JPH0330843B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像記録装置に関するものである。

光源としてレーザーダイオードを使用している
画像記録装置において、従来、第１図に示すよう
にレーザーダイオード１の接合面の方向Ｓ−Ｓを
走査面２上の主走査方向ｘに対し平行若しくは垂
直（副走査方向ｙと同方向）になる様対応させて
配置する技術が知られている。具体的には、例え
ば、 第２図に示す如く、レーザーダイオード１から
のレーザー光束は、結合レンズ３、プリズム７、
スリツト４、回転ミラー５、ｆ・θレンズ６等の
光学系を介して走査面２上に副走査方向ｙに長軸
を合致させた楕円スポツトとして結像される（第
３図ｄ参照）。

なお、第２図において、レーザー光束の光軸Ｌ
上であつて、、、で示す各部位で
のレーザー光束の、光軸直交方向における切断面
での概形は各々第３図におけるａ，ｂ，ｃ，ｄに
対応し、この例におけるレーザーダイオード１の
接合面の方向Ｓ−Ｓは主走査方向ｘに対応させて
配置されている。

レーザーダイオード１の配置形態としては、上
記例の他に、前記した如く、接合面の方向Ｓ−Ｓ
を副走査方向ｙに合わせて配置する場合もある
が、この場合においても、プリズム７を光学的性
能の異なる他のプリズムと交換すること等によ
り、最終的に走査面２に結像されるレーザー光束
は、第３図ｄに示す如く、副走査方向ｙに長軸を
合致させた楕円スポツトに整えられる。

このように、楕円スポツトの長軸を副走査方向
ｙに合致させているのは、ガルバノミラーや回転
ミラー５等の機械式走査装置におけるミラー軸
の、回動時の倒れ傾向の変動に伴なう走査ライン
のピツチむらへの影響を極力少なくするための配
慮である。

ところで、上記の要請からレーザーダイオード
１の接合面の方向Ｓ−Ｓの主走査方向ｙと平行若
しくは、垂直になる様にレーザーダイオード１を
配置する場合、いずれの配置形態においても回転
ミラー５の反射率には入射角依存性が認められ、
回転ミラー５の回転に伴なう入射角の変動に応じ
て露光むらを生ずるという欠点がある。

例えば、アルミニウムの複素屈折率をｎ−ik
（ｎ＝1.9、ｋ＝7.0）とするとき入射面と平行成
分の反射率R_pと、垂直な成分の反射率R_sは、次
式(1)、(2)で表わすことができる。

R_p＝（n²＋k²）cos²θ−2ncosθ＋１／（n²＋k²）cos
²θ＋2ncosθ＋１……(1) R_s＝（n²＋k²）−2ncosθ＋cos²／（n²＋k²）＋2ncos
θ＋cos²θ……(2) （但し、θは入射角とする） 上記各式(1)、(2)を計算した結果が第５図のグラ
フであり、通常機械式走査装置の反射面はアルミ
ニウム蒸着面であるので、第５図に示す反射率に
従う。そして、レーザーダイオードからのレーザ
ー光束は、その接合面の方向に直線偏光している
ので、レーザーダイオードの配置形態、例えば接
合面の方向を主走査方向に合わせるか又は副走査
方向に合わせることにより、第５図に示すR_sか
R_pかのいずれか一方のみの反射率特性に従うこ
とになる。例えば、光学レイアウト上、第４図に
示す如く、回転ミラー５へのレーザー光束の平均
入射角δは45°前後を使用する場合が多く、この
為レーザー光束の入射角は45°±15°程度の範囲内
で変動し、反射率も変動するので走査面２上で露
光むらを生じる。

このことは、反射面としてアルミニユウム蒸着
面を有する回転ミラー５に限らず、他の反射面、
例えばAl蒸着膜＋保護膜とか、Al蒸着膜＋SiO₂
＋TiO₂或いは、誘電体多層膜による反射面を有
する機械式走査装置等においても同様な傾向を示
す。

ところで、このような、入射角依存性の強い機
械式走査装置であつても、レーザーダイオードの
接合面の方向が、主走査方向に45°となる様に配
置すれば、その反射率特性は第５図に破線で示す
如く入射角依存性がなくなり、露光むらは解消さ
れる。

しかし、その反面、走査面２上での走査スポツ
トも、主走査方向ｘに対して45°傾いた楕円とな
つてしまい、この為、機械式走査装置におけるミ
ラー軸の回動時の倒れ傾向の変動に伴なう走査ラ
インのピツチむらの影響を受け易くなり印字品質
が低下してしまう。

本発明は上記の事情に着目してなされたもの
で、光源としてレーザーダイオードを使用し、走
査面上での露光スポツト形状を副走査方向に長軸
を有する楕円スポツトとし、且つ、露光むらの少
ない画像記録装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る画像記録装置は、反射面を回転若
しくは揺動させて走査する機械式走査装置とレー
ザーダイオードとの間に、レーザー光束の偏光方
向が、前記機械式走査装置の走査方向に対し、略
45°になるように偏光面を回転させて前記機械式
走査装置に入射させる光学素子又はレーザー光束
の直接偏光を円若しくは楕円偏光に変換して前記
機械式走査装置に入射させる光学素子を配置した
ことを特徴とする。

第６図に、本発明の一実施例としての画像記録
装置を示す。

図において、符号１はレーザーダイオードを、
符号２は走査面を示し、上記両者間には、レーザ
ーダイオード１に近い順から、結合レンズ３、ビ
ーム整形光学形８、光学素子９、回転ミラー５、
ｆ・θ光学系１０等が配置されている。

図の例では、レーザーダイオード１の接合面の
方向Ｓ−Ｓは走査面２上で、主走査方向ｘに対応
して配置され、レーザー光束はプリズムやシリン
ドリカルレンズ等により構成されたビーム整形光
学系８によつて走査面２上で副走査方向ｙに長軸
を有する楕円のスポツトとして結像される。仮に
レーザーダイオード１の接合面の方向Ｓ−Ｓが走
査面２上で、副走査方向ｙに対応して配置されて
いる場合でもレーザー光束は走査面２上で副走査
方向ｙに長軸を有する楕円のスポツトとして結像
される。

第６図において、レーザー光束は、回転ミラー
５に入射される以前に、位相差をλ/2とするよう
な結晶板である光学素子９を通過することによ
り、該レーザー光束の偏光方向が主走査方向に対
してほぼ45°の傾きを有する様に回転するので、
その反射率特性は第５図に破線で示す如き特性と
なり、入射角の変動に伴なう反射率の変動は解消
される。

なお、光学素子９としては、前記、位相差を
λ／２とする結晶に代えてレーザー光束の直線偏光
を円若しくは楕円偏光に変換させるところの位相
差をλ/4とする結晶板を使用してもよく、同等の
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査方向とレーザーダイオードの接合
面の方向との関係を説明した図、第２図は画像記
録装置の光学系の構成を説明した図、第３図は第
２図中の光軸上でのビーム断面形状及び大きさを
説明した図、第４図は回転ミラーの回転に伴なう
入射角の変動について説明した図、第５図はアル
ミニユウム反射面における入射角と反射率との関
係を説明した図、第６図は本発明の一実施例とし
ての画像記録装置の主要構成を示す斜視図であ
る。 ５……（機械式走査装置の一例としての）回転
ミラー、９……光学素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源にレーザーダイオードを使用していて、
   このレーザーダイオードを、その接合面の方向が
   走査面上の主走査方向に平行若しくは垂直になる
   様に対応させて配置し、前記接合面の方向が走査
   面上の主走査方向に平行若しくは垂直の何れの場
   合でも、前記レーザーダイオードから前記走査面
   までの間に設けた光学系の性質により、最終的に
   前記走査面に結像されるレーザー光束を副走査方
   向に長軸を合致させた楕円スポツトとなしている
   画像記録装置において、 反射面を回転若しくは揺動させて走査する機械
   式走査装置とレーザーダイオードとの間に、レー
   ザー光束の偏光方向が、前記機械式走査装置の走
   査方向に対し、略45°になるように偏光面を回転
   させて前記機械式走査装置に入射させる光学素子
   又はレーザー光束の直線偏光を円若しくは楕円偏
   光に変換して前記機械式走査装置に入射させる光
   学素子を配置したことを特徴とする画像記録装
   置。