JPH11174351A - Optical operation device and optical path interval detecting device - Google Patents

Optical operation device and optical path interval detecting device

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JPH11174351A
JPH11174351A JP36318297A JP36318297A JPH11174351A JP H11174351 A JPH11174351 A JP H11174351A JP 36318297 A JP36318297 A JP 36318297A JP 36318297 A JP36318297 A JP 36318297A JP H11174351 A JPH11174351 A JP H11174351A
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JP
Japan
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optical
light
scanning
optical path
scanning direction
Prior art date
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Application number
JP36318297A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimio Komata
公夫 小俣
Tadao Iwaki
岩城  忠雄
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical operation device and optical path interval detecting device for accurately aligning a focus and an optical path. SOLUTION: Laser beams emitted by light sources 1A and 1B are reflected by collimator lenses 3A and 3B and further refracted by a half-mirror in one direction. A polygon scanner 7 makes fast scans with the laser beams. A horizontal-scanning-direction detecting element 11 has a slit 13 formed at right angles to a scanning direction. Each time two laser beams shifting in position in the scanning direction (horizontal scanning direction) pass through the slit 13, two waveform-shaped pulses are outputted from a converter. to is judged from the interval between the pulses how much the two laser beams shift in position in the scanning direction and on the basis of the deviation, a fine driving actuator 21A and a fine driving actuator 21B are driven.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複数のレーザ光源を
用いるレーザビームプリンタ等に用いられる光操作装置
及び光路間隔検出装置に係わり、特に焦点及び光路の位
置合わせを正確に行うための光操作装置及び光路間隔検
出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical operating device and an optical path interval detecting device used for a laser beam printer or the like using a plurality of laser light sources, and more particularly to an optical operating device for accurately adjusting the focus and the optical path. And an optical path interval detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、レーザビームプリンタの高速化、
高解像度化が進んでいる。この高速化のために例えばポ
リゴンミラーを高速に回転させようとすると、ポリゴン
ミラー精度が悪化したり、光量を確保するためにレーザ
光源を大きくしたり、振動やノイズ対策を厳しくしたポ
リゴンモータや回路設計を行う必要が生じていた。ま
た、感光ドラム自体を高感度化する必要も生じていた。
従って、昨今は、レーザビームプリンタの高速化をポリ
ゴンミラーを高速回転させることなく実施するために、
レーザ光源自体を複数個に分ける例が多くなりつつあ
る。レーザ光源が複数個に分かれた場合には、相互の光
軸の位置合わせを正確に行う必要がある。これは、相互
の光軸の位置が微妙に異なると、結像された像が乱れた
りするためである。かかる光軸の位置合わせを行う一つ
の方法として、従来は、例えば2つのレーザ光源からの
光をハーフミラーに投光し、そのハーフミラーを揺動モ
ータを用いて微調整することで光軸を一致させたりして
いる。また、他の方法として、2つのレーザー光源を同
一の板上に固定し、一体化する。そして、レーザー走査
ユニットのハウジングには、この一体化した板を取りつ
けることで、ハウジングが温度などで変形を受けても、
2つのレーザーの位置は変化しないようにしている。
2. Description of the Related Art Recently, the speeding up of a laser beam printer,
Higher resolution is in progress. For example, if you try to rotate the polygon mirror at high speed to increase the speed, the accuracy of the polygon mirror deteriorates, the laser light source is increased to secure the light amount, and polygon motors and circuits with strict measures against vibration and noise It was necessary to design. In addition, it has been necessary to increase the sensitivity of the photosensitive drum itself.
Therefore, recently, in order to speed up the laser beam printer without rotating the polygon mirror at high speed,
Examples of dividing the laser light source itself into a plurality are increasing. When the laser light source is divided into a plurality, it is necessary to accurately align the optical axes of each other. This is because if the positions of the optical axes are slightly different, the formed image is disturbed. As one method of aligning the optical axis, conventionally, for example, light from two laser light sources is projected on a half mirror, and the half mirror is finely adjusted using a swing motor to adjust the optical axis. Or matching. As another method, two laser light sources are fixed on the same plate and integrated. And by attaching this integrated plate to the housing of the laser scanning unit, even if the housing is deformed by temperature etc.,
The positions of the two lasers are kept unchanged.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハーフ
ミラーを揺動モータを用いて微調整する方法は、揺動モ
ータ自体の精度上の制約やこれに伴う制御上の困難さが
ある。また、揺動モータが揺動する一方向のみしか調整
は出来ず、2次元的な調整や焦点方向の調整は出来なか
った。更に、2つの光軸のみを合わせることは出来る
が、レーザー光源の個数が複数化したときの対応がむず
かしい。また、レーザー走査ユニットの面倒れの補正に
は従来通り面倒れ補正光学系を用いていて、コストアッ
プにつながっている。一方、2つのレーザー光源を同一
の板上に一体化した場合には、2つのレーザー光源が固
定されているので、解像度の変更ができない。また、1
つの板の上に2つのレーザー光源が固定されているが、
各々のレーザー光源の位置関係は精度的に非常にむずか
しいので、生産の歩留りが悪い。更に、従来、2つのレ
ーザー光の光路位置検出は、2つの光路それぞれに単独
に専用の光検出器が設けられていたために、検出位置は
必然的に2点に分離してしまっていた。従って、装置の
大型化を招くおそれがあった。本発明はこのような従来
の課題に鑑みてなされたもので、焦点及び光路の位置合
わせを正確に行うための光操作装置及び光路間隔検出装
置を提供することを目的とする。
However, the method of finely adjusting the half mirror by using a swing motor has limitations on the accuracy of the swing motor itself and difficulties in control associated therewith. Further, the adjustment can be performed only in one direction in which the swing motor swings, and two-dimensional adjustment and focus direction adjustment cannot be performed. Further, only two optical axes can be aligned, but it is difficult to cope with a case where the number of laser light sources is plural. In addition, a tilt correction optical system is used for correction of tilt of the laser scanning unit as before, which leads to an increase in cost. On the other hand, when two laser light sources are integrated on the same plate, the resolution cannot be changed because the two laser light sources are fixed. Also, 1
Two laser light sources are fixed on one plate,
Since the positional relationship between the respective laser light sources is very difficult in terms of precision, the production yield is low. Further, conventionally, in the detection of the optical path positions of the two laser beams, the detection positions are necessarily separated into two points because dedicated optical detectors are provided independently for each of the two optical paths. Therefore, there is a possibility that the size of the apparatus is increased. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an optical operation device and an optical path interval detecting device for accurately performing focus and optical path alignment.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、少な
くとも一つの光源と、該光源から発せられた光を屈折さ
せる少なくとも一つの光学レンズと、該光学レンズで屈
折された光を結像する結像面と、該結像面で結像された
像が鮮明になるように前記光学レンズの内の少なくとも
一つを焦点方向に微小移動させる焦点調節用移動手段を
備えて構成した。焦点調節用移動手段を用いて、結像面
で結像された像が鮮明になるように光学レンズの内の少
なくとも一つを焦点方向に微小移動させる。像は、光学
レンズが結像面に近づき過ぎても、また遠のき過ぎても
ぼけてしまう。この焦点方向の位置合わせを数ミクロン
単位以下の精度で行ったり、数mm以下の距離を粗動さ
せて行う。
Accordingly, the present invention provides at least one light source, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and images the light refracted by the optical lens. The image forming apparatus further includes an image forming surface, and a focus adjustment moving unit that minutely moves at least one of the optical lenses in a focal direction so that an image formed on the image forming surface is sharp. At least one of the optical lenses is slightly moved in the focus direction by using the focus adjusting moving means so that the image formed on the image forming plane becomes clear. The image is blurred if the optical lens is too close to or far from the image plane. The alignment in the focal direction is performed with an accuracy of several microns or less, or by coarsely moving a distance of several mm or less.

【0005】また、本発明は、前記焦点調節用移動手段
に代えて、前記光学レンズで屈折された光の光路を調整
するため前記光学レンズの内の少なくとも一つを光軸に
対し垂直方向に微小移動させる光路調節用移動手段を備
えて構成した。光学レンズで屈折された光の光路は、光
軸の不一致や経年変化等の原因により微妙に設計値から
ずれる場合がある。この場合、光路調節用移動手段によ
り光学レンズの内の少なくとも一つを光軸に対し垂直方
向に微小移動させる。光路調節用移動手段では、2次元
的に光路の位置調整が可能である。この光路の位置調整
は、数ミクロン単位以下の精度で行ったり、数mm以下
の距離を粗動させて行う。なお、この光路調節用移動手
段は、前述した焦点調節用移動手段と組み合わせて使用
してもよい。この場合、3次元的な位置合わせが可能と
なる。
According to the present invention, in place of the focus adjustment moving means, at least one of the optical lenses is adjusted in a direction perpendicular to an optical axis to adjust an optical path of the light refracted by the optical lens. The apparatus is provided with an optical path adjusting moving means for minutely moving. The optical path of the light refracted by the optical lens may be slightly deviated from the design value due to a mismatch of the optical axis or aging. In this case, at least one of the optical lenses is slightly moved in a direction perpendicular to the optical axis by the optical path adjusting moving means. The optical path adjusting moving means can adjust the position of the optical path two-dimensionally. The position adjustment of the optical path is performed with an accuracy of several microns or less, or by coarsely moving a distance of several mm or less. This optical path adjusting moving means may be used in combination with the focus adjusting moving means described above. In this case, three-dimensional positioning can be performed.

【0006】更に、本発明は、前記光学レンズの内の少
なくとも一つと前記結像面の間に、前記光学レンズで屈
折された光を走査させる光走査手段を備えて構成した。
光走査手段で光を走査させる。この場合、光走査手段の
面倒れ等や加工上の誤差等を生じることが多いが、これ
らの場合でも光路調節用移動手段や焦点調節用移動手段
により焦点方向の位置合わせや光路の位置調整が可能と
なる。
Further, the present invention comprises an optical scanning means for scanning the light refracted by the optical lens between at least one of the optical lenses and the imaging surface.
The light is scanned by the light scanning means. In this case, the optical scanning means often causes surface tilting or processing errors, but in these cases, the optical path adjusting moving means or the focus adjusting moving means cannot adjust the focus direction or adjust the optical path. It becomes possible.

【0007】更に、本発明は、前記光源は複数個とし、
該光源から発せられた光を同一方向に屈折させる光軸合
成手段を前記光学レンズと前記結像面又は前記光学レン
ズの内の少なくとも一つと前記光走査手段の間に配設し
たことを特徴とする。光源は複数個とする。光軸合成手
段では、これらの光源から発せられた光を同一方向に屈
折させる。光軸合成手段を配設した場合に、加工上の誤
差や経年変化、熱膨張等の原因により光軸を精度良く一
致させ保持させることは難しい。これらの場合でも光路
調節用移動手段や焦点調節用移動手段により焦点方向の
位置合わせや光路の位置調整が可能となる。
Further, according to the present invention, a plurality of the light sources are provided,
An optical axis combining means for refracting light emitted from the light source in the same direction is provided between the optical scanning means and at least one of the optical lens and the imaging surface or the optical lens. I do. There are a plurality of light sources. The optical axis combining means refracts light emitted from these light sources in the same direction. When the optical axis synthesizing means is provided, it is difficult to accurately match and hold the optical axes due to processing errors, aging, thermal expansion, and the like. Even in these cases, it is possible to adjust the position in the focus direction and the position of the optical path by the optical path adjusting moving means and the focus adjusting moving means.

【0008】更に、本発明は、複数個の光源と、該光源
から発せられた光を屈折させる少なくとも一つの光学レ
ンズと、該光学レンズの内の少なくとも一つで屈折され
た光を走査させる光走査手段と、該光走査手段により走
査された光の一部を通過させるため前記光走査手段の走
査方向に対し垂直にスリットを開口した走査方向光路間
隔検出素子と、該走査方向光路間隔検出素子を通過した
光を受光する受光部と、該受光部で受光した光を電気信
号に変換する波形整形部を備えて構成した。本発明は、
複数個の光源による光路が走査方向にどの程度離隔して
いるか、または一致しているかを検出するものである。
光学レンズは少なくとも一つ配設する。この光学レンズ
は、各光源の光を集光するため各光源に対峙させて配設
する他に、光走査手段の前段に配してもよいし、また光
走査手段の前段及び後段等に配してもよい。光走査手段
により走査された光の一部は、走査方向光路間隔検出素
子の一部に開口されたスリットを通過する。スリット
は、光走査手段の走査方向に対し垂直に開口されてい
る。今、複数個の光源による光路は走査方向にずれてい
ると仮定する。走査された光がスリットを通過する度に
受光部で光を感知し、波形整形部で整形された電気信号
(パルス)が発生する。このパルス間隔を検知すること
で、光路の間隔を判断出来る。複数の光路は、光走査手
段により一様に同時に走査されるため、走査方向の光路
間隔を検出することが可能となる。
Further, the present invention provides a plurality of light sources, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and light for scanning light refracted by at least one of the optical lenses. Scanning means, a scanning direction optical path interval detecting element having a slit opened perpendicularly to the scanning direction of the optical scanning means for passing a part of the light scanned by the optical scanning means, and the scanning direction optical path interval detecting element And a waveform shaping unit that converts the light received by the light receiving unit into an electric signal. The present invention
This is to detect how far the optical paths of a plurality of light sources are separated or coincide with each other in the scanning direction.
At least one optical lens is provided. This optical lens may be disposed in front of the light scanning means, or may be disposed before or after the light scanning means, in addition to being disposed to face each light source in order to collect the light of each light source. May be. Part of the light scanned by the optical scanning means passes through a slit opened in a part of the scanning direction optical path interval detecting element. The slit is opened perpendicular to the scanning direction of the optical scanning means. Now, it is assumed that the optical paths of the plurality of light sources are shifted in the scanning direction. Each time the scanned light passes through the slit, the light is sensed by the light receiving unit, and an electric signal (pulse) shaped by the waveform shaping unit is generated. By detecting this pulse interval, the interval of the optical path can be determined. Since the plurality of optical paths are uniformly and simultaneously scanned by the optical scanning means, it is possible to detect the optical path intervals in the scanning direction.

【0009】更に、本発明は、前記走査方向光路間隔検
出素子に代えて、又は前記走査方向光路間隔検出素子と
共に、前記光走査手段により走査された光の一部を通過
させるため前記光走査手段の走査方向に対し所定の傾斜
角度を持たせてスリットを開口した垂直方向光路間隔検
出素子を備えて構成した。本発明は、走査方向光路間隔
検出素子によって、走査方向に垂直に揃えられた複数個
の光源による光路が走査方向に対し垂直な方向にどの程
度離隔しているか、または一致しているかを検出するも
のである。光走査手段により走査された光の一部は、垂
直方向光路間隔検出素子の一部に開口されたスリットを
通過する。スリットは、光走査手段の走査方向に対し所
定の傾斜角度を持たせて開口されている。今、複数個の
光源による光路は走査方向に対し垂直な方向にずれてい
ると仮定する。走査された光がスリットを通過する度に
受光部で光を感知し、波形整形部で整形された電気信号
が発生する。複数の光路は、光走査手段により一様に同
時に走査されるため、走査方向に対し垂直な方向の光路
間隔を検出することが可能となる。
Further, the present invention provides the optical scanning means for passing a part of the light scanned by the optical scanning means instead of, or together with, the scanning direction optical path spacing detecting element. And a vertical direction optical path interval detecting element having a slit opened at a predetermined inclination angle with respect to the scanning direction. The present invention uses a scanning direction optical path interval detecting element to detect how much the optical paths of a plurality of light sources aligned perpendicular to the scanning direction are separated or coincide with each other in a direction perpendicular to the scanning direction. Things. Part of the light scanned by the optical scanning means passes through a slit opened in a part of the vertical optical path interval detecting element. The slit is opened with a predetermined inclination angle with respect to the scanning direction of the optical scanning means. Now, it is assumed that the optical paths of the plurality of light sources are shifted in a direction perpendicular to the scanning direction. Each time the scanned light passes through the slit, the light is sensed by the light receiving unit, and an electric signal shaped by the waveform shaping unit is generated. Since the plurality of optical paths are uniformly and simultaneously scanned by the optical scanning means, it is possible to detect an optical path interval in a direction perpendicular to the scanning direction.

【0010】更に、本発明は、前記光源から発せられた
光を同一方向に屈折させる光軸合成手段を前記光学レン
ズの内の少なくとも一つと前記光走査手段の間に配設し
たことを特徴とする。光軸合成手段は、複数個の光源か
ら発せられた光を同一方向に屈折させる。光軸合成手段
の設置誤差等により、光軸同士がどの程度不一致である
のかを走査方向光路間隔検出素子や垂直方向光路間隔検
出素子により検出することが可能である。
Further, according to the present invention, an optical axis combining means for refracting light emitted from the light source in the same direction is provided between at least one of the optical lenses and the optical scanning means. I do. The optical axis combining means refracts light emitted from the plurality of light sources in the same direction. The degree of inconsistency between the optical axes due to an installation error of the optical axis combining means or the like can be detected by the scanning direction optical path interval detecting element or the vertical direction optical path interval detecting element.

【0011】更に、本発明は、少なくとも一つの光源
と、該光源から発せられた光を屈折させる少なくとも一
つの光学レンズと、該光学レンズで屈折された光を結像
する結像面と、該結像面若しくは結像面の近傍における
光の強度を検出する光強度検出手段と、前記結像面で結
像された像が鮮明になるように前記光学レンズの内の少
なくとも一つを前記光強度検出手段で検出した光の強度
に基づき焦点方向に微小移動させる焦点調節用移動手段
を備えて構成した。光強度検出手段により、結像面若し
くは結像面の近傍における光の強度を検出する。そし
て、結像面で結像された像が鮮明になるように、光強度
検出手段で検出した光の強度に基づき、焦点調節用移動
手段により、光学レンズの内の少なくとも一つを焦点方
向に微小移動させる。像は、光学レンズが結像面に近づ
き過ぎても、また遠のき過ぎてもぼけてしまう。この焦
点方向の位置合わせを光強度検出手段で検出した光の強
度をフィードバックさせながら数ミクロン単位以下で制
御する。数mm以下の粗動位置合わせも可能である。こ
のことにより、常に鮮明な画像を結像面上に投影出来
る。
Further, the present invention provides at least one light source, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, an imaging surface for imaging the light refracted by the optical lens, and Light intensity detection means for detecting the intensity of light at or near the imaging surface; and at least one of the optical lenses so that an image formed on the imaging surface is sharp. The apparatus is provided with a focus adjusting moving means for finely moving in the focus direction based on the light intensity detected by the intensity detecting means. The light intensity detecting means detects the light intensity in the image plane or in the vicinity of the image plane. Then, based on the intensity of the light detected by the light intensity detecting means, at least one of the optical lenses is moved in the focus direction by the focus adjusting moving means so that the image formed on the image forming surface becomes clear. Move slightly. The image is blurred if the optical lens is too close to or far from the image plane. The positioning in the focus direction is controlled in units of several microns or less while feeding back the light intensity detected by the light intensity detecting means. Coarse movement alignment of several mm or less is also possible. As a result, a clear image can always be projected on the imaging surface.

【0012】更に、本発明は、複数個の光源と、該光源
から発せられた光を屈折させる少なくとも一つの光学レ
ンズと、該光学レンズの内の少なくとも一つで屈折され
た光を同一方向に屈折させる光軸合成手段と、該光軸合
成手段で屈折された光を走査させる光走査手段と、該光
走査手段で走査された光を結像する結像面と、前記光走
査手段により走査された光の一部を通過させるため前記
光走査手段の走査方向に対し垂直にスリットを開口した
走査方向光路間隔検出素子と、該走査方向光路間隔検出
素子を通過した光を受光する受光部と、該受光部で受光
した光を電気信号に変換する波形整形部と、該波形整形
部で変換された電気信号に基づき前記光学レンズで屈折
された光の光路を調整するため前記光学レンズの内の少
なくとも一つを光軸に対し垂直方向に微小移動させる光
路調節用移動手段を備え、前記走査方向光路間隔検出素
子及び受光部は前記結像面の近傍に配設したことを特徴
とする。
Further, the present invention provides a plurality of light sources, at least one optical lens for refracting light emitted from the light sources, and a device for transmitting light refracted by at least one of the optical lenses in the same direction. Optical axis combining means for refracting, optical scanning means for scanning the light refracted by the optical axis combining means, an imaging surface for imaging the light scanned by the optical scanning means, and scanning by the optical scanning means A scanning direction optical path interval detecting element having a slit opened perpendicularly to the scanning direction of the optical scanning means in order to allow a part of the light to pass therethrough; A waveform shaping unit that converts light received by the light receiving unit into an electric signal; and a light shaping unit that adjusts an optical path of light refracted by the optical lens based on the electric signal converted by the waveform shaping unit. At least one of the light Includes an optical path adjusting moving means for fine movement in a direction perpendicular to the scanning direction optical path interval detecting element and the light receiving unit is characterized in that disposed in the vicinity of the image plane.

【0013】光源は複数個とする。光学レンズで、光源
から発せられた光を屈折させる。この光学レンズは、各
光源の光を集光するため各光源に対峙させて配設する他
に、光走査手段の前段に配してもよいし、また光走査手
段の前段及び後段等に配してもよい。光軸合成手段で
は、光学レンズの内の少なくとも一つで屈折された光を
同一方向に屈折させる。光走査手段では、光軸合成手段
で屈折された光を走査させる。光走査手段により走査さ
れた光の一部は、走査方向光路間隔検出素子の一部に開
口されたスリットを通過する。スリットは、光走査手段
の走査方向に対し垂直に開口されている。走査された光
がスリットを通過する度に受光部で光を感知し、波形整
形部で整形された電気信号が発生する。複数の光路は、
光走査手段により一様に同時に走査されるため、走査方
向の光路間隔を検出することが可能となる。この波形整
形部で得た光路間隔信号を光路調節用移動手段にフィー
ドバックさせる。光路調節用移動手段では、光学レンズ
の内の少なくとも一つを光軸に対し垂直方向に数ミクロ
ン単位以下で制御する。数mm以下の粗動位置合わせも
可能である。光学レンズの内の少なくとも一つとしたの
は、光源に対峙した光学レンズを制御対象としてもよい
し、光路に沿って配設された他の光学レンズを制御対象
としてもよいためである。このことにより、複数個の光
源の走査方向の光路を一致させることが出来る。また、
複数個の光源を等間隔に離隔させたい場合でも、高精度
な位置合わせが出来る。このため、複数個の光源であっ
ても、あたかも一つの光源からの画像のように、高精度
で鮮明な画像を提供することが出来る。
There are a plurality of light sources. An optical lens refracts light emitted from the light source. This optical lens may be disposed in front of the light scanning means, or may be disposed before or after the light scanning means, in addition to being disposed to face each light source in order to collect the light of each light source. May be. The optical axis combining means refracts light refracted by at least one of the optical lenses in the same direction. The light scanning means scans the light refracted by the optical axis combining means. Part of the light scanned by the optical scanning means passes through a slit opened in a part of the scanning direction optical path interval detecting element. The slit is opened perpendicular to the scanning direction of the optical scanning means. Each time the scanned light passes through the slit, the light is sensed by the light receiving unit, and an electric signal shaped by the waveform shaping unit is generated. Multiple light paths are
Since the scanning is performed uniformly and simultaneously by the optical scanning means, it is possible to detect the optical path interval in the scanning direction. The optical path interval signal obtained by the waveform shaping section is fed back to the optical path adjusting moving means. In the optical path adjusting moving means, at least one of the optical lenses is controlled in units of several microns or less in a direction perpendicular to the optical axis. Coarse movement alignment of several mm or less is also possible. The reason why at least one of the optical lenses is used is that the optical lens facing the light source may be the control target, or another optical lens disposed along the optical path may be the control target. Thus, the optical paths in the scanning direction of the plurality of light sources can be matched. Also,
Even when a plurality of light sources are to be separated at equal intervals, highly accurate positioning can be performed. Therefore, even with a plurality of light sources, it is possible to provide a high-precision and clear image as if it were an image from one light source.

【0014】更に、本発明は、前記走査方向光路間隔検
出素子に代えて、又は前記走査方向光路間隔検出素子と
共に、前記光走査手段により走査された光の一部を通過
させるため前記光走査手段の走査方向に対し所定の傾斜
角度を持たせてスリットを開口した垂直方向光路間隔検
出素子を備え、該垂直方向光路間隔検出素子及び前記受
光部は前記結像面の近傍に配設したことを特徴とする。
垂直方向光路間隔検出素子により、光走査手段による走
査方向に対し垂直方向の光路間隔を検出する。そして、
この光路間隔信号を光路調節用移動手段にフィードバッ
クさせる。このことにより、複数個の光源の垂直方向の
光路を一致させることが出来る。
Further, the present invention provides the optical scanning means for passing a part of the light scanned by the optical scanning means instead of or together with the scanning direction optical path spacing detecting element. A vertical optical path interval detecting element having a slit opened with a predetermined inclination angle with respect to the scanning direction, and the vertical optical path interval detecting element and the light receiving section are arranged in the vicinity of the imaging plane. Features.
A vertical optical path interval detecting element detects an optical path interval in a direction perpendicular to the scanning direction by the optical scanning means. And
This optical path interval signal is fed back to the optical path adjusting moving means. Thereby, the optical paths in the vertical direction of the plurality of light sources can be matched.

【0015】なお、本発明の焦点調節用移動手段と光路
調節用移動手段は、ステッピングモータやリニアモータ
でも構成可能であるが、本発明は、前記焦点調節用移動
手段及び/又は光路調節用移動手段には、超音波モータ
を用いることが出来る。超音波モータを用いることで、
装置の簡素化、小型化、省電力化、低価格化を実現出来
る。また、必要な電圧が数ボルト〜数十ボルトなので、
電源自体も小型化出来る。
The focus adjusting moving means and the optical path adjusting moving means of the present invention can be constituted by a stepping motor or a linear motor. However, the present invention provides the focus adjusting moving means and / or the optical path adjusting moving means. As the means, an ultrasonic motor can be used. By using an ultrasonic motor,
Simplification, miniaturization, power saving, and cost reduction of the device can be realized. Also, since the required voltage is several volts to several tens of volts,
The power supply itself can be downsized.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本発明の実施形態は、レーザビーム
プリンタへの適用例を示す。本発明の実施形態の全体構
成図を図1に示す。図1において、光源1A,1Bは例
えばレーザダイオードである。光源1A,1Bからのレ
ーザ光はコリメータレンズ3A,3Bで集束される。ハ
ーフミラー5は、このコリメータレンズ3A,3Bから
の二方向のレーザ光を入力し、一方向に合成するように
なっている。ハーフミラー5は、光軸合成手段に相当す
る。ポリゴンスキャナ7は、高速で回転され、複数個配
設された鏡面により、順次ハーフミラー5からのレーザ
光を反射することで、レーザ光を走査するようになって
いる。ポリゴンスキャナ7は、光走査手段に相当する。
fθレンズ9は、ポリゴンスキャナ7からのレーザ光を
集束させ、図示しない結像面(感光ドラム)に像を結ば
せるようになっている。コリメータレンズ3A,3B、
fθレンズ9及び簡略のため省略したシリンドリカルレ
ンズ(シリンドリカルレンズは通常ポリゴンスキャナ7
の前段及び後段に配設されている)は、光学レンズに相
当する。主走査方向検出素子11は、感光ドラムの横近
傍、又は相当する位置に配設されており、そのすぐ背部
には図示しないホトダイオード27が固定されている。
主走査方向検出素子11には、ポリゴンスキャナ7によ
る走査方向に対し垂直方向にスリット13が開口されて
いる。一方、副走査方向検出素子15も、感光ドラムの
横近傍、又は相当する位置に配設されており、そのすぐ
背部には図示しないホトダイオード29が固定されてい
る。副走査方向検出素子15には、ポリゴンスキャナ7
による走査方向に対し所定の傾斜角度を持たせてスリッ
ト17が開口されている。主走査方向検出素子11は、
走査方向光路間隔検出素子に相当し、副走査方向検出素
子15は、垂直方向光路間隔検出素子に相当する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention shows an example of application to a laser beam printer. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the light sources 1A and 1B are, for example, laser diodes. Laser beams from the light sources 1A and 1B are focused by the collimator lenses 3A and 3B. The half mirror 5 receives the laser beams in two directions from the collimator lenses 3A and 3B and combines them in one direction. The half mirror 5 corresponds to an optical axis combining unit. The polygon scanner 7 is rotated at a high speed, and scans the laser light by sequentially reflecting the laser light from the half mirror 5 by a plurality of mirror surfaces. The polygon scanner 7 corresponds to an optical scanning unit.
lens 9 focuses the laser light from the polygon scanner 7 and forms an image on an imaging surface (photosensitive drum) (not shown). Collimator lenses 3A, 3B,
lens 9 and a cylindrical lens omitted for simplicity (the cylindrical lens is usually a polygon scanner 7).
Are provided at the front and rear stages of the optical system). The main scanning direction detecting element 11 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum or at a position corresponding thereto, and a photodiode 27 (not shown) is fixed immediately behind the photosensitive drum.
The main scanning direction detecting element 11 has a slit 13 opened in a direction perpendicular to the scanning direction by the polygon scanner 7. On the other hand, the sub-scanning direction detecting element 15 is also disposed in the vicinity of the photosensitive drum or at a corresponding position, and a photodiode 29 (not shown) is fixed immediately behind the photosensitive drum. The sub-scanning direction detecting element 15 includes a polygon scanner 7
The slit 17 is opened so as to have a predetermined inclination angle with respect to the scanning direction. The main scanning direction detecting element 11
The sub-scanning direction detecting element 15 corresponds to a vertical direction optical path interval detecting element.

【0017】なお、図2に光強度の検出部を示す。図2
に示すように光強度検出素子31にはスリット33が開
口されている。光強度検出素子31は、主走査方向検出
素子11又は副走査方向検出素子15を兼ね備えて同一
のものを用いる。そして、その背部にはレーザ光の強度
を検出するためホトダイオード35が固定されている。
光強度検出素子31も、感光ドラムの横近傍に配設され
ている。ホトダイオード35で検出された信号は制御部
37に入力され、受光した光量が最大になるように演算
されるようになっている。その演算結果に基づき微小駆
動アクチュエータ25A,25Bを制御するようになっ
ている。光強度検出素子31及びホトダイオード35
は、光強度検出手段に相当する。主走査方向検出素子1
1と副走査方向検出素子15は、図1では、走査幅のT
OPとENDにセットしてあるが、TOPに2つ並べて
取りつけてもよい。
FIG. 2 shows a light intensity detecting section. FIG.
As shown in the figure, a slit 33 is opened in the light intensity detecting element 31. As the light intensity detecting element 31, the same element having the main scanning direction detecting element 11 or the sub-scanning direction detecting element 15 is used. A photodiode 35 is fixed to the back of the photodiode 35 to detect the intensity of the laser beam.
The light intensity detecting element 31 is also provided near the side of the photosensitive drum. The signal detected by the photodiode 35 is input to the control unit 37, and is calculated so that the amount of received light is maximized. The micro drive actuators 25A and 25B are controlled based on the calculation result. Light intensity detecting element 31 and photodiode 35
Corresponds to light intensity detecting means. Main scanning direction detecting element 1
1 and the sub-scanning direction detecting element 15 are, as shown in FIG.
Although set to OP and END, two may be mounted side by side on TOP.

【0018】また、コリメータレンズ3Aには、微小駆
動アクチュエータ21Aがコリメータレンズ3AをX軸
方向に微小移動するために固定されている。同様に、コ
リメータレンズ3AをY軸方向に微小移動するために微
小駆動アクチュエータ23Aが、また、Z軸方向に微小
移動するために微小駆動アクチュエータ25Aが、コリ
メータレンズ3Aに固定されている。一方、コリメータ
レンズ3Bには、微小駆動アクチュエータ21Bがコリ
メータレンズ3BをX軸方向に微小移動するために固定
されている。同様に、コリメータレンズ3BをY軸方向
に微小移動するために微小駆動アクチュエータ23B
が、また、Z軸方向に微小移動するために微小駆動アク
チュエータ25Bが、コリメータレンズ3Bに固定され
ている。ホトダイオード27及びホトダイオード29で
検出された信号は、制御部37に入力されるようになっ
ている。その演算結果に基づき、2本の光路が一致又は
等間隔に離隔するように、制御部37から出力信号が出
されるようになっている。そして、X軸方向に微小駆動
アクチュエータ21A又は微小駆動アクチュエータ21
Bが、Y軸方向に微小駆動アクチュエータ23A又は微
小駆動アクチュエータ23Bが、それぞれコリメータレ
ンズ3A又はコリメータレンズ3Bを微小移動させるよ
うになっている。微小駆動アクチュエータ21A、21
B、23A及び23Bは、光路調節用移動手段に相当す
る。なお、微小駆動アクチュエータ21A、21B、2
3A、23B、25A,25Bは、例えば超音波モータ
で構成される。
Further, a minute drive actuator 21A is fixed to the collimator lens 3A so as to slightly move the collimator lens 3A in the X-axis direction. Similarly, a micro-drive actuator 23A for finely moving the collimator lens 3A in the Y-axis direction and a micro-drive actuator 25A for micro-movement in the Z-axis direction are fixed to the collimator lens 3A. On the other hand, a minute drive actuator 21B is fixed to the collimator lens 3B to minutely move the collimator lens 3B in the X-axis direction. Similarly, in order to move the collimator lens 3B minutely in the Y-axis direction, a minute drive actuator 23B
However, a minute drive actuator 25B is fixed to the collimator lens 3B for minute movement in the Z-axis direction. The signals detected by the photodiodes 27 and 29 are input to the control unit 37. Based on the calculation result, an output signal is output from the control unit 37 so that the two optical paths coincide or are separated at equal intervals. Then, the minute drive actuator 21A or the minute drive actuator 21
B is such that the minute drive actuator 23A or minute drive actuator 23B minutely moves the collimator lens 3A or 3B in the Y-axis direction. Micro drive actuator 21A, 21
B, 23A and 23B correspond to moving means for adjusting the optical path. In addition, the minute drive actuators 21A, 21B, 2
Each of 3A, 23B, 25A, and 25B is composed of, for example, an ultrasonic motor.

【0019】次に動作を説明する。図1において、光源
は、光源1A,1Bの2つ配設する。光源1A,1Bか
ら発せられたレーザ光はコリメータレンズ3A,3Bで
集束する。コリメータレンズ3A,3Bを通過したレー
ザ光は、ハーフミラー5に入力し、その後合波された上
で一方向に屈折される。合波されたレーザ光はポリゴン
スキャナ7に入射され、ポリゴンスキャナ7の鏡面で反
射される。ポリゴンスキャナ7は、高速回転している。
このポリゴンスキャナ7で反射されたレーザ光は、fθ
レンズ9に入力されて集束される。そして、感光ドラム
上に集光される。なお、ハーフミラー5に代えて、ガラ
ス板やプリズムの他、偏光ビームスプリッタを用いても
よい。また、光源1A,1Bのレーザ光の波長が異なれ
ば、バンドパスミラーを用いることも可能であるし、
R,G,B光を用いる場合には、ダイクロイックミラー
を用いてもよい。
Next, the operation will be described. In FIG. 1, two light sources 1A and 1B are provided. Laser beams emitted from the light sources 1A and 1B are focused by the collimator lenses 3A and 3B. The laser beams that have passed through the collimator lenses 3A and 3B are input to the half mirror 5, where they are combined and then refracted in one direction. The multiplexed laser light enters the polygon scanner 7 and is reflected by the mirror surface of the polygon scanner 7. The polygon scanner 7 is rotating at high speed.
The laser light reflected by the polygon scanner 7 is fθ
The light is input to the lens 9 and focused. Then, the light is focused on the photosensitive drum. Note that, instead of the half mirror 5, a polarizing beam splitter may be used in addition to a glass plate and a prism. If the wavelengths of the laser beams of the light sources 1A and 1B are different, a band-pass mirror can be used.
When using R, G, and B light, a dichroic mirror may be used.

【0020】fθレンズ9で集束されたレーザ光の一部
は、主走査方向検出素子11のスリット13及び副走査
方向検出素子15のスリット17を通過する。通過した
レーザ光は、ホトダイオード27及びホトダイオード2
9で受光され、図示しない変換器で光/電気変換された
後波形整形される。図3(A)に、ポリゴンスキャナ7
の走査方向(主走査方向)に位置ずれした2本のレーザ
光がスリット13を通過する場合を示す。このとき、2
本のレーザ光がスリット13を通過する度に波形整形さ
れた2つのパルスが変換器より出力される。一方、図3
(B)に、走査方向に一致した2本のレーザ光がスリッ
ト13を通過する場合を示す。このとき、2本のレーザ
光がスリット13を通過すると波形整形された1つのパ
ルスのみが変換器より出力される。即ち、この検出した
パルスの間隔が広ければ、2本のレーザ光は、走査方向
に離れていることが確認出来、また、パルスが1つに重
なっていれば、2本のレーザ光は、走査方向に一致して
いることが分かる。
A part of the laser beam focused by the fθ lens 9 passes through the slit 13 of the main scanning direction detecting element 11 and the slit 17 of the sub-scanning direction detecting element 15. The laser light that has passed through the photodiode 27 and the photodiode 2
The light is received at 9 and is subjected to optical / electrical conversion by a converter (not shown), followed by waveform shaping. FIG. 3A shows a polygon scanner 7.
2 shows a case where two laser beams displaced in the scanning direction (main scanning direction) pass through the slit 13. At this time, 2
Each time this laser beam passes through the slit 13, two pulses whose waveforms are shaped are output from the converter. On the other hand, FIG.
FIG. 3B shows a case where two laser beams coincident with each other in the scanning direction pass through the slit 13. At this time, when two laser beams pass through the slit 13, only one pulse whose waveform is shaped is output from the converter. That is, if the interval between the detected pulses is wide, it can be confirmed that the two laser beams are separated in the scanning direction, and if the pulses overlap, the two laser beams are scanned. It can be seen that the directions match.

【0021】次に、図4(A)に、ポリゴンスキャナ7
の走査方向からみて垂直な方向(副走査方向)に位置ず
れした2本のレーザ光がスリット17を通過する場合を
示す。このとき、2本のレーザ光がスリット17を通過
する度に波形整形された2つのパルスが変換器より出力
される。一方、図4(B)に、走査方向からみて垂直な
方向に一致した2本のレーザ光がスリット17を通過す
る場合を示す。このとき、2本のレーザ光がスリット1
7を通過すると波形整形された1つのパルスのみが変換
器より出力される。即ち、この検出したパルスの間隔が
広ければ、2本のレーザ光は、走査方向からみて垂直な
方向に離れていることが確認出来、また、パルスが1つ
に重なっていれば、2本のレーザ光は、走査方向からみ
て垂直な方向に一致していることが分かる。
Next, FIG. 4A shows a polygon scanner 7.
2 shows a case where two laser beams that are displaced in a direction perpendicular to the scanning direction (sub-scanning direction) pass through the slit 17. At this time, each time two laser beams pass through the slit 17, two pulses whose waveforms are shaped are output from the converter. On the other hand, FIG. 4B shows a case where two laser beams that match in a direction perpendicular to the scanning direction pass through the slit 17. At this time, the two laser beams
After passing through 7, only one pulse whose waveform is shaped is output from the converter. That is, if the interval between the detected pulses is wide, it can be confirmed that the two laser beams are separated from each other in the vertical direction as viewed from the scanning direction, and if the pulses overlap, the two laser beams are two. It can be seen that the laser light coincides with the direction perpendicular to the scanning direction.

【0022】変換器からの出力信号は、制御部37に入
力する。制御部37ではパルスが1つに重なるように例
えばPID制御が行われる。そして、その出力信号が主
走査方向検出素子11により検出されたX軸方向の変位
の場合には、微小駆動アクチュエータ21A又は微小駆
動アクチュエータ21Bを駆動する。また、出力信号が
副走査方向検出素子15により検出されたY軸方向の変
位の場合には、微小駆動アクチュエータ23A又は微小
駆動アクチュエータ23Bを駆動する。駆動された微小
駆動アクチュエータ21A、21B、23A及び23B
は、数ミクロン単位以下で微小移動する。なお、微小駆
動アクチュエータに用いられる超音波モータは、その圧
電材料として、PZT等の圧電セラミックス、水晶やタ
ンタル酸リチウム等の圧電結晶体、PVF2 等の圧電性
有機材料等を使用出来る。
The output signal from the converter is input to the control unit 37. In the control section 37, for example, PID control is performed so that the pulses overlap one another. When the output signal is the displacement in the X-axis direction detected by the main scanning direction detecting element 11, the micro drive actuator 21A or the micro drive actuator 21B is driven. When the output signal is a displacement in the Y-axis direction detected by the sub-scanning direction detecting element 15, the micro drive actuator 23A or the micro drive actuator 23B is driven. Driven micro-drive actuators 21A, 21B, 23A and 23B
Moves minutely in units of several microns or less. Incidentally, the ultrasonic motor used in fine driving actuator, the piezoelectric material, a piezoelectric ceramic such as PZT, a piezoelectric crystal such as lithium crystal or tantalate, may be used a piezoelectric organic materials such as PVF 2.

【0023】以上により、2本の光路がX軸方向及びY
軸方向ともに一致するように制御が可能となる。但し、
主走査方向検出素子11又は副走査方向検出素子15の
何れかを用いてX軸方向又はY軸方向のみの調整を行う
ことも可能である。また、副走査方向検出素子15から
のパルス出力の間隔を調節することによって、2本の光
路をY軸方向に等間隔に離隔するように制御することも
可能である。こうすることで、解像度を2倍に増やすこ
とが出来る。このとき、最初に全てのレーザ光を1つに
合わせ、その後、指定量だけ各レーザ光を移動すればよ
い。このようにすれば、レーザ光源の数が多くなって
も、一対の垂直なスリットと、斜めのスリットの受光部
だけでよい。従来のように、光源の数に合わせて受光素
子の数を増加させる必要が無い。このように、解像度は
順次段階的に変化させることが出来る。従来の光路位置
検出が、2つの光路それぞれに単独に専用の光検出器を
設けていたのに対し、本実施形態では2つの光路の検出
を1本のスリット13又は17で同時に行うことができ
るようになった。従って、従来の装置に比べて小型化が
可能となった。
As described above, the two optical paths correspond to the X-axis direction and the Y-axis direction.
The control can be performed so that they coincide with each other in the axial direction. However,
It is also possible to perform adjustment only in the X-axis direction or the Y-axis direction using either the main scanning direction detecting element 11 or the sub-scanning direction detecting element 15. Further, by adjusting the interval between the pulse outputs from the sub-scanning direction detecting element 15, it is possible to control the two optical paths so as to be equally spaced in the Y-axis direction. By doing so, the resolution can be doubled. At this time, it is only necessary to first combine all the laser lights into one, and then move each laser light by a designated amount. In this way, even if the number of laser light sources is increased, only a pair of vertical slits and a light receiving portion having oblique slits are required. There is no need to increase the number of light receiving elements in accordance with the number of light sources as in the conventional case. In this way, the resolution can be changed step by step. In contrast to the conventional optical path position detection in which dedicated optical detectors are provided independently for each of the two optical paths, in the present embodiment, the detection of the two optical paths can be performed simultaneously by one slit 13 or 17. It became so. Therefore, the size can be reduced as compared with the conventional device.

【0024】また、図2に、レーザ光が光強度検出素子
31のスリット33を通過したときの様子を示す。ホト
ダイオード35上にレーザ光が集光する。レーザ光の集
光は、図2に示したように焦点距離がホトダイオード3
5上に一致したときに最大の光の強度を示す。焦点距離
は近づいてもまた遠のいてもホトダイオード35で受光
する光の強度は低下する。受光したレーザ光は図示しな
い変換器で光/電気変換する。その後、変換した電気信
号は制御部37に入力する。そして、制御部37で受光
した光量が最大になるようにPID制御等の演算が行わ
れる。その演算結果に基づき微小駆動アクチュエータ2
5A,25Bを制御する。このことにより、焦点の位置
合わせ(レーザースポット径の補正)を精度良く行うこ
とが出来る。また、微小駆動アクチュエータ21A、2
1B、23A、23B、25A,25Bは独立して制御
可能なため、3軸(X,Y,Z方向)を各々独立して位
置合わせすることが出来る。光軸の補正は、コリメータ
レンズ3A,3Bを直接動かす方式としたが、その他の
光学レンズを動かす方式としてもよい。
FIG. 2 shows how the laser light passes through the slit 33 of the light intensity detecting element 31. Laser light is focused on the photodiode 35. As shown in FIG. 2, the laser beam is condensed at a focal length of the photodiode 3.
5 shows the maximum light intensity when matched on top. The intensity of the light received by the photodiode 35 decreases regardless of whether the focal length is short or long. The received laser light is subjected to optical / electrical conversion by a converter (not shown). After that, the converted electric signal is input to the control unit 37. Then, calculation such as PID control is performed so that the amount of light received by the control unit 37 is maximized. Based on the calculation result, the micro-drive actuator 2
5A and 25B are controlled. As a result, it is possible to accurately perform focus position adjustment (correction of the laser spot diameter). Further, the minute drive actuators 21A, 2A,
Since 1B, 23A, 23B, 25A, and 25B can be controlled independently, the three axes (X, Y, and Z directions) can be aligned independently. Although the optical axis is corrected by moving the collimator lenses 3A and 3B directly, a method of moving other optical lenses may be used.

【0025】なお、以上に述べた2本の光路の一致及び
焦点の位置合わせは、初期調整に用いることが出来る
他、ポリゴンスキャナ7に周設された鏡面の面倒れ補正
にも用いることが出来る。これは、ポリゴンスキャナ7
の鏡面同士の間には、最大0.1ミクロン程度の加工上
の傾き誤差が予想されるためである。この面倒れ補正と
複数レーザ光源による位置補正は同時に調整可能であ
る。また、熱膨張や経年変化に対しても本位置合わせは
有効である。また、従来の光学部品は焦点ずれに対して
もマージンが大きくなるようにfθレンズ9を設計しな
ければならなかった。このために、fθレンズ9は複数
のレンズの組み合わせからなっていた。それに対して、
本発明は焦点補正が可能となるためにfθレンズ9は単
独の1枚のレンズで構成することが可能となった。
The coincidence of the two optical paths and the alignment of the focal point described above can be used not only for the initial adjustment, but also for correcting the tilt of the mirror surface provided around the polygon scanner 7. . This is polygon scanner 7
This is because a processing inclination error of about 0.1 μm at the maximum is expected between the mirror surfaces. The surface tilt correction and the position correction using a plurality of laser light sources can be adjusted simultaneously. This alignment is also effective against thermal expansion and aging. Further, in the conventional optical parts, the fθ lens 9 has to be designed so that the margin is large even for the defocus. For this reason, the fθ lens 9 is composed of a combination of a plurality of lenses. On the other hand,
In the present invention, the fθ lens 9 can be constituted by a single single lens because focus correction can be performed.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源の数が多くなっても、各々の光源からの光路位置や焦
点の位置合わせを一つの走査方向光路間隔検出素子、一
つの垂直方向光路間隔検出素子、光強度検出手段、受光
部、焦点調節用移動手段及び光路調節用移動手段等の簡
単な検出装置により、実現することが出来る。このた
め、装置が小型化出来る。また、fθレンズは1枚で構
成可能等光学部品点数を減らすことができ、コストダウ
ンが可能である。
As described above, according to the present invention, even if the number of light sources increases, the position of the optical path from each light source and the alignment of the focal point can be adjusted by one optical path interval detecting element in the scanning direction and one vertical axis. It can be realized by a simple detecting device such as a direction optical path interval detecting element, a light intensity detecting unit, a light receiving unit, a focus adjusting moving unit, and an optical path adjusting moving unit. Therefore, the size of the device can be reduced. In addition, the number of optical components can be reduced, for example, the number of optical components can be reduced to one, and the cost can be reduced.

【0027】[0027]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態の全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】 光強度の検出部を示す図FIG. 2 is a diagram showing a light intensity detection unit.

【図3】 主走査方向に位置ずれした2本のレーザ光が
スリット(垂直開口)を通過するときの様子を示す図
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which two laser beams displaced in the main scanning direction pass through a slit (vertical opening).

【図4】 副走査方向に位置ずれした2本のレーザ光が
スリット(傾斜開口)を通過するときの様子を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a state in which two laser beams displaced in the sub-scanning direction pass through a slit (inclined opening).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B 光源 3A,3B コリメータレンズ 5 ハーフミラー 7 ポリゴンスキャナ 9 fθレンズ 11 主走査方向検出素子 13、17、33 スリット 15 副走査方向検出素子 21A、21B 微小駆動アクチュエータ(X軸方向) 23A、23B 微小駆動アクチュエータ(Y軸方向) 25A,25B 微小駆動アクチュエータ(Z軸方向) 27、29、35 ホトダイオード 31 光強度検出素子 37 制御部 1A, 1B Light source 3A, 3B Collimator lens 5 Half mirror 7 Polygon scanner 9 fθ lens 11 Main scanning direction detecting element 13, 17, 33 Slit 15 Sub-scanning direction detecting element 21A, 21B Micro drive actuator (X-axis direction) 23A, 23B Micro-drive actuator (Y-axis direction) 25A, 25B Micro-drive actuator (Z-axis direction) 27, 29, 35 Photodiode 31 Light intensity detection element 37 Control unit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一つの光源と、該光源から発
せられた光を屈折させる少なくとも一つの光学レンズ
と、該光学レンズで屈折された光を結像する結像面と、
該結像面で結像された像が鮮明になるように前記光学レ
ンズの内の少なくとも一つを焦点方向に微小移動させる
焦点調節用移動手段を備えたことを特徴とする光操作装
置。
At least one light source, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and an imaging surface for imaging the light refracted by the optical lens,
An optical operation device comprising: a focus adjustment moving unit that minutely moves at least one of the optical lenses in a focal direction so that an image formed on the image forming surface is sharp.
【請求項2】 前記焦点調節用移動手段に代えて、前記
光学レンズで屈折された光の光路を調整するため前記光
学レンズの内の少なくとも一つを光軸に対し垂直方向に
微小移動させる光路調節用移動手段を備えたことを特徴
とする請求項1記載の光操作装置。
2. An optical path for finely moving at least one of the optical lenses in a direction perpendicular to an optical axis in order to adjust an optical path of light refracted by the optical lens, instead of the focus adjusting moving means. 2. The optical operating device according to claim 1, further comprising an adjustment moving unit.
【請求項3】 前記光学レンズの内の少なくとも一つと
前記結像面の間に、前記光学レンズで屈折された光を走
査させる光走査手段を備えたことを特徴とする請求項1
又は請求項2記載の光操作装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a light scanning unit that scans the light refracted by the optical lens between at least one of the optical lenses and the image forming surface.
Or the optical operation device according to claim 2.
【請求項4】 前記光源は複数個とし、該光源から発せ
られた光を同一方向に屈折させる光軸合成手段を前記光
学レンズと前記結像面又は前記光学レンズの内の少なく
とも一つと前記光走査手段の間に配設したことを特徴と
する請求項1、2又は3記載の光操作装置。
4. A light source comprising: a plurality of light sources; an optical axis combining means for refracting light emitted from the light sources in the same direction; and at least one of the optical lens and the imaging surface or the optical lens and the light source. 4. The optical operation device according to claim 1, wherein the optical operation device is disposed between the scanning means.
【請求項5】 複数個の光源と、該光源から発せられた
光を屈折させる少なくとも一つの光学レンズと、該光学
レンズの内の少なくとも一つで屈折された光を走査させ
る光走査手段と、該光走査手段により走査された光の一
部を通過させるため前記光走査手段の走査方向に対し垂
直にスリットを開口した走査方向光路間隔検出素子と、
該走査方向光路間隔検出素子を通過した光を受光する受
光部と、該受光部で受光した光を電気信号に変換する波
形整形部を備えたことを特徴とする光路間隔検出装置。
5. A plurality of light sources, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and optical scanning means for scanning light refracted by at least one of the optical lenses. A scanning direction optical path interval detecting element having a slit opened perpendicularly to the scanning direction of the optical scanning means for passing a part of the light scanned by the optical scanning means,
An optical path interval detecting device, comprising: a light receiving section that receives light that has passed through the scanning direction optical path interval detecting element; and a waveform shaping section that converts the light received by the light receiving section into an electric signal.
【請求項6】 前記走査方向光路間隔検出素子に代え
て、又は前記走査方向光路間隔検出素子と共に、前記光
走査手段により走査された光の一部を通過させるため前
記光走査手段の走査方向に対し所定の傾斜角度を持たせ
てスリットを開口した垂直方向光路間隔検出素子を備え
たことを特徴とする請求項5記載の光路間隔検出装置。
6. The scanning direction of the optical scanning means in order to pass a part of the light scanned by the optical scanning means instead of or together with the scanning direction optical path spacing detecting element. 6. The optical path interval detecting device according to claim 5, further comprising a vertical optical path interval detecting element having a slit opened at a predetermined inclination angle.
【請求項7】 前記光源から発せられた光を同一方向に
屈折させる光軸合成手段を前記光学レンズの内の少なく
とも一つと前記光走査手段の間に配設したことを特徴と
する請求項5又は請求項6記載の光操作装置。
7. An optical axis combining means for refracting light emitted from said light source in the same direction is provided between at least one of said optical lenses and said optical scanning means. Or an optical operation device according to claim 6.
【請求項8】 少なくとも一つの光源と、該光源から発
せられた光を屈折させる少なくとも一つの光学レンズ
と、該光学レンズで屈折された光を結像する結像面と、
該結像面若しくは結像面の近傍における光の強度を検出
する光強度検出手段と、前記結像面で結像された像が鮮
明になるように前記光学レンズの内の少なくとも一つを
前記光強度検出手段で検出した光の強度に基づき焦点方
向に微小移動させる焦点調節用移動手段を備えたことを
特徴とする光操作装置。
8. At least one light source, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and an imaging surface for imaging the light refracted by the optical lens;
Light intensity detecting means for detecting the intensity of light in the vicinity of the imaging surface or the imaging surface, and at least one of the optical lenses so that an image formed on the imaging surface is sharp; An optical operation device comprising: a focus adjustment moving unit that minutely moves in a focal direction based on light intensity detected by a light intensity detection unit.
【請求項9】 複数個の光源と、該光源から発せられた
光を屈折させる少なくとも一つの光学レンズと、該光学
レンズの内の少なくとも一つで屈折された光を同一方向
に屈折させる光軸合成手段と、該光軸合成手段で屈折さ
れた光を走査させる光走査手段と、該光走査手段で走査
された光を結像する結像面と、前記光走査手段により走
査された光の一部を通過させるため前記光走査手段の走
査方向に対し垂直にスリットを開口した走査方向光路間
隔検出素子と、該走査方向光路間隔検出素子を通過した
光を受光する受光部と、該受光部で受光した光を電気信
号に変換する波形整形部と、該波形整形部で変換された
電気信号に基づき前記光学レンズで屈折された光の光路
を調整するため前記光学レンズの内の少なくとも一つを
光軸に対し垂直方向に微小移動させる光路調節用移動手
段を備え、前記走査方向光路間隔検出素子及び受光部は
前記結像面の近傍に配設したことを特徴とする光操作装
置。
9. A plurality of light sources, at least one optical lens for refracting light emitted from the light source, and an optical axis for refracting light refracted by at least one of the optical lenses in the same direction. Synthesizing means, optical scanning means for scanning the light refracted by the optical axis synthesizing means, an image forming surface for imaging the light scanned by the optical scanning means, and light scanning by the optical scanning means. A scanning direction optical path interval detecting element having a slit opened perpendicularly to the scanning direction of the optical scanning means for passing a part thereof, a light receiving section for receiving light passing through the scanning direction optical path interval detecting element, and the light receiving section A waveform shaping unit for converting the light received by the optical lens into an electric signal; and at least one of the optical lenses for adjusting an optical path of the light refracted by the optical lens based on the electric signal converted by the waveform shaping unit. Perpendicular to the optical axis A light path adjusting movement means for finely moving the light path adjustment means, and the scanning direction light path interval detecting element and the light receiving section are arranged near the image forming plane.
【請求項10】 前記走査方向光路間隔検出素子に代え
て、又は前記走査方向光路間隔検出素子と共に、前記光
走査手段により走査された光の一部を通過させるため前
記光走査手段の走査方向に対し所定の傾斜角度を持たせ
てスリットを開口した垂直方向光路間隔検出素子を備
え、該垂直方向光路間隔検出素子及び前記受光部は前記
結像面の近傍に配設したことを特徴とする請求項9記載
の光操作装置。
10. A scanning direction of said optical scanning means for passing a part of light scanned by said optical scanning means instead of said scanning direction optical path spacing detecting element or together with said scanning direction optical path spacing detecting element. A vertical direction optical path interval detecting element having a slit opened at a predetermined inclination angle, and the vertical direction optical path interval detecting element and the light receiving section are arranged near the image plane. Item 10. An optical operation device according to Item 9.
【請求項11】 前記焦点調節用移動手段及び/又は光
路調節用移動手段には、超音波モータを用いたことを特
徴とする請求項1、2、3、4、8、9又は10記載の
光操作装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein an ultrasonic motor is used as the focus adjusting moving means and / or the optical path adjusting moving means. Light operation device.
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