DE69024380T2

DE69024380T2 - Lichtablenkvorrichtung

Info

Publication number: DE69024380T2
Application number: DE1990624380
Authority: DE
Inventors: Shin Komori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-09
Filing date: 1990-02-08
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-02-09
Also published as: EP0382221A2; EP0382221A3; DE69024380D1; JPH02210318A; JP2799722B2; EP0382221B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung einer Lichtablenkvorrichtung, eine Lichtablenkvorrichtung zur Benutzung in einem Laserstrahldrucker, einer Strichcodelesevorrichtung o. dgl. und eine Einstelivorrichtung zur Anwendung des vorhergehend erwähnten Verfahrens.
Bisher sind bei Lichtablenkvorrichtungen zur Ablenkung eines Lichtstrahls wegen der Beständigkeit ihrer Drehgeschwindigkeit und ihrer Abtastgeschwindigkeit drehbare Polygonspiegel, die in eine Richtung drehbar sind, in weit verbreiteter Anwendung gewesen.
Wenn jedoch ein derartiger drehbarer Polygonspiegel als Lichtablenkvorrichtung in einer optischen Abtastvorrichtung verwendet wird, gibt es ein Problem derart, daß deren Ablenk-Abtast-Fläche oder reflektierende Fläche von einer Ebene senkrecht zu der idealen Hauptabtastfläche, die mittels eines durch diese abgelenkten Abtaststrahls auszubilden ist, geneigt ist.
Ein Mittel zur Lösung eines solchen Problems ist zum Beispiel in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-188112 offenbart (entspricht der am 27. Januar 1988 eingereichten U.S.-Anmeldung der Seriennummer 149.020 und entspricht der am 28. Januar 1988 eingereichten und am 17. August 1988 unter der EP-Veröffentlichungs-Nr. 0278332 veröffentlichten EP-Anmeldung Nr. 88101263). Das heißt, die entgegengesetzten Abschnitte eines zylindrischen metallischen Elements sind in parallele flache Flächen getrennt, und diese zwei Flächen werden als reflektierende Flächen zur Ablenkung und Abtastung eines Lichtstrahls verwendet. Dieser drehbare Spiegel ist derart befestigt, daß die zwei parallelen reflektierenden Flächen parallel zu der Neigungsrichtung der Befestigungsflanschfläche des drehbaren Spiegels sein kann und dadurch die vorhergehend erwähnte Neigung der reflektierenden Fläche des drehbaren Spiegels durch die Neigung der Befestigungsflanschfläche nicht auftreten kann, wodurch die Unregelmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen auf einer mittels eines Abtaststrahls abgetasteten Fläche minimiert werden kann.
Durch dieses Verfahren wird es unnötig, ein teures optisches Spezialsystem zur Korrektur der vorhergehend erwähnten Neigung (ein sogenanntes optisches Neigungskorrektur- System) zu verwenden, welches bisher erforderlich war.
Die Neigung der Befestigungsflanschfläche ist jedoch im allgemeinen sehr gering und es ist schwierig, die Richtung dieser Neigung zu erfassen. Demgemäß ist es auch schwierig, den drehbaren Spiegel zu montieren, wobei die reflektierende Fläche des drehbaren Spiegels und die Richtung der Neigung der Befestigungsflanschfläche parallel zueinander realisiert werden. Außerdem gibt es, selbst wenn die Richtung der Neigung überhaupt erfaßt wird, Unregelmäßigkeiten während der Montage, und deshalb ist es nahezu unmöglich, eine große Menge von drehbaren Spiegeln immer mit guter Genauigkeit zu montieren.
Der beanspruchte Gegenstand geht aus einem Stand der Technik hervor, wie er in der US-A-4 623 216 beschrieben ist. Dieses Dokument zeigt eine Lichtablenkvorrichtung, die ein drehbares Spiegelelement hat, welches dazu gebracht ist, mit seiner Bezugsfläche gegen die Empfangsfläche des Empfangselement anzuschlagen, dessen Genauigkeit (senkrechte Stellung) relativ zu der drehbaren Welle ausreichend gewährleistet ist. Das drehbare Spiegelelement wird durch ein elastisches Element gehalten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für die und eine Vorrichtung zur Einstellung einer Lichtablenkvorrichtung zu schaffen, um die Ungleichmäßigkeit des Abstands des abgelenkten Lichtstrahls auf eine einfache Weise zu verringern. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Lichtablenkvorrichtung, welche eine geringe Ungleichmäßigkeit des Abstands des abgelenkten Lichtstrahls hat, und einen Laserstrahldrucker zu schaffen, der die Lichtablenkvorrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Merkmale der Ansprüche 1, 5, 15 und 16 gelöst.
Die Lichtablenkvorri chtung gemäß Anspruch 5 ist von einer solchen Konstruktion, daß der drehbare Spiegel mittels Vorspanneinrichtungen gegen die Befestigungsfläche eines Befe stigungsabschnitts für den drehbaren Spiegel gedrückt wird, der mit Hilfe eines Antriebsmotors für den drehbaren Spiegel drehbar ist, und der drehbare Spiegel kann entgegen der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung von der Befestigungsfläche getrennt werden, und wenn er derart abgetrennt ist, können sich der drehbare Spiegel und die Befestigungsfläche relativ zueinander drehen.
Infolgedessen kann gemäß Anspruch 1, nachdem der drehbare Spiegel in die Vorrichtung eingebaut wurde, die Phasenbeziehung zwischen dem drehbaren Spiegel und der Befestigungsfläche eingestellt werden, und der drehbare Spiegel kann auf zuverlässige Weise in einen Zustand gebracht werden, in welchem dessen reflektierende Fläche parallel zu der Neigungsrichtung der Befestigungsfläche wird.
Bei einer Einstellvorrichtung gemäß Anspruch 16 kann die Drehwelle des Antriebsmotors mittels eines Klemmabschnitts fixiert werden, um dadurch die Befestigungsfläche des Befestigungsabschnitts für den drehbaren Spiegel zu fixieren, und der drehbare Spiegel kann gedreht werden, während er mittels der Klinke der Einsteilvorrichtung von der Befestigungsfläche abgehoben wird, wodurch dessen Phasenposition geändert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch die Konstruktion einer optischen Abtastvorrichtung, bei welcher die Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren der Einstellung der Phasenbeziehung eines drehbaren Spiegels.
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Phasenposition des drehbaren Spiegels und des Betrags der Ungleichmäßigkeit des Abstands zeigt.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 und 8 veranschaulichen weitere Verfahren der Einstellung der Phasenbeziehung des drehbaren Spiegels.
Fig. 7 ist eine Ansicht des drehbaren Spiegels der vorliegenden Erfindung, von oben gesehen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 ist ein Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt schematisch die Konstruktion einer optischen Abtastvorrichtung, bei welcher die in Fig. 1 gezeigte Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen drehbaren Spiegel, dessen zwei entgegengesetzte Flächen als flache Flächen geschnitten sind und zu Spiegelflächen bearbeitet sind, um reflektierende Flächen 1a zur Ablenkung eines Laserstrahls zu schaffen, und das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Antriebsmotor zum drehenden Antrieb des drehbaren Spiegels 1. Ein von einer Laserquelleneinheit 3, die einen Haibleiterlaser und eine Kollimatorlinse aufweist, emittierter Laserstrahl L fällt auf den drehbaren Spiegel 1 ein und wird dadurch abgelenkt.
Die reflektierenden Flächen 1a des drehbaren Spiegels 1 zur Ablenkung und Abtastung des Laserstrahls sind im wesentlichen flache Flächen, und die Abschnitte ib des drehbaren Spiegels, welche nicht den Laserstrahl ablenken, sind gekrümmte Flächen. Diese gekrümmten Flächen sind gebogene Flächen, welche ihren Mittelpunkt im Mittelpunkt der Drehung des drehbaren Spiegels 1 haben.
Der drehbare Spiegel 1 ist auf einem Befestigungsabschnitt 21 (einem Befestigungsflansch) befestigt, welcher in dem mittleren Abschnitt des Rotors 20 des Antriebsmotors 2 liegt. Der Befestigungsabschnitt 21 ist einstückig mit der Drehwelle 22 des Antriebsmotors 2 konstruiert.
Der mittels des drehbaren Spiegels 1 abgelenkte Laserstrahl L passiert ein abbildendes Linsensystem 4, das mit der f θ- Funktion versehen ist (der Funktion, bei welcher die ideale Bildhöhe durch das Produkt der Brennweite f und des Strahleinfallswinkels θ gegeben ist), wonach er auf einer lichtempfindlichen Trommel 5 abgebildet wird, welche eine abzutastende Fläche ist, und ein latentes Bild ausbildet.
Ferner sind um die lichtempfindliche Trommel 5 nicht ge zeigte Bearbeitungsgeräte wie zum Beispiel eine Primär- Ladeeinrichtung, eine Entwicklungsvorrichtung, um einen Entwickler dazu zu bringen, daß er an dem Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 5 haftet, welcher abgetastet worden ist und der Belichtung ausgesetzt war, und eine Positiventwicklung zu bewirken, eine Übertragungs-Ladeeinrichtung und eine Reinigungseinrichtung angeordnet, und das Drucken wird mit Hilfe des bekannten elektrofotografischen Prozesses auf Papier o. dgl. ausgeführt.
Selbst wenn es einen Neigungswinkel zwischen der Befestigungsfläche des Flanschs 21 und der Drehwelle des Motors 2 gibt (in anderen Worten gesagt, die Befestigungsfläche des Flanschs 21 von einem Zustand aus geneigt ist, der parallel zu der mittels des Abtaststrahls auszubildenden idealen Hauptabtastebene ist), werden die reflektierenden Flächen 1a des drehbaren Spiegels 1 parallel zu der Richtung der Neigung der Befestigungsfläche des Flanschs 21 angeordnet und wird der drehbare Spiegel 1 derart befestigt, daß die reflektierenden Flächen 1a nicht von einem Zustand senkrecht zu der idealen Hauptabtastebene aus geneigt werden können, wodurch die Ungleichmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen in Nebenabtastrichtung verhindert werden kann, welche eine Richtung senkrecht zu der Hauptabtastebene ist, welche aufgrund der Neigung der Befestigungsfläche des Flanschs 21 auftreten soll.
Eine Konstruktion, welche dies möglich macht, wird nun im Detail beschrieben. Bei der Schnittansicht der Umgebung des Motors 2, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist der äußere Umfang des Flanschs 21, an welchem der drehbare Spiegel 1 befestigt ist, im Durchmesser kleiner als der Umkreis des drehbaren Spiegels 1, und der Flansch 21 ist durch Schrumpfsitz oder Kleben an der Welle 22 befestigt und ist durch Verstemmen an dem Rotor 20 befestigt. Die obere Fläche des Rotors 20 und die untere Fläche des drehbaren Spiegels 1 sind nicht miteinander in Kontakt. Ein Antriebsmagnet 23 ist innerhalb des Rotors 20 befestigt, und der Rotor 20 wird durch Versorgung einer Antriebsspule 24, die in gegenüberliegender Beziehung zu dem Motor 2 angeordnet ist und an dem Körperabschnitt des Motors 2 befestigt ist, mit elektrischer Energie in Übereinstimmung mit einer zwischen dem Magneten 23 und der Spule 24 erzeugten Kraft drehend angetrieben. Dieser drehende Antrieb wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Hall-Elements o. dgl. höchst genau gesteuert. Ferner ist der Antriebsmotor 2 aus einem Lager 25 und einem Motorgehäuse 26 zusammengesetzt, in dem dieses Lager enthalten ist.
Der hohle Abschnitt des drehbaren Spiegels 1, dessen entgegengesetzte zwei Flächen als die reflektierenden Spiegelflächen 1a ausgebildet sind, welcher auf die Drehwelle 22 gefügt ist, ist in seinen Kantenabschnitten sehr abgeschrägt, so daß dessen auf die Drehwelle 22 gefügter Abschnitt 100 so klein wie möglich werden kann, und die Drehwelle 22 und der gefügte Abschnitt 100 beinahe in Linienkontakt miteinander sein können. Das heißt, die Gestaltung istderart ausgeführt, daß die Dicke des gefügten Abschnitts in eine Richtung parallel zu der Drehwelle, verglichen mit der Dicke des drehbaren Spiegels ungewöhnlich klein ist.
Der drehbare Spiegel 1 wird von oben gesteuert und durch ein elastisches Element 11 (Vorspanneinrichtung) wie zum Beispiel eine stemformige Feder gegen den Flansch 21 gedrückt. Folglich wirkt zwischen der unteren Fläche des drehbaren Spiegels 1 und der Befestigungsfläche des Flanschs 21 eine Reibungskraft, wodurch der drehbare Spiegel 1 an dem Flansch 21 befestigt ist, und sich der Rotor 20, der Flansch 21, die Drehwelle 22, der drehbare Spiegel 1 usw. als eine Einheit drehen. An dem oberen Abschnitt des elastischen Elements 11 ist ein Befestigungselement 12 zum Zweck der Abdichtung o. dgl. an der Drehwelle 22 befestigt und hält das elastische Element 11 zwischen sich selbst und der oberen Fläche des drehbaren Spiegels 1 nieder.
Im folgenden wird mit Bezug auf Fig. 3 und 4 ein Verfahren zur Einstellung des drehbaren Spiegels 2 derart, daß dessen reflektierende Flächen 1a nach der Montage parallel zu der Neigungsrichtung der Fläche des Flanschs 21 sein können, beschrieben. Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren der Einstellung der Phasenposition des drehbaren Spiegels, und Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Phasenposition des drehbaren Spiegels und des Betrags der Ungleichmäßigkeit des Abstands zeigt.
Fig. 4 zeigt den Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen, wenn die Phase des drehbaren Spiegels 1, der willkürlich auf der Fläche des Flanschs 21 befestigt ist (die Position des drehbaren Spiegels 1 relativ zu dem Flansch 21, wenn sie hinsichtlich des Winkels der Drehung um die Drehwelle 22 durch die willkürlich fixierte Position als Bezugsposition repräsentiert wird), nacheinander geändert wird.
Bei dieser Figur nähert sich der Graph einer Sinuskurve an, die durch eine Amplitude δ&sub2; angegeben ist, und zeigt die Relation zwischen dem Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands und dem Winkel des drehbaren Spiegels, wenn nur die Neigung der Fläche des Flanschs 21 in Betracht gezogen wird. Wenn außerdem die Schrägstellung der Spiegelfläche des drehbaren Spiegels selbst hierzu addiert wird, wird die 0-Position um δ&sub1; versetzt, wie gezeigt ist. In dieser Figur ist die Länge von der 0-Position zu der Kurve der Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands, und der maximale Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands ist δ.
Normalerweise ist die Neigung der Fläche des Flanschs größer als die Schrägstellung der Spiegelfläche des drehbaren Spiegels und deshalb wird die in Fig. 4 gezeigte Relation hergestellt, und ist es möglich, den Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands auf Null abzugleichen. Wenn jedoch die Bearbeitungsgenauigkeit und die Montagegenauigkeit der Fläche des Flanschs gut sind und die Neigung der Fläche des Flanschs kleiner als die Schrägstellung der Spiegelfläche des drehbaren Spiegels wird, wird 62 in der Figur sehr klein und der Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands wird nicht Null werden, selbst wenn der Winkel des drehbaren Spiegels geändert wird.
Wenn sich die Brennweite des abbildenden optischen Systems bis in eine Größenordnung von 100 mm erstreckt, wird die Schrägstellung der Spiegelfläche des drehbaren Spiegels kein Problem aufwerfen, wenn die vorhandene Bearbeitungsgenauigkeit angewandt wird, und deshalb kann die Neigung der Fläche des Flanschs als der Hauptfaktor der Ungleichmäßigkeit des Abstands betrachtet werden.
Wenn jedoch die Brennweite des abbildenden optischen Systems größer als die vorhergehend bezeichnete ist, ist es zu bevorzugen, die Neigung der Fläche des Flanschs größer als die Schrägstellung der Spiegelfläche zu machen, so daß die Relation zustande gebracht wird, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist.
Ein Beispiel, bei welchem die Phaseneinstellung des drehbaren Spiegels 1 automatisch mittels eines automatischen Einstellgeräts bewirkt wird, wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 und 3 beschrieben.
Da, wie im vorhergehenden beschrieben ist, die Größe der Befestigungsfläche des Flanschs 21 kleiner als der äußere Umfangskreis ist, der durch die gekrümmte Fläche umschrieben wird, welche die nicht-reflektierende Fläche 1b des drehbaren Spiegels 1 ist, sind an zwei im wesentlichen entgegengesetzten Stellen zwischen der oberen Fläche des Rotors 20 und der unteren Fläche des drehbaren Spiegels 1 Zwischenräume C ausgebildet. Damit derartige Zwischenräume ausgebildet werden können, sollte der äußere Umfang des Flanschs 21 an mindestens zwei Stellen (oder auch an einer Stelle, wenn sie fortlaufend ist) innerhalb des äußeren Umfangs des drehbaren Spiegels 1 liegen, und das im vorhergehenden gezeigte Beispiel ist lediglich beispielhaft. Die Klinken 61 eines automatischen Einstellgeräts 60 (in gestrichelter Darstellung gezeigt, um sie von dem drehbaren Spiegel 1 usw. zu unterscheiden) werden in derartige Zwischenräume C eingeführt, und die Klinken 61 werden gegen die untere Fläche des drehbaren Spiegels 1 gedrückt, um dadurch den drehbaren Spiegel entgegen der Vorspannkraft des elastischen Elements 11 geringfügig anzuheben und ihn von der Befestigungsfläche des Flanschs 21 zu trennen.
Wenn die Kraft des elastischen Elements 11 zu diesem Zeitpunkt zu stark wird, wird der drehbare Spiegel verzerrt und deshalb ist ein Aufbau wünschenswert, bei dem der Betrag des Anhebens des drehbaren Spiegels 1 so klein wie möglich realisiert wird und außerdem die Einstellkraft des elastischen Elements 11 durch eine Abweichung bei dem Betrag des Anhebensnicht sehr verändert wird.
Gemäß dem Experiment trat an den reflektierenden Flächen la eine Verzerrung auf, wenn eine Last von 5 kg auf den drehbaren Spiegel 1 aufgebracht wurde, und deshalb ist es notwendig, daß die Einstellkraft oder die Vorspannkraft des elastischen Elements 11 kleiner als 5 kg ist. Wenn vorausgesetzt wird, daß der Betrag, um welchen der drehbare Spiegel 1 angehoben wird, um die Phase seinen reflektierenden Flächen 1a zu ändern, in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm ist, ist es demgemäß notwendig, den bei dem elastischen Element 11 erforderlichen Verformungshub klein zu machen, so daß die von dem elastischen Element 11 auf den drehbaren Spiegel 1 aufgebrachte Kraft nicht 5 kg übersteigen kann, selbst wenn der drehbare Spiegel 1 angehoben wird.
Auf diese Weise wird eine Konstruktion geschaffen, bei wel cher der drehbare Spiegel entgegen der Vorspanneinrichtung von der Befestigungsfläche getrennt werden kann und sich der drehbare Spiegel und die Befestigungsfläche des mit der Drehwelle einstückigen Befestigungsabschnitts für den drehbaren Spiegel relativ zueinander drehen können. Die Klinken dienen zur Drehung des drehbaren Spiegels relativ zu der Drehwelle, während der drehbare Spiegel entgegen der Vorspanneinrichtung oder dem elastischen Element von dem Befestigungsabschnitt für den drehbaren Spiegel oder dem Flansch getrennt wird.
Außerdem ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abschnitt 100 des drehbaren Spiegels 1, welcher mit der Welle oder der Drehwelle 22 in Berührung ist, klein gefertigt, so daß die Reibungswirkung zwischen dem drehbaren Spiegel und der Welle 22 nicht groß werden kann, wenn der drehbare Spiegel 1 angehoben wird, oder wenn der drehbare Spiegel 1 um die Welle 22 gedreht wird, um dadurch dessen Phase zu ändern. Als ein Mittel zur Reduzierung derartiger Reibung kann der Abschnitt der Welle 22, welcher in den drehbarenspiegel gefügt ist, teilweise als ein konkaver Abschnitt 220 bearbeitet sein, wie in Fig. 5 gezeigt ist, wodurch der gleiche Effekt erzielt werden kann.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Lichtablenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 5 ist der Abschnitt des drehbaren Spiegels, welcher an der Drehwelle befestigt ist, dünner als die Dicke des drehbaren Spiegels ausgebildet. Wenn die Dicke dieses Abschnitts klein ist, welcher an der Drehwelle in einer Richtung parallel zu der Drehwelle befestigt ist, wie es in dem Fall des in Fig. 1 gezeigten drehbaren Spiegels ist, wird die Reibungswirkung zwischen dem drehbaren Spiegel und der Drehwelle nicht groß werden, wenn der drehbare Spiegel angehoben wird oder wenn der drehbare Spiegel um die Drehwelle gedreht wird, um dessen Phase zu ändern. Infolgedessen ist es zu bevorzugen, daß die Dicke des Abschnitts, welcher an der Drehwelle in der Richtung parallel zu der Drehwelle befestigt ist, 1/2mal oder weniger der Dicke des drehbaren Spiegels entspricht.
Das heißt, ein Loch, das sich durch den Körper des drehbaren Spiegels erstreckt, hat einen ersten Durchmesser und einen zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und die Dicke des Abschnitts, der den zweiten Durchmesser in einer Richtung hat, die im wesentlichen parallel zu dem Loch ist, beträgt 1/2mal oder weniger der Dikke des Körpers des drehbaren Spiegels.
Das heißt, das Loch, das sich durch den Körper des drehbaren Spiegels erstreckt, der an seinen Seiten reflektierende Flächen hat, hat einen ersten Durchmesser und einen zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und die Dicke des Abschnitts, der den zweiten Durchmesser in einer Richtung hat, die im wesentlichen parallel zu den reflektierendenflächen ist, beträgt 1/2 oder weniger der Dicke des Körpers des drehbaren Spiegels.
Gleichzeitig damit, daß der drehbare Spiegel 1 mittels des automatischen Einstellgeräts 60 angehoben wird, wie im vorhergehenden beschrieben wurde, wird ein vertikal von dem Gehäuse 26 des Motors 2 vorstehender Endabschnitt der Welle 22 mit Hilfe des Klemmabschnitts 62 des automatischen Einstellgeräts 60 fixiert. Dadurch ist die Welle 22 befestigt und wird die Position des Flanschs 21 fixiert. Wenn es in diesem Fall eine Einschränkung in der Form des Motors 2 gibt und die Welle 22 nicht nach unten vorstehen kann, kann der Seitenabschnitt des Rotors 20 gehalten werden oder kann der obere Abschnitt des Welle 22, welche von dem Befestigungselement 12 nach oben vorsteht, gehalten werden, um dadurch die Position des Flanschs 21 zu fixieren.
Wenn der drehbare Spiegel von der Befestigungsfläche des Flanschs getrennt ist und die Position der Befestigungsfläche des Flanschs fixiert ist, wird der mittels der Klinken gehaltene drehbare Spiegel relativ zu der Befestigungsfläche um einen festgelegten Betrag in die Richtung des Pfeils A gedreht, um dadurch dessen Phase um einen festgelegten Betrag zu ändern. Nachdem die Phase um einen festgelegten Betrag geändert worden ist, werden die Klinken abgesenkt und wird der drehbare Spiegel wieder auf der Befestigungsfläche des Flanschs befestigt, woraufhin die Fixierung der Position der Befestigungsfläche gelöst ist. Dann wird der Lichtstrahl von der Lichtquelle abgelenkt und mittels des drehbaren Spiegels, der gedreht wird, abgetastet bzw. zur Abtastung verwendet und wird der Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands erfaßt.
Der vorhergehend beschriebene Betrieb wird wiederholt und der drehbare Spiegel 1 wird in die Richtung von Pfeil A gedreht, um dadurch auf verschiedene Weise dessen Phase zu ändern, und der Strahl wird augenblicklich reflektiert und tastetin jeder Phasenposition ab, um eine Phasenposition herauszufinden, in welcher die Ungleichmäßigkeit des Abstands gering wird, woraufhin die Einstellung beendet wird.
Fig. 6 veranschaulicht ein anderes Verfahren der Einstellung der Phasenbeziehung des drehbaren Spiegels, von der Seite aus gesehen.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Paar von Nuten oder Löchern 110 in der unteren Fläche des drehbaren Spiegels 1 ausgebildet sind, und die Klinken 61a des automatischen Einstellgeräts sind in diesen Löchern 110 eingerastet, und folglich ist es einfach, den drehbaren Spiegel 1 anzuheben und dessen Phase zu ändern.
Fig. 7 ist eine Ansicht des drehbaren Spiegels der vorhegenden Erfindung, von oben aus gesehen.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Abschnitt der oberen Fläche des drehbaren Spiegels 1 als eine mit einer Markierung ausgebildete Spiegelfläche 111 gefertigt ist. Wie im vorhergehenden beschrieben ist, gibt es, wie durch die Sinuskurve gemäß Fig. 4 gezeigt ist, eine Relation zwischen der Phase und dem Betrag der Ungleichmäßigkeit des Abstands, und deshalb wird es, wenn die Phasenrelation zwischen dem Flansch 21 und dem drehbaren Spiegel 1 direkt erfaßt werden kann, unnötig, die Ungleichmäßigkeit des Abstands jedesmal bei jeder Phasenposition festzustellen, und die Einstellung wird durch die Erfassung von nur dieser Phase beendet, und folglich kann die Einstellung schneller erzielt werden. So kann, wenn ein nicht gezeigter Positionserfassungssensor oberhalb des drehbaren Spiegels 1 eingebaut ist und das reflektierte Licht von der Markierung 111 des drehbaren Spiegels 1 erfaßt wird, die Phase der drehbaren Spiegels 1 erfaßt werden. Auf diese Weise kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Einstellung wirkungsvoll ausgeführtwerden.
Die in Fig. 7 gezeigte Markierung 111 ist eine Markierung, welche die Position der reflektierenden Fläche des drehbaren Spiegels bezeichnet, die mit der Position des reflektierenden Spiegels verbunden ist, und ist an einem Abschnitt der oberen Fläche geschaffen, welcher ein anderer Abschnitt als die reflektierenden Flächen 1a des drehbaren Spiegels ist. Die Markierung kann natürlich an dem Seitenabschnitt des drehbaren Spiegels geschaffen sein, welcher nicht mit den reflektierenden Flächen versehen ist.
Die in Fig. 7 gezeigte Markierung ist außerdem eine optisch erfaßbare Markierung, aber sie kann alternativ dazu natürlich eine mechanisch, elektrisch oder magnetisch erfaßbare Markierung sein.
Fig. 8 veranschaulicht ein anderes Verfahren der Einstellung der Phasenbeziehung, und ist eine von oben her betrachtete Ansicht des drehbaren Spiegels.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel befindet sich eine Position B, in welcher die Kraft eines elastischen Elements ha wirkt, welches den drehbaren Spiegel 1 von oben her einstellt, an dem oberen Abschnitt des drehbaren Spiegels 1, welche der Position entspricht, in welcher die Klinken 61 des automatischen Einstellgeräts mit dem drehbaren Spiegel 1 in Eingriff sind. Folglich tritt eine Verzerrung des drehbaren Spiegels 1 aufgrund einer Scherkraft nur schwerlich auf. Das elastische Element 11a hat bei diesem Beispiel, wie es gezeigt ist, eine Form einer langgezogenen Raute, wenn es von oben betrachtet wird, und eine einfache winklige Form, wenn es von der Seite betrachtet wird, und deshalb kann der wirksame Hub der Feder länger als der der vorhergehend beschriebenen stemförmigen Feder gemacht werden und ist die Verminderung in der Funktion der Feder gering,und folglich kann festgestellt werden, daß dieses elastische Element 11a eine zu bevorzugende Form hat. Das elastische Element 11a bewirkt, daß seine Kraft auf die Positionen an dem drehbaren Spiegel wirken, welche den Zwischenräumen zwischen der oberen Fläche des Rotors, an welchem die Klinken des automatischen Einstellgeräts liegen, und der unteren Fläche des drehbaren Spiegels entsprechen.
Während bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Konstruktion gezeigt worden ist, bei welcher die Drehwelle, der Rotor und der Flansch des Antriebsmotors durch einzelne Elemente einstückig ausgebildet sind, können diese natürlich mittels ein und desselben Elements einstückig ausgebildet sein.
Bei der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe der vorhergehend beschriebenen Konstruktion die Ungleichmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen soweit minimiert werden, wie sie nicht aufgrund anderer Faktoren als der Schrägstellung der ablenkenden-reflektierenden Fläche auftritt (wie zum Beispiel aufgrund von Schwingungen der Vorrichtung) 1 und dies kann zu der hohen Qualität des aufgezeichneten Bilds beitragen, welche in den letzten Jahren gewünscht worden ist.
Ferner kann die Phasenposition des drehbaren Spiegels nach dem Zusammenbau eingestellt werden, und deshalb werden bei jeder montierten Lichtablenkvorrichtung die während der Montage auftretenden Fehler beseitigt, und es kann die Richtung der Neigung der Fläche des Flanschs und der reflektierenden Flächen des drehbaren Spiegels parallel zueinander realisiert werden, und es kann die Ungleichmäßig keit des Abstands der Abtastzeilen minimiert werden.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung einer Lichtablenkvorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls (L), wobei die Vorrichtung aufweist,

einen drehbaren Spiegel (1), der einen Körper aufweist, der mindestens eine reflektierende Fläche (1a) zur Reflexion des Lichtstrahls (L) und eine untere Fläche hat, einen Befestigungsabschnitt (21) für den drehbaren Spiegel,

eine Vorspanneinrichtung (11, 12), um den drehbaren Spiegel (1) gegen den Befestigungsabschnitt (21) zu drücken, wobei die untere Fläche dem Befestigungsabschnitt (21) zugewandt ist,

eine Antriebseinrichtung (2, 22, 23, 24, 25, 26) zur Drehung des Befestigungsabschnitts (21), so daß der drehbare Spiegel Licht ablenkt, welches auf der mindestens einen reflektierenden Fläche (1a) auftrifft,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist,

Drücken des drehbaren Spiegels (1) gegen die Befestigungsfläche des Befestigungsabschnitts (21) für den drehbaren Spiegel mittels der Vorspanneinrichtung (11, 12), Trennen des drehbaren Spiegels (1) von der Befestigungsfläche entgegen der Vorspanneinrichtung (11, 12), Drehen des drehbaren Spiegels (1) relativ zur Befesti gungsfläche,

Absenken des drehbaren Spiegels (1), um den drehbaren Spiegel wieder gegen die Befestigungsfläche zu drücken, Erfassung der tatsächlichen Ungleichmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen des abgelenkten Lichtstrahls (L), wenn der drehbare Spiegel (1) gegen die Befestigungsfläche gedrückt ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte wiederholt werden, bis eine Position des drehbaren Spiegels (1) relativ zu der Befestigungsfläche gefunden ist, in welcher die Ungleichmäßigkeit des Abstands der Abtastzeilen des abgelenkten Lichtstrahls (L) minimiert ist, wenn der drehbare Spiegel (1) gegen die Befestigungsfläche gedrückt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Andrückens des drehbaren Spiegels (1) gegen die Befestigungsfläche mittels der Vorspanneinrichtung (11) derart ausgeführt wird, daß eine feststehende Winkelbeziehung zwischen dem drehbaren Spiegel (1) und der Befestigungsfläche aufrechterhalten wird, wenn der drehbare Spiegel (1) gedreht wird, um das Licht abzulenken.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Spiegel (1) ein Deflektor (1) ist, der zur Ablenkung des Lichtstrahls (L) zwei reflektierende Flächen (1a) aufweist, die einander entgegengesetzt sind.

5. Lichtablenkvorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls, die aufweist,

einen Zwischenraum (C), der zwischen der unteren Fläche des drehbaren Spiegels (1) und dem Befestigungsabschnitt (21) geschaffen ist,

wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch Eingriffsabschnitte (110), die an dem drehbaren Spiegel (1) vorgesehen sind, um den drehbaren Spiegel (1) entgegen den Vorspanneinrichtung (11, 12) von dem Befestigungsabschnitt (21) zu trennen, wobei die Eingriffsabschnitte durch ein Paar Nuten oder Löcher (110) gebildet sind, die in der unteren Fläche des drehbaren Spiegels (1) ausgebildet sind.

6. Lichtablenkvorrichtung gemäß Anspruch 5, die außerdem eine Einrichtung (61, 61a) zum Trennen des drehbaren Spiegels (1) von dem Befestigungsabschnitt (21) entgegen der Vorspanneinrichtung (11) und zum Bewirken der Drehung (A) des drehbaren Spiegels (1) relativ zu dem Befestigungsabschnitt (21) aufweist.

7. Lichtablenkvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (61a) zur Trennung des Deflektors (1) von dem Befestigungsabschnitt (21) entgegen der Vorspanneinrichtung (11, ha) dazu angepaßt ist, mit den Eingriffsabschnitten (110) in Eingriff zu gelangen.

8. Lichtablenkvorrichtunggemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtungen (11, 11a) dazu angepaßt sind, den drehbaren Spiegel (1) in eine feststehende Winkelbeziehung gegen den Befestigungsabschnitt (21) zu drücken.

9. Lichtablenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des drehbaren Spiegels (1) zur Ablenkung des Lichtstrahls (L) zwei reflektierende Flächen (1a) aufweist, die einander entgegengesetzt sind.

10. Lichtablenkvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des drehbaren Spiegels (1) zwei nicht-reflektierende Abschnitte (1b) aufweist, die zwischen den reflektierenden Flächen (1a) eingesetzt sind.

11. Lichtablenkvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (21) für den drehbaren Spiegel eine erhöhte Befestigungsfläche hat, deren Ausdehnung kleiner als die untere Fläche der nichtreflektierenden Abschnitte (1b) des drehbaren Spiegels (1) ist.

12. Lichtablenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des drehbaren Spiegels (1) mit einem Loch ausgebildet ist, das sich längs der Drehachse erstreckt, wobei das Loch einen Lochabschnitt mit einem ersten Durchmesser und einen Lochabschnitt mit einem zweiten Durchmesser (100) hat, wobei die Dicke des Lochabschnitts mit dem zweiten Durchmesser (100) 1/2mal oder weniger als die Dicke des Körpers in die Richtung der Drehachse ist.

13. Lichtablenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Markierung an einem Abschnitt des Körpers, welcher nicht die reflektierende Fläche (1a) des Körpers ist, geschaffen ist, und welche die Position der reflektierenden Fläche (1a) bezeichnet.

14. Lichtablenkvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung optisch erfaßbar ist.

15. Laserstrahldruckvorrichtung, welche die Lichtablenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 14 und ein lichtempfindliches Element (5) zum Empfang des mittels der Lichtablenkvorrichtung abgelenkten Laserlichts (L) aufweist.

16. Einsteilvorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bei einer Lichtablenkvorrichtung, wie sie, in Anspruch 1 definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung aufweist,

eine Trenneinrichtung (61, 61a) zur Trennung des drehbaren Spiegels (1) von der Befestigungsfläche entgegen der Vorspanneinrichtung (11, 12),

eine Dreheinrichtung (A) zur Drehung des drehbaren Spiegeis (1) relativ zu der Befestigungsfläche, und

eine Klemmeinrichtung (62) zum Halten der Befestigungsfläche während der Betätigung der Dreheinrichtung.

17. Einstelleinrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen durch Klinken (61, 61a) gebildet sind.

18. Einstelleinrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (61, 61a) derart ausgebildet sind, daß sie mit Nuten oder Löchern (110) in Eingriff gelangen können, die in der unteren Fläche des drehbaren Spiegels (1) ausgebildet sind.

19. Einstelleinrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung durch einen Klemmabschnitt (62) zur Fixierung eines Endabschnitts einer einstückig mit dem Befestigungsabschnitt (21) konstruierten Drehwelle (22), wenn der drehbare Spiegel (1) von dem Befestigungsabschnitt (21) getrennt wird, gebildet ist.