JPS5915226A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えは複写機等において、感光体ドラム等か
ら成る被走査媒体の移動速度のむらにより生ずる走査線
のピッチむらを除去するようにした光走査装置に関する
ものである。

従来、回転多面体等の偏向反射面の加工誤差による倒れ
や、回転軸の倒れにより生ずる走査線のピッチむらを光
学的、又は電気的に除去する方法は知られている。しか
し、通常この種の光走査装置においては、偏向方向と直
交する方向の副走査は主として機械的に被走査媒体を移
動させることにより行われるために、種々の゛電気的及
び機械的誤差により被走査媒体の移動速度を−・定に保
持することは極めて困難である。このような被走簀媒体
の移動速度のむらが原因で、被走査媒体」−に描かれる
走査線は不規則なピッチとなることかある。この種のピ
ッチむらｔよ、通常走査線のピッチに対してかなり長周
期なむらとして現われるため、画像記録装置として用い
た場合には非富に目立つものとなる。

被走査媒体に移動速度のむらの生ずる原因としては、駆
動系の電動機の回転むらや、電動機の回転を被走査媒体
に伝える伝達系の摩擦力や張力の不規則な変化の他に、
被走査媒体がドラム状である場合には、回転軸の偏心や
トラムの半径が一定てないことなどが挙げられる。被走
査媒体の速度を一定に保持するために、テープレコーダ
等に用いられる高度なサーボ技術を応用することも考え
られるが、非常に精布な機械系と複雑な電気系が必要と
なる。

本発明の目的は、このような被走査媒体の移動速度のむ
らを容易に解消し得る光走査装誇を提供することにあり
、その・要旨は、光源からの光束を偏向する第１の偏向
器と、前記第１の傭１向器により偏向された光束をその
偏向方向とほぼ直交方向の主走査方向に偏向する第２の
偏向器と、これら第１．ｆＺ２の偏向器により偏向され
た光束により走査される被走査媒体と、前記第１の偏向
器による光束の偏向方向とほぼ同一方向の副走査方向に
被走査媒体を移動させる移動手段と、前記被走査媒体の
移動量と予め設定した移動量との差を検知する移動むら
検知手段と、前記移動むら検知手段により発生される信
号に応じて前記第１の偏向器による被走査媒体」二での
偏向位置を制御する掃引回路とを具備することを特徴と
するものである。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図において、光源である半導体レーザー１は、この
半導体レーザー１から発せられる光束Ｌｌが、例えは音
響光学素子から成る第１の偏向器２に入用するように配
置されており、掃引回路３の出力により第１の偏向器２
は、第２図に示すように入射光束Ｌｌと角度０゜をなす
中心軸ａを中・乙にして、入射光束Ｌ１とのなす角（Ｏ
ｏ−Δ０）〜（０゜十Δθ）間に射出光束Ｌ２を旧山内
に周期的に偏向するようになっている。この第１の偏向
器２により偏向された光束Ｌ２は、例えばガルバノミラ
−から成る第２の偏向器４に人則し、この第２の偏向器
４により前記Ｄｌ力山内ほぼ心安する方向、即ち主走査
方向であるＤ２方向に周期的に偏向される。この第２の
偏向器４により更に偏向された光束１，３は、第１の偏
向器２と第２の偏向器４による偏向に従って被走査媒体
５」二を走査される。

被走査媒体５は図示しない移動手段によりＤ２方向とほ
ぼ直交する副走査方向であるＤ３方向に移動させられて
いる。この結果、被走査媒体５上に描かれる走査線は、
展開すると＠３図に示すＡのようになる。

このように、狭い領域を走査する第１の偏向器２と、低
速ではあるが広い領域を走査する第２の偏向器４と、被
走査ｉ某体５の移動手段との３つの走査の組み合わせに
より、広い領域を高速に走査することが可能となる。被
走査媒体５の近傍には、移動むらを検知する検出器６が
配置されており、この検出器６は実際の被走査媒体５の
移動量と予め設定した所定の移動量、即ち被走査媒体５
が理想的に等速度て移動した場合の移動量との差ΔＸを
検出し、この差ΔＸに応じた電気信号を発生させるよう
になっている。

この検出器６の信号は掃引回路３を介して第１の偏向器
２に送信される。従って、検出器６から出力される移動
むらを表す信号は掃引回路３にフィードバックされ、第
２図に示す第１の偏向器２の偏向の中心角Ｏｏをシフト
することにより走査線Ａを第３図のＤ３方向に差ΔＸた
けずらし、走査線Ａを所望の位置に描かせることができ
る。この場合、ΔＸは通常では微小量であるから角θ０
をΔＸに比例した量Δθ０だけずらせはよい。このとき
の比例係数は第１の偏向器２と被走査媒体５間に配され
る第１図には図示されていない光学系によって決定され
る。即ち、第４図に示すように検出した量ΔＸに対して ΔＯｏ＝Δｘ／　（ａ　ｂ　（１／ａ　＋Ｉ／ｆ　−１
／ｂ　）”ｔたけすらせばよいことになる。ここで、ａ
は第１の偏向器２の偏向点０１と光学系７の前側主点Ｈ
１間の距離、ｂは光学層７の後側主点Ｈ２と被走査媒体
５間の距〜［、ｆは光学系７の凹方向の焦点距離である
。なお、正負の符号は第４図の（）内に示すようにとる
ものとする。

第５図は電気制御系のブロック回路構成図を示し、偏向
器掃引回路３は例えば鋸歯状波発振回路９と、加算回路
１０と電圧制御発振回路１１とより成っている。後に詳
しく説明する検出器６により検知された第６図（ａ）に
示す移動量の差ΔＸは、（ｂ）に示す差ΔＸに比例した
信号Ｓ１に変換され、（ｃ）に示す鋸歯状波発振回路９
から出力される鋸歯状波信号Ｓ２と加賀回路ｉｏにおい
て加算され、（ｄ）に示す信号Ｓ３となる。電圧制御発
振回路１１は　（ｅ）に示すように、信号Ｓ３を電圧・
周波数変換して周波数信号Ｓ４を発し、第１の偏向器２
を掃引駆動する。

通常、信号Ｓ１の周波数は、鋸歯状波信号Ｓ２の周＃数
に比べて相当に小さいのて、信号＄３は鋸歯状波信号Ｓ
２に緩やかに変化するバイアスが重畳した形になり、電
圧制御発振回路１１の出力信号Ｓ４の中心周波数ｆ０を
緩やかにシフトする効果を有する。第１の偏向器２ては
印加された周波数に比例、した偏向角で光束Ｌ２を偏向
するから、第６図　（ｆ）に示すように、偏向の中心角
θ０をΔＸに比例してシフトすることができる。このと
きの比例定数は信号Ｓ１のレベル調整により容易に所定
の値に設定できる。

第７図は本走査装置を記録装置として用いる場合に特に
有効な制御回路を示し、前述の第１の偏向器２用掃引回
路３に、図示しない光検知器を有する走査開始タイミン
グ発生器°１２と、走査終了検知器工３と、半導体レー
ザー変調器１４が付加されている。走査開始タイミング
発生器１２は第２の偏向器４により偏向された走査光束
Ｌ３が被走、査媒体５上の所定位置に至ったことを光検
知器により検知して、走査開始パルスを発生する。一般
に、第２の偏向器４はガルバノミラ−等の機械的な偏向
器が使用されているため、完全に電気的な手段て制御す
ることが困難であり、このように実際に第２の偏向器４
により偏向された光束Ｌ３を検知することにより、半休
７体レーザー変調器１４に同期を与える方法が用いられ
る。この場合、第１の偏向器２による偏向があると、走
査開始タイミング発生器１２の光検知器に走査光束Ｌ３
の入射する、位置が一定にならず、走査開始パルスの発
生時点が正しく得られないことがある。

第７図においては、このことを考慮して鋸歯状波発振回
路９は走査開始パルスに回期して発振を開始し、鋸歯状
波発振回路９が発振する鋸歯状波信号の立ち」ニリに同
期して、半導体レーザー変調器１４は人力された画像信
号に応して半導体レーザー１の変調を開始する。走査終
了検知器１３は第２の偏向器４を駆動する第２の偏向器
用掃引回路１５の信号により、第２の偏向器４が帰線時
間に入ったことを検知し、走査終了パルスを発生してｆ
Ｒ歯状波発振回路９の発振を停止する。一方、検出器６
は走査開始パルスにより信号Ｓ１の出力の発信を開始し
、走査終了パルスにより信号Ｓ１をオフとする。従って
、走査開始タイミング発生器１２の光検知器を光束し３
が通過する時点においては、必ず第１の偏向器２は一定
の偏向角に保持されるので、正しい走査開始タイミング
を得ることが可能となる。

第８図は前述の検出器６の一例を示し、例えばＬＥＤか
ら成る発光部１６は、被走査媒体５上に記録され被走査
媒体５の移動方向に周期的に濃淡が変化するバーコード
列１７を一定光量で連続的に照射するようになっている
。発光部１６の照射光はこのバーコード列１７により反
射ぶれ、受光部１８によって検知される。受光部１８の
出力信号は、周期的に濃淡の変化するバーコード列１７
と被走査媒体５の移動により周期的に変化する波形とな
るが、被走査媒体５の移動速度にむらがあると一定周期
ではなくなる。従って、受光部１８の出力は、被走査媒
体５の所定の移動量を表す−定周期の基準パルスと対比
すると不規則な位相差が生ずる。第９図はこの位相差を
検知し、掃引回路３に信号を発する発光部１６、受光部
１８及びその処理回路を示し、受光部１８の出力を波形
整形回路２０により適当な波形に整形した後に、基準パ
ルス発振器１９の出−ノ波形との位相差が位相検出回路
２１により検出され、増幅器２２を介して移動量の差Δ
Ｘを表す信号として出力されるようになっている。この
とき、増幅器２２の利得調整によりこの信号のレベルを
所望の値に調整できる。

以上説明したように本発明に係る光走査装置によれは、
副走査方向の偏向角を被走査媒体の移動速度のむらに応
じて制御することにより、走査線のピンチむらを除去す
ることが可能となり、画像記録装置として応用した場合
には、ピンチ間隔か一定で整然とした画像か得られるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光走査装置の実施例を示し、第１図
はその構成図、第２図は第１の偏向器の偏向状態の説明
図、第３図は被走査媒体」−に描かれる走査線の軌跡の
′説明図、第４図は第１の偏向器とその光学系との関係
の説明図、第５図は第１の偏向器用掃引回路のブロック
回路構成図、第６図は掃引回路におけるタイムチャー１
・図、第７図は第１の偏向器用掃引回路に第２の偏向器
用掃引回路を付加したブロック回路構成図、第８図は移
動むらを検知する検出器の構成図、第９図はそのブロッ
ク回路構成図である。 符吟１は半導体レーザー、２は第１の偏向器、３は第１
の偏向器用掃引回路、４は第２の偏向器、５は被走査媒
体、６は検出器、７は光学系、９は鋸歯状波発振回路、
１０は加剪回路、１１は電圧制御発振回路、１５は第２
の偏向器用掃引回路である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 第１図 第２図 １１３！！１ ５ｒＩＡ 第６因 ５１　（ａ山 第７図 慕８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光束を層内する第１の偏向器と、前記第
   １の偏向器により偏向された光束をその偏向方向とほぼ
   直交方向の主走査方向に偏向する第２の偏向器と、これ
   ら第１、第２の偏向器により、偏向された光束により走
   査される被走査媒体と、前記第１の偏向器による光束の
   偏向方向とほぼ同一方向の副走査方向に被走査媒体を移
   動させる移動手段と、前記被走査媒体の移動量と予め設
   定した移動量との差を検知する移動むら検知手段と、前
   記移動むら検知手段により発生される信号に応じて前記
   第１の偏向器による被走査媒体上での偏向位置を制御す
   る掃引回路とを具備することを特徴とする光走査装置。 ２、　前記第１の偏向器を音響光学素子とした特許請求
   の範囲第１項記載の光走査装置。 ３、　前記第１の偏向器である音響光学素子用掃引回路
   は、一定の波形・で発振する発振回路と、該発振回路か
   らの出力と前記移動むら検知手段からの電気信号とを加
   算する加算回路と、該加算回路からの出力信号に応じて
   発振周波数を変える電圧制御発振回路とから成り、前記
   第１の偏向器である音響光学素子をこの出力信号により
   作動させるようにした特許請求の範囲第２項記載の光走
   査装置。