JPH056421U - 光ビーム位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ビーム位置検出装置のノイズ低減装置に関
し、簡単な、かつ、安価な構成で、透明円筒状ロッドの
気泡や傷によるノイズの発生を低減できる光ビーム位置
検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 主走査方向と軸心方向とが平行配置され、入
射した光ビームを一方の端面から出射する透明円柱状ロ
ッドと、前記ロッドの光ビーム入射側に、該ロッドに平
行に配置され、透光部と遮光部とをロッドの軸心方向に
所定のピッチで交互に配設した格子と、前記ロッドの一
方の端面近傍に配置された受光素子とを備える光ビーム
位置検出装置において、前記ロッドの光ビーム入射側に
該ロッドの軸心と平行にシリンドリカルレンズを配置す
る構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば平面スキャナ等の画像走査記録装置に使用される光ビーム位 置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、画像走査記録装置の中には光ビームをガルバノミラーで偏向することに より、感光材料上を主走査方向に光ビームで走査するものがある。ガルバノミラ ーは所定の角度範囲で往復揺動する構成であるので、感光材料上における光ビー ムの移動速度（以下主走査速度という）が均一とはならない。即ち、１走査幅の 中央では主走査速度が速くなり、両端では主走査速度が遅くなる。このため、単 位時間当たりの受光量についていえば、図４に示すように、１走査幅の中央部で は少なく、両端に近づくに従って多くなる。従って、ガルバノミラーを用いた画 像走査記録装置においては、光ビームの光量補正を行うことが必要となる。

【０００３】 光ビーム位置検出装置は、主走査速度の変化に対応して周波数及びパルス幅が 変化するパルス列を出力するので、上記の光量補正に利用されている。 即ち、光ビーム位置検出装置の格子（グレーティング）を通過する光ビームの 周波数は図５に示すように、１走査幅の中央部に相当するものが高く、両端に近 い程低くなる傾向があるので、これを受光素子で電気信号に変換した後、Ｆ−Ｖ 変換して得られる出力は図６に示すように、１走査幅の中央部に相当する所で最 高となり、両端で最低となる２次曲線状に変化し、丁度感光材料上の受光量の変 化と相反する変化を示す。従って、この出力を光量補正信号としてレーザダイオ ードの発光量を制御したり、音響光学変調器（ＡＯＭ）でレーザ光線の光量を制 御したりすることにより１走査幅の全体にわたって感光材料上での受光量を均一 化することができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、上記光ビーム位置検出装置は、格子を通過した光ビームを受光素子 に導く透明円筒状ロッドを備えており、このロッドは例えば透明のガラス、合成 樹脂等で作られる。このロッドの製造工程において、ロッド内部に気泡が残留し たり、ロッドの表面に微細な傷が付いたりすることは避けられない。この気泡や 傷は光を不測な方向に散乱したり、吸収するので、図５のａ矢示部のように、受 光素子での受光レベルが低下し、波形整形時に受光レベルがスレッシュホールド レベルよりも低いと受光素子の出力信号が切捨てられることがある。そうすると 、図６のａ矢示部のように、Ｆ−Ｖ変換出力が局部的に大きく低下し、光量補正 の精度が損なわれて画質が悪化することがある。

【０００５】 そこで、かかる画質の悪化を防止するため、ロッドの品質管理を厳格にするこ とが考えられるが、ロッドの歩留りが悪くなり、コスト的に非常に高価になる。 本考案は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、簡単な、かつ、安価な構 成で、透明円筒状ロッドの気泡や傷によるノイズの発生自体を防止できる光ビー ム位置検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る光ビーム位置検出装置は、光ビームが走行する主走査方向と軸心 方向とが平行配置され、入射した光ビームを一方の端面から出射する透明円柱状 ロッドと、前記ロッドの光ビーム入射側に、該ロッドに平行に配置され、透光部 と遮光部とをロッドの軸心方向に所定のピッチで交互に配設した格子と、前記ロ ッドの一方の端面近傍に配置された受光素子とを備える光ビーム位置検出装置を 前提として、上記の目的を達成するため、前記ロッドの光ビーム入射側に該ロッ ドの軸心と平行に、前記主走査方向に対してほぼ垂直な方向にのみパワーを有す るシリンドリカルレンズが配置される、という手段を講じている。

【０００７】

【作 用】

本考案においては、前記ロッドに入射する光ビームがシリンドリカルレンズに よって、入射方向及びロッドの軸心方向にほぼ垂直な方向にのみ拡大され、ロッ ドの気泡や傷によって不測な方向に光ビームが散乱されたり、吸収、減衰される 光の割合が小さくなる。その結果、受光素子に入射する光量の低下が小さくなり 、受光素子の出力が所定値よりも低下することが防止される。

【０００８】

【実施例】

本考案の一実施例に係る光ビーム位置検出装置は例えば図１に示す平面スキャ ナの光ビーム位置検出装置に適用される。 この平面スキャナは、例えば磁気ディスクに記憶されている画像信号を画像処 理回路１に入力し、階調変換処理、倍率変換処理、鮮鋭度強調処理等を施して、 網点信号発生回路２に出力させる。網点信号発生回路２は１走査ライン毎に画像 信号を網点信号に変換し、１走査ライン分の網点信号毎に次段の音響光学変調器 （ＡＯＭ）ドライバ３に出力する。

【０００９】 レーザ装置４から出力されるレーザビーム５は、ハーフミラー６により記録用 レーザビーム７と補正用レーザビーム８とに分割される。記録用レーザビーム７ はハーフミラー６を透過し、ＡＯＭドライバ３により駆動される音響光学変調器 （ＡＯＭ）９で網点信号による変調及び後述する光量補正を受けてから、主走査 偏向器としてのガルバノミラー１０に導かれる。また、補正用レーザビーム８は ハーフミラー６から３つのミラー１１，１２，１３によってＡＯＭ９を迂回する 光路を経てガルバノミラー１０に導かれる。

【００１０】 ガルバノミラー１０は図示しないガルバドライバにより所定の揺動角度範囲内 で往復揺動駆動される。ガルバノミラー１０で反射された記録用レーザビーム７ はｆθレンズ１４を通って感光材料１５上を主走査方向に走査して網点画像を記 録し、補正用レーザビーム８はｆθレンズ１４を通ってミラー１６で反射され、 グレーティングセンサ（光ビーム位置検出装置）１７を走査する。

【００１１】 グレーティングセンサ１７は、図２に示すように、主走査方向と軸心方向とが 平行配置され、入射した光ビームを乱反射して一方の端面から出射する透明円柱 状ロッド１８と、ロッド１８の光ビーム入射側に、該ロッド１８に平行に配置さ れ、透光部１９ａと遮光部１９ｂ（図２では図示せず）とをロッド１８の軸心方 向に所定のピッチで交互に配設した格子１９と、ロッド１８の一方の端面近傍に 受光面が対向して配置された受光素子２０とを備える。

【００１２】 グレーティングセンサ１７を補正用レーザビーム８で上記のように走査すると 、図５に示したように、記録用レーザビーム７の主走査速度に比例した周波数を 持つパルス信号が受光素子２０から出力され、このパルス信号を波形整形回路２ １で波形整形した後、Ｆ−Ｖ変換回路２２に入力させてＦ−Ｖ変換し、例えば図 ６に示すような光量補正信号を作成させる。

【００１３】 この光量補正信号は、ＡＯＭドライバ３を介してＡＯＭ９に入力され、ＡＯＭ ９を通過する記録用レーザビーム７の光量を１走査する間に光量補正信号の信号 値の増減に比例して増減させる。これにより、主走査速度が遅い感光材料１５の 両端部では光量を小さくし、主走査速度が速い感光材料１５の中央部では光量を 大きくして感光材料１５の各部分が受ける受光量を均一化することができる。

【００１４】 グレーティングセンサ１７は、更に、格子１９の補正用レーザビーム８が入射 する側にロッド１８の軸心と平行に配置されたシリンドリカルレンズ２４を備え ている。したがって、補正用レーザビーム８は、ガルバノミラー１０によって偏 向され、ｆθレンズ１４を通ってミラー１６で反射された後、シリンドリカルレ ンズ２４を透過して、格子１９をロッド１８の軸心方向に走査することになる。 本実施例ではシリンドリカルレンズ２４が主走査方向に対してほぼ垂直な方向に のみ正のパワーを有しているので、図３に示すように、補正用レーザビーム８は ロッド１８の軸心方向に垂直な方向に拡大されてロッド１８に入射することとな るので、ロッド１８に気泡ｐや傷が存在したとしてもそれらの気泡ｐ等によって 光が散乱又は減衰される割合が小さくなる。したがって、受光素子２０に入射す る光量の低下が小さくなり、受光素子２０の出力が所定値よりも低下することが 防止され、波形整形回路２１で受光素子２０から出力されたパルスが切り捨てら れることが少なくなる。その結果、図６に実線で示すように、Ｆ−Ｖ変換器２２ の出力に現れるノイズが小さくなったり、場合によっては解消されたりして、記 録用レーザビーム７の光量調整の乱れが小さくなり、画質が高められる。

【００１５】 なお、図２に示すように、シリンドリカルレンズ２４は主走査方向に関しては パワーが無いので、補正用レーザビーム８は格子１９において集光される。この ため格子１９に対する解像力は劣化することがなく、主走査方向の位置信号を精 度良く得ることができる。 この実施例によれば、安価に得られるシリンドリカルレンズ２４を設けるだけ であり、構成が簡単で、かつ、安価になる。

【００１６】 上記の実施例においては、シリンドリカルレンズ２４が格子１９よりも補正用 レーザビーム８入射側に配置されているが、シリンドリカルレンズ２４を格子１ ９とロッド１８との間に配置することも可能である。また、上記の実施例におい ては、シリンドリカルレンズ２４は主走査方向に対してほぼ垂直な方向にのみ正 のパワーを有しているが、負のパワーを有するシリンドリカルレンズを用いても 実施可能である。

【００１７】 また、上記の実施例においては、Ｆ−Ｖ変換器２２の出力でＡＯＭドライバを 介してＡＯＭ９を通過する光量を調整しているが、Ｆ−Ｖ変換器２２の出力でレ ーザダイオードの発光量を制御することにより光量補正を行うように構成するこ とも可能である。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、透明円柱状ロッドの光ビーム入射側に該ロッ ドの軸心方向と平行に主走査方向に対してほぼ垂直な方向にのみパワーを有する シリンドリカルレンズを配置するという簡単で、かつ、安価な構成で、ロッドの 気泡や傷によるノイズを低減することができ、画質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例が適用される平面スキャナの要部の原理
説明図である。

【図２】本考案に係る一実施例の要部を主走査方向に対
して垂直な方向から見た原理説明図である。

【図３】本考案に係る一実施例の要部を主走査方向から
見た原理説明図である。

【図４】ガリバノミラーを備える画像走査記録装置にお
いて光量補正をしない場合、１走査幅における感光材料
の露光状態を示す露光特性図である。

【図５】ガリバノミラーを備える画像走査記録装置にお
いて光量補正をしない場合、光ビーム位置検出装置の１
走査幅における出力特性図である。

【図６】光ビーム位置検出装置の出力に対応する１走査
幅における光量補正信号の波形図である。

【符号の説明】

８ 補正用レーザビーム １８ ロッド １９ 格子 ２０ 受光素子 ２４ シリンドリカルレンズ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 光ビームが走行する主走査方向と軸心方
   向とが平行配置され、入射した光ビームを一方の端面か
   ら出射する透明円柱状ロッドと、前記ロッドの光ビーム
   入射側に、該ロッドに平行に配置され、透光部と遮光部
   とをロッドの軸心方向に所定のピッチで交互に配設した
   格子と、前記ロッドの一方の端面近傍に配置された受光
   素子とを備える光ビーム位置検出装置において、 前記ロッドの光ビーム入射側に該ロッドの軸心と平行
   に、前記主走査方向に対してほぼ垂直な方向にのみパワ
   ーを有するシリンドリカルレンズを配置したことを特徴
   とする光ビーム位置検出装置。