JPH059704Y2 - - Google Patents

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JPH059704Y2
JPH059704Y2 JP1987189341U JP18934187U JPH059704Y2 JP H059704 Y2 JPH059704 Y2 JP H059704Y2 JP 1987189341 U JP1987189341 U JP 1987189341U JP 18934187 U JP18934187 U JP 18934187U JP H059704 Y2 JPH059704 Y2 JP H059704Y2
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    • H04N2201/04794—Varying the control or compensation during the scan, e.g. using continuous feedback or from line to line

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は光ビームによる記録装置、特に複数の
光ビームを用いて記録媒体に光ビーム走査を行う
光ビーム走査装置において単一の光検知器を用い
て高精度な同期検知を可能にしたものに関する。
（従来の技術） 近年、プリンタや複写機をはじめとした各種の
印字、複写機器にレーザービームを利用したもの
が普及してきており、走査の高速化及び高解像度
化の要請が年々高まつている。このような要求実
現のための手段としては、ポリゴンスキヤナ及び
ガルバノミラー等の光偏向器の高速化による走査
速度の向上がある程度有効であるが、光偏向器の
高速化には機械的な限界があるため、最近では光
偏向器の速度を上げずに走査速度を増大させるこ
とのできる手段として複数のビームを同時に偏向
させる多ビーム方式が注目されている。
第９図は従来より使用されている光ビーム走査
装置の構成説明図であり、この走査装置は複数の
光ビームを同時に出力できるレーザダイオードア
レイ（LDアレイ）から成る光源ユニツト１と、
光源ユニツト１から出射した光を平行ビームにす
るコリメートレンズ２と、記録媒体７上に光ビー
ムを照射させて主走査を繰返し行う回転多面鏡と
しての光偏向器３と、光偏向器３によつて照射さ
れ走査ビームを所定のスポツト径、所定のビーム
ピツチで記録媒体上に結像させる結像レンズ４
と、複数の走査ビームを光検知器６に導くために
走査ラインの先端に配設された折返しミラー５
と、折返しミラー５を介して入射れさた結像レン
ズ４の透過光の一部を受光する光検知器６とを有
する。
このような構成を有する光ビーム走査装置にお
いては、光源１より出射された光が光偏向器３の
回転によつて主走査方向Ｉへ繰返し走査されると
ともに、記録媒体７が主走査方向と直角な方向へ
回転または平行移動することによつて、光ビーム
が記録媒体７上をラスタスキヤンしてゆくことに
なる。
光源１から複数の光ビームを出射することによ
つて一回の主走査によつて複数ラインの記録が可
能となる。このため、光ビーム数の倍数で副走査
速度を増大させることがてできる一方、光ビーム
を変調駆動する画素クロツクを変更する必要は生
じない。
光検知器６は、光ビームが所定位置に到来した
ことを検知して光ビームの変調制御を開始するた
めの同期検知手段であり、光偏向器６の各偏向面
毎に偏向ムラが生じている場合においても記録画
像における同期の実現を可能としている。
ところで、上記のような多ビーム方式におい
て、同期検知を実現するための構成としては従来
から種々提案されている。
多ビーム方式においては、記録媒体７上の副走
査方向における各光ビームの走査軌跡を書込み密
度のピツチと対応させる必要があり、しかも同期
検知は像面近くにおいて行うことが望ましいが、
仮に光ビームと同数の光検知器を配置するとすれ
ば、それらを同等のピツチで配設せねばならない
ため、実用性の点で問題が生じる。
このような問題を解消するための手段として
は、多ビームが副走査方向に１列に配列するよう
に出射させることが考えられるが、光源としての
レーザダイオードアレイの発光ピツチには限界が
あり、300dpi程度以上の高密度走査においては微
細な発光ピツチの実現が困難となる。このような
ところから、実際には必要とされる発光ピツチよ
りも大きなピツチのLDアレイを副走査方向へ所
定角度傾斜させることによつて、像面におけるピ
ツチを狭めて必要ピツチを得るようにしている。
ところが、このような構成をとつた場合、各光
ビームが光検知器に到達する時間にズレを生じる
ため、このズレを解消する方策が必要となる。
特開昭57−67375号公報には光源と光検知器と
の間に副走査方向へ伸びる一条のスリツトを有し
た遮光板を設け、各光ビームの到来を分離する方
法が開示されている。
第１０図はこの基本原理を示す説明図であり、
複数の光ビームＢ１乃至Ｂ４を主走査方向と直交
する線Ａ−Ａに対して所定角度θだけ傾斜させる
とともに光検知器に開口幅dsのスリツトＳを設
け、このスリツトＳを通過する光ビームの出力に
よつて変調同期をとるものである。
しかしながら、この変調同期方法にあつては、
LDアレイの配列ピツチ及び所要スポツト径より
決定されるビーム間隔daよりも大きなスリツト
幅dsを使用することができないため、光検知器の
受光量が大きな制限を受けることになる。特に、
走査速度の高速化によつて光量不足を生じさせて
同期検知精度を劣化させる虞れがある。
これに対しては、隣接し合う光ビーム間隔da
を大きく設定して隣接し合うビームの中心部同志
の間隔dbを大きくすることが考えられるが、光
偏向器の偏向面の面積を大きくするなどの光学系
設計上における種々の不都合を招来する虞れがあ
る。
コスト、性能を考慮しながら光学系の設計を容
易にすることに重点をおくならば、LDアレイの
傾斜角度は可能な限り小さいことが好ましく、光
ビーム間各daが小さい場合においても充分な高
精度を発揮することができる同期検知手段の開発
が望まれていた。
（考案の目的） 本考案は上記に鑑みてなされたものであり、微
小な時間差をもつて到来する複数の光ビームを精
度良く分離検知して同期制御を行う光ビーム走査
装置を提供することを目的としている。
（考案の構成） 上記目的を達成するため、本考案の光ビーム走
査装置は、複数の光ビームを記録媒体上に走査さ
せて画像記録を行う光ビーム走査装置において、
前記複数のビームが所定位置に到達したことを検
出する光検出手段と、前記光検出手段と複数の光
ビームの光源との間に設けられ前記複数の光ビー
ムの各々に対応した光透過部分を有する複数の光
規制手段と、少なくとも一つの光ビームの検出出
力に応じて夫々の光ビームの点灯、消灯を制御す
る同期制御手段とを備えたことを特徴としてい
る。
以下、本考案の光ビーム走査装置について詳細
に説明する。
第１図は、本考案の一実施例の構成説明図であ
り、第９図と同一の部分には同一の符号を付し、
重複した説明は省略する。
第１図に示す本考案の実施例は折返しミラー５
と光検知器６との間に光ビームの走査方向と直交
する方向に光ビームと同数のスリツト（光透過部
分）１０を形成したスリツト板（光量規制手段）
９を配設した構成において前記従来例と相違して
いる。
このスリツト板９は、光ビームの結像位置近傍
且つ光検知器６と近接して設ける。
本考案の要旨は、互いに近接して到来した光ビ
ームを分離検出するために、スリツト板９と後述
する同期制御回路によつて光ビームの点滅制御を
行うようにした点に存する。
第２図ａ，ｂはスリツト板９に到来した各光ビ
ームが各スリツト１０を通過する状態を経時的に
例示した説明図及び各ビームを検出した光検知器
６の動作を示すタイミングチヤートである。同図
ａに示すように走査方向Ｉに対して垂直な線Ａ−
Ａに対し所定角度θだけ傾斜した光ビーム列を形
成する各光ビーム到達位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、
光偏向器５の回転によつて走査が行われるにつれ
て実線で示した時間t0から、点線で示した時間t1
〜t6へと順次移行する。時間t0においては同図ｂ
のタイミングチヤートに示す如く複数のビーム光
のうちＢ１のビーム光のみが点灯し他のビーム光
Ｂ２，Ｂ３は消灯している。
この状態において、光ビーム列がt1の位置を通
過すると、点灯している光ビームＢ１がスリツト
Ｓ１を通過するため光検知器６（PD）によつて
検出され、第１のパルスPD１を発生させる。光
ビームＢ１は第１のパルスPD１の立上りから所
定時間だけ点灯されるか、又は光ビームＢ１がス
リツトＳ１を通過完了したことによる第１のパル
スPD１の立下りで消灯される。
次に、光ビームＢ２は第１のパルスPD１の立
下りから所定の遅延Ｃ後に点灯する。この点灯の
タイミングは同図から明らかなようにスリツトＳ
１とＳ２の間に位置するように設定され、その遅
延量は各スリツト間の間隔及び走査速度によつて
決定される。
さらに、光ビーム列がt5の位置に達すると、点
灯された光ビームＢ２がスリツトＳ２を介して光
検知器６に達するため第２のパルスPD２が出力
される。光ビームＢ２は光ビームＢ１と同様に第
２のパルスPD２の立下りと同時に消灯される。
以下、光ビームＢ３もスリツトＳ２とＳ３との間
で点灯し、スリツトＳ３内に進入することによつ
て第３のパルスPD３を発生し、パルスPD３の立
下りとともに消灯する。
このようにして各光ビームを所定のスリツト１
０を通過させることによつて光検知器６に照射を
行い、その結果どのビームがどの位置に存在する
のかを分離検知する。
本考案に用いられるスリツト１０は、フオトエ
ツチングなどの技術を用いることによつて数ミロ
ンの精度で形成することが可能であり、充分高精
度の位置検出を行うことができる。
更にスリツト板９としては、第３図、第４図、
第５図に示したようなものを用いてもよい。な
お、第５図に示したスリツトを用いる場合には、
各光ビームは点灯し続けておいても差し支えない
が光ビームの副走査方向位置をスリツトの位置と
厳密に整合させておかない限り、他のビームのフ
レアによつて検知精度が劣化する虞れがある。
本考案の上記実施例においては、確実性を期す
るために各光ビームＢ２，Ｂ３の点灯順序を直前
の光ビームによつて得られた光検知器の出力によ
つて決定しているが、走査速度及びスリツト間隔
が判明しているのであるから、例えば第１のPD
出力パルスにもとづいて遅延させることによつ
て、後続する全ての光ビームのON，OFFを制御
するようにしてもよい。換言すれば、各光ビーム
が対応する所定のスリツトに進入したときに点灯
しているようにタイミング設定が行われていれば
良い。
次に、第６図に示したレーザプリンタを一例と
してビーム出力を制御するための回路構成及びそ
の動作について説明する。なお、同図のレーザプ
リンタは説明の便宜上単一ビーム用半導体レーザ
の出力を制御する構成を示している。
同図のレーザプリンタにおいては、半導体レー
ザ２１より出力されたレーザビームは、コリメー
タレンズ２２によつてコリメートされて回転多面
鏡から成る光偏向器２３で変更され、さらにfθレ
ンズ２４によつて感光体２５の帯電された表面に
結像される。この結像スポツトが回転多面鏡２３
の回転によつて矢印Ｘ方向へ反復して移動すると
同時に感光体２５が回転する。光検知器２６は情
報書込み領域外に設けられ、回転多面鏡２３で偏
向されたレーザビームを検出して同期信号を生成
する。信号処理回路２７は情報信号（ビデオデー
タ）を半導体レーザ駆動回路２８に印加するが、
そのタイミングを光検知器２６からの同期信号に
よつて制御する。
半導体レーザ駆動回路２８は信号処理回路２７
からの情報信号に応じて半導体レーザ２１を駆動
し、情報信号によつて変調されたレーザビームが
感光体２５に照射されて静電潜像が形成される。
この静電潜像は現象器で現象され、さらに転写器
で紙等に転写される。
また、半導体レーザ２１から後方へ出射される
レーザビームは光検知器２９に入射されて光強度
が検出され、制御回路３０が光検知器２９の出力
信号に応じて半導体レーザ駆動回路２８を制御し
て半導体レーザ２４の出力光量を一定に制御す
る。ここにおいては、後方へ向けて出射されるレ
ーザビームを検知器２９に入射して光強度を検出
する場合について述べたが、この方法であると、
前方に出射されるレーザビームの一部を光検知器
２９に導く方法のように、実際に利用できるレー
ザビームの光強度を低下させることがないため、
有利である。
第６図に基いた上記説明は複数ビームの場合で
はなく、単一ビームの場合に関するが、同図に示
した半導体レーザ出力の制御処理回路は、複数ビ
ームについても拡張して適用することが容易であ
る。ただ、複数ビームの場合は、各ビームに対し
て個別に同期制御を行う必要性が生じるため、第
６図において点線で囲んだ回路Ａをビームと同数
だけ設ければ良い。
次に、本考案の特徴を成す複数光ビームを分離
検出するための点灯タイミングの設定を実現する
ための同期制御回路の構成及び動作手順を第７図
及び第８図に基いて説明する。
なお、上記実施例の説明に沿つて、ライン同期
のための光検知器２６が単一の場合を例示して説
明する。
走査ビームは光偏向器２３の回転に応じて順次
光検出器２６に入射されるが、光偏向器２３が安
定回転を開始すると、光検知器２６からはほぼ一
定の間隔で信号が出力される。このため、タイミ
ング制御部５３は前記ビームＢ１が光検知器２６
へ入射直前であることを予想して信号をブランキ
ング信号発生部５６に出力することができ、ブラ
ンキング信号発生部５６は第１のLD６２を点灯
させるための信号（BRAM１）を出力する。第
１のLD駆動部５９は、BEAM１信号及びビデオ
信号１に基いてLD６２を駆動する。他のLD駆動
部６０，６１も夫々第１のLD駆動部５９と同様
に動作する。
光検知部２６においてビームＢ１が検知される
と、光検知信号分配器５２（一般にはカウンタと
ｎ進変換回路とから構成される）はSPD１にビ
ームＢ１を検知した信号を分配する。SPD１か
らのビームＢ１を検知した信号は、一方において
タイミング制御部５３に入力され、タイミング制
御部５３は次ラインにブランキング信号を発生さ
せるためのタイミングの計数を開始する。
SPD１は他方で第１のブランキング信号発生
部５６に入力されてBEAM１をOFFする。これ
は、ビームＢ１の検知信号が検出された場合に
は、それ以上の時間、ブランキング信号を出力す
る必要がないからである。
更に、SPD１からのビームＢ１検知信号は、
遅延回路ａ５４に入力され、予め設定されている
遅延時間Taだけ遅延したSPD１信号を第２のブ
ランキング発生部５７に出力する。第２のブラン
キング発生部５７は、ビームＢ２を点灯させるた
めの回路であり、Taだけ遅延したSPD１信号の
入力によつてビームＢ２を点灯させるための信号
BEAM２を第２のLD駆動部６０に出力し、第２
のLD駆動部６０は第２のLD６３を駆動してビー
ムＢ２を出射（点灯）させる。
次に、光検知器２６がビームＢ２を検知する
と、光検知信号分配器５２はSPD２にビームＢ
２を検知した信号を分配する。この信号はSPD
１の場合と同様に、一方において第２のブランキ
ング信号発生部５７に入力されてBEAM２を
OFFする。従つて、ビームＢ２が光検知器２６
で検知されると同時にビームＢ２は消灯される。
他方、SPD２は、遅延回路ｂ５５に入力され、
予め設定されている遅延時間Tbだけ遅延した
SPD２信号を第３のブランキング信号発生部５
８に出力する。この信号の入力によつて第３のブ
ランキング信号発生部５８は、ビームＢ３を点灯
させるためのBEAM３を出力する。
こうして出力されたビームＢ３が光検知器２６
により検知されると、光検出信号分配器５２は、
SPD３にビームＢ３を検知した信号を分配する。
このSPD３信号は、第３のブランキング信号発
生部５８に入力されてBEAM３をOFFし、ビー
ムＢ３を消灯する。
なお、タイミング信号１〜３は、ビデオ信号入
力を制御するタイミング信号として使用される。
次いで以上の動作を第８図のタイミングチヤー
トに基いて説明する。まず、BEAM１がHighと
なり、第１のLD５２が点灯し、これが光検知器
５１にて検出されると、これを検知したSPD１
信号が生成され、これと同時にBEAM１をLow
にし、第１のLD５２を消灯する。SPD１信号が
入力されたTa時間後にBEAM２が『Ｈ』とな
り、第２のLD５３が点灯すると、これが光検知
部５１にて検出され、SPD２信号が発生する。
このSPD２信号はBEAM２を『Ｌ』にし、第２
のLD５３を消灯させる。更に、SPD２が入力さ
れたTb時間後にはBEAM３が『Ｈ』となり、第
３のLD５４が点灯する。これが光検知器２６に
よつて検知されると、SAPD３信号が生成され
る。このSPD３信号は、BEAM３を『Ｌ』にし、
第３のLD５４を消灯させる。
以上の構成によつて、各信号SPD１〜３を分
離して検出することができる。
なお、遅延開路ｂ５５には、SPD２信号を入
力する代りに、SPD１信号を入力することによ
つて、SPD１信号に基いて遅延時間を設定する
ようにしてもよい。
以上のような構成を有し、動作を行う本考案の
利点は、各スリツトの幅dsを光ビームの主走査方
向間隔daとは無関係に大きくすることができる
点にある。極端な場合には、照射された光ビーム
列が主走査方向と直交する方向へ配列されていて
も適用することができる。従つて、スリツト幅を
拡大して充分な光量を得ることができ、単一の光
検知器による同期検知精度を向上させることがで
きる。
スリツト幅を大きくし、光ビームの数を増大さ
せると、スリツトの幅走査方向長さを増大する必
要があるので、光検知器の感度にバラツキが生
じ、検知精度が低下するが、この問題は第１図に
おける光検知器６とスリツト板９との間に図示し
ない集光レンズを設けることによつて容易に解消
することができる。即ち、光検知器６には感度バ
ラツキが存し、検知位置や、光の散乱状態及び程
度が検知精度を左右するが、集光レンズの作用に
よつてこのような検知精度の劣化を防止すること
ができる。
（考案の効果） 本考案は以上説明したように、夫々の光ビーム
に対応した複数のスリツトを有したスリツト板を
光検知手段の直前に配置するとともに、各光ビー
ムは対応する各スリツトを通過するときにだけ点
灯され、他のスリツトを通過する際には消灯する
ように構成したものであるから、スリツト幅を充
分に大きく設定して光量を増大させ、微小間隔で
配列された各光ビームについての検出精度を向上
することができる。このため副走査方向の走査ピ
ツチを狭くした場合においても、光量不足を来す
ことなく高速走査することができ、また高解像度
を実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の一実施例の構成説明図、第２
図ａ及びｂは第２図ａ，ｂはスリツト板に到来し
た各光ビームが各スリツトを通過する状態を経時
的に例示した説明図及び各ビームを検出した光検
知器の動作を示すタイミングチヤート、第３図乃
至第５図はスリツト板の変形例を示す説明図、第
６図はレーザプリンタにおけるビーム出力を制御
するための回路構成を示す説明図、第７図及び第
８図は複数光ビームを分離検出するための点灯タ
イミングの設定を実現するための同期制御回路の
構成説明図及び動作手順を示すタイミングチヤー
ト、第９図及び第１０図は従来の光ビーム走査装
置の概略構成説明図及び光ビームが光検知器直前
のスリツトを通過する状態を示す説明図である。 １……光源ユニツト、２……コリメートレン
ズ、３……光偏向器、４……結像レンズ、６……
光検知器、７……記録媒体、９……スリツト板
（光量規制手段）、１０……スリツト（光透過部
分）、２１……半導体レーザ、２２……コリメー
タレンズ、２３……光偏向器、２４……fθレン
ズ、２５……感光体、２６……光検知器、２７…
…信号処理回路、２８……半導体レーザ駆動回
路、２９……光検知器、５２……光検出信号分配
器、５３……タイミング制御部、５４，５５……
遅延回路、５６，５７，５８……ブランキング信
号発生部、５９，６０，６１……LD駆動部、６
２，６３，６４……LD。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 複数の光ビームを記録媒体上に走査させて画像
    記録を行う光ビーム走査装置において、前記複数
    のビームが所定位置に到達したことを検出する光
    検知器と、前記光検知器と複数の光ビームの光源
    との間に設けられ前記複数の光ビームの各々に対
    応した光透過部分を有する光規制手段と、少なく
    とも一つの光ビームの検出出力に応じて夫々の光
    ビームの点灯、消灯を制御する同期制御手段とを
    備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。
JP1987189341U 1987-12-11 1987-12-11 Expired - Lifetime JPH059704Y2 (ja)

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