JPH0660819U - 走査光ビーム位置検出部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スケールや蛍光性光ファイバと制御回路との
間が離れている場合にも、制御回路側で常に安定したレ
ベルの検出信号を得ることができる走査光ビーム位置検
出部構造を提供する 【構成】 スケール２０及び蛍光性ファイバ３０から離
れて配設された制御回路４０の端子４１に、受光素子５
０の端子５１を直接接合し、スリット２１の通過後に蛍
光性ファイバ３０の周面３１から入射され、さらにその
両端面３２に導かれた案内用走査光ビームＬ２を、伝送
用光ファイバ６０を介して受光素子５０の受光面５２に
導くようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、所定方向に走査移動する走査光ビームの位置を検出する走査光ビー ム位置検出部の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

レーザプリンタやレーザフォトプロッタ等の走査光学系では、一般に、光源か ら出力される光を印刷情報により変調して描画光ビームとし、その描画光ビーム をポリゴンミラーで主走査方向へ走査偏向し、この走査偏向された描画用走査光 ビームを、ｆθレンズを介してコンデンサレンズに導き、このコンデンサレンズ により描画用走査光ビームが走査対象の走査面に垂直に照射されるようにしてい る。 ところで、その種の走査光学系では、前記印刷情報による描画光ビームの変調 タイミングを得るために、主走査方向における描画用走査光ビームの位置検出を 行っており、その一例として、複数のスリットが等間隔に列設されたスケールを 用いる方式がある。

【０００３】 このスケールを用いる方式では、前記描画光ビームを出力する光源とは別に光 源を設け、この光源から常時出力される案内光ビームをポリゴンミラーで主走査 方向へ走査偏向し、この走査偏向された案内用走査光ビームを前記ｆθレンズに 入射させ、ｆθレンズ通過後の案内用走査光ビームを前記スケールに導いている 。 スケールは、前記案内用走査光ビームの主走査方向に前記スリットの列設方向 が沿うように配置されており、スケールに導かれそのスリットを通過した案内用 走査光ビームをスケールの背面側の検出手段で検出し、その検出回数に基づいて 前記描画用走査光ビームの主走査方向における位置検出を行っている。

【０００４】 スケールの背面側に配設される検出手段としては、該スリットの列設方向に沿 って延在する蛍光性光ファイバが用いられることがあり、その場合には、スリッ トを通過した案内用走査光ビームを蛍光性光ファイバに、その周面から入射させ 、この入射されたスリット通過後の案内用走査光ビームを蛍光性光ファイバの両 端面に導いている。 そして、上述したスケールや蛍光性光ファイバを用いる方式では、従来より、 蛍光性光ファイバの両端面に受光素子の受光面を臨ませ、該両端面に導かれたス リット通過後の案内用走査光ビームを受光素子で電気的な検出信号に変換し、受 光素子の端子から出力される前記検出信号を、受光素子とは離れて配置された位 置検出用の制御回路の端子に、信号線を用いて伝送していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したように従来は、蛍光性光ファイバの周面に入射された スリット通過後の案内用走査光ビームを受光素子で電気的な検出信号に変換した 後、受光素子の端子から制御回路の端子へ信号線を介して伝送していたため、信 号線を伝送される際に検出信号が外部からのノイズの影響を受けて不安定になり がちで、制御回路側で安定したレベルの検出信号を得ることが困難となる不具合 があった。

【０００６】 本考案は上述の問題に鑑みてなされたもので、スケールや蛍光性光ファイバと 制御回路との間が離れている場合にも、制御回路側で常に安定したレベルの検出 信号を得ることができる走査光ビーム位置検出部構造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】

上記目的を達成するために本考案は、走査光ビームの光路上に配設され、該走 査光ビームを通過させるスリットが前記走査光ビームの走査方向に沿って複数設 けられたスケールと、前記スリットを通過した走査光ビームの光路上に該走査光 ビームの走査方向に沿って延設され、前記スリットを通過した走査光ビームがそ の周面から入射される蛍光性光ファイバと、前記蛍光性光ファイバの周面から入 射され該蛍光性光ファイバの端面に導かれた前記走査光ビームを光電変換する受 光素子と、前記受光素子で光電変換された電気信号が入力される位置検出用の制 御回路とを備える走査光ビーム位置検出部の構造であって、前記受光素子の端子 を前記制御回路端子に直接接合し、前記蛍光性光ファイバの端面と前記受光素子 の受光面との間を伝送用光ファイバで接続するようにしたことを特徴とする。

【０００８】

【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。 まず、本考案の走査光ビーム位置検出部構造が適用される走査光学系の一例を 、図２を参照して説明する。 図２に示す走査光学系１０では、印刷情報で変調された光源１１からの描画光 ビームＬ１０を、ビームスプリッタ１７を介してポリゴンミラー１２に入射させ て主走査方向Ａヘ走査偏向させ、走査偏向された描画用走査光ビームＬ１を、ｆ θレンズ１３及び反射ミラー１４を介してコンデンサレンズ１５に導き、このコ ンデンサレンズ１５により前記走査光ビームＬ１を走査対象１６の走査面に垂直 に入射させている。

【０００９】 また、図２の走査光学系１０では、前記主走査方向Ａにおける描画用走査光ビ ームＬ１の位置検出を行うために、前記光源１１とは別の案内光ビームＬ２０を 常時出力する光源１８を設けており、光源１８からの案内光ビームＬ２０を、ビ ームスプリッタ１７を介してポリゴンミラー１２に入射させて主走査方向Ａヘ走 査偏向させ、走査偏向された案内用走査光ビームＬ２（走査光ビームに相当）を 反射ミラー１４で反射させた後に、前記描画用走査光ビームＬ１の光路から外れ た箇所に配設された反射ミラー１９で再度反射させている。 尚、図２の走査光学系１０では、描画用走査光ビームＬ１の光路と案内用走査 光ビームＬ２の光路とは、主走査方向Ａと直交する副走査方向において若干ずれ ている。

【００１０】 次に、図２の走査光学系１０に適用される本考案の一実施例による走査光ビー ム位置検出部構造について、図１を参照して説明する。 図１に示す本実施例の走査光ビーム位置検出部は、スケール２０、蛍光性光フ ァイバ３０、制御回路４０、受光素子５０、及び伝送用光ファイバ６０を備えて いる。

【００１１】 スケール２０は、前記反射ミラー１９で反射された後の前記案内用走査光ビー ムＬ２の光路上に配設されている。 このスケール２０は長尺に形成されており、その長手方向が前記反射ミラー１ ９で反射されスケール２０に照射される案内用走査光ビームＬ２の走査方向Ｂ（ 走査光ビームの走査方向に相当）に沿うように配置されている。そして、スケー ル２０には、その長手方向に沿って複数のスリット２１が等間隔に列設されてい る。

【００１２】 蛍光性ファイバ３０は、前記スケール２０の長手方向の長さを上回る長さで形 成されており、該スケール２０の前記案内用走査光ビームＬ２が照射される側と は反対側（以下、背面側と称する）に、スケール２０の長手方向に並行して配設 されている。 そして、スケール２０の全てのスリット２１は、蛍光性ファイバ３０の周面３ １に臨んでいる。

【００１３】 制御回路４０は、前記スケール２０及び蛍光性ファイバ３０から離れた、例え ば前記走査光学系１０の全体制御用のコントロール部（図示せず）に近接する箇 所に配設されており、基板（図示せず）とこの不図示の基板上に担持された複数 の回路素子（図示せず）とで構成されている。 受光素子５０は２つ設けられており、各受光素子５０の端子５１は、制御回路 ４０の不図示の基板の図１中に模式的に示す端子４１に、半田付け等により直接 接合されている。 伝送用光ファイバ６０は、蛍光性光ファイバ３０と各受光素子５０との間に介 設されており、各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６１は前記蛍光性光ファイ バ３０の各端面３２に取着され、他方の端面６２は前記各受光素子５０の受光面 ５２に取着されている。

【００１４】 次に、上記構成による本実施例の走査光ビーム位置検出部で、前記主走査方向 Ａにおける描画用走査光ビームＬ２の位置検出を行う場合について説明する。 図２に示す前記光源１１から印刷情報で変調された描画光ビームＬ１０が出力 されるのに合わせて、前記光源１８から案内光ビームＬ２０が連続的に出力され ると、ビームスプリッタ１７を通過した描画光ビームＬ１０と、該ビームスプリ ッタ１７で反射された案内光ビームＬ２０とがポリゴンミラー１２に入射され、 共に前記主走査方向Ａへ走査偏向される。

【００１５】 主走査方向Ａへ走査偏向された描画用走査光ビームＬ１及び案内用走査光ビー ムＬ２は、共にｆθレンズ１３を通過し反射ミラー１４でコンデンサレンズ１５ に向けて反射される。 このとき、ｆθレンズ１３通過後の描画用走査光ビームＬ１及び案内用走査光 ビームＬ２の走査角速度は等速である。 そして、反射ミラー１４で反射された描画用走査光ビームＬ１はコンデンサレ ンズ１５を通過して走査対象１６の走査面に入射され、一方、反射ミラー１４で 反射された案内用走査光ビームＬ２は、コンデンサレンズ１５に入射されず、そ の手前の前記反射ミラー１９でスケール２０に向けて反射される。

【００１６】 前記反射ミラー１９で反射された案内用走査光ビームＬ２はスケール２０に照 射され、前記走査方向Ｂへの移動に伴って各スリット２１を通過した案内用走査 光ビームＬ２は、スケール２０の背面側に配設された前記蛍光性ファイバ３０に 、その周面３１から入射される。 蛍光性ファイバ３０に入射された各スリット２１通過後の案内用走査光ビーム Ｌ２は、蛍光性ファイバ３０内をその両端面３２に導かれ、該両端面３２に取着 された各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６１に入射される。 各伝送用光ファイバ６０の一方の端面６１に入射された各スリット２１通過後 の案内用走査光ビームＬ２は、該各伝送用光ファイバ６０内をその他方の端面６ ２に導かれ、該他方の端面６２に取着された各受光素子５０の受光面５２にそれ ぞれ入射される。

【００１７】 各受光素子５０の受光面５２に入射された各スリット２１通過後の案内用走査 光ビームＬ２は、該各受光素子５０において、その受光光量に応じたレベルの電 気的な検出信号に光電変換され、前記制御回路４０に出力される。 従って、制御回路４０には、スケール２０に照射された案内用走査光ビームＬ ２が各スリット２１を通過する毎に、各受光素子５０から検出信号が入力される 。 尚、スケール２０に照射された案内用走査光ビームＬ２が、あるスリット２１ を通過した際に各受光素子５０から出力される検出信号のレベルは、そのスリッ ト２１を通過した案内用走査光ビームＬ２が入射する蛍光性ファイバ３０の周面 ３１箇所の、該蛍光性ファイバ３０の長手方向における位置に応じて変わる。

【００１８】 制御回路４０では、各受光素子４０から入力された検出信号のレベルを所定の 閾値と比較し、少なくともいずれか一方の受光素子４０から入力された検出信号 のレベルが前記閾値を上回った回数をカウントして、カウント数に基づいて、前 記走査方向Ｂにおける案内用走査光ビームＬ２の位置を検出し、ひいては、前記 主走査方向Ａにおける描画用走査光ビームＬ１の位置を検出する。

【００１９】 上述したように本実施例の走査光ビーム位置検出部構造によれば、スケール２ ０及び蛍光性ファイバ３０から離れて配設された制御回路４０の端子４１に、受 光素子５０の端子５１を直接接合し、スリット２１の通過後に蛍光性ファイバ３ ０の周面３１から入射され、さらにその両端面３２に導かれた案内用走査光ビー ムＬ２を、伝送用光ファイバ６０を介して受光素子５０の受光面５２に導くよう にした。

【００２０】 このため、前記スリット２１の通過後の案内用走査光ビームＬ２を、蛍光性フ ァイバ３０の両端面３２から制御回路４０までの殆ど全ての区間で、外部からの ノイズの影響を受けにくい光信号のままで伝送することができ、従って、スケー ル２０や蛍光性ファイバ３０から制御回路４０までの間が離れており、伝送用光 ファイバ６０が長尺となる場合にも、電気的な検出信号に光電変換した後に蛍光 性ファイバから制御回路まで信号伝送していた従来に比べて、制御回路４０側で 前記検出信号を常に安定した状態で得ることができる。

【００２１】 尚、本実施例では、蛍光性ファイバ３０が前記スケール２０の長手方向の長さ を上回る長さで形成されているものとしたが、スケール２０の全てのスリット２ １が蛍光性ファイバ３０の周面３１に臨むことができる長さであれば、蛍光性フ ァイバ３０を前記スケール２０の長手方向の長さと略等しい長さやそれを下回る 長さで形成してもよい。 また、本考案の走査光ビーム位置検出部構造が適用される走査光学系は、本実 施例で説明したような構成のものに限定されず、例えば図２に示すコンデンサレ ンズ１５が省略された走査光学系であってもよい。

【００２２】

【考案の効果】

上述したように本考案によれば、走査光ビームの光路上に配設され、該走査光 ビームを通過させるスリットが前記走査光ビームの走査方向に沿って複数設けら れたスケールと、前記スリットを通過した走査光ビームの光路上に該走査光ビー ムの走査方向に沿って延設され、前記スリットを通過した走査光ビームがその周 面から入射される蛍光性光ファイバと、前記蛍光性光ファイバの周面から入射さ れ該蛍光性光ファイバの端面に導かれた前記走査光ビームを光電変換する受光素 子と、前記受光素子で光電変換された電気信号が入力される位置検出用の制御回 路とを備える走査光ビーム位置検出部の構造であって、前記受光素子の端子を前 記制御回路端子に直接接合し、前記蛍光性光ファイバの端面と前記受光素子の受 光面との間を伝送用光ファイバで接続するようにしたので、スケールや蛍光性光 ファイバと制御回路との間が離れている場合にも、制御回路側で常に安定したレ ベルの検出信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による走査光ビーム位置検出
部構造の要部を示す説明図である。

【図２】図１の走査光ビーム位置検出部構造が適用され
る走査光学系の構成の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２０ スケール ２１ スリット ３０ 蛍光性光ファイバ ３１ 蛍光性光ファイバ周面 ３２ 蛍光性光ファイバ端面 ４０ 制御回路 ４１ 制御回路端子 ５０ 受光素子 ５１ 受光素子端子 ５２ 受光素子受光面 ６０ 伝送用光ファイバ Ｂ スケールに照射される案内用走査光ビームの走査方
向（走査光ビームの走査方向） Ｌ２ 案内用走査光ビーム（走査光ビーム）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査光ビームの光路上に配設され、該走
   査光ビームを通過させるスリットが前記走査光ビームの
   走査方向に沿って複数設けられたスケールと、 前記スリットを通過した走査光ビームの光路上に該走査
   光ビームの走査方向に沿って延設され、前記スリットを
   通過した走査光ビームがその周面から入射される蛍光性
   光ファイバと、 前記蛍光性光ファイバの周面から入射され該蛍光性光フ
   ァイバの端面に導かれた前記走査光ビームを光電変換す
   る受光素子と、 前記受光素子で光電変換された電気信号が入力される位
   置検出用の制御回路と、 を備える走査光ビーム位置検出部の構造であって、 前記受光素子の端子を前記制御回路端子に直接接合し、 前記蛍光性光ファイバの端面と前記受光素子の受光面と
   の間を伝送用光ファイバで接続するようにした、 ことを特徴とする走査光ビーム位置検出部構造。