JPH0643373A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH0643373A JPH0643373A JP4195608A JP19560892A JPH0643373A JP H0643373 A JPH0643373 A JP H0643373A JP 4195608 A JP4195608 A JP 4195608A JP 19560892 A JP19560892 A JP 19560892A JP H0643373 A JPH0643373 A JP H0643373A
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- JP
- Japan
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- light
- mirror
- piezo
- scanning
- scanning line
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は光走査装置に関し、ミラー面の初期
位置の変動を補償して光ビームの結像位置のずれを防止
することを目的とする。 【構成】 光検出器（２１）は、走査線上に設けられ光
ビームの単位面積当りの光量を検出する。オフセット手
段（３０）は、上記光検出器の検出光量に応じて、上記
焦点位置可変手段の可変する収束光学系の前焦点位置に
オフセットを加える。
位置の変動を補償して光ビームの結像位置のずれを防止
することを目的とする。 【構成】 光検出器（２１）は、走査線上に設けられ光
ビームの単位面積当りの光量を検出する。オフセット手
段（３０）は、上記光検出器の検出光量に応じて、上記
焦点位置可変手段の可変する収束光学系の前焦点位置に
オフセットを加える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光走査装置に関し、特に
レーザ光ビームを走査する光走査装置に関する。
レーザ光ビームを走査する光走査装置に関する。
【０００２】ＰＯＳスキャナ，レーザプリンタ，光計測
等に応用される光走査装置としてのレーザスキャナは、
それぞれの目的に応じて、走査速度，解像度，走査線の
直線性などの所要性能が要求される。特に、近年におい
てはレーザプリンタの低価格化が進み、ＯＡ用レーザプ
リンタの普及が目覚ましい。
等に応用される光走査装置としてのレーザスキャナは、
それぞれの目的に応じて、走査速度，解像度，走査線の
直線性などの所要性能が要求される。特に、近年におい
てはレーザプリンタの低価格化が進み、ＯＡ用レーザプ
リンタの普及が目覚ましい。
【０００３】レーザスキャナでは、基本的光学性能すな
わち偏向走査，ビーム収束，光集光という機能の高性能
化が望まれる。特に最近のレーザプリンタでは、より綺
麗なグラフィック機能の要望によって高解像化が望まれ
ている。また、光学系としては、より安く、より小型で
あることが望まれている。
わち偏向走査，ビーム収束，光集光という機能の高性能
化が望まれる。特に最近のレーザプリンタでは、より綺
麗なグラフィック機能の要望によって高解像化が望まれ
ている。また、光学系としては、より安く、より小型で
あることが望まれている。
【０００４】
【従来の技術】従来のレーザスキャナは、ポリゴンある
いはホログラムディスクを用いてレーザ光ビームを偏
向、走査し、ｆ−Θレンズ等を用いて光を収束してい
る。高解像化に対しては、レンズ枚数を多くしたり、光
学レンズを非球面化することによって走査線上でのビー
ムスポット径を小さくして対応している。このため、レ
ンズ系が高価という問題がある。一方、安価なレンズ系
を目的として、レンズのプラスチック化もなされている
が、レンズ系の空間配置によって小型化が難しいという
問題点がある。そこで、本出願人はピエゾ素子を用いた
焦点距離を可変できる光学系を特願 によ
り提案している。これはミラー面の変位によってレンズ
前焦点を移動させ、後焦点を可変するものである。ミラ
ー面の変位は電気的駆動により実施する。
いはホログラムディスクを用いてレーザ光ビームを偏
向、走査し、ｆ−Θレンズ等を用いて光を収束してい
る。高解像化に対しては、レンズ枚数を多くしたり、光
学レンズを非球面化することによって走査線上でのビー
ムスポット径を小さくして対応している。このため、レ
ンズ系が高価という問題がある。一方、安価なレンズ系
を目的として、レンズのプラスチック化もなされている
が、レンズ系の空間配置によって小型化が難しいという
問題点がある。そこで、本出願人はピエゾ素子を用いた
焦点距離を可変できる光学系を特願 によ
り提案している。これはミラー面の変位によってレンズ
前焦点を移動させ、後焦点を可変するものである。ミラ
ー面の変位は電気的駆動により実施する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置では、
ピエゾ素子の劣化や光学部品の温度による膨張によって
ピエゾ素子の非駆動時におけるミラー面の初期位置が変
動し、光ビームの結像位置が走査面からずれてしまうと
いう問題があった。
ピエゾ素子の劣化や光学部品の温度による膨張によって
ピエゾ素子の非駆動時におけるミラー面の初期位置が変
動し、光ビームの結像位置が走査面からずれてしまうと
いう問題があった。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、ミラー面の初期位置の変動を補償して光ビームの結
像位置のずれを防止する光走査装置を提供することを目
的とする。
で、ミラー面の初期位置の変動を補償して光ビームの結
像位置のずれを防止する光走査装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置は、
光ビームを収束光学系で収束し回転するポリゴンミラー
又はホログラムディスクに照射して走査し、かつ焦点位
置可変手段上記収束光学系の前焦点位置を走査に同期し
て可変し上記収束光学系の後焦点を走査線上とする光走
査装置において、上記走査線上に設けられ光ビームの単
位面積当りの光量を検出する光検出器と、上記光検出器
の検出光量に応じて、上記焦点位置可変手段の可変する
収束光学系の前焦点位置にオフセットを加えるオフセッ
ト手段とを有する。
光ビームを収束光学系で収束し回転するポリゴンミラー
又はホログラムディスクに照射して走査し、かつ焦点位
置可変手段上記収束光学系の前焦点位置を走査に同期し
て可変し上記収束光学系の後焦点を走査線上とする光走
査装置において、上記走査線上に設けられ光ビームの単
位面積当りの光量を検出する光検出器と、上記光検出器
の検出光量に応じて、上記焦点位置可変手段の可変する
収束光学系の前焦点位置にオフセットを加えるオフセッ
ト手段とを有する。
【０００８】
【作用】本発明においては、検出光量に応じて前焦点位
置にオフセットを加えるため、前焦点位置が変動して後
焦点位置が走査線上からずれ検出光量が減少するとオフ
セットにより前焦点位置が可変されて上記後焦点位置が
走査線上となるように補償される。
置にオフセットを加えるため、前焦点位置が変動して後
焦点位置が走査線上からずれ検出光量が減少するとオフ
セットにより前焦点位置が可変されて上記後焦点位置が
走査線上となるように補償される。
【０００９】
【実施例】図２は本発明装置の概略構成図を示す。同図
中、レーザダイオード１０より出射されたレーザ光ビー
ムはコリメータレンズ１１で平行光とされた後ハーフミ
ラー１２で反射される。この反射光ビームはコリメータ
レンズ１３を通してミラー１４で反射され再びコリメー
ターレンズ１３を通り、ハーフミラー１２を透過してポ
リゴンミラー１６に照射される。定速回転するポリゴン
で反射された光ビームは感光ドラム１７を軸方向に走査
する。
中、レーザダイオード１０より出射されたレーザ光ビー
ムはコリメータレンズ１１で平行光とされた後ハーフミ
ラー１２で反射される。この反射光ビームはコリメータ
レンズ１３を通してミラー１４で反射され再びコリメー
ターレンズ１３を通り、ハーフミラー１２を透過してポ
リゴンミラー１６に照射される。定速回転するポリゴン
で反射された光ビームは感光ドラム１７を軸方向に走査
する。
【００１０】ミラー１４の裏面はピエゾ素子２０に固定
されており、ピエゾ素子２０に印加する電圧に応じてミ
ラー１４とコリメータレンズ１３との間の距離を可変し
ており、コリメータレンズ１３で光ビームを感光ドラム
１７位置に収束して結像させている。
されており、ピエゾ素子２０に印加する電圧に応じてミ
ラー１４とコリメータレンズ１３との間の距離を可変し
ており、コリメータレンズ１３で光ビームを感光ドラム
１７位置に収束して結像させている。
【００１１】また、感光ドラム１７に隣接して走査線１
８上に光検出器２１が設けられている。光検出器２１は
図３に示すフォトダイオード２１ａとフォトダイオード
２２より前方位置にビームウエスト径より、小径の径８
０μｍ程度のピンホール２３ａを持つ遮光性のマスク２
３とより構成されている。つまり光検出器２１はピンホ
ール２３ａの開口面積当りの入射光量を検出している。
光ビームはコリメータレンズ１３によりビームウエスト
が感光ドラム１７上となるように収束されているため、
光ビームが光検出器２１上に走査するとき図４に示す光
ビームのビームウエスト位置より手前の位置Ａに光検出
器２１がある場合のピンホール２３ａからフォトダイオ
ード２２に入射する光量は、ビームウエスト位置近傍に
光検出器２１がある場合のピンホール２３ａからフォト
ダイオード２２に入射する光量より少なくなる。このた
め、固定された光検出器２１に対してビームウエスト位
置が後方となる図４の位置Ａの位置関係では光ビームの
走査によって光検出器２１出力は図５（Ａ）に示す如く
なり、また光検出器２１の位置近傍にビームウエスト位
置がある図４の位置Ｂの位置関係では光検出器２１出力
は図５（Ｂ）に示す如くなる。
８上に光検出器２１が設けられている。光検出器２１は
図３に示すフォトダイオード２１ａとフォトダイオード
２２より前方位置にビームウエスト径より、小径の径８
０μｍ程度のピンホール２３ａを持つ遮光性のマスク２
３とより構成されている。つまり光検出器２１はピンホ
ール２３ａの開口面積当りの入射光量を検出している。
光ビームはコリメータレンズ１３によりビームウエスト
が感光ドラム１７上となるように収束されているため、
光ビームが光検出器２１上に走査するとき図４に示す光
ビームのビームウエスト位置より手前の位置Ａに光検出
器２１がある場合のピンホール２３ａからフォトダイオ
ード２２に入射する光量は、ビームウエスト位置近傍に
光検出器２１がある場合のピンホール２３ａからフォト
ダイオード２２に入射する光量より少なくなる。このた
め、固定された光検出器２１に対してビームウエスト位
置が後方となる図４の位置Ａの位置関係では光ビームの
走査によって光検出器２１出力は図５（Ａ）に示す如く
なり、また光検出器２１の位置近傍にビームウエスト位
置がある図４の位置Ｂの位置関係では光検出器２１出力
は図５（Ｂ）に示す如くなる。
【００１２】ここで、製造時にはミラー１４とコリメー
タレンズ１３との距離は最適値よりも僅かに短かく設定
し、ピエゾ素子２０の劣化や光学部品の温度膨張があっ
てもビームウエスト位置が感光ドラム１７の周面よりも
後方となることがないようにしている。
タレンズ１３との距離は最適値よりも僅かに短かく設定
し、ピエゾ素子２０の劣化や光学部品の温度膨張があっ
てもビームウエスト位置が感光ドラム１７の周面よりも
後方となることがないようにしている。
【００１３】図１は本発明装置の要部の一実施例の構成
図を示す。同図中、光検出器２１の出力する光検出信号
は制御回路３０に供給される。この光検出信号は図６
（Ａ）に示す如く、光ビームが光検出器２１を走査する
毎にピークを生じる。制御回路３０は上記の光検出信号
のピーク値を所定の閾値ＶTHと比較し、ピーク値が閾値
ＶTHを越えている場合、上記ピーク位置を基準として感
光ドラム１７上の走査線１８の両端部に対して中央部が
低くなる略放物線状の図６（Ｂ）に示す波形のピエゾ駆
動信号を生成して出力する。ピエゾドライブ回路３１は
このピエゾ駆動信号の電力増幅を行なってピエゾ素子２
０に印加する。ピエゾ素子２０は上記ピエゾ駆動信号の
電圧が低い程つまり走査線１８の中央部程ミラー１４を
コリメータレンズ１３より離間させる方向に変位させ
る。これによってコリメータレンズ１３の前焦点が長く
なり後焦点位置であるビームウエスト位置はコリメータ
レンズ１３に近づいて感光ドラム１７の外周面上とな
る。
図を示す。同図中、光検出器２１の出力する光検出信号
は制御回路３０に供給される。この光検出信号は図６
（Ａ）に示す如く、光ビームが光検出器２１を走査する
毎にピークを生じる。制御回路３０は上記の光検出信号
のピーク値を所定の閾値ＶTHと比較し、ピーク値が閾値
ＶTHを越えている場合、上記ピーク位置を基準として感
光ドラム１７上の走査線１８の両端部に対して中央部が
低くなる略放物線状の図６（Ｂ）に示す波形のピエゾ駆
動信号を生成して出力する。ピエゾドライブ回路３１は
このピエゾ駆動信号の電力増幅を行なってピエゾ素子２
０に印加する。ピエゾ素子２０は上記ピエゾ駆動信号の
電圧が低い程つまり走査線１８の中央部程ミラー１４を
コリメータレンズ１３より離間させる方向に変位させ
る。これによってコリメータレンズ１３の前焦点が長く
なり後焦点位置であるビームウエスト位置はコリメータ
レンズ１３に近づいて感光ドラム１７の外周面上とな
る。
【００１４】また、制御回路３０は光検出信号のピーク
値が閾値ＶTH未満の場合、このピークを基準として出力
する略放物線状のピエゾ駆動信号に所定のオフセット値
αを加算して出力する。これによってピエゾ素子２０は
走査周期を通じてオフセット値αに応じた距離だけミラ
ー１４をコリメータレンズ１３より離間させ、これによ
ってビームウエスト位置は全体にコリメータレンズ１３
に近づき、ピエゾ素子の劣化や光学部品の温度膨張等に
よるミラー面の変動を補償する。
値が閾値ＶTH未満の場合、このピークを基準として出力
する略放物線状のピエゾ駆動信号に所定のオフセット値
αを加算して出力する。これによってピエゾ素子２０は
走査周期を通じてオフセット値αに応じた距離だけミラ
ー１４をコリメータレンズ１３より離間させ、これによ
ってビームウエスト位置は全体にコリメータレンズ１３
に近づき、ピエゾ素子の劣化や光学部品の温度膨張等に
よるミラー面の変動を補償する。
【００１５】なお、制御回路３０ではピエゾ駆動信号に
オフセット値αを加算した状態で光検出信号のピーク値
が閾値ＶTHを越えない場合、次の走査周期のオフセット
値αを所定量だけ増大するよう構成してもよい。
オフセット値αを加算した状態で光検出信号のピーク値
が閾値ＶTHを越えない場合、次の走査周期のオフセット
値αを所定量だけ増大するよう構成してもよい。
【００１６】図７は本発明装置の要部の変形例の構成図
を示す。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図７においてはピエゾ素子２０と
ミラー１４との間にピエゾ素子４０を設け、ピエゾ素子
２０，４０夫々をピエゾドライブ装置３１，４１で別々
に駆動する。
を示す。同図中、図１と同一部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図７においてはピエゾ素子２０と
ミラー１４との間にピエゾ素子４０を設け、ピエゾ素子
２０，４０夫々をピエゾドライブ装置３１，４１で別々
に駆動する。
【００１７】光検出器２１の出力する図８（Ａ）に示す
如き光検出信号は制御回路４２及び比較回路４３に供給
される。制御回路４２は光検出信号のピーク位置を基準
として走査線１８の両端部に対して中央部が低くなる略
放物線状の図８（Ｂ）に示すピエゾ駆動信号を生成して
ピエゾドライブ回路３１に供給する。上記ピエゾ素子２
０，ピエゾドライブ回路３１，制御回路４２の動作は図
１における光検出信号のピーク値が閾値以下の場合と同
一である。
如き光検出信号は制御回路４２及び比較回路４３に供給
される。制御回路４２は光検出信号のピーク位置を基準
として走査線１８の両端部に対して中央部が低くなる略
放物線状の図８（Ｂ）に示すピエゾ駆動信号を生成して
ピエゾドライブ回路３１に供給する。上記ピエゾ素子２
０，ピエゾドライブ回路３１，制御回路４２の動作は図
１における光検出信号のピーク値が閾値以下の場合と同
一である。
【００１８】比較回路４３は光検出信号のピーク値を閾
値ＶYHと比較し、ピーク値が閾値Ｖ TH未満のとき図８
（Ｃ）に示す如き一定値αのピエゾ駆動信号を生成して
ピエゾドライブ回路４１に供給する。ピエゾドライブ回
路４１は比較回路４３よりのピエゾ駆動信号を電力増幅
してピエゾ素子４０に印加する。これによってミラー１
４は走査周期を通じて値αに応じた距離だけコリメータ
レンズ１３より離間してミラー面の変動を補償する。
値ＶYHと比較し、ピーク値が閾値Ｖ TH未満のとき図８
（Ｃ）に示す如き一定値αのピエゾ駆動信号を生成して
ピエゾドライブ回路４１に供給する。ピエゾドライブ回
路４１は比較回路４３よりのピエゾ駆動信号を電力増幅
してピエゾ素子４０に印加する。これによってミラー１
４は走査周期を通じて値αに応じた距離だけコリメータ
レンズ１３より離間してミラー面の変動を補償する。
【００１９】なお、上記実施例ではポリゴンミラー１６
によって光ビームの走査を行なっているが、これはホロ
グラムディスクを用いて光ビーム走査を行なうものであ
っても良い。
によって光ビームの走査を行なっているが、これはホロ
グラムディスクを用いて光ビーム走査を行なうものであ
っても良い。
【００２０】
【発明の効果】上述の如く本発明の光走査装置によれ
ば、ミラー面の初期位置の変動を補償して光ビームの結
像位置のずれを防止でき、実用上きわめて有用である。
ば、ミラー面の初期位置の変動を補償して光ビームの結
像位置のずれを防止でき、実用上きわめて有用である。
【図１】本発明装置の要部の構成図である。
【図２】本発明装置の概略構成図である。
【図３】光検出器を示す図である。
【図４】光検出器と光ビームとの関係を示す図である。
【図５】光検出信号の波形図である。
【図６】光検出信号及びピエゾ駆動信号の波形図であ
る。
る。
【図７】本発明装置の要部の構成図である。
【図８】光検出信号及びピエゾ駆動信号の波形図であ
る。
る。
１０ レーザダイオード １１，１３ コリメータレンズ １４ ミラー １６ ポリゴンミラー １７ 感光ドラム １８ 走査線 ２０ ピエゾ素子 ２１ 光検出器 ３０ 制御回路 ３１ ピエゾドライブ回路
Claims (1)
- 【請求項１】 光ビームを収束光学系（１３）で収束し
回転するポリゴンミラー（１６）又はホログラムディス
クに照射して走査し、かつ焦点位置可変手段（２０，３
０，３１）上記収束光学系の前焦点位置を走査に同期し
て可変し上記収束光学系の後焦点を走査線上とする光走
査装置において、 上記走査線上に設けられ光ビームの単位面積当りの光量
を検出する光検出器（２１）と、 上記光検出器の検出光量に応じて、上記焦点位置可変手
段の可変する収束光学系の前焦点位置にオフセットを加
えるオフセット手段（３０）とを有することを特徴とす
る光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195608A JPH0643373A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195608A JPH0643373A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643373A true JPH0643373A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16343993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4195608A Withdrawn JPH0643373A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643373A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2579776A (en) * | 2018-12-11 | 2020-07-08 | Trw Ltd | Disc brake assembly |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP4195608A patent/JPH0643373A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2579776A (en) * | 2018-12-11 | 2020-07-08 | Trw Ltd | Disc brake assembly |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |