JPH1090616A - マルチビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチビーム走査装置において、記録画質に影
響の大きい走査線ピッチを精度良く検出する。 【解決手段】個別に発光制御される複数の発光源を有す
る光源装置１からの複数の光ビームを同一の偏向手段３
により偏向させ、同一の走査結像光学系４により被走査
面５に複数の光スポットとして集光させ、複数の光スポ
ットにより被走査面を同時走査するマルチビーム走査装
置であって、被走査面上において隣接する光スポットの
副走査方向の間隔を走査線ピッチとして検出する走査線
ピッチ検出手段６，７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマルチビーム走査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】個別に発光制御される複数の発光源を有
する光源装置からの複数の光ビームを同一の偏向手段に
より偏向させ、同一の走査結像光学系により被走査面に
複数の光スポットとして集光させ、上記複数の光スポッ
トにより被走査面を同時走査するマルチビーム走査装置
が提案されている（特開昭５６−４２２４８号公報）。

【０００３】マルチビーム走査装置において良好な走査
を実現するには、同時走査される隣接走査線間の距離、
即ち走査線ピッチが精度良く設定される必要がある。走
査ピッチに狂いがあると、走査により書き込まれる画像
の濃度が副走査方向に周期的に変動する濃度むらを生
じ、記録画像の像質を劣化させる。

【０００４】走査線ピッチは、例えば、マルチビーム走
査装置を組み込んだ画像形成装置の出荷時に適正なピッ
チに調整する必要があるし、出荷された後においても、
画像形成装置の機械的振動等により経時的に変化する可
能性があり、そのように走査線ピッチに狂いを生じた場
合には、随時の設定調整が必要となる。

【０００５】また、近来、走査線ピッチを変更すること
により、記録密度の切り換えを行なうことも意図されて
おり、このような場合には、記録密度の切り換えに応じ
て走査線ピッチを精度良く設定しなおす必要がある。

【０００６】走査線ピッチを調整するにせよ設定するに
せよ、これを正確に行なうには、走査線ピッチの正確な
検出が必要である。走査線ピッチを検出する方法は、例
えば、特開平７−７２３９９号公報に記載された方法
等、種々の方法が知られているが、精度や能率の面で問
題なしとしない。

【０００７】また、走査線ピッチの調整・制御に関して
は、特開昭６１−２４５１７４号公報や、Ｔｈｅ ９ｔ
ｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｇｒｅｓｓ
ｏｎａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｎｏｎ−ｉｎｐａｃｔ
ｐｒｉｎｔｉｎｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／Ｊａ
ｐａｎ ｈａｒｄｃｏｐｙ ７９３ Ｐ２２２に掲載の
論文：Ｄｕａｌ ｂｅａｍ ｄｉｏｄｅ ｌａｓｅｒ
ｓｃａｎｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｓ
ｐｅｅｄ ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ ｐｒｉｎｔｅｒ等に
記載された方法が知られているが、精度等に関して種々
の問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、走査線ピ
ッチ検出手段を持つ新規なマルチビーム走査装置の実現
を課題とする。

【０００９】この発明はまた、走査線ピッチ検出手段と
ピッチ調整手段とを有するマルチビーム走査装置の実現
を課題とする。

【００１０】この発明はさらに、走査線ピッチ検出手段
とピッチ調整手段とピッチ調整制御手段とを有するマル
チビーム走査装置の実現を課題とする。

【００１１】また、この発明は、専用の同期光検出手段
を用いること無く同期検知信号を得られるようにするこ
とによりマルチビーム走査装置のコンパクト化を実現す
ることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明のマルチビーム
走査装置は「個別に発光制御される複数の発光源を有す
る光源装置からの複数の光ビームを同一の偏向手段によ
り偏向させ、同一の走査結像光学系により被走査面に複
数の光スポットとして集光させ、上記複数の光スポット
により被走査面を同時走査するマルチビーム走査装置」
である。

【００１３】「光源装置」としては、複数の半導体レー
ザ発光源をモノリシックにアレイ配列させた半導体レー
ザアレイや、後述する２個の半導体レーザを組み合わせ
たものを有効に利用できる。

【００１４】「同一の偏向手段」は、光源装置から放射
される複数の光ビームを一括して偏向させる。この偏向
手段としては、ポリゴンミラーや、回転単面鏡、回転２
面鏡を用いるもの等を利用できる。

【００１５】「同一の走査結像光学系」は、一括して偏
向された複数の光ビームを被走査面上に複数の光スポッ
トとして集光させる。このような走査結像光学系として
は、ｆθレンズを始め、ｆθレンズと像面湾曲補正用あ
るいは面倒れ補正用の長尺レンズ（シリンダレンズやト
ロイダルレンズあるいは特殊な面形状の特殊トロイダル
レンズ等）の組合せとして実現できる。また、光源装置
から偏向手段に向かう複数の光ビームを偏向手段の偏向
反射面位置に「線像」として結像させ、走査結像光学系
をアナモフィックに構成して、偏向反射面位置と被走査
面位置とを副走査方向において共役な関係としてもよ
い。

【００１６】マルチビーム走査装置の光学系には、光学
系のレイアウトに応じて、光ビームの光路を屈曲させる
「光路屈曲用のミラー」を適宜に配備することができ
る。要するに光源装置を除く光学系の構成としては、従
来から知られたシングルビーム走査装置の光学系に類似
のものを適宜利用できる。なお、被走査面位置には通
常、光導電性の感光体の感光面が配備されるので、光ス
ポットは実態的には感光体の感光面を走査することにな
る。

【００１７】ここで、以下の説明のために「主走査方
向」および「副走査方向」の意味に就き説明する。周知
の如く、「主走査方向」は、被走査面上において光スポ
ットが走査を行なう方向であり、副走査方向は光スポッ
トの走査に相対的に感光体の感光面が移動する方向であ
る。この明細書においては、これらの方向をさらに一般
化する。即ち、偏向手段により理想的に偏向された光ビ
ームを考え、この光ビームに直交する任意の平面内で光
ビームの移動により走査される方向を、一般的に主走査
方向とよび、上記面内で、被走査面上の副走査方向と平
行的に対応する方向を一般的に副走査方向と称する。

【００１８】また、光源装置の発光源から偏向手段に至
る光路上においても上記主走査方向に対応する方向を
「主走査方向」と呼び、上記副走査方向と対応する方向
を「副走査方向」と称する。上述の「線像」は主走査方
向に長く結像する。

【００１９】請求項１記載のマルチビーム走査装置は
「被走査面上において隣接する光スポットの副走査方向
の間隔を走査線ピッチとして検出する走査線ピッチ検出
手段」を有する。「走査線ピッチ検出手段」は、光ビー
ム検出部と、制御部とによって構成することができる
（請求項２）。「光ビーム検出部」は、被走査面と等価
な検出領域（走査結像光学系の作用により、被走査面上
に於けると同様に複数の光スポットが集光形成される）
に、長手方向を副走査方向に対応させて設けられた「細
帯状の第１の光センサ」と、検出領域における走査方向
下流側に、第１の光センサに対して長手方向を所定角傾
けて設けられた「細帯状の第２の光センサ」とを有す
る。

【００２０】「細帯状の光センサ」は、細幅の長い受光
部を有する光センサで、第１の光センサはその長手方向
を副走査方向に平行させて配備され、第２の光センサ
は、その長さ方向を副走査方向から傾けることにより、
第１の光センサと所定の角をなすようにする。光センサ
としては、他にＣＣＤリニアセンサを用いることも可能
である。

【００２１】「制御部」は、第１および第２の光センサ
から出力される光ビーム検出信号に基づき、各光スポッ
トが第１および第２の光センサ間の距離を通過する通過
時間を検出し、第２の光センサの第１の光センサに対す
る傾き角と、上記検出された通過時間とに基づき、隣合
った２つの光スポットの副走査方向の間隔を走査線ピッ
チとして演算する。

【００２２】上記制御部は、より具体的には、基準クロ
ック発生回路と、遅延クロック発生回路と、ビーム間隔
計測回路と、信号位相検出回路と、副走査ピッチ演算回
路とを有することができる（請求項３）。

【００２３】「基準クロック発生回路」は、基準クロッ
クを発生する。基準クロックは計時の基準となるクロッ
クである。 、「遅延クロック発生回路」は、基準クロ
ックに対して所定の微少時間ずつ遅延した１連の遅延ク
ロック（基準クロックと同周波数である）を発生させ
る。「ビーム間隔計測回路」は、各光スポットが光ビー
ム検出部の第１および第２の光センサにより発生する光
ビーム検出信号に基づき、各光スポットが第１および第
２の光センサ間の距離を通過する通過時間間隔を上記基
準クロックを基準として計測する。

【００２４】「位置信号位相検出回路」は、各光スポッ
トによる光ビーム検出信号と同位相の遅延クロックを検
出する。「副走査ピッチ演算回路」は、光ビーム検出信
号と同位相の遅延クロックと基準クロックとの位相のず
れを時間差として演算し、演算された各時間差により光
スポットごとの通過時間間隔を補正して、各光スポット
ごとの通過時間を得、この通過時間と、第２の光センサ
の第１の光センサに対する傾き角とにより、隣合った２
つの光スポットの副走査方向の間隔を走査線ピッチとし
て演算する。

【００２５】請求項３記載のマルチビーム走査装置にお
いて、複数の遅延クロック中で「第１の光センサからの
光ビーム検出信号と同位相の遅延クロック」を選択し
て、各光スポットに対する書込みクロック信号とするこ
とができる（請求項４）。この書込みクロック信号を用
いることにより、各光ビームによる書き出し位置を正確
に調整することができる。

【００２６】上記請求項２または３または４に記載され
たマルチビーム走査装置は、光源装置を光軸に平行な軸
のまわりに回転させることにより、走査線ピッチを調整
する「ピッチ調整手段」を有することができる（請求項
５）。

【００２７】請求項６記載のマルチビーム走査装置は、
上記請求項１記載のマルチビーム走査装置において、走
査線ピッチ検出手段が、受光手段と、演算手段を有す
る。「受光手段」は、被走査面の近傍（走査を妨げない
程度の近傍）に配備されるが、「主走査方向の受光面幅
が副走査方向にリニアに変化」する。「演算手段」は、
各光ビームが受光手段の受光面を主走査方向に通過する
通過時間を検出し、光スポットの走査速度と、検出され
た通過時間と、受光面の形状とに応じて走査線ピッチを
演算する。

【００２８】請求項６記載のマルチビーム走査装置にお
ける演算手段は、より具体的には、前処理回路と、カウ
ンタ手段と、ラッチ手段と、遅延回路と、ビットコンパ
レータ手段とを有することができる（請求項７）。「前
処理回路」は、受光手段の出力を増幅し、２値化する。
「カウンタ手段」は、前処理回路により前処理されたデ
ジタル信号を、所定のクロック信号により計数する。
「ラッチ手段」は、カウンタ手段が計数した各光スポッ
トの通過時間をラッチする。「遅延回路」は、前処理回
路の出力を入力され、その立ち下がり時間を基準とした
所定の遅延時間で、ラッチ手段へのカウンタ手段の出力
をラッチするトリガ信号とカウンタ手段をクリアするク
リア信号とを発する。「ビットコンパレータ手段」は、
ラッチ手段の出力に基づき、隣接する光スポットの通過
時間の差を演算する。

【００２９】請求項８記載のマルチビーム走査装置は、
請求項１記載のマルチビーム走査装置において、走査線
ピッチ検出手段が、以下の如き遮光部材と、受光手段
と、演算手段を有することを特徴とする。「受光手段」
は遮光部材と受光素子とを有し、被走査面の近傍に配備
される。

【００３０】「遮光部材」は、互いに非平行に主走査方
向に併設された第１および第２のスリットを有する。

【００３１】「受光素子」は、遮光部材の第１および第
２のスリットを通過した光ビームを受光する。「演算手
段」は、各光ビームが第１および第２のスリットの間を
主走査方向に通過する通過時間を検出し、光スポットの
走査速度と、検出された通過時間と、遮光部材における
第１および第２のスリットの態位とに応じて、走査線ピ
ッチを演算する。

【００３２】請求項８記載のマルチビーム走査装置にお
ける演算手段は、前処理回路と、カウンタ手段と、ラッ
チ手段と、遅延回路と、ビットコンパレータ手段とを有
することができる。「前処理手段」は、受光手段の出力
を増幅したのち微分し、微分信号の０交叉点を検出す
る。

【００３３】上記カウンタ手段、ラッチ手段、遅延回
路、ビットコンパレータ手段は請求項７記載のマルチビ
ーム走査装置におけると同様のものであり、前処理回路
により前処理されたデジタル信号に対し、請求項７記載
のものと同様の処理を行なう。請求項１０記載のマルチ
ビーム走査装置は、請求項１記載のマルチビーム走査装
置において、走査線ピッチ検出手段が、以下の如き受光
手段と演算手段とを有する点を特徴とする。

【００３４】「受光手段」は、被走査面の近傍に配備さ
れ、分割ラインが互いに非平行になるように主走査方向
に併設された第１および第２の２分割光センサにより構
成される。「２分割光センサ」は、細帯状の受光面が長
手方向の分割線により縦割りに２分割されたものであ
り、分割された各受光部（細長い形状である）から独立
して出力信号が発せられる。

【００３５】「演算手段」は、各光ビームが第１および
第２の２分割光センサの間を主走査方向に通過する通過
時間を検出し、光スポットの走査速度と、検出された通
過時間と、第１および第２の２分割光センサの分割ライ
ンの態位とに応じて、走査線ピッチを演算する。

【００３６】この場合の「演算手段」は、以下の如き前
処理回路と、カウンタ手段と、ラッチ手段と、遅延回路
と、ビットコンパレータ手段とを有することができる
（請求項１１）。「前処理回路」は、受光手段における
各２分割光センサの各受光部からの出力の差を増幅し、
増幅された出力差の０交叉点を検出し、各２分割光セン
サに対応する０交差点の信号に対しイクスクルーシブオ
ア論理処理を行なう。

【００３７】カウンタ手段、ラッチ手段、遅延回路、ビ
ットコンパレータ手段は請求項７記載のマルチビーム走
査装置におけると同様のものであり、前処理回路により
前処理されたデジタル信号に対し請求項７記載のものと
同様の処理を行なう。

【００３８】請求項１２記載のマルチビーム走査装置は
以下の如き特徴を有する。即ち、請求項１記載のマルチ
ビーム走査装置において、光源装置からは「偏光状態が
互いに異なる２本の光ビーム」が放射される。そして、
走査線ピッチ検出手段は、光ビーム分離手段と、２つの
受光手段と、演算手段とを有する。「光ビーム分離手
段」は、上記２本の光ビームを、偏光状態に従って互い
に分離する。「２つの受光手段」は、分離された各ビー
ムを受光する。「演算手段」は、各受光手段の出力に基
づき走査線ピッチを演算する。

【００３９】上記２つの受光手段は、請求項６または８
または１０記載の受光手段であり、演算手段は、請求項
６または８または１０記載の演算手段に、上記２つの受
光手段の出力を時間的に前後して入力するように構成さ
れたものである。

【００４０】上記請求項６〜１２の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査装置において、受光手段の受光信号によ
り同期検知信号を得るようにでき（請求項１３）、請求
項６〜１３の任意の１に記載のマルチビーム走査装置は
「光源装置を光軸に平行な軸のまわりに回転させること
により、走査線ピッチを調整するピッチ調整手段」を有
することができる（請求項１４）。

【００４１】請求項１５記載のマルチビーム走査装置
は、請求項１記載のマルチビーム走査装置において、走
査線ピッチ検出手段が、以下の如き、リニアセンサと重
心位置演算手段とを有する。「リニアセンサ」は、長手
方向を副走査方向に対応させて検出領域に設けられる。
「重心位置演算手段」は、リニアセンサの出力に基づ
き、リニアセンサが受光した光スポットの重心位置を演
算する。

【００４２】そして、重心位置演算手段で演算された重
心位置のデータが、走査線ピッチ検出のための「光スポ
ット位置データ」とされる。

【００４３】請求項１６記載のマルチビーム走査装置
は、走査線ピッチ検出手段と、ピッチ調整手段と、ピッ
チ調整制御手段とを有する。「走査線ピッチ検出手段」
は、被走査面上において隣接する光スポットの副走査方
向の間隔を走査線ピッチとして検出する。「ピッチ調整
手段」は、走査線ピッチを、光源装置の光軸まわりの回
転により調整する。「ピッチ調整制御手段」は、走査線
ピッチ検出手段による検出結果に基づきピッチ調整手段
を制御して所望の走査線ピッチを実現する。走査線ピッ
チ検出手段としては、上に説明した種々のものを用いる
ことができる。

【００４４】請求項１６記載のマルチビーム走査装置に
おける「走査線ピッチ検出手段」として、請求項１５記
載のものを用い、ピッチ調整制御手段が「光源装置の各
発光源を時系列に順次発光させて、各ビームごとに光ス
ポット位置検出を走査線ピッチ検出手段により検出し、
検出された位置データに基づき、走査線ピッチを算出す
る機能」を有するように構成することができる（請求項
１７）。

【００４５】上記請求項１６または１７記載のマルチビ
ーム走査装置において、ピッチ調整制御手段は「検出さ
れる走査線ピッチと光源装置の回転角度との換算式に基
づき、光源装置の回転角度量を決定するピッチ・回転角
度変換手段」を有することができる（請求項１８）。

【００４６】請求項１６または１７または１８記載のマ
ルチビーム走査装置において、偏向手段として「ポリゴ
ンミラーを用いるもの」を用いる場合には、ピッチ調整
制御手段が「光源装置の各発光源を時系列に順次発光さ
せて得られる各光ビームの偏向を、同一の偏向反射面で
行なわせるタイミング制御手段」を有するようにするこ
とができる（請求項１９）。

【００４７】上記請求項１７記載のマルチビーム走査装
置においては、ピッチ調整制御手段が、主走査ピッチ算
出手段と、回転角度量算出手段を有することができる
（請求項２０）。「主走査ピッチ算出手段」は、ピッチ
検出手段のリニアセンサを各光スポットが通過するとき
の出力間隔から「主走査ピッチ」を算出する。「回転角
度量算出手段」は、算出された主走査ピッチと、ピッチ
検出手段により検出された走査線ピッチとに基づき、光
源装置の回転角度量を算出する。

【００４８】上記請求項１５または１７または１８また
は１９または２０記載のマルチビーム走査装置におい
て、走査線ピッチ検出手段のリニアセンサの出力信号に
より同期検知信号を得るようにできる（請求項２１）。

【００４９】請求項２２記載のマルチビーム走査装置
は、請求項１記載のマルチビーム走査装置において、走
査線ピッチ検出手段が、ビーム位置検出手段と、位置検
出用結像光学素子とを有する。「ビーム位置検出手段」
は、走査領域外に配備され、偏向された各光ビームの副
走査方向の位置を検出する手段であり、リニアセンサや
位置センサを利用できる。「位置検出用結像光学素子」
は、複数の光ビームをビーム位置検出手段に結像させる
光学素子であり、その副走査方向における結像倍率が、
被走査面に対する走査結像光学系の副走査方向の結像倍
率よりも大きく設定されている。

【００５０】この場合、偏向された複数の光ビームを被
走査面上に集光させる同一の走査結像光学系の主走査方
向の所定の側の端部近傍に、他の部分に比して正のパワ
ーの小さい部分を設け、この部分を通過した各光ビーム
がビーム位置検出手段に結像するように「位置検出用結
像光学系を上記走査結像光学系の一部として構成」する
ことができる（請求項２３）。

【００５１】あるいはまた、請求項２２記載のマルチビ
ーム走査装置において、偏向された複数の光ビームを被
走査面上に集光させる同一の走査結像光学系を、複数枚
のレンズを有するように構成し、これら複数枚のレンズ
の一部のレンズであって「偏向手段側にあるもの」の副
走査方向のパワーが、走査結像光学系全体としての副走
査方向の正のパワーよりも弱くなるようにすることによ
り、上記一部のレンズを位置検出用結像光学系となし、
この位置検出用結像光学系を通過した各光ビームを、走
査結像光学系における残りのレンズを透過させることな
くビーム位置検出手段に導いて結像させるようにしても
良い（請求項２４）。この場合において、走査結像光学
系がｆθレンズと、面倒れ補正用の長尺レンズとを有す
るようにし、「ｆθレンズを位置検出用結像光学系とす
る」ことができる（請求項２５）。

【００５２】請求項２２〜２５の任意の１に記載のマル
チビーム走査装置は、光源装置回転機構と、駆動手段
と、演算手段と、回転制御手段とを有することができる
（請求項２６）。「光源装置回転機構」は、光源装置を
光軸のまわりに回転させる。「駆動手段」は、光源装置
回転機構を回転駆動する。「演算手段」は、ビーム位置
検出手段の出力に基づき、走査線ピッチを算出する。
「回転制御手段」は、演算手段の算出結果に基づき駆動
手段を制御する。

【００５３】これら請求項１〜２６の任意の１に記載の
マルチビーム走査装置において、光源装置が「第１およ
び第２の半導体レーザと、第１および第２のコリメート
レンズと、第１および第２のアパーチュアと、一方の半
導体レーザからの光ビームの偏光面を９０度旋回させる
１／２波長板と、上記第１および第２の半導体レーザか
らの光ビームを、両光ビームの偏光状態を利用して合成
するビーム合成プリズムとを有し、第１または第２の半
導体レーザを、対応するコリメートレンズの光軸から微
少距離ずらすことにより、２つの光ビームの射出方向を
互いに微小角異ならせる」ように構成することができる
（請求項２７）。

【００５４】また、上記請求項２２〜２７記載のマルチ
ビーム走査装置において、ビーム位置検出手段の出力信
号により同期検知信号を得るようにすることができる
（請求項２８）。

【００５５】請求項４、請求項１３、請求項２１、請求
項２８記載の発明のように、走査線ピッチ検出手段を利
用して光スポットによる書き出し位置を揃える場合に
は、光ビーム検出部や受光手段、ビーム位置検出手段等
を、走査領域の書き出し側に配備して、走査領域へ向か
う光ビームを検出する必要があるが、走査線ピッチ検出
のみを目的とするのであれば、走査終了後のビームを検
出して走査線ピッチ検出を行なってもよい。

【００５６】

【発明の実施の形態】図１において、個別に発光制御さ
れる複数の発光源を有する光源装置１からの複数の光ビ
ームは、「同一の偏向手段」を構成するポリゴンミラー
３（ポリゴンミラー３を駆動するモータは図示を省略さ
れている。以下の図においても同様である）により偏向
され、「同一の走査結像光学系」をなすアナモフィック
なｆθレンズ４により光導電性の感光体５の感光面上に
複数の光スポットとして集光され、実体的な被走査面を
なす感光体周面を同時走査する。

【００５７】図１において、符号２は副走査方向にのみ
正のパワーを持つシリンダレンズを示す。光源装置１か
らの複数の光ビームはシリンダレンズ２により、それぞ
れ副走査方向へのみ集光され、偏向手段３の偏向反射面
の近傍に主走査方向に長い線像として結像される。ｆθ
レンズ４は上記偏向反射面と被走査面との間を副走査方
向に関して共役な関係とする（それ故アナモフィックで
ある）。従って、図１のマルチビーム走査装置はポリゴ
ンミラー３における「面倒れ」を補正する機能を持つ。

【００５８】光源装置１から放射される複数の光ビーム
はそれぞれ平行ビームとしてもよく、弱い発散性もしく
は弱い収束性の光ビームとしてもよい。以下では説明の
具体性のため、光源装置１から放射される光ビームは平
行光束であるとし、放射される光ビーム数は２本である
とする。光源装置１の具体的な構成の例は後述するが、
さしあたっては２個の半導体レーザを発光源として有
し、これら発光源からの光をコリメートして合成する機
能を持ち、光源装置の光軸まわりの回転により走査線ピ
ッチを調整・変更できるものであるとする。

【００５９】図１において、符号８は偏向された光ビー
ムの光路を被走査面側へ屈曲させる光路屈曲用のミラー
を示し、符号９は、マルチビーム走査光学系を収納する
ハウジング（図示されず）から、光ビームを感光体５側
へ射出させるための窓を密閉するカバーガラスを示して
いる。

【００６０】ポリゴンミラー３により一括偏向された２
本の光ビームは、ｆθレンズ４に入射し、走査領域の走
査に先立ち、ミラー６１に反射され、「光ビーム検出
部」をなす光ビーム検出装置６に入射する。光ビーム検
出装置６は図３に示すように、２つの光センサＰＤ１，
ＰＤ２および増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２を有する。光セ
ンサＰＤ１，ＰＤ２は、図に示されたように「細帯状の
受光部」を持つ。第１の光センサＰＤ１は、受光部の長
手方向を副走査方向（図の上下方向）に対応させて配備
され、第２の光センサＰＤ２は受光部の長手方向を第１
の光センサＰＤ１に対して所定角傾けて設けられる。第
１の光センサＰＤ１と第２の光センサＰＤ２とは「被走
査面と等価な検出領域」に受光面が位置するように配備
され、光センサＰＤ２の配備位置は光センサＰＤ１の
「走査方向下流側（図３の右方）」である。検出領域は
被走査面と等価であるので、２本の光ビームは被走査面
に集光するのと同様に検出領域に集光してそれぞれ光ス
ポットを形成する。

【００６１】図４に示すように、２つの光スポットＳＰ
１，ＳＰ２は主走査方向へ移動しつつ第１および第２の
光センサＰＤ１，ＰＤ２を横切る。これに伴い、図３に
示すように、光センサＰＤ１，ＰＤ２からの出力は増幅
器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２でそれぞれ増幅されて「光ビーム
検出信号」となる。

【００６２】図１において、光ビーム検出装置６から発
せられる各光ビーム検出信号は制御部７に入力される。
制御部７は、図２に示すように、基準クロック発生回路
７１と、遅延クロック発生回路７２と、ビーム間隔計測
回路７４，７５と、位置信号位相検出回路７３と、副走
査ピッチ演算回路７６とを有する。

【００６３】基準クロック発生回路７１は、書き込むべ
き記録データの送出タイミングの基準となる基準クロッ
クを発生する。この基準クロックの周期は走査線ピッチ
検出における計時の時間単位となる。遅延クロック発生
回路７２は、基準クロック発生回路７１で発生された基
準クロックの入力を受け、基準クロックに対して所定の
微少時間（基準クロックの周期の１／ｎ）ずつ遅延した
１連の遅延クロックを発生させる。

【００６４】図５に、上記基準クロックと遅延クロック
ＣＫｄ０，．．．ＣＫｄ４，．．ＣＫｄ７，ＣＫｄ８，
ＣＫｄ９，ＣＫｄｎ−１を示す。これら遅延クロック
は、位置信号位相検出回路７３に向けて出力される。各
遅延クロックは基準クロックと同周期である。位置信号
位相検出回路７３には光ビーム検出装置６の各光センサ
からの光ビーム検出信号が入力され、位置信号位相検出
回路７３は入力される２系列の光ビーム検出信号（光セ
ンサＰＤ１，ＰＤ２からの出力）と同位相の遅延クロッ
クを検出し、検出された遅延クロックを副走査ピッチ演
算回路７６に向けて出力する。因みに図５に示す例で
は、光センサＰＤ１からの光ビーム検出信号の立ち上が
りタイミングと同位相の遅延クロックとして遅延クロッ
クＣＫｄ４が検出され、光センサＰＤ２からの光ビーム
検出信号の立ち上がりタイミングと同位相の遅延クロッ
クとして遅延クロックＣＫｄ９が検出されている。以下
の説明は図５に示す場合に準拠して行なう。

【００６５】光ビーム検出装置６からの各光ビーム検出
信号はそれぞれビーム間隔計測回路７４，７５に入力さ
れる。ビーム間隔計測回路７４，７５には基準クロック
発生回路７１からの基準クロックが入力される。ビーム
間隔計測回路７４は光センサＰＤ１からの光ビーム検出
信号に基づき、２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２が順次
に光センサＰＤ１を通過するのに要する「通過時間間隔
（図５：Ｔ_C1）」を基準クロックに基づいて計測する。
同様に、ビーム間隔計測回路７５は光センサＰＤ２から
の光ビーム検出信号に基づき、２つの光スポットＳＰ
１，ＳＰ２が順次に光センサＰＤ２を通過する「通過時
間間隔（図５：Ｔ_C2）」を基準クロックに基づいて計測
する。これら計測された通過時間間隔：Ｔ_C1，Ｔ_C2は副
走査ピッチ演算回路７６に入力される。

【００６６】副走査ピッチ演算回路７６は位置信号位相
検出回路７３から入力される２種の遅延クロックＣＫｄ
４，ＣＫｄ９と基準クロックとの位相のずれによる時間
差：Ｔ_d11，Ｔ_d12，Ｔ_d21，Ｔ_d22を演算し、演算された
各時間差：Ｔ_d11等により、光スポットごとの通過時間
間隔：Ｔ_C1，Ｔ_C2を補正し、各光スポットごとの通過時
間：Ｔ_PD1，Ｔ_PD2を演算により得、通過時間：Ｔ_PD1，
Ｔ_PD2と、第２の光センサＰＤ２の第１の光センサＰＤ
１に対する傾き角：θ（図４）と、光スポットＳＰ１，
ＳＰ２の走査速度：Ｖとにより、２つの光スポットＳＰ
１，ＳＰ２の副走査方向の間隔を走査線ピッチとして演
算する。

【００６７】図４を参照すると、第２の光センサＰＤ２
の第１の光センサＰＤ１に対する傾き角：θは、光セン
サＰＤ１，ＰＤ２の中心線が互いに交叉する交叉角であ
る。上記各中心線と光スポットＳＰ１，ＳＰ２の中心軌
跡との交点を図の如くＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２とする
と、時間差：Ｔ_PD2−Ｔ_PD1（＝ＴＨとする）に走査速
度：Ｖ（２本の光ビームは一括偏向されるから、光ビー
ムＳＰ１，ＳＰ２に共通である）を乗じたものは「Ａ２
〜Ｂ２の距離−Ａ１〜Ｂ１の距離」に等しい。

【００６８】光スポットＳＰ１の受光面の長さ方向は副
走査方向に設定されているから、走査線ピッチをＰＶと
すると関係「ＰＶ＝ＴＨ・Ｖ・ｔａｎθ」が成立つ。ま
た、図５から明らかなように、 Ｔ_PD2＝Ｔ_C2＋Ｔ_d21−Ｔ_d22、Ｔ_PD1＝Ｔ_C1＋Ｔ_d11−Ｔ
_d12 であるから、上記関係は ＰＶ＝{(Ｔ_C2＋Ｔ_d21−Ｔ_d22)−(Ｔ_C1＋Ｔ_d11−Ｔ_d12)}
・Ｖ・ｔａｎθ と書くことができる。ここで、上記走査線ピッチ：ＰＶ
をＰＶ＝ＴＶ・Ｖと書くと、ＴＶは、走査線ピッチ：Ｐ
Ｖを走査速度：Ｖを単位として時間に換算したものであ
り、このＴＶを用いると、上記関係は、 ＴＶ＝{(Ｔ_C2＋Ｔ_d21−Ｔ_d22)−(Ｔ_C1＋Ｔ_d11−Ｔ_d12)}
・ｔａｎθ と書くことができる。

【００６９】そこで時間：ＴＶを上記式の右辺により演
算すると、走査線ピッチ：ＰＶは上記の如く演算された
時間：ＴＶと、基準クロックの周波数：ｆ（Ｈｚ）、記
録密度：Ｄ（ｄｐｉ）を用いて、演算：ＰＶ＝（２４．
５）・ｆ・ＴＶ／Ｄにより算出することができる（上記
演算における因子：（２４．５）・ｆ／Ｄは走査速度：
Ｖを与える）。この演算は、前述の如く副走査ピッチ演
算回路７６により行なわれる。

【００７０】さて、説明中の実施の形態においては、図
２に示すように、制御部７は書込クロック選択回路７８
を有する。書込クロック選択回路７８は、複数の遅延ク
ロックから「第１の光センサＰＤ１からの光ビーム検出
信号と同位相の遅延クロック（図５における遅延クロッ
クＣＫｄ４，ＣＫｄ９）」を選択して各光スポットに対
する書込みクロック信号とする（請求項４）。このよう
にして、各光スポットの書込み開始のタイミングを互い
に揃えることが可能になる。

【００７１】制御部７はまた、ピッチ間隔制御部７７を
有する。即ち、光源装置１は、これを光軸を中心として
回転させることができるようになっている。被走査面上
における２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２間の距離が所
定の大きさとなるように光源装置１が設定されている。
そこで、光スポットＳＰ１を形成するための光源（半導
体レーザ）が光軸上にあるものとすると、光源装置１を
光軸のまわりに回転させることにより、図６に示すよう
に、被走査面上の光スポットＳＰ２の位置を「光スポッ
トＳＰ１を中心として回転」させることができる。従っ
て、光スポットＳＰ１，ＳＰ２を結ぶ方向が主走査方向
となす角：η₁，η₂を調整することにより、走査線ピッ
チ：ＰＶを調整することができる。図６に示されたの
は、上記角：η₁，η₂に応じて走査線ピッチ：ＰＶがピ
ッチ１，ピッチ２に設定される状態を示している。

【００７２】光源装置１の上記回転は「図示されない光
源装置回転機構」で行なわれ、この光源装置回転機構
と、図２のピッチ間隔制御部７７とが「光源装置を、光
軸に平行な軸のまわりに回転させることにより、走査線
ピッチを調整するピッチ調整手段」を構成している（請
求項５）。

【００７３】ピッチ調整に当っては、先ず、前述の如く
して走査線ピッチ：ＰＶを検出し、調整すべき走査線ピ
ッチと検出されたピッチ：ＰＶとの差に応じて、光源装
置１の回転角を定めて光源装置１の回転を行なえば良
い。光源装置を回転させる光源装置回転機構の具体的な
例に就いては後述する。

【００７４】上には、光源装置として発光源が２つの場
合を説明したが、光源装置はこれに限らず、半導体レー
ザアレイ等のように３以上の発光源を持つものでもこの
発明を実施できる。例えば、発光源が３つ以上ある場
合、それら発光部の内で隣合う２つの発光部による２つ
の光スポットに就いて、上記の如くして走査線ピッチを
検出すれば、他の発光源も同じピッチで設けられている
から、全ての光スポットに就き、走査線ピッチを調整す
ることが可能である。

【００７５】上に説明した実施の形態では、位相のず
れ：Ｔ_d11，Ｔ_d12，Ｔ_d21，Ｔ_d22を副走査ピッチ演算回
路７６で演算したが、位置信号位相検出回路７３で演算
するようにしてもよい。

【００７６】図７は、請求項６記載のマルチビーム走査
装置の実施の形態を要部のみ示している。光源装置１Ａ
から放射される複数の光ビームは、同一の偏向手段であ
るポリゴンミラー３により一括して偏向され、同一の走
査結像光学系であるｆθレンズ４Ａを透過して、光路屈
曲用のミラー８を介して被走査面５Ａ上に入射し、ｆθ
レンズ４Ａの作用により複数の光スポットとして被走査
面５Ａ上に集光される。

【００７７】被走査面５Ａの位置には図示されない感光
体が配備され、光スポットが実体的には感光体を走査す
ることは図１の実施の形態と同様である。複数の光ビー
ムは画像信号に応じて変調され、画像信号に従う静電潜
像を書き込む。

【００７８】被走査面５Ａの近傍に受光手段６Ａが配備
されている。受光手段６Ａはフォトダイオード等の受光
素子で、図８に示すように三角形状の受光面６１を有す
る。受光面６１は、その底辺を主走査方向（図の左右方
向）と平行にし、上記底辺から頂点Ａに向かう方向が副
走査方向となるように「被走査面と等価な位置（光スポ
ットが集光する位置）」に配備されている。このような
受光面形状により、受光面６Ａの「主走査方向の受光面
幅」は副走査方向にリニアに変化することになる。

【００７９】受光面形状としては上記三角形状の他「底
辺と上辺とが主走査方向に平行な台形形状」としてもよ
い。受光手段における「主走査方向の受光面幅を副走査
方向にリニアに変化させる」ためには、図８に示す例の
ように、受光素子の受光面自体を三角形もしくは台形形
状に形成しても良いが、図９に示す例のように、例えば
長方形形状の受光面６１Ａを有する受光素子６Ｂの受光
面に、台形形状（三角形状でもよい）の開口部６３Ａを
有する遮光部材６３を設けることによって実現してもよ
い。

【００８０】実施の形態として、一括して偏向される光
ビームが３本であり、これら光ビームが、図８に示すよ
うに、主・副走査方向に分離した３つの光スポットＳＰ
１，ＳＰ２，ＳＰ３のように集光して同時の走査を行な
う場合を説明する。

【００８１】三角形状の受光面６１の頂点Ａで交わる２
辺が副走査方向（図の上下方向）となす角を図の如くθ
₁，θ₂とし、頂点Ａから計って光スポットＳＰ１，ＳＰ
２，ＳＰ３が受光面６１を横切る高さを、それぞれ
ｙ₁，ｙ₂，ｙ₃、光スポットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が
受光面６１を横切る距離をそれぞれ、ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃と
すると、これらの間に以下の関係が成り立つ。

【００８２】ｙ₁＝ｘ₁／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） ｙ₂＝ｘ₂／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） ｙ₃＝ｘ₃／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂）
。

【００８３】図８に示すように、光スポットＳＰ１とＳ
Ｐ２の副走査方向の間隔（走査線ピッチ）をＰＶ１、光
スポットＳＰ２，ＳＰ３の副走査方向の間隔をＰＶ２と
すると、これらは以下のように与えられる。 ＰＶ１＝ｙ₁−ｙ₂＝（ｘ₁−ｘ₂）／（ｔａｎθ₁＋ｔａ
ｎθ₂） ＰＶ２＝ｙ₂−ｙ₃＝（ｘ₂−ｘ₃）／（ｔａｎθ₁＋ｔａ
ｎθ₂） 。

【００８４】一括して偏向される複数の光ビームの偏向
速度は同一であり、これらは同一の走査光学系であるｆ
θレンズ４Ａにより集光されるから、光スポットＳＰ
１，ＳＰ２，ＳＰ３は同一の走査速度：ｖｂを有する。
光スポットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が受光手段６Ａの受
光面を走査すると、受光手段６Ａから、図１０に示すよ
うに、互いに異なる時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３の受光パル
ス（周知の処理で２値化されている）が発せられる。時
間：ｔ１は光スポットＳＰ１が受光面６１を横切る「通
過時間」であり、時間：ｔ２，ｔ３はそれぞれ光スポッ
トＳＰ２，ＳＰ３が受光面６１を横切る「通過時間」で
ある。

【００８５】走査速度：ｖｂを用いると、図８の受光面
幅：ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃は、ｘ₁＝ｔ１・ｖｂ，ｘ₂＝ｔ２・
ｖｂ，ｘ₃＝ｔ３・ｖｂであるから、走査線ピッチ：Ｐ
Ｖ１，ＰＶ２は上記通過時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３を用い
て以下のように表される。 ＰＶ１＝（ｔ１−ｔ２）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ａ） ＰＶ２＝（ｔ２−ｔ３）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ｂ）。

【００８６】走査速度：ｖｂは、走査結像光学系(ｆθ
レンズ４Ａ)の焦点距離（走査結像光学系がアナモフィ
ックであるときは主走査方向の焦点距離）：Ｆ(ｍｍ)、
ポリゴンミラー３による偏向光ビームの最大ふれ角(４
π／偏向反射面数)：θ_PL、被走査面５Ａに位置する感
光体の感光面の移動速度（副走査方向）：ｖ(ｍ／ｓ)、
記録密度：ＲＤ(ｄｐｉ)、一括偏向される光ビームの
数：ｎｂを用いて、一般に、 ｖｂ（ｍ／ｓ）＝Ｆ・θ_PL・ｖ・ＲＤ／ｎｂ／２４．５ （６Ｃ） で与えられる。Ｆ，θ_PL，ｖ，ＲＤ，ｎｂはマルチビー
ム走査装置の設計条件として定まるから、結局、上記通
過時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３が検出されれば、走査線ピッ
チ：ＰＶ１，ＰＶ２を上記式（６Ａ），（６Ｂ），（６
Ｃ）によって演算算出できることになる。この演算は
「演算手段」により行なわれる。図７に示す実施の形態
においては演算部７Ａが演算手段である。

【００８７】図１１は演算部７Ａの要部を示すブロック
図である。受光手段６Ａからの出力は増幅器１１０によ
り増幅されたのち２値化回路１２０によりデジタル信号
に変換されて出力信号Ｖｓとなる。増幅器１１０と２値
化回路１２０は「前処理回路」を構成する（請求項
７）。

【００８８】デジタル化された出力信号Ｖｓはデジタル
カウンタ１３０のイネーブル入力端子１３１に入力され
るとともに遅延回路１４０に入力される一方、同期検知
信号として用いられ（請求項１３）、位相同期回路１０
００を経て「書込クロック信号」となる。

【００８９】デジタルカウンタ１３０のクロック入力端
子１３２にはクロック信号ＣＫが入力される。デジタル
カウンタ１３０とクロック信号ＣＫを発生するクロック
発生器（図示されず）は「カウンタ手段」を構成する。

【００９０】出力信号Ｖｓはデジタルカウンタ１３０を
イネーブルにし、デジタルカウンタ１３０はクロック信
号ＣＫのパルスを計数してカウント信号ＣＴを出力す
る。遅延回路１４０はデジタルカウンタ１３０の出力を
ラッチするトリガ信号ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３と、デジ
タルカウンタ１３０をクリアするクリア信号ＣＲを発生
する。トリガ信号ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３とクリア信号
ＣＲは、信号Ｖｓの立ち下がりを基準に発生される。

【００９１】カウント信号ＣＴは「カウンタ手段が計数
した各光スポットの通過時間をラッチするラッチ手段」
を構成するラッチ回路１５１，１５２，１５３に、それ
ぞれトリガ信号ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３の各立ち上がり
によりラッチされ、ラッチ出力：Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は
「ビットコンパレータ手段」を構成するビットコンパレ
ータ１６１，１６２に入力される。

【００９２】以下、図１２に示すタイミングチャートに
基づいて説明する。受光手段６Ａは光スポットＳＰ１，
ＳＰ２，ＳＰ３を順次に受光して受光信号を発し、これ
が前述の前処理回路（増幅器１１０と２値化回路１２
０）により前処理されると、図１２の一番上に示す出力
信号Ｖｓとなる。出力信号Ｖｓは「光スポットＳＰ１，
ＳＰ２，ＳＰ３が受光手段６Ａの受光部を通過する通過
時間」である受光時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３を「信号持続
時間」として有する。

【００９３】２値化回路１２０から最初に出力される出
力信号Ｖｓ（信号継続時間：ｔ１）は、光スポットＳＰ
１の受光信号を前処理した信号で、光スポットＳＰ１に
よる書込みの同期検知信号として用いられる。

【００９４】デジタルカウンタ１３０は、受光信号の信
号継続時間：ｔ１をクロック信号を単位としてカウント
する（図１２のカウント数：Ｎｃ１）。デジタルカウン
タ１３０の出力であるカウント信号ＣＴは、ラッチ回路
１５１，１５２，１５３に入力する。

【００９５】遅延回路１４は、信号継続時間：ｔ１の出
力信号Ｖｓが立ち下がると、その立ち下がりから遅延時
間：ｔｄ１後にトリガ信号ＴＲ１を発生し、さらに遅延
時間：Ｔｄ２だけ遅れてクリア信号ＣＲを発生する。ト
リガ信号ＴＲ１は、その立ち上がりでラッチ回路１５１
をラッチする。これにより上記受光時間：ｔ１に応じた
カウント値：Ｎｃ１がラッチ回路１５１にラッチされ
る。クリア信号ＣＲはデジタルカウンタ１３０をクリア
する。

【００９６】続いて、光スポットＳＰ２の受光信号に応
じて信号継続時間：ｔ２を持つ出力信号Ｖｓ（光スポッ
トによる書込みの同期検知信号として用いらえれる）に
対して上記と同様の処理が行なわれるが、このときデジ
タルカウンタ１３０のカウント信号ＣＴはトリガ信号Ｔ
Ｒ２の立ち上がりによりラッチ回路１５２にラッチされ
る。その後、デジタルカウンタ１３０はクリアされ、光
スポットＳＰ３の受光時間に応じた信号継続時間：Ｔ３
を持つ出力信号Ｖｓ（光スポットＳＰ３による書込みの
同期検知信号として用いられる）のカウントとラッチが
同様に行なわれる。このときカウント信号ＣＴは、トリ
ガ信号ＴＲ３の立ち上がりによりラッチ回路１５３にラ
ッチされる。デジタルカウンタ１３０はその後クリア信
号ＣＲによりクリアされる。

【００９７】かくて、ラッチ回路１５１，１５２，１５
３には受光時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３をクロック信号ＣＫ
によりカウントしたカウント値：Ｎｃ１，Ｎｃ２，Ｎｃ
３がラッチされ、各ラッチ回路はラッチしたカウント値
に応じたラッチ出力信号：Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を出力す
る。ラッチ回路１５１〜１５３は「カウンタ手段が計数
した各光スポットの通過時間をラッチするラッチ手段」
を構成する。

【００９８】ラッチ出力：Ｄ１，Ｄ２はビットコンパレ
ータ１６１に入力し、ラッチ出力：Ｄ２，Ｄ３はビット
コンパレータ１６２に入力する。ビットコンパレータ１
６１はラッチ出力：Ｄ１，Ｄ２の差：Ｄ１−Ｄ２を出力
し、ビットコンパレータ１６２はラッチ出力：Ｄ２，Ｄ
３の差：Ｄ２−Ｄ３を出力する。「Ｄ１−Ｄ２」は光ス
ポットＳＰ１，ＳＰ２が受光手段６Ａの受光面を横切っ
た通過時間：ｔ１，ｔ２の差に相当し、「Ｄ２−Ｄ３」
は光スポットＳＰ２，ＳＰ３が受光手段６Ａの受光面を
横切った通過時間：ｔ２，ｔ３の差に当るから、ビット
コンパレータ手段の出力を用い、前述の（６Ａ）〜（６
Ｃ）式による演算（図示されない演算機構：コンピュー
タ等により行なう）により走査線ピッチ：ＰＶ１，ＰＶ
２を算出することにより走査線ピッチの検出が可能であ
る。

【００９９】図１３は、請求項８記載のマルチビーム走
査装置の実施に用いる「受光部」を説明するための図で
ある。受光手段６Ｃは、矩形形状の受光面を有する受光
素子６Ｂ１と、その受光面を覆うように設けられ「非平
行に主走査方向に併設された第１，第２のスリットＳＬ
１，ＳＬ２」を有する遮光部材６４とにより構成され、
被走査面近傍（例えば、図７における受光手段６Ａの位
置）に配備される。

【０１００】スリットＳＬ１，ＳＬ２が副走査方向とな
す角：θ₁，θ₂、距離：ｘ₁〜ｘ₃，ｙ₁〜ｙ₃を図８に倣
って図１３のように定めれば、走査線ピッチ：ＰＶ１，
ＰＶ２は前記と同様、次のように表される。 ＰＶ１＝ｙ₁−ｙ₂＝（ｘ₁−ｘ₂）／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） ＰＶ２＝ｙ₂−ｙ₃＝（ｘ₂−ｘ₃）／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） 。

【０１０１】一括して走査される光ビームに共通の走査
速度：ｖｂ（前述の（６Ｃ）式で与えられる）を用いれ
ば、ＰＶ１，ＰＶ２は以下の式で与えられる。

【０１０２】 ＰＶ１＝（ｔ１−ｔ２）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ａ’） ＰＶ２＝（ｔ１−ｔ２）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ｂ’）。

【０１０３】ここに、時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞ
れ、光スポットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３がスリットＳＬ
１，ＳＬ２間を通過する通過時間である。即ち、光スポ
ットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が、受光手段６Ｃ上を通過
すると、各光スポットがスリットＳＬ１，ＳＬ２を通過
するとき、受光素子６Ｂ１は図１４に示すごときパルス
（適宜の方法で２値化されている）を出力する。これら
パルスの図に示す時間間隔が上記通過時間：ｔ１〜ｔ３
である。

【０１０４】演算式（６Ａ’），（６Ｂ’）の演算に必
要な通過時間の時間差：ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３を得る
には演算手段として図１５に示す如き回路を用いて行な
う。図１６は図１５の回路の動作に対応するタイミング
チャートである。

【０１０５】図１３に示す如き受光手段６Ｃを光スポッ
トＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が順次に走査するとき、受光
手段６Ｃからの出力は図１５に示す増幅器１１０により
増幅されたのち、微分回路２１０により微分され、さら
に０交叉検出回路２２０で０交叉点が検出されてデジタ
ル化された信号になる。

【０１０６】即ち、図１６に示すように、増幅回路１１
０により増幅された信号ＳＧ１は微分回路２１０により
微分されて信号ＳＧ２になる。信号ＳＧ２の０交叉（各
光スポットがスリットの中央部分に位置する時刻）検出
により、３連のデジタル信号Ｖｓ（出力信号）が得られ
る。３つの出力信号Ｖｓは順次に時間：ｔ１，ｔ２，ｔ
３を信号継続時間（各光スポットがスリットＳＬ１，Ｓ
Ｌ２間を通過する通過時間）として有する。図１５に示
す増幅回路１１０、微分回路２１０、０交叉検出回路２
２０は「前処理回路」を構成する。

【０１０７】前処理回路により処理された出力信号Ｖｓ
を処理する部分、即ち、デジタルカウンタ１３０および
図示されないクロック発生器（カウンタ手段を構成）、
遅延回路１４０、ラッチ回路１５１，１５２，１５３
（ラッチ手段を構成）、ビットコンパレータ１６１，１
６２（ビットコンパレータ手段を構成）により要部を構
成される部分は、先に図１１に即して説明した例と全く
同様であり、その働きも図１１の場合と全く同様である
（図１６参照）。出力信号Ｖｓは、図１１におけると同
様にして書込クロック信号となる。

【０１０８】即ち、０交叉検出回路２２０から順次得ら
れる「信号継続時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３」を持つ信号Ｖ
ｓは、デジタルカウンタ１３０によりクロック信号でカ
ウントされ、ラッチ回路１５１，１５２，１５３にラッ
チされ、ラッチ出力Ｄ１〜Ｄ３に基づき、ビットコンパ
レータ手段により時間差：ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３に対
応する出力：Ｄ１−Ｄ２，Ｄ２−Ｄ３が得られる。

【０１０９】従って、ビットコンパレータ手段の出力を
用いて（６Ａ’），（６Ｂ’）式および（６Ｃ）式によ
る演算（図示されない演算機構：コンピュータ等）によ
り走査線ピッチ：ＰＶ１，ＰＶ２を算出することにより
走査線ピッチの検出が可能である。

【０１１０】なお、図１３に示す受光手段６Ｃに代え
て、スリットＳＬ１，ＳＬ２と等価なライン状の受光部
を持つ図３に示した如き光センサを用いる受光手段を用
いても上記と同様の結果が得られることは自明であろ
う。

【０１１１】図１７は請求項１０記載のマルチビーム走
査装置の走査線ピッチ検出手段に用いる受光手段を説明
するための図である。受光手段６Ｄは、第１の２分割光
センサ９１と第２の２分割光センサ９２とを有する。２
分割光センサ９１，９２は同一構造のもので「細帯状の
受光面が分割ラインにより長手方向に縦割り」されて２
分割され、２分割された各受光部から受光信号が発生す
るようになっており、各分割ラインが「互いに非平行」
になるように主走査方向に併設されて被走査面の近傍に
配備される。

【０１１２】２分割光センサ９１，９２の各分割線が副
走査方向（図の上下方向）となす角：θ₁，θ₂、距離：
ｘ₁〜ｘ₃，ｙ₁〜ｙ₃を、図８に倣って図１７のように定
めれば、走査線ピッチ：ＰＶ１，ＰＶ２は前記と同様、
次のように表される。 ＰＶ１＝ｙ₁−ｙ₂＝（ｘ₁−ｘ₂）／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） ＰＶ２＝ｙ₂−ｙ₃＝（ｘ₂−ｘ₃）／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） 。

【０１１３】一括して走査される光ビームに共通の走査
速度：ｖｂ（前述の（６Ｃ）式で与えられる）を用いれ
ば、ＰＶ１，ＰＶ２は以下の式で与えられる。

【０１１４】 ＰＶ１＝（ｔ１−ｔ２）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ａ’’） ＰＶ２＝（ｔ１−ｔ２）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） （６Ｂ’’）。

【０１１５】ここに、時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞ
れ、光スポットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が２分割光セン
サ９１，９２間を通過する通過時間、換言すれば、光ス
ポットＳＰ１が距離：ｘ₁を、光スポットＳＰ２が距
離：ｘ₂を、光スポットＳＰ３が距離：ｘ₃を通過する通
過時間である。光スポットＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が受
光手段６Ｄの領域を通過すると、２分割光センサ９１，
９２は図１８に示すごときパルス（適宜の方法で２値化
されている）を出力する。これらのパルスの図に示す時
間間隔が上記通過時間：ｔ１〜ｔ３である。

【０１１６】演算式（６Ａ’’），（６Ｂ’’）の演算
に必要な通過時間の時間差：ｔ１−ｔ２，ｔ２−ｔ３を
得るには、演算手段として図１９に示す如き回路を用い
て行なう。図２０は図１９の回路の動作に対応するタイ
ミングチャートである。

【０１１７】図１７に示す如き受光手段６Ｄを光スポッ
トＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が順次に走査するとき、２分
割光センサ９１，９２の各受光部からの出力は差動増幅
器３１１，３１２により出力差が増幅されて信号ＳＧ
３，ＳＧ４となる。

【０１１８】増幅された出力差である信号ＳＧ３，ＳＧ
４は、０交叉検出回路３２１，３２２によりそれぞれ０
交叉点を検出されて信号ＳＧ５，ＳＧ６となる。上記０
交叉が起きるとき、光スポットは２分割光センサの分割
線上にその中心がある。信号ＳＧ５，ＳＧ６は、信号Ｓ
Ｇ３，ＳＧ４に従ってレベルが順次切り替わる２値信号
である。

【０１１９】２値化されたデジタルの信号ＳＧ５，ＳＧ
６は、イクスクルーシブオア回路３３０により「イクス
クルーシブオア論理処理」されて出力信号Ｖｓとなる。
図２０に見られるように、出力信号Ｖｓは３連で、それ
ぞれ信号継続時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３を有する。差動増
幅器３１１，３１２、０交叉検出回路３２１，３２２、
イクスクルーシブオア回路３３０は「前処理回路」を構
成する。

【０１２０】前処理回路により処理された信号Ｖｓを処
理する部分、即ち、要部をデジタルカウンタ１３０およ
び図示されないクロック発生器（カウンタ手段を構
成）、遅延回路１４０、ラッチ回路１５１，１５２，１
５３（ラッチ手段を構成）、ビットコンパレータ１６
１，１６２（ビットコンパレータ手段を構成）により構
成される部分は、先に図１１に即して説明した例と全く
同様であり、その働きも図１１の場合と同様である（図
２０参照）。出力信号Ｖｓは、図１１におけると同様に
して書込クロック信号となる。

【０１２１】即ち、信号継続時間：ｔ１，ｔ２，ｔ３を
持つ信号Ｖｓは、デジタルカウンタ１３によりクロック
信号でカウントされ、ラッチ回路１５１，１５２，１５
３にラッチされ、そのラッチ出力Ｄ１〜Ｄ３に基づき、
ビットコンパレータ手段により、時間差：ｔ１−ｔ２，
ｔ２−ｔ３に対応する出力：Ｄ１−Ｄ２，Ｄ２−Ｄ３が
得られる。従ってビットコンパレータ手段の出力を用
い、（６Ａ’’），（６Ｂ’’）式および（６Ｃ）式に
よる演算（図示されない演算機構：コンピュータ等）に
より走査線ピッチ：ＰＶ１，ＰＶ２を算出することによ
り、走査線ピッチの検出が可能である。

【０１２２】上に説明した２分割光センサを用いる実施
の形態では、２分割光センサの使用により、光スポット
の大きさや光強度のばらつき・変動による受光信号への
影響を軽減させて、精度の良い走査線ピッチ検出が可能
である。

【０１２３】これまで説明してきた実施の各形態におい
て「検出された走査線ピッチ」は、走査線ピッチの初期
調整に利用でき、走査線ピッチ調整手段と共に用いるこ
とにより、走査線ピッチの自動切り換え設定や自動調整
に供することができる。

【０１２４】これまで説明してきた実施の形態において
は、受光手段を走査する複数の光スポットＳＰ１，ＳＰ
２等は互いに主走査方向に十分に分離しており、従っ
て、受光手段により各光スポットを独立して検出するこ
とができた。

【０１２５】複数の光スポットの主走査方向における分
離が小さい場合（複数の光スポットを連ねた線が副走査
方向となす角が小さい場合）には、受光手段を同時に２
以上の光スポットが走査するようになると、上に説明し
た実施の各形態においては各光スポットが受光手段を通
過する通過時間を精度良く得ることが難しくなる。

【０１２６】このような場合、上記の実施の形態を利用
して精度の良い走査線ピッチ検出を行なうには、光ビー
ム検出部や受光手段を複数の光スポットで同時に走査せ
ず、一度に一つの光スポットによる走査を行なって当該
光スポットの位置を検出するプロセスを繰返し、各光ス
ポットの位置から走査線ピッチを得るようにすれば良
い。この場合、偏向手段がポリゴンミラーを用いるもの
である場合には、各光スポットを形成する異なる光ビー
ムが同一の偏向反射面で偏向されるように偏向のタイミ
ングを調整すれば、ポリゴンミラーの面倒れが走査線ピ
ッチ検出に影響するのを防ぐことができる。

【０１２７】請求項１２記載のマルチビーム走査装置
は、光源装置から放射される光ビームが２本である場合
に、上記のような場合にも、各光スポットを同時且つ独
立に検出して走査線ピッチを検出することができる。以
下請求項１２記載の発明の実施の形態を説明する。

【０１２８】マルチビーム走査装置における光学的な配
置は図７におけるのと同様である。図２１は光源装置の
光源部１Ａ１を略示している。発光源である２つの半導
体レーザ１１，１２からの光束は、それぞれコリメート
レンズ１３，１４により実質的な平行光束にされ、偏光
ビームスプリッタ１６に向かう。半導体レーザ１１，１
２から放射された光束は偏光ビームスプリッタ１６に対
してＳ偏光であり、半導体レーザ１１から放射された光
束は１／２波長板１５により偏光面を９０度旋回されて
偏向ビームスプリッタ１６に対してＰ偏光になる。

【０１２９】従って、半導体レーザ１１からの光は偏光
ビームスプリッタ１６を略１００％透過し、半導体レー
ザ１２からの光は偏光ビームスプリッタ１６により略１
００％反射されて互いに合流し、さらに１／４波長板１
７を透過することにより、互いに旋回方向が逆向きの異
なる円偏光とされる。半導体レーザ１１，１２から放射
された各光ビームＢＭ１，ＢＭ２は円偏光となることに
より、同一の偏向手段や同一の走査結像光学系における
反射率・透過率に差がなくなり、光スポットに光量差が
生じにくくなる。

【０１３０】図２２は受光部６Ｅの形態を示している。
同一の偏向手段により偏向された複数の光ビームＢＭ
１，ＢＭ２は上記の如く「円偏光の旋回方向が互いに
逆」であるから、偏光状態が互いに異なる２本の光ビー
ムであり、１／４波長板２１により偏光方向が互いに直
交する２光束に戻され、偏光ビームスプリッタ２２に入
射する。光ビームＢＭ１は偏光ビームスプリッタ２２を
透過すると受光手段２３に入射し、光ビームＢＭ２は偏
光ビームスプリッタ２２に反射されて受光手段２４に入
射する。即ち、１／４波長板２１と偏光ビームスプリッ
タ２２とは「２本の光ビームＢＭ１，ＢＭ２を偏光状態
に従って互いに分離する光ビーム分離手段」を構成す
る。図２３（ａ），（ｂ）に、光源部１Ａ１と受光部６
Ｅにおける光ビームＢＭ１，ＢＭ２の偏光状態を説明図
として示している。光源部１Ａ１における１／４波長板
１５（図２１）と、受光部６Ｅにおける１／４波長板２
１（図２２）とは省略することもできる。また、偏光ビ
ームスプリッタ１６，２２に代えて、ウォラストンプリ
ズム、トムソンプリズム等の偏光素子の使用が可能であ
る。

【０１３１】２つの受光手段２３，２４は、図１８に示
すように三角形状の受光面を有し、頂点Ａ₁，Ａ₂に対す
る辺を主走査方向に平行にして配備される。頂点Ａ₁，
Ａ₂に対する頂角は一般的にθ₁＋θ₂とするが図２４に
おいてはθ₁＝０である。

【０１３２】距離：ｙ₁，ｙ₂，ｘ₁，ｘ₂を図の如くに定
め、頂点Ａ₁，Ａ₂の副走査方向のずれをΔｙとする。ｖ
ｂは光スポットＳＰ１，ＳＰ２に共通の走査速度であ
る。

【０１３３】頂点Ａ₁，Ａ₂に副走査方向のずれが無く、
Δｙ＝０の場合であると、受光素子２３，２４の出力：
Ｖｓ１，Ｖｓ２の信号継続時間：ｔ１，ｔ２を用いて、
走査線ピッチ：ＰＶは一般に、 ＰＶ＝（ｔ２−ｔ１）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎ
θ₂） で算出される。但し、説明中の例では前述のようにθ₁
＝０である。

【０１３４】上記ずれ：Δｙが０でない場合には、走査
線ピッチ：ＰＶは、演算： ＰＶ＝（ｔ２−ｔ１）・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎ
θ₂）＋Δｙ で算出しなければならない。Δｙは以下のように特定で
きる。即ち、光源装置および受光部に配備されている１
／４波長板の一方を仮に取りはすすと光スポットＳＰ
１，ＳＰ２は、２つの受光手段２３，２４をいずれも走
査するようになるから、発光源の半導レーザの一方のみ
を点灯して、光スポットＳＰ１のみにより受光手段２４
を走査して、その時の受光信号Ｖｓ１’の信号継続時
間：ｔ１’を測定する。すると、このとき、Δｙは、Δ
ｔ＝ｔ１’−ｔ１として、 Δｙ＝Δｔ・ｖｂ／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） となる。従って、このΔｙを用いて走査線ピッチ：ＰＶ
を知ることができる。

【０１３５】受光手段２３，２４の出力信号Ｖｓ１，Ｖ
ｓ２の立上り部は、光スポットＳＰ１，ＳＰ２よる書込
み用の同期検知信号として利用できるが、受光手段３
２，２４は別体であるので、これらは光スポットＳＰ
１，ＳＰ２との関係で主走査方向に互いに等価な位置に
なければならない。即ち、仮に光スポットＳＰ１が受光
手段２３，２４を共に走査すると考えた場合、光スポッ
トＳＰ１は、受光手段２３，２４を同時に走査しなけれ
ばならない。この走査にずれがあると光スポットＳＰ
１，ＳＰ２による書込み開始位置にずれを生じてしま
う。

【０１３６】これを避けるには、前記一方の１／４波長
板を外した状態で光スポットＳＰ１により受光手段２
３，２４を同時走査し、受光手段２３，２４の出力信号
Ｖｓ１，Ｖｓ２の立ち上がりの時間差：δｔを測定し、
この時間差を補正するような回路を同期検知回路に組み
込んでおけば良い。このようにして、主走査方向のスポ
ット間隔が小さい場合にも、走査線ピッチ：ＰＶを正確
に検出可能であり、光ビーム毎に独立に正確な同期検知
信号を得ることができる。

【０１３７】また、上記の如くして検出された「走査線
ピッチ」は走査線ピッチの初期調整に利用でき、またピ
ッチ調整手段と共に用いることにより走査線ピッチの
「自動切り換え設定や自動調整」に供することができ
る。図７〜図２４に即して説明した上記発明の形態は、
図１に示す如き光学系配置の場合にも勿論、適用可能で
ある。

【０１３８】図２５は請求項１６〜２１記載のマルチビ
ーム走査装置の実施の形態を説明するための図である。
繁雑を避けるため、混同の虞れがないと思われるものに
就いては図１，２１におけると同じ符号を用いた。

【０１３９】図２５において、個別に発光制御される複
数の発光源を有する光源装置１Ｂからの複数の光ビーム
はシリンダレンズ２により副走査方向に収束され、「同
一の偏向手段」を構成する正６角柱形状のポリゴンミラ
ー３の偏向反射面３Ａの近傍に主走査方向に長い潜像と
して結像する。偏向反射面３Ａによる反射ビームは、図
示されないモータにより駆動されるポリゴンミラー３に
より偏向される。

【０１４０】ポリゴンミラー３により一括して偏向され
た複数の光ビームは「同一の走査結像光学系」をなすア
ナモフィックなｆθレンズ４Ａと（補正用の）長尺トロ
イダルレンズ４Ｃとにより、光導電性の感光体５の感光
面上に複数の光スポットとして集光され、実体的な被走
査面をなす感光体周面を同時走査する。符号８は図１に
於けると同様、光路屈曲用のミラーを示す。

【０１４１】走査結像光学系はポリゴンミラー３の偏向
反射面３Ａによる偏向の起点と被走査面位置とを副走査
方向に関して共役な関係としており、従って図２５のマ
ルチビーム走査装置はポリゴンミラー３の面倒れを補正
する機能を持つ。

【０１４２】ポリゴンミラー３により一括偏向された複
数の光ビームは、走査領域の走査に先立ち、ミラー８に
より反射され同期検知センサ１０に入射して同期検知信
号を発生させる。光源装置１Ｂから放射される複数の光
ビームは、それぞれ平行光束としてもよいし、弱い発散
性もしくは弱い収束性の光束としてもよいが、説明中の
実施の形態において、光源装置１Ｂからは２本の光ビー
ムがそれぞれ平行ビームとして放射される。

【０１４３】即ち、図２５において光源装置１Ｂは発光
源として２個の半導体レーザ１１，１２を有する。半導
体レーザ１１，１２を半導体レーザ制御部３７で点灯さ
せると、光源装置１Ｂからは、進行方向が互いに微小角
異なる２つの光ビームＢＭ１，ＢＭ２が放射される。

【０１４４】以下、光源装置１Ｂを詳細に説明する。図
２６に示すように、光源装置１Ｂは、第１，第２の半導
体レーザ１１，１２と、第１，第２のコリメートレンズ
１３，１４と、第１，第２のアパーチュアＡＰ１，ＡＰ
２と、半導体レーザ１２からの光ビームの偏光面を９０
度旋回させる１／２波長板１５と、第１，第２の半導体
レーザ１１，１２からの光ビームを、射出方向が互いに
微小角：αだけ異なる２つの近接した光ビームに合成す
るビーム合成プリズム１７０とを有する（請求項２
７）。

【０１４５】半導体レーザ１１，１２は、そのｐ−ｎ接
合面を図２６における軸Ｘ₀，Ｘ₁に直交するように配備
される。図２６に示す形態においては軸Ｘ₁，Ｘ₀は同一
面内にあり、従って、半導体レーザ１１，１２の発光部
は共に同一面内にある。

【０１４６】半導体レーザ１１から放射された光ビーム
はコリメートレンズ１４で平行ビーム化されたのち、光
スポット形状成形用のアパーチュアＡＰ１により光束周
辺部を遮断され、合成プリズム１７０における偏光ビー
ムスプリッタ膜１７１を透過して光ビームＢＭ１となっ
て合成プリズム１７０から射出する。

【０１４７】半導体レーザ１２から放射された光ビーム
は、コリメートレンズ１３で平行ビーム化されたのちア
パーチュアＡＰ２により光束周辺部を遮断され、１／２
波長板１５により偏光面を９０度旋回されてビーム合成
プリズム１７０に入射し、同プリズム１７０の斜面１７
２で内部反射し、偏光ビームスプリッタ膜１７１により
反射され、光ビームＢＭ２となって合成プリズム１７０
から射出する。

【０１４８】図２６の形態において、半導体レーザ１１
の発光部はコリメートレンズ１３の光軸上にあり、従っ
て、光ビームＢＭ１は主光線をコリメートレンズ１３の
光軸に合致させて射出される。これに対し、半導体レー
ザ１２は、コリメートレンズ１４の光軸に対し、図２６
における軸Ｘ₁の方向へ微少距離「ずらされ」ており、
このためビーム合成プリズム１７０から射出する光ビー
ムＢＭ２は、上記軸Ｘ₁とコリメートレンズ１２の光軸
とで形成される平面内において、光ビームＢＭ１に対し
て微小角：α（半導体レーザ１２の、コリメートレンズ
１４の光軸からのずれ量により調整可能である）だけ傾
いている（請求項２７）。

【０１４９】従って、図２６におけるＸ₀軸，Ｘ₁軸を主
走査方向に設定すれば、図２５に即して説明した光学系
により、被走査面上に「互いに主走査方向にずれた２つ
の光スポット」を得ることができ、この状態から光源装
置１をシリンダレンズ１３の光軸の回りに回転させる
と、図２７に示すように、光スポットＳＰ１（光ビーム
ＢＭ１による光スポット）と光スポットＳＰ２（光ビー
ムＢＭ２による光スポット）とを互いに副走査方向（図
の上下方向）に分離することができ、上記回転の角を調
整することにより走査線ピッチ：ＰＶを可変調整でき
る。即ち、図２６の光源装置１Ｂでは、コリメートレン
ズ１３の光軸が「光源装置の光軸」であり、光源装置１
Ｂの光軸まわりの回転により走査線ピッチの調整が可能
な訳である。

【０１５０】勿論、半導体レーザ１２をコリメートレン
ズ１４の光軸に合致させ、半導体レーザ１１のコリメー
トレンズ１３の光軸からずらすことにより、光ビームＢ
Ｍ２の主光線が光源装置１Ｂの光軸に合致するようにし
てもよい。

【０１５１】図２８は「光源装置１Ｂの具体的な構造」
と、光源装置１Ｂを光軸まわりに回転調整する「光源装
置回転機構」と、これを回転駆動する「駆動手段」とを
説明するための図である。符号２３Ａで示す基板は嵌合
孔２３ａ，２３ｂを有し、嵌合孔２３ａには鏡筒に保持
されたコリメートレンズ１３が、嵌合孔２３ｂには鏡筒
に保持されたコリメートレンズ１４がそれぞれ嵌合保持
される。アパーチュアＡＰ１，ＡＰ２の開口部は同一の
遮光板２４０に穿設され、遮光板２４０のアパーチュア
ＡＰ２側の位置に形成された凹みには１／２波長板１５
が嵌め込まれる。

【０１５２】フランジ部材２５は合成プリズム１７０を
光ビーム入射側で固定的に保持し、合成プリズム１７０
により合成された２つの光ビームは、フランジ部材２５
の中空シリンダ状の射出口２５ｂから射出するようにな
っている。フランジ部材２５と基板２３Ａとで遮光板２
４０と１／２波長板１５とを挾み、半導体レーザ１１を
保持した保持体２１Ａをコリメートレンズ１３に光軸合
わせし、半導体レーザ１２を保持した保持体２２Ａをコ
リメートレンズ１４に光軸合わせして、フランジ部材２
５と基板２３Ａと保持体２１Ａ，２２Ａを螺子２４ａ，
２４ｂ，２４ｃ，２４ｄで接合一体化し、これらを半導
体レーザ１１，１２を点滅制御する半導体レーザ制御部
３７に組付け固定している。

【０１５３】フランジ部材２５は、射出口２５ｂの中心
軸（コリメートレンズ１３の光軸に合致し、光源装置の
光軸となている）の回りに正逆回転可能となっている。
フランジ部材２５に一体化されたレバー２５ａには、下
方から中空円筒状のアクチュエータ２８の上端部が当接
している。アクチュエータ２８は、図示されない保持手
段により保持されて軸心の回りに回転可能で且つ軸心方
向に移動自在であり、内周に形成された螺子溝には、ス
テッピングモータ２６の回転軸に圧入された円筒部材２
７の外周に形成された螺子が螺合している。

【０１５４】レバー２５ａにはバネ等の弾性力手段（図
示されず）が、図の上方から押圧力を作用させており、
ステッピングモータ２６の回転によりアクチュエータ２
８を上下させることによりフランジ部材２５を前記射出
口２５ｂの中心軸の回り、即ち光源装置１Ｂの光軸まわ
りに正逆方向に回転させることができる。

【０１５５】即ち、レバー２５ａ、図示されない弾性力
手段、アクチュエータ２８および円筒部材２７は光源装
置１Ｂを光軸まわりに回転させる「光源装置回転機構」
を構成し、ステッピングモータ２６は光源装置回転機構
を回転駆動する「駆動手段」を構成する。そしてこれら
はピッチ調整手段２９を構成する。

【０１５６】図２５に戻ると、感光体５の周面近傍にリ
ニアセンサ３１が設けられている。リニアセンサ３１は
ＣＣＤリニアセンサであり、受光エレメントの配列方
向、即ちライン方向を副走査方向に向けている。光源装
置１Ｂからの２本の光ビームは、同期検知センサ１０に
入射した直後にリニアセンサ３１を走査するようになっ
ている。リニアセンサ３１には「重心位置演算手段」で
ある重心位置演算部３２が接続され、リニアセンサ３１
と重心位置演算部３２とにより位置検出手段３３が構成
されている。

【０１５７】即ち、図２５の実施の形態において「走査
線ピッチ検出手段」は、長手方向を副走査方向に対応さ
せて検出領域に設けられたリニアセンサ３１と、リニア
センサ３１の出力に基づき光スポットの重心位置を演算
する重心位置演算手段３２とを有し、リニアセンサ３１
の出力に基づき重心位置演算手段３２で演算された重心
位置のデータを「光スポット位置データ」とする（請求
項１５）。

【０１５８】重心位置演算部３２から出力される各光ス
ポットＳＰ１，ＳＰ２の「光スポット位置データ」はピ
ッチ算出部３４に入力される。ピッチ算出部３４は、入
力する光スポット位置データに基づき走査線ピッチを算
出し、その結果をピッチ・回転角度変換部３５に向けて
出力する。ピッチ・回転角度変換部３５は入力された情
報に基づき所望の走査線ピッチを得るために、光源装置
１Ｂを回転させるべき「回転角度」を算出し、その結果
に基づきモータ制御部３６を介してステッピングモータ
２６を駆動制御する。

【０１５９】即ち、図２６のマルチビーム走査装置は、
個別に発光制御される複数の発光源を有する光源装置１
Ｂからの複数の光ビームを同一の偏向手段３により偏向
させ、同一の走査結像光学系４Ｂ，４Ｃにより被走査面
に複数の光スポットとして集光させ、複数の光スポット
により被走査面を同時走査するマルチビーム走査装置で
あって、被走査面上において隣接する光スポットの副走
査方向の間隔を走査線ピッチとして検出する走査線ピッ
チ検出手段３３，３４と、走査線ピッチを「光源装置１
Ｂの光軸まわりの回転」により調整するピッチ調整手段
２９と、走査線ピッチ検出手段３３，３４による検出結
果に基づき、ピッチ調整手段２９を制御して所望の走査
線ピッチを実現するピッチ調整制御手段３５，３６を有
し（請求項１６）、走査線ピッチ検出手段は請求項１５
記載のものである。

【０１６０】図２５に示された半導体レーザ制御部３７
は、画像情報を書き込むときには、２ライン分の画像情
報に応じて半導体レーザ１１，１２の発光を「同時且つ
個別的」に制御するが、走査線ピッチ検出およびピッチ
調整を行なうときは、半導体レーザ１１，１２を同時に
発光させず、時系列に順次に発光させるように制御する
（請求項１７）。

【０１６１】図２５の実施の形態においては、単一のリ
ニアセンサ３１で２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２を検
出するので、走査線ピッチ検出時に半導体レーザ１１，
１２を同時に発光させた場合、２つの光スポットＳＰ
１，ＳＰ２の主走査方向の間隔（図２７の間隔：Ｌ）が
小さくなり、リニアセンサ３１が２つの光スポットを同
時に受光するようになると、リニアセンサ３１の出力は
図３３（ａ）のように、光スポットＳＰ１，ＳＰ２に対
しての出力波形Ａ１，Ａ２が合成されたもの（破線で示
す）になり、合成出力の極大部分の間隔は実際の走査線
ピッチＰＶに対して若干小さくなるので、検出される走
査線ピッチの誤差になる。また走査線ピッチが小さくな
って、図３３（ｂ）のΔの程度になると、２つの光スポ
ットの同時検出では走査線ピッチを検出できない。

【０１６２】そこで図１５のマルチビーム走査装置で
は、走査線ピッチ検出およびピッチ調整を行なうとき
は、半導体レーザ１１，１２を同時に発光させず、時系
列に順次に発光させるのである。このようにして、光ス
ポットＳＰ１，ＳＰ２が互いに近接しているような場合
にも、各光スポットを個別に検出できるので精度の良い
走査線ピッチ検出が可能になる。

【０１６３】上記マルチビーム走査装置は、前述の如
く、ポリゴンミラー３の面倒れを補正するようになって
いるが、リニアセンサ３１の受光エレメントの配列ピッ
チ（数μｍオーダー）で見ると、面倒れの影響を完全に
除くことは難しく、光ビームがどの偏向反射面により偏
向されるかに応じて、リニアセンサ３１が検出する光ス
ポット位置データは変動し、正確な走査線ピッチ検出を
面倒にする。

【０１６４】説明中の実施の形態においては、光源装置
１Ｂの各発光源１１，１２を時系列に順次発光させて得
られる各光ビームの偏向を、同一の偏向反射面で行なわ
せるタイミング制御手段を有する（請求項１９）。例え
ば、６面ある偏向反射面のうちで第１番目のものでのみ
光ビーム偏向を行なう用にするのであれば、図２９に示
すように、第１の偏向反射面が偏向態位にあるときにの
み半導体レーザの点灯をオンにするのである。図示され
ない「タイミング制御手段」は「ピッチ調整制御手段」
の一部を構成し、半導体レーザ制御部３７に向けてタイ
ミング信号を出力する。

【０１６５】従って、例えば、各光スポットの光スポッ
ト位置データとしてｎ個のデータをサンプリングする場
合であれば、常に同一の偏向反射面が使用されるように
半導体レーザ１１，１２の発光を制御して、ポリゴンミ
ラー３の１〜ｎ回転で光スポットＳＰ１に対する光スポ
ット位置データを得、ポリゴンミラー３のｎ＋１〜２ｎ
回転で光スポットＳＰ２に関する光スポット位置データ
を得る。このようにして、走査線ピッチ検出におけるポ
リゴンミラー３の面倒れの影響を除去することができ
る。

【０１６６】「光スポット位置データ」は以下のように
して得られる。リニアセンサ３１から出力が重心位置演
算部３２に入力すると、同演算部３２は「リニアセンサ
３１の全長：Ｄ（ビット数：Ｎ×受光エレメント幅：７
μｍ）にわたる出力」を図３０（ａ）に示すように「積
分」し、積分値の１／２となるビット位置：ｄ（ビット
位置：ｄの両側における光強度の和が等しい）を「光ス
ポットの重心位置」として演算する（図３０（ｂ）参
照）。

【０１６７】演算されたデータは、受光した光スポット
がＳＰ１，ＳＰ２であるかに応じて、ＳＰ１もしくはＳ
Ｐ２の「光スポット位置データ」としてピッチ算出部３
４に入力する。ピッチ算出部３４は、ＳＰ１位置デー
タ：ｄ₁およびＳＰ２位置データ：ｄ₂に基づき、演算：
｜ｄ₁−ｄ₂｜を行なって走査線ピッチ：ＰＶを算出す
る。

【０１６８】このように光スポットＳＰ１，ＳＰ２の光
スポット位置データとして重心位置を用いるので、光ス
ポット形状が崩れていてピーク位置がスポット中央部に
無いような場合であっても確実に光スポットの重心位置
により適正な光スポット位置データを得ることができ
る。この重心位置検出はリニアセンサ３１における分解
能（説明中の例では７μｍ）の精度で可能であり検出精
度が高い。

【０１６９】再び図２５に戻ると、上記の如くピッチ算
出部３４において算出された走査線ピッチ：ＰＶはピッ
チ・回転角度変換部３５に入力し、ピッチ・回転角度変
換部３５は、入力された走査線ピッチ：ＰＶに基づき所
望の走査線ピッチを実現するために光源装置１Ｂを光軸
まわりに回転させるべき「回転角度量」を決定する。即
ち、入力される走査線ピッチ：ＰＶを光源装置１Ｂの光
軸まわりの回転角度量に変換する。

【０１７０】図２５に示す実施の形態においては、検出
された走査線ピッチ：ＰＶと、回転角度量：ΔΘとの関
係（１例を図３１に示す）が「換算式」としてピッチ・
回転角度変換部３５内のメモリに、マルチビーム走査装
置の工場出荷時に予め記憶されており、ピッチ・回転角
度変換部３５は、入力される走査線ピッチ：ＰＶと所望
の走査線ピッチとの差：ΔＰＶを求め、ΔＰＶに対応す
る回転角度量：ΔΘを上記換算式に基づき決定する。即
ちピッチ・回転角度変換部３５は「検出される走査線ピ
ッチ：ＰＶと光源装置１Ｂの回転角度との換算式に基づ
き光源装置の回転角度量：ΔΘを決定するピッチ・回転
角度変換手段」である（請求項１８）。

【０１７１】このように決定された回転角度量：ΔΘは
モータ制御部３６に送られ、同制御部３６はステッピン
グモータ２６を駆動して、光源装置１ＢをΔΘだけ回転
させる。このようにして所望の走査線ピッチが実現され
る。

【０１７２】上記の換算式で回転角度量を決定するよう
にすると、一度の回転動作で所望の走査線ピッチを実現
でき、所望の走査線ピッチを実現するまでフィードバッ
クループによる調整を何度も繰り返す必要がなく、短時
間内に所望の走査線ピッチを実現できる。

【０１７３】上記の走査線ピッチ調整においては、被走
査面上の２つの光スポットＳＰ１，ＳＰ２の間隔（ξと
する）が一義的に定まっていることを前提としている。
このとき、光スポットＳＰ１，ＳＰ２の重心を結ぶ直線
が主走査方向となす角をγとすれば、走査線ピッチは
「ξ・ｓｉｎγ」で与えられるので、回転角度量：ΔΘ
による回転で上記角：γを設定することにより走査線ピ
ッチを所望の値に設定するのである。

【０１７４】先に説明したように「ξ」は、半導体レー
ザ１２のコリメートレンズ１４の光軸からの「ずらし
量」により決定されるほか、光源装置から被走査面に至
る光学系の特性にも依存する。従って上記「ずらし量」
に誤差があったり、光学系に加工誤差や汲み付け誤差に
よる狂いがあったりすると「ξ」に誤差が含まれ、調整
される走査線ピッチにも誤差が生じることになる。

【０１７５】このような誤差を除去するには、走査線ピ
ッチ：ＰＶの検出に加えて、距離：ξの検出をも行なえ
ば良い。

【０１７６】図２５に示した実施の形態の場合、走査線
ピッチ：ＰＶは上に説明した方法によりピッチ算出部３
４で算出することができる。一方、図３２に示す、光ス
ポットＳＰ１，ＳＰ２の主走査方向の間隔：Ｌは、半導
体レーザ１１，１２を同時に発光させておいて、リニア
センサ３１を走査速度：ｖｂで走査したときのリニアセ
ンサ３１において生じる光スポットＳＰ１の受光信号と
光スポットＳＰ２の受光信号の時間差：τを検出すれ
ば、演算：Ｌ＝ｖｂ×τで求めることができる。なお、
時間差：τを検出するのにリニアセンサ３１の出力を用
いず、同期検知センサ１０の出力を用いてもよい。

【０１７７】すると、光スポットＳＰ１，ＳＰ２の間
隔：ξは演算：√｛Ｌ²＋（ＰＶ）²｝で得ることがで
き、図３３に示すように、走査線ピッチの検出値をＰ
Ｖ、実現すべき所望の走査線ピッチをＰＶ₀、これらの
差：ＰＶ₀−ＰＶ＝ΔＰＶとすれば、光源装置１Ｂの回
転角度量：ΔΘは、演算：ΔΘ＝ｓｉｎ~¹｛ΔＰＶ／
ξ｝により得ることができる。

【０１７８】上記：Ｌ，ξ，ΔＰＶの算出に必要な演算
は、図示されない演算手段を付加して行なっても良い
し、ピッチ算出部３４にこの演算機能を付加しても良
い。ΔΘの算出演算は、算出された「ξとΔＰＶ」をピ
ッチ・回転角度変換部３５に与えて行なうことができ
る。

【０１７９】このようにすると、検出された走査線ピッ
チと回転角度量との換算式を工場出荷時に各ロットごと
に予め入力する煩わしさがなく、適正に光源装置１Ｂの
回転角度量：ΔΘを決定できる。

【０１８０】図１〜図２４に即して説明した実施の形態
において、光源装置１，１Ａに就いては「その具体的な
構成」を説明しなかったが、図２５，２６に即して説明
した光源装置１Ｂは、図１に示す光源装置１として、あ
るいは図７に示す光源装置１Ａとして利用できる。ま
た、図１〜図２４に即して説明した実施の形態におい
て、図２５〜図３２に即して説明した「光源装置回転機
構」と、これを回転駆動する「駆動手段」を、図１，図
７のマルチビーム走査装置に利用できること勿論であ
り、図１〜図６に即して説明した実施の形態あるいは図
７〜図２４に即して説明した実施の形態により検出され
た走査線ピッチに基づき、上記光源装置回転機構と駆動
手段とを用いて走査線ピッチ調整を行なうことができ
る。

【０１８１】また、図２５に示すマルチビーム走査装置
では、複数の光ビームの書き出しの同期は、同期貢献値
センサ１０の出力を用いて行なうが、専用の同期光検知
センサ１０を用いること無く、リニアセンサ３１の出力
を利用して同期検知信号を得ることもできる（請求項２
１）。

【０１８２】図３４は、請求項２２，２３，２６〜２８
記載のマルチビーム走査装置の実施の形態を示してい
る。繁雑を避けるため、混同の虞れがないものに就いて
は図２５におけると同一の符号を用いた。光源装置１
Ｂ、シリンダレンズ２、ポリゴンミラー３を用いる偏向
手段、光路屈曲用ミラー８、被走査面に主面を合致させ
て配備された光導電性の感光体５、光源装置１Ｂを光軸
まわりに回転させるためのステッピングモータ２６、ス
テッピングモータ２６を制御するモータ制御部３６、モ
ータ制御部３６に光源装置１Ｂを回転させるための回転
角度量を得るピッチ・回転角度変換部３７、光源装置１
Ｂの半導体レーザ１１，１２の点滅を制御する半導体レ
ーザ制御部３７は図２５に示されたものと同様のもので
ある。

【０１８３】従って図３４に示す実施の形態において
も、光源装置１Ｂは図２６に示すごとき光学構成、具体
的には図２８に示すごとき構成であって、図２８に示す
ごときピッチ可変手段２９により光軸まわりに回転され
てピッチ調整を行なう。

【０１８４】図３４（ａ）において、光源装置１Ｂは発
光源である半導体レーザ１１，１２が半導体レーザ制御
部３７により点灯されると、進行方向が互いに微小角異
なる２つの光ビームＢＭ１，ＢＭ２（共に平行ビームで
ある）を放射する。光ビームＢＭ１，ＢＭ２は、副走査
方向にのみ正のパワーを持つシリンダレンズ２を介して
同一の偏向手段のポリゴンミラー３の偏向反射面に入射
する。このときシリンダレンズ２の作用により、光ビー
ムＢＭ１，ＢＭ２とも偏向反射面近傍に「主走査方向に
長い線像」として結像する。

【０１８５】ポリゴンミラー３の回転に依り、一括して
等角速度的に偏向された両光ビームは共通の「走査結像
光学系」に入射する。走査結像光学系は、この実施の形
態においてｆθレンズ４Ｂと「補正用の長尺レンズ」で
ある長尺トロイダルレンズ４Ｃとにより構成されてい
る。走査結像光学系を透過した光ビームＢＭ１，ＢＭ２
は、光路屈曲用のミラー８により光路を折り曲げられ、
被走査面（実体的には感光体５の周面）上に副走査方向
に走査線ピッチ：ＰＶだけ分離した２つの光スポットと
して集光し、２つの隣接する走査線を同時に走査する。

【０１８６】走査結像光学系をなすｆθレンズ４Ｂと長
尺トロイダルレンズ４Ｃとは、副走査方向に関して「偏
向反射面位置近傍（前記線像の結像位置）と被走査面位
置とを幾何光学的に略共役な関係としており（共軸レン
ズであるｆθレンズ４Ｂと長尺トロイダルレンズ４Ｃと
を組み合わせることにより、このようなアナモフィック
な性質を実現している）、従って図３４のマルチビーム
走査装置はポリゴンミラー３における「面倒れ」を補正
する機能を有している。

【０１８７】「ビーム位置検出手段」であるリニアセン
サ３１Ａは、受光エレメントの配列方向を副走査方向に
向けて走査開始側における走査領域外に配備されてい
る。走査結像光学系における「主走査方向の走査開始側
端部」を通った光ビームＢＭ１，ＢＭ２は、光路屈曲用
のミラー８に反射されることなくリニアセンサ３１Ａに
入射する。

【０１８８】走査結像光学系を構成するｆθレンズ４Ｂ
と長尺トロイダルレンズ４Ｃのうち、ｆθレンズ４Ｂを
なす２枚のレンズ４１，４２の中で，ポリゴンミラー３
から離れた側にあるレンズ４２の主走査方向の光走査開
始側の端部（図３４（ａ）に符号ｂで示す部分）には、
長尺トロイダルレンズ４Ｃ側の面に、図３４（ｂ）示す
ように「副走査方向に負のパワー」を持つ樹脂成形レン
ズ７００を貼付てある。

【０１８９】樹脂成形レンズ７００の貼着により、この
部分におけるレンズ４２の屈折面の正のパワーが減少
し、結果的に樹脂成形レンズ７００を通る光ビームに対
する走査結像光学系の副走査方向の結像倍率は他の部分
よりも相対的に大きくなる（請求項２４）。その結果
「ビーム位置検出手段」である１次元のリニアセンサ３
１Ａが検出する光ビームＢＭ１，ＢＭ２の副走査方向の
間隔：ＰＶ’は、被走査面上の走査線ピッチ：ＰＶより
大きくなる。なお、図では明確でないが「位置検出用結
像光学系（前記走査結像光学系と樹脂成形レンズ７００
で構成される）」の副走査対応方向の結像倍率が、走査
光学系の結像倍率より大きいことから、リニアセンサ３
１Ａの配備位置は「走査結像レンズから被走査面に到る
距離よりも遠方」に設定されている。

【０１９０】このように、間隔：ＰＶ’は大きいので精
度良く検出できる。リニアセンサ３１Ａの出力が「演算
手段」であるピッチ算出部３４Ａに入力すると、ピッチ
算出部３４Ａは入力情報に基づき（例えば、図２５の実
施の形態の場合と同様にして）間隔：ＰＶ’を決定し、
さらに間隔：ＰＶ’と走査線ピッチ：ＰＶとの比（走査
結像光学系と位置検出用結像光学系の、副走査対応方向
における結像倍率の比）：ｋ（マルチビーム走査装置に
おける設計条件により定まる定数）により演算：ＰＶ’
／ｋを行なって走査線ピッチ：ＰＶを求める。

【０１９１】得られた走査線ピッチ：ＰＶはピッチ・回
転角度変換部３５に入力し、ピッチ回転角変換部３５
は、達成するべき走査線ピッチの目標値：ＰＶ₀（走査
線ピッチを切り換える場合であれば切り換えに依って新
たに設定された走査線ピッチ、走査線ピッチの補正の場
合であれば予め定められた走査線ピッチ）を実現するた
めに光源装置１を回転させるべき回転角度量：ΔΘを図
２５の実施の形態緒場合と同様にして決定する。

【０１９２】そして、決定された回転角度量：ΔΘを実
現するようにモータ制御部３６を介してステッピングモ
ータ２６を制御する。従って、ピッチ・回転角度変換部
３２とモータ制御部３４とは「駆動手段を制御する回転
制御手段」を構成する。このようにして目標とする走査
線ピッチ：ＰＶ₀を確実に実現できる。

【０１９３】図３５は請求項２２，２４，２５〜２８記
載のマルチビーム走査装置の実施の形態を示している。
混同の虞れが無いと思われるものに就いては図３４
（ａ）におけると同一の符号を用いた。図３４に示す実
施の形態との差異は以下の点にある。即ち、図３５の実
施の形態では、ｆθレンズ４Ｂの、主走査方向における
光走査開始側端部を通った光ビームは長尺トロイダルレ
ンズ４Ｃに入射することなくミラーｍ１により反射され
て「ビーム位置検出手段」であるリニアセンサ３１Ａに
入射する。走査結像光学系を構成するｆθレンズ４Ｂと
長尺トロイダルレンズ４Ｃは、いずれも副走査方向に正
のパワーを持つのでｆθレンズ４Ｂのみによる副走査方
向の正のパワーは、走査結像光学系における副走査方向
の「合成の正のパワー」よりも小さい。

【０１９４】このようにｆθレンズ４Ｂを「位置検出用
結像光学系」として用いることにより（請求項２４，２
５）、リニアセンサ３１Ａ上には光ビームＢＭ１，ＢＭ
２を、被走査面上におけるよりも副走査方向に大きい結
像倍率で結像させることができる。換言すれば、リニア
センサ３１Ａが検出する光ビームＢＭ１，ＢＭ２の副走
査方向の間隔：ＰＶ’は、被走査面上における走査線ピ
ッチ：ＰＶよりも大きくなり、間隔：ＰＶ’を精度良く
検出できる。検出された間隔：ＰＶ’に応じて目標とす
る走査線ピッチ：ＰＶ₀を実現する方法は、図３４の実
施の形態の場合と全く同様である。

【０１９５】図３５の実施の形態においては、変形例と
してミラーｍ１に代えて「副走査方向にのみ正のパワー
を持つ凹シリンダミラー」を用い、ｆθレンズ４Ｂと、
この凹シリンダミラーとで「位置検出用結像光学系」を
構成することもできる。このようにすると、位置検出用
結像光学系の副走査方向における結像倍率を図３５の実
施の形態における場合よりも更に大きくすることができ
る。

【０１９６】上の説明では、間隔：ＰＶ’の検出から走
査線ピッチ：Ｐの目標値：ＰＶ₀の実現までを自動的に
行なったが、間隔：ＰＶ’の検出に基づき、走査線ピッ
チ：ＰＶの設定や補正は手動で行なうようにしてもよ
い。

【０１９７】また、光源装置１Ｂから被走査面に到る光
路上に配備される光学素子は、上に説明した実施の形態
におけるものに限らず、従来から知られた種々のものを
適宜利用できる。また、リニアセンサ３１Ａの出力信号
により同期検知信号を得るようにすることができる（請
求項２８）。

【０１９８】以上説明した全ての実施の形態において、
光源装置として特開昭５６−４２２４８号公報に記載さ
れたような半導体レーザアレイを用いることができるこ
とも言うまでもない。

【０１９９】

【発明の効果】この発明によれば新規なマルチビーム走
査装置を実現できる。請求項１記載の発明のマルチビー
ム走査装置は、走査線ピッチを検出する機能を有するの
で走査線ピッチを視度良く検出でき、走査線ピッチの調
整に供することにより走査線ピッチの精度良い調整が可
能である。

【０２００】請求項２，３記載の発明では２つの光セン
サを用い、複数光ビームを同時に走査して走査線ピッチ
検出を行なうので、偏向手段に「面倒れ」があっても、
その影響を受けずに走査線ピッチを短時間で精度良く検
出できる。

【０２０１】請求項４，６〜１２，２１，２８記載の発
明では、走査線ピッチ検出手段の光センサの出力に基づ
き書込み用の同期検知信号を得るので各光ビームの書込
み開始位置を正確に調整でき、専用の同期光検知手段を
必要としないのでマルチビーム走査装置のコンパクト化
が可能である。

【０２０２】請求項５，１３，１４，２６記載の発明の
マルチビーム走査装置はピッチ調整手段を有するので、
検出された走査線ピッチに応じて走査線ピッチを良好に
調整できる。請求項１２記載の発明のマルチビーム走査
装置は２つの受光手段により２本の光ビームを別個に検
出するので、２つの光スポットが主・副走査方向に近接
する場合でも、良好な走査線ピッチの検出が可能であ
る。

【０２０３】請求項１５記載の発明のマルチビーム走査
装置は光スポットの重心位置を検出して走査線ピッチ検
出を行なうので光スポットの形状が崩れているような場
合にも、適正な走査線ピッチ検出が可能である。

【０２０４】請求項１６〜２０記載の発明のマルチビー
ム走査装置は単一のリニアセンサにより走査線ピッチを
検出し、検出された走査線ピッチに基づきピッチ調整を
行なって所望の走査線ピッチを実現できる。

【０２０５】請求項１９記載の発明のマルチビーム走査
装置は、ポリゴンミラーの面倒れの影響を除去して単一
のリニアセンサにより走査線ピッチを検出できる。

【０２０６】請求項２２〜２６記載の発明のマルチビー
ム走査装置では、位置検出用結像光学系における副走査
方向における結像倍率が被走査面に対する走査結像光学
系の副走査方向の結像倍率よりも大きく設定されている
ので、走査線ピッチが細かい場合にも精度の良い走査戦
費値検出が可能である。

【０２０７】請求項２７記載の発明によれば請求項１〜
２６記載の発明のマルチビーム走査装置に適した２ビー
ム用の光源装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項２記載の発明の実施の１形態を示す図で
ある。

【図２】図１における制御部７の構成を示すブロック図
である。

【図３】図１における受光部６の構成を説明するための
図である。

【図４】図３における受光部６と、これを走査する光ス
ポットＳＰ１，ＳＰ２の関係を示す図である。

【図５】図２の制御部７における信号処理を説明するタ
イミング図である。

【図６】光スポットＳＰ１，ＳＰ２と走査線ピッチの関
係を説明するための図である。

【図７】請求項６記載の発明の実施の１形態を示す図で
ある。

【図８】図７における受光手段６Ａを説明するための図
である。

【図９】図７における受光手段の別例を示す図である。

【図１０】図７における受光手段６Ａから得られる受光
信号を示す図である。

【図１１】図７の制御部７Ａの要部を説明するための図
である。

【図１２】図７の制御部７Ａにおける信号処理を説明す
るためのタイミング図である。

【図１３】請求項８の受光手段を説明するための図であ
る。

【図１４】図１３の受光手段から得られる受光信号を示
す図である。

【図１５】図１３の受光手段から得られる受光信号の処
理を行なう制御部を説明するための図である。

【図１６】図１５の制御部における信号処理を説明する
ためのタイミング図である。

【図１７】請求項１０の受光手段を説明するための図で
ある。

【図１８】図１７の受光手段から得られる受光信号を示
す図である。

【図１９】図１７の受光手段から得られる受光信号の処
理を行なう制御部を説明するための図である。

【図２０】図１９の制御部における信号処理を説明する
ためのタイミング図である。

【図２１】請求項１２における光源部の構成を説明する
ための図である。

【図２２】請求項１２における受光部の構成を説明する
ための図である。

【図２３】図２２，２３の光源部、受光部における光ビ
ームＢＭ１，ＢＭ２の偏光状態を示す図である。

【図２４】請求項１２における走査線ピッチ検出を説明
するための図である。

【図２５】請求項１６記載のマルチビーム走査装置の実
施の１形態を説明するための図である。

【図２６】図２５における光源装置１Ｂを説明するため
の図である。

【図２７】図２５の光源装置１Ｂによる被走査面上の光
スポットの状態を説明するための図である。

【図２８】図２５の光源装置１Ｂの機械的構成と、光源
装置１Ｂを回転させる光源装置回転機構を説明するため
の図である。

【図２９】請求項１９記載の発明を説明する図である。

【図３０】請求項１５，１７記載の発明における重心検
出を説明するための図である。

【図３１】走査線ピッチと光源装置の光軸まわりの回転
角度との関係を説明するための図である。

【図３２】請求項２０記載の発明を説明するための図で
ある。

【図３３】図２５のリニアセンサ３１からの受光信号が
重なる場合を説明する図である。

【図３４】請求項２２，２３記載の発明のマルチビーム
走査装置の実施の１形態を説明するための図である。

【図３５】請求項２２，２４，２５記載の発明のマルチ
ビーム走査装置の実施の１形態を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 光源装置 ２ シリンダレンズ ３ ポリゴンミラー ４ 走査結像光学系 ５ 感光体 ６ 受光手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−159254 (32)優先日 平８(1996)５月31日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平8−213278 (32)優先日 平８(1996)７月25日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 成田 昌樹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 山崎 修一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 伊藤 悟 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】個別に発光制御される複数の発光源を有す
   る光源装置からの複数の光ビームを同一の偏向手段によ
   り偏向させ、同一の走査結像光学系により被走査面に複
   数の光スポットとして集光させ、上記複数の光スポット
   により被走査面を同時走査するマルチビーム走査装置で
   あって、 被走査面上において隣接する光スポットの副走査方向の
   間隔を走査線ピッチとして検出する走査線ピッチ検出手
   段を有するマルチビーム走査装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 走査線ピッチ検出手段が、 被走査面と等価な検出領域に、長手方向を副走査方向に
   対応させて設けられた細帯状の第１の光センサと、上記
   検出領域における走査方向下流側に、上記第１の光セン
   サに対して長手方向を所定角傾けて設けられた細帯状の
   第２の光センサとを有する、光ビーム検出部と、 これら第１および第２の光センサから出力される光ビー
   ム検出信号に基づき、各光スポットが第１および第２の
   光センサ間の距離を通過する通過時間を検出し、上記第
   ２の光センサの第１の光センサに対する傾き角と、上記
   検出された通過時間とに基づき、隣合った２つの光スポ
   ットの副走査方向の間隔を走査線ピッチとして演算する
   制御部とを有することを特徴とするマルチビーム走査装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 走査線ピッチ検出手段における制御部が、 基準クロック発生回路と、 基準クロックに対して所定の微少時間ずつ遅延した１連
   の遅延クロックを発生させる遅延クロック発生回路と、 各光スポットが光ビーム検出部の第１および第２の光セ
   ンサにより発生する光ビーム検出信号に基づき、各光ス
   ポットが第１および第２の光センサ間の距離を通過する
   通過時間間隔を上記基準クロックを基準として計測する
   ビーム間隔計測回路と、 各光スポットによる光ビーム検出信号と同位相の遅延ク
   ロックを検出する位置信号位相検出回路と、 上記同位相の遅延クロックと上記基準クロックとの位相
   のずれを時間差として演算し、演算された各時間差によ
   り上記光スポットごとの通過時間間隔を補正して、各光
   スポットごとの通過時間を得、この通過時間と、上記第
   ２の光センサの第１の光センサに対する傾き角とによ
   り、隣合った２つの光スポットの副走査方向の間隔を走
   査線ピッチとして演算する副走査ピッチ演算回路とを有
   することを特徴とするマルチビーム走査装置。
4. 【請求項４】請求項３記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 複数の遅延クロック中で、第１の光センサからの光ビー
   ム検出信号と同位相の遅延クロックを選択して各光スポ
   ットに対する書込みクロック信号とすることを特徴とす
   るマルチビーム走査装置。
5. 【請求項５】請求項２または３または４記載のマルチビ
   ーム走査装置において、 光源装置を、光軸に平行な軸のまわりに回転させること
   により、走査線ピッチを調整するピッチ調整手段を有す
   ることを特徴とするマルチビーム走査装置。
6. 【請求項６】請求項１記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 走査線ピッチ検出手段が、 被走査面の近傍に配備され、主走査方向の受光面幅が副
   走査方向にリニアに変化する受光手段と、 各光ビームが上記受光手段の受光面を主走査方向に通過
   する通過時間を検出し、光スポットの走査速度と、上記
   検出された通過時間と、上記受光面の形状とに応じて、
   走査線ピッチを演算する演算手段とを有することを特徴
   とするマルチビーム走査装置。
7. 【請求項７】請求項６記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 演算手段が、 受光手段の出力を増幅し２値化する前処理回路と、 この前処理回路により前処理されたデジタル信号を、所
   定のクロック信号により計数するカウンタ手段と、 このカウンタ手段が計数した各光スポットの通過時間を
   ラッチするラッチ手段と、 上記前処理回路の出力を入力され、その立ち下がり時間
   を基準とした所定の遅延時間で、上記ラッチ手段への上
   記カウンタ手段の出力をラッチするトリガ信号と上記カ
   ウンタ手段をクリアするクリア信号とを発する遅延回路
   と、 上記ラッチ手段の出力に基づき、隣接する光スポットの
   通過時間の差を演算するビットコンパレータ手段とを有
   することを特徴とするマルチビーム走査装置。
8. 【請求項８】請求項１記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 走査線ピッチ検出手段が、 被走査面の近傍に配備され、互いに非平行に主走査方向
   に併設された第１および第２のスリットを有する遮光部
   材と、この遮光部材の上記第１および第２のスリットを
   通過した光ビームを受光する受光素子とにより構成され
   る受光手段と、 各光ビームが上記第１および第２のスリットの間を主走
   査方向に通過する通過時間を検出し、光スポットの走査
   速度と、上記検出された通過時間と、上記第１および第
   ２のスリットの態位とに応じて、走査線ピッチを演算す
   る演算手段とを有することを特徴とするマルチビーム走
   査装置。
9. 【請求項９】請求項８記載のマルチビーム走査装置にお
   いて、 演算手段が、 受光手段の出力を増幅したのち微分し、微分信号の０交
   叉点を検出する前処理回路と、 この前処理回路により前処理されたデジタル信号を、所
   定のクロック信号により計数するカウンタ手段と、 このカウンタ手段が計数した各光スポットの通過時間を
   ラッチするラッチ手段と、 上記前処理回路の出力を入力され、その立ち下がり時間
   を基準とした所定の遅延時間で、上記ラッチ手段への上
   記カウンタ手段の出力をラッチするトリガ信号と上記カ
   ウンタ手段をクリアするクリア信号とを発する遅延回路
   と、 上記ラッチ手段の出力に基づき、隣接する光スポットの
   通過時間の差を演算するビットコンパレータ手段とを有
   することを特徴とするマルチビーム走査装置。
10. 【請求項１０】請求項１記載のマルチビーム走査装置に
    おいて、 走査線ピッチ検出手段が、 被走査面の近傍に配備され、細帯状の受光面を長手方向
    に縦割りする分割ラインが互いに非平行になるように、
    主走査方向に併設された第１および第２の２分割光セン
    サによる受光手段と、 各光ビームが上記第１および第２の２分割光センサの間
    を主走査方向に通過する通過時間を検出し、光スポット
    の走査速度と、上記検出された通過時間と、上記遮光部
    材における第１および第２の２分割光センサの分割ライ
    ンの態位とに応じて、走査線ピッチを演算する演算手段
    とを有することを特徴とするマルチビーム走査装置。
11. 【請求項１１】請求項１０記載のマルチビーム走査装置
    において、 演算手段が、 受光手段における各２分割光センサの各受光部からの出
    力の差を増幅し、増幅された出力差の０交叉点を検出
    し、各２分割光センサに対応する０交差点の信号に対し
    イクスクルーシブオア論理処理する前処理回路と、 この前処理回路により前処理されたデジタル信号を、所
    定のクロック信号により計数するカウンタ手段と、 このカウンタ手段が計数した各光スポットの通過時間を
    ラッチするラッチ手段と、 上記前処理回路の出力を入力され、その立ち下がり時間
    を基準とした所定の遅延時間で、上記ラッチ手段への上
    記カウンタ手段の出力をラッチするトリガ信号と上記カ
    ウンタ手段をクリアするクリア信号とを発する遅延回路
    と、 上記ラッチ手段の出力に基づき、隣接する光スポットの
    通過時間の差を演算するビットコンパレータ手段とを有
    することを特徴とするマルチビーム走査装置。
12. 【請求項１２】請求項１記載のマルチビーム走査装置に
    おいて、 同一の偏向手段により偏向される複数の光ビームは、偏
    光状態が互いに異なる２本の光ビームであり、 走査線ピッチ検出手段が、 上記２本の光ビームを偏光状態に従って互いに分離する
    光ビーム分離手段と、 分離された各ビームを受光する２つの受光手段と、 各受光手段の出力に基づき、走査線ピッチを演算する演
    算手段とを有し、 上記２つの受光手段は、請求項６または８または１０記
    載の受光手段であり、 演算手段が、請求項６または８または１０記載の演算手
    段に上記２つの受光手段の出力を時間的に前後して入力
    するように構成されたものであることを特徴とするマル
    チビーム走査装置。
13. 【請求項１３】請求項６〜１２の任意の１に記載のマル
    チビーム走査装置において、 受光手段の受光信号により同期検知信号を得ることを特
    徴とするマルチビーム走査装置。
14. 【請求項１４】請求項６〜１３の任意の１に記載のマル
    チビーム走査装置において、 光源装置を光軸に平行な軸のまわりに回転させることに
    より、走査線ピッチを調整するピッチ調整手段を有する
    ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
15. 【請求項１５】請求項１記載のマルチビーム走査装置に
    おいて、 走査線ピッチ検出手段が、長手方向を副走査方向に対応
    させて検出領域に設けられたリニアセンサと、 このリニアセンサの出力に基づき、光スポットの重心位
    置を演算する重心位置演算手段とを有し、 上記リニアセンサの出力に基づき重心位置演算手段で演
    算された重心位置のデータを、光スポット位置データと
    することを特徴とするマルチビーム走査装置。
16. 【請求項１６】個別に発光制御される複数の発光源を有
    する光源装置からの複数の光ビームを同一の偏向手段に
    より偏向させ、同一の走査結像光学系により被走査面に
    複数の光スポットとして集光させ、上記複数の光スポッ
    トにより被走査面を同時走査するマルチビーム走査装置
    であって、 被走査面上において隣接する光スポットの副走査方向の
    間隔を走査線ピッチとして検出する走査線ピッチ検出手
    段と、 走査線ピッチを、光源装置の光軸まわりの回転により調
    整するピッチ調整手段と、 上記走査線ピッチ検出手段による検出結果に基づき、上
    記ピッチ調整手段を制御して所望の走査線ピッチを実現
    するピッチ調整制御手段とを有することを特徴とするマ
    ルチビーム走査装置。
17. 【請求項１７】請求項１６記載のマルチビーム走査装置
    において、 走査線ピッチ検出手段が、請求項１５記載のものであ
    り、 ピッチ調整制御手段は、光源装置の各発光源を時系列に
    順次発光させて、各ビームごとに光スポット位置を上記
    走査線ピッチ検出手段により検出し、検出された位置デ
    ータに基づき、走査線ピッチを算出する機能を有するこ
    とを特徴とするマルチビーム走査装置。
18. 【請求項１８】請求項１６または１７記載のマルチビー
    ム走査装置において、 ピッチ調整制御手段は、検出される走査線ピッチと光源
    装置の回転角度との換算式に基づき、上記光源装置の回
    転角度量を決定するピッチ・回転角度変換手段を有する
    ことを特徴とするマルチビーム走査装置。
19. 【請求項１９】請求項１６または１７または１８記載の
    マルチビーム走査装置において、 偏向手段が、ポリゴンミラーを用いるものであり、 ピッチ調整制御手段が、光源装置の各発光源を時系列に
    順次発光させて得られる各光ビームの偏向を、同一の偏
    向反射面で行なわせるタイミング制御手段を有すること
    を特徴とするマルチビーム走査装置。
20. 【請求項２０】請求項１７記載のマルチビーム走査装置
    において、 ピッチ調整制御手段が、 ピッチ検出手段のリニアセンサを各光スポットが通過す
    るときの出力間隔から主走査ピッチを算出する主走査ピ
    ッチ算出手段と、 この主走査ピッチ算出手段により算出された主走査ピッ
    チと、ピッチ検出手段により検出された走査線ピッチと
    に基づき、光源装置の回転角度量を算出する回転角度量
    算出手段とを有することを特徴とするマルチビーム走査
    装置。
21. 【請求項２１】請求項１５または１７または１８または
    １９または２０記載のマルチビーム走査装置において、 走査線ピッチ検出手段のリニアセンサの出力信号により
    同期検知信号を得ることを特徴とするマルチビーム走査
    装置。
22. 【請求項２２】請求項１記載のマルチビーム走査装置に
    おいて、 走査線ピッチ検出手段が、 走査領域外に配備され、偏向された各光ビームの副走査
    方向の位置を検出するビーム位置検出手段と、 上記複数の光ビームを上記ビーム位置検出手段に結像さ
    せる位置検出用結像光学素子とを有し、 上記位置検出用結像光学系における副走査方向における
    結像倍率が、被走査面に対する走査結像光学系の副走査
    方向の結像倍率よりも大きく設定されていることを特徴
    とするマルチビーム走査装置。
23. 【請求項２３】請求項２２記載のマルチビーム走査装置
    において、 偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させる同
    一の走査結像光学系の主走査方向の所定の側の端部近傍
    に、他の部分に比して正のパワーの小さい部分を設け、
    この部分を通過した各光ビームが、ビーム位置検出手段
    に結像するように、位置検出用結像光学系を上記走査結
    像光学系の一部として構成したことを特徴とするマルチ
    ビーム走査装置。
24. 【請求項２４】請求項２２記載のマルチビーム走査装置
    において、 偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させる同
    一の走査結像光学系が複数枚のレンズを有して構成さ
    れ、 これら複数枚のレンズの一部のレンズであって、偏向手
    段側にあるものの副走査方向のパワーが、走査結像光学
    系全体としての副走査方向の正のパワーよりも弱くなる
    ようにすることにより、上記一部のレンズを位置検出用
    結像光学系となし、この位置検出用結像光学系を通過し
    た各光ビームを、走査結像光学系における残りのレンズ
    を透過させることなしにビーム位置検出手段に導いて結
    像させることを特徴とするマルチビーム走査装置。
25. 【請求項２５】請求項２４記載のマルチビーム走査装置
    において、 走査結像光学系が、ｆθレンズと、面倒れ補正用の長尺
    レンズとを有し、上記ｆθレンズを位置検出用結像光学
    系としたことを特徴とするマルチビーム走査装置。
26. 【請求項２６】請求項２２または２３または２４または
    ２５記載のマルチビーム走査装置において、光源装置を
    光軸のまわりに回転させる光源装置回転機構と、 この光源装置回転機構を回転駆動する駆動手段と、 ビーム位置検出手段の出力に基づき、走査線ピッチを算
    出する演算手段と、 この演算手段の算出結果に基づき、上記駆動手段を制御
    する回転制御手段とを有することを特徴とするマルチビ
    ーム走査装置。
27. 【請求項２７】請求項１〜２６の任意の１に記載のマル
    チビーム走査装置において、 光源装置が、第１および第２の半導体レーザと、第１お
    よび第２のコリメートレンズと、第１および第２のアパ
    ーチュアと、一方の半導体レーザからの光ビームの偏光
    面を９０度旋回させる１／２波長板と、上記第１および
    第２の半導体レーザからの光ビームを、両光ビームの偏
    光状態を利用して合成するビーム合成プリズムとを有
    し、 第１または第２の半導体レーザを、対応するコリメート
    レンズの光軸から微少距離ずらすことにより、２つの光
    ビームの射出方向を互いに微小角異ならせるように構成
    されていることを特徴とするマルチビーム走査装置。
28. 【請求項２８】請求項２２〜２７記載のマルチビーム走
    査装置において、 ビーム位置検出手段の出力信号により同期検知信号を得
    ることを特徴とするマルチビーム走査装置。