JPH07333539A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

光ビーム走査装置

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JPH07333539A
JPH07333539A JP6146086A JP14608694A JPH07333539A JP H07333539 A JPH07333539 A JP H07333539A JP 6146086 A JP6146086 A JP 6146086A JP 14608694 A JP14608694 A JP 14608694A JP H07333539 A JPH07333539 A JP H07333539A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、光ビームの焦点を１走査周期内の
全ての走査位置で常に被走査面に一致させることを目的
とする。 【構成】 この発明は、走査光ビームの被走査面１７に
対する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段２３，２４
と、合焦信号発生手段２５と、この合焦信号発生手段か
らの合焦信号と焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信
号との差分をとる差動信号発生手段２９と、この差動信
号発生手段の出力信号と合焦信号発生手段からの合焦信
号との和により制御され電気光学レンズに駆動電圧を印
加して結像光学系の焦点距離を可変する駆動電圧発生手
段３１とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写機，レーザ
製版機，レーザ走査記録装置等の画像形成装置に用いら
れ、焦点距離可変の電気光学レンズにより画像領域全て
の位置で焦点調節を行う光ビーム走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル複写機，レーザ製版機，レーザ
走査記録装置等の画像形成装置においては、被走査面を
均一に帯電し、光源装置から画像信号により強度変調し
た光ビームを射出してこの光ビームを偏向装置により被
走査面に向けて偏向させることによって被走査面を光ビ
ームで走査して被走査面に画像を記録している（静電潜
像を形成している）。
【０００３】この画像形成装置において、被走査面を光
ビームで走査する光ビーム走査装置としては、焦点距離
可変の電気光学レンズ（光学素子）を走査光学系内に配
置し、その電気光学レンズにより結像光学系の焦点位置
を可変して被走査面における像面湾曲を補正するように
したものが特開平２ー２９３８０９号公報に記載されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記光ビーム走査装置
では、機器内の温度変化に伴って電気光学レンズの焦点
距離が変化して光ビームの結像点が被走査面からずれた
り、電気光学レンズが動作中に自己発熱してその温度が
上昇することによって光ビームの結像点が被走査面から
ずれたりする等の問題がある。また、電気光学レンズの
経時変化により電気光学レンズの特性が変わって光ビー
ムの結像点が経時的に変動する。さらに、電気光学レン
ズが動作中に生ずる応答の遅れや電気光学レンズのヒス
テリシス特性の影響により電気光学レンズの駆動電圧波
形と焦点距離の変化とが正確には一致しない。
【０００５】本発明は、上記問題点を改善し、光ビーム
の焦点を１走査周期内の全ての走査位置で常に被走査面
に一致させることができる光ビーム走査装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、直線偏光の光ビームを射出
する光源装置と、この光源装置からの光ビームを被走査
面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気
光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段との間に
配備されて前記光源装置からの光ビームを前記被走査面
上に光スポツトとして結像させる結像光学系とを有し、
前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距
離を可変することにより前記偏向手段による光ビームの
走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を除去するよ
うにした光ビーム走査装置において、前記電気光学レン
ズから射出された光ビームを前記偏向手段への光ビーム
と他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光
ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより前記偏向手
段からの光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれを検
出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点が前記被走査面に一致したときの合焦信号を発
生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段から
の合焦信号と前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出
信号との差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号
発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦
信号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前
記電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系
の焦点距離を可変することにより前記偏向手段からの光
ビームの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致さ
せる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
【０００７】請求項２記載の発明は、直線偏光の光ビー
ムを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビーム
を被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直交
する２方向のうちの少なくとも１方向の焦点距離を可変
させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備される第１の結像光
学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備され
前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光スポ
ットとして結像させる第２の結像光学系とを有し、前記
電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方向
及び／又は副走査方向の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の主走査方向及び／又は副走査方向の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走査
方向及び／又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点位
置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査方
向及び／又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一致
したときの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号
を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段
からの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号と前
記焦点位置検出手段からの主走査方向及び／又は副走査
方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主走査方向及
び／又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生
手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び／
又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段から
の主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記第１の結像光学系の主走
査方向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変すること
により前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び／
又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走査面
に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズ
と前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学系を設
けたものである。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査
面に一致したときの合焦信号を少なくとも１走査周期分
記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦信号を
前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力するも
のである。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項２または３
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び／
又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致したときの
主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号を少なくと
も１走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶手段及
び／又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、この主走
査方向合焦信号記憶手段及び／又は副走査方向合焦信号
記憶手段から主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信
号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力す
るものである。
【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の光ビーム走査装置において、１走査周期
内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分割した
複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの少なく
とも１つの合焦信号と前記焦点位置検出手段からの少な
くとも１つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差動信号
発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御するも
のである。
【００１２】請求項７記載の発明は、請求項１，２，
３，４，５または６記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走査方
向に対応するように配置された第１の１次元電気光学レ
ンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配置さ
れた第２の１次元電気光学レンズと、副走査方向に収束
パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って前記
第１の１次元電気光学レンズに入射させる第１のシリン
ドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記
第１の１次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行
光ビームに変換する第２のシリンドリカルレンズと、主
走査方向に収束パワーを持ち前記第２のシリンドリカル
レンズからの光ビームを絞って前記第２の１次元電気光
学レンズに入射させる第３のシリンドリカルレンズと、
主走査方向に収束パワーを持ち前記第２の１次元電気光
学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換する
第４のシリンドリカルレンズとを備えたものである。
【００１３】請求項８記載の発明は、請求項１，２，
３，６または７記載の光ビーム走査装置において、前記
駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する直流
バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の出力
信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和から
なる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動電圧
を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可変駆
動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイアス
電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記電気光
学レンズを制御するものである。
【００１４】請求項９記載の発明は、請求項８記載の光
ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生回路は
少なくとも１走査周期毎に、前記偏向手段からの光ビー
ムの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、前記偏
向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致した
ときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧が制御
されるものである。
【００１５】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応した走
査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して前記直
流バイアス発生回路を制御する第２の焦点位置検出手段
を備えたものである。
【００１６】請求項１１記載の発明は、直線偏光の光ビ
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離
可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手
段との間に配備されて前記光源装置からの光ビームを前
記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像光学系
とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学
系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による
光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対する焦
点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段か
らの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したときの合
焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直流基準
信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域以外の
走査領域で１走査周期の間前記焦点位置検出手段からの
焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号
と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号との差分
をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手段の出
力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を
可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レン
ズの焦点距離の直流変動成分を１走査周期毎に制御して
前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置で常に
前記被走査面に一致させるものである。
【００１７】請求項１２記載の発明は、直線偏光の光ビ
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直
交する２方向のうちの少なくとも１方向の焦点距離を可
変させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記
光源装置と前記偏向手段との間に配備される第１の結像
光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備さ
れ前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光ス
ポットとして結像させる第２の結像光学系とを有し、前
記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方
向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変することによ
り前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被
走査面上の主走査方向及び／又は副走査方向の像面湾曲
を除去するようにした光ビーム走査装置において、前記
電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手
段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走
査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点
位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び／又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一
致したときの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信
号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向及び／又
は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する直流基準
信号発生器と、画像領域以外の走査領域で１走査周期の
間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び／又は副
走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得
られる主走査方向及び／又は副走査方向の信号と前記直
流基準信号発生器からの主走査方向及び／又は副走査方
向の直流基準信号との差分をとって主走査方向及び／又
は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生手段
と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び／又は
副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段からの主
走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズ
に駆動電圧を印加して前記第１の結像光学系の主走査方
向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変する駆動電圧
発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距離の直
流変動成分を１走査周期毎に制御して前記偏向手段から
の光ビームの主走査方向及び／又は副走査方向の焦点を
全走査位置で常に前記被走査面に一致させるものであ
る。
【００１８】請求項１３記載の発明は、請求項１１また
は１２記載の光ビーム走査装置において、１頁毎に前記
焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサンプルホ
ールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流変動成
分を１頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビームの焦
点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるように
したものである。
【００１９】請求項１４記載の発明は、請求項１１，１
２または１３記載の光ビーム走査装置において、前記合
焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも前記電
気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号を与
えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時
間だけ速めに立ち上げるようにしたものである。
【００２０】請求項１５記載の発明は、請求項１１，１
２，１３または１４記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビームエキ
スパンド光学系を設けたものである。
【００２１】請求項１６記載の発明は、請求項１１，１
２，１３，１４または１５記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主
走査方向に対応するように配置された第１の１次元電気
光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように
配置された第２の１次元電気光学レンズと、副走査方向
に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞っ
て前記第１の１次元電気光学レンズに入射させる第１の
シリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持
ち前記第１の１次元電気光学レンズからの光ビームをほ
ぼ平行光ビームに変換する第２のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第２の１次元
電気光学レンズに入射させる第３のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２の１次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第４のシリンドリカルレンズとを備えたものであ
る。
【００２２】
【作用】請求項１記載の発明では、電気光学レンズから
射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置検出
手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより偏
向手段からの光ビームの被走査面に対する焦点ずれを検
出する。合焦信号発生手段が偏向手段からの光ビームの
焦点が被走査面に一致したときの合焦信号を発生し、こ
の合焦信号発生手段からの合焦信号と焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段に
よりとられる。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段
の出力信号と合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され、電気光学レン
ズに駆動電圧を印加して結像光学系の焦点距離を可変す
ることにより偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に被走査面に一致させる。
【００２３】請求項２記載の発明では、電気光学レンズ
から射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置
検出手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り偏向手段からの光ビームの被走査面上の主走査方向及
び／又は副走査方向の焦点ずれを検出する。合焦信号発
生手段は偏向手段からの光ビームの主走査方向及び／又
は副走査方向の焦点が被走査面上に一致したときの主走
査方向及び／又は副走査方向の合焦信号を発生し、差動
信号発生手段が合焦信号発生手段からの主走査方向及び
／又は副走査方向の合焦信号と焦点位置検出手段からの
主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれ検出信号と
の差分をとって主走査方向及び／又は副走査方向の差動
信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手
段からの主走査方向及び／又は副走査方向の差動信号と
合焦信号発生手段からの主走査方向及び／又は副走査方
向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により制
御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第１の結
像光学系の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点距離
を可変することにより偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び／又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に被
走査面に一致させる。
【００２４】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載の光ビーム走査装置において、電気光学レンズか
らの光ビームがビームエキスパンド光学系を経て偏向手
段に入射する。
【００２５】請求項４記載の発明では、請求項１または
３記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、記憶手段から合焦信号を偏向手段による光ビーム走
査に合わせて出力する。
【００２６】請求項５記載の発明では、請求項２または
３記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、主走査方向合焦信号記憶手段及び／又は副走査方向
合焦信号記憶手段から主走査方向及び／又は副走査方向
の合焦信号を偏向手段による光ビーム走査に合わせて出
力する。
【００２７】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３または４記載の光ビーム走査装置において、１走査周
期内で走査する走査線領域が複数に分割され、その分割
した複数の領域の各々で合焦信号発生手段からの少なく
とも１つの合焦信号と焦点位置検出手段からの少なくと
も１つの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段
でとられ、差動信号発生手段の出力信号と合焦信号発生
手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より駆動電圧発生手段が制御される。
【００２８】請求項７記載の発明では、請求項１，２，
３，４，５または６記載の光ビーム走査装置において、
副走査方向に収束パワーを持つ第１のシリンドリカルレ
ンズにより光源装置からの光ビームが絞られて第１の１
次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収束パワー
を持つ第２のシリンドリカルレンズにより第１の１次元
電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビームに変
換される。第２のシリンドリカルレンズからの光ビーム
は主走査方向に収束パワーを持つ第３のシリンドリカル
レンズにより絞られて第２の１次元電気光学レンズに入
射し、主走査方向に収束パワーを持つ第４のシリンドリ
カルレンズにより第２の１次元電気光学レンズからの光
ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
【００２９】請求項８記載の発明では、請求項１，２，
３，６または７記載の光ビーム走査装置において、可変
駆動電圧発生回路が前記差動信号発生手段の出力信号と
合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる可変駆
動電圧制御信号により制御され、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路からの
直流バイアス電圧により駆動電圧発生手段が制御され
る。
【００３０】請求項９記載の発明では、請求項８記載の
光ビーム走査装置において、直流バイアス発生回路は少
なくとも１走査周期毎に、偏向手段からの光ビームの被
走査面に対する焦点ずれ検出信号と、偏向手段からの光
ビームの焦点が被走査面に一致したときの合焦信号との
差分により直流バイアス電圧が制御される。
【００３１】請求項１０記載の発明では、請求項９記載
の光ビーム走査装置において、被走査面に対応した走査
領域以外の位置に設置された第２の焦点位置検出手段が
前記差分を発生して直流バイアス発生回路を制御する。
【００３２】請求項１１記載の発明では、光源装置から
射出された直線偏光の光ビームは、偏向手段により被走
査面に向けて偏向され、焦点距離可変の電気光学レンズ
を含む結像光学系により被走査面上に光スポツトとして
結像される。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射
出された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビー
ムに分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段から
の他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面
に対する焦点ずれを検出する。合焦信号発生手段は偏向
手段からの光ビームの焦点が被走査面に一致したときの
合焦信号を発生し、直流基準信号発生器は一定の直流基
準信号を発生する。差動信号発生手段は画像領域以外の
走査領域で１走査周期の間焦点位置検出手段からの焦点
ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号と直
流基準信号発生器からの直流基準信号との差分をとる。
駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段の出力信号と合
焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧
制御信号により制御され、電気光学レンズに駆動電圧を
印加して結像光学系の焦点距離を可変する。この結果、
電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が１走査周期
毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全走査
位置で常に被走査面に一致させられる。
【００３３】請求項１２記載の発明では、光源装置から
射出された直線偏光の光ビームは、第１の結像光学系を
経て偏向手段により被走査面に向けて偏向され、第２の
結像光学系により被走査面上に光スポットとして結像さ
せられる。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射出
された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビーム
に分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段からの
他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面上
の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれを検出す
る。合焦信号発生手段は偏向手段からの光ビームの主走
査方向及び／又は副走査方向の焦点が被走査面上に一致
したときの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号
を発生し、直流基準信号発生器は主走査方向及び／又は
副走査方向の一定の直流基準信号を発生する。差動信号
発生手段は画像領域以外の走査領域で１走査周期の間焦
点位置検出手段からの主走査方向及び／又は副走査方向
の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる主
走査方向及び／又は副走査方向の信号と直流基準信号発
生器からの主走査方向及び／又は副走査方向の直流基準
信号との差分をとって主走査方向及び／又は副走査方向
の差動信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号
発生手段からの主走査方向及び／又は副走査方向の差動
信号と合焦信号発生手段からの主走査方向及び／又は副
走査方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より制御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第
１の結像光学系の主走査方向及び／又は副走査方向の焦
点距離を可変する。この結果、電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分が１走査周期毎に制御されて偏向手段
からの光ビームの主走査方向及び／又は副走査方向の焦
点が全走査位置で常に被走査面に一致させられる。
【００３４】請求項１３記載の発明では、請求項１１ま
たは１２記載の光ビーム走査装置において、１頁毎に焦
点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号がサンプルホー
ルドされ、電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が
１頁毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全
走査位置で常に被走査面に一致させられる。
【００３５】請求項１４記載の発明では、請求項１１，
１２または１３記載の光ビーム走査装置において、合焦
信号発生手段は画像領域の走査開始時間よりも電気光学
レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号が与えられ
て合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時間だけ
速めに立ち上げる。
【００３６】請求項１５記載の発明では、請求項１１，
１２，１３または１４記載の光ビーム走査装置におい
て、電気光学レンズからの光ビームがビームエキスパン
ド光学系を経て偏向手段に入射する。
【００３７】請求項１６記載の発明では、請求項１１，
１２，１３，１４または１５記載の光ビーム走査装置に
おいて、副走査方向に収束パワーを持つ第１のシリンド
リカルレンズにより光源装置からの光ビームが絞られて
第１の１次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収
束パワーを持つ第２のシリンドリカルレンズにより第１
の１次元電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビ
ームに変換される。第２のシリンドリカルレンズからの
光ビームは主走査方向に収束パワーを持つ第３のシリン
ドリカルレンズにより絞られて第２の１次元電気光学レ
ンズに入射し、主走査方向に収束パワーを持つ第４のシ
リンドリカルレンズにより第２の１次元電気光学レンズ
からの光ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
【００３８】
【実施例】図１（ａ）は本発明の第１実施例を副走査方
向（Ｙ方向）から見た図を示し、図２は第１実施例を主
走査方向（Ｘ方向）から見た図を示す。この第１実施例
は、請求項１記載の発明の実施例であり、デジタル複写
機，レーザ製版機，レーザ走査記録装置等の電子写真方
式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる光
源装置１１は、図示しない半導体駆動回路にて画像信号
により変調駆動され、画像信号により強度変調された直
線偏光の光ビームを射出する。この半導体レーザ１１か
らの光ビームは、コリメートレンズ１２により略平行な
光ビームになり、その偏光方向Ｐは副走査方向（Ｙ方
向）となっている。コリメートレンズ１２からの光ビー
ムは焦点距離可変の電気光学レンズ１３に入射する。
【００３９】電気光学レンズ１３から射出された光ビー
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段１４によ
り２つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームは結
像レンズからなる結像光学系１５を経て回転多面鏡から
なる偏向手段１６により偏向走査されて感光体ドラム，
感光体ベルト等からなる記録媒体の被走査面１７上に結
像される。記録媒体は、周知のように電子写真方式画像
形成装置において駆動部により回転駆動されて被走査面
１７が帯電器により均一に帯電された後に上記光ビーム
による走査露光で画像（静電潜像）が形成され、これが
現像装置により現像されて転写装置により転写紙等の転
写材へ転写される。
【００４０】電気光学レンズ１３が非動作のときには、
図１（ｂ）に示すように回転多面鏡１６からの光ビーム
の結像点の走査位置が副走査方向へ円弧状になって平面
走査位置からずれることにより記録媒体上の像面が湾曲
するので、後述するように電気光学レンズ１３に回転多
面鏡１６からの光ビームの偏向走査角に応じて駆動電圧
を印加して光ビームの結像点の走査位置を平面走査位置
に補正することにより像面湾曲を補正する。
【００４１】ハーフミラー１４により分岐された他方の
光ビームは、ビームエクスパンダー１８，１９、検出レ
ンズ２０、ナイフエッジ２１及び２分割フォトダイオー
ドからなる２分割光検出素子２２により構成された焦点
位置検出光学系２３に入射して回転多面鏡１６からの走
査光ビームの被走査面１７に対する焦点ずれがナイフエ
ッジ法で検出される。
【００４２】電気光学レンズ１３の入射光ビーム径は電
気光学レンズ１３の駆動電圧を低くするために通常は１
ｍｍφ程度に設定され、ハーフミラー１４により分岐さ
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー１８，１９
により拡大されて検出レンズ２０及びナイフエッジ２１
を経て２分割フォトダイオード２２に入射する。光ビー
ムをビームエクスパンダー１８，１９により拡大する理
由は、焦点ずれの検出感度を高くするためである。差動
増幅器２４は２分割フォトダイオード２２の２つに分割
された部分２２1，２２2の各出力信号ＰＤ1，ＰＤ2の差
分（ＰＤ2−ＰＤ1）を増幅する。
【００４３】今、回転多面鏡１６からの光ビームが被走
査面１７上の両端部Ｅ1，Ｅ2で結像状態になり、そのと
きの差動増幅器２４の出力信号(差動信号)Ｆε1が０に
なるように焦点位置検出光学系２３が設定されているも
のとする。電気光学レンズ１３が温度変化，経時変化，
時間応答性，ヒステリシス特性等の何らかの原因により
走査位置Ｅ1，Ｅ2でデフォーカスになったとすると、Ｆ
ε1＝（ＰＤ2−ＰＤ1）＞０のときには、回転多面鏡１
６からの走査光ビームの結像位置は−Ｚ方向（光軸方
向）に動いたことになり、Ｆε1＝（ＰＤ2−ＰＤ1）＜
０のときには、回転多面鏡１６からの走査光ビームの結
像位置は＋Ｚ方向に動いたことになる。Ｆε1＜０のと
きには電気光学レンズ１３の駆動電圧を上げ、Ｆε1＞
０のときには電気光学レンズ１３の駆動電圧を下げれ
ば、回転多面鏡１６からの走査光ビームの結像位置を走
査位置Ｅ1，Ｅ2に一致させることができる。
【００４４】また、被走査面１７上の走査位置Ｅ1，Ｅ2
以外の走査位置でも、回転多面鏡１６からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面１７上に一致するように電気光
学レンズ１３の駆動電圧が制御されているときには、電
気光学レンズ１３の駆動電圧は回転多面鏡１６からの走
査光ビームの偏向走査角θが大きくなるに従って下が
り、偏向走査角θが最大値θmaxのときに電気光学レン
ズ１３の駆動電圧が０となる。図３に示すように差動増
幅器２４からの差動信号Ｆε1はＦε1＞０であり、偏向
走査角θが大きくなると差動信号Ｆε1が小さくなる。
【００４５】次に、回転多面鏡１６からの走査光ビーム
の１走査周期内のすべての走査位置において、回転多面
鏡１６からの走査光ビームの結像位置を電気光学レンズ
１３の温度変化，経時変化等によらず常に被走査面１７
上に一致させる点について説明する。
【００４６】まず、記憶手段からなる合焦信号発生手段
２５には回転多面鏡１６からの走査光ビームの１走査周
期内のすべての走査位置で回転多面鏡１６からの走査光
ビームの結像位置が被走査面１７上に一致しているとき
に差動増幅器２４から得られる差動信号Ｆε1を回転多
面鏡１６からの走査光ビームの１走査周期内のすべての
走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段２
５に格納された１走査周期分の差動信号は図３に示すよ
うな合焦信号からなる駆動電圧制御信号Ｆsとする。
【００４７】記憶手段２５はタイミング発生装置２６か
ら入力される走査開始（回転多面鏡１６からの光ビーム
の走査開始）の同期信号により合焦信号Ｆsを回転多面
鏡１６からの光ビームの走査速度に合わせて出力する。
サンプルホールド回路２７は差動増幅器２４からの差動
信号Ｆε1をタイミング発生装置２６からのタイミング
信号によりサンプルホールドし、サンプルホールド回路
２８は記憶手段２５からの合焦信号Ｆsをタイミング発
生装置２６からのタイミング信号によりサンプルホール
ドする。
【００４８】差動増幅器からなる差動信号発生手段２９
はサンプルホールド回路２７からの差動信号Ｆε1とサ
ンプルホールド回路２８からの合焦信号Ｆsとを比較し
て差動信号Ｆε2＝（Ｆs−Ｆε1）を出力する。図３に
示すように差動信号Ｆε1が合焦信号ＦsよりΔＦsだけ
ずれたとすると、Ｆε1＝Ｆs＋ΔＦsとなり、Ｆε2＝−
ΔＦsとなる。１走査周期内で時系列的に発生した差動
信号Ｆε2は実際の被走査面１７における全ての走査位
置での焦点誤差信号を表している。
【００４９】加算器からなる加算手段３０は差動増幅器
２９からの差動信号Ｆε2と記憶手段２５からの合焦信
号Ｆsとの和（Ｆε2＋Ｆs）を電気光学レンズ１３の駆
動電圧を制御するための駆動電圧制御信号Ｆcとして求
め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手段３１は
加算器３０からの駆動電圧制御信号Ｆc＝（Ｆε2＋Ｆ
s）により制御されて駆動電圧制御信号Ｆcに応じた駆動
電圧を電気光学レンズ１３に印加することにより電気光
学レンズ１３を駆動する。
【００５０】この結果、被走査面１７における全ての走
査位置での合焦信号Ｆsを基準とした駆動電圧制御信号
Ｆcを使って電気光学レンズ１３に対する駆動電圧の閉
ループ制御を行うことができるので、１走査周期内の全
ての走査位置で回転多面鏡１６からの走査光ビームの結
像位置を被走査面１７に一致させることができる。な
お、半導体レーザ１１がオフ状態になったときには差動
増幅器２４からの差動信号Ｆε1が得られないので、サ
ンプルホールド回路２７，２８はそれぞれ半導体レーザ
１１がオフになる直前の状態をタイミング発生装置２６
からのタイミング信号により感知して入力信号Ｆε1，
Ｆsを半導体レーザ１１がオンになるまでホールドし、
半導体レーザ１１がオン状態のときには入力信号Ｆ
ε1，Ｆsをそのまま出力する。
【００５１】この第１実施例では、予め記憶手段２５に
設定された１走査周期分の合焦信号Ｆsと焦点位置検出
光学系２３及び差動増幅器２４からなる焦点位置検出手
段によって得られた１走査周期内の全ての走査位置での
差動信号Ｆε1とを差動増幅器２９で比較して差動信号
Ｆε2を発生させ、この差動信号Ｆε2と合焦信号Ｆsと
の和からなる駆動電圧制御信号Ｆcにより電気光学レン
ズ１３の駆動電圧を制御するので、回転多面鏡１６から
の走査光ビームの焦点位置を全走査領域にわたって常に
被走査面１７に一致させることができる。
【００５２】図４は本発明の第２実施例の一部を示す。
この第２実施例は請求項１，４記載の発明の実施例であ
り、第２実施例が第１実施例と異なる点は加算器３０と
駆動電圧発生回路３１との間に２走査周期分の駆動電圧
制御信号Ｆcを記憶する記憶手段３２を新たに設けた点
である。駆動電圧制御信号Ｆcは第１実施例と同様に得
られ、記憶手段３２の記憶部３２2に格納された１走査
周期分の駆動電圧制御信号Ｆcがタイミング発生装置２
６から入力される走査開始（回転多面鏡１６からの光ビ
ームの走査開始）の同期信号により回転多面鏡１６から
の走査光ビームの走査速度に合わせて駆動電圧発生回路
３１へ出力されて電気光学レンズ１３が走査開始と同時
に駆動されることにより焦点可変動作が行われて１走査
が終了する。
【００５３】同時に次の走査のための１走査周期分の駆
動電圧制御信号Ｆcが加算器３０から記憶手段３２に入
力されてタイミング発生装置２６からのタイミング信号
に基づいて記憶手段３２の記憶部３２1に格納される。
記憶手段３２は、走査中に電気光学レンズ１３の駆動電
圧を制御する１走査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcが格
納される記憶部３２2と、走査中に加算器３０から得ら
れる次の１走査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcが格納さ
れる記憶部３２1からなり、記憶部３２1に格納された駆
動電圧制御信号Ｆcは１走査終了後に直ちに記憶部３２2
に移されて次の走査準備が整えられる。
【００５４】このような動作が繰り返されることによ
り、前の１走査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcにより電
気光学レンズ１３の次の１走査周期分の駆動電圧を制御
する、いわゆる１走査線毎の閉ループ制御が行われ、回
転多面鏡１６からの光ビームの焦点位置を全走査領域に
わたって常に被走査面１７に一致させることができる。
なお、記憶手段３２は、２走査周期分の記憶部を有する
ものに限らず、１走査周期分以上の記憶部を有するもの
であれば何走査周期分の記憶部を有するものでもよい。
【００５５】第２実施例では、記憶手段３２を設けて前
の１走査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcを次の１走査周
期分の駆動電圧制御信号Ｆcとして利用するので、応答
遅れがなく、回転多面鏡１６からの走査光ビームの焦点
位置を全走査領域にわたって常に被走査面１７に一致さ
せることができる。また、第１実施例及び第２実施例で
は、ナイフエッジ法で回転多面鏡１６からの走査光ビー
ムの焦点ずれを検出しているが、ナイフエッジ法以外の
非点収差法等で回転多面鏡１６からの走査光ビームの焦
点ずれを検出するようにしてもよい。
【００５６】図５（ａ）は本発明の第３実施例を副走査
方向（Ｙ方向）から見た図を示し、図６は第３実施例を
主走査方向（Ｘ方向）から見た図を示す。この第３実施
例は、請求項２記載の発明の実施例であり、デジタル複
写機，レーザ製版機，レーザ走査記録装置等の電子写真
方式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる
光源装置１１は第１実施例のものと同様であり、この半
導体レーザ１１からの光ビームはＹ方向に偏光していて
コリメートレンズ１２によりコリメートされる。電気光
学レンズ１３と、Ｙ方向に収束パワーを持つシリンドリ
カルレンズ３３は第１の結像光学系を構成し、コリメー
トレンズ１２からのヒカリビームは電気光学レンズ１３
及びシリンドリカルレンズ３３を透過して回転多面鏡か
らなる偏向手段１６により偏向される。
【００５７】シリンドリカルレンズ３３を透過した光ビ
ームは図６に示すように回転多面鏡１６の偏向反射面に
Ｘ方向に長い線像として結像する。回転多面鏡１６から
の光ビームは第２の結像光学系を構成するｆθレンズ３
４を透過して被走査面１７上に結像する。被走査面１７
は第１実施例のものと同様である。ｆθレンズ３４は、
アナモフィックなレンズ系であってＹ方向に関して回転
多面鏡１６の偏向反射面と被走査面１７とが略光学的共
役関係にあり、面倒れ補正機能を果たしている。
【００５８】この第３実施例では、像面湾曲は、電気光
学レンズ１３に駆動電圧を印加しないときに図５（ｂ）
に示すように主走査方向（Ｘ方向）の像面湾曲と副走査
方向（Ｙ方向）の像面湾曲が生ずる。これらの像面湾曲
は電気光学レンズ１３のＸ方向及びＹ方向の焦点距離を
独立に可変することにより補正される。電気光学レンズ
１３のＸ方向の焦点距離は電気光学レンズ１３の電極対
１３2に印加される駆動電圧により独立に可変され、電
気光学レンズ１３のＹ方向の焦点距離は電気光学レンズ
１３の電極対１３1に印加される駆動電圧により独立に
可変される。
【００５９】電気光学レンズ１３から射出された光ビー
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段１４によ
り２つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームはシ
リンドリカルレンズ３３を経て回転多面鏡１６により偏
向走査されてｆθレンズ３４により被走査面１６上に結
像される。ハーフミラー１４により分岐された他方の光
ビームは２分割光検出素子に入射してｆθレンズ３４か
らの光ビームの被走査面１７に対するＸ方向及びＹ方向
の焦点ずれがナイフエッジ法で検出される。
【００６０】すなわち、ハーフミラー１４により分岐さ
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー１８，１９
により拡大されて検出レンズ２０を経てハーフミラーか
らなる光ビーム分岐手段３５により２つの光ビームに分
岐され、ハーフミラー３５を透過した一方の光ビームは
ナイフエッジ２１Ｘを経て２分割フォトダイオードから
なる２分割光検出素子２２Ｘに入射する。差動増幅器２
４Ｘは２分割フォトダイオード２２Ｘの２つに分割され
た部分２２Ｘ1，２２Ｘ2の各出力信号ＰＤＸ1，ＰＤＸ2
の差分（ＰＤＸ2−ＰＤＸ1）を増幅する。
【００６１】ハーフミラー３５で反射された他方の光ビ
ームはナイフエッジ２１Ｙを経て２分割フォトダイオー
ドからなる２分割光検出素子２２Ｙに入射する。差動増
幅器２４Ｙは２分割フォトダイオード２２Ｙの２つに分
割された部分２２Ｙ1，２２Ｙ2の各出力信号ＰＤＹ1，
ＰＤＹ2の差分（ＰＤＹ2−ＰＤＹ1）を増幅する。ビー
ムエクスパンダー１８，１９、検出レンズ２０、ナイフ
エッジ２１Ｘ及び２分割フォトダイオード２２Ｘからな
る焦点位置検出光学系と差動増幅器２４ＸはＸ方向焦点
位置検出手段を構成し、ビームエクスパンダー１８，１
９、検出レンズ２０、ナイフエッジ２１Ｙ及び２分割フ
ォトダイオード２２Ｙからなる焦点位置検出光学系と差
動増幅器２４ＹはＹ方向焦点位置検出手段を構成する。
【００６２】ｆθレンズ３４からの光ビームが被走査面
１７上の両端部Ｅ1，Ｅ2で結像状態になったときの差動
増幅器２４Ｘの出力信号(差動信号)Ｆε1Xが０になるよ
うに焦点位置検出光学系が設定されている。電気光学レ
ンズ１３が非動作のときには、図５（ｂ）に示すように
ｆθレンズ３４からの走査光ビームの結像点の走査位置
が主走査方向及び副走査方向へ平面走査位置からずれる
ことにより記録媒体上の像面が湾曲するので、後述する
ように電気光学レンズ１３の電極対１３1，１３2にｆθ
レンズ３４からの走査光ビームの偏向走査角に応じて駆
動電圧を印加して走査光ビームの結像点の走査位置を平
面走査位置に補正することにより像面湾曲を補正する。
【００６３】記憶手段からなる合焦信号発生手段２５Ｘ
にはｆθレンズ３４からの走査光ビームの１走査周期内
のすべての走査位置でｆθレンズ３４からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面１７上に一致しているときに差
動増幅器２４Ｘから得られる差動信号Ｆε1Xをｆθレン
ズ３４からの走査光ビームの１走査周期内のすべての走
査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段２５
Ｘに格納された１走査周期分の差動信号は合焦信号から
なる駆動電圧制御信号Ｆsxとする。
【００６４】記憶手段２５Ｘはタイミング発生装置２６
から入力される走査開始（ｆθレンズ３４からの走査光
ビームの走査開始）の同期信号により合焦信号Ｆsxをｆ
θレンズ３４からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路２７Ｘは差動増幅器２
４Ｘからの差動信号Ｆε1Xをタイミング発生装置２６か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路２８Ｘは記憶手段２５Ｘからの合焦信号
Ｆsxをタイミング発生装置２６からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
【００６５】差動増幅器からなる差動信号発生手段２９
Ｘはサンプルホールド回路２７Ｘからの差動信号Ｆε1X
とサンプルホールド回路２８Ｘからの合焦信号Ｆsxとを
比較して差動信号Ｆε2X＝（Ｆsx−Ｆε1X）を出力す
る。１走査周期内で時系列的に発生した差動信号Ｆε2X
は実際の被走査面１７における全ての走査位置でのＸ方
向焦点誤差信号を表している。
【００６６】加算器からなる加算手段３０Ｘは差動増幅
器２９Ｘからの差動信号Ｆε2Xと記憶手段２５Ｘからの
合焦信号Ｆsxとの和（Ｆε2X＋Ｆsx）を電気光学レンズ
１３の電極対１３2の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Ｆcxとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段３１Ｘは加算器３０Ｘからの駆動電圧
制御信号Ｆcx＝（Ｆε2X＋Ｆsx）により制御されて駆動
電圧制御信号Ｆcxに応じた駆動電圧を電気光学レンズ１
３の電極対１３2に印加することにより電気光学レンズ
１３を駆動して焦点距離をＸ方向に可変する。
【００６７】この結果、被走査面１７における全ての走
査位置での合焦信号Ｆsxを基準とした駆動電圧制御信号
Ｆcxを使って電気光学レンズ１３の電極対１３2に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、１
走査周期内の全ての走査位置でｆθレンズ３４からの走
査光ビームの結像位置をＸ方向について被走査面１７に
一致させることができる。
【００６８】同様に、記憶手段からなる合焦信号発生手
段２５Ｙにはｆθレンズ３４からの光ビームの１走査周
期内のすべての走査位置でｆθレンズ３４からの走査光
ビームの結像位置が被走査面１７上に一致しているとき
に差動増幅器２４Ｙから得られる差動信号Ｆε1Yをｆθ
レンズ３４からの走査光ビームの１走査周期内のすべて
の走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段
２５Ｙに格納された１走査周期分の差動信号は合焦信号
からなる駆動電圧制御信号Ｆsyとする。
【００６９】記憶手段２５Ｙはタイミング発生装置２６
から入力される走査開始（ｆθレンズ３４からの走査光
ビームの走査開始）の同期信号により合焦信号Ｆsyをｆ
θレンズ３４からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路２７Ｙは差動増幅器２
４Ｙからの差動信号Ｆε1Yをタイミング発生装置２６か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路２８Ｙは記憶手段２５Ｙからの合焦信号
Ｆsyをタイミング発生装置２６からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
【００７０】差動増幅器からなる差動信号発生手段２９
Ｙはサンプルホールド回路２７Ｙからの差動信号Ｆε1Y
とサンプルホールド回路２８Ｙからの合焦信号Ｆsyとを
比較して差動信号Ｆε2Y＝（Ｆsｙ−Ｆε1Y）を出力す
る。１走査周期内で時系列的に発生した差動信号Ｆε2Y
は実際の被走査面１７における全ての走査位置でのＹ方
向焦点誤差信号を表している。
【００７１】加算器からなる加算手段３０Ｙは差動増幅
器２９Ｙからの差動信号Ｆε2Yと記憶手段２５Ｙからの
合焦信号Ｆsyとの和（Ｆε2Y＋Ｆsy）を電気光学レンズ
１３の電極対１３1の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Ｆcyとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段３１Ｙは加算器３０Ｙからの駆動電圧
制御信号Ｆcy＝（Ｆε2Y＋Ｆsｙ）により制御されて駆
動電圧制御信号Ｆcｙに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ１３の電極対１３1に印加することにより電気光学レ
ンズ１３を駆動して焦点距離をＹ方向に可変する。
【００７２】この結果、被走査面１７における全ての走
査位置での合焦信号Ｆsyを基準とした駆動電圧制御信号
Ｆcyを使って電気光学レンズ１３の電極対１３1に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、１
走査周期内の全ての走査位置でｆθレンズ３４からの走
査光ビームの結像位置をＹ方向について被走査面１７に
一致させることができる。
【００７３】このように第３実施例では、予め記憶手段
２５Ｘに設定された１走査周期分のＸ方向合焦信号Ｆsx
と焦点位置検出光学系及び差動増幅器２４Ｘからなる焦
点位置検出手段によって得られた１走査周期内の全ての
走査位置での差動信号Ｆε1Xとを差動増幅器２９Ｘで比
較して差動信号Ｆε2Xを発生させ、この差動信号Ｆε2X
と合焦信号Ｆsxとの和からなる駆動電圧制御信号Ｆcxに
より電気光学レンズ１３の電極対１３2の駆動電圧を制
御すると同時に、予め記憶手段２５Ｙに設定された１走
査周期分のＹ方向合焦信号Ｆsyと焦点位置検出光学系及
び差動増幅器２４Ｙからなる焦点位置検出手段によって
得られた１走査周期内の全ての走査位置での差動信号Ｆ
ε1Yとを差動増幅器２９Ｙで比較して差動信号Ｆε2Yを
発生させ、この差動信号Ｆε2Yと合焦信号Ｆsyとの和か
らなる駆動電圧制御信号Ｆcyにより電気光学レンズ１３
の電極対１３1の駆動電圧を制御するので、ｆθレンズ
３４からの走査光ビームの焦点位置でＸ方向及びＹ方向
の像面湾曲を同時にかつ独立に補正してｆθレンズ３４
からの走査光ビームの結像点を全走査領域にわたって常
に被走査面１７に一致させることができる。
【００７４】本発明の第４実施例は、請求項２，５記載
の実施例であり、上記第３実施例において、加算器３０
Ｘ，３０Ｙと駆動電圧発生回路３１Ｘ，３１Ｙとの各間
に１走査周期分以上の駆動電圧制御信号Ｆcx，Ｆcyを各
々記憶する記憶手段を設け、第２実施例と同様に前の１
走査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcx，Ｆcyにより電気光
学レンズ１３の電極対１３1，１３2の次の１走査周期分
の駆動電圧を制御する、いわゆる１走査線毎の閉ループ
制御を行ってｆθレンズ３４からの走査光ビームの焦点
位置をＸ方向及びＹ方向について全走査領域にわたって
常に被走査面１７に一致させるようにしたものであって
第３実施例と同様な効果を奏する。なお、上記第３実施
例や第４実施例において、ｆθレンズ３４からの光ビー
ムの焦点位置でのＸ方向像面湾曲の補正とＹ方向像面湾
曲の補正とのいずれか一方のみを行うようにしてもよ
い。
【００７５】図７は本発明の第５実施例の一部を示す。
この第５実施例は、請求項１，３記載の発明の実施例で
あり、上記第１実施例において、電気光学レンズ１３と
回転多面鏡１６との間、例えばハーフミラー１４と結像
レンズ１５との間にビームエキスパンド光学系３６を配
置したものであり、ハーフミラー１４を透過した光ビー
ムがビームエキスパンド光学系３６によりビーム径の大
きな光ビームに変換されて結像レンズ１５に入射する。
【００７６】この第５実施例では、電気光学レンズ１３
と回転多面鏡１６との間にビームエキスパンド光学系３
６を配置したので、電気光学レンズ１３の厚さを薄くし
て電気光学レンズ１３の低電圧駆動化ができると同時
に、被走査面１７上に極めて径の小さい光スポツトを得
ることができて高解像化が可能となる。なお、上記第１
実施例以外の実施例において電気光学レンズ１３と回転
多面鏡１６との間にビームエキスパンド光学系３６を配
置するようにしてもよい。
【００７７】図８は本発明の第６実施例の一部を副走査
方向（Ｙ方向）から見た図を示し、図９は第６実施例を
主走査方向（Ｘ方向）から見た図を示す。この第６実施
例は、請求項２，７記載の発明の実施例であり、上記第
３実施例において、電気光学レンズ１３の代りに、Ｙ方
向に収束する電気光学レンズ１３Ｙと、Ｘ方向に収束す
る電気光学レンズ１３Ｘを用いるようにした実施例であ
る。電気光学レンズ１３Ｘ，１３Ｙはシリンドリカルレ
ンズ３７，４０からの光ビームのウエスト位置、もしく
はその近傍に配置される。コリメートレンズ１２からの
光ビームはＹ方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ３７によってＸ方向に収束されて電気光学レンズ１
３Ｘに入射する。この電気光学レンズ１３Ｘからの光ビ
ームは、Ｙ方向に収束パワーを持つシリンドリカルレン
ズ３８により再びコリメートされ、１／２波長板３９に
より偏光方向がＸ方向となる。
【００７８】１／２波長板３９からの光ビームは、Ｘ方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ４０により
偏光方向がＹ方向に収束されて電気光学レンズ１３Ｘに
入射する。電気光学レンズ１３Ｘからの光ビームはＸ方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ４１により
再びコリメートされてハーフミラー１４に入射する。電
気光学レンズ１３Ｘは駆動電圧発生回路３１Ｘから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ１３Ｙは駆
動電圧発生回路３１Ｙから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
【００７９】この第６実施例では、電気光学レンズを２
つの電気光学レンズ１３Ｘ，１３Ｙに分けてシリンドリ
カルレンズ３７，４０からの光ビームのウエスト位置、
もしくはその近傍に配置したので、電気光学レンズを最
も収束性能が良い領域（中心付近の収差がほとんどない
領域）で使用して焦点距離可変動作を行うことができ
る。したがって、１走査周期内の全走査領域においてｆ
θレンズ３４からの光ビームを被走査面１７上に高収束
性能で結像させることができる。
【００８０】なお、第３実施例以外の実施例において
も、第６実施例と同様にコリメントレンズ１２とハーフ
ミラー１４との間にシリンドリカルレンズ３７、電気光
学レンズ１３Ｙ、シリンドリカルレンズ３８、１／２波
長板３９、シリンドリカルレンズ４０、電気光学レンズ
１３Ｘ、シリンドリカルレンズ４１を配置し、前の１走
査周期分の駆動電圧制御信号Ｆcx，Ｆcyにより電気光学
レンズ１３Ｘ，１３Ｙのの次の１走査周期分の駆動電圧
を制御する、いわゆる１走査線毎の閉ループ制御を行っ
て光ビームの焦点位置をＸ方向及びＹ方向について全走
査領域にわたって常に被走査面１７に一致させるように
してもよい。
【００８１】また、本発明の他の実施例では、上述の各
実施例において、図１０に示すように光ビームが照射さ
れる被走査面１７が複数（Ｎ）個の領域１７1〜１７Nに
分割され、その各領域１７1〜１７Nにおける任意の少な
くとも１つの走査位置で、差動増幅器２４，２４Ｘ，２
４Ｙからの差動信号がサンプルホールド回路２７，２７
Ｘ，２７Ｙによりサンプルホールドされる。また、各実
施例で用いていた記憶手段２５，２５Ｘ，２５Ｙ，３２
はＮ個の領域１７1〜１７Nに対応してＮ個設けられて各
領域１７1〜１７Nに対応した合焦信号及び駆動電圧制御
信号がそれぞれ記憶され、各領域１７1〜１７Nにおける
任意の少なくとも１つの走査位置で焦点距離可変動作が
行われる。この場合、１走査周期内での像面湾曲がゆる
やかに変化する場合は分割数Ｎが少なくてもよく、１走
査周期内での像面湾曲が急激に変化する場合は分割数Ｎ
を多くしてやればよい。
【００８２】この実施例は、請求項６記載の発明の実施
例であり、１走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数Ｎを少なくすることができ、１走査周
期内での差動信号のサンプル数を大幅に減らすことがで
きる。しかも、記憶手段の記憶する信号数を大幅に減ら
すことができる。
【００８３】また、図１１は本発明の第７実施例の一部
を示す。この第７実施例は、請求項８記載の発明の実施
例であり、上記第１実施例において、駆動電圧発生回路
３１が直流バイアス電圧発生回路４３、可変駆動電圧発
生回路４４、抵抗４５及びコンデンサ４６により構成さ
れる。直流バイアス電圧発生回路４３は直流バイアス電
圧Ｖ0を発生し、可変駆動電圧発生回路４４は加算器３
０からの駆動電圧制御信号Ｆc＝（Ｆε2＋Ｆs）により
制御されて図12に示すような駆動電圧制御信号Ｆcに応
じた可変駆動電圧Ｖ1を発生する。この可変駆動電圧発
生回路４４からの可変駆動電圧Ｖ1がコンデンサ４６を
介して電気光学レンズ１３に印加されると同時に直流バ
イアス電圧発生回路４３からの直流バイアス電圧Ｖ0が
抵抗４５を介して電気光学レンズ１３に印加され、電気
光学レンズ１３は可変駆動電圧発生回路４４からの可変
駆動電圧Ｖ1と直流バイアス電圧発生回路４３からの直
流バイアス電圧Ｖ0とが重畳した駆動電圧（Ｖ1＋Ｖ0）
で駆動される。
【００８４】この第７実施例では、可変駆動電圧発生回
路４４からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路
４３からの直流バイアス電圧とが重畳した駆動電圧で電
気光学レンズ１３を駆動するので、可変駆動電圧発生回
路４４からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることが
でき、可変駆動電圧発生回路４４を低電圧化して安価に
製作することができる。
【００８５】図１３は本発明の第８実施例の一部を示
す。この第８実施例は、請求項９記載の発明の実施例で
あり、上記第７実施例において、直流バイアス電圧発生
回路４３はサンプルホールド回路４７からの差動信号Ｆ
ε1により制御されて差動信号Ｆε1に応じて変化する直
流バイアス電圧Ｖ0を発生する。サンプルホールド回路
４７は差動増幅器２４からの差動信号Ｆε1をタイミン
グ発生装置２６からのタイミング信号により走査開始前
もしくは走査終了後にサンプルホールドする。この第８
実施例では、サンプルホールド回路４７により走査開始
前もしくは走査終了後にサンプルホールドした差動増幅
器２４からの差動信号Ｆε1で直流バイアス電圧発生回
路４３を制御するので、温度変化等の比較的ゆっくりし
た焦点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面１
７に一致させることができる。
【００８６】図１４は本発明の第９実施例の一部を示
す。この第９実施例は、請求項９，１０記載の発明の実
施例であり、上記第８実施例において、被走査面１７に
対応した走査領域以外の位置にナイフエッジ４８及び２
分割フォトダイオードからなる２分割光検出素子４９を
含む焦点位置検出光学系と差動増幅器５０とからなる焦
点位置検出手段が設けられる。電気光学レンズ１３と回
転多面鏡１６との間で図示しないハーフミラーからなる
光ビーム分岐手段により分岐された光ビームはその焦点
位置検出光学系に入射して回転多面鏡１６からの光ビー
ムの被走査面１７に対する焦点ずれがナイフエッジ法で
検出される。
【００８７】差動増幅器５０は２分割フォトダイオード
４９の２つに分割された部分４９1，４９2の各出力信号
の差分を増幅して差動信号Ｆε3として出力し、この差
動信号Ｆε3がサンプルホールド回路５１でタイミング
発生装置２６からのタイミング信号により少なくとも１
走査周期毎に走査開始前もしくは走査終了後にサンプル
ホールドされる。直流バイアス電圧発生回路４３はサン
プルホールド回路５１からの差動信号により制御され
る。
【００８８】この第９実施例では、被走査面１７に対応
した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置検出手段
により差動信号Ｆε3を発生してこの差動信号Ｆε3によ
り直流バイアス電圧発生回路４３を制御するので、結像
光学系全体の温度変化及び経時変化等によるゆるやかな
結像位置の変動に対して効果的に焦点距離を制御でき
る。
【００８９】なお、上述した第１実施例以外の実施例に
おいても、駆動電圧発生回路を直流バイアス電圧発生回
路４３、可変駆動電圧発生回路４４、抵抗４５及びコン
デンサ４６により構成することができ、その直流バイア
ス電圧発生回路４３を差動信号Ｆε1，Ｆε1X，Ｆε1Y
により制御するようにしてもよく、さらに、被走査面１
７に対応した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置
検出手段により差動信号を発生してこの差動信号により
直流バイアス電圧発生回路４３を制御するようにしても
よい。
【００９０】図１５は上記電気光学レンズ１３の構成を
示す。電気光学レンズ１３はＰＬＺＴからなる電気光学
セラミック１３0の対向する両面に光ビームの透過光路
に沿ってストライプ状電極対１３1，１３2を形成したも
のである。電極対１３1，１３2は電気光学セラミック１
３0の対向する両面ににおけるＸ−Ｚ座標の位置に形成
される。
【００９１】この電気光学レンズ１３はＹ方向に偏光し
た光ビーム５２がＺ方向から入射する。電極対１３1，
１３2に電圧Ｖ2，Ｖ3を印加すると、電気光学セラミッ
ク１３0内に電界分布が発生して電気光学効果により電
界分布に対応した屈折率分布が生ずることにより光ビー
ム５２がレンズ作用を受ける。このレンズ作用は電圧Ｖ
2，Ｖ3によって変化し、電圧Ｖ2，Ｖ3が高くなるとレン
ズ作用が大きくなって電気光学セラミック１３0がより
短い焦点距離に収束する。
【００９２】電気光学レンズ１３は、電極対１３1に電
圧Ｖ2が印加されることにより光ビーム５２をＹ方向に
収束し、電極対１３2に電圧Ｖ3が印加されることにより
光ビーム５２をＸ方向に収束するという１次元レンズと
して作用し、光ビーム５２をＸ，Ｙ方向共に同一点（Ｚ
軸上）に収束させることにより光スポツト像を得る。電
極対１３1に電圧Ｖ2を印加すると、電気光学セラミック
１３0のＹ方向の屈折率Ｎyは近似的に次のようになる。 Ｎy≒Ｎ0（１−Ｎ0 2Ｒ33Ｅy2／２） ここに、Ｎ0は電気光学セラミック１３0の電界が０のと
きの屈折率、Ｅyは電界のＹ方向成分、Ｒ33は電気光学
セラミック１３0の２次電気光学係数である。
【００９３】図１６は本発明の第１０実施例を示す。こ
の第１０実施例は請求項１１記載の発明の実施例であ
り、第１０実施例と上記第１実施例との相違点は差動増
幅器２９の＋入力側が直流基準信号発生器５３に接続さ
れている点にある。直流基準信号発生器５３は一定の直
流基準信号Ｆ0を発生してその信号値を保持する。
【００９４】同期信号検知器５４は回転多面鏡１６から
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路５５は
同期信号検知器５４からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ１１をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ１１を駆動する。
タイミング発生装置２６は同期信号検知器５４からの同
期信号に同期して各種のタイミング信号を発生し、サン
プルホールド回路２７はタイミング発生装置２６からの
信号により差動増幅器２４からの差動信号Ｆε1を画像
領域の走査開始前に画像領域外の走査開始側の走査領域
でサンプルしてそれから１走査周期の間ホールドする。
【００９５】差動増幅器からなる差動信号発生手段２９
はサンプルホールド回路２７からの差動信号Ｆε1と直
流基準信号発生器５３からの直流基準信号Ｆ0とを比較
して差動信号Ｆε2＝（Ｆ0−Ｆε1）を出力する。加算
器からなる加算手段３０は差動増幅器２９からの差動信
号Ｆε2と記憶手段２５からの合焦信号Ｆsとの和（Ｆε
2＋Ｆs）を電気光学レンズ１３の駆動電圧を制御するた
めの駆動電圧制御信号Ｆcとして求め、駆動電圧発生回
路からなる駆動電圧発生手段３１は加算器３０からの駆
動電圧制御信号Ｆc＝（Ｆε2＋Ｆs）により制御されて
駆動電圧制御信号Ｆcに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ１３に印加することにより電気光学レンズ１３を駆動
する。
【００９６】この第１０実施例では、画像領域の走査を
開始する前に回転多面鏡１６からの走査光ビームの焦点
があらかじめ決められた焦点位置になるように差動増幅
器２９にてサンプルホールド回路２７からの差動信号Ｆ
ε1と直流基準信号発生器５３からの直流基準信号Ｆ0と
の差をとって差動信号Ｆε2＝（Ｆ0−Ｆε1）を出力す
るので、１ライン（走査周期）毎に回転多面鏡１６から
の走査光ビームの焦点位置の直流ドリフトを補正するこ
とができ、すなわち、差動増幅器２９からの差動信号Ｆ
ε2により電気光学レンズ１３の駆動電圧の直流バイア
ス成分を直接制御して走査光ビームの焦点位置の直流ド
リフトを補正することができる。このため、温度変化等
の比較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦
点を常に被走査面１７に一致させることができる。
【００９７】図１７は第１０実施例の動作タイミングを
示す。記憶手段２５はタイミング発生装置２６からの信
号により合焦信号Ｆsを立ち上げる。本発明の第１１実
施例は、請求項１３記載の発明の実施例であり、上記第
１０実施例において、サンプルホールド回路２７はタイ
ミング発生装置２６からの信号により差動増幅器２４か
らの差動信号Ｆε1を１頁毎にサンプルホールドし、電
気光学レンズ１３の焦点距離の直流変動成分を１頁毎に
制御して回転多面鏡１６からの光ビームの焦点を全走査
位置で常に被走査面１７に一致させるようにしたもので
ある。
【００９８】図１８は本発明の第１２実施例の動作タイ
ミングを示す。この第１２実施例は、請求項１４記載の
発明の実施例であり、上記第１０実施例において、記憶
手段２５はタイミング発生装置２６から画像領域の走査
開始時間よりも電気光学レンズ１３の応答時間△ｔだけ
速めにタイミング信号が与えられて合焦信号Ｆsを応答
時間△ｔだけ速めに立ち上げるものである。この第１２
実施例では、電気光学レンズ１３の応答時間の遅れを補
正してその遅れによる走査光ビームの焦点ずれを防止す
ることができる。
【００９９】図１９は本発明の第１３実施例を示す。こ
の第１３実施例は、請求項１２記載の発明の実施例であ
り、上記第３実施例において、差動増幅器２９Ｘ，２９
Ｙの＋入力側が直流基準信号発生器５３Ｘ，５３Ｙに接
続されている。直流基準信号発生器５３Ｘ，５３Ｙはそ
れぞれ主走査方向の一定の直流基準信号Ｆ0X，副走査方
向の一定の直流基準信号Ｆ0Yを発生してその信号値を保
持する。
【０１００】同期信号検知器５４は回転多面鏡１６から
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路５５は
同期信号検知器５４からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ１１をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ１１を駆動する。
サンプルホールド回路２７Ｘ，２７Ｙはタイミング発生
装置２６からの信号により差動増幅器２４Ｘ，２４Ｙか
らの差動信号Ｆε1X，Ｆε1Yを画像領域外の決まった走
査位置、例えば走査開始側の走査領域でサンプルしてそ
れから１走査周期の間ホールドする。
【０１０１】差動増幅器からなる差動信号発生手段２９
Ｘ，２９Ｙはそれぞれサンプルホールド回路２７Ｘ，２
７Ｙからの差動信号Ｆε1X，Ｆε1Yと直流基準信号発生
器５３Ｘ，５３Ｙからの直流基準信号Ｆ0X，Ｆ0Yとを比
較して差動信号Ｆε2X＝（Ｆ0X−Ｆε1X），Ｆε2Y＝
（Ｆ0Y−Ｆε1Y）を出力する。加算器からなる加算手段
３０Ｘ，３０Ｙはそれぞれ差動増幅器２９Ｘ，２９Ｙか
らの差動信号Ｆε2X，Ｆε2Yと記憶手段２５からの合焦
信号ＦsX，ＦsYとの和（Ｆε2X＋ＦsX），（Ｆε2Y＋Ｆ
sY）を電気光学レンズ１３の主走査方向と副走査方向の
駆動電圧を制御するための駆動電圧制御信号ＦcX，ＦcY
として求め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手
段３１Ｘ，３１Ｙは加算器３０Ｘ，３０Ｙからの駆動電
圧制御信号ＦcX＝（Ｆε2X＋ＦsX），ＦcY＝（Ｆε2Y＋
ＦsY）により制御されて駆動電圧制御信号ＦcX，ＦcYに
応じた駆動電圧を電気光学レンズ１３の１３1，１３2に
印加することにより電気光学レンズ１３を駆動してその
焦点距離を主走査方向と副走査方向に可変する。
【０１０２】この第１３実施例では、画像領域以外の領
域で回転多面鏡１６からの走査光ビームの焦点があらか
じめ決められた焦点位置になるように差動増幅器２９
Ｘ，２９Ｙにてサンプルホールド回路２７Ｘ，２７Ｙか
らの差動信号Ｆε1X，Ｆε1Yと直流基準信号発生器５３
Ｘ，５３Ｙからの直流基準信号Ｆ0との差をとって差動
信号Ｆε2X＝（Ｆ0X−Ｆε1X），Ｆε2Y＝（Ｆ0Y−Ｆε
1Y）を出力するので、１ライン（走査周期）毎に回転多
面鏡１６からの走査光ビームの主走査方向と副走査方向
の焦点位置の直流ドリフトを補正することができ、すな
わち、差動増幅器２９Ｘ，２９Ｙからの差動信号Ｆ
ε2X，Ｆε2Yにより電気光学レンズ１３の主走査方向と
副走査方向の駆動電圧の直流バイアス成分を直接制御し
て走査光ビームの主走査方向と副走査方向の焦点位置の
直流ドリフトを補正することができる。このため、温度
変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走査方向の
焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走査面１７
に一致させることができる。
【０１０３】また、本発明の第１４実施例は、請求項１
４記載の発明の実施例であり、上記第１３実施例におい
て、記憶手段２５Ｘ，２５Ｙはタイミング発生装置２６
から画像領域の走査開始時間よりも電気光学レンズ１３
の主走査方向と副走査方向の応答時間だけ速めにタイミ
ング信号が与えられて主走査方向と副走査方向の合焦信
号ＦsX，ＦsYをそれらの応答時間だけ速めに立ち上げる
ものである。この第１４実施例では、電気光学レンズ１
３の応答時間の遅れによる走査光ビームの主走査方向と
副走査方向の焦点ずれを防止することができる。
【０１０４】本発明の第１５実施例は、請求項１３記載
の発明の実施例であり、上記第１３実施例において、サ
ンプルホールド回路２７Ｘ，２７Ｙはタイミング発生装
置２６からの信号により差動増幅器２４Ｘ，２４Ｙから
の差動信号Ｆε1X，Ｆε1Yを１頁毎にサンプルホールド
し、電気光学レンズ１３の主走査方向と副走査方向の焦
点距離の直流変動成分を１頁毎に制御して回転多面鏡１
６からの光ビームの焦点を全走査位置で常に被走査面１
７に一致させるようにしたものである。
【０１０５】また、本発明の他の各実施例は、上記第１
０実施例乃至第１５実施例において、それぞれ電気光学
レンズ１３と回転多面鏡１６との間、例えばハーフミラ
ー１４と結像レンズ１５との間に第５実施例と同様にビ
ームエキスパンド光学系３６を配置したものである。こ
れらの実施例は、請求項１５記載の発明の実施例であ
り、電気光学レンズ１３の厚さを薄くして電気光学レン
ズ１３の低電圧駆動化ができると同時に、被走査面１７
上に極めて径の小さい光スポツトを得ることができて高
解像化が可能となる。
【０１０６】さらに、本発明の他の各実施例は、第１３
実施例以下の各実施例において、それぞれ第６実施例と
同様に電気光学レンズ１３の代りに、図８に示すように
Ｙ方向に収束する電気光学レンズ１３Ｙと、Ｘ方向に収
束する電気光学レンズ１３Ｘを用いるようにしたもので
ある。電気光学レンズ１３Ｘ，１３Ｙはシリンドリカル
レンズ３７，４０からの光ビームのウエスト位置、もし
くはその近傍に配置される。コリメートレンズ１２から
の光ビームはＹ方向に収束パワーを持つシリンドリカル
レンズ３７によってＸ方向に収束されて電気光学レンズ
１３Ｘに入射する。この電気光学レンズ１３Ｘからの光
ビームは、Ｙ方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ３８により再びコリメートされ、１／２波長板３９
により偏光方向がＸ方向となる。
【０１０７】１／２波長板３９からの光ビームは、Ｘ方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ４０により
偏光方向がＹ方向に収束されて電気光学レンズ１３Ｘに
入射する。電気光学レンズ１３Ｘからの光ビームはＸ方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ４１により
再びコリメートされてハーフミラー１４に入射する。電
気光学レンズ１３Ｘは駆動電圧発生回路３１Ｘから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ１３Ｙは駆
動電圧発生回路３１Ｙから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
【０１０８】これらの実施例は、請求項１６記載の発明
の実施例であり、電気光学レンズを２つの電気光学レン
ズ１３Ｘ，１３Ｙに分けてシリンドリカルレンズ３７，
４０からの光ビームのウエスト位置、もしくはその近傍
に配置したので、電気光学レンズを最も収束性能が良い
領域（中心付近の収差がほとんどない領域）で使用して
焦点距離可変動作を行うことができる。したがって、２
つの１次元電気光学レンズ１３Ｘ，１３Ｙの各々の最も
収束性能の良い領域で焦点距離可変動作を行うことがで
き、高収束性能の結像スポットが得られる。
【０１０９】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、直線偏光の光ビームを射出する光源装置と、この光
源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏
向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備されて前記光源装置
からの光ビームを前記被走査面上に光スポツトとして結
像させる結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆
動して前記結像光学系の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズから射出された光ビー
ムを前記偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐す
る光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前
記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記
被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段
と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面
に一致したときの合焦信号を発生する合焦信号発生手段
と、この合焦信号発生手段からの合焦信号と前記焦点位
置検出手段からの焦点ずれ検出信号との差分をとる差動
信号発生手段と、この差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズに駆動
電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧発生手段と
を備えたので、走査光ビームの焦点を１走査周期内の全
ての走査位置で常に被走査面に一致させることができ
る。
【０１１０】請求項２記載の発明によれば、直線偏光の
光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの光
ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互い
に直交する２方向のうちの少なくとも１方向の焦点距離
を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含み
前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第１の
結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配
備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に
光スポットとして結像させる第２の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び／又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び／又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信
号発生手段からの主走査方向及び／又は副走査方向の合
焦信号と前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び／
又は副走査方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主
走査方向及び／又は副走査方向の差動信号を発生する差
動信号発生手段と、この差動信号発生手段からの主走査
方向及び／又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発
生手段からの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信
号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記
電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の
主走査方向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変する
ことにより前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及
び／又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走
査面に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたので、走
査光ビームの焦点位置で主走査方向及び／又は副走査方
向の像面湾曲を同時にかつ独立に補正して走査光ビーム
の結像点を全走査領域にわたって常に被走査面に一致さ
せることができる。
【０１１１】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学
レンズと前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学
系を設けたので、被走査面上に極めて径の小さい光スポ
ツトを得ることができて高解像化が可能となる。
【０１１２】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは３記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記
被走査面に一致したときの合焦信号を少なくとも１走査
周期分記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦
信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力
するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位置を
全走査領域にわたって常に被走査面に一致させることが
できる。
【０１１３】請求項５記載の発明によれば、請求項２ま
たは３記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向
及び／又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致した
ときの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号を少
なくとも１走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶
手段及び／又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、こ
の主走査方向合焦信号記憶手段及び／又は副走査方向合
焦信号記憶手段から主走査方向及び／又は副走査方向の
合焦信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて
出力するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位
置を全走査領域にわたって常に被走査面に一致させるこ
とができる。
【０１１４】請求項６記載の発明によれば、請求項１，
２，３または４記載の光ビーム走査装置において、１走
査周期内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分
割した複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの
少なくとも１つの合焦信号と前記焦点位置検出手段から
の少なくとも１つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差
動信号発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信
号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御
するので、１走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数を少なくすることができ、記憶手段の
記憶する信号数を大幅に減らすことができる。
【０１１５】請求項７記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４，５または６記載の光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走
査方向に対応するように配置された第１の１次元電気光
学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配
置された第２の１次元電気光学レンズと、副走査方向に
収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って
前記第１の１次元電気光学レンズに入射させる第１のシ
リンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち
前記第１の１次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ
平行光ビームに変換する第２のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第２の１次元
電気光学レンズに入射させる第３のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２の１次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第４のシリンドリカルレンズとを備えたので、電
気光学レンズを最も収束性能が良い領域（中心付近の収
差がほとんどない領域）で使用して焦点距離可変動作を
行うことができ、１走査周期内の全走査領域において走
査光ビームを被走査面上に高収束性能で結像させること
ができる。
【０１１６】請求項８記載の発明によれば、請求項１，
２，３，６または７記載の光ビーム走査装置において、
前記駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する
直流バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の
出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和
からなる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動
電圧を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可
変駆動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイ
アス電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記駆
動電圧発生手段を制御するので、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることができ、
可変駆動電圧発生回路を低電圧化して安価に製作するこ
とができる。
【０１１７】請求項９記載の発明によれば、請求項８記
載の光ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生
回路は少なくとも１走査周期毎に、前記偏向手段からの
光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、
前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一
致したときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧
が制御されるので、温度変化等の比較的ゆっくりした焦
点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面に一致
させることができる。
【０１１８】請求項１０記載の発明によれば、請求項９
記載の光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応
した走査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して
前記直流バイアス発生回路を制御する第２の焦点位置検
出手段を備えたので、結像光学系全体の温度変化及び経
時変化等によるゆるやかな結像位置の変動に対して効果
的に焦点距離を制御できる。
【０１１９】請求項１１記載の発明によれば、直線偏光
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦
点距離可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記
偏向手段との間に配備されて前記光源装置からの光ビー
ムを前記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像
光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結
像光学系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段
による光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面
湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分
岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビー
ムより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対
する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向
手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したと
きの合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直
流基準信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域
以外の走査領域で１走査周期の間前記焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られ
る信号と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号と
の差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手
段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号と
の和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気
光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点
距離を可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光
学レンズの焦点距離の直流変動成分を１走査周期毎に制
御して前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置
で常に前記被走査面に一致させるので、温度変化等の比
較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦点を
常に被走査面に一致させることができる。
【０１２０】請求項１２記載の発明によれば、直線偏光
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互
いに直交する２方向のうちの少なくとも１方向の焦点距
離を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含
み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第１
の結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に
配備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上
に光スポットとして結像させる第２の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び／又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び／又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び／又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向
及び／又は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する
直流基準信号発生器と、画像領域以外の走査領域で１走
査周期の間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び
／又は副走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホール
ドして得られる主走査方向及び／又は副走査方向の信号
と前記直流基準信号発生器からの主走査方向及び／又は
副走査方向の直流基準信号との差分をとって主走査方向
及び／又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発
生手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び
／又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段か
らの主走査方向及び／又は副走査方向の合焦信号との和
からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学
レンズに駆動電圧を印加して前記第１の結像光学系の主
走査方向及び／又は副走査方向の焦点距離を可変する駆
動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分を１走査周期毎に制御して前記偏向手
段からの光ビームの主走査方向及び／又は副走査方向の
焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるの
で、温度変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走
査方向の焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走
査面に一致させることができる。
【０１２１】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
１または１２記載の光ビーム走査装置において、１頁毎
に前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサン
プルホールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流
変動成分を１頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる
ようにしたので、走査光ビームの焦点を全走査位置で常
に被走査面に一致させることができる。
【０１２２】請求項１４記載の発明によれば、請求項１
１，１２または１３記載の光ビーム走査装置において、
前記合焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも
前記電気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信
号を与えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記
応答時間だけ速めに立ち上げるようにしたので、電気光
学レンズの応答遅れを補正してその応答遅れによる走査
光ビームの焦点ずれを防止することができる。
【０１２３】請求項１５記載の発明によれば、請求項１
１，１２，１３または１４記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビー
ムエキスパンド光学系を設けたので、電気光学レンズの
厚さを薄くして電気光学レンズの低電圧駆動化ができる
と同時に、被走査面上に極めて径の小さい光スポツトを
得ることができて高解像化が可能となる。
【０１２４】請求項１６記載の発明によれば、請求項１
１，１２，１３，１４または１５記載の光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズとして用いられ収束方
向が主走査方向に対応するように配置された第１の１次
元電気光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応する
ように配置された第２の１次元電気光学レンズと、副走
査方向に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビーム
を絞って前記第１の１次元電気光学レンズに入射させる
第１のシリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワ
ーを持ち前記第１の１次元電気光学レンズからの光ビー
ムをほぼ平行光ビームに変換する第２のシリンドリカル
レンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２のシ
リンドリカルレンズからの光ビームを絞って前記第２の
１次元電気光学レンズに入射させる第３のシリンドリカ
ルレンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第２の
１次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビー
ムに変換する第４のシリンドリカルレンズとを備えたの
で、２つの１次元電気光学レンズの各々の最も収束性能
の良い領域で焦点距離可変動作を行うことができ、高収
束性能の結像スポットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例をＹ方向から見た概略図及
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
【図２】同第１実施例をＸ方向から見た概略図である。
【図３】同第１実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施例の一部を示すブロック図で
ある。
【図５】本発明の第３実施例をＹ方向から見た概略図及
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
【図６】同第３実施例をＸ方向から見た概略図である。
【図７】本発明の第５実施例の一部を示す概略図であ
る。
【図８】本発明の第６実施例の一部をＹ方向から見た概
略図である。
【図９】同第６実施例をＸ方向から見た概略図である。
【図１０】本発明の他の実施例を説明するための図であ
る。
【図１１】本発明の第７実施例の一部を示すブロック図
である。
【図１２】同第７実施例の走査位置と電気光学レンズ駆
動電圧と関係を示す図である。
【図１３】本発明の第８実施例の一部を示すブロック図
である。
【図１４】本発明の第９実施例の一部を示す概略図であ
る。
【図１５】電気光学レンズの構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第１０実施例を示すブロック図であ
る。
【図１７】同第１０実施例の動作タイミングを示すタイ
ミングチャートである。
【図１８】本発明の第１２実施例の動作タイミングを示
すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第１３実施例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１１ 半導体レーザ １３，１３Ｘ，１３Ｙ 電気光学レンズ １４，３５ ハーフミラー １６ 回転多面鏡 １７ 被走査面 ２３ 焦点位置検出光学系 ２４，２４Ｘ，２４Ｙ，２９，５０ 差動増幅器 ２５，２５Ｘ，２５Ｙ，３２ 記憶手段 ２７，２７Ｘ，２７Ｙ，２８，２８Ｘ，２８Ｙ，４７，
５１ サンプルホールド回路 ３０，３０Ｘ，３０Ｙ 加算器 ３１，３１Ｘ，３１Ｙ 駆動電圧発生回路 ３６ ビームエキスパンド光学系 ３７，３８，４０，４１ シリンドリカルレンズ ４３ 直流バイアス電圧発生回路 ４４ 可変駆動電圧発生回路 ５３，５３Ｘ，５３Ｙ 直流基準信号発生器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４ Ｚ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
    と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
    向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを
    含み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備されて前
    記光源装置からの光ビームを前記被走査面上に光スポツ
    トとして結像させる結像光学系とを有し、前記電気光学
    レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距離を可変する
    ことにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期し
    て前記被走査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビ
    ーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出さ
    れた光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビー
    ムに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手
    段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビ
    ームの前記被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位
    置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前
    記被走査面に一致したときの合焦信号を発生する合焦信
    号発生手段と、この合焦信号発生手段からの合焦信号と
    前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号との差分
    をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手段の出
    力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
    らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
    ンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を
    可変することにより前記偏向手段からの光ビームの焦点
    を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧
    発生手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装
    置。
  2. 【請求項２】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
    と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
    向させる偏向手段と、互いに直交する２方向のうちの少
    なくとも１方向の焦点距離を可変させ得るように構成さ
    れた電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段
    との間に配備される第１の結像光学系と、前記偏向手段
    と前記被走査面との間に配備され前記偏向手段からの光
    ビームを前記被走査面上に光スポットとして結像させる
    第２の結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動
    して前記結像光学系の主走査方向及び／又は副走査方向
    の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による光
    ビームの走査に同期して前記被走査面上の主走査方向及
    び／又は副走査方向の像面湾曲を除去するようにした光
    ビーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出
    された光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビ
    ームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐
    手段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光
    ビームの前記被走査面上の主走査方向及び／又は副走査
    方向の焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏
    向手段からの光ビームの主走査方向及び／又は副走査方
    向の焦点が前記被走査面上に一致したときの主走査方向
    及び／又は副走査方向の合焦信号を発生する合焦信号発
    生手段と、この合焦信号発生手段からの主走査方向及び
    ／又は副走査方向の合焦信号と前記焦点位置検出手段か
    らの主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれ検出信
    号との差分をとって主走査方向及び／又は副走査方向の
    差動信号を発生する差動信号発生手段と、この差動信号
    発生手段からの主走査方向及び／又は副走査方向の差動
    信号と前記合焦信号発生手段からの主走査方向及び／又
    は副走査方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信
    号により制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加
    して前記第１の結像光学系の主走査方向及び／又は副走
    査方向の焦点距離を可変することにより前記偏向手段か
    らの光ビームの主走査方向及び／又は副走査方向の焦点
    を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧
    発生手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装
    置。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の光ビーム走査装置
    において、前記電気光学レンズと前記偏向手段との間に
    ビームエキスパンド光学系を設けたことを特徴とする光
    ビーム走査装置。
  4. 【請求項４】請求項１または３記載の光ビーム走査装置
    において、前記合焦信号発生手段が、前記偏向手段から
    の光ビームの焦点が前記被走査面に一致したときの合焦
    信号を少なくとも１走査周期分記憶する記憶手段を有
    し、この記憶手段から合焦信号を前記偏向手段による光
    ビーム走査に合わせて出力することを特徴とする光ビー
    ム走査装置。
  5. 【請求項５】請求項２または３記載の光ビーム走査装置
    において、前記合焦信号発生手段が、前記偏向手段から
    の光ビームの主走査方向及び／又は副走査方向の焦点が
    前記被走査面に一致したときの主走査方向及び／又は副
    走査方向の合焦信号を少なくとも１走査周期分記憶する
    主走査方向合焦信号記憶手段及び／又は副走査方向合焦
    信号記憶手段を有し、この主走査方向合焦信号記憶手段
    及び／又は副走査方向合焦信号記憶手段から主走査方向
    及び／又は副走査方向の合焦信号を前記偏向手段による
    光ビーム走査に合わせて出力することを特徴とする光ビ
    ーム走査装置。
  6. 【請求項６】請求項１，２，３または４記載の光ビーム
    走査装置において、１走査周期内で走査する走査線領域
    を複数に分割し、その分割した複数の領域の各々で前記
    合焦信号発生手段からの少なくとも１つの合焦信号と前
    記焦点位置検出手段からの少なくとも１つの焦点ずれ検
    出信号との差分を前記差動信号発生手段でとり、前記差
    動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手段から
    の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により前記
    駆動電圧発生手段を制御することを特徴とする光ビーム
    走査装置。
  7. 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６記載の
    光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズとして
    用いられ収束方向が主走査方向に対応するように配置さ
    れた第１の１次元電気光学レンズ及び収束方向が副走査
    方向に対応するように配置された第２の１次元電気光学
    レンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記光源装置
    からの光ビームを絞って前記第１の１次元電気光学レン
    ズに入射させる第１のシリンドリカルレンズと、副走査
    方向に収束パワーを持ち前記第１の１次元電気光学レン
    ズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換する第２の
    シリンドリカルレンズと、主走査方向に収束パワーを持
    ち前記第２のシリンドリカルレンズからの光ビームを絞
    って前記第２の１次元電気光学レンズに入射させる第３
    のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収束パワーを
    持ち前記第２の１次元電気光学レンズからの光ビームを
    ほぼ平行光ビームに変換する第４のシリンドリカルレン
    ズとを備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。
  8. 【請求項８】請求項１，２，３，６または７記載の光ビ
    ーム走査装置において、前記駆動電圧発生手段は、直流
    バイアス電圧を発生する直流バイアス電圧発生回路と、
    前記差動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手
    段からの合焦信号との和からなる可変駆動電圧制御信号
    により制御され可変駆動電圧を発生する可変駆動電圧発
    生回路とを有し、この可変駆動電圧発生回路からの可変
    駆動電圧と前記直流バイアス電圧発生回路からの直流バ
    イアス電圧により前記駆動電圧発生手段を制御すること
    を特徴とする光ビーム走査装置。
  9. 【請求項９】請求項８記載の光ビーム走査装置におい
    て、前記直流バイアス発生回路は少なくとも１走査周期
    毎に、前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対
    する焦点ずれ検出信号と、前記偏向手段からの光ビーム
    の焦点が前記被走査面に一致したときの合焦信号との差
    分により直流バイアス電圧が制御されることを特徴とす
    る光ビーム走査装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の光ビーム走査装置におい
    て、前記被走査面に対応した走査領域以外の位置に設置
    され前記差分を発生して前記直流バイアス発生回路を制
    御する第２の焦点位置検出手段を備えたことを特徴とす
    る光ビーム走査装置。
  11. 【請求項１１】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
    と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
    向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを
    含み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備されて前
    記光源装置からの光ビームを前記被走査面上に光スポツ
    トとして結像させる結像光学系とを有し、前記電気光学
    レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距離を可変する
    ことにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期し
    て前記被走査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビ
    ーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出さ
    れた光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビー
    ムに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手
    段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビ
    ームの前記被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位
    置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前
    記被走査面に一致したときの合焦信号を発生する合焦信
    号発生手段と、一定の直流基準信号を発生する直流基準
    信号発生器と、画像領域以外の走査領域で１走査周期の
    間前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサン
    プルホールドして得られる信号と前記直流基準信号発生
    器からの直流基準信号との差分をとる差動信号発生手段
    と、この差動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発
    生手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号
    により制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加し
    て前記結像光学系の焦点距離を可変する駆動電圧発生手
    段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距離の直流変動
    成分を１走査周期毎に制御して前記偏向手段からの光ビ
    ームの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させ
    ることを特徴とする光ビーム走査装置。
  12. 【請求項１２】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
    と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
    向させる偏向手段と、互いに直交する２方向のうちの少
    なくとも１方向の焦点距離を可変させ得るように構成さ
    れた電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段
    との間に配備される第１の結像光学系と、前記偏向手段
    と前記被走査面との間に配備され前記偏向手段からの光
    ビームを前記被走査面上に光スポットとして結像させる
    第２の結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動
    して前記結像光学系の主走査方向及び／又は副走査方向
    の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による光
    ビームの走査に同期して前記被走査面上の主走査方向及
    び／又は副走査方向の像面湾曲を除去するようにした光
    ビーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出
    された光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビ
    ームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐
    手段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光
    ビームの前記被走査面上の主走査方向及び／又は副走査
    方向の焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏
    向手段からの光ビームの主走査方向及び／又は副走査方
    向の焦点が前記被走査面上に一致したときの主走査方向
    及び／又は副走査方向の合焦信号を発生する合焦信号発
    生手段と、主走査方向及び／又は副走査方向の一定の直
    流基準信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域
    以外の走査領域で１走査周期の間前記焦点位置検出手段
    からの主走査方向及び／又は副走査方向の焦点ずれ検出
    信号をサンプルホールドして得られる主走査方向及び／
    又は副走査方向の信号と前記直流基準信号発生器からの
    主走査方向及び／又は副走査方向の直流基準信号との差
    分をとって主走査方向及び／又は副走査方向の差動信号
    を発生する差動信号発生手段と、この差動信号発生手段
    からの主走査方向及び／又は副走査方向の差動信号と前
    記合焦信号発生手段からの主走査方向及び／又は副走査
    方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により
    制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記
    第１の結像光学系の主走査方向及び／又は副走査方向の
    焦点距離を可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電
    気光学レンズの焦点距離の直流変動成分を１走査周期毎
    に制御して前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及
    び／又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走
    査面に一致させることを特徴とする光ビーム走査装置。
  13. 【請求項１３】請求項１１または１２記載の光ビーム走
    査装置において、１頁毎に前記焦点位置検出手段からの
    焦点ずれ検出信号をサンプルホールドし、前記電気光学
    レンズの焦点距離の直流変動成分を１頁毎に制御して前
    記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置で常に前
    記被走査面に一致させるようにしたことを特徴とする光
    ビーム走査装置。
  14. 【請求項１４】請求項１１，１２または１３記載の光ビ
    ーム走査装置において、前記合焦信号発生手段に画像領
    域の走査開始時間よりも前記電気光学レンズの応答時間
    だけ速めにタイミング信号を与えて前記合焦信号発生手
    段からの合焦信号を前記応答時間だけ速めに立ち上げる
    ようにしたことを特徴とする光ビーム走査装置。
  15. 【請求項１５】請求項１１，１２，１３または１４記載
    の光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズと前
    記偏向手段との間にビームエキスパンド光学系を設けた
    ことを特徴とする光ビーム走査装置。
  16. 【請求項１６】請求項１１，１２，１３，１４または１
    ５記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学レン
    ズとして用いられ収束方向が主走査方向に対応するよう
    に配置された第１の１次元電気光学レンズ及び収束方向
    が副走査方向に対応するように配置された第２の１次元
    電気光学レンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記
    光源装置からの光ビームを絞って前記第１の１次元電気
    光学レンズに入射させる第１のシリンドリカルレンズ
    と、副走査方向に収束パワーを持ち前記第１の１次元電
    気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換
    する第２のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収束
    パワーを持ち前記第２のシリンドリカルレンズからの光
    ビームを絞って前記第２の１次元電気光学レンズに入射
    させる第３のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収
    束パワーを持ち前記第２の１次元電気光学レンズからの
    光ビームをほぼ平行光ビームに変換する第４のシリンド
    リカルレンズとを備えたことを特徴とする光ビーム走査
    装置。
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