JPS62164015A - 複数ビ−ムを用いた走査装置 - 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】 ■技術分野 本発明は、複数のビームスポットで被走査面を同時に走
査する複数ビームを用いた走査装置に関し、より詳細に
は、複数ビーｌ１を用いた走査装置においてビーム光を
検出して同期信号を得る光検出系を改良した走査装置に
関するものである。

■従来技術 従来，光ビームスポットを偏向して被走査面を走査する
走査装置においては、光ビームスポットが被走査面上で
走査すべき走査領域（以後この領域を必須走査領域と呼
ぶ）の走査を開始する時。

情報信号で変調する為のタイミングを得る目的で、必須
走査領域の近傍に前記光ビームスポットを検出する光検
出素子を配設している６そして、この光検出素子からの
信号により，主走査同期信号を得て、光ビームスポット
が必須走査領域を走査する際に、光ビームスポットに与
えるべき記録の為の変調信号の同期、或いは光ビームス
ポットの散乱光を読み出す光電変換素子の同期を、前記
主走査信号により取っている。

この光ビームスポットの位置検出のための光検出素子は
、光ビームスポットが光検出素子を通過する時間が短い
ため、応答速度が速い素子を選ぶ必要がある。

これは、応答速度の遅い光検出素子を用いると、回転多
面鏡の反射率のバラツキや光源の光量変動によりタイミ
ング信号に時間的誤差を生じ１画像品質を劣化させるか
らである。

このため、従来、単一の光ビームスポットで走査を行っ
ていた場合には、光検出素子の受光面積を小さくして、
光ビームスポットの照射時および非照射時のＳ／Ｎ比を
高め、応答速度を速めていた。

しかしながら、走査装置の全体としての速度を速めるた
めに複数の光ビームスポットを用いる走査装置において
は、その光ビームスポットを検出して主走査信号を得る
ための光検出素子は複数の光ビームスポットの各々に対
して、その同期のタイミングを取る信号を検出しなけれ
ばならない為。

複数の光ビームスポットのすべてが受光可能となるよう
な受光素子を用いている。この場合、複数の光ビームス
ポットのすべてが受光可能となるように光検出素子の受
光面積を大きくすることは応答速度が遅くなり不利であ
るが、光検出素子の大きさと複数の光ビームの間隔の物
理的関係から、複数の光ビームスポットのすべてが受光
可能となるように、しかもできるだけ小さく受光面積を
定めた光検出素子を用いている。

このような複数の光ビームスポットで同時走査を行う走
査装置のビーム光を検出して同期信号を得る光検出系の
改良の提案は、特開昭５７−１０２６０９号公報に見ら
れる。そこでは、被走査面上を複数のビームスポットで
同時に走査する走査装置において、光検出素子を光ビー
ムスポットが通過する際、光ビームスポットが走査され
る主走査方向に対しては各々の光ビームの間隔は変化は
受けず、主走査方向と直交する副走査゛方向に対しては
各々の光ビームが副走査方向において占める位置をほぼ
等しくする光学部材、いわゆるシリンドリカル光学素子
を設けている。これにより、複数のビームスポットを一
つの走査ライン上に集光して、一つの光検出素子で複数
のビームの各光ビームスポットを受光し、同期信号を検
出する。この場合、複数ビームスポットの位置関係が副
走査方向に離れていても、主走査方向に近接している場
合には。

各光ビームスポットが光検出素子を短い時間間隔で通過
することとなり、一つの光検出素子に２個の光ビームス
ポットが同時に入射する位置関係にもなりかねない。そ
の場合には、先の光ビームスポットが光検出素子を通過
して、次の光ビームスポットが入射する前に、先の光ビ
ームは点灯を中止するように制御しなければならない。

この場合には光ビームの発光を制御する回路、変調回路
等が複雑となるという問題がある。

■目的 本発明は、複数のビームスポットで被走査面を同時に走
査する複数ビームを用いた走査装置において、複数のビ
ーム光を検出して同期信号を得る光検出系においても、
応答速度の速い光検出素子を用いることができ、信頼性
の高い同期信号検出系を得ることを目的とする。

■構成 上記目的を達成するために、本発明においては。

被走査面を複数ビームスポットで同時に走査する走査装
置において、前記各々のビームスポットが被走査面の必
須走査領域の走査を開始する為の前記必須走査領域外に
設けた各々のビームスポットを検出する複数の光検出素
子を備えた光検出装置と、前記複数ビームスポットの各
々のビームスポットを分離して前記光検出装置の各々の
光検出素子に導入する光分離素子とを備えた構成とする
。

ここでの好適な実施態様では、複数ビームスポットは２
個のビームスポットであり、前記光分離素子は２分割プ
リズムである。また、複数の光検出素子は、各々が単一
ビームスポットを受光するだけの受光面を有する受光素
子である。

このような本発明によれば、複数のビームスポットで被
走査面を同時に走査する複数ビームを用いた走査装置に
おいて、複数のビーム光を検出して同期信号を得る光検
出系においても、複数ビームスボッ１−の各々のビーム
スポットを分離して光検出装置に導入する光分離素子と
を備えることにより、受光面積を小さくした応答速度の
速い光検出素子を用いることができる。

第１図に本発明の一実施例の走査装置のビーム走査系の
斜視図を示す。図において、１は複数本の光ビームを同
時に発生する半導体レーザ、２はその一方の焦平面を光
源部としての半導体レーザの光発散面上に有するコリメ
ータレンズ、３はこの光源部からの光ビームを同時に偏
向する回転多面鏡、４はｆ−θレンズの走査用結像レン
ズ、５は光分離素子としての２分割プリズム、６はこの
２分割プリズム５で分離された各光ビームスポットをを
受光し検出する複数の光検出素子を備えた光検出装置、
７は複数の光ビームで走査される感光体ドラ１１である
。なお、８は第１ミラー、９は第２ミラー、１０は多面
鏡倒れ補正シリンドリカルレンズ、］１は回転多面鏡３
を駆動する多面鏡駆動モータである。

この走査装置において、半導体レーザ１から出射された
レーザ光の複数の光ビームは、それぞれ、コリメータレ
ンズ２で回転多面鏡３の一つの反射面に集められ、回転
多面鏡３で反射され、ｆ−θレンズ４を経て、第１ミラ
ー８と第２ミラー９で反射され、多面鏡倒れ補正シリン
ドリカルレンズ１０を経て、感光体ドラムに結像照射す
る。回転多面鏡３は多面鏡駆動モータ１１の回転軸に固
着されており、モータは一定速度で回転し多面鏡を一定
速度で回転駆動する。多面鏡の回転により、複数の光ビ
ームは同時に感光体ドラム７の回転方向（時計方向）と
直交する方向、すなわちドラム軸に沿う方向に走査され
る。

この複数の光ビームの走査系においては、感光体ドラム
７の軸に沿う方向の光ビーム走査の一端部において複数
の光ビームスポットを受光して、複数の光ビームスポッ
トを各々の光ビームスポットに分離する光分離素子であ
る２分割プリズム５と、この２分割プリズム５で分離さ
れた光ビームスポットをそれぞれに受光する各々の光検
出素子を備えた光検出装置６とを設けである。そして。

この２分割プリズム５および光検出装置６により、光検
出装置が各光ビームスポットを検出し検出から非検出に
変化した時点をもって、その検出した光ビームスポット
の１ライン走査の始点を検出し同期信号を得る。すなわ
ち光検出装置の光検出素子からの光ビームスポット検出
信号が各光ビームスポット走査の走査ライン同期パルス
として利用される。

第２図は、第１図に示した走査装置の光学系をより詳細
に示すための概略の説明図であり、第１図の走査装置の
光学系を側面から見て示しである。

ここでは、図面の繁雑さを避るため、第１ミラー８、第
２ミラー９、および多面鏡倒れ補正シリンドリカルレン
ズ１０は省略して示しである。その他の走査装置を構成
する要素は、第１図に示したものと同様のものであるの
で、同じ参照番号を付して示しである。

第３図は、複数本の光ビームを同時に発生する半導体レ
ーザ１である光源部を正面から見た図であり、各発光部
（ｌａ、ｌｂ）は、回転多面鏡の回転軸の方向に変位し
ている。

第２図を参照する。発光源部である半導体レーザ１から
複数の光ビーム（１３ａ’、１３ｂ）は同時に発射され
、コリメータレンズ２を経て、回転多面鏡の一つの反射
面に集められて反射され、複数の偏向した光ビーム（１
３ａ、１３ｂ）がｆ−０レンズ４を経て、感光体ドラム
７の表面で合焦し複数の光ビームスポット（１２ａ、１
２ｂ）となって、走査面を複数の光ビームスポットで同
時に走査する。回転多面鏡３の回転にしたがって。

複数の光ビームスポット（ｊ２ａ、１２ｂ）は感光体表
面を主走査方向（図においては左右方向）に同時に移動
する。感光体ドラム７の一端部（図においては右端部）
には、この複数の光ビームスポットを検出して、走査の
光ビームの同期信号を得るための２分割プリズム５およ
び光検出装置６が配設されている。

第４図は、この複数の光ビームスポットを検出してビー
ム走査のための同期信号を得る同期信号発生を要部とし
た走査装置のブロック図である。

この図では光分離素子５およびその光分前素子を通して
光検出装置６を正面から見て、その光検出装置の中の各
光検出素子（６ａ、６ｂ）を複数の各光ビームスポット
（１２ａ、１２ｂ）が通過して行く様子を示している。

複数の各光ビームスポット（１２ａ、１２ｂ）は、主走
査方向Ａに僅かにシフトしており、また副走査方向Ｂに
対しては各光ビームスポットは、主走査方向の走査ピッ
チｙだけ離れている。したがって、ビーム走査により複
数の光ビームスポット（１２ａ、１２ｂ）が同時に移動
し、光分離素子５を経て、それぞれに光検出素子６ａ、
６ｂで順次に僅かの時間差で検出される。光検出素子６
ａ、６ｂで検出された信号は増幅器４１．４２でそれぞ
れに増幅され、比較器４３．４４で所定の閾値レベルで
２値化され。

ビーム走査の同期信号となる。この同期信号はビーム走
査制御回路４５に加えられ、ビーム走査制御回路４５は
レーザドライバ４６．４７を経て、半導体レーザ１の発
光を制御する。

第５図は、本発明の一実施例にかかる同期信号の光検出
部の要部を詳細に示すもので、光検出部を主走査方向か
ら見たものである。副走査方向のピッチｙ１で走査する
２個の光ビームスポットに対して、光分離素子である２
分割プリズム５を光検出装置６の前面に配設することに
より４光検出装置６上での２つの光ビームスポットの副
走査方向のピッチ間隔ｙ２は、ｙｔ＞ｙｔとなり、光検
出装置６上における光検出素子６ａ、６ｂは離して配設
できることとなる。これにより光検出装置における各光
検出素子の受光面は単一ビームスポットを受光するだけ
の小さな受光面とすることができ、複数の光ビームスポ
ットを用いた走査装置においても、同期信号を得る光ビ
ームスポットの位置検出精度が向上すると共に、光検出
素子の応答速度を速くすることができる。

第６図は、本発明の他の実施例に係る同期信号の光検出
部の要部を詳細に示゛すもので、光検出部を主走査方向
から見たものである。ここでは、複数の光ビームスポッ
トとして、３個の光ビームスポットを用いた走査装置に
おける光検出部分要部を示している。この作用および効
果は、第５図のものと同様である。すなわち、副走査方
向に所定のピッチで走査する３個の光ビームスポット（
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）に対して、光分離素子である
３分割プリズム１５を光検出装置１６の前面に配設する
ことにより、光検出装置１６上における３つの光ビーム
スポットの副走査方向のピッチ間隔を大きくすることが
でき、光検出装置１６上における光検出素子１６ａ、１
６ｂ、１６ｃは離して配設できることとなる。これによ
り光検出装置における各光検出素子の受光面は単一ビー
ムスポットを受光するだけの小さな受光面とする二゛と
ができ、複数の光ビームスポットを用いた走査装置にお
いても、同期信号を得る光ビームスポットの位置検出精
度が向上すると共に、光検出素子の応答速度を速くする
ことができる。

■効果 本発明によれば、複数の光ビームスポットを用いた走査
装置においても、複数の光ビームスポットに対して、同
期信号を得るための光検出装置に対して光分離素子を光
検出装置の前面に配設することにより、光検出装置にお
ける各光検出素子の受光面は単一ビームスポットを受光
するだけの小さな受光面とすることができ、光検出素子
の応答速度を速くすることができる。これにより、同期
信号を得る光ビームスポットの位置検出精度が向上する
ので、回転多面鏡の反射率のバラツキや光源の光量変動
が多少あっても、同期信号のタイミング信号に時間的誤
差を生じず１画像ジター等で画像品質を劣化させること
はない。

また、複数の光ビームスポットの同期信号を別の光検出
素子で検出するので、光ビームスポットの走査系の制御
回路が複雑とならない。

【図面の簡単な説明】 第１は本発明の一実施例の走査装置のビーム走査系の斜
視図、第２図は、第１図に示した走査装置の光学系をよ
り詳細に示すための概略の説明図、第３図は、複数本の
光ビームを同時に発生する半導体レーザ１である光源部
を正面から見た図、第４図は、この複数の光ビームスポ
ットを検出してビーム走査のための同期信号を得る同期
信号発生を要部とした走査装置のブロック図、第５図は
、本発明の一実施例にかかる同期信号の光検出部の要部
を詳細に示す説明図、第６図は、本発明の他の実施例に
係る同期信号の光検出部の要部を詳細に示す説明図であ
る。 に半導体レーザ ２：コリメータレンズ ３：回転多面鏡 ４　：　ｆ−Ｏレンズ ５：２分割プリズム（光分雑素子） ６：光検出装置 ５ａ、６ｂ：光検出素子 ７：感光体ドラム ８：第１ミラー ９：第２ミラー １０：多面鏡倒れ補正シリンドリカルレンズ１１：多面
鏡駆動モータ １２ａ、１２ｂ、１２ｃ：光ビームスポッ１−１３ａ、
１３ｂ：光ビーム １５：３分割プリズ２．　＜光分前素子）１６ａ、１６
ｂ、１６ｃ：光検出素子 ４１．４２：増幅器 ４３．４４：比較器 ４５：ビーム走査制御回路 ４６．４７：レーザドライバ ４と一／ 第１　図 戸２図 第３図 ↓ ｌａ　　　Ｉ’ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被走査面を複数ビームスポットで同時に走査する
   走査装置において、前記各々のビームスポットが被走査
   面の必須走査領域の走査を開始する為の前記必須走査領
   域外に設けた各々のビームスポットを検出する複数の光
   検出素子を備えた光検出装置と、前記複数ビームスポッ
   トの各々のビームスポットを分離して前記光検出装置の
   各々の光検出素子に導入する光分離素子とを備えたこと
   を特徴とする複数ビームを用いた走査装置。
2. （２）前記複数ビームスポットは２個のビームスポット
   であり、前記光分離素子は２分割プリズムであることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項記載の複数ビ
   ームを用いた走査装置。
3. （３）前記光検出装置における光検出素子は、各々が単
   一ビームスポットを受光するだけの受光面を有する受光
   素子であることを特徴とする前記特許請求の範囲第（１
   ）項記載の複数ビームを用いた走査装置。