JPH08334710A - 光ビーム走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １組の検出手段にてビーム径の検出および光
ビームの結像状態を、主、副各走査方向のウエスト位置
に関して正確に安定して行えるようにする。 【構成】 被走査面外の被走査面と等価な受光面を持つ
光電変換素子１１、これの手前に平行に位置し主走査方
向と交差する方向にピンホールＰ１〜Ｐｎを配したピン
ホールアレイＰを備え、各ピンホールＰ１〜Ｐｎの主走
査方向間隔は、光ビームＬＢの主走査方向ビーム径より
も大きく、各ピンホールＰ１〜Ｐｎの副走査方向間隔
は、光ビームＬＢの副走査方向ビーム径よりも小さく設
定され、光電変換素子１１がピンホールアレイＰを介し
て光ビームＬＢを受光するときのピーク出力に応じて、
主、副各走査方向に屈折力を有するレンズ２、３を光軸
方向に移動制御する移動制御手段２１、２２、３３を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ビーム走査光学装置に
関し、詳しくは、偏向される光ビームをレンズを介し被
走査面上に結像させてこれを主走査方向に走査する光ビ
ーム走査光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時の光ビーム走査光学装置は、８００
ｄｐｉ以上の高画質が要求されている。このような高画
質を得るには、光ビームのビーム径を絞ってこれによる
ウエスト位置で結像させることが必須条件となってい
る。

【０００３】しかし、室温と云った環境変化等の外的要
因により光ビームのビーム径および最小ビーム径となる
ウエスト位置が変化しやすい。このため、高画質を安定
して得るには、前記環境変化等によるビーム径やウエス
ト位置の変化を管理し、常に光ビームのウエスト位置が
結像するように結像状態をフィードバック制御する必要
がある。

【０００４】図１１は光ビームの結像状態を検出する第
１の従来例を示している。このものは、図１１の（ａ）
に示すように、光ビームの被走査面外への偏向位置で被
走査面と等価な受光面を持ったＣＣＤセンサａと、これ
の手前に平行に配したバーコードフィルタｂとを組み合
わせている。

【０００５】光ビームはバーコードフィルタｂに照射さ
れたとき、これの一方向に配列された複数のスリットｃ
を通過して図１１の（ａ）に示すようにＣＣＤセンサａ
に受光される。このときＣＣＤセンサａは受光部でのみ
出力し、その出力状態は図１１の（ｂ）に示すグラフの
ようになる。

【０００６】図１１の（ｂ）に示すように光ビームの中
心位置で出力が大きく、周辺になるほど出力は小さい。

【０００７】そこで、この出力の最大値と最小値との差
が最大となるように、スリットｃの配列方向の屈折力を
持つレンズをフォーカシングすると、バーコードフィル
タｂのバーコードの配列方向、例えば主走査方向に一致
する方向のウエスト位置での光ビームの結像状態が得ら
れる。

【０００８】また、図１２は第２の従来例を示してお
り、図１２の（ａ）に示すように光ビームの被走査面外
への偏向位置に配した被走査面と等価な受光面を持つフ
ォトダイオードｄと、このフォトダイオードｄの手前に
これと平行に位置し、光ビームの偏向による主走査方向
と交差する方向に形成したスリットｅとを組み合わせた
ものを採用している。

【０００９】このものでは、スリットｅを主走査方向に
通過する光ビームのうちの、スリットｅを抜ける光をフ
ォトダイオードｄが受光し、図１２の（ｂ）に示すよう
な出力を得る。このときの出力は光ビームのビーム径全
域について受光している間の受光量が積分されたものと
なり、光ビームのビーム径内光量分布に対応するような
ピークは得られない。そこで、フォトダイオードｄが受
光している間の時間から光ビームの主走査方向のビーム
径を検出し、これが最小となる結像状態を得るようにフ
ォーカシングする。

【００１０】特開平２−９３６１９号公報は主走査方向
および副走査方向の２通りのビーム径を検出して前記方
向で違う各ウエスト位置での結像が得られるようにフィ
ードバック制御するものを開示している。

【００１１】この第３の従来例は、光ビームがこれの偏
向により主走査方向に通過していくとき、主走査方向の
ビーム径の違いによってフォトドダイオードへの入光状
態に差ができるスリットと、副走査方向のビーム径の違
いによってフォトダイオードへの入力に差ができるスリ
ットとを用いている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の従来例
では、光ビームのビーム径の検出は主、副各走査方向の
一方についてしか行えない。したがって、両方向のウエ
スト位置での結像状態を得るには、スリットｃの配列方
向の違うものを２つ備える必要があり、スリットおよび
センサが２組必要となるので高価につく。

【００１３】第２の従来例では、光ビームが偏向される
方向のビーム径についてしか検出できない。したがっ
て、主走査方向のウエスト位置での結像状態しか得られ
ない。

【００１４】第３の従来例のものでは、図１３の（ａ）
に示すような光ビームｌとスリットｇとの位置関係と、
図１３の（ｂ）に示すような光ビームｌとスリットｇと
の位置関係とでは、図１３の（ｃ）と（ｄ）とに示して
いるように、フォトダイオードの受光時間に差が出る。
したがって、光ビームｌとスリットｇとの位置関係に狂
いがあると検出精度が低下するので、２組の光学系に高
精度な組み立てが必要となりコスト高になる。また、高
精度な組み立てができても、室温と云った環境等の変化
によって光ビームｌの光路にずれが生じると検出精度が
低下するので、結像状態のフィードバック制御は不安定
になる。

【００１５】本発明は上記のような問題を解消すること
を課題とし、１組の検出手段によって、ビーム径の検出
とこれによる光ビームの結像状態とを、主、副各走査方
向のウエスト位置に関して正確にかつ安定して行える光
ビーム走査光学装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光ビームの走査
光学装置は上記のような目的を達成するために、偏向さ
れる光ビームをレンズを介し被走査面上に結像させてこ
れを主走査方向に走査する光ビーム走査光学装置におい
て、光ビームの被走査面外への偏向位置に配した被走査
面と等価な受光面を持つ光電変換素子と、この光電変換
素子の手前にこれと平行に位置し主走査方向と交差する
方向に複数のピンホールを配したピンホールアレイとを
備え、この各ピンホールの主走査方向で見た主走査方向
間隔は、光ビームの主走査方向のビーム径よりも大き
く、各ピンホールの主走査方向にほぼ直交する副走査方
向で見た副走査方向間隔は、光ビームの副走査方向のビ
ーム径よりも小さく設定され、光電変換素子がピンホー
ルアレイを介して光ビームを受光するときのピーク出力
に応じて、主、副各走査方向に屈折力を有するレンズを
光軸方向に移動制御する移動制御手段を設けたことを特
徴とするものである。

【００１７】

【作用】本発明の光ビーム走査光学装置の上記構成で
は、光ビームは画像信号に応じて変調された状態で偏向
されて、副走査方向に移動される被走査面を主走査方向
に繰り返し走査することにより、被走査面上に画像形成
を行うが、前記主走査に際し光ビームは被走査面から外
れた位置にあるピンホールアレイ上をも主走査方向に走
査する。

【００１８】このとき光ビームは、ピンホールアレイの
各ピンホールに到達する都度これを通り抜けて被走査面
と等価な光電変換素子に到達し、被走査面上と同じ状態
に結像する。

【００１９】ピンホールのそれぞれは主走査方向と交差
する方向に配列され、主走査方向および副走査方向の位
置が異なり、しかも、主走査方向間隔が光ビームの主走
査方向のビーム径よりも大きく、副走査方向間隔が光ビ
ームの副走査方向のビーム径よりも小さいことにより、
光ビームは前記主走査に際して同時に２以上のピンホー
ルを抜けることはなく、各ピンホールの主走査方向の配
列に従った所定の順次で所定の時間間隔を持った各位置
のピンホールに到達してこれを主走査方向に通過しなが
ら、ビーム径内のピンホールに対応した副走査方向位置
の光だけが抜けて光電変換素子に入光する。

【００２０】この結果光電変換素子からは、必要に応じ
て光ビームの副走査方向における一方から他方への各位
置ごとの部分光による受光出力が所定の時間間隔を持
ち、かつ光ビームの副走査方向の光量分布に対応した個
別の電気信号として得られ、これらのうちのピーク出力
を示すピンホール位置が、光ビームのビーム径内の副走
査方向で見たガウス分布がピークとなる位置にほぼ対応
しており、移動制御手段が、このピンホールに係るピー
ク出力が最大となるように、主走査方向に屈折力を持つ
レンズの位置を制御することにより、光ビームの主走査
方向の結像調節を自動的に達し、また、副走査方向に屈
折力を持つレンズの位置を制御することにより、光ビー
ムの副走査方向の結像調節を自動的に達成することがで
き、被走査面を主走査するのに最良の結像状態が得られ
る。

【００２１】また、ピンホールアレイおよび光電変換素
子の主走査方向での位置は前記検出の精度に関係しない
し、ピンホールを光ビームの副走査方向のビーム径より
も大きな範囲に配列しておけば、ピンホールアレイおよ
び光電変換素子の設置位置と光ビームの主走査位置との
副走査方向での位置ずれに対応できるし、室温と云った
環境等の変化による光ビームの光路の変化にも対応でき
るので、最良の結像状態が高精度に常に安定して得ら
れ、高画質の要求に充分に応えられる。

【００２２】しかも、ピンホールアレイおよび光電変換
素子は１組でよいし、これらと光ビームの主走査位置と
の副走査方向での位置関係に精度が要らないので組み立
てやすいので、構造および組み立てが簡単で安価なもの
とすることができる。

【００２３】

【実施例】図１〜図１０に示す本発明の一実施例として
の光ビーム走査光学装置について説明する。

【００２４】本実施例の光ビーム走査光学装置は図１に
その概略構成を示してあるように、レーザダイオード１
を光ビームＬＢの発光源として用いている。レーザダイ
オード１は画像信号に応じてオン、オフ発光をし、これ
により発せられた光ビームＬＢはコリメータレンズ２に
よりほぼ平行ビームとされ、シリンドリカルレンズ３に
よって副走査方向に屈折された後、ポリゴンミラー等の
偏向器４によってこれを中心とした扇形の偏向面をなし
て一方から他方に偏向される。

【００２５】偏向される光ビームＬＢは被走査面６上で
等速走査するように走査レンズ５によって屈折されると
ともに、面倒れ補正もされ、被走査面６の所定位置を所
定の方向に等速で主走査する。

【００２６】一方、被走査面６は例えばドラム型のフォ
トコンダクターであって、これの回転で主走査方向とほ
ぼ直角な方向に移動してこれが副走査となり、前記主走
査を副走査方向に少しずつ位置を変えて受けていき、画
像信号通りの画像が形成されるようにする。

【００２７】このような光ビーム走査光学装置の主走査
方向における倍率と、副走査方向における倍率とはそれ
ぞれの走査方向での走査速度に依存している。これらの
倍率は一般に異なっていて、温度変動時におけるビーム
ウエスト位置の変動量が、主走査方向と副走査方向とで
異なる。

【００２８】したがって、温度変動に対しビームウエス
ト位置の変動を両方向で補償するには、主走査方向と副
走査方向とに同じ屈折力を持つコリメータレンズ２を移
動させるだけでは不十分で、他のシリンドリカルレンズ
３のように副走査方向に屈折力を持つレンズも移動させ
る必要がある。

【００２９】そこで本実施例では、光ビームＬＢの被走
査面６外への偏向位置に配した被走査面と等価な受光面
を持つフォトダイオード１１と、このフォトダイオード
１１の手前にこれと平行に位置し図２に示すように主走
査方向と所定の適当な角度θを持って交差する方向に複
数のピンホールＰ１〜Ｐｎを配したピンホールアレイＰ
とによって、図４に示す光ビームＬＢの主走査方向のビ
ーム径ＤＭと、副走査方向のビーム径ＤＳとを検出し、
この検出結果によって主走査方向に屈折力を有するコリ
メータレンズ２を図３に示すような第１の移動手段２１
によって光軸方向に移動させて光ビームＬＢの主走査方
向の結像調節を行い、副走査方向に屈折力を持ったシリ
ンドリカルレンズ３を図３に示すような第２の移動手段
２２によって光軸方向に移動させて光ビームＬＢの副走
査方向の結像調節を行うようにしてある。

【００３０】また、前記ビーム径ＤＭ、ＤＳを検出する
ため図４に示すように、各ピンホールＰ１〜Ｐｎの主走
査方向で見た主走査方向間隔ｄＭは、ピンホールアレイ
上に到達する光ビームＬＢの主走査方向のビーム径ＤＭ
よりも大きく、各ピンホールＰ１〜Ｐｎの主走査方向に
ほぼ直交する副走査方向で見た副走査方向間隔ｄＳは、
ピンホールアレイＰ上に到達する光ビームＬＢの副走査
方向のビーム径ＤＳよりも小さく設定してある。

【００３１】なお、ピンヨールＰ１〜Ｐｎの直径をＤと
すると、Ｄ＞ｄＳ＞０にするか、ｄＳを光ビームＬＢの
ＤＳよりはるかに小さく、一回の主走査で光ビームＬＢ
が複数個のピンホールを横切るようにするのがよい。こ
の横切るピンホールの数は３つ以上であるのが好まし
く、多いほど検出精度が向上する。

【００３２】第１の移動手段２１は、図３に示すように
コリメータレンズ２を保持したレンズ台２３をレンズ台
ガイド２４によって光軸方向に移動できるように支持す
るとともに、レンズ台２３上にラック２５を設け、この
ラック２５に噛み合うピニオン２６をモータ２７により
正逆両方向に駆動するようにしてある。モータ２７はモ
ータ駆動回路２８によって駆動制御する。シリンドリカ
ルレンズ３に関する第２の移動手段２２も第１の移動手
段２１と変わるところはなく、第１の移動手段の各部材
を示す符号の横に、第２の移動手段２２に関する符号を
括弧を付して示し、説明は省略する。

【００３３】光ビームＬＢは前記のように画像信号に応
じたオン、オフと前記偏向による主走査とで被走査面６
上に画像形成を行うが、この主走査に際し光ビームＬＢ
は被走査面６から外れた位置にあるピンホールアレイＰ
上をも主走査方向に走査する。

【００３４】このとき光ビームＬＢは、ピンホールアレ
イＰの各ピンホールＰ１〜Ｐｎに到達する都度これを通
り抜けて被走査面６と等価なフォトダイオード１１に到
達し、被走査面６上と同じ状態に結像する。

【００３５】ピンホールＰ１〜Ｐｎのそれぞれは前記の
ように主走査方向と交差する方向に配列され、主走査方
向および副走査方向の位置が異なり、しかも、走査方向
間隔ｄＭが光ビームＬＢの主走査方向のビーム径ＤＭよ
りも大きく、副走査方向間隔ｄＳが光ビームＬＢの副走
査方向のビーム径ＤＳよりも小さいことにより、光ビー
ムＬＢは図４で分かるように同時に２以上のピンホール
Ｐ１〜Ｐｎを抜けることはなく、各ピンホールＰ１〜Ｐ
ｎの主走査方向の配列に従った所定の順次で所定の時間
間隔を持って各位置のピンホールＰ１〜Ｐｎに到達して
これを主走査方向に通過しながら、ビーム径内のピンホ
ールＰ１〜Ｐｎに対応した副走査方向位置の光ｌｂだけ
が抜けてフォトダイオード１１に入光する。

【００３６】この結果フォトダイオード１１からは、必
要に応じて光ビームＬＢの副走査方向における一方から
他方、本実施例では図４に示す上方から下方への各位置
ごとの部分光による受光出力が所定の時間間隔を持ち、
かつ光ビームの図５の（ｂ）に示す副走査方向の光量分
布に対応した図７の（ａ）、（ｂ）に示すような個別の
電気信号として得られ、これらの受光に関係した各ピン
ホールＰα〜Ｐηのうちのピーク出力Ｉｍａｘを示すピ
ンホールγが、主走査方向に通過する光ビームのビーム
径内の光量に関するガウス分布がピークとなる中心光位
置にほぼ対応している。

【００３７】ここで、図５の（ａ）、（ｂ）の実線で示
すガウス分布ＧＭ、ＧＳは合焦状態のものとすると、破
線で示すガウス分布ｇＭ、ｇＳは非合焦状態に対応して
いる。そして、図７の（ａ）の受光出力状態は図５の合
焦状態でのフォトダイオード１１の受光出力に対応し、
図７の（ｂ）の受光出力状態は図５の非合焦状態でのフ
ォトダイオード１１の受光出力に対応している。つま
り、合焦状態ではフォトダイオード１１の受光出力は最
大となる。

【００３８】そこで移動制御手段２２が、前記ピンホー
ルγに係るピーク出力Ｉｎａｘが図７の（ｂ）のように
低い状態から図７の（ａ）のように最大となるように、
副走査方向に屈折力を持つシリンドリカルレンズ３の位
置を制御することにより、光ビームＬＢの副走査方向ウ
エスト位置での結像調節を自動的に達し、また、移動制
御手段２１が主走査方向に屈折力を持つコリメータレン
ズ２の位置を制御することにより、光ビームＬＢの主走
査方向ウエスト位置での結像調節を自動的に達成するこ
とができ、被走査面を主走査するのに最良の結像状態が
得られる。

【００３９】また、ピンホールアレイＰおよびフォトダ
イオード１１の主走査方向での位置は前記検出の精度に
関係しないし、ピンホールＰ１〜Ｐｎを光ビームＬＢの
副走査方向のビーム径ＤＳよりも大きな範囲に配列して
おけば、ピンホールアレイＰおよびフォトダイオード１
１の設置位置と光ビームＬＢの主走査位置との副走査方
向での位置ずれに対応できるし、環境等の変化による光
ビームＬＢの光路の変化にも対応できるので、最良の結
像状態が高精度に常に安定して得られ、高画質の要求に
充分に応えられる。

【００４０】しかも、ピンホールアレイＰおよびフォト
ダイオード１１は１組でよいし、これらと光ビームＬＢ
の主走査位置との副走査方向での位置関係に精度が要ら
ないので組み立てやすいので、構造および組み立てが簡
単で安価なものとすることができる。

【００４１】図６は本実施例の光ビーム走査光学装置を
用いたプリンタの制御回路を示すもので、特に、前記光
ビームＬＢのビーム径の検出、およびこれによる第１、
第２の移動手段２１、２２の駆動制御とを行う構成を示
している。

【００４２】フォトダイオード１１からの出力は増幅回
路３１を介してピークホールド回路３２に入力し、各ピ
ンホールＰ１〜Ｐｎを通じてフォトダイオード１１に順
次に入力したときの出力のうちのピーク出力だけをＣＰ
Ｕ３３に入力するようにしてある。

【００４３】図８はプリンタ本体制御部に備えるＣＰＵ
３３のメインフローチャートを示している。

【００４４】これについて説明する。電源が投入される
と、まずステップ♯１００で初期設定を行い、内部ＲＡ
Ｍ等のクリア、タイマの設定を行う。次いでステップ♯
１０１でコリメータレンズ２を移動させて主走査方向の
結像調節を行うＡＦ制御１を実行して後、ステップ♯１
０２でシリンドリカルレンズ３を移動させて副走査方向
の結像調節を行うＡＦ制御２を実行し、光ビームＬＢの
主、副各走査方向ウエスト位置での結像ずれを補正す
る。

【００４５】続いて、ステップ♯１０３にて、図示しな
い画像コントローラとのシリアルデータの受信を行い、
プリントモードの設定、プリントの要求等を設定する。

【００４６】次にステップ♯１０４でプリント要求を判
定し、要求時はステップ♯１０５のプリント処理を実行
する。具体的にはフォトコンダクター周りの立ち上げ、
給紙の実行、ローラ等の制御を行う。

【００４７】さらに、ステップ♯１０６の通常処理を行
うが、これは、プリント中、待機中にかかわらず実行さ
れる処理である。

【００４８】その後、ステップ♯１０７でシリアル送信
によりプリンタ本体制御部のプリントシーケンス、状態
等の情報を画像コントローラに送信する。最後に、ステ
ップ♯１０８にて１ループのカウンタアップを待ち、こ
れを満足してから、ステップ♯１０２に戻る。

【００４９】したがって、光ビームＬＢの結像調節はプ
リンタの電源投入時にだけ行われる。しかし、これに限
らずプリンタ本体で発生する各種トラブルに対処した後
の立ち上げ時や、所定のプリント枚数を満足したとき、
あるいはオペレータが入力したとき等、必要に応じた各
種のタイミングで実行するようにもできる。

【００５０】図９はＡＦ制御１のサブルーチンを示して
いる。これについて説明すると、まずステップ♯２０１
でビーム走査がかかると、フォトダイオード１１の受光
出力のピーク値をサンプリングし、アドレスＰＤ０へス
トアする。

【００５１】そして、まだコリメータレンズ２を移動し
ていないので、次のステップ♯２０２でＳＴＡＴＵＳを
０とした後、ステップ♯２０３、２０４にてコリメータ
レンズ２の移動用のモータＭ１を正転駆動する。モータ
Ｍ１はステッピングモータであり、１ステップずつ行
う。１ステップはモータ駆動信号の１パルス分である。

【００５２】次にビーム走査があると、ステップ♯２０
５でフォトダイオード１１の受光出力のピーク値をサン
プリングし、これをアドレスＰＤ１にメモリする。そし
て、ステップ♯２０６にてアドレスＰＤ０の出力値とＰ
Ｄ１の出力値との大小を比較する。

【００５３】ここで、ＰＤ１＞ＰＤ０のときはコリメー
タレンズ２の移動により前回よりも光ビームＬＢの副走
査方向のウエスト位置がフォトダイオード１１の受光面
に近づいたのであるから、ステップ♯２０７以降の処理
を行う。これによって、さらに同方向にコリメータレン
ズ２を移動させて、フォトダイオード１１の受光出力を
サンプリングし、これが大きくなる方向、つまりモータ
Ｍ１が正転する正方向にコリメータレンズ２を移動させ
るように、ステップ♯２０５〜♯２１１を繰り返す。こ
のようにモータＭ１を正転駆動してコリメータレンズ２
を正方向に移動させると、光ビームＬＢの主走査方向の
ウエスト位置がフォトダイオード１１の受光面に近づい
ている状態を、本実施例ではＳＴＡＴＵＳ１に設定して
ある。

【００５４】コリメータレンズ２を正方向に移動させ続
けて、前回のフォトダイオード１１の受光出力によもフ
ォトダイオード１１の今回の受光出力の方が小さくなっ
たことがステップ♯２０６で判定されると、このとき
は、前回までは光ビームＬＢの主走査方向のウエスト位
置がフォトダイオード１１の受光面に近づいていたの
が、今回は遠ざかってしまった状態であるため、ステッ
プ♯２１５、♯２１６、♯２２１〜♯２２３の処理を行
って、モータＭ１を１ステップ分逆転駆動することによ
りコリメータレンズ２を逆方向に移動させて前回の位置
に戻し、光ビームＬＢの主走査方向ウエスト位置を前回
の位置に戻してこれがフォトダイオード１１の受光面に
結像した状態とする。

【００５５】一方、ステップ♯２０２でＳＴＡＴＵＳ０
とし、ステップ♯２０３、♯２０４でモータＭ１を１ス
テップ正転駆動したとき、ステップ♯２０４でＰＤ１＜
ＰＤ０と判定されると、光ビームＬＢの主走査方向のウ
エスト位置がフォトダイオード１１の受光面から遠ざか
っているのだから、ステップ♯２１５〜♯２２０の処理
を行いモータＭ１を逆転させてコリメータレンズ２を逆
方向に移動させる。そして、さらに逆方向にコリメータ
レンズ２を移動した場合、ステップ♯２０６での判定で
フォトダイオード１１の受光出力が大きくなるなら、ス
テップ♯２１２〜２１４でさらにモータＭ１を逆転駆動
し、フォトダイオード１１の受光出力が大きくなり続け
る限り、コリメータレンズ２を逆方向に移動させ続け
る。このようにモータＭ１を逆転駆動してコリメータレ
ンズ２を逆方向に移動させると、光ビームＬＢの主走査
方向のウエスト位置がフォトダイオード１１の受光面に
近づいている状態を、本実施例ではＳＴＡＴＵＳ３に設
定してある。

【００５６】そして、コリメータレンズ２を逆方向に移
動させ続けて、前回のフォトダイオード１１の受光出力
よりも今回のフォトダイオード１１の受光出力が小さく
なったことがステップ♯２０６で判定されると、ステッ
プ♯２２４〜♯２２６の処理を行い、モータＭ１を正転
駆動し、光ビームＬＢの主走査方向のウエスト位置を前
回の位置に戻し、フォトダイオード１１の受光面に結像
した状態となるようにする。

【００５７】図１０はＡＦ制御２のサブルーチンを示し
ているが、制御対象がモータＭ２で、これによってシリ
ンドリカルレンズ３を正逆方向に移動させて、光ビーム
ＬＢの副走査方向ウエスト位置での結像調整を行う点
で、ＡＦ制御１の場合と異なっているだけであるので、
各ステップの符号を図９の場合の２００番台のステップ
ナンバーを３００番台に変更して示し、具体的な説明は
省略する。

【００５８】なお、本実施例では主、副各走査方向での
ウエスト位置に関した結像調節を行うのに、コリメータ
レンズ２と副走査方向に屈折力を持つシリンドリカルレ
ンズ３とを移動させたが、主走査方向にのみ屈折力を持
つシリンドリカルレンズと副走査方向にのみ屈折力を持
つシリンドリカルレンズとを移動させるようにしてもよ
い。

【００５９】要するに、主走査方向に屈折力を持つレン
ズと、副走査方向に屈折力を持つレンズとを移動させれ
ばよい。

【００６０】

【発明の効果】本発明の光ビーム走査光学装置によれ
ば、光ビームは被走査面から外れたピンホールアレイ上
をも主走査方向に走査し、ピンホールアレイの各ピンホ
ールに到達する都度これを通り抜けて被走査面と等価な
光電変換素子に到達し、被走査面上と同じ状態に結像す
ることと、ピンホールの配列方向および配列間隔とによ
って、必要に応じ結果光電変換素子から、光ビームの副
走査方向における一方から他方への各位置ごとの部分光
による受光出力が所定の時間間隔を持った光ビームの副
走査方向の光量分布に対応した個別の電気信号を得、こ
れらのうちのピーク出力を示すピンホールに係るピーク
出力が最大となるように、副走査方向に屈折力を持つレ
ンズの位置を制御することにより、光ビームの副走査方
向ウエスト位置での結像調節を自動的に達し、また、主
走査方向に屈折力を持つレンズの位置を制御することに
より、光ビームの主走査方向ウエスト位置での結像調節
を自動的に達成するので、被走査面を主走査するのに最
良の結像状態が得られる。

【００６１】また、ピンホールアレイおよび光電変換素
子の主走査方向での位置は前記検出の精度に関係しない
し、ピンホールを光ビームの副走査方向のビーム径より
も大きな範囲に配列しておけば、ピンホールアレイおよ
び光電変換素子の設置位置と光ビームの主走査位置との
副走査方向での位置ずれに対応できるし、環境等の変化
による光ビームの光路の変化にも対応できるので、最良
の結像状態が高精度に常に安定して得られ、高画質の要
求に充分に応えられる。

【００６２】しかも、ピンホールアレイおよび光電変換
素子は１組でよいし、これらと光ビームの主走査位置と
の副走査方向での位置関係に精度が要らないので組み立
てやすいので、構造および組み立てが簡単で安価なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての光ビーム走査光学装
置の概略構成図である。

【図２】図１の装置の光ビームのビーム径検出手段を示
す斜視図である。

【図３】光ビームの結像調節のためのレンズ移動手段を
示す斜視図である。

【図４】図２の検出手段での主走査する光ビームとピン
ホールとの関係を示す説明図である。

【図５】光ビームの主走査方向および副走査方向での光
強度分布を示すグラフである。

【図６】図１の装置を採用したプリンタの本体制御部で
あって結像調節のための制御系を示している。

【図７】図２の検出手段での検出出力の結像状態による
変化を説明するグラフである。

【図８】図６の制御部による主な動作制御のメインフロ
ーチャートである。

【図９】図８のＡＦ制御１のサブルーチンのフローチャ
ートである。

【図１０】図８のＡＦ制御２のサブルーチンのフローチ
ャートである。

【図１１】光ビームのビーム系検出手段の第１の従来例
を示す斜視図および、これによる受光出力を示すグラフ
である。

【図１２】光ビームのビーム系検出手段の第２の従来例
を示す斜視図および、これによる受光出力を示すグラフ
である。

【図１３】光ビームのビーム系検出手段の第３の従来例
を示す説明図および、これによる受光出力を示すグラフ
である。

【符号の説明】

ＬＢ 光ビーム Ｐ ピンホールアレイ Ｐ１〜α〜η〜Ｐｎ ピンホール ＤＭ 主走査方向ビーム径 ＤＳ 副走査方向ビーム径 ｄＭ 主走査方向間隔 ｄＳ 副走査方向間隔 Ｉｎａｘ ピーク出力 １ レーザダイオード ２ コリメータレンズ ３ シリンドリカルレンズ ４ 偏向器 ５ 走査レンズ ６ 被走査面 １１ フォトダイオード ２１、２２ 移動制御手段 ３２ ピークホールド回路 ３３ ＣＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏向される光ビームをレンズを介し被走
   査面上に結像させてこれを主走査方向に走査する光ビー
   ム走査光学装置において、 光ビームの被走査面外への偏向位置に配した被走査面と
   等価な受光面を持つ光電変換素子と、この光電変換素子
   の手前にこれと平行に位置し主走査方向と交する方向に
   複数のピンホールを配したピンホールアレイとを備え、
   この各ピンホールの主走査方向で見た主走査方向間隔
   は、光ビームの主走査方向のビーム径よりも大きく、各
   ピンホールの主走査方向にほぼ直交する副走査方向で見
   た副走査方向間隔は、光ビームの副走査方向のビーム径
   よりも小さく設定され、光電変換素子がピンホールアレ
   イを介して光ビームを受光するときのピーク出力に応じ
   て、主、副各走査方向に屈折力を有するレンズを光軸方
   向に移動制御する移動制御手段を設けたことを特徴とす
   る光ビーム走査光学装置。