JPH04340519A - レーザ走査装置 - Google Patents

レーザ走査装置

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JPH04340519A
JPH04340519A JP3112790A JP11279091A JPH04340519A JP H04340519 A JPH04340519 A JP H04340519A JP 3112790 A JP3112790 A JP 3112790A JP 11279091 A JP11279091 A JP 11279091A JP H04340519 A JPH04340519 A JP H04340519A
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JP
Japan
Prior art keywords
laser
light sources
laser light
recording medium
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP3112790A
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English (en)
Inventor
Susumu Imagawa
今河 進
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、デジ
タル複写機等のように、レーザビームを強度変調させつ
つ記録媒体上を露光走査させて光書込みを行わせるよう
にしたレーザ走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザプリンタ等においては、画
像信号に応じて強度変調されたレーザビームをポリゴン
ミラー等の偏向器により走査し、偏向走査されたレーザ
ビームを結像レンズにより微小スポットとして、レーザ
ビームの走査方向と垂直な方向(副走査方向)に駆動さ
れる感光体を露光する光学系が用いられている。ここに
、フルカラー又は2色のプリンタないしは複写機に用い
られる光学系では、各々の色の画像に対応する信号によ
り変調された2本以上のレーザビームで1つの感光体又
は複数の感光体を露光し、記録するようにしている。
【0003】このような複数のレーザビームを用いる光
学系においては、小型化、コストダウンのため、1個の
偏向器で複数のレーザビームを偏向させるように構成し
たものがある。例えば、特開平2−83515号ないし
は特開平2−83518号公報によれば、波長の異なる
2本のレーザビームをダイクロイックプリズムで合成し
ポリゴンミラーにより偏向後、結像レンズを透過させ、
分離用のダイクロイックミラーで分離させ、2本のレー
ザビームスポットにより感光体の異なる部位又は複数の
感光体を露光記録させるようにしている。
【0004】このような構成においては、偏向器と分離
ミラーとの間に配設された結像レンズは、レーザビーム
を感光体上に微小スポットとして絞り込む機能と、偏向
器による等角速度走査を感光体上での等速度走査となる
ように補正する機能とを持ち、一般的にはfθレンズと
呼ばれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、通常のfθ
レンズでは光学材料の分散(屈折率の波長依存性)によ
り色収差が生ずる。
【0006】例えば、図6に示すように、異なる波長λ
1(=660nm),λ2(=780nm)のレーザ光
源1,2を用い、ダイクロイックミラー3により合成し
た後、ポリゴンミラー4のある反射面4aで偏向走査さ
せつつfθレンズ5により感光体6上に結像させる構成
の場合、同じ角度で入射したレーザビームであっても、
fθレンズ5による色収差によって感光体6上での位置
がΔで示すように主走査方向にずれてしまう。これは、
倍率色収差と称されており、波長の差により一定時間に
走査する距離に差が出てしまう。
【0007】この結果、画像は色によって主走査方向の
幅の異なる画像となり、色ずれが発生し、画像品質が非
常に劣化してしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】画像信号に応じて変調さ
れつつ異なった発振波長を有するレーザビームを出射す
る複数個のレーザ光源と、これらの各レーザ光源からの
レーザビームを合成するビーム合成手段と、合成された
レーザビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向
されたレーザビームを副走査方向に移動する記録媒体上
に微小スポットとして結像する結像レンズとを備えて、
各レーザビームにより前記記録媒体上を露光走査させる
ようにしたレーザ走査装置において、請求項1記載の発
明では、結像レンズを、使用される複数のレーザ光源の
発振波長の全てに対して色収差補正機能を持つ複数レン
ズの組合せ構造とし、請求項2記載の発明では、複数の
レーザ光源を発振波長に応じて異なる画素クロックで変
調する変調手段を設けた。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明によれば、結像レンズが発
振波長の全てに対して色収差補正機能を有するので、波
長の異なる複数のレーザビームは記録媒体上で主走査方
向の同一位置を露光走査するものとなり、色収差による
画像の色ずれが防止される。
【0010】請求項2記載の発明によれば、複数のレー
ザ光源を変調手段により発振波長に応じて異なる画素ク
ロックで変調させるので、結像レンズの色収差による走
査位置のずれを補正できることになり、波長の異なる複
数のレーザビームは記録媒体上で主走査方向の同一位置
を露光走査するものとなり、色収差による画像の色ずれ
が防止される。
【0011】
【実施例】請求項1記載の発明の第一の実施例を図1に
基づいて説明する。まず、2つのレーザ光源、例えば半
導体レーザ11,12が設けられている。これらの半導
体レーザ11,12は異なる波長λ1,λ2のレーザビ
ーム13,14を発するものである。ここに、波長λ1
,λ2は例えばλ1=780nm、λ2=660nmと
され、各々レーザ制御回路によって各々の画像信号によ
って変調される。これらの半導体レーザ11,12から
発散されたレーザビーム13,14を平行光に変換する
コリメートレンズ15,16が設けられ、これらの平行
光の入射を受けるビーム合成手段としての光学素子、こ
こではダイクロイックミラー17が設けられている。こ
のダイクロイックミラー17は波長選択性を有するもの
で、波長λ1 =780nmのレーザビーム13を透過
し、波長λ2 =660nmのレーザビーム14を反射
させる特性を有する誘電体多層膜を平行平板に蒸着した
ものである。
【0012】このダイクロイックミラー17により合成
されたレーザビーム13,14の出射側には、記録媒体
としての感光体18上での副走査方向のビーム径を適切
な大きさとするためのシリンダレンズ19が設けられて
いる。このシリンダレンズ19の出射側にはモータ20
により回転駆動されて偏向手段となるポリゴンミラー2
1が設けられている。このポリゴンミラー21は高速で
回転駆動されてレーザビーム13,14を主走査方向に
偏向走査するものである。
【0013】このポリゴンミラー21による偏向出射側
には結像レンズ22とビームスプリッタ23とミラー2
4とが順に設けられ、合成されたレーザビーム13,1
4により感光体18上の別の部位を露光走査するように
構成されている。ビームスプリッタ23はダイクロイッ
クミラー17と同様の光学特性を持ち、波長λ1 =7
80nmのレーザビーム13を透過させ、波長λ2 =
660nmのレーザビーム14を反射させて感光体18
上を露光させる。ビームスプリッタ23を透過したレー
ザビーム14はミラー24により反射させて感光体18
上を露光させる。
【0014】ここに、前記結像レンズ22は数枚のレン
ズの組合せからなるfθレンズであり、合成されたレー
ザビーム13,14を感光体18上に絞り込む作用と、
ポリゴンミラー21による等角速度走査を感光体18上
での等速度走査に変換させる機能とを持つ。さらに、本
実施例のfθレンズ22は、λ1=780nm、λ2=
660nmなる異なる波長ビームの全てに対してその色
収差を補正、即ち、色消しする構造として構成されてい
る。即ち、fθレンズ22は通常2〜3枚のレンズから
なり、色消しする条件は、各レンズのパワー(焦点距離
の逆数)をφi、アッベ数(大なるほど色分散が大きい
)をviとすると、簡略化のため、薄肉レンズとした場
合であれば、 Σ(φi/vi)=0 で示される。上式より、fθレンズ22に正のパワーの
レンズ(凸レンズ)と負のパワーのレンズ(凹レンズ)
とを含んだ構成であれば、正のパワーのレンズのvが大
きくなり負のパワーのレンズのvが小さくなるように、
レンズの材料(硝材)を選択することで、上式の条件を
ほぼ満足するものとなる。
【0015】このようにfθレンズ22が波長λ1,λ
2のレーザビーム13,14に対して色収差補正機能を
持つので、fθレンズ22から出射されるレーザビーム
13,14は主走査方向に見て感光体18の同一位置に
露光されるものとなり、位置ずれが防止され、合成され
る画像の色ずれが防止される。
【0016】なお、本実施例では、2つのレーザビーム
13,14を感光体18上の異なる部位に結像させるよ
うにしているが、レーザビーム13,14毎に異なる感
光体を設けて各々の感光体上に結像させるようにしても
よい。
【0017】つづいて、請求項1記載の発明の第二の実
施例を図2により説明する。本実施例は、ビームスプリ
ッタ23を省略し、2つのレーザビーム13,14が感
光体25上の全く同一位置に結像されるようにしたもの
である。ここに、感光体25としてはλ1 =780n
mのレーザビーム13に感度を有する感光層と、λ2 
=660nmのレーザビーム14に感度を有する感光層
とが積層されたもの、例えばカラーフィルム、カラーペ
ーパ等のようなものが用いられている。或いは、λ1 
=780nmのレーザビーム13に感度を有する感光材
とλ2 =660nmのレーザビーム14に感度を有す
る感光材とを混在させたもの、例えばサイカラーと称さ
れる波長選択性を有するマイクロカプセルを用いた記録
材料からなる感光体25としてもよい。
【0018】ついで、請求項2記載の発明の第一の実施
例を図3及び図4により説明する。本実施例では、まず
、結像レンズとして図6に示したような通常のfθレン
ズ5が用いられている。よって、このfθレンズ5から
出射されるレーザビーム13,14は図6により説明し
た場合と同様にレンズの色収差により主走査方向にずれ
た光路をとり得る。具体的に、半導体レーザ11,12
を同一の画素クロックで画像情報に応じて変調させた場
合であれば、波長λ1 =780nmのレーザビーム1
3により書込まれる画像は、fθレンズ5の色収差によ
り、λ2 =660nmのレーザビーム14により書込
まれる画像よりも伸びた画像となる倍率収差が生じ、画
像の色ずれを生ずる。この点、本実施例では各半導体レ
ーザ11,12に対してLD変調信号を出力する変調手
段としてのLD変調回路26,27を、異なる周波数f
1,f2 の画素クロックで画像信号を変調させるもの
としたものである。ここに、画素クロックとは画像の1
ドットに対応する周波数fであり、図4に示すようにこ
の周波数fのタイミングで画像情報に応じて半導体レー
ザ11,12を各々変調するものである。
【0019】具体的には、波長λ1 =780nmの半
導体レーザ11用のLD変調回路26に与える画素クロ
ックf1 を、波長λ2 =660nmの半導体レーザ
12用のLD変調回路27に与える画素クロックf2 
よりも高く設定することで画像の伸びを補正すればよい
ものとなる。 即ち、波長λ2 =660nmのレーザビーム14が主
走査方向の画像記録幅Lmmを走査するのに要する時間
をTsec 、画像の記録密度をDdots/mm、画
像端における両レーザビーム13,14による走査位置
ずれ量をΔmmとすると、 f1 =T/{D・(L+2Δ)} f2 =T/(D・L) として表される。このような画素クロックf1,f2を
用いて各々の半導体レーザ11,12を変調駆動させる
ことにより、画像の伸びが補正される形となり、感光体
18上での主走査方向の位置ずれが防止される。
【0020】図5は請求項2記載の第二の実施例を示す
もので、図2の場合と同様に感光体25を用いてビーム
スプリッタ23を省略し、2つのレーザビーム13,1
4が感光体25上の全く同一位置に結像されるようにし
たものである。
【0021】なお、これらの実施例では波長λ1,λ2
を、例えばλ1=780nm、λ2=660nmとした
が、このような波長に限られるものではなく、別の波長
のものとしてもよい。また、半導体レーザに限らず、ガ
スレーザ等の他のレーザ光源であってもよい。さらには
、2つのレーザ光源に限らず、例えば3個ないしは4個
用いたフルカラー画像用の場合にも同様に適用できる。
【0022】
【発明の効果】本発明は、上述したように構成したので
、請求項1記載の発明によれば、結像レンズが、複数レ
ンズの組合せ構造により複数のレーザ光源の発振波長の
全てに対して色収差補正機能を有するため、波長の異な
る複数のレーザビームを記録媒体上で主走査方向の同一
位置に露光走査させることができ、色収差による画像の
色ずれを防止して高品位な多色画像を得ることができる
【0023】また、請求項2記載の発明によれば、複数
のレーザ光源を変調手段により発振波長に応じて異なる
画素クロックで変調させるようにしたので、結像レンズ
の色収差による走査位置のずれを補正でき、波長の異な
る複数のレーザビームを記録媒体上で主走査方向の同一
位置に露光走査させることができ、色収差による画像の
色ずれを防止して高品位な多色画像を得ることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の第一の実施例を示す概略
斜視図である。
【図2】請求項1記載の発明の第二の実施例を示す概略
斜視図である。
【図3】請求項2記載の発明の第一の実施例を示す概略
斜視図である。
【図4】その動作を示すタイミングチャートである。
【図5】請求項2記載の発明の第二の実施例を示す概略
斜視図である。
【図6】従来例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
5            結像レンズ11,12  
  レーザ光源 13,14    レーザビーム 17          合成手段 18          記録媒体 21          偏向手段 22          結像レンズ 25          記録媒体 26,27    変調手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  画像信号に応じて変調されつつ異なっ
    た発振波長を有するレーザビームを出射する複数個のレ
    ーザ光源と、これらの各レーザ光源からのレーザビーム
    を合成するビーム合成手段と、合成されたレーザビーム
    を主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向されたレーザ
    ビームを副走査方向に移動する記録媒体上に微小スポッ
    トとして結像する結像レンズとを備えて、各レーザビー
    ムにより前記記録媒体上を露光走査させるようにしたレ
    ーザ走査装置において、前記結像レンズを、使用される
    複数のレーザ光源の発振波長の全てに対して色収差補正
    機能を持つ複数レンズの組合せ構造としたことを特徴と
    するレーザ走査装置。
  2. 【請求項2】  画像信号に応じて変調されつつ異なっ
    た発振波長を有するレーザビームを出射する複数個のレ
    ーザ光源と、これらの各レーザ光源からのレーザビーム
    を合成するビーム合成手段と、合成されたレーザビーム
    を主走査方向に偏向する偏向手段と、偏向されたレーザ
    ビームを副走査方向に移動する記録媒体上に微小スポッ
    トとして結像する結像レンズとを備えて、各レーザビー
    ムにより前記記録媒体上を露光走査させるようにしたレ
    ーザ走査装置において、複数のレーザ光源を発振波長に
    応じて異なる画素クロックで変調する変調手段を設けた
    ことを特徴とするレーザ走査装置。
JP3112790A 1991-05-17 1991-05-17 レーザ走査装置 Pending JPH04340519A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996004583A1 (de) * 1994-08-01 1996-02-15 Optische Werke G. Rodenstock Scansystem
JP2001042431A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Nitto Kogaku Kk 光源装置およびプロジェクタ装置

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