JPS5946620A - 光ビ−ム走査装置 - 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】 本発明は走査面における光スポットの走査車度歪みを補
正し、また走査の夕・（ｉングをｎ’・腎１１１に調Ｍ
：すしうる光ビーム走査装置に凹する。

光ビーム２偏向し、光スポットの走３’ｉ：而に記録利
刺を置いて情報を記録したり、原稿を置いて伜報を続取
ったりする光ビーム走査Ｆ；、　ｉｉｒ、が多く開弁さ
オビ〔いる。これらの装置の光ビーム（ｆ’＋ｌ向器ど
しては、ガルバノメータのような振動テ！スや回転多面
鋒などを用いることが多い。これらの製置では走査面に
おける光スポットを等速度で走査することが望ましく、
走査速度歪ろがあると、記録された・ξターンや胱り又
られ、たイｉｆ＋′ｉを丙生じた・？ター　ンに歪みを
生ずることになる。例えばガルバノメータを用いる場合
、鋸尚秋駆動（Ｈ”ｊを作る精度、及びガルバノメータ
の応答精１ｒｌｌ’やくり返し精度を総合した走査速度
の歪みはかなり大きならのとなる。

ぞしてこの歪みは一般に高テ１１度（＝なるほど大きく
なる。また回転多面鏡な用いる局舎も一定速度で回転さ
せることは相当に円部で、そのために光ス、＋４ツ］の
走査速度に歪みが生ずるうこのような）ｔスボ゛ノド走
査の歪みを実質的に補正する方法どして、情報を記録し
たりまたは読Ｊ’１４１つたりする走ｒ［面と実質的に
専任な面に、走査方向に一定周期で交互に並んだ透明部
と不透明部を有する格子パターンを置き、この格子パタ
ーンを通して得られる光電信号を走、ｆｊｉ：の基準信
号として用いる方法がある。第１図、６１′５２図およ
び第３図はこの方法を用いた光ビーム走査装置の例であ
る。

これらの図において／は光偏向器、コは走査レンズ、３
は記録利料あるいは原稿が置かれるべき走、脊面１．ｔ
は格子パターン、乙はコンデン→Ｊ・−レンズ、／Ｐは
光検出器、ｌは記録材料ある０は原ｆ１％の」−を走査
するための第７レーリビーム（実線で示されでいる）、
りは格子ノ９ターン」−を走査す？□）ための第１レー
ザビーム（破線で示されている）である。

第７′図は第１ル−ツヒームとと第１レー９ビームワど
が光偏向器／に実質的に共軸の状態で入則り−る１、ξ
１合で、これらのレーザビーノ、は光偏向器／で偏向さ
れ走査レンズλを通ったあと、ビーノ・分岐鏡やｃによ
り１分離されて第１レーザビームは記録材料あるい番；
Ｌ原稿の置かれる走査面３上を、第２レーザビームは格
ｆノでターンｊ上を走査する。

第９２図は第１レー９゛ビームざと第、２レーザビーノ
）９とが光偏向器／に対して異なる角度から入射する場
合で、図では特に振動鏡の両面から入射する場合を示し
ている。第１レーザ＋＝−ムｌは振動鋒／で偏向され、
第１の走査レングスを通つ１記録利料あるいは原稿が置
かれる走査面３を走査する。また第１レー９ビームタは
振動鏡／の裏面に入射して偏向され、第。２の走査レン
ズλ′を通って格子パターンｊ」二を走査オーる。

第３図は性能、価格の両面から優れた方法である。第１
−レーザビームｌは振動鏡からなる光偏向器／で偏向さ
れ、走査レングスを通−って記録材料あるいは原稿が置
かれる走査面３を走査する。また第二０のレーザビーノ
・りは小束レンズ／θを通ったあと振動′跪／の裏面に
入射して偏向され、そのビーノ・偏向点を中心・とじた
円周に沿って偏向面内に配置された格子パターンｊ上を
走査する。集束レンズ／θはレーザビームタを格子ハタ
ーン、ｔＪ二にニアオーカスさせる作用をもつ。

１″５７図、第一図および；も３図によって説明したい
ずれの方法においても、格子パターン！で変調されたレ
ーザビームはコンデンサーレンズ乙で光検出器２土に集
められ、得られた光ｆｆＷ、信号を基準として走査のタ
イミングをとる。走３Ｅレンズコとしては通常ｆθレン
ズが用いられるが、その場合には格子パターンｊは一定
周期で透明部と不透明部を有するようにしておく。

以」−述べた公知の光ビーム走査装置では格子パターン
ｊの周期が固定されているために、走査の基準信号ど′
４べき光電信月が−通りしか得られない。このことは走
査のタイミングを微Ｉ（口に調整する必要がある場合に
不都合を生じる。走査のタイミングを微細に調整する必
要がある場合の代表的な例として、レーザプリンタやレ
ーザコムに本発明の如き光ビーム走査を用いる場合があ
る。例えばレーザプリンタでは、走査するレーザビー力
を用いて電丁・ａ１算機からの出力データをあらかしめ
表や枠などの円式が印刷された用紙の」二に印刷したり
、白卯、の用紙の上に別な光学系を通しで内光される毘
式と共に印刷したりする。この場合、レーザビームの走
査のタイミングは、大きさの決められた壱式にゲータの
サイズが合うように）ｂ、　＞Ｆ＞る必列がある。その
時要求される精度は、走宥糾」二で解ｆ争ずべき点数を
３．０００点、許容される誤差をＷＦ像点めで表わして
７点とずれば／／３．θθθ→θ、０３％どなり、極め
て茜い精度が要求さＲる。従来技術によってこのような
高精Ｂ゛〔を実現するには、ｆθレンズの熱点距離や格
子／ξターンの周期、さらに光学系全体のｆ！’１整（
＝おける精度として極めて高い精度が要求され、品価格
の装置となってしまうという問題がある。

本発明の目的は、ｊト査の夕・ｆｉソング度の高い光ビ
ーム走査装置を実現１−ることである。

また本発明の別の目的は、走査のタイミン・グ精Ｔ１１
の高い光ヒーム走査装買を実現゛ゼーるの（二、高価格
化を避けることである。

き、らに本発明の別の目的は、走査のタイミングを微細
に調整する機能をもたせること（二より、融通性の高い
光ヒーム走査装置を実現することであＺ〕。

本発明は光ビーノ・の偏向方向に交互に透明部と不透明
部とを有し、前記偏向方向と前記偏向方向に垂直な方向
とが形成する面内で回転可能とされた格子パターンから
得られる光１１（Ｆｔ号により、走査面における光スポ
ツト走査の速度歪みを補正すＺ）ことを特徴とする光ビ
ーム走査装置である。

本発明における偏向方向と偏向方向に垂的な方向とが形
成する而とは、たどえば第１図、第２図才・；にびｊＨ
’；　、？図に１閃示）玄れているｔｌ’ｌ子パターン
ｔをｆｌむ而をい−１＞、＋−］−なわし、格子パター
ン慴はレーザビー・ムタの偏Ｈによって形成される偏向
面に対しで垂的なイー面Ｃｉｌ）乙必要は〆「＜、第３
図に示すように曲面ｉ′Ｃ２ろ１）てもよい。しかしな
が［，１好ま１．＜は曲面、１、りも平面である。

Ｉ２Ｌ下）〈発明をｓ工ｎ１ｌｉ　＋＝説明する。

本発明は第１図、第、２図、第３図に示し、た従来技術
のいす、ＩＬの系を基本としても実施することが”ｔ’
　、：６　／’、　、いｆれｔ：、　１．−Ｃも格子パ
ターンは周期一定の丁’１−Ｊ＝”ターンであり、第９
図（ａ）：ｔｇよび（１りに示すよ）に格子・髪ターン
は走査方向及び走査と直交する方向を含む面内で回転可
能に配置するのが好」、しいつしかし第７１ｙ１、第、
２図、第３図のどの系で用いるかに従って烙イ・３ター
〉・内大きさを決入パ）る必１呼がある。

いま第９図（ａ）に示すよ）に、格子板３′には惜明部
／／ど不透明部／Ｊとが等１−い１ｌｉｉ　（：で配置
さＩした格子パター　、／が形成さＡシ１いる。図では
格子の両側部のみが示されているが、実際には格子は格
子板のはマ全面にわたって形成されている。

／、？は光ビームが偏向される方向を示し、８１）Ｚ図
（ａ）は格子と光ビーム偏向方向とがワθ０の状態にあ
る場合で；ＡＹ図（ｂ）は格子と光ヒーム偏向方向とが
（）θ°十Δα）の状Ｒ（１にある場合の図Ｃある。格
子板、ｔ′は矢印／イ・′のように回転可能に、たとえ
ば第１［署の格子！の位置に配置ξされろつ格子と光ビ
ーム偏向方向との角度が（９００＋Δα）の場合光ヒー
ムが一つの、透明部を通過する距離ｌ′は ／？　’＝＝ｌ／ｃｏｓ（Δα） で表わされる。従つ゛にの場合、光ビームがこの格子板
を走査して得られる光電イ５．・りの周波数は、格子と
光ビーム偏向方向とが直角の状態の場合に比べて、（／
／ＣＯ８△α−／）Ｘ／θθ係だけ低くなり、走査の有
効長さをこの割合だけ長くする−とができる。いまΔα
を３００、すなわち３６・０だけ格子板が回転可能な場
合には、走査時に得られる光電信号の周波数を約７１％
調整することがＣき約／ｊ係走査の有効長さを調整する
ことがＣきる。

月−作曲なう２施例を挙げ°Ｃ述べＺ〕。第、夕図はれ
２図に示した従来技術の光ビーム走査装高苓−八木どし
゛Ｃ庫発明を実施した場合を説明′・するための部分的
平面図であイ）。振動鏡／がｆ稈向中心から角バ１θ／
。２だけ偏向すると、Ｇ＋Ｃ，／及びｇ（’、　２のレ
ーザビームΔ゛及び５”は、共にその基準方向７．２か
ら角１１１：θだけ偏向される。この基準力向／２は第
１の走査１．）〕′ズ、２及び第λのｉｌを査レンズ、
２′の光軸（ニー・へするものであるっ；；１＼／の走
査レンズ、２　ｊ：　ｌ、又焦点距離ｆのｆθレンズ、
ｖＪ−の走査レンズ、７　／とり、、−ｃ色点距離ｆ′
のｆθレンズを用いるど、偏向された第１し〜　リ゛ビ
ームの］に・ｒＦ曲而）にで（，１）スｄ”、ット位置
Ｘは、 メ：＝ｆθ　　　　　　　　　・・・（１）である。一
方偏向さプした第１レーザビームの佇１子パターンｊ′
上でのスポット位置Ｘ／は次式で表わされる。

ｚ　／　−ｆ　／θ　　　　　　　・・・（、りこの両
式より、 ｘ、／ｘ’；＝ｒ７ゴ′　　　・・・（３）となる。　
（３）式」、す、走イ１面３」−の第１レーザビームの
スポット位置又と格子パターンｓ　／　Ｊ二の第、２　
Ｌ／−ザビームのス、Ｊ：’、、ｔ　上位置Ｘ′とは、
レーザビーム・の偏向角θに無関係な係数（ｆ／ｆ　”
）を斤１−で比例関係に結ばれていることが１）かる。

従つ゛（格子・ξターンを一定周期で構成し、その格子
パターンに」′って変ｉ！１１：すれた光電信号で走査
面３上を走査する光スポットのタイミングをとれば、そ
の走査速１９″の歪みは補正される。

ここで格子パターンｊ′が第＜（図（、’ａ）及び（ｂ
）で説明したように、第２のＬノ−ザビ二−ムの偏向方
向と偏向方向に垂直な方向とが形成する面内でΔαだけ
回転ｔｉＪ能になっていると、（ｊ゛）式）二おけ（）
調整することができるので、走査面３上のスｄ？ット位
置Ｘもこの割合だけ調整さＪし、結果的に走迂ので１効
畏がこの割合だけ調整できること（−なる。

この系をレーザプリンタに応用する場合を労えてみよう
。走ｉＩＦ、面、？　ｌ：１でのイ〕効走査長をＡグ判
の長辺としてＬ　Ｘ　−＝　２９７　ｍｔｎとし、これ
を制向角、２０　＝　、？θ０で得ようとすると第１の
ｆＯレソズλの焦点距離はｆ　＝　ｊ、　Ｘ　、／　、
２θ−＝　−ｆ　４７１ｎｍとなる。有効走査長の範囲
内で１９７ｒ像すべき画素数をＮ＝？、０００点とする
。１通常、格子、ａターンｊ′から得られる光電信号な
逓倍して画素に対応するり【ｌツクノ（ルスを作るが、
例えばこの逓１ｆチ率を７θ倍とすれば、今考えている
例では有効走査長に対応し゛Ｃ３θθ線対の格子パター
ンが必要となる。

ＱＴ　Ｊのｆθレンズ４′の焦点距離をｆ’−７ｏθＩ
ｎｎとした場合、格子パターン幅の理！ｕ、　（ｉｉＬ
はＬ′ｘ＝ｆ′・コθ＝！コ、グＩｎｍとなり、この中
に３θθ線対の格子・野ターンを与りるにはその周期は
／７’７．７μＩｎ　／’線対となる。前述したように
走査の夕・ｆミング誤差の許容値が／画素分Ｃあるとす
ると、ｆθレンズの焦点距離、格子パターンの幅、及び
光学系全体の配置を総合して／／３゜０００−θ、０３
係という高精度が費求される。

しかしｆθレンズ７つをとってみても、製作しまた結果
の焦点距離は良くみてもθ、／チ程度の精度であｌ）、
ここで裂求されるよう「、精度を実現することは不可能
に近い。そこで本発明で（、ま格子パターン３゛′を第
グ図（３）及び（ｂ）にて説明［たように走査方向及び
走査と直交する方向を含む面内で回転回部、とする。い
ま格子と）Ｙコヒーｌ、偏向方向との角度を９０°から
７．２．９０（２）ｊ′θ０の幅にわたって変えらｉす
るよ）にしておく。格子／ｅ々−，ンの周期、２１は、
光ビーｌ・偏向方向における格子周期の可変範囲の中央
値が１１マ格子周期の理想（ｉｒｔ　／２グ、７μｍ７
／線対に近くなる、Ｌうに作成１−”〔おくことが好ま
しい。いまの例の場合、格子）♀ターン周期を７乙λ、
θμｍ／線対となるように作成しておけば、光ビーム偏
向方向における格子周期は最低／乙、２．０μｍ／紹対
、最高／にノ、θμｍ／線文ｌｘ（、／　　　　　　　
　　　　・）−／　己′７　・　／ＣＯ８３θ μｍ／線対の範囲で可変となる。従って光ビーム偏向方
向における格子周期は、その理想値／７グ。

７μｍ／線対に対して−７，３φから＋７．／係の範囲
で調整できるようになる。これにより格子パターン幅も
その理想値に対して同じ範囲で調整できて、４ｔ、！？
、乙ｍｍからＪ−ｄ、／ｍｍの範囲で可変となり、走査
面３上での有効走査長ずな；ｔつちレーザビームで印刷
されるデータの大きさも２２にｎ１ｍから３／♂ｍｍの
範囲で可変となる。この可変範囲内でレーザビームで印
刷されるデータの大きさを書式の大きさに整合すること
ができる。

以上は第２図に示した従来技術の光ビーム走査装置を基
本どして本発明を実施した場合を述べたが、本発明は第
１図や第３図に示した光ビーム走査装置を基本としても
実線しうろことはもち論であり、さらにその他の構成に
なる光ビーム走査装置においても実施しうる。例えば光
偏向器として回転多面鏡や音響光学的光偏向器、さら（
＝特、顆昭ｊ７−／、２４ｔ３号明細１゛に記載された
如きホログラム光偏向器を用いた光ビーム走査装置にお
いても実施しつる。また用途としてもレーザプリンタに
限られることなく、レーザコムやレーザファクシミリ、
さらにレーザナ、μ服装Ｕ・τ、など、光ビームを走査
して画像を記録したり原稿を読Ｊｌ１７つたりする各種
の画像機器がありうＺ）。

Ｌソ上詳述したように、本発明は走査のタイミングを微
細に調整する機能を有した光ビーム走査装置を実現した
ものであり、こｉＬによって装置の高価格化なしに高精
度を実現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１し１、第２図および第３図は従来の光ビーム走査装
置の代表的な例を示す図、第ｙ図は本発明で用いる格子
パターンを説明する概念図、第１図は木が７明の一実施
例の部分的平面図である。図において／は光偏向器、コ
は走査レンズ、３は記録材料あるいは原稿が置かれるべ
き走査面、！及び！′は格子パターン、乙はコンデンサ
ーレンズ、７は光検出器、ｌは記録材料あるいは原稿の
上を走査するための第１レーザビーム（実線で示されて
いる）、りは格子パターン上を走査するための第２レー
ザビーム（破線で示されている）、／θは集束レンズで
ある。 特許出願人　　富士写真フィルム株式会社第２１゛ノ１ ゴ）　３　図 第　５１：イ１ 工 手続補正書 昭和ｓｔｒ年１０ｒ１７［−１ 持ｉｉ／ｌ＋庁長官殴 １、・ＩＣ件の表示　　　　昭和５７年７Ｐ、、：願第
ｉｒｓ’ｚグｊ／号２、発明（゛〕名称　　光ビーム走
査装置１ｉ名　称（５２（υ１・：′・１士ツ１子真ソ
イリレノ、株式会社：’、！ｌ　１．ｊ　：Ｊ９、〒Ｈ
１ｆｉ　東京都’Ｈ：Ｈ；筺西１：’Ｉ：　ハＪ２　＋
　’　ｌ−１２（ｉ　＜　：（Ｏ’；ニー”：ｒ　１：
；す゛真フイノ１ノ、（Ａ、式−＼↑１　東京本社Ｉｕ
話（１（ｌｆｉｌ　　２５　：＋　７４、補正の対象　
　明ｎ１ｌｌ書及び゛１゛逼１１看１明　　　細　　　
書 １、発明の名称　　）“Ｃビーム走査装置２、特許請求
の範囲 光ビームの走査方向＆を交互に透明部と不透明部とを有
し、それ自身の市内で回転可能とされた平面格子パター
ンから得られる光電信号を用いて走査面における光スポ
ットの走査のタイミングをとることにより、走査面にお
ける尤スポットの走査歪みをｒ：Ｉ＋正すると共に走査
長を調整しうるようにしたことを特徴とする光ビーム走
査装置。 ３、ブ（、明の詳細な説明 本発明は走査面における光スポットの走査歪みを補正し
、捷た走査長を微細に調整しつる光ビーム走査めｌｉ；
ｊｊに関する。 光ビームを偏向し、光スポットの走査面に記録材料をｊ
ｌ（いてイａ報を記録したり、ハル稿を置いて情鏝を読
取ったりする光ビーム走査装置が多く開発されている。 これらの装置の光ビーム偏向器としては、ガルバノメー
タのよりな１に＠鏡や回転多面鏡などを用いることが多
い。これらの装置では走査面における光スポットを等速
ＩＷで走査することが望ましく、走査・唄度歪みがある
と、記録づれたパターンやルだ取られた信号をｔｊＪ生
した・ξターンに歪みを生ずることしζなる。例えばガ
ルバノメータをｍ−る場合、鋸歯状駆動信号を作る精度
、及びガルバノメータの応答イ膚焦やくり返し精度を総
合した走査速度の歪みはかなり大きなものとなる。 そしてこの歪みｔゴー股に高速度になるほど大きくなる
。寸だ回転多面鏡を用いる場合も一定速度で回転させる
ことは相当に困州で、そのために光スポットの走査速度
に歪みが生ずる。 このような光スポツト走査の歪みを実質的に補正する方
法として、情報音記録したりまたは読取ったりする走査
面と実質的に等価な面に、走査方向に一定周期で交互に
並んだ透明部と不透明部を有する格子パターンを１４き
、この格子パターンを通して得られる光ｔ■Ｌ信号全走
査の基準信号として用いる方法がある。８１１／図、第
２図および第３図はこの方法を用いた光ビーム走査装置
の例である。 これらの図において７は光偏向器、２は走査レンズ、３
は記録材料あるいは原稿が置かれるべき走査面、ｊは格
子パターン、Ｊ（ｄコンデンサーレンズ、ｎｅｔ光検出
器、ｌｒは記録材料あるいは原稿の上を走査するだめの
第１レーザビーム（実線で示されている）、りは格子パ
ターンーヒを走査するだめの第１レーザビーム（破線で
示されている）である。 第１図Ｆｉ第１レーザビームざと第２レーザビームタと
が光偏向器／ｅζ実質的に共軸の状態で入射する場合で
、これらのレーザビームは光偏向器ｌで偏向され走査レ
ンズ２を通ったあと、ビーム分岐鏡４ＡＶｃよって分離
されて第１レーザビームは記録材料あるいは原稿の置か
れる走査面３上を、第、２１／−ザビームは格子・ξタ
ーンｊ上を走査する。 第２図は第１レーザビームｒと第２レーザビームタとが
光偏向器／に対して異なる角朋から入射する場合で、図
では特に振動鏡の両面から入射する場合を示している。 第７レーザビームｇは振動Ｉｓノで偏向され、第１の走
査レンズコを通って記録材料あるいは原稿が置かれる走
査面３を走査する。また第２レーザビームタは振動鏡ｌ
の裏面に入射して偏向これ、早ノの走査レンズλ′を通
って格子ノ背ターンｊ上をｉＬ’−４ｅする。 ４３図ＩｒＪ牲能、価格の両面から優れた方法である。 第１レーザビーム♂ハ、振動鏡からなる光偏向器ｌで偏
向され、走査レンズλを通って記録材料あるｂは原稿が
置かれる走査面３を走査する。また第一のレーザビーム
タは集束レンズＩＯを通ったあと振動鏡ｌの板面に入射
して偏向され、そのビーム偏向点を中心とした円周に沿
って偏向面内に配置された格子パターンｊ上を走査する
。集束もレンズＩＯはレーザビーム２ｋｌｌｒ子ノ髪タ
ーン！上にフ倉−カスさセ゛る作用をもつ。 第１図、駆２図および第３図によって説明したいずれの
方法においても、格子パターンｊで変調されたレーザビ
ームはコンデンサーレンズｔで光検出器７上に集められ
、得られた光電信号を基準として走査のタイミングをと
る。走査レンズλおヨＵ２　’　ｔ！：しては通常ｆθ
レンズがｍ−られるが、その場合ＶＣは格子ノターンｊ
祉−述周期で透明部と不透明部を有するようにしておく
。このようにすると走査面上の光スポットの走査速度自
体て歪みがあっても、光スポットの一定間、隔の位ＩＮ
２ごとに走査のタイミングをとるので、走査歪みが補正
はれる。また格子パターンの走査方向の長さは、用いる
光学系で決められる一定の倍率で走査面」二の走査線の
長さく走査長）を規定する。 以上述べた公知の光ビーム走査装置では格子パターンｊ
の周期が固定されているために、走査の基準信号とすべ
き光電信号が−通りしかｍられす、走査面上の走査長を
一角的に規定してし“まり。このことは走査長を微＃Ｉ
ＩＩ　Ｋ調整する必要がある場合に不都合を生じる。走
査長を微細に調整する心安があるｓｈの例として、レー
ザプリンタやレーザコムに本発明の如き光ビーム走査を
用いる。嚇ハがある。例えばレーザプリンタでは、走査
するレーザビームを用いて事、子計ｎ機からの出力デー
タをあらかじめ表や枠などのか１式が印刷された用紙の
上にＨＪ刷したり、白紙の用紙の上に別な）を学系を通
してｉル光される書式と共に印刷したりする。この用台
、レーザビームの走査のタイミングは、大きさの決めら
れた書式にデータのサイズが合うように決める必要があ
る。その時要求される精度は、走査線上で解像すべき点
数をＪ　、０００点、πＦ溶される誤差を解像点数で表
わして１点とすればｌ／３，０００中０，０３チとなり
、極めて高いイＩＶ丸が要求される。従来技術によって
このよりな高精度を実現するには、ｆＯレンズの焦点距
離や格子パターンの周期、さらに光学系全体の調整にお
ける精度として極めて高い精度が要求され、高価格の装
置となってしまうという問題がある。 本発明の目的は、走査面における光スポットの走査歪み
を補正したブＣビーム走査装置を実現することである。 捷だ本発明の別の目的は、走査面における光スポットの
走査長を高精度に設定しうる光ビーム走査装置を実現す
ることである。 さらに本発明の別の目的は、走査而における光スポット
の走査長を高８’ｆＪ度に設定するのに高価格化を避け
ることである。 杯らに捷だ本発明の別の目的は、走査面における光スポ
ットの走査長を調整しつる機能をもたせることにより、
融通性の高い光ビーム走査装置汽を実現することである
。 本発明は、光ビームの走査方向に交互に透明部と不透明
部とをイ１し、それ自身の面内で回転可能とされた平面
格子ノミターンから得られる光電信号を月１いて走査而
における光スポットの走査のタイミングケとることによ
り、走査面における光スポットの走査歪みを補正すると
共に走査長音！’、ｌ整しつるよう匠したことを特徴と
する光ビーム走査装置である。 以下本発明を詳細にＨ５？、明する。 本発明はＩ＋’＋　’図および第２図に示しだ従来技術
のいずれの系を基本としても実施することができる。（
八ずれにしても格子・ξターンは周期一定の平行）ｇタ
ーンであり、紀弘図（ａ）および（１〕）に示すように
格子パターンはそれ自身の面内において矢印／ｌで示す
ごとく回転可能に配置される。 しかしｉＪ％／図、第１図のどちらの系でｍ８るかに従
って格子パターンの大きさを決める必要がある。 い寸第μ図（ａ）に示すように、格子板ｊ′には透明部
ｌ／と不透明部／２とが等しい幅ｔで配置された格子パ
ターンが形成きれている。図では格子の両側部のみが示
されているが、実際Ｋｔ−を格子は格子板のはソ全面に
イ）だって形成されている。 ／３け光ビームが走査する方向ケ示し、第ｊ図（ａ）＋
ｊ格子と走査方向とがりＯ′Ｃの状態にある、局ハでシ
１λを図（ｂ）は（・６子と走査方向とが（りθ。 十△α）σ）状態にある場ばの図である。格子板ｊ′（
ま矢印／ｌのように回転ｊｉＪ’　ｆｉヒに、たとえば
第７図の格子ｊの位置に配置される。格子と走査方向と
の角度が（りθ°＋△α）の、Ｊλ７Ｓき光ビームが一
つの透明部を通過するｉｈ　Ａｌ　／−’はｔｌ　’　
＝Ｌ／　ｃｏｓ　（△α） で表わされる。従ってこの場ａ１　光ビームがこの格子
板を走査して得られる光Ｎｉ袷゛号の周波ａ汀、格子と
定食方向とが１げ角の状態の’ＡＪ　＝に比べて、（／
／ｃａ１１　　Δα−／）×ｌＯθチだけ低くナリ、走
査の有効長さをこの割合だけ長くすることができる。い
捷△αを３００、すなわち３０°だけ格子板が回転可能
な場ｉＫは、走査時に得られる光電信号の周波数を約ｌ
！％調整することができ約ｌｊ係走査の有効長さを調整
することができる。 具体的な実施例を挙げて述べる。＠４３図は第２図に示
した従来技術の光ビーム走査装置を基本として本発明を
実施した場針を説明するだめの部分的平面図である。振
動鏡ｌが偏向中心から角１現θ／、２だけ偏向すると、
第１及び第２のレーザビームｇ及びりは、共にそれぞれ
の基準方向／！および７　ｓ　／から角度θだけ偏向さ
れる。これらの基準方向／ｊおよびｉ　ｓ　／　はそれ
ぞれ、１％／の走査レンズλ及び第コの走査レンズ２′
の光軸に一致するものである。８Ｊノの走査レンズコと
して焦点距離ｆのｆθレンズ１、第２の走査レンズλ′
として焦点距離ｆ′のｆθレンズを用いると、偏向され
たｊＪ４　／レーザビームの走査面３上でのスポット位
置Ｘは、 Ｘ＝ｆθ　　　　　　　　　・・・（１）である。一方
偏向された第コレーザビームの格子パターンｊ′上での
スポット位置Ｘ′に次式で表わされる。 Ｘ′＝ｆ′θ　　　　　　　　・・・（コ）この両式よ
り、 ｘ／ｘ’＝ｆ／ｆ　’　　　　・・・（３）となる。（
３）式より、走査面３上のｍ／レーザビームのスポット
位１ｉ￥Ｘと格子バター７３　’　上（７）第λレーザ
ビームのスポット位Ｒｘ’トｉｊ、レーザビームの偏向
角θに無関係な係数（ｆ／ｆ　’　）を介して比例関係
に結ばれていることがわかる。 従って格子パターンを一定周期で描成し、その格子パタ
ーンによって変調された光電信号で走査面３上を走査す
る光スポットのタイミングをとれば、その走査速度の歪
みは補正される。 ここで格子パターンｊ′が出≠図（ａ）及び（ｂ）で説
明したようにそれ自身の面内において矢印ｌＶが示すと
と〈△αだけ回転可能になっていると、θθ係の：’ｉ
ｌＪ　Ｂだけｉｉｌ、１ｉ整することができるので、走
査面３上のスポット位１ｉ’ｔ、　ｘもこのＭ　’ｆＤ
　７゛ヒは調整され、結果的に走査長がこのＷｉ’ｊ　
ｆｔだけ調整できることになる。 この不全レーザプリンタに応用する場合を考えてみよう
。走査面３上での有効走査長をＡｌ１−判の１ぐ辺とし
テＩ、Ｘ−，！７７　ｍｍとし、これをｆｌｉａ向角、
２０　’：’：　３０°で得ようとすると２Ｂ　ｙのｆ
０レンズコの焦点距離Ｔｔ’ｌ　ｆ　＝：］、　ｘ　／
　２　＜＝６　Ａ　７　ｒｒｕｎとなる。；ｆｆ効走査
長の範囲内で１１旧象すべき画素数をＮ＝３．０θθ点
とする。〕Ｉ＋＞常、格子パターンｊ′′ｉＪ）らｆ！
Ｉられる光１１１（３号を逓倍して画素にヌＪ応するク
ロックパルスを作るが、例え−この逓倍率奮／θ倍と−
ｊれば、今考えている例でｔまイｊ効走査長Ｖコ対応し
−Ｃ３００線対の格子パターンが必−要と；にる。 ３ｊＬ　Ｊ　Ｑ）ｆθレンズス′の焦点距離をｆ′：７
００ｍｍとした場合、格子パターンのレーザビーム走ｆ
’１一方向の長さの理想値は１．′Ｘ−ｆ′・Ｊθ＝ｊ
！、≠ｍｍとなり、この中に３００線対の格子パターン
を与えるにはその周期は／７ａ、ｙｔｔｍ／線対となる
。前述し／ζようＶこ走査のタイミングｉｉｌ’１差の
許容値が４４′、Ａカ走査畏に対してｌＩＩ′Ｉ］ｉ素
分であるとすると、ｆ０レンズの焦点距離、格子・ξク
ーンの幅、及び光学系全体の配置１′ｉを総ばして／／
３゜ｏｏｏ−＝ｏ、θ３係という、；＜、４青兆が要求
される。 しかしｆＯレンズ１つをとってみても、製作した結果の
焦点距離は艮くみても０．７係程匿の精度であり、ここ
で要求されるよりなＭ、ｆ＃　ｖ　を実現することは不
＋−ｒＪ能ｅこ近い。そこで本うれ明では格子／七ター
ン３７　ｋ第μ図（ａ）及び（ｂ）にて説明しグこよう
にそれｒ＝芽の面内で回転用能とする。い捷格子と光ビ
ーム走査方向との角度を７０°から／Ｊ、００の３０°
の幅にわたって没えられるようにしておく。格子パター
ンの周）９Ｊ−２／＝は、光ヒーム走査方向における格
子周期のり変Ｉ＋：ｌχ囲の中央１１ηがはソ烙子周期
の埋心値１７μ、７μｍ／線対に近くなるように作成し
ておくことが好せしい。い捷の例の場合、格子パターン
周期ｆｔｇ、２．θμｍ／線対となるように作成してお
けば、光ビーム走査方向における格子周期は最低／１，
２．０μｍ／線対、最高ｌ乙２，０μｍ／紗対Ｘ（／／
ｃｏｇ　　３０’１−：／ｆ７．／μｍ／線対の範囲で
可変となる。従って光ビーム走査方向における格子周期
は、その１４１ｊ想値／７≠、７μｍ／線対に対して−
７，３チから＋７，１％の範囲で調整できるようになる
。 これにより格子パターン幅もその理想値に対して同じ範
囲で調整できて、４’ｆ−４ｍｍからｊｚ。 ／ｍｉｎの範囲で可変となり、走査面３上での有効走査
長すなわちレーザビームで印刷されるデータの大きさも
、２７＆ｍｍから３１♂ｍｌｎの範囲で可変となる。こ
の可変範囲内でレーザビームで印刷されるデータの太き
烙をｆ↓式の大きさに整合することができる。 以上は第１図に示した従来技術の光ビーム走査装置を基
本として本発明を実施したＳ合を述べたが、不発明は第
１図に示した光ビーム走査装置を基本としても実施しう
ろことはもち論であり、さらにその他の構成になる光ビ
ーム走査装置においても実施しうる。例えば光偏向器と
して回転多面鏡や音響光学的光偏向器、さらに特願昭６
７−／ｊ＆Ｊ号明細博に記載された如きホログラム光偏
向器を用いた光ビーム走査走置においても実施しうる。 また用途としてもレーザプリンタに限られることなく、
レーザコムやレーザファクシミリ、さらにレーザ製版装
置など、光ビームを走査して画像を記録したり原稿全読
取ったりする各種の画ｆ象機器がありうる。 以上詳述したように、不発明は走査面における光スポッ
トの走査歪みを補正し、１だ走査長を微細に調整しつる
光ビーム走査装置を実現したものであり、これによって
装置の高価格化なしに高精度の光ビーム走査装置を実現
したものである。 図面の簡単な説明 第１図、第２図および第３図は従来の光ビーム走査装置
の代表的な例を示す図、第μ図は本発明で用いる格子パ
ターンを説明する概念図、第５図は本発明の一実施例の
部分的平面図である。図においてｌけ光偏向器、−は走
査レンズ、３は記録材料あるいは原稿が置かれるべき走
査面、ｊ及Ｏｓ　’　ｒ：ｘ格子パターンＳ　　ｔＵコ
ンデンサーレンズ、７は光検出器、ざは記録材料あるい
は原稿の上を走査するためのｉ／レーザビーム（実線で
示されて（へる）、りは格子パターン上を走査するため
ｆ；π！レーザビーム（破線で示されて因る）、１０げ
集束レンズである。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社） ＠５図 χ χ千

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームの偏向方向に交互に透明部と不透明部とを有し
   、前記仰向方向と前記偏向力向に垂ｒｒｊ１な方向とが
   形成する面内で回転可能とで・れな格子パターンから得
   られる光電信号により、走査面における光；ζポット走
   査の速度歪みを補正′することを特徴と”１１−る光ヒ
   ーム走査装置。