JP2585074Y2 - 走査光ビーム位置検出部構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、所定方向に走査移動す
る走査光ビームの位置を検出する走査光ビーム位置検出
部の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやレーザフォトプロッタ
等の走査光学系では、一般に、光源から出力される光を
印刷情報により変調して描画光ビームとし、その描画光
ビームをポリゴンミラーで主走査方向へ走査偏向し、こ
の走査偏向された描画用走査光ビームを、ｆθレンズを
介してコンデンサレンズに導き、このコンデンサレンズ
により描画用走査光ビームが走査対象の走査面に垂直に
照射されるようにしている。ところで、その種の走査光
学系では、前記印刷情報による描画光ビームの変調タイ
ミングを得るために、主走査方向における描画用走査光
ビームの位置検出を行っており、その一例として、複数
のスリットが等間隔に列設されたスケールを用いる方式
がある。

【０００３】このスケールを用いる方式では、前記描画
光ビームを出力する光源とは別に光源を設け、この光源
から常時出力される案内光ビームをポリゴンミラーで主
走査方向へ走査偏向し、この走査偏向された案内用走査
光ビームを前記ｆθレンズに入射させ、ｆθレンズ通過
後の案内用走査光ビームを前記スケールに導いている。
スケールは、前記案内用走査光ビームの主走査方向に前
記スリットの列設方向が沿うように配置されており、ス
ケールに導かれそのスリットを通過した案内用走査光ビ
ームをスケールの背面側の検出手段で検出し、その検出
回数に基づいて前記描画用走査光ビームの主走査方向に
おける位置検出を行っている。

【０００４】スケールの背面側に配設される検出手段と
しては、該スリットの列設方向に沿って延在する蛍光性
光ファイバが用いられることがあり、その場合には、ス
リットを通過した案内用走査光ビームを蛍光性光ファイ
バに、その周面から入射させ、この入射されたスリット
通過後の案内用走査光ビームを蛍光性光ファイバの両端
面に導いている。そして、上述したスケールや蛍光性光
ファイバを用いる方式では、従来より、蛍光性光ファイ
バの両端面に受光素子の受光面を臨ませ、該両端面に導
かれたスリット通過後の案内用走査光ビームを受光素子
で電気的な検出信号に変換し、受光素子の端子から出力
される前記検出信号を、受光素子とは離れて配置された
位置検出用の制御回路の端子に、信号線を用いて伝送し
ていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来は、蛍光性光ファイバの周面に入射された
スリット通過後の案内用走査光ビームを受光素子で電気
的な検出信号に変換した後、受光素子の端子から制御回
路の端子へ信号線を介して伝送していたため、信号線を
伝送される際に検出信号が外部からのノイズの影響を受
けて不安定になりがちで、制御回路側で安定したレベル
の検出信号を得ることが困難となる不具合があった。

【０００６】本考案は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、スケールや蛍光性光ファイバと制御回路との間が離
れている場合にも、制御回路側で常に安定したレベルの
検出信号を得ることができる走査光ビーム位置検出部構
造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、走査光ビームの光路上に配設され、該走査
光ビームを通過させるスリットが前記走査光ビームの走
査方向に沿って複数設けられたスケールと、前記スリッ
トを通過した走査光ビームの光路上に該走査光ビームの
走査方向に沿って延設され、前記スリットを通過した走
査光ビームがその周面から入射される蛍光性光ファイバ
と、前記蛍光性光ファイバの周面から入射され該蛍光性
光ファイバの端面に導かれた前記走査光ビームを光電変
換する受光素子と、前記受光素子で光電変換された電気
信号が入力される位置検出用の制御回路とを備える走査
光ビーム位置検出部の構造であって、前記受光素子の端
子を前記制御回路端子に直接接合し、前記蛍光性光ファ
イバの端面と前記受光素子の受光面との間を伝送用光フ
ァイバで接続するようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面に基づい
て説明する。まず、本考案の走査光ビーム位置検出部構
造が適用される走査光学系の一例を、図２を参照して説
明する。図２に示す走査光学系１０では、印刷情報で変
調された光源１１からの描画光ビームＬ１０を、ビーム
スプリッタ１７を介してポリゴンミラー１２に入射させ
て主走査方向Ａヘ走査偏向させ、走査偏向された描画用
走査光ビームＬ１を、ｆθレンズ１３及び反射ミラー１
４を介してコンデンサレンズ１５に導き、このコンデン
サレンズ１５により前記走査光ビームＬ１を走査対象１
６の走査面に垂直に入射させている。

【０００９】また、図２の走査光学系１０では、前記主
走査方向Ａにおける描画用走査光ビームＬ１の位置検出
を行うために、前記光源１１とは別の案内光ビームＬ２
０を常時出力する光源１８を設けており、光源１８から
の案内光ビームＬ２０を、ビームスプリッタ１７を介し
てポリゴンミラー１２に入射させて主走査方向Ａヘ走査
偏向させ、走査偏向された案内用走査光ビームＬ２（走
査光ビームに相当）を反射ミラー１４で反射させた後
に、前記描画用走査光ビームＬ１の光路から外れた箇所
に配設された反射ミラー１９で再度反射させている。
尚、図２の走査光学系１０では、描画用走査光ビームＬ
１の光路と案内用走査光ビームＬ２の光路とは、主走査
方向Ａと直交する副走査方向において若干ずれている。

【００１０】次に、図２の走査光学系１０に適用される
本考案の一実施例による走査光ビーム位置検出部構造に
ついて、図１を参照して説明する。図１に示す本実施例
の走査光ビーム位置検出部は、スケール２０、蛍光性光
ファイバ３０、制御回路４０、受光素子５０、及び伝送
用光ファイバ６０を備えている。

【００１１】スケール２０は、前記反射ミラー１９で反
射された後の前記案内用走査光ビームＬ２の光路上に配
設されている。このスケール２０は長尺に形成されてお
り、その長手方向が前記反射ミラー１９で反射されスケ
ール２０に照射される案内用走査光ビームＬ２の走査方
向Ｂ（走査光ビームの走査方向に相当）に沿うように配
置されている。そして、スケール２０には、その長手方
向に沿って複数のスリット２１が等間隔に列設されてい
る。

【００１２】蛍光性ファイバ３０は、前記スケール２０
の長手方向の長さを上回る長さで形成されており、該ス
ケール２０の前記案内用走査光ビームＬ２が照射される
側とは反対側（以下、背面側と称する）に、スケール２
０の長手方向に並行して配設されている。そして、スケ
ール２０の全てのスリット２１は、蛍光性ファイバ３０
の周面３１に臨んでいる。

【００１３】制御回路４０は、前記スケール２０及び蛍
光性ファイバ３０から離れた、例えば前記走査光学系１
０の全体制御用のコントロール部（図示せず）に近接す
る箇所に配設されており、基板（図示せず）とこの不図
示の基板上に担持された複数の回路素子（図示せず）と
で構成されている。受光素子５０は２つ設けられてお
り、各受光素子５０の端子５１は、制御回路４０の不図
示の基板の図１中に模式的に示す端子４１に、半田付け
等により直接接合されている。伝送用光ファイバ６０
は、蛍光性光ファイバ３０と各受光素子５０との間に介
設されており、各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６
１は前記蛍光性光ファイバ３０の各端面３２に取着さ
れ、他方の端面６２は前記各受光素子５０の受光面５２
に取着されている。

【００１４】次に、上記構成による本実施例の走査光ビ
ーム位置検出部で、前記主走査方向Ａにおける描画用走
査光ビームＬ２の位置検出を行う場合について説明す
る。図２に示す前記光源１１から印刷情報で変調された
描画光ビームＬ１０が出力されるのに合わせて、前記光
源１８から案内光ビームＬ２０が連続的に出力される
と、ビームスプリッタ１７を通過した描画光ビームＬ１
０と、該ビームスプリッタ１７で反射された案内光ビー
ムＬ２０とがポリゴンミラー１２に入射され、共に前記
主走査方向Ａへ走査偏向される。

【００１５】主走査方向Ａへ走査偏向された描画用走査
光ビームＬ１及び案内用走査光ビームＬ２は、共にｆθ
レンズ１３を通過し反射ミラー１４でコンデンサレンズ
１５に向けて反射される。このとき、ｆθレンズ１３通
過後の描画用走査光ビームＬ１及び案内用走査光ビーム
Ｌ２の走査角速度は等速である。そして、反射ミラー１
４で反射された描画用走査光ビームＬ１はコンデンサレ
ンズ１５を通過して走査対象１６の走査面に入射され、
一方、反射ミラー１４で反射された案内用走査光ビーム
Ｌ２は、コンデンサレンズ１５に入射されず、その手前
の前記反射ミラー１９でスケール２０に向けて反射され
る。

【００１６】前記反射ミラー１９で反射された案内用走
査光ビームＬ２はスケール２０に照射され、前記走査方
向Ｂへの移動に伴って各スリット２１を通過した案内用
走査光ビームＬ２は、スケール２０の背面側に配設され
た前記蛍光性ファイバ３０に、その周面３１から入射さ
れる。蛍光性ファイバ３０に入射された各スリット２１
通過後の案内用走査光ビームＬ２は、蛍光性ファイバ３
０内をその両端面３２に導かれ、該両端面３２に取着さ
れた各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６１に入射さ
れる。各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６１に入射
された各スリット２１通過後の案内用走査光ビームＬ２
は、該各伝送用光ファイバ６０内をその他方の端面６２
に導かれ、該他方の端面６２に取着された各受光素子５
０の受光面５２にそれぞれ入射される。

【００１７】各受光素子５０の受光面５２に入射された
各スリット２１通過後の案内用走査光ビームＬ２は、該
各受光素子５０において、その受光光量に応じたレベル
の電気的な検出信号に光電変換され、前記制御回路４０
に出力される。従って、制御回路４０には、スケール２
０に照射された案内用走査光ビームＬ２が各スリット２
１を通過する毎に、各受光素子５０から検出信号が入力
される。尚、スケール２０に照射された案内用走査光ビ
ームＬ２が、あるスリット２１を通過した際に各受光素
子５０から出力される検出信号のレベルは、そのスリッ
ト２１を通過した案内用走査光ビームＬ２が入射する蛍
光性ファイバ３０の周面３１箇所の、該蛍光性ファイバ
３０の長手方向における位置に応じて変わる。

【００１８】制御回路４０では、各受光素子４０から入
力された検出信号のレベルを所定の閾値と比較し、少な
くともいずれか一方の受光素子４０から入力された検出
信号のレベルが前記閾値を上回った回数をカウントし
て、カウント数に基づいて、前記走査方向Ｂにおける案
内用走査光ビームＬ２の位置を検出し、ひいては、前記
主走査方向Ａにおける描画用走査光ビームＬ１の位置を
検出する。

【００１９】上述したように本実施例の走査光ビーム位
置検出部構造によれば、スケール２０及び蛍光性ファイ
バ３０から離れて配設された制御回路４０の端子４１
に、受光素子５０の端子５１を直接接合し、スリット２
１の通過後に蛍光性ファイバ３０の周面３１から入射さ
れ、さらにその両端面３２に導かれた案内用走査光ビー
ムＬ２を、伝送用光ファイバ６０を介して受光素子５０
の受光面５２に導くようにした。

【００２０】このため、前記スリット２１の通過後の案
内用走査光ビームＬ２を、蛍光性ファイバ３０の両端面
３２から制御回路４０までの殆ど全ての区間で、外部か
らのノイズの影響を受けにくい光信号のままで伝送する
ことができ、従って、スケール２０や蛍光性ファイバ３
０から制御回路４０までの間が離れており、伝送用光フ
ァイバ６０が長尺となる場合にも、電気的な検出信号に
光電変換した後に蛍光性ファイバから制御回路まで信号
伝送していた従来に比べて、制御回路４０側で前記検出
信号を常に安定した状態で得ることができる。

【００２１】尚、本実施例では、蛍光性ファイバ３０が
前記スケール２０の長手方向の長さを上回る長さで形成
されているものとしたが、スケール２０の全てのスリッ
ト２１が蛍光性ファイバ３０の周面３１に臨むことがで
きる長さであれば、蛍光性ファイバ３０を前記スケール
２０の長手方向の長さと略等しい長さやそれを下回る長
さで形成してもよい。また、本考案の走査光ビーム位置
検出部構造が適用される走査光学系は、本実施例で説明
したような構成のものに限定されず、例えば図２に示す
コンデンサレンズ１５が省略された走査光学系であって
もよい。

【００２２】

【考案の効果】上述したように本考案によれば、走査光
ビームの光路上に配設され、該走査光ビームを通過させ
るスリットが前記走査光ビームの走査方向に沿って複数
設けられたスケールと、前記スリットを通過した走査光
ビームの光路上に該走査光ビームの走査方向に沿って延
設され、前記スリットを通過した走査光ビームがその周
面から入射される蛍光性光ファイバと、前記蛍光性光フ
ァイバの周面から入射され該蛍光性光ファイバの端面に
導かれた前記走査光ビームを光電変換する受光素子と、
前記受光素子で光電変換された電気信号が入力される位
置検出用の制御回路とを備える走査光ビーム位置検出部
の構造であって、前記受光素子の端子を前記制御回路端
子に直接接合し、前記蛍光性光ファイバの端面と前記受
光素子の受光面との間を伝送用光ファイバで接続するよ
うにしたので、スケールや蛍光性光ファイバと制御回路
との間が離れている場合にも、制御回路側で常に安定し
たレベルの検出信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による走査光ビーム位置検出
部構造の要部を示す説明図である。

【図２】図１の走査光ビーム位置検出部構造が適用され
る走査光学系の構成の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２０ スケール ２１ スリット ３０ 蛍光性光ファイバ ３１ 蛍光性光ファイバ周面 ３２ 蛍光性光ファイバ端面 ４０ 制御回路 ４１ 制御回路端子 ５０ 受光素子 ５１ 受光素子端子 ５２ 受光素子受光面 ６０ 伝送用光ファイバ Ｂ スケールに照射される案内用走査光ビームの走査方
向（走査光ビームの走査方向） Ｌ２ 案内用走査光ビーム（走査光ビーム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/10 B41J 2/44 H04N 1/113 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査光ビームの光路上に配設され、該走
   査光ビームを通過させるスリットが前記走査光ビームの
   走査方向に沿って複数設けられたスケールと、 前記スリットを通過した走査光ビームの光路上に該走査
   光ビームの走査方向に沿って延設され、前記スリットを
   通過した走査光ビームがその周面から入射される蛍光性
   光ファイバと、 前記蛍光性光ファイバの周面から入射され該蛍光性光フ
   ァイバの端面に導かれた前記走査光ビームを光電変換す
   る受光素子と、 前記受光素子で光電変換された電気信号が入力される位
   置検出用の制御回路と、 を備える走査光ビーム位置検出部の構造であって、 前記受光素子の端子を前記制御回路端子に直接接合し、 前記蛍光性光ファイバの端面と前記受光素子の受光面と
   の間を伝送用光ファイバで接続するようにした、 ことを特徴とする走査光ビーム位置検出部構造。