JPH09325291A

JPH09325291A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH09325291A
Application number: JP14325096A
Authority: JP
Inventors: Toru Kuno; 徹久野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】全走査範囲にわたりビームウエストの位置検
知精度を向上させる。【解決手段】光ビーム絞り板の開口部の幅を拡張し
（１０８）、光学系の開口数を大きくする。これによ
り、焦点調整時には画像露光時よりも焦点深度が浅くな
る。この状態で被走査面上のビーム径Ｒを検出し（１１
０）、該ビーム径Ｒが基準範囲内にあるか否かを判定す
る（１１２）。ビーム径Ｒが基準範囲内にない場合は、
以後ビーム径Ｒが基準範囲内となるまで、コリメータレ
ンズを光軸に平行な方向に移動させることで（１１４）
光ビームの焦点位置を調整する。このように画像露光時
よりも焦点深度を浅くした状態で、焦点位置の調整を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に係
り、より詳しくは、光源から出射される光ビームを、偏
向手段を含む所定の光学系により被走査面に対して偏向
走査する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内蔵した光走査装置によっ
て、記録すべき画像に基づく光ビームを記録面に対して
主走査及び副走査することによって該記録面に画像を露
光するプリンタが知られている。このようなプリンタに
おいては、記録面に照射する光ビームの１画素あたりの
点灯時間（パルス幅）を変え、露光される画像の面積を
変えることにより階調表現を行う方法が知られている
（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ＝
ＰＷＭ方式）。

【０００３】このＰＷＭ方式においては、光走査装置で
のビーム径の設定を主走査方向について画素サイズより
も小さくすると階調表現の幅が広がることが知られてい
る。即ち、主走査方向のビーム径を画素サイズに対し小
さく設定することにより、濃度の低い領域を再現するこ
とが可能となり、かつ中・高濃度域の階調表現に関して
もその再現の一様性が増す。例えば、特開平３−２７７
３号公報によると、主走査方向のビーム径を画素サイズ
に対し７０％以下に設定すると、極めて高い効果がある
と示されている。これは４００線のＰＷＭ方式の階調画
像では約４４μｍ以下に、６００線のＰＷＭ方式の階調
画像では約３０μｍ以下に相当する。

【０００４】また、光走査装置を用いたプリンタ類にお
いては、その記録密度の高密度化という観点からも、記
録面におけるビーム径の小径化という要望があった。現
在のプリンタ類においては、主走査方向６００ｓｐｉ×
副走査方向６００ｓｐｉという画素密度のものが主流と
なっている。この場合、１画素当たりのドットサイズは
主走査方向、副走査方向共に４２μｍとなる。一方、市
場の需要を考えると、今後主走査方向１２００ｓｐｉ×
副走査方向１２００ｓｐｉという画素密度のものが望ま
れる。この場合、１画素当たりのドットサイズは主走査
方向、副走査方向共に２１μｍとなり、この画素密度か
ら要求される画像記録のためのビーム径は３０μｍ程度
となる。

【０００５】ところが、通常のレンズを用いた光学系の
光走査装置においては、主走査方向のビーム径を極端に
絞ることは困難である。即ち、レーザ光等の光ビームを
レンズを用いて結像させたビーム（ガウシアンビーム）
の場合、ビーム径を小さくしていくと、該ビームの焦点
深度が浅くなってしまう。その一方で、光走査装置にお
いては、結像した光ビームの深度方向の中心位置（ビー
ムウエスト）が必ずしも被走査面に一致せず、若干ずれ
るのが通例であり、また光源として用いることの多いレ
ーザダイオード素子は、周囲の温度変化に伴って、出射
する光ビームの波長が変動するため、ビームウエストの
位置も変動してしまう。

【０００６】これらの制約、さらには設計公差などを考
えると、一般的な光走査装置の主走査方向のビーム径
は、７８０ｎｍの赤外光光源を用いた場合には５０μｍ
程度が、６７０ｎｍの可視光光源を用いた場合には４２
μｍ程度が、その限界であると考えられる。

【０００７】さらに小さいビーム径を得ようとする場
合、ビームウエストの位置変動を検知し、そのずれを補
正することによって、より小さいビーム径を得、より狭
い幅の焦点深度に対応することが可能になる。

【０００８】このようなビームウエストの位置変動の検
知及び自動焦点合わせ（オートフォーカス）方法に関す
る技術は、例えば特開平２−１９８４１２号公報に報告
されている。この特開平２−１９８４１２号公報には、
被走査面としての感光体ドラムの外周面と光学的に等価
な位置に配置したオートフォーカスセンサに光を導き、
その位置でのビーム径が最小となるよう、オートフォー
カスレンズの位置を調整するという技術が開示されてい
る。また、このような焦点合わせ（いわゆるフォーカシ
ング）の技術は特開平２−１９８４１２号公報以外にも
多数提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら提案されているフォーカシングの技術には、以下のよ
うな問題点がある。

【００１０】前述のように、通常の光走査装置では、あ
る一定の焦点深度内に像面湾曲、ビームウエストの変動
しろ及び設計公差を収めている。焦点深度内では、ビー
ムウエストから外れた位置のビーム径は、ビームウエス
トの位置のビーム径とほとんど変わらない。

【００１１】従って、このような光ビームを対象として
最もくびれた位置をオートフォーカスセンサで探した場
合でも、焦点深度内であればどこでも焦点が合ってい
る、即ち合焦とみなされてしまう。例えば、焦点深度内
での境界付近の位置（端部）であっても合焦とみなされ
てしまう。

【００１２】このような検知結果をオートフォーカスレ
ンズにフィードバックした場合、全走査範囲のうちオー
トフォーカスセンサの位置近傍では絞れたビーム径が得
られるが、全走査範囲において絞れたビーム径が得られ
ることを保証するのは困難であった。

【００１３】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、全走査範囲にわたってビームウエスト
の位置検知の精度を向上させ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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の光走査装置は、光源から出射される
光ビームを、偏向手段を含む所定の光学系により被走査
面に対して偏向走査すると共に、所定のビーム径検出手
段で検出した前記被走査面における前記光ビームのビー
ム径が基準の範囲内となるように、該光ビームの焦点位
置を調整する機能を有する光走査装置であって、前記焦
点位置の調整時には、被走査面の走査時よりも前記光学
系の開口数を大きくすることを特徴とする。

【００１５】なお、上記被走査面の走査時とは、光走査
装置において焦点位置の調整完了後に、目的とする光走
査を行う時間を意味する。

【００１６】また、請求項２記載の光走査装置は、光源
から出射される光ビームを、偏向手段を含む所定の光学
系により被走査面に対して偏向走査する光走査装置であ
って、前記被走査面と光学的に等価な位置に配置され、
該被走査面における前記光ビームのビーム径を検出する
ビーム径検出手段と、前記ビーム径検出手段で検出した
ビーム径が基準の範囲内となるように、該光ビームの焦
点位置を調整する焦点位置調整手段と、光路上に配置さ
れ、大きさが可変とされた開口部を有し、前記光ビーム
を該開口部を通過したビーム幅に絞る光ビーム絞り手段
と、前記焦点位置調整手段による焦点位置調整時に、前
記光ビーム絞り手段の開口部を被走査面の走査時よりも
大きくする制御手段と、を有することを特徴とする。

【００１７】また、請求項３記載の光走査装置では、請
求項１又は請求項２に記載の光走査装置において、前記
ビーム径検出手段が、前記偏向手段からの反射角が小さ
くなる側の走査端部に配置されていることを特徴とす
る。

【００１８】なお、偏向手段からの反射角とは、図６に
示す偏向手段９０の反射面９０Ａで反射された光ビーム
の進行方向Ｙと反射面９０Ａの法線Ｕとが成す角度θを
意味する。

【００１９】また、請求項４記載の光走査装置では、請
求項１又は請求項２に記載の光走査装置において、前記
ビーム径検出手段が、焦点位置調整時のみ光路上に挿入
されることを特徴とする。

【００２０】また、請求項５記載の光走査装置は、請求
項１又は請求項２に記載の光走査装置において、光路上
に配置され、前記光ビームを被走査面へ向けての光ビー
ムと前記ビーム径検出手段へ向けての光ビームとに分光
する分光手段をさらに有することを特徴とする。

【００２１】また、請求項６記載の光走査装置では、請
求項１又は請求項２に記載の光走査装置において、前記
ビーム径検出手段が、走査両端部に配置されていること
を特徴とする。

【００２２】また、請求項７記載の光走査装置は、請求
項１乃至請求項６の何れか一項に記載の光走査装置にお
いて、予め求められた光走査装置の像面湾曲の状態に基
づいて、光ビームの焦点位置を調整することを特徴とす
る。

【００２３】上記請求項１記載の光走査装置は、所定の
ビーム径検出手段で検出した被走査面における光ビーム
のビーム径が基準の範囲内となるように、該光ビームの
焦点位置を調整する機能を有する。この機能を利用して
光ビームの焦点位置を調整する時には、被走査面の走査
時よりも光学系の開口数を大きくする。換言すれば、Ｆ
ナンバーを小さくする。これにより、焦点位置調整時に
は走査時よりもビーム径が絞られ、焦点深度が浅くな
る。

【００２４】一例として、光源波長が６７０ｎｍ、走査
時の被走査面上のビーム径が３０μｍ、焦点距離が１９
０ｍｍにそれぞれ設定された結像レンズを用いた光走査
装置において、焦点位置調整時に被走査面上のビーム径
を２０μｍにまで絞った場合の例を下表に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】このように焦点深度が浅くなったときに焦
点位置を調整することにより、具体的にはビームウエス
トの位置を検知することにより、ビームウエストの位置
検知の精度を従来よりも向上させることができる。

【００２７】次に、請求項２記載の光走査装置では、光
ビームを絞る光ビーム絞り手段が光路上に配置されてい
る。これにより、走査時に被走査面を走査する光ビーム
は上記光ビーム絞り手段の開口部を通過したビーム幅に
絞られる。

【００２８】一方、焦点位置調整時には、ビーム径検出
手段によって被走査面における光ビームのビーム径を検
出し、焦点位置調整手段によって前記検出したビーム径
が基準の範囲内となるように、該光ビームの焦点位置を
調整する。このような焦点位置調整時に、制御手段は、
光ビーム絞り手段の開口部を走査時よりも大きくする。
これにより、焦点位置調整時の光学系の開口数は走査時
に比べて大きくなり、焦点位置調整時には走査時よりも
ビーム径が絞られ、焦点深度が浅くなる。このように焦
点深度が浅くなったときに焦点位置を調整することによ
り、具体的にはビームウエストの位置を検知することに
より、ビームウエストの位置検知の精度を従来よりも向
上させることができる。

【００２９】ところで、上記の表にも記載したように、
焦点位置調整時に光学系の開口数を走査時に比べて大き
くすることにより、偏向手段に入射する平行光幅も広く
なる。これに伴い、偏向手段により平行光がけられるよ
うでは本発明の効果は得られない。

【００３０】図６に示すように、光ビームは偏向手段９
０の反射面９０Ａに対して、反射角θの余弦値の逆数
（即ち、１／COS θ）を平行光幅Ｌ１に乗算した幅Ｌ２
に投影される。よって、偏向手段９０からの光ビームの
反射角θが大きくなると、該反射角θの余弦値の逆数も
大きくなるので、反射面９０Ａ上での見かけの平行光幅
Ｌ２は広がり、偏向手段９０により平行光がけられやす
くなる。

【００３１】そこで、上記請求項３記載の光走査装置の
ように、ビーム径検出手段は、偏向手段からの反射角が
小さくなる側の走査端部に配置することが望ましく、偏
向手段の偏向面上での見かけの平行光幅が広がり偏向手
段により平行光がけられることを防止することができ
る。

【００３２】このように偏向手段からの反射角が小さく
なる側にビーム径検出手段を配置することは、平行光の
けられ防止の点で望ましいが、偏向手段からの反射角が
小さくなる位置が被走査面の中心付近に対応する場合に
は、該ビーム径検出手段を配置することで走査不能なエ
リアが生じるといった不都合が発生する。

【００３３】そこで、請求項４記載の光走査装置のよう
に、ビーム径検出手段を焦点位置調整時のみ光路上に挿
入するように制御すれば、走査不能なエリアが生じると
いった不都合は解消される。

【００３４】また、請求項５記載の光走査装置のよう
に、分光手段を光路上に配置し、該分光手段によって光
ビームを、被走査面へ向けての光ビームとビーム径検出
手段へ向けての光ビームとに分光するよう構成すれば、
走査不能なエリアが生じるといった不都合は解消され
る。

【００３５】なお、請求項６記載の光走査装置のよう
に、ビーム径検出手段を、走査両端部に配置し、該走査
両端部のビーム径検出手段による検出結果に基づいて焦
点位置調整を行うことにより、より正確に光走査装置の
像面湾曲の状態に基づく焦点位置調整を行うことができ
る。

【００３６】ところで、走査端部にビーム径検出手段を
配置する場合、像面湾曲の影響も考慮に入れない限り、
被走査面全体での良好な焦点合わせは難しい。特に、走
査端部では被走査面よりも離れた位置にビームウエスト
を設定した方が、被走査面全体についてみた場合ビーム
ウエストの位置が合うことが多い。

【００３７】そこで、請求項７記載の光走査装置のよう
に、予め求められた光走査装置の像面湾曲の状態に応じ
て、例えば、上記のように走査端部では被走査面よりも
離れた位置にビームウエストを設定するなどして、光ビ
ームの焦点位置を調整することが望ましい。上記のよう
な光走査装置の像面湾曲の状態に基づく焦点位置調整に
よれば、像面湾曲の影響による走査面の部分的な焦点ず
れをなくし、被走査面全体で良好なビームウエスト位置
を保証することができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る光走査装置の各種実施形態を順に説明する。

【００３９】［第１実施形態］図１には、本発明に係る
光走査装置を適用した画像露光装置の全体概略構成図を
示す。この図１に示すように、画像露光装置１０には、
光源としてのレーザダイオード１２と、露光すべき画像
に対応した画像信号に基づいてレーザダイオード１２を
駆動するレーザダイオード駆動回路３６と、が設置され
ている。このレーザダイオード駆動回路３６からの駆動
信号に基づいて、レーザダイオード１２から露光すべき
画像に基づく光ビームが射出される。

【００４０】レーザダイオード１２の光ビーム出射側近
傍には、レーザダイオード１２からの光ビームを矢印Ｌ
方向において拡散光から平行光に変換するためのコリメ
ータレンズ１４が配置されている。このコリメータレン
ズ１４の光ビーム出射側には、大きさが可変とされた開
口部１６Ａを有する光ビーム絞り板１６が設置されてい
る。コリメータレンズ１４で平行光とされた光ビーム
は、光ビーム絞り板１６によって光幅が絞られる。な
お、この光ビーム絞り板１６によって光幅を絞る目的
は、レーザダイオード１２の拡がり角の個体ごとの差異
による平行光幅のばらつきを抑え、後述する感光体ドラ
ム２８上に結像されるビーム径を一定にすることにあ
る。

【００４１】光ビーム絞り板１６の光ビーム出射側に
は、図１の紙面垂直方向（副走査方向）において光ビー
ムを後述する回転多面鏡２２の反射面２２Ｃ上に収束さ
せるシリンドリカルレンズ１８が設置されている。光ビ
ーム絞り板１６で光幅が絞られた光ビームは、シリンド
リカルレンズ１８を透過しミラー２０で反射された後、
回転多面鏡２２の側面に設けられた反射面２２Ｃ上に収
束する。

【００４２】回転多面鏡２２は、その側面に反射面２２
Ｃを８面有すると共に、図示しないスキャナモータによ
って軸２２Ｂを中心に矢印Ｑ１方向に等角速度で回転し
ており、各反射面２２Ｃへの光ビームの入射角を連続的
に変化させ偏向する役割を有している。即ち、回転多面
鏡２２は、光ビームを偏向して矢印Ｍで示す主走査方向
に沿って走査させる。

【００４３】回転多面鏡２２によって偏向された光ビー
ムの進行方向には、該光ビームを感光体ドラム２８にお
ける被走査面２８Ａ上に主走査方向に収束させ且つ該収
束点を矢印Ｍで示す主走査方向に等速度移動させるため
のｆθレンズ２４が配置されている。ｆθレンズ２４を
透過した光ビームは、上記シリンドリカルレンズ１８と
同様に副走査方向にレンズパワーを有するシリンドリカ
ルレンズ２６を介して被走査面２８Ａ上に結像する。

【００４４】一方、感光体ドラム２８は軸Ｖを中心とし
て矢印Ｑ２方向に回転している。即ち、被走査面２８Ａ
は図１において紙面垂直方向に（副走査方向に）スクロ
ールしている。

【００４５】よって、上記ｆθレンズ２４の作用による
被走査面２８Ａ上の結像点の主走査方向に沿った等速度
移動と、被走査面２８Ａの副走査方向へのスクロール
と、によって、被走査面２８Ａは光ビームにより走査さ
れる。

【００４６】上記シリンドリカルレンズ２６と感光体ド
ラム２８との間で、回転多面鏡２２による反射角が小さ
くなる側（図１において下側）の走査端には、小さいサ
イズのピックアップミラー３０が設置されており、該ピ
ックアップミラー３０による反射方向で光学的に被走査
面２８Ａと等価な位置には、ＣＣＤイメージセンサで構
成されたオートフォーカスセンサ３２が設置されてい
る。よって、オートフォーカスセンサ３２上に結像した
光ビームのビーム径を検出することにより、被走査面２
８Ａ上に結像した光ビームのビーム径を検出することが
できる。

【００４７】オートフォーカスセンサ３２上に結像した
光ビームの画像データは、図示しないマイクロコンピュ
ータを含んで構成された制御部３４に入力され、制御部
３４で前記画像データに基づいてビーム径が検出され
る。

【００４８】制御部３４は、検出したビーム径が予め定
められた基準範囲内に収まるように、コリメータレンズ
１４を光軸に平行な方向（図１において左右方向）に移
動させて、光ビームの焦点位置を調整する焦点位置調整
機能を有する。また、制御部３４はこの焦点位置調整機
能を実行するときに一時的に光ビーム絞り板１６の開口
部１６Ａの幅を大きくし、精度の高い焦点位置調整を行
う。このときの光幅は図１において実線で示されてい
る。焦点位置調整処理についての詳細な動作は後述す
る。なお、焦点位置調整の実行後は光ビーム絞り板１６
の開口部１６Ａの幅を、図１において破線で示す元の状
態に戻す。

【００４９】次に、本第１実施形態の作用として焦点位
置調整処理を図２を用いて説明する。

【００５０】一日における画像露光装置１０の始動時や
オペレータにより所定のボタンが操作されたとき等に、
焦点位置調整処理が制御部３４によって実行開始され
る。図２のステップ１０２では制御部３４内のＲＯＭか
ら該画像露光装置１０の像面湾曲の状態に関する情報を
読み出し、次のステップ１０４では該像面湾曲の状態に
関する情報に基づいて、ビームウエストの位置が被走査
面２８Ａの全体にわたって最も合う状態を設定し、該最
も合う状態における走査端部のオートフォーカスセンサ
３２上でのビーム径についての基準範囲を算出する。

【００５１】次のステップ１０６ではレーザダイオード
１２を点灯し、レーザダイオード１２から所定光量の光
ビームを射出させる。次のステップ１０８では光ビーム
絞り板１６の開口部１６Ａの幅を拡張する。これによ
り、光学系の開口数が大きくなる。従って、前述したよ
うに、焦点位置調整時には走査時よりも焦点深度が浅く
なる。

【００５２】このように焦点深度が浅くなった状態で、
次のステップ１１０ではオートフォーカスセンサ３２上
に結像した光ビームのビーム径Ｒを検出する。次のステ
ップ１１２では、該検出したビーム径Ｒが上記ステップ
１０４で算出した基準範囲内にあるか否かを判定する。
ビーム径Ｒが基準範囲内にない場合はステップ１１４へ
進み、コリメータレンズ１４を光軸に平行な方向に移動
させて位置調整する。そして、位置調整後にはステップ
１１０へ戻り、位置調整後の状態で再度オートフォーカ
スセンサ３２上に結像した光ビームのビーム径Ｒを検出
する。次のステップ１１２で位置調整後の状態でのビー
ム径Ｒが基準範囲内にあるか否かを判定し、ここでビー
ム径Ｒが基準範囲内にある場合は、当該時点の状態で合
焦したと判断することができる。

【００５３】このようにして焦点位置調整が完了した後
は、ステップ１１６へ進み、光ビーム絞り板１６の開口
部１６Ａの幅を元に戻す。

【００５４】以上説明した第１実施形態によれば、焦点
深度が浅くなったときに焦点位置を調整することによ
り、ビームウエストの位置検知の精度を従来よりも向上
させることができる。これに伴い、好適なビーム径によ
る画像露光を行うことができ、露光されて形成される画
像の質を向上させることができる。

【００５５】また、上記第１実施形態では、予め求めら
れた画像露光装置１０の像面湾曲の状態に関する情報に
基づいて、ビームウエストの位置が被走査面２８Ａの全
体にわたって最も合う状態を設定し、該最も合う状態に
おける走査端のオートフォーカスセンサ３２上でのビー
ム径についての基準範囲を算出し、この基準範囲を、合
焦したか否かの判定基準としているので、像面湾曲の影
響による被走査面における部分的な焦点ずれをなくし、
被走査面全体で良好なビームウエスト位置を保証するこ
とができる。

【００５６】ところで、上記第１実施形態では、焦点位
置調整時に光学系の開口数を走査時に比べて大きくした
ので、回転多面鏡２２に入射する平行光幅も広くなる。
これに伴い、回転多面鏡２２によって平行光がけられる
ことが懸念される。なお、光ビームは回転多面鏡２２の
反射面に対して、反射角の余弦値の逆数を平行光幅に乗
算した幅に投影される。そこで、上記画像露光装置１０
ではオートフォーカスセンサ３２及びピックアップミラ
ー３０を回転多面鏡２２からの反射角が小さくなる側
（図１において下側）の走査端部に配置している。従っ
て、回転多面鏡２２の反射面上での見かけの平行光幅の
広がりを小さく抑えることができ、回転多面鏡２２によ
り平行光がけられることを防止することができる。

【００５７】なお、焦点位置調整時に光学系の開口数を
大きくするためには、光ビーム絞り板１６の開口部１６
Ａを拡張する以外にも、例えば、光ビーム絞り板１６を
光路から退避させても良い。また、光ビーム絞り板１６
に代わり、各画素毎に開閉可能とされた液晶シャッタを
設置し、該液晶シャッタにおいて開いた状態の画素数を
増加させることによって光学系の開口数を大きくしても
良い。

【００５８】また、上記第１実施形態において、図５に
示すようにオートフォーカスセンサ３２及び該オートフ
ォーカスセンサ３２への導光手段としてのピックアップ
ミラー３０を走査両端部に配置し、該走査両端部におい
て検出したビーム径に基づいて焦点位置調整を行っても
良い。この場合、より正確に光走査装置の像面湾曲の状
態に基づく焦点位置調整を行うことができる。

【００５９】また、上記第１実施形態では、オートフォ
ーカスセンサ３２をＣＣＤイメージセンサで構成した例
を示したが、同様な効果を示すものなら何を用いても良
い。例えば、オートフォーカスセンサ３２の位置にガラ
スファイバを設置した上で、該ガラスファイバに導光
し、最も光量が大きくなるよう該ガラスファイバの反対
側の端面の光量センサでセンシングしても良い。

【００６０】また、上記第１実施形態では、コリメータ
レンズ１４を光軸に平行な方向に移動させて位置調整す
ることにより、光ビームの焦点位置調整を行う例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、同様な
効果を示すものなら何を用いても良い。

【００６１】［第２実施形態］次に、本発明に係る第２
実施形態を説明する。この第２実施形態は請求項４及び
請求項５の発明に対応し、ここでは上記第１実施形態の
画像露光装置１０で回転多面鏡２２からの反射角が小さ
くなる位置が被走査面２８Ａの中心付近に対応するケー
スにおけるオートフォーカスセンサ３２の配置例を、図
３、図４を用いて説明する。これらの図３、図４には、
画像露光装置の概略構成を、図１の紙面垂直方向に対応
する副走査方向を上下方向として示している。

【００６２】まず、図３に示す画像露光装置１０Ａで
は、シリンドリカルレンズ２６を透過した光ビームをミ
ラー３８によって、副走査方向にみて若干下向きに反射
する。該下向きに反射された光ビームの進行方向にはミ
ラー４０が設置されており、該ミラー４０による反射方
向には感光体ドラム２８が設置されている。

【００６３】さらに、ミラー４０からの光ビームを反射
するピックアップミラー３０Ａと、光学的に感光体ドラ
ム２８の被走査面２８Ａと等価な位置に配置されたオー
トフォーカスセンサ３２Ａと、で構成された受光装置３
１が、ミラー４０と感光体ドラム２８との間に挿入可能
に設けられている。

【００６４】ところが、画像露光装置１０Ａでは回転多
面鏡２２からの反射角が小さくなる位置が走査端部でな
く走査中心付近に対応する。即ち、画像露光時に受光装
置３１がミラー４０と感光体ドラム２８との間に挿入さ
れていると、該受光装置３１によって光ビームが遮ら
れ、露光不能なエリアができてしまう。

【００６５】そこで、本第２実施形態の画像露光装置１
０Ａでは、焦点位置調整時のみ受光装置３１を図示しな
い搬送機構によって矢印Ｗ２方向に移動させ光路に挿入
し、オートフォーカスセンサ３２Ａを感光体ドラム２８
の被走査面２８Ａと等価な位置に配置する。焦点位置調
整の終了後は受光装置３１を図示しない搬送機構によっ
て矢印Ｗ１方向に移動させ、光路から退避させる。

【００６６】このように受光装置３１を焦点位置調整時
のみ光路上に挿入するように制御することにより、該受
光装置３１が光ビームの走査の障害物となって露光不能
なエリアが生じるといった不都合は解消される。

【００６７】また、図４に示す画像露光装置１０Ｂのよ
うに、図３のピックアップミラー３０Ａの代わりに、光
ビームを感光体ドラム２８へ向けての光ビームとオート
フォーカスセンサ３２Ｂへ向けての光ビームとに分光す
るハーフミラー３０Ｂを設置しても良く、この場合にも
上記同様に露光不能なエリアが生じるといった不都合を
解消できる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項２に記載の発明によれば、焦点深度が浅くなったとき
に焦点位置を調整することにより、ビームウエストの位
置検知の精度を従来よりも向上させ、焦点位置を精度良
く調整することができる、という効果が得られる。

【００６９】また、請求項３記載の発明によれば、偏向
手段の偏向面上での見かけの平行光幅が広がり偏向手段
により平行光がけられることを防止することができる、
という効果が得られる。

【００７０】また、請求項４又は請求項５に記載の発明
によれば、走査不能なエリアが生じるといった不都合を
解消することができる、という効果が得られる。

【００７１】また、請求項６記載の発明によれば、より
正確に光走査装置の像面湾曲の状態に基づいた焦点位置
の調整を行うことができる、という効果が得られる。

【００７２】また、請求項７記載の発明によれば、像面
湾曲の影響による走査面の部分的な焦点ずれをなくし、
被走査面全体で良好なビームウエスト位置を保証するこ
とができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における光走査装置の概略構成図で
ある。

【図２】本実施形態の光走査装置における焦点位置調整
処理の制御ルーチンを示す流れ図である。

【図３】焦点位置調整処理の実行時のみピックアップミ
ラー及びＣＣＤを光路に挿入する光走査装置の概略構成
図である。

【図４】ピックアップミラーをハーフミラーで構成した
光走査装置の概略構成図である。

【図５】オートフォーカスセンサを走査両端部に設置し
た光走査装置の概略構成図である。

【図６】偏向手段からの反射角及び偏向手段による平行
光のけられを説明するための図である。

【符号の説明】

１０光走査装置１２レーザダイオード（光源）１４コリメータレンズ１６光ビーム絞り板（光ビーム絞り手段）１６Ａ開口部２２回転多面鏡（偏向手段）２８Ａ被走査面３０、３０Ｓピックアップミラー３０Ｂハーフミラー（分光手段）３２、３２Ｓオートフォーカスセンサ３４制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から出射される光ビームを、偏向手
段を含む所定の光学系により被走査面に対して偏向走査
すると共に、所定のビーム径検出手段で検出した前記被
走査面における前記光ビームのビーム径が基準の範囲内
となるように、該光ビームの焦点位置を調整する機能を
有する光走査装置であって、前記焦点位置の調整時には、被走査面の走査時よりも前
記光学系の開口数を大きくすることを特徴とする光走査
装置。
【請求項２】光源から出射される光ビームを、偏向手
段を含む所定の光学系により被走査面に対して偏向走査
する光走査装置であって、前記被走査面と光学的に等価な位置に配置され、該被走
査面における前記光ビームのビーム径を検出するビーム
径検出手段と、前記ビーム径検出手段で検出したビーム径が基準の範囲
内となるように、該光ビームの焦点位置を調整する焦点
位置調整手段と、光路上に配置され、大きさが可変とされた開口部を有
し、前記光ビームを該開口部を通過したビーム幅に絞る
光ビーム絞り手段と、前記焦点位置調整手段による焦点位置調整時に、前記光
ビーム絞り手段の開口部を被走査面の走査時よりも大き
くする制御手段と、を有する光走査装置。
【請求項３】前記ビーム径検出手段が、前記偏向手段
からの反射角が小さくなる側の走査端部に配置されてい
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走
査装置。
【請求項４】前記ビーム径検出手段が、焦点位置調整
時のみ光路上に挿入されることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項５】光路上に配置され、前記光ビームを被走
査面へ向けての光ビームと前記ビーム径検出手段へ向け
ての光ビームとに分光する分光手段をさらに有する請求
項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項６】前記ビーム径検出手段が、走査両端部に
配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の光走査装置。
【請求項７】予め求められた光走査装置の像面湾曲の
状態に基づいて、光ビームの焦点位置を調整することを
特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の
光走査装置。