JPH0743462B2

JPH0743462B2 - 同期光検出装置

Info

Publication number: JPH0743462B2
Application number: JP60012210A
Authority: JP
Inventors: 金子　　豊
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPS61172113A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明は、同期光検出装置、詳しくは、回転多面鏡を
用いる光走査装置に用いられる同期光検出装置に関す
る。

（従来技術）光走査装置は光ビームを偏向させて被走査面を光走査す
る装置であって、被走査面に光情報を書き込んだり、被
走査面上の情報を読み取ったりするのに用いられる装置
として知られている。このような光走査装置のうちに、
光ビームを偏向させるのに、回転多面鏡を用いる方式の
ものが知られている。回転多面鏡は、正多角柱の周面部
を鏡面としたものであり、これに定方向から光ビームを
入射させ、回転多面鏡を回転させると、上記鏡面により
反射された光ビームが周期的に偏向する。

偏向された光ビームは一般に結像レンズ（通常はｆθレ
ンズが用いられる）によって被走査面上にスポット状に
集束する。光ビームの偏向にともない、集ビームのスポ
ットが被走査面上で移動して、被走査面を光走査する。

ところで、光走査装置では、一般に、光走査のタイミン
グの同期をとるために、偏向され、光走査領域へと向う
光ビームを同期光として受光素子により検出し、各光走
査の開始の同期をとっている。

光ビームの偏向に回転多面鏡を用いる場合、上記光走査
のタイミングに悪影響を及ぼす要因が２つある。その第
１は、所謂回転多面鏡の面倒れ、すなわち、回転多面鏡
の製造誤差や回転時の機械的な誤差により、回転多面鏡
の鏡面が、理想上の回転軸方向に対して傾むくことであ
る。

第２は、回転多面鏡の製造誤差のため、回転多面鏡の回
転軸から各鏡面にいたる距離にばらつきがあり、このた
め、光ビームの偏向点すなわち、偏向の起点がばらつく
ことである。

従来、光走査装置における同期検知においては、このよ
うな、面倒れ、偏向点のばらつきに対する対策が何ら講
ぜられていなかった。

（目的）本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、回転多面鏡の面倒れや、
偏向点のばらつきの影響を有効に除去した、新規な同期
光検出装置の提供にある。

（構成）以下、本発明を説明する。

本発明の同期光検出装置は、受光素子と、シリンドリカ
ルレンズとを有する。

受光素子は、同期光を結像レンズを介して受光する。結
像レンズは、光走査時には、光ビームを、被走査面上に
集束させるものである。偏向され、光走査領域へと向う
光ビームが、上述の如く、結像レンズを介して、同期光
として、受光素子に受光される訳である。

シリンドリカルレンズは、上記結像レンズと、受光素子
との間に配備される。このシリンドリカルレンズの母線
方向、すなわちパワーのない方向は、光ビームの走査方
向、すなわち光ビームの移動していく方向と平行であ
る。

ここで、光ビームの偏向が理想的に行なわれた状態を想
定し、このとき、光ビームの偏向により、受光素子およ
びシリンドリカルレンズの近傍にえがかれる、光ビーム
の軌跡面を、光ビームの掃引面と称する。シリンドリカ
ルレンズのパワーのない方向は、この掃引面と平行であ
る。

上記受光素子とシリンドリカルレンズとは、結像レンズ
との関連において、以下の如き条件を満足するように位
置関係を定められる。

第１に、掃引面に直交する方向においては、結像レンズ
とシリンドリカルレンズとが、光ビームの偏向点と受光
素子の受光部とを、共役関係にむすびつける。第２に、
掃引面上では、光ビームが結像レンズにより、受光素子
の位置に結像する。

以下、具体的な実施例に即して説明する。

第２図は、本発明の同期光検出装置をそなえた光走査装
置を利用した光プリンターの１例を示している。図中、
符号10は光源としての半導体レーザーを示す。半導体レ
ーザー10から放射されたレーザー光は、図示されないコ
リメートレンズにより平行光束化され、ビーム整形用の
シリンドリカルレンズとアパーチュア板14とを介して、
回転多面鏡16に入射し、回転多面鏡16による反射光は、
結像レンズとしてのｆθレンズ20（正のメニスカスレン
ズ20Aと20Bとで構成されている）を透過し、平面鏡22、
シリンドリカルレンズ24を介して、光導電性のベルト状
感光体26上にスポット状に集束する。モーター18によっ
て、回転多面鏡16を矢印方向へ回動させると、光ビーム
は、偏向し、そのビームスポットが、感光体26を光走査
する。従って、感光体26を回動させつつ、その露光プロ
セスとして光走査による光情報書込（光情報は、画情報
により半導体レーザーの出力を強度変調して得られる）
を行ない、良く知られた電子写真プロセスを実行するこ
とによって、記録画像を得ることができる。なお、シリ
ンドリカルレンズ24は、幅走査方向（光走査方向と直交
する方向）における光走査のピッチむらを除去するため
のものである。

さて、回転多面鏡16の回転により偏向されて、光走査領
域へと向う光ビームは、光走査に先立ってまず、平面鏡
28により反射されて、同期光検出装置30に、入射し、同
期光として検出される。

同期光検出装置30は、受光素子32と、シリンドリカルレ
ンズ34とを有する。これらはケーシング36によりユニッ
ト化され、図示されない不動部材、例えば、光学系用ハ
ウジングの一部に固定的に設けられる。

シリンドリカルレンズ34は、実際には、第４図に示す如
き形状を有しており、ケーシング36の先端部に、所謂ク
リックストップ的に嵌装される。この嵌装状態を第５図
に示す。シリンドリカルレンズ34に入射した同期光は、
ケーシング36に穿設された孔36Aによって、受光素子32
に到達するようになっている。このように受光素子32
は、比較的深い孔36Aの奥に配備されているのであるか
ら、受光素子32に、同期光以外の迷光が入射することは
ない。

さて、第１図（Ｉ）は、掃引面に平行な方向から見た、
偏向点P,fθレンズ20,シリンドリカルレンズ34,受光素
子32の位置関係を示している。シリンドリカルレンズ34
と、結像レンズとしてのｆθレンズ20とは、偏向点Ｐ
と、受光素子32の受光部とを、掃引面に直交する方向、
すなわち第１図（Ｉ）で上下方向において、共役関係に
むすびつけている。

回転多面鏡に面倒れがあると、偏向ビームの方向は、偏
向点を中心として、掃引面の上下方向へ変動する。も
し、偏向点Ｐと受光素子32の受光部とが共役関係でむす
ばれていないとすると、この変動により、光ビームの受
光素子への入射位置が掃引面に直交する方向で変動し、
これが、受講素子出力の変動原因となって同期不全等の
問題があるが、本発明においては、偏向点Ｐと、受光素
子32の受光部とが共役関係で結れているため、面倒れに
よって、光ビームの方向が変動しても、掃引面に直交す
る方向では、光ビームの受光部への入射位置は不変であ
る。従って、回転多面鏡の面倒れに起因する同期不全は
完全に除去される。

第１図（II）は、掃引面上で見た、偏向面P,fθレンズ2
0,シリンドリカルレンズ34,受光素子32の位置関係を示
す。偏向点Ｐからｆθレンズ20,シリンドリカルレンズ3
4を介して受光素子32に入射する光ビーム、掃引面上で
はｆθレンズ20のみの結像作用によって、受光素子32の
受光部に結像する（シリンドリカルレンズ34は、その母
線方向が掃引面と平行であるので、掃引面上では結像機
能を有しない）。

このように、掃引面上において、光ビームを、ｆθレン
ズ20すなわち結像レンズにより、受光素子の位置に結像
させる意義について、第３図を参照して説明する。

前述したように、回転多面鏡は、その製造誤差のため、
回転軸から各鏡面までの距離にばらつきがある。

従って、例えば、第３図において、Ｓが、設計上の鏡面
に位置であるとすると、回転多面鏡の回転とともに、実
際の鏡面の位置は、第３図に符号S₁やS₂で示すように、
変動する。この変動に伴い光ビームの偏向点も、設計上
の位置Ｐから、P₁点や、S₂点へと変動することになる。
すると、この偏向点の変動に伴い、反射された光ビーム
の主光路は、設計上の光路Ｌから、光路L₁,L₂などへ変
動することになる。

すると、例えば、第３図の、符号Ａで示す如き位置に受
光素子を配すると、入射してくる同期光の光路がL₂であ
る場合とL₁である場合とで、時間差が生ずる。そして、
この時間差が、そのまま、光走査開始のタイミング誤差
につながるのである。

しかるに、偏向点が上記の如くばらついても、光ビー
ム、ｆθレンズ20（簡単のため、第３図では１枚のレン
ズとして描いてある）による結像点ｑは不変である。従
って、本発明の如く、掃引面上における受光素子の位置
を、結像レンズによる光ビーム（同期光）の結像点ｑに
合致させることにより、上記偏向点の変動に起因する同
期誤差を完全に除去できるものである。

（効果）以上、本発明によれば、新規な同期光検出装置を提供で
きる。

この同期光検出装置は、上記の如く構成されているの
で、回転多面鏡の面倒れや、製造誤差による偏向点の変
動等にもかかわらず、常に適正なタイミング制御が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を説明するための図、第２図は、本発
明による同期光検出装置の使用状態の１例を示す図、第
３図は、本発明を説明するための図、第４図および第５
図は、シリンドリカルレンズのケーシングへの装着を説
明するための図である。 16……回転多面鏡、20……結像レンズとしてのｆθレン
ズ、30……同期光検出装置、34……シリンドリカルレン
ズ、32……受光素子、Ｐ……偏向点、ｑ……掃引面にお
ける結像レンズによる結像点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転多面鏡の回転により光ビームを偏向さ
せ、偏向された光ビームを結像レンズで被走査面上にス
ポット状に集束させて被走査面を光走査する光走査装置
において、偏向され、光走査領域へと向う光ビームを同
期光として検出し、光走査開始のタイミングをとるため
の同期光検出装置であって、光ビームを同期光として、結像レンズを介して受光する
受光素子と、上記結像レンズと受光素子との間に配備されるシリンド
リカルレンズと、を有し上記シリンドリカルレンズの母線方向を、光ビームの走
査方向と平行とし、上記光ビームの掃引面に直交する方
向においては、回転多面鏡による光ビームの偏向点と上
記受光素子の受光部とを、上記結像レンズとシリンドリ
カルレンズとによって共役関係で結びつけ、上記掃引面上では、上記結像レンズによって、上記光ビ
ームが、受光素子の位置に結像するようにしたこと、を
特徴とする、同期光検出装置。