JP2002287054A - ビーム光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

ビーム光走査装置及び画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】センサからの信号を処理する回路を高感度にす
ることが可能となり、ビーム光の検知検知を向上でき
る。 【解決手段】のこぎり歯状の２つのセンサパターンがか
みあうように組み合わせ、前記のこぎり歯状の歯の部分
をビーム光の主走査方向が横切るように設置し、それぞ
れのセンサパターンからの出力信号の差を積分してビー
ム光の走査位置を判断するようにしてものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、複数の
レーザ光ビームにより単一の感光ドラム上を同時に走査
露光して上記感光ドラム上に単一の静電潜像を形成する
デジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置に
おいて、上記複数のレーザ光ビームを走査するビーム光
走査装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、たとえば、レーザ光ビーム（以
降、単にビーム光と称す）による走査露光と電子写真プ
ロセスとにより画像形成を行なうデジタル複写機が種々
開発されている。
【０００３】最近では、画像形成速度の高速化を図るた
めに、マルチビーム方式、つまり、複数のビーム光を発
生させ、これら複数のビーム光により複数ラインずつの
同時走査が行なわれるようにしたデジタル複写機が開発
されている。
【０００４】このようなマルチビーム方式のデジタル複
写機においては、ビーム光を発生する複数の半導体レー
ザ発振器、これら複数のレーザ発振器から出力される各
ビーム光を感光ドラムへ向けて反射し、各ビーム光によ
り感光ドラム上を走査するポリゴンミラーなどの多面回
転ミラー、および、コリメータレンズやｆ−θレンズな
どを主体に構成される、ビーム光走査装置としての光学
系ユニットを備えている。
【０００５】従来、このようなマルチビーム方式のデジ
タル複写機においては、高画質で画像を形成するため
に、前記光学ユニットにおいては、ビーム光の走査方向
露光位置制御（主走査方向のビーム光位置制御）および
ビーム光の通過位置制御（副走査方向のビーム光位置制
御）が行なわれている。
【０００６】このような技術の具体例が、出願番号：０
９／６６７，３１７で提案されている。これには、ビー
ム光を高精度で広範囲に検知して、ビーム光の位置制御
を行うことを目的とし、１対のセンサパターンが感光ド
ラムの表面を走査するビーム光の副走査方向通過点を検
知するものについて記載されている。前記センサパター
ンは、例えば台形であって、被走査面と等価な位置に互
いに対照的に配置され、かつ、ビーム光の走査方向に所
定間隔おいて並設される。この対のセンサパターンの出
力の差を積分した値によりビーム光の副走査方向の通過
点を検知している。
【０００７】また、前記センサは、検知した信号を処理
する処理回路に接続される。この処理回路では、各セン
サが検知した出力電流を電流電圧変換アンプ（Ｉ／Ｖ）
により電圧に変換し、これらの電圧の差を差動増幅器に
より出力し、この電圧の差を積分器により積分するよう
になっている。
【０００８】このようなビーム光走査装置でより一層の
検知精度を向上させようとした場合、いくつかの方法が
ある。例えば、センサの検知電流を電圧に変換するＩ／
Ｖ変換アンプのゲインを大きくすることによって出力信
号の振幅を大きくする方法、差動増幅器のゲインを大き
くして差動増幅器の出力信号の振幅を大きくする方法、
あるいは、積分器の積分定数を小さくして積分器の感度
を敏感にする方法等がある。例えば、検知精度を２倍に
向上させたければ、Ｉ／Ｖ変換アンプのゲインを２倍に
するか、差動増幅器のゲインを２倍にするか、積分器の
積分定数（ＲＣ）を１／２にする方法が考えられる。
【０００９】しかしながら、上記のような方法で検知精
度を向上させようとすると、以下のような問題が生じ
る。
【００１０】例えば、積分器の積分定数ＲＣを１／２に
設定して、２倍の検知精度を得る場合について説明す
る。この場合、積分定数ＲＣを１／２にするため、積分
器の感度が２倍となる。すなわち、差動増幅器の出力信
号は、そのままでも、積分器からの出力信号が２倍とな
る。
【００１１】ここで、センサからの出力信号を処理する
処理回路では、片電源（０〜５Ｖ）で構成されていると
する。すると、Ｉ／Ｖ変換アンプ、差動増幅器、あるい
は積分器を構成する一般的なオペアンプの出力電圧範囲
は、１〜４Ｖ程度である。このような一般的なオペアン
プの場合、オペアンプの最大出力電圧を越えるような出
力信号を出力させると、正常な動作が保証されず、出力
信号は電源電圧レベルやグラウンドレベルに張りついた
ままになる。もし、出力信号が電源電圧レベルやグラウ
ンドレベルに張りついたままとなると、正常状態に復帰
するには、一度電源を切断するか、ある一定の時間を要
することが必要となる。
【００１２】すなわち、一方のセンサのみの出力信号に
よって積分器の出力が電源電圧に張りついてしまうと、
他方のセンサの出力を正常に積分することが出来なくな
ってしまう。このような状態に陥いると、ビーム光の走
査位置の検知が不能になる。同様に、一方のセンサの出
力信号によって積分器の出力がグラウンドレベルに張り
ついてしまうと、他方のセンサの出力を正常に積分する
ことが出来なくなってしまう。このような状態に陥いる
と、ビーム光の走査位置の検知が不能になる。
【００１３】上記では、積分定数を変更した例を示した
が、Ｉ／Ｖ変換アンプのゲイン、あるいは差動増幅器の
ゲインを大きくした場合も同様である。また、例え両電
源（±電源）の回路システムを採用したところで、やは
り、±電源レベルの近傍では同様の現象が起こりうる。
【００１４】また、従来のビーム光走査装置では、検知
精度を向上させようとしても、センサの幅、あるいはオ
ペアンプの能力等で限界があり、所望の検知精度が得ら
れないことがある。
【００１５】従って、従来のビーム光走査装置では、さ
らなる検知精度の向上を目指した場合、検知範囲が大幅
にせまくなることが懸念され、環境変動等になる経時変
化に対応することが出来ないという問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな問題点を解決するためのものである。すなわち、本
発明のビーム光走査装置及び画像形成装置では、ビーム
光の走査位置を制御するために、ビーム光の検知範囲が
大きく、検知精度の向上させることができ、環境変動等
になる経時変化に対応することができるようにすること
を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明のビーム光走査
装置は、ビーム光を出力する発光器と、この発光器から
出力されるビーム光が被走査面上を主走査方向に走査す
るように、前記被走査面に向けて前記ビーム光を反射さ
せるミラーと、前記被走査面上あるいは被走査面上と同
等の位置に配置され、前記ミラーによって走査されるビ
ーム光を検知して電気信号を出力する複数のセンサ
と、；前記複数のセンサは、前記主走査方向に直交な方
向におけるビーム光の走査位置の変化に対して、一方の
出力が連続的に増加し、他方の出力が連続的に減少する
複数の対のパターンで形成される、前記対のセンサから
の出力されるそれぞれの電気信号の差を積分した値を出
力する処理回路と、この処理回路により出力された値に
基づいて、前記発光器から出力されるビーム光の前記被
走査面における通過位置を所定位置に制御する制御部と
から構成される。
【００１８】この発明の画像形成装置は、画像情報に基
づいてビーム光が走査される被走査面上に潜像が形成さ
れる像担持体と、この像担持体に形成された像を被画像
形成媒体上に形成する画像形成手段とを具備するものに
おいて、ビーム光を出力する発光器と、この発光器から
出力されるビーム光が被走査面上を主走査方向に走査す
るように、前記被走査面に向けて前記ビーム光を反射さ
せるミラーと、前記被走査面上あるいは被走査面上と同
等の位置に配置され、前記ミラーによって走査されるビ
ーム光を検知して電気信号を出力する複数のセンサ
と、；前記複数のセンサは、前記主走査方向に直交な方
向におけるビーム光の走査位置の変化に対して、一方の
出力が連続的に増加し、他方の出力が連続的に減少する
複数の対のパターンで形成される、前記対のセンサから
の出力されるそれぞれの電気信号の差を積分した値を出
力する処理回路と、この処理回路により出力された値に
基づいて、前記発光器から出力されるビーム光の前記被
走査面における通過位置を所定位置に制御する制御部と
から構成されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第６の実施
例について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】まず、各実施例に共通な部分について説明
する。
【００２１】図１は、本発明に係るビーム光走査装置が
適用される画像形成装置としてのデジタル複写機の構成
を模式的に示すものである。すなわち、このデジタル複
写機は、画像を読取る手段としてのスキャナ部１、およ
び、画像を被画像形成媒体上に形成する手段としてのプ
リンタ部２から構成されている。スキャナ部１は、図示
矢印方向に移動可能な第１キャリジ３と第２キャリジ
４、結像レンズ５、および、光電変換素子６などから構
成されている。
【００２２】図１において、原稿Ｏは透明ガラスからな
る原稿台７上に下向きに置かれ、開閉自在に設けられた
原稿固定カバー８によって原稿台７上に押え付けられ
る。
【００２３】原稿Ｏは光源９によって照明され、その反
射光はミラー１０，１１，１２、および、結像レンズ５
を介して光電変換素子６の受光面に集光される。ここ
で、上記光源９およびミラー１０を搭載した第１キャリ
ジ３と、ミラー１１，１２を搭載した第２キャリジ４
は、光路長を常に一定にするように２：１の相対速度で
移動する。第１キャリジ３および第２キャリジ４は、キ
ャリジ駆動用モータ（図示せず）によって読取タイミン
グ信号に同期して右から左方向に移動する。
【００２４】以上のようにして、原稿台７上に載置され
た原稿Ｏの画像は、スキャナ部１によって１ラインごと
に順次読取られ、その読取り出力は、図示しない画像処
理部において画像の濃淡を示す８ビットのデジタル画像
信号に変換される。
【００２５】プリンタ部２は、光学系ユニット１３、お
よび、被画像形成媒体である用紙Ｐ上に画像形成が可能
な電子写真方式を組合わせた画像形成部１４から構成さ
れている。すなわち、原稿Ｏからスキャナ部１で読取ら
れた画像信号は、図示しない画像処理部で処理された
後、半導体レーザ発振器からのレーザ光ビーム（以降、
単にビーム光と称す）に変換される。本発明の画像形成
装置では半導体レーザ発振器を複数個（例えば４個）使
用するマルチビーム光学系が採用されている。
【００２６】光学系ユニット１３内に設けられた複数の
半導体レーザ発振器は、図示しない画像処理部から出力
されるレーザ変調信号にしたがって発光動作を行い、複
数のビーム光を発生する。これら複数のビーム光は、ポ
リゴンミラーで反射されて走査光となり、ユニット外部
へ出力される。光学系ユニット１３の詳細については後
述される。
【００２７】光学系ユニット１３から出力される複数の
ビーム光は、像担持体としての感光ドラム１５上の露光
位置Ｘの地点に、必要な解像度を持つスポット光として
結像され、感光ドラム１５上を主走査方向（感光ドラム
の回転軸方向）に走査する。更に感光ドラム１５が回転
することによって、感光ドラム１５上には、画像信号に
応じた静電潜像が形成される。
【００２８】感光ドラム１５の周辺には、その表面を帯
電する帯電チャージャ１６、現像器１７、転写チャージ
ャ１８、剥離チャージャ１９、および、クリーナ２０な
どが配設されている。感光ドラム１５は、駆動モータ
（図示せず）により所定の外周速度で回転駆動され、そ
の表面に対向して設けられている帯電チャージャ１６に
よって帯電される。帯電された感光ドラム１５上の露光
位置Ｘに複数のビーム光が副走査方向（感光ドラム表面
が移動する方向）に並んでスポット結像される。
【００２９】感光ドラム１５上に形成された静電潜像
は、現像器１７からのトナー（現像剤）によりトナー像
として現像される。感光ドラム１５上に形成されたトナ
ー像は、給紙系によりタイミングをとって供給される用
紙Ｐ上に転写チャージャ１８によって転写される。
【００３０】上記給紙系は、底部に設けられた給紙カセ
ット２１内の用紙Ｐを、給紙ローラ２２と分離ローラ２
３とにより１枚ずつ分離して供給する。そして、レジス
トローラ２４まで送られ、所定のタイミングで転写位置
まで供給される。転写チャージャ１８の下流側には、用
紙搬送機構２５、定着器２６、画像形成済みの用紙Ｐを
排出する排紙ローラ２７が配設されている。これによ
り、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器２６でトナ
ー像が定着され、その後、排紙ローラ２７を経て外部の
排紙トレイ２８に排紙される。
【００３１】また、用紙Ｐへの転写が終了した感光ドラ
ム１５は、その表面の残留トナーがクリーナ２０によっ
て取り除かれて、初期状態に復帰し、次の画像形成の待
機状態となる。
【００３２】以上のプロセス動作を繰り返すことによ
り、画像形成動作が連続的に行なわれる。
【００３３】以上説明したように、原稿台７上に置かれ
た原稿Ｏは、スキャナ部１で読取られ、その読取り情報
は、プリンタ部２で一連の処理を施された後、用紙Ｐ上
にトナー画像として記録されるものである。
【００３４】次に、光学系ユニット１３について説明す
る。
【００３５】図２は、光学系ユニット１３の構成と感光
ドラム１５の位置関係を示している。光学系ユニット１
３は、たとえば、４つのビーム光発生手段としての半導
体レーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを内蔵
していて、それぞれのレーザ発振器３１ａ〜３１ｄが、
同時に１走査ラインずつ画像形成を行なうことで、ポリ
ゴンミラーの回転数を極端に上げることなく、高速の画
像形成を可能としている。
【００３６】すなわち、レーザ発振器３１ａはレーザド
ライバ３２ａで駆動され、出力されるビーム光は、図示
しないコリメータレンズを通過した後、ハーフミラー３
４ａとハーフミラー３４ｂを通過し、多面回転ミラーと
してのポリゴンミラー３５に入射する。
【００３７】ポリゴンミラー３５は、ポリゴンモータド
ライバ３７で駆動されるポリゴンモータ３６によって一
定速度で回転されている。これにより、ポリゴンミラー
３５からの反射光は、ポリゴンモータ３６の回転数で定
まる角速度で、感光ドラムを一定方向に走査する。ポリ
ゴンミラー３５によって走査されたビーム光は、図示し
ないｆ−θレンズを通過し、そのｆ−θ特性により一定
速度で、ビーム光位置検知手段およびビーム光通過タイ
ミング検知手段およびビーム光パワー検知手段としての
ビーム光検知装置３８の受光面、および、感光体ドラム
１５上を走査する。
【００３８】レーザ発振器３１ｂは、レーザドライバ３
２ｂで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｂで
反射し、さらにハーフミラー３４ａで反射する。ハーフ
ミラー３４ａからの反射光は、ハーフミラー３４ｂを通
過し、ポリゴンミラー３５に入射する。ポリゴンミラー
３５以降の経路は、上述したレーザ発振器３１ａの場合
と同じで、図示しないｆ−θレンズを通過し、一定速度
でビーム光検知装置３８の受光面および感光ドラム１５
上を走査する。
【００３９】レーザ発振器３１ｃは、レーザドライバ３
２ｃで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｃで
反射し、さらにハーフミラー３４ｃを通過し、ハーフミ
ラー３４ｂで反射し、ポリゴンミラー３５に入射する。
ポリゴンミラー３５以降の経路は、上述したレーザ発振
器３１ａ，３１ｂの場合と同じで、図示しないｆ−θレ
ンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置３８の受光
面および感光ドラム１５上を走査する。
【００４０】レーザ発振器３１ｄは、レーザドライバ３
２ｄで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー３３ｄで
反射し、さらにハーフミラー３４ｃで反射し、ハーフミ
ラー３４ｂで反射し、ポリゴンミラー３５に入射する。
ポリゴンミラー３５以降の経路は、上述したレーザ発振
器３１ａ，３１ｂ，３１ｃの場合と同じで、図示しない
ｆ−θレンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置３
８の受光面および感光ドラム１５上を走査する。
【００４１】なお、レーザドライバ３２ａ〜３２ｄは、
それぞれオートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路を内
蔵しており、後で説明する主制御部（ＣＰＵ）５１から
設定される発光パワーレベルで常にレーザ発振器３１ａ
〜３１ｄを発光動作させる。
【００４２】このようにして、別々のレーザ発振器３１
ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから出力された各ビーム光
は、ハーフミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃで合成され、
４つのビーム光がポリゴンミラー３５の方向に進むこと
になる。
【００４３】したがって、４つのビーム光は、同時に感
光ドラム１５上を走査することができ、従来のシングル
ビームの場合に比べ、ポリゴンミラー３５の回転数が同
じである場合、４倍の速度で画像を記録することが可能
となる。
【００４４】ガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは
各々ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄに
より駆動され、レーザ発振器３１ａから出力されたビー
ム光に対して、レーザ発振器３１ｂ，３１ｃ，３１ｄか
ら出力されたビーム光の副走査方向の位置を調整（制
御）する。
【００４５】また、ビーム光検知装置３８には、その取
付位置およびビーム光の走査方向に対する傾きを調整す
るためのビーム光検知装置調整モータ３８ａ，３８ｂが
設けられている。
【００４６】ビーム光検知装置３８は、上記４つのビー
ム光の通過位置、通過タイミングおよびパワー（すなわ
ち光量）を検知する。ビーム光検知装置３８は感光ドラ
ム１５の端部近傍に配設され、その受光面は感光ドラム
１５の表面と等価である。このビーム光検知装置３８か
らの検知信号を基に、それぞれのビーム光に対応するガ
ルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの制御（副走査方
向の画像形成位置制御）、レーザ発振器３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄの発光パワーの制御、および、発光
タイミングの制御（主走査方向の画像形成位置制御）が
行なわれる（詳細は後述する）。これらの制御を行なう
ための信号を生成するために、ビーム光検知装置３８に
は、ビーム光検知装置出力処理回路４０が接続されてい
る。
【００４７】次に、制御系について説明する。
【００４８】図３は、主にマルチビーム光学系の制御部
の構成を示している。５１は全体的な制御を司る主制御
部で、たとえば、ＣＰＵから構成される。この制御部５
１には、メモリ５２、コントロールパネル５３、外部通
信インタフェイス（Ｉ／Ｆ）５４、レーザドライバ３２
ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ、ポリゴンミラーモータド
ライバ３７、ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄ、ビーム光検知装置出力処理回路４０、同期回路
５５、および、画像データインタフェイス（Ｉ／Ｆ）５
６が接続されている。
【００４９】同期回路５５には、画像データＩ／Ｆ５６
が接続されており、画像データＩ／Ｆ５６には、画像処
理部５７およびページメモリ５８が接続されている。画
像処理部５７にはスキャナ部１が接続され、ページメモ
リ５８には外部インタフェイス（Ｉ／Ｆ）５９が接続さ
れている。
【００５０】ここで、画像を形成する際の画像データの
流れを簡単に説明すると、以下のような流れとなる。
【００５１】まず、複写動作の場合は、先に説明したよ
うに、原稿台７上にセットされた原稿Ｏの画像は、スキ
ャナ部１で読取られ、画像処理部５７へ送られる。画像
処理部５７は、スキャナ部１からの画像信号に対し、た
とえば、周知のシェーディング補正、各種フィルタリン
グ処理、階調処理、ガンマ補正などを施こす。
【００５２】画像処理部５７からの画像データは、画像
データＩ／Ｆ５６へと送られる。画像データＩ／Ｆ５６
は、４つのレーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄへ画像データを振り分ける役割を果たしている。
【００５３】同期回路５５は、各ビーム光のビーム光検
知装置３８上を通過するタイミングに同期したクロック
を発生し、このクロックに同期して、画像データＩ／Ｆ
５６から各レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄへ、画像データをレーザ変調信号として送出する。
【００５４】また、同期回路５５は、非画像領域で各レ
ーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを強制的に
発光動作させ、各ビーム光のパワーを制御するためのサ
ンプルタイマや、ビーム光検知装置３８上を各ビームが
走査するときにレーザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，
３１ｄを発光動作させ各ビーム光の主走査方向位置を検
知するための論理回路などが含まれている。
【００５５】このようにして、各ビーム光の走査と同期
を取りながら画像データを転送することで、主走査方向
に同期がとれた（正しい位置への）画像形成が行なわれ
るものである。
【００５６】コントロールパネル５３は、複写動作の起
動や、枚数設定などを行なうマンマシンインタフェース
である。
【００５７】本デジタル複写機は、複写動作のみでな
く、ページメモリ５８に接続された外部Ｉ／Ｆ５９を介
して外部から入力される画像データをも画像形成できる
構成となっている。なお、外部Ｉ／Ｆ５９から入力され
る画像データは、一旦ページメモリ５８に格納された
後、画像データＩ／Ｆ５６を介して同期回路５５へ送ら
れる。
【００５８】また、本デジタル複写機が、たとえば、ネ
ットワークなどを介して外部から制御される場合には、
外部通信Ｉ／Ｆ５４がコントロールパネル５３の役割を
果たす。
【００５９】ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄは、主制御部５１からの指示値にしたがってガル
バノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを駆動する回路であ
る。したがって、主制御部５１は、ガルバノミラー駆動
回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを介して、ガルバノミラー
３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの各角度を自由に制御すること
ができる。
【００６０】ポリゴンモータドライバ３７は、先に述べ
た４つのビーム光を走査するポリゴンミラー３５を回転
させるためのポリゴンモータ３６を駆動するドライバで
ある。主制御部５１は、このポリゴンモータドライバ３
７に対し、回転開始、停止と回転数の切換えを行なうこ
とができる。ビーム光検知装置３８によりビーム光の通
過位置を確認する際、ポリゴンモータ３６は画像形成時
より低い回転数で回転される。
【００６１】レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，
３２ｄは先に説明したように、画像データにしたがって
レーザ光を発光させる以外に、主制御部５１からの強制
発光信号により、画像データとは無関係に強制的にレー
ザ発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを発光動作さ
せる機能を持っている。
【００６２】また、主制御部５１は、それぞれのレーザ
発振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが発光するビー
ムのパワーを、各レーザドライバ３２ａ，３２ｂ，３２
ｃ，３２ｄを用いて設定する。発光パワーの設定は、プ
ロセス条件の変化や、ビーム光の通過位置検知などに応
じて変更される。
【００６３】メモリ５２は、制御に必要な情報を記憶す
るためのものである。たとえば、各ガルバノミラー３３
ｂ，３３ｃ，３３ｄの制御量、ビーム光の通過位置を検
知するための回路特性（増幅器のオフセット値）、およ
び、ビーム光の到来順序などを記憶しておくことで、電
源立ち上げ後、即座に光学系ユニット１３を画像形成が
可能な状態にすることができる。
【００６４】次に、本発明の第１の実施例について説明
する。
【００６５】第１の実施例では、１本のビーム光を用い
て走査を行なうシングルビーム光学系を有したビーム光
走査装置に本発明が適用される。この実施例は本発明に
係るビーム光の通過位置検知および制御の原理を示す。
【００６６】図４は、ビーム光検知装置３８の構成とビ
ーム光の走査方向の関係を示している。１つの半導体レ
ーザ発振器からのビーム光は、左から右へとポリゴンミ
ラー３５の回転によって走査され、ビーム光検知装置３
８上を横切る。
【００６７】ビーム光検知装置３８は、縦に長い２つの
センサＳL，ＳQ、これらの２つのセンサL，ＳQの間に挟
まれるように配設された一対のセンサパターン（セン
サ）Ｓ P，ＳO、および、これら各センサを一体的に保持
する保持基板３８ａから構成されている。
【００６８】センサＳLは、ビーム光の通過を検知し
て、後述する積分器のリセット信号（積分開始信号）を
発生するセンサである。このリセット信号は、積分コン
デンサに充電された電荷を基準電圧まで放電させるため
の信号で、リセットが終了すると同時に積分動作が開始
される。
【００６９】センサＳQは、センサＳLと同様にビーム光
の通過を検知して、後述するアナログ信号をデジタル信
号に変換する信号変換器（Ａ／Ｄ変換器やウィンドウコ
ンパレータ）の変換開始信号を発生するセンサである。
ここに、Ａ／Ｄ変換器の場合はＡ／Ｄ変換開始信号とし
て、また、ウィンドウコンパレータの場合はコンパレー
タ出力を保持するタイミング信号として使用される。
【００７０】一対のセンサパターンＳP ，ＳO はビーム
光の通過位置を検知するためのパターンである。センサ
パターンＳP 及びセンサパターンＳO は、それぞれ複数
の三角形あるいは台形のセンサパターンで形成されてい
る。複数の三角形あるいは台形で形成されるセンサパタ
ーンＳP 及びセンサパターンＳO は、各三角形あるいは
台形が複数の対となるように配置される。例えば、セン
サパターンＳP 及びセンサパターンＳO は、それぞれの
こぎり歯状の形状で形成され、交互に噛み合うような形
で所定の間隔をおいて配置されている。
【００７１】図４に示す例では、上記センサパターンＳ
P を形成する複数の三角形あるいは台形状のパターンを
それぞれセンサパターンＳＰ1 〜ＳＰ5 とする。また、
上記センサパターンＳO を形成する複数の三角形あるい
は台形状のパターンをそれぞれセンサパターンＳＯ1 〜
ＳＯ5 とする。すると、上記センサパターンＳP の各セ
ンサパターンＳＰ1 〜ＳＰ5 は、上記センサパターンＳ
O の各センサパターンＳＯ1 〜ＳＯ5 と対になるように
組み合わせて配置されている。
【００７２】図４に示すように、上記センサパターンＳ
Ｐ1 は、ビーム光の通過位置が図面に対して上方向に行
くほど、ビーム光がセンサパターンＳＰ1 を横切る（通
過する）距離が長くなる形状となっている。また、上記
センサパターンＳＯ1 は、ビーム光の通過位置が図面に
対して下方向に行くほど、ビーム光がセンサパターンＳ
Ｏ1 を横切る距離が長くなる形状となっている。
【００７３】すなわち、ビーム光の走査する方向（主走
査方向）と直交する方向（副走査方向）の通過位置変化
に対して、一方のセンサパターンＳＰ1 （またはＳ
Ｏ1 ）の出力が増加方向に連続的に変化し、他方のセン
サパターンＳＯ1 （またはＳＰ1）の出力が減少方向に
連続的に変化する。
【００７４】これらのセンサパターンＳP ，ＳO は、フ
ォトダイオードなどの光検知部材によって構成され、保
持基板３８ａ上に一体的に構成されている。よって、ビ
ーム光の通過に伴って（図４では、左から右にビームは
移動する）、センサパターンＳＰ1 ，ＳＯ1 ，ＳＰ2 ，
ＳＯ2 ，ＳＰ3 ，ＳＯ3 ，ＳＰ4 ，ＳＯ4 ，ＳＰ5 ，Ｓ
Ｏ5 の順に光が検知され、センサパターンＳP 及びセン
サパターンＳO から検知出力が出力される。
【００７５】図５は、図４に示したビーム光検知装置３
８を用いた場合のビーム光検知出力処理回路４０の主要
部（副走査方向のビーム位置検知部）を示すブロック図
である。
【００７６】図５に示すように、ビーム光検知出力処理
回路４０の主要部は、センサパターンＳP 及びセンサパ
ターンＳO の検知出力の差を演算する。さらに、ビーム
光検知出力処理回路４０は、センサパターンＳP 、ＳO
の検知出力の差を積分器によって積分する。この積分器
により積分された結果は、積分出力としてのアナログ電
圧がＡ／Ｄ変換手段によってディジタルデータに変換さ
れる。この結果、積分出力のデジタルデータは、主制御
部（ＣＰＵ）５１によって読み取られるようになってい
る。
【００７７】以下に、ビーム光検知出力処理回路４０の
主要部について詳細に説明する。ここでは、１本のビー
ム光に対する検知動作について説明する。
【００７８】センサパターンＳP 及びセンサパターンＳ
O は、ビーム光の通過に伴って電流を出力する。センサ
パターンＳP 及びセンサパターンＳO はそれぞれ電流／
電圧変換アンプＩＶ１，ＩＶ２に接続されており、セン
サＳP 、ＳOの電流出力は電圧出力に変換される。
【００７９】電流／電圧変換アンプ（ＩＶ１，ＩＶ２）
の出力は差動増幅器６１に接続されており、差分を演算
し適当なゲインで増幅された後に積分器６２によって積
分される。
【００８０】積分器６２は、積分コンデンサに電荷を貯
めて積分出力として出力するため、使用する前に、積分
コンデンサに貯まった電荷を放電させる動作が必要であ
る（以下、この動作を積分のリセットとする。）。
【００８１】積分のリセット動作は、ビーム光検知装置
に設けられたセンサの出力の組合せによって生成される
リセット信号によって実行される。このリセット信号
は、センサＳA （図示しない）とセンサＳL から、リセ
ット信号生成回路６３によって生成される。
【００８２】すなわち、ビーム光の通過に伴い、センサ
ＳA ，ＳL の出力信号が出力され、センサＳA とＳL 間
に積分器６２はリセットされる。そしてリセット直後に
センサパターンＳP ，ＳO の出力信号が出力され、積分
される。
【００８３】積分器６２の出力信号は、アナログ／ディ
ジタル変換手段としてのウィンドウコンパレータ（ＣＭ
Ｐ１，ＣＭＰ２）に入力される。ウィンドウコンパレー
タは、積分器の出力信号（アナログ電圧）をディジタル
信号に変換するもので、主制御部（ＣＰＵ）５１からＤ
／Ａ変換器（Ｄ／Ａ１，Ｄ／Ａ２）を介してしきい値が
設定される。
【００８４】ウィンドウコンパレータ（ＣＭＰ１，ＣＭ
Ｐ２）の出力はフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ１，Ｆ／
Ｆ２）に入力され保持される。フリップフロップ回路
（Ｆ／Ｆ１，Ｆ／Ｆ２）にはセンサパターンＳQ から出
力されるパルス状の信号が入力され、ＳQ の出力タイミ
ング（パルス信号の立上り）でウィンドウコンパレータ
（ＣＭＰ１，ＣＭＰ２）の出力を保持する。
【００８５】フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ１，Ｆ／Ｆ
２）の出力はＣＰＵ６４に送信される。ＣＰＵ５１に
は、ビーム検知装置３８上の図示しないタイミングセン
サＳRの出力信号が割り込み信号として接続されてい
る。これにより、上記ＣＰＵ５１は、このタイミングセ
ンサＳR の出力信号が出力される（割り込み信号を受信
する）毎にフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ１，Ｆ／Ｆ
２）のデータを読み取る。
【００８６】次に、上記ウィンドウコンパレータ（ＣＭ
Ｐ１，ＣＭＰ２）について詳細に説明する。図５に示す
ように、積分器６２の出力は、コンパレータＣＭＰ１の
例えば反転入力及びコンパレータＣＭＰ２の非反転入力
に供給される。Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ１）の一方の出力
Ｖｔｈ１はコンパレータＣＭＰ１の非反転入力に接続さ
れ、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ２）の他方の出力Ｖｔｈ２は
コンパレータＣＭＰ２の反転入力に供給される。
【００８７】ＣＰＵ５１は、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ２）
を介してウインドウコンパレータＣＭＰ１，ＣＭＰ２に
閾値Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２を供給する。積分器６２の出
力電圧が閾値Ｖｔｈ１より小さく、Ｖｔｈ２より大きい
場合にのみ、コンパレータＣＭＰ１及びＣＭＰ２は共
に”１”を出力する。ウインドウコンパレータＣＭＰ
１，ＣＭＰ２の出力、つまりフリップフロップ回路（Ｆ
／Ｆ１，Ｆ／Ｆ２）の出力が”１，１”のとき、ＣＰＵ
５１は閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ２のウインドウ内に積分器
６２の出力が存在すると判断する。ＣＰＵ５１はこのウ
インドウの幅を徐々に狭め位置を変更することにより、
積分器６２の出力電圧、つまりビーム光通過位置情報を
正確に判断する。そして、主制御部５１は、このように
して得たビーム光通過位置情報に基づきビーム光の通過
位置を制御する。
【００８８】なお、図５では省略してあるが、各センサ
パターンの出力電流を電圧値に変換する電流／電圧変換
増幅器や、電流／電圧変換増幅器の出力を２値化する２
値化回路などの信号処理回路が実際には設けられてい
る。
【００８９】次に、ビーム光が図４に示したビーム光検
知装置３８を通過する際の処理動作について図５を参照
して説明する。
【００９０】ビーム光は、ポリゴンミラー３５によって
図示した矢印方向に走査される。各センサＳL，ＳP，Ｓ
O，ＳQは、ビーム光の通過に伴って電流を発生する。セ
ンサパターンＳLから出力された電流は、電流／電圧変
換増幅器（図示せず）によって電圧値に変換され、さら
に２値化回路（図示せず）によって２値化される。２値
化された信号は、リセット信号生成回路６３に入力され
る。リセット信号生成回路６３は、２値化された信号
と、図示しないＳAセンサの出力信号とを合成してリセ
ット信号を生成する。このリセット信号は、積分器６２
のリセット信号として入力され、積分器６２がリセット
される。また、このリセット信号は、フリップフロップ
回路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２のクリア信号も兼ねており、フ
リップフロップ回路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２をクリアする。
【００９１】ビーム光がセンサパターンＳP，ＳOを通過
すると、センサパターンＳP，ＳOはビーム光が走査する
位置に応じたパルス状の電流を出力する。これらの出力
電流は電流／電圧変換アンプ（ＩＶ１，ＩＶ２）によっ
て電圧値に変換される。電圧に変換された信号の差分は
差動増幅器６１によって増幅され、積分器６２によって
積分される。積分器６２の出力は、アナログ／デジタル
変換器として機能するウィンドウコンパレータＣＭＰ
１，ＣＭＰ２に入力され、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ１，Ｄ
／Ａ２）を介して設定された閾値と比較され、デジタル
信号に変換される。
【００９２】さらに、ビーム光がセンサＳQを通過する
と、センサＳQの出力電流が電流／電圧変換増幅器（図
示しない）によって電圧値に変換され、その後、２値化
回路によって２値化される。２値化された信号は、フリ
ップフロップ回路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２に入力される。ウ
ィンドウコンパレータＣＭＰ１，ＣＭＰ２の出力は、２
値化された信号の前縁（立上り）でフリップフロップ回
路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２によって保持される。
【００９３】また、図示しないセンサパターンＳRから
の信号は、主制御部５１に割込み信号として入力されい
る。この信号によって主制御部５１はウィンドウコンパ
レータＣＭＰ１，ＣＭＰ２の出力、つまりフリップフロ
ップ回路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２の出力を読込む。
【００９４】次に、ビーム光の通過位置がＰ２の場合に
ついて説明する。
【００９５】図６は、ビーム光がＳP とＳO の副走査方
向のほぼセンター位置（Ｐ２）を通過する場合の処理回
路の各部の信号を示した図である。
【００９６】図６に示すように、ビーム光の通過位置
は、センサパターンＳP ，及びセンサパターンＳO のほ
ぼセンター位置Ｐ２である。このため、ビーム光がセン
サパターンＳP を構成する各センサパターンＳＰ１〜Ｓ
Ｐ５を通過する距離と，センサパターンＳO を構成する
各センサパターンＳＯ１〜ＳＯ５を通過する距離とは等
しい。すなわち、電流／電圧変換アンプＩ／Ｖ１，Ｉ／
Ｖ２からの出力は、パルス幅のほぼ等しい位相のずれた
信号となって出力される。
【００９７】電流／電圧変換アンプＩ／Ｖ１，Ｉ／Ｖ２
の出力は、差動増幅器６１によってその差分を演算さ
れ、所定のゲインで増幅された出力となる。差動増幅器
６１の出力は、積分器６２によって積分される。差動増
幅器６１の出力は、（ＳＰ1とＳＯ1），（ＳＰ2とＳ
Ｏ2），（ＳＰ3とＳＯ3），（ＳＰ4とＳＯ4），（ＳＰ5
とＳＯ5）といった組合せで積分されるような形とな
る。これにより、積分器６２からの出力信号は、最終的
に、処理回路の基準電圧（Ｖref ）と同じ値になる。
【００９８】すなわち、ビーム光の通過位置がＰ２の場
合、差動増幅器６１の出力は、振幅が等しく、方向が逆
の信号となるため、その積分結果が基準電圧に対して±
０となる。
【００９９】図７は、ビーム光がセンサパターンＳP ，
及びセンサパターンＳO のセンター位置Ｐ２よりも下側
の位置Ｐ３を通過した場合の処理回路の各部の信号を示
した図である。
【０１００】この場合、図７に示すように、ビーム光の
通過位置は、センサパターンＳP ，及びセンサパターン
ＳO のほぼセンター位置Ｐ２よりも下側の位置Ｐ３であ
る。このため、ビーム光がセンサパターンＳP を構成す
る各センサパターンＳＰ1〜ＳＰ5通過する距離よりも，
センサパターンＳO を構成する各センサパターンＳＯ1
〜ＳＯ5を通過する距離の方が長くなる。
【０１０１】よって、それぞれの電流／電圧変換アンプ
Ｉ／Ｖの出力は、電流／電圧変換アンプＩ／Ｖ２の方が
パルス幅の長い信号となる。よって差動増幅器６１の出
力も図示した信号となる。差動増幅器６１の出力は、積
分器６２によって、図６の場合と同様に、（ＳＰ１とＳ
Ｏ１），（ＳＰ２とＳＯ２），（ＳＰ３とＳＯ３），
（ＳＰ４とＳＯ４），（ＳＰ５とＳＯ５）のペアで積分
されるような形となる。これにより、積分器６２からの
出力信号は、差動増幅器６１の出力に応じて増減を繰り
返しながら、最終的に、−ＶP3となり、基準電圧Ｖref
よりも下側に出力される。
【０１０２】また、ビーム光の通過位置が上記センター
位置Ｐ２よりも上側の位置Ｐ１である場合、図７に示す
ような下側の位置Ｐ３の場合と逆の積分結果が得られ
る。つまり、ビーム光の通過位置が上側の位置Ｐ１であ
る場合、積分器６２からの出力信号は、最終的に、＋Ｖ
P3となり、基準電圧Ｖref よりも上側に出力される。
【０１０３】従って、本処理回路４０では、ビーム光の
通過位置がセンサパターンＳP ，及びセンサパターンＳ
O のセンター位置Ｐ１の場合に基準電圧Ｖref を出力す
る。また、本処理回路４０では、ビーム光の通過位置が
センター位置Ｐ１よりも上側の位置Ｐ１の場合に、基準
電圧Ｖref よりも大きい値を出力する。また、本処理回
路４０では、ビーム光の通過位置がセンター位置Ｐ１よ
りも下側の位置Ｐ３の場合には、基準電圧Ｖref よりも
小さい値を出力する。
【０１０４】このように、センサパターンＳP ，及びセ
ンサパターンＳO の出力の差分信号を積分することによ
ってビーム光の通過位置を検知することができる。
【０１０５】また、図８及び図９は、センサパターンＳ
P 及びセンサパターンＳO を構成するのこぎり歯状のセ
ンサパターンがビーム径よりも充分に小さい場合の例を
示す。例えば、図８に示すように、ビーム光の通過位置
がセンター位置Ｐ１の場合、図６に示す場合と同様に、
ビーム光検知装置出力処理回路４０は、基準電圧Ｖref
を出力する。また、図９に示すように、ビーム光の通過
位置がセンター位置Ｐ１よりも下側の位置Ｐ３の場合、
図７に示す場合と同様に、ビーム光検知装置出力処理回
路４０は、基準電圧Ｖref よりも小さい値を出力する。
【０１０６】なお、図８及び図９に示すような場合も、
ビーム光検知装置出力処理回路４０における動作は、図
６及び図７に示す場合と同様であるため、詳細な動作の
説明を省略する。
【０１０７】図１０は、ビーム光によるセンサパターン
ＳP 及びセンサパターンＳO の走査位置と積分器６２の
出力値の関係を示す図である。図１０に示すように、セ
ンサパターンＳP 及びセンサパターンＳO のビーム光の
走査位置が中心よりもずれるにしたがって、上記積分器
６２の出力が基準電圧Ｖref からずれる。すなわち、積
分器６２の出力と基準電圧Ｖref と比較することによ
り、ビーム光の走査位置が中心からどのようにずれてい
るかが判別できる。
【０１０８】上記のように、中心位置で同じ距離を検知
するように、それぞれのこぎり歯状の形状に形成した１
対の光学センサを互いに組み合わせ、一方のセンサから
の出力を反転させて、他方のセンサからの出力と積分す
るようにしてものである。
【０１０９】このため、ビーム光が片側のセンサを通過
するだけで積分出力が電源電圧レベルやグラウンドレベ
ルに張りついてしまい、正常な検知動作ができなくなる
可能性が小さい。これにより、広範囲の検知範囲を維持
したままで、ビーム光の通過位置を検知する精度を向上
させることができる。
【０１１０】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。
【０１１１】第２の実施例は、前述した図４のビーム光
検知装置３８を、複数本（たとえば、４本）のビーム光
を用いて走査を行なうマルチビーム光学系を有したビー
ム光走査装置に本発明を適用した例である。したがっ
て、ビーム光の通過位置検知および制御の原理は、前述
した第１の実施例で述べているので、説明を省略する。
また、マルチビーム光学系の構成については、先に図２
を用いて説明しているので省略する。
【０１１２】ここでは、図４のビーム光検知装置３８を
使用したマルチビーム光の通過位置制御について説明す
る。マルチビーム光学系は、４つのレーザ発振器を有
し、それぞれのビーム光を副走査方向に移動させるため
の４つのアクチュエータ（本例ではガルバノミラー）を
有する４ビームのマルチビーム光学系を想定して説明す
る。また、本マルチビーム光学系は、たとえば、６００
ｄｐｉの解像度を有するものとする。
【０１１３】前述した第１の実施例で説明したように、
ビーム光検知装置３８は図７のような検知特性を有す
る。積分出力は、およそ｜ＶU−ＶL｜／Ｈ＝Ｖunit［Ｖ
／μｍ］であるので、４ビームのピッチを解像度６００
ｄｐｉに調整するためには、隣接ビーム光の積分出力の
差がおよそＶunit×４２．３［Ｖ］となるように、ガル
バノミラーを調整すればよい。
【０１１４】たとえば、第１のビーム光の通過目標位置
をＰ２に設定する場合には、まず、第１のレーザ発振器
を発光させ、ポリゴンミラーを回転させる。そして、セ
ンサパターン内をビーム光が通過するように、第１のビ
ーム光用のガルバノミラーを動作させる。センサパター
ン内をビーム光が通過するようになったら、積分出力が
Ｖｒｅｆとなるように、ガルバノミラーを使用して、第
１のビーム光の通過位置を調整する。
【０１１５】次に、第２のビーム光の通過位置の調整を
行なう。まず、第２のレーザ発振器を発光させ、ポリゴ
ンミラーを回転させる。そして、第１のビーム光と同様
に、センサパターン内をビーム光が通過するように、第
２のビーム光用のガルバノミラーを動作させる。その
後、積分出力がＶref −Ｖunit×４２．３［Ｖ］となる
ように、第２のビーム光用のガルバノミラーを使用し
て、第２のビーム光の通過位置を調整する。
【０１１６】このような動作によって、第１のビーム光
と第２のビーム光の通過位置のピッチは、４２．３［μ
ｍ］に制御される。以下同様に、第３、第４のビーム光
も隣接ビーム光の積分出力の差が４２．３［μｍ］に相
当するＶunit×４２．３［Ｖ］となるように、それぞれ
のガルバノミラーを調整する。
【０１１７】以上の動作によって、４つのビーム光の通
過位置は４２．３［μｍ］ピッチに制御される。このよ
うに、４つのビーム光の通過位置を所定のピッチに制御
することが可能である。
【０１１８】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。
【０１１９】第３の実施例は、前述した第２の実施例と
同様、マルチビーム光学系を有したビーム光走査装置に
本発明を適用した例である。第２の実施例との相違点
は、複数のビーム光のうちの少なくとも１つは固定され
ている点で、第３の実施例は、この固定ビーム光の通過
位置を基準にして、残りのビーム光の通過位置を所定の
ピッチに制御（相対位置制御）するものである。
【０１２０】図１１は、本実施例に係るビーム光検知装
置３８の構成を示している。このビーム光検知装置３８
は、ビーム光の走査方向と直交する方向に長い形状のセ
ンサＳA，ＳB，ＳG，ＳL，ＳQ，ＳR，ビーム光の走査方
向に長い形状のセンサＳI，ＳJ，ＳK、前記第１、第２
の実施例で説明したセンサパターンと同様に構成される
センサパターンＳP，ＳOが、保持基板３８ａ上に構成さ
れている。
【０１２１】図１１では、２つのセンサＳA，ＳLの各出
力で積分器６２のリセット信号を生成する。さらに、図
１１では、積分出力をアナログ信号からデジタル信号に
変換する変換開始タイミング信号をセンサＳQの出力信
号で、主制御部５１への読込みタイミング信号をセンサ
ＳRの出力信号で行なう。
【０１２２】一方、センサＳI，ＳJ，ＳKは、各ビーム
光間の副走査方向の間隔を調整するためのセンサであ
る。センサＳI，ＳJ，ＳKは、保持基板３８ａ上の副走
査方向のほぼ中央部に配設されており、副走査方向に４
２．３［μｍ］のピッチ（解像度６００ｄｐｉ）で平行
に配列されている。センサＳJ及びＳK間のギャップＧ１
の副走査方向位置は第１の通過目標である。センサＳJ
及びＳKはビーム光が該第１の通過目標を通過している
ことを確認するためのものである。また、センサＳ I及
びＳJ間のギャップＧ２の副走査方向位置は第２の通過
目標である。センサＳ I及びＳJはビーム光が該第２の通
過目標を通過していることを確認するためのものであ
る。
【０１２３】また、センサＳD，ＳE、センサＳM，Ｓ
Nは、走査されるビーム光のビーム光検知装置３８に対
する相対的な傾きを検知するためのパターンである。セ
ンサＳDとＳEおよびＳMとＳNは、それぞれ上下に配設さ
れてペアを組んでいて、センサＳDとＳE、ＳMとＳNの中
心位置は同一直線上である。
【０１２４】図１２は、図１１のようなビーム光検知装
置３８を用いた場合のビーム光検知装置出力処理回路４
０の構成と、図２及び図３に示すビーム光検知装置出力
処理回路４０の周辺部の構成を示している。
【０１２５】センサパターンＳO，ＳPの各出力信号は、
それぞれ差動増幅器７０の各入力端子に入力される。セ
ンサＳI，ＳJの各出力信号は、それぞれ差動増幅器７１
の各入力端子に入力される。センサＳJ，ＳKの各出力信
号は、それぞれ差動増幅器７２の各入力端子に入力され
る。なお、主制御部（ＣＰＵ）５１は差動増幅器７０，
７１，７２の増幅率を設定できる。
【０１２６】差動増幅器７０，７１，７２の各出力信号
は、それぞれ選択回路（アナログスイッチ）７３に送ら
れる。選択回路７３は、主制御部５１からのセンサ選択
信号により、積分器７４へ入力する信号を該出力信号か
ら１つ選択する。選択回路７３により選択された信号
は、積分器７４に入力されて積分される。
【０１２７】積分器７４の出力信号は、ウィンドウコン
パレータ７５に入力される。ウィンドウコンパレータ７
５は、積分器７４の積分出力（アナログ信号）をデジタ
ル信号に変換するものである。このウィンドウコンパレ
ータ７５は、主制御部５１からＤ／Ａ変換器７６を介し
て閾値が設定される。上記Ｄ／Ａ変換器７６は、２つの
Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ１、Ｄ／Ａ２）により構成され
る。
【０１２８】上記ウィンドウコンパレータ７５の出力
は、フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ）７７に送られる。
フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ）７７は、ウィンドウコ
ンパレータ７５の出力を保持する。フリップフロップ回
路７７の出力は、主制御部５１に送られる。
【０１２９】センサＳAの出力信号は、クリア信号とし
てフリップフロップ回路７７に送られる。センサＳA，
ＳH，ＳLの各出力信号は、それぞれリセット信号生成回
路７８に送られる。リセット信号生成回路７８は、主制
御部５１からの選択信号に応答してセンサＳA，ＳH，Ｓ
Lの出力信号からリセット信号を発生し、積分器７４を
リセットする。積分器７４は該リセット信号によりリセ
ットされた後、積分動作を開始する。
【０１３０】センサＳL，ＳQの各出力信号は、それぞれ
変換開始信号回路７９に送られる。変換開始信号７９
は、主制御部５１からの選択信号に応答して、センサＳ
L，ＳQの出力信号の一方を選択し、その選択した信号を
変換開始信号としてフリップフロップ回路７７に送る。
センサＳRの出力信号は、割込み信号として主制御部５
１に送られる。
【０１３１】主制御部５１は、センサＳRからの割込み
信号を受信した後、フリップフロップ回路７７の出力を
読込むことにより、最新のビーム光通過位置情報を得
る。そして、主制御部５１は、このようにして得たビー
ム光通過位置情報に基づき、ガルバノミラー３３ｂ，３
３ｃ，３３ｄの制御量を演算し、その演算結果を必要に
応じてメモリ５２に記憶するとともに、ガルバノミラー
駆動回路３９ｂ，３９ｃ，３９ｄへ送出する。
【０１３２】ガルバノミラー駆動回路３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄには、上記演算結果を保持するためのラッチ４４
ｂ，４４ｃ，４４ｄが設けられており、主制御部５１が
一旦データを書込むと、次にデータを更新するまでは、
その値を保持する。
【０１３３】ラッチ４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに保持され
ているデータは、Ｄ／Ａ変換器４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ
によりアナログ信号（電圧）に変換され、ガルバノミラ
ー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを駆動するためのドライバ４
６ｂ，４６ｃ，４６ｄに入力される。ドライバ４６ｂ，
４６ｃ，４６ｄは、Ｄ／Ａ変換器４５ｂ，４５ｃ，４５
ｄから入力されたアナログ信号（電圧）にしたがってガ
ルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを駆動制御する。
【０１３４】したがって、本実施例では制御対象のビー
ム光を発生する半導体レーザ発振器を発光動作させ、ウ
ィンドウコンパレータ７５の出力を読込み、その読込ん
だ情報に基づきガルバノミラー３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ
を制御することで、ビーム光の通過位置を制御すること
ができる。
【０１３５】なお、図１２では省略してあるが、各セン
サの出力電流を電圧値に変換する電流／電圧変換増幅器
や、電流／電圧変換増幅器の出力を２値化する２値化回
路などの信号処理回路が設けられている。
【０１３６】図１２の構成において、センサパターンＳ
PとＳOを用いてビーム光の通過位置検知および制御を行
なう場合、主制御部５１は、選択回路７３に差動増幅器
７０を選択するための選択信号を送る。これにより、主
制御部５１は、センサパターンＳPとＳOを選択する。同
様に主制御部５１は、リセット信号生成回路７８及び変
換開始信号回路７９にセンサ選択信号を送る。これによ
り、主制御部５１は、積分器７４のリセット信号とデジ
タル／アナログ変換開始信号を発生する。この場合、積
分器７４のリセット信号はセンサＳAの出力の前縁で立
ち上がり、センサＳHの出力の後縁で立ち下がる。変換
開始信号はセンサＳLの出力信号から発生される。
【０１３７】センサＳIとセンサＳJ、又はセンサＳJと
センサＳKを用いてビーム光の通過位置検知および制御
を行なう場合、主制御部５１は、選択回路７３に差動増
幅回路７２又は差動増幅回路７１を選択するための選択
信号を送る。これにより、主制御部５１は、センサＳI
とセンサＳJ、センサＳJとセンサＳKのいずれかのペア
を選択する。同様に主制御部５１は、リセット信号生成
回路７８及び変換開始信号回路７９にセンサ選択信号を
送る。これにより、主制御部５１は、積分器７４のリセ
ット信号とデジタル／アナログ変換開始信号を発生す
る。この場合、積分器７４のリセット信号はセンサＳA
の出力の前縁で立ち上がり、センサＳLの出力の後縁で
立ち下がる。変換開始信号はセンサＳQの出力信号から
発生される。
【０１３８】また、いずれのセンサが選択されても、セ
ンサＳRの信号出力タイミングで、フリップフロップ回
路７５に保持された積分器７４の積分出力は、主制御部
５１に読込まれる。
【０１３９】なお、既に述べたように、４つのビーム光
のうち１つのビーム光は固定されているため、残りの３
つのビーム光を副走査方向に移動するガルバノミラーは
３つである。すなわち、第２、第３、第４のビーム光用
のガルバノミラーは、それぞれ、３３ｂ，３３ｃ，３３
ｄである。
【０１４０】次に、図１３に示すフローチャートを参照
して、第３の実施例に係るマルチビーム光学系のビーム
光相対位置制御について説明する。図１３のフローチャ
ートでは、図１２に示すように構成された回路における
動作を示している。
【０１４１】まず、主制御部５１は、固定されたビーム
光を所定のパワーで発光させる（ステップＳ１）。すな
わち、主制御部５１は、たとえば、第１のレーザドライ
バ３２ａに所定の指示値を送り、第１のレーザ発振器３
１ａを所定のパワーで発光させる。これにより、主制御
部５１は、第１のビーム光を出力する。同時に、主制御
部５１は、ポリゴンミラー３５を回転させる。
【０１４２】次に、主制御部５１は、選択回路７３に差
動増幅器７０を選択するための選択信号を送る。これに
より、主制御部５１は、センサパターンＳPとセンサパ
ターンＳOとの差動出力を積分器７４に送る。同様に、
主制御部５１は、リセット信号生成回路７８及び変換開
始信号回路７９にセンサ選択信号を送信する。これによ
り、主制御部５１は、センサパターンＳPとセンサパタ
ーンＳOとの差分信号を積分する際のリセット信号とア
ナログ／デジタル変換開始信号を発生する。本ステップ
によって、主制御部５１は、センサパターンＳPとセン
サパターンＳOとの差分出力を取込むことが可能にな
る。
【０１４３】上記設定が終了後、主制御部５１は、セン
サパターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出力を読込
む（ステップＳ２）。すなわち、主制御部５１は、基準
となる固定ビーム光である第１のビーム光の通過位置
を、センサパターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出
力を用いて検知する。以下のステップは、本ステップで
検知した第１のビーム光の通過位置を基準として、その
他の３つのビーム光の通過位置が所定のピッチ（例えば
４２．３μｍ）になるよう制御する。
【０１４４】次に、主制御部５１は、移動可能な第２の
ビーム光を所定のパワーで発光させる（ステップＳ
３）。たとえば、主制御部５１は、第２のレーザドライ
バ３２ｂに所定の指示値を送り、第２のレーザ発振器３
１ｂを所定のパワーで発光させる。
【０１４５】主制御部５１は、センサパターンＳPとセ
ンサパターンＳOとの差分出力をモニタしている。この
ため、主制御部５１は、第２のビーム光の通過位置を把
握することができる。主制御部５１は、センサパターン
ＳPとセンサパターンＳOの検知領域内を前記第２のビー
ム光が通過するように、ガルバノミラー３３ｂを動作さ
せる（ステップＳ４）。その後、主制御部５１は、セン
サパターンＳPとセンサパターンＳOとの中心近傍を第２
のビーム光が通過するように、ガルバノミラー３３ｂを
動作させる。なお、本ステップのビーム光通過位置調整
には微細な精度は要求されない。
【０１４６】次に、主制御部５１は、ステップＳ４で粗
調整した第２のビーム光を、その通過位置がセンサＳK
とセンサＳJのギャップの中心位置になるよう制御する
（ステップＳ５）。各センサＳI，ＳJ，ＳPは、センサ
パターンＳPとセンサパターンＳ Oのほぼ中心位置に配置
されている。したがって、主制御部５１は、ビーム光の
通過位置を大きく変化させることなしに（さらに、時間
を要することなく）、センサＳKとセンサＳJのギャップ
の中心位置に制御することができる。以下、ステップＳ
Ｔ１０５の処理を詳細に説明する。
【０１４７】まず、主制御部５１は、選択回路７３に差
動増幅器７１を選択するための選択信号を送ることによ
り、センサＳKとセンサＳJとの差動出力を積分器７４に
入力する。同様に、主制御部５１は、リセット信号生成
回路７８及び変換開始信号回路７９にセンサ選択信号を
送る。これにより、主制御部５１は、センサＳKとセン
サＳJとの差分信号を積分する際のリセット信号とアナ
ログ／デジタル変換開始信号を発生する。本設定によっ
て、主制御部５１は、センサＳKとセンサＳJとの差分出
力を取込むことが可能になる。
【０１４８】次に、主制御部５１は、第２のビーム光用
のガルバノミラー３３ｂを動作させて、センサＳKとセ
ンサＳJのギャップの中心位置に第２のビーム光の通過
位置を制御する。ガルバノミラー３３ｂを動作させるた
めには、まず、主制御部５１は、Ｄ／Ａ変換器４５ｂに
指示値をセットする。Ｄ／Ａ変換器４５ｂによってアナ
ログ化された信号はドライバ４６ｂに入力され、ドライ
バ４６ｂはＤ／Ａ変換値に応じた電流をガルバノミラー
３３ｂに出力する。ガルバノミラー３３ｂは、ドライバ
４６ｂの出力電流値に応じて動作する。したがって、主
制御部５１は、Ｄ／Ａ変換器４５ｂの指示値を変更する
ことによって、第２のビーム光の通過位置を変更するこ
とができる。
【０１４９】次に、主制御部５１は、ステップＳ５にお
けるガルバノミラー３３ｂの設定を保持したまま、再
度、センサパターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出
力を読込む（ステップＳ６）。主制御部５１はその値
（ＰＯKJ）をメモリ５２に記憶する。
【０１５０】次に、ステップＳ６でセンサＳKとセンサ
ＳJのギャップの中心位置に制御された第２のビーム光
を、今度はセンサＳJとセンサＳIのギャップの中心位置
に制御する（ステップＳ７）。
【０１５１】まず、主制御部５１は、選択回路７３に差
動増幅器７２を選択するための選択信号を送ることによ
り、センサＳJとセンサＳIとの差動出力を積分器４２に
入力する。同様に主制御部５１は、リセット信号生成回
路７８、変換開始信号回路７９にセンサ選択信号を送
る。これにより、主制御部５１は、センサＳJとセンサ
ＳIとの差分信号を積分する際のリセット信号とアナロ
グ／デジタル変換開始信号を発生する。本設定によっ
て、主制御部５１は、センサＳJとセンサＳIとの差分出
力を取込むことが可能になる。
【０１５２】次に、主制御部５１は、第２のビーム光用
のガルバノミラー３３ｂを動作させて、センサＳJとセ
ンサＳPのギャップの中心位置に第２のビーム光の通過
位置をステップＳ５と同様に制御する。
【０１５３】次に、主制御部５１は、第２のビーム光が
センサＳJとセンサＳIのギャップの中心位置を通過して
いるとき、再度、センサＳPとセンサＳOとの差分出力を
読込み、その値（ＰＯJI）をメモリ５２に記憶する（ス
テップＳ８）。
【０１５４】次に、主制御部５１は、ステップＳ６でメ
モリ５２に記憶した値ＰＯKJと、ステップＳ８でメモリ
５２に記憶した値ＰＯJIとの差を演算する（ステップＳ
９）。センサＳKとセンサＳJの中心位置とセンサＳJと
センサＳIの中心位置との間のピッチは、４２．３μｍ
である。このため、ステップＳ５（ステップＳ６）から
ステップＳ７（ステップＳ８）にビーム光を移動させた
場合の移動距離は４２．３μｍに相当する。したがっ
て、本ステップで演算したＰＯKJとＰＯJIとの差は、セ
ンサパターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出力の差
で、第２のビーム光の移動距離（４２．３μｍ）に相当
する値である。
【０１５５】次に、主制御部５１は固定ビーム光（第１
のビーム光）の通過位置と移動可能な第２のビーム光の
通過位置とのピッチを４２．３μｍに制御する（ステッ
プＳ１０）。本ステップの処理では、センサパターンＳ
PとセンサパターンＳOとの差分出力を使用する。
【０１５６】すなわち、固定ビーム光である第１のビー
ム光の通過位置は、ステップＳ２で検知済みである。主
制御部５１は、移動可能な第２のビーム光の通過位置が
第１のビーム光に対して４２．３μｍのピッチとなるよ
うに、ガルバノミラー３３ｂを動作させ、第２のビーム
光の通過位置を制御する。
【０１５７】すなわち、ステップＳ２で記憶した差分値
と、第２のビーム光の通過位置を表わすセンサパターン
ＳPとセンサパターンＳOとの差分値との差が、ステップ
Ｓ９で求めた値（ＰＯKJ−ＰＯJI）に一致するように、
主制御部５１は第２のビーム光の通過位置を変更する。
【０１５８】以上説明した動作によって、第１のビーム
光と第２のビーム光の通過位置は４２．３μｍのピッチ
に制御される。また、第３、第４のビーム光について
も、上記同様な動作を行なうことにより、各ビーム光は
４２．３μｍのピッチに制御される。
【０１５９】上記のように、第１、第２及び第３の実施
例によれば、のこぎり歯状の２つのセンサパターンがか
みあうように組み合わせ、前記のこぎり歯状の歯の部分
をビーム光の主走査方向が横切るように設置する。
【０１６０】これにより、ビーム光の位置を検知する回
路内で電流電圧変換器のゲインを大きくしたり、差動増
幅器のゲインを大きくしたり、また積分器の積分定数を
敏感にすることができる。
【０１６１】また、第１、第２及び第３の実施例によれ
ば、検知精度を向上させようとした場合に、ビーム光の
中心位置からのずれ量を検知した結果としての積分出力
が飽和してしまうことを防ぐことができる。このため、
上記積分出力が、電源電圧あるいはグラウンドレベルに
張り付いてしまって、正常な積分動作が出来なくなり、
ビーム光の制御が出来なくなることを防ぐことができ
る。
【０１６２】すなわち、第１、第２及び第３の実施例に
よれば、ビーム光の位置を広範囲で検知可能とし、か
つ、ビーム光の位置を検知する精度を向上させることが
可能になる。
【０１６３】また、上記第２、第３の実施例のように、
複数のビーム光を有するビーム光走査装置であっても、
検知精度が向上させることができるため、複数のビーム
光に対しても正確な位置制御が可能なビーム光走査装置
を提供できる。
【０１６４】以下に、第４、第５及び第６の実施例につ
いて説明する。
【０１６５】上記第１、第２及び第３の発明では、従来
のものよりも一層の検知精度を向上させることが可能で
ある。しかしながら、上記第１、第２及び第３の実施例
で可能な限り検知精度を向上させようとした場合、積分
器を形成するオペアンプの特性上、積分出力が正常な値
でなくなることが起こりうる。
【０１６６】例えば、図８で、より一層の検知精度を向
上させるため、電流電圧変換アンプ（Ｉ／Ｖ１、Ｉ／Ｖ
２）のゲインを大きくし、さらに積分定数ＲＣを敏感に
設定した場合を図１４及び図１５に示す。図１４はビー
ム光がセンサパターンＳP とセンサパターンＳO のほぼ
センター近傍を通過している場合の例である。図１４で
は、電流電圧変換アンプ（Ｉ／Ｖ１、Ｉ／Ｖ２）のゲイ
ンを大きくしたために、センサパターンＳP とセンサパ
ターンＳO の出力を電流電圧変換した電流電圧変換アン
プＩ／Ｖ１、Ｉ／Ｖ２の出力の振幅は、図８に比べて大
きくなっている。それに伴い、差動増幅器６１の出力の
振幅も大きくなる。また、積分定数ＲＣを小さく（敏感
に）設定しているため積分器６２の出力も数倍大きくな
っている。ただし、ビーム通過位置がセンサパターンＳ
P とセンサパターンＳO とのほぼセンター位置であるた
め、積分出力は最終的には基準電圧Ｖref となる。
【０１６７】図１５は、ビーム光の通過位置を図面下側
に移動させた時の回路の各部の出力を示した図である。
図１５では、ビーム先の通過位置が図面下側であるた
め、センサパターンＳP の出力である電流電圧変換アン
プＩ／Ｖ１の振幅は小さくなる。このため、センサパタ
ーンＳO の出力である電流電圧変換アンプＩ／Ｖ２の出
力は大きくなる。よって、差動増幅器６１の出力もＶre
f よりも上方側に大きく出力される。この差動増幅器６
１の出力を積分器６２によって積分するとセンサパター
ンＳP ，及びセンサパターンＳO の出力を交互に積分す
る形となるが、センサパターンＳO側の出力が大きいた
め積分出力はＶref よりも下側に出力される。
【０１６８】ところが、すでに説明したように本システ
ムは、片電源で構成してするため積分出力はＶmin （グ
ラウンド近傍）で飽和して張りついてしまい、それ以下
を積分することが出来ない。仮に電源電圧等の制約がな
ければ図中点線で示したように積分動作を行うはずであ
るが、実際にはＶmin にはりついてしまう。こうなる
と、正常な積分動作は行われずビーム光の通過位置を正
確に検知することが出来ない。また、この状態から正常
動作に復帰するまでには、ある程度の時間を要するばか
りか、最悪の場合には、一旦、電源電圧を遮断すること
が必要となる。また、ビーム光の通過位置が図面上側を
通過した場合にも、同様のことが起こり得る。すなわ
ち、積分出力がＶmax に張りついてしまうことにより正
常な積分動作を行われないことが起こり得る。
【０１６９】以下に説明する第４〜第６の発明によれば
上記問題を解決することが可能であある。
【０１７０】次に、この発明の第４の実施例について説
明する。
【０１７１】この第４の実施例によれば積分出力の飽和
が起こらないため、広範囲で高精度のビーム検知動作及
び制御が可能となる。つまり、積分器が電源電圧やグラ
ウンドレベルに張りついてしまうのは、積分器に対して
積分器の入力信号が大きいからである。上記積分器６２
の入力信号の大小は、入力信号の振幅及び出力されてい
る時間でほぼ決定される。
【０１７２】上記第１、第２、及び第３の実施例では、
積分器の入力信号の出力されている時間に注目し、のこ
ぎり歯状のセンサパターンを採用している。すなわち、
上記第１、第２、及び第３の実施例では、１対のセンサ
パターンに、のこぎり歯形状に相当するセンサを多数設
けることによって各センサパターンからの信号の出力時
間を短くしている。
【０１７３】さらに、上記第１、第２、及び第３の実施
例では、上下２つのセンサパターンを互い違いに組み合
わせることによって出力方向の異なる信号を交互に積分
器６２に供給している。これにより、上記積分器６２で
は、出力方向の異なる信号を交互に積分することにより
飽和を防いでいたのである。しかしながら、このような
第１、第２、及び第３の実施例でも、積分器６２の入力
信号の振幅が、さらに大きくなると対処できないことが
ある。
【０１７４】この第４の実施例では、積分器６２の入力
信号の振幅に着目して、入力信号の振幅をコントロール
することによって積分器６２の出力信号の飽和を防ぎ、
広範囲かつ高精度のビーム光検知及び制御システムを実
現する。
【０１７５】以下に、第４の実施例について詳細に説明
する。
【０１７６】図１６は、図１４と同様な条件で積分器６
２への入力信号の振幅を制御した場合の例を示してい
る。図１６には、積分器６２への入力信号の振幅を制御
していない場合を点線で示し、積分器６２への入力信号
の振幅を制御した場合を実線で示している。
【０１７７】すなわち、ビーム光の走査位置がのこぎり
歯状のセンサパターンＳOとセンサパターンＳPとで形成
された１対のセンサパターンＳO、ＳPのセンタ位置より
も下側を通過する場合、下側のセンサパターンＳO の出
力が大きくなる。図１６の点線で示す波形のように、下
側のセンサパターンＳO の出力が所定の値よりも大きく
なると、積分器６２の出力は、Ｖmin に張りついてしま
う。これは、センサＳO の出力が振幅、時間とともに大
きくなるためである。このような積分器６２の出力が飽
和してしまうことを防ぐには、センサパターンＳO の出
力信号の振幅を積分器６２の出力が飽和しない程度に小
さくすればよい。
【０１７８】図１６では、センサパターンＳO の出力を
ＶD3に示した信号のレベルまで小さくしている。これに
よって差動増幅器６１の出力レベルが図１６に点線で示
す補正前から図１６の実線で示す補正後のように小さく
なる。このため、積分器６２の出力は、飽和していな
い。
【０１７９】すなわち、ビーム光の通過位置が１対のセ
ンサパターンＳO、ＳP のセンタ位置よりも下側の場
合、積分器６２の出力が飽和する時は、下側のセンサパ
ターンＳO の出力信号の振幅が小さくなるように補正す
る。また、１対のセンサパターンＳO、ＳP のセンター
位置よりも上側の場合、積分器６２の出力が飽和する時
は、上側のセンサパターンＳP の出力信号の振幅が小さ
くなるように補正を行う。これにより、積分器６２の出
力が飽和することなく、正常な積分器の出力が得られる
ように制御することができる。
【０１８０】図１７は、積分器６２への入力信号を補正
する方法について説明するための図である。図１７で
は、センサパターンＳO の出力信号の振幅を小さくする
ため、補正パルスを使用している。この補正パルスをセ
ンサパターンＳO の出力信号から引く。これにより、セ
ンサパターンＳO の出力信号の振幅は小さくされるよう
になっている。この際、補正パルスの振幅は、上記ＣＰ
Ｕ５１により自在にコントロールされる。
【０１８１】次に、この第４の実施例を実現可能なシス
テムについて説明する。図１８は、図１６の実線あるい
は図１７に示すような制御が可能なビーム光検知システ
ムのブロック図である。
【０１８２】図１８は、図５に示す構成の回路に第４の
実施例を適用する場合の回路構成を示している。
【０１８３】この図１８に示す回路構成と図５に示す回
路構成との相違点は、補正パルス生成回路８１、差動増
幅器８２，８３、タイミングセンサＳS が追加されてい
る点である。上記補正パルス生成回路８１は、補正用の
パルス（補正パルス）を生成する。上記差動増幅器８
２、８３は、電流電圧変換アンプ（Ｉ／Ｖ１，ＩＶ２）
と差動増幅器６１間に設けられている。上記タイミング
センサＳS は、補正パルスを発生させるタイミングを取
るセンサである。なお、図１８において、図５と同一箇
所には、同一符号を付して説明を省略する。
【０１８４】ここでは、図１６及び図１７に示すよう
に、ビーム光が１対のセンサパターンＳP 、ＳO のセン
タ位置よりも下側の位置を通過する場合を想定して、図
１８に示す回路の動作について説明する。
【０１８５】まず、上記補正パルス生成回路８１から補
正パルスが基準に設定されている状態、つまり、補正無
しの状態では、図５に示す回路と同様に、通常のビーム
検知処理を行う。このビーム検知処理により主制御部
（ＣＰＵ）５１には、コンパレータ（ＣＭＰ１、ＣＭＰ
２）及びフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２）
を介して積分器６２からの出力信号が供給される。ＣＰ
Ｕ５１は、積分器６２の出力信号が電源電圧（Ｖmax ）
もしくはグラウンドレベル（Ｖmin ）近傍であるか否か
により補正の必要性の有無を判断する。
【０１８６】この判断により補正の必要性が有ると判断
した場合、ＣＰＵ５１は、１対のセンサパターンＳP 、
ＳO のうち、どちらのセンサからの出力に補正が必要で
あるかを判定する。ＣＰＵ５１は、積分器６２からの出
力信号が電源電圧近傍（Ｖmax ）の場合に、センサパタ
ーンＳP の出力に対する補正を判定する。また、ＣＰＵ
５１は、積分器６２からの出力信号がグラウンドレベル
近傍（Ｖmin ）の場合に、センサパターンＳO の出力に
対する補正を判定する。
【０１８７】すなわち、図１８に示す回路では、積分器
６２からの出力信号が電源電圧近傍（Ｖmax ）の場合
に、センサパターンＳP の出力に対する補正を行い、積
分器６２からの出力信号がグラウンドレベル近傍（Ｖmi
n ）の場合に、センサパターンＳO の出力に対する補正
を行うようになっている。
【０１８８】例えば、図１６及び図１７に示すような場
合、図１８に示す回路では、センサパターンＳO の出力
に対する補正を行う。この場合、ＣＰＵ５１は、フリッ
プフロップ回路（Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２）の出力信号を読
み取り、Ｖmin 近傍であることを認識し、センサパター
ンＳO の出力に対する補正が必要なことを判定する。
【０１８９】センサパターンＳO の出力に対する補正を
判定すると、ＣＰＵ５１は、補正パルス生成回路８１に
対して補正制御を行うという意味の制御実行信号と、セ
ンサパターンＳO の出力に対する補正を行うという補正
制御対象を示すセンサ選択信号を送信する。
【０１９０】また、ＣＰＵ５１は、補正パルス生成回路
８１に対して補正パルスの振幅を示すＤ／Ａデータを送
信する。このＤ／Ａデータにより示される値（Ｄ／Ａ
値）は、予め設定されているデータ値が用いられる。ま
た、Ｄ／Ａデータにより示される値は、所定の初期値か
ら徐々に調整していくようにしても良い。
【０１９１】上記補正パルス生成回路８１は、ＣＰＵ５
１からの指示でセンサパターンＳOの出力に対してのみ
補正パルスを供給するように設定される。この場合、セ
ンサパターンＳP の出力に対する補正パルス信号は、基
準電圧に設定される。従って、センサパターンＳP の出
力に対しては、補正が行われないようになっている。
【０１９２】上記設定を終えた後に、図１８に示す回路
では、再度、ビーム光がセンサ上を通過した際に補正を
行う。すなわち、補正パルス生成回路８１は、ビーム光
がセンサＳS を通過すると図１７に示したような補正パ
ルス（ＯＰＵＬＳ）を生成する。この生成された補正パ
ルス（ＯＰＵＬＳ）は、差動増幅器８３に入力される。
一方、センサパターンＳP ，ＳO は、ビーム光の通過に
伴い電流出力を発生する。これらのセンサパターン
ＳP ，ＳO からの電流出力は、電流電圧変換アンプ（Ｉ
／Ｖ１，Ｉ／Ｖ２）によって電圧信号に変換された後に
差動増幅器８２，８３に入力される。
【０１９３】差動増幅器８３は、センサＳO の電流電圧
変換アンプ（Ｉ／Ｖ２）の出力電圧と補正パルス生成回
路８１から送信された補正パルス（ＯＰＵＬＳ）として
の補正電圧との差分を演算する。この差分として得られ
る電圧出力がＶD3となる。
【０１９４】また、差動増幅器８２は、センサＳP の電
流電圧変換アンプ（Ｉ／Ｖ１）の出力電圧と補正パルス
生成回路８１から送信された基準電圧（ＰＰＵＬＳ）と
の差分を演算する。この差分として得られる電圧出力が
ＶD2となる。ここで、差動増幅器８２のゲインが１倍で
あれば、ＶD2は、電流電圧変換器（Ｉ／Ｖ１）の出力電
圧と等しくなる。
【０１９５】次に、差動増幅器８１は、ＶD2とＶD3の差
分を演算する。この演算結果は、出力電圧として積分器
６２に入力される。これにより、積分器６２は、差動増
幅器８１からの出力電圧を積分する。ウインドウコンパ
レータ、Ａ／Ｄ変換器、フリップフロップ回路等の動作
については、図５と同様であるので、ここでは説明を省
略する。
【０１９６】同様に、ビーム光の通過位置がセンサのセ
ンター位置よりも上側の位置の場合、補正パルス生成回
路８１は、ＣＰＵ５１によってセンサパターンＳP 側の
出力のみを補正するように補正パルスを供給するように
設定される。すなわち、補正パルス（ＰＰＵＬＳ）は補
正値としての補正電圧となり、補正パルス（ＯＰＵＬ
Ｓ）は、補正無しとしての基準電圧となる。これによ
り、センサパターンＳP 側の出力信号のみが補正され
る。
【０１９７】上記のように、ＣＰＵにより判断される補
正値に基づいて積分器の出力が飽和しないように補正パ
ルスを用いて制御するようにしたものである。これによ
り、電流電圧変換アンプの増幅率を大きくしたり、積分
器の積分定数を敏感にしたりした場合であっても、積分
器の出力が飽和することなく、ビーム光の検知位置を示
す出力信号が正常に得られる。
【０１９８】次に、上記補正パルス生成回路８１につい
て説明する。
【０１９９】図１９は、補正パルス生成回路８１の構成
例を表した図である。この図１９に示す回路は、Ｄ／Ａ
変換器９１、基準電圧発生部９２、ロジック部９３、抵
抗（Ｒ１００、Ｒ１０１）、オペアンプ（Ａ１００，Ａ
１０１，Ａ１０３，Ａ１０４）、アナログスイッチ（Ｓ
Ｗ１、ＳＷ２）などから構成されている。
【０２００】上記Ｄ／Ａ変換器９１は、補正パルスの振
幅を調整する。Ｄ／Ａ変換器９１は、ＣＰＵ５１から供
給されるＤ／Ａデータに基づいて、アナログ電圧を生成
し、オペアンプＡ１００に供給する。上記Ｄ／Ａデータ
は、生成するアナログ電圧を示すデジタルデータある。
【０２０１】上記基準電圧発生部９２は、補正パルス生
成回路８１における基準電圧を生成し、出力する部分で
ある。図１９に示す例では、０〜５Ｖの片電源システム
のため、２．５Ｖを基準電圧として生成し、後段に供給
する。
【０２０２】上記オペアンプ（Ａ１００，Ａ１０１，Ａ
１０３，Ａ１０４）及びアナログスイッチ（ＳＷ１、Ｓ
Ｗ２）は、上記の各部からの信号に基づいて補正パルス
を生成する。
【０２０３】上記ロジック回路９３は、ＡＮＤ回路（Ａ
ＮＤ１）、フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ１００、Ｆ／
Ｆ２００）、排他的論理和回路（ＥＯＲ１）、ＮＡＮＤ
回路（ＮＡＮＤ１、ＮＡＮＤ２）などにより構成され
る。
【０２０４】上記ロジック部９３は、ＣＰＵ５１からの
センサ選択信号（ＳＥＬ０−１）に基づいて、補正を行
うセンサの選択を行う。また、ロジック部９３では、Ｃ
ＰＵ５１からの制御実行信号（ＳＡＯＵＴ−０、ＣＮＴ
ＬＶ−１）に基づいて、補正制御を行うか否かの選択を
行う。また、ロジック部９３では、センサＳS の出力
（ＳＳＯＵＴ−１）、及びセンサＳQ の出力（ＳＱＯＵ
Ｔ−１）のタイミングに応じてアナログスイッチ（ＳＷ
１、ＳＷ２）の切り換えを行う。
【０２０５】以下、補正パルス生成回路８１の動作につ
いて説明する。
【０２０６】まず、Ｄ／Ａ変換器９１、オペアンプＡ１
００，Ａ１０１，Ａ１０３、アナログスイッチ（ＳＷ
１）、抵抗（Ｒ１００）、基準電圧発生部９２で構成さ
れる部分について説明する。これらの各部で構成される
回路は、センサパターンＳP の出力を補正する補正パル
ス（ＰＰＵＬＳ）を生成する回路（センサパターンＳO
の補正パルス発生部）である。
【０２０７】Ｄ／Ａ変換器９１は、上記ＣＰＵ５１によ
り供給されたＤ／Ａデータに基づいたアナログ電圧（Ｗ
ＩＮＴＨＨ）を発生する。Ｄ／Ａ変換器９１により発生
されたアナログ電圧は、オペアンプＡ１００の非反転端
子に入力される。このＤ／Ａ変換器９１により発生され
たアナログ電圧によって、補正用パルスの振幅が調整さ
れる。
【０２０８】上記オペアンプＡ１００は、ボルテージフ
ォロワである。このため、Ｄ／Ａ変換器９１の出力は、
そのままオペアンプＡ１００から出力される。基準電圧
発生部９２は補正パルス発生回路８１の基準電圧である
２．５Ｖを供給する。この出力（基準電圧）は、オペア
ンプＡ１０１の非反転入力端子に供給される。
【０２０９】アナログスイッチＳＷ１がＯＰＥＮの場
合、オペアンプＡ１００の出力は、オペアンプＡ１０３
のボルテージフォロワを介してセンサＳP の出力を補正
する補正パルス（ＰＰＵＬＳ）として出力される。従っ
て、アナログスイッチＳＷ１がＯＰＥＮの場合、ＣＰＵ
５１から供給されたＤ／Ａデータに基づいてＤ／Ａ変換
器９２から出力されるアナログ電圧が補正パルス（ＰＰ
ＵＬＳ）として出力される。
【０２１０】一方、アナログスイッチＳＷ１がＣＬＯＳ
Ｅの場合、オペアンプＡ１０１が機能し、オペアンプＡ
１０１の反転入力端子側の電位が２．５Ｖになるように
動作する。よってＡ１０３の非反転入力端子も２．５Ｖ
となりオペアンプＡ１０３のボルテージフォロワは、Ｐ
ＰＵＬＳとして２．５Ｖを出力する。従って、アナログ
スイッチＳＷ１がＣＬＯＳＥの場合、基準電圧発生部９
２の出力がＰＰＵＬＳとしてＡ１０３から出力される。
【０２１１】以上のように、アナログスイッチＳＷ１を
あるタイミングでＯＮ／ＯＦＦすることにより、ＰＰＵ
ＬＳを基準電圧発生部９２からの出力（基準電圧）とす
るか、Ｄ／Ａ変換器９１からの出力（Ｄ／Ａデータに基
づくアナログ電圧）とするかを選択できるようにしたも
のである。
【０２１２】また、Ｄ／Ａ変換器９１、オペアンプＡ１
００，Ａ１０１，Ａ１０３、アナログスイッチ（ＳＷ
１）、抵抗（Ｒ１００）、基準電圧発生部９２で構成さ
れる部分は、センサパターンＳO の出力を補正する補正
パルス（ＯＰＵＬＳ）を生成する回路（センサパターン
ＳO の補正パルス発生部）である。
【０２１３】このセンサパターンＳO の補正パルス発生
部も、上記センサＳP の補正パルス発生部と同様に、オ
ペアンプＡ１０４，オペアンプＡ１０５により補正パル
ス（ＯＰＵＬＳ）が生成される。すなわち、オペアンプ
Ａ１０４及びオペアンプＡ１０５は、オペアンプＡ１０
１及びオペアンプＡ１０３と同様に動作する。従って、
アナログスイッチＳＷ２をあるタイミングでＯＮ／ＯＦ
Ｆすることにより、ＯＰＵＬＳを基準電圧発生部９２か
らの出力（基準電圧）とするか、Ｄ／Ａ変換器９１から
の出力（Ｄ／Ａデータに基づくアナログ電圧）とするか
を選択できる。
【０２１４】アナログスイッチは、センサ選択信号とセ
ンサＳS 、センサＳQ の発生タイミングでＯＮ／ＯＦＦ
される。
【０２１５】センサパターンＳO の出力を補正する際、
センサ選択信号（ＳＥＬＯ−１）が「１」となる。これ
により、ＮＡＮＤ回路（ＮＡＮＤ１）の入力片側が
「１」、ＮＡＮＤ回路（ＮＡＮＤ２）の入力片側が
「０」となる。よって、ＮＡＮＤ回路（ＮＡＮＤ１）の
出力は、ＥＯＲ１の出力によって変化する。ＮＡＮＤ回
路（ＮＡＮＤ２）の出力は、ＥＯＲ１の出力によらず常
に１となる。
【０２１６】従って、アナログスイッチＳＷ１は、ＮＡ
ＮＤ回路（ＮＡＮＤ１）の出力により、センサＳS ，Ｓ
Q の出力タイミングでＯＮ／ＯＦＦされる。アナログス
イッチＳＷ２は、ＮＡＮＤ回路（ＮＡＮＤ２）の出力に
より、常に、ＯＮ（ＣＬＯＳＥ）状態である。すなわ
ち、オペアンプＡ１０３の出力信号としてのＰＰＵＬＳ
は、センサＳS ，ＳQ が出力するタイミングでパルス状
の信号となる。一方、オペアンプＡ１０５の出力信号と
してのＯＰＵＬＳは基準電圧発生部９２の出力電圧、す
なわち２．５Ｖが出力される。
【０２１７】上記のような構成によれば、センサＳS の
出力タイミングと，センサＳQ の出力タイミングとに、
はさまれた区間に任意のパルス状の信号を生成すること
ができる。
【０２１８】図２０は、オペアンプＡ１０３の出力信号
としてのＰＰＵＬＳの様子を示す図である。図２０で
は、センサＳSの出力タイミングでアナログスイッチＳ
Ｗ１がＯＦＦされ、ＰＰＵＬＳが基準電圧からＷＩＮＴ
ＨＨに変更されている。また、センサＳQ の出力タイミ
ングでアナログスイッチＳＷ１がＯＮされ、ＰＰＵＬＳ
がＷＩＮＴＨＨから基準電圧に変更されている。
【０２１９】図２１は、第４の実施例のような補正を行
った場合の積分器６２の出力と、ビーム光の通過位置と
の関係を示す図である。図２１では、ビーム光の通過位
置Ｐ 1 ，Ｐ3 の位置で、積分器６２の出力がほぼ飽和す
る場合を示している。すなわち、通過位置Ｐ1 よりも上
側（外側）、あるいは通過位置Ｐ3 よりも下側（外側）
をビーム光が通過する場合、ビーム光の通過位置を検知
できない。
【０２２０】例えば、ビーム光が通過位置Ｐ3 を通過す
る場合、補正を行わないと積分器６２の出力は、ＩＴＧ
２となる。このため、積分器６２の出力はＶmin となり
飽和領域に近づく。この場合、センサパターンＳO の出
力に対する補正を行い、Ｄ／Ａデータの値を調整しなが
ら、積分器の出力がほぼＶref となるようにすれば、Ｉ
ＴＧ３の出力が得られる。このＩＴＧ３は、通過位置Ｐ
3 を中心として±Ｈ／４の領域を検知することができ
る。
【０２２１】同様に、ビーム光が通過位置Ｐ1 を通過す
る場合、センサパターンＳP 側に補正を行う。やはり、
この場合も、Ｄ／Ａデータの値を調整しながら、積分器
の出力がほぼＶref となるようにすれば、ＩＴＧ１の出
力が得られる。ＩＴＧ１は、通過位置Ｐ1 を中心として
±Ｈ／４の領域を検知することができる。
【０２２２】Ｄ／Ａデータの値と、ビーム検知特性の関
係についてはあらかじめ決めておいても良い。すなわ
ち、図２１に示すようなビーム検知特性（積分器の出力
グラフ）で、ＩＴＧ１，ＩＴＧ２、ＩＴＧ３，ＩＴＧ
４，ＩＴＧ５の検知特性が得られるＤ／Ａデータの値を
それぞれ決めておく。これらの５つのＤ／Ａデータの値
と、それらのＤ／Ａデータの値に対応するビーム検知特
性（積分特性）とを用いることにより、センサの全領域
においてビーム光の通過位置を検知することができる。
このように、Ｄ／Ａデータの値をそれぞれ決めておくこ
とにより、Ｄ／Ａデータの値に対する調整の手間が省け
る上、管理も容易となる。
【０２２３】次に、上記のような構成の回路における主
制御部（ＣＰＵ）５１の制御動作について説明する。
【０２２４】図２２は、ＣＰＵ５１の制御動作を説明す
るためのフローチャートである。
【０２２５】まず、ＣＰＵ５１は、ビーム光を所定の値
で発光させる（ステップＳ２１）。ビーム光が発光され
ると、ＣＰＵ５１は、補正なしの状態でセンサパターン
ＳP、及びセンサパターンＳPからの出力信号を読み込む
（ステップＳ２２）。この際、ＣＰＵ５１は、補正なし
の状態で回路を動作させるため、制御実行信号（ＣＮＴ
ＬＶ−１）を「０」としている。
【０２２６】センサパターンＳP及びセンサパターンＳO
からの出力信号を読み込むと、ＣＰＵ５１は、出力信号
の値に基づいて補正の必要性の有無を判断する（ステッ
プＳ２３）。この判断により補正の必要性の有りを判断
すると（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、補
正を行うために、制御実行信号（ＣＮＴＬＶ−１）を
「１」とする（ステップＳ２４）。さらに、ＣＰＵ５１
は、読み込んだデータに基づいて、センサパターンＳP
の出力を補正するか、センサパターンＳOの出力を補正
するかを判定する（ステップＳ２５）。
【０２２７】この判定によりセンサパターンＳOの出力
を補正すると判断した場合、ＣＰＵ５１は、補正の対象
を示すセンサ選択信号としてＳＥＬ０−１を「１」とす
る（ステップＳ２６）。ＣＰＵ５１は、センサパターン
ＳOの出力信号の値に応じて、Ｄ／Ａデータの値を設定
する（ステップＳ２７）。この際、ＣＰＵ６４は、例え
ば、図２１に示すようなＩＴＧ１〜ＴＩＧ５に対応して
予め決められているＤ／Ａデータの値を設定する。
【０２２８】これらの信号を補正パルス生成回路８１へ
供給すると、ＣＰＵ５１は、再び、センサパターンＳP
及びセンサパターンＳOの出力信号を読み込む（ステッ
プＳ２８）。ＣＰＵ５１は、読み込んだセンサパターン
ＳO及びセンタパターンＳPの値により適正なＤ／Ａデー
タの値が設定されているか否かを判断する（ステップＳ
２９）。この判断によりＤ／Ａデータの値が適切でない
と判断した場合、ＣＰＵ５１は、上記ステップＳ２７へ
戻りＤ／Ａデータの値を設定し直す。また、上記判断に
よりＤ／Ａデータの値が適切であると判断した場合（ス
テップＳ２９、ＹＥＳ）、あるいは上記ステップＳ２３
で補正しないと判断した場合（ステップＳ２３、Ｎ
Ｏ）、ＣＰＵ５１は、ビーム光の位置の検出結果を判断
する。この判断に基づいて、ＣＰＵ５１は、所望の位置
にビーム光を制御させる（ステップＳ３０）。
【０２２９】また、上記ステップＳ２３で、センサパタ
ーンＳPの出力を補正すると判断した場合、ＣＰＵ５１
は、補正の対象を示すセンサ選択信号としてＳＥＬ０−
１を「０」とする（ステップＳ３１）。ＣＰＵ５１は、
センサパターンＳPの出力信号の値に応じて、Ｄ／Ａデ
ータの値を設定する（ステップＳ３２）。この際、ＣＰ
Ｕ５１は、例えば、図２１に示すようなＩＴＧ１〜ＴＩ
Ｇ５に対応して予め決められているＤ／Ａデータの値を
設定する。
【０２３０】これらの信号を補正パルス生成回路８１へ
供給すると、ＣＰＵ５１は、再び、センサパターンＳP
及びセンサパターンＳOの出力信号を読み込む（ステッ
プＳ３３）。ＣＰＵ６４は、読み込んだセンサパターン
ＳO及びセンタパターンＳPの値により適正なＤ／Ａデー
タの値が設定されているか否かを判断する（ステップＳ
３４）。この判断によりＤ／Ａデータの値が適切でない
と判断した場合、ＣＰＵ５１は、上記ステップＳ３２へ
戻りＤ／Ａデータの値を設定し直す。また、上記判断に
よりＤ／Ａデータの値が適切であると判断した場合（ス
テップＳ３４、ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、ビーム光の位
置の検出結果を判断する。この判断に基づいて、ＣＰＵ
５１は、所望の位置にビーム光を制御させる（ステップ
Ｓ３０）。
【０２３１】上記のように、第４の実施例によれば、セ
ンサパターンＳO及びセンサパターンＳPのほぼ全域で、
ビーム光の位置を検知することができ、かつ、上記第
１、第２及び第３の実施例のようなセンサパターンＳO
及びセンサパターンＳPの出力に対する補正を行わない
場合のビーム位置検知特性よりも検知精度を向上でき
る。
【０２３２】また、第４の実施例によれば、電流電圧変
換アンプのゲインをさらに大きくしたり、積分器の積分
定数ＲＣをより一層敏感にした場合、対応して補正パル
スの大きさ（Ｄ／Ａデータの値）を調整することにより
ビーム光の位置を検知することができる。このため、ビ
ーム光の検知精度を上げることが可能である。
【０２３３】例えば、図２１に示す例で、上記第１、第
２及び第３の実施例のようにセンサパターンＳO及びセ
ンサパターンＳPの出力に対する補正を行わない場合に
ビーム位置検知特性がＩＴＧ０であるとする。これに対
し、第４の実施例によれば、補正パルスを用いて補正を
行うことにより、ＩＴＧ１〜ＩＴＧ５に示すようなビー
ム位置検知特性を得ることができる。これにより、第４
の実施例によれば、ビーム位置検知特性がＩＴＧ０の場
合よりも、ほぼ２倍程度の感度が得られる。
【０２３４】次に、第５の実施例について説明する。
【０２３５】この第５の実施例は、第４の実施例のよう
に、補正機能を有したビーム光検知装置を複数本（たと
えば４本）のビーム光を用いて走査を行なうマルチビー
ム光学系を有したビーム光装置に適用した例である。し
たがって、ビーム光の通過位置検知および制御の原理
は、前述した第１の実施例及び第４の実施例で述べてい
るので、説明を省略する。また、マルチビーム光学系の
構成については、先に図２を用いて説明しているので省
略する。
【０２３６】図２３は、第５の実施例が適用されるビー
ム光検知装置３８の構成を示す図である。この図２３と
図８との相違点は、補正用パルスを生成するためのタイ
ミングセンサＳS を追加している点である。このタイミ
ングセンサＳｓ以外の構成は図８と同様であるため、同
一箇所に同一符号を付す。
【０２３７】ここでは、図２３のビーム光検知装置３８
を使用したマルチビーム光の通過位置制御について説明
する。マルチビーム光学系は、４つのレーザ発振器を有
し、それぞれのビーム光を副走査方向に移動させるため
の４つのアクチュエータ（本例ではガルバノミラー）を
有する４ビームのマルチビーム光学系を想定して説明す
る。また、本マルチビーム光学系は、たとえば、６００
ｄｐｉの解像度を有するものとする。
【０２３８】前述した第４の実施例で説明したように、
ビーム光検知装置３８は図２１のような検知特性を有す
る。図２１において、センサの有効検知領域をＨ［μ
ｍ］とすると、１［μｍ］に相当する電圧値は、（｜Ｖ
max −Ｖmin ｜）／（Ｈ／２）＝Ｖunit［Ｖ／μｍ］で
ある。図２１に示す積分器の出力特性としてのＩＴＧ１
〜ＩＴＧ５は、１［μｍ］あたり（｜Ｖmax −Ｖmin
｜）／（Ｈ／２）＝Ｖunit［Ｖ／μｍ］に相当する電圧
値を持つことになる。よって、複数ビームを６００ｄｐ
ｉ＝４２．３μｍピッチに制御するには、各ビーム間の
積分出力の差がＶinit×４２．３［Ｖ］になるようにガ
ルバノミラーを調整すればよい（ビームアクチュエータ
を制御すれば良い）。
【０２３９】たとえば、第１のビーム光の通過目標位置
をＰ２に設定する場合には、まず、第１のレーザ発振器
を発光させ、ポリゴンミラーを回転させる。そして、セ
ンサパターン内をビーム光が通過するように、第１のビ
ーム光用のガルバノミラーを動作させる。センサパター
ン内をビーム光が通過するようになったら、積分出力が
Ｖｒｅｆとなるように、ガルバノミラーを使用して、第
１のビーム光の通過位置を調整する。
【０２４０】次に、第２のビーム光の通過位置の調整を
行なう。まず、第２のレーザ発振器を発光させ、ポリゴ
ンミラーを回転させる。そして、第１のビーム光と同様
に、センサパターン内をビーム光が通過するように、第
２のビーム光用のガルバノミラーを動作させる。その
後、積分器の出力がＶref −Ｖunit×４２．３［Ｖ］と
なるように、第２のビーム光用のガルバノミラーを使用
して、第２のビーム光の通過位置を調整する。
【０２４１】このような動作によって、第１のビーム光
と第２のビーム光の通過位置のピッチは、４２．３［μ
ｍ］に制御される。以下同様に、第３、第４のビーム光
も隣接ビーム光の積分出力の差が４２．３［μｍ］に相
当するＶunit×４２．３［Ｖ］となるように、それぞれ
のガルバノミラーを調整する。
【０２４２】以上の動作によって、４つのビーム光の通
過位置は４２．３［μｍ］ピッチに制御される。このよ
うに、４つのビーム光の通過位置を所定のピッチに制御
することが可能である。
【０２４３】次に、第６の実施例について説明する。
【０２４４】この第６の実施例は、第５の実施例のよう
に、マルチビーム光学系を有したビーム光走査装置に適
用した例である。第６の実施例と第５の実施例との相違
点は、第６の実施例では、複数のビーム光のうちの少な
くとも１つは固定されている点である。従って、第６の
実施例では、固定されたビーム光の通過位置を基準にし
て、残りのビーム光の通過位置を所定のピッチに制御
（相対位置制御）するものである。
【０２４５】図２４は、第６の実施例に係る回路システ
ムのブロック図である。
【０２４６】図２４に示す回路と図１２に示す回路との
相違点は、差動増幅器６１の前段に差動増幅器１０２及
び１０３が追加され、さらに、補正用パルスを生成する
ためのタイミングセンサＳS 、及び補正パルス生成回路
１０１が追加している点である。これら以外の構成は、
図１２と同様であるため、同一箇所に同一符号を付し、
説明を省略する。また、補正パルス生成回路１０１、差
動増幅器１０２及び差動増幅器１０３は、第５の実施例
で説明した補正パルス生成回路８１、差動増幅器８２及
び差動増幅器８３と同様な動作を行うものである。
【０２４７】また、図２４に示す回路において、補正パ
ルス生成回路１０１には、主制御部５１と、タイミング
センサＳS 及びタイミングセンサＳQ とが接続され、差
動動増幅器１０２及び差動増幅器１０３には、それぞれ
センサパターンＳｏあるいはＳｐが接続されているもの
である。
【０２４８】図２４に示す回路では、まず、図１２に示
す回路と同様な動作によりビーム光の位置に基づく積分
器７４の出力が主制御部５１に入力される。これによ
り、主制御部５１は、積分器７４の出力に基づいて補正
の必要性を判断する。この判断により補正の必要がある
と判断した場合、主制御部５１は、補正対象とするセン
サパターンを選択するとともに、補正量として補正パル
スの値を示すＤ／Ａデータを設定する。この際、主制御
部５１は、補正制御を行う旨を示す制御実行信号と、補
正対象とするセンサパターンを示すセンサ選択信号と、
補正パルスの値を示すＤ／Ａデータとを補正パルス生成
回路１０１へ出力する。また、主制御部５１は、選択回
路７３に差動増幅器７０を選択するように制御信号を送
信する。
【０２４９】補正パルス発生回路１０１は、主制御部５
１からのセンサ選択信号により選択されたセンサパター
ンＳｏ（あるいはＳｐ）に接続されている差動増幅器１
０２（あるいは１０３）にＤ／Ａデータで示される電圧
値の補正パルスを設定する。この際、センサ選択信号に
より選択されていないセンサパターンＳｐ（あるいはＳ
ｏ）に接続されている差動増幅器１０３（あるいは１０
２）には、補正パルスは基準電圧に設定される。上記補
正パルスは、タイミングセンサＳS がビーム光を検知し
たタイミングで上記差動増幅器１０２、１０３に供給さ
れる。
【０２５０】このような補正パルスが供給された差動増
幅器１０２及び１０３では、それぞれセンサパターンＳ
ｏ、Ｓｐからの出力信号を入力した際に、補正パルスと
センサパターンＳｏ、Ｓｐとの差を差動増幅器７０に供
給する。これにより、差動増幅器７０には、それぞれセ
ンサパターンＳｏ、Ｓｐからの出力信号が主制御部５１
が設定した値で補正された状態で入力される。
【０２５１】次に、図２５と図２６を使用して第６の実
施例の詳細な動作について説明する。
【０２５２】図２５は、センサパターンＳP ，及びセン
サパターンＳO 上のビームの通過位置と積分出力の関係
を表した図である。センサパターンＳP とセンサパター
ンＳ O の出力による積分器の出力は、補正用パルス生成
部８１のＤ／Ａ値に応じてＩＴＧ１〜ＩＴＧ５の特性を
有する（ただし、ＩＴＧ２は補正無しの時の積分出力
（ビーム検知特性）である）。
【０２５３】次に、図２６に示すフローチャートを参照
して、第６の実施例に係るマルチビーム光学系のビーム
光相対位置制御について説明する。図２６のフローチャ
ートでは、図２４に示すように構成された回路における
動作を示している。
【０２５４】まず、ＣＰＵ５１は固定ビーム光のレーザ
を所定の値で発光させる（ステップＳ４１）。すなわ
ち、主制御部５１は、たとえば、第１のレーザドライバ
３２ａに所定の指示値を送り、第１のレーザ発振器３１
ａを所定のパワーで発光させる。これにより、主制御部
５１は、第１のビーム光を出力する。ここでは、すでに
ポリゴンミラーモータは回転しているものとする。
【０２５５】次に、主制御部５１は、補正値としてのＤ
／Ａデータの値を選択し、Ｄ／Ａデータを補正パルス生
成回路１０１へ送る。例えば、図２５において、Ｐ１の
位置を固定ビームの通過位置とすると、ＣＰＵ５１は、
ＩＴＧ１の検知特性が選択されるようにＤ／Ａ値を設定
する。すると、主制御部５１は、設定したＤ／Ａ値をＤ
／Ａデータとして補正パルス生成部１０１へ送る。
【０２５６】同時に、主制御部５１は、選択回路７３に
差動増幅器７０を選択するための選択信号を送る。これ
により、主制御部５１は、センサパターンＳPとセンサ
パターンＳOとの差動出力を積分器７４に送る。
【０２５７】同様に、主制御部５１は、リセット信号生
成回路７８及び変換開始信号回路７９にセンサ選択信号
を送信する。これにより、主制御部５１は、センサパタ
ーンＳPとセンサパターンＳOとの差分信号を積分する際
のリセット信号とアナログ／デジタル変換開始信号を発
生する。本ステップによって、主制御部５１は、センサ
パターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出力を取込む
ことが可能になる。
【０２５８】ビーム光検知装置出力処理回路４０は、セ
ンサパターンＳｏ及びＳｐを有するビーム光検知装置３
８により検知された固定ビームの通過位置に応じた出力
信号をＣＰＵ５１に出力する。ＣＰＵ５１は、ビーム光
検知装置出力処理回路４０に供給したＤ／Ａ値により決
定される補正値に基づく検知特性を判断する。この判断
により判断したＤ／Ａ値に対応する検知特性とビーム光
検知装置出力処理回路４０からの出力信号とに基づい
て、ＣＰＵ５１は、固定ビームの通過位置を検知する。
この検知された固定ビームの通過位置は、ＣＰＵ５１に
よりメモリ５２に記録される（ステップＳ４２）。
【０２５９】例えば、図２５において、検知特性がＩＴ
Ｇ１となるＤ／Ａ値が選択される場合、ＣＰＵ５１は、
検知特性としてＩＴＧ１の特性を判断する。この判断に
より判断したＩＴＧ１の特性とビーム光検知装置出力処
理回路４０からの出力信号とに基づいて、ＣＰＵ５１
は、固定ビームの通過位置を検知する。
【０２６０】以下のステップは、本ステップＳ４２で検
知した第１のビーム光の通過位置を基準として、その他
の３つのビーム光の通過位置が所定のピッチ（例えば４
２．３μｍ）になるよう制御する。
【０２６１】次に、主制御部５１は、移動可能な第２の
ビーム光を所定のパワーで発光させる（ステップＳ４
３）。たとえば、主制御部５１は、第２のレーザドライ
バ３２ｂに所定の指示値を送り、第２のレーザ発振器３
１ｂを所定のパワーで発光させる。
【０２６２】主制御部５１は、上記同様に、適当なＤ／
Ａデータを選択し、そのＤ／Ａ値に基づいた検知特性に
より、センサパターンＳPとＳOとの差分出力をモニタし
ている。このため、主制御部５１は、第２のビーム光の
通過位置を把握することができる。主制御部５１は、セ
ンサパターンＳPとセンサパターンＳOの検知領域内を前
記第２のビーム光が通過するように、ガルバノミラー３
３ｂを動作させる（ステップＳ４４）。その後、主制御
部５１は、センサパターンＳPとセンサパターンＳOとの
中心近傍を第２のビーム光が通過するように、ガルバノ
ミラー３３ｂを動作させる。なお、本ステップのビーム
光通過位置調整には微細な精度は要求されない。
【０２６３】次に、主制御部５１は、ステップＳ４４で
粗調整した第２のビーム光を、その通過位置がセンサＳ
KとセンサＳJのギャップの中心位置になるように制御す
る（ステップＳ４５）。各センサＳI，ＳJ，ＳPは、セ
ンサパターンＳPとセンサパターンＳOのほぼ中心位置に
配置されている。したがって、主制御部５１は、ビーム
光の通過位置を大きく変化させることなしに（さらに、
時間を要することなく）、センサＳKとセンサＳJのギャ
ップの中心位置に制御することができる。以下、ステッ
プＳ４５の処理を詳細に説明する。
【０２６４】まず、主制御部５１は、選択回路７３に差
動増幅器７１を選択するための選択信号を送ることによ
り、センサＳKとセンサＳJとの差動出力を積分器７４に
入力する。同様に、主制御部５１は、リセット信号生成
回路７８及び変換開始信号回路７９にセンサ選択信号を
送る。これにより、主制御部５１は、センサＳKとセン
サＳJとの差分信号を積分する際のリセット信号とアナ
ログ／デジタル変換開始信号を発生する。本設定によっ
て、主制御部５１は、センサＳKとセンサＳJとの差分出
力を取込むことが可能になる。
【０２６５】次に、主制御部５１は、第２のビーム光用
のガルバノミラー３３ｂを動作させて、センサＳKとセ
ンサＳJのギャップの中心位置に第２のビーム光の通過
位置を制御する。ガルバノミラー３３ｂを動作させるた
めには、まず、主制御部５１は、Ｄ／Ａ変換器４５ｂに
指示値をセットする。Ｄ／Ａ変換器４５ｂによってアナ
ログ化された信号はドライバ４６ｂに入力され、ドライ
バ４６ｂはＤ／Ａ変換値に応じた電流をガルバノミラー
３３ｂに出力する。ガルバノミラー３３ｂは、ドライバ
４６ｂの出力電流値に応じて動作する。したがって、主
制御部５１は、Ｄ／Ａ変換器４５ｂの指示値を変更する
ことによって、第２のビーム光の通過位置を変更するこ
とができる。
【０２６６】次に、主制御部５１は、ステップＳ４５に
おけるガルバノミラー３３ｂの設定を保持したまま、再
度、センサパターンＳPとセンサパターンＳOとの差分出
力を読込む。この際、主制御部５１は、補正なしを選択
し、図２５に示すＩＴＧ２の特性上でビーム光の位置を
検知する。これは、センサＳI、ＳK、ＳJは、センサパ
ターンＳP、ＳOのほぼセンター位置に配置されているた
め、補正が必要ないからである。このような位置検知に
よりビーム光がセンサＳKとセンサＳJのギャップの中心
位置に制御されると、主制御部５１は、この時の処理回
路４０の出力値（ＰＯKJ）をメモリ５２に記憶する（ス
テップＳ４６）。このＰＯKJは、ビーム光の通過位置が
センサＳKとセンサＳJとのギャップの中心位置であるこ
とを示す処理回路４０の出力値となる。
【０２６７】次に、主制御部５１は、ステップＳ４６で
センサＳKとセンサＳJのギャップの中心位置に制御され
た第２のビーム光を、センサＳJとセンサＳIのギャップ
の中心位置に制御する（ステップＳ４７）。
【０２６８】まず、主制御部５１は、選択回路７３に差
動増幅器７２を選択するための選択信号を送ることによ
り、センサＳJとセンサＳIとの差動出力を積分器４２に
入力する。同様に主制御部５１は、リセット信号生成回
路７８、変換開始信号回路７９にセンサ選択信号を送
る。これにより、主制御部５１は、センサＳJとセンサ
ＳIとの差分信号を積分する際のリセット信号とアナロ
グ／デジタル変換開始信号を発生する。本設定によっ
て、主制御部５１は、センサＳJとセンサＳIとの差分出
力を取込むことが可能になる。
【０２６９】次に、主制御部５１は、第２のビーム光用
のガルバノミラー３３ｂを動作させて、センサＳJとセ
ンサＳPのギャップの中心位置に第２のビーム光の通過
位置をステップＳ４５と同様に制御する。
【０２７０】次に、主制御部５１は、第２のビーム光が
センサＳJとセンサＳIのギャップの中心位置を通過して
いるとき、再度、センサＳPとセンサＳOとの差分出力を
読込む。この際、主制御部５１は、Ｄ／Ａ値として補正
なしを選択し、図２５に示すＩＴＧ２の特性上でビーム
光の位置を検知する。これは、センサＳI、ＳK、センサ
ＳJは、センサパターンＳP、ＳOのほぼセンター位置に
配置されているため、補正が必要ないからである。この
ような位置検知によりビーム光がセンサＳJとセンサＳI
のギャップの中心位置に制御されると、主制御部５１
は、この時の処理回路４０の出力値（ＰＯJI）をメモリ
５２に記憶する（ステップＳ４８）。このＰＯJIは、ビ
ーム光の通過位置がセンサＳJとセンサＳIのギャップの
中心位置であることを示す処理回路４０の出力値とな
る。
【０２７１】次に、主制御部５１は、ステップＳ４６で
メモリ５２に記憶した値ＰＯKJと、ステップＳ４８でメ
モリ５２に記憶した値ＰＯJIとの差を演算する（ステッ
プＳ４９）。センサＳKとセンサＳJの中心位置とセンサ
ＳJとセンサＳIの中心位置との間のピッチは、４２．３
μｍである。このため、ステップＳ４５（ステップＳ４
６）からステップＳ４７（ステップＳ４８）にビーム光
を移動させた場合の移動距離は４２．３μｍに相当す
る。したがって、本ステップＳ４９で演算したＰＯKJと
ＰＯJIとの差は、センサパターンＳPとセンサパターン
ＳOとの差分出力の差で、第２のビーム光の移動距離
（４２．３μｍ）に相当する値である。
【０２７２】また、第６の実施例では、設定されたＤ／
Ａデータの値に対応する検知特性を用いてビーム光の位
置を検知するようにしている。このため、第１のビーム
光と第２のビーム光との相対的な距離を所定のピッチ
（４２．３μｍ）にするには、上記ステップＳ４２で選
択された検知特性（ＩＴＧ１）に基づいて第２のビーム
光の位置を制御しなければならない。つまり、上記ステ
ップＳ４２で選択したＤ／Ａ値を設定した状態で、第２
のビーム光による出力が、（上記ステップ４２でメモリ
５２に記憶した値）−（ＰＯKJ−ＰＯJI）となるように
制御する。これにより、固定ビーム光（第１のビーム
光）の通過位置と移動可能な第２のビーム光の通過位置
とが所定のピッチ（４２．３μｍ）に制御される。本ス
テップの処理では、センサパターンＳPとセンサパター
ンＳOとの差分出力を使用する。
【０２７３】固定ビーム光である第１のビーム光の通過
位置は、ステップＳ４２で検知され、メモリ５２に記憶
されている。主制御部５１は、移動可能な第２のビーム
光の通過位置が第１のビーム光に対して４２．３μｍの
ピッチとなるように、ガルバノミラー３３ｂを動作さ
せ、第２のビーム光の通過位置を制御する。
【０２７４】すなわち、主制御部は、まず、ステップＳ
４２と同様なＤ／Ａ値を処理回路４０に設定して第２の
ビーム光を発光させる。そして、主制御部５１は、第２
のビーム光の通過位置を表わす処理回路４０の出力値
が、ステップＳ４２でメモリ５２に記憶した値からステ
ップＳ４９で求めた値（ＰＯKJ−ＰＯJI）を引いた値に
一致するように、第２のビーム光の通過位置を変更する
（ステップＳ５０）。
【０２７５】以上説明した動作によって、第１のビーム
光と第２のビーム光の通過位置は４２．３μｍのピッチ
に制御される。また、第３、第４のビーム光について
も、上記同様な動作を行なうことにより、各ビーム光は
４２．３μｍのピッチに制御される。
【０２７６】上記のように、第１、第２及び第３の実施
例によれば、ビーム光の位置を検知する回路内で電流電
圧変換器のゲインを大きくしたり、差動増幅器のゲイン
を大きくしたり、また積分器の積分定数を敏感にするこ
とによって、検知精度を向上させようとした場合に、ビ
ーム光の中心位置からのずれ量を検知した結果としての
積分出力が飽和してしまうことを防ぐことができる。
【０２７７】このため、上記積分出力が、電源電圧ある
いはグラウンドレベルに張り付いてしまって、正常な積
分動作が出来なくなり、ビーム光の制御が出来なくなる
ことを防ぐことができる。従って、第１、第２及び第３
の実施例によれば、ビーム光の位置を広範囲で検知可能
とし、かつ、ビーム光の位置を検知する精度を向上させ
ることが可能になる。
【０２７８】また、上記第４、第５及び第６の実施例に
よれば、のこぎり歯状の２つのセンサパターンがかみあ
うように組み合わせ、前記のこぎり歯状の歯の部分をビ
ーム光の主走査方向が横切るように設置し、さらに、上
記センサパターンからの出力信号を処理する処理回路の
出力が飽和してしまう場合には、補正信号により補正を
行してビーム光の位置を検知するようにしたものであ
る。
【０２７９】これにより、ビーム光の位置の検知信号を
処理する処理回路内で電流電圧変換アンプのゲインを大
きくしたり、差動増幅器のゲインを大きくしたり、また
積分器の積分定数を敏感にすることができ、より一層の
検知精度の向上が図れる。
【０２８０】また、上記第５、第６の実施例のように、
複数のビーム光を有するビーム光走査装置であっても、
センサからの信号を処理する処理回路で出力が飽和する
場合には補正を行うようにしたため、検知精度が向上さ
せることができ、複数のビーム光に対しても正確な位置
制御が可能なビーム光走査装置を提供できる。
【０２８１】上記第１、第２及び第３の実施例によれ
ば、ビーム光を検知するセンサパターンを変更するだけ
で、検知精度の向上が図れることから、複雑な回路設計
や制御を追加する必要がなく、簡単にビーム光の位置を
検知する精度を向上させることが可能になる。一方、第
４、第５及び第６の実施例によれば、ビーム光を検知す
るセンサパターンを変更するとともに、センサからの信
号を処理する処理回路で出力が飽和する場合には補正を
行うようにしたため、より一層の検知精度の向上が図れ
る。
【０２８２】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ビーム光の検知範囲が大きく、検知精度の向上させ
ることができ、環境変動等になる経時変化に対応するこ
とができるビーム光走査装置及び画像形成装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル複写機の構成概略を示す図。
【図２】光学ユニットの概略構成を示す図。
【図３】光学系制御系のブロック図。
【図４】ビーム検知装置の構成図。
【図５】ビーム検知装置の出力処理回路のブロック図。
【図６】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの出
力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図７】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの出
力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図８】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの出
力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図９】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの出
力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図１０】ビーム光の通過位置と積分出力の関係を示す
図。
【図１１】ビーム検知装置の概略構成を示す図。
【図１２】光学系制御系のブロック図。
【図１３】ビーム光相対位置制御ルーチンを示すフロー
チャート。
【図１４】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの
出力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図１５】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの
出力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図１６】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの
出力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図１７】ビーム光の通過位置によるセンサパターンの
出力、差動増幅器の出力、及び積分器の出力を示す図。
【図１８】ビーム検知装置の出力処理回路のブロック
図。
【図１９】補正パルス生成回路の概略構成を示す図。
【図２０】タイミングセンサと補正パルスとの関係を示
す図。
【図２１】ビーム光の通過位置と積分出力の関係を示す
図。
【図２２】ビーム光の制御ルーチンを示すフローチャー
ト。
【図２３】ビーム検知装置の概略構成を示す図。
【図２４】光学系制御系のブロック図。
【図２５】ビーム光の通過位置と積分出力の関係を示す
図。
【図２６】ビーム光の相対位置制御ルーチンを示すフロ
ーチャート。
【符号の説明】
ＳP，ＳO…センサパターン（センサ）、１…スキャナ
部、２…プリンタ部、１３…光学系ユニット、１５…感
光体ドラム、３１ａ〜３１ｄ…レーザ発振器、３２ａ〜
３２ｄ…レーザドライバ、３３ｂ〜３３ｄ…ガルバノミ
ラー、３８…ビーム光検知装置、４０…ビーム光検知出
力処理回路、５１…制御部、６１、７０、７１、７２、
８２、８３、１０２．１０３…差動増幅器、６２、７４
…積分器、６３…リセット信号生成回路、６４…ＣＰ
Ｕ、７３…選択回路、７５…ウィンドウコンパレータ、
７７…フリップフロップ回路、７８…リセット信号生成
回路、８１、１０１…補正パルス生成回路、９２…基準
電圧発生部
フロントページの続き (72)発明者 榊原 淳 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝テッ ク画像情報システム株式会社内 (72)発明者 河合 浩志 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝テッ ク画像情報システム株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA57 BA69 BA70 BA71 BB29 BB30 BB32 BB37 BB46 2H045 AA01 BA02 BA22 BA33 CA88 CA95 CB65 2H076 AB05 AB06 AB12 AB13 AB16 AB18 5C072 AA03 BA04 EA04 HA01 HA06 HA13 HB08 UA13 UA14 XA01 XA05

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビーム光走査装置であって、 ビーム光を出力する発光器と、 この発光器から出力されるビーム光が被走査面上を主走
    査方向に走査するように、前記被走査面に向けて前記ビ
    ーム光を反射させるミラーと、 前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置
    され、前記主走査方向に直交な方向におけるビーム光の
    走査位置の変化に対して、一方の出力が連続的に増加
    し、他方の出力が連続的に減少する複数の対のパターン
    で形成され、前記ミラーによって走査されるビーム光を
    検知して電気信号を出力する複数のセンサと、 前記対のセンサからの出力されるそれぞれの電気信号の
    差を積分した値を出力する処理回路と、 この処理回路により出力された値に基づいて、前記発光
    器から出力されるビーム光の前記被走査面における通過
    位置を所定位置に制御する制御部と、 を具備する。
  2. 【請求項２】 前記請求項１に記載のビーム光走査装置
    であって、 前記複数のセンサは、複数の三角形あるいは台形の形状
    が対になっており、それぞれ対となるセンサは、互いに
    反転された状態で組み合わされ、前記主走査方向に直交
    な方向におけるビーム光の走査位置の変化に対して、一
    方の出力が連続的に増加し、他方の出力が連続的に減少
    するように設置されている。
  3. 【請求項３】 前記請求項１に記載のビーム光走査装置
    であって、前記複数のセンサは、複数の三角形あるいは
    台形が連続するパターンを有する形状の２つのパターン
    が対になっており、前記対のパターンは、複数の三角形
    あるいは台形が連続するパターンが互いにかみあうよう
    に組み合わされ、かつ、前記主走査方向に直交な方向に
    おけるビーム光の走査位置の変化に対して、一方のセン
    サの出力が連続的に増加し、他方のセンサの出力が連続
    的に減少するように設置されている。
  4. 【請求項４】 前記請求項１に記載のビーム光走査装置
    であって、 前記複数のセンサは、のこぎり歯形状の２つのパターン
    からなり、前記２つのパターンは、のこぎり歯形状がそ
    れぞれ噛み合うように組み合わされ、前記のこぎり歯形
    状の歯の部分を前記ビーム光の主走査方向が横切るよう
    に設置される。
  5. 【請求項５】 前記請求項１に記載のビーム光走査装置
    であって、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、複数のビーム光の主走査方向と直交する
    方向のピッチを所定の間隔に調整する。
  6. 【請求項６】 前記請求項５に記載のビーム光走査装置
    であって、 さらに、前記制御部による制御に従って、各ビーム光の
    通過位置を変更するための光路変更部材を具備する。
  7. 【請求項７】 前記請求項１に記載のビーム光走査装置
    であって、 さらに、前記発光器から出力されたビーム光が第１の通
    過位置、あるいは第２の通過位置を通過したか否かを検
    知する通過位置検知センサと、；前記第１の通過位置
    は、第１の通過目標であり、前記第２の通過位置は、前
    記第１の通過目標から前記主走査方向に直交する方向に
    所定距離だけ離れた第２の通過目標である、を有し、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、前記処理回路から出力された値に基づい
    て、前記発光器から出力された複数のビーム光の主走査
    方向と直交する方向のピッチを所定の間隔に調整し、さ
    らに、前記通過位置検知センサによりビーム光のピッチ
    が第１の通過目標と第２の通過目標との間隔に一致する
    ように制御する。
  8. 【請求項８】 前記クーレム１に記載のビーム光走査装
    置であって、 前記制御部は、前記対のセンサから出力される電気信号
    を補正する旨の補正制御信号を前記処理回路に出力する
    機能を有し、前記処理回路からの出力に対しては、補正
    制御信号による補正量に基づいて前記レーザ発光器から
    出力されるビーム光の前記被走査面における通過位置を
    所定位置に制御する、 前記処理回路は、前記制御部から補正制御信号に従って
    前記対のセンサから出力される電気信号を補正してか
    ら、積分を行って制御部に出力する。
  9. 【請求項９】 前記請求項８に記載のビーム光走査装置
    であって、 前記制御部は、前記処理回路からの出力に対して前記補
    正制御信号による補正量に基づく位置検知特性に基づい
    て通過位置を判断し、ビーム光を所定の位置に制御す
    る。
  10. 【請求項１０】 前記請求項８に記載のビーム光走査装
    置であって、 前記処理回路は、前記制御部からの補正制御信号に基づ
    く補正パルスを生成する補正パルス生成回路を有し、こ
    の補正パルス生成回路により生成した補正パルスにより
    前記対のセンサからの電気信号を補正する。
  11. 【請求項１１】 前記請求項８に記載のビーム光走査装
    置であって、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、複数のビーム光の主走査方向と直交する
    方向のピッチを所定の間隔に調整する。
  12. 【請求項１２】 前記請求項８に記載のビーム光走査装
    置であって、 さらに、前記発光器から出力されたビーム光が第１の通
    過位置、あるいは第２の通過位置を通過したか否かを検
    知する通過位置検知センサと、；前記第１の通過位置
    は、第１の通過目標であり、前記第２の通過位置は、前
    記第１の通過目標から前記主走査方向に直交する方向に
    所定距離だけ離れた第２の通過目標である、を有し、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、前記処理回路から出力された値に基づい
    て、前記発光器から出力された複数のビーム光の主走査
    方向と直交する方向のピッチを所定の間隔に調整し、さ
    らに、前記通過位置検知センサによりビーム光のピッチ
    が第１の通過目標と第２の通過目標との間隔に一致する
    ように制御する。
  13. 【請求項１３】 画像情報に基づいてビーム光が走査さ
    れる被走査面上に潜像が形成される像担持体と、この像
    担持体に形成された像を被画像形成媒体上に形成する画
    像形成手段とを具備する画像形成装置であって、 ビーム光を出力する発光器と、 この発光器から出力されるビーム光が被走査面上を主走
    査方向に走査するように、前記被走査面に向けて前記ビ
    ーム光を反射させるミラーと、 前記被走査面上あるいは被走査面上と同等の位置に配置
    され、前記ミラーによって走査されるビーム光を検知し
    て電気信号を出力する複数のセンサと、；前記複数のセ
    ンサは、前記主走査方向に直交な方向におけるビーム光
    の走査位置の変化に対して、一方の出力が連続的に増加
    し、他方の出力が連続的に減少する複数の対のパターン
    で形成される、 前記対のセンサからの出力されるそれぞれの電気信号の
    差を積分した値を出力する処理回路と、 この処理回路により出力された値に基づいて、前記発光
    器から出力されるビーム光の前記被走査面における通過
    位置を所定位置に制御する制御部と、 を具備する。
  14. 【請求項１４】 、前記請求項１３に記載の画像形成装
    置であって、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、複数のビーム光の主走査方向と直交する
    方向のピッチを所定の間隔に調整する。
  15. 【請求項１５】 前記請求項１３に記載の画像形成装置
    であって、 さらに、前記発光器から出力されたビーム光が第１の通
    過位置、あるいは第２の通過位置を通過したか否かを検
    知する通過位置検知センサと、；前記第１の通過位置
    は、第１の通過目標であり、前記第２の通過位置は、前
    記第１の通過目標から前記主走査方向に直交する方向に
    所定距離だけ離れた第２の通過目標である、 を有し、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、前記処理回路から出力された値に基づい
    て、前記発光器から出力された複数のビーム光の主走査
    方向と直交する方向のピッチを所定の間隔に調整し、さ
    らに、前記通過位置検知センサによりビーム光のピッチ
    が第１の通過目標と第２の通過目標との間隔に一致する
    ように制御する。
  16. 【請求項１６】 前記請求項１３に記載の画像形成装置
    であって、 前記制御部は、前記対のセンサから出力される電気信号
    を補正する旨の補正制御信号を前記処理回路に出力する
    機能を有し、前記処理回路からの出力に対して、前記補
    正制御信号による補正量に基づいて前記レーザ発光器か
    ら出力されるビーム光の前記被走査面における通過位置
    を所定位置に制御する、 前記処理回路は、前記制御部から補正制御信号に従って
    前記対のセンサから出力される電気信号を補正してか
    ら、積分を行って制御部に出力する。
  17. 【請求項１７】 前記請求項１６に記載の画像形成装置
    であって、 前記制御部は、前記処理回路からの出力に対して、前記
    補正制御信号による補正量に基づく位置検知特性に基づ
    いて通過位置を判断し、ビーム光を所定の位置に制御す
    る。
  18. 【請求項１８】 前記請求項１６に記載の画像形成装置
    であって、 前記処理回路は、前記制御部からの補正制御信号に基づ
    く補正パルスを生成する補正パルス生成回路を有し、こ
    の補正パルス生成回路により生成した補正パルスにより
    前記対のセンサからの電気信号を補正する。
  19. 【請求項１９】 前記請求項１６に記載の画像形成装置
    であって、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、複数のビーム光の主走査方向と直交する
    方向のピッチを所定の間隔に調整する。
  20. 【請求項２０】 前記請求項１６に記載の画像形成装置
    であって、 さらに、前記発光器から出力されたビーム光が第１の通
    過位置、あるいは第２の通過位置を通過したか否かを検
    知する通過位置検知センサと、；前記第１の通過位置
    は、第１の通過目標であり、前記第２の通過位置は、前
    記第１の通過目標から前記主走査方向に直交する方向に
    所定距離だけ離れた第２の通過目標である、を有し、 前記発光器は、複数のビーム光を出力し、 前記制御部は、前記処理回路から出力された値に基づい
    て、前記発光器から出力された複数のビーム光の主走査
    方向と直交する方向のピッチを所定の間隔に調整し、さ
    らに、前記通過位置検知センサによりビーム光のピッチ
    が第１の通過目標と第２の通過目標との間隔に一致する
    ように制御する。
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