KR20230013957A - optical scanner to reduce deterioration of beam spot due to tilt of optical deflector - Google Patents

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Abstract

A disclosed optical scanning device includes a deflector deflecting and scanning a light beam from a light source unit in a main scanning direction, and a frame on which the deflector is assembled. At least three first coupling units are provided in the deflector, and at least three second coupling units corresponding to the at least three first coupling units are provided in the frame. A line connecting two of the at least three second coupling units, which are closer to the rotation axis of the deflector, is a first line and a perpendicular line led from the other one of the at least three second coupling units to the first line is a second line. Positions of the at least three second coupling units are determined such that an assembly reference line which is a shorter one of the first and second lines faces in a direction in which a diameter error of a beam spot formed on the light-exposed body.

Description

편향기의 틸트에 의한 빔 스폿의 왜곡을 줄일 수 있는 광주사 장치{optical scanner to reduce deterioration of beam spot due to tilt of optical deflector}Optical scanner to reduce deterioration of beam spot due to tilt of optical deflector}

전자사진방식 화상형성장치는 감광체에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시키고, 토너 화상을 인쇄 매체로 전사한 후에 정착시킴으로써 화상을 인쇄한다. 전자사진 화상형성장치에는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광체에 조사하는 광주사 장치가 채용된다. 광주사 장치는 광원부로부터 조사된 광을 편향기를 이용하여 주주사 방향으로 편향시킨다. 편향기는 모터와, 모터의 회전축에 결합되는 편향 미러를 구비한다. 편향 미러를 광원부로부터 조사되는 광을 반사시키는 반사면을 구비한다. 편향 미러가 회전됨에 따라서 광과 반사면이 이루는 각도가 변하므로, 광이 주주사 방향으로 주사될 수 있다. 반사면에 의하여 반사된 광은 에프-쎄타(fθ)렌즈(결상 광학계)에 의하여 감광체에 스폿(spot) 형태로 결상된다. An electrophotographic image forming apparatus prints an image by developing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor into a visible toner image, transferring the toner image to a print medium, and then fixing the image. An electrophotographic image forming apparatus employs a light scanning device that irradiates a photoreceptor with light modulated in correspondence with image information. The light scanning device deflects the light emitted from the light source unit in the main scanning direction using a deflector. The deflector includes a motor and a deflection mirror coupled to a rotating shaft of the motor. The deflection mirror is provided with a reflecting surface for reflecting light emitted from the light source unit. As the deflection mirror rotates, the angle between the light and the reflection surface changes, so that the light can be scanned in the main scanning direction. The light reflected by the reflective surface is formed as a spot on the photoreceptor by an f-theta (fθ) lens (imaging optical system).

도 1은 광주사 장치의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 2는 두 체결부 사이의 거리에 따른 편향기의 틸트량의 관계를 보여준다.
도 3은 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 4는 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 θ1의 변화에 따라 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 θ1의 변화에 따라 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 부주사 방향(X)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 θ1이 각각 -25°인 경우와 45°인 경우 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 θ1이 각각 -80°인 경우와 45°인 경우 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 11은 편향기의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 12는 틸트 방향 조정부의 일 예의 개략적인 구성도이다.
도 13은 틸트 방향 조정부의 일 예의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic perspective view of an example of a light scanning device.
Figure 2 shows the relationship between the tilt amount of the deflector according to the distance between the two fasteners.
3 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part.
4 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part.
5 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part.
6 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part.
7 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed according to a change in θ1 in the main scanning direction (Y).
8 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed according to a change in θ1 in the sub-scanning direction (X).
9 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed in the main scanning direction (Y) when θ1 is -25° and 45°, respectively.
10 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed in the main scanning direction (Y) when θ1 is -80° and 45°, respectively.
11 is a schematic perspective view of an example of a deflector.
12 is a schematic configuration diagram of an example of a tilt direction adjusting unit.
13 is a schematic configuration diagram of an example of a tilt direction adjusting unit.

전자사진방식 화상형성장치는 광주사 장치를 이용하여 화상신호에 따라 변조된 광을 감광체에 주사하여 정전잠상을 형성하고, 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상한 후에, 토너 화상을 인쇄 매체에 전사하여 정착시켜 화상을 인쇄한다. 광주사 장치는 광을 주주사 방향으로 편향시키는 편향기와, 편향된 광을 감광체(피노광체)에 등속 주사하여 결상시키는 결상 광학계를 구비한다. 편향기의 틸트는 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 형상에 영향을 미칠 수 있다. 빔 스폿의 왜곡을 줄이기 위하여 결상 광학계의 광진행 방향의 두께를 두껍게 하는 방안이 고려될 수 있다. 광원으로부터 피노광체에 이르는 광로 길이를 길게 하여 편향기의 틸트에 따른 빔 스폿 형상의 민감도를 줄이는 방안이 고려될 수도 있다. 이들 방안의 경우 결상 광학계의 가격 상승, 광주사 장치 전체의 크기 증가로 인한 비용 상승 등을 초래할 수 있다.An electrophotographic image forming apparatus scans light modulated according to an image signal onto a photoreceptor using an optical scan device to form an electrostatic latent image, develops the electrostatic latent image into a visible toner image, and transfers the toner image to a print medium. fix it, and print the image. The optical scanning device includes a deflector for deflecting light in a main scanning direction, and an imaging optical system for scanning the deflected light at a constant speed on a photoreceptor (object to be exposed) to form an image. The tilt of the deflector may affect the shape of a beam spot formed on an object to be exposed. In order to reduce the distortion of the beam spot, a method of increasing the thickness of the imaging optical system in the light propagation direction may be considered. A method of reducing the sensitivity of the beam spot shape according to the tilt of the deflector by lengthening the optical path length from the light source to the object to be exposed may be considered. In the case of these methods, a cost increase due to an increase in the price of an imaging optical system and an increase in the size of the entire light scanning device may be caused.

본 예의 광주사 장치는, 편향기의 조립 방향을 최적화하여 편향기의 틸트에 의한 빔 스폿 왜곡을 줄인다. 편향기는 광주사 장치의 프레임에 체결되는 적어도 3개 체결부를 구비할 수 있다. 체결부들 사이에 높이 차이가 있으면, 편향기가 틸트된다. 편향기의 틸트 방향은 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 왜곡량에 영향을 미친다. 편향기의 틸트에 의하여 빔 스폿의 왜곡이 발생되는 이유는 편향기의 반사면과 반사면에 입사되는 광빔 사이의 입사 틸트 각도(반사면의 두께 방향의 각도)가 변하기 때문이다. 편향기를 광주사 장치의 프레임에 결합할 때에 편향기의 틸트 방향이 주주사 방향에 수직한 선을 기준으로 하여 특정 각도 범위 이내가 되도록 조립 방향을 조절하면, 입사 틸트 각도의 변화를 최소화하여 빔 스폿의 왜곡이 최소화될 수 있다. In the light scanning device of this example, beam spot distortion due to tilt of the deflector is reduced by optimizing the assembly direction of the deflector. The deflector may include at least three fastening parts fastened to the frame of the light scanning device. If there is a difference in height between the fasteners, the deflector is tilted. The tilt direction of the deflector affects the amount of distortion of a beam spot formed on an object to be exposed. The reason why the beam spot is distorted by the tilt of the deflector is that the incident tilt angle between the reflective surface of the deflector and the light beam incident on the reflective surface (angle in the thickness direction of the reflective surface) changes. When the deflector is coupled to the frame of the optical scanning device, if the assembling direction is adjusted so that the tilt direction of the deflector is within a specific angular range based on a line perpendicular to the main scanning direction, the change in the incident tilt angle is minimized to obtain a beam spot. Distortion can be minimized.

일 예로서, 편향기에는 다수의 제1체결부가 마련된다. 프레임에는 다수의 제1체결부에 대응되는 다수의 제2체결부가 마련된다. 제1체결부와 제2체결부는 각각 적어도 3개일 수 있다. 제1체결부는 편향기, 예를 들어 구동 모터와 회전 다면경을 지지하는 지지 부재에 마련되는 체결홀일 수 있다. 제2체결부는 예를 들어 나사 등의 체결 부재가 체결되는 체결 보스일 수 있다. 다수의 체결 보스 중 편향기의 회전축에 가까운 두 체결 보스를 연결하는 제1선과 다른 체결 보스로부터 제1선에 내린 수선을 제2선이라 한다. 제1선과 제2선 중 짧은 선을 조립 기준선이라 한다. 다수의 체결 보스의 위치는 조립 기준선이 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 직경 오차가 기준 오차 이내가 되는 방향을 향하도록 결정될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 결상 광학계의 광 진행 방향의 두께, 광로 길이 등을 조정하지 않고 편향기의 틸트에 따른 빔 스폿의 형상 왜곡을 최소화할 수 있다. As an example, the deflector is provided with a plurality of first fastening parts. The frame is provided with a plurality of second fastening parts corresponding to the plurality of first fastening parts. Each of the first fastening part and the second fastening part may be at least three. The first fastening part may be a fastening hole provided in a deflector, for example, a support member supporting a driving motor and a rotating multi-faceted mirror. The second fastening part may be, for example, a fastening boss to which a fastening member such as a screw is fastened. Among the plurality of fastening bosses, a first line connecting two fastening bosses close to the axis of rotation of the deflector and a perpendicular line drawn from another fastening boss to the first line are called second lines. The shorter of the first line and the second line is called the assembly reference line. Positions of the plurality of fastening bosses may be determined such that the assembling reference line faces a direction in which an error in diameter of a beam spot formed on an object to be exposed is within a reference error. According to this configuration, shape distortion of the beam spot due to the tilt of the deflector can be minimized without adjusting the thickness of the light traveling direction, the optical path length, and the like of the imaging optical system.

일 예로서, 조립 기준선은 주주사 방향에 직교하는 제3선을 기준으로 하여 광원부의 반대쪽 사분면을 향할 수 있다. 조립 기준선이 제3선과 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 -90°≤θ1≤-15°를 만족할 수 있다. 여기서, 음의 부호는 제3선을 기준으로 하여 광원부의 반대쪽을 나타낸다. 조립 기준선이 제3선을 기준으로 하여 광원부 쪽을 향할 수도 있다. 이 경우, 조립 기준선이 제3선과 이루는 각도(θ1)은 75°≤θ1≤90°을 만족할 수 있다. As an example, the assembly reference line may be directed to a quadrant opposite to the light source unit based on a third line orthogonal to the main scanning direction. When the angle formed by the assembly reference line and the third line is θ1, θ1 may satisfy -90°≤θ1≤-15°. Here, a negative sign represents the opposite side of the light source unit based on the third line. The assembly reference line may be directed toward the light source unit based on the third line. In this case, an angle θ1 between the assembly reference line and the third line may satisfy 75°≤θ1≤90°.

일 예로서, 광주사 장치는 다수의 제1체결부 중 적어도 하나의 높이를 조절하는 높이 조절부를 구비할 수 있다. 높이 조절부는 다수의 제1체결부 중 편향기의 회전축에 가까운 두 제1체결부의 높이를 조절할 수 있다. 일 예로서, 높이 조절부는, 편향기에 체결 보스로부터 이격되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재와, 체결홀을 통과하여 체결 보스에 체결되는 체결 부재를 포함할 수 있다. 체결 부재의 체결량을 조절함으로써 제1체결부(체결홀)의 높이가 조절될 수 있다. 이에 의하여, 편향기의 틸트량 및 틸트 방향을 조절할 수 있다. As an example, the light scanning device may include a height adjusting unit for adjusting the height of at least one of the plurality of first fastening units. The height adjusting unit may adjust the height of two first fastening parts close to the rotation axis of the deflector among the plurality of first fastening parts. As an example, the height adjusting unit may include an elastic member for applying an elastic force to the deflector in a direction away from the fastening boss, and a fastening member that passes through the fastening hole and is fastened to the fastening boss. The height of the first fastening portion (fastening hole) may be adjusted by adjusting the fastening amount of the fastening member. Accordingly, the tilt amount and tilt direction of the deflector can be adjusted.

일 예로서, 광주사 장치는, 편향기의 회전축의 기울어진 방향이 주주사 방향에 직교하는 제3선에 대하여 이루는 각도를 θ2라 할 때, -90°≤θ2≤-15° 또는 75°≤θ2≤90°를 만족할 수 있다. 틸트 방향 조정부를 이용하여 다수의 제1체결부(체결홀) 중 적어도 하나의 높이를 조절함으로써 -90°≤θ2≤-15° 또는 75°≤θ2≤90°를 만족하도록 편향기를 프레임에 조립할 수 있다. 여기서, 음의 부호는 제3선을 기준으로 하여 광원부의 반대쪽을 나타낸다. 이하에서, 광주사 장치의 예들을 설명한다. 동일한 기능을 하는 부재는 동일한 참조부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략된다.As an example, in the optical scanning device, when the angle formed by the tilted direction of the rotation axis of the deflector with respect to the third line orthogonal to the main scanning direction is θ2, -90°≤θ2≤-15° or 75°≤θ2 ≤90° can be satisfied. The deflector can be assembled to the frame to satisfy -90°≤θ2≤-15° or 75°≤θ2≤90° by adjusting the height of at least one of the plurality of first fastening portions (fastening holes) using the tilt direction adjusting unit. there is. Here, a negative sign represents the opposite side of the light source unit based on the third line. Hereinafter, examples of light scanning devices will be described. Members performing the same functions are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

도 1은 광주사 장치의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 광주사 장치(1)는 광빔(LB)을 방출하는 광원부(20), 광빔(LB)을 주주사 방향(Y)으로 편향 주사시키는 편향기(10), 편향된 광빔(LB)을 피노광체(40)에 등속 주사하여 결상시키는 결상 광학계(24)를 포함할 수 있다. 광빔(LB)은 반사경(25)에 의하여 반사되어 프레임(30)에 마련된 개구부(31)를 통과하여 피노광체(40)에 입사될 수 있다. 편향기(10)는 프레임(30)에 체결되는 적어도 세 개의 체결부(12, 13, 14)를 구비한다. 1 is a schematic perspective view of an example of a light scanning device. Referring to FIG. 1, the light scanning device 1 includes a light source unit 20 that emits a light beam LB, a deflector 10 that deflects and scans the light beam LB in a main scanning direction Y, and a deflected light beam LB. It may include an imaging optical system 24 that scans the target object 40 at constant speed to form an image. The light beam LB may be reflected by the reflector 25 and may be incident on the object to be exposed 40 through the opening 31 provided in the frame 30 . The deflector 10 has at least three fastening parts 12, 13 and 14 fastened to the frame 30.

일 예로서, 광원부(20)는 광원(21), 제1광학부재(22), 및 제2광학부재(23)를 포함할 수 있다. 광원(21)은 예를 들어 레이저 광원일 수 있다. 제1광학부재(22)는 광원(21)으로부터 조사되는 광을 평행광으로 변환하는 콜리메이팅 렌즈를 포함할 수 있다. 제2광학부재(23)는 평행광을 후술하는 편향기(10)의 반사면(16a)에 집광한다. 제2광학부재(23)는 예를 들어 부주사 방향(X)의 굴절력을 갖는 실린드리컬 렌즈를 포함할 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제1광학부재(22)와 제2광학부재(23)는 1매의 플라스틱 아나모픽 렌즈에 의하여 구현될 수도 있다.As an example, the light source unit 20 may include a light source 21 , a first optical member 22 , and a second optical member 23 . The light source 21 may be, for example, a laser light source. The first optical member 22 may include a collimating lens that converts light emitted from the light source 21 into parallel light. The second optical member 23 condenses the collimated light onto the reflecting surface 16a of the deflector 10 described below. The second optical member 23 may include, for example, a cylindrical lens having refractive power in the sub-scanning direction (X). Although not shown in the drawings, the first optical member 22 and the second optical member 23 may be implemented by a single plastic anamorphic lens.

편향기(10)는 모터(15)와, 모터(15)의 회전축(15a)에 결합되는 회전 다면경(16)을 포함할 수 있다. 회전 다면경(16)은 하나 이상의 반사면(16a)을 구비한다. 편향기(10)는 모터(15)가 지지되는 지지 플레이트(11)를 포함할 수 있다. 지지 플레이트(11)는 프레임(30)에 체결된다. 지지 플레이트(11)에는 다수의 제1체결부가 마련될 수 있다. 프레임(30)에는 다수의 제1체결부에 대응되는 다수의 제2체결부가 마련될 수 있다. 예를 들어 광주사 장치(1)는 적어도 3개의 제1체결부와 이에 대응되는 적어도 3개의 제2체결부를 포함할 수 있다. 제1체결부는 예를 들어 체결홀일 수 있다. 지지 플레이트(11)에는 체결홀(12)(13)(14)이 마련된다. 제1체결부는 예를 들어 체결 보스일 수 있다. 예를 들어 프레임(30)에는 체결홀(12)(13)(14)에 대응되는 3개의 체결 보스(32)(33)(34)가 마련될 수 있다. 체결 부재(50), 예를 들어 나사를 체결홀(12)(13)(14)을 관통하여 체결 보스(32)(33)(34)에 체결함으로써 편향기(10)가 프레임(30)에 조립될 수 있다. The deflector 10 may include a motor 15 and a rotating multi-faceted mirror 16 coupled to the rotating shaft 15a of the motor 15 . The rotating faceted mirror 16 has one or more reflective surfaces 16a. The deflector 10 may include a support plate 11 on which the motor 15 is supported. The support plate 11 is fastened to the frame 30 . A plurality of first fastening parts may be provided on the support plate 11 . The frame 30 may be provided with a plurality of second fastening parts corresponding to the plurality of first fastening parts. For example, the light scanning device 1 may include at least three first fastening parts and at least three second fastening parts corresponding thereto. The first fastening part may be, for example, a fastening hole. Fastening holes 12, 13, and 14 are provided in the support plate 11. The first fastening part may be, for example, a fastening boss. For example, the frame 30 may be provided with three fastening bosses 32, 33, and 34 corresponding to the fastening holes 12, 13, and 14. The deflector 10 is attached to the frame 30 by fastening the fastening member 50, for example, a screw through the fastening holes 12, 13, 14 to the fastening bosses 32, 33, and 34. can be assembled

광원부(20)로부터 조사된 광빔(LB)은 편향기(10)에 의하여 주주사 방향(Y)으로 편향된다. 결상 광학계(24)는 편향기(10)에 의하여 편향된 광빔(LB)을 피노광체(40)의 외주면, 즉 피주사면에 결상시킨다. 결상 광학계(24)의 광축은 주주사 방향(Y)와 직교하는 Z 방향이다. 결상 광학계(24)는 광빔(LB)을 피노광체(40)에 등속 주사하여 결상시키는 에프-세타(f-θ)렌즈일 수 있다. 결상 광학계(24)는 결상 광학계(24)와 광 편향기(10) 사이의 거리, 편향기(10)와 피노광체(40) 사이의 거리 등의 요인을 고려한 광학적 형상을 가질 수 있다. The light beam LB irradiated from the light source unit 20 is deflected in the main scanning direction Y by the deflector 10 . The imaging optical system 24 forms an image of the light beam LB deflected by the deflector 10 on the outer circumferential surface of the object 40, that is, the scanning surface. The optical axis of the imaging optical system 24 is the Z direction orthogonal to the main scanning direction (Y). The imaging optical system 24 may be an f-theta (f-θ) lens that forms an image by scanning the light beam LB at a constant speed to the object 40 to be exposed. The imaging optical system 24 may have an optical shape considering factors such as a distance between the imaging optical system 24 and the light deflector 10 and a distance between the deflector 10 and the object to be exposed 40 .

체결홀(12)(13)(14)에 대응되는 체결 보스(32)(33)(34)의 높이는 동일한 것이 이상적이나, 제조 오차, 프레임(30)의 사출 성형 조건 등에 따라서 체결 보스(32)(33)(34)의 높이가 동일하지 않을 수 있다. 이 경우, 편향기(10)가 프레임(30)에 조립되면 편향기(10)가 틸트될 수 있다. 편향기(10)의 틸트는 결상 광학계(24)에 입사되는 광빔(LB)의 부주사 방향(X)의 입사 위치와, 반사면(16a)으로부터 피노광체(40)에 이르는 광경로에 영향을 미친다. 따라서, 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿이 왜곡될 수 있다. 예를 들어, 광주사 장치(1)는 피노광체(40) 상의 빔 스폿이 소정의 기준 직경을 가지도록 광학적으로 설계되는데, 피노광체(40) 상에서 주주사 방향(Y)의 위치에 따라서 빔 스폿의 직경이 불균일해질 수 있다. 이러한 빔 스폿의 직경의 불균일은 화상형성장치에 의하여 인쇄된 화상의 농도 불균일을 유발하여 인쇄 화상의 품질을 저하시킬 수 있다.It is ideal that the heights of the fastening bosses 32, 33, and 34 corresponding to the fastening holes 12, 13, and 14 are the same, but depending on manufacturing errors, injection molding conditions of the frame 30, etc., the fastening bosses 32 The heights of (33) and (34) may not be the same. In this case, when the deflector 10 is assembled to the frame 30, the deflector 10 may be tilted. The tilt of the deflector 10 affects the incident position of the light beam LB incident on the imaging optical system 24 in the sub-scanning direction X and the optical path from the reflection surface 16a to the object 40 to be exposed. Crazy. Accordingly, a beam spot formed on the object to be exposed 40 may be distorted. For example, the optical scanning device 1 is optically designed so that the beam spot on the object 40 to be exposed has a predetermined standard diameter, and the size of the beam spot depends on the position in the main scanning direction Y on the object 40 to be exposed. The diameter may be non-uniform. The non-uniformity of the diameter of the beam spot causes non-uniformity in the density of images printed by the image forming apparatus, thereby degrading the quality of the printed image.

편향기(10)의 틸트량은 편향기(10)의 회전축(15a)에 가까운 두 제2체결부(체결 보스)의 높이 차이에 의존될 수 있다. 또한 두 제2체결부 사이의 거리가 가까울수록 편향기(10)의 틸트량이 커질 수 있다. 도 2는 두 제2체결부 사이의 거리에 따른 편향기(10)의 틸트량의 관계를 보여준다. 도 2에서 편향기(10)는 선 A1, A2로 모식적으로 도시된다. 도 2를 참조하면, 세 개의 제1체결부, 예를 들어 체결 보스(32a)(32b)(32c)가 도시되어 있다. 체결 보스(32a)(32b) 사이의 높이 차이와 체결 보스(32a)(32c) 사이의 높이 차이는 h1으로서 동일하다. 체결 보스(32a)(32b) 사이의 거리 d1은 체결 보스(32a)(32c) 사이의 거리 d2 보다 작다. 편향기(10)가 체결 보스(32a)(32b)에 체결될 때의 편향기(10)의 틸트 각도를 t1, 편향기(10)가 체결 보스(32a)(32c)에 체결될 때의 편향기(10)의 틸트 각도를 t2라 하면, t1>t2가 된다. 즉, 두 제2체결부 사이의 거리가 가까울수록 두 제2체결부 사이의 높이 차이가 편향기(10)의 틸트량에 크게 영향을 미친다. 또한, 두 제2체결부의 위치가 편향기(10)의 회전축에 가까울수록 두 제2체결부 사이의 높이 차이가 편향기(10)의 틸트량에 크게 영향을 미친다.The amount of tilt of the deflector 10 may depend on the height difference between the two second fastening parts (fastening bosses) close to the rotating shaft 15a of the deflector 10 . In addition, the closer the distance between the two second fastening parts is, the greater the amount of tilt of the deflector 10 can be. 2 shows the relationship between the amount of tilt of the deflector 10 according to the distance between the two second fastening parts. In FIG. 2 the deflector 10 is schematically shown by lines A1 and A2. Referring to FIG. 2 , three first fastening parts, for example, fastening bosses 32a, 32b, and 32c are shown. The height difference between the fastening bosses 32a and 32b and the height difference between the fastening bosses 32a and 32c are equal as h1. The distance d1 between the fastening bosses 32a and 32b is smaller than the distance d2 between the fastening bosses 32a and 32c. The tilt angle of the deflector 10 when the deflector 10 is fastened to the fastening bosses 32a and 32b is t1, and the deflection when the deflector 10 is fastened to the fastening bosses 32a and 32c If the tilt angle of the fragrance 10 is t2, then t1>t2. That is, as the distance between the two second fastening parts is shorter, the height difference between the two second fastening parts greatly affects the amount of tilt of the deflector 10 . In addition, as the positions of the two second fastening parts are closer to the rotation axis of the deflector 10, the height difference between the two second fastening parts greatly affects the amount of tilt of the deflector 10.

편향기(10)의 틸트 방향은 광원부(20)에서 조사되어 편향기(10)의 반사면(16a)에 입사되는 광빔(LB)의 입사 틸트 각도에 영향을 미친다. 이러한 점을 감안하면, 편향기(10)를 프레임(30)에 조립할 때에 편향기(10)의 틸트에 상대적으로 큰 영향을 미치는 두 제2체결부를 선택하고, 두 제2체결부를 연결하는 선이 적절한 방향을 향하도록 함으로써, 반사면(16a)에 입사되는 광빔(LB)의 입사 틸트 각도의 변화를 최소화하여 피노광체(40)에서의 빔 스폿의 왜곡을 최소화할 수 있다. 본 예의 광주사 장치(1)에 따르면, 적어도 세 개의 제2체결부 중 편향기(10)의 회전축(15a)에 가까운 두 제2체결부를 연결하는 제1선과 적어도 세 개의 제2체결부 중 다른 제2체결부로부터 상기 제1선에 내린 수선을 제2선이라 할 때, 편향기(10)가 프레임(30)에 조립될 때에 제1선과 제2선 중 짧은 선인 조립 기준선이 향하는 방향이 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 경의 오차가 기준 오차 이내가 되도록 결정된다. 빔 경의 기준 오차는 인쇄 화상에서 나타나는 농도 불균일의 정도를 감안하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 빔 경의 기준 오차는 약 15% 정도일 수 있다. 편향기(10)의 조립 방향은 다수의 제2체결부의 위치에 의하여 결정될 수 있다. 이하에서 실시예를 설명한다.The tilt direction of the deflector 10 affects the incident tilt angle of the light beam LB irradiated from the light source unit 20 and incident on the reflective surface 16a of the deflector 10 . Considering this point, when assembling the deflector 10 to the frame 30, two second fastening parts having a relatively large effect on the tilt of the deflector 10 are selected, and a line connecting the two second fastening parts is By directing the beam in an appropriate direction, it is possible to minimize distortion of the beam spot on the object to be exposed 40 by minimizing a change in the incident tilt angle of the light beam LB incident on the reflective surface 16a. According to the light scanning device 1 of the present example, the first line connecting the two second fastening parts close to the rotation axis 15a of the deflector 10 among the at least three second fastening parts and the other of the at least three second fastening parts When the perpendicular line drawn from the second fastening part to the first line is referred to as the second line, when the deflector 10 is assembled to the frame 30, the direction in which the assembly reference line, which is the shorter of the first line and the second line, is directed is Pinot. The error of the beam diameter formed on the light body 40 is determined to be within the standard error. The reference error of the beam diameter may be determined in consideration of the degree of density non-uniformity appearing in the printed image. For example, the reference error of the beam diameter may be about 15%. The assembly direction of the deflector 10 may be determined by the positions of the plurality of second fasteners. Examples are described below.

도 3은 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 3에서 Y-Z 평면은 주주사 평면이다. 도 3을 참조하면, 세 개의 체결 보스(32)(33)(34) 중에서 체결 보스(32)(33)가 상대적으로 편향기(10)의 회전축(15a)에 가깝다. 체결 보스(32)(33)를 연결하는 선을 제1선(L1)이라 한다. 나머지 체결 보스(34)에서 제1선(L1) 또는 제1선(L1)의 연장선에 내린 수선이 제2선(L2)이다. 도 3에서 제1선(L1)의 길이가 제2선(L2)의 길이보다 짧다. 따라서, 제1선(L1)이 조립 기준선이 된다. 이하에서, 제1선(L1)을 조립 기준선(L1)이라 한다. 체결 보스(32)(33)(34)의 위치는 조립 기준선(L1)이 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 직경 오차가 기준 오차 이내가 되는 방향을 향하도록 결정된다. 기준 오차는 예를 들어 약 10㎛일 수 있다. 3 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part. In Fig. 3, the Y-Z plane is the main scan plane. Referring to FIG. 3 , among the three fastening bosses 32, 33, and 34, the fastening bosses 32 and 33 are relatively close to the rotating shaft 15a of the deflector 10. A line connecting the fastening bosses 32 and 33 is referred to as a first line L1. A perpendicular line descending from the first line L1 or the extension line of the first line L1 in the remaining fastening boss 34 is the second line L2. 3, the length of the first line L1 is shorter than the length of the second line L2. Therefore, the first line L1 becomes the assembly reference line. Hereinafter, the first line L1 is referred to as an assembling reference line L1. The positions of the fastening bosses 32, 33, and 34 are determined so that the assembling reference line L1 faces a direction in which an error in the diameter of a beam spot imaged on the object 40 is within the standard error. The standard error may be, for example, about 10 μm.

체결 보스(32)(33)(34)의 위치를 결정할 때에,, 조립 기준선(L1)이 반사면(16a)에의 광빔(LB)의 입사점을 원점(OP)으로 하고 주주사 방향(Y)과 직교하는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽 사분면(QA)을 향하도록 결정될 수 있다. 체결홀(12)(13)(14)이 각각 체결 보스(32)(33)(34)에 대응되도록 편향기(10)를 프레임(30)에 올려 놓고 체결홀(12)(13)(14)을 관통하여 체결 부재(50)를 체결 보스(32)(33)(34)에 체결하면, 편향기(10)는 조립 기준선(L1) 방향으로 기울어진다. 편향기(10)가 기울어지는 방향이 사분면(QA)를 향하는 경우에는 편향기(10)의 틸트에 의한 반사면(16a)과 광원부(20)로부터 조사되는 광빔(LB) 사이의 입사 틸트 각도 변화, 다시 말하면 반사면(16a)과 광빔(LB)이 이루는 주주사 평면(YZ)에 직교하는 방향(X)의 각도의 변화가 상대적으로 작다. 다만, 광빔(LB)이 반사면(16a)에 입사되는 위치가 주주사 평면(YZ)에 직교하는 방향(X)으로 변하게 된다. 이에 의하여 피노광체(40)에 결상되는 빔 스폿이 왜곡될 수 있다. 따라서, 사분면(QA) 내에서 조립 기준선(L1)과 제3선(L3)과의 각도 범위를 기준 오차를 감안하여 결정할 필요가 있다.When determining the positions of the fastening bosses 32, 33, and 34, the assembling reference line L1 sets the point of incidence of the light beam LB on the reflective surface 16a as the origin OP, and It may be determined to face the opposite quadrant QA of the light source unit 20 based on the orthogonal third line L3. The deflector 10 is placed on the frame 30 so that the fastening holes 12, 13, and 14 correspond to the fastening bosses 32, 33, and 34, respectively, and the fastening holes 12, 13, and 14 When the fastening member 50 is fastened to the fastening bosses 32, 33, and 34 through the ), the deflector 10 is inclined in the direction of the assembly reference line L1. When the direction in which the deflector 10 is tilted is toward the quadrant QA, the incident tilt angle between the reflection surface 16a and the light beam LB irradiated from the light source unit 20 due to the tilt of the deflector 10 changes , in other words, a change in the angle of the direction X orthogonal to the main scanning plane YZ formed by the reflective surface 16a and the light beam LB is relatively small. However, the position where the light beam LB is incident on the reflective surface 16a changes in a direction X orthogonal to the main scanning plane YZ. As a result, a beam spot formed on the object to be exposed 40 may be distorted. Therefore, it is necessary to determine the angular range between the assembly reference line L1 and the third line L3 within the quadrant QA in consideration of the reference error.

조립 기준선(L1)과 제3선(L3)이 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1이 약 -90°가 되면 광원부(20)로부터 조사되는 광빔(LB)의 편향기(10)의 반사면(16a)에의 입사 틸트 각도가 거의 변하지 않는다. 따라서, 피노광체(40)에서의 빔 스폿의 직경 오차가 거의 없게 된다. 여기서 각도 앞의 음의 부호는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽을 의미한다. θ1의 절대값이 90보다 작아지면 피노광체(40)에 결상되는 빔 스폿의 직경 왜곡이 발생되기 시작한다. θ1의 범위는 빔 스폿의 직경 왜곡, 즉 빔 스폿의 직경 오차가 소정의 기준 오차 이내가 되도록 결정될 수 있다. 기준 오차는 예를 들어 10㎛일 수 있다. 일 예로서, θ1은 아래의 수식1을 만족할 수 있다.When the angle formed by the assembly reference line L1 and the third line L3 is θ1, when θ1 is approximately -90°, the reflecting surface of the deflector 10 of the light beam LB irradiated from the light source unit 20 ( The tilt angle of incidence to 16a) hardly changes. Therefore, there is almost no error in the diameter of the beam spot in the object to be exposed 40 . Here, a negative sign in front of the angle means the opposite side of the light source unit 20 based on the third line L3. When the absolute value of θ1 is less than 90, distortion of the diameter of the beam spot formed on the target object 40 begins to occur. The range of θ1 may be determined such that the diameter distortion of the beam spot, that is, the diameter error of the beam spot is within a predetermined standard error. The standard error may be, for example, 10 μm. As an example, θ1 may satisfy Equation 1 below.

-90°≤θ1≤-15° -----(수식1)-90°≤θ1≤-15° -----(Equation 1)

도 4는 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 4에서 Y-Z 평면은 주주사 평면이다. 도 4를 참조하면, 체결 보스(32')(33')(34') 중에서 체결 보스(32')(33')가 상대적으로 편향기(10)의 회전축(15a)에 가깝다. 체결 보스(32')(33')를 연결하는 선을 제1선(L1)이라 한다. 나머지 체결 보스(34')에서 제1선(L1) 또는 제1선(L1)의 연장선에 내린 수선이 제2선(L2)이다. 도 4에서 제2선(L2)의 길이가 제1선(L1)의 길이보다 짧다. 따라서, 제2선(L2)이 조립 기준선이 된다. 체결 보스(32)(33)(34)의 위치를 결정할 때에, 조립 기준선(L2)이 반사면(16a)에의 광빔(LB)의 입사점을 원점(OP)으로 하고 주주사 방향(Y)과 직교하는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽 사분면(QA)을 향하도록 결정될 수 있다. 조립 기준선(L2)과 제3선(L3)이 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 위의 수식1을 만족할 수 있다. 체결홀(12')(13')(14')이 각각 체결 보스(32')(33')(34')에 대응되도록 편향기(10)를 프레임(30)에 올려 놓고 체결홀(12')(13')(14')을 관통하여 체결 부재(50)를 체결 보스(32')(33')(34')에 체결하면, 편향기(10)는 조립 기준선(L2) 방향으로 기울어진다.4 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part. In Fig. 4, the Y-Z plane is the main scanning plane. Referring to FIG. 4 , among the fastening bosses 32', 33', and 34', the fastening bosses 32' and 33' are relatively close to the rotating shaft 15a of the deflector 10. A line connecting the fastening bosses 32' and 33' is referred to as a first line L1. A perpendicular line drawn from the first line L1 or an extension of the first line L1 in the remaining fastening boss 34' is the second line L2. 4, the length of the second line L2 is shorter than the length of the first line L1. Therefore, the second line L2 becomes the assembly reference line. When determining the positions of the fastening bosses 32, 33, and 34, the assembling reference line L2 assumes the point of incidence of the light beam LB on the reflective surface 16a as the origin OP and is orthogonal to the main scanning direction Y It may be determined to face the opposite quadrant QA of the light source unit 20 based on the third line L3. When the angle formed by the assembly reference line L2 and the third line L3 is θ1, θ1 may satisfy Equation 1 above. The deflector 10 is placed on the frame 30 so that the fastening holes 12', 13', and 14' correspond to the fastening bosses 32', 33', and 34', respectively, and the fastening holes 12 When the fastening member 50 is fastened to the fastening bosses 32', 33', and 34' through ') (13') (14'), the deflector 10 moves in the direction of the assembly reference line L2. tilted

전술한 바와 같이 조립 기준선(L2)이 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽인 사분면(QA)를 향하는 경우, θ1의 변화에 따라서 광빔(LB)과 반사면(16a)가 이루는 입사 틸트 각도에 변화가 크지 않다. 따라서, 빔경 오차가 기준 오차 이내가 되는 θ1의 범위가 비교적 넓다. 따라서, 조립 기준선(L2)이 사분면(QA)를 향하는 경우, 편향기(10) 및 광주사 장치(1)의 부품들의 배치 자유도가 확장될 수 있다.As described above, when the assembly reference line L2 is directed to the quadrant QA, which is opposite to the light source unit 20, based on the third line L3, the light beam LB and the reflection surface 16a are formed according to the change in θ1 The change in the incident tilt angle formed by is not large. Therefore, the range of θ1 in which the beam diameter error falls within the standard error is relatively wide. Accordingly, when the assembling reference line L2 faces the quadrant QA, the degree of freedom of arrangement of components of the deflector 10 and the light scanning device 1 may be expanded.

경우에 따라서, 조립 기준선이 반사면(16a)에의 광빔(LB)의 입사점을 원점(OP)으로 하고 주주사 방향(Y)과 직교하는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20) 쪽의 사분면(QB)을 향하도록 배치될 수 있다. 도 5는 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 5에서 Y-Z 평면은 주주사 평면이다. 도 5를 참조하면, 세 개의 체결 보스(32)(33)(34) 중에서 체결 보스(32)(33)가 상대적으로 편향기(10)의 회전축(15a)에 가깝다. 체결 보스(32)(33)를 연결하는 선을 제1선(L1)이라 한다. 나머지 체결 보스(34)에서 제1선(L1) 또는 제1선(L1)의 연장선에 내린 수선이 제2선(L2)이다. 도 5에서 제1선(L1)의 길이가 제2선(L2)의 길이보다 짧다. 따라서, 제1선(L1)이 조립 기준선이 된다. 체결 보스(32)(33)(34)의 위치를 결정할 때에, 조립 기준선(L1)이 반사면(16a)에의 광빔(LB)의 입사점을 원점(OP)으로 하고 주주사 방향(Y)과 직교하는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20) 쪽의 사분면(QB)을 향하도록 결정될 수 있다. 이때, 조립 기준선(L1)의 방향은 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 직경 오차가 기준 오차 이내가 되도록 결정된다. 조립 기준선(L1)과 제3선(L3)이 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1의 범위는 빔 스폿의 직경 오차가 소정의 기준 오차 이내가 되도록 결정될 수 있다. 기준 오차는 예를 들어 10㎛일 수 있다. 일 예로서, θ1은 아래의 수식2를 만족할 수 있다.In some cases, the assembling reference line is the light source unit 20 side with the third line L3 orthogonal to the main scanning direction Y with the origin OP as the point of incidence of the light beam LB on the reflective surface 16a. It may be arranged to face the quadrant QB of 5 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part. In Fig. 5, the Y-Z plane is the main scan plane. Referring to FIG. 5 , among the three fastening bosses 32 , 33 , and 34 , the fastening bosses 32 and 33 are relatively close to the rotating shaft 15a of the deflector 10 . A line connecting the fastening bosses 32 and 33 is referred to as a first line L1. A perpendicular line descending from the first line L1 or the extension line of the first line L1 in the remaining fastening boss 34 is the second line L2. 5, the length of the first line L1 is shorter than the length of the second line L2. Therefore, the first line L1 becomes the assembly reference line. When determining the positions of the fastening bosses 32, 33, and 34, the assembling reference line L1 assumes the point of incidence of the light beam LB on the reflective surface 16a as the origin OP and is orthogonal to the main scanning direction Y It may be determined to face the quadrant QB on the side of the light source unit 20 based on the third line L3. At this time, the direction of the assembling reference line L1 is determined such that an error in the diameter of the beam spot formed on the object 40 is within the standard error. When the angle formed by the assembly reference line L1 and the third line L3 is θ1, the range of θ1 may be determined such that an error in the diameter of the beam spot is within a predetermined standard error. The standard error may be, for example, 10 μm. As an example, θ1 may satisfy Equation 2 below.

75°≤θ1≤90° -----(수식2)75°≤θ1≤90° -----(Formula 2)

도 6은 제2체결부의 위치를 결정하는 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 6에서 Y-Z 평면은 주주사 평면이다. 도 6을 참조하면, 세 개의 체결 보스(32')(33')(34') 중에서 체결 보스(32')(33')이 상대적으로 편향기(10)의 회전축(15a)에 가깝다. 체결 보스(32')(33')를 연결하는 선을 제1선(L1)이라 한다. 나머지 체결 보스(34')에서 제1선(L1) 또는 제1선(L1)의 연장선에 내린 수선이 제2선(L2)이다. 도 6에서 제2선(L2)의 길이가 제1선(L1)의 길이보다 짧다. 따라서, 제2선(L2)이 조립 기준선이 된다. 체결 보스(32')(33')(34')의 위치를 결정할 때에, 조립 기준선(L2)이 반사면(16a)에의 광빔(LB)의 입사점을 원점(OP)으로 하고 주주사 방향(Y)과 직교하는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽 사분면을 향하도록 결정될 수 있다. 조립 기준선(L2)과 제3선(L3)이 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 위의 수식2을 만족할 수 있다. 6 is a plan view showing an example of determining the position of the second fastening part. In Fig. 6, the Y-Z plane is the main scanning plane. Referring to FIG. 6 , among the three fastening bosses 32', 33', and 34', the fastening bosses 32' and 33' are relatively close to the rotating shaft 15a of the deflector 10. A line connecting the fastening bosses 32' and 33' is referred to as a first line L1. A perpendicular line drawn from the first line L1 or an extension of the first line L1 in the remaining fastening boss 34' is the second line L2. 6, the length of the second line L2 is shorter than the length of the first line L1. Therefore, the second line L2 becomes the assembly reference line. When determining the position of the fastening bosses 32', 33', 34', the origin point OP is the point of incidence of the light beam LB on the reflecting surface 16a of the assembling reference line L2, and the main scanning direction (Y ) and the third line L3 orthogonal to the reference, it may be determined to face the opposite quadrant of the light source unit 20 . When the angle formed by the assembly reference line L2 and the third line L3 is θ1, θ1 may satisfy Equation 2 above.

편향기(10)는 조립 기준선 방향으로 기울어진다. 편향기(10)가 기울어지는 방향이 광원부(20) 쪽의 사분면(QB)를 향하는 경우에는 편향기(10)의 틸트에 의한 반사면(16a)과 광원부(20)로부터 조사되는 광빔(LB) 사이의 입사 틸트 각도 변화, 다시 말하면 반사면(16a)과 광빔(LB)이 이루는 주주사 평면(YZ)에 직교하는 방향의 각도의 변화가 상대적으로 크다. 따라서, 빔 스폿의 직경 오차가 기준 오차 이내가 되는 θ1의 범위가 비교적 좁다. The deflector 10 is inclined in the direction of the assembly reference line. When the direction in which the deflector 10 is inclined is toward the quadrant QB on the side of the light source unit 20, the reflection surface 16a due to the tilt of the deflector 10 and the light beam LB irradiated from the light source unit 20 Incidence tilt angle change between the reflection surface 16a and the light beam LB, that is, the angle change in the direction orthogonal to the main scanning plane YZ formed by the reflection surface 16a is relatively large. Therefore, the range of θ1 in which the diameter error of the beam spot is within the standard error is relatively narrow.

도 7은 θ1의 변화에 따라 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다. 도 8은 θ1의 변화에 따라 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 부주사 방향(X)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다. 도 7과 도 8에서 기준 해상도는 600dpi 이며, 빔 스폿의 기준 직경은 약 70㎛이다. 도 7과 도 8에서 가로축은 피노광체(40) 상의 주주사 방향(Y)의 위치이다. 가로축에서 음의 부호는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽을 의미한다. 세로축은 빔 스폿의 직경을 나타낸다. 도 7과 도 8을 참조하면, θ1이 수식1 또는 수식2의 범위를 만족할 때에 빔경의 오차가 약 10㎛ 이내가 됨을 알 수 있다. FIG. 7 is a graph showing simulation results of the diameter of the main scanning direction (Y) of the beam spot formed on the object to be exposed 40 according to the change in θ1. FIG. 8 is a graph showing simulation results of the diameter of the sub-scanning direction (X) of the beam spot formed on the object to be exposed 40 according to the change in θ1. 7 and 8, the reference resolution is 600 dpi, and the reference diameter of the beam spot is about 70 μm. In FIGS. 7 and 8 , the horizontal axis is the position in the main scanning direction (Y) on the object to be exposed 40 . A negative sign on the horizontal axis means the opposite side of the light source unit 20 based on the third line L3. The vertical axis represents the diameter of the beam spot. Referring to FIGS. 7 and 8 , it can be seen that when θ1 satisfies the range of Equation 1 or Equation 2, the error of the beam diameter is within about 10 μm.

도 9는 θ1이 각각 -25°인 경우와 45°인 경우 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다. 도 10은 θ1이 각각 -80°인 경우와 45°인 경우 피노광체(40) 상에 결상되는 빔 스폿의 주주사 방향(Y)의 직경을 시뮬레이션한 결과를 보여주는 그래프이다. 도 9와 도 10을 참조하면, θ1이 45°인 경우에 주주사 방향(Y)의 빔 스폿의 직경의 최대 오차가 20㎛ 정도가 되며, 주주사 방향(Y)의 위치에 따라 빔 스폿의 직경 편차가 매우 크게 나타난다. 이에 대하여, θ1이 수식1을 만족하는 -25°인 경우와 수식2를 만족하는 80°인 경우에는 주주사 방향(Y) 전체에 걸쳐서 빔 스폿의 직경의 오차가 10㎛ 이내가 됨을 알 수 있다. FIG. 9 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed 40 in the main scanning direction (Y) when θ1 is -25° and 45°, respectively. FIG. 10 is a graph showing simulation results of the diameter of a beam spot formed on an object to be exposed 40 in the main scanning direction (Y) when θ1 is -80° and 45°, respectively. 9 and 10, when θ1 is 45°, the maximum error of the diameter of the beam spot in the main scanning direction (Y) is about 20 μm, and the diameter deviation of the beam spot according to the position in the main scanning direction (Y) appears very large. In contrast, when θ1 is -25° satisfying Equation 1 and 80° satisfying Equation 2, it can be seen that the error in the diameter of the beam spot is within 10 μm over the entire main scanning direction Y.

빔 스폿의 직경 오차는 편향기(10)를 프레임(30)에 조립하는 과정에서 편향기(10)의 틸트에 의하여 발생될 수 있으며, 편향기(10) 자체의 제조 과정에서 회전축(15a)의 틸트에 의하여 발생될 수도 있다. 회전축(15a)의 틸트 방향이 소정의 방향을 향하도록 편향기(10)를 프레임(30)에 조립함으로써 회전축(15a)의 틸트로 인한 빔경 오차를 줄일 수 있다. 도 11은 편향기(10)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 11을 참조하면, 편향기(10)의 제조 과정에서 회전축(15a)이 틸트될 수 있다. 이 경우, 회전축(15a)의 틸트 방향이 주주사 방향(Y)에 직교하는 제3선(L3)에 대하여 이루는 각도(θ2)가 수식3 또는 수식4를 만족하도록 편향기(10)를 프레임(30)에 조립할 수 있다. 여기서 음의 부호는 제3선(L3)을 기준으로 하여 광원부(20)의 반대쪽을 나타낸다.The error in the diameter of the beam spot may be caused by the tilt of the deflector 10 in the process of assembling the deflector 10 to the frame 30, and in the process of manufacturing the deflector 10 itself, It may also be caused by tilt. By assembling the deflector 10 to the frame 30 such that the tilt direction of the rotating shaft 15a is directed in a predetermined direction, a beam diameter error due to the tilt of the rotating shaft 15a can be reduced. 11 is a schematic perspective view of an example of a deflector 10 . Referring to FIG. 11 , the rotating shaft 15a may be tilted during the manufacturing process of the deflector 10 . In this case, the deflector 10 is mounted on the frame 30 such that the angle θ2 formed by the tilt direction of the rotating shaft 15a with respect to the third line L3 orthogonal to the main scanning direction Y satisfies Equation 3 or Equation 4 ) can be assembled. Here, a negative sign indicates the opposite side of the light source unit 20 based on the third line L3.

-90°≤ θ2≤-15°---(수식3)-90° ≤ θ2 ≤ -15° --- (Formula 3)

75°≤ θ2≤90°---(수식4)75° ≤ θ2 ≤ 90° --- (Formula 4)

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 회전축(15a)을 주주사 평면(또는 스캔 평면)(Y-Z 평면)에 투영한 선(L4)과 주주사 방향(Y)에 직교하는 제3선(L3)이 이루는 각도가 θ2이며, θ2는 전술한 수식3 또는 수식4를 만족한다. 이와 같은 구성에 의하면, 도 1 내지 도 10에서 설명한 바와 동일한 효과를 얻을 수 있다.For example, as shown in FIG. 11, a line L4 obtained by projecting the rotation axis 15a onto a main scan plane (or scan plane) (Y-Z plane) and a third line L3 orthogonal to the main scan direction Y are The angle formed is θ2, and θ2 satisfies Equation 3 or Equation 4 described above. According to this configuration, the same effect as described in FIGS. 1 to 10 can be obtained.

도 11에 도시된 광주사 장치(1)는 편향기(10)의 틸트 방향을 조정하는 틸트 방향 조정부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 편향기(10)를 프레임(30)에 조립한 후에, 편향기(10)의 다수의 제1체결부 중 적어도 하나의 높이를 조절하여 수식3 또는 수식 4를 만족하도록 할 수 있다. 틸트 방향 조정부는 다수의 제1체결부 중 적어도 하나의 상기 제2체결부에 대한 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 틸트 방향 조정부는 다수의 제1체결부, 예를 들어 세 개의 체결홀(12")(13")(14") 중에서 편향기(10)의 회전축(15a)에 가까운 두 개의 체결홀의 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 실시예에서 체결홀(12")(13")의 높이를 조절할 수 있다. 틸트 방향 조정부는 다수의 제1체결부, 예를 들어 세 개의 체결홀(12")(13")(14") 모두의 높이를 조절할 수도 있다.The light scanning device 1 shown in FIG. 11 may include a tilt direction adjusting unit for adjusting the tilt direction of the deflector 10 . For example, after assembling the deflector 10 to the frame 30, the height of at least one of the plurality of first fastening parts of the deflector 10 may be adjusted to satisfy Equation 3 or Equation 4. . The tilt direction adjusting unit may adjust a height of at least one second fastening part among a plurality of first fastening parts. For example, the tilt direction adjusting unit is a plurality of first fastening parts, for example, two fastenings close to the rotation axis 15a of the deflector 10 among three fastening holes 12", 13", and 14" The height of the hole can be adjusted. For example, in the embodiment shown in FIG. 11, the height of the fastening holes 12" and 13" can be adjusted. The tilt direction adjusting unit is a plurality of first fastening parts, for example The heights of all three fastening holes 12", 13", and 14" may be adjusted.

도 12와 도 13은 틸트 방향 조정부(높이 조절부)의 일 예의 개략적인 구성도들이다. 도 12와 도 13을 참조하면, 틸트 방향 조정부의 일 예는, 편향기(10)에 체결 보스(32")(33")(34")로부터 이격되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재, 및 체결홀(12")(13")(14")을 통과하여 체결 보스(32")(33")(34")에 체결되는 체결 부재(50)를 포함할 수 있다. 탄성 부재는 도 12에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(11)의 하면과 프레임(30) 사이에 개재되는 U자 형 판스프링(60)일 수 있다. 탄성 부재는 도 13에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(11)의 하면과 프레임(30) 사이에 개재되는 압축 코일 스프링(65)일 수도 있다. 탄성 부재의 형태는 판스프링이나 코일 스프링에 한정되지 않는다. 체결 부재(50)는 체결 보스(32)에 체결되는 나사일 수 있다. 체결 부재(50)를 체결홀(12")(13")(14")을 통과하여 체결 보스(32")(33")(34")에 체결한다. 이때, 체결 부재(50)의 체결량을 조절함으로써 프레임(30)에 대한 체결홀(12")(13")(14")의 높이를 조절할 수 있다. 체결 부재(50)의 체결량을 작게 하면 프레임(30)으로부터 체결홀(12")(13")(14")까지의 높이가 높아지며, 체결 부재(50)의 체결량을 크게 하면 프레임(30)으로부터 체결홀(12")(13")(14")까지의 높이가 낮아진다. 이와 같은 구성에 의하여, 편향기(10)의 회전축(15a)의 틸트 방향을 수식3 또는 수식 4를 만족하도록 조정하여, 피노광체(40)에서의 빔 스폿의 직경 오차를 줄일 수 있다. 12 and 13 are schematic configuration diagrams of an example of a tilt direction adjusting unit (height adjusting unit). 12 and 13, an example of the tilt direction adjusting unit is an elastic member that applies elastic force in a direction spaced apart from the fastening bosses 32", 33", and 34" to the deflector 10, and fastening It may include a fastening member 50 that passes through the holes 12", 13", and 14" and is fastened to the fastening bosses 32", 33", and 34". The elastic member is shown in FIG. As shown, it may be a U-shaped leaf spring 60 interposed between the lower surface of the support plate 11 and the frame 30. The elastic member is the lower surface of the support plate 11 and the lower surface as shown in FIG. It may also be a compression coil spring 65 interposed between the frames 30. The shape of the elastic member is not limited to a leaf spring or a coil spring The fastening member 50 may be a screw fastened to the fastening boss 32 The fastening member 50 passes through the fastening holes 12", 13", and 14" and is fastened to the fastening bosses 32", 33", and 34". At this time, the fastening member 50 It is possible to adjust the height of the fastening holes 12", 13", and 14" to the frame 30 by adjusting the fastening amount. When the fastening amount of the fastening member 50 is reduced, the height from the frame 30 to the fastening holes 12", 13", and 14" increases, and when the fastening amount of the fastening member 50 is increased, the height from the frame 30 The height of the fastening holes 12", 13", and 14" is lowered. With this configuration, the tilt direction of the rotating shaft 15a of the deflector 10 is adjusted to satisfy Equation 3 or Equation 4, thereby reducing the diameter error of the beam spot on the object 40 to be exposed.

도 12 및 도 13에 도시된 틸트 방향 조정부는 도 3 내지 도 6에서 편향기(10)의 틸트량을 줄이기 위하여 적용될 수 있다. 이 경우 틸트 방향 조정부는 높이 조절부라 칭한다. 높이 조절부는 다수의 제1체결부, 예를 들어 적어도 세 개의 제1체결부 중 적어도 하나의 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 높이 조절부는 다수의 제1체결부, 예를 들어 세 개의 체결홀 중에서 편향기(10)의 회전축(15a)에 가까운 두 개의 체결홀의 높이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 3, 도 5에 도시된 실시예에서 체결홀(12)(13)의 높이를 조절할 수 있다. 도 4, 도 6에 도시된 실시예에서 체결홀(12')(13')의 높이를 조절할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 편향기(10)의 틸트량을 줄여 피노광체(40)에서의 빔 스폿의 직경 오차를 줄일 수 있다.The tilt direction adjusting unit shown in FIGS. 12 and 13 may be applied to reduce the amount of tilt of the deflector 10 in FIGS. 3 to 6 . In this case, the tilt direction adjusting unit is referred to as a height adjusting unit. The height adjusting unit may adjust a height of at least one of a plurality of first fastening parts, for example, at least three first fastening parts. For example, the height adjusting unit may adjust the heights of two fastening holes close to the rotating shaft 15a of the deflector 10 among the plurality of first fastening parts, for example, three fastening holes. For example, in the embodiments shown in FIGS. 3 and 5, the heights of the fastening holes 12 and 13 may be adjusted. In the embodiment shown in FIGS. 4 and 6, the heights of the fastening holes 12' and 13' can be adjusted. With this configuration, the amount of tilt of the deflector 10 can be reduced to reduce the diameter error of the beam spot in the object 40 to be exposed.

본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the claims below.

Claims (15)

광빔을 방출하는 광원부;
상기 광빔을 주주사 방향으로 편향 주사시키는 것으로서, 적어도 3개의 제1체결부를 갖는 편향기;
편향된 상기 광을 피노광체에 등속 주사하여 결상시키는 결상 광학계;
상기 적어도 세 개의 제1체결부에 대응되는 적어도 3개의 제2체결부를 갖는 프레임;를 포함하며,
상기 적어도 세 개의 제2체결부 중 상기 편향기의 회전축에 가까운 두 제2체결부를 연결하는 제1선과 상기 적어도 세 개의 제2체결부 중 다른 제2체결부로부터 상기 제1선에 내린 수선을 제2선이라 하면,
상기 적어도 세 개의 제2체결부의 위치는 상기 제1선과 상기 제2선 중 짧은 선인 조립 기준선이 상기 피노광체 상에 결상되는 빔 스폿의 직경 오차가 기준 오차 이내가 되는 방향을 향하도록 결정되는 광주사 장치.a light source unit that emits a light beam;
a deflector for deflecting and scanning the light beam in a main scanning direction and having at least three first fastening parts;
an imaging optical system that scans the deflected light to an object to be exposed at constant speed to form an image;
A frame having at least three second fastening parts corresponding to the at least three first fastening parts;
A first line connecting two second fastening parts close to the rotation axis of the deflector among the at least three second fastening parts and a perpendicular line drawn from the other second fastening part among the at least three second fastening parts to the first line are measured. If it is 2 lines,
The positions of the at least three second fastening parts are determined so that an assembly reference line, which is the shorter of the first line and the second line, faces a direction in which an error in the diameter of a beam spot imaged on the object to be exposed is within the standard error. Device. 제1항에 있어서,
상기 조립 기준선은 상기 주주사 방향에 직교하는 제3선을 기준으로 하여 상기 광원부의 반대쪽 사분면을 향하는 광주사 장치.According to claim 1,
The optical scanning device of claim 1 , wherein the assembling reference line is directed toward a quadrant opposite to the light source unit based on a third line orthogonal to the main scanning direction. 제2항에 있어서,
상기 조립 기준선이 상기 제3선과 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 아래의 수식1을 만족하는 광주사 장치.
-90°≤θ1≤-15°---(수식1)
여기서, 음의 부호는 상기 제3선을 기준으로 하여 상기 광원부의 반대쪽을 나타낸다.According to claim 2,
When the angle formed by the assembly reference line and the third line is θ1, θ1 satisfies Equation 1 below.
-90°≤θ1≤-15°---(Formula 1)
Here, a negative sign represents the opposite side of the light source unit based on the third line. 제1항에 있어서,
상기 조립 기준선은 상기 주주사 방향에 직교하는 제3선을 기준으로 하여 상기 광원부 쪽의 사분면을 향하며,
상기 조립 기준선이 상기 제3선과 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 아래의 수식2를 만족하는 광주사 장치.
75°≤θ1≤90°---(수식2)According to claim 1,
The assembling reference line is directed toward a quadrant toward the light source unit based on a third line orthogonal to the main scanning direction,
When the angle formed by the assembly reference line and the third line is θ1, θ1 satisfies Equation 2 below.
75°≤θ1≤90°---(Formula 2) 제1항에 있어서,
상기 적어도 세 개의 제1체결부 중 적어도 하나의 높이를 조절하는 높이 조절부;를 포함하는 광주사 장치.According to claim 1,
and a height adjusting unit configured to adjust a height of at least one of the at least three first fastening units. 제5항에 있어서,
상기 높이 조절부는 상기 적어도 세 개의 제1체결부 중 상기 편향기의 회전축에 가까운 두 제1체결부의 높이를 조절하는 광주사 장치.According to claim 5,
The optical scanning device of claim 1 , wherein the height adjusting unit adjusts heights of two first fastening parts of the at least three first fastening parts close to the rotation axis of the deflector. 제5항에 있어서,
상기 제1체결부는 체결홀을 포함하며,
상기 제2체결부는 상기 체결홀에 대응되는 체결 보스를 포함하며,
상기 높이 조절부는,
상기 편향기에 상기 체결 보스로부터 이격되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재;
상기 체결홀을 통과하여 상기 체결보스에 체결되는 체결 부재;를 포함하는 광주사 장치.According to claim 5,
The first fastening part includes a fastening hole,
The second fastening part includes a fastening boss corresponding to the fastening hole,
The height adjuster,
an elastic member for applying an elastic force in a direction spaced apart from the fastening boss to the deflector;
and a fastening member passed through the fastening hole and fastened to the fastening boss. 광빔을 방출하는 광원부;
상기 광빔을 주주사 방향으로 편향 주사시키는 것으로서, 상기 프레임에 체결되는 다수의 체결홀을 갖는 편향기;
상기 다수의 체결홀에 대응되는 다수의 체결 보스를 갖는 프레임;를 포함하며,
상기 다수의 체결 보스 중 상기 편향기의 회전축에 가까운 두 체결 보스를 연결하는 제1선과 상기 다수의 체결 보스 중 다른 체결 보스로부터 상기 제1선에 내린 수선인 제2선 중 길이가 짧은 조립 기준선과 상기 주주사 방향에 직교하는 제3선이 이루는 각도를 θ1이라 할 때, θ1은 아래의 수식1 또는 수식2를 만족하는 광주사 장치.
-90°≤θ1≤-15°---(수식1)
75°≤θ1≤90°---(수식2)
여기서, 음의 부호는 상기 제3선을 기준으로 하여 상기 광원부의 반대쪽을 나타낸다.a light source unit that emits a light beam;
a deflector for deflecting and scanning the light beam in a main scanning direction and having a plurality of fastening holes fastened to the frame;
Including; a frame having a plurality of fastening bosses corresponding to the plurality of fastening holes,
Among the plurality of fastening bosses, a first line connecting two fastening bosses close to the rotational axis of the deflector and a short assembly reference line of a second line, which is a perpendicular line drawn from another fastening boss among the plurality of fastening bosses to the first line, When an angle formed by a third line orthogonal to the main scanning direction is θ1, θ1 satisfies Equation 1 or 2 below.
-90°≤θ1≤-15°---(Equation 1)
75°≤θ1≤90°---(Formula 2)
Here, a negative sign represents the opposite side of the light source unit based on the third line. 제8항에 있어서,
상기 다수의 체결홀 중 적어도 하나의 높이를 조절하는 높이 조절부;를 포함하는 광주사 장치.According to claim 8,
and a height adjuster configured to adjust the height of at least one of the plurality of fastening holes. 제9항에 있어서,
상기 높이 조절부는 상기 다수의 체결홀 중 상기 편향기의 회전축에 가까운 두 체결홀의 높이를 조절하는 광주사 장치.According to claim 9,
The height adjusting unit adjusts the heights of two fastening holes close to the rotation axis of the deflector among the plurality of fastening holes. 제9항에 있어서,
상기 높이 조절부는,
상기 편향기에 상기 체결 보스로부터 이격되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재;
상기 체결홀을 통과하여 상기 체결 보스에 체결되는 체결 부재;를 포함하는 광주사 장치.According to claim 9,
The height adjuster,
an elastic member for applying an elastic force in a direction spaced apart from the fastening boss to the deflector;
and a fastening member passed through the fastening hole and fastened to the fastening boss. 광빔을 방출하는 광원부;
상기 광빔을 주주사 방향으로 편향 주사시키며, 다수의 제1체결부를 구비하는 편향기;
상기 다수의 제1체결부에 대응되는 제2체결부가 마련된 프레임;
편향된 상기 광을 피노광체에 등속 주사하여 결상시키는 결상 광학계;
상기 편향기의 회전축의 기울어진 방향을 조정하는 틸트 방향 조정부;를 포함하며,
상기 편향기의 회전축의 기울어진 방향이 상기 주주사 방향에 직교하는 제3선에 대하여 이루는 각도를 θ2이라 할 때, θ2은 아래의 수식3 또는 수식4 만족하는 광주사 장치.
-90°≤θ2≤-15°---(수식3)
75°≤θ2≤90°---(수식4)
여기서, 음의 부호는 상기 제3선을 기준으로 하여 상기 광원부의 반대쪽을 나타낸다.a light source unit that emits a light beam;
a deflector for deflecting and scanning the light beam in a main scanning direction and having a plurality of first fastening portions;
a frame provided with second fastening parts corresponding to the plurality of first fastening parts;
an imaging optical system that scans the deflected light to an object to be exposed at constant speed to form an image;
Includes; a tilt direction adjusting unit for adjusting the tilted direction of the rotating shaft of the deflector,
When an angle formed by the tilted direction of the rotation axis of the deflector with respect to a third line orthogonal to the main scanning direction is θ2, θ2 satisfies Equation 3 or Equation 4 below.
-90°≤θ2≤-15°--- (Formula 3)
75°≤θ2≤90°--- (Equation 4)
Here, a negative sign represents the opposite side of the light source unit based on the third line. 제12항에 있어서,
상기 틸트 방향 조정부는 상기 다수의 제1체결부 중 적어도 하나의 상기 제2체결부에 대한 높이를 조절하는 광주사 장치.According to claim 12,
The light scanning device of claim 1 , wherein the tilt direction adjuster adjusts a height of at least one second fastening part among the plurality of first fastening parts. 제13항에 있어서,
상기 틸트 방향 조정부는 상기 다수의 제1체결부 중 상기 편향기의 상기 회전축에 가까운 두 제1체결부의 높이를 조절하는 광주사 장치.According to claim 13,
The light scanning device of claim 1 , wherein the tilt direction adjusting unit adjusts heights of two first fastening parts of the plurality of first fastening parts that are close to the rotation axis of the deflector. 제13항에 있어서,
상기 제1체결부는 체결홀을 포함하며,
상기 제2체결부는 상기 체결홀에 대응되는 체결 보스를 포함하며,
상기 틸트 방향 조정부는,
상기 편향기에 상기 체결 보스로부터 이격되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재;
상기 체결홀을 통과하여 상기 체결 보스에 체결되는 체결 부재;를 포함하는 광주사 장치.According to claim 13,
The first fastening part includes a fastening hole,
The second fastening part includes a fastening boss corresponding to the fastening hole,
The tilt direction adjusting unit,
an elastic member for applying an elastic force in a direction spaced apart from the fastening boss to the deflector;
and a fastening member passed through the fastening hole and fastened to the fastening boss.
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