JP2000227562A - Multi-beam scanning optical device - Google Patents

Multi-beam scanning optical device

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JP2000227562A
JP2000227562A JP11028793A JP2879399A JP2000227562A JP 2000227562 A JP2000227562 A JP 2000227562A JP 11028793 A JP11028793 A JP 11028793A JP 2879399 A JP2879399 A JP 2879399A JP 2000227562 A JP2000227562 A JP 2000227562A
Authority
JP
Japan
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interval
lens
scanned
optical
scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP11028793A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nakamura
弘 中村
Kenji Takeshita
健司 竹下
Hidenari Tatebe
秀成 立部
Toshikazu Suzuki
利和 鈴木
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally correct an interval between beams and the diameter of the beam on a surface to be scanned as a multi-beam scanning optical device. SOLUTION: This multi-beam scanning optical device is constituted so that the laser beams LBa and LBb radiated from laser diodes 10a and 10b are coupled by a beam splitter 11 condensed by a zoom colimator lens 12, transmitted through a single lens 13 and simultaneously used for scanning a photoreceptor drum (surface to be scanned) 25 based on the rotation of a polygon mirror 16. The condensing state of the beam is corrected by moving the lens 13 on an optical axis based on a detected result by a detector 23. Besides, the interval between the beams is corrected by changing the focal distance of the lens 12 based on a result detected by a detector 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビーム走査
光学装置、詳しくは、複数の光源から放射されたレーザ
ビームを副走査方向に所定の間隔で同時に被走査面上を
等速走査するマルチビーム走査光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam scanning optical apparatus, and more particularly, to a multi-beam scanning optical apparatus which scans laser beams emitted from a plurality of light sources at a predetermined interval in a sub-scanning direction on a surface to be scanned simultaneously. The present invention relates to a scanning optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術と課題】一般に、感光体上に画像を記録す
るためのマルチビーム走査光学装置においては、温度等
の環境条件の変化や組立て誤差等に起因して、複数のレ
ーザビームの副走査方向の間隔が変動する。この対策と
して、特開平8−234126号公報、実開平4−12
0917号公報には、ビームの間隔変動を検出してズー
ムコリメータレンズの焦点距離を変化させ、光路長を一
定の状態で被走査面上でのビーム間隔を補正する方法が
提案されている。
2. Description of the Related Art In general, in a multi-beam scanning optical apparatus for recording an image on a photoreceptor, a plurality of laser beams are sub-scanned due to a change in environmental conditions such as a temperature or an assembly error. The spacing in the direction fluctuates. As a countermeasure against this, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-234126,
No. 0917 proposes a method of detecting a change in beam interval and changing the focal length of the zoom collimator lens to correct the beam interval on the surface to be scanned while keeping the optical path length constant.

【0003】一方、マルチビーム走査光学装置では、環
境条件の変化や組立て誤差等に起因して、ビーム間隔が
変動するのみならず、被走査面上でのビーム径が変動す
る。このような不具合に対処するためには、特開平6−
235872号公報に記載されているように、単レンズ
を光軸上で移動させて光学倍率を変更し、ビームウエス
ト位置を補正する方法が提案されている。
On the other hand, in the multi-beam scanning optical device, not only the beam interval fluctuates, but also the beam diameter on the surface to be scanned fluctuates due to changes in environmental conditions and assembly errors. To cope with such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in Japanese Patent No. 235872, a method of correcting a beam waist position by moving a single lens on an optical axis to change an optical magnification has been proposed.

【0004】しかしながら、マルチビーム走査光学装置
では、副走査方向の間隔を補正するときとビーム径を補
正するときとで、いずれにおいても光学系の倍率を変更
することになる。従って、両者に最適な倍率が同じでな
ければ、いずれか一方が補正しきれないという問題点を
生じる。
However, in the multi-beam scanning optical device, the magnification of the optical system is changed both when correcting the interval in the sub-scanning direction and when correcting the beam diameter. Therefore, if the optimum magnification is not the same, either one cannot be corrected completely.

【0005】そこで、本発明の目的は、被走査面上での
ビーム間隔及びビーム径を最適に補正することのできる
マルチビーム走査光学装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a multi-beam scanning optical device capable of optimally correcting a beam interval and a beam diameter on a surface to be scanned.

【0006】[0006]

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るマルチビーム走査光学装置は、複数の
光源から放射されたレーザビームを集光し、少なくとも
副走査方向の焦点距離を変化させるズーム光学素子と、
光軸に沿って移動可能なレンズとを備えている。
In order to achieve the above object, a multi-beam scanning optical device according to the present invention condenses laser beams emitted from a plurality of light sources and sets at least a focal length in a sub-scanning direction. A zoom optical element to change,
A lens movable along the optical axis.

【0007】本発明においては、レンズを光軸に沿って
移動させることで光学系の倍率が変化し、被走査面上で
のビームの集光状態が補正される。また、ズーム光学素
子は、倍率が変化しても物点と像点との位置関係を変化
させることなくその焦点距離が変化し、被走査面上での
ビーム間隔を補正する。従って、本発明によれば、被走
査面上でのビーム間隔及び集光状態(ビーム径)を最適
に補正することができる。補正は、集光状態のための補
正倍率とビーム間隔のための補正倍率との間の倍率とな
るように行ってもよい。
In the present invention, by moving the lens along the optical axis, the magnification of the optical system is changed, and the focusing state of the beam on the surface to be scanned is corrected. Further, even if the magnification changes, the zoom optical element changes its focal length without changing the positional relationship between the object point and the image point, and corrects the beam interval on the surface to be scanned. Therefore, according to the present invention, it is possible to optimally correct the beam interval and the focusing state (beam diameter) on the surface to be scanned. The correction may be performed so as to have a magnification between the correction magnification for the focusing state and the correction magnification for the beam interval.

【0008】最も好ましい補正の形態は、まず、レーザ
ビームの被走査面上での集光状態の検出結果に基づいて
レンズを光軸に沿って移動させて倍率を補正し、その
後、ビーム間隔の検出結果に基づいてズーム光学素子の
倍率(焦点距離)を補正することである。即ち、レンズ
を移動させて集光状態(ビーム径)を補正するとビーム
間隔が変化するが、集光状態を補正した後にビーム間隔
を補正することで、集光状態とビーム間隔を最適に補正
することができる。
[0008] In the most preferable form of correction, first, the lens is moved along the optical axis to correct the magnification based on the detection result of the condensing state of the laser beam on the surface to be scanned, and then the beam interval is adjusted. This is to correct the magnification (focal length) of the zoom optical element based on the detection result. That is, when the focusing state (beam diameter) is corrected by moving the lens, the beam interval changes. However, by correcting the focusing state and then correcting the beam interval, the focusing state and the beam interval are optimally corrected. be able to.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマルチビーム
走査光学装置の実施形態について添付図面を参照して説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a multi-beam scanning optical device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0010】本発明に係るマルチビーム走査光学装置1
は、概略、レーザダイオード10a,10bと、ビーム
スプリッタ11と、コリメータレンズ12と、単レンズ
13と、開口型絞り14と、シリンドリカルレンズ15
と、ポリゴンミラー16と、走査レンズ17と、ビーム
間隔の検出器20と、ピント位置(集光状態)の検出器
23とで構成されている。
[0010] A multi-beam scanning optical device 1 according to the present invention.
Are generally laser diodes 10a and 10b, a beam splitter 11, a collimator lens 12, a single lens 13, an aperture stop 14, and a cylindrical lens 15.
, A polygon mirror 16, a scanning lens 17, a beam interval detector 20, and a detector 23 at a focus position (condensed state).

【0011】レーザダイオード10a,10bは互いに
直交するX軸方向、Z軸方向にレーザビームLBa,L
Bbを放射するように配置されている。ビームスプリッ
タ11は二つのプリズムを半透膜を介して接合したもの
で、レーザビームLBaの直進光及びレーザビームLB
bの反射光が次段のコリメータレンズ12に入射する。
このようにレーザビームLBa,LBbはビームスプリ
ッタ11によって同一進行方向に結合されるが、副走査
方向Zの間隔は互いに像面上で数10μmオーダーの間
隔を持つように設定される。例えば、印字密度が400
dpiの場合は、像面上での間隔は63.5μm、60
0dpiの場合は42.3μm、800dpiの場合は
31.8μmである。
The laser diodes 10a and 10b are provided with laser beams LBa and LBa in the X-axis direction and the Z-axis direction orthogonal to each other.
It is arranged to emit Bb. The beam splitter 11 is formed by joining two prisms via a semi-permeable membrane, and includes a straight beam of a laser beam LBa and a laser beam LB.
The reflected light of b enters the collimator lens 12 at the next stage.
As described above, the laser beams LBa and LBb are combined in the same traveling direction by the beam splitter 11, but the intervals in the sub-scanning direction Z are set to have an interval on the order of several tens of μm on the image plane. For example, if the printing density is 400
In the case of dpi, the interval on the image plane is 63.5 μm, 60
In the case of 0 dpi, it is 42.3 μm, and in the case of 800 dpi, it is 31.8 μm.

【0012】コリメータレンズ12はその焦点距離が可
変なズームレンズであり、レーザダイオードLBa,L
Bbを平行光又は収束光に集光する。ズームコリメータ
レンズ12で集光されたレーザビームLBa,LBb
は、ピント調整用の単レンズ13を透過すると共に開口
型絞り14でそれぞれ部分的に遮光され、所定のビーム
径に規制される。また、単レンズ13は図示しない駆動
機構によって光軸に沿って移動可能であり、コリメータ
レンズ12との間隔を調整可能である。
The collimator lens 12 is a zoom lens having a variable focal length, and includes laser diodes LBa, LBa.
Bb is condensed into parallel light or convergent light. Laser beams LBa and LBb focused by zoom collimator lens 12
Are transmitted through a single lens 13 for focus adjustment and are partially shielded from light by an aperture stop 14, and are regulated to a predetermined beam diameter. The single lens 13 can be moved along the optical axis by a driving mechanism (not shown), and the distance between the single lens 13 and the collimator lens 12 can be adjusted.

【0013】シリンドリカルレンズ15は、副走査方向
Zにのみパワーを持ち、レーザビームLBa,LBbを
ポリゴンミラー16の偏向面上に主走査方向Yに線状に
集光する。ポリゴンミラー16は矢印a方向に一定の角
速度で回転駆動され、レーザビームLBa.LBbはこ
の回転に基づいてポリゴンミラー16の各偏向面で等角
速度に偏向され、走査レンズ17、シリンドリカルレン
ズ18、折り返しミラー19を介して感光体ドラム25
上で結像すると共に、主走査方向Yに走査する。即ち、
この光学装置1では1回の走査で感光体ドラム25上に
2ラインを同時に書き込む。
The cylindrical lens 15 has power only in the sub-scanning direction Z, and condenses the laser beams LBa and LBb linearly on the deflection surface of the polygon mirror 16 in the main scanning direction Y. The polygon mirror 16 is driven to rotate at a constant angular velocity in the direction of arrow a, and the laser beam LBa. LBb is deflected at a constant angular velocity on each deflecting surface of the polygon mirror 16 based on this rotation, and is passed through the scanning lens 17, the cylindrical lens 18, and the return mirror 19, and the photosensitive drum 25.
At the same time, the image is formed, and the scanning is performed in the main scanning direction Y. That is,
In the optical device 1, two lines are simultaneously written on the photosensitive drum 25 by one scanning.

【0014】走査レンズ17は周知のもので、像面上で
の主走査速度を等速に補正する機能や像面湾曲を補正す
る機能を有している。シリンドリカルレンズ18は前記
シリンドリカルレンズ15と協働してポリゴンミラー1
6の面倒れ誤差を補正する機能を有している。
The scanning lens 17 is a well-known one, and has a function of correcting the main scanning speed on the image plane at a constant speed and a function of correcting curvature of field. The cylindrical lens 18 cooperates with the cylindrical lens 15 to form the polygon mirror 1.
6 has a function of correcting the tilt error.

【0015】感光体ドラム25は矢印b方向に一定速度
で回転駆動され、この副走査とレーザビームLBa,L
Bbの主走査(矢印Y方向)によって感光体ドラム25
上に2次元の画像(静電潜像)が書き込まれる。
The photosensitive drum 25 is driven to rotate at a constant speed in the direction of arrow b, and the sub-scanning and the laser beams LBa, LBa are performed.
The photosensitive drum 25 is moved by the main scanning of Bb (in the direction of arrow Y).
A two-dimensional image (electrostatic latent image) is written thereon.

【0016】ところで、以上の構成からなるマルチビー
ム走査光学装置1においては、レーザダイオード10
a,10bの光源位置の誤差(組立て時の誤差や温度等
の変化によって生じる誤差がある)等によって、被走査
面上でのビーム径やビーム間隔が変動する。
Incidentally, in the multi-beam scanning optical device 1 having the above configuration, the laser diode 10
The beam diameter and beam interval on the surface to be scanned fluctuate due to errors in the light source positions a and 10b (there are errors during assembly and errors caused by changes in temperature, etc.).

【0017】ここで、図2を参照して、ビームの集光状
態の補正及び被走査面上でのビーム間隔の補正について
説明する。光源とビーム位置の変位量ΔZ,Z’の関係
は以下の式(1)によって表わされ、各レンズの焦点距
離の関係は以下の式(2)によって表わされる。
Here, with reference to FIG. 2, correction of the beam condensing state and correction of the beam interval on the surface to be scanned will be described. The relationship between the displacement of the light source and the beam position ΔZ, Z ′ is represented by the following equation (1), and the relationship of the focal length of each lens is represented by the following equation (2).

【0018】 Z’=βf(fcy/fco’)ΔZ …(1) (1/fco’)=(1/fco(Z))+(1/fAF)―(D/fco・fAF) …(2)Z ′ = β f (f cy / f co ′) ΔZ (1) (1 / f co ′) = (1 / f co (Z) ) + (1 / f AF ) − (D / f co・ f AF )… (2)

【0019】具体的な数値を例示すると、βf:―1.
5、fcy:120、fco(Z):16、fAF:100と
し、単レンズ13を移動させてレンズ間隔Dを10〜2
0mmの範囲で調整可能とする。この場合、コリメータ
レンズ12の焦点距離fco’と被走査面上でのビーム変
位量Z’は以下の第1表に示す数値となり、それらの数
値の範囲でビーム間隔が調整可能である。
As an example of specific numerical values, β f : −1.
5, f cy : 120, f co (Z) : 16, f AF : 100, and the single lens 13 is moved to set the lens interval D to 10-2.
It can be adjusted within the range of 0 mm. In this case, the focal length f co 'of the collimator lens 12 and the beam displacement Z' on the surface to be scanned are numerical values shown in Table 1 below, and the beam interval can be adjusted within the range of these numerical values.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】前式(1)に基づいて被走査面上でのビー
ム位置を変化させることでビーム間隔を補正することが
でき、前式(2)に基づいてレンズ間隔Dを変化させる
ことでビームの集光状態(ピント)を補正することがで
きる。
The beam interval can be corrected by changing the beam position on the surface to be scanned based on the above equation (1), and by changing the lens interval D based on the above equation (2). Can be corrected.

【0022】ところで、前式(2)から明らかなよう
に、単レンズ13を移動させてピント位置を補正する
と、ビーム変位量Z’が変化してビーム間隔も変化して
しまう。従って、ピント位置の補正を行った後にビーム
間隔を補正することが好ましい。
By the way, as is apparent from the above equation (2), when the focus position is corrected by moving the single lens 13, the beam displacement Z 'changes and the beam interval also changes. Therefore, it is preferable to correct the beam interval after correcting the focus position.

【0023】また、集光状態の補正倍率とビーム間隔の
補正倍率との間の倍率となるようにズームコリメータレ
ンズ12を調整してもよい。前記第1表に記載した数値
例を参照して具体的に説明すると、最適フォーカス位置
はレンズ間隔D=15mmである。ビーム間隔は42μ
mが最適であるとすると、レンズ間隔Dは10mmが最
適である。そこで、ズームコリメータレンズ12を移動
させてレンズ間隔Dを10〜15mmの範囲に設定す
る。
Further, the zoom collimator lens 12 may be adjusted so that the magnification is between the correction magnification of the light condensing state and the correction magnification of the beam interval. More specifically, with reference to the numerical examples described in Table 1, the optimal focus position is a lens interval D = 15 mm. Beam spacing is 42μ
Assuming that m is optimal, the optimal lens interval D is 10 mm. Therefore, the zoom collimator lens 12 is moved to set the lens interval D in a range of 10 to 15 mm.

【0024】次に、ピント位置(集光状態)の検出器2
3について説明する。この検出器23は光電変換素子か
らなり、図3に示すように、その正面には三角形のスリ
ット22aを有するマスク22が設置されている。スリ
ット22aは、図4(A)に示すように、レーザビーム
の走査方向Yに対して垂直な辺22vと傾斜した辺22
iとを有している。なお、スリットは垂直辺22vと傾
斜辺22iとを有することが必要で、スリット自体は種
々の形状を採用できる。
Next, the detector 2 at the focus position (light focusing state)
3 will be described. The detector 23 is formed of a photoelectric conversion element, and as shown in FIG. 3, a mask 22 having a triangular slit 22a is provided on the front surface thereof. As shown in FIG. 4A, the slit 22a has a side 22v perpendicular to the scanning direction Y of the laser beam and an inclined side 22v.
i. The slit needs to have the vertical side 22v and the inclined side 22i, and the slit itself can adopt various shapes.

【0025】レーザビームがスリット22a上を透過し
たときの検出器23の増幅出力が図4(B)に示されて
いる波形であるとすると、その微分出力は図4(C)に
示す波形である。微分出力のピーク電圧V1は主走査方
向のビーム径を示す情報を含み、ピーク電圧V2は主/
副走査方向の両ビーム径を示す情報を含んでいる。
Assuming that the amplified output of the detector 23 when the laser beam passes through the slit 22a has the waveform shown in FIG. 4B, the differential output is the waveform shown in FIG. is there. The peak voltage V1 of the differential output contains information indicating the beam diameter in the main scanning direction, and the peak voltage V2 is
Information indicating both beam diameters in the sub-scanning direction is included.

【0026】即ち、図5(A)に示すように、ビームス
ポットBの主走査方向の径が大きいと、検出器23の出
力の立ち上がりは図5(B)に示すように滑らかにな
り、その微分波形は図5(C)に示すとおりである。一
方、図5(D)に示すように、ビームスポットBの主走
査方向の径が小さいと、検出器23の出力の立ち上がり
は図5(E)に示すように急峻になり、その微分波形は
図5(F)に示すとおりである。図5(C),(F)の
波形を比較すれば明らかなように、ビームスポットBの
主走査方向の径の小さい微分波形の電圧V1が、径の大
きい微分波形の電圧V1よりも大きくなる。
That is, as shown in FIG. 5A, when the diameter of the beam spot B in the main scanning direction is large, the rising of the output of the detector 23 becomes smooth as shown in FIG. The differential waveform is as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 5D, when the diameter of the beam spot B in the main scanning direction is small, the rising of the output of the detector 23 becomes steep as shown in FIG. This is as shown in FIG. As is clear from the comparison between the waveforms of FIGS. 5C and 5F, the voltage V1 of the small-diameter differential waveform in the main scanning direction of the beam spot B is larger than the voltage V1 of the large-diameter differential waveform. .

【0027】次に、図6(A)に示すように、ビームス
ポットBの副走査方向の径が大きいと、検出器23の出
力の立ち下がりは図6(B)に示すように滑らかにな
り、その微分波形は図6(C)に示すとおりである。一
方、図6(D)に示すように、ビームスポットBの副走
査方向の径が小さいと、検出器23の出力の立ち下がり
は図6(E)に示すように急峻になり、その微分波形は
図6(F)に示すとおりである。図6(C),(F)の
波形を比較すれば明らかなように、ビームスポットBの
副走査方向の径の小さい微分波形の電圧V2が、径の大
きい微分波形の電圧V2よりも大きくなる。
Next, as shown in FIG. 6A, when the diameter of the beam spot B in the sub-scanning direction is large, the fall of the output of the detector 23 becomes smooth as shown in FIG. 6B. The differential waveform is as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6D, when the diameter of the beam spot B in the sub-scanning direction is small, the fall of the output of the detector 23 becomes steep as shown in FIG. Is as shown in FIG. As is clear from the comparison of the waveforms of FIGS. 6C and 6F, the voltage V2 of the beam spot B in the sub-scanning direction having a smaller diameter in the sub-scanning direction is larger than the voltage V2 of the differential waveform having a larger diameter. .

【0028】検出器23による検出波形は制御回路30
へ入力され、制御回路30でビームの集光状態を演算す
ると共に、単レンズ13の移動量に換算した補正値を演
算する。この補正値は単レンズ13の駆動回路32へ転
送され、単レンズ13の光軸上での位置(レンズ間隔
D)を変更する。これにてピント位置が補正されること
になる。
The waveform detected by the detector 23 is transmitted to the control circuit 30.
The control circuit 30 calculates the focusing state of the beam, and calculates a correction value converted into the amount of movement of the single lens 13. This correction value is transferred to the drive circuit 32 of the single lens 13 to change the position of the single lens 13 on the optical axis (lens interval D). Thus, the focus position is corrected.

【0029】次に、ビーム間隔の検出器20について説
明する。この検出器20は2次元CCDからなり、レー
ザビームLBaのビームスプリッタ11での反射光及び
レーザビームLBbのビームスプリッタ11の透過光を
集光レンズ26を介して受光し、各ビームの変位を検出
する。この検出データは制御回路30へ入力され、制御
回路30でビームの変位量及びそれに対するコリメータ
レンズ12の焦点距離の補正値を算出し、ズーム駆動回
路31へ転送する。
Next, the beam interval detector 20 will be described. The detector 20 is composed of a two-dimensional CCD, and receives the reflected light of the laser beam LBa from the beam splitter 11 and the transmitted light of the laser beam LBb through the condensing lens 26 to detect the displacement of each beam. I do. The detection data is input to the control circuit 30. The control circuit 30 calculates the amount of displacement of the beam and the correction value of the focal length of the collimator lens 12 corresponding thereto, and transfers the correction value to the zoom drive circuit 31.

【0030】一方、コリメータレンズ12の焦点距離f
coの変化に伴って光源からのビーム拡がり角θが変化す
るため、その変化に応じて光量を補正することが必要と
なる。図7はコリメータレンズ12の焦点距離に対する
光量利用率の関係を示す。即ち、焦点距離fcoが大きく
なると光量利用率が低下するため、その低下分をレーザ
ダイオード10a,10bの駆動電圧を上昇させて光量
を補償する。
On the other hand, the focal length f of the collimator lens 12
Since the beam divergence angle θ from the light source changes with the change of co , it is necessary to correct the light amount according to the change. FIG. 7 shows the relationship between the focal length of the collimator lens 12 and the light amount utilization rate. That is, when the focal length f co increases, the light amount utilization rate decreases. Therefore, the light amount is compensated for by increasing the drive voltage of the laser diodes 10a and 10b.

【0031】被走査面上での光エネルギーIが図8に示
すガウス分布を示す場合、光エネルギーIは以下の式
(3)で表わされ、制御回路30は式(3)を用いてエ
ネルギー損失分の補正値を算出し、光量補正回路33へ
転送する。光量補正回路33は光源の駆動電圧を制御
し、その発光光量を補正する。
When the light energy I on the surface to be scanned has a Gaussian distribution shown in FIG. 8, the light energy I is represented by the following equation (3), and the control circuit 30 uses the equation (3) to calculate the energy. The correction value for the loss is calculated and transferred to the light amount correction circuit 33. The light quantity correction circuit 33 controls the drive voltage of the light source and corrects the light quantity.

【0032】[0032]

【数1】 (Equation 1)

【0033】図9は前述した結像調整の制御手順を簡略
的にまとめたフローチャートである。まず、ステップS
1で前記検出器23を用いてレーザビームのピント位置
を検出すると共に、ピント位置を補正するための補正値
を演算する。次に、ステップS2で補正値に基づいて単
レンズ13を移動させてピント位置を補正する。さら
に、ステップS3で前記検出器20を用いてビーム間隔
を検出すると共にズーム補正値を演算する。次に、ステ
ップS4で間隔が基準値よりも大きいか否かを判定し、
大きければステップS5で補正値に基づいてコリメータ
レンズ12の焦点距離を短くするように変更し、ビーム
間隔を補正する。次に、ステップS6で光源の光量を補
正し、被走査面上での光量を一定に維持する。
FIG. 9 is a flowchart summarizing the control procedure of the above-described image adjustment. First, step S
In step 1, the focus position of the laser beam is detected using the detector 23, and a correction value for correcting the focus position is calculated. Next, in step S2, the focus position is corrected by moving the single lens 13 based on the correction value. Further, in step S3, the beam interval is detected using the detector 20, and a zoom correction value is calculated. Next, in step S4, it is determined whether the interval is larger than the reference value,
If it is larger, in step S5, the focal length of the collimator lens 12 is changed to be shorter based on the correction value, and the beam interval is corrected. Next, in step S6, the light amount of the light source is corrected, and the light amount on the surface to be scanned is maintained constant.

【0034】一方、ビーム間隔が基準値よりも小さいと
きは(ステップS4でNO、ステップS7でYES)、
ステップS8で補正値に基づいてコリメータレンズ12
の焦点距離を長くするように変更し、ビーム間隔を補正
する。次に、ステップS9で光源の光量を補正し、被走
査面上での光量を一定に維持する。
On the other hand, when the beam interval is smaller than the reference value (NO in step S4, YES in step S7)
In step S8, based on the correction value, the collimator lens 12
Is changed so as to increase the focal length, and the beam interval is corrected. Next, in step S9, the light amount of the light source is corrected, and the light amount on the surface to be scanned is kept constant.

【0035】なお、本発明に係るマルチビーム走査光学
装置は、前記実施形態に限定するものではなく、その要
旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、複数
のレーザビームの間隔の検出手段や集光状態の検出手段
は種々の方式を採用できる。レーザダイオードの配置関
係も任意であり、一つの素子に複数の発光源を内蔵した
レーザダイオードを使用することもできる。また、2ビ
ームのみならず3ビームあるいはそれ以上のマルチビー
ム方式にあっても本発明を適用することができる。さら
に、光路を構成する各種光学素子の種類、配置関係は任
意である。
The multi-beam scanning optical device according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the invention. In particular, various methods can be adopted for the means for detecting the interval between a plurality of laser beams and the means for detecting the condensed state. The arrangement relationship of the laser diodes is also arbitrary, and a laser diode having a plurality of light-emitting sources built in one element can be used. In addition, the present invention can be applied to a multi-beam system of not only two beams but also three beams or more. Further, the types and arrangement of the various optical elements constituting the optical path are arbitrary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるマルチビーム走査光
学装置を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a multi-beam scanning optical device according to an embodiment of the present invention.

【図2】レーザビームの副走査方向での変位を示す光路
図。
FIG. 2 is an optical path diagram showing displacement of a laser beam in a sub-scanning direction.

【図3】ビーム集光状態の検出器を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the detector in a beam focusing state.

【図4】前記検出器の出力波形を示すチャート図。FIG. 4 is a chart showing an output waveform of the detector.

【図5】前記検出器によるビーム径(主走査方向)の検
出を説明するチャート図。
FIG. 5 is a chart illustrating detection of a beam diameter (main scanning direction) by the detector.

【図6】前記検出器によるビーム径(副走査方向)の検
出を説明するチャート図。
FIG. 6 is a chart illustrating detection of a beam diameter (sub-scanning direction) by the detector.

【図7】コリメータレンズの焦点距離に対する光量利用
率を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a light amount utilization ratio with respect to a focal length of a collimator lens.

【図8】光エネルギーの分布を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing a distribution of light energy.

【図9】結像調整の制御手順の概略を示すフローチャー
ト図。
FIG. 9 is a flowchart showing an outline of a control procedure of image formation adjustment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マルチビーム走査光学装置 10a,10b…レーザダイオード 12…ズームコリメータレンズ 13…単レンズ 20…ビーム間隔検出器 23…集光状態検出器 30…制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-beam scanning optical device 10a, 10b ... Laser diode 12 ... Zoom collimator lens 13 ... Single lens 20 ... Beam interval detector 23 ... Condensing state detector 30 ... Control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立部 秀成 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 鈴木 利和 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H045 AA01 BA22 BA32 CA03 CA88 DA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hidenari Tatebe 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Toshikazu Suzuki Azuchi, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-13-3, Machi-cho Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F-term (reference) 2H045 AA01 BA22 BA32 CA03 CA88 DA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の光源から放射されたレーザビーム
を副走査方向に所定の間隔で同時に被走査面上を等速走
査するマルチビーム走査光学装置において、 前記光源から放射されたレーザビームを集光し、少なく
とも副走査方向の焦点距離を変化させるズーム光学素子
と、 光軸に沿って移動可能なレンズと、 を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学装置。
1. A multi-beam scanning optical apparatus for simultaneously scanning a laser beam emitted from a plurality of light sources on a surface to be scanned at a predetermined interval in a sub-scanning direction at a constant speed, wherein the laser beams emitted from the light sources are collected. A multi-beam scanning optical device comprising: a zoom optical element that emits light and changes at least a focal length in a sub-scanning direction; and a lens that can move along an optical axis.
【請求項2】 複数の光源から放射されたレーザビーム
を副走査方向に所定の間隔で同時に被走査面上を等速走
査するマルチビーム走査光学装置において、 前記複数のレーザビームの副走査方向の間隔を検出する
間隔検出手段と、 第1の光学倍率変更手段と、 前記複数のレーザビームの少なくとも一つのビームの被
走査面上での集光状態を検出する集光状態検出手段と、 第2の光学倍率変更手段と、 前記集光状態検出手段の検出結果に基づいて前記第2の
光学倍率変更手段を用いて光学倍率を補正した後、前記
間隔検出手段の検出結果に基づいてビームの集光状態を
変えることなく前記第1の光学倍率変更手段を用いて光
学倍率を補正する制御手段と、 を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学装置。
2. A multi-beam scanning optical device for simultaneously scanning a laser beam emitted from a plurality of light sources on a surface to be scanned at a predetermined interval in a sub-scanning direction at a constant speed. An interval detecting means for detecting an interval; a first optical magnification changing means; a condensing state detecting means for detecting a condensing state of at least one of the plurality of laser beams on a surface to be scanned; Optical magnification changing means, and after correcting the optical magnification using the second optical magnification changing means based on the detection result of the light-condensing state detecting means, collecting the beam based on the detection result of the interval detecting means. A control means for correcting the optical magnification using the first optical magnification changing means without changing the light state.
【請求項3】 複数の光源から放射されたレーザビーム
を副走査方向に所定の間隔で同時に被走査面上を等速走
査するマルチビーム走査光学装置において、 前記複数のレーザビームの副走査方向の間隔を検出する
間隔検出手段と、 前記複数のレーザビームの少なくとも一つのビームの被
走査面上での集光状態を検出する集光状態検出手段と、 光学倍率変更手段と、 前記集光状態検出手段の検出結果に基づく補正倍率と、
前記間隔検出手段の検出結果に基づく補正倍率との間の
倍率となるように前記光学倍率変更手段を制御する制御
手段と、 を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学装置。
3. A multi-beam scanning optical apparatus for simultaneously scanning a laser beam emitted from a plurality of light sources on a surface to be scanned at predetermined intervals in a sub-scanning direction at a constant speed. Interval detecting means for detecting an interval; condensing state detecting means for detecting a condensing state of at least one of the plurality of laser beams on the surface to be scanned; optical magnification changing means; A correction magnification based on the detection result of the means,
Control means for controlling the optical magnification changing means so as to have a magnification between the correction magnification based on the detection result of the interval detecting means, and a multi-beam scanning optical apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009080457A (en) * 2007-09-04 2009-04-16 Ricoh Co Ltd Optical scanning device, adjustment method and image forming device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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