirror 12, As illustrated in FIG. 1, the beam waist detection device 13 has a structure in which a knife edge 14 and two-part photodiodes 15, 16 are sequentially arranged on an optical path. Then, the photodiodes 15 and 16 of the beam waist detecting device 13 are connected to a DC power supply 18 serving as an image forming position equalizing means via a subtracter 17, and the DC power supply 18 is connected to each surface of the electro-optical lens 4. Feedback connection is made to the formed electrodes 19 and 20.
このような構成において、この光走査装置１は、従来
の光走査装置と同様に、レーザダイオード２から出射さ
れたレーザ光が各光学部品３〜5,8〜10で収束されると
共にポリゴンミラー６で偏向走査されてビームウエスト
で被走査面11上を光走査するようになっている。In such a configuration, like the conventional optical scanning device, the laser beam emitted from the laser diode 2 is converged by the optical components 3 to 5, 8 to 10, and the polygon mirror 6 The light beam is scanned by the beam waist on the surface 11 to be scanned.
ここで、前述したように光走査装置は周囲温度が変化
するとレーザダイオード２から出射されるレーザ光の波
長が変化したり各光学部品の位置が変位するなどして光
路上でのビームウエストの位置が変化する。例えば、本
出願人が上述のような構造の装置を実際に製作して温度
変化によるビームウエスト位置の変動を計測したとこ
ろ、第３図に例示するように、周囲温度が１度上下する
毎にビームウエスト位置は約0.3（mm）前後することが
判明した。Here, as described above, when the ambient temperature changes, the wavelength of the laser beam emitted from the laser diode 2 changes or the position of each optical component is displaced when the ambient temperature changes, so that the position of the beam waist on the optical path is changed. Changes. For example, when the present applicant actually manufactured a device having the above structure and measured the fluctuation of the beam waist position due to the temperature change, as shown in FIG. It was found that the beam waist position was about 0.3 (mm).
そこで、本実施例の光走査装置１では、ビームウエス
トの位置が変化すると電気光学レンズ４の屈折率を変更
してビームウエスト位置を被走査面11上に修正するよう
になっている。Therefore, in the optical scanning device 1 of the present embodiment, when the position of the beam waist changes, the refractive index of the electro-optical lens 4 is changed to correct the beam waist position on the surface 11 to be scanned.
ここで、このような電気光学レンズ４の作用を第４図
ないし第６図に基づいて以下に詳述する。まず、この光
走査装置１の電気光学レンズ４は、第４図に例示するよ
うに、組成9/65/35のPLZT（Lead Zirco−Titanate Dope
d With Lanthanum）電気光学結晶などで光入射面と光出
射面とが研磨された直方体状に形成され、その上下面の
中央部と両側部とにはAuの真空蒸着やスクリーン印刷等
で電極19,20が形成されている。そして、この電気光学
レンズ４は、電気光学レンズ４によるレーザ光の偏向方
向をｚとし、電圧が印加されない場合の電気光学レンズ
４の屈折率をNO、二次電気光学定数のマトリクス成分を
R33、電極19,20からの印加電圧により電気光学レンズ４
内に生じる電界をEzとすると、電圧を印加した場合の屈
折率のｚ方向成分Nzは、 となるので、上記式から電界Ezによる屈折率変化ΔNzを
求めると、 となる。つまり、この電気光学レンズ４は、第６図に例
示するように、その特性として電界が強い部分ほど屈折
率が小さくなり、この屈折率の変化量は電界強度の自乗
に比例することが判る。そこで、レーザ光の光軸方向ｙ
に対し、電圧の印加方向をｚ、これらy,zと直交する方
向をｘとすると、第５図（ａ）に例示するように、電気
光学レンズ４の上下面中央部に形成された電極19に電圧
を印加した場合は、レーザ光はｚ方向に収束して焦点距
離f0でＡ点に収束し、さらに、第５図（ｂ）に例示する
ように、電気光学レンズ４の上下面両側部に形成された
電極20に電圧を印加した場合は、レーザ光はｘ方向に収
束して焦点距離f0′でＡ点に収束する。つまり、上述の
ような配置の電極19,20に電圧を印加することで、この
電気光学レンズ４で偏向されるレーザ光を一点に収束し
てビームウエストを形成することができる。なお、この
ような形状の電気光学レンズ４では、電極19,20に電圧
を印加しない場合は、入射したレーザ光は屈折すること
なく透過する。Here, the operation of the electro-optical lens 4 will be described in detail below with reference to FIGS. First, as illustrated in FIG. 4, the electro-optical lens 4 of the optical scanning device 1 has a composition of 9/65/35 PLZT (Lead Zirco-Titanate Dope
d With Lanthanum) The light-incident surface and the light-exit surface are formed in a rectangular parallelepiped shape polished by electro-optic crystal or the like, and the center and both sides of the upper and lower surfaces are electroded by vacuum evaporation of Au or screen printing. , 20 are formed. In the electro-optical lens 4, the direction of deflection of the laser beam by the electro-optical lens 4 is z, the refractive index of the electro-optical lens 4 when no voltage is applied is N O , and the matrix component of the secondary electro-optical constant is
R 33 , the electro-optic lens 4 according to the voltage applied from the electrodes 19 and 20
Assuming that the electric field generated in Ez is Ez, the z-direction component Nz of the refractive index when a voltage is applied is When the refractive index change ΔNz due to the electric field Ez is obtained from the above equation, Becomes That is, as shown in FIG. 6, the electro-optic lens 4 has a characteristic in which the refractive index decreases as the electric field increases, and the amount of change in the refractive index is proportional to the square of the electric field strength. Therefore, the optical axis direction y of the laser beam
On the other hand, assuming that the voltage application direction is z and the direction orthogonal to y and z is x, the electrode 19 formed at the center of the upper and lower surfaces of the electro-optic lens 4 as illustrated in FIG. When a voltage is applied to the laser beam, the laser beam converges in the z direction and converges to a point A at a focal length f 0 , and further, as illustrated in FIG. When a voltage is applied to the electrode 20 formed in the portion, the laser beam converges in the x direction and converges on the point A at the focal length f 0 ′. That is, by applying a voltage to the electrodes 19 and 20 arranged as described above, the laser beam deflected by the electro-optical lens 4 can be converged to one point to form a beam waist. In the electro-optic lens 4 having such a shape, when no voltage is applied to the electrodes 19 and 20, the incident laser light is transmitted without being refracted.
そこで、上述のような特性の電気光学レンズ４を利用
してビームウエスト位置を補正する光走査装置１の動作
を第７図および第８図を参考に以下に詳述する。まず、
この光走査装置１では、正常な状態ではレーザ光のビー
ムウエストが被走査面11上に位置すると共にビームウエ
スト検出装置13の二分割フォトダイオード15,16間に収
束されるようになっている。ここで、これら二分割フォ
トダイオード15,16は、ナイフエッジ14でビームの半分
が遮光されたレーザ光を受光するようになっており、第
７図および第８図（ａ）に例示するように、レーザ光の
ビームウエスト位置が前後すると一方のフォトダイオー
ド15,16の受光量が増大する。そこで、これら二分割フ
ォトダイオード15,16の検出値の差信号を減算器17で算
出してフォーカシング信号を検出すると、第８図（ｂ）
に例示するように、このフォーカシング信号とビームウ
エスト位置の変位量との関係は原点を通過するＳ字曲線
として表される。The operation of the optical scanning device 1 for correcting the beam waist position using the electro-optical lens 4 having the above-described characteristics will be described below in detail with reference to FIGS. 7 and 8. First,
In the optical scanning device 1, in a normal state, the beam waist of the laser beam is located on the surface to be scanned 11 and converges between the two-part photodiodes 15 and 16 of the beam waist detecting device 13. Here, these two-division photodiodes 15 and 16 receive a laser beam whose half of the beam is shielded by the knife edge 14, and as illustrated in FIGS. 7 and 8 (a). When the beam waist position of the laser light is shifted back and forth, the amount of light received by one of the photodiodes 15 and 16 increases. Then, when the difference signal between the detection values of the two-division photodiodes 15 and 16 is calculated by the subtractor 17 to detect the focusing signal, FIG.
The relationship between the focusing signal and the amount of displacement of the beam waist position is represented as an S-shaped curve passing through the origin.
そこで、このようにして得られたフォーカシング信号
に従って直流電源18が電気光学レンズ４に直流電圧を印
加すると、この電気光学レンズ４はレーザ光のビームウ
エストの位置変位に従ってフィードバック制御されるこ
とになる。従って、この光走査装置１では、一回の走査
毎に位置補正されるレーザ光のビームウエストで被走査
面11を光走査することができるので、印刷品質が温度変
化等に左右されないレーザプリンタの実施等に寄与する
ことができる。Then, when the DC power supply 18 applies a DC voltage to the electro-optical lens 4 according to the focusing signal thus obtained, the electro-optical lens 4 is feedback-controlled according to the displacement of the beam waist of the laser light. Accordingly, the optical scanning device 1 can optically scan the surface 11 to be scanned with the beam waist of the laser light whose position is corrected each time scanning is performed, so that the print quality of the laser printer is not affected by a temperature change or the like. It can contribute to implementation and the like.
つぎに、請求項２記載の発明の実施例を第９図に基づ
いて説明する。この光走査装置21では、前記したビーム
ウエスト検出装置13と同様な構造の複数の走査結像位置
検出手段（図示せず）がハーフミラー（図示せず）を介
するなどしてポリゴンミラー６から被走査面11に至る走
査光路上に配置されており、前記走査結像位置検出手段
の検出値に対応した高周波電圧を出力する走査位置均一
化手段である高周波電源22が、コンデンサ23を介して電
気光学レンズ４に抵抗24が接続された直流電源18と並列
に接続されている。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this optical scanning device 21, a plurality of scanning image forming position detecting means (not shown) having the same structure as that of the beam waist detecting device 13 are covered by the polygon mirror 6 via a half mirror (not shown). A high-frequency power supply 22, which is arranged on a scanning optical path to the scanning surface 11 and is a scanning position equalizing means for outputting a high-frequency voltage corresponding to a detection value of the scanning image forming position detecting means, is electrically connected via a capacitor 23. The optical lens 4 is connected in parallel with a DC power supply 18 to which a resistor 24 is connected.
このような構成において、この光走査装置21は前述の
光走査装置１と同様に温度変化等によるレーザ光のビー
ムウエスト位置の変位を補正する。さらに、この光走査
装置21では、走査中のビームウエスト位置の変位が走査
結像位置検出手段で検出されると、この検出値に対応し
た高周波電圧が電気光学レンズ４に印加されて走査中の
レーザ光のビームウエスト位置がフィードバック制御さ
れ、例えば、直線上を通過するように補正されたレーザ
光をビームウエストによって被走査面11が光走査され
る。つまり、この光走査装置21では、従来の光走査装置
では必然的に生じていた走査中の像面湾曲等の収差を補
正することができるので、レーザプリンタの印刷品質の
向上などに寄与することができる。In such a configuration, the optical scanning device 21 corrects the displacement of the beam waist position of the laser light due to a temperature change or the like, similarly to the optical scanning device 1 described above. Further, in the optical scanning device 21, when the displacement of the beam waist position during scanning is detected by the scanning image forming position detecting means, a high-frequency voltage corresponding to the detected value is applied to the electro-optical lens 4 to cause the scanning during the scanning. The beam waist position of the laser light is feedback-controlled, and the scanned surface 11 is optically scanned by the beam waist with the laser light corrected to pass on a straight line, for example. In other words, the optical scanning device 21 can correct aberrations such as curvature of field during scanning which have been inevitable in the conventional optical scanning device, so that it contributes to the improvement of print quality of a laser printer. Can be.
なお、本実施例の光走査装置21では、一個の高周波電
源22を電気光学レンズ４の各電源19,20に共通に接続し
て主走査方向と副走査方向とで同一の収差補正を行うも
のを例示したが、本発明は上記構造に限定されるもので
はなく、例えば、各電極19,20毎に専用の高周波電源を
接続して主走査方向と副走査方向とで異なる収差補正を
行なう光走査装置（図示せず）なども実施可能である。In the optical scanning device 21 of the present embodiment, one high-frequency power supply 22 is commonly connected to the power supplies 19 and 20 of the electro-optical lens 4 to perform the same aberration correction in the main scanning direction and the sub-scanning direction. However, the present invention is not limited to the above structure.For example, a light source for connecting a dedicated high-frequency power source to each of the electrodes 19 and 20 to perform different aberration correction in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A scanning device (not shown) or the like can be implemented.
発明の効果 請求項１記載の発明は、レーザ光源から被走査面に至
る光路上に電気光学レンズを含む結像光学系と光偏向器
とを配置し、レーザ光源から出射されて結像光学系で収
束されたレーザ光のビームウエストの位置を検出する結
像位置検出手段を設け、この結像位置検出手段の検出値
に対応した直流電圧を電気光学レンズに印加して光路内
のビームウエスト位置を補正する結像位置均一化手段を
設けたことにより、レーザ光のビームウエスト位置をそ
の変位に従ってフィードバック制御される電気光学レン
ズで一回の走査毎に補正することができるので、ビーム
ウエストの収束位置が常時均一なレーザ光で被走査面を
光走査することができる等の効果を有するものである。According to the first aspect of the present invention, an image forming optical system including an electro-optical lens and an optical deflector are arranged on an optical path from a laser light source to a surface to be scanned, and the image forming optical system is emitted from the laser light source. Image position detecting means for detecting the position of the beam waist of the laser beam converged in step 2, and applying a DC voltage corresponding to the detected value of the image position detecting means to the electro-optical lens to thereby obtain a beam waist position in the optical path. Is provided, the beam waist position of the laser beam can be corrected for each scanning by an electro-optical lens that is feedback-controlled in accordance with the displacement, so that the beam waist converges. This has such an effect that the scanned surface can be optically scanned with a laser beam whose position is always uniform.
請求項２記載の発明は、レーザ光源から出射されて結
像光学系で収束されると共に光偏向器で偏向走査された
レーザ光の走査中のビームウエスト位置の変位置を検出
する走査結像位置検出手段を設け、この走査結像位置検
出手段の検出値に対応した高周波電圧を電気光学レンズ
に印加して走査中のビームウエスト位置の変位を補正す
る走査位置均一化手段を設けたことにより、偏向走査さ
れたレーザ光のビームウエスト位置を、その変位に従っ
てフィードバック制御される電気光学レンズで走査中に
補正することができるので、従来の光走査装置では必然
的に生じていた走査中の像面湾曲等の収差を補正するこ
とができ、ビームウエストの収束位置が常時被走査面上
に位置して光学特性が良好なレーザ光で被走査面を光走
査することができる等の効果を有するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning image forming position for detecting a change position of a beam waist position during scanning of a laser beam emitted from a laser light source, converged by an image forming optical system, and deflected and scanned by an optical deflector. By providing a detecting means, applying a high-frequency voltage corresponding to the detection value of the scanning image position detecting means to the electro-optical lens, by providing a scanning position uniforming means for correcting the displacement of the beam waist position during scanning, The beam waist position of the laser beam that has been deflected and scanned can be corrected during scanning by an electro-optical lens that is feedback-controlled in accordance with the displacement, so that the image plane during scanning that is inevitably generated in the conventional optical scanning device Aberrations such as curvature can be corrected, and the convergence position of the beam waist is always located on the surface to be scanned, so that the surface to be scanned can be optically scanned with laser light having good optical characteristics. It is those having the effect.
図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は請求
項１記載の発明の実施例の構造説明図、第２図は斜視
図、第３図は特性図、第４図は電気光学レンズの斜視
図、第５図は動作説明図、第６図は特性図、第７図は要
部の側面図、第８図は特性図、第９図は請求項２記載の
発明の実施例を示す構造説明図である。 1,21…光走査装置、２…レーザ光源、３〜5,8〜10…結
像光学系、４…電気光学レンズ、６…光偏向器、13…結
像位置検出手段、18…結像位置均一化手段、22…走査位
置均一化手段BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a structural explanatory view of an embodiment of the invention according to claim 1, FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a characteristic diagram, and FIG. FIG. 5 is an operation explanatory diagram, FIG. 6 is a characteristic diagram, FIG. 7 is a side view of a main part, FIG. 8 is a characteristic diagram, and FIG. 9 is an embodiment of the present invention. It is a structural explanatory view showing an example. Reference numerals 1, 21: optical scanning device, 2: laser light source, 3-5, 8-10: imaging optical system, 4: electro-optic lens, 6: optical deflector, 13: imaging position detecting means, 18: imaging Position uniformizing means, 22 ... Scanning position uniformizing means
Claims (2)
気光学レンズを含む結像光学系と光偏向器とを配置し、
前記レーザ光源から出射されて前記結像光学系で収束さ
れたレーザ光のビームウエストの位置を検出する結像位
置検出手段を設け、この結像位置検出手段の検出値に対
応した直流電圧を前記電気光学レンズに印加して光路内
のビームウエスト位置を補正する結像位置均一化手段を
設けたこと特徴とする光走査装置。An image forming optical system including an electro-optical lens and an optical deflector are arranged on an optical path from a laser light source to a surface to be scanned.
Imaging position detection means for detecting the position of the beam waist of the laser light emitted from the laser light source and converged by the imaging optical system, and the DC voltage corresponding to the detection value of the imaging position detection means An optical scanning device comprising: an imaging position equalizing unit that corrects a beam waist position in an optical path by applying to an electro-optic lens.
束されると共に光偏向器で偏向走査されたレーザ光の走
査中のビームウエスト位置の変位置を検出する走査結像
位置検出手段を設け、この走査結像位置検出手段の検出
値に対応した高周波電圧を前記電気光学レンズに印加し
て走査中のビームウエスト位置の変位を補正する走査位
置均一化手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の
光走査装置。2. A scanning image position detecting means for detecting a change position of a beam waist position during scanning of laser light emitted from a laser light source and converged by an image forming optical system and deflected by an optical deflector. Scanning position equalizing means for correcting a displacement of a beam waist position during scanning by applying a high-frequency voltage corresponding to a detection value of the scanning image position detecting means to the electro-optical lens. The optical scanning device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15419890A JP2875353B2 (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15419890A JP2875353B2 (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical scanning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445409A JPH0445409A (en) | 1992-02-14 |
| JP2875353B2 true JP2875353B2 (en) | 1999-03-31 |
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ID=15578984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15419890A Expired - Fee Related JP2875353B2 (en) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | Optical scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875353B2 (en) |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP15419890A patent/JP2875353B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445409A (en) | 1992-02-14 |
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