JPS62254566A - レ−ザビ−ム制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビーム制御装置に係り、特にレーザビ
ームを偏向走査して情報を記録或いは検出する機器等に
好適なレーザビーム制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種のレーザビーム制御装置の従来例を第８図ないし
第１１図に基づき説明する。

第８図は、レーザビームプリンタに適用する従来のレー
ザビーム制御装置の第１の従来例を示すもので、同図に
示すように、主レーザビーム発生ダイオード１から発生
する主レーザビーム２は、第１の光学系（集光レンズ）
５で集光され、集光された主レーザビームが第２の光学
系（偏向制御用回転多面鏡）６で偏向され、第３の光学
系（Ｆ−０レンズ）７を通して偏向された主レーザビー
ム２が被記録体４の表面にＹ軸方向に走査されながらビ
ームスポットとして投写される。被記録体４はＹ軸方向
と直交するＸ軸方向に、レーザビームの１走査が終る度
に１走査線幅に相当する量だけ移動する。主レーザビー
ム２はＹ軸方向に被記録体４の有効範囲を越えた領域ま
で偏向され、該位置に設けたビーム位置検出手段８で検
出されて偏向走査開始基準信号を発生する。ビーム位置
検出手段８は、基準位置に設けた受光素子９上をビーム
スポットが通過するときに得られる光電変換信号を検出
回路１０で増幅、波形整形して基準信号として出力する
。記録情報信号発生回路１１は。

記録すべき画像情報を電気的あるいは磁気的に記憶する
記憶回路やこの記憶回路から画像情報を読み出す読み出
し制御回路およびタイミング制御回路を有する。そして
前記検出回路１０から基準信号を入力すると受光素子９
から被記録体４の有効範囲までの幾何学的位置間隔をビ
ームスポットの走査速度で除して得られるＴ置時間後に
記録情報信号の出力を開始する。この記録情報信号の各
ビットはビームスポットの走査位置と対応するようにタ
イミング制御されたシリアルデータでレーザビーム発生
ダイオード駆動回路１２はこの記録情報信号に従って主
レーザビーム２の発生が点滅するようにダイオード１の
駆動電流を制御する６記録情軸信号によって主レーザビ
ーム２の点滅を制御する範囲はビームスポットが被記録
体４の有効範囲内を走査している時間Ｔｌで、それ以外
はビーム位置検出のために連続点灯している。なお、１
４はレーザビーム発生ダイオード１の主レーザビーム発
生面の反対側の面から発生する副レーザビーム１３の光
量状態を検出する光量モニタ素子。

１５は光量モニタ素子１４の信号を処理してレーザビー
ム発光ダイオード１の駆動電流の大きさを制御する検出
回路であり、これらの手段は、レーザビーム発生ダイオ
ード１が正帰還作用でエネルギーを増幅し高エネルギー
の主レーザビーム２を発生するため１点灯時の主レーザ
ビーム２の光量に過不足が生じると、記録画像が低下し
たりダイオード１が破壊されるおそれがあるので、これ
らの不具合を解消する目的で光量モニタ素子１４の検出
信号を弁別回路１５により処理しレーザビーム発生ダイ
オード駆動回路１２に帰還させてダイオード１の駆動電
流の大きさを制御している。

このようなレーザビームプリンタにおいて、ビーム位置
検出手段８は被記録体４に近接した位置に設けられ、そ
の他の電気回路はレーザビーム発生ダイオード１の近辺
に設けられるのでビーム位置検出手段８と記録情報信号
発生回路１１との間には長い信号線が必要である。しか
もこの信号線を介して伝達される電気信号は幅狭のパル
ス電圧でありノイズと混同されやすいため、ビーム位置
検出手段８は受光素子９に近接して検出回路１０を設け
て信号を増幅および波形整形しなければならず、更にこ
れら自身をノイズから保護するようにしなければならな
い。

この為に従来のレーザビームプリンタにおいてレーザビ
ーム制御装置は電気回路の集約化が阻害され、またノイ
ズ対策のために構成が複雑化する問題があった。

この問題を解決するための改良案として、特開昭５９−
２８１２５号は次のような提案をしている。この従来例
はレーザビーム発生ダイオードから発生した主レーザビ
ームが反射鏡で同一光路に反射されるとレーザビーム発
生ダイオードの主レーザビーム発生面の反対面から発生
する副レーザビームの光量が変化する。いわゆるスクー
プ効果を利用して、レーザビームの偏向位置を検出し、
この検出信号に基づき被記録体４へのレーザビームの走
査開始タイミングを同期制御するものである。第９図な
いし第１１図に基づきこの従来例を説明する。なお、こ
れらの図面中、既述した第１の従来例と同一符号は同一
部分を示すものである。先ず、スクープ効果現象を第９
図により説明すると、レーザビーム発生ダイオード１か
ら発生する主レーザビーム２を光学装置３を介して被記
録体４の表面に投写する光学系において、光路の途中に
反射ｆｉｌｅを設けて主レーザビーム２を同一光路上に
反射させる（反射されたビーｚ晩量モニタ素子１４に焦
点を結ぶようにしである。）と、レーザビーム発生ダイ
オード１から発生する副レーザビーム１３の光量が増加
する。またレーザビーム発生ダイオード１の駆動電流Ｉ
Ｌを、第１０図に示すように、ＩＬＯに保った状態にお
いて、光量モニタ受光素子１４の検出電流Ｉｓは、反射
鏡１６がない場合には曲ｌｔ！Ｐに従ってＩＨｌとなる
が、反射１ＩＡ１６が挿入されると曲線Ｑに従ってＩｎ
ｘに増加する。第１１図は、このようなスクープ効果を
利用したレーザビーム制御装置と制御信号発生タイミン
グを示すもので、同図に示すように、光学装！ｉ！３に
よって偏向された主レーザビーム２の光路の基準位置に
小反射鏡１７が設けられ、主レーザビーム２がこの小反
射鏡１７に投射されると同一光路上に反射される。この
小反射鏡１７で反射された主レーザビーム２は、副レー
ザビーム１３の発生光量を受光する光量モニタ受光素子
（フォトダイオード）１４により検出される。そして、
光量モニタ受光素子１４が前記小反射鏡１７からの反射
により変化する副レーザビーム１３の光量変化（増加）
を検出すると、光量モニタ信号ＩＭｚが発生し、信号弁
別回路１８が信号ＩＭｚに基づき記録情報信号発生手段
１１に記録情報信号の発生タイミングを制御する同期制
御信号Ｂを送る。

そして記録情報信号発生回路１１は同期制御信号Ｂに同
期制御されてビームスポット位置に対応した記報情報信
号を出力し、レーザビーム発生ダイオード駆動回路１２
は前記記録情報信号に応じてダイオード駆動電流を断続
してレーザビーム２（１３）を点滅制御するものである
。なお、主レーザビーム２が被記録体４の有効領域で偏
向走査されている時には、小反射鏡１７から反射主レー
ザビームが生じないため、この場合には、光電モニタ素
子１４がレーザビーム発生ダイオード１からのみ発生す
る副レーザビーム１３のみ検出し。

この検出信号に基づいて弁別回路１８がレーザビーム駆
動電流の大きさを制御する電流制御信号Ａを出力し、こ
の電流信号Ａに基づきレーザビーム発生ダイオード駆動
回路１２がダイオード１の点灯時の駆動電流の大きさを
調整してレーザビーム２の発生光量が一定値に制御され
る。

前述した第２の従来例によれば、レーザビーム位置検出
手段を既存のレーザビーム発生手段１及び光量モニタ素
子１４を利用し、これらの要素と弁別回路１８とを組合
せてレーザビームの走査開始タイミングを同期制御でき
るので、レーザビーム位置検出手段を他の回路手段に近
接して設けることが可能となり、その結果、耐ノイズ性
の向上化、構成の簡易化を図り得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述のスクープ効果を利用したレーザビ
ーム制御装置では、小反射ｆｆ１１７から前記主レーザ
ビームを同一光路上に確実に反射させるための小反射鏡
１７の位置精度を精密に調整することに関しては配慮さ
れておらずこの点で改良すべき問題点を残している。小
反射！Ｉｆ！１７から反射した主レーザビームが確実に
同一光路上に反射するためには、小反射鏡をレーザビー
ムの偏向走査方向および走査と垂直な方向に関して、そ
れぞれ充分な精度を持って調整する必要がある。２軸の
調整機構は通常ｍ雑であり、従って調整後に振動、温度
変化等の外部ストレスを受けて光軸が変化し、同期信号
が得られなくなる恐れを有している。

本発明の目的は前述したスクープ効果を有効に活用して
レーザビームの偏向走査制御の精度を向上させると共に
光学系の３１整機構を簡便にして高精度の光軸調整２合
焦調整を行ない得るレーザビーム制御装置を得ることに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明で採用した技術手段
は次の諸点を基本としている。

１、通常光学系において光軸調整を行なう場合。

ゆる光路長が長いほど、要求される調整精度は厳しくな
る。従って調整作業精度をゆるくするためには前記の光
路長を可能な限り短縮することが要求される。このこと
を第１１図で示したスクープ効果利用の光学系に適用す
ると、レーザビーム発生ダイオード（光発生手段）と最
も近い位置にある被照射体は回転多面鏡そのものであり
、これをレーザビーム発生ダイオードに主レーザビーム
を戻す手段として利用することが最も効果的である。

２、いわゆるスクープ効果は、レーザビーム発生手段及
び光量モニタ受光素子に帰還する主レーザビームのエネ
ルギー密度が最も高いときに顕著に現われることが知ら
れており、帰還する主レーザビームのエネルギー密度が
最も高い状態とは、主レーザビームの光軸が、帰還ビー
ムを反射させる手段に用いようとする回転多面鏡の反射
面と正確に直交すること、及び主レーザビームが完全に
平行であるが、回転多面鏡の反射面上に結像しているこ
とを意味している。従って１回転多面鏡によってスクー
プ効果現象を顕著に発現させるためには、レーザビーム
発生手段と集光レンズとの相対位置精度を向上させる必
要がある。

以上の２点を総合すると、従来技術の問題点を解決する
には、主レーザビームをレーザビーム発生手段に帰還さ
せる手段として回転多面鏡を利用し、且つレーザビーム
発生手段と集光レンズの相対的位置精度′ａ整を向上さ
せてレーザビームの光軸ｍａ、合焦精度を向上させる必
要がある。

そして、本発明はこれらの点を配慮して、レーザビーム
制御装置のレーザビーム発生手段、レーザビーム集光手
段及び光量モニタ手段を偏向走査光学系の回転多面鏡に
よって偏向制御される主レーザビームの偏向振幅内に設
置して、前記回転多面鏡が所定の回転位置にある時に前
記レーザビーム発生手段から出射される主レーザビーム
が前記回転多面鏡で直接反射して前記レーザビーム発生
手段側に帰還するように設定すると共に、レーザビーム
の駆動制御系には、前記光量モニタ手段が前記反射レー
ザビームを検出した時に変化する光量モニタ信号に基づ
いて被照射体の走査領域に偏向走査される主レーザビー
ムの走査開始タイミングを制御する偏向走査タイミング
制御手段を設け、更に前記主レーザビーム発生手段、レ
ーザビーム集光手段の設置部には、前記レーザビーム発
生手段、レーザビーム集光手段及び光量モニタ手段の相
対位置を調整する位置調整手段を設けてなるものである
。

【作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、レーザビーム
発生手段から発生する主レーザビームが回転多面鏡によ
り所定角度の偏向振幅内で偏向制御され、その偏向振幅
内において、主レーザビームが回転多面鏡の所定の回転
変位位置で同一光路上に反射すると、反射レーザビーム
が直接レーザビーム発生手段側に帰還するので、スクー
プ効果現象によりレーザビーム発生手段の主レーザビー
ム出射面の反対側から発生する副レーザビームの光量が
増加する。そして、この増加した光量によって、光景モ
ニタ手段の光量モニタ信号が増加（変化）シ、この光量
モニタ信号に基づき偏向走査タイミング制御手段が作動
し、主レーザビームが走査開始タイミングを制御されな
がら被照射体表面に繰返し反復的に偏向走査される。ま
た、本発明ニよれば、レーザビーム発生手段、レーザビ
ーム集光手段を位置調整手段により可動調整してレーザ
ビーム発生手段、レーザビーム集光手段及び光量モニタ
手段の相対的な位置ａｍを行なうことにより、レーザビ
ーム発生手段から発生する主レーザビームの回転多面鏡
に対する光軸調整１合焦調整を精度良く行ない得るので
、同一光路上を帰還する反射レーザビームをレーザビー
ム集光手段、レーザビーム発生手段を通して光量モニタ
手段の受光面に精度よく焦点を結んで受光させることが
できる。従って、光量モニタ手段に帰還する反射主レー
ザビームのエネルギー密度を充分に高めてスクープ効果
現象を顕著に発現させることができるので、主レーザビ
ームの偏向走査の開始タイミングを誤動作なく高精度に
制御でき、しかも従来のような小反射鏡を用いずに回転
多面鏡そのものでレーザビームの位置検出を行ない得る
ので。

小反射鏡の調整作業を省略することができ、簡便で信頼
性の高いレーザビーム制御を行なうことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づき説明す
る。

第１図は、本発明のレーザビーム制御装置をレーザビー
ムプリンタに適用した一実施例を示すもので１図中、既
述した第８図ないし第１１図の従来例と同一符号は同−
又は共通する要素を示すものである。すなわち、１は主
レーザビーム発生用のレーザビーム発生ダイオード、２
はレーザビーム発生ダイオード１から発生する主レーザ
ビーム、３は光学装置であり、光学装置３は、レーザビ
ーム発生ダイオード１から発生する主レーザビーム２を
集光しコリメートする第１の光学系（集光レンズ）と、
集光されたレーザビーム２を光反射により所定角度の偏
向振幅内で偏向させる第２の光学系（回転多面鏡）と、
偏光された主レーザビーム２を屈折させて被記録体４の
表面に偏向走査させる第３の光学系（Ｆ−θレンズ）か
らなる。

１４は、レーザビーム発生ダイオード１の主レーザビー
ム２発射面の反対側から発生する副レーザビーム１３を
検出する光量モニタ受光素子、１１は記録情報信号発生
回路、１２はレーザビーム発生ダイオード駆動回路、１
８は信号弁別回路である。記録情報信号発生回路１１は
、前述した従来例と同様に、記録すべき画像情報を電気
的あるいは磁気的に記憶する記憶回路や、この記憶回路
から画像情報を読み出す読み出し制御回路及びタイミン
グ制御回路を有し、弁別回路１８から偏向走査開始制御
用の同期制御信号Ｂを入力した時に、設定時間Ｔ１後に
記録情報信号の出力を開始してレーザビーム発生駆動回
路１２を駆動し主レーザビーム２の点滅制御を被記録体
４上に走査時間Ｔ２の範囲で行なうものである。また、
弁別回路１８は、光量モニタ受光素子１４の検出信号を
入力し、この検出信号を設定基準電圧と比較してレーザ
ビーム発生ダイオード駆動電流の大きさを制御する電流
制御信号Ａと記録情報信号の発生タイミングを制御する
同期制御信号已に弁別するものである。

しかして、本実施例では回転多面１ｌｔ６を６面体とし
、光量モニタ受光素子１４を含むレーザビーム発生ダイ
オード１．集光レンズ５９回転多面鏡６の相対位置関係
は、回転多面ｔｔｔ６によって偏向される主レーザビー
ム２の偏向振幅内にレーザビーム発生ダイオード１．光
量モニタ受光素子１４゜集光レンズ５を配置して、回転
多面鏡６の各面の所定位Ｉｆ！（主レーザビームが垂直
入射する回転多面鏡６の回転変位位ｌりに主レーザビー
ム２が入射される度に１回転多面鏡６から反射する反射
レーザビームが主レーザビーム２と同−光路上１こ直接
反射して、レーザビーム発生ダイオード１及び光量モニ
タ受光素子１４側に帰還するように設定しである。第２
図（ａ）、（ｂ）は、前述した回転多面鏡６．レーザビ
ーム発生ダイオード１等の相対位置関係を示すもので、
同図（ａ）に示すよ　。

うに、光量モニタ受光素子１４を含むレーザビーム発生
ダイオード１から発出した主レーザビーム２は、集光レ
ンズ５によって集光された後に、回転中の回転多面鏡６
の端面に垂直入射するように設定してあり、この時１回
転釜面鏡６によって主レーザビーム２が同一光路上に反
射して前記光量モニタ受光素子１４を含むレーザビーム
発生ダイオード１に帰還するようにしである。そして１
回転釜面鏡６が図の矢印方向に回転するにつれて同図（
ｂ）に示すように主レーザビーム２は順次偏向走査され
て、図示せざる被記録体上を走査するものである。すな
わち、回転多面鏡６に対する主レーザビーム２の入射位
置は、被記録体への偏向走査開始直前に主レーザビーム
２が同一光路上に反射されて前記光量モニタ受光素子１
４を含むレーザビーム発生ダイオード１に帰還するよう
に構成される。

次に第３図〜第佳図を用いてレーザビーム制御装置にお
けるレーザビーム発生ダイオード１から回転多面鏡６に
至る光学系の光軸および合焦精度とスクープ効果の関係
を述べる。

第３図は本実施例のレーザビーム制御装置における光軸
９合焦精度を説明するための説明図である。第３図（ａ
）においてレーザビーム発生ダイオード１と集光レンズ
５は合焦状態にあって、主レーザビーム２はコリメート
されて回転多面ｃＬ６に入射する。また主レーザビーム
２の光軸は回転多面鏡６の反射面と直交している。従っ
て主レーザビーム２は集光レンズ５から発射した後回転
多面鏡６で反射した後間−光路上に反射して再び集光レ
ンズ５に戻り更にレーザビーム発生ダイオード１の発光
点上に結像する。この状態の時、主レーザビーム２は最
も効率良く、エネルギー密度の高い状態で帰還されるた
めに、光量モニタ受光素郷１４の出力が最大値になる。

第３図（ｂ）において主レーザビーム２の光軸が傾斜し
た状態で、すなわち光軸と回転多面鏡６の反射面が９０
”からずれた状態で回転多面鏡に入射すると、集光レン
ズ５に戻る反射光量が少なくなると同時に集光レンズ５
を通過した反射光もレーザビーム発生ダイオード１の発
光点からずれた位置で結像するため、エネルギー密度が
低下し。

したがって光量モニタ受光素子１４の出力も低くなる。

第３図（ｃ）、（ｄ）において、レーザビーム発生ダイ
オード１と集光レンズ５は合焦状態になく、発出した主
レーザビーム２はコリメートされずに拡散あるいは集束
する。従って同様の理由で戻り光のエネルギー密度が低
下して光量モニタ受光素子１４の出力が低下する。

第４図はレーザビーム発生ダイオード１と集光レンズ５
の相対位置関係を表わす座標軸を定義した斜視図であり
、第５図は定義された座標軸に対してレーザビーム発生
ダイオード１と集光レンズ５の相対位置を変化させた時
に光量モニタ受光素子１４の出力が変化する様子を示し
たグラフである（図において回転多面鏡６は省略しであ
る）。

第５図の曲線Ｒに示すように座標軸Ｘ＊：ｊ＊Ｚおよび
各軸を中心とする回転角θｘｔ　Ｏｙｅ　θ２いずれを
変化させた場合でも、光量モニタ受光素子１４の出力１
！　流Ｉ　Ｎは、第３図で述べたようにレーザビーム発
生ダイオード１と集光レンズ５の光軸が合い、合焦状態
にある時にピークに達し、それ以外の場合は低下する。

以上の事実は、スクープ効果が発現する構成のレーザ光
学系において、光量モニタ受光素子の出力をピークに合
わせることによって光軸の一致および光源と集光レンズ
の合焦、すなわちコリメートを完全になし得ることを示
している。そして。

本実施例では、上記した光軸調整９合焦調整を行なうた
めに、以下に述べるような位置調整機構によって光量モ
ニタ受光素子１４を含むレーザビーム発生ダイオード１
と集光レンズ５との相対的位Ｎｖ４整を行なうものであ
る。第６図は、このような位置調整機構の具体例を示す
一部切欠断面図である。同図において、２４は光学系装
置の支持台、２５は第１の位置調整部材であり、第１の
位置調整部材２５の中央部にはレーザビーム発生ダイオ
ード１を収容する収容部２６が形成され、収容部２６に
光量モニタ受光素子１４を含むレーザビーム発生ダイオ
ード１が固定部材２７により固定されている。２８は第
２の位置調整部材であり、第２の位置調整部材２８に第
１の位置調整部材２５希 が溝接触状態で締付部材２９により締結されている６ま
た、第２の位［＄１整部材２８の中央部には、集光レン
ズ５を保持する第３の位ｆｆ１５１１１部材３０がねじ
３１螺合され、この螺合状態によりレーザビーム発生ダ
イオード１と集光レンズ５が対向配置されている。しか
して、このような構成よりなる位置調整手段によれば、
締付部材２９を予め半締め状態とし、この状態で治工具
（図示せず）を用いて第１の位置調整部材２５を第２の
位置調整部材２８の接触面に沿って微動させれば、レー
ザビーム発生ダイオード１と集光レンズ５のＸ軸。

ｙ軸方向の相対位置調整すなわち光軸Ｗｓ整が可能とな
り、この調整後に締付部材２９を増締めすれば３１１１
部材２５．２８が所定位置に固定される。

また、第３の位置調整部材３０を回転することによりモ
ニタ受光素子１４を含むレーザビーム発生手段１と集光
レンズ５の２軸方向の相対位置調整すなわち合焦調整が
可能となる。なお、符号３１は第３の位２１調整部材３
０のねじ回転時のバックラッシュを吸収するために用い
るばねである。

次に本実施例におけるレーザビーム制御装置のシステム
全体の動作を第１図に戻り説明する。

前述したように光学装置よって偏向走査される反射レー
ザビームは、偏向走査用の回転多面鏡６の各−面毎に一
回ずつ同一光路上（レーザビーム発生ダイオード１と回
転多面鏡６との間の光路）に直接反射しレーザビーム発
生ダイオード１側に帰還して光量モニタ受光素子１４上
に入射される。

この状態において光量モニタ受光素子１４が検出する副
レーザビーム１３の光量は１回転多面ａ１６からの反射
レーザビームが加わる分だけ増加し光量モニタ信号がＩ
ＰｖＬｓからＩＭｚに変化して弁別回路１８に入力され
る。そして弁別回路１８がモニタ信号ＩＭｚに基づき同
期制御信号Ｂを出力し。

この同期制御信号によって記録情報信号発生回路１１が
Ｔｒ待時間後記録情報信号を出力し、このようにして被
記録体４上に記録情報信号により点滅制御された主レー
ザビーム２がＹ軸方向に向けて繰返し偏向走査される。

また、記記録体４上に偏向走査されている間には１回転
多面＠６からレーザビーム発生ダイオード１．光量モニ
タ素子１４側に反射レーザビームが帰還されないので。

この場合には、レーザビーム発生ダイオード１から発生
する副レーザビーム１３のみが光量モニタ受光素子１４
に入射され、弁別回路１８が光量モニタ信号ＩＭ１を入
力して電流制御信号Ａを出力してレーザビーム点灯時の
駆動電流の大きさを変えてレーザビーム発生光電を一定
値に制御する。

第７図は弁別回路１８の詳細回路図である。この弁別回
路１８は、光量モニタ受光素子１４から入力される前記
検出信号を電流→電圧（Ｉｓ→ＶＭ）変換するオペアン
プ１９と、オプアンプ１９の出力電圧ＶＭを基準電圧設
定回路２０から出力される光量基準電圧ＶＲｏｔｔと比
較して前記電流制御信号Ａを出力するコンパレータ２１
と、オペアンプ１９の出力電圧ＶＭを基準電圧設定回路
２２から出力される同期基準電圧ＶＲｅｘＺと比較して
同期制御信号Ｂを出力するコンパレータ２３とを備える
。

光量モニタ受光素子１４から出力される検出信号電流Ｉ
ＭＯ，ＩＭＩ、　ＩＭｚはオペアンプ１９によって電圧
ＶＭｏｅ　ＶＭｔｅ　ＶＭｚに変換され、その大きさは
ＶＭｗ＞ＶＭｌ＞ＶＭＯ となる、光量基準電圧ＶＲｎｉｓは、主レーザビーム２
の光量が所定値のときの光量モニタ受光素子１４の検出
信号を電流→電圧変換して得たオペアンプ１９の出力電
圧ＶＭ（例えばＶ　Ｍ　１　）と等しくなるように設定
される。そしてコンパレータ２１はオペアンプ１９の出
力電圧ｖＭが光量基準電圧ｖｎｔ＊ｘ１より大きいか小
さいかを判定し、大きいときにはレーザビーム発生ダイ
オード１の駆動電流を減少するような、小さいときには
前記駆動電流を増加するような電流制御信号Ａを出力す
る。同期基準電圧ＶＲｅｘｚは Ｖｓｚ＞ＶＭｚ＞ＶＭｗ　（＝ＶＲｅｔｔ）の関係に設
定され、コンパレータ２３はオペアンプ１９の出力電圧
Ｖｓが同期基！４ｓ電圧ＶＲｅＩｚを越えたかどうかを
判定する。オペアンプ１９の出力電圧ＶｓがＶＲｅ＊！
を越えた場合には、レーザビーム発生ダイオード１から
出射された主レーザビーム２が回転多面鏡６で直接反射
してレーザビーム発生ダイオード１側に帰還しスクープ
効果が生じている状態にあり、コンパレータ２３はこの
ときに同期制御信号Ｂを出力する。このように１つの受
光素子１４の検出信号は２種類の制御に利用される。と
ころで主レーザビーム２が回転多面鏡６からレーザビー
ム発生ダイオード１側に直接反射しない状態にある場合
においても、オペアンプ１９の出力電圧ＶＭは、光量帰
還制御のために、光量基４１！電圧ＶＲｅｔｘ　（＝　
Ｖｓｓ＞　　を基準にしてその上下に変動している。従
ってスクープ効果がないときの出力電圧ＶＭＩとスクー
プ効果があるときの出力電圧ＶＭＡとの差が小さく、出
力電圧Ｖ　Ｍ　１と同期基準電圧ＶＲ□２に十分な差を
与えられない場合には、光量帰還制御で発生する出力電
圧ＶＭの変動でコンパレータ２３が誤判定する危険があ
る。

第７図ではこの誤判定を防止するためにコンパレータ２
１の出力信号を基準電圧設定回路２２に入力して前記変
動分を相殺するように同期基準電圧ＶｎｅｔＬを補正し
ている。

以上のような本実施例によれば回転多面鏡６゜レーザビ
ーム発生手段１．光量モニタ素子等を合理的に配置する
ことにより、レーザビーム偏向走査位置を検出し且つレ
ーザビーム偏向走査開始タイミングを制御できるので、
従来のような複雑な３１整を必要とする小反射鏡を不要
とし、しかもレーザビーム発生手段１．集光レンズ５の
簡単な相対的位置調整を行なうだけで、光学系の光軸９
合焦調整精度ひいてはレーザビーム偏向走査位置の検出
精度を向上させることができるので、簡便にして信頼性
の高いレーザビーム制御装置を提供することができる。

また、従来は、レーザビーム制御装置の光軸。

合焦精度のＭｌｌを数μｍ〜数１０μｍの範囲内で行な
うため調整が完全になされたか否かを確認する手段とし
てオートコリメータ、ビジコンカメラ。

マイクロスコープ等の特殊な精密測定器を用いて面倒な
微調整作業を要していたが１本実施例によれば、スクー
プ状態にある光量モニタ素子の出力を監視するだけで調
整作業の合否を判定でき、更に回転多面鏡を回転させな
がらでも作業が可能であるため、装置全体の構成部材を
実装した状態で光軸７合焦調整等を行ない得る。また、
調整確認等の測定は前述した特殊な精密測定器を必要と
せず、オシロスコープ等の汎用的な測定機器を使用すれ
ば充分である。また、小反射鏡等を使用しないので装置
全体の簡略化を図り得ると共に、電気回路間の信号線が
短くなり耐ノイズ性を向上させることができる。

なお、本実施例では、主レーザビーム２が集光レンズ５
でコリメートされ１回転多面鏡６に対して平行ビームが
入射される装置を一例に説明したが、それ以外の構成を
なす光学系を使用しても同様の効果を奏し得るものであ
る。例えば、特公昭５２−２８６６６号公報で開示され
ているレーザビームプリンタの光走査装置では、回転多
面鏡の面倒れを光学的に補正することを目的として回転
多面鏡に入射する光ビームを多面鏡の回転中心軸に垂直
な方向に長い線形像の形で、回転多面鏡の反射面上に集
束させる方法を採用しており、そのため。

回転多面鏡に光ビームを入射させる集光レンズの主軸（
縦軸）と副軸（横軸）の屈折力を夫々異ならせて線形像
の形で光ビームを集束できるようにしているが、この場
合においても、レーザビーム発生ダイオードの発光点と
回転多面鏡の反射点は集光レンズを介して共焦関係にな
っており、合焦状態において同期制御信号Ｂの出力が最
大値になることはあきらかであり、本発明の効果を同様
に得ることができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、回転多面鏡そのものの光
反射によりスクープ効果を顕著に発現させ、このスクー
プ効果を有効に活用してレーザビームの偏向走査制御の
精度を向上させると共に、光学系の調整機構を簡便にし
てレーザビーム制御に必要な光軸調整９合焦調整を高精
度に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるレーザピーム制御装
置の構成と制御信号発生タイミングチャートを表わす説
明図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明のレーザビーム制
御装置におけるレーザビーム偏向走査制御の基本原理を
示す説明図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明のレーザビ
ーム制御に必要な光軸調整９合焦；ＳＵａの良い状態と
悪い状態を比較説明するための模式図、第４図は上記実
施例に用いるレーザビーム発生ダイオードと集光レンズ
の相対位置関係を示す座標軸を定義した斜視図、第５図
は定義された座標軸内でのレーザビーム発生ダイオード
と集光レンズの相対位置と光量モニタ受光素子出力との
関係を示す線図、第６図はレーザビーム発生ダイオード
と集光レンズの相対位置関係を調整する機構の一例を示
す断面図、第７図は上記実施例に用いる信号弁別回路の
詳細を示、　　す回路図、第８図は従来のレーザビーム
制御装置を示す構成と制御信号発生タイミングチャート
を表わす説明図、第９図及び第１０図はスクープ効果を
説明するための原理図及び特性曲線図、第１１図はスク
ープ効果を応用した従来のレーザビーム制御装置の構成
と制御信号発生タイミングを表わす説明図である。 １・・・レーザビーム発生手段、２・・・主レーザビー
ム。 ３・・・光学装置、４・・・被照射体（被記録体）、５
・・・レーザビーム集光手段（集光レンズ）、６・・・
回転反射鏡（多面ｆｉ）、１１・・・レーザビーム駆動
制御系（記録情報信号発生回路）、１２・・・レーザビ
ーム発生ダイオード駆動回路、１３・・・副レーザビー
ム、１４・・・光量モニタ素子、１８・・・偏向走査タ
イミング制御手段（弁別回路）　、２５，２８．３０・
・・位！ｌ！！！１１１１１機構（第１調整部材、第２
ＷＲ整部材。 第３調整部材）、Ａ・・・レーザビーム駆動電流制御信
号、Ｂ・・・レーザビーム偏向走査開始制御用の同期制
御信号、ＩＭｏ〜ＩＭａ・・・光量モニタ信号。 代】人　弁理士　長崎博男　、− ′°″゛２ （ほか１名） 第２　回 第３図 第ｂＥｉＪ 第９ＦｉｉＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザビーム発生手段と、該レーザビーム発生手段
   から発生する主レーザビームを集光するレーザビーム集
   光手段と、集光された主レーザビームを回転多面鏡によ
   つて偏向制御して被照射体表面に走査させる偏向走査制
   御手段と、前記レーザビーム発生手段を駆動制御するレ
   ーザビーム駆動制御系と、前記レーザビーム発生手段か
   ら発生する副レーザビームの光量を検出する光量モニタ
   手段とを具備してなるレーザビーム制御装置において、
   前記回転多面鏡によつて偏向制御される主レーザビーム
   の偏向振幅内に前記レーザビーム発生手段、レーザビー
   ム集光手段及び光量モニタ手段を配置して、前記回転多
   面鏡が所定の回転位置にある時に前記レーザビーム発生
   手段から出射される主レーザビームが前記回転多面鏡で
   直接反射して前記レーザビーム発生手段側に帰還するよ
   うに設定すると共に、前記レーザビーム駆動制御系には
   、前記光量モニタ手段が前記反射レーザビームを検出し
   た時に変化する光量モニタ信号に基づいて前記被照射体
   の走査領域に偏向走査される主レーザビームの走査タイ
   ミングを同期制御する偏向走査タイミング制御手段を設
   け、更に前記レーザビーム発生手段、レーザビーム集光
   手段の設置部には、前記レーザビーム発生手段、レーザ
   ビーム集光手段及び前記光量モニタ手段の相対位置を調
   整する位置調整手段を設けてなることを特徴とするレー
   ザビーム制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記レーザビーム
   集光手段は、前記レーザビーム発生手段から発生する主
   レーザビームを実質的にコリメートして平行なレーザビ
   ームを前記回転多面鏡に入射させる光学手段よりなるレ
   ーザビーム制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記レーザビーム
   集光手段は、前記レーザビーム発生手段から発生する主
   レーザビームを集束して前記回転多面鏡に入射させる光
   学手段よりなるレーザビーム制御装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記光学手段は、
   前記主レーザビームを前記回転多面鏡の鏡面に回転多面
   鏡の回転中心軸と垂直方向に線形像の形で集束させるよ
   うにしてなるレーザビーム制御装置。