JP2001091872A - ビーム光走査装置 - Google Patents
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Abstract
通過位置を正確に検知でき、高精度のビーム光通過位置
制御が行なえるビーム光走査装置を提供する。 【解決手段】デジタル複写機に用いられるビーム光走査
装置において、感光体ドラムの表面を走査するビーム光
の通過位置を検知するビーム光検知装置38におけるビ
ーム光通過位置検知用のセンサパターンを、ビーム光の
走査方向に所定間隔おいて並設され、かつ、ビーム光の
その走査方向と直交する方向の通過位置変化に対して、
一方のセンサパターンS2(またはS3)の出力が増加
方向に連続的に変化し、他方のセンサパターンS3(ま
たはS4)の出力が減少方向に連続的に変化するよう構
成された一対のセンサパターンS2,S3によつて構成
し、これら一対のセンサパターンS2,S3の各出力の
差により、ビーム光のその走査方向と直交する方向の通
過位置を検知する。
Description
レーザビーム光により単一の感光体ドラム上を同時に走
査露光して上記感光体ドラム上に単一の静電潜像を形成
するデジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装
置において、上記複数のレーザビーム光を走査するビー
ム光走査装置に関する。
降、単にビーム光と称す)による走査露光と電子写真プ
ロセスとにより画像形成を行なうデジタル複写機が種々
開発されている。
高速化を図るために、マルチビーム方式、つまり、複数
のビーム光を発生させ、これら複数のビーム光により複
数ラインずつの同時走査が行なわれるようにしたデジタ
ル複写機が開発されている。
写機においては、ビーム光を発生する複数の半導体レー
ザ発振器、これら複数のレーザ発振器から出力される各
ビーム光を感光体ドラムへ向けて反射し、各ビーム光に
より感光体ドラム上を走査するポリゴンミラーなどの多
面回転ミラー、および、コリメータレンズやf−θレン
ズなどを主体に構成される、ビーム光走査装置としての
光学系ユニットを備えている。
チビーム方式のデジタル複写機においては、高画質で画
像を形成するために、前記光学ユニットにおいては、ビ
ーム光の走査方向露光位置制御(主走査方向ビーム光位
置制御)およびビーム光の通過位置制御(副走査方向ビ
ーム光位置制御)が行なわれている。
ば、特公平1−43294号公報、特公平3−5745
2号公報、特公平3−57453号公報、実公平5−3
2824号公報、特開平7−72399号公報、特開平
7−228000号公報、特開平9−210849号公
報、特開平9−258125号公報、特開平9−314
901号公報、特開平10−76704号公報などに開
示されている。しかし、これらに開示された技術には、
以下に示すような課題があった。
については、検知手段であるセンサがビーム光走査方向
に対して所定の関係(角度)で取付けられていることが
重要である。つまり、センサが所定の取付け状態から傾
いて取付けられると、正しく主走査方向のビーム光位置
(相対位置)が検知できなくなり、たとえば、縦線を真
っ直ぐに形成できないといったような不都合が生じる。
査方向との関係を検知する機能を備えているのは、特開
平9−314901号公報に示された例以外にはない。
ところが、この例の場合においても、その傾き検知レン
ジは非常に狭く、検知、調整がしずらいなどの課題があ
った。
いては、特開平7−72399号公報、特開平7−22
8000号公報、特開平9−210849号公報に副走
査方向のビーム光通過位置を、ビーム光がセンサを通過
する時間に置き換えて検知する例が示されている。
るf−θレンズのf−θ特性にばらつきが生じた場合
や、ポリゴンミラーの回転数にばらつきや変動が生じた
場合などには、センサ上のビーム光の走査速度にばらつ
きが生じることになり、ビーム光の通過時間を基にした
これらの検知方法では、検知誤差が生じる可能性があ
る。
開平9−314901号公報、特願平10−76704
号公報には、センサ上に形成された特定のセンサパター
ン間にビーム光の通過位置を追い込むことで、ビーム光
の通過位置を所定の位置に制御する例が示されている
が、この構成では、それぞれのビーム光を独立に所定の
通過位置に追い込む必要があり、あるビーム光を基準に
して残りのビーム光の通過位置を制御する場合に比べ、
ビーム光の通過位置を制御するためのアクチュエータの
数が増え、コスト高になるという課題があった。
込むための検知パターンは、検知精度が高い反面、ビー
ム光の通過位置変化に対してセンサ出力が変化する範囲
(=検知レンジ)が狭く、制御が複雑となったり、制御
に要する時間が長いといった問題があった。
ジでビーム光の相対的な通過位置を正確に検知でき、高
精度のビーム光通過位置制御が可能となるビーム光走査
装置を提供することを目的とする。
過位置制御用のアクチュエータでビーム光の通過位置を
所定位置に制御することのできるビーム光走査装置を提
供することを目的とする。
影響を受けず、所望のビーム光通過位置制御を高精度に
行なうことができるビーム光走査装置を提供することを
目的とする。
段とビーム光の光量検知手段とを共通化することができ
るビーム光走査装置を提供することを目的とする。
が可能か否かを判定し、警告することができるビーム光
走査装置を提供することを目的とする。
高速化に対処できるビーム光走査装置を提供することを
目的とする。
置は、ビーム光を出力するビーム光発生手段と、このビ
ーム光発生手段から出力されたビーム光を被走査面に向
けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を走査す
る走査手段と、少なくとも前記被走査面と同等の位置に
おいて、前記走査手段によって走査されるビーム光の走
査方向に所定間隔おいて並設され、かつ、前記走査手段
によって走査されるビーム光のその走査方向と直交する
方向の通過位置変化に対して、一方の出力が増加方向に
連続的に変化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化
するよう構成された一対の光検知部材からなり、これら
一対の光検知部材の各出力の差により、前記走査手段に
よって走査されるビーム光のその走査方向と直交する方
向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段と、
このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記
走査手段により走査されるビーム光の前記被走査面にお
ける通過位置を所定位置に制御する制御手段とを具備し
ている。
のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、この
複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム光
を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なくと
も前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段に
よって走査される複数のビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査され
る複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の通過
位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変
化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構
成された一対の光検知部材からなり、これら一対の光検
知部材の各出力の差により、前記走査手段によって走査
される複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の
通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段と、この
ビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記走査
手段により走査される複数のビーム光の前記被走査面に
おける通過位置を所定位置に制御する制御手段とを具備
している。
のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、この
複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム光
を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なくと
も前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段に
よって走査される複数のビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査され
る複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の通過
位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変
化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構
成された一対の光検知部材からなり、これら一対の光検
知部材の各出力の差により、前記走査手段によって走査
される複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の
通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段と、この
ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の走査
方向に対し上流側または下流側に配設される光検知部材
からなる第1の通過目標と、前記ビーム光通過位置検知
手段の前記複数のビーム光の走査方向に対し上流側また
は下流側に配設され、前記第1の通過目標から前記複数
のビーム光の走査方向と直交する方向に所定距離だけ離
れた位置に配設される光検知部材からなる第2の通過目
標と、前記複数のビーム光の少なくとも1つのビーム光
の通過位置を変更するビーム光通過位置変更手段と、前
記ビーム光が前記第1の通過目標を通過した際の前記ビ
ーム光通過位置検知手段の出力、および、前記ビーム光
が前記第2の通過目標を通過した際の前記ビーム光通過
位置検知手段の出力を基に、前記ビーム光通過位置変更
手段を制御することにより、前記複数のビーム光相互の
通過位置が所定の位置になるよう制御する制御手段とを
具備している。
のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、この
複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム光
を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なくと
も前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段に
よって走査される複数のビーム光のその走査方向と直交
する方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知手
段と、このビーム光通過位置検知手段の前記複数のビー
ム光の走査方向に対し上流側または下流側に配設される
光検知部材からなる第1の通過目標と、前記ビーム光通
過位置検知手段の前記複数のビーム光の走査方向に対し
上流側または下流側に配設され、前記第1の通過目標か
ら前記複数のビーム光の走査方向と直交する方向に所定
距離だけ離れた位置に配設される光検知部材からなる第
2の通過目標と、前記ビーム光通過位置検知手段の前記
複数のビーム光の走査方向に対し上流側または下流側に
配設され、前記走査手段によって走査される複数のビー
ム光の光量を検知するビーム光量検知手段と、前記複数
のビーム光の少なくとも1つのビーム光の通過位置を変
更するビーム光通過位置変更手段と、前記ビーム光量検
知手段の出力に基づき各ビーム光の光量の比を求め、こ
の求めた光量の比によって前記ビーム光が前記第1の通
過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手段の
出力、および、前記ビーム光が前記第2の通過目標を通
過した際の前記ビーム光通過位置検知手段の出力をを補
正する補正手段と、この補正手段により補正された前記
ビーム光が前記第1の通過目標を通過した際の前記ビー
ム光通過位置検知手段の出力、および、前記ビーム光が
前記第2の通過目標を通過した際の前記ビーム光通過位
置検知手段の出力を基に、前記ビーム光通過位置変更手
段を制御することにより、前記複数のビーム光相互の通
過位置が所定の位置になるよう制御する制御手段とを具
備している。
のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、この
複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム光
を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なくと
も前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段に
よって走査される複数のビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査され
る複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の通過
位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変
化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構
成された一対の光検知部材からなるビーム光検知手段
と、このビーム光検知手段の一対の光検知部材の各出力
を加算し、この加算結果により前記走査手段によって走
査される複数のビーム光の光量を検知するビーム光量検
知手段と、このビーム光量検知手段により検知された複
数のビーム光の光量に基づき、複数のビーム光の光量が
所定値となるよう前記複数のビーム光発生手段を制御す
るビーム光制御手段と、前記ビーム光検知手段の一対の
光検知部材の各出力の差を求め、この求めた一対の光検
知部材の各出力の差により、前記走査手段によって走査
される複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の
通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段と、この
ビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記走査
手段により走査される複数のビーム光の前記被走査面に
おける通過位置を所定位置に制御する制御手段とを具備
している。
ム光を出力するビーム光発生手段と、このビーム光発生
手段から出力されたビーム光を被走査面に向けて反射
し、前記ビーム光により前記被走査面を走査する走査手
段と、少なくとも前記被走査面と同等の位置において、
前記走査手段によって走査されるビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、このビーム光通過位置検知手段の検知結
果に基づき、前記走査手段によって走査されるビーム光
の前記被走査面における通過位置を所定位置に制御する
制御手段と、少なくとも前記被走査面と同等の位置にお
いて、前記走査手段によって走査されるビーム光の走査
方向と直交する方向に対して、前記ビーム光通過位置検
知手段の検知エリアと同等か、その検知エリアよりも外
側を通過するビーム光を検知するビーム光通過位置監視
用検知手段とを具備している。
のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、この
複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム光
を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビーム
光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なくと
も前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段に
よって走査される複数のビーム光のその走査方向と直交
する方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知手
段と、このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づ
き、前記走査手段によって走査される複数のビーム光の
前記被走査面における通過位置を所定位置に制御する制
御手段と、少なくとも前記被走査面と同等の位置におい
て、前記走査手段によって走査される複数のビーム光の
走査方向と直交する方向に対して、前記ビーム光通過位
置検知手段の検知エリアと同等か、その検知エリアより
も外側を通過するビーム光を検知するビーム光通過位置
監視用検知手段とを具備している。
ム光を出力するビーム光発生手段と、このビーム光発生
手段から出力されたビーム光を被走査面に向けて反射
し、前記ビーム光により前記被走査面を走査する走査手
段と、少なくとも前記被走査面と同等の位置において、
前記走査手段によって走査されるビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、このビーム光通過位置検知手段の出力に
対して増幅などの信号処理を施す信号処理手段と、入力
されるタイミング信号に基づき動作し、前記信号処理手
段の出力を積分する積分手段と、この積分手段の積分結
果に基づき、前記走査手段により走査されるビーム光の
前記被走査面における通過位置を所定位置に制御する第
1の制御手段と、前記信号処理手段および積分手段のオ
フセット値を検知するオフセット検知手段と、前記積分
手段の第1の積分動作を制御する第1のタイミング信号
を発生する第1のタイミング発生手段と、前記積分手段
の第2の積分動作を制御する第2のタイミング信号を発
生する第2のタイミング発生手段と、前記第1の制御手
段によるビーム光通過位置制御時は、前記第1のタイミ
ング発生手段から発生される第1のタイミング信号を前
記積分手段に入力し、前記オフセット検知手段によるオ
フセット値検知時は、前記第2のタイミング発生手段か
ら発生される第2のタイミング信号を前記積分手段に入
力する第2の制御手段と、前記オフセット検知手段によ
り検知されたオフセット値を、前記第1のタイミング発
生手段から発生される第1のタイミング信号と前記第2
のタイミング発生手段から発生される第2のタイミング
信号との時間比に基づき補正する第1の補正手段と、こ
の第1の補正手段により補正されたオフセット値に応じ
て前記積分手段の積分結果を補正する第2の補正手段と
を具備している。
数のビーム光を出力する複数のビーム光発生手段と、こ
の複数のビーム光発生手段から出力された複数のビーム
光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビー
ム光により前記被走査面を走査する走査手段と、少なく
とも前記被走査面と同等の位置において、前記走査手段
によって走査される複数のビーム光のその走査方向と直
交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知
手段と、このビーム光通過位置検知手段の出力に対して
増幅などの信号処理を施す信号処理手段と、入力される
タイミング信号に基づき動作し、前記信号処理手段の出
力を積分する積分手段と、この積分手段の積分結果に基
づき、前記走査手段により走査される複数のビーム光の
前記被走査面における通過位置を所定位置に制御する第
1の制御手段と、前記信号処理手段および積分手段のオ
フセット値を検知するオフセット検知手段と、前記積分
手段の第1の積分動作を制御する第1のタイミング信号
を発生する第1のタイミング発生手段と、前記積分手段
の第2の積分動作を制御する第2のタイミング信号を発
生する第2のタイミング発生手段と、前記第1の制御手
段によるビーム光通過位置制御時は、前記第1のタイミ
ング発生手段から発生される第1のタイミング信号を前
記積分手段に入力し、前記オフセット検知手段によるオ
フセット値検知時は、前記第2のタイミング発生手段か
ら発生される第2のタイミング信号を前記積分手段に入
力する第2の制御手段と、前記オフセット検知手段によ
り検知されたオフセット値を、前記第1のタイミング発
生手段から発生される第1のタイミング信号と前記第2
のタイミング発生手段から発生される第2のタイミング
信号との時間比に基づき補正する第1の補正手段と、こ
の第1の補正手段により補正されたオフセット値に応じ
て前記積分手段の積分結果を補正する第2の補正手段と
を具備している。
て図面を参照して説明する。
説明する。
適用される画像形成装置としてのデジタル複写機の構成
を模式的に示すものである。すなわち、このデジタル複
写機は、たとえば、画像読取手段としてのスキャナ部
1、および、画像形成手段としてのプリンタ部2から構
成されている。スキャナ部1は、図示矢印方向に移動可
能な第1キャリジ3と第2キャリジ4、結像レンズ5、
および、光電変換素子6などから構成されている。
る原稿台7上に下向きに置かれ、その原稿Oの載置基準
は原稿台7の短手方向の正面右側がセンタ基準になって
いる。原稿Oは、開閉自在に設けられた原稿固定カバー
8によって原稿台7上に押え付けられる。
射光はミラー10,11,12、および、結像レンズ5
を介して光電変換素子6の受光面に集光されるように構
成されている。ここで、上記光源9およびミラー10を
搭載した第1キャリジ3と、ミラー11,12を搭載し
た第2キャリジ4は、光路長を一定にするように2:1
の相対速度で移動するようになっている。第1キャリジ
3および第2キャリジ4は、キャリジ駆動用モータ(図
示せず)によって読取タイミング信号に同期して右から
左方向に移動する。
た原稿Oの画像は、スキャナ部1によって1ラインごと
に順次読取られ、その読取り出力は、図示しない画像処
理部において画像の濃淡を示す8ビットのデジタル画像
信号に変換される。
よび、被画像形成媒体である用紙P上に画像形成が可能
な電子写真方式を組合わせた画像形成部14から構成さ
れている。すなわち、原稿Oからスキャナ部1で読取ら
れた画像信号は、図示しない画像処理部で処理が行なわ
れた後、半導体レーザ発振器からのレーザビーム光(以
降、単にビーム光と称す)に変換される。ここに、本実
施の形態では、たとえば、半導体レーザ発振器を複数個
(2個以上)使用するマルチビーム光学系を採用してい
る。
詳細を説明するが、ユニット内に設けられた複数の半導
体レーザ発振器は、図示しない画像処理部から出力され
るレーザ変調信号にしたがって発光動作し、これらから
出力される複数のビーム光は、ポリゴンミラーで反射さ
れて走査光となり、ユニット外部へ出力されるようにな
っている。
ビーム光は、像担持体としての感光体ドラム15上の露
光位置Xの地点に必要な解像度を持つスポットの走査光
として結像され、走査露光される。これによって、感光
体ドラム15上には、画像信号に応じた静電潜像が形成
される。
帯電する帯電チャージャ16、現像器17、転写チャー
ジャ18、剥離チャージャ19、および、クリーナ20
などが配設されている。感光体ドラム17は、駆動モー
タ(図示せず)により所定の外周速度で回転駆動され、
その表面に対向して設けられている帯電チャージャ16
によって帯電される。帯電された感光体ドラム15上の
露光位置Xの地点に複数のビーム光(走査光)がスポッ
ト結像される。
は、現像器17からのトナー(現像剤)により現像され
る。現像によりトナー像を形成された感光体ドラム15
は、転写位置の地点で給紙系によりタイミングをとって
供給される用紙P上に転写チャージャ18によって転写
される。
ット21内の用紙Pを、給紙ローラ22と分離ローラ2
3とにより1枚ずつ分離して供給する。そして、レジス
トローラ24まで送られ、所定のタイミングで転写位置
まで供給される。転写チャージャ18の下流側には、用
紙搬送機構25、定着器26、画像形成済みの用紙Pを
排出する排紙ローラ27が配設されている。これによ
り、トナー像が転写された用紙Pは、定着器26でトナ
ー像が定着され、その後、排紙ローラ27を経て外部の
排紙トレイ28に排紙される。
ラム15は、その表面の残留トナーがクリーナ20によ
って取り除かれて、初期状態に復帰し、次の画像形成の
待機状態となる。
り、画像形成動作が連続的に行なわれる。
た原稿Oは、スキャナ部1で読取られ、その読取り情報
は、プリンタ部2で一連の処理を施された後、用紙P上
にトナー画像として記録されるものである。
る。
体ドラム15の位置関係を示している。光学系ユニット
13は、たとえば、4つのビーム光発生手段としての半
導体レーザ発振器31a,31b,31c,31dを内
蔵していて、それぞれのレーザ発振器31a〜31d
が、同時に1走査ラインずつの画像形成を行なうこと
で、ポリゴンミラーの回転数を極端に上げることなく、
高速の画像形成を可能としている。
ライバ32aで駆動され、出力されるビーム光は、図示
しないコリメータレンズを通過した後、ハーフミラー3
4aとハーフミラー34bを通過し、多面回転ミラーと
してのポリゴンミラー35に入射する。
ライバ37で駆動されるポリゴンモータ36によって一
定速度で回転されている。これにより、ポリゴンミラー
35からの反射光は、ポリゴンモータ36の回転数で定
まる角速度で、一定方向に走査することになる。ポリゴ
ンミラー35によって走査されたビーム光は、図示しな
いf−θレンズのf−θ特性により、これを通過するこ
とによって、一定速度で、ビーム光位置検知手段および
ビーム光通過タイミング検知手段およびビーム光パワー
検知手段としてのビーム光検知装置38の受光面、およ
び、感光体ドラム15上を走査することになる。
2bで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー33bで
反射し、さらにハーフミラー34aで反射する。ハーフ
ミラー34aからの反射光は、ハーフミラー34bを通
過し、ポリゴンミラー35に入射する。ポリゴンミラー
35以降の経路は、上述したレーザ発振器31aの場合
と同じで、図示しないf−θレンズを通過し、一定速度
でビーム光検知装置38の受光面および感光体ドラム1
5上を走査する。
2cで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー33cで
反射し、さらにハーフミラー34cを通過し、ハーフミ
ラー34bで反射し、ポリゴンミラー35に入射する。
ポリゴンミラー35以降の経路は、上述したレーザ発振
器31a,31bの場合と同じで、図示しないf−θレ
ンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置38の受光
面および感光体ドラム15上を走査する。
2dで駆動され、出力されるビーム光は、図示しないコ
リメータレンズを通過した後、ガルバノミラー33dで
反射し、さらにハーフミラー34cで反射し、ハーフミ
ラー34bで反射し、ポリゴンミラー35に入射する。
ポリゴンミラー35以降の経路は、上述したレーザ発振
器31a,31b,31cの場合と同じで、図示しない
f−θレンズを通過し、一定速度でビーム光検知装置3
8の受光面および感光体ドラム15上を走査する。
それぞれオートパワーコントロール(APC)回路を内
蔵しており、後で説明する主制御部(CPU)51から
設定される発光パワーレベルで常にレーザ発振器31a
〜31dを発光動作させるようになっている。
a,31b,31c,31dから出力された各ビーム光
は、ハーフミラー34a,34b,34cで合成され、
4つのビーム光がポリゴンミラー35の方向に進むこと
になる。
光体ドラム15上を走査することができ、従来のシング
ルビームの場合に比べ、ポリゴンミラー35の回転数が
同じである場合、4倍の速度で画像を記録することが可
能となる。
は、レーザ発振器31aから出力されたビーム光に対し
レーザ発振器31b,31c,31dから出力されたビ
ーム光の副走査方向の位置関係を調整(制御)するため
のものであり、それぞれを駆動するガルバノミラー駆動
回路39b,39c,39dが接続されている。
付位置およびビーム光の走査方向に対する傾きを調整す
るためのビーム光検知装置調整モータ38a,38bが
設けられている。
ム光の通過位置、通過タイミングおよびパワー(光量)
をそれぞれ検知するためのものであり、その受光面が感
光体ドラム15の表面と同等になるよう、感光体ドラム
15の端部近傍に配設されている。このビーム光検知装
置38からの検知信号を基に、それぞれのビーム光に対
応するガルバノミラー33b,33c,33dの制御
(副走査方向の画像形成位置制御)、レーザ発振器31
a,31b,31c,31dの発光パワー(光量)の制
御、および、発光タイミングの制御(主走査方向の画像
形成位置制御)が行なわれる(詳細は後述する)。これ
らの制御を行なうための信号を生成するために、ビーム
光検知装置38には、ビーム光検知装置出力処理回路4
0が接続されている。
主体にした制御系を示している。すなわち、51は全体
的な制御を司る主制御部で、たとえば、CPUからな
り、これには、メモリ52、コントロールパネル53、
外部通信インタフェイス(I/F)54、レーザドライ
バ32a,32b,32c,32d、ポリゴンミラーモ
ータドライバ37、ガルバノミラー駆動回路39b,3
9c,39d、ビーム光検知装置出力処理回路40、同
期回路55、および、画像データインタフェイス(I/
F)56が接続されている。
が接続されており、画像データI/F56には、画像処
理部57およびページメモリ58が接続されている。画
像処理部57にはスキャナ部1が接続され、ページメモ
リ58には外部インタフェイス(I/F)59が接続さ
れている。
流れを簡単に説明すると、以下のような流れとなる。
うに、原稿台7上にセットされた原稿Oの画像は、スキ
ャナ部1で読取られ、画像処理部57へ送られる。画像
処理部57は、スキャナ部1からの画像信号に対し、た
とえば、周知のシェーディング補正、各種フィルタリン
グ処理、階調処理、ガンマ補正などを施こす。
データI/F56へと送られる。画像データI/F56
は、4つのレーザドライバ32a,32b,32c,3
2dへ画像データを振り分ける役割を果たしている。
知装置38上を通過するタイミングに同期したクロック
を発生し、このクロックに同期して、画像データI/F
56から各レーザドライバ32a,32b,32c,3
2dへ、画像データをレーザ変調信号として送出する。
を取りながら画像データを転送することで、主走査方向
に同期がとれた(正しい位置への)画像形成が行なわれ
るものである。
レーザ発振器31a,31b,31c,31dを強制的
に発光動作させ、各ビーム光のパワーを制御するための
サンプルタイマや、各ビーム光の画像形成タイミングを
取るために、ビーム光の順にしたがってビーム光検知装
置38上でそれぞれのレーザ発振器31a,31b,3
1c,31dを発光動作させる論理回路などが含まれて
いる。
動や、枚数設定などを行なうマンマシンインタフェース
である。
く、ページメモリ58に接続された外部I/F59を介
して外部から入力される画像データをも形成出力できる
構成となっている。なお、外部I/F59から入力され
る画像データは、一旦ページメモリ58に格納された
後、画像データI/F56を介して同期回路55へ送ら
れる。
ットワークなどを介して外部から制御される場合には、
外部通信I/F54がコントロールパネル53の役割を
果たす。
39dは、主制御部51からの指示値にしたがってガル
バノミラー33b,33c,33dを駆動する回路であ
る。したがって、主制御部51は、ガルバノミラー駆動
回路39b,39c,39dを介して、ガルバノミラー
33b,33c,33dの各角度を自由に制御すること
ができる。
た4つのビーム光を走査するポリゴンミラー35を回転
させるためのポリゴンモータ36を駆動するドライバで
ある。主制御部51は、このポリゴンモータドライバ3
7に対し、回転開始、停止と回転数の切換えを行なうこ
とができる。回転数の切換えは、ビーム光検知装置38
でビーム光の通過位置を確認する際に、必要に応じて、
所定の回転速度よりも回転数を落すときに用いる。
32dは、先に説明した同期回路55からのビーム光の
走査に同期したレーザ変調信号にしたがってレーザ光を
発光させる以外に、主制御部51からの強制発光信号に
より、画像データとは無関係に強制的にレーザ発振器3
1a,31b,31c,31dを発光動作させる機能を
持っている。
発振器31a,31b,31c,31dが発光動作する
パワーを、各レーザドライバ32a,32b,32c,
32dに対して設定する。発光パワーの設定は、プロセ
ス条件の変化や、ビーム光の通過位置検知などに応じて
変更される。
るためのものである。たとえば、各ガルバノミラー33
b,33c,33dの制御量、ビーム光の通過位置を検
知するための回路特性(増幅器のオフセット値)、およ
び、ビーム光の到来順序などを記憶しておくことで、電
源立ち上げ後、即座に光学系ユニット13を画像形成が
可能な状態にすることができる。
る。
いて走査を行なうシングルビーム光学系を有したビーム
光走査装置に適用した場合であり、これは、本発明に係
るビーム光の通過位置検知および制御の原理でもある。
ーム光の走査方向の関係を模式的に示している。1つの
半導体レーザ発振器からのビーム光は、左から右へとポ
リゴンミラー35の回転によって走査され、ビーム光検
知装置38上を横切る。
センサパターンS1,S4、この2つのセンサパターン
S1,S4の間に挟まれるように配設された一対のセン
サパターンS2,S3、および、これら各センサパター
ンS1〜S4を一体的に保持する保持基板38aから構
成されている。
検知して、後述する積分器のリセット信号(積分開始信
号)を発生するパターンである。ここに、リセット信号
は、積分コンデンサに充電された電荷を基準電圧まで放
電されるための信号で、リセットが終了すると同時に積
分動作が開始される。
通過を検知して、後述するアナログ信号をデジタル信号
に変換する信号変換器(A/D変換器やウィンドウコン
パレータ)の変換開始信号を発生するパターンである。
ここに、A/D変換器の場合はA/D変換開始信号とし
て、また、ウィンドウコンパレータの場合はコンパレー
タ出力を保持するタイミング信号として使用される。
ム光の通過位置を検知するためのパターンであって、ビ
ーム光の通過位置(ビーム光が走査する方向と直交する
方向の位置:副走査方向の位置)によってその出力が連
続的に変化し、ビーム光の通過位置信号を発生するよう
に構成されている。
的なほぼ同じ形状で、ビーム光が走査する方向(主走査
方向)に所定の間隔をおいて配設されている。すなわ
ち、図に示すように、センサパターンS2は、ビーム光
の通過位置が図面に対して上に行くほど、ビーム光がセ
ンサパターンS2をよぎる距離が長くなり、逆に、セン
サパターンS3は、ビーム光の通過位置が図面に対して
下に行くほど、ビーム光がセンサパターンS3をよぎる
距離が長くなる形状となっている。
する方向の通過位置変化に対して、一方のセンサパター
ンS2(またはS3)はその出力が増加方向に連続的に
変化し、他方のセンサパターンS3(またはS2)はそ
の出力が減少方向に連続的に変化するように構成されて
いる。
は、たとえば、フォトダイオードなどの光検知部材によ
って構成されていて、保持基板38a上に一体的に構成
されている。
8を用いた場合のビーム光検知装置出力処理回路40の
要部を示している。
1,S4からは、ビーム光が通過したことを示すパルス
状の信号が出力される。また、センサパターンS2,S
3からは、ビーム光の通過位置に応じて出力時間が変化
する信号が出力される。
は、それぞれ差動増幅器60の各入力端子に入力され
る。差動増幅器60の出力信号は、積分手段としての積
分器42に入力されて積分される。また、積分器42に
は、センサパターンS1から出力されるパルス状の信号
も入力されている。センサパターンS1からのパルス状
信号は、積分器42をリセットすると同時に新たな積分
動作を開始させるリセット信号(積分開始信号)として
用いられる。したがって、ビーム光がセンサパターンS
1上を通過すると、積分器42はリセットされ、新たに
差動増幅器60の出力信号を積分し始めることになる。
のウィンドウコンパレータ61に入力される。ウィンド
ウコンパレータ61は、積分器42の積分出力(アナロ
グ信号)をデジタル信号に変換するもので、主制御部
(CPU)51から、D/A変換器62を介して閾値が
設定されるようになっている。
リップフロップ回路(F/F)63に送られ、そこに保
持される。フリップフロップ回路63には、センサパタ
ーンS1,S4から出力されるパルス状の信号もそれぞ
れ入力されている。フリップフロップ回路63は、セン
サパターンS1から出力されるパルス状の信号によって
クリアされ、センサパターンS4から出力されるパルス
状の信号によってウィンドウコンパレータ61の出力を
保持するようになっている。
御部51に送られる。また、主制御部51には、センサ
パターンS4から出力されるパルス状の信号が取込開始
信号(割込み信号)として入力される。主制御部51
は、センサパターンS4からの取込開始信号を受信した
後、フリップフロップ回路63の出力を読込むことによ
り、最新のビーム光通過位置情報を得る。そして、主制
御部51は、このようにして得たビーム光通過位置情報
に基づきビーム光の通過位置を制御するようになってい
る。
パターンの出力電流を電圧値に変換する電流/電圧変換
増幅器や、電流/電圧変換増幅器の出力を2値化する2
値化回路などの信号処理回路が設けられている。
知装置38を通過する際の処理動作について説明する。
図示した矢印方向に走査され、センサパターンS1〜S
4はビーム光の通過に伴って電流を発生する。センサパ
ターンS1から出力された電流は、電流/電圧変換増幅
器(図示せず)によって電圧値に変換され、さらに2値
化回路(図示せず)によって2値化される。2値化され
た信号は、積分器42のリセット信号として入力され、
積分器42はリセットされる。
ップ回路63のクリア信号も兼ねており、クリア信号と
してフリップフロップ回路63に入力され、フリップフ
ロップ回路63をクリアする。
過すると、センサパターンS2,S3はビーム光が走査
する位置に応じたパルス状の電流を出力し、この出力電
流は図示しない電流/電圧変換増幅器によって電圧値に
変換される。電圧に変換された信号は差動増幅器60に
よって演算され、その結果が積分器42によって積分さ
れる。積分器42の出力は、アナログ/デジタル変換器
であるウィンドウコンパレータ61に入力され、D/A
変換器62を介して設定された閾値と比較され、デジタ
ル信号に変換される。
通過すると、センサパターンS4の出力電流が電流/電
圧変換増幅器(図示しない)によって電圧値に変換さ
れ、その後、2値化回路によって2値化される。2値化
された信号は、フリップフロップ回路63に入力され、
本信号の前縁でウィンドウコンパレータ61の出力がフ
リップフロップ回路63によって保持される。
主制御部51に割込み信号として入力されており、本信
号の後縁によって主制御部51はウィンドウコンパレー
タ61の出力、つまりフリップフロップ回路63の出力
を読込む。
パターンの出力、差動増幅器の出力、および、積分器の
出力を示している。
7に示すようにセンサパターンS2を通過する距離はD
1、センサパターンS3を通過する距離はD4となる。
したがって、センサパターンS2とS3の出力(電流/
電圧変換増幅器の出力)は、距離D1とD4を通過する
時間に比例したパルス幅を有した図6(a)に示すよう
な信号波形となる。
したように、光検知部材であるフォトダイオードから構
成されており、入射光量にほぼ比例した電流を発生する
ため、電流/電圧変換増幅器の出力の振幅はほぼ等し
い。
とS3の出力は、差動増幅器60によって演算され、図
6(a)に示すような両出力の差分結果が出力される。
その結果、積分器42の積分出力は図6(a)に示すよ
うな信号波形となる。すなわち、センサパターンS2の
出力がセンサパターンS3の出力よりも大きい場合、積
分器42の出力は処理回路の基準電圧Vrefよりも上
側に出力される(V1)。
7に示すようにセンサパターンS2を通過する距離はD
2、センサパターンS3を通過する距離はD5となる。
したがって、センサパターンS2とS3の出力(電流/
電圧変換増幅器の出力)は、距離D2とD5を通過する
時間に比例したパルス幅を有した図6(b)に示すよう
な信号波形となる。図6(b)では、D2=D5である
ので、センサパターンS2とS3の出力は等しい。
は差動増幅器60によって演算され、図6(b)に示す
ような両出力の差分結果が出力される。その結果、積分
器42の積分出力は図6(b)に示すような信号波形と
なる。すなわち、センサパターンS2の出力とセンサパ
ターンS3の出力とが等しい場合、積分器42の出力は
処理回路の基準電圧Vrefと同じ値になる(V2=V
ref)。
7に示すようにセンサパターンS2を通過する距離はD
3、センサパターンS3を通過する距離はD6となる。
したがって、センサパターンS2とS3の出力(電流/
電圧変換増幅器の出力)は、距離D3とD6を通過する
時間に比例したパルス幅を有した図6(c)に示すよう
な信号波形となる。図6(c)では、D3<D6である
ので、センサパターンS2の出力よりもセンサパターン
S3の出力が大きくなる。
は差動増幅器60によって演算され、図6(c)に示す
ような両出力の差分結果が出力される。その結果、積分
器42の積分出力は図6(c)に示すような信号波形と
なる。すなわち、センサパターンS2の出力よりもセン
サパターンS3の出力が大きい場合、積分器42の出力
は処理回路の基準電圧Vrefよりも下側に出力される
(V3)。
出力の差分信号を積分することによって、ビーム光の通
過位置を検知することが可能である。
S4から信号が出力されるタイミングで、ウィンドウコ
ンパレータ61によってデジタル信号化された後、主制
御部51に取込まれる。
分出力との関係を示している。なお、既に説明したビー
ム光の通過位置がP1,P2,P3の場合の積分出力も
参考までにプロットした。積分出力は、ビーム光の通過
位置がP2の位置(すなわち、センサパターンS2とS
3を通過する距離がほぼ等しい位置)の場合の、基準電
圧Vrefを基準として、位置P2よりも上側(位置P
1側)の場合にVrefより上側、位置P2よりも下側
(位置P3側)の場合にVrefよりも下側に出力され
る。
40の電源電圧が0〜5[V]で、センサパターンS2
とS3の副走査方向の寸法(LL1)が1900[μ
m]の場合を以下に説明する。
位に相当する2.5[V]である。また、積分器42の
出力は、積分器42を構成するオペアンプの出力電圧を
考慮して1.0〜4.0[V]とする(一般的な片電源
オペアンプの出力電圧の上限下限は、電源電圧よりも狭
い範囲であるため)。したがって、積分器42の出力
は、2.5[V]を基準電圧として、上限値(Vu)が
4.0[V]、下限値(V1)が1.0[V]の範囲で
設計する。
方向の寸法は1900[μm]であるので、その中間点
である位置P2(950[μm]の位置)をビーム光が
通過する場合に、積分器42の出力はVrefとなる。
また、積分器42の出力は、位置Puを通過する際にV
u、位置Plを通過する際にVlとなる。すなわち、積
分出力は、およそ1.58[mV/μm]となる。
る際には、たとえば、その調整目標位置をP2の位置と
すれば、積分出力をモニタしながら、その値が基準電圧
Vrefになるように調整すればよい。
る。
ム光検知装置38を、複数本(たとえば、4本)のビー
ム光を用いて走査を行なうマルチビーム光学系を有した
ビーム光走査装置に適用した場合である。したがって、
ビーム光の通過位置検知および制御の原理は、前述した
第1の実施の形態で述べているので、説明を省略する。
また、マルチビーム光学系については、先に図2を用い
て説明しているので省略する。
使用したマルチビーム光の通過位置制御について説明す
る。マルチビーム光学系は、前述したように4つのレー
ザ発振器を有し、それぞれのビーム光を副走査方向に移
動させるためのアクチュエータ(本例ではガルバノミラ
ー)を有する4ビーム光のマルチビーム光学系を想定し
て説明する。また、本マルチビーム光学系は、たとえ
ば、600dpiの解像度を有するものとする。
に、ビーム光検知装置38は図7のような検知特性を有
する。積分出力は、およそ1.58[mV/μm]であ
るので、4つのビーム光を解像度600dpiのピッチ
に調整するためには、隣接ビーム光の積分出力の差がお
よそ66.8[mV](1.58[mV/μm]×4
2.3[μm])となるように、ガルバノミラーを調整
すればよい。
をP2の位置とした場合には、まず、第1のレーザ発振
器を発光させ、ポリゴンミラーを回転させる。そして、
センサパターン内をビーム光が通過するように、第1の
ビーム光用のガルバノミラーを動作させる。センサパタ
ーン内をビーム光が通過するようになったら、積分出力
がVrefとなるように、ガルバノミラーを使用して、
第1のビーム光の通過位置を調整する。
行なう。まず、第2のレーザ発振器を発光させ、ポリゴ
ンミラーを回転させる。そして、第1のビーム光と同様
に、センサパターン内をビーム光が通過するように、第
2のビーム光用のガルバノミラーを動作させる。その
後、積分出力がVref−66.8[mV]となるよう
に、第2のビーム光用のガルバノミラーを使用して、第
2のビーム光の通過位置を調整する。
と第2のビーム光の通過位置のピッチは、42.3[μ
m]に制御される。
接ビーム光の積分出力の差が42.3[μm]に相当す
る66.8[μm]となるように、それぞれのガルバノ
ミラーを調整する。
過位置は42.3[μm]ピッチに制御される。このよ
うに、4つのビーム光の通過位置を所定のピッチに制御
することが可能である。
る。
の形態と同様、マルチビーム光学系を有したビーム光走
査装置に適用した場合である。第2の実施の形態との相
違点は、複数のビーム光のうちの少なくとも1つは固定
されている点で、第3の実施の形態は、この固定ビーム
光の通過位置を基準にして、残りのビーム光の通過位置
を所定のピッチに制御(相対位置制御)するものであ
る。
置38の構成を模式的に示している。このビーム光検知
装置38は、保持基板38a上に、図面に対して左側か
ら順次配設された、ビーム光の走査方向と直交する方向
に長い形状のセンサパターンSa,Sd,Se,Sb,
Sh,So,Sp,Sl,Sm,Sn、ビーム光の走査
方向に長い形状のセンサパターンSi,Sj,Sk、ビ
ーム光の走査方向と直交する方向に長い形状のセンサパ
ターンSq,Srによって構成されている。
におけるセンサパターンS3,S2にそれぞれ相当し、
センサパターンS2,S3と同形状に形成されている。
また、図4では、センサパターンS1で積分器42のリ
セット信号を生成していたが、図8では、2つのセンサ
パターンSa,Shの各出力で積分器42のリセット信
号を生成する。さらに、図4では、積分出力をアナログ
信号からデジタル信号に変換する変換開始タイミング信
号を、センサパターンS4の出力信号の前縁で行ない、
主制御部51への読込みタイミング信号をセンサパター
ンS4の出力信号の後縁で行なっていたが、図8では、
前者をセンサパターンSlの出力信号で、後者をセンサ
パターンSrの出力信号で行なう。
は、保持基板38a上の副走査方向のほぼ中央部に配設
されており、副走査方向に42.3[μm]のピッチ
(解像度600dpi)で平行に配列されている。
パターンSm,Snは、走査されるビーム光のビーム光
検知装置38に対する相対的な傾きを検知するためのパ
ターンである。センサパターンSdとSeおよびSmと
Snは、それぞれ上下に配設されてペアを組んでいて、
センサパターンSdとSe、SmとSnの中心位置は同
一直線上である。
8を用いた場合のビーム光検知装置出力処理回路40と
その周辺部の構成を示している。
は、それぞれ差動増幅器60の各入力端子に入力され
る。センサパターンSi,Sjの各出力信号は、それぞ
れ差動増幅器64の各入力端子に入力される。センサパ
ターンSj,Skの各出力信号は、それぞれ差動増幅器
65の各入力端子に入力される。なお、差動増幅器6
0,64,65は、主制御部(CPU)51から増幅率
が設定できる構成となっている。
は、それぞれ選択回路(アナログスイッチ)41に送ら
れる。選択回路41は、主制御部51からのセンサ選択
信号により、積分器42へ入力する信号を選択する。選
択回路41により選択された信号は、積分器42に入力
されて積分される。
パレータ61に入力される。ウィンドウコンパレータ6
1は、積分器42の積分出力(アナログ信号)をデジタ
ル信号に変換するもので、主制御部51から、D/A変
換器62を介して閾値が設定されるようになっている。
ウィンドウコンパレータ61の出力は、フリップフロッ
プ回路(F/F)63に送られ、そこに保持される。フ
リップフロップ回路63の出力は、主制御部51に送ら
れる。
信号としてフリップフロップ回路63に送られる。セン
サパターンSa,Sh,Slの各出力信号は、それぞれ
選択回路(A)66に送られる。選択回路66は、主制
御部51からの選択信号によってどちらかの信号を選択
し、その選択した信号をリセット信号として積分器42
に送る。
は、それぞれ選択回路(B)67に送られる。選択回路
67は、主制御部51からの選択信号によってどちらか
の信号を選択し、その選択した信号を変換開始信号とし
てフリップフロップ回路63に送る。センサパターンS
rの出力信号は、割込み信号として主制御部51に送ら
れる。
割込み信号を受信した後、フリップフロップ回路63の
出力を読込むことにより、最新のビーム光通過位置情報
を得る。そして、主制御部51は、このようにして得た
ビーム光通過位置情報に基づき、ガルバノミラー33
b,33c,33dの制御量を演算し、その演算結果を
必要に応じてメモリ52に記憶するとともに、ガルバノ
ミラー駆動回路39b,39c,39dへ送出する。
39dには、上記演算結果のデータを保持するためのラ
ッチ44b,44c,44dが設けられており、主制御
部51が一旦データを書込むと、次にデータを更新する
までは、その値を保持するようになっている。
ているデータは、D/A変換器45b,45c,45d
によりアナログ信号(電圧)に変換され、ガルバノミラ
ー33b,33c,33dを駆動するためのドライバ4
6b,46c,46dに入力される。ドライバ46b,
46c,46dは、D/A変換器45b,45c,45
dから入力されたアナログ信号(電圧)にしたがってガ
ルバノミラー33b,33c,33dを駆動制御する。
を制御したいビーム光を発生する半導体レーザ発振器を
発光動作させ、ウィンドウコンパレータ61の出力を読
込み、その読込んだ情報に基づきガルバノミラー33
b,33c,33dを制御することで、ビーム光の通過
位置を制御することができる。
パターンの出力電流を電圧値に変換する電流/電圧変換
増幅器や、電流/電圧変換増幅器の出力を2値化する2
値化回路などの信号処理回路が設けられている。
とSoを用いてビーム光の通過位置検知および制御を行
なう場合、主制御部51は、選択回路41にセンサ選択
信号を送ることにより、センサパターンSpとSoを選
択する。同時に、選択回路66,67にセンサ選択信号
を送ることにより、積分器42のリセット信号とデジタ
ル/アナログ変換開始信号を選択する。この場合、積分
器42のリセット信号はセンサパターンSaとShによ
って生成され、変換開始信号はセンサパターンSlによ
って生成される。
用いてビーム光の通過位置検知および制御を行なう場
合、主制御部51は、選択回路41にセンサ選択信号を
送ることにより、センサパターンSiとSj、SjとS
kのいずれかのペアーを選択する。同時に、選択回路6
6,67にセンサ選択信号を送ることにより、積分器4
2のリセット信号とデジタル/アナログ変換開始信号を
選択する。この場合、積分器42のリセット信号はセン
サパターンSaとSlによって生成され、変換開始信号
はセンサパターンSqによって生成される。
ても、センサパターンSrの信号出力タイミングで、フ
リップフロップ回路63に保持された積分器42の積分
出力は、主制御部51に読込まれる。
のうちの1つのビーム光は固定されているため、残りの
3つのビーム光を副走査方向に移動するアクチュエータ
であるガルバノミラーは3つである。すなわち、第2、
第3、第4のビーム光用のガルバノミラーは、それぞ
れ、33b,33c,33dである。
して、第3の実施の形態に係るマルチビーム光学系のビ
ーム光相対位置制御について説明する。
光させる(ST101)。すなわち、主制御部51は、
たとえば、第1のレーザドライバ32aに所定の指示値
を指示し、第1のレーザ発振器31aを所定の値で発光
させることにより、第1のビーム光を出力する。このと
き、同時にポリゴンミラー35を回転させる。
ることにより、センサパターンSpとSoとの差動出力
を積分器42に送る。また、選択回路66,67にセン
サ選択信号を送信することにより、センサパターンSp
とSoとの差分信号を積分する際のリセット信号とアナ
ログ/デジタル変換開始信号を選択する。本ステップに
よって、主制御部51は、センサパターンSpとSoと
の差分出力を取込むことが可能になる。
サパターンSpとSoとの差分出力を読込む(ST10
2)。すなわち、基準となる固定ビーム光である第1の
ビーム光の通過位置を、センサパターンSpとSoとの
差分出力を用いて検知する。以下のステップは、本ステ
ップで検知した第1のビーム光の通過位置を基準とし
て、その他の3つのビーム光の通過位置を所定のピッチ
(隣接ビーム光間ピッチが42.3μm)に制御する。
光させる(ST103)。たとえば、主制御部51は、
第2のレーザドライバ32bに所定の指示値を指示し、
第2のレーザ発振器31bを所定の値で発光させること
により、第2のビーム光を出力する。
センサパターン内を通過するように、ガルバノミラーを
動作させて、ビーム光の通過位置を調整する(ST10
4)。たとえば、センサパターンSpとSoとの差分出
力を読込む設定にしておいて、第2のビーム光用のガル
バノミラー33bを動作させる。
oとの差分出力をモニタしているため、第2のビーム光
の通過位置を把握することができる。まず、センサパタ
ーンSpとSoの検知領域内を第2のビーム光が通過す
るように、ガルバノミラー33bを動作させる。その
後、センサパターンSpとSoとの中心近傍を第2のビ
ーム光が通過するように、ガルバノミラー33bを動作
させる。なお、本ステップのビーム光通過位置調整には
微細な精度は要求されない。
2のビーム光を、その通過位置がセンサパターンSkと
Sjのギャップの中心位置になるよう制御する(ST1
05)。ステップST104の処理で、第2のビーム光
の通過位置は、センサパターンSpとSoの中心近傍に
粗調整されている。また、センサパターンSi,Sj,
Skは、センサパターンSpとSoのほぼ中心位置に配
置されている。したがって、ビーム光の通過位置を大き
く変化させることなしに(さらに、時間を要することな
く)、センサパターンSkとSjのギャップの中心位置
に制御することができる。以下、ステップST105の
処理を詳細に説明する。
ンサ選択信号を送ることにより、センサパターンSkと
Sjとの差動出力を積分器42に入力する。また、選択
回路66,67にセンサ選択信号を送ることにより、セ
ンサパターンSkとSjとの差分信号を積分する際のリ
セット信号とアナログ/デジタル変換開始信号を選択す
る。本設定によって、主制御部51は、センサパターン
SkとSjとの差分出力を取込むことが可能になる。
33bを動作させて、センサパターンSkとSjのギャ
ップの中心位置に第2のビーム光の通過位置を制御す
る。ガルバノミラー33bを動作させるためには、ま
ず、主制御部51はD/A変換器45bにデータ(指示
値)をセットする。D/A変換器45bによってアナロ
グ化された信号はドライバ46bに入力され、ドライバ
46bはD/A変換値に応じた電流をガルバノミラー3
3bに出力する。ガルバノミラー33bは、ドライバ4
6bの出力電流値に応じて動作する。したがって、主制
御部51は、D/A変換器45bの指示値を変更するこ
とによって、ガルバノミラー33bを動作させ、第2の
ビーム光の通過位置を変更することができる。
5におけるガルバノミラー33bの設定を保持したま
ま、再度、センサパターンSpとSoとの差分出力を読
込む(ST106)。すなわち、第2のビーム光がセン
サパターンSkとSjのギャップの中心位置を通過する
場合の、センサパターンSpとSoとの差分出力を読込
む。その後、その値(POkj)をメモリ52に記憶す
る。
ンSkとSjのギャップの中心位置に制御した第2のビ
ーム光を、今度はセンサパターンSjとSiのギャップ
の中心位置に制御する(ST107)。まず、主制御部
51は、選択回路41にセンサ選択信号を送ることによ
り、センサパターンSjとSiとの差動出力を積分器4
2に入力する。また、選択回路66,67にセンサ選択
信号を送ることにより、センサパターンSjとSiとの
差分信号を積分する際のリセット信号とアナログ/デジ
タル変換開始信号を選択する。本設定によって、主制御
部51は、センサパターンSjとSiとの差分出力を取
込むことが可能になる。
33bを動作させて、センサパターンSjとSiのギャ
ップの中心位置に第2のビーム光の通過位置を制御する
(ST105と同様)。
7におけるガルバノミラー33bの設定を保持したま
ま、再度、センサパターンSpとSoとの差分出力を読
込む(ST108)。すなわち、第2のビーム光がセン
サパターンSjとSiのギャップの中心位置を通過する
場合の、センサパターンSjとSiとの差分出力を読込
む。その後、その値(POji)をメモリ52に記憶す
る。
6でメモリ52に記憶した値POkjと、ステップST
108でメモリ52に記憶した値POjiとの差を演算
する(ST109)。センサパターンSkとSjの中心
位置とセンサパターンSjとSiの中心位置との間のピ
ッチは、42.3μmであるため、ステップST105
(ST106)からST107(ST108)にビーム
光を移動させた場合の移動距離は42.3μmに相当す
る。したがって、本ステップで演算したPOkjとPO
jiとの差は、センサパターンSpとSoとの差分出力
で、ビーム光の通過位置を検知する場合の、ビーム光の
移動距離(42.3μm)に相当する値である。
ーム光の通過位置)と移動可能なビーム光の通過位置
(たとえば、第2のビーム光の通過位置)とのピッチを
42.3μmに制御する(ST110)。本ステップの
処理では、センサパターンSpとSoとの差分出力を使
用する。
ム光の通過位置は、ステップST102で検知済みであ
る。したがって、移動可能なビーム光である第2のビー
ム光を、第1のビーム光に対して42.3μmのピッチ
となるように、ガルバノミラー33bを動作させること
により、第2のビーム光の通過位置を制御する。
値と、第2のビーム光の通過位置を表わすセンサパター
ンSpとSoとの差分出力との差が、ステップST10
9で求めた値(POkj−POji)となるように、第
2のビーム光の通過位置を変更するものである。
光と第2のビーム光の通過位置は42.3μmのピッチ
に制御される。また、第3、第4のビーム光について
も、上記同様な動作を行なうことにより、各ビーム光は
42.3μmのピッチに制御される。
る。
示すように、図8に示したビーム光検知装置38におい
て、ビーム光の相対位置検知用のセンサパターンSp,
Soをビーム光の走査方向に対して下流側に配設したも
のである(図8では上流側に配設されている)。すなわ
ち、センサパターンSp,SoとセンサパターンSi,
Sj,Skの配設位置を入替えたものであり、その他の
構成は図8と同様である。
る。
のビーム光を使用しているため、ビーム光通過位置制御
の際にビーム光相互の光量が異なると、所望の制御精度
を維持することが困難になる場合がある。そのため、ビ
ーム光通過位置制御の際には、ビーム光の光量制御を実
行し、ビーム光相互の光量を揃える動作を行なう。
ゴンミラーの採用や、コストダウンによる安価なレンズ
の採用に伴って、ビーム光検知装置の位置でのビーム光
の状態が悪化し(ビーム光のけられ等が発生)、ビーム
光ごとに光量が異なる現象が生じ、従来のビーム光通過
位置制御では、所望の制御精度を維持することが困難に
なってきている。
光の光量を測定(検知)し、その光量の比に応じた補正
係数を使用することによって、ビーム光のけられ等の影
響を受けず、所望のビーム光通過位置制御精度を達成で
きるようにしたものである。
ム光検知装置38の構成を模式的に示している。このビ
ーム光検知装置38は、図8や図11で説明したビーム
光検知装置38と基本的な構成は同じであるが、以下の
点が異なっている。
徴は、センサパターンSgを有する点である。センサパ
ターンSgは、ポリゴンミラー35によって走査される
ビーム光の光量(パワー)を測定するためのパターン
で、ビーム光の走査方向と直交する方向に長い形状に構
成されており、センサパターンSbとShとの間に配設
されている。
ターンと同様に、光検知部材であるフォトダイオードか
ら構成されており、ビーム光の照射に伴い、その光量に
比例した電流を出力する。
置38を用いた場合のビーム光検知装置出力処理回路4
0とその周辺部の構成を示している。基本構成は、前述
した図9と同様であり、図9と異なる部分についてだけ
説明する。
電圧変換増幅器68によって電圧値に変換された後、選
択回路41に入力される。差動増幅器68は、主制御部
51から増幅率が設定できる構成となっている。
ンドウコンパレータ61を共通に用いている関係上、リ
セット信号(積分開始信号)および変換開始信号のタイ
ミングをそれぞれの検知対象センサパターンに応じて変
更する必要がある。これを可能にしているのが、リセッ
ト信号生成回路69および変換開始信号生成回路70で
ある。
ターンSa,Sb,Sh,Slの各出カ信号がそれぞれ
入力されている。このうち、2つのセンサパターンの各
出力信号から積分器42のリセッ卜信号を生成し、積分
器42に入力するもので、どの信号を組合わせてリセッ
ト信号を生成するかは、主制御部51が設定するように
なつている。
ンサパターンSh,Sl,Sqの各出カ信号がそれぞれ
入力されており、主制御部51が適切な信号を選択でき
る構成になっている。選択された信号は、変換開始信号
としてフリップフロップ回路63に入力される。
ンサパターンに応じて、両回路69,70に対し、どの
センサパターンの出力の組合わせでリセット信号を生成
するか、また、どのセンサパターンの出カを変換開始信
号とするかを設定することができる。
ンサパターンを自由に選択した上で、最適な状態で積
分、A/D変換を行ない、その情報をデジタルデータと
して取込むことができるようになっている。
サパターンの出力電流を電圧値に変換する電流/電圧変
換増幅器や、電流/電圧変換増幅器の出力を2値化する
2値化回路などの信号処理回路が設けられている。
測定する際、主制御部51は、選択回路41にセンサ選
択信号を送ることにより、センサパターンSgの出力を
選択し、積分器42に入力する。
制御部51からのセンサ選択信号により、センサパター
ンSa,Sbの出力が選択され、センサパターンSa,
Sbの出力によって積分器42のリセット信号が生成さ
れ、積分器42のリセットを行なう。
制御部51からのセンサ選択信号により、センサパター
ンShの出力が選択され、変換開始信号としてフリップ
フロップ回路63に入力される。
して、第5の実施の形態に係るマルチビーム光学系のビ
ーム光相対位置制御について説明する。
光させる(ST120)。すなわち、主制御部51は、
たとえば、第1のレーザドライバ32aに所定の指示値
を指示し、第1のレーザ発振器31aを所定の値で発光
させることにより、第1のビーム光を出力する。このと
き、同時にポリゴンミラー35を回転させる。
測定するために、選択回路41にセンサ選択信号を送る
ことにより、センサパターンSgの出力を選択する。ま
た、同時にリセット信号生成回路69および変換開始信
号生成回路70にもセンサ選択信号を送ることにより、
センサパターンSg用の信号を選択する。
センサパターンSgの出力を取込むことが可能になる。
すなわち、第1のビーム光がセンサパターンSg上を通
過すると、主制御部51はその出力を取込み、第1のビ
ーム光の光量としてメモリ52に記憶する(ST12
1)。
ンサ選択信号を送ることにより、センサパターンSpと
Soとの差動出力を積分器42に送る。また、リセット
信号生成回路69では、主制御部51からのセンサ選択
信号により、センサパターンSaとSlが選択され、リ
セット信号が生成される。さらに、変換開始信号生成回
路70では、主制御部51からのセンサ選択信号によ
り、センサパターンSqが選択され、変換開始信号とし
て使用される。
センサパターンSoとSpの差分出力を取込むことが可
能になる。すなわち、第1のビーム光のセンサパターン
SpとSo上での通過位置を検知し、メモリ52に記憶
する(ST122)。
光させる(ST123)。たとえば、主制御部51は、
第2のレーザドライバ32bに所定の指示値を指示し、
第2のレーザ発振器31bを所定の値で発光させること
により、第2のビーム光を出力する。
光)の通過位置が、センサパターンSg上を通過するよ
うに、第2のビーム光用のガルバノミラー33bを動作
させて、第2のビーム光の通過位置を調整する(ST1
24)。
めに、主制御部51は、選択回路41にセンサ選択信号
を送ることにより、センサパターンSgの出力を選択し
て、第2のビーム光の光量を測定し、その光量をメモリ
52に記憶する(ST125)。
サパターンSkとSjのギャップの中心位置に制御する
(ST126)。このステップの動作は、前述の図10
におけるステップST105と同様の動作である。
におけるステップST106と同様の動作である。
サパターンSjとSlのギャップの中心位置に制御する
(ST128)。このステップの動作は、前述の図10
におけるステップST107と同様の動作である。
におけるステップST108と同様の動作である。
メモリ52に記憶した値POkjとPOjiとの差を演
算する(ST130)。このステップの動作は、前述の
図10におけるステップST109と同様の動作であ
る。
する。補正係数αは、ステップST121とST125
で測定した、第1のビーム光の光量と第2のビーム光の
光量との比である。たとえば、第1のビーム光の光量を
P1、第2のビーム光の光量をP2とすると、α=P1
/P2である。次に、求めた補正係数αをステップST
130で求めた値に乗じることにより、ステップST1
30で求めた値を補正する(ST131)。
ビーム光の光量に比較して大きい場合には、(POkj
−POji)が所定の値よりも大きくなり、この値に基
づいてビーム光通過位置制御を実行した場合には、ビー
ム光間のピッチが所望の値よりも大きくなる。また、第
2のビーム光の光量が第1のビーム光の光量よりも小さ
い場合には、(POkj−POji)が所定の値よりも
小さくなるため、ビーム光間のピッチが所望の値よりも
小さくなる問題が生じる。
ム光の光量の比を演算して、その値で(POkj−PO
ji)の値を補正するのである。
前述の図10におけるステップST110とほとんど同
様の動作であるが、ステップST131で求めた補正さ
れた値を使用する点だけが異なる。
る。
パターンの出力(POkj−POji)にフィードバッ
クするのではなく、ビーム光の光量にフィードバックす
る点に特徴がある。
(第1のビーム光)の光量と移動可能なビーム光(第2
のビーム光)の光量との比を演算し、たとえば、第2の
ビーム光の光量が第1のビーム光の光量よりも大きな場
合には、第2のビーム光をαの光量で発光させて、図1
0に示した制御を実行する。また、第2のビーム光の光
量が第1のビーム光の光量よりも小さな場合には、第2
のビーム光を1/α倍の光量で発光させて、図10に示
した制御を実行する。
形態と同様の作用効果を得ることができる。
る。
の形態において、ビーム光検知装置38のセンサパター
ンS2,S3を兼用することにより、ビーム光通過位置
検知機能の外に、ビーム光の光量を検知するビーム光量
検知機能を持たせたものである。
ム光検知装置38と、その出力処理回路40のビーム光
量検知部分の構成を示している。基本的な構成は、図4
および図5と同様であるが、センサパターンS2,S3
の各出力信号を加算器71で加算して積分器42に入力
する点が異なっている。
サパターンS1上を通過すると、センサパターンS1は
電流を出力し、図示しない電流/電圧変換増幅器によっ
て電圧値に変換される。変換された電圧(アナログ信
号)は、図示しない2値化回路によって2値化された
後、リセット信号(クリア信号)として積分器42およ
びフリップフロップ回路63に入力される。積分器42
は、リセット信号によってリセットされ、フリップフロ
ップ回路63はクリア信号によってクリアされる。
S3を通過すると、センサパターンS2,S3は電流を
出力する。センサパターンS2,S3の各出力電流は、
図示しない電流/電圧変換増幅器によって電圧値に変換
された後、加算器71に入力される。すなわち、センサ
パターンS2,S3の各出力信号は、加算器71によっ
て加算される。
され、積分される。積分器42の出力信号は、ウィンド
ウコンパレータ61に入力され、デジタル信号化され
る。ウィンドウコンパレータ61の出力信号は、図示し
ない2値化回路によって2値化されたセンサパターンS
4の出力信号の前縁で、フリップフロップ回路63に保
持される。主制御部51は、2値化されたセンサパター
ンS4の出力信号の後縁で、フリップフロップ回路63
の出力信号を取込む。
状をしており、所定の間隔を置いて対称配設されてい
る。図7で既に説明したように、ビーム光がセンサパタ
ーンS2上を通過する距離とセンサパターンS3上を通
過する距離とを加算した距離は、ビーム光の通過位置に
関わらず、常にほぼ一定である。すなわち、センサパタ
ーンS2,S3の各出力信号を加算すれば、センサパタ
ーンS2,S3はほぼ長方形の1つのセンサパターンと
みなすことができる。すなわち、図12の光量検知用の
センサパターンSg相当の機能を有する。
ビーム光が通過する際の要部の出力信号を示したもので
ある。
矢印の位置を通過する場合には、センサパターンS2,
S3の各出力信号はS2−1、S3−1となる。そのと
きの加算器71の出力はADD−1となり、積分器42
によって出力ADD−1を積分すると、積分出力Vp1
が得られる。
光量POW2のビーム光(POW2=POW1×2)
が、図示した実線矢印の位置を通過する場合には、セン
サパターンS2,S3の各出力信号はS2−2、S3−
2となる。センサパターンS2,S3はフォトダイオー
ドで形成されているため、照射される光量に比例した信
号を出力する。
振幅は、出力信号S2−1とS3−1のほぼ2倍であ
る。また、そのときの加算器71の出力信号はADD−
2となり、積分器42によって出力信号ADD−2を積
分すると、積分出力Vp2が得られる(Vp2=Vp1
×2)。
する光量POW3のビーム光(POW3=POW1×1
/2)が、図示した実線矢印の位置を通過する場合に
は、センサパターンS2,S3の各出力信号はS2−
3、S3−3となる。センサパターンS2,S3は、照
射される光量に比例した信号を出力するため、出力信号
S2−3、S3−3の各振幅は、出力信号S2−1とS
3−1のほぼ1/2倍である。
ADD−3となり、積分器42によって出力信号ADD
−3を積分すると、その積分出力Vp3が得られる(V
p3=Vp1×1/2)。
各出力信号を加算することによって、センサパターンS
2,S3上を通過するビーム光の光量を検知することが
できる。
る。
の形態において、ビーム光検知装置38のセンサパター
ンSp,Soを兼用することにより、ビーム光通過位置
検知機能の外に、ビーム光の光量を検知するビーム光量
検知機能を持たせたものである。
ム光検知装置出力処理回路40とその周辺部の構成を示
している。基本的な構成は、図9や図13と同様である
が、センサパターンSp,Soの各出力信号を加算器7
1で加算して選択回路41に入力する点が異なってい
る。そして、ビーム光の光量検知モード時、主制御部5
1は、選択回路41にセンサ選択信号を送ることによ
り、加算器71の出力を選択して積分器42に入力する
ようになっている。
た第7の実施の形態で説明した動作と同様であるので、
その説明は省略する。
る。
整および制御を円滑に実行するための、固定ビーム光通
過位置のモニタ(監視)に関するものである。
移動させるビームアクチュエータを持たない固定ビーム
光は、工場出荷時の調整といった初期的な調整以降は、
新たに調整することはない。しかし、温度や振動あるい
は各部の経年変化によって、固定ビーム光の通過位置
は、初期調整位置から徐々にずれていく。
光通過位置の相対位置制御は、上記問題に対応すべく、
固定ビーム光以外のビーム光にアクチュエータを設け
て、長期的に移動していく固定ビーム光に対して所望の
ピッチを維持するように制御する方法である。
(センサパターンSp,So)のエッジ部では、フォト
ダイオードの出力がリニアでない場合が多い。また、ビ
ーム光検知装置出力処理回路40を構成するオペアンプ
のオフセット電圧などによって、センサパターンSpと
Soのエッジ部にはビーム光通過位置の変化を検知でき
ない領域が生じる。すなわち、センサパターンSpとセ
ンサパターンSoの全領域でビーム光の通過位置を検知
することができなくなる。
記領域まで変化した場合には、ビーム光通過位置制御が
実行できず、各ビーム光間の所望のピッチに制御するこ
とができなくなる。
ム光のビーム光通過位置をモニタするセンサを設けて、
固定ビーム光の通過位置が、ビーム光相対位置検知セン
サ(センサパターンSp,So)の非検知領域に近づい
たら、それを検知して警告を発するとともに、サービス
マンコールを促し、非検知領域に入ったら本装置の動作
を停止するようにしたものである。
ム光検知装置38の構成を模式的に示している。このビ
ーム光検知装置38は、図8や図11で説明したビーム
光検知装置38と基本的な構成は同じであるが、以下の
点が異なっている。
徴は、センサパターンSs,Svを有する点である。セ
ンサパターンSs,Svは、固定ビーム光を検知するた
めのパターンで、ビーム光の走査方向と直交する方向に
おいて、ビーム光相対位置検知センサであるセンサパタ
ーンSp,Soよりも、やや外側に配設されている。こ
れは、検知領域としてセンサパターンSp,Soよりも
外側の領域をカバーするためである。
ンサパターンと同様に、光検知部材であるフォトダイオ
ードから構成されており、ビーム光の照射に伴い、その
光量に比例した電流を出力する。
の通過位置を表わしたものであり、それぞれ以下の意味
を持つものとする。
Soの検知可能領域 ・P12,P15:検知可能領域と検知不可能領域との
境界 ・P13,P16:検知不可能領域 固定ビーム光の通過位置がP12あるいはP15の場合
には、前者はセンサパターンSvが信号を出力し、後者
はセンサパターンSsが信号を出力することから、ビー
ム光の位置が検知できる。これらいずれかの位置を固定
ビーム光が通過した場合、主制御部51は、コントロー
ルパネル53上の表示器などに警告を表示する。
るいはP16の場合、主制御部51は、コントロールパ
ネル53上の表示器などに検知不可能領域(制御不能状
態)であることを表示し、本装置の動作を停止する。
いるビーム光検知装置38の構成を模式的に示してい
る。前述した図18のビーム光検知装置38と異なる点
は、センサパターンSs,Svの間に、さらに固定ビー
ム光を検知するためのセンサパターンSt,Suを設け
たものである。この変形例のポイントは、固定ビーム光
の通過位置を常にモニタできる点である。
置38を用いた場合の、シングルビーム光学系における
ビーム光検知装置出力処理回路40のビーム光モニタ部
分の構成を示している。基本的な構成は、図5や図15
と同様であるが、センサパターンSs,Svの各出力信
号を差動増幅器72に入力し、その差動出力を選択回路
41に入力するとともに、センサパターンSt,Suの
各出力信号を差動増幅器73に入力し、その差動出力を
選択回路41に入力し、選択回路41で選択した信号を
積分器42に入力する点が異なっている。
パターンSb上を通過すると、センサパターンSbは電
流を出力し、図示しない電流/電圧変換増幅器によって
電圧値に変換される。変換された電圧(アナログ信号)
は、図示しない2値化回路によって2値化された後、リ
セット信号(クリア信号)として積分器42およびフリ
ップフロップ回路63に入力される。積分器42は、リ
セット信号によってリセットされ、フリップフロップ回
路63はクリア信号によってクリアされる。
Svを通過すると、ビーム光が通過したセンサパターン
は電流を出力する。この場合、センサパターンSs,S
vの各出力電流は、図示しない電流/電圧変換増幅器に
よって電圧値に変換された後、差動増幅器72に入力さ
れる。差動増幅器72の出力は、選択回路41を介して
積分器42に入力され、積分される。積分器42の出力
信号は、ウィンドウコンパレータ61に入力され、デジ
タル信号化される。
電流は、図示しない電流/電圧変換増幅器によって電圧
値に変換された後、差動増幅器73に入力される。差動
増幅器73の出力は、選択回路41を介して積分器42
に入力され、積分される。積分器42の出力信号は、ウ
ィンドウコンパレータ61に入力され、デジタル信号化
される。
は、図示しない2値化回路によって2値化されたセンサ
パターンSlの出力信号の前縁で、フリップフロップ回
路63に保持される。主制御部51は、2値化されたセ
ンサパターンSlの出力信号の後縁で、フリップフロッ
プ回路63の出力信号を取込む。
サ(センサパターンSs〜Sv)のビーム光通過位置と
積分出力との関係を示している。図中のビーム光通過位
置を示す符号Pa〜Pgはそれぞれ以下の意味を持つも
のとする。
域 ・Pd:センサパターンSp,Soの検知可能領域(中
心位置) 固定ビーム光の通過位置をモニタする場合、主制御部5
1は、選択回路41にセンサ選択信号を送ることによ
り、差動増幅器73の出力を積分器42に入力し、その
出力を読取る。この読取った値がVlow 〜Vupであれ
ば、検知可能領域である確率が高い。
ンサ選択信号を送ることにより、差動増幅器72の出力
を積分器42に入力し、その出力を読取る。この読取っ
た値がVrefの近傍であれば、固定ビーム光は検知不
可能領域内にある。
fの近傍でない場合、たとえば、Vumの場合には、固定
ビーム光の通過位置は検知可能領域と検知不可能領域と
の境界(Pb)である。また、差動増幅器72の積分出
力がVlmの場合にも、検知可能領域と検知不可能領域と
の境界(Pf)である。これらいずれかの位置を固定ビ
ーム光が通過した場合、主制御部51はコントロールパ
ネル53の表示器などに警告を表示する。
fの近傍の場合、主制御部51は続いて差動増幅器72
の積分出力を読取る。読取った値がVrefの近傍の場
合には、固定ビーム光の通過位置はPbである。
Vlow の場合には、固定ビーム光の通過位置は検知不可
能領域であるため、主制御部51はコントロールパネル
53の表示器などに検知不可能領域(制御不能状態)で
あることを表示し、本装置の動作を停止する。
置38を用いた場合の、マルチビーム光学系におけるビ
ーム光検知装置出力処理回路40とその周辺部の構成を
示している。なお、構成は、図9や図20と同様である
ので説明は省略する。また、ビーム光のモニタ動作は、
上述したシングルビーム光学系における動作と同様であ
るので、その説明は省略する。
る。
出力処理回路40におけるオフセット検知よび制御に関
するものである。
ように、通常のビーム光通過位置検知モードとオフセッ
ト検知モードの積分時間を等しくするために、積分時間
のタイミングを生成するためのセンサパターンSh,S
l,Sqを、それらの距離(間隔)L1,L2が等しく
なるように配設していた。なお、オフセット検知よび制
御の詳細は、たとえば、特開平10−142535号公
報(特願平8−305006号)に述べられているの
で、それを参照されたい。
検知モードとの関係について、下記表1に示す。
い、ビーム光の走査速度が高速化され、ビーム光検知装
置でのセンサパターンの配置に余裕がなくなり、上記距
離L1とL2を等距離に配置できなくなってきた。ま
た、ビーム光検知装置の多機能化に伴い、センサパター
ンの数が増加することで、やはり距離L1とL2を等距
離に配置できなくなってきた。
光通過位置検知モードとオフセット検知モードの積分時
間を等しくする必要がないために、積分時間のタイミン
グを生成するためのセンサパターンSh,Sl,Sq
を、それらの距離L1,L2が等しくなるように配置す
る必要がないようにしたものである。
ーム光検知装置38の構成を模式的に示している。基本
的な構成は図8や図11と同様であるが、ビーム光通過
位置検知モードとオフセット検知モードのタイミングを
生成するためのセンサパターンSh,Sl,Sqを、そ
れらの距離(間隔)L1,L2が等しくない(図24で
はL1<L2)ように配設している点が異なる。すなわ
ち、ビーム光通過位置検知モードとオフセット検知モー
ドの積分時間は異なる。
ト検知について、図25に示すフローチャートを参照し
て説明する。なお、本例では、代表して、オフセット検
知の対象となるセンサパターンをSk,Sj(第1のビ
ーム光aの通過位置検知部)として説明する。また、ビ
ーム光検知装置出力処理回路40は図9と同様であるの
で、以下の説明では図9を参照するものとする。
力処理回路40における第1のビーム光aの通過位置検
知部を選択する。すなわち、制御部51は、選択回路4
1にセンサ選択信号を送ることにより、センサパターン
Sk,Sjを選択し、その差分出力を積分器42に入力
する(ST160)。
ドを選択する。すなわち、制御部51は、センサパター
ンSa,Slを選択することによって、積分器42のリ
セット信号が生成される。また、センサパターンSqの
出力信号が変換開始信号として選択される(ST16
1)。すなわち、オフセット検知モード時の積分区間
は、センサパターンSlとSqとの間となる。
強制発光させるとともに、ポリゴンミラー35を回転さ
せる(ST162)。
〜ST167の処理を実行することにより、第1のビー
ム光aの通過位置検知部(電流/電圧変換増幅器、差動
増幅器、積分器など)のオフセット値を読取る。この読
取ったオフセット値をVosaとする。なお、図25の例
では、オフセット値は閾値で得られる構成であるが、説
明を簡単にするため、オフセット値はアナログ電圧Vos
a で得られるものとする。
間であるセンサパターンSl,Sq間で得られた値であ
るため、実際のオフセット値より、その絶対値は大きく
なる(L1<L2のため)。そこで、補正係数β=L1
/L2をオフセット値Vosaに乗算することにより、オ
フセット値を補正する(ST168)。したがって、補
正後のオフセット値Vaは、Va=Vosa ×β=Vosa
(L1/L2)となる。
フセット値の相違を、積分区間を形成しているセンサパ
ターンの距離の比で補正するものである。
ため、ビーム光がセンサパターンShとSlとの間を通
過する時間(Tgl)とセンサパターンSlとSqとの間
を通過する時間(Tlq)を測定して、その比を補正係数
としてもよい。そのときの補正係数γは、γ=Tgl/T
lqとなる。なお、補正後のオフセット値は、Va=Vos
a ×γ=Vosa ×(Tgl/Tlq)となる。
値をメモリ52に記憶する(ST169)。
置制御ルーチンの一例を図26に示す。
におけるビーム光検知装置38の各機能を1つのビーム
光検知装置38に持たせた場合のビーム光検知装置38
の構成例を示しており、このように構成しても何らかま
わない。
れば、ビーム光検知装置におけるビーム光通過位置検知
用のセンサパターンを、ビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、ビーム光のその走査方向と直交
する方向の通過位置変化に対して、一方のセンサパター
ンの出力が増加方向に連続的に変化し、他方のセンサパ
ターンの出力が減少方向に連続的に変化するよう構成さ
れた一対のセンサパターンによつて構成し、これら一対
のセンサパターンの各出力の差により、ビーム光のその
走査方向と直交する方向の通過位置を検知するようにし
たので、1つのセンサパターンで構成したものに対して
2倍の出力を得ることが可能で、検知精度が向上し、広
いダイナミツクレンジでビーム光の相対的な通過位置を
正確に検知でき、高精度のビーム光通過位置制御が可能
になる。
した光量の比に応じた補正係数を用いて、ビーム光通過
位置検知用のセンサパターンの出力を補正することによ
り、ビーム光のけられなどの影響を受けず、所望のビー
ム光通過位置制御を高精度に行なうことができる。
ンサパターンの各出力を加算してビーム光の光量を検知
するようにして、ビーム光通過位置検知用のセンサパタ
ーンと光量検知用のセンサパターンとを共通化すること
により、ビーム光検知装置とその出力処理回路を簡素化
することができ、その他のセンサパターンの配置の自由
度が増し、最適な配置に近付けることが可能となる。
ニタ(監視)するセンサパターンを設けることにより、
ビーム光の相対的な通過位置制御が可能か否かを判定
し、警告することができる。
分時間とオフセット検知モード時の積分時間との比で、
検知したオフセット値を補正することにより、ビーム光
の走査速度の高速化に対処でき、かつ、センサパターン
配置の自由度が増す。
めのアクチュエータ(ガルバノミラー)の数を必要最小
限とすることができる。
画像形成装置において、出力画像の高画質化を実現する
ことができる。
いダイナミックレンジでビーム光の相対的な通過位置を
正確に検知でき、高精度のビーム光通過位置制御が可能
となるビーム光走査装置を提供できる。
ム光通過位置制御用のアクチュエータでビーム光の通過
位置を所定位置に制御することのできるビーム光走査装
置を提供できる。
などの影響を受けず、所望のビーム光通過位置制御を高
精度に行なうことができるビーム光走査装置を提供でき
る。
検知手段とビーム光の光量検知手段とを共通化すること
ができるビーム光走査装置を提供できる。
置制御が可能か否かを判定し、警告することができるビ
ーム光走査装置を提供できる。
速度の高速化に対処できるビーム光走査装置を提供でき
る。
成を概略的に示す構成図。
係を示す図。
ク図。
成を模式的に示す構成図。
光検知装置出力処理回路の要部を示すブロック図。
力、差動増幅器の出力、および、積分器の出力を示す
図。
係を示すグラフ。
成を模式的に示す構成図。
光検知装置出力処理回路とその周辺部の構成を示すブロ
ック図。
のビーム光相対位置制御について説明するフローチャー
ト。
構成を模式的に示す構成図。
構成を模式的に示す構成図。
ーム光検知装置出力処理回路とその周辺部の構成を示す
ブロック図。
のビーム光相対位置制御について説明するフローチャー
ト。
その出力処理回路のビーム光量検知部分の構成を示すブ
ロック図。
要部の出力信号を示す図。
出力処理回路とその周辺部の構成を示すブロック図。
構成を模式的に示す構成図。
検知装置の構成を模式的に示す構成図。
ングルビーム光学系におけるビーム光検知装置出力処理
回路のビーム光モニタ部分の構成を示すブロック図。
通過位置と積分出力との関係を示すグラフ。
ルチビーム光学系におけるビーム光検知装置出力処理回
路とその周辺部の構成を示すブロック図。
示す構成図。
の構成を模式的に示す構成図。
ート。
ーチンを説明するフローチャート。
機能を1つのビーム光検知装置に持たせた場合のビーム
光検知装置の構成例を模式的に示す構成図。
素子、9……光源、13……光学系ユニット、14……
画像形成部、15……感光体ドラム(像担持体)、31
a〜31d……半導体レーザ発振器(ビーム光発生手
段)、33a〜33d……ガルバノミラー(ビーム光通
過位置変更手段)、35……ポリゴンミラー(走査手
段)、38……ビーム光検知装置、S1,S4……セン
サパターン、S2,S3……センサパターン(光検知部
材)、Sp,So……センサパターン(光検知部材)、
Si〜Sk……センサパターン(光検知部材)、Ss〜
Sv……センサパターン(ビーム光通過位置監視用検知
手段)、39a〜39d……ガルバノミラー駆動回路、
40……ビーム光検知装置出力処理回路、41,66,
67……選択回路、42……積分器(積分手段)、51
……主制御部(制御手段)、52……メモリ、60,6
4,65,72,73……差動増幅器、61……ウィン
ドウコンパレータ(変換手段)、69……リセット信号
生成回路、70……変換開始信号生成回路、71……加
算器。
Claims (18)
- 【請求項1】 ビーム光を出力するビーム光発生手段
と、 このビーム光発生手段から出力されたビーム光を被走査
面に向けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を
走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査されるビーム光の走査方向に所定間
隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査さ
れるビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置
変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変化
し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構成
された一対の光検知部材からなり、これら一対の光検知
部材の各出力の差により、前記走査手段によって走査さ
れるビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置
を検知するビーム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記
走査手段により走査されるビーム光の前記被走査面にお
ける通過位置を所定位置に制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項2】 複数のビーム光を出力する複数のビーム
光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の走査方向に
所定間隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって
走査される複数のビーム光のその走査方向と直交する方
向の通過位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連
続的に変化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化す
るよう構成された一対の光検知部材からなり、これら一
対の光検知部材の各出力の差により、前記走査手段によ
って走査される複数のビーム光のその走査方向と直交す
る方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段
と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記
走査手段により走査される複数のビーム光の前記被走査
面における通過位置を所定位置に制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項3】 複数のビーム光を出力する複数のビーム
光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の走査方向に
所定間隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって
走査される複数のビーム光のその走査方向と直交する方
向の通過位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連
続的に変化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化す
るよう構成された一対の光検知部材からなり、これら一
対の光検知部材の各出力の差により、前記走査手段によ
って走査される複数のビーム光のその走査方向と直交す
る方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知手段
と、 このビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設される光検知
部材からなる第1の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記第
1の通過目標から前記複数のビーム光の走査方向と直交
する方向に所定距離だけ離れた位置に配設される光検知
部材からなる第2の通過目標と、 前記複数のビーム光の少なくとも1つのビーム光の通過
位置を変更するビーム光通過位置変更手段と、 前記ビーム光が前記第1の通過目標を通過した際の前記
ビーム光通過位置検知手段の出力、および、前記ビーム
光が前記第2の通過目標を通過した際の前記ビーム光通
過位置検知手段の出力を基に、前記ビーム光通過位置変
更手段を制御することにより、前記複数のビーム光相互
の通過位置が所定の位置になるよう制御する制御手段
と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、ビーム光が前記第1の
通過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手段
の出力と、ビーム光が前記第2の通過目標を通過した際
の前記ビーム光通過位置検知手段の出力との差を演算
し、この演算結果が、前記複数のビーム光のうち第1の
ビーム光と第2のビーム光に対する前記ビーム光通過位
置検知手段の各出力の差と等しくなるよう、前記ビーム
光通過位置変更手段を制御することにより、前記第1の
ビーム光あるいは第2のビーム光の通過位置を変更する
ことを特徴とする請求項3記載のビーム光走査装置。 - 【請求項5】 複数のビーム光を出力する複数のビーム
光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設される光検知
部材からなる第1の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記第
1の通過目標から前記複数のビーム光の走査方向と直交
する方向に所定距離だけ離れた位置に配設される光検知
部材からなる第2の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の光量を検知
するビーム光量検知手段と、 前記複数のビーム光の少なくとも1つのビーム光の通過
位置を変更するビーム光通過位置変更手段と、 前記ビーム光量検知手段の出力に基づき各ビーム光の光
量の比を求め、この求めた光量の比によって前記ビーム
光が前記第1の通過目標を通過した際の前記ビーム光通
過位置検知手段の出力、および、前記ビーム光が前記第
2の通過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知
手段の出力をを補正する補正手段と、 この補正手段により補正された前記ビーム光が前記第1
の通過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手
段の出力、および、前記ビーム光が前記第2の通過目標
を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手段の出力を
基に、前記ビーム光通過位置変更手段を制御することに
より、前記複数のビーム光相互の通過位置が所定の位置
になるよう制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項6】 複数のビーム光を出力する複数のビーム
光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設される光検知
部材からなる第1の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記第
1の通過目標から前記複数のビーム光の走査方向と直交
する方向に所定距離だけ離れた位置に配設される光検知
部材からなる第2の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の光量を検知
するビーム光量検知手段と、 前記複数のビーム光の少なくとも1つのビーム光の通過
位置を変更するビーム光通過位置変更手段と、 前記ビーム光量検知手段の出力に基づき各ビーム光の光
量の比を求めるとともに、前記ビーム光が前記第1の通
過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手段の
出力と、前記ビーム光が前記第2の通過目標を通過した
際の前記ビーム光通過位置検知手段の出力との差を求
め、この求めた前記ビーム光が前記第1の通過目標を通
過した際の前記ビーム光通過位置検知手段の出力と、前
記ビーム光が前記第2の通過目標を通過した際の前記ビ
ーム光通過位置検知手段の出力との差を前記求めた光量
の比によって補正する補正手段と、 この補正手段により補正された前記ビーム光が前記第1
の通過目標を通過した際の前記ビーム光通過位置検知手
段の出力と、前記ビーム光が前記第2の通過目標を通過
した際の前記ビーム光通過位置検知手段の出力との差
が、前記複数のビーム光のうち第1のビーム光と第2の
ビーム光に対する前記ビーム光通過位置検知手段の各出
力の差と等しくなるよう、前記ビーム光通過位置変更手
段を制御することにより、前記第1のビーム光あるいは
第2のビーム光の通過位置を変更する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項7】 複数のビーム光を出力する複数のビーム
光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設される光検知
部材からなる第1の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記第
1の通過目標から前記複数のビーム光の走査方向と直交
する方向に所定距離だけ離れた位置に配設される光検知
部材からなる第2の通過目標と、 前記ビーム光通過位置検知手段の前記複数のビーム光の
走査方向に対し上流側または下流側に配設され、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の光量を検知
するビーム光量検知手段と、 前記複数のビーム光の少なくとも1つのビーム光の通過
位置を変更するビーム光通過位置変更手段と、 前記ビーム光量検知手段の出力に基づき各ビーム光の光
量の比を求め、この求めた光量の比に基づき各ビーム光
の光量が所定値となるよう前記複数のビーム光発生手段
を制御するビーム光制御手段と、 前記ビーム光が前記第1の通過目標を通過した際の前記
ビーム光通過位置検知手段の出力、および、前記ビーム
光が前記第2の通過目標を通過した際の前記ビーム光通
過位置検知手段の出力を基に、前記ビーム光通過位置変
更手段を制御することにより、前記複数のビーム光相互
の通過位置が所定の位置になるよう制御するビーム光通
過位置制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項8】 前記ビーム光通過位置検知手段は、少な
くとも前記被走査面と同等の位置において、前記走査手
段によって走査される複数のビーム光の走査方向に所定
間隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査
される複数のビーム光のその走査方向と直交する方向の
通過位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的
に変化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよ
う構成された一対の光検知部材からなり、これら一対の
光検知部材の各出力の差により、前記走査手段によって
走査される複数のビーム光のその走査方向と直交する方
向の通過位置を検知することを特徴とする請求項5、
6、7のうちいずれか1つに記載のビーム光走査装置。 - 【請求項9】 ビーム光を出力するビーム光発生手段
と、 このビーム光発生手段から出力されたビーム光を被走査
面に向けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を
走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査されるビーム光の走査方向に所定間
隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査さ
れるビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置
変化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変化
し、他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構成
された一対の光検知部材からなるビーム光検知手段と、 このビーム光検知手段の一対の光検知部材の各出力を加
算し、この加算結果により前記走査手段によって走査さ
れるビーム光の光量を検知するビーム光量検知手段と、 このビーム光量検知手段により検知されたビーム光の光
量に基づき、ビーム光の光量が所定値となるよう前記ビ
ーム光発生手段を制御するビーム光制御手段と、 前記ビーム光検知手段の一対の光検知部材の各出力の差
を求め、この求めた一対の光検知部材の各出力の差によ
り、前記走査手段によって走査されるビーム光のその走
査方向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通
過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記
走査手段により走査されるビーム光の前記被走査面にお
ける通過位置を所定位置に制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項10】 複数のビーム光を出力する複数のビー
ム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の走査方向に
所定間隔おいて並設され、かつ、前記走査手段によって
走査される複数のビーム光のその走査方向と直交する方
向の通過位置変化に対して、一方の出力が増加方向に連
続的に変化し、他方の出力が減少方向に連続的に変化す
るよう構成された一対の光検知部材からなるビーム光検
知手段と、 このビーム光検知手段の一対の光検知部材の各出力を加
算し、この加算結果により前記走査手段によって走査さ
れる複数のビーム光の光量を検知するビーム光量検知手
段と、 このビーム光量検知手段により検知された複数のビーム
光の光量に基づき、複数のビーム光の光量が所定値とな
るよう前記複数のビーム光発生手段を制御するビーム光
制御手段と、 前記ビーム光検知手段の一対の光検知部材の各出力の差
を求め、この求めた一対の光検知部材の各出力の差によ
り、前記走査手段によって走査される複数のビーム光の
その走査方向と直交する方向の通過位置を検知するビー
ム光通過位置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき前記
走査手段により走査される複数のビーム光の前記被走査
面における通過位置を所定位置に制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項11】 ビーム光を出力するビーム光発生手段
と、 このビーム光発生手段から出力されたビーム光を被走査
面に向けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を
走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査されるビーム光のその走査方向と直
交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知
手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき、前
記走査手段によって走査されるビーム光の前記被走査面
における通過位置を所定位置に制御する制御手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査されるビーム光の走査方向と直交す
る方向に対して、前記ビーム光通過位置検知手段の検知
エリアと同等か、その検知エリアよりも外側を通過する
ビーム光を検知するビーム光通過位置監視用検知手段
と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項12】 複数のビーム光を出力する複数のビー
ム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の検知結果に基づき、前
記走査手段によって走査される複数のビーム光の前記被
走査面における通過位置を所定位置に制御する制御手段
と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光の走査方向と
直交する方向に対して、前記ビーム光通過位置検知手段
の検知エリアと同等か、その検知エリアよりも外側を通
過するビーム光を検知するビーム光通過位置監視用検知
手段と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項13】 前記ビーム光通過位置検知手段は、少
なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走査
手段によって走査されるビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査され
るビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置変
化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変化し、
他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構成され
た一対の光検知部材からなり、これら一対の光検知部材
の各出力の差により、前記走査手段によって走査される
ビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置を検
知することを特徴とする請求項11または12に記載の
ビーム光走査装置。 - 【請求項14】 ビーム光を出力するビーム光発生手段
と、 このビーム光発生手段から出力されたビーム光を被走査
面に向けて反射し、前記ビーム光により前記被走査面を
走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査されるビーム光のその走査方向と直
交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位置検知
手段と、 このビーム光通過位置検知手段の出力に対して増幅など
の信号処理を施す信号処理手段と、 入力されるタイミング信号に基づき動作し、前記信号処
理手段の出力を積分する積分手段と、 この積分手段の積分結果に基づき、前記走査手段により
走査されるビーム光の前記被走査面における通過位置を
所定位置に制御する第1の制御手段と、 前記信号処理手段および積分手段のオフセット値を検知
するオフセット検知手段と、 前記積分手段の第1の積分動作を制御する第1のタイミ
ング信号を発生する第1のタイミング発生手段と、 前記積分手段の第2の積分動作を制御する第2のタイミ
ング信号を発生する第2のタイミング発生手段と、 前記第1の制御手段によるビーム光通過位置制御時は、
前記第1のタイミング発生手段から発生される第1のタ
イミング信号を前記積分手段に入力し、前記オフセット
検知手段によるオフセット値検知時は、前記第2のタイ
ミング発生手段から発生される第2のタイミング信号を
前記積分手段に入力する第2の制御手段と、 前記オフセット検知手段により検知されたオフセット値
を、前記第1のタイミング発生手段から発生される第1
のタイミング信号と前記第2のタイミング発生手段から
発生される第2のタイミング信号との時間比に基づき補
正する第1の補正手段と、 この第1の補正手段により補正されたオフセット値に応
じて前記積分手段の積分結果を補正する第2の補正手段
と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項15】 複数のビーム光を出力する複数のビー
ム光発生手段と、 この複数のビーム光発生手段から出力された複数のビー
ム光を被走査面に向けてそれぞれ反射し、前記複数のビ
ーム光により前記被走査面を走査する走査手段と、 少なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走
査手段によって走査される複数のビーム光のその走査方
向と直交する方向の通過位置を検知するビーム光通過位
置検知手段と、 このビーム光通過位置検知手段の出力に対して増幅など
の信号処理を施す信号処理手段と、 入力されるタイミング信号に基づき動作し、前記信号処
理手段の出力を積分する積分手段と、 この積分手段の積分結果に基づき、前記走査手段により
走査される複数のビーム光の前記被走査面における通過
位置を所定位置に制御する第1の制御手段と、 前記信号処理手段および積分手段のオフセット値を検知
するオフセット検知手段と、 前記積分手段の第1の積分動作を制御する第1のタイミ
ング信号を発生する第1のタイミング発生手段と、 前記積分手段の第2の積分動作を制御する第2のタイミ
ング信号を発生する第2のタイミング発生手段と、 前記第1の制御手段によるビーム光通過位置制御時は、
前記第1のタイミング発生手段から発生される第1のタ
イミング信号を前記積分手段に入力し、前記オフセット
検知手段によるオフセット値検知時は、前記第2のタイ
ミング発生手段から発生される第2のタイミング信号を
前記積分手段に入力する第2の制御手段と、 前記オフセット検知手段により検知されたオフセット値
を、前記第1のタイミング発生手段から発生される第1
のタイミング信号と前記第2のタイミング発生手段から
発生される第2のタイミング信号との時間比に基づき補
正する第1の補正手段と、 この第1の補正手段により補正されたオフセット値に応
じて前記積分手段の積分結果を補正する第2の補正手段
と、 を具備したことを特徴とするビーム光走査装置。 - 【請求項16】 前記第1のタイミング発生手段は、少
なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走査
手段によって走査されるビーム光の通過を検知すること
により第1のタイミング信号を発生する光検知部材で構
成されていることを特徴とする請求項14または15に
記載のビーム光走査装置。 - 【請求項17】 前記第2のタイミング発生手段は、少
なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走査
手段によって走査されるビーム光の通過を検知すること
により第2のタイミング信号を発生する光検知部材で構
成されていることを特徴とする請求項14または15に
記載のビーム光走査装置。 - 【請求項18】 前記ビーム光通過位置検知手段は、少
なくとも前記被走査面と同等の位置において、前記走査
手段によって走査されるビーム光の走査方向に所定間隔
おいて並設され、かつ、前記走査手段によって走査され
るビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置変
化に対して、一方の出力が増加方向に連続的に変化し、
他方の出力が減少方向に連続的に変化するよう構成され
た一対の光検知部材からなり、これら一対の光検知部材
の各出力の差により、前記走査手段によって走査される
ビーム光のその走査方向と直交する方向の通過位置を検
知することを特徴とする請求項14または15に記載の
ビーム光走査装置。
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