JPH0263848A - Laser beam scanner - Google Patents
Laser beam scannerInfo
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- JPH0263848A JPH0263848A JP63217708A JP21770888A JPH0263848A JP H0263848 A JPH0263848 A JP H0263848A JP 63217708 A JP63217708 A JP 63217708A JP 21770888 A JP21770888 A JP 21770888A JP H0263848 A JPH0263848 A JP H0263848A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
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- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
童又上傅剋貝分野
本発明はレーザープリンタ等におけるレーザービーム走
査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a laser beam scanning device for a laser printer or the like.
従米且孜歪
レーザープリンタではレーザー光源から発射されたレー
ザービームを走査用の回転多面鏡で反射し、その反射光
を結像レンズによって感光体ドラム上に結像させるよう
になっている。ところで、レーザービームが温度変化等
による外的要因でそのスポットサイズを変化したとき、
ビームサイズの変化を補正すべくレーザービームを制御
することが望まれるが、そのような補正制御を行う場合
、予めレーザービームのスポットサイズを検出すること
が必要となる。従来は、このようなレーザービームのス
ポットサイズを検出する簡単な装置がなく、大がかりな
測定用精密治具と測定器を使用せざるを得なかった。ま
た走査装置が動作中にレーザービームのスポットサイズ
を補正することは実質的に困難であった。In the Jumei-Ko distortion laser printer, a laser beam emitted from a laser light source is reflected by a rotating polygon mirror for scanning, and the reflected light is formed into an image on a photoreceptor drum by an imaging lens. By the way, when the spot size of the laser beam changes due to external factors such as temperature changes,
It is desirable to control the laser beam to correct changes in beam size, but when performing such correction control, it is necessary to detect the spot size of the laser beam in advance. Conventionally, there was no simple device to detect the spot size of such a laser beam, and large-scale precision measurement jigs and measuring instruments had to be used. Additionally, it has been substantially difficult to correct the spot size of the laser beam while the scanning device is in operation.
■が”° しようとする課
しかし、前記スポットサイズの変化をそのまま放置する
ことは画像部れを招来し、画質を損うことになるので何
とかしてスポットサイズを一定に保持しなければならな
い。そして、スポットサイズを検出するのに上述の如き
治具や測定器を使用する方法は製造時のシステムが大が
かりになってコストアップを招くだけでなく、スポット
サイズのモニターや調整が非常に困難となる。However, if the change in the spot size is left as it is, it will cause image distortion and deteriorate the image quality, so the spot size must be kept constant somehow. The method of using jigs and measuring instruments as described above to detect the spot size not only requires a large-scale manufacturing system and increases costs, but also makes it extremely difficult to monitor and adjust the spot size. Become.
本発明は簡単な構成でレーザービームのスポットサイズ
を検出でき、その検出出力に基づいて擬似的にスポット
サイズを補正できるようにした新規なレーザービーム走
査装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a novel laser beam scanning device that can detect the spot size of a laser beam with a simple configuration and can correct the spot size in a pseudo manner based on the detection output.
Ｕ るための−
上記の目的を達成するため本発明のレーザービーム走査
装置は、光センサの光検出幅をレーザービームの主走査
方向に漸次変化するように形成したレーザービームのス
ポットサイズ検出手段と、該検出手段の出力に基づいて
レーザー光源のパワーを制御する手段とを備えている。In order to achieve the above object, the laser beam scanning device of the present invention includes a laser beam spot size detection means formed so that the light detection width of the optical sensor is gradually changed in the main scanning direction of the laser beam. , and means for controlling the power of the laser light source based on the output of the detection means.
作−朋
本発明の構成によると、光センサに照射するレーザービ
ームの照射時間は、そのレーザービームのスポットサイ
ズに応じて相違する差が顕著になる。そのため、出力セ
ンサの光検出時間も大きく差が生じ、スポットサイズの
大小を把握し易くなる。また、この検出出力を使ってレ
ーザー光源のパワーを制御することによりスポットサイ
ズが擬似的に補正される。According to the configuration of the present invention, the irradiation time of the laser beam that irradiates the optical sensor varies significantly depending on the spot size of the laser beam. Therefore, there is a large difference in the light detection time of the output sensor, making it easier to understand the size of the spot size. Further, by controlling the power of the laser light source using this detection output, the spot size is artificially corrected.
尖」Ｌ炎 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。Cusp”L flame Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図、第２図において、（１）はレーザー光源であり
、その出力のレーザービームは回転多面鏡（２）で反射
走査される。この回転多面鏡（２）はその周囲に例えば
８個の走査面（２ａ）を有しており、モータ（３）によ
り駆動されて定速度で回転する。In FIGS. 1 and 2, (1) is a laser light source, and its output laser beam is reflected and scanned by a rotating polygon mirror (2). This rotating polygon mirror (2) has, for example, eight scanning surfaces (2a) around it, and is driven by a motor (3) to rotate at a constant speed.
回転多面鏡（２）で反射されたレーザービームは、次の
結像レンズ（４）及び反射鏡（５）並びにシリンドリカ
ルレンズ（６）を介して感光体ドラム（７）へ導びかれ
る。回転多面鏡（２）の走査面（２ａ）でレーザービー
ムが振られる方向（Ａ）は主走査方向であり、これは感
光体ドラム、（７）の軸に沿う方向でもある。感光体ド
ラム（７）の回転方向は副走査方向に相当する。The laser beam reflected by the rotating polygon mirror (2) is guided to the photosensitive drum (7) via the next imaging lens (4), reflecting mirror (5), and cylindrical lens (6). The direction (A) in which the laser beam is swung on the scanning surface (2a) of the rotating polygon mirror (2) is the main scanning direction, which is also the direction along the axis of the photoreceptor drum (7). The rotation direction of the photoreceptor drum (7) corresponds to the sub-scanning direction.
さて、（８）は水平同期信号を検出するように主走査方
向の一端部に配された同期用反射鏡であり、その反射レ
ーザービームはシリンドリカルレンズ（９）を通して水
平同期信号検出装置（１０）へ与えられる。この水平同
期信号検出装置（１０）は第３図に示すように光センサ
（１２）とそれを保護するように手前に配されるカバー
（１１）とから構成されており、そのカバー（１１）の
中央には図示のように主走査方向（Ａ）に沿って幅が漸
次変化する二叉状のスリット（１３）が形成されている
。第３図（イ）は検出装置（１０）の正面回であり、同
図（ロ）は分解斜視図である。前記光センサ（１２）と
カバー（１１）は、特にこれに限る必要はないが、互い
に密着されて一体化構造となっている。Now, (8) is a synchronization reflector placed at one end in the main scanning direction to detect the horizontal synchronization signal, and the reflected laser beam passes through the cylindrical lens (9) to the horizontal synchronization signal detection device (10). given to. As shown in FIG. 3, this horizontal synchronization signal detection device (10) is composed of an optical sensor (12) and a cover (11) placed in front to protect it. As shown in the figure, a bifurcated slit (13) whose width gradually changes along the main scanning direction (A) is formed in the center. FIG. 3(a) is a front view of the detection device (10), and FIG. 3(b) is an exploded perspective view. The optical sensor (12) and the cover (11) are in close contact with each other to form an integrated structure, although this is not particularly necessary.
第１図に戻り、（１４）は光センサ（１２）の出力をア
ナログ値からディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器であ
り、（１５）は例えばマイクロコンピュータ等により構
成された制御部である。この制御部（１５）は光センサ
（１２）の出力パルス幅の大小に基づいてレーザービー
ムのスポットサイズを判定し、その判定結果に従った制
御信号を出力する。この制御信号はＤ／Ａ変喚器（１６
）を通してレーザードライブ回路（１７）に加えられ、
レーザー光ｉ （１）のレーザーパワーを制御する。Returning to FIG. 1, (14) is an A/D converter that converts the output of the optical sensor (12) from an analog value to a digital value, and (15) is a control unit composed of, for example, a microcomputer. . This control section (15) determines the spot size of the laser beam based on the magnitude of the output pulse width of the optical sensor (12), and outputs a control signal according to the determination result. This control signal is applied to the D/A converter (16
) is added to the laser drive circuit (17) through
Control the laser power of laser light i (1).
ここで、前記検出装置（１０）と制御部（１５）による
スポットサイズの検出動作を詳述する。第４図において
レーザービームのスポットサイズが（Ｓｌ）の如く小さ
いときは主走査方向（右方向）へ移動する際にスリン）
（１３）に差しかかるのが遅いので、第５図（ａ）の
如く出力パルス（Ｐ＋）の立上り（Ｔｕ）が遅れる。そ
して、右方向に走査したときスリット（１３）から離れ
るのが早いので、出力パルス（Ｐ、）の立下り（Ｔｄ）
は早くなり、総じて出力パルス幅は狭い。Here, the spot size detection operation by the detection device (10) and the control section (15) will be described in detail. In Fig. 4, when the spot size of the laser beam is small as (Sl), it is difficult to move in the main scanning direction (to the right).
(13) is delayed, so the rise (Tu) of the output pulse (P+) is delayed as shown in FIG. 5(a). When scanning in the right direction, it leaves the slit (13) quickly, so the falling edge (Td) of the output pulse (P,)
becomes faster, and the output pulse width is generally narrower.
これに対し、レーザービームのスポットサイズが（Ｓ２
）の如く大きいときは、その中心がスリット（１３）の
位置よりも、かなり手前にあってもスポットサイズの前
端はスリット（１３）に差しかかるので、第５図（ｂ）
の如く光センサ（１２）の出力パルス（Ｐ２）の立上り
（Ｔｕ）が早くなり、しかも右方向に走査していってス
リット（１３）から離れるのに時間がかかるので、出力
パルス（Ｐ２）の立下り（Ｔｄ）は遅れる。On the other hand, the spot size of the laser beam is (S2
), the front end of the spot size approaches the slit (13) even if its center is far in front of the slit (13), as shown in Figure 5(b).
As shown in the figure, the rise (Tu) of the output pulse (P2) of the optical sensor (12) becomes early, and it takes time to scan in the right direction and leave the slit (13), so the output pulse (P2) The falling edge (Td) is delayed.
総して、出力パルス幅は第５図（ｂ）に示すように大き
くなる。Overall, the output pulse width increases as shown in FIG. 5(b).
ここで、レーザービームの走査速度はスポットサイズの
大小に拘わらず一定である。尚、第５図のパルスは波形
整形済とする。Here, the scanning speed of the laser beam is constant regardless of the size of the spot. It is assumed that the pulses in FIG. 5 have been waveform-shaped.
次に、前記出力パルスはＡ／Ｄ変換された後、制御部（
１５）へ与えられ、この制御部（１５）で予め記憶され
た基準のパルス幅（基準値）との比較が行われ、基準値
よりどの程度大きいか、又は小さいかが算出される。そ
の算出出力は制御信号としてレーザードライブ回路（１
７）へ供給されると共に、モニター（１８）へも与えら
れ表示される。Next, after the output pulse is A/D converted, the control unit (
15), the control unit (15) compares the pulse width with a reference pulse width (reference value) stored in advance, and calculates how much larger or smaller it is than the reference value. The calculated output is used as a control signal for the laser drive circuit (1
7) and is also provided to a monitor (18) for display.
レーザードライブ回路（１７）はレーザー光源（１）に
供給する駆動電流を変えることによってパワーを変える
ことができるが、未実施例では、その駆動電流を更に上
記制御部（１５）の算出出力によっても制御するように
している。具体的にはスポットサイズが基準値よりも小
さいときは駆動電流を上げてレーザーパワーを大きくし
、基準値よりも大きいときは駆動電流を下げてレーザー
パワーを小さくする。而して、像面でのエネルギー密度
が変化し恰もビームのスポットサイズを補正しているか
のようになる。The power of the laser drive circuit (17) can be changed by changing the drive current supplied to the laser light source (1), but in the unimplemented example, the drive current can also be changed by the calculated output of the control section (15). I try to control it. Specifically, when the spot size is smaller than the reference value, the drive current is increased to increase the laser power, and when it is larger than the reference value, the drive current is lowered to decrease the laser power. As a result, the energy density at the image plane changes, as if correcting the beam spot size.
上述の実施例では水平同期信号検出用の検出装置を利用
してレーザービームのスポットサイズを検出するので、
特別に検出手段を用意しなくて済みコスト面で有利であ
るが、水平同期信号検出装置とは別個にスポットサイズ
検出用の検出装置を設けても構わない。In the above embodiment, the spot size of the laser beam is detected using a detection device for detecting a horizontal synchronization signal.
There is no need to prepare a special detection means, which is advantageous in terms of cost, but a detection device for spot size detection may be provided separately from the horizontal synchronization signal detection device.
本実施例においてはスリット（１３）の形状を二叉状に
したが、この形状に限る必要はなく、例えば幅が主走査
方向に漸次変化する１つの三角形状だけで構成してもよ
い。Although the shape of the slit (13) is bifurcated in this embodiment, it is not limited to this shape, and may be configured, for example, only in one triangular shape whose width gradually changes in the main scanning direction.
尚、光センサの光検出幅をレーザービームの主走査方向
に漸次変化させる構成を上記実施例では光センサのカバ
一部材のスリット形状を変化させることによって実現し
ているが、光センサ自体の形状を主走査方向に変えるよ
うにしてもよく、他の適当な構造であってもよい。In the above embodiment, the configuration in which the light detection width of the optical sensor is gradually changed in the main scanning direction of the laser beam is realized by changing the shape of the slit in the cover member of the optical sensor, but the shape of the optical sensor itself may be changed in the main scanning direction, or other suitable structures may be used.
光ユ■カ来
本発明によれば、簡単な構成によって容易にレーザービ
ームのスポットサイズを検出できると共に、走査中のレ
ーザービームのスポットサイズ変化を、レーザーパワー
を制御するという簡単な方法で補正することができ、レ
ーザープリンタ等の機器のコスト低減と性能アップを図
ることができる。According to the present invention, the spot size of a laser beam can be easily detected with a simple configuration, and changes in the spot size of the laser beam during scanning can be corrected by a simple method of controlling the laser power. This makes it possible to reduce the cost and improve the performance of devices such as laser printers.
第１図は本発明を実施したレーザービーム走査装置を示
す構成図であり、第２図はその一部の模式図、第３図は
検出手段を示す図、第４図及び第５図はその動作の説明
図である。
（１） −−レーザー光源、 （２） 一回転多面鏡。
（１１）−カバー、 （１２）・−光センサ。
（１３）−・スリット、 （１５）・−・制御部。
（１７）−−・レーザードライブ回路
（Ｓ＋） （ｓｚ）−・・スポットサイズ。FIG. 1 is a configuration diagram showing a laser beam scanning device embodying the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a part thereof, FIG. 3 is a diagram showing a detection means, and FIGS. 4 and 5 are diagrams thereof. It is an explanatory diagram of operation. (1) --Laser light source, (2) Single rotation polygon mirror. (11) - Cover, (12) - Optical sensor. (13)--Slit, (15)--Control section. (17) --- Laser drive circuit (S+) (sz) --- Spot size.
Claims (1)
向に漸次変化するように形成したレーザービームのスポ
ットサイズ検出手段と、該検出手段の出力に基づいてレ
ーザー光源のパワーを制御する手段とを備えたレーザー
ビーム走査装置。(1) A laser beam spot size detection means formed so that the light detection width of the optical sensor is gradually changed in the main scanning direction of the laser beam, and a means for controlling the power of the laser light source based on the output of the detection means. Laser beam scanning device with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217708A JPH0263848A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Laser beam scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217708A JPH0263848A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Laser beam scanner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263848A true JPH0263848A (en) | 1990-03-05 |
Family
ID=16708491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63217708A Pending JPH0263848A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Laser beam scanner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0263848A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111781897A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-16 | 上海柏楚电子科技股份有限公司 | Machining control method, control device, machining control system, and storage medium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067921A (en) * | 1983-09-22 | 1985-04-18 | Fuji Xerox Co Ltd | Beam diameter controller for laser beam printer |
| JPS6067920A (en) * | 1983-09-22 | 1985-04-18 | Fuji Xerox Co Ltd | Beam diameter controller for laser beam printer |
| JPS6413514A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Asahi Optical Co Ltd | Method for detecting state of light beam in scan type optical device |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63217708A patent/JPH0263848A/en active Pending
Patent Citations (3)
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| CN111781897A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-16 | 上海柏楚电子科技股份有限公司 | Machining control method, control device, machining control system, and storage medium |
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