JPH0251119A - Scanning optical device - Google Patents

Scanning optical device

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JPH0251119A
JPH0251119A JP63201312A JP20131288A JPH0251119A JP H0251119 A JPH0251119 A JP H0251119A JP 63201312 A JP63201312 A JP 63201312A JP 20131288 A JP20131288 A JP 20131288A JP H0251119 A JPH0251119 A JP H0251119A
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JP
Japan
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scanning
light
laser
light beam
lens system
Prior art date
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Application number
JP63201312A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Ando
利典 安藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE68922868T priority patent/DE68922868T2/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the defocusing of a light beam stably by using a grating which has openings arrayed in a scanning direction at positions optically equivalent to a scanning surface and a detector which detects a light beam modulated by the grating. CONSTITUTION:Laser luminous flux L is imaged on a bar code filter 7 arranged at a position optically equivalent to a photosensitive drum 9 and variation in the quantity of the light is detected. Then the position of a collimator lens system 3 is adjusted through a control part 10 according to the detection signal and an increase in the scale of a laser spot system due to environmental variation in temperature, etc., is prevented. Consequently, a spot of desired size is obtained at all time, and consequently the defocusing of the light beam is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、光源からの光ビームを偏向器及びレンズ系を
介して走査面上を走査する走査光学装置に関し、特に温
度等の環境変動に起因する走査面上の光ビーム結像スポ
ットの焦点位置ずれを検出して補正する機構を備えた走
査光学装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a scanning optical device that scans a light beam from a light source on a scanning surface via a deflector and a lens system. The present invention relates to a scanning optical device equipped with a mechanism for detecting and correcting a focal position shift of a light beam imaging spot on a scanning surface.

[従来技術] 近年、走査光学装置として、画像信号に応じてレーザ光
源を変調し、該変調されたレーザ光源からのレーザ光を
偏向器により周期的に偏向させ、レンズ系によって、感
光性の記録媒体上にスポット状に集束させ、露光走査し
て画像記録を行うレーザビームプリンタ装置が広く一般
に使用されている。
[Prior Art] In recent years, as a scanning optical device, a laser light source is modulated according to an image signal, the laser light from the modulated laser light source is periodically deflected by a deflector, and a lens system is used to record a photosensitive image. Laser beam printers are widely used, which record images by focusing a spot on a medium and performing exposure scanning.

ところで、従来のレーザビームプリンタ装置では、環境
温度の変化によりレンズ系を構成する各部材が熱変形を
起し、感光体(走査面)」のL/−ザ光の収束位置がず
れてしまい画質が低下するという欠点があった。
By the way, in conventional laser beam printer devices, the various members constituting the lens system undergo thermal deformation due to changes in environmental temperature, and the convergence position of the L/- laser beam on the photoreceptor (scanning surface) shifts, resulting in poor image quality. The disadvantage was that it decreased.

その欠点を解決する手段として、特開昭60−1001
13号公報に、感光体に走査されるビームの一部を受け
て焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手段と、該焦点ずれ
を補正する補正用レンズを有するレンズ移動装置を設け
たレーザビームプリンタが開示しである。
As a means to solve this drawback, JP-A-60-1001
No. 13 discloses a laser beam printer equipped with a lens moving device having a focus shift detection means for receiving a portion of the beam scanned onto a photoreceptor and detecting a focus shift, and a correction lens for correcting the focus shift. It is disclosed.

しかしながら、上記特開昭60−100113号公報に
おいては、焦点ずれ検出方式として非点収差方式を用い
ている。この方式は静止光ビームには有効であるが、高
速で走査される光ビームの焦点ずれ検出には不適当であ
る。
However, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 100113/1983, an astigmatism method is used as a defocus detection method. Although this method is effective for stationary light beams, it is inappropriate for detecting defocus of light beams that are scanned at high speed.

[発明の概要] 本発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消し、安定し
た光ビームの焦点ずれ検出が可能な走査光学装置を提供
することにある。
[Summary of the Invention] An object of the present invention is to provide a scanning optical device that eliminates the drawbacks of the conventional devices described above and is capable of stably detecting defocus of a light beam.

本発明の目的は、光源からの光ビームを偏向器及びレン
ズ系を介して走査面上を走査し、かつ、該走査面上の光
ビームの収束状態を検知する検知機構を備えた走査光学
装置において、前記走査面上の光ビームの収束状態を検
知する検知機構として、前記走査面と光学的に等価な位
置に走査方向に並んだ開口を持つ格子と、該格子によっ
て変調された光ビームを検出する検出器を用いることに
よって達成される。
An object of the present invention is to provide a scanning optical device that scans a light beam from a light source on a scanning surface via a deflector and a lens system, and includes a detection mechanism that detects the convergence state of the light beam on the scanning surface. The detection mechanism for detecting the convergence state of the light beam on the scanning surface includes a grating having apertures arranged in the scanning direction at positions optically equivalent to the scanning surface, and a light beam modulated by the grating. This is accomplished by using a detector that detects.

[実施例コ 第1図は本発明に係る走査光学装置の第1実施例の概略
構成を示す図である。同図において、1はレーザー光を
発生するためのレーザードライバであり、該レーザード
ライバに接続したレーザー光源としての固体レーザー素
子2をその発光信号に応じて明滅する。3は固体レーザ
ー素子2から放射されたレーザー光束を略平行光とする
コリメータレンズ系であり、後述する焦点調整手段4に
よりレーザー光の光軸方向である矢印A方向に所定量だ
け移動可能となっている。5は回転多面鏡であり、矢印
B方向に一定速度で回転することにより、コリメータレ
ンズ系3から射出された平行光を反射して矢印C方向に
走査する。
Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a scanning optical device according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a laser driver for generating laser light, and a solid-state laser element 2 as a laser light source connected to the laser driver blinks in response to its light emission signal. Reference numeral 3 denotes a collimator lens system that converts the laser beam emitted from the solid-state laser element 2 into substantially parallel light, and can be moved by a predetermined amount in the direction of arrow A, which is the optical axis direction of the laser beam, by a focus adjustment means 4, which will be described later. ing. A rotating polygon mirror 5 reflects the parallel light emitted from the collimator lens system 3 and scans it in the direction of arrow C by rotating at a constant speed in the direction of arrow B.

6a、6b、6cは回転多面鏡の前方に設けたfθレン
ズ群であり、該多面鏡6により偏向されたレーザー光束
を結像するとともにその走査速度を被走査面上において
等速とする。Lはレーザー光束であり、このレーザー光
束りはバーコードフィルタ7を介して検出手段としての
光検出素子8上に導かれ、かつ被走査面としての感光ド
ラム9上に走査される。尚、感光ドラム9の周囲には不
図示の現像器、−次及び転写帯電器、定着器、クリーナ
等が設けられており、感光ドラム9表面に形成された潜
像を公知の電子写真プロセスにより顕像化して転写材に
転写するようになっている。バーコードフィルタ7は感
光ドラム9面と光学的に等価な位置に配されている。ま
た、光検出素子8はレーザードライバ1及び焦点調整手
段4を制御する制御部10に接続しである。11は画像
処理部であり、レーザードライバ1及び制御部10に接
続している。
Reference numerals 6a, 6b, and 6c are fθ lens groups provided in front of the rotating polygon mirror 6, which form an image of the laser beam deflected by the polygon mirror 6 and make the scanning speed constant on the surface to be scanned. L is a laser beam, and this laser beam is guided through a barcode filter 7 onto a photodetecting element 8 as a detection means, and is scanned onto a photosensitive drum 9 as a surface to be scanned. A developing device, a secondary and transfer charger, a fixing device, a cleaner, etc. (not shown) are provided around the photosensitive drum 9, and the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 9 is processed by a known electrophotographic process. The image is visualized and transferred to a transfer material. The barcode filter 7 is arranged at a position optically equivalent to the surface of the photosensitive drum 9. Further, the photodetecting element 8 is connected to a control section 10 that controls the laser driver 1 and the focus adjustment means 4. Reference numeral 11 denotes an image processing section, which is connected to the laser driver 1 and the control section 10.

以上の構成において、所望の画像を形成する場合、まず
画像処理部11から制御部10に画像出力信号Pを入力
すると共に、レーザードライバ]に画像信号Sを入力し
、所定のタイミングで固定レーザー素子2を明滅させる
。固体レーザー・素子2から放射されたレーザー光はコ
リメータレンズ系3により略平行光に変換され、さらに
矢印B方向に回転すると回転多面鏡5により矢印C方向
に走査されると共にfθレンズ群6a、6b。
In the above configuration, when forming a desired image, first input the image output signal P from the image processing section 11 to the control section 10, and input the image signal S to the laser driver, and at a predetermined timing, the fixed laser element 2 blinks. The laser beam emitted from the solid-state laser element 2 is converted into substantially parallel light by the collimator lens system 3, and when further rotated in the direction of arrow B, it is scanned by the rotating polygon mirror 5 in the direction of arrow C, and is scanned by the fθ lens groups 6a and 6b. .

6cにより感光ドラム9上にスポット状に結像される。6c forms a spot image on the photosensitive drum 9.

そして、このようなレーザー光束りの走査により感光ド
ラム9表面には画像−走査分の露光分布が形成され、さ
らに各走査ごとに感光ドラム9を所定量回転して該ドラ
ム9上に画像信号Sに応じた露光分布を有する潜像を形
成し、周知の電子写真プロセスにより記録紙上に顕画像
として記録する。上記画像出力信号Pは画像信号Sより
先だって画像処理部11より出力され、画像48号Sの
出力が終了した後に出力が終了する。また、制御部10
は画像処理部11から画像出力信号Pが入力されている
開動作を停止している。そのため、画像形成動作中は画
素の大きさ、コントラストを一定に保つことができる。
Then, by scanning the laser beam, an exposure distribution corresponding to the image minus the scanning is formed on the surface of the photosensitive drum 9, and furthermore, the photosensitive drum 9 is rotated by a predetermined amount for each scan, and the image signal S is printed on the drum 9. A latent image having an exposure distribution corresponding to the exposure distribution is formed and recorded as a visible image on recording paper by a well-known electrophotographic process. The image output signal P is output from the image processing section 11 before the image signal S, and the output ends after the output of image No. 48 S ends. In addition, the control unit 10
The opening operation to which the image output signal P is input from the image processing section 11 is stopped. Therefore, the pixel size and contrast can be kept constant during the image forming operation.

次にレーザー光束りの焦点位置調整機構の動作について
説明する。まず、制御部10より作動信号をレーザード
ライバ1に入力し、該レーザードライバから所定時間O
Nする彼を発生させ、固定レーザー素子2をこの信号に
応じて所定時間一定光量で点灯させる。固体レーザー素
子2からのレーザー光は上記したように走査されるとと
もに、感光ドラム9と光学的に等価な位置に配設したバ
ーコードフィルタ7上に投影、走査される。
Next, the operation of the focal position adjustment mechanism of the laser beam will be explained. First, an operating signal is input from the control unit 10 to the laser driver 1, and the laser driver outputs an operating signal for a predetermined period of time.
The fixed laser element 2 is turned on at a constant light intensity for a predetermined time in response to this signal. The laser beam from the solid-state laser element 2 is scanned as described above, and is also projected and scanned onto the barcode filter 7 disposed at a position optically equivalent to the photosensitive drum 9.

そしてバーコードフィルタ7を透過したレーザー光は光
検出素子8に入射する。
The laser beam that has passed through the barcode filter 7 enters the photodetector element 8 .

第2図はバーコードフィルタ7を光検出素子8側から見
た図である。Sはレーザー光の走査スポットであり矢印
C方向に移動している。7はバーコードフィルタであり
、フィルタ中の7aはガラス等の透明な部分、7bはア
ルミ蒸着等で形成された遮光部分である。また、透明な
部分の幅と遮光部分の矢印C方向の幅は等しい。
FIG. 2 is a diagram of the barcode filter 7 viewed from the photodetector element 8 side. S is a scanning spot of laser light, and is moving in the direction of arrow C. 7 is a barcode filter, 7a in the filter is a transparent part such as glass, and 7b is a light shielding part formed by aluminum vapor deposition or the like. Furthermore, the width of the transparent portion and the width of the light shielding portion in the direction of arrow C are equal.

第3図(a)、(b)はバーコードフィルタ上の走査ス
ポットの位置による透過光量の大小を示す図である。第
3図(a)は、走査スポットが透明な部分(透過部)7
aの位置にある場合であり、走査スポットS中の斜線部
りはフィルタを透過し、その他の部分は遮光されること
がわかる。
FIGS. 3(a) and 3(b) are diagrams showing the amount of transmitted light depending on the position of the scanning spot on the barcode filter. Fig. 3(a) shows a part (transparent part) 7 where the scanning spot is transparent.
It can be seen that the shaded portion of the scanning spot S is transmitted through the filter, and the other portions are blocked.

この時、結像状態が良好で、走査スポットSが走査方向
に小さければ、透過光りのスポット全体に対する比率は
大きくなり、つまり透過光量は大きくなる。逆に、結像
状態が悪く、走査スポットSが走査方向に大きければ、
透過光りのスポット全体に対する比率は小さくなり、つ
まり透過光量は小さくなる。同様に、次に走査スポット
が移動し遮光部分(遮光部)7bの位置にある場合、結
像状態が良好で、走査スポットSが走査方向に小さけれ
ば、隣接する透明な部分(透過部)7aへの光量もれは
小さくなる。逆に、結像状態が悪く、走査スポットSが
走査方向に大きければ、隣接する透明な部分(透過部)
7aへの光量もれは大きくなる。そして光検出素子8上
の光量分布は第4図(a)、(b)に示したように時間
とともにレーザー光束りのスポット径サイズに応じた強
弱の分布形状を示す。
At this time, if the imaging state is good and the scanning spot S is small in the scanning direction, the ratio of the transmitted light to the entire spot becomes large, that is, the amount of transmitted light becomes large. On the other hand, if the imaging condition is poor and the scanning spot S is large in the scanning direction,
The ratio of transmitted light to the entire spot becomes smaller, that is, the amount of transmitted light becomes smaller. Similarly, when the scanning spot moves next and is at the position of the light-shielding part (light-shielding part) 7b, if the imaging condition is good and the scanning spot S is small in the scanning direction, the adjacent transparent part (transmissive part) 7a The amount of light leaking to the area will be reduced. On the other hand, if the imaging condition is poor and the scanning spot S is large in the scanning direction, the adjacent transparent part (transmissive part)
The amount of light leaking to 7a becomes large. As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the light quantity distribution on the photodetecting element 8 exhibits a strength distribution shape corresponding to the spot diameter size of the laser beam with time.

第4図(a)は結像状態が良好で走査スポットSが走査
方向に小さい場合を示し、第4図(b)は結像状態が悪
く走査スポットSが走査方向に大きい場合、ぼけた場合
を示す。光検出素子8はその光量変化の信号を制御部1
0に送出する。制御部ioにおいては、光検出素子8の
出力の最大値をθ+aAX(透過光量最大値)、最小値
をθ+s1..(透過光量最小値)としてコントラスト
Vを θ1.8−θl、lIn ■=          ・・・ (1)θ、2つ十〇
+aln の式により算出する。そしてこの算出した値を現在のコ
リメータレンズ系位置におけるコントラストとして制御
部10内の記憶装置(不図示)に記憶する。
Figure 4(a) shows a case where the imaging condition is good and the scanning spot S is small in the scanning direction, and Figure 4(b) shows a case where the imaging condition is poor and the scanning spot S is large in the scanning direction and is blurred. shows. The light detection element 8 sends a signal of the change in light amount to the control unit 1.
Send to 0. In the control unit io, the maximum value of the output of the photodetecting element 8 is set as θ+aAX (maximum amount of transmitted light), and the minimum value is set as θ+s1. .. (minimum amount of transmitted light), the contrast V is calculated using the formula: θ1.8−θl, lIn 2 = (1) θ, 2 + aln. This calculated value is then stored in a storage device (not shown) within the control unit 10 as the contrast at the current collimator lens system position.

次に、制御部10は焦点調整手段4により所定量コリメ
ータレンズ系3を移動させ、同様にコントラストVを算
出、記憶する。
Next, the control unit 10 moves the collimator lens system 3 by a predetermined amount using the focus adjustment means 4, and similarly calculates and stores the contrast V.

以上の動作を所定回数行なった後、記憶した複数のコン
トラストVのうち最大のコントラスト値を検索し、これ
を達成したコリメータレンズ系の位置にコリメータレン
ズ系を移動させ固定する。
After performing the above operation a predetermined number of times, the maximum contrast value is searched among the plurality of stored contrasts V, and the collimator lens system is moved and fixed to the position where the maximum contrast value is achieved.

第5図は焦点調整手段4を備えたコリメータレンズ系3
を拡大して示すものである。同図に示すように、フレー
ム41に固体レーザー素子2、ステッピングモータ42
、案内軸45が設けられ、ステッピングモータ42の軸
に加工がなされたり−ドネジ43と案内軸45によりコ
リメータレンズ系3は支持される。リードネジ43の一
端部はフレーム41に固定された軸受44によフて支持
される。また、コリメータレンズ系3には、リードネジ
43と螺合する様めネジが設けられ、又案内軸45と摺
接する様すべり軸受が設けられている。ここで、ステッ
ピングモータ42は制御部10より駆動信号が人力され
ると駆動し、リードネジ43は回動する。そして、リー
ドネジ43の回動によりコリメータレンズ系3はレーザ
ー光の光軸方向である矢印A方向に移動する。
FIG. 5 shows a collimator lens system 3 equipped with a focus adjustment means 4.
This is an enlarged view of the image. As shown in the figure, a frame 41 includes a solid-state laser element 2 and a stepping motor 42.
, a guide shaft 45 is provided, and the collimator lens system 3 is supported by the screw 43 and the guide shaft 45, which are machined on the shaft of the stepping motor 42. One end of the lead screw 43 is supported by a bearing 44 fixed to the frame 41. Further, the collimator lens system 3 is provided with a female thread that is screwed into the lead screw 43, and a slide bearing that is in sliding contact with the guide shaft 45. Here, the stepping motor 42 is driven when a drive signal is manually input from the control unit 10, and the lead screw 43 is rotated. The rotation of the lead screw 43 causes the collimator lens system 3 to move in the direction of arrow A, which is the optical axis direction of the laser beam.

以上述べたようにレーザー光束りを感光ドラム9と光学
的に等価な位置に配設したバーコードフィルタ7上に結
像してその透過光量の変化を検温環等の環境変動に起因
するレーザースポット系の肥大化を防止し得る。この結
果、常に所望の大きざのスポットを得ることができ、高
密度及び高品位の画像を形成することができる。
As described above, the laser beam is focused on the barcode filter 7, which is placed at an optically equivalent position to the photosensitive drum 9, and changes in the amount of transmitted light are detected as laser spots caused by environmental changes such as temperature measurement rings. It can prevent the system from becoming enlarged. As a result, a spot of a desired size can always be obtained, and a high-density and high-quality image can be formed.

本発明の作動を第6図に示すフローチャートを元に詳細
に説明を行う。ここで、コリメータレンズ系の移動可能
な位置に、光学系の焦点ずれを補正1.てレーザー光束
のスポット径を最小にすることができる位置があるもの
とする。
The operation of the present invention will be explained in detail based on the flowchart shown in FIG. Here, the focal shift of the optical system is corrected 1. to a movable position of the collimator lens system. It is assumed that there is a position where the spot diameter of the laser beam can be minimized.

まず、焦点調整機構動作の信号が制御部1oに入力され
ると、焦点調整手段4を動作させレンズ系3を初期位置
に戻す。そしてレーザー素子2を点灯させ、光検出素子
8の出力よりコントラストVの値を算出する。
First, when a signal for operating the focus adjustment mechanism is input to the control unit 1o, the focus adjustment means 4 is operated to return the lens system 3 to its initial position. Then, the laser element 2 is turned on, and the value of the contrast V is calculated from the output of the photodetector element 8.

次に、算出されたコントラスl−Vの値とその時の1/
ンズ系の位置は制御部10内の記憶装置に記憶する。
Next, the calculated contrast l-V value and the 1/
The position of the lens system is stored in a storage device within the control unit 10.

焦点調整手段によりレンズ系を移動する際には、まずレ
ンズ系の送りが可能か否か判別し、可能なら、レンズ系
を1step送って、次のレンズ系位置でのコントラス
トVの値を算出し、記憶する。そしてレンズ系の送りが
endになるまで上記のシーケンスを繰り返す。
When moving the lens system using the focus adjustment means, it is first determined whether the lens system can be moved, and if possible, the lens system is moved one step and the value of contrast V at the next lens system position is calculated. ,Remember. Then, the above sequence is repeated until the feeding of the lens system reaches the end.

レンズ系の送りがendになったら、制御部内に記憶さ
れたコントラストVのうち最大のコントラスト値を検索
し、これを達成lノたレンズ系の位置にレンズ系をB動
し固定L/て、焦点調整機構の動作を終了する。
When the feeding of the lens system reaches the end, search for the maximum contrast value among the contrasts V stored in the control unit, move the lens system to the position where this value is achieved, and fix it L/. The operation of the focus adjustment mechanism is ended.

以上の第1図に示す例においては、走査面上の光ビーム
の収束位置を移動させる手段として、コリメータレンズ
系を穆勅させていたが、光ビームの収束位置を移動させ
る手段についてはその他の公知の技術を用いてもよい。
In the example shown in FIG. 1 above, the collimator lens system was used as a means for moving the convergence position of the light beam on the scanning surface, but other means for moving the convergence position of the light beam could be used. Known techniques may be used.

光ビームの収束位置を移動させる手段としでは、特開昭
1i0−100113号公報のようにコリメータレンズ
と回転多面鏡の間に配した凸レンズを移動させるもの、
特開昭59−116603号公報のようにレーザー光源
または結像レンズを移動させるもの、特開昭60−11
2020号公報のように走査レンズと走査媒体の光学的
距離を可変するもの、特開昭81−275868号公報
のようにレーザーのパワーを可変するもの等が考えられ
る。
Examples of means for moving the convergence position of the light beam include a method that moves a convex lens placed between a collimator lens and a rotating polygon mirror, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 100113/1983;
A device that moves a laser light source or an imaging lens as in JP-A-59-116603, JP-A-60-11
Possible examples include those that vary the optical distance between the scanning lens and the scanning medium as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 81-275868, and those that vary the power of the laser as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 81-275868.

また、第2図に示したバーコードフィルタフの透明な部
分及び遮光部分の走査方向の幅であるが、入射光束(レ
ーデ−光)の強度分布がガウシアンである場合には、透
明な部分及び遮光部分の走査方向の幅は略2Wであるの
が望ましい。ここで、Wはビーム半径、強度が光軸上の
強度と比較して1/e2と・なる半径である。このよう
な幅のフィルタを用いれば良好な光量変化の検知が可能
となる7 以上の第1図に示す実施例においては透過型のバーコー
ドフィルタを用いたが、これを反射型にしでも効果は同
様である。
In addition, the width in the scanning direction of the transparent part and the light-shielding part of the barcode filter shown in Fig. 2 is the width of the transparent part and the light-shielding part when the intensity distribution of the incident light beam (rader light) is Gaussian. It is desirable that the width of the light shielding portion in the scanning direction is approximately 2W. Here, W is a beam radius, a radius at which the intensity is 1/e2 compared to the intensity on the optical axis. If a filter with such width is used, it is possible to detect changes in the amount of light effectively.7 In the embodiment shown in Fig. 1 above, a transmissive barcode filter was used, but even if it were made into a reflective type, the effect would not be as great. The same is true.

第7図は反射型バーコードフィルタを用いた実施例であ
り、図中第1図と同一の部材には共通の符号を附し、詳
細な説明は省略する。本実施例においては、バーコード
フィルタ12を反射したレーザー光は光検出素子8に入
射するよう構成している。
FIG. 7 shows an embodiment using a reflective barcode filter, in which the same members as in FIG. 1 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted. In this embodiment, the laser beam reflected by the barcode filter 12 is configured to be incident on the photodetecting element 8.

第8図は反射型バーコードフィルタ12を光検出素子8
側から見た図である。Sはレーザー光の走査スボ9 )
−であり矢印C方向に移動1ノでいる。
FIG. 8 shows the reflective barcode filter 12 and the photodetector element 8.
It is a diagram seen from the side. S is laser beam scanning sub 9)
- and moves in the direction of arrow C at 1 no.

12は反射型バーコードフィルタであり、アルミ等によ
フでできた反射部材12aの上に走査レーザー光を吸収
するマスク12bが走査方向と垂直なバーコードとして
塗布されている。
Reference numeral 12 denotes a reflective barcode filter, in which a mask 12b that absorbs scanning laser light is coated as a barcode perpendicular to the scanning direction on a reflective member 12a made of aluminum or the like.

8は光検出素子であり、前記バーコードフィルタからの
走査レーザー光の反射型を検知し、その光量に応じた出
力を発生する。
Reference numeral 8 denotes a photodetection element, which detects the reflected type of scanning laser light from the bar code filter and generates an output according to the amount of light.

走査スポットSの中心が反射部材12aの上にある場合
、反射光の強度は最大となり光検出素子の出力も大とな
る。また、走査スポットSの中心が吸収部材12bの上
にある場合、反射光の強度は最低となり光検出素子の出
力も小となる。したがフて、時間と共に走査スボッ[・
が反射型バーコードフィルタ上を移動するに従って光検
出鬼子の出力は前述した透過型バーコードフィルタによ
るものと同様に変化し、また、コントラストVと走査ス
ポット径の関係も同一である。
When the center of the scanning spot S is on the reflecting member 12a, the intensity of the reflected light becomes maximum and the output of the photodetecting element also becomes large. Furthermore, when the center of the scanning spot S is on the absorption member 12b, the intensity of the reflected light is the lowest and the output of the photodetector element is also small. However, over time, the scanning gap [・
As the light moves over the reflective barcode filter, the output of the photodetector changes in the same way as with the transmission barcode filter described above, and the relationship between the contrast V and the scanning spot diameter is also the same.

第9図は本発明の他の実施例を示す図であり、図中第1
図と同一の部材には共通の符号を附し、詳細な説明は省
略する。本実施例においては、バーコードフィルタ7を
透過したレーザー光は集光レンズ13により集光され光
検出素子8に入射するよう構成している。このような構
成をとれば、より良好な光量変化の検知が可能となる。
FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
Components that are the same as those in the figures are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted. In this embodiment, the laser beam transmitted through the barcode filter 7 is condensed by a condensing lens 13 and is incident on the photodetecting element 8. With such a configuration, it becomes possible to detect changes in the amount of light more effectively.

また、以上の実施例においては、結像状態の判定には光
強度の比であるコントラストを用いていたが、レーザー
光の光量が一定であれば光検出素子の出力の最大値、或
は、走査レーザー光がフィルタ通過中における光検出素
子の出力の最小値、或は、それらの差を用いて判定する
ことも可能である。
Furthermore, in the above embodiments, contrast, which is the ratio of light intensities, was used to determine the imaging state, but if the amount of laser light is constant, the maximum value of the output of the photodetecting element, or It is also possible to make the determination using the minimum value of the output of the photodetector element while the scanning laser beam is passing through the filter, or the difference between them.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、光源からの光ビームを
偏向器及びレンズ系を介して走査面上を走査し、かつ、
該走査面上の光ビームの収束状態を検知する検知機構を
備えた走査光学装置において、前記走査面上の光ビーム
の収束状態を検知する検知機構として、前記走査面と光
学的に等価な位置に走査方向に並んだ開口を持つ格子と
、該格子によって変調された光ビームを検出する検出器
を用いることによって、安定した光ビームの焦点ずれ検
出が可能であるという効果を有するものである。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention scans a light beam from a light source on a scanning surface via a deflector and a lens system, and
In a scanning optical device equipped with a detection mechanism for detecting a convergence state of a light beam on the scanning surface, the detection mechanism for detecting a convergence state of a light beam on the scanning surface is located at a position optically equivalent to the scanning surface. By using a grating having apertures arranged in the scanning direction and a detector that detects the light beam modulated by the grating, it is possible to stably detect defocus of the light beam.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る走査光学装置のN1実施例を示す
概略図、第2図及び第8図はバーコードフィルタを示す
拡大図、第3図(a)、(b)は走査スボッ]・の位置
による透過光量を示す図、第4図(a)、(b)は走査
スポット径と透過光量との関係を示す図、第5図は焦点
位置調整のためのコリメータレンズ系を移動する機構を
示す拡大図、第6図は本発明の詳細な説明するフローチ
ャート、第7図及び第9図は本発明に係る走査光学装置
の他の実施例を示す概略図である。 1−m−レーザードライバ 2−m−固体レーザー素子 3−m−コリメータレンズ系 4−m−焦点調整手段 7−m−バーコードフィルタ 8−m−光検出素子 9−m−感光ドラム 10−一制御部 11−一画像処理部
FIG. 1 is a schematic diagram showing the N1 embodiment of the scanning optical device according to the present invention, FIGS. 2 and 8 are enlarged views showing the barcode filter, and FIGS. 3(a) and (b) are the scanning filters. Figures 4 (a) and (b) are diagrams showing the relationship between the scanning spot diameter and the transmitted light amount, and Figure 5 is a diagram showing the amount of transmitted light depending on the position of . Figure 5 is a diagram showing the relationship between the scanning spot diameter and the amount of transmitted light. FIG. 6 is an enlarged view showing the mechanism, FIG. 6 is a flowchart explaining the invention in detail, and FIGS. 7 and 9 are schematic diagrams showing other embodiments of the scanning optical device according to the invention. 1-m-Laser driver 2-m-Solid laser element 3-m-Collimator lens system 4-m-Focus adjustment means 7-m-Barcode filter 8-m-Photodetection element 9-m-Photosensitive drum 10-1 Control unit 11-1 image processing unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源からの光ビームを偏向器及びレンズ系を介し
て走査面上を走査し、かつ、該走査面上の光ビームの収
束状態を検知する検知機構を備えた走査光学装置におい
て、 前記走査面上の光ビームの収束状態を検知する検知機構
として、前記走査面と光学的に等価な位置に走査方向に
並んだ開口を持つ格子と、該格子によって変調された光
ビームを検出する検出器を用いることを特徴とする走査
光学装置。
(1) A scanning optical device comprising a detection mechanism that scans a light beam from a light source on a scanning surface via a deflector and a lens system and detects a convergence state of the light beam on the scanning surface, A detection mechanism for detecting the convergence state of the light beam on the scanning surface includes a grating having openings arranged in the scanning direction at positions optically equivalent to the scanning surface, and a detection mechanism for detecting the light beam modulated by the grating. A scanning optical device characterized by using a scanning optical device.
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