JPH0535378Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、レーザー走査光学系における同期ク
ロツク発生装置に関する。

（従来技術） レーザー走査光学系は、光信号の書き込みや、
原稿情報の読みとりに関連して良く知られてい
る。かかる走査光学系において走査のためのレー
ザービームは一般に回転多面鏡等の偏向器で偏向
されるのであるが、偏向器の回転むら、加工精度
のむら等により光走査のタイミングが各走査ごと
に一定とならず、光走査を適正に行うためには光
走査にタイミングをとるための同期信号が必要で
ある。従来、レーザー走査光学系の同期クロツク
発生方法としては、特開昭60−72473号公報に開
示された方法のように、光走査用のビームの他
に、クロツク発生用ビームを用いてグレーテイン
グを走査し、グレーテイングを透過することによ
り、グレーテイングの明暗配列に従つて強度変調
されたビームを凹面鏡アレイにより複数の受光素
子に順次集光させて同期クロツクを発生させる方
法が知られている。

この方法の問題点は、凹面鏡アレイの製作に蒸
着が必要であり、凹面鏡アレイの製作コストが高
いこと、また、受光素子とクロツク発生用ビーム
の干渉を避けるための凹面鏡アレイを光軸に対し
て傾けて配置するなど、グレーテイングと凹面鏡
アレイの相互の位置調整が面倒であること等であ
る。また、グレーテイングに関しては、特開昭60
−72473号公報に開示されたようにガラス板上に
グレーテイングを形成し、射出側の面を散乱面と
した物も知られているが、散乱光を受光素子にて
検出するため、受光素子の受光量が少なく、ノイ
ズの影響を受けやすい。

（目的） 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であつて、その目的とするところは、低コストで
実現でき、グレーテイングと集光光学系とのと間
の位置調整の不用な、新規な同期クロツク発生装
置の提供にある。

（構成） 以下、本考案を説明する。

本考案の同期クロツク発生装置は、レーザー走
査学系において、クロツク発生用ビームの走査光
路上にグレーテイングを配置し、このグレーテイ
ングを透過したレーザービームを集光光学系で集
光し、受光系で受光し、光電変換してレーザー走
査の同期クロツクを発生させる装置である。

本考案の特徴とするところは以下に述べる点に
ある。即ち、集光光学系が、走査線長に対応する
長さに、集光用のレンズを配列してなるレンズア
レイであり、受光系は、上記レンズアレイのレン
ズ数と同数の受光部を有し、各受光部は各レンズ
により集光されたビームを受光する位置に配列さ
れている。さらに、レンズアレイの入射面は平面
に形成され、グレーテイングは、この平面状の入
射面に薄膜として形成される。

集光光学系を構成するレンズアレイは、これを
ガラスレンズで作製してもよいが、光学プラスチ
ツクを材料とする射出成形品として作製してもよ
いし、ホログラフイツクレンズアレイとして作製
することもできる。プラスチツクレンズやホログ
ラフイツクレンズを用いれば、集光光学系のコス
トは極めて安価となる。いずれにせよ、レンズア
レイの入射面は、平面に形成される。そしてグレ
ーテイングはこの平面状の入射面にAl，Cr等の
金属等を真空蒸着などして薄膜として形成され
る。レンズアレイの射出側はレンズ曲面としてよ
いが、このレンズ曲面は球面のみならず、レンズ
配列方向にのみ曲率を持つシリンドリカル面でも
よい。

受光系は、レンズアレイを構成する集光用のレ
ンズと同数個の受光部をもち、各受光部は集光用
のレンズと１対１に設けられ、かつ各レンズの集
光する光を、レンズに対応する受光部が受光す
る。また、集光用のレンズは走査線長に対応する
長さに配列しさ、走査線長にわたつてレンズアレ
イにより分割受光するので個々の集光用レンズの
精度がゆるくなり生産は容易となる。

また、分割集光のため個々のレンズの焦点距離
を短く出来、更に、グレーテイングとレンズアレ
イとが一体であるため両者間の位置調整が不用で
あり、かつ、装置のコンパクト化が可能となる。
なお、グレーテイング自体ははスリツトあるいは
グリツドスケールと呼ばれることもあり、すでに
周知である。

（実施例） 以下、具体的な実施例に即して説明する。

第２図は、本考案を適用した記録装置の１例
を、説明に必要な部分のみ示している。

符号１０は記録用の光源であるLDを示し、符
号１２は同期クロツク発生用の光源であるLDを
示す。これらLD１０，１２から放射されたレー
ザー光は、それぞれコリメートレンズ１４，１６
によりコリメートされ偏光ビームスプリツター１
８で合流され、ビーム整形用のシリンダーレンズ
２０を介して回転多面鏡２２の反射面上の略同一
の位置に、互いにわずかに異なつた角度で入射
し、僅かに異なつた方向（回転多面鏡の回転軸に
直交する平面への射影では各反射光は互いに重な
り合う）へ反射される。実線で示す記録用ビーム
はfθレンズ２４、ミラー２６を介して、光導電性
感光体等の記録媒体４８に入射し、回転多面鏡２
２の回転とともに、記録媒体４８を走査する。一
方、破線にて示すクロツク発生用ビームはfθレン
ズ２４を透過後、レンズアレイ３０に入射する
が、第１図に示すように、レンズアレイ３０の入
射面３０Ａにはグレーテイング２８が薄膜として
形成されているので、クロツク発生用ビームは回
転多面鏡２２の回転に従つてグレーテイング２８
を走査する。

Alの薄膜として蒸着形成されたグレーテイン
グ２８は、微細な透明部と、微細な遮光部とが一
定のピツチで交互に配列されており、クロツク発
生用ビームがグレーテイング２８を走査しつつ透
過すると、その光強度は透明部、遮光部の配列に
従つて変調される。

グレーテイング２８を透過することによりビー
ムはレンズアレイ３０に入射する。レンズアレイ
３０は複数の集光用のレンズを走査幅にわたつて
密接させてアレイ配列したものである。この実施
例におけるレンズアレイ３０はプラスチツクによ
る射出成形品であつて、その射出面は球面レンズ
面の配列となつている。レンズアレイ３０に関し
てグレーテイング２８と反対がわには、レンズア
レイ３０における集光用のレンズの数と同数の受
光素子３２１をアレイ配列した受光系３２が配備
されている。各受光素子３２１の受光面は、受光
系３２の受光部となつており、これら受光部は、
レンズアレイ３０における集光用のレンズと１対
１に設けられ、かつ各レンズが集光する光を、レ
ンズに対応する受光部が受光するようになつてい
る。従つて、グレーテイング２８を透過したクロ
ツク発生用ビームが集光用のレンズの一つを透過
すると、この光は、このレンズに対応する受光素
子に集光する。即ち、グレーテイング２８を透過
したビームはレンズアレイ３０により受光系３２
に分割受光される。各受光素子３２１の出力は、
増幅器３４１をアレイ配列してなる、増幅回路３
４の対応する増幅器により増幅され加算器３６に
より加算されグレーテイング２８の透明部遮光部
配列に従うパルスとなつて波形整形回路３８へお
くられ波形整形を受け、クロツク制御回路４０で
同期クロツクとなりLDドライバー４２に印加さ
れる。この同期クロツクにより書き込み信号光の
タイミングが制御される。即ち、LDドライバー
４２は同期クロツクに同期して情報源４４から入
力されるデータに応じてLD１０を変調駆動する。
従つて、記録中に回転多面鏡２２の回転むら等に
よつて走査スピードが変動しても、それに応じて
クロツク制御回路４０がLD１０にの変調タイミ
ングを制御するので、適正な記録書き込みが可能
となる。なおLD１２はLDドライバー４６により
発光駆動される。

なお、グレーテイング２８における透明部、遮
光部の配列ピツチPg、レンズアレイ３０におけ
る集光用のレンズの配列ピツチをP1とするとき、
これからピツチPg，PlをPl／Pgが正整数となる
ように定め、そして、グレーテイング２８におけ
る遮光部がレンズアレイ３０におけるレンズの接
合部に位置するように定めると、グレーテイング
の遮光部に遮られて、クロツク発生用ビームはレ
ンズアレイにおける集光用のレンズの境界部に入
射することがないので、上記境界部における散乱
がない。

第３図は、本考案の別の実施例を示している。
この実施例の、第２図の実施例との主たる相違点
は、受光系の構成にある。第２図の実施例では受
光系３２は受光素子３２１のアレイ配列により構
成されており受光系の受光部は各受光素子の受光
部であつた。

この第３図の実施例では、受光系３００は、複
数のオプチカルフアイバー３１１を束ねたフアイ
バー束３１とレンズ３３と１個の受光素子３５と
により構成されている。

オプチカルフアイバー３１１の本数はレンズア
レイ３０における集光用のレンズと同数であり、
各オプチカルフアイバー３１１の入射端が受光系
の受光部となつている。

これら受光部は集光用のレンズの個々と１対１
に対応して、レンズアレイ３０におけるレンズ配
列方向の各集光点に配列され、対応するレンズに
より集光されたビームを入射させる。オプチカル
フアイバー３１１の射出端側は一束に束ねられ、
レンズ３３と対向している。従つて、オプチカル
フアイバー３１１の射出端側から射出した光は、
レンズ３３により受光素子３５に集光される。受
光素子３５からの出力は増幅器３７により増幅さ
れ、波形整形され、グロツク制御回路４０にて同
期クロツクとなる。グレーテイングがレンズアレ
イにおける平面状の入射面に形成されていること
は言うまでもない。

この実施例では、第２図の実施例に比して、受
光素子数、増幅器数を減らす事が出来る。

第２図、第３図に示した実施例では、光源とし
てLDが用いられている。然し、勿論ガスレーザ
ーを光源として用いることも可能である。しか
し、ガスレーザーは直接変調が出来ないので、
AOM等の外部変調器が必要となる。この場合は
同期クロツクはAOMドライバーに入力されるこ
とになる。

第４図に本考案を原稿読みとり装置に適用した
例を示す。

同期クロツク発生装置としては第３図に示した
物が適用されている。

ガスレーザー光源１Ａからのレーザー光はハー
フミラー２Ａにより分割され一方は読取り用とな
り、回転多面鏡３、fθレンズ４を介して原稿５０
を走査する。

原稿５０からの反射光はオプチカルフアイバー
束８で受光され受光素子９により光電変換されて
画像信号となる。

ハーフミラー２Ａを透過したビームはミラー２
Ｂに反射され、クロツク発生用ビームとして、回
転多面鏡３により偏向され、fθレンズ４、ミラー
６，７を経て、レズアレイ３０の入射面に形成さ
れたグレーテイング２８を走査する。グレーテイ
ング２８およびこれと一体のレンズアレイ３０を
透過したビームは受光系３００で受光され、光電
変換される。

かくして得られたパルス信号は増幅器１３で増
幅され同期クロツクとして読取回路１５に印加さ
れる。この同期クロツクをカウントすることによ
り、読取り用ビームの走査位置を知ることが出
来、画像再生装置１７により適正な画像再生を行
うことができる。

（効果） 以上、本考案によれば、レーザー走査光学系に
おける新規な同期クロツク発生装置を提供でき
る。この同期クロツク発生装置は上記の如き構成
となつているが、レンズアレイは個々のレンズの
精度が緩やかであるので製造が容易であり、従つ
て低コストで実現できる。また、レンズアレイと
グレーテイングとが一体であるため、これら両者
間の位置調整が不用でる。また、グレーテイング
を透過した光を集光して受光するため光の利用効
率がよく、レーザー走査の高速化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の特徴部分を説明するための
説明図、第２図は、実施例を示す説明図、第３図
は、別実施例を示す説明図、第４図は、本考案を
適用した原稿読み取り装置を示す図である。 ２８……グレーテイング、３０……レンズアレ
イ、３２……受光系、３２１……受光素子、３４
１……増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 レーザー走査光学系において、 クロツク発生用ビームの走査光路上にグレーテ
   イングを配置し、このグレーテイングを透過した
   レーザービームを集光光学系で集光し、受光系で
   受光し、光電変換してレーザー走査の同期クロツ
   クを発生させる装置であつて、 集光光学系が、走査線長に対応する長さに集光
   用のレンズを配列してなるレンズアレイであり、
   受光系は、上記レンズアレイのレンズ数と同数の
   受光部を有し、各受光部は各レンズにより集光さ
   れたビームを受光する位置に配列されており、 かつ、上記レンズアレイの入射面は平面に形成
   され、上記グレーテイングが、上記レンズアレイ
   の入射面に薄膜として形成されたことを特徴とす
   る、同期クロツク発生装置。