JPH0610916U - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置のコンパクト化や低コスト化を図ること
ができ、且つ、描画用走査光の位置を確実に検出するこ
とができる光走査装置を提供する。 【構成】 スケール２３のスリット２５を通過したモニ
タ用走査光Ｌ１３を、第５反射ミラー２７及び第４反射
ミラー２１で反射してコンデンサレンズ１９に入射さ
せ、このコンデンサレンズ１９の通過により集束された
モニタ用走査光Ｌ１３を、第３反射ミラー１７及び第６
反射ミラー２９で反射して集光レンズ３１に向けて反射
させ、この集光ミラー３３によりモニタ用走査光Ｌ１３
を光検出器３３の受光面３５に集光する構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザフォトプロッタ等に用いられる光走査装置に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、例えばレーザフォトプロッタ等に使用される光走査装置では、描画 のための光（以下、描画光と称する）を光偏向器で主走査方向へ走査偏向し、偏 向された描画光（以下、描画用走査光と称する）をｆθレンズを通過させた後に 感光体等の走査対象に照射して、該走査対象への印刷情報の描画を行っている。 また、光偏向器と走査対象との間にコンデンサレンズを配設して、描画用走査 光が走査対象に垂直に照射されるようにしている。

【０００３】 さて、上述した光走査装置では、外部から入力される印刷情報に基づいて描画 光を変調するタイミングを得るために、ｆθレンズを通過させたモニタ用走査光 を用いて描画用走査光の走査位置を検出し、これに基づいて描画光の変調を行っ ている。 具体的には、例えば、ｆθレンズ及びコンデンサレンズを通過させたモニタ用 走査光の光路上で走査対象と等価な位置にスケールを配設し、このスケールに等 間隔で複数設けられたスリットをモニタ用走査光が通過する毎に得られるパルス 信号のパルス数をカウントして描画用走査光の走査位置を検出し、検出された描 画用走査光の走査位置に応じたタイミングで描画光の変調を行っている。

【０００４】 そして、従来のその種の光走査装置では、例えば、スケールの背後にコンデン サレンズと集光レンズとを配設し、スリットを通過したモニタ用走査光をコンデ ンサレンズ及び集光レンズにより光検出器の受光面に集光し、光検出器の出力か らパルス信号を得ていた。 また、その他の従来装置では、スリットを通過したモニタ用走査光を、スケー ルの背後に該スケールと並行に配設した蛍光性光ファイバの周面に入射させ、該 蛍光性光ファイバの両端部に導光して該両端部に配設した光検出器で受光させて いた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、スリットを通過したモニタ用走査光をコンデンサレンズ及び集 光レンズにより光検出器の受光面に集光する従来方式では、スケールの長さに合 わせたコンデンサレンズを用いなければならないので、コンデンサレンズが長く なってコスト高となる不具合があった。 また、描画用走査光を走査対象に垂直に照射させるためのコンデンサレンズと 共に２本のコンデンサレンズを用いなければならないので、装置が大きくなると 共に２本分のコンデンサレンズの組み付け調整を行う必要があるという不具合が あった。

【０００６】 一方、スリットを通過したモニタ用走査光を蛍光性光ファイバの周面に入射さ せる従来方式では、モニタ用走査光の入射位置が蛍光性光ファイバの長手方向の 中央部分である場合と両端に近い部分である場合とでは、入射位置から蛍光性光 ファイバの両端部まで導光される際の光の減衰量に差があり、光検出器の受光量 がばらついて、描画用走査光の走査位置を正確に検出することができなくなる場 合があるという不具合があった。

【０００７】 本考案は上述の問題に鑑みてなされたもので、装置のコンパクト化や低コスト 化を図ることができ、且つ、描画用走査光の位置を確実に検出することができる 光走査装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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考案は、ｆθレンズを通過した描画用走査光とモ ニタ用走査光とが通過するコンデンサレンズと、前記コンデンサレンズを通過し たモニタ用走査光の光路上に配設され、該モニタ用走査光の走査方向に沿って複 数のスリットが間隔を置いて設けられたスケールとを備え、前記スリットを通過 したモニタ用走査光に基づいて前記描画用走査光の走査位置を検出する光走査装 置において、前記スリットを通過したモニタ用走査光が通過する箇所に、該モニ タ用走査光を反射して前記コンデンサレンズに入射させる反射ミラーを設け、前 記反射ミラーにより前記コンデンサレンズに入射され該コンデンサレンズを通過 したモニタ用走査光に基づいて、前記描画用走査光の走査位置を検出するように したことを特徴とする。 また、本考案は、前記反射ミラーにより反射された前記モニタ用走査光は、前 記スケールを経由せずに前記コンデンサレンズに入射されるものとした。 さらに、本考案は、前記反射ミラーにより前記コンデンサレンズに入射され該 コンデンサレンズを通過したモニタ用走査光の光路上に、該モニタ用走査光を集 光する集光レンズを配設した。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明する。 図１は、例えばレーザフォトプロッタ等に設けられる本考案の第１実施例によ る光走査装置の概略構成を示す斜視図である。

【００１０】 図１に示す第１実施例の光走査装置は、モニタ用走査光と描画用走査光との光 源を共通とした構成のもので、図１において１は光源であり、半導体レーザ等の 光ビームを出力するものである。３はビームスプリッタであり、光源１から出力 された光ビームを描画光Ｌ１と描画位置検出用のモニタ光Ｌ３とに分離するもの である。 ５は、ビームスプリッタ３で分離された描画光Ｌ１を外部からの印刷情報に基 づいて変調してポリゴンミラー７に入射させる光シャッタであり、９，１１は、 ビームスプリッタ３で分離されたモニタ光Ｌ３をポリゴンミラー７に向けて反射 する第１、第２反射ミラーである。 尚、第１、第２反射ミラー９，１１により反射されたモニタ光Ｌ３は、描画光 Ｌ１よりも図１中でポリゴンミラー７の反射面の上部側に入射される。

【００１１】 そして、ポリゴンミラー７に入射された描画光Ｌ１及びモニタ光Ｌ３は、該ポ リゴンミラー７により主走査方向Ｘ（モニタ用走査光の走査方向に相当）に沿っ て走査偏向されて、描画用走査光Ｌ１１及びモニタ用走査光Ｌ１３とされる。

【００１２】 また、図１中１３，１５は、ポリゴンミラー７で走査偏向された描画用走査光 Ｌ１１を走査対象Ａ上で等速に走査させるためのｆθレンズを構成するｆθ第１ ，第２レンズであり、該ｆθ第１，第２レンズを通過した描画用走査光Ｌ１１及 びモニタ用走査光Ｌ１３は第３反射ミラー１７に入射される。 第３反射ミラー１７は、ｆθ第１，ｆθ第２レンズ１３，１５を通過した描画 用走査光Ｌ１１及びモニタ用走査光Ｌ１３をコンデンサレンズ１９に向けて反射 するものである。

【００１３】 コンデンサレンズ１９は、第３反射ミラー１７で反射された描画用走査光Ｌ１ １を走査対象Ａ上へ垂直に照射させるためのものであり、該コンデンサレンズ１ ９を通過した描画用走査光Ｌ１１は走査対象Ａ上に照射され、コンデンサレンズ １９を通過したモニタ用走査光Ｌ１３は、第４反射ミラー２１に入射される。 第４反射ミラー２１は、コンデンサレンズ１９を通過したモニタ用走査光Ｌ１ ３をスケール２３に向けて反射するもので、このスケール２３には、主走査方向 Ｘに沿って複数のスリット２５が等間隔で設けられている。

【００１４】 また、図１中２７は、スリット２５を通過したモニタ用走査光Ｌ１３を第４反 射ミラー２１へ反射させる第５反射ミラーであり、該第５反射ミラー２７で反射 されたモニタ用走査光Ｌ１３は、スケール２３を経由せずに第４反射ミラー２１ に入射され、該第４反射ミラー２１で反射されてコンデンサレンズ１９に入射さ れる。 尚、本第１実施例では、この第５反射ミラー２７が請求の範囲に記載された反 射ミラーに相当している。

【００１５】 さらに、図１中２９は第６反射ミラーであり、第４反射ミラー２１で反射され てコンデンサレンズ１９の通過により集束されたモニタ用走査光Ｌ１３を集光レ ンズ３１に向けて反射するものである。 この第６反射ミラー２９は、ｆθ第１，第２レンズ１３，１５から第３反射ミ ラー１７に向かう描画用走査光Ｌ１１及びモニタ用走査光Ｌ１３の光路を遮らな い箇所に配設されている。 また、集光レンズ３１は、第６反射ミラー２９で反射されたモニタ用走査光Ｌ １３を光検出器３３の受光面３５に集光するものである。

【００１６】 尚、図１中への図示を省略しているが、本第１実施例の光走査装置には、光検 出器３３の出力信号に基づいて描画用走査光Ｌ１１の走査位置を検出する位置検 出部と、光走査装置全体の動作を制御する制御部と、位置検出部で検出された描 画用走査光Ｌ１１の走査位置に基づいて、描画光Ｌ１を印刷情報に基づいて変調 するために設けられた光シャッタ５を駆動するドライバが接続されている。

【００１７】 次に、上記構成による第１実施例の光走査装置における描画用走査光Ｌ１１の 走査位置の検出動作について説明する。 光源１からの光ビームをビームスプリッタ３で分離して得られた描画光Ｌ１は 、光シャッタ５を通過した後ポリゴンミラー７に入射される。 ポリゴンミラー７により主走査方向Ｘに沿って走査偏向された描画用走査光Ｌ １１は、ｆθ第１レンズ１３及びｆθ第２レンズ１５を通過した後第３反射ミラ ー１７でコンデンサレンズ１９に向けて反射され、さらに、コンデンサレンズ１ ９によって走査対象Ａに垂直に照射される。

【００１８】 一方、走査対象Ａ上における描画用走査光Ｌ１１の走査位置を検出するために 、光源１からの光ビームをビームスプリッタ３で分離して得られたモニタ光Ｌ３ は、第１、第２反射ミラー９，１１によりポリゴンミラー７の反射面に向けて反 射され、光シャッタ５を通過した描画光Ｌ１よりも図１中でポリゴンミラー７の 反射面の上部側に入射される。 ポリゴンミラー７により主走査方向Ｘに沿って走査偏向されたモニタ用走査光 Ｌ１３は、描画用走査光Ｌ１１と同様に、ｆθ第１レンズ１３及びｆθ第２レン ズ１５を通過した後第３反射ミラー１７で反射されてコンデンサレンズ１９を通 過し、コンデンサレンズ１９を通過した後に描画用走査光Ｌ１１とは別の経路を 辿る。

【００１９】 コンデンサレンズ１９を通過したモニタ用走査光Ｌ１３は、第４反射ミラー２ １で反射されてスケール２３に向けて照射され、該スケール２３のスリット２５ を通過したモニタ用走査光Ｌ１３のみが第５反射ミラー２７により再び第４反射 ミラー２１に向けて反射される。 第５反射ミラー２７で反射されたモニタ用走査光Ｌ１３はスケール２３を経由 せずに第４反射ミラー２１に入射され、該第４反射ミラー２１で反射されてコン デンサレンズ１９に入射される。

【００２０】 第４反射ミラー２１側からコンデンサレンズ１９に入射されたモニタ用走査光 Ｌ１３は、このコンデンサレンズ１９である程度集光されて第３反射ミラー１７ に入射され、該第３反射ミラー１７で第６反射ミラー２９に向けて反射された後 に該第６反射ミラー２９で集光レンズ３１に向けて反射される。 さらに、モニタ用走査光Ｌ１３は集光レンズ３１により光検出器３３の受光面 ３５に集光される。

【００２１】 ところで、受光面３５に照射されるモニタ用走査光Ｌ１３は、スケール２３の スリット２５を通過した光であり、スリット２５は先に述べたように主走査方向 Ｘに沿って等間隔で設けられている。また、スケール２３上のモニタ用走査光Ｌ １３の走査速度はｆθ第１，第２レンズ１３，１５により一定に補正されている 。

【００２２】 従って、光検出器３３の受光面３５には、集光レンズ３１により集光されたモ ニタ用走査光Ｌ１３が等しい時間間隔で間欠的に照射され、これに伴って光検出 器３３から出力されるパルス信号のパルス数が不図示の位置検出部でカウントさ れて、該位置検出部により描画用走査光Ｌ１１の走査位置が検出される。 そして、検出された描画用走査光Ｌ１１の走査位置に基づいて不図示の制御部 によりドライバが制御され、これにより光シャッタ５が駆動されて、描画光Ｌ１ が印刷情報に基づいて変調される。

【００２３】 このように、第１実施例の光走査装置によれば、スケール２３のスリット２５ を通過したモニタ用走査光Ｌ１３を第５反射ミラー２７及び第４反射ミラー２１ によりコンデンサレンズ１９に向けて反射させ、該コンデンサレンズ１９により モニタ用走査光Ｌ１３を集束させて第３反射ミラー１７に入射させ、さらに該第 ３反射ミラー１７及び第６反射ミラー２９によりモニタ用走査光Ｌ１３を集光レ ンズ３１に向けて反射させ、この集光レンズ３１でモニタ用走査光Ｌ１３を光検 出器３３の受光面３５に集光させる構成とした。 このため、スリット２５を通過したモニタ用走査光Ｌ１３をコンデンサレンズ １９の通過によりある程度集光させることができ、よって、従来はスケールを通 過した後にもコンデンサレンズが必要であったのを不要にすることができ、モニ タ用走査光Ｌ１３を光検出器３３の受光面３５に集光させるために、比較的小さ い安価な集光レンズ３１を用いることができ、光走査装置のコンパクト化や低コ スト化を図ることができる。

【００２４】 また、モニタ用走査光Ｌ１３を光検出器３３の受光面３５に照射させるために コンデンサレンズ１９及び集光レンズ３１を用いる構成としたので、従来の蛍光 性光ファイバを用いてモニタ用走査光を光検出器の受光面に導く場合に比べて導 光時の光の減衰が最小限に押えられるので、光検出器の受光量を一定に保って描 画用走査光の走査位置を正確に検出することができる。

【００２５】 さらに、本第１実施例では、スリット２５を通過したモニタ用走査光Ｌ１３を 第５反射ミラー２７によりスケール２３を経由せずに第４反射ミラー２１へ反射 させる構成としたので、第５反射ミラー２７で反射されたモニタ用走査光Ｌ１３ が再度スリット２５を通過することがない。 よって、第４反射ミラー２１側からスケール２３に照射されてスリット２５を 通過したモニタ用走査光Ｌ１３が２度目のスケール２３への照射時にスリット２ ５を通過せず、これによりモニタ用走査光Ｌ１３のパルス幅や間隔が変わってし まう、というような影響がモニタ用走査光Ｌ１３に及ばないようにすることがで きる。 尚、モニタ用走査光Ｌ１３が第５反射ミラー２７の反射前及び反射後にスケー ル２３に照射されても上述のような影響がモニタ用走査光Ｌ１３に及ばない構成 である場合には、スリット２５を通過したモニタ用走査光Ｌ１３を第５反射ミラ ー２７によりスケール２３を経由して第４反射ミラー２１へ反射させる構成とし てもよい。

【００２６】 また、本第１実施例では、スケール２３のスリット２５を通過したモニタ用走 査光Ｌ１３をコンデンサレンズ１９及び集光レンズ３１で光検出器３３の受光面 ３５に集光させるものとしたが、次の第２実施例に示す構成としてもよい。

【００２７】 図２は、本考案の第２実施例による光走査装置の概略構成を示す斜視図であり 、図２中図１と同一の要素には図１で付したものと同一の引用符号を付し、その 説明を省略する。 そして、本第２実施例の光走査装置では、ビームスプリッタ３で分離されたモ ニタ光Ｌ３をλ／４板３７であらかじめ偏光させておき、スリット２５の通過後 にコンデンサレンズ１９を通過し第３反射ミラー１７で反射されたモニタ用走査 光Ｌ１３を、さらに、ｆθ第２レンズ１５及びｆθ第１レンズ１３を通過させて ポリゴンミラー７に入射させる構成としている。

【００２８】 すると、モニタ用走査光Ｌ１３はポリゴンミラー７で反射されて光源１に向か うビーム光Ｌ５となる。 そこで、このビーム光Ｌ５の光路上に偏光ビームスプリッタ３９を配設し、こ の偏光ビームスプリッタ３９によりビーム光Ｌ５の光路を折曲させ、折曲された ビーム光Ｌ５の光路上に光検出器４１を配設して、該光検出器４１の受光面４３ に該ビーム光Ｌ５を照射させる構成としている。

【００２９】 このようにすれば、スリット２５を通過したモニタ用走査光Ｌ１３の受光面４ ３への集光を、同一のｆθ第１，第２レンズ１３，１５とコンデンサレンズ１９ とによって行うことができ、光走査装置のさらなるコンパクト化や低コスト化を 図ることができる。

【００３０】 さらに、本第１及び第２実施例では、描画用走査光Ｌ１１とモニタ用走査光Ｌ １３との光源を共通とした光走査装置について説明したが、モニタ用走査光の光 源と描画用走査光の光源とが別個に設けられていてもよく、本考案は、レーザフ ォトプロッタ以外の例えばレーザビームプリンタ等に使用される光走査装置につ いても適用可能であることは言うまでもない。

【００３１】

【考案の効果】

上述したように本考案によれば、ｆθレンズ及びコンデンサレンズを通過しさ らにスリットを通過したモニタ用走査光を、反射ミラーで反射してコンデンサレ ンズに再度入射させ、該コンデンサレンズを通過したモニタ用走査光に基づいて 描画用走査光の走査位置を検出するようにしたので、コンデンサレンズの再度の 通過によりスリットを通過したモニタ用走査光が集束される。 従って、スリットを通過したモニタ用走査光を集光するためのコンデンサレン ズが不要となり、該コンデンサレンズの数を減らして装置のコンパクト化や低コ スト化を図ることができる。 また、スリットを通過したモニタ用走査光を最終的に光検出器の受光面上に集 光できるので、蛍光性光ファイバ等を介してモニタ用走査光を光検出器に受光さ せる必要がなくなる。従って、蛍光性光ファイバ等が不要となるばかりか、最終 的にモニタ用走査光を光検出器に受光させるまでの光の減衰を最小限に押えるこ とができ、よって、描画用走査光の走査位置を正確に検出することができる。 さらに、本考案によれば、前記反射ミラーにより反射された前記モニタ用走査 光は、前記スケールを経由せずに前記コンデンサレンズに入射されるので、スリ ットを通過したモニタ用走査光が反射ミラーで反射された後に再度スリットを通 過することがなく、よって、２度目のスリットの通過による誤差の影響がモニタ 用走査光に及ばないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例による光走査装置の概略構
成を示す斜視図である。

【図２】本考案の第２実施例による光走査装置の概略構
成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１３ ｆθ第１レンズ（ｆθレンズ） １５ ｆθ第２レンズ（ｆθレンズ） １９ コンデンサレンズ ２３ スケール ２５ スリット ２７ 第５反射ミラー（反射ミラー） ３１ 集光レンズ Ｌ１１ 描画用走査光 Ｌ１３ モニタ用走査光 Ｘ 主走査方向（モニタ用走査光の走査方向）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｆθレンズを通過した描画用走査光とモ
   ニタ用走査光とが通過するコンデンサレンズと、 前記コンデンサレンズを通過したモニタ用走査光の光路
   上に配設され、該モニタ用走査光の走査方向に沿って複
   数のスリットが間隔を置いて設けられたスケールとを備
   え、 前記スリットを通過したモニタ用走査光に基づいて前記
   描画用走査光の走査位置を検出する光走査装置におい
   て、 前記スリットを通過したモニタ用走査光が通過する箇所
   に、該モニタ用走査光を反射して前記コンデンサレンズ
   に入射させる反射ミラーを設け、 前記反射ミラーにより前記コンデンサレンズに入射され
   該コンデンサレンズを通過したモニタ用走査光に基づい
   て、前記描画用走査光の走査位置を検出するようにし
   た、 ことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記反射ミラーにより反射された前記モ
   ニタ用走査光は、前記スケールを経由せずに前記コンデ
   ンサレンズに入射される請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記反射ミラーにより前記コンデンサレ
   ンズに入射され該コンデンサレンズを通過したモニタ用
   走査光の光路上に、該モニタ用走査光を集光する集光レ
   ンズを配設した請求項１又は２記載の光走査装置。