JP4378787B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4378787B2 JP4378787B2 JP14005899A JP14005899A JP4378787B2 JP 4378787 B2 JP4378787 B2 JP 4378787B2 JP 14005899 A JP14005899 A JP 14005899A JP 14005899 A JP14005899 A JP 14005899A JP 4378787 B2 JP4378787 B2 JP 4378787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main scanning
- photodetector
- light source
- scanned
- source unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
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光走査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の情報ネットワーク化の発達及びデジタル化に伴い、レーザービームプリンタの高速化が強く望まれてきている。このレーザービームプリンタの高速化を図る手段の一つとして、走査用のポリゴンミラーの回転の高速化があげられる。ところが、現状では5万回転近くになると、遠心力によりポリゴン面に歪みが生じるため、これ以上の高速化には限度があるとされている。
【0003】
そこで、レーザービームプリンタの描画速度のさらなる高速化を図るため、複数のレーザービームで被走査面を走査することが従来より行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のレーザービームを用いる場合には、単一ビームを用いる場合と比較して、複数の光源を用いる点以外にもさまざまな点で制御が複雑になるとともに、コストがかかるという問題点がある。以下、この問題点について一例を挙げて説明する。
【0005】
一般的に、複数のビームスポットは、被走査面上で主走査方向及び主走査方向に垂直な方向に関して傾いた方向に並んでいる。傾けて配置することで、より微小なピッチの画像形成が可能となるからである。この場合、製造時もしくは走査開始前のレーザービームアレイの傾きの調整が重要であり、光源部の位置及び傾き調整のための手段を備える必要がある。単一ビームの場合は、傾き調整の必要がなく、位置調整も容易に行うことができる。
【0006】
本発明は、上記問題点を鑑みて、複数のビームスポットで被走査面を走査する方式の光走査装置において、構成要素の簡素化及びコスト削減を図ることを目的とする。特に、光源の位置及び傾きの調整のための手段と工数のコスト削減を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光源部から複数のビームを偏向器及び光学系を介して被走査面上に入射させ、該ビームの主走査方向及び主走査方向と直交する方向に関して傾いた方向に並んだ複数のビームスポットで被走査面上を走査する光走査装置において、前記被走査面の走査すべき領域以外で主走査方向と直交する方向に対して前記各々のビームスポットと同じ位置となるように複数の光検出素子が配置された光検出器を有し、該光検出器の検出結果に基づいて各々のビームスポットの主走査同期信号を生成する主走査同期信号生成手段と、前記主走査同期信号生成手段の光検出器の検出結果に基づいて光源部の位置及び傾きの調整を行う手段とを備えた構成とする。
【0008】
上記構成において、主走査同期信号生成手段は被走査面上の走査すべき領域あるいはラインの走査を開始するタイミングを知るための目的で設けられたものであり、該タイミングを知らせる信号が主走査同期信号(以下、SOS(start of scanning)信号と称す)である。SOS信号により、ビームスポットに与えるべき記録のための変調信号の同期等を取る。SOS信号を生成するためには、ビームスポット位置を知る必要がある。上記構成においては、これをビームスポットが所定位置を通過する時刻を検出することにより得ている。所定位置には、各ビームスポットに対応する複数の光検出素子が配置されており、各光検出素子の出力を観察することにより、各ビームスポットの通過時刻がわかる。SOS信号生成用の前記複数の光検出素子からなる光検出器をSOS用光検出器ということにする。SOS用光検出器は、各ビームスポット位置を知らせるためのものであるが、この検出結果から、各ビームスポットが適切位置を通過しているか否かを判定することも可能である。すなわち、検出されるべき出力が検出されない場合は、適切位置を通過していないことになる。このことを利用して、上記構成においては、光源部の位置及び傾きの調整を行っている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明を詳述する。図1は、本発明の光走査装置を適用した一実施形態としてのレーザープリンタの概略構成を示す平面図である。図中、3は3本のレーザービームを同時に発生する光源部、5はコリメータレンズ、6は前記光源部3からのレーザービームを同時に偏向するポリゴンミラー、7は走査用結像レンズ、8は感光体ドラム、2はSOS用光検出器である。図2は、光源部3の詳細な構成を示す平面図である。3個の半導体レーザー31a、32a、33aからなる発光部3aは、円形の固定板3bに固定されており、固定板3bを動かして光源部3の位置及び傾き調整を行う。尚、発光部3aは、図面上右端の半導体レーザー31aが固定板3bの中心に位置するように固定されている。
【0010】
図1に戻って、光源部3で発光された3本のレーザービームは、コリメータレンズ5を介してポリゴンミラー6に入射され、ポリゴンミラー6の回転により時間変化する方向に偏向され、走査用結像レンズ7を介して感光体ドラム8の表面及びSOS用光検出器2の受光面を含む被走査面上に集光される。
【0011】
図3は、光検出器2の受光面2aを含むレーザービームスポットによる被走査面の平面図である。図より左側が感光体ドラム8の被走査面となるが、ここでは省略する。本装置においては、3つのビームスポット31、32、33により、被走査面を主走査方向Aに走査する。ビームスポット31、32、33の主走査方向Aへの移動はポリゴンミラー6の回転による。各ビームスポット31、32、33は、被走査面上で直線j1上に等間隔で配置されている。
【0012】
SOS用光検出器2は、光を検出する3個の光検出素子21、22、23を有し、各光検出素子21、22、23の位置は、主走査方向Aで等しく、副走査方向Bで各ビームスポット31、32、33が通過すべき位置となっている。すなわち、走査間隔をdとすると、3個の光検出素子21、22、23の副走査方向Bの間隔もdとなる。光源部3が適切な位置及び傾きに調整されている場合、ビームスポット31、32、33の副走査方向Bの間隔もdとなる。このときの直線j1の主走査方向Aに対する傾きをθとする。
【0013】
各光検出素子21、22、23においては、入射されるレーザービーム31、32、33が検知される。各光検出素子21、22、23は1本のレーザービームを検知できるものであればよいので、動作速度の速い小さな検出素子を用いる。各光検出素子21、22、23の検知結果に基づいて、不図示の手段により各レーザービーム31、32、33のSOS信号が生成される。
【0014】
また、本実施形態では、光源部3の位置及び傾き調整すなわちマルチビーム列j1の傾きの調整のために、SOS用光検出器2で検出されるデータを用いることとする。調整方法の一実施例について説明する。
【0015】
図4に、本実施例における、光源部3の位置及び傾き調整のフローチャートを示す。まず、ステップ#1で固定板3bの中心位置を固定する。具体的には、固定板3bを光軸に垂直な2方向(X方向、Y方向)に移動させて、半導体レーザー31aから発光されるレーザービーム31を対応する光検出素子21に入射させる。そして、光検出素子21の出力が最大となる位置で固定板3bの中心位置を固定する。次に、ステップ#2で固定板3bの傾きを調整する。具体的には、固定板3bを回転させ、半導体レーザー33aから発光されるレーザービーム33を対応する光検出素子23に入射させ、光検出素子23の出力が最大となる位置で固定板3bの傾きを固定する。両端のビーム31、33を用いて、上記のような調整を行えば、光源部3は自動的に最適位置に最適な傾きで固定されることになる。すなわち、マルチビーム列j1が主走査方向Aに対してθ傾いた状態であり、各ビームの副走査方向Bのピッチはdとなる状態で固定される。
【0016】
本実施形態のように、SOS用光検出器2を光源部3の位置及び傾き調整にも兼用することにより、部品点数を少なくできる。また、上記のように簡便な方法で光源部3の位置及び傾き調整が可能となる。
【0017】
尚、光源部3の構成は上記構成に限られることはなく、例えば光ファイバーあるいは光導波路を用いて任意の形状の2次光源を形成するマルチ光源ユニットであってもよい。
【0018】
【発明の効果】
上記のように、本発明の光走査装置によると、光源部の位置及び傾き調整用に、SOS用光検出器を兼用するので、光源部の調整用として別個に検出器を設ける場合より、部品点数が少なくコストを削減できる。また、SOS用光検出器は、複数のビームをそれぞれ別々の光検出素子で検出するように構成されているので、各光検出素子は応答速度の速い小さな構成とすることが可能である。よって、ビームの高速制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光走査装置を適用した一実施形態としてのレーザープリンタの概略構成を示す平面図。
【図2】図1のレーザープリンタの光源部の構成を示す平面図。
【図3】図1のレーザープリンタの被走査面の平面図。
【図4】図1のレーザープリンタの光源部の位置及び傾き調整のフローチャートを示す図。
【符号の説明】
2 SOS用光検出器
2a SOS用光検出器受光面
21、22、23 光検出素子
3 光源部
3a 発光部
3b 固定板
31a、32a、33a 半導体レーザー
6 ポリゴンミラー
7 走査用結像レンズ
8 感光体ドラム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning apparatus that simultaneously scans a surface to be scanned with a plurality of beam spots.
[0002]
[Prior art]
With the development and digitization of information networks in recent years, it has been strongly desired to increase the speed of laser beam printers. One means for increasing the speed of this laser beam printer is to increase the rotation speed of a polygon mirror for scanning. However, at present, when the rotation is close to 50,000 revolutions, the polygonal surface is distorted by the centrifugal force, so that it is considered that there is a limit to further speeding up.
[0003]
Therefore, in order to further increase the drawing speed of the laser beam printer, the surface to be scanned is scanned with a plurality of laser beams.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using a plurality of laser beams, there are problems in that the control is complicated and costly in various respects in addition to the use of a plurality of light sources as compared with the case of using a single beam. is there. Hereinafter, this problem will be described with an example.
[0005]
In general, a plurality of beam spots are arranged in a direction inclined with respect to the main scanning direction and the direction perpendicular to the main scanning direction on the surface to be scanned. This is because it is possible to form an image with a finer pitch by arranging the members at an inclination. In this case, it is important to adjust the tilt of the laser beam array at the time of manufacture or before the start of scanning, and it is necessary to provide means for adjusting the position and tilt of the light source unit. In the case of a single beam, it is not necessary to adjust the tilt, and the position can be adjusted easily.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to simplify components and reduce costs in an optical scanning apparatus that scans a surface to be scanned with a plurality of beam spots. In particular, the object is to reduce the cost and the means for adjusting the position and inclination of the light source.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of beams from a light source unit are incident on a surface to be scanned via a deflector and an optical system, and the main scanning direction of the beams and the direction orthogonal to the main scanning direction are related. In an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a plurality of beam spots arranged in an inclined direction, each of the beam spots with respect to a direction orthogonal to the main scanning direction except for a region to be scanned on the surface to be scanned A main scanning synchronization signal generating means having a photodetector in which a plurality of photodetectors are arranged so as to be at the same position, and generating a main scanning synchronization signal of each beam spot based on the detection result of the photodetector And means for adjusting the position and inclination of the light source section based on the detection result of the photodetector of the main scanning synchronization signal generating means.
[0008]
In the above configuration, the main scanning synchronization signal generating means is provided for the purpose of knowing the timing for starting scanning of the region or line to be scanned on the surface to be scanned, and a signal for informing the timing is the main scanning synchronization signal. Signal (hereinafter referred to as SOS (start of scanning) signal). The SOS signal synchronizes the modulation signal for recording to be given to the beam spot. In order to generate the SOS signal, it is necessary to know the beam spot position. In the above configuration, this is obtained by detecting the time when the beam spot passes through a predetermined position. A plurality of light detection elements corresponding to each beam spot are arranged at a predetermined position, and the passage time of each beam spot can be known by observing the output of each light detection element. The photodetector composed of the plurality of photodetectors for generating an SOS signal is referred to as an SOS photodetector. The SOS photodetector is for informing each beam spot position. From this detection result, it is also possible to determine whether each beam spot passes through an appropriate position. That is, when the output to be detected is not detected, it does not pass through the appropriate position. By utilizing this, the position and inclination of the light source unit are adjusted in the above configuration.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a laser printer as an embodiment to which an optical scanning device of the present invention is applied. In the figure, 3 is a light source unit that simultaneously generates three laser beams, 5 is a collimator lens, 6 is a polygon mirror that simultaneously deflects the laser beam from the light source unit 3, 7 is an imaging lens for scanning, and 8 is photosensitive. The
[0010]
Returning to FIG. 1, the three laser beams emitted from the light source unit 3 are incident on the
[0011]
FIG. 3 is a plan view of a surface to be scanned by a laser beam spot including the
[0012]
The
[0013]
In each of the
[0014]
In the present embodiment, data detected by the
[0015]
FIG. 4 shows a flowchart for adjusting the position and tilt of the light source unit 3 in this embodiment. First, in
[0016]
By using the
[0017]
The configuration of the light source unit 3 is not limited to the above configuration, and may be a multi-light source unit that forms a secondary light source having an arbitrary shape using, for example, an optical fiber or an optical waveguide.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical scanning device of the present invention, since the SOS photodetector is also used for adjusting the position and tilt of the light source unit, the component is used rather than the case where a separate detector is provided for adjusting the light source unit. There are few points and cost can be reduced. In addition, since the photodetector for SOS is configured to detect a plurality of beams by separate photodetector elements, each photodetector element can be configured to have a small response speed. Thus, high-speed beam control is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a laser printer as an embodiment to which an optical scanning device of the present invention is applied.
2 is a plan view showing a configuration of a light source unit of the laser printer in FIG. 1. FIG.
3 is a plan view of a surface to be scanned of the laser printer in FIG. 1. FIG.
4 is a flowchart illustrating a position and tilt adjustment of a light source unit of the laser printer in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2
Claims (1)
前記被走査面の走査すべき領域以外で主走査方向と直交する方向に対して前記各々のビームスポットと同じ位置となるように複数の光検出素子が配置された光検出器を有し、該光検出器の検出結果に基づいて各々のビームスポットの主走査同期信号を生成する主走査同期信号生成手段と、
前記主走査同期信号生成手段の光検出器の検出結果に基づいて光源部の位置及び傾きの調整を行う手段とを備えたことを特徴とする光走査装置。A plurality of beams from a light source unit are incident on a surface to be scanned through a deflector and an optical system, and the beams are covered by a plurality of beam spots arranged in a direction inclined with respect to the main scanning direction and the direction orthogonal to the main scanning direction. In an optical scanning device that scans a scanning surface,
A photodetector having a plurality of photodetectors arranged so as to be at the same position as each of the beam spots with respect to a direction orthogonal to a main scanning direction other than a region to be scanned on the surface to be scanned; Main scanning synchronization signal generating means for generating a main scanning synchronization signal of each beam spot based on the detection result of the photodetector;
An optical scanning apparatus comprising: means for adjusting a position and an inclination of the light source unit based on a detection result of a photodetector of the main scanning synchronization signal generating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14005899A JP4378787B2 (en) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14005899A JP4378787B2 (en) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Optical scanning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330047A JP2000330047A (en) | 2000-11-30 |
| JP4378787B2 true JP4378787B2 (en) | 2009-12-09 |
Family
ID=15260019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14005899A Expired - Fee Related JP4378787B2 (en) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | Optical scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4378787B2 (en) |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP14005899A patent/JP4378787B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000330047A (en) | 2000-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0876039A (en) | Multi-beam laser recorder | |
| JP2001004948A (en) | Multi-beam light source scanning device | |
| JPH0150886B2 (en) | ||
| JP2676518B2 (en) | Scanning optical device | |
| US7057634B2 (en) | Multi-beam scanning device and image forming apparatus using the scanning device | |
| JPH06164070A (en) | Light source device for optical scanning | |
| JP4378787B2 (en) | Optical scanning device | |
| JPH02188713A (en) | Image forming device | |
| JP3367313B2 (en) | Optical scanning device | |
| US7425975B2 (en) | Multi-beam image forming apparatus | |
| JP3672420B2 (en) | Wide-area optical scanning device | |
| JP3308342B2 (en) | Semiconductor laser array light source device | |
| JPH10177145A (en) | Multi-beam optical scanning device | |
| JPH0357453B2 (en) | ||
| JPH01128033A (en) | Image forming device | |
| JP5070559B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus | |
| JP2002250882A (en) | Multibeam scanner | |
| JP3480172B2 (en) | Defocus correction device and light beam recording device | |
| JP2000330048A (en) | Optical scanner | |
| JPH06160746A (en) | Laser scanner | |
| JP3526375B2 (en) | Light spot interval detecting method / scanning line pitch setting method / light spot interval detecting device / scanning line pitch setting device and multi-beam scanning device | |
| JPS62164015A (en) | Scanning device using multiple beams | |
| JP3441310B2 (en) | Multi-beam scanner | |
| JP3492902B2 (en) | Scanning optical device | |
| JPH09159949A (en) | Multi-beam optical recorder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050613 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060424 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090811 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090825 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090907 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |