JPH06102462A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH06102462A JPH06102462A JP27343892A JP27343892A JPH06102462A JP H06102462 A JPH06102462 A JP H06102462A JP 27343892 A JP27343892 A JP 27343892A JP 27343892 A JP27343892 A JP 27343892A JP H06102462 A JPH06102462 A JP H06102462A
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- Japan
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- optical scanning
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- polygon mirror
- mirror
- mirrors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリゴンミラーを用いて光走査を行う光走査
装置の高速化を実現する。 【構成】 光走査を行うための回転反射鏡装置5を複数
のポリゴンミラー51,52で構成し、各ポリゴンミラ
ーを同軸に一体化するとともに、その個数に応じた角度
だけその反射面の向く位相角度をずらし、かつ各ポリゴ
ンミラー51,52には各々の光走査に対応した周期で
順序的に光を投射するように構成する(レーザ発振器
1,音響光学スイッチ素子2,音響光学偏向素子3,ビ
ーム整形レンズ4A,4B)。1つのポリゴンミラーの
走査が停止されている間は、他のポリゴンミラーによる
走査が行われ、各ポリゴンミラーが相補的に動作するこ
とで光走査の高速化が実現される。
装置の高速化を実現する。 【構成】 光走査を行うための回転反射鏡装置5を複数
のポリゴンミラー51,52で構成し、各ポリゴンミラ
ーを同軸に一体化するとともに、その個数に応じた角度
だけその反射面の向く位相角度をずらし、かつ各ポリゴ
ンミラー51,52には各々の光走査に対応した周期で
順序的に光を投射するように構成する(レーザ発振器
1,音響光学スイッチ素子2,音響光学偏向素子3,ビ
ーム整形レンズ4A,4B)。1つのポリゴンミラーの
走査が停止されている間は、他のポリゴンミラーによる
走査が行われ、各ポリゴンミラーが相補的に動作するこ
とで光走査の高速化が実現される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転する回転反射鏡装置
を用いた光走査装置の改良に関する。
を用いた光走査装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、レーザプリンタ等においてパタ
ーン描画を行うための光走査装置として、従来から回転
反射鏡装置、即ちポリゴンミラーを用いたものが提供さ
れている。この光走査装置は、図6に概略構成を示すよ
うに、レーザ光を発生するレーザ光源としてのレーザ発
振器1と、ビーム整形レンズ4と、レーザ発振器から射
出されるレーザ光を回転しながら反射させるポリゴンミ
ラー5Aと、反射された光を感光体7の表面に結像させ
るための結像光学系6とで構成される。この光走査装置
では、ポリゴンミラー5Aが回転されると、その回転動
作に伴ってレーザ光に対する反射面の角度が変化される
ため、レーザ光の反射方向が変化され、その変化方向に
レーザ光を走査することが可能となる。
ーン描画を行うための光走査装置として、従来から回転
反射鏡装置、即ちポリゴンミラーを用いたものが提供さ
れている。この光走査装置は、図6に概略構成を示すよ
うに、レーザ光を発生するレーザ光源としてのレーザ発
振器1と、ビーム整形レンズ4と、レーザ発振器から射
出されるレーザ光を回転しながら反射させるポリゴンミ
ラー5Aと、反射された光を感光体7の表面に結像させ
るための結像光学系6とで構成される。この光走査装置
では、ポリゴンミラー5Aが回転されると、その回転動
作に伴ってレーザ光に対する反射面の角度が変化される
ため、レーザ光の反射方向が変化され、その変化方向に
レーザ光を走査することが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この光走査装置では、
ポリゴンミラー5Aで反射される光が感光体7の所要領
域に投射される期間では有効であるが、それ以外の回転
角度期間ではポリゴンミラーの反射光は無効となる。例
えば、図7のようにポリゴンミラーの角部に投射される
ときは反射光が正しく反射されない場合があるために無
効となる。通常では、同図のように、1つの反射面の中
心角度θ1に対して斜線で示す中心角度θ2だけ有効に
利用されているのに過ぎないため、ポリゴンミラー全体
からみると、その回転角度の略1/2の領域が有効に利
用されているのに過ぎず、それ以外の角度領域に対応す
る期間では実質的な光走査ができなくなる。このため、
この期間の時間が無駄となり光走査を高速化する際の障
害となる。
ポリゴンミラー5Aで反射される光が感光体7の所要領
域に投射される期間では有効であるが、それ以外の回転
角度期間ではポリゴンミラーの反射光は無効となる。例
えば、図7のようにポリゴンミラーの角部に投射される
ときは反射光が正しく反射されない場合があるために無
効となる。通常では、同図のように、1つの反射面の中
心角度θ1に対して斜線で示す中心角度θ2だけ有効に
利用されているのに過ぎないため、ポリゴンミラー全体
からみると、その回転角度の略1/2の領域が有効に利
用されているのに過ぎず、それ以外の角度領域に対応す
る期間では実質的な光走査ができなくなる。このため、
この期間の時間が無駄となり光走査を高速化する際の障
害となる。
【0004】これを回避するためには、ポリゴンミラー
の回転速度を高めれば、走査停止時間を短縮することが
可能となるが、光走査速度が速くなると感光体に対する
露光量(光強度×投射時間)が小さくなり、有効な光走
査ができなくなる。そのため、レーザ発振器に高出力の
ものが必要となり、装置の大型化、高価格化をまねくこ
とになる。一方、レーザ発振器の高出力化が実現できる
場合でも、機械的或いは電気的な理由からポリゴンミラ
ーの回転速度の高速化が困難な場合には、光走査の高速
化には限界が生じる。本発明の目的は、光走査の高速化
を可能にした光走査装置を提供することにある。
の回転速度を高めれば、走査停止時間を短縮することが
可能となるが、光走査速度が速くなると感光体に対する
露光量(光強度×投射時間)が小さくなり、有効な光走
査ができなくなる。そのため、レーザ発振器に高出力の
ものが必要となり、装置の大型化、高価格化をまねくこ
とになる。一方、レーザ発振器の高出力化が実現できる
場合でも、機械的或いは電気的な理由からポリゴンミラ
ーの回転速度の高速化が困難な場合には、光走査の高速
化には限界が生じる。本発明の目的は、光走査の高速化
を可能にした光走査装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、光走査を行う
ための回転反射鏡装置を複数個のポリゴンミラーで構成
し、各ポリゴンミラーを同軸に一体化するとともに、そ
の個数に応じた角度だけその反射面の向く位相角度をず
らし、かつ各ポリゴンミラーには各々の光走査に対応し
た周期で順序的に光を投射するように構成する。
ための回転反射鏡装置を複数個のポリゴンミラーで構成
し、各ポリゴンミラーを同軸に一体化するとともに、そ
の個数に応じた角度だけその反射面の向く位相角度をず
らし、かつ各ポリゴンミラーには各々の光走査に対応し
た周期で順序的に光を投射するように構成する。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明をレーザプリンタに適用した一実施例
の全体構成を示す図である。同図のように、レーザ光源
としてのレーザ発振器1を有しており、このレーザ発振
器にはコリメータレンズが内蔵され、射出されるレーザ
光は平行な光束とされる。この射出された光は音響光学
スイッチ素子2及び音響光学偏向素子3を通され、かつ
ビーム整形レンズ4Aを透過した後、回転駆動される回
転反射鏡装置5で反射され、かつfθレンズ等の結像光
学系6を通って感光ドラム7等の像面に走査されながら
結像される。
る。図1は本発明をレーザプリンタに適用した一実施例
の全体構成を示す図である。同図のように、レーザ光源
としてのレーザ発振器1を有しており、このレーザ発振
器にはコリメータレンズが内蔵され、射出されるレーザ
光は平行な光束とされる。この射出された光は音響光学
スイッチ素子2及び音響光学偏向素子3を通され、かつ
ビーム整形レンズ4Aを透過した後、回転駆動される回
転反射鏡装置5で反射され、かつfθレンズ等の結像光
学系6を通って感光ドラム7等の像面に走査されながら
結像される。
【0007】前記回転反射鏡装置5は、図2に平面構成
を示すように、ここでは水平方向に回転される2つの六
角鏡のポリゴンミラー51,52を軸方向の上下に重ね
た構成とされており、各ポリゴンミラー51,52は反
射面の向きが1/2位相、即ち回転方向に1/2ピッチ
となる角度θ0だけ中心角位置がずらされ、かつ両者は
一体的に回転駆動される。前記音響光学スイッチ素子2
は、超音波により非回折状態(開状態)と回折状態(閉
状態)に切り替えられる素子であり、この素子を開閉制
御することでレーザ光をオン・オフ変調することができ
る。また、前記音響光学偏向素子3は、超音波により透
過される光の射出方向を選択的に偏向させることができ
る素子である。
を示すように、ここでは水平方向に回転される2つの六
角鏡のポリゴンミラー51,52を軸方向の上下に重ね
た構成とされており、各ポリゴンミラー51,52は反
射面の向きが1/2位相、即ち回転方向に1/2ピッチ
となる角度θ0だけ中心角位置がずらされ、かつ両者は
一体的に回転駆動される。前記音響光学スイッチ素子2
は、超音波により非回折状態(開状態)と回折状態(閉
状態)に切り替えられる素子であり、この素子を開閉制
御することでレーザ光をオン・オフ変調することができ
る。また、前記音響光学偏向素子3は、超音波により透
過される光の射出方向を選択的に偏向させることができ
る素子である。
【0008】そして、前記音響光学偏向素子3から出力
される偏向されないレーザ光は前記回転反射鏡装置5の
上側のポリゴンミラー51に入射されるように構成す
る。また、音響光学偏向素子3から出力される偏向され
たレーザ光は、ミラー31,32によって反射された
後、ビーム整形レンズ4Bを通って前記回転反射鏡装置
5の下側のポリゴンミラー52に入射されるように構成
する。なお、前記結像光学系6は、前記回転反射鏡装置
のいずれのポリゴンミラー51,52から反射された光
も、同じ反射角度で入射された光は同一走査線上に結像
するように構成される。
される偏向されないレーザ光は前記回転反射鏡装置5の
上側のポリゴンミラー51に入射されるように構成す
る。また、音響光学偏向素子3から出力される偏向され
たレーザ光は、ミラー31,32によって反射された
後、ビーム整形レンズ4Bを通って前記回転反射鏡装置
5の下側のポリゴンミラー52に入射されるように構成
する。なお、前記結像光学系6は、前記回転反射鏡装置
のいずれのポリゴンミラー51,52から反射された光
も、同じ反射角度で入射された光は同一走査線上に結像
するように構成される。
【0009】この構成によれば、回転反射鏡装置5が1
/6回転すると、この間は例えば上側のポリゴンミラー
51によってレーザ光が反射され、結像光学系6によっ
て感光体に結像されて走査が行われるが、この上側のポ
リゴンミラー51の有効走査期間は従来と同様に1/1
2回転の期間である。ところが、これと一体的に下側の
ポリゴンミラー52が回転され、しかもこのポリゴンミ
ラー52は上側のポリゴンミラー51に対して1/2ピ
ッチだけ反射面の方向がずれているため、上側のポリゴ
ンミラーの無効な1/12回転の期間には下側のポリゴ
ンミラーが有効に機能することになる。
/6回転すると、この間は例えば上側のポリゴンミラー
51によってレーザ光が反射され、結像光学系6によっ
て感光体に結像されて走査が行われるが、この上側のポ
リゴンミラー51の有効走査期間は従来と同様に1/1
2回転の期間である。ところが、これと一体的に下側の
ポリゴンミラー52が回転され、しかもこのポリゴンミ
ラー52は上側のポリゴンミラー51に対して1/2ピ
ッチだけ反射面の方向がずれているため、上側のポリゴ
ンミラーの無効な1/12回転の期間には下側のポリゴ
ンミラーが有効に機能することになる。
【0010】したがって、音響光学偏向素子3に入力す
る超音波を回転反射鏡装置5の回転周期の1/12毎に
切り替える。これにより、音響光学偏向素子3から射出
される光は回転反射鏡装置の回転周期の1/12毎に、
真直状態と偏向された状態で交互に射出され、真直な場
合には上側のポリゴンミラー51に投射され、偏向され
た場合にはミラー31,32で反射された後に下側のポ
リゴンミラー52に投射される。
る超音波を回転反射鏡装置5の回転周期の1/12毎に
切り替える。これにより、音響光学偏向素子3から射出
される光は回転反射鏡装置の回転周期の1/12毎に、
真直状態と偏向された状態で交互に射出され、真直な場
合には上側のポリゴンミラー51に投射され、偏向され
た場合にはミラー31,32で反射された後に下側のポ
リゴンミラー52に投射される。
【0011】これにより、図3に示すように、上側のポ
リゴンミラー51の反射光と、下側のポリゴンミラー5
2の反射光とが1/12回転毎に切り替えられて感光体
に有効に走査されることになり、一方のポリゴンミラー
の無効な期間には他方のポリゴンミラーが有効に動作
し、両ポリゴンミラーが相補的に動作し、結果として回
転反射鏡装置の全ての回転期間において有効に動作され
ることになる。同図において、斜線期間が各ポリゴンミ
ラーの有効期間である。したがって、回転反射鏡装置の
回転速度が同じであれば、従来に比較して2倍の有効な
光走査が可能とされ、光走査の高速化が実現される。
リゴンミラー51の反射光と、下側のポリゴンミラー5
2の反射光とが1/12回転毎に切り替えられて感光体
に有効に走査されることになり、一方のポリゴンミラー
の無効な期間には他方のポリゴンミラーが有効に動作
し、両ポリゴンミラーが相補的に動作し、結果として回
転反射鏡装置の全ての回転期間において有効に動作され
ることになる。同図において、斜線期間が各ポリゴンミ
ラーの有効期間である。したがって、回転反射鏡装置の
回転速度が同じであれば、従来に比較して2倍の有効な
光走査が可能とされ、光走査の高速化が実現される。
【0012】図4は本発明の第2実施例の構成図であ
る。ここでは、2つのレーザ発振器11,12を回転反
射鏡装置5の上下の各ポリゴンミラー51,52に対応
して配置するとともに、各レーザ発振器の出力側にシャ
ッタ81,82を配設し、これらのシャッタ81,82
を交互に開閉させるように構成している。このシャッタ
には機械式なシャッタや、前記したような音響光学スイ
ッチ素子等が利用できる。この構成では、シャッタ8
1,82を交互に開閉させることで、レーザ発振器1
1,12のいずれか一方のレーザ光が選択的にビーム整
形レンズ4A又は4Bを通して回転反射鏡装置5に投射
され、対応するポリゴンミラー51,52により反射さ
れ、光走査が行われる。したがって、両シャッタ81,
82を回転反射鏡装置5の回転周期に対応させて選択的
に開閉して各ポリゴンミラー51,52に交互に光を投
射させることで、前記実施例と同様に回転反射鏡装置の
全回転中の有効な光走査を可能とする。
る。ここでは、2つのレーザ発振器11,12を回転反
射鏡装置5の上下の各ポリゴンミラー51,52に対応
して配置するとともに、各レーザ発振器の出力側にシャ
ッタ81,82を配設し、これらのシャッタ81,82
を交互に開閉させるように構成している。このシャッタ
には機械式なシャッタや、前記したような音響光学スイ
ッチ素子等が利用できる。この構成では、シャッタ8
1,82を交互に開閉させることで、レーザ発振器1
1,12のいずれか一方のレーザ光が選択的にビーム整
形レンズ4A又は4Bを通して回転反射鏡装置5に投射
され、対応するポリゴンミラー51,52により反射さ
れ、光走査が行われる。したがって、両シャッタ81,
82を回転反射鏡装置5の回転周期に対応させて選択的
に開閉して各ポリゴンミラー51,52に交互に光を投
射させることで、前記実施例と同様に回転反射鏡装置の
全回転中の有効な光走査を可能とする。
【0013】図5は本発明の第3実施例の構成図であ
る。この実施例では、レーザ発光出力に2倍の出力のレ
ーザ発振器が得られる場合に有効である。即ち、1つの
レーザ発振器1Aの出力をビームスプリッタ9で2分岐
し、分岐したレーザ光の一方はそのまま直進させ、シャ
ッタ81を通して回転反射鏡装置5の上側のポリゴンミ
ラー51に入射させ、レーザ光の他方はミラー91で反
射させた上でシャッタ82を通して下側のポリゴンミラ
ー52に入射させている。この構成においても、回転反
射鏡装置5の回転周期に合わせてシャッタ81,82を
選択的に開閉させることで、回転反射鏡装置の各ポリゴ
ンミラー51,52による光走査を交互に行わせ、有効
な光走査を可能とする。
る。この実施例では、レーザ発光出力に2倍の出力のレ
ーザ発振器が得られる場合に有効である。即ち、1つの
レーザ発振器1Aの出力をビームスプリッタ9で2分岐
し、分岐したレーザ光の一方はそのまま直進させ、シャ
ッタ81を通して回転反射鏡装置5の上側のポリゴンミ
ラー51に入射させ、レーザ光の他方はミラー91で反
射させた上でシャッタ82を通して下側のポリゴンミラ
ー52に入射させている。この構成においても、回転反
射鏡装置5の回転周期に合わせてシャッタ81,82を
選択的に開閉させることで、回転反射鏡装置の各ポリゴ
ンミラー51,52による光走査を交互に行わせ、有効
な光走査を可能とする。
【0014】したがって、回転反射鏡装置の回転速度が
一定の場合には、従来の略2倍の光走査速度を得ること
ができる。このことは、ボリゴンミラーの回転速度に限
界が生じている場合でも、光走査速度を更に向上させる
ことができることになる。なお、本発明はポリゴンミラ
ーの有効期間に応じて、3個以上のポリゴンミラーを同
軸配置し、各ポリゴンミラーを1/個数ピッチの中心角
でずらし、各ポリゴンミラーに選択的にレーザ光が投射
されるように構成してもよい。また、本発明は複数のポ
リゴンミラーを一体に成形した構成としてもよい。
一定の場合には、従来の略2倍の光走査速度を得ること
ができる。このことは、ボリゴンミラーの回転速度に限
界が生じている場合でも、光走査速度を更に向上させる
ことができることになる。なお、本発明はポリゴンミラ
ーの有効期間に応じて、3個以上のポリゴンミラーを同
軸配置し、各ポリゴンミラーを1/個数ピッチの中心角
でずらし、各ポリゴンミラーに選択的にレーザ光が投射
されるように構成してもよい。また、本発明は複数のポ
リゴンミラーを一体に成形した構成としてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、回転反射
鏡装置を複数個のポリゴンミラーで構成し、かつ各ポリ
ゴンミラーを同軸に一体化させ、かつその個数に応じた
角度だけその中心角度位置をずらし、かつ各ポリゴンミ
ラーにはその回転速度に対応した周期で順序的に光を投
射して光走査を行うので、1つのポリゴンミラーの走査
停止期間には他のポリゴンミラーの走査が行われ、各ポ
リゴンミラーが相補的に動作することで走査停止時間を
解消し、結果として光走査の高速化を容易に実現するこ
とができる。
鏡装置を複数個のポリゴンミラーで構成し、かつ各ポリ
ゴンミラーを同軸に一体化させ、かつその個数に応じた
角度だけその中心角度位置をずらし、かつ各ポリゴンミ
ラーにはその回転速度に対応した周期で順序的に光を投
射して光走査を行うので、1つのポリゴンミラーの走査
停止期間には他のポリゴンミラーの走査が行われ、各ポ
リゴンミラーが相補的に動作することで走査停止時間を
解消し、結果として光走査の高速化を容易に実現するこ
とができる。
【図1】本発明の第1実施例の構成を示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図2】回転反射鏡装置の平面図である。
【図3】回転反射鏡装置の各ポリゴンミラーの有効走査
期間を示す図である。
期間を示す図である。
【図4】本発明の第2実施例の構成を示す模式的な側面
図である。
図である。
【図5】本発明の第3実施例の構成を示す模式的な側面
図である。
図である。
【図6】従来のレーザ光走査装置の概略斜視図である。
【図7】従来のポリゴンミラーにおける不具合を説明す
るための平面図である。
るための平面図である。
1,11,12 レーザ発振器 2 音響光学スイッチ素子 3 音響光学偏向素子 4,4A,4B ビーム整形レンズ 5 回転反射鏡装置 51,52,5A ポリゴンミラー 6 結像光学系 7 感光体(感光ドラム) 81,82 シャッタ
Claims (1)
- 【請求項1】 投射された光を回転反射鏡装置で反射さ
せて光走査を行う光走査装置において、前記回転反射鏡
装置を複数のポリゴンミラーで構成し、各ポリゴンミラ
ーを同軸に一体化するとともに、その個数に応じた角度
だけ各ポリゴンミラーの反射面の位相角度をずらし、か
つ各ポリゴンミラーには各々の光走査に対応した周期で
順序的に光を投射するように構成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 |
---|---|---|---|
JP27343892A JPH06102462A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27343892A JPH06102462A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 光走査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06102462A true JPH06102462A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17527917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27343892A Pending JPH06102462A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 光走査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06102462A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7132669B2 (en) | 1998-12-28 | 2006-11-07 | Hitachi, Ltd. | Method and equipment for detecting pattern defect |
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-
1992
- 1992-09-18 JP JP27343892A patent/JPH06102462A/ja active Pending
Cited By (15)
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US7456963B2 (en) | 1998-12-28 | 2008-11-25 | Hitachi, Ltd. | Method and equipment for detecting pattern defect |
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