JPH08106062A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 書込開始タイミングを常時安定的に得ること
を可能とする。 【構成】 書込開始タイミング信号検出用の反射ミラー
１６ａで反射した走査ビームＬ’を集光光学系１４に再
入射させて所定の方向に偏平状に絞り込み、その反射走
査ビームＬ’の受光素子１６ｂに対する走査方向を、当
該反射走査ビームＬ’の絞り方向と一致するように設定
することによって、反射走査ビームＬ’のスポット全体
を短時間のうちに受光素子１６ｂに受け入れさせ、受光
素子１６ｂから出力される書込同期信号を急峻な立ち上
がり特性として、ジッターを小さくするように構成した
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像記録領域上での走
査開始位置を決定する書込開始点検出手段を備えた光ビ
ーム走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザ光等を偏向して光走査
することにより、文字・図形等の画像情報を感光体等の
画像記録媒体に記録するように構成した光ビーム走査装
置が知られている。例えば図４に示されている一般の光
ビーム走査装置では、光ビーム発生手段としての半導体
レーザユニット１からの出射光が、偏向走査手段として
の回転多面鏡（ポリゴンミラー）２の鏡面で反射され、
その反射走査ビームが、集光光学系を構成するｆθレン
ズ３及びトーリックレンズ４を通して画像記録媒体とし
てのドラム５の画像記録領域上に繰り返し走査を行うよ
うに照射されるようになっている。

【０００３】また上記ドラム５の画像記録領域に対する
書込開始タイミングは、書込開始点検出手段により決定
されている。すなわち書込開始点検出手段では、画像記
録領域外にある走査ビームＬを書込開始タイミング信号
検出用の反射ミラー６で反射するとともに、その反射走
査ビームＬ’を受光素子７で受け、当該受光素子７から
出力される同期信号に基づいて書込開始タイミングを決
定するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような一
般の光ビーム走査装置においては、上記書込開始点検出
手段の受光素子７から出力される同期信号が、図３
（ｂ）に示されているように、立ち上がり時において比
較的大きな「なまり」を有しており、そのため波形整形
した後の書込開始信号のジッターが大きくなってしまう
という問題がある。特に高速走査を行う装置において
は、大きなジッターのために書込開始タイミングの変動
を招来する。

【０００５】しかも上述した従来装置における書込開始
タイミング信号検出用の反射ミラーは、決められた所定
の合焦位置に配置する必要があり、集光光学系を構成す
るｆθレンズ３及びトーリックレンズ４から比較的離れ
た側方の領域において、長い光路を形成するように配置
しなければならない。従って書込開始点検出手段を設け
るには、比較的大きな配置空間を要し、そのため装置全
体が大型化する傾向がある。

【０００６】そこで本発明は、書込開始信号をバラツク
ことなく安定的に得ることができるとともに、装置の小
型化を図ることができるようにした光ビーム走査装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１ないし４にかかる発明は、光ビームを偏向し
て繰り返し走査させる偏向走査手段と、この偏向走査手
段から発せられた走査ビームを画像記録領域に集光させ
る集光光学系と、画像記録領域外にある走査ビームを受
けて画像記録領域上での走査開始位置を決定する書込開
始点検出手段と、を備えたものであって、上記書込開始
点検出手段は、前記集光光学系を通過した後の走査ビー
ムを、画像記録領域外において所定方向に反射する書込
開始タイミング信号検出用の反射ミラーと、この反射ミ
ラーで反射した走査ビームを受光し、書込同期信号を出
力する受光素子と、を有し、上記反射ミラーは、当該反
射ミラーで反射した走査ビームを前記集光光学系に再入
射させるように配置されているとともに、前記集光光学
系は、上記反射ミラーで反射した走査ビームを、偏平な
横断面形状に絞り込んで受光素子上に照射するレンズを
有する構成になされている。

【０００８】また請求項５にかかる発明は、請求項１記
載の反射ミラーから受光素子に至る走査ビームの光軸
が、集光光学系の中心光軸に対して略平行に配置された
構成になされている。

【０００９】

【作用】このような請求項１ないし４にかかる発明の各
手段においては、書込開始タイミング信号検出用の反射
ミラーからの走査ビームが、集光光学系により偏平形状
に絞られて受光素子に受けられるため、受光素子に対す
る上記反射走査ビームの走査方向を、当該反射走査ビー
ムの絞り方向（偏平化方向）と一致するように設定する
ことによって、反射走査ビームのスポット全体が短時間
のうちに受光素子に受けられるようになっている。

【００１０】また請求項５にかかる発明の手段において
は、受光素子が集光光学系の光軸寄りに配置されるとと
もに、補正レンズの絞り作用によって焦点距離が短縮さ
れるために受光素子が書込開始タイミング信号検出用の
反射ミラーに近接して配置されるようになっている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、符号１１は光ビーム発生手段とし
ての半導体レーザユニットを示しており、この半導体レ
ーザユニット１１には、レーザチップ及びこのレーザチ
ップより出射されたレーザ光を平行光にするコリメータ
レンズが内蔵されている。上記半導体レーザユニット１
１より出た平行光は、シリンドリカルレンズ１２により
偏光走査手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）１
３の鏡面に収束される。この回転多面鏡１３は図示され
ない回転多面鏡駆動モータにより矢印Ａ方向に回転駆動
される。

【００１２】上記回転多面鏡１３の鏡面（偏光面）で反
射された走査ビームは、集光光学系１４を構成するｆθ
レンズ１４ａを通して主走査方向に等速直線運動とな
り、さらに補正レンズとしてのトーリックレンズ１４ｂ
を通して副走査方向に絞られ、面倒れ補正が行われる。
そして上記ｆθレンズ１４ａ及びトーリックレンズ１４
ｂより出射した走査ビームは、画像記録媒体としての感
光体ドラム１５上に集光されるように構成されている。

【００１３】また上記トーリックレンズ１４ｂの後方側
（図示上側）領域であって画像記録領域外には、書込開
始点検出手段１６を構成する書込開始タイミング信号検
出用の固定反射ミラー１６ａが配置されている。書込開
始点検出手段１６は、画像記録領域上における走査開始
位置を決定するものであって、そのうち上記固定反射ミ
ラー１６ａは、画像記録領域外にある走査ビームＬを受
けて反射するように設けられている。また上記トーリッ
クレンズ１４ｂの前方側（図示下側）領域には、上記固
定反射ミラー１６ａで反射された走査ビームＬ’を受光
して書込同期信号を出力する受光素子１６ｂが配置され
ている。

【００１４】より具体的には、上記書込開始タイミング
信号検出用の固定反射ミラー１６ａは、当該固定反射ミ
ラー１６ａからの反射走査ビームＬ’を集光光学系１４
のトーリックレンズ１４ｂに再入射させる関係に配置さ
れているとともに、前記受光素子１６ｂは、トーリック
レンズ１４ｂを通過した反射走査ビームＬ’の合焦位置
に配置されている。

【００１５】このとき上記トーリックレンズ１４ｂは、
当該トーリックレンズ１４ｂを通過する反射走査ビーム
Ｌ’を主走査方向に絞り込んで偏平な横断面形状とする
機能を有している。すなわち上記反射走査ビームＬ’の
受光素子１６ｂ上におけるスポット形状は、図２（ａ）
に示されているように、主走査方向（図示横方向）の軸
長が短い偏平な横断面形状となるように絞り込まれてい
る。そしてこの主走査方向に絞り込まれた反射走査ビー
ムＬ’は、図示矢印Ｂのように、受光素子１６ｂ上を同
じく主走査方向に走査するように設定されている。

【００１６】さらに上記書込開始タイミング信号検出用
の固定反射ミラー１６ａから受光素子１６ｂに至る反射
走査ビームＬ’の光軸は、集光光学系１４の中心光軸１
４ｃに対して略平行となるように配置されている。

【００１７】このような実施例にあっては、書込開始タ
イミング信号検出用の固定反射ミラー１６ａからの反射
走査ビームＬ’が、集光光学系１４のトーリックレンズ
１４ｂにより主走査方向に絞られて受光素子１６ｂに受
けられる。そしてこの反射走査ビームＬ’の受光素子１
６ｂに対する走査方向は、当該反射走査ビームＬ’の絞
り方向である主走査方向に設定されているため、反射走
査ビームＬ’のスポット全体が短時間のうちに受光素子
１６ｂに受け入れれるようになっている。従って、上記
受光素子１６ｂから出力される書込同期信号は、図３
（ａ）に示されているように、急峻な立ち上がり特性を
有することとなり、それを波形整形して得られる書込開
始信号のジッターがが小さくなって書込開始タイミング
が一定に維持されるようになっている。

【００１８】これに対して従来装置では、反射走査ビー
ムの受光素子上におけるスポット形状が、図３（ｂ）に
示されているように、ほぼ円形となっているため、反射
走査ビームのスポット全体が受光素子に受け入れられる
までに比較的長い短時間を有することとなっており、そ
の結果、前述したようにジッターが大きくなってしまっ
ている。

【００１９】しかも上述した実施例装置においては、受
光素子１６ｂが集光光学系１４の光軸１４ｃ寄りに配置
されるとともに、トーリックレンズ１４ｂの絞り作用に
よって焦点距離が短縮されるために受光素子１６ｂが書
込開始タイミング信号検出用の固定反射ミラー１６ａに
近接して配置される。従って書込開始点検出手段１６の
全体は、集光光学系１４に近接して比較的小さな配置空
間内に納められるようになっている。

【００２０】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００２１】例えば、集光光学系の補正レンズはトーリ
ックレンズに限定されることなく、あらゆる種類の補正
レンズを採用することができる。

【００２２】また上記実施例においては、書込開始タイ
ミング信号検出用の反射ミラーで反射した走査ビームが
主走査方向に絞られて受光素子に受けられているが、反
射走査ビームの受光素子に対する走査方向が、当該反射
走査ビームの絞り方向と一致するならば、副走査方向等
の他の方向に反射走査ビームを絞り込むことも可能であ
る。

【００２３】さらにまた偏向走査手段は、上述した回転
多面鏡に限定されりことはなく、あらゆる種類の偏向走
査手段を同様に採用することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明の光ビーム走査
装置は、書込開始タイミング信号検出用の反射ミラーで
反射した走査ビームを集光光学系に再入射させて所定の
方向に偏平状に絞り込むように構成し、その反射走査ビ
ームの受光素子に対する走査方向を、当該反射走査ビー
ムの絞り方向に設定することによって、反射走査ビーム
のスポット全体を短時間のうちに受光素子に受け入れさ
せ、受光素子から出力される書込同期信号を急峻な立ち
上がり特性として、ジッターを小さくするようにしたも
のであるから、書込開始タイミングを常時安定的に得る
ことができ、光ビーム走査装置の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００２５】また本発明は、受光素子を集光光学系の光
軸寄りに配置し、かつ集光光学系の絞り作用によって書
込開始タイミング信号検出用の反射ミラーに近接して配
置することによって、書込開始点検出手段の全体を集光
光学系に近接して比較的小さな配置空間内に納めるよう
に構成しているから、上記効果に加えて装置全体の小型
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光ビーム走査装置の
構造を表した原理的平面説明図である。

【図２】受光素子上の走査ビームのスポット形状を表し
たものであって、（ａ）は本発明によるものを表した説
明図、（ｂ）は従来装置によるものを表した説明図であ
る。

【図３】受光素子から出力される同期信号を表したもの
であって、（ａ）は本発明によるものを表した線図、
（ｂ）は従来装置によるものを表した線図である。

【図４】一般における光ビーム走査装置の構造を表した
原理的平面説明図である。

【符号の説明】

１６ 書込開始点検出手段 １６ａ 書込開始タイミング信号検出用反射ミラー １６ｂ 受光素子 １４ 集光光学系 １４ｂ トーリックレンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを偏向して繰り返し走査させる
   偏向走査手段と、この偏向走査手段から発せられた走査
   ビームを画像記録領域に集光させる集光光学系と、画像
   記録領域外にある走査ビームを受けて画像記録領域上で
   の走査開始位置を決定する書込開始点検出手段と、を備
   えたものであって、 上記書込開始点検出手段は、前記集光光学系を通過した
   後の走査ビームを、画像記録領域外において所定方向に
   反射する書込開始タイミング信号検出用の反射ミラー
   と、この反射ミラーで反射した走査ビームを受光し、書
   込同期信号を出力する受光素子と、を有し、 上記反射ミラーは、当該反射ミラーで反射した走査ビー
   ムを前記集光光学系に再入射させるように配置されてい
   るとともに、 前記集光光学系は、上記反射ミラーで反射した走査ビー
   ムを、偏平な横断面形状に絞り込んで受光素子上に照射
   するレンズを有していることを特徴とする光ビーム走査
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の集光光学系は、反射ミラ
   ーで反射した走査ビームが受光素子を走査する方向に偏
   平となるように上記反射走査ビームを絞り込むレンズを
   有している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記載の集光光学系は、反射ミラ
   ーで反射した走査ビームを主走査方向に絞り込むレンズ
   を有している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記載の集光光学系は、光ビーム
   を主走査方向に等速直線運動とするｆθレンズと、この
   ｆθレンズを通過した光ビームを補正する補正レンズ
   と、からな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１記載の反射ミラーから受光素子
   に至る走査ビームの光軸が、集光光学系の中心光軸に対
   して略平行に配置されていることを特徴とする光ビーム
   走査装置。