JP4495983B2 - Optical apparatus, optical scanning apparatus, image forming apparatus, and digital laboratory - Google Patents
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Description
本発明は、光学装置、光走査装置、画像形成装置およびデジタルラボに関する。 The present invention relates to an optical device, an optical scanning device, an image forming apparatus, and a digital laboratory.
図7は、3色の光源を有する光走査装置の走査光学系を説明するための図である。
同図において符号11は光源、12は光変調装置、13は変調を受けた光束、15は偏向器、17は面倒れ補正光学系、18はポリゴンミラー、19はfθレンズ系、20は結像面をそれぞれ示す。添え字a、b、cは第1色、第2色、第3色の出力光にそれぞれ対応する。例えば、第1色は青、第2色は緑、第3色は赤としてもよい。
説明の便宜上、第1色に着目して動作説明を行う。
レーザ光源11aから出射し光変調装置12aに入射した平行光束、もしくは平行に近い光束は、対応する色の画像情報によって変調されて変調光束13aとなり、装置を小型化するために設けられた折り返し用の偏向器15aによって反射偏向されて鋭角に曲げられて光束13a’となり、面倒れ補正光学系17aを経由してポリゴンミラー18の一点に入射する。
ポリゴンミラー18は中心軸の廻りを高速で回転しており、厳密に言えば入射点は絶えず微小変動している。ポリゴンミラー18で反射された光束13a’はfθレンズ系19を経由して結像面20に到る。光束13a’はポリゴンミラーの回転により、反射方向が結像面20の一方の端から他方の端へ絶えず移動し、結像面上を走査する。結像面に感光性の物体を置き、紙面に垂直な方向に所定の速度で移動させると、感光性の物体面上に第1色に対応する画像、もしくは画像の潜像が形成される。ポリゴンミラーによる光束の走査を主走査と呼び、感光性物体の移動を副走査と呼ぶ。
第2色、第3色についても同様にして画像形成が行われる。ただし、各色の光束13a’、13b’、13c’は、ポリゴンミラー18に対する入射角が少しずつ異なるので、その角度の違いに対応して、光変調装置12による変調開始のタイミングがそれぞれずらしてある。かくして、感光性の物体上にフルカラーの画像、もしくは潜像が形成される。
FIG. 7 is a diagram for explaining a scanning optical system of an optical scanning device having light sources of three colors.
In the figure, reference numeral 11 denotes a light source, 12 denotes a light modulator, 13 denotes a modulated light beam, 15 denotes a deflector, 17 denotes a surface tilt correction optical system, 18 denotes a polygon mirror, 19 denotes an fθ lens system, and 20 denotes an image. Each face is shown. Subscripts a, b, and c correspond to output light of the first color, the second color, and the third color, respectively. For example, the first color may be blue, the second color may be green, and the third color may be red.
For convenience of explanation, the operation will be described by focusing on the first color.
The parallel light beam emitted from the laser light source 11a and incident on the
The
Image formation is similarly performed for the second color and the third color. However, since the
光束が光変調装置12で変調されると、出射光は+1次光としての光束13の近傍に不要な光束、すなわち0次光や−1次光、さらには±2次光が出射されることがある。これらの光束は所望の光束ではないので、画像劣化の原因となるため通常は何らかの方法で遮光を行う。これらの光束を軸外光、あるいは不要光と呼ぶ。
光変調装置の直後に正または負のパワーを持つレンズ系を置いて、不要光の進行方向の角度(分離角度)を大きくし、開口を有する遮光板で不要光のみを遮断する方法が提案されている(例えば、特許文献1 参照。)。
When the light beam is modulated by the light modulation device 12, an unnecessary light beam, that is, 0th-order light, −1st-order light, or ± secondary light is emitted in the vicinity of the light beam 13 as + 1st-order light. There is. Since these light fluxes are not desired light fluxes, they cause image deterioration and are usually shielded by some method. These light beams are called off-axis light or unnecessary light.
A method has been proposed in which a lens system having positive or negative power is placed immediately after the light modulator to increase the angle (separation angle) in the traveling direction of unnecessary light, and only unnecessary light is blocked by a light shielding plate having an opening. (For example, refer to Patent Document 1).
同図では省略したが、通常は、光変調装置12と面倒れ補正光学系17の間のどこかに、ビーム径(光束径)を規制するための開口(アパーチャ)が設けられる。開口を設ける理由は、本来レーザ光のような可干渉性の良い光束は、例えば平行光に整形したとき、比較的長い距離その平行性を保つものであるが、常に僅かながら拡散していくので周辺光を開口によって遮光し、所望のビーム径を得る。より遮光を確実にするために複数段の遮光を行うこともある。
一般に、開口は各光束毎に設けられる。しかしながら、各光束は狭い範囲に互いに接近して配置されることが多く、個別の開口を設けるだけのスペースが足りない場合がある。
Although omitted in the figure, normally, an opening (aperture) for regulating the beam diameter (light beam diameter) is provided somewhere between the light modulation device 12 and the surface tilt correction optical system 17. The reason why the aperture is provided is that a light beam with good coherence such as laser light is originally kept parallel for a relatively long distance when shaped into parallel light, but is always slightly diffused. Ambient light is blocked by the aperture to obtain a desired beam diameter. In order to ensure light shielding, a plurality of stages of light shielding may be performed.
In general, an opening is provided for each light beam. However, the light beams are often arranged close to each other in a narrow range, and there are cases where there is not enough space to provide individual openings.
本発明は、上記3本の光束に対し、不要光の除去と、所望のビーム系を得るための新規な光学装置の実現、およびこの光学装置を用いた光走査装置、画像形成装置、デジタルラボの実現を課題とする。 The present invention eliminates unnecessary light from the three light beams and realizes a novel optical device for obtaining a desired beam system, and an optical scanning device, an image forming apparatus, and a digital laboratory using the optical device. The realization of
この発明の光学装置は「画像情報により所定次数の回折光として変調された3本の光束を、偏向器により、共通のポリゴンミラーに向けて反射して偏向させ、ポリゴンミラーにより走査し、fθレンズ系により感光性の物体面に結像させて光走査を行なう光走査装置において、上記3本の光束を規制する光学装置」であって、以下の特徴を有する(請求項1)。The optical device according to the present invention has the following: “Three light beams modulated as diffracted light of a predetermined order by image information are reflected and deflected by a deflector toward a common polygon mirror, scanned by the polygon mirror, and fθ lens In an optical scanning device that performs optical scanning by forming an image on a photosensitive object surface by a system, the optical device restricts the three light beams, and has the following characteristics (claim 1).
即ち、光学装置は、第1および第2の遮光手段を有する。 That is, the optical device has first and second light shielding means.
「第1の遮光手段」は、変調された3本の光束が、これらの光束をポリゴンミラーに向けて反射偏向させる偏向器へ向かう光路上に配置される。 The “first light shielding means” is disposed on the optical path of the three modulated light beams toward the deflector that reflects and deflects these light beams toward the polygon mirror.
「第2の遮光手段」は、偏向器により反射偏向されてポリゴンミラーに向かう3本の光束の光路上に配置される。 The “second light shielding means” is disposed on the optical path of the three light beams that are reflected and deflected by the deflector toward the polygon mirror.
「第1の遮光手段」は、3本の光束に付随する所定次数以外の回折光を不要光として除去するものであって、第1の遮光部材および第2の遮光部材を有する。 The “first light shielding means” removes diffracted light other than a predetermined order associated with the three light beams as unnecessary light, and has a first light shielding member and a second light shielding member.
「第1の遮光部材」は、過大開口(41)および過大開口(42)を有し、「第2の遮光部材」は、過大開口(41’)および過大開口(42’)を有する。 The “first light shielding member” has an excessive opening (41) and an excessive opening (42), and the “second light shielding member” has an excessive opening (41 ′) and an excessive opening (42 ′).
過大開口(41)は、1本の光束を偏向器側へ通過させる。 The excessive aperture (41) allows one light beam to pass to the deflector side.
過大開口(42)は、2本の光束を偏向器側へ通過させると共に、過大開口(41)を通過して偏向器により偏向された光束を通過させる。 The excessive aperture (42) allows two light beams to pass to the deflector side and allows the light beam deflected by the deflector through the excessive aperture (41).
過大開口(41’、42’)は、過大開口(42)を偏向器側へ通過した2本の光束を個別に偏向器側へ通過させる。 The excessive openings (41 ', 42') allow the two light fluxes that have passed through the excessive opening (42) to the deflector side to individually pass to the deflector side.
3本の光束は、上記各過大開口を通過することにより不要光(所定次数以外の回折光、例えば、光走査に供する変調光束を+1次光とする場合であれば、0次光や−1次光、±2次光等)を除去される。 The three light beams pass through each of the above-described excessive apertures, so that unnecessary light (diffracted light other than a predetermined order, for example, if the modulated light beam used for optical scanning is + 1st order light, 0th order light and −1 Secondary light, ± secondary light, etc.) are removed.
「第2の遮光手段」は、偏向器により反射偏向された3本の光束の光束径を規制するものであって、第3の遮光部材および第4の遮光部材を有する。 The “second light shielding means” regulates the light beam diameters of the three light beams reflected and deflected by the deflector, and includes a third light shielding member and a fourth light shielding member.
「第3の遮光部材」は、所要の寸法の開口(61)と過大開口(62)を有し、第4の遮光部材は、所要の寸法の開口(61’)と過大開口(62’)とを有し、 The “third light shielding member” has an opening (61) and an excessive opening (62) with required dimensions, and the fourth light shielding member has an opening (61 ′) and an excessive opening (62 ′) with required dimensions. And
これら第3および第4の遮光部材は、過大開口(62)と過大開口(62’)が光束の通過方向に近接して重なり合うように相互に位置を定められる。 These third and fourth light shielding members are positioned relative to each other so that the excessive opening (62) and the excessive opening (62 ') overlap in the vicinity of the light beam passing direction.
偏向器により反射偏向された光束の1本は開口(61)を通過して光束径を規制され、偏向器により反射偏向された光束の他の1本は開口(61’)を通過して光束径を規制され、偏向器により反射偏向された残りの1本の光束は過大開口(62)と過大開口(62’)とを通過し、これら過大開口(62、62’)の重なりにおける「共通の開口」により光束径を規制される。 One of the light beams reflected and deflected by the deflector passes through the opening (61) and the diameter of the light beam is regulated, and the other light beam reflected and deflected by the deflector passes through the opening (61 ') and passes through the light beam. The remaining one light beam whose diameter is restricted and reflected and deflected by the deflector passes through the excessive opening (62) and the excessive opening (62 ′), and “common” in the overlap of these excessive openings (62, 62 ′). The diameter of the light beam is regulated by the “opening”.
請求項1記載の光学装置は、第3および第4の遮光部材が、所要の寸法を有する開口(61、61’)の位置を決めた後も、開口(61、61’)の近傍を中心とする回転により、過大開口(62、62’)の位置を調整可能に構成されていることができる(請求項2)。 The optical device according to claim 1 is characterized in that the third and fourth light-shielding members are centered in the vicinity of the opening (61, 61 ') even after the position of the opening (61, 61') having a required dimension is determined. The position of the excessive opening (62, 62 ′) can be adjusted by the rotation of (2) .
請求項1または2記載の光学装置は、第1の遮光部材と第2の遮光部材が「互いに実質同形」で、第3の遮光部材と第4の遮光部材が「互いに実質同形」であることができる(請求項3)。
また、請求項1〜3の任意の1に記載の光学装置における3本の光束は、何れもレーザ光束であることが好ましい(請求項4)。 The optical device according to
Preferably, all of the three light beams in the optical device according to any one of claims 1 to 3 are laser light beams (claim 4).
この発明の光走査装置は「画像情報により所定次数の回折光として変調された3本の光束を、偏向器により、共通のポリゴンミラーに向けて反射して偏向させ、上記ポリゴンミラーにより走査し、fθレンズ系により感光性の物体面に結像させて光走査を行なう光走査装置」であって、3本の光束を規制する光学装置として、請求項1〜4の任意の1に記載のものを用いることを特徴とする(請求項5)。
この発明の画像形成装置は、請求項5記載の光走査装置を用いたことを特徴とする(請求項6)。
この発明のデジタルラボは、請求項5記載の光走査装置を用いたことを特徴とする(請求項7)。
The optical scanning device according to the present invention reads: “Three light beams modulated as diffracted light of a predetermined order by image information are reflected and deflected by a deflector toward a common polygon mirror, and scanned by the polygon mirror. 5. An optical scanning device that performs optical scanning by forming an image on a photosensitive object surface by an fθ lens system, and is an optical device that regulates three light beams, according to any one of claims 1 to 4. (Claim 5) .
The image forming apparatus of the present invention uses the optical scanning device according to claim 5 (claim 6) .
The digital laboratory of the present invention uses the optical scanning device according to claim 5 (claim 7) .
上記の如く、本発明によれば、3本の光束に対し、不要光の除去と、所望のビーム系を得るための新規な光学装置を実現でき、この光学装置を用いた新規な光走査装置、画像形成装置、デジタルラボの実現できる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a novel optical device for removing unnecessary light and obtaining a desired beam system for three light beams, and a novel optical scanning device using this optical device. An image forming apparatus and a digital laboratory can be realized.
図1、図2は本発明の実施形態を説明するための図である。図1は斜視図、図2は平面図である。
両図において符号1は例えばLED、あるいはレーザなどの光源、2は光束に色別の情報を与える光変調装置、3は色情報により変調された光束、4は本発明の第1の遮光手段、5は偏向素子、6は本発明の第2の遮光手段、7は面倒れ補正光学系、8はポリゴンミラー、9はfθ光学系、10は感光体等の結像面をそれぞれ示す。
本実施形態の基本動作は、図7を用いて説明した従来技術と同様なので、同じ部分については説明を省略する。
各光束3は細いビーム状であり、一見平行光束に見えるが、通常は結像面に向かって収束する収束光になっている。ただし、その収束角は非常に小さいので、光束の進行方向において短い区間で見る限り、平行光束とみなすこともできる。複数の光束相互間はポリゴンミラー8に向かって集まるよう構成されるがその収束角はかなり大きいため、光束相互間を平行光束とみなすことはできない。
1 and 2 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view, and FIG. 2 is a plan view.
In both figures, reference numeral 1 denotes a light source such as an LED or a laser, 2 denotes a light modulation device that gives color-by-color information to a light beam, 3 denotes a light beam modulated by the color information, 4 denotes a first light shielding means of the present invention, Reference numeral 5 denotes a deflecting element, 6 denotes a second light shielding unit of the present invention, 7 denotes a surface tilt correction optical system, 8 denotes a polygon mirror, 9 denotes an fθ optical system, and 10 denotes an imaging surface such as a photoreceptor.
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the prior art described with reference to FIG.
Each light beam 3 is in the form of a thin beam, and at first glance appears to be a parallel light beam, but is usually convergent light that converges toward the image plane. However, since the convergence angle is very small, it can be regarded as a parallel light beam as long as it is viewed in a short section in the traveling direction of the light beam. Although a plurality of light beams are configured to gather toward the polygon mirror 8, the convergence angle is considerably large, so that the light beams cannot be regarded as parallel light beams.
初めに、第1の遮光手段について説明する。
遮光部材4は薄い板材からなり、2個の横長の長穴41、42を有する遮光部40と、遮光部40に対し直角に折れ曲がって1個の止め穴を有する脚部43とから構成されている。長穴41、42は用いられる光束の径、いわゆるビーム径より少なくとも一方向において大きければよい。したがってビーム径より大きい円形開口であっても差し支えない。このような条件に当てはまる開口を、本発明では過大開口と名付ける。
2個の長穴41、42は開口として用いられるため、共に、幅が所望のビーム径に等しく、長さはその1.5倍ないし2倍程度の大きさに形成されている。止め穴は、遮光部材4を図示しない基板に止めるための穴で、止めネジの径よりもやや大き目にあけられており、基板に対する止め位置に或る程度の自由度が与えられている。
First, the first light shielding means will be described.
The
Since the two
遮光部材4は類似の形状、もしくは同じ形状のものが2個用いられるので、便宜上第1の遮光部材4、第2の遮光部材4’と呼ぶことにする。類似の形状、および同一形状を合わせて実質同形と呼ぶ。
第1の遮光部材4の長穴41には、光変調装置2aから出て偏向器5aに向かう光束3aが通過する。同じ遮光部材の長穴42には、光変調装置2から偏向器5b、5cに向かう光束3bと3cが通過するほか、偏向器5aから面倒れ補正光学系7aに向かう光束3a'の計3本が通過する。したがって、長穴42は長穴41よりも長く形成しておいても良い。
第2の遮光部材4’の長穴41’には、第1の遮光部材4の長穴42を通過して反射鏡からなる偏向器5cに向かう光束3cが通過し、同じく第2の遮光部材4’の長穴42’には、第1の遮光部材4の長穴42を通過して偏向器5bに向かう光束3bが通過する。
Since two
A
A
図2において光変調装置2から出射する光束3を中心として広がりのある光束が2点鎖線で示してある。これらの光束は前述の0次光あるいは−1次光等の不要光を意味する。
不要光の分離角度はあまり大きくないが、光変調装置から十分離れた位置であれば、開口を有する遮光板によって、所望の光束のみを通し、不要光を遮断することができる。
例えば光束3aに関して言えば、光束3a自身は遮光部材4の長穴41を通過するが、その光束と或る分離角を有する不要光は同じ長穴を通過することができない。長穴41を通過した光束3aは偏向器5aによってポリゴンミラー8の方向へ反射されるが、不要光は基本的には遮光部材4によって遮光される。仮に遮光部材4の長穴42を通過する不要光があったとしても、その光束は偏向器5aに入射することがなく、もちろん他の偏向器5b、5cにも入射しないので、ポリゴンミラーの方向へ反射される心配がない。
他の光束3b、3cに関しても全く同様で、所望の光束3b、3cのみが遮光部材4の開口部を通過することができ、それぞれの不要光は遮光部材4で遮光されるか、そうでない場合でも偏向器5による反射が生ぜず、したがって、ポリゴンミラー8の方向へ反射される心配がない。
In FIG. 2, a light beam spreading around the light beam 3 emitted from the
The separation angle of unnecessary light is not so large, but if it is at a position sufficiently away from the light modulation device, unnecessary light can be blocked by allowing only a desired light beam to pass through the light shielding plate having an opening.
For example, regarding the
The same applies to the other
次に第2の遮光手段について説明をする。第2の遮光手段は、偏向器5と面倒れ補正光学系7との間に設けられる。
遮光部材6は、遮光部材4と同様薄い板材からなり、円形開口61を有する遮光部60Aと、遮光部60Aの下方においてほぼ直角に折り曲げられて1個の止め穴66を有する第1の脚部63と、遮光部60Aに連なる幅の狭い可撓部65を介して連結部60Bが遮光部60Aの面とほぼ直交する方向に延びており、さらに直角に折れ曲がって可動遮光部60Cとなり、そのほぼ中央に過大開口を形成する長穴62が設けられている。連結部60Bの下部には連結部60Bに対してほぼ直角に折れ曲がった第2の脚部64が設けられ、第2の脚部64の1カ所には止め穴67が設けられている。止め穴67は、大きさに余裕をもった穴にしても良いし、長穴に形成しても良い。
遮光部材6も同等の形状のものが2個用いられるので、便宜上第3の遮光部材6、第4の遮光部材6’と呼ぶことにする。
第3の遮光部材6の円形開口61には、光束3aが通過する。円形開口の直径は所要の寸法に設定してある。第4の遮光部材6’の円形開口には、光束3c’が通過する。第3、および第4の遮光部材の長穴62、62’は互いに非常に近接して配置され、光束3b’が通過する。
Next, the second light shielding means will be described. The second light shielding means is provided between the deflector 5 and the surface tilt correction optical system 7.
The
Since two
The
図3は第2の遮光手段の詳細を説明するための図である。同図(a)は平面図、同図(b)は長穴の相対移動を斜視図的に示す模式図、同図(c)は長穴の正面図である。
同図(a)に示す遮光手段が仮に第3の遮光部材6であるとする。止め穴66はネジ径より大きめになるようにあけてあるので、遮光部60Aの円形開口61を、光束3c’に容易に一致させて遮光部材6を基板に止めることができる。止め穴66に図示しない止めネジを挿入して基板に固定するのであるが、このとき、可動遮光部60Cの長穴に光束3b’が通過するようにおよその位置調整をしてから固定する。ただし、止め穴67はまだネジによる固定をしないでおく。同様な方法で第4の遮光部材6’を固定する。その結果、両遮光部材6、6’の開口としての長穴62、62’は互いに近接した位置に向き合うようになり、両長穴を光束3b’が通過している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the details of the second light shielding means. FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a schematic view showing the relative movement of the elongated holes in perspective view, and FIG. 4C is a front view of the elongated holes.
It is assumed that the light shielding means shown in FIG. Since the
遮光部材6は、円形開口61の比較的近傍に設けた可撓部65の位置で僅かに撓むように構成してあるので、同図(a)に誇張して示すように、可撓部65をおよその中心として、可動遮光部60Cを矢印A方向に移動させることができる。そこで、第3、第4の遮光部材6、6’の両長穴62、62’を同図(b)に示すように横方向に移動させ、光束3b’を同図(c)に示すように、所望のビーム径になるように、光束の進行方向から見て円形開口になるよう位置決めして、止め穴67、67’を用いて連結部60B、60B’のそれぞれ脚部を基板に固定する。
Since the
遮光部材6に可撓部65を設けない方法もある。円形開口の近傍に設けられている止め穴66に、図示しない段付きネジを挿入して遮光部60Aを止める。段付きネジの段部の高さは遮光部材6の板厚より僅かに大きめにしておく。したがって、段付きネジを止めた後でも遮光部材6は段付きネジを中心にして回動可能である。実際の回動量は非常に小さいので、光束が円形開口61からずれるようなことはない。2個の遮光部材6、6’を共にこのように構成すれば、可撓部65を設けたのと同様の効果が得られる。ただし、この場合は、円形開口61、61’が正確に所望の光束を整形できるように、止め穴の位置と部品の精度を或る程度高めておく必要がある。
以上のように第2の遮光手段によって、光束3a’、3b’、3c’とも所望のビーム径に整形される。したがって、第1の遮光手段では軸外光の遮断をし、第2の遮光手段では光束に対して所望のビーム径を与えることができる。
There is also a method in which the
As described above, the
図4は遮光部材を基板に垂直な方向に移動させて微調整する参考例を説明するための図である。同図(a)は分解斜視図、同図(b)は平面図、同図(c)は止めネジを省略した正面図である。
同図において符号101、101’は基板から突き出た遮光部材保持部、102、102'は遮光部材、103、103’は止めネジをそれぞれ示す。
光束の通過領域を挟んで2個の遮光部材保持部101、101’が突出している。両者は基本的に同様な構成になっているので、以下簡略化のため片方のみについて説明する。
遮光部材保持部101は、光束の通過領域側に向けて突起部101aを有しており、その先端部には遮光部材の回動中心部となるべき支点部101bを有している。遮光部材保持部101の一面101cには所定の位置にねじ穴101dが形成されている。支点部101bは、ねじ穴101dのある面101cの側方に突出している。
FIG. 4 is a diagram for explaining a reference example in which the light shielding member is moved in a direction perpendicular to the substrate and finely adjusted. FIG. 4A is an exploded perspective view, FIG. 4B is a plan view, and FIG. 4C is a front view in which a set screw is omitted.
In the figure,
Two light-shielding
The light shielding
遮光部材102、102’は実質同形で、ともに3個の穴を有した板状物である。以下遮光部材102について詳しく説明する。
中央の穴102aは光束径にほぼ等しい大きさの径を有して光束3aを通過させ、両端の穴のうち一方の穴は光束3bを通過させるための過大開口102bになっている。両端の穴のうちもう一方の穴は取り付けねじ用穴102cを形成している。中央の穴102aのすぐ下に切り欠き102dがあり、この部分を支点部101bに載せてねじ用穴102cと、ねじ穴101dを合わせてねじ103によって軽くねじ止めする。ねじ用穴102cの径はねじ径より大きく形成されており、切り欠き102dと支点部101bとの接点を回動中心として遮光部材102は矢印A方向に揺動可能になっている。この揺動によって、過大開口102bは比較的大きく上下動するが、中央の穴102aは回動中心の近くにあるためあまり動かない。したがって、止めねじに対するねじ用穴102cの止め方如何によって、過大開口の位置を上下に若干調整できる。調整が済んだら、ネジ103を締めて遮光板102を固定する。
遮光部材保持部101’、遮光部材102’も上記と同様な構成であって、中央の穴102’aは光束3cを通過させ、過大開口102’bは光束3bを通過させる。すなわち、過大開口102b、102b’は同一光束3bを通過させるような位置に配置されており、光束3bは両開口を通過することによって、軸外光の遮光、もしくはビーム整形が行われる。
The
The
The light shielding
図5は4本の光束に対する遮光部材の配置例を示す参考図である。同図(a)は斜視図、同図(b)は平面図である。
同図において符号201、201’は遮光部材を示す。
デジタルラボに用いられる感光材料は、従来、3原色対応のみであったものが、近年ある種の中間色を含む4色対応のものが使われ始めている。このような感光材料に対応した装置として4本の独立した光束を用いる装置が必要になってくる。
遮光部材201と201’は実質同形であるので、遮光部材201について説明する。
遮光部材201は3個の穴を有した遮光部201aと、基板に取り付けるべき取り付けねじ用穴を有した基底部201bとからなる。遮光部201aの3個の穴の内、一方の端の穴は所要の径を有する開口201cを形成し、中央の穴201dと、他端の穴201eはともに過大開口を形成している。図示は省略したが、穴201eは遮光部201aの横方向端部に対して解放部を有する、いわゆる切り欠き穴に形成しても良い。
遮光部材は、取り付けねじの径よりやや大きい穴径の取り付けねじ用穴201fを有しており、矢印A、およびBで示すように、遮光部201aの面の向きおよび位置が多少調整できるようになっている。
FIG. 5 is a reference diagram showing an example of the arrangement of the light shielding members for the four light beams. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a plan view.
In the figure,
Photosensitive materials used in digital laboratories have been conventionally only compatible with three primary colors, but in recent years, those corresponding to four colors including certain intermediate colors have begun to be used. As an apparatus corresponding to such a photosensitive material, an apparatus using four independent light beams is required.
Since the
The
The light shielding member has a mounting screw hole 201f having a hole diameter slightly larger than the diameter of the mounting screw so that the orientation and position of the surface of the
4本の光束3a〜3dは互いに非平行であるとする。
遮光部材201の開口201cは光束3aを、中央の過大開口201dは光束3bを、他の過大開口201eは光束3cをそれぞれ通過させる。遮光部材201’の開口201’cは光束3dを、中央の過大開口201’dは光束3cを、他の過大開口201’eは光束3bをそれぞれ通過させる。すなわち、光束3bと3cは両遮光部材201と201’の双方の過大開口を通過する。
遮光部材201の遮光部201aの面は光束3aに対してほぼ直角になるよう配置し、遮光部材201’の遮光部201’aの面は光束3dに対してほぼ直角になるよう配置する。外側の光束3aと3dは平行でないため、両遮光部材の遮光部201aと201’aも平行ではなく、若干の交叉角をもって配置される。
本構成を用いて軸外光の遮光を行うことも、ある程度のビーム整形をすることもできる。軸外光の遮光の場合は、光束3a〜3dが確実に所定の穴を通りさえすれば良い。ビーム整形の調整に当たっては、遮光部材201は光束3aを、遮光部材201’は光束3dを確実に通すように注意し、遮光部の面の向きと位置を若干変化させ、光束3bと3cが所望の径に近くなるようにする。
It is assumed that the four
The
The surface of the
This configuration can be used to block off-axis light, or to some degree of beam shaping. In the case of shielding off-axis light, it is sufficient that the
図6は本発明を適用した光走査装置の一例を示す斜視図である。
同図において符号12はポリゴンミラーのカバーガラス、13、14、15はfθ光学系を構成する各レンズ要素、17、18、19は走査タイミング検出光学系をそれぞれ示す。
光走査装置の基本動作は図7を用いて既に説明してあるので重複は避けるが、図7で触れなかった部分について簡単に説明する。
図6においてポリゴンミラー8は矢印B方向に回転する。ポリゴンミラー8の反射面で偏向された未変調の光束は、初めに反射鏡17で偏向されて結像レンズ18を経て色別のセンサ19によって検出される。この検出信号から所定の時間後に光束は結像面10の所定の走査領域に達するので、そのタイミングに合わせて光変調素子2に、画像に対応する変調信号を与える。変調を受けた光束3は結像面10上を矢印Cの方向に走査される。
図示しない装置によって、結像面10に一致して置かれた感光性の物体が、矢印Cに対して垂直な方向に移動して、いわゆる副走査が行われる。感光性の物体としては、例えば銀塩のカラー印画紙を用いることができる。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an optical scanning device to which the present invention is applied.
In the figure, reference numeral 12 denotes a cover glass of the polygon mirror, 13, 14 and 15 denote lens elements constituting the fθ optical system, and 17, 18 and 19 denote scanning timing detection optical systems, respectively.
Since the basic operation of the optical scanning device has already been described with reference to FIG. 7, overlapping will be avoided, but the portions not touched in FIG. 7 will be described briefly.
In FIG. 6, the polygon mirror 8 rotates in the arrow B direction. The unmodulated light beam deflected by the reflecting surface of the polygon mirror 8 is first deflected by the reflecting mirror 17 and detected by the color-specific sensor 19 through the
A photosensitive object placed in alignment with the
1 光源
2 光変調装置
3 変調光束
4 第1の遮光手段
6 第2の遮光手段
8 ポリゴンミラー
9 fθ光学系
10 結像面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
変調された3本の光束が、これらの光束をポリゴンミラーに向けて反射偏向させる偏向器へ向かう光路上に配置される第1の遮光手段と、 A first light-shielding means arranged on an optical path toward the deflector for three modulated light beams to reflect and deflect these light beams toward the polygon mirror;
上記偏向器により反射偏向されて上記ポリゴンミラーに向かう3本の光束の光路上に配置される第2の遮光手段と、を有し、 A second light shielding means disposed on the optical path of the three light beams reflected and deflected by the deflector and directed to the polygon mirror,
上記第1の遮光手段は、3本の光束に付随する所定次数以外の回折光を不要光として除去するものであって、第1の遮光部材および第2の遮光部材を有し、 The first light shielding means removes diffracted light other than a predetermined order accompanying the three light beams as unnecessary light, and includes a first light shielding member and a second light shielding member,
上記第1の遮光部材は、過大開口(41)および過大開口(42)を有し、上記第2の遮光部材は、過大開口(41’)および過大開口(42’)を有し、 The first light shielding member has an excessive opening (41) and an excessive opening (42), and the second light shielding member has an excessive opening (41 ') and an excessive opening (42'),
上記過大開口(41)は1本の光束を上記偏向器側へ通過させ、 The excessive aperture (41) allows one light beam to pass to the deflector side,
上記過大開口(42)は2本の光束を上記偏向器側へ通過させると共に、上記過大開口(41)を通過して上記偏向器により偏向された光束を通過させ、 The excessive aperture (42) allows two light beams to pass to the deflector, and allows the light beam deflected by the deflector through the excessive aperture (41) to pass through.
上記過大開口(41’、42’)は、上記過大開口(42)を上記偏向器側へ通過した2本の光束を個別に上記偏向器側へ通過させ、 The excessive apertures (41 ', 42') allow the two light beams that have passed through the excessive aperture (42) to the deflector side to individually pass to the deflector side,
上記第2の遮光手段は、上記偏向器により反射偏向された3本の光束の光束径を規制するものであって、第3の遮光部材および第4の遮光部材を有し、 The second light shielding means regulates the beam diameter of the three light beams reflected and deflected by the deflector, and includes a third light shielding member and a fourth light shielding member,
上記第3の遮光部材は、所要の寸法の開口(61)と過大開口(62)を有し、上記第4の遮光部材は、所要の寸法の開口(61’)と過大開口(62’)とを有し、 The third light shielding member has an opening (61) and an excessive opening (62) with required dimensions, and the fourth light shielding member has an opening (61 ') and an excessive opening (62') with required dimensions. And
これら第3および第4の遮光部材は、過大開口(62)と過大開口(62’)が光束の通過方向に近接して重なり合うように相互に位置を定められ、 The third and fourth light shielding members are positioned with respect to each other such that the excessive opening (62) and the excessive opening (62 ') overlap in the vicinity of the light beam passage direction,
上記偏向器により反射偏向された光束の1本は開口(61)を通過して光束径を規制され、上記偏向器により反射偏向された光束の他の1本は開口(61’)を通過して光束径を規制され、上記偏向器により反射偏向された残りの1本の光束は過大開口(62)と過大開口(62’)とを通過し、これら過大開口(62、62’)の重なりにおける共通の開口により光束径を規制されることを特徴とする光学装置。 One of the light beams reflected and deflected by the deflector passes through the opening (61) and the diameter of the light beam is regulated, and the other light beam reflected and deflected by the deflector passes through the opening (61 '). The remaining one light beam whose diameter is regulated and reflected and deflected by the deflector passes through the excessive opening (62) and the excessive opening (62 '), and the excessive openings (62, 62') overlap. The optical device is characterized in that the diameter of the light beam is regulated by a common opening in the optical device.
第3および第4の遮光部材は、所要の寸法を有する開口(61、61’)の位置を決めた後も、該開口(61、61’)の近傍を中心とする回転により、過大開口(62、62’)の位置を調整可能に構成されていることを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 1.
Even after the positions of the openings (61, 61 ′) having the required dimensions are determined, the third and fourth light shielding members are excessively opened (by the rotation around the openings (61, 61 ′)). 62, 62 ') is configured to be adjustable .
第1の遮光部材と第2の遮光部材が互いに実質同形であり、
第3の遮光部材と第4の遮光部材が互いに実質同形であることを特徴とする光学装置。 The optical device according to claim 1 or 2,
The first light shielding member and the second light shielding member are substantially identical to each other;
An optical device, wherein the third light-shielding member and the fourth light-shielding member are substantially identical to each other .
3本の光束は、何れもレーザ光束であることを特徴とする光学装置。 An optical device characterized in that all three light beams are laser light beams.
3本の光束を規制する光学装置として、請求項1〜4の任意の1に記載のものを用いることを特徴とする光走査装置。 Three light beams modulated as diffracted light of a predetermined order by image information are reflected and deflected by a deflector toward a common polygon mirror, scanned by the polygon mirror, and a photosensitive object by an fθ lens system. An optical scanning device that forms an image on a surface and performs optical scanning,
An optical scanning device using the optical device according to any one of claims 1 to 4 as an optical device for regulating three light beams .
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