JP2721386B2 - Scanning optical device - Google Patents

Scanning optical device

Info

Publication number
JP2721386B2
JP2721386B2 JP4890789A JP4890789A JP2721386B2 JP 2721386 B2 JP2721386 B2 JP 2721386B2 JP 4890789 A JP4890789 A JP 4890789A JP 4890789 A JP4890789 A JP 4890789A JP 2721386 B2 JP2721386 B2 JP 2721386B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
light
light beam
optical
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4890789A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02226219A (en
Inventor
博 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4890789A priority Critical patent/JP2721386B2/en
Publication of JPH02226219A publication Critical patent/JPH02226219A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2721386B2 publication Critical patent/JP2721386B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明はレーザビームプリンタ等の走査光学装置に関
するもので、特に走査面の水平同期信号を得る為の構成
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical device such as a laser beam printer, and more particularly to a configuration for obtaining a horizontal synchronization signal of a scanning surface.

[従来技術] 従来、レーザビームプリンタ等の走査光学装置におい
て、被走査面である感光体上に記録画像を形成するため
に半導体レーザ等によってビームを発生させるのである
が、このビームの反射タイミングは、この半導体レーザ
の反射側前段に設けられた回転するポリゴンミラーの反
射面に前記ビームを射出し、感光体に向けて偏向走査し
たビームの側端部のビームを検出してタイミングを計っ
ている。このビームの検出にはビームを反射する水平同
期信号用折返しミラーに前記ビームの側端部をあてて、
この水平同期信号用折り返しミラーからのビームを水平
同期信号検知素子に導いてタイミングを計っている。
[Prior Art] Conventionally, in a scanning optical device such as a laser beam printer, a beam is generated by a semiconductor laser or the like in order to form a recorded image on a photosensitive member which is a surface to be scanned. The laser beam is emitted to the reflection surface of a rotating polygon mirror provided at the front stage on the reflection side of the semiconductor laser, and the beam at the side end of the beam deflected and scanned toward the photoreceptor is detected for timing. . In order to detect this beam, the side end of the beam is applied to a folding mirror for a horizontal synchronization signal that reflects the beam,
The beam from the horizontal synchronization signal folding mirror is guided to a horizontal synchronization signal detection element to measure the timing.

第5図はその概要を示す図である。第5図において、
101の回転多面鏡は図中の矢印の方向に回転しており、1
01に入射された光ビームは各反射面に当るたびに偏向走
査される。偏向走査された光ビームは102と103の2枚か
らなるfθレンズにより、集光作用と走査直線性を補正
されて104の走査面である感光体ドラム上を矢印の様に
直線的に走査する。ここで101の各反射面ごとに104の感
光体上での基準の書き始め位置をそろえる為に感光体上
を走査する直前の光ビームを使ってタイミングを取る。
その光ビームの光路を図中の2点鎖線で示す。この光束
は105の反射ミラーで一度折り返され106の集光レンズを
通り、107のタイミング検知用のセンサーに到達する。
ここで103のレンズと104の感光体ドラムの光路的に離れ
ている場合には、タイミング検知用光路も同様にある長
さの光路を必要とする為に第5図に示す様に105の反射
ミラーは103のレンズから相当離れた位置に設定する必
要がある。また他の場合として第6図に示した様に105
の折り返しミラーを103のレンズ近傍に固定した場合で
も、折り返した後の光路が同様に長くなる。
FIG. 5 is a diagram showing the outline. In FIG.
The rotating polygon mirror 101 rotates in the direction of the arrow in the figure, and 1
The light beam incident on 01 is deflected and scanned each time it hits each reflecting surface. The light beam that has been deflected and scanned is corrected by a fθ lens composed of two lenses 102 and 103 to correct the light condensing function and the scanning linearity, and scans the photosensitive drum, which is the scanning surface of 104, linearly as indicated by an arrow. . Here, in order to align the reference writing start position on the photoconductor 104 with respect to each reflection surface 101, a timing is set using the light beam immediately before scanning on the photoconductor.
The optical path of the light beam is shown by a two-dot chain line in the figure. This light flux is turned once by the reflecting mirror 105, passes through the condensing lens 106, and reaches the timing detection sensor 107.
Here, if the lens 103 and the photosensitive drum 104 are separated from each other in the optical path, the timing detecting optical path also needs an optical path of a certain length. The mirror needs to be set at a considerable distance from the 103 lens. In another case, as shown in FIG.
Even if the turning mirror is fixed in the vicinity of the lens of 103, the optical path after turning becomes similarly long.

前述した従来の装置では、光偏向器である回転多面鏡
又は走査レンズであるfθレンズと走査される感光体間
が離れれば離れるほど、タイミング検知用の光路は長く
なり、その光路の引き回しの為に装置全体のスペース的
制約や、精度的問題点が発生していた。
In the above-described conventional apparatus, as the distance between the rotating polygon mirror as an optical deflector or the fθ lens as a scanning lens and the photoconductor to be scanned is increased, the optical path for timing detection becomes longer. However, space limitations of the entire apparatus and problems with accuracy have occurred.

[発明の概要] 本発明によれば、タイミング検知(水平同期信号検
知)用光束を複数回偏向手段により折り返し、かつ、該
偏向手段の最終の折り返し位置と、タイミングの検出位
置をタイミング検知用の集光レンズに対して光学的に共
役になる様にして、タイミング検出用の機構を構成した
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a timing detection (horizontal synchronization signal detection) light beam is turned by a deflecting means a plurality of times, and the final turning position of the deflecting means and the timing detection position are used for timing detection. A mechanism for timing detection is configured so as to be optically conjugate to the condenser lens.

[実施例] 第1図及び第2図は本発明の走査光学装置の実施例を
示す図である。第1図において、1はレーザ光線を発す
る光源であるところの半導体レーザー、1から射出され
た光ビームは2のコリメーターレンズを通り、ほぼ平行
光にされて、3の絞りを通過する事により、所定のビー
ムの大きさにされる。この光ビームは4の回転多面鏡に
入射される。4の回転多面鏡は図の矢印の方向に高速に
回転しており、4に入射した光ビームは、多面鏡の各面
ごとに高速に偏向走査される。4からの反射光ビームは
5と6の2枚からなるfθレンズを透過する事により、
集光作用と、走査直線性を補正されて、7の走査面であ
る感光体ドラム上を図の矢印の方向に直線走査される。
ここで光源からのレーザ光線は回転多面鏡の各面毎に直
線走査されるわけであるが、回転多面鏡を回転させるモ
ーターの回転速度誤差やむら、又は回転多面鏡の各面の
分割誤差があっても感光体上で信号の書き始める基準の
位置を一定にする為に、実際に感光体上に書込まれる前
の偏向走査された光束の一部を使って感光体走査の為の
水平同期信号をとっている。この光束の様子を第1図の
中で2点鎖線で示している。感光体上に書き込まれる前
で、回転多面鏡4で偏向走査されてレンズ5,6を通過し
た光ビームの一部は8の第1折り返しミラーで反射され
て第1図中で下方へと進む。下方には9の第2折り返し
ミラーがあり、今度は図中で上方への光ビームは反射さ
れる。上方へ向かった光ビームは10の集光レンズを通り
11の光フアイバーに光ビームが入射する事になる。光フ
アイバー11の他端には光信号を検知するセンサー12が取
り付けられており、光ビームが入射する時刻を検知する
事により感光体7上での書き出しタイミングの為の水平
同期信号を得る事ができる。また、この図で示してある
様に、7の感光体以外の要素を1つの基板又は箱に納め
る事により相対位置精度の出しやすい構成をとってい
る。第2図は9の第2の折り返しミラーより11の光フア
イバーの光ビームの入射面までの様子を示してあり、集
光レンズ10の光軸を含み回転多面鏡で偏向走査される面
と垂直な断面に関しての光束の様子を示してある。
[Embodiment] FIGS. 1 and 2 are views showing an embodiment of the scanning optical apparatus of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser which is a light source for emitting a laser beam, and a light beam emitted from the light source 1 passes through a collimator lens 2 to be made substantially parallel light and passes through a stop 3 , A predetermined beam size. This light beam is incident on the four rotating polygon mirrors. The rotating polygon mirror 4 rotates at high speed in the direction of the arrow in the figure, and the light beam incident on 4 is deflected and scanned at high speed for each surface of the polygon mirror. The reflected light beam from 4 is transmitted through an fθ lens composed of two elements 5 and 6,
The light-collecting action and the scanning linearity are corrected, and the photosensitive drum, which is the scanning surface 7, is linearly scanned in the direction of the arrow in the figure.
Here, the laser beam from the light source is scanned linearly for each surface of the rotating polygon mirror, but the rotation speed error and unevenness of the motor that rotates the rotating polygon mirror, or the division error of each surface of the rotating polygon mirror, is increased. In order to keep the reference position where the signal starts to be written on the photoconductor even if it is, a part of the light beam deflected and scanned before actually being written on the photoconductor is used for horizontal scanning for the photoconductor. The synchronization signal is being taken. The state of this light beam is shown by a two-dot chain line in FIG. Before being written on the photoreceptor, a part of the light beam that has been deflected and scanned by the rotating polygon mirror 4 and passed through the lenses 5 and 6 is reflected by the first folding mirror 8 and proceeds downward in FIG. . Below there are nine second folding mirrors, this time the light beam upward in the figure is reflected. The upwardly directed light beam passes through 10 condenser lenses.
The light beam is incident on the 11 optical fibers. A sensor 12 for detecting an optical signal is attached to the other end of the optical fiber 11, and by detecting a time when the light beam is incident, a horizontal synchronizing signal for a writing start timing on the photoconductor 7 can be obtained. it can. Further, as shown in this figure, the components other than the photoreceptor 7 are housed in one substrate or box so that the relative positional accuracy can be easily obtained. FIG. 2 shows the state from the second folding mirror 9 to the light beam incident surface of the optical fiber 11 and perpendicular to the plane including the optical axis of the condenser lens 10 and being deflected and scanned by the rotary polygon mirror. The state of the luminous flux for a simple cross section is shown.

第2図において、9の第2折り返しミラーの反射点A
と11の光フアイバーの光ビーム入射面(水平同期信号検
出相当位置)Bは、この図中の面内において集光レンズ
10に対して光学的に共役な関係に配置されている。従っ
て例えば9の第2折り返しミラーが破線の様に取付状態
に誤差をもって傾いたとしてもその反射光線は破線の様
に進んで常に光フアイバー11の入射端面Bに入射する。
これはA点とB点の位置が集光レンズに対して光学的に
共役になっている為である。また、第2折り返しミラー
9と集光レンズ10との距離をL1,集光レンズ10と光フア
イバー11との距離をL2としたとき、L2/L1≒0.1となって
おり、光学的倍率関係はAに対してBは−0.1倍とな
る。ここで8の第1の折り返しミラーの取付誤差がある
と9の第2折り返しミラーにおける光ビームの反射する
位置が変化してしまう為に、11の光フアイバー面の真中
に光束が入射しない事になる。しかし上述したような光
学的倍率関係をAとBが満たしていれば、第2図のA点
において反射位置が図中の上方へ1mmずれたとしてもAB
間の光学的倍率は−0.1倍である事よりBの光フアイバ
ー入射面でのずれは基準(折り返しミラーの取付誤差の
ない場合)より0.1mmだけ図中の下方にずれるだけなの
で実際上問題の無い量に縮小される事になる。本発明の
ように複数枚の折り返しミラーを用いて光フアイバー面
に導く場合は、1枚の折り返しミラーを用いて光フアイ
バー面に導く場合に比べて誤差要因が第2折り返しミラ
ーの分だけ1つ余分に増える。従って上述したように最
終ミラー(第2折り返しミラー)の反射点と水平同期信
号検出相当位置の幾何光学的な倍率mは−0.5≦m<0
の範囲にするのが好ましい。また、回転多面鏡によって
偏向走査される面(第1図の紙面に平行な面)に関して
はビームが常に走っている為に、反射ミラーの取付誤差
が生じても11の光フアイバー面は必ず通過する為にそれ
ほど精度を必要とはしない。また、ここで8の第1折り
返しミラーは固定しておき、9の第2折り返しミラーを
第1図の様に回転する様にすれば、電気的遅延や、機械
的な入射基準位置をシフトしたりしなくとも7の感光体
上での書き出し位置の調製を行なう事ができる。このよ
うに最終反射位置(第2折り返しミラー)のみに反射角
度を調製する為の機能を設けているのは第2折り返しミ
ラーの大きさを大きくしないためである。つまり、第1
折り返しミラーに反射角度を調製する為の機能を設けて
第1折り返しミラーを回転させてしまうと第2折り返し
ミラーに入射する光束の位置が変化してしまう。その結
果第2折り返しミラーは大きな反射面の大きさを必要と
する。逆に、第1折り返しミラーに反射角度を調製する
為の機能を設けなければ第2折り返しミラーに入射する
光束の位置は変化しない。その結果第2折り返しミラー
は大きな反射面の大きさを必要としない。
In FIG. 2, the reflection point A of the second folding mirror 9 is shown.
The light beam incident surface (the position corresponding to the horizontal synchronization signal detection) B of the optical fibers of the optical fibers 11 and 11 is a condensing lens in the plane in FIG.
It is arranged in an optically conjugate relationship to 10. Therefore, for example, even if the second folding mirror 9 is tilted with an error in the mounting state as shown by the broken line, the reflected light travels as shown by the broken line and always enters the incident end face B of the optical fiber 11.
This is because the positions of the points A and B are optically conjugate to the condenser lens. Further, when the distance between the second folding mirror 9 and the condenser lens 10 L 1, the distance between the converging lens 10 and the fiber optic 11 has a L 2, it has a L 2 / L 1 ≒ 0.1, optical The target magnification relationship is -0.1 times for B with respect to A. Here, if there is an error in mounting the first folding mirror 8, the position where the light beam reflects on the second folding mirror 9 changes, so that the light flux does not enter the center of the optical fiber surface 11. Become. However, if the optical magnification relationship described above is satisfied by A and B, even if the reflection position is shifted by 1 mm upward at the point A in FIG.
Since the optical magnification between them is -0.1 times, the deviation at the optical fiber incident surface of B only shifts downward by 0.1 mm from the reference (when there is no mounting error of the return mirror) in the figure. It will be reduced to no amount. In the case where the light is guided to the optical fiber surface using a plurality of folding mirrors as in the present invention, the error factor is one by the amount of the second folding mirror as compared with the case where the light is guided to the optical fiber surface using one folding mirror. Extra increase. Accordingly, as described above, the geometrical optical magnification m between the reflection point of the final mirror (second folding mirror) and the position corresponding to the detection of the horizontal synchronization signal is -0.5≤m <0.
It is preferable to set it in the range. Since the beam is always running on the surface deflected and scanned by the rotating polygon mirror (the surface parallel to the paper surface in FIG. 1), the optical fiber surface of the eleventh fiber must pass through even if a mounting error occurs in the reflection mirror. Does not require much precision to do so. Here, if the first return mirror 8 is fixed and the second return mirror 9 is rotated as shown in FIG. 1, an electrical delay and a mechanical incident reference position can be shifted. It is possible to adjust the writing start position on the photosensitive member 7 without the need. The function for adjusting the reflection angle only at the final reflection position (second reflection mirror) is provided so as not to increase the size of the second reflection mirror. That is, the first
If a function for adjusting the reflection angle is provided in the folding mirror and the first folding mirror is rotated, the position of the light beam incident on the second folding mirror changes. As a result, the second folding mirror requires a large reflecting surface. Conversely, unless a function for adjusting the reflection angle is provided in the first folding mirror, the position of the light beam incident on the second folding mirror does not change. As a result, the second folding mirror does not require a large reflecting surface.

上述した実施例では2枚の折り返しミラーを用いた
が、光路を更に短くする為に、3枚以上の構成で行なう
事も可能である。また第3図に示した様に、1つの折り
返しミラーに2回入射する様にして水平同期信号検出用
光ビーム光束と光路中の最後に反射する位置と水平同期
信号検出位置を共役にする様な構成にする事も可能であ
る。第3図においては集光レンズ10に対してA点とB点
を光学的に共役にする様な構成となる。更に、第4図に
示した様に折り返し反射ミラーの代わりに、プリズム13
の様な他の光学素子を配置して構成する事も可能であ
る。また、水平同期信号検知用の光検出器15の前に走査
方向に垂直な方向に開口を有するスリツト14を設ければ
より精度の良い水平同期信号と検出が可能となる。
In the embodiment described above, two folding mirrors are used. However, in order to further shorten the optical path, it is also possible to use three or more mirrors. In addition, as shown in FIG. 3, by making the light beam incident on one folding mirror twice, the light beam for detecting the horizontal synchronizing signal, the last reflection position in the optical path and the horizontal synchronizing signal detecting position are conjugated. It is also possible to adopt a different configuration. In FIG. 3, the point A and the point B are configured to be optically conjugate to the condenser lens 10. In addition, as shown in FIG.
It is also possible to dispose and configure other optical elements such as. Further, if a slit 14 having an opening in a direction perpendicular to the scanning direction is provided in front of the photodetector 15 for detecting the horizontal synchronization signal, it is possible to detect the horizontal synchronization signal with higher accuracy.

[発明の効果] 以上説明した様に、水平同期信号検出用光ビーム光束
の光路の折り返しに複数のミラーを使い、かつ、水平同
期信号検出用光ビーム光束の光路中の最終ミラーと水平
同期信号検出相当位置をある共役関係に設定する事によ
り、水平同期検出機構を含んだ走査光学装置をコンパク
トに構成できる為に全体装置の小型化及び自由な配置が
可能となり、コストダウンに効果があり、水平同期信号
の検出の信頼性も向上する。
[Effects of the Invention] As described above, a plurality of mirrors are used to fold the optical path of the horizontal synchronizing signal detecting light beam, and the last mirror in the optical path of the horizontal synchronizing signal detecting light beam and the horizontal synchronizing signal are used. By setting the detection equivalent position to a certain conjugate relationship, the scanning optical device including the horizontal synchronization detection mechanism can be made compact, so that the entire device can be reduced in size and can be freely arranged, which is effective in reducing costs. The reliability of detection of the horizontal synchronization signal is also improved.

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

第1図は本発明の走査光学装置の実施例を示す平面図、
第2図は本発明の水平同期信号検出部を説明する為の拡
大図、第3図,第4図は本発明の他の実施例を示す図、
第5図,第6図は従来例を示す図である。 1……光源 2……コリメーターレンズ 3……絞り 4……回転多面鏡 5,6……fθレンズ 7……感光体ドラム 8……第1折り返しミラー 9……第2折り返しミラー 10……集光レンズ 11……光フアイバー 12……水平同期信号検出センサー
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the scanning optical device of the present invention,
FIG. 2 is an enlarged view for explaining a horizontal synchronizing signal detecting section of the present invention, FIGS. 3 and 4 are views showing another embodiment of the present invention,
5 and 6 are views showing a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Collimator lens 3 ... Aperture 4 ... Rotating polygon mirror 5,6 ... fθ lens 7 ... Photoconductor drum 8 ... First folding mirror 9 ... Second folding mirror 10 ... Focusing lens 11 Optical fiber 12 Horizontal sync signal detection sensor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザ光線を発するレーザと、前記レーザ
からのレーザ光線を走査する光走査器と、前記光走査器
からのレーザ光線を偏向する偏向手段と、前記偏向手段
からのレーザ光線を集光する集光手段と、前記集光手段
からのレーザ光線を受光して水平同期信号を検知する検
知手段とを有する走査光学装置において、 前記光走査器からのレーザ光線は前記偏向手段により複
数回反射されて前記集光手段に到達し、かつ、該偏向手
段の最終反射位置と前記検知手段とが前記集光手段に対
して光学的に共役な関係にあることを特徴とする走査光
学装置。
A laser for emitting a laser beam; an optical scanner for scanning the laser beam from the laser; a deflecting unit for deflecting the laser beam from the optical scanner; In a scanning optical apparatus having a light collecting means for emitting light and a detecting means for receiving a laser beam from the light collecting means and detecting a horizontal synchronization signal, the laser light from the optical scanner is scanned a plurality of times by the deflecting means. The scanning optical device, wherein the light is reflected and reaches the light collecting means, and the final reflection position of the deflecting means and the detecting means are in an optically conjugate relationship with the light collecting means.
JP4890789A 1989-02-28 1989-02-28 Scanning optical device Expired - Fee Related JP2721386B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4890789A JP2721386B2 (en) 1989-02-28 1989-02-28 Scanning optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4890789A JP2721386B2 (en) 1989-02-28 1989-02-28 Scanning optical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02226219A JPH02226219A (en) 1990-09-07
JP2721386B2 true JP2721386B2 (en) 1998-03-04

Family

ID=12816334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4890789A Expired - Fee Related JP2721386B2 (en) 1989-02-28 1989-02-28 Scanning optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2721386B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2021519C (en) * 1990-05-29 2001-09-04 Jerome Swartz Scanning system implemented on semiconductor or electro-optical substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02226219A (en) 1990-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3291906B2 (en) Scanning optical device
JP3073801B2 (en) Optical scanning lens and optical scanning device
JP2629281B2 (en) Laser scanning device
JP2696364B2 (en) Monitor mechanism of scanning optical device
JP2721386B2 (en) Scanning optical device
JPH08110488A (en) Optical scanning device
JP2000131634A (en) Optical scanner
JP2971005B2 (en) Optical scanning device
KR100529339B1 (en) Laser scanning unit
JP3236017B2 (en) Scanning optical device
JP2002350753A (en) Optical scanner
JP4360074B2 (en) Optical scanning device
JP2822255B2 (en) Scanning optical device
JPH03274016A (en) Scanning optical device
JP3492902B2 (en) Scanning optical device
JP2571589B2 (en) Optical scanning device
JP2002023093A (en) Scanning optical device
JP2004246137A (en) Laser scanning device
JPH10161051A (en) Optical scanning device
KR19980030974A (en) Optical fiber device
JPH08190066A (en) Optical scanner
JPH0894952A (en) Optical scanner
JPH02272416A (en) Laser beam scanner
JP2001033722A (en) Optical scanning optical system and image forming device using the same
JPH02266316A (en) Scanning optical device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees