JPH0357452B2 - - Google Patents
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- JPH0357452B2 JPH0357452B2 JP57136520A JP13652082A JPH0357452B2 JP H0357452 B2 JPH0357452 B2 JP H0357452B2 JP 57136520 A JP57136520 A JP 57136520A JP 13652082 A JP13652082 A JP 13652082A JP H0357452 B2 JPH0357452 B2 JP H0357452B2
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- Japan
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- light receiving
- scanning direction
- beams
- turned
- receiving section
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、変調可能な複数のビームをポリゴン
ミラー等の走査装置を用いて偏向させて被走査面
上を同時に走査するマルチビーム走査装置に関す
るものであり、さらに詳しくは、被走査面上で印
字開始位置を決めるための信号(以下、SOS信号
という。)を検知するビーム位置検知方法に係わ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-beam scanning device that simultaneously scans a surface to be scanned by deflecting a plurality of modulated beams using a scanning device such as a polygon mirror. , relates to a beam position detection method that detects a signal (hereinafter referred to as an SOS signal) for determining the printing start position on a scanned surface.
上記マルチビーム走査装置はシングルビーム走
査装置に比べポリゴンミラーの回転数を低減する
ことができるので耐久性や振動の面から利点が大
きい。しかし、SOS信号の検知については各ビー
ム相互の関係が加わるので非常に難しくなる。 The above-mentioned multi-beam scanning device can reduce the number of rotations of the polygon mirror compared to a single-beam scanning device, so it has great advantages in terms of durability and vibration. However, detecting an SOS signal becomes extremely difficult due to the relationship between each beam.
一つの方法として、ビーム発生装置の相互位置
を正確に決めておいて各ビームのうちの1つのビ
ーム位置のみを検出し、他のビームの位置は検知
されたビームの位置を補正してSOS信号とするや
り方が考えられる。 One method is to precisely determine the mutual position of the beam generators, detect only one beam position of each beam, and correct the position of the other beams to generate an SOS signal. There is a way to do this.
例えば、第1図に示すように100μm間隔で発
光部をもつ半導体レーザー1を主走査方向に対し
てθ傾けて設置し、第2図に示す焦点距離5mmの
コリメータレンズ2、ポリゴンミラー3及び焦点
距離500mmのfθレンズ4とで被走査面上に投影す
る場合を考えると、100μmのビーム間隔に対し
被走査面上で±30μmの誤差を許容するとして
も、ビームは100倍に拡大されるので半導体レー
ザー1を傾ける角度θを
sin-1(1/100±3/1000)
の精度としなければならない。また、半導体レー
ザー1の各発光部を段階状にずらす場合は±0.3μ
mの精度でずらさねばならない。このような高精
度での半導体レーザーの配置或いは、製作は非常
に難しいものである。 For example, as shown in FIG. 1, a semiconductor laser 1 having light emitting parts at intervals of 100 μm is installed at an angle of θ with respect to the main scanning direction, and a collimator lens 2 with a focal length of 5 mm, a polygon mirror 3 and a focal point as shown in FIG. Considering the case of projecting onto the scanned surface with fθ lens 4 at a distance of 500 mm, even if an error of ±30 μm is allowed on the scanned surface for a beam interval of 100 μm, the beam will be expanded 100 times. The angle θ at which the semiconductor laser 1 is tilted must have an accuracy of sin -1 (1/100±3/1000). In addition, when shifting each light emitting part of the semiconductor laser 1 in steps, ±0.3μ
It must be shifted with an accuracy of m. It is extremely difficult to arrange or manufacture semiconductor lasers with such high precision.
上記方法の変形として、第3図に示すように被
走査面上でのビームの相互位置を各ビーム毎に設
けたミラー5,5,5で調整することが考えられ
る。即ち、各ミラー5,5,5を主走査方向と平
行な軸のまわりに回動してビーム間隔を調整する
とともに副走査方向と平行な軸のまわりに回動し
て各ビームの主走査方向の位置を調整するのであ
る。 As a modification of the above method, it is conceivable to adjust the mutual positions of the beams on the scanned surface using mirrors 5, 5, 5 provided for each beam, as shown in FIG. That is, each mirror 5, 5, 5 is rotated around an axis parallel to the main scanning direction to adjust the beam interval, and also rotated around an axis parallel to the sub-scanning direction to adjust the main scanning direction of each beam. Adjust the position of the
しかし、この方法もミラー5,5,5の調整と
いう新たな調整要素が加わるうえにその調整が非
常に微妙なものであり、実際には難しい方法であ
る。 However, this method also adds a new adjustment element of adjusting the mirrors 5, 5, 5, and the adjustment is very delicate, making it a difficult method in practice.
そこで各ビーム毎に別々にビーム位置を検知す
ることが考えられるが、通常のレーザービームプ
リンタでは走査線の間にすきまができないように
するために被走査面上ではビームがオーバーラツ
プするように設定されている(第4図)。例えば
ビーム間隔を100μmとした場合、中心強度の
1/e2で定義したビーム径を被走査面上で200μm
程度になるように設定する訳である。しかしこの
ようなオーバーラツプは、各ビーム毎に設けられ
た検知装置が他のビームをも検知してしまい誤動
作の原因となる。 Therefore, it is possible to detect the beam position separately for each beam, but in normal laser beam printers, the beams are set to overlap on the scanned surface in order to prevent gaps between scanning lines. (Figure 4). For example, if the beam spacing is 100 μm, the beam diameter defined as 1/e 2 of the center intensity is 200 μm on the scanned surface.
The settings are set so that the However, such overlap causes the detection device provided for each beam to detect other beams as well, causing malfunctions.
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので
あり、マルチビーム走査装置のビーム位置検知を
ビームがオーバーラツプしているにもかかわらず
各ビーム毎に精度よく検知できるビーム位置検知
方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and provides a beam position detection method that can accurately detect the beam position of each beam in a multi-beam scanning device even though the beams overlap. The purpose is to
上述の目的は、各ビームの位置を検知するため
の複数の受光部を各ビームの走査線上で主走査方
向にずらして配置し、ビームの点灯・対応する受
光部によるビームの検知・ビームの点灯を走査開
始側から検知されるビームの順におこなうことに
よつて達成される。即ち、ビームの点灯は受光部
にビームがさしかかる前におこなわれ、このビー
ムが検知されるとこのビームを消灯するとともに
次のビームを所定のタイミングで点灯し、以下順
次各ビームに対して点灯・検知・消灯をおこなう
のである。 The purpose of the above is to arrange multiple light receiving sections to detect the position of each beam by shifting them in the main scanning direction on the scanning line of each beam, and to turn on the beam, detect the beam by the corresponding light receiving section, and turn on the beam. This is achieved by performing the steps in the order of the detected beams starting from the scanning start side. That is, the beam is turned on before it hits the light receiving part, and when this beam is detected, it is turned off and the next beam is turned on at a predetermined timing, and then each beam is turned on and off in turn. It detects and turns off the light.
このように制御することによつて各ビームの位
置を正確に検出することができる。 By controlling in this way, the position of each beam can be detected accurately.
以下、図面を参照して本発明の各実施例を説明
する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第5図の実施例は複数のオーバーラツプするビ
ームB1,B2,B3,B4,B5に対し複数の受光素子
E1,E2,E3,E4,E5を各ビームの走査線上で互
いに主走査方向にずらして配置したものである。
このような受光素子からなる検知装置Mは便宜上
第3図に示すように被走査面である感光ドラム6
の側方に配置される。 The embodiment of FIG .
E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , and E 5 are arranged on the scanning line of each beam so as to be shifted from each other in the main scanning direction.
As shown in FIG.
placed on the side of the
各受光部の主走査方向の間隔は受光部の主走査
方向の大きさ、ビームの大きさ、走査方向の位置
誤差等からビームを点灯したとき前のビームに対
する受光部に影響しないことが必要である。ま
た、受光部の大きさは、副走査方向には入射光量
をできるだけ多くとるためビームの大きさを充分
カバーする大きさであることが望しく、主走査方
向には第6図に示すようにビームがガウスビーム
でありスレツシヨールドThをピークの中間にと
るのがもつとも誤差の影響を受けにくいためビー
ムの大きさの半分以上は必要である。 The spacing between each light receiving section in the main scanning direction must be such that when the beam is turned on, it will not affect the light receiving section for the previous beam due to the size of the light receiving section in the main scanning direction, the size of the beam, the position error in the scanning direction, etc. be. In addition, it is desirable that the size of the light receiving section is large enough to cover the beam size in order to obtain as much incident light as possible in the sub-scanning direction, and in the main scanning direction as shown in Figure 6. Although the beam is a Gaussian beam and the threshold Th is set in the middle of the peak, it is less susceptible to errors, so it is necessary to have at least half the beam size.
第5図の実施例において各ビームの消灯は第7
図に示すようにおこなわれる。即ち、最初のビー
ムB1がまず点灯され、このビームB1が受光素子
E1に検知されるとビームB1は消灯され、次にビ
ームB2が所定のタイミングで点灯され、このビ
ームB2が受光素子E2に検知されるとビームB2は
消灯され、以下これを順次ビームB5まで続ける。 In the embodiment shown in FIG. 5, each beam is turned off at the seventh
This is done as shown in the figure. That is, the first beam B 1 is lit first, and this beam B 1 is the light receiving element.
When detected by E 1 , beam B 1 is turned off, then beam B 2 is turned on at a predetermined timing, and when this beam B 2 is detected by light receiving element E 2 , beam B 2 is turned off. Continue sequentially until beam B 5 .
これによつて各受光素子E1〜E5からは検知信
号S1,S2,S3,S4,S5が各ビーム位置に対応して
出力される。そして、ビームB1は検知信号S1か
ら時間T1後、ビームB2は検知信号S2から時間T2
後というように各ビーム毎に一定時間遅延して印
字開始位置をそろえ印字をおこなう。 As a result, detection signals S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , and S 5 are outputted from each of the light receiving elements E 1 to E 5 corresponding to each beam position. Then, beam B 1 is transmitted after a time T 1 from the detection signal S 1 , and beam B 2 is transmitted after a time T 2 from the detection signal S 2.
After a certain time delay for each beam, the printing start position is aligned and printing is performed.
第8図の実施例は1つの受光素子Eoを用い、
この受光素子Eoを主走査方向にずらされた開口
A1,A2,A3,A4,A5,A6を開けたスクリーン
SPで覆つたものである。この場合も制御は第7
図に示したようにおこなう。但し、検知信号S1〜
S6は1つの受光素子Eoから出力される。尚、本
発明においてビームB1〜B6は第8図に示すよう
に主走査方向に若干ずれていてもよい。 The embodiment shown in FIG. 8 uses one light receiving element Eo,
The aperture of this light receiving element Eo is shifted in the main scanning direction.
Screen with A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , A 6 opened
It is covered with SP. In this case as well, the control is
Proceed as shown. However, the detection signal S 1 ~
S6 is output from one light receiving element Eo. In the present invention, the beams B 1 to B 6 may be slightly shifted in the main scanning direction as shown in FIG.
第5図のビームのオーバーラツプ状態を見ると
判るように、隣り同士のビームはオーバーラツプ
しているが離れたビーム同士はオーバーラツプし
ていない。 As can be seen from the overlapping state of the beams in FIG. 5, adjacent beams overlap, but distant beams do not overlap.
そこでビームをグループに分け受光素子を複数段
に並べることが考えられる。Therefore, it is possible to divide the beam into groups and arrange the light receiving elements in multiple stages.
第9図は上記の考察に基づいた実施例で、ビー
ムB1,B2,B3に対する受光素子E1,E2,E3とビ
ームB4,B5,B6に対する受光素子E4,E5,E6と
に分け、夫々を副走査方向に2段に並べたもので
ある。 FIG. 9 shows an embodiment based on the above consideration, in which light receiving elements E 1 , E 2 , E 3 for beams B 1 , B 2 , B 3 and light receiving elements E 4 , E 4 for beams B 4 , B 5 , B 6 , It is divided into E 5 and E 6 and arranged in two stages in the sub-scanning direction.
第10図はこれをさらに進展させ、ビームB1,
B2,B3に対して1つの受光素子EAをビームB4,
B5,B6に対して別の1つの受光素子EBを主走査
方向に対して傾けて設け、これら受光素子EA,
EBを各ビームに対する開口A1〜A6を有するスク
リーンSPで覆つたものである。この際、スクリ
ーンSPは各受光素子毎に設けてもよい。 Figure 10 further develops this, beams B 1 ,
One light receiving element E A is used for beams B 4 , B 2 and B 3 .
Another light receiving element E B is provided with respect to B 5 and B 6 at an angle with respect to the main scanning direction, and these light receiving elements E A ,
E B is covered with a screen SP having apertures A 1 to A 6 for each beam. At this time, the screen SP may be provided for each light receiving element.
第11図の実施例は1つの受光素子Eoを用い、
これを覆うスクリーンSPに2段に並んだ開口A1,
A2,A3,A4及びA5,A6,A7,A8を設けたもの
である。この場合各段の開口は互いに副走査方向
から見て重ならないように配置し、また、受光素
子としては応答性のよいものを用いる。 The embodiment shown in FIG. 11 uses one light receiving element Eo,
Openings A 1 lined up in two stages on the screen SP that covers this,
A 2 , A 3 , A 4 and A 5 , A 6 , A 7 , A 8 are provided. In this case, the apertures in each stage are arranged so as not to overlap each other when viewed from the sub-scanning direction, and a light receiving element with good responsiveness is used.
上述の通り本発明は、少なくとも第1、第2の
変調可能なビームで被走査面を同時に、かつ、各
ビームの照射が副走査方向においてほぼ一線上に
並ぶとともに隣接するビームの照射が互いにオー
バーラツプした状態で走査するマルチビーム走査
装置において、各ビームを受光して各ビームの位
置を検知するために各ビームの走査線上に設けら
れる各受光部を、第1のビームに対応する第1の
受光部が第2のビームに対応する第2の受光部に
対して主走査方向において先行するようにずらし
て配置し、第1のビームを第1の受光部に到達す
る前に点灯させ、その第1のビームが第1の受光
部によつて検出された後に隣り合う第2のビーム
を点灯させ、第1のビームを第1のビームが第2
の受光部に到達する前に消灯させるようにしたも
のであるから、ビームの照射が被走査面上でオー
バーラツプするにもかかわらず各ビームの位置を
正確に検知することができるものである。 As described above, the present invention is capable of simultaneously scanning a surface to be scanned with at least the first and second modulated beams, in which the irradiation of each beam is substantially aligned in the sub-scanning direction, and the irradiation of adjacent beams overlaps with each other. In a multi-beam scanning device that scans in a state where each beam is The first beam is arranged so as to lead in the main scanning direction with respect to the second light receiving part corresponding to the second beam, and the first beam is turned on before reaching the first light receiving part. After one beam is detected by the first light receiving section, the adjacent second beam is turned on, and the first beam is detected by the second beam.
Since the light is turned off before reaching the light-receiving section of the beam, the position of each beam can be accurately detected even though the beam irradiation overlaps on the surface to be scanned.
また、共通の受光素子を各ビームの走査線上主
走査方向にずらして開口を設けたスクリーンで覆
うようにすれば受光素子の数を減らすことができ
る。 Furthermore, the number of light receiving elements can be reduced by covering the common light receiving elements with a screen having openings that are shifted in the main scanning direction on the scanning line of each beam.
さらにまた、各ビームをグループに分け夫々の
グループに対する受光部を副走査方向に複数段に
並べれば多くのビームを用いる場合でも検知装置
をコンパクトに構成することができる。 Furthermore, by dividing each beam into groups and arranging the light receiving sections for each group in multiple stages in the sub-scanning direction, the detection device can be configured compactly even when many beams are used.
第1図は複数の発光部をもつ半導体レーザーを
示す図、第2,3図はマルチビーム走査装置のビ
ーム位置検知の一例として本発明者により提案検
討された方法を説明する図、第4図は複数のビー
ムの発光部と被走査面上における相互の関係を説
明する図、第5,8,9,10,11図は本発明
各実施例のビームと受光部との関係を説明する
図、第6図はビームと受光素子出力の関係を説明
する図、第7図は本発明のビーム位置検知方法の
制御を説明する図である。
1……半導体レーザー、B……ビーム、2……
コリメーターレンズ、E……受光素子、3……ポ
リゴンミラー、A……開口、4……fθレンズ、M
……検知装置、5……ミラー、S……検知信号、
6……感光ドラム、SP……スクリーン。
Figure 1 is a diagram showing a semiconductor laser having multiple light emitting parts, Figures 2 and 3 are diagrams explaining a method proposed and considered by the present inventor as an example of beam position detection in a multi-beam scanning device, and Figure 4. 1 is a diagram illustrating the relationship between a plurality of beams on a light emitting part and a surface to be scanned; FIGS. , FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the beam and the output of the light receiving element, and FIG. 7 is a diagram for explaining the control of the beam position detection method of the present invention. 1... Semiconductor laser, B... Beam, 2...
Collimator lens, E... Light receiving element, 3... Polygon mirror, A... Aperture, 4... fθ lens, M
...Detection device, 5...Mirror, S...Detection signal,
6...Photosensitive drum, SP...screen.
Claims (1)
被走査面を同時に、かつ、各ビームの照射が副走
査方向においてほぼ一線上に並ぶとともに隣接す
るビームの照射が互いにオーバーラツプした状態
で走査するマルチビーム走査装置において、 各ビームを受光して各ビームの位置を検知する
ために各ビームの走査線上に設けられる各受光部
を、第1のビームに対応する第1の受光部が第2
のビームに対応する第2の受光部に対して主走査
方向において先行するようにずらして配置し、 第1のビームを第1の受光部に到達する前に点
灯させ、その第1のビームが第1の受光部によつ
て検出された後に隣り合う第2のビームを点灯さ
せ、第1のビームを第1のビームが第2の受光部
に到達する前に消灯させるようにしたビーム位置
検知方法。[Scope of Claims] 1. At least the first and second modulated beams simultaneously scan the surface to be scanned, and the irradiation of each beam is substantially aligned in the sub-scanning direction, and the irradiation of adjacent beams overlaps each other. In a multi-beam scanning device that scans in a state where each beam is part is second
The second light receiving section corresponding to the beam is shifted in advance in the main scanning direction, and the first beam is turned on before reaching the first light receiving section, so that the first beam is Beam position detection in which the adjacent second beam is turned on after being detected by the first light receiving section, and the first beam is turned off before the first beam reaches the second light receiving section. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13652082A JPS5926005A (en) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | Detection of beam position in multibeam scanner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13652082A JPS5926005A (en) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | Detection of beam position in multibeam scanner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5926005A JPS5926005A (en) | 1984-02-10 |
| JPH0357452B2 true JPH0357452B2 (en) | 1991-09-02 |
Family
ID=15177093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13652082A Granted JPS5926005A (en) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | Detection of beam position in multibeam scanner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926005A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230761A (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-16 | Nec Corp | Printing position adjusting circuit |
| JP3535686B2 (en) * | 1997-03-03 | 2004-06-07 | 株式会社リコー | Multi-beam laser scanner |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102609A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-25 | Canon Inc | Method and device for scanning using plural number of beams |
-
1982
- 1982-08-04 JP JP13652082A patent/JPS5926005A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5926005A (en) | 1984-02-10 |
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