JPS6048659A - 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】 ｆａ＋　発明の技術分野 この発明は回転多面鏡を用いて走査される光ビームを利
用して情報の記録・情報の読取・加工などを行なう装置
の光走査装置の改良に関する。

ｆｂ）　技術の背景 光ビーム偏向手段として回転多面鏡を用い、該多面鏡で
レーザ光を走査して記録媒体上に文字などの情報を記録
するレーザプリンタは広く知られている。これはレーザ
光源から出たレーザビームを光変調器により変調し、コ
リメータを介して回転多面鏡に導き偏向し、結像光学系
によって結像・等連化処理された後に感光体上を走査す
るものである。光変調器は記録情報に応じて光ビームを
オン・オフするものであり、この光ビームが回転多面鏡
によって感光体」二を主走査方向に移動し、感光体が副
走査方向に回転移動するのでドツトによる２次元的なパ
ターンが感光体上に表現される。

この場合パターンを構成するドツトの位置は印刷の品位
を大きく左右する。すなわち、回転多面鏡により、光ビ
ームが感光体上を毎回同じ時間−距離関係で移動すれば
歪のない正しいノＦターンで印刷できるが、この時間−
位置関係がくずれるとドツト位置が不揃いとなり印刷さ
れるパターンは大きな歪を生じ、印刷品位が低下する。

このような印刷パターンの歪の原因は光変調器に供給す
る光ビーム変調制御り１７ツク信号の精度および回転多
面鏡の機械的な誤差に大別することができる。前者はク
ロック信号に水晶発振器などの高安定度発振器を用いる
ことで無視できる程度にその歪を補正できる。しかし、
回転多面鏡の機械的な誤差すなわち、各鏡面間の分割角
度誤差・各鏡面間の平面度誤差・回転多面鏡の回転変動
・回転多面鏡の回転軸振れなどによる印刷パターンの歪
は多面鏡の加工精度の限界・回転多面鏡のコストアンプ
の面からその歪を無視できる程度に小さくすることは機
械的には困２．１ｔである。

（Ｃ）　従来技術と問題点 そのために各鏡面間の分割角度誤差・各鏡面間の平面度
誤差などのように回転多面鏡を製作する時に定まる製作
誤差に対しては電気的にその誤差を補正する方法が考え
られている。ずなわら、各鏡面間の分割角度誤差に対し
ては各走査に関して走査の前段において主走査方向の光
ビームの位置を検出して主走査方向の走査開始位置を制
御することにより、各鏡面間の平面度誤差に対しては走
査開始に先立って各鏡面の走査時間を予め測定し、その
測定値によって実際の走査時にクロック信号の周波数を
制御することによりそれぞれの誤差を補正している。

しかし、回転多面鏡の機械的な誤差のうし回転多面鏡の
回転変動・回転多面鏡の回転軸振れは再現性がなく、ま
た周期的な変動ではないためにこれらに起因する印刷パ
ターンの歪は補正することが困難とされている。

（ｄ）　発明の目的 この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、特に
回転多面鏡の回転変動・回転多面鏡の回転軸振れが存在
しても高い精度で光ビームを走査することのできる光走
査装置を提供することを目的としたものである。

（ｅｌ　発明の構成 そのために本発明は光走査周期すなわち回転多面鏡の回
転周期に対して回転多面鏡の回転変動の周期あるいは回
転軸振れの周期が長周期である点訃 を利用し７ものであり、複数の鏡面を有する回転多面鏡
と、任意の鏡面に光を入射する１個の光源と、鏡面から
の反射光を結像する結像光学系と、結像した光を走査方
向と垂直方向に移動するテーブル上の感光領域に反射す
る鏡面と、前記移動テーブル上に設ＬＪられた光走査始
終端検知器、走査方向Ｑに沿って配列され前記感光領域
に先立つ′ζ走査される複数個の中間光検知器よりなり
、光感光領域の走査に先立って各鏡面における前記光走
査始端検知器から光走査終端検知器までの走査時間Ｔｉ
と前記隣接する中間光検知器間の分割走査時間Ｔｉｊお
よび感光領域の走査時において各鏡面における前記光走
査始端検知器から光走査終端検知器までの走査時間を測
定するとともに、感光領域の走査時に測定した少なくと
も鏡面ｉに関する光走査始端検知器から光走査終端検知
器までの走査時間に基づいて鏡面ｉにおける光走査始端
検知器から光走査終端検知器までの予想走査時間と前記
走査時間Ｔｉとの差δＴｉをめ、かつ測定した走査時間
Ｔｉと分割走査時間Ｔｉｊおよび前記差δＴｉに基づい
て鏡面ｉの今回の走査に関する隣接する中間光検知器間
の予想分割走査時間Ｔｉｊをめ、該予想分割走査時間に
より鏡面ｉに関する走査光変調クロックの周波数を各中
間光検知器間で変化することを特徴とする。

ｆｆ）　発明の実施例 以下に本発明による光走査装置の一実施例上してレーザ
作図機を例にとって図面に沿って詳細に説明する。

第１図はレーザ作図機の斜視図、第２図は光走査制御回
路のブロック図であり、１は光学ベッド、２は光源、３
は超音波光変調器（以下ＡＯＭとする）、４は回転多面
鏡、５ば結像光学系、６は平面鏡、７は光走査始端検知
器、８は光走査終端検知器、９は移動テーブル、１０は
テーブル移動用のモータ、１１は複数個の中間光検知器
、１２は感光領域に設置されたプリント基板である。

光学ヘッド１．Ｊ：に固定されたアルゴン・レーザ発生
器からなる光源２からの光は八〇Ｍ３で変調され、回転
多面鏡４により主走査方向に偏向された後、結像光学系
５を介して平面鏡６により移動テーブル９上に反射され
て結像する。回転多面鏡４により主走査方向に偏向され
た光ビームは光走査始端検知器７、移動テーブル９上、
光終端検知器８の順に走査される。移動テーブル９はパ
ルスモータよりなるテーブル移動用のモータ１ｏにより
矢印方向（副走査方向）に移動され、移動テーブル上に
主走査方向に沿って直線状に配置された複数個の中間光
検知器１１は感光領域に設置されたプリント基板１２に
先立って走査されるように配置されている。

ここで複数個の中間光検知器のそれぞれを走査される順
番に１１−１．１１−２、・・・１１−ｎとし、光走査
始端検知器７と中間光検知器１１−１との間隔をＤｌ、
中間光検知器１１−ｊとＬＬ　（ｊ　＋１　）との間隔
を１〕（ｊ＋１）、中間光検知器１１−ｎと光走査路り
ｊｌ、１検知器８との間隔をＤ　（ｎ　＋１　）とし、
回転多面鏡の任意の鏡面ｉが光走査始端検知器７と光走
査終端検知器８との間を走査するに要する走査時間をＴ
ｉ、各中間光検知器間を走査するに要する分割走査時間
をそれぞれＴｉｊ　とする。

第１図・第２図において、移動テーブル９が移動を開始
して、まずレーザ走査光は光走査始端検知器７、各中間
光検知器１１、光走査終端検知器８を走査し、光検知信
号が走査時間測定・記憶部２０に送出される。走査時間
測定・記憶部２０では前記の各走査時間Ｔｉおよび分割
走査時間Ｔｉｊを総ての鏡面に付いて測定し、記憶する
。

更に、移動テーブル９が移動してプリント基板１２を露
光するときは前記の走査時間Ｔｉを測定し、各鏡面に関
して前回および前前回の走査時間Ｔｉ　（−１）とＴｉ
（２）を記憶する。この走査時間１’１（−１）とＴｉ
（２）は回転多面鏡が１回転する毎に更新される。

プリント基板Ｊ２への露光は作図データをある周波数の
クロック信号（走査光変調クロック信号表呼ぶ）を用い
て同期化することにより変調データを発生する。各中間
光検知器間の距離を一定とした時、各中間光検知器間で
発生ずべきドラ１〜数をＮとすると、中間光検知器１ｌ
−（ｊ−１）と１１−」との間を鏡面ｉで走査するとき
の走査光変調クロック信号の周波数ｆｉｊ　は、 ｆｉｊ　＝Ｎ／Ｔｉｊ・・・・・・・・・・・・（１）
となる。したがって、分割走査時間”Ｉ”ｉｊに応（二
で各中間光検知器間を走査するときの走査光変調クロッ
ク信号の１ム］波数ｆｉｊを制御して、所定のトソト数
になるようにする。

しかしながら、プリント基板１２の露光時には分割走査
時間Ｔｉｊを実際に検出することば不可能ごある。そこ
で本発明ではこの分割走査時間ｉ”　ｒ　ｊを演算によ
ってめる。

第３図は本発明による光走査装置の走査光度δ１１．１
クロック信号を発生するためのブロック図であるり、３
１は可変分周回路、３２・３４はプログラマゾルカウン
タ、３３・４１はＲＯＭ、３５はアドレス発生回路、３
６は第１のメモリ、３７はゲート回路、４０・４２は演
算部４．４３は第２のメモリ、４４ばカウンタ、ｃｌ、
Ｋは基準クロック信号、Ｓｌは走査光始端検知器７から
の信号、Ｓ２は走査光終端検知器８がらの信号、Ｓ３は
走査光変調クロック信号である。第１のメモリ３６には
プリント基板１２の露光に先立って測定された各鏡面に
関する各中間光検知器間の分１’ｊ’ｌ走査時間Ｔｉｊ
が記憶されている。

また、第２のメモリ４３には各鏡面に関する走査光始端
検知器７から走査光終端検知器８までの前回の走査時間
Ｔｉ（１）と前前回の走査時間Ｔｉ　（−２）が記憶さ
れている。カウンタ４４は走査光始端検知器から走査光
終端検知器までの走査時間Ｔｉを計数し、アドレス発生
回路３５からの鏡面番号をアドレスとしてその係数値を
第２のメモリ４３に記憶する。同時にプリン１〜基板の
露光時にはアドレス発生回路３５からの鏡面番号ｉを受
りると先に記憶した鏡面ｉに関する前回の走査時間Ｔｉ
　（−１）、一つ前の鏡面（ｉ−１）の前回の走査時間
１’　１−１（−１）および前前回の走査時間Ｔｉ−１
（２）を読み出す。演算部４２ではこれらの値よりδＴ
ｉをめる。

δＴｉ−（Ｔｉ（１）　＋　（Ｔｉ−１（１）Ｔｉ　Ｌ
　（２）））　−Ｔｉ ＲＯＭ４１ではこのδＴｉをもとに δＴｉ／（ｎ＋１） をめる。

一方、第１のメモリ３６はアドレス発生回路３５からの
鏡面番号１とカウンタ３４からの区間番号ｊとにより予
め記憶しである分割走査時間Ｔｉｊを送出し、第２の演
算部４０では Ｔｉｊ　＋δＴｉ／　（ｎ　＋　１）　−Ｔｉｊ　（０
）の演算により今回走査する鏡面ｉの区間布５」ｊに関
する今回の予想分割走査時間Ｔｉｊ（０）をめる。

この予想分割走査時間Ｔｉｊ（０）はカウンタ３４とＲ
ＯＭ３３に供給され、カウンタ３４はその値が零になる
までゲート回１１８３７を開き走査光度δＩ！、Ｊりｌ
」ツク信号Ｓ３を通過する。一方、ＲＯＭ３３には周期
情報が記憶されており、前記走査時間Ｔｉｊに応じた周
期情報をカウンタ３２に出力するとともに周期情報と対
をなす符号は可変分周回路３１に供給される。

なお、上記の実施例では鏡面ｉに関して鏡面ｉの１つ前
の走査時間と鏡面（ｉ−１）の前回および前前回の走査
時間を利用したが、その組合せはこの実施例に限定され
ることはない。

（ｇｉ　発明のすＪ果 以上説明したように、本発明によれば光走査始終端検知
器と、感光領域の走査に先立って走査される複数個の中
間光検知器により走査時間を検出し、その走査時間を用
いて予想骨モ；」走査時間をめ、これによりＡ、　ＯＭ
に対する走査光変調クロック信号の周波数を可変とする
ものであるから、回転多面鏡に回転変動が存在しても主
走査方向の走査光の位置歪を高精度に補正することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係り、第１図はレーザ作図機の斜視図、
第２図は光変調制御回路の概念を示すブロック図、第３
図は走査光変調クロック信号を発生ずるだめのブロック
図である。 図中、１ば光学ベッド、２は光源、３は超音波光変調器
、４は回転多面鏡、５は結像光学系、６ば平面鏡、７ば
光走査始端検知器、））は光走査終端検知器、９は移動
テーブル、１０ばテーブル移動用のモータ、１１は複数
個の中間光検知器、１２ば感光領域に設置されたプリン
ト基板、３１は可変分周回路、３２・３４はプログラマ
ブルカウンタ、３３・４１はＲＯＭ、３５はアドレス発
生回路、３６は第１のメモリ、３７はデー１−回路、４
０・４２は演算部、４３は第２のメモリ、４４はカウン
タ、ＣＬＫ　は基ン（ラクロソク信号、Ｓｌば走査光始
端検知器７からの信号、Ｓ２は走査光終端検知器８から
の信号、Ｓ３は走査光変調クロック信号である。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の鏡面を有する回転多面鏡と、任意の鏡面に光を入
   射するＮ［ｌｉｌの光源と、鏡面からの反射光を結像す
   る結像光学系と、結像した光を走査方向と垂直方向に移
   動するテーブル上の感光領域に反射する鏡面と、前記移
   動テーブル上に設けられた光走査始終端検知器、走査方
   向に沿って配列され前記感光領域に先立って走査される
   複数個の中間光検知器よりなり、感光領域の走査に先立
   って各鏡面における前記光走査始端検知器から光走査終
   端検知器までの走査時間ＴＩと前記隣接する中間光検知
   器間の分割走査時間Ｔｉｊおよび感光領域の走査時にお
   いて各鏡面における前記光走査始端検知器から光走査終
   端検知器までの走査時間を測定するとともに、感光領域
   の走査時に測定した少なくとも鏡面ｉに関する光走査始
   端検知器から光走査終端検知器までの走査時間に基づい
   て鏡面ｉにおける光走査始端検知器から光走査終端検知
   器までの予想走査時間と前記測定した走査時間Ｔｉとの
   差δＴｉをめ、かつ測定した走査時間Ｔｉと分割走査時
   間Ｔｉｊおよび前記差δＴｉに基づいて鏡面ｉの今回の
   走査に関する隣接する中間光検知器間の予想分割走査時
   間Ｔｉｊをめ、該予想分割走査時間により鏡面１に関す
   る走査光変調クロックの周波数を各中間光検知器間で変
   化することを特徴とする光走査装置。