JP3435219B2

JP3435219B2 - 光走査装置

Info

Publication number: JP3435219B2
Application number: JP17170594A
Authority: JP
Inventors: 隆之飯塚
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 2003-08-11
Anticipated expiration: 2018-08-11
Also published as: JPH0796635A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリンタ
等に用いられる光走査装置に関するものであ、特に、複
数の描画用走査光で走査対象上を同時に走査するマルチ
ビーム方式の光走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種印刷を行うプリンタ等に
使用される光走査装置では、描画する画像に応じて変調
した光（以下、描画光と称する）を光偏向器で主走査方
向へ走査偏向し、偏向された描画光（以下、描画用走査
光と称する）を感光体等の走査対象に照射して、該走査
対象への印刷情報の描画を行うと共に、光偏向器と走査
対象との間に配設したｆθレンズにより、描画用走査光
の走査対象上での走査速度が一定の等速度となるように
している。

【０００３】また、上述した光走査装置では、ｆθレン
ズの誤差特性を描画光の変調に反映させるために、描画
光をビームスプリッタにより分光する等してモニタ光を
生成し、このモニタ光を光偏向器で主走査方向に走査偏
向し、偏向されたモニタ光（以下、モニタ用走査光と称
する）をｆθレンズに通過させた後、走査対象と等価な
位置に配設したスケールに照射させ、主走査方向に沿っ
てスケールに複数列設されたスリットをモニタ用走査光
が通過するタイミングで、描画光の変調を行っている。
これにより、描画光は、変調の際にｆθレンズの誤差特
性を打ち消す特性を与えられ、その後、描画用走査光と
なってｆθレンズを通過する際に、該ｆθレンズから受
ける誤差特性を、先に与えられた特性で相殺し打ち消す
ことができる。

【０００４】ところで、その種の光走査装置の中には、
前記描画光と共に、これとは別の複数の描画光を光偏向
器で主走査方向に同時に走査偏向し、前記描画光を偏向
した描画用走査光で走査対象上を走査すると共に、前記
複数の描画光を偏向した複数の描画用走査光で、前記描
画用走査光の走査箇所から前記主走査方向に直交する副
走査方向にそれぞれ所定の間隔を置いた複数の走査対象
箇所を同時に走査することにより、描画時間の短縮化を
図ったマルチビーム方式のものもある。

【０００５】上述したマルチビーム方式の光走査装置で
は、副走査方向に隣接する両描画用走査光間で干渉が生
じないように、副走査方向の上流側の描画用走査光が下
流側の描画用走査光よりも、或は、副走査方向の下流側
の描画用走査光が上流側の描画用走査光よりも、それぞ
れ少しずつ主走査方向に先行して走査対象上を走査する
ように構成されている。そして、従来のマルチビーム方
式の光走査装置では、前記主走査方向において最も先行
する描画用走査光を偏向する前の前記描画光を、前記モ
ニタ用走査光が前記スリットの所定の領域を通過するタ
イミングで変調していた。また、前記主走査方向におい
て最も先行する描画用走査光以外の各描画用走査光を偏
向する前の各描画光は、該先行する描画用走査光との前
記主走査方向における走査位置の差に応じた分だけ、前
記所定の領域よりも下流側にシフトした前記スリットの
領域を前記モニタ用走査光が通過するタイミングでそれ
ぞれ変調していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述した従来
のマルチビーム方式の光走査装置では、前記先行する描
画用走査光以外の各描画用走査光が前記ｆθレンズの所
定の領域を通過するタイミングと、前記モニタ用走査光
が前記ｆθレンズの所定の領域を通過するタイミングと
の間にずれが生じていた。

【０００７】このため、前記各描画用走査光を偏向する
前の各描画光が、変調により前記ｆθレンズの誤差特性
を打ち消す特性を与えられるタイミングと、前記各描画
用走査光がｆθレンズを通過してその誤差特性の影響を
受けるタイミングとにずれが生じ、先に与えられた特性
で前記ｆθレンズの誤差特性の影響を相殺し打ち消すこ
とができず、前記各描画用走査光による前記走査対象上
の走査により、該走査対象上に等しくないドット間隔で
描画が行われてしまう不具合があった。

【０００８】そして特に、プリント基板へのパターン書
き込みや謄写原版の作成、液晶スクリーンのマスク印刷
等、精密な印刷を行うプリンタにおいては、走査対象上
に描画された各描画パターンが互いにシフトしたり、描
画のドット間隔が等しくなくなると、プリント基板や謄
写原版、液晶スクリーン等の出来に大きく影響してしま
う不具合があった。

【０００９】本発明は上述の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、多数の描画用走査光によ
る同時走査で走査対象上に同時に多数の描画パターンを
描画する際に、各描画パターンによる走査対象上の描画
が等しいドット間隔で行われるようにすることができる
光走査装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、描画面の副走査方向にそれぞれ間隔を置い
た箇所を複数の描画光で主走査方向に走査させると共
に、所定走査領域内でモニタ光を前記複数の描画光と併
せて前記主走査方向に走査させ、且つ、前記複数の描画
光と前記モニタ光を前記主走査方向に同時に反復して走
査させる走査レンズを有する光走査手段と、前記モニタ
光の前記所定走査領域内での複数の位置を識別するため
の複数のスケールクロックを発生するスケールクロック
発生器と、前記複数の描画光を変調する変調手段とを備
える光走査装置において、前記光走査手段は、前記副走
査方向において隣接する描画光どうしが前記主走査方向
における前記所定走査領域内の同一領域部分を通過する
タイミングが互いに異なり、且つ、前記モニタ光による
前記所定走査領域の走査が前記複数の描画光による前記
所定走査領域の走査よりも前記主走査方向において先行
するように構成され、前記変調手段は、前記複数の描画
光を個別に変調する複数のトランスデューサを備え、そ
れら複数のトランスデューサが同一スケールクロックに
基づいて駆動されて前記複数の描画光を変調する際の変
調タイミングに所定の時間差を設けることで、前記モニ
タ光が前記走査レンズのある部分を通過した際に発生し
たスケールクロックに基づいて、前記複数の描画光の各
々が前記走査レンズの当該部分を通過する際に変調され
るように構成されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、前記複数の描画光及び前
記モニタ光の前記主走査方向への走査に同期して、前記
描画面と前記光走査手段のうち少なくとも一方を前記副
走査方向に移動させる補助走査手段をさらに備えるもの
とした。さらに、本発明は、前記変調手段による前記複
数の描画光の変調が、前記スケールクロック発生器から
得られる同一スケールクロックのタイミングに応じて前
記各描画光をそれぞれ変調するための変調データを読み
取る読取工程と、該読取工程で読み取った前記変調デー
タに応じ、該変調データで変調する前記描画光の光源に
該描画光のオン、オフ情報を与える変調工程とを経て行
われるものとした。

【００１２】また、本発明は、前記各描画光の変調デー
タをそれぞれ記憶する複数の記憶手段と、該各記憶手段
から前記変調データを読み出すタイミングをそれぞれ制
御する複数のディレイ手段とをさらに備え、該各ディレ
イ手段は前記スケールクロックに基づいて、該ディレイ
手段に対応する前記記憶手段から読み出される変調デー
タにより該変調データに対応する前記描画光が前記変調
手段で変調されるタイミングが、前記スケールクロック
に対応する前記モニタ光の前記主走査方向における通過
箇所を前記描画光が通過するタイミングと合致するよう
に前記変調データの読み出しタイミングを制御するもの
とした。さらに、本発明は、前記各ディレイ手段が、前
記スケールクロックのタイミングからそれぞれ個別の所
定時間が経過した後に起動されるものとした。また、本
発明は、前記各ディレイ手段が、前記スケールクロック
のタイミングから一定時間が経過する毎に順次起動され
るものとした。

【００１３】さらに、本発明は、前記変調手段が、前記
複数の描画光が透過する音響光学素子を備えており、前
記複数のトランスデューサは、該音響光学素子に設けら
れ、前記各ディレイ手段により個別に起動されるものと
した。また、本発明は、前記複数のトランスデューサは
相互に等しい間隔を置いた前記音響光学素子箇所にそれ
ぞれ配置され、前記複数の描画光は互いに異なる前記音
響光学素子箇所を透過し、隣り合う前記トランスデュー
サどうしの間隔と、隣り合う前記音響光学素子箇所どう
しの間隔が等しく設定されているものとした。

【００１４】さらに、本発明は、前記変調手段が、前記
複数の描画光が透過する音響光学素子を備えており、前
記複数のトランスデューサは、該音響光学素子に設けら
れ、前記スケールクロック発生器から得られる同一スケ
ールクロックに応じて同時に駆動されて前記各描画光が
前記主走査方向における前記所定走査領域内の同一領域
部分を通過するときに、該各描画光を変調するものとし
た。また、本発明は、前記各トランスデューサと、該各
トランスデューサにより変調される前記各描画光が透過
する音響光学素子箇所との間隔が、前記スケールクロッ
ク発生器からスケールクロックが出力されてから前記各
描画光が前記音響光学素子を透過するまでの経過時間に
対応して設定されているものとした。さらに、本発明
は、前記各トランスデューサと、該各トランスデューサ
により変調される前記各描画光が透過する音響光学素子
箇所との間隔が、前記スケールクロック発生器からスケ
ールクロックが出力されてから、該スケールクロックに
より前記トランスデューサが駆動されて該トランスデュ
ーサにより前記描画光が変調されるまでの経過時間と、
前記スケールクロック発生器から前記スケールクロック
が出力されてから、前記トランスデューサにより変調さ
れる描画光が前記主走査方向における前記所定走査領域
内の同一領域部分を走査するまでの経過時間とが等しく
なるように設定されているものとした。

【００１５】また、本発明は、前記複数の描画光が互い
に異なる前記音響光学素子箇所を透過するように該各描
画光の前記音響光学素子箇所への入射位置を調整する入
射位置調整手段をさらに備えるものとした。さらに、本
発明は、前記光源は、単一のレーザビーム発振手段と、
該レーザビーム発振手段から発振されたレーザビームを
単一の前記描画光と前記モニタ光に分割する第１分割光
学素子と、該単一の描画光を互いに平行な複数の描画光
に分割する第２分割光学素子とを備えて構成されている
ものとした。また、本発明は、前記複数の描画光が並ぶ
向きを傾ける傾き調整用光学素子をさらに備え、該傾き
調整用光学素子で並びが傾けられた前記複数の描画光に
より、前記描画面で前記主走査方向及び前記副走査方向
の双方に交わる方向に延在する直線上の互いに間隔を置
いた描画面箇所がそれぞれ走査されるものとした。

【００１６】さらに、本発明は、前記スケールクロック
出力手段は、前記光走査手段に対する前記描画面の位置
と光学的に等価な位置に配設され、前記主走査方向にお
ける前記描画面の寸法に相当する長さを有しその長手方
向に等間隔を置いて複数のスリットが形成され前記モニ
タ光が照射されるスケールと、該各スリットを通り抜け
たモニタ光を受光する受光素子とを備え、該受光素子が
前記各スリットを通り抜けたモニタ光を受光する時間間
隔に基づいて複数の前記スケールクロックを出力するよ
うに構成されているものとした。また、本発明は、前記
スケールクロック出力手段は、前記光走査手段に対する
前記描画面の位置と光学的に等価な位置に配設され、前
記主走査方向における前記描画面の寸法に相当する長さ
を有しその長手方向に等間隔を置いて複数の光反射面が
形成され前記モニタ光が照射されるスケールと、該各光
反射面で反射されたモニタ光を受光する受光素子とを備
え、該受光素子が前記各スリットを通り抜けたモニタ光
を受光する時間間隔に基づいて複数の前記スケールクロ
ックを出力するように構成されているものとした。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施例による光
走査装置の概略構成図、図１（ｂ）は要部側面図であ
り、図１（ａ），（ｂ）中全体符号１で示す本実施例の
光走査装置では、レーザビーム発振器２からのレーザビ
ームＢをビームスプリッタ３（第１分割光学素子に相
当）で分割して描画光Ｒとモニタ光Ｍとが生成される。

【００１８】ビームスプリッタ３によりレーザビームＢ
から分割された描画光Ｒは、Ａ／Ｏ変調器５により、後
述するポリゴンミラー２１の面倒れが補正され、その
後、ビームスプリッタ７（第２分割光学素子に相当）に
より、水平方向に並ぶ第１乃至第８の８本の描画光Ｒａ
〜Ｒｈに分割される。これら第１乃至第８の描画光Ｒａ
〜Ｒｈは、集光レンズ９により、第１イメージローテー
タ１１（入射位置調整手段に相当）を介してＡ／Ｏ変調
器（音響光学素子）１３に集光され、また、前記第１乃
至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈは、前記第１イメージローテ
ータ１１によりその並びが傾けられて前記Ａ／Ｏ変調器
１３に入射される。

【００１９】第１イメージローテータ１１は、その概略
構成を示す図２（ａ），（ｂ）の拡大斜視図及び側面図
にあるように、山型の第１ミラー１１０１と、これの上
方に臨む平板状の第２ミラー１１０３とで構成され、集
光レンズ９を通過した前記第１乃至第８の描画光Ｒａ〜
Ｒｈは、第１ミラー１１０１の第１ミラー面１１０５、
第２ミラー１１０３、第１ミラーの第２ミラー面１１０
７で順次反射されて、Ａ／Ｏ変調器１３に入射される。
そして、例えば、第１ミラー１１０１及び第２ミラー１
１０３の傾きを図２（ａ）中の矢印Ｘ方向に角度αだけ
傾けると、Ａ／Ｏ変調器１３に入射される第１乃至第８
の描画光Ｒａ〜Ｒｈの並びが、水平方向から角度２αだ
け前記矢印Ｘ方向に傾く。尚、本実施例では、前記第１
イメージローテータ１１により前記第１乃至第８の描画
光Ｒａ〜Ｒｈの並びを傾けて前記Ａ／Ｏ変調器１３に入
射させるようにしたが、例えば、該Ａ／Ｏ変調器１３を
回転支持手段（図示せず）により回転可能に支持させ、
該回転支持手段で前記Ａ／Ｏ変調器１３自体を前記矢印
Ｘ方向に回転させることで、該Ａ／Ｏ変調器１３に入射
される第１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈの並びを傾ける
ようにしてもよく、この場合には、前記回転支持手段が
入射位置調整手段に相当する。

【００２０】Ａ／Ｏ変調器１３は、その正面図である図
３に示すように、結晶体１３０１と、その上面１３０３
に設けられた８つのトランスデューサ１３０５ａ〜１３
０５ｈとを備える８チャンネル型のもので、第１イメー
ジローテータ１１により並びが傾けられた第１乃至第８
の描画光Ｒａ〜Ｒｈは、Ａ／Ｏ変調器１３の正面１３０
７にそれぞれ入射される。これら第１乃至第８の描画光
Ｒａ〜Ｒｈは、変調信号出力回路１５から各トランスデ
ューサ１３０５ａ〜１３０５ｈに入力される変調信号に
より、描画パターンに応じてそれぞれ変調され、変調さ
れた第１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈは、偏光ビームス
プリッタ１７を通過し、反射ミラー１９で反射されてポ
リゴンミラー２１に導かれる。

【００２１】ところで、前記第１乃至第８の描画光Ｒａ
〜Ｒｈは、第１イメージローテータ１１又はＡ／Ｏ変調
器１３の前記回転支持手段により、Ａ／Ｏ変調器１３で
変調されるタイミングを順次遅延させるためにその並び
が傾けられ、この並びの傾きは、変調タイミングの遅延
だけでなく、各描画光Ｒａ〜Ｒｈを離散させ互いの干渉
を防ぐことにも寄与するが、各描画光Ｒａ〜Ｒｈの変調
タイミングの遅延に必要な並びの傾きと、各描画光Ｒａ
〜Ｒｈを離散させるのに必要な並びの傾きとは必ずしも
一致しない。そこで、本実施例では、反射ミラー１９と
ポリゴンミラー２１の間に第２イメージローテータ２０
（傾き調整用光学素子に相当）を介設し、前記第１イメ
ージローテータ１１によりＡ／Ｏ変調器１３での変調タ
イミングの遅延に必要な並びに傾けた各描画光Ｒａ〜Ｒ
ｈを、該第２イメージローテータ２０により各描画光Ｒ
ａ〜Ｒｈの離散に必要な並びに傾ける構成としている。
そして、第２イメージローテータ２０を通過した第１乃
至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈはポリゴンミラー２１によ
り、図１中矢印Ｙで示す主走査方向に走査偏向され、描
画用走査光となってｆθレンズ２３（走査レンズに相
当）を通過し、さらに偏光ビームスプリッタ２５を通過
して感光ドラム等の走査対象２７（描画面に相当）に照
射される。

【００２２】図４は、第１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈ
をポリゴンミラー２１で主走査方向Ｙに走査偏向して得
た第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈで走査さ
れる、ある瞬間における走査対象２７上の箇所を示す図
であり、これに示すように、本実施例の光走査装置１で
は、第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈによ
り、走査対象２７上の、前記主走査方向Ｙ及び該主走査
方向Ｙに直交する副走査方向Ｚとにそれぞれ間隔を置い
た箇所２７ａ〜２７ｈが同時に走査される。そして、前
記第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈが走査対
象２７上の所定の走査範囲を前記主走査方向Ｙに走査し
た後には、図１（ａ）に示すように、モータ２８（補助
走査手段）の駆動による走査対象２７の回転等により、
前記走査対象２７よりもレーザビーム発振器２側の光走
査装置１部分で構成される光走査手段１０１に対する該
走査対象２７の相対位置が副走査方向Ｚにずらされ、こ
の状態で、副走査方向Ｚにおいて前記所定の走査範囲に
連続する走査対象２７上の他の所定の走査範囲に対し、
前記第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈによる
主走査方向Ｙへの走査が行われ、以後、これらが繰り返
し行われる。

【００２３】即ち、走査対象２７上の副走査方向Ｚにお
ける最も上流側の箇所２７ａに照射される第１の描画用
走査光Ｒ１ａは、副走査方向Ｚにおける次の上流側の箇
所２７ｂに照射される第２の描画用走査光Ｒ１ｂより
も、主走査方向Ｙに先行しており、第２の描画用走査光
Ｒ１ｂは第３の描画用走査光Ｒ１ｃよりも、主走査方向
Ｙに先行している。以下同様に、第３の描画用走査光Ｒ
１ｃは第４の描画用走査光Ｒ１ｄよりも、第４の描画用
走査光Ｒ１ｄは第５の描画用走査光Ｒ１ｅよりも、第５
の描画用走査光Ｒ１ｅは第６の描画用走査光Ｒ１ｆより
も、第６の描画用走査光Ｒ１ｆは第７の描画用走査光Ｒ
１ｇよりも、第７の描画用走査光Ｒ１ｇは第８の描画用
走査光Ｒ１ｈよりも、それぞれ主走査方向Ｙに先行して
いる。これにより、本実施例の光走査装置１では、副走
査方向Ｚに隣接する各描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈ間で
干渉が生じることが防止される。

【００２４】そして、Ａ／Ｏ変調器１３の正面１３０７
に入射される第１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈの入射位
置１３０９ａ〜１３０９ｈと、それぞれに対応するトラ
ンスデューサ１３０５ａ〜１３０５ｈとの距離Ｌａ〜Ｌ
ｈは、Ａ／Ｏ変調器１３の音波伝搬速度を加味し、第８
の描画用走査光Ｒ１ｈに対する第１乃至第７の描画用走
査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｇの前記主走査方向Ｙにおける先行量
に反比例して、距離Ｌａから距離Ｌｈへと順次に長くな
るように設定されている。

【００２５】一方、ビームスプリッタ３により分割され
たモニタ光Ｍは、λ／２板２９により偏光面を９０°回
転され、反射ミラー３１で反射されて偏光ビームスプリ
ッタ１７に導かれ、該偏光ビームスプリッタ１７及び反
射ミラー１９でさらに反射され、第２イメージローテー
タ２０を経てポリゴンミラー２１に導かれて、このポリ
ゴンミラー２１により前記主走査方向Ｙに走査偏向され
る。ポリゴンミラー２１により前記主走査方向Ｙに走査
偏向されたモニタ光Ｍは、モニタ用走査光Ｍ１となって
前記第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈと併せ
てｆθレンズ２３を通過し、その後、偏光ビームスプリ
ッタ２５で反射されて、前記走査対象２７と等価な位置
に配設されたスケール３３に照射される。尚、前記モニ
タ光Ｍは第１の描画光Ｒａと異なる入射角度でポリゴン
ミラー２１に入射され、従って、モニタ用走査光Ｍ１は
第１の描画用走査光Ｒ１ａよりも主走査方向Ｙに先行
し、モニタ用走査光Ｍ１がｆθレンズ２３を通過するタ
イミングは第１の描画用走査光Ｒ１ａの通過タイミング
より先行する。また、本実施例では、前記ポリゴンミラ
ー２１と偏光ビームスプリッタ２５の間で、前記モニタ
用走査光Ｍ１と第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ
１ｈが併せて主走査方向Ｙに走査される空間部分が所定
走査領域に相当する。

【００２６】図５は、モニタ光Ｍをポリゴンミラー２１
で主走査方向Ｙに走査偏向して得たモニタ用走査光Ｍ１
が照射されるスケール３３を示す斜視図であり、該スケ
ール３３は、図１（ｂ）に示すように、前記走査対象２
７と光学的に等価な位置に配設されている。前記スケー
ル３３は、モニタ用走査光Ｍ１の走査方向、つまり前記
主走査方向Ｙに沿う長さが前記主走査方向Ｙにおける前
記走査対象２７の幅に相当する寸法で形成され、該スケ
ール３３には、前記主走査方向Ｙに間隔を置いて複数の
スリット３５が列設されている。スケール３３に照射さ
れそのスリット３５を通過したモニタ用走査光Ｍ１は、
光検出器３７（図１（ｂ）、受光素子に相当）で検出さ
れ、光検出器３７からは、モニタ用走査光Ｍ１がスリッ
ト３５を通過したタイミングに応じたパルス間隔のパル
ス信号が出力され、不図示の分周回路において、スリッ
ト３５の数を走査対象２７上での印字ドット数に対応さ
せるために数十分の１に分周された後、前記変調信号出
力回路１５にスケールクロックとして入力される。

【００２７】変調信号出力回路１５は、前記第１乃至第
８の描画光Ｒａ〜Ｒｈにより走査対象２７上に描画する
パターンのデータ（描画データ）を保持するメモリ（図
示せず）を備えており、これに保持された描画データ
は、前記分周回路からの前記スケールクロックに応じた
速度で読み出され、Ａ／Ｏ変調器１３の各トランスデュ
ーサ１３０５ａ〜１３０５ｈに変調信号として入力され
る。

【００２８】以上の構成及び動作による本実施例の光走
査装置１では、Ａ／Ｏ変調器１３の各トランスデューサ
１３０５ａ〜１３０５ｈに変調信号が入力されると、各
トランスデューサ１３０５ａ〜１３０５ｈでその変調信
号が音波に変換されて、第１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒ
ｈの入射位置１３０９ａ〜１３０９ｈに向けて伝搬され
る。このとき、トランスデューサ１３０５ａに入力され
音波に変換された変調信号は、トランスデューサ１３０
５ｂに入力され音波に変換された変調信号が第２の描画
光Ｒｂの入射位置１３０９ｂに到達するよりも、第１の
描画用走査光Ｒ１ａが第２の描画用走査光Ｒ１ｂより主
走査方向Ｙに先行する量に応じた時間だけ早く、第１の
描画光Ｒａの入射位置１３０９ａ到達し、その分だけ第
２の描画光Ｒｂよりも早いタイミングで第１の描画光Ｒ
ａが変調信号により変調される。

【００２９】以下同様に、入射位置１３０９ｂ，１３０
９ｃ，１３０９ｄ，１３０９ｅ，１３０９ｆ，１３０９
ｇには、入射位置１３０９ｃ，１３０９ｄ，１３０９
ｅ，１３０９ｆ，１３０９ｇ，１３０９ｈよりも、第２
乃至第７の描画用走査光Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｇが第３乃至第８
の描画用走査光Ｒ１ｃ〜Ｒ１ｈより主走査方向Ｙに先行
する量に応じた時間だけそれぞれ早く、各トランスデュ
ーサ１３０５ａ〜１３０５ｈに入力され音波に変換され
た変調信号が到達し、その到達した変調信号により、各
入射位置１３０９ｂ〜１３０９ｈに入射された第２乃至
第８の描画用走査光Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｈが変調される。

【００３０】従って、変調信号出力回路１５からの変調
信号によるＡ／Ｏ変調器１３での変調が、第１乃至第８
の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈ相互の前記主走査方向Ｙ
における先行量に応じて、タイミングをずらして行わ
れ、これにより、Ａ／Ｏ変調器１３による第２乃至第８
の描画光Ｒｂ〜Ｒｈの変調タイミングが、それらを走査
偏向した第２乃至第８の描画用走査光Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｈで
走査対象２７上の所定の走査範囲が走査されるタイミン
グと一致する。

【００３１】また、本実施例の光走査装置１では、前記
不図示の分周回路による前記光検出器３７からのパルス
信号の分周処理や、Ａ／Ｏ変調器１３が変調信号出力回
路１５からの変調信号に基づいて行う前記第１の描画用
走査光Ｒ１ａの変調処理等に多少の時間がかかる。そこ
で、本実施例の光走査装置１では、第１の描画用走査光
Ｒ１ａに対するモニタ用走査光Ｍ１のｆθレンズ２３の
通過タイミングの先行量と、上述した分周処理や変調処
理等にかかる時間分とに応じて、Ａ／Ｏ変調器１３への
第１の描画光Ｒａの入射位置１３０９ａとトランスデュ
ーサ１３０５ａとの距離Ｌａを設定している。

【００３２】従って、前記スケールクロックに応じたＡ
／Ｏ変調器１３での変調の際に、前記第１の描画光Ｒａ
が、前記ｆθレンズ２３の誤差特性を打ち消す特性を与
えられるタイミングと、該第１の描画光Ｒａを走査偏向
した前記第１の描画用走査光Ｒ１ａがｆθレンズ２３を
通過してその誤差特性の影響を受けるタイミングとが一
致する。

【００３３】これにより、先に述べた、Ａ／Ｏ変調器１
３による第２乃至第８の描画光Ｒｂ〜Ｒｈの変調タイミ
ングが、それらを走査偏向した第２乃至第８の描画用走
査光Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｈで走査対象２７上の所定の走査範囲
が走査されるタイミングと一致することとあいまって、
前記スケールクロックに応じたＡ／Ｏ変調器１３での変
調の際に、前記第２乃至第８の描画光Ｒｂ〜Ｒｈが、前
記ｆθレンズ２３の誤差特性を打ち消す特性を与えられ
るタイミングと、該第２乃至第８の描画光Ｒｂ〜Ｒｈを
走査偏向した前記第２乃至第８の描画用走査光Ｒ１ｂ〜
Ｒ１ｈがｆθレンズ２３を通過してその誤差特性の影響
を受けるタイミングとが一致する。

【００３４】このため、本実施例の光走査装置１によれ
ば、先に、Ａ／Ｏ変調器１３による変調の際に第１乃至
第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈに与えられた、ｆθレンズ２３
の誤差特性を打ち消す特性で、それら第１乃至第８の描
画光Ｒａ〜Ｒｈを走査偏向した第１乃至第８の描画用走
査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈが前記ｆθレンズ２３を通過する際
に受ける該ｆθレンズ２３の誤差特性の影響を相殺し打
ち消すことができ、走査対象２７上に等しくないドット
間隔で描画が行われてしまう不具合の発生を防止し、変
調のリニアリティーを向上させることができる。

【００３５】尚、上述した第１実施例では、前記第１乃
至第８の描画光Ｒａ〜ＲｈのＡ／Ｏ変調器１３への入射
位置１３０９ａ〜１３０９ｈから、各トランスデューサ
１３０５ａ〜１３０５ｈまでの距離Ｌａ〜Ｌｈを変える
ことで、Ａ／Ｏ変調器１３による前記第１乃至第８の描
画光Ｒａ〜Ｒｈの変調タイミングを変えるようにした
が、各トランスデューサ１３０５ａ〜１３０５ｈへの変
調信号の入力タイミングを電気的に遅延させて、前記第
１乃至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈの変調タイミングを変え
るようにしてもよい。

【００３６】図６は本発明の第２実施例に係り、各トラ
ンスデューサ１３０５ａ〜１３０５ｈへの変調信号の入
力タイミングを電気的に遅延させるディレイブロックを
備えた変調信号出力回路のブロック図である。図６に示
す変調信号出力回路３９は、図１（ａ）に示す第１実施
例の変調信号出力回路１５に代えて用いられるもので、
図１（ｂ）に想像線で示すように、前記光検出器３７に
接続される。前記変調信号出力回路３９は、前記第１乃
至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈの数に応じた８個のディレイ
ブロック３９０１ａ，３９０１ｂ，３９０１ｃ，・・
・，３９０１ｈ（ディレイ手段に相当）及び描画データ
メモリ３９０３ａ，３９０３ｂ，３９０３ｃ，・・・，
３９０３ｈ（記憶手段に相当）を備えている。ディレイ
ブロック３９０１ａは、前記スケールクロックを遅延さ
せるもので、図７に示すようにシリアル／パラレル変換
回路３９０５ａ、メモリ３９０７ａ、パラレル／シリア
ル変換回路３９０９ａ、及びタイミング生成回路３９１
１ａを備える。

【００３７】シリアル／パラレル変換回路３９０５ａに
は、前記不図示の分周回路で分周された前記スケールク
ロックが入力され、該シリアル／パラレル変換回路３９
０５ａにより、タイミング生成回路３９１１ａからのサ
ンプリングクロックのタイミングでスケールクロックの
パラレル変換が行われる。パラレル変換後のスケールク
ロックは、タイミング生成回路３９１１ａからの書き込
みクロックに応じてメモリ３９０７ａに一時記憶され、
その後、タイミング生成回路３９１１ａからの読み出し
クロックに応じてメモリ３９０７ａからパラレル／シリ
アル変換回路３９０９ａに出力される。パラレル／シリ
アル変換回路３９０９ａでは、メモリ３９０７ａから読
み出されたスケールクロックのシリアル変換が、タイミ
ング生成回路３９１１ａからのサンプリングクロックの
タイミングで行われ、シリアル変換後のスケールクロッ
クは、パラレル／シリアル変換回路３９０９ａから描画
データメモリ３９０３ａに出力される。

【００３８】このディレイブロック３９０１ａでは、タ
イミング生成回路３９１１ａが、全体制御用の不図示の
ＣＰＵにより動作制御され、これにより、メモリ３９０
７ａに対する書き込みクロックの出力から読み出しクロ
ックの出力までのタイミングが、モニタ用走査光Ｍ１と
第１の描画用走査光Ｒ１ａとの前記主走査方向Ｙにおけ
る先行量の違いに応じたタイミングに調整される。尚、
他のディレイブロック３９０１ｂ，３９０１ｃ，・・
・，３９０１ｈは、ディレイブロック３９０１ａと同様
に構成されており、それらのタイミング生成回路（図示
せず）では、前記不図示のＣＰＵの制御により、メモリ
（図示せず）に対する書き込みクロックの出力から読み
出しクロックの出力までのタイミングが、第１乃至第８
の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈ相互の前記主走査方向Ｙ
における先行量の違いに応じたタイミングに調整され
る。従って、各ディレイブロック３９０１ｂ，３９０１
ｃ，・・・，３９０１ｈでも、前記ディレイブロック３
９０１ａと同様に、前記スケールクロックの遅延動作が
行われ、それらのパラレル／シリアル変換回路でシリア
ル変換されたスケールクロックは、それぞれ描画データ
メモリ３９０３ｂ，３９０３ｃ，・・・，３９０３ｈに
出力される。

【００３９】描画データメモリ３９０３ａ，３９０３
ｂ，３９０３ｃ，・・・，３９０３ｈには、前記第１乃
至第８の描画光Ｒａ〜Ｒｈにより走査対象２７上に描画
するパターンのデータ、つまり前記描画データが保持さ
れており、各描画データメモリ３９０３ａ，３９０３
ｂ，３９０３ｃ，・・・，３９０３ｈに保持された描画
データは、前記各ディレイブロック３９０１ａ，３９０
１ｂ，３９０１ｃ，・・・，３９０１ｈから出力された
前記スケールクロックに応じた速度で読み出され、Ａ／
Ｏ変調器１３の各トランスデューサ１３０５ａ，１３０
５ｂ，１３０５ｃ，・・・，１３０５ｈに変調信号とし
て入力される。

【００４０】このような構成の変調信号出力回路３９を
用いる本実施例の光走査装置では、Ａ／Ｏ変調器１３の
各トランスデューサ１３０５ａ〜１３０５ｈに入力され
る変調信号が、前記変調信号出力回路３９によりそれぞ
れ個別に遅延されるため、第１実施例の光走査装置１に
おける、前記集光レンズ９とＡ／Ｏ変調器１３との間の
第１イメージローテータ１１を省略して、第１乃至第８
の描画光Ｒａ〜Ｒｈを水平に並べた状態でＡ／Ｏ変調器
１３の正面１３０７に入射させ、前記入射位置１３０９
ａ〜１３０９ｈから各トランスデューサ１３０５ａ〜１
３０５ｈまでの距離Ｌａ〜Ｌｈを、全て距離Ｌａに等し
くする。このように構成することにより、第２実施例の
光走査装置によっても、第１実施例の光走査装置１と同
様の効果を得ることができる。

【００４１】尚、図６に示した本実施例の変調信号出力
回路３９では、前記不図示の分周回路からのスケールク
ロックを、各ディレイブロック３９０１ａ，３９０１
ｂ，３９０１ｃ，・・・，３９０１ｈで、モニタ用走査
光Ｍ１と第１乃至第８の描画用走査光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｈと
の前記主走査方向Ｙにおける先行量の違いに応じて、そ
れぞれ個別に遅延させる構成とした。しかし、変調信号
出力回路の構成はこれに限定されず、例えば、初段のト
ランスデューサで前記不図示の分周回路からのスケール
クロックを所定時間遅延させ、これを初段の描画データ
メモリに出力すると共に次段のトランスデューサに出力
し、この次段のトランスデューサで前記不図示の分周回
路からのスケールクロックを所定時間遅延させ、これを
次段の描画データメモリに出力すると共にさらに次段の
トランスデューサに出力させ、以後これを繰り返す構成
としてもよい。

【００４２】また、第１及び第２実施例を通じ、光走査
装置各部の構成は上述の構成に限定されず、例えばモニ
タ光の光源が描画光の光源とは別に設けられている構成
の光走査装置や、複数の描画光に応じて複数の光源を有
している構成の光走査装置、走査対象上を同時に走査す
る描画光が８本以外である構成の光走査装置にも本発明
は適用可能である。さらに、第１及び第２実施例では、
図１（ｂ）に示すように、スケール３３に照射されその
スリット３５を通過したモニタ用走査光Ｍ１を光検出器
３７で検出する構成としたが、本発明は、図８に示すよ
うに、偏光ビームスプリッタ２５側の面が反射面３４ａ
に形成され、且つ、前記主走査方向Ｙに間隔を置いて複
数のスリット（図示せず）が列設されたスケール３４の
スリット間の反射面３４ａ部分で反射されたモニタ用走
査光Ｍ１を光検出器３７で検出する構成の光走査装置に
も適用可能である。また、モニタ用走査光Ｍ１と第１の
描画用走査光Ｒ１ａのどちらが前記主走査方向Ｙ及び副
走査方向Ｚに先行するかと、第１乃至第７の描画用走査
光Ｒ１ａ〜Ｒ１ｇと対応する第２乃至第８の描画用走査
光Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｈのどちらが前記主走査方向Ｙ及び副走
査方向Ｚに先行するかは任意である。そして、特に第２
実施例の構成は、描画光の変調をＡ／Ｏ変調器以外のも
ので行う光走査装置にも当然適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、描画面
の副走査方向にそれぞれ間隔を置いた箇所を複数の描画
光で主走査方向に走査させると共に、所定走査領域内で
モニタ光を前記複数の描画光と併せて前記主走査方向に
走査させ、且つ、前記複数の描画光と前記モニタ光を前
記主走査方向に同時に反復して走査させる走査レンズを
有する光走査手段と、前記モニタ光の前記所定走査領域
内での複数の位置を識別するための複数のスケールクロ
ックを発生するスケールクロック発生器と、前記複数の
描画光を変調する変調手段とを備える光走査装置におい
て、前記光走査手段は、前記副走査方向において隣接す
る描画光どうしが前記主走査方向における前記所定走査
領域内の同一領域部分を通過するタイミングが互いに異
なり、且つ、前記モニタ光による前記所定走査領域の走
査が前記複数の描画光による前記所定走査領域の走査よ
りも前記主走査方向において先行するように構成され、
前記変調手段は、前記複数の描画光を個別に変調する複
数のトランスデューサを備え、それら複数のトランスデ
ューサが同一スケールクロックに基づいて駆動されて前
記複数の描画光を変調する際の変調タイミングに所定の
時間差を設けることで、前記モニタ光が前記走査レンズ
のある部分を通過した際に発生したスケールクロックに
基づいて、前記複数の描画光の各々が前記走査レンズの
当該部分を通過する際に変調されるように構成されてい
るものとした。

【００４４】このため、各描画光の変調タイミングを、
それら各描画光で描画面が走査されるタイミングと一致
させ、変調の際に各描画光が走査レンズの誤差特性を打
ち消す特性を与えられるタイミングと、該各描画光が走
査レンズを通過してその誤差特性の影響を受けるタイミ
ングとを一致させることができ、これにより、走査レン
ズの誤差特性を、該特性を打ち消す特性で確実に相殺さ
せ、走査対象上に等しくないドット間隔で描画が行われ
てしまう不具合の発生を防止し、変調のリニアリティー
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の第１実施例による光走査
装置の概略構成図、図１（ｂ）は要部側面図である。

【図２】図２（ａ）は図１に示すイメージローテータの
拡大斜視図、図２（ｂ）は同側面図である。

【図３】図１に示すＡ／Ｏ変調器の正面図である。

【図４】図１に示すポリゴンミラーで走査偏向された第
１乃至第８描画用走査光によるる走査対象上の走査箇所
を示す説明図である。

【図５】図１に示すスケールを示す斜視図である。

【図６】図３に示す各トランスデューサへの変調信号の
入力タイミングを電気的に遅延させるディレイブロック
を備えた本発明の第２実施例に係る変調信号出力回路の
ブロック図である。

【図７】図６に示す各ディレイブロックの概略構成を示
すブロック図である。

【図８】図１（ａ）に示すスケールとして反射型のスケ
ールを用いた光走査装置の要部側面図である。

【符号の説明】

１光走査装置１０１光走査手段３ビームスプリッタ（第１分割光学素子）７ビームスプリッタ（第２分割光学素子）１０１光走査手段１１第１イメージローテータ（入射位置調整手段）１３Ａ／Ｏ変調器１３０１結晶体１３０５ａ〜１３０５ｈトランスデューサ２０第２イメージローテータ（傾き調整用光学素子）２３ｆθレンズ（走査レンズ）２７走査対象（描画面）２８モータ（補助走査手段）３３，３４スケール３５スリット３７光検出器（受光素子）３９０１ｂ，３９０１ｃ，・・・，３９０１ｈディレ
イブロック（ディレイ手段）３９０３ａ，３９０３ｂ，３９０３ｃ，・・・，３９０
３ｈ描画データメモリ（記憶手段）Ｍモニタ光Ｒａ，Ｒｂ，・・・，Ｒｈ描画光Ｙ主走査方向Ｚ副走査方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 G02B 26/10 H04N 1/23

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】描画面の副走査方向にそれぞれ間隔を置
いた箇所を複数の描画光で主走査方向に走査させると共
に、所定走査領域内でモニタ光を前記複数の描画光と併
せて前記主走査方向に走査させ、且つ、前記複数の描画
光と前記モニタ光を前記主走査方向に同時に反復して走
査させる走査レンズを有する光走査手段と、前記モニタ光の前記所定走査領域内での複数の位置を識
別するための複数のスケールクロックを発生するスケー
ルクロック発生器と、前記複数の描画光を変調する変調手段と、を備える光走査装置において、前記光走査手段は、前記副走査方向において隣接する描
画光どうしが前記主走査方向における前記所定走査領域
内の同一領域部分を通過するタイミングが互いに異な
り、且つ、前記モニタ光による前記所定走査領域の走査
が前記複数の描画光による前記所定走査領域の走査より
も前記主走査方向において先行するように構成され、前記変調手段は、前記複数の描画光を個別に変調する複
数のトランスデューサを備え、それら複数のトランスデ
ューサが同一スケールクロックに基づいて駆動されて前
記複数の描画光を変調する際の変調タイミングに所定の
時間差を設けることで、前記モニタ光が前記走査レンズ
のある部分を通過した際に発生したスケールクロックに
基づいて、前記複数の描画光の各々が前記走査レンズの
当該部分を通過する際に変調されるように構成されてい
る、ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】前記複数の描画光及び前記モニタ光の前
記主走査方向への走査に同期して、前記描画面と前記光
走査手段のうち少なくとも一方を前記副走査方向に移動
させる補助走査手段をさらに備える請求項１記載の光走
査装置。
【請求項３】前記変調手段による前記複数の描画光の
変調は、前記スケールクロック発生器から得られる同一
スケールクロックのタイミングに応じて前記各描画光を
それぞれ変調するための変調データを読み取る読取工程
と、該読取工程で読み取った前記変調データに応じ、該
変調データで変調する前記描画光の光源に該描画光のオ
ン、オフ情報を与える変調工程とを経て行われる請求項
１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】前記各描画光の変調データをそれぞれ記
憶する複数の記憶手段と、該各記憶手段から前記変調デ
ータを読み出すタイミングをそれぞれ制御する複数のデ
ィレイ手段とをさらに備え、該各ディレイ手段は前記ス
ケールクロックに基づいて、該ディレイ手段に対応する
前記記憶手段から読み出される変調データにより該変調
データに対応する前記描画光が前記変調手段で変調され
るタイミングが、前記スケールクロックに対応する前記
モニタ光の前記主走査方向における通過箇所を前記描画
光が通過するタイミングと合致するように前記変調デー
タの読み出しタイミングを制御する請求項３記載の光走
査装置。
【請求項５】前記各ディレイ手段は、前記スケールク
ロックのタイミングからそれぞれ個別の所定時間が経過
した後に起動される請求項４記載の光走査装置。
【請求項６】前記各ディレイ手段は、前記スケールク
ロックのタイミングから一定時間が経過する毎に順次起
動される請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】前記変調手段が、前記複数の描画光が透
過する音響光学素子を備えており、前記複数のトランス
デューサは、該音響光学素子に設けられ、前記各ディレ
イ手段により個別に起動される請求項４、５又は６記載
の光走査装置。
【請求項８】前記複数のトランスデューサは相互に等
しい間隔を置いた前記音響光学素子箇所にそれぞれ配置
され、前記複数の描画光は互いに異なる前記音響光学素
子箇所を透過し、隣り合う前記トランスデューサどうし
の間隔と、隣り合う前記音響光学素子箇所どうしの間隔
が等しく設定されている請求項７記載の光走査装置。
【請求項９】前記変調手段が、前記複数の描画光が透
過する音響光学素子を備えており、前記複数のトランス
デューサは、該音響光学素子に設けられ、前記スケール
クロック発生器から得られる同一スケールクロックに応
じて同時に駆動されて前記各描画光が前記主走査方向に
おける前記所定走査領域内の同一領域部分を通過すると
きに、該各描画光を変調する請求項１、２又は３記載の
光走査装置。
【請求項１０】前記各トランスデューサと、該各トラ
ンスデューサにより変調される前記各描画光が透過する
音響光学素子箇所との間隔が、前記スケールクロック発
生器からスケールクロックが出力されてから前記各描画
光が前記音響光学素子を透過するまでの経過時間に対応
して設定されている請求項９記載の光走査装置。
【請求項１１】前記各トランスデューサと、該各トラ
ンスデューサにより変調される前記各描画光が透過する
音響光学素子箇所との間隔が、前記スケールクロック発
生器からスケールクロックが出力されてから、該スケー
ルクロックにより前記トランスデューサが駆動されて該
トランスデューサにより前記描画光が変調されるまでの
経過時間と、前記スケールクロック発生器から前記スケ
ールクロックが出力されてから、前記トランスデューサ
により変調される描画光が前記主走査方向における前記
所定走査領域内の同一領域部分を走査するまでの経過時
間とが等しくなるように設定されている請求項９又は１
０記載の光走査装置。
【請求項１２】前記複数の描画光が互いに異なる前記
音響光学素子箇所を透過するように該各描画光の前記音
響光学素子箇所への入射位置を調整する入射位置調整手
段をさらに備える請求項７、８、９、１０又は１１記載
の光走査装置。
【請求項１３】前記光源は、単一のレーザビーム発振
手段と、該レーザビーム発振手段から発振されたレーザ
ビームを単一の前記描画光と前記モニタ光に分割する第
１分割光学素子と、該単一の描画光を互いに平行な複数
の描画光に分割する第２分割光学素子とを備えて構成さ
れている請求項３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１又は１２記載の光走査装置。
【請求項１４】前記複数の描画光が並ぶ向きを傾ける
傾き調整用光学素子をさらに備え、該傾き調整用光学素
子で並びが傾けられた前記複数の描画光により、前記描
画面で前記主走査方向及び前記副走査方向の双方に交わ
る方向に延在する直線上の互いに間隔を置いた描画面箇
所がそれぞれ走査される請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３記載の光走
査装置。
【請求項１５】前記スケールクロック出力手段は、前
記光走査手段に対する前記描画面の位置と光学的に等価
な位置に配設され、前記主走査方向における前記描画面
の寸法に相当する長さを有しその長手方向に等間隔を置
いて複数のスリットが形成され前記モニタ光が照射され
るスケールと、該各スリットを通り抜けたモニタ光を受
光する受光素子とを備え、該受光素子が前記各スリット
を通り抜けたモニタ光を受光する時間間隔に基づいて複
数の前記スケールクロックを出力するように構成されて
いる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４記載の光走査装置。
【請求項１６】前記スケールクロック出力手段は、前
記光走査手段に対する前記描画面の位置と光学的に等価
な位置に配設され、前記主走査方向における前記描画面
の寸法に相当する長さを有しその長手方向に等間隔を置
いて複数の光反射面が形成され前記モニタ光が照射され
るスケールと、該各光反射面で反射されたモニタ光を受
光する受光素子とを備え、該受光素子が前記各スリット
を通り抜けたモニタ光を受光する時間間隔に基づいて複
数の前記スケールクロックを出力するように構成されて
いる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４記載の光走査装置。