JPH09230276A - Optical scanner - Google Patents
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- JPH09230276A JPH09230276A JP8032185A JP3218596A JPH09230276A JP H09230276 A JPH09230276 A JP H09230276A JP 8032185 A JP8032185 A JP 8032185A JP 3218596 A JP3218596 A JP 3218596A JP H09230276 A JPH09230276 A JP H09230276A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子計算
機から送られてくるコード化された信号を高速に印字出
力する電子写真方式の記録装置において、レーザビーム
等のビームを電子計算機等からの信号に応じて偏向、変
調制御する光走査装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, an electrophotographic recording apparatus that prints out a coded signal sent from an electronic computer at high speed, and outputs a beam such as a laser beam from the electronic computer. The present invention relates to an optical scanning device that performs deflection and modulation control according to a signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子計算機からの画像情報の記録
を担う記録装置として、電子写真方式による記録装置が
用いられている。以下、このような記録装置に用いられ
る従来の光走査装置について図８を用いて説明する。図
８は従来の光走査装置７１を示す平面図である。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic recording device has been used as a recording device for recording image information from an electronic computer. A conventional optical scanning device used in such a recording device will be described below with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view showing a conventional optical scanning device 71.
【０００３】光走査装置７１は、主として、筐体７２と
感光ドラム７３から成る。筐体７２は、記録媒体である
感光ドラム７３を照射するに必要なレーザビームを形成
する全ての部材、即ちレーザユニット７６、シリンドリ
カルレンズ７７、ポリゴンミラー７８、結像レンズ７
９、ビーム検出器ユニット８０を備えている。The optical scanning device 71 mainly comprises a housing 72 and a photosensitive drum 73. The housing 72 includes all members that form a laser beam necessary for irradiating the photosensitive drum 73 that is a recording medium, that is, a laser unit 76, a cylindrical lens 77, a polygon mirror 78, and an imaging lens 7.
9. A beam detector unit 80 is provided.
【０００４】レーザユニット７６は、半導体レーザ７４
とコリメータレンズ７５とから構成されている。このう
ち、半導体レーザ７４は、レーザビームを水平方向に発
振するものである。また、コリメータレンズ７５は、半
導体レーザ７４から発振されたレーザビームを入射可能
に設置されている。このコリメータレンズ７５を通過し
たレーザビームは、コリメータレンズ７５の光軸と一致
した平行ビームとなる。The laser unit 76 is a semiconductor laser 74.
And a collimator lens 75. Of these, the semiconductor laser 74 oscillates a laser beam in the horizontal direction. Further, the collimator lens 75 is installed so that the laser beam oscillated from the semiconductor laser 74 can be entered. The laser beam that has passed through the collimator lens 75 becomes a parallel beam that matches the optical axis of the collimator lens 75.
【０００５】シリンドリカルレンズ７７は、コリメータ
レンズ７５より出射されたレーザビームを、６面の反射
面を有する正六角形状のポリゴンミラー７８の１つの反
射面上に入射させる。ポリゴンミラー７８は、高精度の
軸受けに支えられた軸に取りつけられ、定速回転する図
示しないモータにより駆動される。このモータの駆動に
より回転するポリゴンミラー７８によって、レーザビー
ムはほぼ水平に掃引されて等角速度で偏向される。尚、
ポリゴンミラー７８は主にアルミニウムを材料として形
成されており、その作成の際には一般に切削加工法が用
いられる。また、モータの種類としては、公知のヒステ
リシスシンクロナスモータ、ＤＣサーボモータ等が挙げ
られる。これらは、磁気駆動力により回転力を得ること
からコイルの巻線や、鉄板を含む磁気回路をモータ内に
形成することが必要となるため、その容積は比較的大き
なものとなる。The cylindrical lens 77 causes the laser beam emitted from the collimator lens 75 to be incident on one reflecting surface of a regular hexagonal polygon mirror 78 having six reflecting surfaces. The polygon mirror 78 is attached to a shaft supported by a highly accurate bearing, and is driven by a motor (not shown) that rotates at a constant speed. The polygon mirror 78 rotated by the drive of this motor sweeps the laser beam substantially horizontally and deflects it at a constant angular velocity. still,
The polygon mirror 78 is mainly made of aluminum, and a cutting method is generally used when making it. Further, as the type of motor, a known hysteresis synchronous motor, DC servo motor, etc. may be mentioned. These require a coil winding and a magnetic circuit including an iron plate to be formed in the motor because a rotational force is obtained by a magnetic driving force, and therefore the volume thereof is relatively large.
【０００６】結像レンズ７９は、ｆθ特性を有するレン
ズであり、ポリゴンミラー７８によりほぼ水平に掃引さ
れて出射したレーザビームを感光ドラム７３上にスポッ
ト光として結像させるものである。ビーム検出器ユニッ
ト８０は、画像領域を妨げない範囲に設けられ、１個の
反射ミラー８１と小さな入射スリットを有するスリット
板８２と応答速度の速い光電変換素子基板８３から成
る。上記ポリゴンミラー７８により掃引されたレーザビ
ームがスリット板８２を介して光電変換素子基板８３に
入射すると、光電変換素子基板８３はレーザビームの位
置を検出したことを表す検出信号を図示しないレーザビ
ーム出射制御装置に出力する。The image forming lens 79 is a lens having an fθ characteristic, and forms an image of a laser beam, which is swept substantially horizontally by the polygon mirror 78 and emitted, as spot light on the photosensitive drum 73. The beam detector unit 80 is provided in a range that does not obstruct the image area, and is composed of one reflecting mirror 81, a slit plate 82 having a small entrance slit, and a photoelectric conversion element substrate 83 having a high response speed. When the laser beam swept by the polygon mirror 78 enters the photoelectric conversion element substrate 83 via the slit plate 82, the photoelectric conversion element substrate 83 emits a laser beam (not shown) indicating that the position of the laser beam has been detected. Output to the control device.
【０００７】図示しないレーザビーム出射制御装置は、
この検出信号により感光ドラム７３上に画像データに応
じた光情報を与えるための半導体レーザ７４への入力信
号のスタートタイミングを制御している。上記のごとく
画像信号に応じて変調されたレーザビームは感光ドラム
７３に照射され、公知の電子写真プロセスにより顕像化
された後、普通紙等の転写材上に転写定着されハードコ
ピーとして出力される。A laser beam emission control device (not shown) is
With this detection signal, the start timing of the input signal to the semiconductor laser 74 for giving the optical information according to the image data on the photosensitive drum 73 is controlled. The laser beam modulated according to the image signal as described above is applied to the photosensitive drum 73, visualized by a known electrophotographic process, transferred and fixed on a transfer material such as plain paper, and output as a hard copy. It
【０００８】しかし、従来の光走査装置７１では、上述
した通り、アルミニウム製のポリゴンミラーや、それを
駆動するためのヒステリシスシンクロナスモータ、ＤＣ
サーボモータ等を使用しているため、外形形状、重量と
も一般的に大きくなってしまい、この光走査装置を組み
込んだ記録装置の小型化に寄与し得ないという問題点が
あった。However, in the conventional optical scanning device 71, as described above, the polygon mirror made of aluminum, the hysteresis synchronous motor for driving the polygon mirror, and the DC are used.
Since a servomotor or the like is used, both the outer shape and the weight are generally large, and there is a problem that it cannot contribute to downsizing of a recording apparatus incorporating this optical scanning device.
【０００９】この点に鑑み、特公昭６０−５７０５２号
公報、特公昭６０−５７０５３号公報、実公平２−１９
７８３号公報、実公平２−１９７８４号公報、実公平２
−１９７８５号公報に記載されているような、水晶基板
を用いる機械振動子の表面にレーザビームを反射するた
めの反射鏡を形成してなる光偏向素子を有する光走査装
置も提案されている。In view of this point, Japanese Patent Publication No. 60-57052, Japanese Patent Publication No. 60-57053, and Japanese Utility Model Publication 2-19
Japanese Patent No. 783, Japanese Utility Model No. 2-19784, Japanese Utility Model No. 2
An optical scanning device having an optical deflecting element formed by forming a reflecting mirror for reflecting a laser beam on the surface of a mechanical oscillator using a quartz substrate is also proposed, as described in Japanese Patent Publication No. 19785.
【００１０】例えば、特公昭６０−５７０５２号には、
図９に示すように、バネ部９２、９３によってフレーム
９１に支持された可動部９４と、この可動部９４に設け
られた反射鏡９５及びコイルパターン９６とを備えた光
偏向素子９０が開示されている。この光偏向素子９０
は、コイルパターン９６を磁界中に配置した状態でコイ
ルパターン９６に電流を流すことにより偏向面即ち反射
鏡９５の鏡面を正弦的に往復振動させ、反射鏡９５に入
射する光ビームを偏向走査するものである。なお、この
往復振動の周波数を偏向周波数と称する。For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 60-57052,
As shown in FIG. 9, an optical deflection element 90 including a movable portion 94 supported by the frame 91 by spring portions 92 and 93, a reflecting mirror 95 and a coil pattern 96 provided on the movable portion 94 is disclosed. ing. This light deflection element 90
Causes a deflection surface, that is, the mirror surface of the reflecting mirror 95 to sinusoidally reciprocally oscillate by passing a current through the coil pattern 96 in a state where the coil pattern 96 is arranged in a magnetic field, and deflects and scans the light beam incident on the reflecting mirror 95. It is a thing. The frequency of this reciprocating vibration is called the deflection frequency.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６０−５７０５２号等に開示された光偏向素子９０を用
いた光走査装置では、光偏向素子９０を大量生産する際
に個々の光偏向素子が有する偏向周波数のばらつきが生
じたり、温湿度変化や経時変化によって偏向周波数に変
化が生じることがあった。However, in the optical scanning device using the optical deflecting element 90 disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-57052, individual optical deflecting elements are not produced when the optical deflecting elements 90 are mass-produced. The deviation of the deflection frequency may occur, or the deflection frequency may change due to changes in temperature and humidity and changes with time.
【００１２】従って、光偏向素子９０にて偏向される光
ビームの偏向角速度は、各光偏向素子９０によって大き
な個体差が出たり、環境変化に起因する変動が生じたり
するため、このような光偏向素子９０を用いた光走査装
置を画像記録装置に用いて、往復走査を行う場合、往路
での走査終了位置と復路での走査開始位置がずれて画質
が悪化するという問題点があった。Therefore, the deflection angular velocity of the light beam deflected by the light deflecting element 90 has a large individual difference depending on each light deflecting element 90 or a variation due to an environmental change. When reciprocal scanning is performed by using an optical scanning device using the deflection element 90 in an image recording device, there is a problem that the scanning end position in the forward path and the scanning start position in the backward path are deviated and the image quality deteriorates.
【００１３】また、往復振動の片方向のみを光走査に用
いる場合にはこのような問題は生じないが、光走査に利
用されない無効時間が大きくなるため、往復走査を行う
場合と同速度で画像を記録するためには、画像情報の変
調周波数を大きくしなければならず、結果的に発振器、
ＡＳＩＣ等のコストアップにつながった。When only one direction of the reciprocating vibration is used for the optical scanning, such a problem does not occur, but since the invalid time which is not used for the optical scanning becomes large, the image is imaged at the same speed as when the reciprocal scanning is performed. In order to record, the modulation frequency of the image information must be increased, resulting in an oscillator,
This has led to higher costs for ASIC and other products.
【００１４】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るためになされたものであり、偏向面が正弦揺動して往
復走査を行う際に画質が悪化することのない光走査装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the various problems described above, and provides an optical scanning device in which the image quality does not deteriorate when reciprocating scanning is performed by the deflection surface swinging sinusoidally. The purpose is to do.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】請求項１
記載の発明は、光ビームを出射する光ビーム出射手段
と、偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏
向させる光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向され
た光ビームが被走査媒体上を往復走査するように前記光
ビーム出射手段を制御する出射制御手段とを備えた光走
査装置において、前記出射制御手段は、前記光ビームが
前記被走査媒体上を復路走査するときの走査開始位置及
び走査終了位置が、前記光ビームが前記被走査媒体上を
往路走査したときの走査終了始位置及び走査開始位置と
各々一致するように、前記光ビーム出射手段を制御する
ことを特徴とする。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
According to the invention described above, a light beam emitting means for emitting a light beam, a light deflecting means for deflecting the light beam by causing a deflection surface to sine-oscillate, and a light beam deflected by the light deflecting means for a medium to be scanned. In an optical scanning device including an emission control unit that controls the light beam emission unit so as to reciprocally scan above, the emission control unit is configured to start scanning when the light beam scans the scan target medium in a backward path. The light beam emitting means is controlled so that the position and the scan end position respectively match the scan end start position and the scan start position when the light beam scans the scanned medium in the forward path. .
【００１６】かかる請求項１記載の光走査装置では、光
ビーム出射手段により出射された光ビームは、光偏向手
段の偏向面に入射される。この偏向面は正弦揺動するた
め、入射した光ビームは偏向して被走査媒体に向かう。
出射制御手段は、前記光偏向手段により偏向された光ビ
ームが被走査媒体上を往復走査するように光ビーム出射
手段を制御する。例えば、往路において、光偏向手段の
偏向面が正弦揺動して被走査媒体上の所定の位置（走査
開始位置）に光ビームを到達させ得る角度になったとき
に、出射制御手段はそのタイミングで光ビーム出射手段
による光ビームの出射を開始させる。すると、光ビーム
は偏向面に入射した後、偏向して被走査媒体の走査開始
位置に照射され、光偏向手段の偏向面が正弦揺動するに
従って光ビームは被走査媒体を往路走査する。そして、
光偏向手段の偏向面が被走査媒体上の所定の位置（走査
終了位置）に光ビームを到達させ得る角度になったとき
に、そのタイミングで光ビーム出射手段からの光ビーム
の出射を停止させる。これにより往路走査が完了する。
偏向面が正弦揺動を開始して１／２周期を過ぎたあとの
復路においても、往路と同様にして走査を行う。このよ
うにして、出射制御手段は、光ビームが被走査媒体上を
往復走査するように光ビーム出射手段を制御するのであ
る。In the optical scanning device according to the first aspect, the light beam emitted by the light beam emitting means is incident on the deflection surface of the light deflecting means. Since this deflection surface sine-oscillates, the incident light beam is deflected and heads for the medium to be scanned.
The emission control means controls the light beam emission means so that the light beam deflected by the light deflection means reciprocally scans the medium to be scanned. For example, when the deflection surface of the light deflecting means sine-oscillates in the forward path to an angle at which the light beam can reach a predetermined position (scanning start position) on the medium to be scanned, the emission control means determines the timing. Then, the emission of the light beam by the light beam emitting means is started. Then, the light beam is incident on the deflecting surface, is deflected and is applied to the scanning start position of the medium to be scanned, and the light beam scans the medium to be scanned in the forward path as the deflecting surface of the light deflecting means sine-oscillates. And
When the deflection surface of the light deflecting means reaches an angle that allows the light beam to reach a predetermined position (scan end position) on the medium to be scanned, the emission of the light beam from the light beam emitting means is stopped at that timing. . This completes the forward scan.
Scanning is performed in the same way as in the forward path even in the backward path after the deflection surface has started sine swing and has passed 1/2 cycle. In this way, the emission control means controls the light beam emission means so that the light beam reciprocally scans the medium to be scanned.
【００１７】ここで、請求項１記載の光走査装置の特徴
として、出射制御手段は、光ビームが被走査媒体上を復
路走査するときの走査開始位置が往路走査したときの走
査終了始位置と一致するように、また、光ビームが被走
査媒体上を復路走査するときの走査終了位置が往路走査
したときの走査開始位置と一致するように、光ビーム出
射手段を制御する。このため、たとえ光偏向手段の偏向
面が正弦揺動するときの偏向周波数、偏向角速度が経時
的に変動したとしても、上記のように出射制御手段によ
り補正されるため、往路と復路の走査領域がずれること
がない。Here, as a feature of the optical scanning device according to the first aspect, the emission control means has a scanning start position when the light beam scans the medium to be scanned in the backward pass and a scanning end start position when the forward scan is performed. The light beam emitting means is controlled so that they coincide with each other and the scanning end position when the light beam scans the medium to be scanned in the backward path and the scanning start position when the light beam scans in the outward path. Therefore, even if the deflection frequency and the deflection angular velocity when the deflection surface of the light deflecting means sine-waves fluctuates with time, they are corrected by the emission control means as described above, and therefore the forward and backward scanning regions are corrected. There is no deviation.
【００１８】このように、請求項１記載の光走査装置に
よれば、偏向面が正弦揺動して往復走査を行う際、たと
え経時的に光偏向手段の偏向面の偏向周波数が変化した
としても画質が悪化することはないという効果が得られ
る。また、従来のポリゴンミラーを用いる光走査装置に
比べて、正弦揺動する偏向面を有する光偏向手段を用い
ているため、外形形状、重量とも小さくできるという効
果も得られる。As described above, according to the optical scanning device of the first aspect, when the deflecting surface sinusoidally oscillates to perform reciprocal scanning, even if the deflection frequency of the deflecting surface of the optical deflecting means changes with time. The effect is that the image quality does not deteriorate. Further, as compared with the conventional optical scanning device using the polygon mirror, since the optical deflecting means having the deflecting surface that sine-oscillates is used, the external shape and the weight can be reduced.
【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
走査装置であって、前記出射制御手段は、往路・復路の
いずれにおいても走査開始から走査終了までが所定時間
となるように前記光ビーム出射手段を制御すると共に、
前記光ビームが前記被走査媒体上を復路走査するときの
走査開始位置が前記光ビームが前記被走査媒体上を往路
走査したときの走査終了位置と一致するように前記光ビ
ーム出射手段を制御することを特徴とする。According to a second aspect of the invention, there is provided the optical scanning device according to the first aspect, wherein the emission control means sets the predetermined time from the start of scanning to the end of scanning in both forward and backward paths. While controlling the light beam emitting means,
The light beam emitting means is controlled so that the scanning start position when the light beam scans the scan target medium in the backward pass and the scan end position when the light beam scans the scan target medium in the forward pass. It is characterized by
【００２０】かかる請求項２記載の光走査装置では、出
射制御手段は、光ビームが被走査媒体上を復路走査する
ときの走査開始位置が往路走査したときの走査終了位置
と一致するように光ビーム出射手段を制御し、且つ、往
路・復路のいずれにおいても走査開始から走査終了まで
が所定時間（例えば予め設定した時間）となるように光
ビーム出射手段を制御する。このように制御することに
より、復路走査するときの走査終了位置と往路走査する
ときの走査開始位置も一致する。In the optical scanning device according to the second aspect, the emission control means causes the light beam to move so that the scan start position when the light beam scans the medium to be scanned in the backward pass and the scan end position when the forward scan is performed. The beam emitting means is controlled, and the light beam emitting means is controlled such that a predetermined time (for example, a preset time) is taken from the start of scanning to the end of scanning in both the forward and backward paths. By controlling in this manner, the scan end position when performing the backward scan and the scan start position when performing the forward scan match.
【００２１】このように、請求項２記載の光走査装置に
よれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。請
求項３記載の発明は、請求項２記載の光走査装置であっ
て、前記出射制御手段は、往路において前記光偏向手段
の偏向面が走査終了位置に対応する走査終了角度から、
該走査終了角度よりも往路進行方向側の所定位置に対応
する所定角度まで変化したときの時間を測定する時間測
定部と、復路において前記光偏向手段の偏向面が前記所
定角度に達した後、前記時間測定部が測定した時間が経
過したことを検出する時間検出部とを備えたことを特徴
とする。As described above, according to the optical scanning device of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained. According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the second aspect, the emission control unit is configured such that, in a forward path, a deflection surface of the light deflection unit is at a scanning end angle corresponding to a scanning end position,
A time measuring unit that measures the time when the angle changes to a predetermined angle corresponding to a predetermined position on the forward travel direction side of the scanning end angle, and after the deflection surface of the light deflection unit reaches the predetermined angle on the return pass, And a time detection unit that detects that the time measured by the time measurement unit has elapsed.
【００２２】かかる請求項３記載の光走査装置では、出
射制御手段のうち時間測定部が、往路において光偏向手
段の偏向面が走査終了位置に対応する走査終了角度か
ら、該走査終了角度よりも往路進行方向側の所定位置に
対応する所定角度まで変化したときの時間を測定する。
そして、出射制御手段のうち時間検出部が、復路におい
て前記光偏向手段の偏向面が前記所定角度に達した後、
前記時間測定部が測定した時間が経過したことを検出す
る。この時間検出部が検出したタイミングで復路の走査
を開始させれば、即ち光ビーム出射手段から光ビームを
出射させれば、復路走査するときの走査開始位置と往路
走査したときの走査終了位置とが一致する。In the optical scanning device according to the third aspect, the time measuring unit of the emission control unit causes the deflection surface of the optical deflection unit to move from the scan end angle corresponding to the scan end position to the scan end angle in the forward path. The time when it changes to a predetermined angle corresponding to a predetermined position on the forward traveling direction side is measured.
Then, the time detection unit of the emission control means, after the deflection surface of the light deflection means reaches the predetermined angle in the return path,
It is detected that the time measured by the time measuring unit has elapsed. If the backward scanning is started at the timing detected by the time detection unit, that is, if the light beam is emitted from the light beam emitting means, the scanning start position at the backward scanning and the scanning end position at the forward scanning are determined. Match.
【００２３】このように、請求項３記載の光走査装置に
よれば、請求項２と同様の効果即ち請求項１と同様の効
果を得ることができる。尚、光偏向手段の偏向面が前記
所定角度まで変化したか否かは、例えば、偏向面の位置
を検出可能な位置センサや角度センサによって判断して
もよいが、後述の請求項４に記載したように、往路の走
査終了位置よりも往路進行方向側の所定位置に光ビーム
検出手段を設け、この光ビーム検出手段の検出信号によ
って判断してもよい。Thus, according to the optical scanning device of the third aspect, it is possible to obtain the same effect as the second aspect, that is, the same effect as the first aspect. Note that whether or not the deflection surface of the light deflecting means has changed to the predetermined angle may be determined by, for example, a position sensor or an angle sensor that can detect the position of the deflection surface. As described above, the light beam detection means may be provided at a predetermined position on the forward travel direction side of the forward scan end position and the determination may be made based on the detection signal of the light beam detection means.
【００２４】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
走査装置であって、往路の走査終了位置よりも往路進行
方向側の所定位置に光ビームが達したことを検出する光
ビーム検出手段を備え、前記出射制御手段の前記時間測
定部は、光ビームが往路の走査終了位置に達した時から
前記光ビーム検出手段の検出信号を入力する時までの時
間を測定し、前記時間検出部は、復路において前記光ビ
ーム検出手段の検出信号を入力した時から前記時間測定
部が測定した時間が経過した時点を検出することを特徴
とする。According to a fourth aspect of the invention, there is provided the optical scanning device according to the third aspect, wherein the light beam detection detects that the light beam has reached a predetermined position on the forward traveling direction side of the forward scanning end position. Means for measuring the time from when the light beam reaches the forward scanning end position to when the detection signal of the light beam detection means is input, and the time detection unit The unit detects the time when the time measured by the time measuring unit has elapsed from the time when the detection signal of the light beam detecting means is input in the return path.
【００２５】かかる請求項４記載の光走査装置によれ
ば、出射制御手段の時間測定部は、往路において、光ビ
ームが往路の走査終了位置に達した時から、光ビーム検
出手段が往路の走査終了位置よりも往路進行方向側に定
めた位置に光ビームが達したことを検出した時までの時
間を測定する。このとき、出射制御手段は、例えば次の
ように制御する。即ち、光ビームが往路の走査終了位置
に達した時点で時間測定部により時間の測定を開始する
と同時に光ビーム出射手段に光ビームの出射を停止さ
せ、その後、光偏向手段の偏向面が前記所定位置に対応
する所定角度に至る前に光ビーム出射手段に光ビームを
再び出射させる。その後、光ビーム検出手段が光ビーム
を検出した時点で時間測定部による時間の測定を終了す
ると同時に光ビーム検出手段に光ビームの出射を停止さ
せる。According to the optical scanning device of the fourth aspect, the time measuring unit of the emission control means causes the light beam detection means to perform the forward scan from the time when the light beam reaches the forward scan end position on the forward path. The time until it is detected that the light beam has reached a position defined on the forward travel direction side of the end position is measured. At this time, the emission control means controls, for example, as follows. That is, when the light beam reaches the forward scanning end position, the time measuring unit starts measuring the time and at the same time causes the light beam emitting means to stop the emission of the light beam. The light beam is emitted again by the light beam emitting means before reaching a predetermined angle corresponding to the position. After that, when the light beam detecting means detects the light beam, the time measuring section finishes measuring the time, and at the same time, the light beam detecting means stops the emission of the light beam.
【００２６】また、出射制御手段の時間検出部は、復路
において光ビーム検出手段の検出信号を入力した時か
ら、時間測定部が測定した時間が経過した時点を検出す
る。このとき、出射制御手段は、例えば次のように制御
する。即ち、往路において光ビーム検出手段が光ビーム
を検出した時点で光ビーム出射手段に光ビームの出射を
停止させ、その後、復路において光偏向手段の偏向面が
前記所定位置に対応する所定角度に至る前に光ビーム出
射手段に光ビームを再び出射させる。その後、光ビーム
検出手段が光ビームを検出した時点で光ビーム出射手段
に光ビームの出射を停止させると同時に時間検出部によ
り時間測定部の測定した時間をカウントダウンする。そ
の後、時間検出部のカウントダウンが終了した時点で光
ビーム出射手段に光ビームを出射させる。これにより、
復路の走査開始位置と往路の走査終了位置とが一致す
る。The time detecting section of the emission control means detects the time when the time measured by the time measuring section elapses from the time when the detection signal of the light beam detecting means is input in the return path. At this time, the emission control means controls, for example, as follows. That is, when the light beam detecting means detects the light beam on the outward path, the light beam emitting means stops the emission of the light beam, and then on the return path, the deflection surface of the light deflecting means reaches a predetermined angle corresponding to the predetermined position. Before that, the light beam is emitted again to the light beam emitting means. Then, when the light beam detecting means detects the light beam, the light beam emitting means stops the emission of the light beam, and at the same time, the time detecting portion counts down the time measured by the time measuring portion. After that, when the countdown of the time detector is completed, the light beam emitting means is caused to emit the light beam. This allows
The backward scan start position and the forward scan end position match.
【００２７】このように、請求項４記載の光走査装置に
よれば、請求項３と同様の効果即ち請求項１と同様の効
果を得ることができる。請求項５記載の発明は、請求項
１〜４のいずれかに記載の光走査装置であって、往路の
走査開始位置よりも往路進行方向と反対側の所定位置に
光ビームが達したことを検出する往路開始用検出手段を
備え、前記出射制御手段は、往路において前記往路開始
用検出手段の検出信号を入力してから所定タイミングで
前記光ビーム出射手段に光ビームを出射させて往路の走
査を開始させることを特徴とする。As described above, according to the optical scanning device of the fourth aspect, it is possible to obtain the same effect as the third aspect, that is, the same effect as the first aspect. The invention according to claim 5 is the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light beam reaches a predetermined position on the side opposite to the forward traveling direction with respect to the forward scanning start position. The forward path start detecting means for detecting is provided, and the emission control means causes the light beam emitting means to emit a light beam at a predetermined timing after the detection signal of the forward path start detecting means is inputted in the forward path to perform forward path scanning. It is characterized by starting.
【００２８】かかる請求項５記載の光走査装置では、往
路の走査開始前に、光ビームが往路の走査開始位置より
も往路進行方向と反対側（つまり手前側）の所定位置に
達したとき、往路開始用検出手段はこれを検出する。出
射制御手段は、往路において、往路開始用検出手段の検
出信号を入力してから所定タイミングで光ビーム出射手
段に光ビームを出射させる。これにより、往路の走査が
開始される。In the optical scanning device according to the fifth aspect, when the light beam reaches a predetermined position on the opposite side of the forward scanning direction from the forward scanning start position (that is, on the front side) before the forward scanning starts, The forward path start detecting means detects this. The emission control means causes the light beam emitting means to emit a light beam at a predetermined timing after the detection signal of the forward path start detecting means is input in the forward path. As a result, the outward scan is started.
【００２９】このように、請求項５記載の光走査装置に
よれば、請求項１〜４記載の発明の効果に加えて、往復
走査を繰り返し行ったとしても往路走査は同じタイミン
グで開始されるため、走査媒体上の縦方向に並ぶ往路の
走査開始位置はジグザグになったりせず、きれいに揃う
という効果が得られる。As described above, according to the optical scanning device of the fifth aspect, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the invention, the forward scanning is started at the same timing even if the reciprocating scanning is repeated. Therefore, it is possible to obtain an effect that the scanning start positions on the forward path arranged in the vertical direction on the scanning medium do not become zigzag and are aligned neatly.
【００３０】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
走査装置であって、前記光ビーム検出手段と前記往路開
始用検出手段は同一の検出器であることを特徴とする。
かかる請求項６記載の光走査装置では、例えば、往路の
走査開始位置よりも往路進行方向と反対側に定めた位置
に達した光ビームと、往路の走査終了位置よりも往路進
行方向に定めた位置に達した光ビームとを、ミラーなど
で屈折させて、同一の検出器に入力されるように構成す
る。According to a sixth aspect of the invention, there is provided the optical scanning device according to the fifth aspect, wherein the light beam detection means and the forward path start detection means are the same detector.
In the optical scanning device according to the sixth aspect, for example, the light beam that has reached a position that is located on the opposite side of the forward path scanning direction from the forward path scanning start position and the forward beam scanning direction than the forward path scanning end position is defined. The light beam reaching the position is refracted by a mirror or the like, and is input to the same detector.
【００３１】このように、請求項６記載の光走査装置に
よれば、光ビーム検出手段及び往路開始用検出手段を同
一の検出器としたため、請求項５記載の発明の効果に加
えて、装置構成が簡素化され部品点数が削減できるとい
う効果が得られる。As described above, according to the optical scanning device of the sixth aspect, since the light beam detecting means and the forward path start detecting means are the same detector, in addition to the effect of the fifth aspect of the invention, the apparatus is also provided. This has the effect of simplifying the configuration and reducing the number of parts.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施例を
図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、
下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の
技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはい
うまでもない。 ［第１実施例］図１は第１実施例の光走査装置の概略説
明図、図２は光偏向素子の斜視図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiment of the present invention
It is needless to say that the present invention is not limited to the following embodiments, and can take various forms within the technical scope of the present invention. [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic explanatory view of an optical scanning device of the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of an optical deflecting element.
【００３３】光走査装置１の筐体２には、被走査媒体で
ある感光ドラム３を照射するに必要なレーザビームを形
成する全ての部材、即ちレーザユニット２５（本発明の
光ビーム出射手段）、偏向器１０（本発明の光偏向手
段）、第１のビーム検出器１４（本発明の往路開始用検
出手段）、第２のビーム検出器１６（本発明の光ビーム
検出手段）、制御ユニット５０（本発明の出射制御手
段）が備えられている。In the housing 2 of the optical scanning device 1, all members for forming a laser beam necessary for irradiating the photosensitive drum 3 which is the medium to be scanned, that is, the laser unit 25 (light beam emitting means of the present invention). , Deflector 10 (light deflecting means of the invention), first beam detector 14 (outgoing path start detecting means of the invention), second beam detector 16 (light beam detecting means of the invention), control unit 50 (the emission control means of the present invention) is provided.
【００３４】レーザユニット２５は、筐体２の一部位で
ある円筒開口部６に一体化されて固定され、半導体レー
ザ４とコリメータレンズ５と鏡筒７とから構成されてい
る。このうち、半導体レーザ４は、外部から入力される
画像信号に従って強弱に変調されたレーザビームを出射
し、コリメータレンズ５に入射させる。また、コリメー
タレンズ５は、円筒形状のガラスレンズからなり、半導
体レーザ４から出射されたレーザビームを受けて平行な
レーザ光として鏡筒７の開口から出射させるものであ
る。このような円筒形状のレンズとしては、円筒軸垂直
方向に屈折率分布を持ったＧＲＩＮレンズが知られてい
る。鏡筒７は、樹脂成型品からなり、コリメータレンズ
５を、鏡筒７の外形円筒面の中心軸と、コリメータレン
ズ５の光軸がほぼ一致するように保持するものである。
半導体レーザ４とコリメータレンズ５は、半導体レーザ
４の発光点がコリメータレンズ５の光軸に略一致し、ま
た半導体レーザ４の発光点がコリメータレンズ５の焦点
に一致するように調整される。これらを調整することに
より半導体レーザ４より放射されたレーザビームはコリ
メータレンズ５を通過後、コリメータレンズ５の光軸と
略一致した平行ビームとなり、鏡筒７の開口により平行
ビームの断面形状が所定の形状となるべく規制されて出
射される。The laser unit 25 is integrally fixed to a cylindrical opening 6 which is a part of the housing 2, and is composed of a semiconductor laser 4, a collimator lens 5 and a lens barrel 7. Of these, the semiconductor laser 4 emits a laser beam that is modulated in a strong and weak manner according to an image signal input from the outside, and makes it enter the collimator lens 5. The collimator lens 5 is made of a cylindrical glass lens, receives the laser beam emitted from the semiconductor laser 4, and emits it as parallel laser light from the opening of the lens barrel 7. As such a cylindrical lens, a GRIN lens having a refractive index distribution in the direction perpendicular to the cylindrical axis is known. The lens barrel 7 is made of a resin molded product, and holds the collimator lens 5 so that the center axis of the outer cylindrical surface of the lens barrel 7 and the optical axis of the collimator lens 5 are substantially aligned with each other.
The semiconductor laser 4 and the collimator lens 5 are adjusted so that the light emitting point of the semiconductor laser 4 substantially coincides with the optical axis of the collimator lens 5 and the light emitting point of the semiconductor laser 4 coincides with the focal point of the collimator lens 5. By adjusting these, the laser beam emitted from the semiconductor laser 4 passes through the collimator lens 5 and becomes a parallel beam that substantially coincides with the optical axis of the collimator lens 5, and the cross-sectional shape of the parallel beam is predetermined by the opening of the lens barrel 7. The shape is regulated as much as possible to be emitted.
【００３５】偏向器１０は、光偏向素子９とその光偏向
素子９を正弦振動させるための駆動部１１とからなり、
筐体２に配設されている。この光偏向素子９の構成につ
いて、図２を参照して説明する。光偏向素子９を構成す
るフレーム４１には、上部及び下部に一体形成されたバ
ネ部４２、４３を介して可動部４４が支持されている。
これら、フレーム４１、バネ部４２、４３及び可動部４
４は単一の絶縁基板によって構成されており、またこれ
らの形状は、フォトリソグラフィ及びエッチングの技術
を利用して形成される。ここで、絶縁基板としては、例
えば厚さが５×１０-5ｍ程度の水晶基板が使用可能であ
る。なお、フレーム４１は必ずしも必要ではない。ま
た、可動部４４には反射鏡４５とコイルパターン４６と
がフォトリソグラフィ及びエッチングの技術を利用して
形成されている。この反射鏡４５の表面精度は、結像時
のビーム形状を乱さないようにするために、半導体レー
ザ４より出射されるレーザビームの波長の１／４程度と
される。また、上部及び下部のバネ部４２、４３にはそ
れぞれコイルパターン４６への導通のためのリード線４
７、４８が設けられており、上部側のリード線４７には
コイルパターン４６を飛び越して接続されるジャンパ線
４９が設けられている。尚、上述したフレーム４１、バ
ネ部４２，４３及び可動部４４の形成方法や反射鏡４５
及びコイルパターン４６の形成方法については、特公昭
６０−５７０５２号公報に詳細に記載されているので、
ここでの説明を省略する。また、偏向器１０の駆動部１
１としては、例えば永久磁石が用いられ、所定のバイア
ス磁界を形成するように配置されている。The deflector 10 comprises a light deflecting element 9 and a drive section 11 for causing the light deflecting element 9 to sine-oscillate.
It is arranged in the housing 2. The configuration of the light deflection element 9 will be described with reference to FIG. The movable portion 44 is supported by the frame 41 constituting the light deflection element 9 via spring portions 42 and 43 integrally formed in the upper and lower portions.
These, the frame 41, the spring portions 42 and 43, and the movable portion 4
4 is composed of a single insulating substrate, and these shapes are formed by using the technique of photolithography and etching. Here, as the insulating substrate, for example, a quartz substrate having a thickness of about 5 × 10 −5 m can be used. The frame 41 is not always necessary. In addition, a reflecting mirror 45 and a coil pattern 46 are formed on the movable portion 44 by using photolithography and etching techniques. The surface precision of the reflecting mirror 45 is set to about 1/4 of the wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser 4 in order not to disturb the beam shape during image formation. Further, the upper and lower spring portions 42 and 43 respectively have lead wires 4 for conducting to the coil pattern 46.
7 and 48 are provided, and the lead wire 47 on the upper side is provided with a jumper wire 49 that jumps over and is connected to the coil pattern 46. The frame 41, the spring portions 42 and 43, the movable portion 44 and the reflecting mirror 45 described above are formed.
Since the method of forming the coil pattern 46 and the coil pattern 46 is described in detail in JP-B-60-57052,
The description here is omitted. Further, the driving unit 1 of the deflector 10
For example, a permanent magnet is used as 1, and is arranged so as to form a predetermined bias magnetic field.
【００３６】このように構成された本実施例の偏向器１
０では、光偏向素子９のコイルパターン４６を駆動部１
１により与えられるバイアス磁界中に配置させ、リード
線４７、４８及びジャンパ線４９を介してコイルパター
ン４６に電流を流すことにより、可動部４４が上部及び
下部のバネ部４２、４３を軸として正弦的に往復揺動運
動する。そして、可動部４４がこのような往復揺動をす
ることにより、反射鏡４５にて反射されるレーザビーム
が偏向作用を受けて水平に掃引されるのである。The deflector 1 of this embodiment having the above structure
0, the coil pattern 46 of the light deflection element 9 is set to the drive unit 1.
The movable part 44 is placed in the bias magnetic field given by 1 and a current is passed through the coil pattern 46 through the lead wires 47 and 48 and the jumper wire 49, so that the movable part 44 forms a sine wave with the upper and lower spring parts 42 and 43 as axes. Reciprocally swings. The laser beam reflected by the reflecting mirror 45 is deflected and swept horizontally by the reciprocating swing of the movable portion 44.
【００３７】ここで、可動部４４の往復揺動によって、
レーザビームが偏向される最大角度を全偏向角（図１参
照）と呼ぶ。また、実際に画像の書き込みに利用される
角度、すなわち走査開始位置へレーザビームが入射する
時点での偏向角から走査終了位置へレーザビームが入射
する時点での偏向角に至る角度を、実効偏向角（図１参
照）と呼ぶ。全偏向角は、例えば１００゜程度である
が、実効偏向角はこれより小さく８０゜程度となる。Here, by the reciprocal swing of the movable part 44,
The maximum angle by which the laser beam is deflected is called the total deflection angle (see FIG. 1). In addition, the angle actually used for writing an image, that is, the angle from the deflection angle when the laser beam is incident on the scan start position to the deflection angle when the laser beam is incident on the scan end position is the effective deflection. It is called a corner (see FIG. 1). The total deflection angle is, for example, about 100 °, but the effective deflection angle is smaller than this and is about 80 °.
【００３８】結像レンズ１２は、１枚玉のプラスチック
レンズからなり、偏向器１０による偏向作用を受けたレ
ーザビームを感光ドラム３上に結像させ、更に感光ドラ
ム３上にてレーザビームによる走査線が略等速で主走査
方向に移動するようにＦ・ａｒｃｓｉｎθ特性を有して
いる。ところで一般の結像レンズでは、光線のレンズへ
の入射角がθの時、像面上での結像する位置ｒについ
て、ｒ＝Ｆ・ｔａｎθ（Ｆは結像レンズの焦点距離）と
なる関係がある。しかし、本実施例のように、正弦揺動
する偏向器１０により反射されるレーザビームは結像レ
ンズ１２への入射角が、時間と共に三角関数的に変化す
る。従って、一般の結像レンズを用いると共に一定時間
間隔で半導体レーザ４をＯＮすることにより間欠的にレ
ーザビームを出射させて、そのビームスポット列を感光
ドラム３上に結像させると、それらビームスポット列の
間隔は等間隔とはならなくなる。よって、本実施例のよ
うに正弦揺動する偏向器１０を用いる光走査装置１にお
いては、上述のような現象を避けるために、結像レンズ
１２として、ｒ＝Ｆ・ａｒｃｓｉｎθなる特性を有する
ものが用いられる。このような結像レンズ１２をＦアー
クサインθレンズと称する。The image forming lens 12 is formed of a single plastic lens, forms an image on the photosensitive drum 3 with the laser beam deflected by the deflector 10, and scans the photosensitive drum 3 with the laser beam. It has the F · arcsin θ characteristic so that the line moves in the main scanning direction at a substantially constant speed. By the way, in a general imaging lens, when the incident angle of the light ray on the lens is θ, the relationship r = F · tan θ (F is the focal length of the imaging lens) for the position r at which an image is formed on the image plane. There is. However, as in this embodiment, the incident angle of the laser beam reflected by the sinusoidally-deflecting deflector 10 on the imaging lens 12 changes trigonometrically with time. Therefore, when a general imaging lens is used and the semiconductor laser 4 is turned on at regular time intervals to intermittently emit a laser beam and the beam spot array is imaged on the photosensitive drum 3, those beam spots are formed. The columns are no longer evenly spaced. Therefore, in the optical scanning device 1 using the sinusoidally deflecting deflector 10 as in the present embodiment, in order to avoid the above-mentioned phenomenon, the imaging lens 12 has a characteristic of r = F · arcsin θ. Is used. Such an imaging lens 12 is called an F arc sine θ lens.
【００３９】そして、結像レンズ１２より出射されたレ
ーザビームは、感光ドラム３上への照射を妨げない領域
内でかつ往路の走査開始側に設けられた第１の導光ミラ
ー１３にて光路を折り返されて、筐体２の一部分として
形成されている第１のナイフエッジ２０を通過して第１
のビーム検出器１４に導かれる。また、感光ドラム３上
への照射を妨げない領域内でかつ復路の走査開始側には
第２の導光ミラー１５が設けられており、結像レンズ１
２より出射され、往路の走査終了位置を掃引されたレー
ザビームは第２の導光ミラー１５によって光路を折り返
されて、筐体２の一部として形成されている第２のナイ
フエッジ２１を通過して第２のビーム検出器１６に導か
れる。Then, the laser beam emitted from the imaging lens 12 passes through the first light guide mirror 13 provided on the forward scanning start side in the area where the irradiation onto the photosensitive drum 3 is not hindered. Is folded back and passed through a first knife edge 20 formed as part of the housing 2 to
Is guided to the beam detector 14. Further, a second light guide mirror 15 is provided in the area where the irradiation onto the photosensitive drum 3 is not hindered and on the scanning start side of the backward path, and the imaging lens 1
The laser beam emitted from the laser beam 2 and swept at the scanning end position on the outward path is folded back by the second light guide mirror 15 and passes through the second knife edge 21 formed as a part of the housing 2. Then, it is guided to the second beam detector 16.
【００４０】第１のビーム検出器１４および第２のビー
ム検出器１６は、ｐｉｎフォトダイオード等の光電変換
素子からなり、掃引されるレーザビームを検出するもの
である。第１のビーム検出器１４は、往路における画像
情報を半導体レーザ４へ入力するスタートタイミングを
制御するための検出信号を制御ユニット５０に出力し、
第２のビーム検出器１６は、復路における画像情報を半
導体レーザ４へ入力するスタートタイミングを制御する
ための検出信号を制御ユニット５０に出力する。The first beam detector 14 and the second beam detector 16 are composed of photoelectric conversion elements such as pin photodiodes, and detect the swept laser beam. The first beam detector 14 outputs to the control unit 50 a detection signal for controlling the start timing of inputting the image information in the forward path to the semiconductor laser 4,
The second beam detector 16 outputs to the control unit 50 a detection signal for controlling the start timing of inputting the image information on the return path to the semiconductor laser 4.
【００４１】また、第１のビーム検出器１４および第２
のビーム検出器１６は、半導体レーザ４と同一の一枚の
基板１７平面上に配設されている。このため、第１のビ
ーム検出器１４および第２のビーム検出器１６と半導体
レーザ４を駆動するための駆動回路との間の電気信号の
経路を短くすることができるので、回路系が周囲電気ノ
イズによって誤動作を起こす可能性を低くすることがで
きる。さらに、第１のビーム検出器１４および第２のビ
ーム検出器１６と半導体レーザ４とが同一の一枚の基板
１７平面上に配設されており、両者の駆動回路が基板１
７上に共存しているため、基板１７の枚数が低減でき、
基板間を結線するハーネス１８の本数を同時に低減する
こともできるという効果を合わせもっている。In addition, the first beam detector 14 and the second beam detector 14
The beam detector 16 is provided on the same plane of the substrate 17 as the semiconductor laser 4. Therefore, the path of the electric signal between the first beam detector 14 and the second beam detector 16 and the drive circuit for driving the semiconductor laser 4 can be shortened, so that the circuit system can operate in the surrounding electrical environment. It is possible to reduce the possibility of malfunction due to noise. Further, the first beam detector 14 and the second beam detector 16 and the semiconductor laser 4 are arranged on the same plane of the substrate 17, and the drive circuits for both are arranged on the substrate 1.
7, the number of substrates 17 can be reduced,
It also has the effect that the number of harnesses 18 that connect the boards can be simultaneously reduced.
【００４２】基板１７は、ネジにより筐体２に固定され
ており、ハーネス１８伝い、または、直接の外力によ
り、基板１７が力を受けて半導体レーザ４が筐体２から
抜けてしまったり、その位置がずれてしまったりするの
を防ぐという効果を持っている。The substrate 17 is fixed to the housing 2 by screws, and the semiconductor laser 4 is pulled out of the housing 2 by the force of the substrate 17 being transmitted by the harness 18 or by a direct external force. It has the effect of preventing misalignment.
【００４３】第１のナイフエッジ２０および第２のナイ
フエッジ２１は筐体２の一部分として設けられている。
なお、従来は、薄い金属を打ち抜き加工した矩形スリッ
ト状の部品を位置調整して筐体２にネジ等で固定して配
設されていた。従って、本実施例のように、第１のナイ
フエッジ２０および第２のナイフエッジ２１を筐体２の
一部分として形成したことにより、部品点数を低減でき
るという効果が得られる。The first knife edge 20 and the second knife edge 21 are provided as a part of the housing 2.
Heretofore, a rectangular slit-shaped component made by punching a thin metal has been position-adjusted and fixed to the housing 2 with a screw or the like. Therefore, by forming the first knife edge 20 and the second knife edge 21 as a part of the housing 2 as in this embodiment, it is possible to reduce the number of parts.
【００４４】また、筐体２は一般に広く用いられている
ガラス繊維入りポリカーボネートにて形成されている。
このため、各構成要素を位置精度よく担持し、振動によ
る歪が小さい。制御ユニット５０は、周知のＣＰＵ５
１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、第１タイマカウンタ５
４、第２タイマカウンタ５５及び入出力ポート５６を備
え、これらがバス５７で接続されたものである。この制
御ユニット５０には、入出力ポート５６を介して、第１
及び第２のビーム検出器１４、１６からの検出信号が入
力可能に接続され、レーザユニット２５に制御信号（出
射信号、停射信号）を出力可能に接続され、偏向器１０
に電流を流すための信号を出力可能に接続されている。The housing 2 is made of glass fiber-containing polycarbonate, which is generally widely used.
Therefore, each component is supported with high positional accuracy, and distortion due to vibration is small. The control unit 50 is the well-known CPU 5
1, ROM 52, RAM 53, first timer counter 5
4, a second timer counter 55 and an input / output port 56, which are connected by a bus 57. The control unit 50 is connected to the first
And the detection signals from the second beam detectors 14 and 16 are connected so that they can be input, and the laser unit 25 is connected so that control signals (emission signal and stop signal) can be output.
It is connected so that a signal for passing an electric current can be output.
【００４５】次に、上記構成を備えた光走査装置１の動
作について説明する。レーザユニット２５の半導体レー
ザ４は画像信号に基づいて点滅してレーザビームを発し
ており、このレーザビームはコリメータレンズ５によっ
て平行ビームにされたのち、鏡筒７の開口により整形作
用を受けて出射される。レーザビームは、偏向器１０の
光偏向素子９に形成されている反射鏡４５に入射され
る。光偏向素子９の可動部４４は駆動部１１によって正
弦的に揺動しているため、反射鏡４５にて反射されるレ
ーザビームは正弦的に往復偏向作用を受ける。光偏向素
子９により偏向作用を受けたレーザビームは、さらに結
像レンズ１２としてのＦアークサインθレンズによって
感光ドラム３上に結像されるべく収束作用を受ける。ま
た、同時に、光偏向素子９により偏向されたレーザビー
ムが感光ドラム３上を等速度にて走査されるような光路
屈折作用を受ける。Next, the operation of the optical scanning device 1 having the above structure will be described. The semiconductor laser 4 of the laser unit 25 blinks based on an image signal to emit a laser beam. The laser beam is collimated by the collimator lens 5 and then shaped by the opening of the lens barrel 7 and emitted. To be done. The laser beam is incident on the reflecting mirror 45 formed on the light deflection element 9 of the deflector 10. Since the movable portion 44 of the light deflecting element 9 is sinusoidally swung by the driving portion 11, the laser beam reflected by the reflecting mirror 45 is sinusoidally reciprocally deflected. The laser beam deflected by the light deflection element 9 is further converged by the F arc sine θ lens as the imaging lens 12 so as to be imaged on the photosensitive drum 3. At the same time, the laser beam deflected by the optical deflector 9 is subjected to an optical path refracting action such that the photosensitive drum 3 is scanned at a constant speed.
【００４６】結像レンズ１２により収束作用を受けたレ
ーザビームは、オリカエシミラー群１９により光路を折
り畳まれ、筐体２の一部位である窓２３を経て感光ドラ
ム３上に結像し、順次等速走査される。また、発光され
たレーザビームは画像走査範囲（実効偏向角）外にて導
光ミラー１３により屈折され、第１のビーム検出器１４
に導かれる。The laser beam converged by the image forming lens 12 has its optical path folded by the Orikaesi mirror group 19, forms an image on the photosensitive drum 3 through the window 23 which is a part of the housing 2, and is sequentially formed. It is scanned at a constant speed. Further, the emitted laser beam is refracted by the light guide mirror 13 outside the image scanning range (effective deflection angle), and the first beam detector 14
It is led to.
【００４７】ここで、光走査装置１の電源を入れたとき
即ち初期状態においては、偏向器１０の光偏向素子９の
反射鏡４５は、レーザビームが出射されているとすれば
該レーザビームが全偏向角の最も往路よりの位置（図１
にて左端の位置）を照射するように位置決めされてい
る。Here, when the power of the optical scanning device 1 is turned on, that is, in the initial state, the reflecting mirror 45 of the optical deflecting element 9 of the deflector 10 emits a laser beam if the laser beam is emitted. Position of most deflection angles from the forward path (Fig. 1
Is positioned so as to irradiate the left end position).
【００４８】光走査装置１の作動が開始されると、制御
ユニット５０は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プロ
グラムに従って往復走査処理を開始する。この往復走査
処理について図３〜図５に基づいて説明する。尚、図３
は往復走査処理のフローチャート、図４は往復走査処理
のタイムチャート、図５は往復走査処理時の光走査装置
の概略説明図である。When the operation of the optical scanning device 1 is started, the control unit 50 starts the reciprocal scanning process according to the control program stored in the ROM 52. This reciprocal scanning process will be described with reference to FIGS. FIG.
Is a flowchart of the reciprocal scanning process, FIG. 4 is a time chart of the reciprocal scanning process, and FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the optical scanning device during the reciprocal scanning process.
【００４９】制御ユニット５０は、まず、レーザユニッ
ト２５に出射信号を出力し、偏向器１０の光偏向素子９
のコイルパターン４６に電流を流す（ステップ（以下
「Ｓ」という）１０）。すると、レーザユニット２５
は、レーザビームを光偏向素子９の反射鏡４５に出射す
る。また、光偏向素子９の反射鏡４５の鏡面即ち偏向面
は、正弦揺動を開始する。尚、レーザユニット２５は、
出射信号が入力されると次に停射信号が入力されるまで
レーザビームを出射し続ける。The control unit 50 first outputs an emission signal to the laser unit 25, and the optical deflection element 9 of the deflector 10 is outputted.
An electric current is passed through the coil pattern 46 (step (hereinafter referred to as "S") 10). Then, the laser unit 25
Emits the laser beam to the reflecting mirror 45 of the light deflection element 9. Further, the mirror surface of the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9, that is, the deflecting surface starts sinusoidal oscillation. The laser unit 25 is
When the emission signal is input, the laser beam is continuously emitted until the next stop signal is input.
【００５０】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、レーザビームは全偏向角の最も往路
よりの位置から往路進行方向（図５参照）に進み第１の
導光ミラー１３に至る。このとき、第１のビーム検出器
１４は検出信号（１Ａ信号）を制御ユニット５０に出力
する。制御ユニット５０は、この１Ａ信号を受けると、
その時点から同期時間Ｔ１（予め設定された時間）のカ
ウントダウンを第１タイマカウンタ５４により開始し、
同時に、レーザユニット２５に停射信号を出力する（Ｓ
１１）。すると、レーザユニット２５はレーザビームの
出射を停止する。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9 sine-oscillates, the laser beam advances from the position farthest from the forward path of all the deflection angles in the forward path (see FIG. 5) and the first light guide mirror 13 Leading to. At this time, the first beam detector 14 outputs a detection signal (1A signal) to the control unit 50. When the control unit 50 receives this 1A signal,
From that time point, the first timer counter 54 starts counting down the synchronization time T1 (preset time),
At the same time, a stop signal is output to the laser unit 25 (S
11). Then, the laser unit 25 stops emitting the laser beam.
【００５１】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射さ
れているとすれば該レーザビームが感光ドラム３を照射
する角度に達する。制御ユニット５０は、上記同期時間
Ｔ１が経過した時点で、レーザユニット２５に出射信号
と共に往路における画像情報を出力し、且つ、第１タイ
マカウンタ５４に走査時間Ｔ２（予め設定された時間）
をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始す
る（Ｓ１２）。この同期時間Ｔ１が経過した時点が、往
路の走査開始位置ＳF に対応する。また、制御ユニット
５０は、予め設定された走査時間Ｔ２が経過するまで、
レーザユニット２５に画像情報を出力し続ける。これに
より、レーザユニット２５からは画像情報に基づいて点
滅するレーザビームが出射される。また、画像情報によ
るレーザビームを受けた感光ドラム３は、公知の電子写
真プロセス等により顕像化された後、普通紙または特殊
紙より成る転写材上に周知の転写機構及び定着機構によ
り転写・定着されハードコピーとして出力される。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9 sine-oscillates, if the laser beam is emitted, the reflecting mirror 45 reaches the angle at which the laser beam irradiates the photosensitive drum 3. The control unit 50 outputs the image information in the forward path together with the emission signal to the laser unit 25 when the synchronization time T1 has elapsed, and the scanning time T2 (preset time) to the first timer counter 54.
Is set and the countdown of the scanning time T2 is started (S12). The time when this synchronization time T1 has elapsed corresponds to the forward scan start position S F. In addition, the control unit 50, until the preset scanning time T2 elapses,
The image information is continuously output to the laser unit 25. As a result, a laser beam that blinks based on image information is emitted from the laser unit 25. The photosensitive drum 3 which has received the laser beam based on the image information is visualized by a known electrophotographic process or the like, and then transferred onto a transfer material made of plain paper or special paper by a known transfer mechanism and a fixing mechanism. It is fixed and output as a hard copy.
【００５２】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、レーザビームは往路の走査開始位置
ＳF から往路進行方向に向かって走査する。制御ユニッ
ト５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時
点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット
２５に停射信号を出力すると共に、第１タイマカウンタ
５４に待ち時間Ｔ３（予め設定された時間）をセット
し、該待ち時間Ｔ３のカウントダウンを開始し、同時に
第２タイマカウンタ５５により時間の測定を開始する
（Ｓ１３）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、
往路の走査終了位置ＥF となる。この結果、レーザビー
ムは往路走査し、往路の走査領域を形成したことにな
る。また、待ち時間Ｔ３は、レーザビームが出射されて
いるとすれば該レーザビームが走査領域外で且つ第２の
導光ミラー１５に至る前という条件を満たす時間に設定
されている。この待ち時間Ｔ３は、光偏向素子９の偏向
周波数が経時変化等により変化したとしても、上記条件
を満たすような時間に設定されている。After that, as the reflecting mirror 45 of the optical deflector 9 sine-oscillates, the laser beam scans from the scan start position S F on the outward path in the outward direction. The control unit 50 outputs a stop signal to the laser unit 25 at the time when the countdown of the scanning time T2 is completed, that is, at the time when the scanning time T2 elapses, and the waiting time T3 (preliminarily set to the first timer counter 54). Time) is set, the countdown of the waiting time T3 is started, and at the same time, the second timer counter 55 starts measuring time (S13). The time when the scanning time T2 has passed is
The scanning end position E F on the outward path is reached. As a result, the laser beam scans on the outward path to form an outward scanning area. Further, the waiting time T3 is set to a time that satisfies the condition that, if the laser beam is emitted, the laser beam is outside the scanning area and before reaching the second light guide mirror 15. The waiting time T3 is set to a time that satisfies the above condition even if the deflection frequency of the light deflection element 9 changes due to a change with time or the like.
【００５３】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射さ
れているとすれば往路の走査終了位置ＥF から更に往路
進行方向に向かう角度に達する。制御ユニット５０は、
待ち時間Ｔ３のカウントダウンが終了した時点即ち待ち
時間Ｔ３が経過した時点で、レーザユニット２５に出射
信号を出力する（Ｓ１４）。[0053] After that, as the reflecting mirror 45 of the optical deflecting element 9 is sinusoidal swings, the reflector 45 at an angle toward the further forward travel direction from forward scanning end position E F If the laser beam is emitted Reach The control unit 50
When the countdown of the waiting time T3 is completed, that is, when the waiting time T3 has elapsed, an emission signal is output to the laser unit 25 (S14).
【００５４】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、レーザビームは第２の導光ミラー１
５に至り第２のビーム検出器１６に入射される。する
と、第２のビーム検出器１６は検出信号（２Ａ信号）を
制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、こ
の２Ａ信号を受けると、その時点で第２タイマカウンタ
５５の時間測定を終了し、その測定時間を調整時間Ｔ４
としてＲＡＭ５３に一時記憶し、第２タイマカウンタ５
５をリセットする（Ｓ１５）。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflection element 9 sine-oscillates, the laser beam is emitted from the second light guide mirror 1.
It reaches 5 and is incident on the second beam detector 16. Then, the second beam detector 16 outputs a detection signal (2A signal) to the control unit 50. Upon receiving the 2A signal, the control unit 50 ends the time measurement of the second timer counter 55 at that time and adjusts the measurement time to the adjustment time T4.
Is temporarily stored in the RAM 53 as the second timer counter 5
5 is reset (S15).
【００５５】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、１／２周期に達し、それ以降、復路
進行方向（図５参照）に方向が転換され、その後レーザ
ビームは再び第２の導光ミラー１５に至り第２のビーム
検出器１６に入射される。すると、第２のビーム検出器
１６は検出信号（２Ｂ信号）を制御ユニット５０に出力
する。制御ユニット５０は、この２Ｂ信号を受けると、
レーザユニット２５に停射信号を出力し、ＲＡＭ５３に
記憶した調整時間Ｔ４を第１タイマカウンタ５４にセッ
トし、該調整時間Ｔ４のカウントダウンを開始する（Ｓ
１６）。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflection element 9 sine-oscillates, it reaches 1/2 cycle, and thereafter, the direction is changed to the backward traveling direction (see FIG. 5), and then the laser beam is again changed to the first direction. It reaches the second light guide mirror 15 and is incident on the second beam detector 16. Then, the second beam detector 16 outputs a detection signal (2B signal) to the control unit 50. When the control unit 50 receives this 2B signal,
A stop signal is output to the laser unit 25, the adjustment time T4 stored in the RAM 53 is set in the first timer counter 54, and the countdown of the adjustment time T4 is started (S).
16).
【００５６】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射さ
れているとすれば感光ドラム３へ至る角度に達する。制
御ユニット５０は、調整時間Ｔ４のカウントダウンが終
了した時点即ち調整時間Ｔ４が経過した時点で、レーザ
ユニット２５に出射信号と共に復路における画像情報を
出力し、且つ、第１タイマカウンタ５４に走査時間Ｔ２
をセットし、該走査時間Ｔ２のカウントダウンを開始す
る（Ｓ１７）。尚、調整時間Ｔ４を経過した時点が、復
路の走査開始位置ＳB に対応する。ここで、光偏向素子
９の反射鏡４５の正弦揺動は往路と復路では時間的に対
称な動作であるため、往路の走査終了から往路において
第２の導光ミラー１５に入射されるまでの時間と、復路
において第２の導光ミラー１５に入射されてから復路の
走査開始までの時間を等しく設定すれば、往路の走査終
了位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB は一致する。After that, as the reflecting mirror 45 of the optical deflecting element 9 sine-oscillates, the reflecting mirror 45 reaches an angle reaching the photosensitive drum 3 if a laser beam is emitted. The control unit 50 outputs the image signal in the backward path together with the emission signal to the laser unit 25 at the time when the countdown of the adjustment time T4 is completed, that is, the time when the adjustment time T4 has elapsed, and the scanning time T2 is output to the first timer counter 54.
Is set and the countdown of the scanning time T2 is started (S17). The time when the adjustment time T4 elapses corresponds to the backward scan start position S B. Here, since the sinusoidal oscillation of the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9 is a time-symmetrical operation in the forward and backward paths, from the end of the forward scanning to the incidence on the second light guide mirror 15 in the forward path. If the time is set equal to the time from the incidence on the second light guide mirror 15 in the return path to the start of the scan in the return path, the scan end position E F in the forward path and the scan start position S B in the return path match.
【００５７】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、レーザビームは復路の走査開始位置
ＳB から復路進行方向に向かって走査する。制御ユニッ
ト５０は、走査時間Ｔ２のカウントダウンが終了した時
点即ち走査時間Ｔ２が経過した時点で、レーザユニット
２５に停射信号を出力すると共に、第１タイマカウンタ
５４に待ち時間Ｔ５（予め設定された時間）をセット
し、該待ち時間Ｔ５のカウントダウンを開始する（Ｓ１
８）。尚、この走査時間Ｔ２が経過した時点が、復路の
走査終了位置ＥB となる。この結果、レーザビームは復
路走査し、復路の走査領域を形成したことになる。ま
た、待ち時間Ｔ５は、レーザビームが出射されていると
すれば該レーザビームが走査領域外で且つ第１の導光ミ
ラー１３に至る前という条件を満たす時間に設定されて
いる。この待ち時間Ｔ５は、光偏向素子９の偏向周波数
が経時変化等により変化したとしても、上記条件を満た
すような時間に設定されている。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9 sine-oscillates, the laser beam scans from the scan start position S B on the return path in the traveling direction of the return path. The control unit 50 outputs a stop signal to the laser unit 25 at the time when the countdown of the scanning time T2 ends, that is, at the time when the scanning time T2 elapses, and the waiting time T5 (preset to the first timer counter 54). (Time) is set, and the countdown of the waiting time T5 is started (S1
8). The time when this scanning time T2 has elapsed becomes the scanning end position E B on the return path. As a result, the laser beam scans in the backward path, forming a scanning area in the backward path. Further, the waiting time T5 is set to a time that satisfies the condition that, if the laser beam is emitted, the laser beam is outside the scanning area and before reaching the first light guide mirror 13. The waiting time T5 is set to a time that satisfies the above condition even if the deflection frequency of the optical deflecting element 9 changes due to a change with time or the like.
【００５８】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、反射鏡４５はレーザビームが出射さ
れているとすれば復路の走査終了位置ＥB から更に復路
進行方向に向かう角度に達する。制御ユニット５０は、
待ち時間Ｔ５のカウントダウンが終了した時点即ち待ち
時間Ｔ５が経過した時点で、レーザユニット２５に出射
信号を出力する（Ｓ１９）。After that, as the reflecting mirror 45 of the optical deflecting element 9 sine-oscillates, if the laser beam is emitted from the reflecting mirror 45, the reflecting mirror 45 moves from the scanning end position E B of the backward path to an angle toward the backward path. Reach The control unit 50
When the countdown of the waiting time T5 is completed, that is, when the waiting time T5 has elapsed, an emission signal is output to the laser unit 25 (S19).
【００５９】その後、光偏向素子９の反射鏡４５が正弦
揺動するにつれて、レーザビームは第１の導光ミラー１
３に至り第１のビーム検出器１４に入射される。する
と、第１のビーム検出器１４は検出信号（１Ｂ信号）を
制御ユニット５０に出力する。制御ユニット５０は、こ
の１Ｂ信号を受けたか否かを判断し（Ｓ２０）、１Ｂ信
号を受けていなければ（Ｓ２０でＮＯ）、そのまま待機
し、１Ｂ信号を受けたならば（Ｓ２０でＹＥＳ）、その
後再びＳ１１以下の処理を行う。After that, as the reflecting mirror 45 of the light deflecting element 9 sine-swings, the laser beam is emitted from the first light guide mirror 1.
It reaches 3 and is incident on the first beam detector 14. Then, the first beam detector 14 outputs a detection signal (1B signal) to the control unit 50. The control unit 50 determines whether or not it has received this 1B signal (S20), if it has not received the 1B signal (NO in S20), waits as it is and if it receives the 1B signal (YES in S20), After that, the processing from S11 onward is performed again.
【００６０】尚、同期時間Ｔ１をカウントする時間分解
能を１ドットの印字に要する時間の８分の１とすれば、
往路の走査開始位置ＳF のバラツキは８分の１ドット以
内に抑えられる。これによって、縦方向に複数配列され
る往路の走査開始位置ＳF のずれは肉眼で観察できない
ほど小さくなり、画質が向上する。また、調整時間Ｔ４
を測定する時間分解能を１ドットの印字に要する時間の
８分の１とすれば、往路の走査終了位置ＥF と復路の走
査開始位置ＳB のずれは８分の１以下に抑えられる。こ
れによって、往路の走査終了位置ＥF と復路の走査開始
位置ＳB のずれは肉眼で観察できないほど小さくなり、
画質が向上する。If the time resolution for counting the synchronization time T1 is ⅛ of the time required for printing one dot,
The variation of the forward scanning start position S F can be suppressed within 1/8 dot. As a result, the deviation of the forward scanning start positions S F , which are arrayed in the vertical direction, become so small that they cannot be observed with the naked eye, and the image quality is improved. Also, the adjustment time T4
If 1/8 of the time required for printing one dot time resolution to measure the forward path of displacement of the scanning end position E F and the backward scanning start position S B can be suppressed to less than one-eighth. Thus, the outward displacement of the scanning end position E F and the backward scanning start position S B becomes smaller than can be observed with the naked eye,
Image quality is improved.
【００６１】ところで、図４においては、往路の走査開
始位置ＳF より走査終了位置ＥF までの間、及び、復路
の走査開始位置ＳB より走査終了位置ＥB までの間は、
便宜上、半導体レーザ４が点灯し続けているように示さ
れているが、実際は画像情報に応じて点滅を繰り返して
いるのである。以上の往復走査処理により、偏向周波数
の変動があったとしても、往路の走査終了位置ＥF と復
路の走査開始位置ＳB は常に一致する。また、往路の走
査開始位置ＳF と復路の走査終了位置ＥB は、走査時間
Ｔ２が予め設定された時間であるため、往路の走査終了
位置ＥF と復路の走査開始位置ＳB が一致すれば、必然
的に一致する。このため、偏向周波数の変動があったと
しても、往路の走査領域と復路の走査領域がずれること
がなく、絶えず画質が良好であるという効果が得られ
る。By the way, in FIG. 4, between the scan start position S F of the forward path and the scan end position E F and between the scan start position S B of the return path and the scan end position E B ,
For the sake of convenience, the semiconductor laser 4 is shown to continue to be turned on, but in reality it blinks repeatedly according to the image information. By the above reciprocating scanning process, even if variation in deflection frequency, forward of the scanning end position E F and the backward scanning start position S B is always consistent. Further, the scan start position S F of the forward pass and the scan end position E B of the return pass are the times when the scanning time T2 is set in advance, so that the scan end position E F of the forward pass and the scan start position S B of the return pass match. Inevitably match. Therefore, even if the deflection frequency changes, the forward scan region and the backward scan region do not shift, and the effect that the image quality is constantly good can be obtained.
【００６２】また、第１、第２のビーム検出器１４、１
６は、第１、第２の導光ミラー１３、１５により折り返
されたレーザビームを入射する構成であるため、画像領
域の走査を妨げることのない位置に容易に設置できると
いう効果が得られる。尚、第２タイマカウンタ５５が本
発明の時間測定部に相当し、Ｓ１３における時間測定開
始、Ｓ１４における時間測定終了が本発明の時間測定部
の処理に相当する。また、第１タイマカウンタ５４が本
発明の時間検出部に相当し、Ｓ１６におけるＴ４のカウ
ントダウン開始、Ｓ１７におけるＴ４の経過の検出が本
発明の時間検出部の処理に相当する。 ［比較例］比較例は、往路の走査終了から復路の走査開
始までの時間が一定（不変）に設定されている点を除
き、上記第１実施例と同様の構成である。Further, the first and second beam detectors 14 and 1
Since 6 has a configuration in which the laser beam folded by the first and second light guide mirrors 13 and 15 is incident, an effect that it can be easily installed at a position that does not interfere with scanning of the image region is obtained. The second timer counter 55 corresponds to the time measuring section of the present invention, and the time measurement start in S13 and the time measurement end in S14 correspond to the processing of the time measuring section of the present invention. Further, the first timer counter 54 corresponds to the time detection unit of the present invention, and the countdown start of T4 in S16 and the detection of the elapse of T4 in S17 correspond to the processing of the time detection unit of the present invention. Comparative Example The comparative example has the same configuration as that of the first embodiment except that the time from the end of the forward scan to the start of the backward scan is set to be constant (invariant).
【００６３】光偏向素子９は、上述した特公昭６０−５
７０５２号公報にも記載されている通り、単結晶水晶基
板をエッチングプロセスとフォトリソグラフィープロセ
スにより加工したものからなる。この光偏向素子９の偏
向周波数に経時変化や環境変化による変化が生じると、
走査速度が変化し、結果的に走査開始位置及び走査終了
位置のずれとして表れてしまう。片方向のみの走査にお
いては、このずれによって画像情報が書き込まれる絶対
位置がずれるという問題が生じるものの、環境による変
化等のわずかなずれであれば画質が悪化することはな
い。しかし、往復走査を行う場合は、往路での走査終了
位置ＥF と復路での走査開始位置ＳB がそれぞれ逆方向
にずれるため、往路での走査開始位置ＳF と復路での走
査終了位置ＥB もそれぞれ逆方向にずれ、往路と復路の
走査領域が左右にずれるという状態となり、わずかなば
らつきにおいても画質は著しく悪化する。The light deflection element 9 is the above-mentioned Japanese Examined Patent Publication No. 60-5.
As described in Japanese Patent No. 7052, it is composed of a single crystal quartz substrate processed by an etching process and a photolithography process. When the deflection frequency of the light deflection element 9 changes with time or changes in the environment,
The scanning speed changes, and as a result, it appears as a deviation between the scanning start position and the scanning end position. In scanning in only one direction, although the problem that the absolute position where the image information is written is displaced due to this displacement, the image quality does not deteriorate if it is a slight displacement such as a change due to the environment. However, when reciprocal scanning is performed, the scan end position E F on the outward path and the scan start position S B on the return path deviate in opposite directions, so the scan start position S F on the outward path and the scan end position E on the return path E B also shifts in the opposite direction, and the forward and backward scan areas are shifted to the left and right, and even a slight variation significantly deteriorates the image quality.
【００６４】数値例及び図６に基づいてこれを具体的に
説明する。図６は比較例において偏向周波数の変動が画
質に与える影響を表す説明図である。光偏向素子９の偏
向周波数の設計値が８００Ｈｚであり、初期における走
査領域を２１０ｍｍ（Ａ４サイズの紙面に相当）とした
とき、偏向周波数８００Ｈｚにて走査開始位置から走査
終了位置へ解像度３００ｄｐｉにて画像情報を書き込み
するような設計値にて半導体レーザ４を一定クロックに
従って変調すると仮定する。This will be specifically described based on a numerical example and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the influence of the variation of the deflection frequency on the image quality in the comparative example. When the design value of the deflection frequency of the optical deflector 9 is 800 Hz and the scanning area in the initial stage is 210 mm (corresponding to a sheet of A4 size), the deflection frequency is 800 Hz and the resolution is 300 dpi from the scanning start position to the scanning end position. It is assumed that the semiconductor laser 4 is modulated according to a constant clock with a design value for writing image information.
【００６５】このとき、光偏向素子９に固有の偏向周波
数が８００Ｈｚと比較してわずかに０．０２％小さくな
る方向に変化すれば、往路の走査終了位置ＥF は図６の
紙面左方向に４０μｍ程度ずれ、復路の走査開始位置Ｓ
B は逆に紙面右方向に４０μｍ程度ずれる。したがっ
て、計８０μｍのずれが生じることになり、これは解像
度３００ｄｐｉにおいては１ｄｏｔ分の大きさに相当す
る。このため、往路の走査終了位置ＥF に印字されたド
ット３５と、復路の走査開始位置ＳB に印字されたドッ
ト３４は、図６の円内に部分拡大して示したようにジグ
ザグとなり、縦方向にきれいな直線を形成することがで
きない。このように、往路の走査終了位置ＥF と復路の
走査開始位置ＳB が１ｄｏｔずれるということは、往路
の走査領域と復路の走査領域が１ｄｏｔずれることにな
り、画質が悪化することを意味する。以上のように、比
較例において往復走査をおこなった場合では、偏向周波
数のわずかな変動で画質の悪化が生じることがわかる。[0065] In this case, if changes slightly 0.02% decreases direction compared to 800Hz unique deflection frequency to the light deflecting element 9, the forward scan end position E F in the left side of the page in FIG. 6 Scanning start position S on the return path with a deviation of about 40 μm
On the contrary, B is shifted about 40 μm to the right of the paper. Therefore, a total shift of 80 μm occurs, which corresponds to a size of 1 dot at a resolution of 300 dpi. Therefore, a dot 35 printed on the outward scanning end position E F, backward dots 34 printed on the scanning start position S B becomes a zigzag as shown in partially enlarged in the circle of FIG. 6, It is not possible to form a clean straight line in the vertical direction. Thus, the fact that the forward scan end position E F and the backward scanning start position S B deviates 1dot means that the forward scanning region and the backward scanning region will be shifted 1dot, the image quality is degraded . As described above, when the reciprocal scanning is performed in the comparative example, it is understood that the image quality is deteriorated by a slight variation in the deflection frequency.
【００６６】これに対して、第１実施例は、上記比較例
のように往路の走査終了から復路の走査開始までの時間
を一定にするのではなく、往路における走査終了時から
往路における第２の検出器１６の検出信号を受けるまで
の時間を測定し、これを調整時間Ｔ４とし、復路におけ
る第２の検出器１６の検出信号（２Ｂ信号）を受けてか
ら調整時間Ｔ４を経過した時点で、復路の走査を開始す
るようにしたため、往路と復路の走査領域がずれること
がなくなり、画質が向上したものである。 ［第２実施例］図７は第２実施例の光走査装置の概略説
明図である。On the other hand, in the first embodiment, the time from the end of the forward scan to the start of the backward scan is not made constant as in the comparative example, but rather the time from the end of the forward scan to the second forward scan. The time until the detection signal of the detector 16 is received is set as the adjustment time T4, and when the adjustment time T4 elapses after the detection signal (2B signal) of the second detector 16 on the return path is received. Since the backward scan is started, the forward and backward scan areas do not shift and the image quality is improved. [Second Embodiment] FIG. 7 is a schematic explanatory view of an optical scanning device of the second embodiment.
【００６７】第２実施例の光走査装置は、第１実施例の
第２のビーム検出器１６を設けず、第２の導光ミラー１
５で反射されたレーザビームを第３の導光ミラー２６を
用いて第１のビーム検出器１４に導く構造としたもので
あり、その他の構成は第１実施例と同様である。この第
２実施例によれば、第１のビーム検出器１４からの信号
を用いて、往路だけでなく復路の走査開始位置の制御を
行うことができる。従って、第１実施例の効果に加え
て、更に装置構成が簡素化され部品点数が削減でき、こ
れに付随する電気回路も簡略化できるという効果が得ら
れる。The optical scanning device of the second embodiment does not include the second beam detector 16 of the first embodiment, but the second light guide mirror 1 is provided.
The laser beam reflected by the laser beam No. 5 is guided to the first beam detector 14 by using the third light guide mirror 26, and other configurations are the same as those in the first embodiment. According to the second embodiment, the signal from the first beam detector 14 can be used to control the scanning start position not only in the forward path but also in the backward path. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to further simplify the device configuration, reduce the number of parts, and simplify the electric circuit associated therewith.
【００６８】尚、第２の導光ミラー１５で反射されたレ
ーザビームを、第３の導光ミラー２６を用いることな
く、直接第１のビーム検出器１４に導く構造としてもよ
い。 ［上記実施例の変形例］上記各実施例にて示したような
光偏向素子９とバイアス磁界を与えるための駆動部１１
としての永久磁石とからなる正弦揺動共振型偏向器のみ
でなく、たとえば、永久磁石の代わりの駆動部として積
層圧電素子と機械的変倍てこ機構を用いた正弦揺動共振
型偏向器や、電磁駆動型のガルバノミラーのうち、レー
ザビームを偏向する偏向手段の機械共振点にて偏向に作
用する素子が正弦的に揺動するような型のものであれ
ば、いずれのものでもその偏向周波数が個体間でばらつ
いたり、または、環境変動による偏向周波数の変化とい
う共通の問題点を持ち得るため、上述した上記各実施例
の主旨に添う構成をとることが可能となり、それにより
得られる効果は上記各実施例と同様に大きいものであ
る。The laser beam reflected by the second light guide mirror 15 may be directly guided to the first beam detector 14 without using the third light guide mirror 26. [Modifications of the Embodiments] The optical deflector 9 and the drive unit 11 for applying the bias magnetic field as shown in the above embodiments.
Not only the sinusoidal oscillation resonance type deflector consisting of a permanent magnet as, but also a sinusoidal oscillation resonance type deflector using a laminated piezoelectric element and a mechanical variable lever mechanism as a drive section instead of the permanent magnet, Of the electromagnetically driven galvano-mirrors, any of them can be used as long as it is a type in which the element acting on the deflection at the mechanical resonance point of the deflection means for deflecting the laser beam swings sinusoidally. May have a common problem of variation among individuals, or a change in deflection frequency due to environmental changes, so that it is possible to adopt a configuration that conforms to the gist of each of the above-described embodiments, and the effect obtained by that is It is as large as each of the above embodiments.
【００６９】また、上記各実施例において、往路の走査
終了時から２Ａ信号を検出した時までの時間を測定しこ
の時間をＴ４として記憶する（つまりＴ４の値を更新す
る）処理は、往復走査毎に行ってもよいが、偏向周波数
は１回の往復走査毎に大きく変動するおそれは少ないた
め、往復走査を所定数繰り返した後（例えば１頁に相当
する往復走査の後）に行ってもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the process of measuring the time from the end of the forward scan to the time when the 2A signal is detected and storing this time as T4 (that is, updating the value of T4) is a reciprocal scan. Although it may be performed every time, since the deflection frequency is unlikely to largely change for each reciprocal scan, even if the reciprocal scan is repeated a predetermined number of times (for example, after the reciprocal scan corresponding to one page). Good.
【図１】 第１実施例の光走査装置の概略説明図であ
る。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an optical scanning device according to a first embodiment.
【図２】 第１実施例の光偏向素子の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a light deflecting element of the first embodiment.
【図３】 往復走査処理のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of reciprocal scanning processing.
【図４】 往復走査処理のタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart of reciprocal scanning processing.
【図５】 往復走査処理時の光走査装置の概略説明図で
ある。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of an optical scanning device during a reciprocal scanning process.
【図６】 比較例において偏向周波数の変動が画質に与
える影響を表す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the influence of the variation of the deflection frequency on the image quality in the comparative example.
【図７】 第２実施例の光走査装置の概略説明図であ
る。FIG. 7 is a schematic explanatory view of an optical scanning device of a second embodiment.
【図８】 ポリゴンミラーを用いた従来の光走査装置の
概略説明図である。FIG. 8 is a schematic explanatory view of a conventional optical scanning device using a polygon mirror.
【図９】 光偏向素子の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a light deflection element.
１・・・光走査装置、 ２・・・筐体、３・
・・感光ドラム、 ４・・・半導体レーザ、
５・・・コリメータレンズ、 ９・・・光偏向素
子、１０・・・偏向器、 １１・・・駆動
部、１２・・・結像レンズ、 １３・・・第１
の導光ミラー、１４・・・第１のビーム検出器、 １５
・・・第２の導光ミラー、１６・・・第２のビーム検出
器、 １７・・・基板、１９・・・オリカエシミラー
群、 ２５・・・レーザユニット、４１・・・フレー
ム、 ４２、４３・・・バネ部、４４・・・
可動部、 ４５・・・反射鏡、４６・・・
コイルパターン、 ５０・・・制御ユニット、1 ... Optical scanning device, 2 ... Housing, 3 ...
..Photosensitive drums, 4 ... Semiconductor lasers,
5 ... Collimator lens, 9 ... Optical deflection element, 10 ... Deflector, 11 ... Driving unit, 12 ... Imaging lens, 13 ... First
Light guide mirror, 14 ... First beam detector, 15
・ ・ ・ Second light guide mirror, 16 ・ ・ ・ Second beam detector, 17 ・ ・ ・ Substrate, 19 ・ ・ ・ Orikaishi mirror group, 25 ・ ・ ・ Laser unit, 41 ・ ・ ・ Frame, 42 , 43 ... Spring part, 44 ...
Moving part, 45 ... Reflecting mirror, 46 ...
Coil pattern, 50 ... Control unit,
Claims (6)
と、 偏向面が正弦揺動することにより前記光ビームを偏向さ
せる光偏向手段と、 前記光偏向手段により偏向された光ビームが被走査媒体
上を往復走査するように前記光ビーム出射手段を制御す
る出射制御手段とを備えた光走査装置において、 前記出射制御手段は、 前記光ビームが前記被走査媒体上を復路走査するときの
走査開始位置及び走査終了位置が、前記光ビームが前記
被走査媒体上を往路走査したときの走査終了始位置及び
走査開始位置と各々一致するように、前記光ビーム出射
手段を制御することを特徴とする光走査装置。1. A light beam emitting means for emitting a light beam, a light deflecting means for deflecting the light beam by causing a deflection surface to sine-oscillate, and a light beam deflected by the light deflecting means for a medium to be scanned. In an optical scanning device including an emission control unit that controls the light beam emission unit so as to reciprocally scan above, the emission control unit may start scanning when the light beam scans the medium to be scanned in a backward path. The light beam emitting means is controlled so that the position and the scan end position respectively match the scan end start position and the scan start position when the light beam scans the scanned medium in the forward path. Optical scanning device.
でが所定時間となるように前記光ビーム出射手段を制御
すると共に、前記光ビームが前記被走査媒体上を復路走
査するときの走査開始位置が前記光ビームが前記被走査
媒体上を往路走査したときの走査終了位置と一致するよ
うに前記光ビーム出射手段を制御することを特徴とする
請求項１記載の光走査装置。2. The emission control means controls the light beam emission means so that a predetermined time is taken from the start of scanning to the end of scanning in both the forward and backward paths, and the light beam is directed onto the medium to be scanned. 2. The light beam emitting means is controlled so that the scanning start position when the backward scanning is performed on the medium coincides with the scanning end position when the light beam scans the scanned medium forward. Optical scanning device.
対応する走査終了角度から、該走査終了角度よりも往路
進行方向側の所定位置に対応する所定角度まで変化した
ときの時間を測定する時間測定部と、 復路において前記光偏向手段の偏向面が前記所定角度に
達した後、前記時間測定部により測定された時間が経過
したことを検出する時間検出部とを備えたことを特徴と
する請求項２記載の光走査装置。3. The emission control means includes a predetermined angle corresponding to a predetermined position on the forward travel direction side of the scan end angle from the scan end angle at which the deflection surface of the light deflection means corresponds to the scan end position in the forward path. Time measuring unit for measuring the time when the time changes to, and time detection for detecting that the time measured by the time measuring unit has elapsed after the deflection surface of the light deflecting means has reached the predetermined angle in the return path. The optical scanning device according to claim 2, further comprising:
側の所定位置に光ビームが達したことを検出する光ビー
ム検出手段を備え、 前記出射制御手段の前記時間測定部は、光ビームが往路
の走査終了位置に達した時から前記光ビーム検出手段の
検出信号を入力する時までの時間を測定し、前記時間検
出部は、復路において前記光ビーム検出手段の検出信号
を入力した時から前記時間測定部が測定した時間が経過
した時点を検出することを特徴とする請求項３記載の光
走査装置。4. A light beam detection means for detecting that the light beam has reached a predetermined position on the forward travel direction side of the forward scan end position, wherein the time measuring section of the emission control means is configured to The time from the time when the scanning end position of the forward path is reached to the time when the detection signal of the light beam detection means is input is measured, and the time detection unit detects the time when the detection signal of the light beam detection means is input in the return path. The optical scanning device according to claim 3, wherein a time when the time measured by the time measuring unit has elapsed is detected.
と反対側の所定位置に光ビームが達したことを検出する
往路開始用検出手段を備え、 前記出射制御手段は、往路において前記往路開始用検出
手段の検出信号を入力してから所定タイミングで前記光
ビーム出射手段に光ビームを出射させて往路の走査を開
始させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の光走査装置。5. A forward path start detecting means for detecting that the light beam has reached a predetermined position on the opposite side of the forward path scanning direction from the forward path scanning start position, and the emission control means in the forward path starts the forward path start. 5. The optical scanning according to claim 1, wherein a light beam is emitted from the light beam emitting means at a predetermined timing after the detection signal of the use detecting means is input to start the forward scanning. apparatus.
検出手段は同一の検出器であることを特徴とする請求項
５記載の光走査装置。6. The optical scanning device according to claim 5, wherein the light beam detection means and the forward path start detection means are the same detector.
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