JP3543473B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子計算機から送られてくるコード化された信号を高速に印字出力する電子写真方式の記録装置において、レーザビーム等のビームを電子計算機等からの信号に応じて偏向、変調制御する光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子計算機からの画像情報の記録を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が用いられている。以下、このような記録装置に用いられる従来の光走査装置について図１０を用いて説明する。図１０は従来の光走査装置７１を示す平面図である。
【０００３】
光走査装置７１は、主として、筐体７２と感光ドラム７３から成る。筐体７２は、記録媒体である感光ドラム７３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての部材、即ちレーザユニット７６、シリンドリカルレンズ７７、ポリゴンミラー７８、結像レンズ７９、ビーム検出器ユニット８０を備えている。
【０００４】
レーザユニット７６は、半導体レーザ７４とコリメータレンズ７５とから構成されている。このうち、半導体レーザ７４は、レーザビームを水平方向に発振するものである。また、コリメータレンズ７５は、半導体レーザ７４から発振されたレーザビームを入射可能に設置されている。このコリメータレンズ７５を通過したレーザビームは、コリメータレンズ７５の光軸と一致した平行ビームとなる。
【０００５】
シリンドリカルレンズ７７は、コリメータレンズ７５より出射されたレーザビームを、６面の反射面を有する正六角形状のポリゴンミラー７８の１つの反射面上に入射させる。
ポリゴンミラー７８は、高精度の軸受けに支えられた軸に取りつけられ、定速回転する図示しないモータにより駆動される。このモータの駆動により回転するポリゴンミラー７８によって、レーザビームはほぼ水平に掃引されて等角速度で偏向される。尚、ポリゴンミラー７８は主にアルミニウムを材料として形成されており、その作成の際には一般に切削加工法が用いられる。また、モータの種類としては、公知のヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等が挙げられる。これらは、磁気駆動力により回転力を得ることからコイルの巻線や、鉄板を含む磁気回路をモータ内に形成することが必要となるため、その容積は比較的大きなものとなる。
【０００６】
結像レンズ７９は、ｆθ特性を有するレンズであり、ポリゴンミラー７８によりほぼ水平に掃引されて出射したレーザビームを感光ドラム７３上にスポット光として結像させるものである。
ビーム検出器ユニット８０は、画像領域を妨げない範囲に設けられ、１個の反射ミラー８１と小さな入射スリットを有するスリット板８２と応答速度の速い光電変換素子基板８３から成る。上記ポリゴンミラー７８により掃引されたレーザビームがスリット板８２を介して光電変換素子基板８３に入射すると、光電変換素子基板８３はレーザビームの位置を検出したことを表す検出信号を図示しないレーザビーム出射制御装置に出力する。
【０００７】
図示しないレーザビーム出射制御装置は、この検出信号により感光ドラム７３上に画像データに応じた光情報を与えるための半導体レーザ７４への入力信号のスタートタイミングを制御している。
上記のごとく画像信号に応じて変調されたレーザビームは感光ドラム７３に照射され、公知の電子写真プロセスにより顕像化された後、普通紙等の転写材上に転写定着されハードコピーとして出力される。
【０００８】
しかし、従来の光走査装置７１では、上述した通り、アルミニウム製のポリゴンミラーや、それを駆動するためのヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等を使用しているため、外形形状、重量とも一般的に大きくなってしまい、この光走査装置を組み込んだ記録装置の小型化に寄与し得ないという問題点があった。
【０００９】
この点に鑑み、特公昭６０−５７０５２号公報、特公昭６０−５７０５３号公報、実公平２−１９７８３号公報、実公平２−１９７８４号公報、実公平２−１９７８５号公報に記載されているような、水晶基板を用いる機械振動子の表面にレーザビームを反射するための反射鏡を形成してなる光偏向素子を有する光走査装置も提案されている。
【００１０】
例えば、特公昭６０−５７０５２号には、図１１に示すように、バネ部９２、９３によってフレーム９１に支持された可動部９４と、この可動部９４に設けられた反射鏡９５及びコイルパターン９６とを備えた光偏向素子９０が開示されている。この光偏向素子９０は、コイルパターン９６を磁界中に配置した状態でコイルパターン９６に電流を流すことにより偏向面即ち反射鏡９５の鏡面を正弦的に往復振動させ、反射鏡９５に入射する光ビームを偏向走査するものである。なお、この往復振動の周波数を偏向周波数と称する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６０−５７０５２号等に開示された光偏向素子９０を用いた光走査装置では、光偏向素子９０を大量生産する際に個々の光偏向素子が有する偏向周波数のばらつきが生じたり、温湿度変化や経時変化によって偏向周波数に変化が生じることがあった。
【００１２】
従って、光偏向素子９０にて偏向される光ビームの偏向角速度は、各光偏向素子９０によって大きな個体差が出たり、環境変化に起因する変動が生じたりするため、このような光偏向素子９０を用いた光走査装置を画像記録装置に用いて、往復走査を行う場合、往路での走査終了位置と復路での走査開始位置がずれて画質が悪化するという問題点があった。
【００１３】
また、往復振動の片方向のみを光走査に用いる場合にはこのような問題は生じないが、光走査に利用されない無効時間が大きくなるため、往復走査を行う場合と同速度で画像を記録するためには、画像情報の変調周波数を大きくしなければならず、結果的に発振器、ＡＳＩＣ等のコストアップにつながった。
【００１４】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するためになされたものであり、偏向面が正弦揺動して往復走査を行う際に画質が悪化することのない光走査装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段とを備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と
を備え、
前記出射制御手段は、往路の走査開始時から走査終了時までの時間と復路の走査開始時から走査終了時までの時間が一致するように前記光ビーム出射手段を制御すると共に、往路の走査終了後、前記時間Ｔ１が経過した時点で復路の走査を開始するように前記光ビーム出射手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
かかる請求項１記載の光走査装置では、光ビーム出射手段により出射された光ビームは、光偏向手段の偏向面に入射される。この偏向面は正弦揺動するため、入射した光ビームは偏向して被走査媒体に向かう。出射制御手段は、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように光ビーム出射手段を制御する。例えば、往路において、光偏向手段の偏向面が正弦揺動して被走査媒体上の所定の位置（走査開始位置）に光ビームを到達させ得る角度になったときに、出射制御手段はそのタイミングで光ビーム出射手段により光ビームを出射させる。すると、光ビームは偏向面に入射した後、偏向して被走査媒体の走査開始位置に照射され、光偏向手段の偏向面が正弦揺動するに従って光ビームは被走査媒体を往路走査する。そして、光偏向手段の偏向面が被走査媒体上の所定の位置（走査終了位置）に光ビームを到達させ得る角度になったときに、そのタイミングで光ビーム出射手段からの光ビームの出射を停止させる。これにより往路走査が完了する。偏向面が正弦揺動を開始して１／２周期を過ぎたあとの復路においても、往路と同様にして走査を行う。このようにして、出射制御手段は、光ビームが被走査媒体上を往復走査するように光ビーム出射手段を制御するのである。
【００１７】
ここで、請求項１記載の光走査装置では、偏向周波数測定手段は光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定し（例えば周期を測定しその周期の逆数を偏向周波数として求めてもよい）、時間調整手段はこの偏向周波数ｆに応じて往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する。これは、偏向周波数ｆが当初の値から変動すると角速度も変動するため、光偏向手段の偏向面をある定められた角度だけ変位させるにはその角速度に応じた時間を設定する必要があるからである。
【００１８】
そして、出射制御手段は、往路の走査終了後、時間Ｔ１が経過した時点で復路の走査を開始するように光ビーム出射手段を制御する。これにより、往路の走査終了位置と復路の走査開始位置とが一致する。また、出射制御手段は、往路の走査開始時から走査終了時までの時間と復路の走査開始時から走査終了時までの時間が一致するように光ビーム出射手段を制御する。このとき、前述のように往路の走査終了位置と復路の走査開始位置とは一致しているため、復路の走査終了位置は往路の走査開始位置に一致する。このため、たとえ光偏向手段の偏向面の偏向周波数、偏向角速度が経時的に変動したとしても、上記のように出射制御手段により補償されるため、往路と復路の走査領域がずれることがない。
【００１９】
このように、請求項１記載の光走査装置によれば、偏向面が正弦揺動して往復走査を行う際、たとえ経時的に光偏向手段の偏向面の偏向周波数が変化したとしても、これをアクティブに（つまりリアルタイムに）補償できるため、画質が悪化することはないという効果が得られる。また、従来のポリゴンミラーを用いる光走査装置に比べて、正弦揺動する偏向面を有する光偏向手段を用いているため、外形形状、重量とも小さくできるという効果も得られる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置であって、光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段を備え、前記時間調整手段は、前記時間Ｔ１を下記式（１）に基づいて調整することを特徴とする。
【００２１】
【数３】
【００２２】
ただし、Ａは、前記光偏向手段の偏向面の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置まで光ビームが走査される時間であり、Ｃは、前記光ビーム検出手段に光ビームが入射するときの、前記偏向面で反射された光ビームの進行方向を示す直線と前記偏向面の振動の中心とがなす角度であり、Ｔ３は、往路において前記光ビーム検出手段に光ビームが入射してから走査開始位置に達するまでの時間である。
【００２３】
かかる請求項２記載の光走査装置では、時間Ｔ１を上記式（１）に基づいて調整する。ここで、往路について見ると、最大角度Ａの最も往路よりの位置から光ビーム検出手段に光ビームが入射するまでの時間をＴａとすると、下記式（４）、（５）が得られる。この２式より上記式（１）を導くことができる。つまり、上記式（１）は、正弦揺動を行う偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、往路の走査終了位置と復路の走査開始位置が一致するための時間Ｔ１の条件を導き出したものである。
【００２４】
【数４】
【００２５】
このように、請求項２記載の光走査装置によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。
請求項３記載の発明は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段とを備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と、
光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路において前記光ビーム検出手段に光ビームが入射した時から走査開始時までの同期時間Ｔ３を調整する同期時間調整手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２６】
かかる請求項３記載の光走査装置では、請求項１と同様の偏向周波数測定手段、時間調整手段を備えているうえ、光ビーム検出手段が、光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出し、同期時間調整手段が、偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて往路において光ビーム検出手段に光ビームが入射した時から走査開始時までの同期時間Ｔ３を調整する。つまり、偏向周波数ｆに応じて光ビーム検出手段に光ビームが入射してから往路の走査を開始するまでの同期時間Ｔ３を調整することにより、光偏向手段の偏向面の偏向周波数の変動によって生じる往路の走査開始位置のずれをアクティブに（リアルタイムに）補償するのである。
【００２７】
このように、請求項３記載の光走査装置によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、往復走査を繰り返し行ったとしても往路走査はアクティブに補償されて同じ走査開始位置からスタートするため、走査媒体上の縦方向に並ぶ往路の走査開始位置はジグザグになったりせず、きれいに揃うという効果が得られる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置であって、前記時間調整手段は前記時間Ｔ１を下記式（２）に基づいて調整し、前記同期時間調整手段は前記同期時間をＴ３を下記式（３）に基づいて調整することを特徴とする。
【００２９】
【数５】
【００３０】
ただし、Ａは、前記光偏向手段の偏向面の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置まで光ビームが走査される時間であり、Ｃは、前記光ビーム検出手段に光ビームが入射するときの、前記偏向面で反射された光ビームの進行方向を示す直線と前記偏向面の振動の中心とがなす角度である。
【００３１】
かかる請求項４記載の光走査装置では、時間Ｔ１を上記式（２）に基づいて調整し、同期時間Ｔ３を上記式（３）に基づいて調整する。ここで、上記式（２）は、正弦揺動を行う光偏向手段の偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、偏向周波数が変動した場合でも往路の走査終了位置と復路の走査開始位置が一致するための時間Ｔ１の条件を導き出したものであり、上記式（３）は、正弦揺動を行う光偏向手段の偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、偏向周波数が変動した場合でも往路の走査開始位置が常に一定になる同期時間Ｔ３の条件を導き出したものである。
【００３２】
このように、請求項４記載の光走査装置によれば、請求項３と同様の効果を得ることができる。
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の光走査装置であって、前記偏向周波数測定手段として、前記光ビーム検出手段を用いることを特徴とする。
【００３３】
かかる請求項５記載の光走査装置では、例えば光ビーム検出手段が光ビームを検出した後再び光ビームを検出するまでの時間を偏向周期として測定し、この偏向周期に基づいて偏向周波数（つまり偏向周期の逆数）を求めることができる。このように、請求項５記載の光走査装置によれば、請求項２〜４記載の発明の効果に加えて、偏向周波数測定手段として光ビーム検出手段を用いるため、追加の部材を用いる必要がなく、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
［第１実施例］
図１は第１実施例の光走査装置の概略説明図、図２は光偏向素子の斜視図である。
【００３５】
光走査装置１の筐体２は、被走査媒体である感光ドラム３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての部材、即ちレーザユニット２５（本発明の光ビーム出射手段）、偏向器１０（本発明の光偏向手段）、ビーム検出器１４（本発明の光ビーム検出手段）、制御ユニット５０（本発明の出射制御手段）を備えている。
【００３６】
レーザユニット２５は、筐体２の一部位である円筒開口部６に一体化されて固定され、半導体レーザ４とコリメータレンズ５と鏡筒７とから構成されている。このうち、半導体レーザ４は、外部から入力される画像信号に従って強弱に変調されたレーザビームを出射し、コリメータレンズ５に入射させる。また、コリメータレンズ５は、円筒形状のガラスレンズからなり、半導体レーザ４から出射されたレーザビームを受けて平行なレーザ光として鏡筒７の開口から出射させるものである。このような円筒形状のレンズとしては、円筒軸垂直方向に屈折率分布を持ったＧＲＩＮレンズが知られている。鏡筒７は、樹脂成型品からなり、コリメータレンズ５を、鏡筒７の外形円筒面の中心軸と、コリメータレンズ５の光軸がほぼ一致するように保持するものである。半導体レーザ４とコリメータレンズ５は、半導体レーザ４の発光点がコリメータレンズ５の光軸に略一致し、また半導体レーザ４の発光点がコリメータレンズ５の焦点に一致するように調整される。これらを調整することにより半導体レーザ４より放射されたレーザビームはコリメータレンズ５を通過後、コリメータレンズ５の光軸と略一致した平行ビームとなり、鏡筒７の開口により平行ビームの断面形状が所定の形状となるべく規制されて出射される。
【００３７】
偏向器１０は、光偏向素子９とその光偏向素子９を正弦振動させるための駆動部１１とからなり、筐体２に配設されている。この光偏向素子９の構成について、図２を参照して説明する。光偏向素子９を構成するフレーム４１には、上部及び下部に一体形成されたバネ部４２、４３を介して可動部４４が支持されている。これら、フレーム４１、バネ部４２、４３及び可動部４４は単一の絶縁基板によって構成されており、またこれらの形状は、フォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して形成される。ここで、絶縁基板としては、例えば厚さが５×１０-5ｍ程度の水晶基板が使用可能である。なお、フレーム４１は必ずしも必要ではない。また、可動部４４には反射鏡４５とコイルパターン４６とがフォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して形成されている。この反射鏡４５の表面精度は、結像時のビーム形状を乱さないようにするために、半導体レーザ４より出射されるレーザビームの波長の１／４程度とされる。また、上部及び下部のバネ部４２、４３にはそれぞれコイルパターン４６への導通のためのリード線４７、４８が設けられており、上部側のリード線４７にはコイルパターン４６を飛び越して接続されるジャンパ線４９が設けられている。尚、上述したフレーム４１、バネ部４２，４３及び可動部４４の形成方法や反射鏡４５及びコイルパターン４６の形成方法については、特公昭６０−５７０５２号公報に詳細に記載されているので、ここでの説明を省略する。また、偏向器１０の駆動部１１としては、例えば永久磁石が用いられ、所定のバイアス磁界を形成するように配置されている。
【００３８】
このように構成された本実施例の偏向器１０では、光偏向素子９のコイルパターン４６を駆動部１１により与えられるバイアス磁界中に配置させ、リード線４７、４８及びジャンパ線４９を介してコイルパターン４６に電流を流すことにより、可動部４４が上部及び下部のバネ部４２、４３を軸として正弦的に往復揺動運動する。そして、可動部４４がこのような往復揺動をすることにより、反射鏡４５にて反射されるレーザビームが偏向作用を受けて水平に掃引されるのである。
【００３９】
ここで、可動部４４の往復揺動によって、レーザビームが偏向される最大角度を全偏向角（図１参照）と呼ぶ。また、実際に画像の書き込みに利用される角度、すなわち走査開始位置へレーザビームが入射する時点での偏向角から走査終了位置へレーザビームが入射する時点での偏向角に至る角度を、実効偏向角（図１参照）と呼ぶ。全偏向角は、例えば１００゜程度であるが、実効偏向角はこれより小さく８０゜程度となる。
【００４０】
筐体２には偏向器１０の駆動をコントロールするための偏向器ドライバ２１が設置されており、偏向器ドライバ２１は、全偏向角を調整可能な全偏向角調整トリマ２２を備えている。
結像レンズ１２は、１枚玉のプラスチックレンズからなり、偏向器１０による偏向作用を受けたレーザビームを感光ドラム３上に結像させ、更に感光ドラム３上にてレーザビームによる走査線が略等速で主走査方向に移動するようにＦ・ａｒｃｓｉｎθ特性を有している。ところで一般の結像レンズでは、光線のレンズへの入射角がθの時、像面上での結像する位置ｒについて、ｒ＝Ｆ・ｔａｎθ（Ｆは結像レンズの焦点距離）となる関係がある。しかし、本実施例のように、正弦揺動する偏向器１０により反射されるレーザビームは結像レンズ１２への入射角が、時間と共に三角関数的に変化する。従って、一般の結像レンズを用いると共に一定時間間隔で半導体レーザ４をＯＮすることにより間欠的にレーザビームを出射させて、そのビームスポット列を感光ドラム３上に結像させると、それらビームスポット列の間隔は等間隔とはならなくなる。よって、本実施例のように正弦揺動する偏向器１０を用いる光走査装置１においては、上述のような現象を避けるために、結像レンズ１２として、ｒ＝Ｆ・ａｒｃｓｉｎθなる特性を有するものが用いられる。このような結像レンズ１２をＦアークサインθレンズと称する。
【００４１】
そして、結像レンズ１２より出射されたレーザビームは、感光ドラム３上への照射を妨げない領域内でかつ往路の走査開始側に設けられた導光ミラー１３にて光路を折り返されて、筐体２の一部分として形成されているナイフエッジ２０を通過してビーム検出器１４に導かれる。
【００４２】
ビーム検出器１４は、ｐｉｎフォトダイオード等の光電変換素子からなり、掃引されるレーザビームを検出するものである。このビーム検出器１４は、往路における画像情報を半導体レーザ４へ入力するスタートタイミングを制御するための検出信号を制御ユニット５０に出力する。これにより、偏向器１０の可動部４４が正弦揺動する際の偏向角速度のムラによる水平方向の信号の同期ズレを大幅に軽減でき、質のよい画像が得られると共に偏向器１０に要求される偏向角速度の精度の許容範囲を大きくすることができる。
【００４３】
また、ビーム検出器１４は、半導体レーザ４と同一の一枚の基板１７平面上に配設されている。このため、ビーム検出器１４と半導体レーザ４を駆動するための駆動回路との間の電気信号の経路を短くすることができるので、回路系が周囲電気ノイズによって誤動作を起こす可能性を低くすることができる。さらに、ビーム検出器１４と半導体レーザ４とが同一の一枚の基板１７平面上に配設されており、両者の駆動回路が基板１７上に共存しているため、基板１７の枚数が低減でき、基板間を結線するハーネス１８の本数を同時に低減することもできるという効果を合わせもっている。
【００４４】
基板１７は、ネジにより筐体２に固定されており、ハーネス１８伝い、または、直接の外力により、基板１７が力を受けて半導体レーザ４が筐体２から抜けてしまったり、その位置がずれてしまったりするのを防ぐという効果を持っている。
【００４５】
ナイフエッジ２０は筐体２の一部分として設けられている。なお、従来は、薄い金属を打ち抜き加工した矩形スリット状の部品を位置調整して筐体２にネジ等で固定して配設されていた。従って、本実施例のように、ナイフエッジ２０を筐体２の一部分として形成したことにより、部品点数を低減できるという効果が得られる。
【００４６】
筐体２は一般に広く用いられているガラス繊維入りポリカーボネートにて形成されている。このため、各構成要素を位置精度よく担持し、振動による歪が小さい。
制御ユニット５０は、周知のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、第１タイマカウンタ５４、第２タイマカウンタ５５及び入出力ポート５６を備え、これらがバス５７で接続されたものである。この制御ユニット５０には、入出力ポート５６を介して、ビーム検出器１４からの検出信号が入力可能に接続され、レーザユニット２５に制御信号（出射信号、停射信号）を出力可能に接続され、偏向器１０に電流を流すための信号を出力可能に接続されている。
【００４７】
次に、上記構成を備えた光走査装置１の動作について説明する。
レーザユニット２５の半導体レーザ４は画像信号に基づいて点滅してレーザビームを発しており、このレーザビームはコリメータレンズ５によって平行ビームにされたのち、鏡筒７の開口により整形作用を受けて出射される。レーザビームは、偏向器１０の光偏向素子９に形成されている反射鏡４５に入射される。光偏向素子９の可動部４４は駆動部１１によって正弦的に揺動しているため、反射鏡４５にて反射されるレーザビームは正弦的に往復偏向作用を受ける。光偏向素子９により偏向作用を受けたレーザビームは、さらに結像レンズ１２としてのＦアークサインθレンズによって感光ドラム３上に結像されるべく収束作用を受ける。また、同時に、光偏向素子９により偏向されたレーザビームが感光ドラム３上を等速度にて走査されるような光路屈折作用を受ける。
【００４８】
結像レンズ１２により収束作用を受けたレーザビームは、オリカエシミラー群１９により光路を折り畳まれ、筐体２の一部位である窓２３を経て感光ドラム３上に結像し、順次等速走査される。また、発光されたレーザビームは画像走査範囲（実効偏向角）外にて導光ミラー１３により屈折され、ビーム検出器１４に導かれる。
【００４９】
光走査装置１の作動が開始されると、制御ユニット５０は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って往復走査処理を開始する。この往復走査処理について図３〜図６に基づいて説明する。尚、図３は往復走査処理のフローチャート、図４は往復走査処理における初期設定処理のフローチャート、図５は往復走査処理のタイムチャート、図６は往復走査処理時の光走査装置の概略説明図である。
【００５０】
往復走査処理が開始されると、制御ユニット５０はまず初期設定処理を行う（Ｓ１１）。尚、制御ユニット５０は、この初期設定処理においては感光ドラム３に画像を書き込まず、Ｓ１３以降の処理において画像を書き込む。図４に示した初期設定処理において、制御ユニット５０は、光偏向素子９のコイルパターン４６に所定の電流を流し、またレーザユニット２５に出射信号を出力する（Ｓ３０）。これにより、光偏向素子９の反射鏡４５は正弦揺動を開始し、レーザユニット２５はレーザビームを出射する。
【００５１】
続いて制御ユニット５０は、光偏向素子９の反射鏡４５が安定して正弦揺動するまでの準備時間が経過したか否かを判断し（Ｓ３１）、この準備時間が経過していなければ（Ｓ３１でＮＯ）、この準備時間が経過するまで待機する。
この準備時間が経過したならば（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御ユニット５０は往路においてビーム検出器１４が検出信号であるＡ信号を出力した時点から次にＡ信号を出力するまでの時間即ち偏向周期を測定する（Ｓ３２）。
【００５２】
即ち、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角の最も往路よりの位置から往路進行方向（図６参照）に進み導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、その時点から第２のタイマカウンタ５５により時間（周期）の測定を開始する。その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角だけ往路を進行し、その後折り返して復路を進行し、導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は復路の検出信号（Ｂ信号）を制御ユニット５０に出力する。その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角だけ復路を進行し、その後折り返して再び往路を進行し、導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、第２のタイマカウンタ５５の時間測定を終了する。
【００５３】
制御ユニット５０は、この時間測定により得られた偏向周期の逆数を偏向周波数ｆとしてＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ３３）。そして、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳE を一致させるための調整時間Ｔ１を下記式（１）により算出し、ＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ３４）。
【００５４】
【数６】
【００５５】
ただし、Ａは、偏向器１０の反射鏡４５の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度即ち全偏向角であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置までレーザビームが走査される時間であり、Ｃは、ビーム検出器１４に光ビームが入射するときの、反射鏡４５で反射されたレーザビームの進行方向を示す直線と反射鏡４５の振動の中心とがなす角度であり、Ｔ３は、往路においてビーム検出器１４にレーザビームが入射してから走査開始位置に達するまでの時間である。尚、上記Ａ、Ｔ２、Ｃ、Ｔ３の値はいずれも制御ユニット５０のＲＯＭ５２に予め設定されている。
【００５６】
制御ユニット５０は、以上の初期設定処理が終了した後、続いて往復走査処理のＳ１２以降の処理を実行する。即ち、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角の最も往路よりの位置から往路進行方向（図６参照）に進み導光ミラー１３に至ると、ビーム検出器１４は検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、その時点から同期時間Ｔ３（予め設定された時間）のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、同時に第２のタイマカウンタ５５により時間（周期）の測定を開始する（Ｓ１２）。すると、レーザユニット２５はレーザビームの出射を停止する。
【００５７】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射されているとすれば該レーザビームが感光ドラム３を照射する角度に達する。制御ユニット５０は、上記同期時間Ｔ３が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号と共に往路における画像情報を出力し、且つ、第１タイマカウンタ５４に走査時間Ｔ２（予め設定された時間）をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始する（Ｓ１３）。この同期時間Ｔ３が経過した時点が、往路の走査開始位置ＳF に対応する。また、制御ユニット５０は、予め設定された走査時間Ｔ２が経過するまで、レーザユニット２５に画像情報を出力し続ける。これにより、レーザユニット２５からは画像情報に基づいて点滅するレーザビームが出射される。また、画像情報によるレーザビームを受けた感光ドラム３は、公知の電子写真プロセス等により顕像化された後、普通紙または特殊紙より成る転写材上に周知の転写機構及び定着機構により転写・定着されハードコピーとして出力される。
【００５８】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは往路の走査開始位置ＳF から往路進行方向に向かって走査する。制御ユニット５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット２５に停射信号を出力すると共に、ＲＡＭ５３に記憶した調整時間Ｔ１を第１タイマカウンタ５４にセットし、該調整時間Ｔ１のカウントダウンを開始する（Ｓ１４）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、往路の走査終了位置ＥF となる。この結果、レーザビームは往路走査し、往路の走査領域を形成したことになる。
【００５９】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５は１／２周期に達し、それ以降、復路進行方向（図６参照）に方向が転換され、レーザビームが出射されているとすれば感光ドラム３へ至る角度に達する。制御ユニット５０は、調整時間Ｔ１のカウントダウンが終了した時点即ち調整時間Ｔ１が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号と共に復路における画像情報を出力し、且つ、第１タイマカウンタ５４に走査時間Ｔ２をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始する（Ｓ１５）。尚、調整時間Ｔ１を経過した時点が、復路の走査開始位置ＳB に対応する。ここで、光偏向素子９の反射鏡４５の正弦揺動は往路と復路では時間的に対称な動作であるため、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間を偏向周波数ｆに基づいて算出した調整時間Ｔ１に設定すれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は一致する。
【００６０】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは復路の走査開始位置ＳB から復路進行方向に向かって走査する。制御ユニット５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット２５に停射信号を出力すると共に、第１タイマカウンタ５４に待ち時間Ｔ４（予め設定された時間）をセットし、該待ち時間Ｔ４のカウントダウンを開始する（Ｓ１６）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、復路の走査終了位置ＥB となる。この結果、レーザビームは復路走査し、復路の走査領域を形成したことになる。また、待ち時間Ｔ４は、レーザビームが出射されているとすれば該レーザビームが走査領域外で且つ導光ミラー１３に至る前という条件を満たす時間に設定されている。この待ち時間Ｔ４は、光偏向素子９の偏向周波数が経時変化等により変化したとしても、上記条件を満たすような時間に設定されている。
【００６１】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射されているとすれば復路の走査終了位置ＥB から更に復路進行方向に向かう角度に達する。制御ユニット５０は、待ち時間Ｔ４のカウントダウンが終了した時点即ち待ち時間Ｔ４が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号を出力する（Ｓ１７）。
【００６２】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは導光ミラー１３に至りビーム検出器１４に入射される。すると、ビーム検出器１４は復路の検出信号（Ｂ信号）を制御ユニット５０に出力する。
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５は１周期に達し、それ以降、再び往路進行方向に方向が転換され、レーザビームは導光ミラー１３に至りビーム検出器１４に入射される。すると、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、Ａ信号を受けると、第２タイマカウンタ５５の時間測定を終了し、測定した時間（つまり偏向周期）に基づいて偏向周波数ｆを算出し、調整時間Ｔ１を上記式（１）に基づいて算出し、算出した調整時間Ｔ１をＲＡＭ５３に記憶（更新）する。それと同時に、同期時間Ｔ３のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、更に第２のタイマカウンタ５５により再び時間測定を開始する（Ｓ１８）。レーザユニット２５は停射信号を受けることによりレーザビームの出射を停止する。その後再びＳ１３以下の処理を行う。
【００６３】
ところで、図５においては、往路の走査開始位置ＳF より走査終了位置ＥF までの間、及び、復路の走査開始位置ＳB より走査終了位置ＥB までの間は、便宜上、半導体レーザ４が点灯し続けているように示されているが、実際は、画像情報に応じて点滅を繰り返しているのである。
【００６４】
以上の往復走査処理により、偏向周波数ｆの変動があったとしても、変動した偏向周波数ｆに基づいて調整時間Ｔ１を求め、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間をこの調整時間Ｔ１として走査処理を行うため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は常に一致する。また、往路の走査開始位置ＳF と復路の走査終了位置ＥB は、走査時間Ｔ２が予め設定された時間であるため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が一致すれば、必然的に一致する。このため、偏向周波数の変動があったとしても、往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく、絶えず画質が良好であるという効果が得られる。更に、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため、偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００６５】
尚、同期時間Ｔ３をカウントする時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査開始位置ＳF のバラツキは８分の１ドット以内に抑えられる。これによって、縦方向に複数配列される往路の走査開始位置ＳF のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。また、調整時間Ｔ１を測定する時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは８分の１以下に抑えられる。これによって、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。
【００６６】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段に相当する。また、Ｓ１２（又はＳ１８）で時間（周期）の測定を開始しＳ１８でその測定を終了する処理やＳ３２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ１８やＳ３４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当する。
［比較例］
比較例は、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間が一定（不変）に設定されている点を除き、上記第１実施例と同様の構成である。
【００６７】
光偏向素子９は、上述した特公昭６０−５７０５２号公報にも記載されている通り、単結晶水晶基板をエッチングプロセスとフォトリソグラフィープロセスにより加工したものからなる。この光偏向素子９の偏向周波数に経時変化や環境変化による変化が生じると、走査速度が変化し、結果的に走査開始位置及び走査終了位置のずれとして表れてしまう。片方向のみの走査においては、このずれによって画像情報が書き込まれる絶対位置がずれるという問題が生じるものの、環境による変化等のわずかなずれであれば画質が悪化することはない。しかし、往復走査を行う場合は、往路での走査終了位置ＥF と復路での走査開始位置ＳB がそれぞれ逆方向にずれるため、往路での走査開始位置ＳF と復路での走査終了位置ＥB もそれぞれ逆方向にずれ、往路と復路の走査領域が左右にずれるという状態となり、わずかなばらつきにおいても画質は著しく悪化する。
【００６８】
数値例及び図７に基づいてこれを具体的に説明する。図７は比較例において偏向周波数の変動が画質に与える影響を表す説明図である。光偏向素子９の偏向周波数の設計値が８００Ｈｚであり、初期における走査領域を２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙面に相当）としたとき、偏向周波数８００Ｈｚにて走査開始位置から走査終了位置へ解像度３００ｄｐｉにて画像情報を書き込みするような設計値にて半導体レーザ４を一定クロックに従って変調すると仮定する。
【００６９】
このとき、光偏向素子９に固有の偏向周波数が８００Ｈｚと比較してわずかに０．０２％小さくなる方向に変化すれば、往路の走査終了位置ＥF は図７の紙面左方向に４０μｍ程度ずれ、復路の走査開始位置ＳB は逆に紙面右方向に４０μｍ程度ずれる。したがって、計８０μｍのずれが生じることになり、これは解像度３００ｄｐｉにおいては１ｄｏｔ分の大きさに相当する。このため、往路の走査終了位置ＥF に印字されたドット３５と、復路の走査開始位置ＳB に印字されたドット３４は、図７の円内に部分拡大して示したようにジグザグとなり、縦方向にきれいな直線を形成することができない。このように、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が１ｄｏｔずれるということは、往路の走査領域と復路の走査領域が１ｄｏｔずれることになり、画質が悪化することを意味する。以上のように、比較例において往復走査をおこなった場合では、偏向周波数のわずかな変動で画質の悪化が生じることがわかる。
【００７０】
これに対して、第１実施例は、上記比較例のように往路の走査終了から復路の走査開始までの時間を一定（不変）にするのではなく、偏向器１０の反射鏡４５の偏向周期から偏向周波数ｆを求め、該偏向周波数ｆに基づいて往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間を上記式（１）より算出した調整時間Ｔ１として走査処理を行うようにしたため、往路と復路の走査領域がずれることがなくなり、画質が向上したものである。
［第２実施例］
第２実施例の光走査装置の構成及び基本的な動作は第１実施例と同様であるためその説明は省略し、第２実施例の往復走査処理について図８、９及び図５、６に基づいて説明する。図８は第２実施例の往復走査処理のフローチャート、図９は第２実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【００７１】
往復走査処理が開始されると、制御ユニット５０はまず初期設定処理を行う（Ｓ２１）。尚、制御ユニット５０は、この初期設定処理においては感光ドラム３に画像を書き込まず、Ｓ２３以降の処理において画像を書き込む。図９に示した初期設定処理において、Ｓ４０〜Ｓ４３は第１実施例の初期設定処理のＳ３０〜Ｓ３３と同様の処理であるため、その説明は省略する。Ｓ４４では、制御ユニット５０は、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳE を一致させるための調整時間Ｔ１を下記式（２）により算出してＲＡＭ５３に記憶すると共に、往路においてビーム検出器１４にレーザビームが入射してから走査開始位置に達するまでの同期時間Ｔ３を下記式（３）により算出してＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ４４）。
【００７２】
【数７】
【００７３】
ただし、Ａは、偏向器１０の反射鏡４５の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度即ち全偏向角であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置までレーザビームが走査される時間であり、Ｃは、ビーム検出器１４に光ビームが入射するときの、反射鏡４５で反射されたレーザビームの進行方向を示す直線と反射鏡４５の振動の中心とがなす角度である。
【００７４】
制御ユニット５０は、以上の初期設定処理が終了した後、続いて往復走査処理のＳ２２以降の処理を実行する。Ｓ２２〜Ｓ２７は、同期時間Ｔ３が予め設定されている値ではなくＲＡＭ５３に記憶されている値であることを除き、第１実施例の往復走査処理のＳ１２〜Ｓ１７と同様の処理であるため、その説明は省略する。
【００７５】
Ｓ２８では、第２タイマカウンタ５５の時間測定により得た偏向周期に基づいて偏向周波数ｆを算出し、この偏向周波数ｆを用いて調整時間Ｔ１を上記式（２）に基づいて算出してこれをＲＡＭ５３に記憶（更新）し、同期時間Ｔ３を上記式（３）に基づいて算出しこれをＲＡＭ５３に記憶（更新）する。それと同時に、この同期時間Ｔ３のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、更に第２のタイマカウンタ５５により再び時間測定を開始する（Ｓ２８）。その後再びＳ２３以下の処理を行う。
【００７６】
以上の往復走査処理により、第１実施例と同様の効果、即ち、偏向周波数の変動があったとしても往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく絶えず画質が良好であるという効果や、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００７７】
加えて、往復走査を繰り返し行ったとしても往路走査はアクティブに（リアルタイムに）補償されて同じ走査開始位置からスタートするため、感光ドラム３上の縦方向に並ぶ往路の走査開始位置はジグザグになったりせず、きれいに揃うという効果が得られる。
【００７８】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段、同期時間調整手段に相当する。
また、Ｓ２２（又はＳ２８）で時間（周期）の測定を開始しＳ２８でその測定を終了する処理やＳ４２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ２８やＳ４４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当し、Ｓ２８やＳ４４にて同期時間Ｔ３を算出する処理が同期時間調整手段の処理に相当する。
【００７９】
以上の往復走査処理により、偏向周波数ｆの変動があったとしても、変動した偏向周波数ｆに基づいて調整時間Ｔ１を求め、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間をこの調整時間Ｔ１として走査処理を行うため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は常に一致する。また、往路の走査開始位置ＳF と復路の走査終了位置ＥB は、走査時間Ｔ２が予め設定された時間であるため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が一致すれば、必然的に一致する。このため、偏向周波数の変動があったとしても、往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく、絶えず画質が良好であるという効果が得られる。更に、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため、偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００８０】
尚、同期時間Ｔ３をカウントする時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査開始位置ＳF のバラツキは８分の１ドット以内に抑えられる。これによって、縦方向に複数配列される往路の走査開始位置ＳF のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。また、調整時間Ｔ１を測定する時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは８分の１以下に抑えられる。これによって、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。
【００８１】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段に相当する。また、Ｓ１２（又はＳ１８）で時間（周期）の測定を開始しＳ１８でその測定を終了する処理またはＳ３２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ１８またはＳ３４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当する。
［上記実施例の変形例］
上記各実施例にて示したような光偏向素子９とバイアス磁界を与えるための駆動部１１としての永久磁石とからなる正弦揺動共振型偏向器のみでなく、たとえば、永久磁石の代わりの駆動部として積層圧電素子と機械的変倍てこ機構を用いた正弦揺動共振型偏向器や、電磁駆動型のガルバノミラーのうち、レーザビームを偏向する偏向手段の機械共振点にて偏向に作用する素子が正弦的に揺動するような型のものであれば、いずれのものでもその偏向周波数が個体間でばらついたり、または、環境変動による偏向周波数の変化という共通の問題点を持ち得るため、上述した本実施例の主旨に添う構成をとることが可能となり、それにより得られる効果は本実施例と同様に大きいものである。
【００８２】
また、上記各実施例において、時間即ち偏向周期を測定して調整時間Ｔ１や同期時間Ｔ３を記憶（更新）する処理は、往復走査毎に行ってもよいが、偏向周波数は１回の往復走査毎に大きく変動するおそれが少ないため、往復走査を所定数繰り返した後（例えば１頁に相当する往復走査の後）に行ってもよい。
【００８３】
また、上記各実施例では、ビーム検出器１４のＡ信号を検出した時点から次のＡ信号を検出するまでの時間を偏向周期とし、この逆数を偏向周波数ｆとして処理したが、光偏向手段として共振タイプのガルバノミラーを用いる場合には偏向素子のコイル部に流れている交流の周期をピックアップすることにより偏向周期を測定し、この逆数を偏向周波数ｆとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の光走査装置の概略説明図である。
【図２】第１実施例の光偏向素子の斜視図である。
【図３】第１実施例の往復走査処理のフローチャートである。
【図４】第１実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【図５】往復走査処理のタイムチャートである。
【図６】往復走査処理時の光走査装置の概略説明図である。
【図７】比較例において偏向周波数の変動が画質に与える影響を表す説明図である。
【図８】第２実施例の往復走査処理のフローチャートである。
【図９】第２実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【図１０】ポリゴンミラーを用いた従来の光走査装置の概略説明図である。
【図１１】光偏向素子の斜視図である。
【符号の説明】
１・・・光走査装置、 ２・・・筐体、
３・・・感光ドラム、 ４・・・半導体レーザ、
５・・・コリメータレンズ、 ９・・・光偏向素子、
１０・・・偏向器、 １１・・・駆動部、
１２・・・結像レンズ、 １３・・・導光ミラー、
１４・・・ビーム検出器、 １７・・・基板、
１９・・・オリカエシミラー群、 ２５・・・レーザユニット、
４１・・・フレーム、 ４２、４３・・・バネ部、
４４・・・可動部、 ４５・・・反射鏡、
４６・・・コイルパターン、 ５０・・・制御ユニット、
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子計算機から送られてくるコード化された信号を高速に印字出力する電子写真方式の記録装置において、レーザビーム等のビームを電子計算機等からの信号に応じて偏向、変調制御する光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子計算機からの画像情報の記録を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が用いられている。以下、このような記録装置に用いられる従来の光走査装置について図１０を用いて説明する。図１０は従来の光走査装置７１を示す平面図である。
【０００３】
光走査装置７１は、主として、筐体７２と感光ドラム７３から成る。筐体７２は、記録媒体である感光ドラム７３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての部材、即ちレーザユニット７６、シリンドリカルレンズ７７、ポリゴンミラー７８、結像レンズ７９、ビーム検出器ユニット８０を備えている。
【０００４】
レーザユニット７６は、半導体レーザ７４とコリメータレンズ７５とから構成されている。このうち、半導体レーザ７４は、レーザビームを水平方向に発振するものである。また、コリメータレンズ７５は、半導体レーザ７４から発振されたレーザビームを入射可能に設置されている。このコリメータレンズ７５を通過したレーザビームは、コリメータレンズ７５の光軸と一致した平行ビームとなる。
【０００５】
シリンドリカルレンズ７７は、コリメータレンズ７５より出射されたレーザビームを、６面の反射面を有する正六角形状のポリゴンミラー７８の１つの反射面上に入射させる。
ポリゴンミラー７８は、高精度の軸受けに支えられた軸に取りつけられ、定速回転する図示しないモータにより駆動される。このモータの駆動により回転するポリゴンミラー７８によって、レーザビームはほぼ水平に掃引されて等角速度で偏向される。尚、ポリゴンミラー７８は主にアルミニウムを材料として形成されており、その作成の際には一般に切削加工法が用いられる。また、モータの種類としては、公知のヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等が挙げられる。これらは、磁気駆動力により回転力を得ることからコイルの巻線や、鉄板を含む磁気回路をモータ内に形成することが必要となるため、その容積は比較的大きなものとなる。
【０００６】
結像レンズ７９は、ｆθ特性を有するレンズであり、ポリゴンミラー７８によりほぼ水平に掃引されて出射したレーザビームを感光ドラム７３上にスポット光として結像させるものである。
ビーム検出器ユニット８０は、画像領域を妨げない範囲に設けられ、１個の反射ミラー８１と小さな入射スリットを有するスリット板８２と応答速度の速い光電変換素子基板８３から成る。上記ポリゴンミラー７８により掃引されたレーザビームがスリット板８２を介して光電変換素子基板８３に入射すると、光電変換素子基板８３はレーザビームの位置を検出したことを表す検出信号を図示しないレーザビーム出射制御装置に出力する。
【０００７】
図示しないレーザビーム出射制御装置は、この検出信号により感光ドラム７３上に画像データに応じた光情報を与えるための半導体レーザ７４への入力信号のスタートタイミングを制御している。
上記のごとく画像信号に応じて変調されたレーザビームは感光ドラム７３に照射され、公知の電子写真プロセスにより顕像化された後、普通紙等の転写材上に転写定着されハードコピーとして出力される。
【０００８】
しかし、従来の光走査装置７１では、上述した通り、アルミニウム製のポリゴンミラーや、それを駆動するためのヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等を使用しているため、外形形状、重量とも一般的に大きくなってしまい、この光走査装置を組み込んだ記録装置の小型化に寄与し得ないという問題点があった。
【０００９】
この点に鑑み、特公昭６０−５７０５２号公報、特公昭６０−５７０５３号公報、実公平２−１９７８３号公報、実公平２−１９７８４号公報、実公平２−１９７８５号公報に記載されているような、水晶基板を用いる機械振動子の表面にレーザビームを反射するための反射鏡を形成してなる光偏向素子を有する光走査装置も提案されている。
【００１０】
例えば、特公昭６０−５７０５２号には、図１１に示すように、バネ部９２、９３によってフレーム９１に支持された可動部９４と、この可動部９４に設けられた反射鏡９５及びコイルパターン９６とを備えた光偏向素子９０が開示されている。この光偏向素子９０は、コイルパターン９６を磁界中に配置した状態でコイルパターン９６に電流を流すことにより偏向面即ち反射鏡９５の鏡面を正弦的に往復振動させ、反射鏡９５に入射する光ビームを偏向走査するものである。なお、この往復振動の周波数を偏向周波数と称する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６０−５７０５２号等に開示された光偏向素子９０を用いた光走査装置では、光偏向素子９０を大量生産する際に個々の光偏向素子が有する偏向周波数のばらつきが生じたり、温湿度変化や経時変化によって偏向周波数に変化が生じることがあった。
【００１２】
従って、光偏向素子９０にて偏向される光ビームの偏向角速度は、各光偏向素子９０によって大きな個体差が出たり、環境変化に起因する変動が生じたりするため、このような光偏向素子９０を用いた光走査装置を画像記録装置に用いて、往復走査を行う場合、往路での走査終了位置と復路での走査開始位置がずれて画質が悪化するという問題点があった。
【００１３】
また、往復振動の片方向のみを光走査に用いる場合にはこのような問題は生じないが、光走査に利用されない無効時間が大きくなるため、往復走査を行う場合と同速度で画像を記録するためには、画像情報の変調周波数を大きくしなければならず、結果的に発振器、ＡＳＩＣ等のコストアップにつながった。
【００１４】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するためになされたものであり、偏向面が正弦揺動して往復走査を行う際に画質が悪化することのない光走査装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段とを備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と
を備え、
前記出射制御手段は、往路の走査開始時から走査終了時までの時間と復路の走査開始時から走査終了時までの時間が一致するように前記光ビーム出射手段を制御すると共に、往路の走査終了後、前記時間Ｔ１が経過した時点で復路の走査を開始するように前記光ビーム出射手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
かかる請求項１記載の光走査装置では、光ビーム出射手段により出射された光ビームは、光偏向手段の偏向面に入射される。この偏向面は正弦揺動するため、入射した光ビームは偏向して被走査媒体に向かう。出射制御手段は、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように光ビーム出射手段を制御する。例えば、往路において、光偏向手段の偏向面が正弦揺動して被走査媒体上の所定の位置（走査開始位置）に光ビームを到達させ得る角度になったときに、出射制御手段はそのタイミングで光ビーム出射手段により光ビームを出射させる。すると、光ビームは偏向面に入射した後、偏向して被走査媒体の走査開始位置に照射され、光偏向手段の偏向面が正弦揺動するに従って光ビームは被走査媒体を往路走査する。そして、光偏向手段の偏向面が被走査媒体上の所定の位置（走査終了位置）に光ビームを到達させ得る角度になったときに、そのタイミングで光ビーム出射手段からの光ビームの出射を停止させる。これにより往路走査が完了する。偏向面が正弦揺動を開始して１／２周期を過ぎたあとの復路においても、往路と同様にして走査を行う。このようにして、出射制御手段は、光ビームが被走査媒体上を往復走査するように光ビーム出射手段を制御するのである。
【００１７】
ここで、請求項１記載の光走査装置では、偏向周波数測定手段は光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定し（例えば周期を測定しその周期の逆数を偏向周波数として求めてもよい）、時間調整手段はこの偏向周波数ｆに応じて往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する。これは、偏向周波数ｆが当初の値から変動すると角速度も変動するため、光偏向手段の偏向面をある定められた角度だけ変位させるにはその角速度に応じた時間を設定する必要があるからである。
【００１８】
そして、出射制御手段は、往路の走査終了後、時間Ｔ１が経過した時点で復路の走査を開始するように光ビーム出射手段を制御する。これにより、往路の走査終了位置と復路の走査開始位置とが一致する。また、出射制御手段は、往路の走査開始時から走査終了時までの時間と復路の走査開始時から走査終了時までの時間が一致するように光ビーム出射手段を制御する。このとき、前述のように往路の走査終了位置と復路の走査開始位置とは一致しているため、復路の走査終了位置は往路の走査開始位置に一致する。このため、たとえ光偏向手段の偏向面の偏向周波数、偏向角速度が経時的に変動したとしても、上記のように出射制御手段により補償されるため、往路と復路の走査領域がずれることがない。
【００１９】
このように、請求項１記載の光走査装置によれば、偏向面が正弦揺動して往復走査を行う際、たとえ経時的に光偏向手段の偏向面の偏向周波数が変化したとしても、これをアクティブに（つまりリアルタイムに）補償できるため、画質が悪化することはないという効果が得られる。また、従来のポリゴンミラーを用いる光走査装置に比べて、正弦揺動する偏向面を有する光偏向手段を用いているため、外形形状、重量とも小さくできるという効果も得られる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置であって、光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段を備え、前記時間調整手段は、前記時間Ｔ１を下記式（１）に基づいて調整することを特徴とする。
【００２１】
【数３】
ただし、Ａは、前記光偏向手段の偏向面の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置まで光ビームが走査される時間であり、Ｃは、前記光ビーム検出手段に光ビームが入射するときの、前記偏向面で反射された光ビームの進行方向を示す直線と前記偏向面の振動の中心とがなす角度であり、Ｔ３は、往路において前記光ビーム検出手段に光ビームが入射してから走査開始位置に達するまでの時間である。
【００２３】
かかる請求項２記載の光走査装置では、時間Ｔ１を上記式（１）に基づいて調整する。ここで、往路について見ると、最大角度Ａの最も往路よりの位置から光ビーム検出手段に光ビームが入射するまでの時間をＴａとすると、下記式（４）、（５）が得られる。この２式より上記式（１）を導くことができる。つまり、上記式（１）は、正弦揺動を行う偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、往路の走査終了位置と復路の走査開始位置が一致するための時間Ｔ１の条件を導き出したものである。
【００２４】
【数４】
このように、請求項２記載の光走査装置によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。
請求項３記載の発明は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段とを備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と、
光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路において前記光ビーム検出手段に光ビームが入射した時から走査開始時までの同期時間Ｔ３を調整する同期時間調整手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２６】
かかる請求項３記載の光走査装置では、請求項１と同様の偏向周波数測定手段、時間調整手段を備えているうえ、光ビーム検出手段が、光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出し、同期時間調整手段が、偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて往路において光ビーム検出手段に光ビームが入射した時から走査開始時までの同期時間Ｔ３を調整する。つまり、偏向周波数ｆに応じて光ビーム検出手段に光ビームが入射してから往路の走査を開始するまでの同期時間Ｔ３を調整することにより、光偏向手段の偏向面の偏向周波数の変動によって生じる往路の走査開始位置のずれをアクティブに（リアルタイムに）補償するのである。
【００２７】
このように、請求項３記載の光走査装置によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、往復走査を繰り返し行ったとしても往路走査はアクティブに補償されて同じ走査開始位置からスタートするため、走査媒体上の縦方向に並ぶ往路の走査開始位置はジグザグになったりせず、きれいに揃うという効果が得られる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置であって、前記時間調整手段は前記時間Ｔ１を下記式（２）に基づいて調整し、前記同期時間調整手段は前記同期時間をＴ３を下記式（３）に基づいて調整することを特徴とする。
【００２９】
【数５】
ただし、Ａは、前記光偏向手段の偏向面の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置まで光ビームが走査される時間であり、Ｃは、前記光ビーム検出手段に光ビームが入射するときの、前記偏向面で反射された光ビームの進行方向を示す直線と前記偏向面の振動の中心とがなす角度である。
【００３１】
かかる請求項４記載の光走査装置では、時間Ｔ１を上記式（２）に基づいて調整し、同期時間Ｔ３を上記式（３）に基づいて調整する。ここで、上記式（２）は、正弦揺動を行う光偏向手段の偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、偏向周波数が変動した場合でも往路の走査終了位置と復路の走査開始位置が一致するための時間Ｔ１の条件を導き出したものであり、上記式（３）は、正弦揺動を行う光偏向手段の偏向面の往復運動における光ビームの走査角の時間変化の関係より、偏向周波数が変動した場合でも往路の走査開始位置が常に一定になる同期時間Ｔ３の条件を導き出したものである。
【００３２】
このように、請求項４記載の光走査装置によれば、請求項３と同様の効果を得ることができる。
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の光走査装置であって、前記偏向周波数測定手段として、前記光ビーム検出手段を用いることを特徴とする。
【００３３】
かかる請求項５記載の光走査装置では、例えば光ビーム検出手段が光ビームを検出した後再び光ビームを検出するまでの時間を偏向周期として測定し、この偏向周期に基づいて偏向周波数（つまり偏向周期の逆数）を求めることができる。このように、請求項５記載の光走査装置によれば、請求項２〜４記載の発明の効果に加えて、偏向周波数測定手段として光ビーム検出手段を用いるため、追加の部材を用いる必要がなく、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
［第１実施例］
図１は第１実施例の光走査装置の概略説明図、図２は光偏向素子の斜視図である。
【００３５】
光走査装置１の筐体２は、被走査媒体である感光ドラム３を照射するに必要なレーザビームを形成する全ての部材、即ちレーザユニット２５（本発明の光ビーム出射手段）、偏向器１０（本発明の光偏向手段）、ビーム検出器１４（本発明の光ビーム検出手段）、制御ユニット５０（本発明の出射制御手段）を備えている。
【００３６】
レーザユニット２５は、筐体２の一部位である円筒開口部６に一体化されて固定され、半導体レーザ４とコリメータレンズ５と鏡筒７とから構成されている。このうち、半導体レーザ４は、外部から入力される画像信号に従って強弱に変調されたレーザビームを出射し、コリメータレンズ５に入射させる。また、コリメータレンズ５は、円筒形状のガラスレンズからなり、半導体レーザ４から出射されたレーザビームを受けて平行なレーザ光として鏡筒７の開口から出射させるものである。このような円筒形状のレンズとしては、円筒軸垂直方向に屈折率分布を持ったＧＲＩＮレンズが知られている。鏡筒７は、樹脂成型品からなり、コリメータレンズ５を、鏡筒７の外形円筒面の中心軸と、コリメータレンズ５の光軸がほぼ一致するように保持するものである。半導体レーザ４とコリメータレンズ５は、半導体レーザ４の発光点がコリメータレンズ５の光軸に略一致し、また半導体レーザ４の発光点がコリメータレンズ５の焦点に一致するように調整される。これらを調整することにより半導体レーザ４より放射されたレーザビームはコリメータレンズ５を通過後、コリメータレンズ５の光軸と略一致した平行ビームとなり、鏡筒７の開口により平行ビームの断面形状が所定の形状となるべく規制されて出射される。
【００３７】
偏向器１０は、光偏向素子９とその光偏向素子９を正弦振動させるための駆動部１１とからなり、筐体２に配設されている。この光偏向素子９の構成について、図２を参照して説明する。光偏向素子９を構成するフレーム４１には、上部及び下部に一体形成されたバネ部４２、４３を介して可動部４４が支持されている。これら、フレーム４１、バネ部４２、４３及び可動部４４は単一の絶縁基板によって構成されており、またこれらの形状は、フォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して形成される。ここで、絶縁基板としては、例えば厚さが５×１０-5ｍ程度の水晶基板が使用可能である。なお、フレーム４１は必ずしも必要ではない。また、可動部４４には反射鏡４５とコイルパターン４６とがフォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して形成されている。この反射鏡４５の表面精度は、結像時のビーム形状を乱さないようにするために、半導体レーザ４より出射されるレーザビームの波長の１／４程度とされる。また、上部及び下部のバネ部４２、４３にはそれぞれコイルパターン４６への導通のためのリード線４７、４８が設けられており、上部側のリード線４７にはコイルパターン４６を飛び越して接続されるジャンパ線４９が設けられている。尚、上述したフレーム４１、バネ部４２，４３及び可動部４４の形成方法や反射鏡４５及びコイルパターン４６の形成方法については、特公昭６０−５７０５２号公報に詳細に記載されているので、ここでの説明を省略する。また、偏向器１０の駆動部１１としては、例えば永久磁石が用いられ、所定のバイアス磁界を形成するように配置されている。
【００３８】
このように構成された本実施例の偏向器１０では、光偏向素子９のコイルパターン４６を駆動部１１により与えられるバイアス磁界中に配置させ、リード線４７、４８及びジャンパ線４９を介してコイルパターン４６に電流を流すことにより、可動部４４が上部及び下部のバネ部４２、４３を軸として正弦的に往復揺動運動する。そして、可動部４４がこのような往復揺動をすることにより、反射鏡４５にて反射されるレーザビームが偏向作用を受けて水平に掃引されるのである。
【００３９】
ここで、可動部４４の往復揺動によって、レーザビームが偏向される最大角度を全偏向角（図１参照）と呼ぶ。また、実際に画像の書き込みに利用される角度、すなわち走査開始位置へレーザビームが入射する時点での偏向角から走査終了位置へレーザビームが入射する時点での偏向角に至る角度を、実効偏向角（図１参照）と呼ぶ。全偏向角は、例えば１００゜程度であるが、実効偏向角はこれより小さく８０゜程度となる。
【００４０】
筐体２には偏向器１０の駆動をコントロールするための偏向器ドライバ２１が設置されており、偏向器ドライバ２１は、全偏向角を調整可能な全偏向角調整トリマ２２を備えている。
結像レンズ１２は、１枚玉のプラスチックレンズからなり、偏向器１０による偏向作用を受けたレーザビームを感光ドラム３上に結像させ、更に感光ドラム３上にてレーザビームによる走査線が略等速で主走査方向に移動するようにＦ・ａｒｃｓｉｎθ特性を有している。ところで一般の結像レンズでは、光線のレンズへの入射角がθの時、像面上での結像する位置ｒについて、ｒ＝Ｆ・ｔａｎθ（Ｆは結像レンズの焦点距離）となる関係がある。しかし、本実施例のように、正弦揺動する偏向器１０により反射されるレーザビームは結像レンズ１２への入射角が、時間と共に三角関数的に変化する。従って、一般の結像レンズを用いると共に一定時間間隔で半導体レーザ４をＯＮすることにより間欠的にレーザビームを出射させて、そのビームスポット列を感光ドラム３上に結像させると、それらビームスポット列の間隔は等間隔とはならなくなる。よって、本実施例のように正弦揺動する偏向器１０を用いる光走査装置１においては、上述のような現象を避けるために、結像レンズ１２として、ｒ＝Ｆ・ａｒｃｓｉｎθなる特性を有するものが用いられる。このような結像レンズ１２をＦアークサインθレンズと称する。
【００４１】
そして、結像レンズ１２より出射されたレーザビームは、感光ドラム３上への照射を妨げない領域内でかつ往路の走査開始側に設けられた導光ミラー１３にて光路を折り返されて、筐体２の一部分として形成されているナイフエッジ２０を通過してビーム検出器１４に導かれる。
【００４２】
ビーム検出器１４は、ｐｉｎフォトダイオード等の光電変換素子からなり、掃引されるレーザビームを検出するものである。このビーム検出器１４は、往路における画像情報を半導体レーザ４へ入力するスタートタイミングを制御するための検出信号を制御ユニット５０に出力する。これにより、偏向器１０の可動部４４が正弦揺動する際の偏向角速度のムラによる水平方向の信号の同期ズレを大幅に軽減でき、質のよい画像が得られると共に偏向器１０に要求される偏向角速度の精度の許容範囲を大きくすることができる。
【００４３】
また、ビーム検出器１４は、半導体レーザ４と同一の一枚の基板１７平面上に配設されている。このため、ビーム検出器１４と半導体レーザ４を駆動するための駆動回路との間の電気信号の経路を短くすることができるので、回路系が周囲電気ノイズによって誤動作を起こす可能性を低くすることができる。さらに、ビーム検出器１４と半導体レーザ４とが同一の一枚の基板１７平面上に配設されており、両者の駆動回路が基板１７上に共存しているため、基板１７の枚数が低減でき、基板間を結線するハーネス１８の本数を同時に低減することもできるという効果を合わせもっている。
【００４４】
基板１７は、ネジにより筐体２に固定されており、ハーネス１８伝い、または、直接の外力により、基板１７が力を受けて半導体レーザ４が筐体２から抜けてしまったり、その位置がずれてしまったりするのを防ぐという効果を持っている。
【００４５】
ナイフエッジ２０は筐体２の一部分として設けられている。なお、従来は、薄い金属を打ち抜き加工した矩形スリット状の部品を位置調整して筐体２にネジ等で固定して配設されていた。従って、本実施例のように、ナイフエッジ２０を筐体２の一部分として形成したことにより、部品点数を低減できるという効果が得られる。
【００４６】
筐体２は一般に広く用いられているガラス繊維入りポリカーボネートにて形成されている。このため、各構成要素を位置精度よく担持し、振動による歪が小さい。
制御ユニット５０は、周知のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、第１タイマカウンタ５４、第２タイマカウンタ５５及び入出力ポート５６を備え、これらがバス５７で接続されたものである。この制御ユニット５０には、入出力ポート５６を介して、ビーム検出器１４からの検出信号が入力可能に接続され、レーザユニット２５に制御信号（出射信号、停射信号）を出力可能に接続され、偏向器１０に電流を流すための信号を出力可能に接続されている。
【００４７】
次に、上記構成を備えた光走査装置１の動作について説明する。
レーザユニット２５の半導体レーザ４は画像信号に基づいて点滅してレーザビームを発しており、このレーザビームはコリメータレンズ５によって平行ビームにされたのち、鏡筒７の開口により整形作用を受けて出射される。レーザビームは、偏向器１０の光偏向素子９に形成されている反射鏡４５に入射される。光偏向素子９の可動部４４は駆動部１１によって正弦的に揺動しているため、反射鏡４５にて反射されるレーザビームは正弦的に往復偏向作用を受ける。光偏向素子９により偏向作用を受けたレーザビームは、さらに結像レンズ１２としてのＦアークサインθレンズによって感光ドラム３上に結像されるべく収束作用を受ける。また、同時に、光偏向素子９により偏向されたレーザビームが感光ドラム３上を等速度にて走査されるような光路屈折作用を受ける。
【００４８】
結像レンズ１２により収束作用を受けたレーザビームは、オリカエシミラー群１９により光路を折り畳まれ、筐体２の一部位である窓２３を経て感光ドラム３上に結像し、順次等速走査される。また、発光されたレーザビームは画像走査範囲（実効偏向角）外にて導光ミラー１３により屈折され、ビーム検出器１４に導かれる。
【００４９】
光走査装置１の作動が開始されると、制御ユニット５０は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って往復走査処理を開始する。この往復走査処理について図３〜図６に基づいて説明する。尚、図３は往復走査処理のフローチャート、図４は往復走査処理における初期設定処理のフローチャート、図５は往復走査処理のタイムチャート、図６は往復走査処理時の光走査装置の概略説明図である。
【００５０】
往復走査処理が開始されると、制御ユニット５０はまず初期設定処理を行う（Ｓ１１）。尚、制御ユニット５０は、この初期設定処理においては感光ドラム３に画像を書き込まず、Ｓ１３以降の処理において画像を書き込む。図４に示した初期設定処理において、制御ユニット５０は、光偏向素子９のコイルパターン４６に所定の電流を流し、またレーザユニット２５に出射信号を出力する（Ｓ３０）。これにより、光偏向素子９の反射鏡４５は正弦揺動を開始し、レーザユニット２５はレーザビームを出射する。
【００５１】
続いて制御ユニット５０は、光偏向素子９の反射鏡４５が安定して正弦揺動するまでの準備時間が経過したか否かを判断し（Ｓ３１）、この準備時間が経過していなければ（Ｓ３１でＮＯ）、この準備時間が経過するまで待機する。
この準備時間が経過したならば（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御ユニット５０は往路においてビーム検出器１４が検出信号であるＡ信号を出力した時点から次にＡ信号を出力するまでの時間即ち偏向周期を測定する（Ｓ３２）。
【００５２】
即ち、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角の最も往路よりの位置から往路進行方向（図６参照）に進み導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、その時点から第２のタイマカウンタ５５により時間（周期）の測定を開始する。その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角だけ往路を進行し、その後折り返して復路を進行し、導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は復路の検出信号（Ｂ信号）を制御ユニット５０に出力する。その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角だけ復路を進行し、その後折り返して再び往路を進行し、導光ミラー１３に至る。このとき、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、第２のタイマカウンタ５５の時間測定を終了する。
【００５３】
制御ユニット５０は、この時間測定により得られた偏向周期の逆数を偏向周波数ｆとしてＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ３３）。そして、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳE を一致させるための調整時間Ｔ１を下記式（１）により算出し、ＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ３４）。
【００５４】
【数６】
ただし、Ａは、偏向器１０の反射鏡４５の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度即ち全偏向角であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置までレーザビームが走査される時間であり、Ｃは、ビーム検出器１４に光ビームが入射するときの、反射鏡４５で反射されたレーザビームの進行方向を示す直線と反射鏡４５の振動の中心とがなす角度であり、Ｔ３は、往路においてビーム検出器１４にレーザビームが入射してから走査開始位置に達するまでの時間である。尚、上記Ａ、Ｔ２、Ｃ、Ｔ３の値はいずれも制御ユニット５０のＲＯＭ５２に予め設定されている。
【００５６】
制御ユニット５０は、以上の初期設定処理が終了した後、続いて往復走査処理のＳ１２以降の処理を実行する。即ち、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角の最も往路よりの位置から往路進行方向（図６参照）に進み導光ミラー１３に至ると、ビーム検出器１４は検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、このＡ信号を受けると、その時点から同期時間Ｔ３（予め設定された時間）のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、同時に第２のタイマカウンタ５５により時間（周期）の測定を開始する（Ｓ１２）。すると、レーザユニット２５はレーザビームの出射を停止する。
【００５７】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射されているとすれば該レーザビームが感光ドラム３を照射する角度に達する。制御ユニット５０は、上記同期時間Ｔ３が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号と共に往路における画像情報を出力し、且つ、第１タイマカウンタ５４に走査時間Ｔ２（予め設定された時間）をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始する（Ｓ１３）。この同期時間Ｔ３が経過した時点が、往路の走査開始位置ＳF に対応する。また、制御ユニット５０は、予め設定された走査時間Ｔ２が経過するまで、レーザユニット２５に画像情報を出力し続ける。これにより、レーザユニット２５からは画像情報に基づいて点滅するレーザビームが出射される。また、画像情報によるレーザビームを受けた感光ドラム３は、公知の電子写真プロセス等により顕像化された後、普通紙または特殊紙より成る転写材上に周知の転写機構及び定着機構により転写・定着されハードコピーとして出力される。
【００５８】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは往路の走査開始位置ＳF から往路進行方向に向かって走査する。制御ユニット５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット２５に停射信号を出力すると共に、ＲＡＭ５３に記憶した調整時間Ｔ１を第１タイマカウンタ５４にセットし、該調整時間Ｔ１のカウントダウンを開始する（Ｓ１４）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、往路の走査終了位置ＥF となる。この結果、レーザビームは往路走査し、往路の走査領域を形成したことになる。
【００５９】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５は１／２周期に達し、それ以降、復路進行方向（図６参照）に方向が転換され、レーザビームが出射されているとすれば感光ドラム３へ至る角度に達する。制御ユニット５０は、調整時間Ｔ１のカウントダウンが終了した時点即ち調整時間Ｔ１が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号と共に復路における画像情報を出力し、且つ、第１タイマカウンタ５４に走査時間Ｔ２をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始する（Ｓ１５）。尚、調整時間Ｔ１を経過した時点が、復路の走査開始位置ＳB に対応する。ここで、光偏向素子９の反射鏡４５の正弦揺動は往路と復路では時間的に対称な動作であるため、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間を偏向周波数ｆに基づいて算出した調整時間Ｔ１に設定すれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は一致する。
【００６０】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは復路の走査開始位置ＳB から復路進行方向に向かって走査する。制御ユニット５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット２５に停射信号を出力すると共に、第１タイマカウンタ５４に待ち時間Ｔ４（予め設定された時間）をセットし、該待ち時間Ｔ４のカウントダウンを開始する（Ｓ１６）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、復路の走査終了位置ＥB となる。この結果、レーザビームは復路走査し、復路の走査領域を形成したことになる。また、待ち時間Ｔ４は、レーザビームが出射されているとすれば該レーザビームが走査領域外で且つ導光ミラー１３に至る前という条件を満たす時間に設定されている。この待ち時間Ｔ４は、光偏向素子９の偏向周波数が経時変化等により変化したとしても、上記条件を満たすような時間に設定されている。
【００６１】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射されているとすれば復路の走査終了位置ＥB から更に復路進行方向に向かう角度に達する。制御ユニット５０は、待ち時間Ｔ４のカウントダウンが終了した時点即ち待ち時間Ｔ４が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号を出力する（Ｓ１７）。
【００６２】
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、レーザビームは導光ミラー１３に至りビーム検出器１４に入射される。すると、ビーム検出器１４は復路の検出信号（Ｂ信号）を制御ユニット５０に出力する。
その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦揺動するにつれて、反射鏡４５は１周期に達し、それ以降、再び往路進行方向に方向が転換され、レーザビームは導光ミラー１３に至りビーム検出器１４に入射される。すると、ビーム検出器１４は往路の検出信号（Ａ信号）を制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、Ａ信号を受けると、第２タイマカウンタ５５の時間測定を終了し、測定した時間（つまり偏向周期）に基づいて偏向周波数ｆを算出し、調整時間Ｔ１を上記式（１）に基づいて算出し、算出した調整時間Ｔ１をＲＡＭ５３に記憶（更新）する。それと同時に、同期時間Ｔ３のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、更に第２のタイマカウンタ５５により再び時間測定を開始する（Ｓ１８）。レーザユニット２５は停射信号を受けることによりレーザビームの出射を停止する。その後再びＳ１３以下の処理を行う。
【００６３】
ところで、図５においては、往路の走査開始位置ＳF より走査終了位置ＥF までの間、及び、復路の走査開始位置ＳB より走査終了位置ＥB までの間は、便宜上、半導体レーザ４が点灯し続けているように示されているが、実際は、画像情報に応じて点滅を繰り返しているのである。
【００６４】
以上の往復走査処理により、偏向周波数ｆの変動があったとしても、変動した偏向周波数ｆに基づいて調整時間Ｔ１を求め、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間をこの調整時間Ｔ１として走査処理を行うため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は常に一致する。また、往路の走査開始位置ＳF と復路の走査終了位置ＥB は、走査時間Ｔ２が予め設定された時間であるため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が一致すれば、必然的に一致する。このため、偏向周波数の変動があったとしても、往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく、絶えず画質が良好であるという効果が得られる。更に、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため、偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００６５】
尚、同期時間Ｔ３をカウントする時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査開始位置ＳF のバラツキは８分の１ドット以内に抑えられる。これによって、縦方向に複数配列される往路の走査開始位置ＳF のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。また、調整時間Ｔ１を測定する時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは８分の１以下に抑えられる。これによって、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。
【００６６】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段に相当する。また、Ｓ１２（又はＳ１８）で時間（周期）の測定を開始しＳ１８でその測定を終了する処理やＳ３２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ１８やＳ３４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当する。
［比較例］
比較例は、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間が一定（不変）に設定されている点を除き、上記第１実施例と同様の構成である。
【００６７】
光偏向素子９は、上述した特公昭６０−５７０５２号公報にも記載されている通り、単結晶水晶基板をエッチングプロセスとフォトリソグラフィープロセスにより加工したものからなる。この光偏向素子９の偏向周波数に経時変化や環境変化による変化が生じると、走査速度が変化し、結果的に走査開始位置及び走査終了位置のずれとして表れてしまう。片方向のみの走査においては、このずれによって画像情報が書き込まれる絶対位置がずれるという問題が生じるものの、環境による変化等のわずかなずれであれば画質が悪化することはない。しかし、往復走査を行う場合は、往路での走査終了位置ＥF と復路での走査開始位置ＳB がそれぞれ逆方向にずれるため、往路での走査開始位置ＳF と復路での走査終了位置ＥB もそれぞれ逆方向にずれ、往路と復路の走査領域が左右にずれるという状態となり、わずかなばらつきにおいても画質は著しく悪化する。
【００６８】
数値例及び図７に基づいてこれを具体的に説明する。図７は比較例において偏向周波数の変動が画質に与える影響を表す説明図である。光偏向素子９の偏向周波数の設計値が８００Ｈｚであり、初期における走査領域を２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙面に相当）としたとき、偏向周波数８００Ｈｚにて走査開始位置から走査終了位置へ解像度３００ｄｐｉにて画像情報を書き込みするような設計値にて半導体レーザ４を一定クロックに従って変調すると仮定する。
【００６９】
このとき、光偏向素子９に固有の偏向周波数が８００Ｈｚと比較してわずかに０．０２％小さくなる方向に変化すれば、往路の走査終了位置ＥF は図７の紙面左方向に４０μｍ程度ずれ、復路の走査開始位置ＳB は逆に紙面右方向に４０μｍ程度ずれる。したがって、計８０μｍのずれが生じることになり、これは解像度３００ｄｐｉにおいては１ｄｏｔ分の大きさに相当する。このため、往路の走査終了位置ＥF に印字されたドット３５と、復路の走査開始位置ＳB に印字されたドット３４は、図７の円内に部分拡大して示したようにジグザグとなり、縦方向にきれいな直線を形成することができない。このように、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が１ｄｏｔずれるということは、往路の走査領域と復路の走査領域が１ｄｏｔずれることになり、画質が悪化することを意味する。以上のように、比較例において往復走査をおこなった場合では、偏向周波数のわずかな変動で画質の悪化が生じることがわかる。
【００７０】
これに対して、第１実施例は、上記比較例のように往路の走査終了から復路の走査開始までの時間を一定（不変）にするのではなく、偏向器１０の反射鏡４５の偏向周期から偏向周波数ｆを求め、該偏向周波数ｆに基づいて往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間を上記式（１）より算出した調整時間Ｔ１として走査処理を行うようにしたため、往路と復路の走査領域がずれることがなくなり、画質が向上したものである。
［第２実施例］
第２実施例の光走査装置の構成及び基本的な動作は第１実施例と同様であるためその説明は省略し、第２実施例の往復走査処理について図８、９及び図５、６に基づいて説明する。図８は第２実施例の往復走査処理のフローチャート、図９は第２実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【００７１】
往復走査処理が開始されると、制御ユニット５０はまず初期設定処理を行う（Ｓ２１）。尚、制御ユニット５０は、この初期設定処理においては感光ドラム３に画像を書き込まず、Ｓ２３以降の処理において画像を書き込む。図９に示した初期設定処理において、Ｓ４０〜Ｓ４３は第１実施例の初期設定処理のＳ３０〜Ｓ３３と同様の処理であるため、その説明は省略する。Ｓ４４では、制御ユニット５０は、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳE を一致させるための調整時間Ｔ１を下記式（２）により算出してＲＡＭ５３に記憶すると共に、往路においてビーム検出器１４にレーザビームが入射してから走査開始位置に達するまでの同期時間Ｔ３を下記式（３）により算出してＲＡＭ５３に記憶する（Ｓ４４）。
【００７２】
【数７】
ただし、Ａは、偏向器１０の反射鏡４５の全振幅によって光ビームが偏向される最大角度即ち全偏向角であり、Ｔ２は、走査開始位置から走査終了位置までレーザビームが走査される時間であり、Ｃは、ビーム検出器１４に光ビームが入射するときの、反射鏡４５で反射されたレーザビームの進行方向を示す直線と反射鏡４５の振動の中心とがなす角度である。
【００７４】
制御ユニット５０は、以上の初期設定処理が終了した後、続いて往復走査処理のＳ２２以降の処理を実行する。Ｓ２２〜Ｓ２７は、同期時間Ｔ３が予め設定されている値ではなくＲＡＭ５３に記憶されている値であることを除き、第１実施例の往復走査処理のＳ１２〜Ｓ１７と同様の処理であるため、その説明は省略する。
【００７５】
Ｓ２８では、第２タイマカウンタ５５の時間測定により得た偏向周期に基づいて偏向周波数ｆを算出し、この偏向周波数ｆを用いて調整時間Ｔ１を上記式（２）に基づいて算出してこれをＲＡＭ５３に記憶（更新）し、同期時間Ｔ３を上記式（３）に基づいて算出しこれをＲＡＭ５３に記憶（更新）する。それと同時に、この同期時間Ｔ３のカウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始すると共にレーザユニット２５に停射信号を出力し、更に第２のタイマカウンタ５５により再び時間測定を開始する（Ｓ２８）。その後再びＳ２３以下の処理を行う。
【００７６】
以上の往復走査処理により、第１実施例と同様の効果、即ち、偏向周波数の変動があったとしても往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく絶えず画質が良好であるという効果や、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００７７】
加えて、往復走査を繰り返し行ったとしても往路走査はアクティブに（リアルタイムに）補償されて同じ走査開始位置からスタートするため、感光ドラム３上の縦方向に並ぶ往路の走査開始位置はジグザグになったりせず、きれいに揃うという効果が得られる。
【００７８】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段、同期時間調整手段に相当する。
また、Ｓ２２（又はＳ２８）で時間（周期）の測定を開始しＳ２８でその測定を終了する処理やＳ４２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ２８やＳ４４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当し、Ｓ２８やＳ４４にて同期時間Ｔ３を算出する処理が同期時間調整手段の処理に相当する。
【００７９】
以上の往復走査処理により、偏向周波数ｆの変動があったとしても、変動した偏向周波数ｆに基づいて調整時間Ｔ１を求め、往路の走査終了から復路の走査開始までの時間をこの調整時間Ｔ１として走査処理を行うため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は常に一致する。また、往路の走査開始位置ＳF と復路の走査終了位置ＥB は、走査時間Ｔ２が予め設定された時間であるため、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が一致すれば、必然的に一致する。このため、偏向周波数の変動があったとしても、往路の走査領域と復路の走査領域がずれることがなく、絶えず画質が良好であるという効果が得られる。更に、ビーム検出器１４を利用して偏向周波数を求めているため、偏向周波数を用いるための追加の部材を必要とせず、構成が簡易になると共にコスト面でも有利であるという効果が得られる。
【００８０】
尚、同期時間Ｔ３をカウントする時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査開始位置ＳF のバラツキは８分の１ドット以内に抑えられる。これによって、縦方向に複数配列される往路の走査開始位置ＳF のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。また、調整時間Ｔ１を測定する時間分解能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは８分の１以下に抑えられる。これによって、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、画質が向上する。
【００８１】
尚、制御ユニット５０が本発明の偏向周波数測定手段、時間調整手段に相当する。また、Ｓ１２（又はＳ１８）で時間（周期）の測定を開始しＳ１８でその測定を終了する処理またはＳ３２の処理が偏向周波数測定手段の処理に相当し、Ｓ１８またはＳ３４にて調整時間Ｔ１を算出する処理が時間調整手段の処理に相当する。
［上記実施例の変形例］
上記各実施例にて示したような光偏向素子９とバイアス磁界を与えるための駆動部１１としての永久磁石とからなる正弦揺動共振型偏向器のみでなく、たとえば、永久磁石の代わりの駆動部として積層圧電素子と機械的変倍てこ機構を用いた正弦揺動共振型偏向器や、電磁駆動型のガルバノミラーのうち、レーザビームを偏向する偏向手段の機械共振点にて偏向に作用する素子が正弦的に揺動するような型のものであれば、いずれのものでもその偏向周波数が個体間でばらついたり、または、環境変動による偏向周波数の変化という共通の問題点を持ち得るため、上述した本実施例の主旨に添う構成をとることが可能となり、それにより得られる効果は本実施例と同様に大きいものである。
【００８２】
また、上記各実施例において、時間即ち偏向周期を測定して調整時間Ｔ１や同期時間Ｔ３を記憶（更新）する処理は、往復走査毎に行ってもよいが、偏向周波数は１回の往復走査毎に大きく変動するおそれが少ないため、往復走査を所定数繰り返した後（例えば１頁に相当する往復走査の後）に行ってもよい。
【００８３】
また、上記各実施例では、ビーム検出器１４のＡ信号を検出した時点から次のＡ信号を検出するまでの時間を偏向周期とし、この逆数を偏向周波数ｆとして処理したが、光偏向手段として共振タイプのガルバノミラーを用いる場合には偏向素子のコイル部に流れている交流の周期をピックアップすることにより偏向周期を測定し、この逆数を偏向周波数ｆとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の光走査装置の概略説明図である。
【図２】第１実施例の光偏向素子の斜視図である。
【図３】第１実施例の往復走査処理のフローチャートである。
【図４】第１実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【図５】往復走査処理のタイムチャートである。
【図６】往復走査処理時の光走査装置の概略説明図である。
【図７】比較例において偏向周波数の変動が画質に与える影響を表す説明図である。
【図８】第２実施例の往復走査処理のフローチャートである。
【図９】第２実施例の往復走査処理における初期設定処理のフローチャートである。
【図１０】ポリゴンミラーを用いた従来の光走査装置の概略説明図である。
【図１１】光偏向素子の斜視図である。
【符号の説明】
１・・・光走査装置、 ２・・・筐体、
３・・・感光ドラム、 ４・・・半導体レーザ、
５・・・コリメータレンズ、 ９・・・光偏向素子、
１０・・・偏向器、 １１・・・駆動部、
１２・・・結像レンズ、 １３・・・導光ミラー、
１４・・・ビーム検出器、 １７・・・基板、
１９・・・オリカエシミラー群、 ２５・・・レーザユニット、
４１・・・フレーム、 ４２、４３・・・バネ部、
４４・・・可動部、 ４５・・・反射鏡、
４６・・・コイルパターン、 ５０・・・制御ユニット、
Claims (5)
- 光ビームを出射する光ビーム出射手段と、
偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段と
を備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と
を備え、
前記出射制御手段は、
往路の走査開始時から走査終了時までの時間と復路の走査開始時から走査終了時までの時間が一致するように前記光ビーム出射手段を制御すると共に、往路の走査終了後、前記時間Ｔ１が経過した時点で復路の走査を開始するように前記光ビーム出射手段を制御することを特徴とする光走査装置。 - 光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段を備え、
前記時間調整手段は、前記時間Ｔ１を下記式（１）に基づいて調整することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
- 光ビームを出射する光ビーム出射手段と、
偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御する出射制御手段と
を備えた光走査装置において、
前記光偏向手段の偏向面が正弦揺動するときの偏向周波数ｆを測定する偏向周波数測定手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路の走査終了時から復路の走査開始時までの時間Ｔ１を調整する時間調整手段と
光ビームが往路の走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に達したことを検出する光ビーム検出手段と、
前記偏向周波数測定手段により測定された偏向周波数ｆに応じて、往路において前記光ビーム検出手段に光ビームが入射した時から走査開始時までの同期時間Ｔ３を調整する同期時間調整手段と
を備えたことを特徴とする光走査装置。 - 前記時間調整手段は前記時間Ｔ１を下記式（２）に基づいて調整し、前記同期時間調整手段は前記同期時間をＴ３を下記式（３）に基づいて調整することを特徴とする請求項３記載の光走査装置。
- 前記偏向周波数測定手段として、前記光ビーム検出手段を用いることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光走査装置。
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