JP3162909B2 - 光ビーム走査装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写機,レーザ
製版機,レーザ走査記録装置等の画像形成装置に用いら
れ、焦点距離可変の電気光学レンズにより画像領域全て
の位置で焦点調節を行う光ビーム走査装置に関する。
製版機,レーザ走査記録装置等の画像形成装置に用いら
れ、焦点距離可変の電気光学レンズにより画像領域全て
の位置で焦点調節を行う光ビーム走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル複写機,レーザ製版機,レーザ
走査記録装置等の画像形成装置においては、被走査面を
均一に帯電し、光源装置から画像信号により強度変調し
た光ビームを射出してこの光ビームを偏向装置により被
走査面に向けて偏向させることによって被走査面を光ビ
ームで走査して被走査面に画像を記録している(静電潜
像を形成している)。
走査記録装置等の画像形成装置においては、被走査面を
均一に帯電し、光源装置から画像信号により強度変調し
た光ビームを射出してこの光ビームを偏向装置により被
走査面に向けて偏向させることによって被走査面を光ビ
ームで走査して被走査面に画像を記録している(静電潜
像を形成している)。
【0003】この画像形成装置において、被走査面を光
ビームで走査する光ビーム走査装置としては、焦点距離
可変の電気光学レンズ(光学素子)を走査光学系内に配
置し、その電気光学レンズにより結像光学系の焦点位置
を可変して被走査面における像面湾曲を補正するように
したものが特開平2ー293809号公報に記載されて
いる。
ビームで走査する光ビーム走査装置としては、焦点距離
可変の電気光学レンズ(光学素子)を走査光学系内に配
置し、その電気光学レンズにより結像光学系の焦点位置
を可変して被走査面における像面湾曲を補正するように
したものが特開平2ー293809号公報に記載されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記光ビーム走査装置
では、機器内の温度変化に伴って電気光学レンズの焦点
距離が変化して光ビームの結像点が被走査面からずれた
り、電気光学レンズが動作中に自己発熱してその温度が
上昇することによって光ビームの結像点が被走査面から
ずれたりする等の問題がある。また、電気光学レンズの
経時変化により電気光学レンズの特性が変わって光ビー
ムの結像点が経時的に変動する。さらに、電気光学レン
ズが動作中に生ずる応答の遅れや電気光学レンズのヒス
テリシス特性の影響により電気光学レンズの駆動電圧波
形と焦点距離の変化とが正確には一致しない。
では、機器内の温度変化に伴って電気光学レンズの焦点
距離が変化して光ビームの結像点が被走査面からずれた
り、電気光学レンズが動作中に自己発熱してその温度が
上昇することによって光ビームの結像点が被走査面から
ずれたりする等の問題がある。また、電気光学レンズの
経時変化により電気光学レンズの特性が変わって光ビー
ムの結像点が経時的に変動する。さらに、電気光学レン
ズが動作中に生ずる応答の遅れや電気光学レンズのヒス
テリシス特性の影響により電気光学レンズの駆動電圧波
形と焦点距離の変化とが正確には一致しない。
【0005】本発明は、上記問題点を改善し、光ビーム
の焦点を1走査周期内の全ての走査位置で常に被走査面
に一致させることができる光ビーム走査装置を提供する
ことを目的とする。
の焦点を1走査周期内の全ての走査位置で常に被走査面
に一致させることができる光ビーム走査装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、直線偏光の光ビームを射出
する光源装置と、この光源装置からの光ビームを被走査
面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気
光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段との間に
配備されて前記光源装置からの光ビームを前記被走査面
上に光スポツトとして結像させる結像光学系とを有し、
前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距
離を可変することにより前記偏向手段による光ビームの
走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を除去するよ
うにした光ビーム走査装置において、前記電気光学レン
ズから射出された光ビームを前記偏向手段への光ビーム
と他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光
ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより前記偏向手
段からの光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれを検
出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点が前記被走査面に一致したときの合焦信号を発
生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段から
の合焦信号と前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出
信号との差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号
発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦
信号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前
記電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系
の焦点距離を可変することにより前記偏向手段からの光
ビームの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致さ
せる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
め、請求項1記載の発明は、直線偏光の光ビームを射出
する光源装置と、この光源装置からの光ビームを被走査
面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気
光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段との間に
配備されて前記光源装置からの光ビームを前記被走査面
上に光スポツトとして結像させる結像光学系とを有し、
前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距
離を可変することにより前記偏向手段による光ビームの
走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を除去するよ
うにした光ビーム走査装置において、前記電気光学レン
ズから射出された光ビームを前記偏向手段への光ビーム
と他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光
ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより前記偏向手
段からの光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれを検
出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点が前記被走査面に一致したときの合焦信号を発
生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段から
の合焦信号と前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出
信号との差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号
発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦
信号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前
記電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系
の焦点距離を可変することにより前記偏向手段からの光
ビームの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致さ
せる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
【0007】請求項2記載の発明は、直線偏光の光ビー
ムを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビーム
を被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直交
する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離を可変
させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の結像光
学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備され
前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光スポ
ットとして結像させる第2の結像光学系とを有し、前記
電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方向
及び/又は副走査方向の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点位
置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一致
したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号
を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段
からの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号と前
記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副走査
方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主走査方向及
び/又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生
手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び/
又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段から
の主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変すること
により前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走査面
に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
ムを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビーム
を被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直交
する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離を可変
させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の結像光
学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備され
前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光スポ
ットとして結像させる第2の結像光学系とを有し、前記
電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方向
及び/又は副走査方向の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点位
置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一致
したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号
を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信号発生手段
からの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号と前
記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副走査
方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主走査方向及
び/又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生
手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び/
又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段から
の主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変すること
により前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走査面
に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたものである。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズ
と前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学系を設
けたものである。
記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズ
と前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学系を設
けたものである。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1または3
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査
面に一致したときの合焦信号を少なくとも1走査周期分
記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦信号を
前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力するも
のである。
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査
面に一致したときの合焦信号を少なくとも1走査周期分
記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦信号を
前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力するも
のである。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項2または3
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致したときの
主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を少なくと
も1走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶手段及
び/又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、この主走
査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向合焦信号
記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力す
るものである。
記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号発生手
段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致したときの
主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を少なくと
も1走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶手段及
び/又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、この主走
査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向合焦信号
記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力す
るものである。
【0011】請求項6記載の発明は、請求項1,2,3
または4記載の光ビーム走査装置において、1走査周期
内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分割した
複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの少なく
とも1つの合焦信号と前記焦点位置検出手段からの少な
くとも1つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差動信号
発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御するも
のである。
または4記載の光ビーム走査装置において、1走査周期
内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分割した
複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの少なく
とも1つの合焦信号と前記焦点位置検出手段からの少な
くとも1つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差動信号
発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御するも
のである。
【0012】請求項7記載の発明は、請求項1,2,
3,4,5または6記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走査方
向に対応するように配置された第1の1次元電気光学レ
ンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配置さ
れた第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向に収束
パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って前記
第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1のシリン
ドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記
第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行
光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズと、主
走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンドリカル
レンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元電気光
学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレンズと、
主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元電気光
学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換する
第4のシリンドリカルレンズとを備えたものである。
3,4,5または6記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走査方
向に対応するように配置された第1の1次元電気光学レ
ンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配置さ
れた第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向に収束
パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って前記
第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1のシリン
ドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記
第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行
光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズと、主
走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンドリカル
レンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元電気光
学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレンズと、
主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元電気光
学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換する
第4のシリンドリカルレンズとを備えたものである。
【0013】請求項8記載の発明は、請求項1,2,
3,6または7記載の光ビーム走査装置において、前記
駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する直流
バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の出力
信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和から
なる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動電圧
を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可変駆
動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイアス
電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記電気光
学レンズを制御するものである。
3,6または7記載の光ビーム走査装置において、前記
駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する直流
バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の出力
信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和から
なる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動電圧
を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可変駆
動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイアス
電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記電気光
学レンズを制御するものである。
【0014】請求項9記載の発明は、請求項8記載の光
ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生回路は
少なくとも1走査周期毎に、前記偏向手段からの光ビー
ムの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、前記偏
向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致した
ときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧が制御
されるものである。
ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生回路は
少なくとも1走査周期毎に、前記偏向手段からの光ビー
ムの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、前記偏
向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致した
ときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧が制御
されるものである。
【0015】請求項10記載の発明は、請求項9記載の
光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応した走
査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して前記直
流バイアス発生回路を制御する第2の焦点位置検出手段
を備えたものである。
光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応した走
査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して前記直
流バイアス発生回路を制御する第2の焦点位置検出手段
を備えたものである。
【0016】請求項11記載の発明は、直線偏光の光ビ
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離
可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手
段との間に配備されて前記光源装置からの光ビームを前
記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像光学系
とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学
系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による
光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対する焦
点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段か
らの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したときの合
焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直流基準
信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域以外の
走査領域で1走査周期の間前記焦点位置検出手段からの
焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号
と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号との差分
をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手段の出
力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を
可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レン
ズの焦点距離の直流変動成分を1走査周期毎に制御して
前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置で常に
前記被走査面に一致させるものである。
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦点距離
可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手
段との間に配備されて前記光源装置からの光ビームを前
記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像光学系
とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学
系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による
光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面湾曲を
除去するようにした光ビーム走査装置において、前記電
気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段へ
の光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手段
と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより
前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対する焦
点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向手段か
らの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したときの合
焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直流基準
信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域以外の
走査領域で1走査周期の間前記焦点位置検出手段からの
焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号
と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号との差分
をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手段の出
力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を
可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レン
ズの焦点距離の直流変動成分を1走査周期毎に制御して
前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置で常に
前記被走査面に一致させるものである。
【0017】請求項12記載の発明は、直線偏光の光ビ
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直
交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離を可
変させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記
光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の結像
光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備さ
れ前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光ス
ポットとして結像させる第2の結像光学系とを有し、前
記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変することによ
り前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被
走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像面湾曲
を除去するようにした光ビーム走査装置において、前記
電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手
段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点
位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一
致したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向及び/又
は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する直流基準
信号発生器と、画像領域以外の走査領域で1走査周期の
間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副
走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得
られる主走査方向及び/又は副走査方向の信号と前記直
流基準信号発生器からの主走査方向及び/又は副走査方
向の直流基準信号との差分をとって主走査方向及び/又
は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生手段
と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び/又は
副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段からの主
走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズ
に駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する駆動電圧
発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距離の直
流変動成分を1走査周期毎に制御して前記偏向手段から
の光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点を
全走査位置で常に前記被走査面に一致させるものであ
る。
ームを射出する光源装置と、この光源装置からの光ビー
ムを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互いに直
交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離を可
変させ得るように構成された電気光学レンズを含み前記
光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の結像
光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配備さ
れ前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に光ス
ポットとして結像させる第2の結像光学系とを有し、前
記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変することによ
り前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被
走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像面湾曲
を除去するようにした光ビーム走査装置において、前記
電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分岐手
段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面上の主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する焦点
位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面上に一
致したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向及び/又
は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する直流基準
信号発生器と、画像領域以外の走査領域で1走査周期の
間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副
走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得
られる主走査方向及び/又は副走査方向の信号と前記直
流基準信号発生器からの主走査方向及び/又は副走査方
向の直流基準信号との差分をとって主走査方向及び/又
は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発生手段
と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び/又は
副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段からの主
走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズ
に駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主走査方
向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する駆動電圧
発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距離の直
流変動成分を1走査周期毎に制御して前記偏向手段から
の光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点を
全走査位置で常に前記被走査面に一致させるものであ
る。
【0018】請求項13記載の発明は、請求項11また
は12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎に前記
焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサンプルホ
ールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流変動成
分を1頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビームの焦
点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるように
したものである。
は12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎に前記
焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサンプルホ
ールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流変動成
分を1頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビームの焦
点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるように
したものである。
【0019】請求項14記載の発明は、請求項11,1
2または13記載の光ビーム走査装置において、前記合
焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも前記電
気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号を与
えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時
間だけ速めに立ち上げるようにしたものである。
2または13記載の光ビーム走査装置において、前記合
焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも前記電
気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号を与
えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時
間だけ速めに立ち上げるようにしたものである。
【0020】請求項15記載の発明は、請求項11,1
2,13または14記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビームエキ
スパンド光学系を設けたものである。
2,13または14記載の光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビームエキ
スパンド光学系を設けたものである。
【0021】請求項16記載の発明は、請求項11,1
2,13,14または15記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主
走査方向に対応するように配置された第1の1次元電気
光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように
配置された第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向
に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞っ
て前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1の
シリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持
ち前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほ
ぼ平行光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元
電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたものであ
る。
2,13,14または15記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主
走査方向に対応するように配置された第1の1次元電気
光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように
配置された第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向
に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞っ
て前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1の
シリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持
ち前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほ
ぼ平行光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元
電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたものであ
る。
【0022】
【作用】請求項1記載の発明では、電気光学レンズから
射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置検出
手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより偏
向手段からの光ビームの被走査面に対する焦点ずれを検
出する。合焦信号発生手段が偏向手段からの光ビームの
焦点が被走査面に一致したときの合焦信号を発生し、こ
の合焦信号発生手段からの合焦信号と焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段に
よりとられる。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段
の出力信号と合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され、電気光学レン
ズに駆動電圧を印加して結像光学系の焦点距離を可変す
ることにより偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に被走査面に一致させる。
射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向手段
への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置検出
手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームより偏
向手段からの光ビームの被走査面に対する焦点ずれを検
出する。合焦信号発生手段が偏向手段からの光ビームの
焦点が被走査面に一致したときの合焦信号を発生し、こ
の合焦信号発生手段からの合焦信号と焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段に
よりとられる。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段
の出力信号と合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され、電気光学レン
ズに駆動電圧を印加して結像光学系の焦点距離を可変す
ることにより偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に被走査面に一致させる。
【0023】請求項2記載の発明では、電気光学レンズ
から射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置
検出手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り偏向手段からの光ビームの被走査面上の主走査方向及
び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する。合焦信号発
生手段は偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/又
は副走査方向の焦点が被走査面上に一致したときの主走
査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を発生し、差動
信号発生手段が合焦信号発生手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の合焦信号と焦点位置検出手段からの
主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれ検出信号と
の差分をとって主走査方向及び/又は副走査方向の差動
信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手
段からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動信号と
合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方
向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により制
御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第1の結
像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離
を可変することにより偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に被
走査面に一致させる。
から射出された光ビームが光ビーム分岐手段により偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐され、焦点位置
検出手段が光ビーム分岐手段からの前記他の光ビームよ
り偏向手段からの光ビームの被走査面上の主走査方向及
び/又は副走査方向の焦点ずれを検出する。合焦信号発
生手段は偏向手段からの光ビームの主走査方向及び/又
は副走査方向の焦点が被走査面上に一致したときの主走
査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を発生し、差動
信号発生手段が合焦信号発生手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の合焦信号と焦点位置検出手段からの
主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれ検出信号と
の差分をとって主走査方向及び/又は副走査方向の差動
信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号発生手
段からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動信号と
合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方
向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により制
御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第1の結
像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離
を可変することにより偏向手段からの光ビームの主走査
方向及び/又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に被
走査面に一致させる。
【0024】請求項3記載の発明では、請求項1または
2記載の光ビーム走査装置において、電気光学レンズか
らの光ビームがビームエキスパンド光学系を経て偏向手
段に入射する。
2記載の光ビーム走査装置において、電気光学レンズか
らの光ビームがビームエキスパンド光学系を経て偏向手
段に入射する。
【0025】請求項4記載の発明では、請求項1または
3記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、記憶手段から合焦信号を偏向手段による光ビーム走
査に合わせて出力する。
3記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、記憶手段から合焦信号を偏向手段による光ビーム走
査に合わせて出力する。
【0026】請求項5記載の発明では、請求項2または
3記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、主走査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向
合焦信号記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を偏向手段による光ビーム走査に合わせて出
力する。
3記載の光ビーム走査装置において、合焦信号発生手段
は、主走査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向
合焦信号記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を偏向手段による光ビーム走査に合わせて出
力する。
【0027】請求項6記載の発明では、請求項1,2,
3または4記載の光ビーム走査装置において、1走査周
期内で走査する走査線領域が複数に分割され、その分割
した複数の領域の各々で合焦信号発生手段からの少なく
とも1つの合焦信号と焦点位置検出手段からの少なくと
も1つの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段
でとられ、差動信号発生手段の出力信号と合焦信号発生
手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より駆動電圧発生手段が制御される。
3または4記載の光ビーム走査装置において、1走査周
期内で走査する走査線領域が複数に分割され、その分割
した複数の領域の各々で合焦信号発生手段からの少なく
とも1つの合焦信号と焦点位置検出手段からの少なくと
も1つの焦点ずれ検出信号との差分が差動信号発生手段
でとられ、差動信号発生手段の出力信号と合焦信号発生
手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より駆動電圧発生手段が制御される。
【0028】請求項7記載の発明では、請求項1,2,
3,4,5または6記載の光ビーム走査装置において、
副走査方向に収束パワーを持つ第1のシリンドリカルレ
ンズにより光源装置からの光ビームが絞られて第1の1
次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収束パワー
を持つ第2のシリンドリカルレンズにより第1の1次元
電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビームに変
換される。第2のシリンドリカルレンズからの光ビーム
は主走査方向に収束パワーを持つ第3のシリンドリカル
レンズにより絞られて第2の1次元電気光学レンズに入
射し、主走査方向に収束パワーを持つ第4のシリンドリ
カルレンズにより第2の1次元電気光学レンズからの光
ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
3,4,5または6記載の光ビーム走査装置において、
副走査方向に収束パワーを持つ第1のシリンドリカルレ
ンズにより光源装置からの光ビームが絞られて第1の1
次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収束パワー
を持つ第2のシリンドリカルレンズにより第1の1次元
電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビームに変
換される。第2のシリンドリカルレンズからの光ビーム
は主走査方向に収束パワーを持つ第3のシリンドリカル
レンズにより絞られて第2の1次元電気光学レンズに入
射し、主走査方向に収束パワーを持つ第4のシリンドリ
カルレンズにより第2の1次元電気光学レンズからの光
ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
【0029】請求項8記載の発明では、請求項1,2,
3,6または7記載の光ビーム走査装置において、可変
駆動電圧発生回路が前記差動信号発生手段の出力信号と
合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる可変駆
動電圧制御信号により制御され、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路からの
直流バイアス電圧により駆動電圧発生手段が制御され
る。
3,6または7記載の光ビーム走査装置において、可変
駆動電圧発生回路が前記差動信号発生手段の出力信号と
合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる可変駆
動電圧制御信号により制御され、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路からの
直流バイアス電圧により駆動電圧発生手段が制御され
る。
【0030】請求項9記載の発明では、請求項8記載の
光ビーム走査装置において、直流バイアス発生回路は少
なくとも1走査周期毎に、偏向手段からの光ビームの被
走査面に対する焦点ずれ検出信号と、偏向手段からの光
ビームの焦点が被走査面に一致したときの合焦信号との
差分により直流バイアス電圧が制御される。
光ビーム走査装置において、直流バイアス発生回路は少
なくとも1走査周期毎に、偏向手段からの光ビームの被
走査面に対する焦点ずれ検出信号と、偏向手段からの光
ビームの焦点が被走査面に一致したときの合焦信号との
差分により直流バイアス電圧が制御される。
【0031】請求項10記載の発明では、請求項9記載
の光ビーム走査装置において、被走査面に対応した走査
領域以外の位置に設置された第2の焦点位置検出手段が
前記差分を発生して直流バイアス発生回路を制御する。
の光ビーム走査装置において、被走査面に対応した走査
領域以外の位置に設置された第2の焦点位置検出手段が
前記差分を発生して直流バイアス発生回路を制御する。
【0032】請求項11記載の発明では、光源装置から
射出された直線偏光の光ビームは、偏向手段により被走
査面に向けて偏向され、焦点距離可変の電気光学レンズ
を含む結像光学系により被走査面上に光スポツトとして
結像される。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射
出された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビー
ムに分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段から
の他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面
に対する焦点ずれを検出する。合焦信号発生手段は偏向
手段からの光ビームの焦点が被走査面に一致したときの
合焦信号を発生し、直流基準信号発生器は一定の直流基
準信号を発生する。差動信号発生手段は画像領域以外の
走査領域で1走査周期の間焦点位置検出手段からの焦点
ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号と直
流基準信号発生器からの直流基準信号との差分をとる。
駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段の出力信号と合
焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧
制御信号により制御され、電気光学レンズに駆動電圧を
印加して結像光学系の焦点距離を可変する。この結果、
電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が1走査周期
毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全走査
位置で常に被走査面に一致させられる。
射出された直線偏光の光ビームは、偏向手段により被走
査面に向けて偏向され、焦点距離可変の電気光学レンズ
を含む結像光学系により被走査面上に光スポツトとして
結像される。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射
出された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビー
ムに分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段から
の他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面
に対する焦点ずれを検出する。合焦信号発生手段は偏向
手段からの光ビームの焦点が被走査面に一致したときの
合焦信号を発生し、直流基準信号発生器は一定の直流基
準信号を発生する。差動信号発生手段は画像領域以外の
走査領域で1走査周期の間焦点位置検出手段からの焦点
ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる信号と直
流基準信号発生器からの直流基準信号との差分をとる。
駆動電圧発生手段は、差動信号発生手段の出力信号と合
焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧
制御信号により制御され、電気光学レンズに駆動電圧を
印加して結像光学系の焦点距離を可変する。この結果、
電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が1走査周期
毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全走査
位置で常に被走査面に一致させられる。
【0033】請求項12記載の発明では、光源装置から
射出された直線偏光の光ビームは、第1の結像光学系を
経て偏向手段により被走査面に向けて偏向され、第2の
結像光学系により被走査面上に光スポットとして結像さ
せられる。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射出
された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビーム
に分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段からの
他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面上
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出す
る。合焦信号発生手段は偏向手段からの光ビームの主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点が被走査面上に一致
したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号
を発生し、直流基準信号発生器は主走査方向及び/又は
副走査方向の一定の直流基準信号を発生する。差動信号
発生手段は画像領域以外の走査領域で1走査周期の間焦
点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副走査方向
の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる主
走査方向及び/又は副走査方向の信号と直流基準信号発
生器からの主走査方向及び/又は副走査方向の直流基準
信号との差分をとって主走査方向及び/又は副走査方向
の差動信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号
発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動
信号と合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又は副
走査方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より制御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第
1の結像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向の焦
点距離を可変する。この結果、電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分が1走査周期毎に制御されて偏向手段
からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦
点が全走査位置で常に被走査面に一致させられる。
射出された直線偏光の光ビームは、第1の結像光学系を
経て偏向手段により被走査面に向けて偏向され、第2の
結像光学系により被走査面上に光スポットとして結像さ
せられる。光ビーム分岐手段は電気光学レンズから射出
された光ビームを偏向手段への光ビームと他の光ビーム
に分岐し、焦点位置検出手段は光ビーム分岐手段からの
他の光ビームより偏向手段からの光ビームの被走査面上
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出す
る。合焦信号発生手段は偏向手段からの光ビームの主走
査方向及び/又は副走査方向の焦点が被走査面上に一致
したときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号
を発生し、直流基準信号発生器は主走査方向及び/又は
副走査方向の一定の直流基準信号を発生する。差動信号
発生手段は画像領域以外の走査領域で1走査周期の間焦
点位置検出手段からの主走査方向及び/又は副走査方向
の焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られる主
走査方向及び/又は副走査方向の信号と直流基準信号発
生器からの主走査方向及び/又は副走査方向の直流基準
信号との差分をとって主走査方向及び/又は副走査方向
の差動信号を発生する。駆動電圧発生手段は、差動信号
発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動
信号と合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又は副
走査方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号に
より制御され、電気光学レンズに駆動電圧を印加して第
1の結像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向の焦
点距離を可変する。この結果、電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分が1走査周期毎に制御されて偏向手段
からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦
点が全走査位置で常に被走査面に一致させられる。
【0034】請求項13記載の発明では、請求項11ま
たは12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎に焦
点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号がサンプルホー
ルドされ、電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が
1頁毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全
走査位置で常に被走査面に一致させられる。
たは12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎に焦
点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号がサンプルホー
ルドされ、電気光学レンズの焦点距離の直流変動成分が
1頁毎に制御されて偏向手段からの光ビームの焦点が全
走査位置で常に被走査面に一致させられる。
【0035】請求項14記載の発明では、請求項11,
12または13記載の光ビーム走査装置において、合焦
信号発生手段は画像領域の走査開始時間よりも電気光学
レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号が与えられ
て合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時間だけ
速めに立ち上げる。
12または13記載の光ビーム走査装置において、合焦
信号発生手段は画像領域の走査開始時間よりも電気光学
レンズの応答時間だけ速めにタイミング信号が与えられ
て合焦信号発生手段からの合焦信号を前記応答時間だけ
速めに立ち上げる。
【0036】請求項15記載の発明では、請求項11,
12,13または14記載の光ビーム走査装置におい
て、電気光学レンズからの光ビームがビームエキスパン
ド光学系を経て偏向手段に入射する。
12,13または14記載の光ビーム走査装置におい
て、電気光学レンズからの光ビームがビームエキスパン
ド光学系を経て偏向手段に入射する。
【0037】請求項16記載の発明では、請求項11,
12,13,14または15記載の光ビーム走査装置に
おいて、副走査方向に収束パワーを持つ第1のシリンド
リカルレンズにより光源装置からの光ビームが絞られて
第1の1次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収
束パワーを持つ第2のシリンドリカルレンズにより第1
の1次元電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビ
ームに変換される。第2のシリンドリカルレンズからの
光ビームは主走査方向に収束パワーを持つ第3のシリン
ドリカルレンズにより絞られて第2の1次元電気光学レ
ンズに入射し、主走査方向に収束パワーを持つ第4のシ
リンドリカルレンズにより第2の1次元電気光学レンズ
からの光ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
12,13,14または15記載の光ビーム走査装置に
おいて、副走査方向に収束パワーを持つ第1のシリンド
リカルレンズにより光源装置からの光ビームが絞られて
第1の1次元電気光学レンズに入射し、副走査方向に収
束パワーを持つ第2のシリンドリカルレンズにより第1
の1次元電気光学レンズからの光ビームがほぼ平行光ビ
ームに変換される。第2のシリンドリカルレンズからの
光ビームは主走査方向に収束パワーを持つ第3のシリン
ドリカルレンズにより絞られて第2の1次元電気光学レ
ンズに入射し、主走査方向に収束パワーを持つ第4のシ
リンドリカルレンズにより第2の1次元電気光学レンズ
からの光ビームがほぼ平行光ビームに変換される。
【0038】
【実施例】図1(a)は本発明の第1実施例を副走査方
向(Y方向)から見た図を示し、図2は第1実施例を主
走査方向(X方向)から見た図を示す。この第1実施例
は、請求項1記載の発明の実施例であり、デジタル複写
機,レーザ製版機,レーザ走査記録装置等の電子写真方
式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる光
源装置11は、図示しない半導体駆動回路にて画像信号
により変調駆動され、画像信号により強度変調された直
線偏光の光ビームを射出する。この半導体レーザ11か
らの光ビームは、コリメートレンズ12により略平行な
光ビームになり、その偏光方向Pは副走査方向(Y方
向)となっている。コリメートレンズ12からの光ビー
ムは焦点距離可変の電気光学レンズ13に入射する。
向(Y方向)から見た図を示し、図2は第1実施例を主
走査方向(X方向)から見た図を示す。この第1実施例
は、請求項1記載の発明の実施例であり、デジタル複写
機,レーザ製版機,レーザ走査記録装置等の電子写真方
式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる光
源装置11は、図示しない半導体駆動回路にて画像信号
により変調駆動され、画像信号により強度変調された直
線偏光の光ビームを射出する。この半導体レーザ11か
らの光ビームは、コリメートレンズ12により略平行な
光ビームになり、その偏光方向Pは副走査方向(Y方
向)となっている。コリメートレンズ12からの光ビー
ムは焦点距離可変の電気光学レンズ13に入射する。
【0039】電気光学レンズ13から射出された光ビー
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段14によ
り2つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームは結
像レンズからなる結像光学系15を経て回転多面鏡から
なる偏向手段16により偏向走査されて感光体ドラム,
感光体ベルト等からなる記録媒体の被走査面17上に結
像される。記録媒体は、周知のように電子写真方式画像
形成装置において駆動部により回転駆動されて被走査面
17が帯電器により均一に帯電された後に上記光ビーム
による走査露光で画像(静電潜像)が形成され、これが
現像装置により現像されて転写装置により転写紙等の転
写材へ転写される。
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段14によ
り2つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームは結
像レンズからなる結像光学系15を経て回転多面鏡から
なる偏向手段16により偏向走査されて感光体ドラム,
感光体ベルト等からなる記録媒体の被走査面17上に結
像される。記録媒体は、周知のように電子写真方式画像
形成装置において駆動部により回転駆動されて被走査面
17が帯電器により均一に帯電された後に上記光ビーム
による走査露光で画像(静電潜像)が形成され、これが
現像装置により現像されて転写装置により転写紙等の転
写材へ転写される。
【0040】電気光学レンズ13が非動作のときには、
図1(b)に示すように回転多面鏡16からの光ビーム
の結像点の走査位置が副走査方向へ円弧状になって平面
走査位置からずれることにより記録媒体上の像面が湾曲
するので、後述するように電気光学レンズ13に回転多
面鏡16からの光ビームの偏向走査角に応じて駆動電圧
を印加して光ビームの結像点の走査位置を平面走査位置
に補正することにより像面湾曲を補正する。
図1(b)に示すように回転多面鏡16からの光ビーム
の結像点の走査位置が副走査方向へ円弧状になって平面
走査位置からずれることにより記録媒体上の像面が湾曲
するので、後述するように電気光学レンズ13に回転多
面鏡16からの光ビームの偏向走査角に応じて駆動電圧
を印加して光ビームの結像点の走査位置を平面走査位置
に補正することにより像面湾曲を補正する。
【0041】ハーフミラー14により分岐された他方の
光ビームは、ビームエクスパンダー18,19、検出レ
ンズ20、ナイフエッジ21及び2分割フォトダイオー
ドからなる2分割光検出素子22により構成された焦点
位置検出光学系23に入射して回転多面鏡16からの走
査光ビームの被走査面17に対する焦点ずれがナイフエ
ッジ法で検出される。
光ビームは、ビームエクスパンダー18,19、検出レ
ンズ20、ナイフエッジ21及び2分割フォトダイオー
ドからなる2分割光検出素子22により構成された焦点
位置検出光学系23に入射して回転多面鏡16からの走
査光ビームの被走査面17に対する焦点ずれがナイフエ
ッジ法で検出される。
【0042】電気光学レンズ13の入射光ビーム径は電
気光学レンズ13の駆動電圧を低くするために通常は1
mmφ程度に設定され、ハーフミラー14により分岐さ
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー18,19
により拡大されて検出レンズ20及びナイフエッジ21
を経て2分割フォトダイオード22に入射する。光ビー
ムをビームエクスパンダー18,19により拡大する理
由は、焦点ずれの検出感度を高くするためである。差動
増幅器24は2分割フォトダイオード22の2つに分割
された部分221,222の各出力信号PD1,PD2の差
分(PD2−PD1)を増幅する。
気光学レンズ13の駆動電圧を低くするために通常は1
mmφ程度に設定され、ハーフミラー14により分岐さ
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー18,19
により拡大されて検出レンズ20及びナイフエッジ21
を経て2分割フォトダイオード22に入射する。光ビー
ムをビームエクスパンダー18,19により拡大する理
由は、焦点ずれの検出感度を高くするためである。差動
増幅器24は2分割フォトダイオード22の2つに分割
された部分221,222の各出力信号PD1,PD2の差
分(PD2−PD1)を増幅する。
【0043】今、回転多面鏡16からの光ビームが被走
査面17上の両端部E1,E2で結像状態になり、そのと
きの差動増幅器24の出力信号(差動信号)Fε1が0に
なるように焦点位置検出光学系23が設定されているも
のとする。電気光学レンズ13が温度変化,経時変化,
時間応答性,ヒステリシス特性等の何らかの原因により
走査位置E1,E2でデフォーカスになったとすると、F
ε1=(PD2−PD1)>0のときには、回転多面鏡1
6からの走査光ビームの結像位置は−Z方向(光軸方
向)に動いたことになり、Fε1=(PD2−PD1)<
0のときには、回転多面鏡16からの走査光ビームの結
像位置は+Z方向に動いたことになる。Fε1<0のと
きには電気光学レンズ13の駆動電圧を上げ、Fε1>
0のときには電気光学レンズ13の駆動電圧を下げれ
ば、回転多面鏡16からの走査光ビームの結像位置を走
査位置E1,E2に一致させることができる。
査面17上の両端部E1,E2で結像状態になり、そのと
きの差動増幅器24の出力信号(差動信号)Fε1が0に
なるように焦点位置検出光学系23が設定されているも
のとする。電気光学レンズ13が温度変化,経時変化,
時間応答性,ヒステリシス特性等の何らかの原因により
走査位置E1,E2でデフォーカスになったとすると、F
ε1=(PD2−PD1)>0のときには、回転多面鏡1
6からの走査光ビームの結像位置は−Z方向(光軸方
向)に動いたことになり、Fε1=(PD2−PD1)<
0のときには、回転多面鏡16からの走査光ビームの結
像位置は+Z方向に動いたことになる。Fε1<0のと
きには電気光学レンズ13の駆動電圧を上げ、Fε1>
0のときには電気光学レンズ13の駆動電圧を下げれ
ば、回転多面鏡16からの走査光ビームの結像位置を走
査位置E1,E2に一致させることができる。
【0044】また、被走査面17上の走査位置E1,E2
以外の走査位置でも、回転多面鏡16からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面17上に一致するように電気光
学レンズ13の駆動電圧が制御されているときには、電
気光学レンズ13の駆動電圧は回転多面鏡16からの走
査光ビームの偏向走査角θが大きくなるに従って下が
り、偏向走査角θが最大値θmaxのときに電気光学レン
ズ13の駆動電圧が0となる。図3に示すように差動増
幅器24からの差動信号Fε1はFε1>0であり、偏向
走査角θが大きくなると差動信号Fε1が小さくなる。
以外の走査位置でも、回転多面鏡16からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面17上に一致するように電気光
学レンズ13の駆動電圧が制御されているときには、電
気光学レンズ13の駆動電圧は回転多面鏡16からの走
査光ビームの偏向走査角θが大きくなるに従って下が
り、偏向走査角θが最大値θmaxのときに電気光学レン
ズ13の駆動電圧が0となる。図3に示すように差動増
幅器24からの差動信号Fε1はFε1>0であり、偏向
走査角θが大きくなると差動信号Fε1が小さくなる。
【0045】次に、回転多面鏡16からの走査光ビーム
の1走査周期内のすべての走査位置において、回転多面
鏡16からの走査光ビームの結像位置を電気光学レンズ
13の温度変化,経時変化等によらず常に被走査面17
上に一致させる点について説明する。
の1走査周期内のすべての走査位置において、回転多面
鏡16からの走査光ビームの結像位置を電気光学レンズ
13の温度変化,経時変化等によらず常に被走査面17
上に一致させる点について説明する。
【0046】まず、記憶手段からなる合焦信号発生手段
25には回転多面鏡16からの走査光ビームの1走査周
期内のすべての走査位置で回転多面鏡16からの走査光
ビームの結像位置が被走査面17上に一致しているとき
に差動増幅器24から得られる差動信号Fε1を回転多
面鏡16からの走査光ビームの1走査周期内のすべての
走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段2
5に格納された1走査周期分の差動信号は図3に示すよ
うな合焦信号からなる駆動電圧制御信号Fsとする。
25には回転多面鏡16からの走査光ビームの1走査周
期内のすべての走査位置で回転多面鏡16からの走査光
ビームの結像位置が被走査面17上に一致しているとき
に差動増幅器24から得られる差動信号Fε1を回転多
面鏡16からの走査光ビームの1走査周期内のすべての
走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段2
5に格納された1走査周期分の差動信号は図3に示すよ
うな合焦信号からなる駆動電圧制御信号Fsとする。
【0047】記憶手段25はタイミング発生装置26か
ら入力される走査開始(回転多面鏡16からの光ビーム
の走査開始)の同期信号により合焦信号Fsを回転多面
鏡16からの光ビームの走査速度に合わせて出力する。
サンプルホールド回路27は差動増幅器24からの差動
信号Fε1をタイミング発生装置26からのタイミング
信号によりサンプルホールドし、サンプルホールド回路
28は記憶手段25からの合焦信号Fsをタイミング発
生装置26からのタイミング信号によりサンプルホール
ドする。
ら入力される走査開始(回転多面鏡16からの光ビーム
の走査開始)の同期信号により合焦信号Fsを回転多面
鏡16からの光ビームの走査速度に合わせて出力する。
サンプルホールド回路27は差動増幅器24からの差動
信号Fε1をタイミング発生装置26からのタイミング
信号によりサンプルホールドし、サンプルホールド回路
28は記憶手段25からの合焦信号Fsをタイミング発
生装置26からのタイミング信号によりサンプルホール
ドする。
【0048】差動増幅器からなる差動信号発生手段29
はサンプルホールド回路27からの差動信号Fε1とサ
ンプルホールド回路28からの合焦信号Fsとを比較し
て差動信号Fε2=(Fs−Fε1)を出力する。図3に
示すように差動信号Fε1が合焦信号FsよりΔFsだけ
ずれたとすると、Fε1=Fs+ΔFsとなり、Fε2=−
ΔFsとなる。1走査周期内で時系列的に発生した差動
信号Fε2は実際の被走査面17における全ての走査位
置での焦点誤差信号を表している。
はサンプルホールド回路27からの差動信号Fε1とサ
ンプルホールド回路28からの合焦信号Fsとを比較し
て差動信号Fε2=(Fs−Fε1)を出力する。図3に
示すように差動信号Fε1が合焦信号FsよりΔFsだけ
ずれたとすると、Fε1=Fs+ΔFsとなり、Fε2=−
ΔFsとなる。1走査周期内で時系列的に発生した差動
信号Fε2は実際の被走査面17における全ての走査位
置での焦点誤差信号を表している。
【0049】加算器からなる加算手段30は差動増幅器
29からの差動信号Fε2と記憶手段25からの合焦信
号Fsとの和(Fε2+Fs)を電気光学レンズ13の駆
動電圧を制御するための駆動電圧制御信号Fcとして求
め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手段31は
加算器30からの駆動電圧制御信号Fc=(Fε2+F
s)により制御されて駆動電圧制御信号Fcに応じた駆動
電圧を電気光学レンズ13に印加することにより電気光
学レンズ13を駆動する。
29からの差動信号Fε2と記憶手段25からの合焦信
号Fsとの和(Fε2+Fs)を電気光学レンズ13の駆
動電圧を制御するための駆動電圧制御信号Fcとして求
め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手段31は
加算器30からの駆動電圧制御信号Fc=(Fε2+F
s)により制御されて駆動電圧制御信号Fcに応じた駆動
電圧を電気光学レンズ13に印加することにより電気光
学レンズ13を駆動する。
【0050】この結果、被走査面17における全ての走
査位置での合焦信号Fsを基準とした駆動電圧制御信号
Fcを使って電気光学レンズ13に対する駆動電圧の閉
ループ制御を行うことができるので、1走査周期内の全
ての走査位置で回転多面鏡16からの走査光ビームの結
像位置を被走査面17に一致させることができる。な
お、半導体レーザ11がオフ状態になったときには差動
増幅器24からの差動信号Fε1が得られないので、サ
ンプルホールド回路27,28はそれぞれ半導体レーザ
11がオフになる直前の状態をタイミング発生装置26
からのタイミング信号により感知して入力信号Fε1,
Fsを半導体レーザ11がオンになるまでホールドし、
半導体レーザ11がオン状態のときには入力信号F
ε1,Fsをそのまま出力する。
査位置での合焦信号Fsを基準とした駆動電圧制御信号
Fcを使って電気光学レンズ13に対する駆動電圧の閉
ループ制御を行うことができるので、1走査周期内の全
ての走査位置で回転多面鏡16からの走査光ビームの結
像位置を被走査面17に一致させることができる。な
お、半導体レーザ11がオフ状態になったときには差動
増幅器24からの差動信号Fε1が得られないので、サ
ンプルホールド回路27,28はそれぞれ半導体レーザ
11がオフになる直前の状態をタイミング発生装置26
からのタイミング信号により感知して入力信号Fε1,
Fsを半導体レーザ11がオンになるまでホールドし、
半導体レーザ11がオン状態のときには入力信号F
ε1,Fsをそのまま出力する。
【0051】この第1実施例では、予め記憶手段25に
設定された1走査周期分の合焦信号Fsと焦点位置検出
光学系23及び差動増幅器24からなる焦点位置検出手
段によって得られた1走査周期内の全ての走査位置での
差動信号Fε1とを差動増幅器29で比較して差動信号
Fε2を発生させ、この差動信号Fε2と合焦信号Fsと
の和からなる駆動電圧制御信号Fcにより電気光学レン
ズ13の駆動電圧を制御するので、回転多面鏡16から
の走査光ビームの焦点位置を全走査領域にわたって常に
被走査面17に一致させることができる。
設定された1走査周期分の合焦信号Fsと焦点位置検出
光学系23及び差動増幅器24からなる焦点位置検出手
段によって得られた1走査周期内の全ての走査位置での
差動信号Fε1とを差動増幅器29で比較して差動信号
Fε2を発生させ、この差動信号Fε2と合焦信号Fsと
の和からなる駆動電圧制御信号Fcにより電気光学レン
ズ13の駆動電圧を制御するので、回転多面鏡16から
の走査光ビームの焦点位置を全走査領域にわたって常に
被走査面17に一致させることができる。
【0052】図4は本発明の第2実施例の一部を示す。
この第2実施例は請求項1,4記載の発明の実施例であ
り、第2実施例が第1実施例と異なる点は加算器30と
駆動電圧発生回路31との間に2走査周期分の駆動電圧
制御信号Fcを記憶する記憶手段32を新たに設けた点
である。駆動電圧制御信号Fcは第1実施例と同様に得
られ、記憶手段32の記憶部322に格納された1走査
周期分の駆動電圧制御信号Fcがタイミング発生装置2
6から入力される走査開始(回転多面鏡16からの光ビ
ームの走査開始)の同期信号により回転多面鏡16から
の走査光ビームの走査速度に合わせて駆動電圧発生回路
31へ出力されて電気光学レンズ13が走査開始と同時
に駆動されることにより焦点可変動作が行われて1走査
が終了する。
この第2実施例は請求項1,4記載の発明の実施例であ
り、第2実施例が第1実施例と異なる点は加算器30と
駆動電圧発生回路31との間に2走査周期分の駆動電圧
制御信号Fcを記憶する記憶手段32を新たに設けた点
である。駆動電圧制御信号Fcは第1実施例と同様に得
られ、記憶手段32の記憶部322に格納された1走査
周期分の駆動電圧制御信号Fcがタイミング発生装置2
6から入力される走査開始(回転多面鏡16からの光ビ
ームの走査開始)の同期信号により回転多面鏡16から
の走査光ビームの走査速度に合わせて駆動電圧発生回路
31へ出力されて電気光学レンズ13が走査開始と同時
に駆動されることにより焦点可変動作が行われて1走査
が終了する。
【0053】同時に次の走査のための1走査周期分の駆
動電圧制御信号Fcが加算器30から記憶手段32に入
力されてタイミング発生装置26からのタイミング信号
に基づいて記憶手段32の記憶部321に格納される。
記憶手段32は、走査中に電気光学レンズ13の駆動電
圧を制御する1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcが格
納される記憶部322と、走査中に加算器30から得ら
れる次の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcが格納さ
れる記憶部321からなり、記憶部321に格納された駆
動電圧制御信号Fcは1走査終了後に直ちに記憶部322
に移されて次の走査準備が整えられる。
動電圧制御信号Fcが加算器30から記憶手段32に入
力されてタイミング発生装置26からのタイミング信号
に基づいて記憶手段32の記憶部321に格納される。
記憶手段32は、走査中に電気光学レンズ13の駆動電
圧を制御する1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcが格
納される記憶部322と、走査中に加算器30から得ら
れる次の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcが格納さ
れる記憶部321からなり、記憶部321に格納された駆
動電圧制御信号Fcは1走査終了後に直ちに記憶部322
に移されて次の走査準備が整えられる。
【0054】このような動作が繰り返されることによ
り、前の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcにより電
気光学レンズ13の次の1走査周期分の駆動電圧を制御
する、いわゆる1走査線毎の閉ループ制御が行われ、回
転多面鏡16からの光ビームの焦点位置を全走査領域に
わたって常に被走査面17に一致させることができる。
なお、記憶手段32は、2走査周期分の記憶部を有する
ものに限らず、1走査周期分以上の記憶部を有するもの
であれば何走査周期分の記憶部を有するものでもよい。
り、前の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcにより電
気光学レンズ13の次の1走査周期分の駆動電圧を制御
する、いわゆる1走査線毎の閉ループ制御が行われ、回
転多面鏡16からの光ビームの焦点位置を全走査領域に
わたって常に被走査面17に一致させることができる。
なお、記憶手段32は、2走査周期分の記憶部を有する
ものに限らず、1走査周期分以上の記憶部を有するもの
であれば何走査周期分の記憶部を有するものでもよい。
【0055】第2実施例では、記憶手段32を設けて前
の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcを次の1走査周
期分の駆動電圧制御信号Fcとして利用するので、応答
遅れがなく、回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点
位置を全走査領域にわたって常に被走査面17に一致さ
せることができる。また、第1実施例及び第2実施例で
は、ナイフエッジ法で回転多面鏡16からの走査光ビー
ムの焦点ずれを検出しているが、ナイフエッジ法以外の
非点収差法等で回転多面鏡16からの走査光ビームの焦
点ずれを検出するようにしてもよい。
の1走査周期分の駆動電圧制御信号Fcを次の1走査周
期分の駆動電圧制御信号Fcとして利用するので、応答
遅れがなく、回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点
位置を全走査領域にわたって常に被走査面17に一致さ
せることができる。また、第1実施例及び第2実施例で
は、ナイフエッジ法で回転多面鏡16からの走査光ビー
ムの焦点ずれを検出しているが、ナイフエッジ法以外の
非点収差法等で回転多面鏡16からの走査光ビームの焦
点ずれを検出するようにしてもよい。
【0056】図5(a)は本発明の第3実施例を副走査
方向(Y方向)から見た図を示し、図6は第3実施例を
主走査方向(X方向)から見た図を示す。この第3実施
例は、請求項2記載の発明の実施例であり、デジタル複
写機,レーザ製版機,レーザ走査記録装置等の電子写真
方式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる
光源装置11は第1実施例のものと同様であり、この半
導体レーザ11からの光ビームはY方向に偏光していて
コリメートレンズ12によりコリメートされる。電気光
学レンズ13と、Y方向に収束パワーを持つシリンドリ
カルレンズ33は第1の結像光学系を構成し、コリメー
トレンズ12からのヒカリビームは電気光学レンズ13
及びシリンドリカルレンズ33を透過して回転多面鏡か
らなる偏向手段16により偏向される。
方向(Y方向)から見た図を示し、図6は第3実施例を
主走査方向(X方向)から見た図を示す。この第3実施
例は、請求項2記載の発明の実施例であり、デジタル複
写機,レーザ製版機,レーザ走査記録装置等の電子写真
方式画像形成装置に用いられる。半導体レーザからなる
光源装置11は第1実施例のものと同様であり、この半
導体レーザ11からの光ビームはY方向に偏光していて
コリメートレンズ12によりコリメートされる。電気光
学レンズ13と、Y方向に収束パワーを持つシリンドリ
カルレンズ33は第1の結像光学系を構成し、コリメー
トレンズ12からのヒカリビームは電気光学レンズ13
及びシリンドリカルレンズ33を透過して回転多面鏡か
らなる偏向手段16により偏向される。
【0057】シリンドリカルレンズ33を透過した光ビ
ームは図6に示すように回転多面鏡16の偏向反射面に
X方向に長い線像として結像する。回転多面鏡16から
の光ビームは第2の結像光学系を構成するfθレンズ3
4を透過して被走査面17上に結像する。被走査面17
は第1実施例のものと同様である。fθレンズ34は、
アナモフィックなレンズ系であってY方向に関して回転
多面鏡16の偏向反射面と被走査面17とが略光学的共
役関係にあり、面倒れ補正機能を果たしている。
ームは図6に示すように回転多面鏡16の偏向反射面に
X方向に長い線像として結像する。回転多面鏡16から
の光ビームは第2の結像光学系を構成するfθレンズ3
4を透過して被走査面17上に結像する。被走査面17
は第1実施例のものと同様である。fθレンズ34は、
アナモフィックなレンズ系であってY方向に関して回転
多面鏡16の偏向反射面と被走査面17とが略光学的共
役関係にあり、面倒れ補正機能を果たしている。
【0058】この第3実施例では、像面湾曲は、電気光
学レンズ13に駆動電圧を印加しないときに図5(b)
に示すように主走査方向(X方向)の像面湾曲と副走査
方向(Y方向)の像面湾曲が生ずる。これらの像面湾曲
は電気光学レンズ13のX方向及びY方向の焦点距離を
独立に可変することにより補正される。電気光学レンズ
13のX方向の焦点距離は電気光学レンズ13の電極対
132に印加される駆動電圧により独立に可変され、電
気光学レンズ13のY方向の焦点距離は電気光学レンズ
13の電極対131に印加される駆動電圧により独立に
可変される。
学レンズ13に駆動電圧を印加しないときに図5(b)
に示すように主走査方向(X方向)の像面湾曲と副走査
方向(Y方向)の像面湾曲が生ずる。これらの像面湾曲
は電気光学レンズ13のX方向及びY方向の焦点距離を
独立に可変することにより補正される。電気光学レンズ
13のX方向の焦点距離は電気光学レンズ13の電極対
132に印加される駆動電圧により独立に可変され、電
気光学レンズ13のY方向の焦点距離は電気光学レンズ
13の電極対131に印加される駆動電圧により独立に
可変される。
【0059】電気光学レンズ13から射出された光ビー
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段14によ
り2つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームはシ
リンドリカルレンズ33を経て回転多面鏡16により偏
向走査されてfθレンズ34により被走査面16上に結
像される。ハーフミラー14により分岐された他方の光
ビームは2分割光検出素子に入射してfθレンズ34か
らの光ビームの被走査面17に対するX方向及びY方向
の焦点ずれがナイフエッジ法で検出される。
ムは、ハーフミラーからなる光ビーム分岐手段14によ
り2つの光ビームに分岐され、その一方の光ビームはシ
リンドリカルレンズ33を経て回転多面鏡16により偏
向走査されてfθレンズ34により被走査面16上に結
像される。ハーフミラー14により分岐された他方の光
ビームは2分割光検出素子に入射してfθレンズ34か
らの光ビームの被走査面17に対するX方向及びY方向
の焦点ずれがナイフエッジ法で検出される。
【0060】すなわち、ハーフミラー14により分岐さ
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー18,19
により拡大されて検出レンズ20を経てハーフミラーか
らなる光ビーム分岐手段35により2つの光ビームに分
岐され、ハーフミラー35を透過した一方の光ビームは
ナイフエッジ21Xを経て2分割フォトダイオードから
なる2分割光検出素子22Xに入射する。差動増幅器2
4Xは2分割フォトダイオード22Xの2つに分割され
た部分22X1,22X2の各出力信号PDX1,PDX2
の差分(PDX2−PDX1)を増幅する。
れた他方の光ビームはビームエクスパンダー18,19
により拡大されて検出レンズ20を経てハーフミラーか
らなる光ビーム分岐手段35により2つの光ビームに分
岐され、ハーフミラー35を透過した一方の光ビームは
ナイフエッジ21Xを経て2分割フォトダイオードから
なる2分割光検出素子22Xに入射する。差動増幅器2
4Xは2分割フォトダイオード22Xの2つに分割され
た部分22X1,22X2の各出力信号PDX1,PDX2
の差分(PDX2−PDX1)を増幅する。
【0061】ハーフミラー35で反射された他方の光ビ
ームはナイフエッジ21Yを経て2分割フォトダイオー
ドからなる2分割光検出素子22Yに入射する。差動増
幅器24Yは2分割フォトダイオード22Yの2つに分
割された部分22Y1,22Y2の各出力信号PDY1,
PDY2の差分(PDY2−PDY1)を増幅する。ビー
ムエクスパンダー18,19、検出レンズ20、ナイフ
エッジ21X及び2分割フォトダイオード22Xからな
る焦点位置検出光学系と差動増幅器24XはX方向焦点
位置検出手段を構成し、ビームエクスパンダー18,1
9、検出レンズ20、ナイフエッジ21Y及び2分割フ
ォトダイオード22Yからなる焦点位置検出光学系と差
動増幅器24YはY方向焦点位置検出手段を構成する。
ームはナイフエッジ21Yを経て2分割フォトダイオー
ドからなる2分割光検出素子22Yに入射する。差動増
幅器24Yは2分割フォトダイオード22Yの2つに分
割された部分22Y1,22Y2の各出力信号PDY1,
PDY2の差分(PDY2−PDY1)を増幅する。ビー
ムエクスパンダー18,19、検出レンズ20、ナイフ
エッジ21X及び2分割フォトダイオード22Xからな
る焦点位置検出光学系と差動増幅器24XはX方向焦点
位置検出手段を構成し、ビームエクスパンダー18,1
9、検出レンズ20、ナイフエッジ21Y及び2分割フ
ォトダイオード22Yからなる焦点位置検出光学系と差
動増幅器24YはY方向焦点位置検出手段を構成する。
【0062】fθレンズ34からの光ビームが被走査面
17上の両端部E1,E2で結像状態になったときの差動
増幅器24Xの出力信号(差動信号)Fε1Xが0になるよ
うに焦点位置検出光学系が設定されている。電気光学レ
ンズ13が非動作のときには、図5(b)に示すように
fθレンズ34からの走査光ビームの結像点の走査位置
が主走査方向及び副走査方向へ平面走査位置からずれる
ことにより記録媒体上の像面が湾曲するので、後述する
ように電気光学レンズ13の電極対131,132にfθ
レンズ34からの走査光ビームの偏向走査角に応じて駆
動電圧を印加して走査光ビームの結像点の走査位置を平
面走査位置に補正することにより像面湾曲を補正する。
17上の両端部E1,E2で結像状態になったときの差動
増幅器24Xの出力信号(差動信号)Fε1Xが0になるよ
うに焦点位置検出光学系が設定されている。電気光学レ
ンズ13が非動作のときには、図5(b)に示すように
fθレンズ34からの走査光ビームの結像点の走査位置
が主走査方向及び副走査方向へ平面走査位置からずれる
ことにより記録媒体上の像面が湾曲するので、後述する
ように電気光学レンズ13の電極対131,132にfθ
レンズ34からの走査光ビームの偏向走査角に応じて駆
動電圧を印加して走査光ビームの結像点の走査位置を平
面走査位置に補正することにより像面湾曲を補正する。
【0063】記憶手段からなる合焦信号発生手段25X
にはfθレンズ34からの走査光ビームの1走査周期内
のすべての走査位置でfθレンズ34からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面17上に一致しているときに差
動増幅器24Xから得られる差動信号Fε1Xをfθレン
ズ34からの走査光ビームの1走査周期内のすべての走
査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段25
Xに格納された1走査周期分の差動信号は合焦信号から
なる駆動電圧制御信号Fsxとする。
にはfθレンズ34からの走査光ビームの1走査周期内
のすべての走査位置でfθレンズ34からの走査光ビー
ムの結像位置が被走査面17上に一致しているときに差
動増幅器24Xから得られる差動信号Fε1Xをfθレン
ズ34からの走査光ビームの1走査周期内のすべての走
査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段25
Xに格納された1走査周期分の差動信号は合焦信号から
なる駆動電圧制御信号Fsxとする。
【0064】記憶手段25Xはタイミング発生装置26
から入力される走査開始(fθレンズ34からの走査光
ビームの走査開始)の同期信号により合焦信号Fsxをf
θレンズ34からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路27Xは差動増幅器2
4Xからの差動信号Fε1Xをタイミング発生装置26か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路28Xは記憶手段25Xからの合焦信号
Fsxをタイミング発生装置26からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
から入力される走査開始(fθレンズ34からの走査光
ビームの走査開始)の同期信号により合焦信号Fsxをf
θレンズ34からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路27Xは差動増幅器2
4Xからの差動信号Fε1Xをタイミング発生装置26か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路28Xは記憶手段25Xからの合焦信号
Fsxをタイミング発生装置26からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
【0065】差動増幅器からなる差動信号発生手段29
Xはサンプルホールド回路27Xからの差動信号Fε1X
とサンプルホールド回路28Xからの合焦信号Fsxとを
比較して差動信号Fε2X=(Fsx−Fε1X)を出力す
る。1走査周期内で時系列的に発生した差動信号Fε2X
は実際の被走査面17における全ての走査位置でのX方
向焦点誤差信号を表している。
Xはサンプルホールド回路27Xからの差動信号Fε1X
とサンプルホールド回路28Xからの合焦信号Fsxとを
比較して差動信号Fε2X=(Fsx−Fε1X)を出力す
る。1走査周期内で時系列的に発生した差動信号Fε2X
は実際の被走査面17における全ての走査位置でのX方
向焦点誤差信号を表している。
【0066】加算器からなる加算手段30Xは差動増幅
器29Xからの差動信号Fε2Xと記憶手段25Xからの
合焦信号Fsxとの和(Fε2X+Fsx)を電気光学レンズ
13の電極対132の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Fcxとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段31Xは加算器30Xからの駆動電圧
制御信号Fcx=(Fε2X+Fsx)により制御されて駆動
電圧制御信号Fcxに応じた駆動電圧を電気光学レンズ1
3の電極対132に印加することにより電気光学レンズ
13を駆動して焦点距離をX方向に可変する。
器29Xからの差動信号Fε2Xと記憶手段25Xからの
合焦信号Fsxとの和(Fε2X+Fsx)を電気光学レンズ
13の電極対132の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Fcxとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段31Xは加算器30Xからの駆動電圧
制御信号Fcx=(Fε2X+Fsx)により制御されて駆動
電圧制御信号Fcxに応じた駆動電圧を電気光学レンズ1
3の電極対132に印加することにより電気光学レンズ
13を駆動して焦点距離をX方向に可変する。
【0067】この結果、被走査面17における全ての走
査位置での合焦信号Fsxを基準とした駆動電圧制御信号
Fcxを使って電気光学レンズ13の電極対132に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、1
走査周期内の全ての走査位置でfθレンズ34からの走
査光ビームの結像位置をX方向について被走査面17に
一致させることができる。
査位置での合焦信号Fsxを基準とした駆動電圧制御信号
Fcxを使って電気光学レンズ13の電極対132に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、1
走査周期内の全ての走査位置でfθレンズ34からの走
査光ビームの結像位置をX方向について被走査面17に
一致させることができる。
【0068】同様に、記憶手段からなる合焦信号発生手
段25Yにはfθレンズ34からの光ビームの1走査周
期内のすべての走査位置でfθレンズ34からの走査光
ビームの結像位置が被走査面17上に一致しているとき
に差動増幅器24Yから得られる差動信号Fε1Yをfθ
レンズ34からの走査光ビームの1走査周期内のすべて
の走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段
25Yに格納された1走査周期分の差動信号は合焦信号
からなる駆動電圧制御信号Fsyとする。
段25Yにはfθレンズ34からの光ビームの1走査周
期内のすべての走査位置でfθレンズ34からの走査光
ビームの結像位置が被走査面17上に一致しているとき
に差動増幅器24Yから得られる差動信号Fε1Yをfθ
レンズ34からの走査光ビームの1走査周期内のすべて
の走査領域にわたって予め格納しておき、この記憶手段
25Yに格納された1走査周期分の差動信号は合焦信号
からなる駆動電圧制御信号Fsyとする。
【0069】記憶手段25Yはタイミング発生装置26
から入力される走査開始(fθレンズ34からの走査光
ビームの走査開始)の同期信号により合焦信号Fsyをf
θレンズ34からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路27Yは差動増幅器2
4Yからの差動信号Fε1Yをタイミング発生装置26か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路28Yは記憶手段25Yからの合焦信号
Fsyをタイミング発生装置26からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
から入力される走査開始(fθレンズ34からの走査光
ビームの走査開始)の同期信号により合焦信号Fsyをf
θレンズ34からの走査光ビームの走査速度に合わせて
出力する。サンプルホールド回路27Yは差動増幅器2
4Yからの差動信号Fε1Yをタイミング発生装置26か
らのタイミング信号によりサンプルホールドし、サンプ
ルホールド回路28Yは記憶手段25Yからの合焦信号
Fsyをタイミング発生装置26からのタイミング信号に
よりサンプルホールドする。
【0070】差動増幅器からなる差動信号発生手段29
Yはサンプルホールド回路27Yからの差動信号Fε1Y
とサンプルホールド回路28Yからの合焦信号Fsyとを
比較して差動信号Fε2Y=(Fsy−Fε1Y)を出力す
る。1走査周期内で時系列的に発生した差動信号Fε2Y
は実際の被走査面17における全ての走査位置でのY方
向焦点誤差信号を表している。
Yはサンプルホールド回路27Yからの差動信号Fε1Y
とサンプルホールド回路28Yからの合焦信号Fsyとを
比較して差動信号Fε2Y=(Fsy−Fε1Y)を出力す
る。1走査周期内で時系列的に発生した差動信号Fε2Y
は実際の被走査面17における全ての走査位置でのY方
向焦点誤差信号を表している。
【0071】加算器からなる加算手段30Yは差動増幅
器29Yからの差動信号Fε2Yと記憶手段25Yからの
合焦信号Fsyとの和(Fε2Y+Fsy)を電気光学レンズ
13の電極対131の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Fcyとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段31Yは加算器30Yからの駆動電圧
制御信号Fcy=(Fε2Y+Fsy)により制御されて駆
動電圧制御信号Fcyに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ13の電極対131に印加することにより電気光学レ
ンズ13を駆動して焦点距離をY方向に可変する。
器29Yからの差動信号Fε2Yと記憶手段25Yからの
合焦信号Fsyとの和(Fε2Y+Fsy)を電気光学レンズ
13の電極対131の駆動電圧を制御するための駆動電
圧制御信号Fcyとして求め、駆動電圧発生回路からなる
駆動電圧発生手段31Yは加算器30Yからの駆動電圧
制御信号Fcy=(Fε2Y+Fsy)により制御されて駆
動電圧制御信号Fcyに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ13の電極対131に印加することにより電気光学レ
ンズ13を駆動して焦点距離をY方向に可変する。
【0072】この結果、被走査面17における全ての走
査位置での合焦信号Fsyを基準とした駆動電圧制御信号
Fcyを使って電気光学レンズ13の電極対131に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、1
走査周期内の全ての走査位置でfθレンズ34からの走
査光ビームの結像位置をY方向について被走査面17に
一致させることができる。
査位置での合焦信号Fsyを基準とした駆動電圧制御信号
Fcyを使って電気光学レンズ13の電極対131に対す
る駆動電圧の閉ループ制御を行うことができるので、1
走査周期内の全ての走査位置でfθレンズ34からの走
査光ビームの結像位置をY方向について被走査面17に
一致させることができる。
【0073】このように第3実施例では、予め記憶手段
25Xに設定された1走査周期分のX方向合焦信号Fsx
と焦点位置検出光学系及び差動増幅器24Xからなる焦
点位置検出手段によって得られた1走査周期内の全ての
走査位置での差動信号Fε1Xとを差動増幅器29Xで比
較して差動信号Fε2Xを発生させ、この差動信号Fε2X
と合焦信号Fsxとの和からなる駆動電圧制御信号Fcxに
より電気光学レンズ13の電極対132の駆動電圧を制
御すると同時に、予め記憶手段25Yに設定された1走
査周期分のY方向合焦信号Fsyと焦点位置検出光学系及
び差動増幅器24Yからなる焦点位置検出手段によって
得られた1走査周期内の全ての走査位置での差動信号F
ε1Yとを差動増幅器29Yで比較して差動信号Fε2Yを
発生させ、この差動信号Fε2Yと合焦信号Fsyとの和か
らなる駆動電圧制御信号Fcyにより電気光学レンズ13
の電極対131の駆動電圧を制御するので、fθレンズ
34からの走査光ビームの焦点位置でX方向及びY方向
の像面湾曲を同時にかつ独立に補正してfθレンズ34
からの走査光ビームの結像点を全走査領域にわたって常
に被走査面17に一致させることができる。
25Xに設定された1走査周期分のX方向合焦信号Fsx
と焦点位置検出光学系及び差動増幅器24Xからなる焦
点位置検出手段によって得られた1走査周期内の全ての
走査位置での差動信号Fε1Xとを差動増幅器29Xで比
較して差動信号Fε2Xを発生させ、この差動信号Fε2X
と合焦信号Fsxとの和からなる駆動電圧制御信号Fcxに
より電気光学レンズ13の電極対132の駆動電圧を制
御すると同時に、予め記憶手段25Yに設定された1走
査周期分のY方向合焦信号Fsyと焦点位置検出光学系及
び差動増幅器24Yからなる焦点位置検出手段によって
得られた1走査周期内の全ての走査位置での差動信号F
ε1Yとを差動増幅器29Yで比較して差動信号Fε2Yを
発生させ、この差動信号Fε2Yと合焦信号Fsyとの和か
らなる駆動電圧制御信号Fcyにより電気光学レンズ13
の電極対131の駆動電圧を制御するので、fθレンズ
34からの走査光ビームの焦点位置でX方向及びY方向
の像面湾曲を同時にかつ独立に補正してfθレンズ34
からの走査光ビームの結像点を全走査領域にわたって常
に被走査面17に一致させることができる。
【0074】本発明の第4実施例は、請求項2,5記載
の実施例であり、上記第3実施例において、加算器30
X,30Yと駆動電圧発生回路31X,31Yとの各間
に1走査周期分以上の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyを各
々記憶する記憶手段を設け、第2実施例と同様に前の1
走査周期分の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyにより電気光
学レンズ13の電極対131,132の次の1走査周期分
の駆動電圧を制御する、いわゆる1走査線毎の閉ループ
制御を行ってfθレンズ34からの走査光ビームの焦点
位置をX方向及びY方向について全走査領域にわたって
常に被走査面17に一致させるようにしたものであって
第3実施例と同様な効果を奏する。なお、上記第3実施
例や第4実施例において、fθレンズ34からの光ビー
ムの焦点位置でのX方向像面湾曲の補正とY方向像面湾
曲の補正とのいずれか一方のみを行うようにしてもよ
い。
の実施例であり、上記第3実施例において、加算器30
X,30Yと駆動電圧発生回路31X,31Yとの各間
に1走査周期分以上の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyを各
々記憶する記憶手段を設け、第2実施例と同様に前の1
走査周期分の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyにより電気光
学レンズ13の電極対131,132の次の1走査周期分
の駆動電圧を制御する、いわゆる1走査線毎の閉ループ
制御を行ってfθレンズ34からの走査光ビームの焦点
位置をX方向及びY方向について全走査領域にわたって
常に被走査面17に一致させるようにしたものであって
第3実施例と同様な効果を奏する。なお、上記第3実施
例や第4実施例において、fθレンズ34からの光ビー
ムの焦点位置でのX方向像面湾曲の補正とY方向像面湾
曲の補正とのいずれか一方のみを行うようにしてもよ
い。
【0075】図7は本発明の第5実施例の一部を示す。
この第5実施例は、請求項1,3記載の発明の実施例で
あり、上記第1実施例において、電気光学レンズ13と
回転多面鏡16との間、例えばハーフミラー14と結像
レンズ15との間にビームエキスパンド光学系36を配
置したものであり、ハーフミラー14を透過した光ビー
ムがビームエキスパンド光学系36によりビーム径の大
きな光ビームに変換されて結像レンズ15に入射する。
この第5実施例は、請求項1,3記載の発明の実施例で
あり、上記第1実施例において、電気光学レンズ13と
回転多面鏡16との間、例えばハーフミラー14と結像
レンズ15との間にビームエキスパンド光学系36を配
置したものであり、ハーフミラー14を透過した光ビー
ムがビームエキスパンド光学系36によりビーム径の大
きな光ビームに変換されて結像レンズ15に入射する。
【0076】この第5実施例では、電気光学レンズ13
と回転多面鏡16との間にビームエキスパンド光学系3
6を配置したので、電気光学レンズ13の厚さを薄くし
て電気光学レンズ13の低電圧駆動化ができると同時
に、被走査面17上に極めて径の小さい光スポツトを得
ることができて高解像化が可能となる。なお、上記第1
実施例以外の実施例において電気光学レンズ13と回転
多面鏡16との間にビームエキスパンド光学系36を配
置するようにしてもよい。
と回転多面鏡16との間にビームエキスパンド光学系3
6を配置したので、電気光学レンズ13の厚さを薄くし
て電気光学レンズ13の低電圧駆動化ができると同時
に、被走査面17上に極めて径の小さい光スポツトを得
ることができて高解像化が可能となる。なお、上記第1
実施例以外の実施例において電気光学レンズ13と回転
多面鏡16との間にビームエキスパンド光学系36を配
置するようにしてもよい。
【0077】図8は本発明の第6実施例の一部を副走査
方向(Y方向)から見た図を示し、図9は第6実施例を
主走査方向(X方向)から見た図を示す。この第6実施
例は、請求項2,7記載の発明の実施例であり、上記第
3実施例において、電気光学レンズ13の代りに、Y方
向に収束する電気光学レンズ13Yと、X方向に収束す
る電気光学レンズ13Xを用いるようにした実施例であ
る。電気光学レンズ13X,13Yはシリンドリカルレ
ンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、もしく
はその近傍に配置される。コリメートレンズ12からの
光ビームはY方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ37によってX方向に収束されて電気光学レンズ1
3Xに入射する。この電気光学レンズ13Xからの光ビ
ームは、Y方向に収束パワーを持つシリンドリカルレン
ズ38により再びコリメートされ、1/2波長板39に
より偏光方向がX方向となる。
方向(Y方向)から見た図を示し、図9は第6実施例を
主走査方向(X方向)から見た図を示す。この第6実施
例は、請求項2,7記載の発明の実施例であり、上記第
3実施例において、電気光学レンズ13の代りに、Y方
向に収束する電気光学レンズ13Yと、X方向に収束す
る電気光学レンズ13Xを用いるようにした実施例であ
る。電気光学レンズ13X,13Yはシリンドリカルレ
ンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、もしく
はその近傍に配置される。コリメートレンズ12からの
光ビームはY方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ37によってX方向に収束されて電気光学レンズ1
3Xに入射する。この電気光学レンズ13Xからの光ビ
ームは、Y方向に収束パワーを持つシリンドリカルレン
ズ38により再びコリメートされ、1/2波長板39に
より偏光方向がX方向となる。
【0078】1/2波長板39からの光ビームは、X方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ40により
偏光方向がY方向に収束されて電気光学レンズ13Xに
入射する。電気光学レンズ13Xからの光ビームはX方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ41により
再びコリメートされてハーフミラー14に入射する。電
気光学レンズ13Xは駆動電圧発生回路31Xから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ13Yは駆
動電圧発生回路31Yから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ40により
偏光方向がY方向に収束されて電気光学レンズ13Xに
入射する。電気光学レンズ13Xからの光ビームはX方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ41により
再びコリメートされてハーフミラー14に入射する。電
気光学レンズ13Xは駆動電圧発生回路31Xから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ13Yは駆
動電圧発生回路31Yから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
【0079】この第6実施例では、電気光学レンズを2
つの電気光学レンズ13X,13Yに分けてシリンドリ
カルレンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、
もしくはその近傍に配置したので、電気光学レンズを最
も収束性能が良い領域(中心付近の収差がほとんどない
領域)で使用して焦点距離可変動作を行うことができ
る。したがって、1走査周期内の全走査領域においてf
θレンズ34からの光ビームを被走査面17上に高収束
性能で結像させることができる。
つの電気光学レンズ13X,13Yに分けてシリンドリ
カルレンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、
もしくはその近傍に配置したので、電気光学レンズを最
も収束性能が良い領域(中心付近の収差がほとんどない
領域)で使用して焦点距離可変動作を行うことができ
る。したがって、1走査周期内の全走査領域においてf
θレンズ34からの光ビームを被走査面17上に高収束
性能で結像させることができる。
【0080】なお、第3実施例以外の実施例において
も、第6実施例と同様にコリメントレンズ12とハーフ
ミラー14との間にシリンドリカルレンズ37、電気光
学レンズ13Y、シリンドリカルレンズ38、1/2波
長板39、シリンドリカルレンズ40、電気光学レンズ
13X、シリンドリカルレンズ41を配置し、前の1走
査周期分の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyにより電気光学
レンズ13X,13Yのの次の1走査周期分の駆動電圧
を制御する、いわゆる1走査線毎の閉ループ制御を行っ
て光ビームの焦点位置をX方向及びY方向について全走
査領域にわたって常に被走査面17に一致させるように
してもよい。
も、第6実施例と同様にコリメントレンズ12とハーフ
ミラー14との間にシリンドリカルレンズ37、電気光
学レンズ13Y、シリンドリカルレンズ38、1/2波
長板39、シリンドリカルレンズ40、電気光学レンズ
13X、シリンドリカルレンズ41を配置し、前の1走
査周期分の駆動電圧制御信号Fcx,Fcyにより電気光学
レンズ13X,13Yのの次の1走査周期分の駆動電圧
を制御する、いわゆる1走査線毎の閉ループ制御を行っ
て光ビームの焦点位置をX方向及びY方向について全走
査領域にわたって常に被走査面17に一致させるように
してもよい。
【0081】また、本発明の他の実施例では、上述の各
実施例において、図10に示すように光ビームが照射さ
れる被走査面17が複数(N)個の領域171〜17Nに
分割され、その各領域171〜17Nにおける任意の少な
くとも1つの走査位置で、差動増幅器24,24X,2
4Yからの差動信号がサンプルホールド回路27,27
X,27Yによりサンプルホールドされる。また、各実
施例で用いていた記憶手段25,25X,25Y,32
はN個の領域171〜17Nに対応してN個設けられて各
領域171〜17Nに対応した合焦信号及び駆動電圧制御
信号がそれぞれ記憶され、各領域171〜17Nにおける
任意の少なくとも1つの走査位置で焦点距離可変動作が
行われる。この場合、1走査周期内での像面湾曲がゆる
やかに変化する場合は分割数Nが少なくてもよく、1走
査周期内での像面湾曲が急激に変化する場合は分割数N
を多くしてやればよい。
実施例において、図10に示すように光ビームが照射さ
れる被走査面17が複数(N)個の領域171〜17Nに
分割され、その各領域171〜17Nにおける任意の少な
くとも1つの走査位置で、差動増幅器24,24X,2
4Yからの差動信号がサンプルホールド回路27,27
X,27Yによりサンプルホールドされる。また、各実
施例で用いていた記憶手段25,25X,25Y,32
はN個の領域171〜17Nに対応してN個設けられて各
領域171〜17Nに対応した合焦信号及び駆動電圧制御
信号がそれぞれ記憶され、各領域171〜17Nにおける
任意の少なくとも1つの走査位置で焦点距離可変動作が
行われる。この場合、1走査周期内での像面湾曲がゆる
やかに変化する場合は分割数Nが少なくてもよく、1走
査周期内での像面湾曲が急激に変化する場合は分割数N
を多くしてやればよい。
【0082】この実施例は、請求項6記載の発明の実施
例であり、1走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数Nを少なくすることができ、1走査周
期内での差動信号のサンプル数を大幅に減らすことがで
きる。しかも、記憶手段の記憶する信号数を大幅に減ら
すことができる。
例であり、1走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数Nを少なくすることができ、1走査周
期内での差動信号のサンプル数を大幅に減らすことがで
きる。しかも、記憶手段の記憶する信号数を大幅に減ら
すことができる。
【0083】また、図11は本発明の第7実施例の一部
を示す。この第7実施例は、請求項8記載の発明の実施
例であり、上記第1実施例において、駆動電圧発生回路
31が直流バイアス電圧発生回路43、可変駆動電圧発
生回路44、抵抗45及びコンデンサ46により構成さ
れる。直流バイアス電圧発生回路43は直流バイアス電
圧V0を発生し、可変駆動電圧発生回路44は加算器3
0からの駆動電圧制御信号Fc=(Fε2+Fs)により
制御されて図12に示すような駆動電圧制御信号Fcに応
じた可変駆動電圧V1を発生する。この可変駆動電圧発
生回路44からの可変駆動電圧V1がコンデンサ46を
介して電気光学レンズ13に印加されると同時に直流バ
イアス電圧発生回路43からの直流バイアス電圧V0が
抵抗45を介して電気光学レンズ13に印加され、電気
光学レンズ13は可変駆動電圧発生回路44からの可変
駆動電圧V1と直流バイアス電圧発生回路43からの直
流バイアス電圧V0とが重畳した駆動電圧(V1+V0)
で駆動される。
を示す。この第7実施例は、請求項8記載の発明の実施
例であり、上記第1実施例において、駆動電圧発生回路
31が直流バイアス電圧発生回路43、可変駆動電圧発
生回路44、抵抗45及びコンデンサ46により構成さ
れる。直流バイアス電圧発生回路43は直流バイアス電
圧V0を発生し、可変駆動電圧発生回路44は加算器3
0からの駆動電圧制御信号Fc=(Fε2+Fs)により
制御されて図12に示すような駆動電圧制御信号Fcに応
じた可変駆動電圧V1を発生する。この可変駆動電圧発
生回路44からの可変駆動電圧V1がコンデンサ46を
介して電気光学レンズ13に印加されると同時に直流バ
イアス電圧発生回路43からの直流バイアス電圧V0が
抵抗45を介して電気光学レンズ13に印加され、電気
光学レンズ13は可変駆動電圧発生回路44からの可変
駆動電圧V1と直流バイアス電圧発生回路43からの直
流バイアス電圧V0とが重畳した駆動電圧(V1+V0)
で駆動される。
【0084】この第7実施例では、可変駆動電圧発生回
路44からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路
43からの直流バイアス電圧とが重畳した駆動電圧で電
気光学レンズ13を駆動するので、可変駆動電圧発生回
路44からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることが
でき、可変駆動電圧発生回路44を低電圧化して安価に
製作することができる。
路44からの可変駆動電圧と直流バイアス電圧発生回路
43からの直流バイアス電圧とが重畳した駆動電圧で電
気光学レンズ13を駆動するので、可変駆動電圧発生回
路44からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることが
でき、可変駆動電圧発生回路44を低電圧化して安価に
製作することができる。
【0085】図13は本発明の第8実施例の一部を示
す。この第8実施例は、請求項9記載の発明の実施例で
あり、上記第7実施例において、直流バイアス電圧発生
回路43はサンプルホールド回路47からの差動信号F
ε1により制御されて差動信号Fε1に応じて変化する直
流バイアス電圧V0を発生する。サンプルホールド回路
47は差動増幅器24からの差動信号Fε1をタイミン
グ発生装置26からのタイミング信号により走査開始前
もしくは走査終了後にサンプルホールドする。この第8
実施例では、サンプルホールド回路47により走査開始
前もしくは走査終了後にサンプルホールドした差動増幅
器24からの差動信号Fε1で直流バイアス電圧発生回
路43を制御するので、温度変化等の比較的ゆっくりし
た焦点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面1
7に一致させることができる。
す。この第8実施例は、請求項9記載の発明の実施例で
あり、上記第7実施例において、直流バイアス電圧発生
回路43はサンプルホールド回路47からの差動信号F
ε1により制御されて差動信号Fε1に応じて変化する直
流バイアス電圧V0を発生する。サンプルホールド回路
47は差動増幅器24からの差動信号Fε1をタイミン
グ発生装置26からのタイミング信号により走査開始前
もしくは走査終了後にサンプルホールドする。この第8
実施例では、サンプルホールド回路47により走査開始
前もしくは走査終了後にサンプルホールドした差動増幅
器24からの差動信号Fε1で直流バイアス電圧発生回
路43を制御するので、温度変化等の比較的ゆっくりし
た焦点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面1
7に一致させることができる。
【0086】図14は本発明の第9実施例の一部を示
す。この第9実施例は、請求項9,10記載の発明の実
施例であり、上記第8実施例において、被走査面17に
対応した走査領域以外の位置にナイフエッジ48及び2
分割フォトダイオードからなる2分割光検出素子49を
含む焦点位置検出光学系と差動増幅器50とからなる焦
点位置検出手段が設けられる。電気光学レンズ13と回
転多面鏡16との間で図示しないハーフミラーからなる
光ビーム分岐手段により分岐された光ビームはその焦点
位置検出光学系に入射して回転多面鏡16からの光ビー
ムの被走査面17に対する焦点ずれがナイフエッジ法で
検出される。
す。この第9実施例は、請求項9,10記載の発明の実
施例であり、上記第8実施例において、被走査面17に
対応した走査領域以外の位置にナイフエッジ48及び2
分割フォトダイオードからなる2分割光検出素子49を
含む焦点位置検出光学系と差動増幅器50とからなる焦
点位置検出手段が設けられる。電気光学レンズ13と回
転多面鏡16との間で図示しないハーフミラーからなる
光ビーム分岐手段により分岐された光ビームはその焦点
位置検出光学系に入射して回転多面鏡16からの光ビー
ムの被走査面17に対する焦点ずれがナイフエッジ法で
検出される。
【0087】差動増幅器50は2分割フォトダイオード
49の2つに分割された部分491,492の各出力信号
の差分を増幅して差動信号Fε3として出力し、この差
動信号Fε3がサンプルホールド回路51でタイミング
発生装置26からのタイミング信号により少なくとも1
走査周期毎に走査開始前もしくは走査終了後にサンプル
ホールドされる。直流バイアス電圧発生回路43はサン
プルホールド回路51からの差動信号により制御され
る。
49の2つに分割された部分491,492の各出力信号
の差分を増幅して差動信号Fε3として出力し、この差
動信号Fε3がサンプルホールド回路51でタイミング
発生装置26からのタイミング信号により少なくとも1
走査周期毎に走査開始前もしくは走査終了後にサンプル
ホールドされる。直流バイアス電圧発生回路43はサン
プルホールド回路51からの差動信号により制御され
る。
【0088】この第9実施例では、被走査面17に対応
した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置検出手段
により差動信号Fε3を発生してこの差動信号Fε3によ
り直流バイアス電圧発生回路43を制御するので、結像
光学系全体の温度変化及び経時変化等によるゆるやかな
結像位置の変動に対して効果的に焦点距離を制御でき
る。
した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置検出手段
により差動信号Fε3を発生してこの差動信号Fε3によ
り直流バイアス電圧発生回路43を制御するので、結像
光学系全体の温度変化及び経時変化等によるゆるやかな
結像位置の変動に対して効果的に焦点距離を制御でき
る。
【0089】なお、上述した第1実施例以外の実施例に
おいても、駆動電圧発生回路を直流バイアス電圧発生回
路43、可変駆動電圧発生回路44、抵抗45及びコン
デンサ46により構成することができ、その直流バイア
ス電圧発生回路43を差動信号Fε1,Fε1X,Fε1Y
により制御するようにしてもよく、さらに、被走査面1
7に対応した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置
検出手段により差動信号を発生してこの差動信号により
直流バイアス電圧発生回路43を制御するようにしても
よい。
おいても、駆動電圧発生回路を直流バイアス電圧発生回
路43、可変駆動電圧発生回路44、抵抗45及びコン
デンサ46により構成することができ、その直流バイア
ス電圧発生回路43を差動信号Fε1,Fε1X,Fε1Y
により制御するようにしてもよく、さらに、被走査面1
7に対応した走査領域以外の位置に設けられた焦点位置
検出手段により差動信号を発生してこの差動信号により
直流バイアス電圧発生回路43を制御するようにしても
よい。
【0090】図15は上記電気光学レンズ13の構成を
示す。電気光学レンズ13はPLZTからなる電気光学
セラミック130の対向する両面に光ビームの透過光路
に沿ってストライプ状電極対131,132を形成したも
のである。電極対131,132は電気光学セラミック1
30の対向する両面ににおけるX−Z座標の位置に形成
される。
示す。電気光学レンズ13はPLZTからなる電気光学
セラミック130の対向する両面に光ビームの透過光路
に沿ってストライプ状電極対131,132を形成したも
のである。電極対131,132は電気光学セラミック1
30の対向する両面ににおけるX−Z座標の位置に形成
される。
【0091】この電気光学レンズ13はY方向に偏光し
た光ビーム52がZ方向から入射する。電極対131,
132に電圧V2,V3を印加すると、電気光学セラミッ
ク130内に電界分布が発生して電気光学効果により電
界分布に対応した屈折率分布が生ずることにより光ビー
ム52がレンズ作用を受ける。このレンズ作用は電圧V
2,V3によって変化し、電圧V2,V3が高くなるとレン
ズ作用が大きくなって電気光学セラミック130がより
短い焦点距離に収束する。
た光ビーム52がZ方向から入射する。電極対131,
132に電圧V2,V3を印加すると、電気光学セラミッ
ク130内に電界分布が発生して電気光学効果により電
界分布に対応した屈折率分布が生ずることにより光ビー
ム52がレンズ作用を受ける。このレンズ作用は電圧V
2,V3によって変化し、電圧V2,V3が高くなるとレン
ズ作用が大きくなって電気光学セラミック130がより
短い焦点距離に収束する。
【0092】電気光学レンズ13は、電極対131に電
圧V2が印加されることにより光ビーム52をY方向に
収束し、電極対132に電圧V3が印加されることにより
光ビーム52をX方向に収束するという1次元レンズと
して作用し、光ビーム52をX,Y方向共に同一点(Z
軸上)に収束させることにより光スポツト像を得る。電
極対131に電圧V2を印加すると、電気光学セラミック
130のY方向の屈折率Nyは近似的に次のようになる。 Ny≒N0(1−N0 2R33Ey2/2) ここに、N0は電気光学セラミック130の電界が0のと
きの屈折率、Eyは電界のY方向成分、R33は電気光学
セラミック130の2次電気光学係数である。
圧V2が印加されることにより光ビーム52をY方向に
収束し、電極対132に電圧V3が印加されることにより
光ビーム52をX方向に収束するという1次元レンズと
して作用し、光ビーム52をX,Y方向共に同一点(Z
軸上)に収束させることにより光スポツト像を得る。電
極対131に電圧V2を印加すると、電気光学セラミック
130のY方向の屈折率Nyは近似的に次のようになる。 Ny≒N0(1−N0 2R33Ey2/2) ここに、N0は電気光学セラミック130の電界が0のと
きの屈折率、Eyは電界のY方向成分、R33は電気光学
セラミック130の2次電気光学係数である。
【0093】図16は本発明の第10実施例を示す。こ
の第10実施例は請求項11記載の発明の実施例であ
り、第10実施例と上記第1実施例との相違点は差動増
幅器29の+入力側が直流基準信号発生器53に接続さ
れている点にある。直流基準信号発生器53は一定の直
流基準信号F0を発生してその信号値を保持する。
の第10実施例は請求項11記載の発明の実施例であ
り、第10実施例と上記第1実施例との相違点は差動増
幅器29の+入力側が直流基準信号発生器53に接続さ
れている点にある。直流基準信号発生器53は一定の直
流基準信号F0を発生してその信号値を保持する。
【0094】同期信号検知器54は回転多面鏡16から
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路55は
同期信号検知器54からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ11をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ11を駆動する。
タイミング発生装置26は同期信号検知器54からの同
期信号に同期して各種のタイミング信号を発生し、サン
プルホールド回路27はタイミング発生装置26からの
信号により差動増幅器24からの差動信号Fε1を画像
領域の走査開始前に画像領域外の走査開始側の走査領域
でサンプルしてそれから1走査周期の間ホールドする。
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路55は
同期信号検知器54からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ11をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ11を駆動する。
タイミング発生装置26は同期信号検知器54からの同
期信号に同期して各種のタイミング信号を発生し、サン
プルホールド回路27はタイミング発生装置26からの
信号により差動増幅器24からの差動信号Fε1を画像
領域の走査開始前に画像領域外の走査開始側の走査領域
でサンプルしてそれから1走査周期の間ホールドする。
【0095】差動増幅器からなる差動信号発生手段29
はサンプルホールド回路27からの差動信号Fε1と直
流基準信号発生器53からの直流基準信号F0とを比較
して差動信号Fε2=(F0−Fε1)を出力する。加算
器からなる加算手段30は差動増幅器29からの差動信
号Fε2と記憶手段25からの合焦信号Fsとの和(Fε
2+Fs)を電気光学レンズ13の駆動電圧を制御するた
めの駆動電圧制御信号Fcとして求め、駆動電圧発生回
路からなる駆動電圧発生手段31は加算器30からの駆
動電圧制御信号Fc=(Fε2+Fs)により制御されて
駆動電圧制御信号Fcに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ13に印加することにより電気光学レンズ13を駆動
する。
はサンプルホールド回路27からの差動信号Fε1と直
流基準信号発生器53からの直流基準信号F0とを比較
して差動信号Fε2=(F0−Fε1)を出力する。加算
器からなる加算手段30は差動増幅器29からの差動信
号Fε2と記憶手段25からの合焦信号Fsとの和(Fε
2+Fs)を電気光学レンズ13の駆動電圧を制御するた
めの駆動電圧制御信号Fcとして求め、駆動電圧発生回
路からなる駆動電圧発生手段31は加算器30からの駆
動電圧制御信号Fc=(Fε2+Fs)により制御されて
駆動電圧制御信号Fcに応じた駆動電圧を電気光学レン
ズ13に印加することにより電気光学レンズ13を駆動
する。
【0096】この第10実施例では、画像領域の走査を
開始する前に回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点
があらかじめ決められた焦点位置になるように差動増幅
器29にてサンプルホールド回路27からの差動信号F
ε1と直流基準信号発生器53からの直流基準信号F0と
の差をとって差動信号Fε2=(F0−Fε1)を出力す
るので、1ライン(走査周期)毎に回転多面鏡16から
の走査光ビームの焦点位置の直流ドリフトを補正するこ
とができ、すなわち、差動増幅器29からの差動信号F
ε2により電気光学レンズ13の駆動電圧の直流バイア
ス成分を直接制御して走査光ビームの焦点位置の直流ド
リフトを補正することができる。このため、温度変化等
の比較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦
点を常に被走査面17に一致させることができる。
開始する前に回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点
があらかじめ決められた焦点位置になるように差動増幅
器29にてサンプルホールド回路27からの差動信号F
ε1と直流基準信号発生器53からの直流基準信号F0と
の差をとって差動信号Fε2=(F0−Fε1)を出力す
るので、1ライン(走査周期)毎に回転多面鏡16から
の走査光ビームの焦点位置の直流ドリフトを補正するこ
とができ、すなわち、差動増幅器29からの差動信号F
ε2により電気光学レンズ13の駆動電圧の直流バイア
ス成分を直接制御して走査光ビームの焦点位置の直流ド
リフトを補正することができる。このため、温度変化等
の比較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦
点を常に被走査面17に一致させることができる。
【0097】図17は第10実施例の動作タイミングを
示す。記憶手段25はタイミング発生装置26からの信
号により合焦信号Fsを立ち上げる。本発明の第11実
施例は、請求項13記載の発明の実施例であり、上記第
10実施例において、サンプルホールド回路27はタイ
ミング発生装置26からの信号により差動増幅器24か
らの差動信号Fε1を1頁毎にサンプルホールドし、電
気光学レンズ13の焦点距離の直流変動成分を1頁毎に
制御して回転多面鏡16からの光ビームの焦点を全走査
位置で常に被走査面17に一致させるようにしたもので
ある。
示す。記憶手段25はタイミング発生装置26からの信
号により合焦信号Fsを立ち上げる。本発明の第11実
施例は、請求項13記載の発明の実施例であり、上記第
10実施例において、サンプルホールド回路27はタイ
ミング発生装置26からの信号により差動増幅器24か
らの差動信号Fε1を1頁毎にサンプルホールドし、電
気光学レンズ13の焦点距離の直流変動成分を1頁毎に
制御して回転多面鏡16からの光ビームの焦点を全走査
位置で常に被走査面17に一致させるようにしたもので
ある。
【0098】図18は本発明の第12実施例の動作タイ
ミングを示す。この第12実施例は、請求項14記載の
発明の実施例であり、上記第10実施例において、記憶
手段25はタイミング発生装置26から画像領域の走査
開始時間よりも電気光学レンズ13の応答時間△tだけ
速めにタイミング信号が与えられて合焦信号Fsを応答
時間△tだけ速めに立ち上げるものである。この第12
実施例では、電気光学レンズ13の応答時間の遅れを補
正してその遅れによる走査光ビームの焦点ずれを防止す
ることができる。
ミングを示す。この第12実施例は、請求項14記載の
発明の実施例であり、上記第10実施例において、記憶
手段25はタイミング発生装置26から画像領域の走査
開始時間よりも電気光学レンズ13の応答時間△tだけ
速めにタイミング信号が与えられて合焦信号Fsを応答
時間△tだけ速めに立ち上げるものである。この第12
実施例では、電気光学レンズ13の応答時間の遅れを補
正してその遅れによる走査光ビームの焦点ずれを防止す
ることができる。
【0099】図19は本発明の第13実施例を示す。こ
の第13実施例は、請求項12記載の発明の実施例であ
り、上記第3実施例において、差動増幅器29X,29
Yの+入力側が直流基準信号発生器53X,53Yに接
続されている。直流基準信号発生器53X,53Yはそ
れぞれ主走査方向の一定の直流基準信号F0X,副走査方
向の一定の直流基準信号F0Yを発生してその信号値を保
持する。
の第13実施例は、請求項12記載の発明の実施例であ
り、上記第3実施例において、差動増幅器29X,29
Yの+入力側が直流基準信号発生器53X,53Yに接
続されている。直流基準信号発生器53X,53Yはそ
れぞれ主走査方向の一定の直流基準信号F0X,副走査方
向の一定の直流基準信号F0Yを発生してその信号値を保
持する。
【0100】同期信号検知器54は回転多面鏡16から
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路55は
同期信号検知器54からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ11をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ11を駆動する。
サンプルホールド回路27X,27Yはタイミング発生
装置26からの信号により差動増幅器24X,24Yか
らの差動信号Fε1X,Fε1Yを画像領域外の決まった走
査位置、例えば走査開始側の走査領域でサンプルしてそ
れから1走査周期の間ホールドする。
の光ビームを画像領域外の走査開始側の走査領域で検知
して同期信号を発生する。半導体レーザ駆動回路55は
同期信号検知器54からの同期信号により画像領域外の
走査開始側の走査領域で半導体レーザ11をオンさせて
画像領域で画信号により半導体レーザ11を駆動する。
サンプルホールド回路27X,27Yはタイミング発生
装置26からの信号により差動増幅器24X,24Yか
らの差動信号Fε1X,Fε1Yを画像領域外の決まった走
査位置、例えば走査開始側の走査領域でサンプルしてそ
れから1走査周期の間ホールドする。
【0101】差動増幅器からなる差動信号発生手段29
X,29Yはそれぞれサンプルホールド回路27X,2
7Yからの差動信号Fε1X,Fε1Yと直流基準信号発生
器53X,53Yからの直流基準信号F0X,F0Yとを比
較して差動信号Fε2X=(F0X−Fε1X),Fε2Y=
(F0Y−Fε1Y)を出力する。加算器からなる加算手段
30X,30Yはそれぞれ差動増幅器29X,29Yか
らの差動信号Fε2X,Fε2Yと記憶手段25からの合焦
信号FsX,FsYとの和(Fε2X+FsX),(Fε2Y+F
sY)を電気光学レンズ13の主走査方向と副走査方向の
駆動電圧を制御するための駆動電圧制御信号FcX,FcY
として求め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手
段31X,31Yは加算器30X,30Yからの駆動電
圧制御信号FcX=(Fε2X+FsX),FcY=(Fε2Y+
FsY)により制御されて駆動電圧制御信号FcX,FcYに
応じた駆動電圧を電気光学レンズ13の131,132に
印加することにより電気光学レンズ13を駆動してその
焦点距離を主走査方向と副走査方向に可変する。
X,29Yはそれぞれサンプルホールド回路27X,2
7Yからの差動信号Fε1X,Fε1Yと直流基準信号発生
器53X,53Yからの直流基準信号F0X,F0Yとを比
較して差動信号Fε2X=(F0X−Fε1X),Fε2Y=
(F0Y−Fε1Y)を出力する。加算器からなる加算手段
30X,30Yはそれぞれ差動増幅器29X,29Yか
らの差動信号Fε2X,Fε2Yと記憶手段25からの合焦
信号FsX,FsYとの和(Fε2X+FsX),(Fε2Y+F
sY)を電気光学レンズ13の主走査方向と副走査方向の
駆動電圧を制御するための駆動電圧制御信号FcX,FcY
として求め、駆動電圧発生回路からなる駆動電圧発生手
段31X,31Yは加算器30X,30Yからの駆動電
圧制御信号FcX=(Fε2X+FsX),FcY=(Fε2Y+
FsY)により制御されて駆動電圧制御信号FcX,FcYに
応じた駆動電圧を電気光学レンズ13の131,132に
印加することにより電気光学レンズ13を駆動してその
焦点距離を主走査方向と副走査方向に可変する。
【0102】この第13実施例では、画像領域以外の領
域で回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点があらか
じめ決められた焦点位置になるように差動増幅器29
X,29Yにてサンプルホールド回路27X,27Yか
らの差動信号Fε1X,Fε1Yと直流基準信号発生器53
X,53Yからの直流基準信号F0との差をとって差動
信号Fε2X=(F0X−Fε1X),Fε2Y=(F0Y−Fε
1Y)を出力するので、1ライン(走査周期)毎に回転多
面鏡16からの走査光ビームの主走査方向と副走査方向
の焦点位置の直流ドリフトを補正することができ、すな
わち、差動増幅器29X,29Yからの差動信号F
ε2X,Fε2Yにより電気光学レンズ13の主走査方向と
副走査方向の駆動電圧の直流バイアス成分を直接制御し
て走査光ビームの主走査方向と副走査方向の焦点位置の
直流ドリフトを補正することができる。このため、温度
変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走査方向の
焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走査面17
に一致させることができる。
域で回転多面鏡16からの走査光ビームの焦点があらか
じめ決められた焦点位置になるように差動増幅器29
X,29Yにてサンプルホールド回路27X,27Yか
らの差動信号Fε1X,Fε1Yと直流基準信号発生器53
X,53Yからの直流基準信号F0との差をとって差動
信号Fε2X=(F0X−Fε1X),Fε2Y=(F0Y−Fε
1Y)を出力するので、1ライン(走査周期)毎に回転多
面鏡16からの走査光ビームの主走査方向と副走査方向
の焦点位置の直流ドリフトを補正することができ、すな
わち、差動増幅器29X,29Yからの差動信号F
ε2X,Fε2Yにより電気光学レンズ13の主走査方向と
副走査方向の駆動電圧の直流バイアス成分を直接制御し
て走査光ビームの主走査方向と副走査方向の焦点位置の
直流ドリフトを補正することができる。このため、温度
変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走査方向の
焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走査面17
に一致させることができる。
【0103】また、本発明の第14実施例は、請求項1
4記載の発明の実施例であり、上記第13実施例におい
て、記憶手段25X,25Yはタイミング発生装置26
から画像領域の走査開始時間よりも電気光学レンズ13
の主走査方向と副走査方向の応答時間だけ速めにタイミ
ング信号が与えられて主走査方向と副走査方向の合焦信
号FsX,FsYをそれらの応答時間だけ速めに立ち上げる
ものである。この第14実施例では、電気光学レンズ1
3の応答時間の遅れによる走査光ビームの主走査方向と
副走査方向の焦点ずれを防止することができる。
4記載の発明の実施例であり、上記第13実施例におい
て、記憶手段25X,25Yはタイミング発生装置26
から画像領域の走査開始時間よりも電気光学レンズ13
の主走査方向と副走査方向の応答時間だけ速めにタイミ
ング信号が与えられて主走査方向と副走査方向の合焦信
号FsX,FsYをそれらの応答時間だけ速めに立ち上げる
ものである。この第14実施例では、電気光学レンズ1
3の応答時間の遅れによる走査光ビームの主走査方向と
副走査方向の焦点ずれを防止することができる。
【0104】本発明の第15実施例は、請求項13記載
の発明の実施例であり、上記第13実施例において、サ
ンプルホールド回路27X,27Yはタイミング発生装
置26からの信号により差動増幅器24X,24Yから
の差動信号Fε1X,Fε1Yを1頁毎にサンプルホールド
し、電気光学レンズ13の主走査方向と副走査方向の焦
点距離の直流変動成分を1頁毎に制御して回転多面鏡1
6からの光ビームの焦点を全走査位置で常に被走査面1
7に一致させるようにしたものである。
の発明の実施例であり、上記第13実施例において、サ
ンプルホールド回路27X,27Yはタイミング発生装
置26からの信号により差動増幅器24X,24Yから
の差動信号Fε1X,Fε1Yを1頁毎にサンプルホールド
し、電気光学レンズ13の主走査方向と副走査方向の焦
点距離の直流変動成分を1頁毎に制御して回転多面鏡1
6からの光ビームの焦点を全走査位置で常に被走査面1
7に一致させるようにしたものである。
【0105】また、本発明の他の各実施例は、上記第1
0実施例乃至第15実施例において、それぞれ電気光学
レンズ13と回転多面鏡16との間、例えばハーフミラ
ー14と結像レンズ15との間に第5実施例と同様にビ
ームエキスパンド光学系36を配置したものである。こ
れらの実施例は、請求項15記載の発明の実施例であ
り、電気光学レンズ13の厚さを薄くして電気光学レン
ズ13の低電圧駆動化ができると同時に、被走査面17
上に極めて径の小さい光スポツトを得ることができて高
解像化が可能となる。
0実施例乃至第15実施例において、それぞれ電気光学
レンズ13と回転多面鏡16との間、例えばハーフミラ
ー14と結像レンズ15との間に第5実施例と同様にビ
ームエキスパンド光学系36を配置したものである。こ
れらの実施例は、請求項15記載の発明の実施例であ
り、電気光学レンズ13の厚さを薄くして電気光学レン
ズ13の低電圧駆動化ができると同時に、被走査面17
上に極めて径の小さい光スポツトを得ることができて高
解像化が可能となる。
【0106】さらに、本発明の他の各実施例は、第13
実施例以下の各実施例において、それぞれ第6実施例と
同様に電気光学レンズ13の代りに、図8に示すように
Y方向に収束する電気光学レンズ13Yと、X方向に収
束する電気光学レンズ13Xを用いるようにしたもので
ある。電気光学レンズ13X,13Yはシリンドリカル
レンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、もし
くはその近傍に配置される。コリメートレンズ12から
の光ビームはY方向に収束パワーを持つシリンドリカル
レンズ37によってX方向に収束されて電気光学レンズ
13Xに入射する。この電気光学レンズ13Xからの光
ビームは、Y方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ38により再びコリメートされ、1/2波長板39
により偏光方向がX方向となる。
実施例以下の各実施例において、それぞれ第6実施例と
同様に電気光学レンズ13の代りに、図8に示すように
Y方向に収束する電気光学レンズ13Yと、X方向に収
束する電気光学レンズ13Xを用いるようにしたもので
ある。電気光学レンズ13X,13Yはシリンドリカル
レンズ37,40からの光ビームのウエスト位置、もし
くはその近傍に配置される。コリメートレンズ12から
の光ビームはY方向に収束パワーを持つシリンドリカル
レンズ37によってX方向に収束されて電気光学レンズ
13Xに入射する。この電気光学レンズ13Xからの光
ビームは、Y方向に収束パワーを持つシリンドリカルレ
ンズ38により再びコリメートされ、1/2波長板39
により偏光方向がX方向となる。
【0107】1/2波長板39からの光ビームは、X方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ40により
偏光方向がY方向に収束されて電気光学レンズ13Xに
入射する。電気光学レンズ13Xからの光ビームはX方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ41により
再びコリメートされてハーフミラー14に入射する。電
気光学レンズ13Xは駆動電圧発生回路31Xから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ13Yは駆
動電圧発生回路31Yから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ40により
偏光方向がY方向に収束されて電気光学レンズ13Xに
入射する。電気光学レンズ13Xからの光ビームはX方
向に収束パワーを持つシリンドリカルレンズ41により
再びコリメートされてハーフミラー14に入射する。電
気光学レンズ13Xは駆動電圧発生回路31Xから駆動
電圧が印加されて駆動され、電気光学レンズ13Yは駆
動電圧発生回路31Yから駆動電圧が印加されて駆動さ
れる。
【0108】これらの実施例は、請求項16記載の発明
の実施例であり、電気光学レンズを2つの電気光学レン
ズ13X,13Yに分けてシリンドリカルレンズ37,
40からの光ビームのウエスト位置、もしくはその近傍
に配置したので、電気光学レンズを最も収束性能が良い
領域(中心付近の収差がほとんどない領域)で使用して
焦点距離可変動作を行うことができる。したがって、2
つの1次元電気光学レンズ13X,13Yの各々の最も
収束性能の良い領域で焦点距離可変動作を行うことがで
き、高収束性能の結像スポットが得られる。
の実施例であり、電気光学レンズを2つの電気光学レン
ズ13X,13Yに分けてシリンドリカルレンズ37,
40からの光ビームのウエスト位置、もしくはその近傍
に配置したので、電気光学レンズを最も収束性能が良い
領域(中心付近の収差がほとんどない領域)で使用して
焦点距離可変動作を行うことができる。したがって、2
つの1次元電気光学レンズ13X,13Yの各々の最も
収束性能の良い領域で焦点距離可変動作を行うことがで
き、高収束性能の結像スポットが得られる。
【0109】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、直線偏光の光ビームを射出する光源装置と、この光
源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏
向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備されて前記光源装置
からの光ビームを前記被走査面上に光スポツトとして結
像させる結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆
動して前記結像光学系の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズから射出された光ビー
ムを前記偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐す
る光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前
記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記
被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段
と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面
に一致したときの合焦信号を発生する合焦信号発生手段
と、この合焦信号発生手段からの合焦信号と前記焦点位
置検出手段からの焦点ずれ検出信号との差分をとる差動
信号発生手段と、この差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズに駆動
電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧発生手段と
を備えたので、走査光ビームの焦点を1走査周期内の全
ての走査位置で常に被走査面に一致させることができ
る。
ば、直線偏光の光ビームを射出する光源装置と、この光
源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏
向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを含み前記光
源装置と前記偏向手段との間に配備されて前記光源装置
からの光ビームを前記被走査面上に光スポツトとして結
像させる結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆
動して前記結像光学系の焦点距離を可変することにより
前記偏向手段による光ビームの走査に同期して前記被走
査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズから射出された光ビー
ムを前記偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐す
る光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前
記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記
被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段
と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面
に一致したときの合焦信号を発生する合焦信号発生手段
と、この合焦信号発生手段からの合焦信号と前記焦点位
置検出手段からの焦点ずれ検出信号との差分をとる差動
信号発生手段と、この差動信号発生手段の出力信号と前
記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からなる駆動
電圧制御信号により制御され前記電気光学レンズに駆動
電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位
置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧発生手段と
を備えたので、走査光ビームの焦点を1走査周期内の全
ての走査位置で常に被走査面に一致させることができ
る。
【0110】請求項2記載の発明によれば、直線偏光の
光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの光
ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互い
に直交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離
を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含み
前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の
結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配
備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に
光スポットとして結像させる第2の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信
号発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の合
焦信号と前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主
走査方向及び/又は副走査方向の差動信号を発生する差
動信号発生手段と、この差動信号発生手段からの主走査
方向及び/又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発
生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記
電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の
主走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する
ことにより前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及
び/又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走
査面に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたので、走
査光ビームの焦点位置で主走査方向及び/又は副走査方
向の像面湾曲を同時にかつ独立に補正して走査光ビーム
の結像点を全走査領域にわたって常に被走査面に一致さ
せることができる。
光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの光
ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互い
に直交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距離
を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含み
前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1の
結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に配
備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上に
光スポットとして結像させる第2の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、この合焦信
号発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の合
焦信号と前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び/
又は副走査方向の焦点ずれ検出信号との差分をとって主
走査方向及び/又は副走査方向の差動信号を発生する差
動信号発生手段と、この差動信号発生手段からの主走査
方向及び/又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発
生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信
号との和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記
電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の
主走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する
ことにより前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及
び/又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走
査面に一致させる駆動電圧発生手段とを備えたので、走
査光ビームの焦点位置で主走査方向及び/又は副走査方
向の像面湾曲を同時にかつ独立に補正して走査光ビーム
の結像点を全走査領域にわたって常に被走査面に一致さ
せることができる。
【0111】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学
レンズと前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学
系を設けたので、被走査面上に極めて径の小さい光スポ
ツトを得ることができて高解像化が可能となる。
たは2記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学
レンズと前記偏向手段との間にビームエキスパンド光学
系を設けたので、被走査面上に極めて径の小さい光スポ
ツトを得ることができて高解像化が可能となる。
【0112】請求項4記載の発明によれば、請求項1ま
たは3記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記
被走査面に一致したときの合焦信号を少なくとも1走査
周期分記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦
信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力
するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位置を
全走査領域にわたって常に被走査面に一致させることが
できる。
たは3記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記
被走査面に一致したときの合焦信号を少なくとも1走査
周期分記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から合焦
信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて出力
するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位置を
全走査領域にわたって常に被走査面に一致させることが
できる。
【0113】請求項5記載の発明によれば、請求項2ま
たは3記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向
及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致した
ときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を少
なくとも1走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶
手段及び/又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、こ
の主走査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向合
焦信号記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向の
合焦信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて
出力するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位
置を全走査領域にわたって常に被走査面に一致させるこ
とができる。
たは3記載の光ビーム走査装置において、前記合焦信号
発生手段が、前記偏向手段からの光ビームの主走査方向
及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査面に一致した
ときの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号を少
なくとも1走査周期分記憶する主走査方向合焦信号記憶
手段及び/又は副走査方向合焦信号記憶手段を有し、こ
の主走査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向合
焦信号記憶手段から主走査方向及び/又は副走査方向の
合焦信号を前記偏向手段による光ビーム走査に合わせて
出力するので、応答遅れがなく、走査光ビームの焦点位
置を全走査領域にわたって常に被走査面に一致させるこ
とができる。
【0114】請求項6記載の発明によれば、請求項1,
2,3または4記載の光ビーム走査装置において、1走
査周期内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分
割した複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの
少なくとも1つの合焦信号と前記焦点位置検出手段から
の少なくとも1つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差
動信号発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信
号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御
するので、1走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数を少なくすることができ、記憶手段の
記憶する信号数を大幅に減らすことができる。
2,3または4記載の光ビーム走査装置において、1走
査周期内で走査する走査線領域を複数に分割し、その分
割した複数の領域の各々で前記合焦信号発生手段からの
少なくとも1つの合焦信号と前記焦点位置検出手段から
の少なくとも1つの焦点ずれ検出信号との差分を前記差
動信号発生手段でとり、前記差動信号発生手段の出力信
号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和からな
る駆動電圧制御信号により前記駆動電圧発生手段を制御
するので、1走査周期内での像面湾曲がゆるやかに変化
する場合は分割数を少なくすることができ、記憶手段の
記憶する信号数を大幅に減らすことができる。
【0115】請求項7記載の発明によれば、請求項1,
2,3,4,5または6記載の光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走
査方向に対応するように配置された第1の1次元電気光
学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配
置された第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向に
収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って
前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1のシ
リンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち
前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ
平行光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元
電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたので、電
気光学レンズを最も収束性能が良い領域(中心付近の収
差がほとんどない領域)で使用して焦点距離可変動作を
行うことができ、1走査周期内の全走査領域において走
査光ビームを被走査面上に高収束性能で結像させること
ができる。
2,3,4,5または6記載の光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズとして用いられ収束方向が主走
査方向に対応するように配置された第1の1次元電気光
学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応するように配
置された第2の1次元電気光学レンズと、副走査方向に
収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビームを絞って
前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる第1のシ
リンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワーを持ち
前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ
平行光ビームに変換する第2のシリンドリカルレンズ
と、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシリンド
リカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の1次元
電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカルレン
ズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の1次元
電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変
換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたので、電
気光学レンズを最も収束性能が良い領域(中心付近の収
差がほとんどない領域)で使用して焦点距離可変動作を
行うことができ、1走査周期内の全走査領域において走
査光ビームを被走査面上に高収束性能で結像させること
ができる。
【0116】請求項8記載の発明によれば、請求項1,
2,3,6または7記載の光ビーム走査装置において、
前記駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する
直流バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の
出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和
からなる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動
電圧を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可
変駆動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイ
アス電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記駆
動電圧発生手段を制御するので、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることができ、
可変駆動電圧発生回路を低電圧化して安価に製作するこ
とができる。
2,3,6または7記載の光ビーム走査装置において、
前記駆動電圧発生手段は、直流バイアス電圧を発生する
直流バイアス電圧発生回路と、前記差動信号発生手段の
出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和
からなる可変駆動電圧制御信号により制御され可変駆動
電圧を発生する可変駆動電圧発生回路とを有し、この可
変駆動電圧発生回路からの可変駆動電圧と前記直流バイ
アス電圧発生回路からの直流バイアス電圧により前記駆
動電圧発生手段を制御するので、可変駆動電圧発生回路
からの可変駆動電圧の振幅値を小さくすることができ、
可変駆動電圧発生回路を低電圧化して安価に製作するこ
とができる。
【0117】請求項9記載の発明によれば、請求項8記
載の光ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生
回路は少なくとも1走査周期毎に、前記偏向手段からの
光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、
前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一
致したときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧
が制御されるので、温度変化等の比較的ゆっくりした焦
点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面に一致
させることができる。
載の光ビーム走査装置において、前記直流バイアス発生
回路は少なくとも1走査周期毎に、前記偏向手段からの
光ビームの前記被走査面に対する焦点ずれ検出信号と、
前記偏向手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一
致したときの合焦信号との差分により直流バイアス電圧
が制御されるので、温度変化等の比較的ゆっくりした焦
点位置変動に対して効果的に焦点位置を被走査面に一致
させることができる。
【0118】請求項10記載の発明によれば、請求項9
記載の光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応
した走査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して
前記直流バイアス発生回路を制御する第2の焦点位置検
出手段を備えたので、結像光学系全体の温度変化及び経
時変化等によるゆるやかな結像位置の変動に対して効果
的に焦点距離を制御できる。
記載の光ビーム走査装置において、前記被走査面に対応
した走査領域以外の位置に設置され前記差分を発生して
前記直流バイアス発生回路を制御する第2の焦点位置検
出手段を備えたので、結像光学系全体の温度変化及び経
時変化等によるゆるやかな結像位置の変動に対して効果
的に焦点距離を制御できる。
【0119】請求項11記載の発明によれば、直線偏光
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦
点距離可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記
偏向手段との間に配備されて前記光源装置からの光ビー
ムを前記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像
光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結
像光学系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段
による光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面
湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分
岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビー
ムより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対
する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向
手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したと
きの合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直
流基準信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域
以外の走査領域で1走査周期の間前記焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られ
る信号と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号と
の差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手
段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号と
の和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気
光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点
距離を可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光
学レンズの焦点距離の直流変動成分を1走査周期毎に制
御して前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置
で常に前記被走査面に一致させるので、温度変化等の比
較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦点を
常に被走査面に一致させることができる。
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、焦
点距離可変の電気光学レンズを含み前記光源装置と前記
偏向手段との間に配備されて前記光源装置からの光ビー
ムを前記被走査面上に光スポツトとして結像させる結像
光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動して前記結
像光学系の焦点距離を可変することにより前記偏向手段
による光ビームの走査に同期して前記被走査面上の像面
湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置において、
前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記偏向
手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビーム分
岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光ビー
ムより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対
する焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏向
手段からの光ビームの焦点が前記被走査面に一致したと
きの合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、一定の直
流基準信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域
以外の走査領域で1走査周期の間前記焦点位置検出手段
からの焦点ずれ検出信号をサンプルホールドして得られ
る信号と前記直流基準信号発生器からの直流基準信号と
の差分をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手
段の出力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号と
の和からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気
光学レンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点
距離を可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電気光
学レンズの焦点距離の直流変動成分を1走査周期毎に制
御して前記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置
で常に前記被走査面に一致させるので、温度変化等の比
較的ゆっくりした焦点位置変動に対して走査光の焦点を
常に被走査面に一致させることができる。
【0120】請求項12記載の発明によれば、直線偏光
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互
いに直交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距
離を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含
み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1
の結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に
配備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上
に光スポットとして結像させる第2の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向
及び/又は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する
直流基準信号発生器と、画像領域以外の走査領域で1走
査周期の間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホール
ドして得られる主走査方向及び/又は副走査方向の信号
と前記直流基準信号発生器からの主走査方向及び/又は
副走査方向の直流基準信号との差分をとって主走査方向
及び/又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発
生手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段か
らの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和
からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学
レンズに駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する駆
動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分を1走査周期毎に制御して前記偏向手
段からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の
焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるの
で、温度変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走
査方向の焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走
査面に一致させることができる。
の光ビームを射出する光源装置と、この光源装置からの
光ビームを被走査面に向けて偏向させる偏向手段と、互
いに直交する2方向のうちの少なくとも1方向の焦点距
離を可変させ得るように構成された電気光学レンズを含
み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備される第1
の結像光学系と、前記偏向手段と前記被走査面との間に
配備され前記偏向手段からの光ビームを前記被走査面上
に光スポットとして結像させる第2の結像光学系とを有
し、前記電気光学レンズを駆動して前記結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変するこ
とにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期して
前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査方向の像
面湾曲を除去するようにした光ビーム走査装置におい
て、前記電気光学レンズから射出された光ビームを前記
偏向手段への光ビームと他の光ビームに分岐する光ビー
ム分岐手段と、この光ビーム分岐手段からの前記他の光
ビームより前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面
上の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれを検出
する焦点位置検出手段と、前記偏向手段からの光ビーム
の主走査方向及び/又は副走査方向の焦点が前記被走査
面上に一致したときの主走査方向及び/又は副走査方向
の合焦信号を発生する合焦信号発生手段と、主走査方向
及び/又は副走査方向の一定の直流基準信号を発生する
直流基準信号発生器と、画像領域以外の走査領域で1走
査周期の間前記焦点位置検出手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の焦点ずれ検出信号をサンプルホール
ドして得られる主走査方向及び/又は副走査方向の信号
と前記直流基準信号発生器からの主走査方向及び/又は
副走査方向の直流基準信号との差分をとって主走査方向
及び/又は副走査方向の差動信号を発生する差動信号発
生手段と、この差動信号発生手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の差動信号と前記合焦信号発生手段か
らの主走査方向及び/又は副走査方向の合焦信号との和
からなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学
レンズに駆動電圧を印加して前記第1の結像光学系の主
走査方向及び/又は副走査方向の焦点距離を可変する駆
動電圧発生手段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距
離の直流変動成分を1走査周期毎に制御して前記偏向手
段からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の
焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させるの
で、温度変化等の比較的ゆっくりした主走査方向と副走
査方向の焦点位置変動に対して走査光の焦点を常に被走
査面に一致させることができる。
【0121】請求項13記載の発明によれば、請求項1
1または12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎
に前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサン
プルホールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流
変動成分を1頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる
ようにしたので、走査光ビームの焦点を全走査位置で常
に被走査面に一致させることができる。
1または12記載の光ビーム走査装置において、1頁毎
に前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサン
プルホールドし、前記電気光学レンズの焦点距離の直流
変動成分を1頁毎に制御して前記偏向手段からの光ビー
ムの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる
ようにしたので、走査光ビームの焦点を全走査位置で常
に被走査面に一致させることができる。
【0122】請求項14記載の発明によれば、請求項1
1,12または13記載の光ビーム走査装置において、
前記合焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも
前記電気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信
号を与えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記
応答時間だけ速めに立ち上げるようにしたので、電気光
学レンズの応答遅れを補正してその応答遅れによる走査
光ビームの焦点ずれを防止することができる。
1,12または13記載の光ビーム走査装置において、
前記合焦信号発生手段に画像領域の走査開始時間よりも
前記電気光学レンズの応答時間だけ速めにタイミング信
号を与えて前記合焦信号発生手段からの合焦信号を前記
応答時間だけ速めに立ち上げるようにしたので、電気光
学レンズの応答遅れを補正してその応答遅れによる走査
光ビームの焦点ずれを防止することができる。
【0123】請求項15記載の発明によれば、請求項1
1,12,13または14記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビー
ムエキスパンド光学系を設けたので、電気光学レンズの
厚さを薄くして電気光学レンズの低電圧駆動化ができる
と同時に、被走査面上に極めて径の小さい光スポツトを
得ることができて高解像化が可能となる。
1,12,13または14記載の光ビーム走査装置にお
いて、前記電気光学レンズと前記偏向手段との間にビー
ムエキスパンド光学系を設けたので、電気光学レンズの
厚さを薄くして電気光学レンズの低電圧駆動化ができる
と同時に、被走査面上に極めて径の小さい光スポツトを
得ることができて高解像化が可能となる。
【0124】請求項16記載の発明によれば、請求項1
1,12,13,14または15記載の光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズとして用いられ収束方
向が主走査方向に対応するように配置された第1の1次
元電気光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応する
ように配置された第2の1次元電気光学レンズと、副走
査方向に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビーム
を絞って前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる
第1のシリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワ
ーを持ち前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビー
ムをほぼ平行光ビームに変換する第2のシリンドリカル
レンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシ
リンドリカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の
1次元電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカ
ルレンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の
1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビー
ムに変換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたの
で、2つの1次元電気光学レンズの各々の最も収束性能
の良い領域で焦点距離可変動作を行うことができ、高収
束性能の結像スポットが得られる。
1,12,13,14または15記載の光ビーム走査装
置において、前記電気光学レンズとして用いられ収束方
向が主走査方向に対応するように配置された第1の1次
元電気光学レンズ及び収束方向が副走査方向に対応する
ように配置された第2の1次元電気光学レンズと、副走
査方向に収束パワーを持ち前記光源装置からの光ビーム
を絞って前記第1の1次元電気光学レンズに入射させる
第1のシリンドリカルレンズと、副走査方向に収束パワ
ーを持ち前記第1の1次元電気光学レンズからの光ビー
ムをほぼ平行光ビームに変換する第2のシリンドリカル
レンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2のシ
リンドリカルレンズからの光ビームを絞って前記第2の
1次元電気光学レンズに入射させる第3のシリンドリカ
ルレンズと、主走査方向に収束パワーを持ち前記第2の
1次元電気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビー
ムに変換する第4のシリンドリカルレンズとを備えたの
で、2つの1次元電気光学レンズの各々の最も収束性能
の良い領域で焦点距離可変動作を行うことができ、高収
束性能の結像スポットが得られる。
【図1】本発明の第1実施例をY方向から見た概略図及
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
【図2】同第1実施例をX方向から見た概略図である。
【図3】同第1実施例を説明するための図である。
【図4】本発明の第2実施例の一部を示すブロック図で
ある。
ある。
【図5】本発明の第3実施例をY方向から見た概略図及
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
び走査光ビームの結像位置を示す図である。
【図6】同第3実施例をX方向から見た概略図である。
【図7】本発明の第5実施例の一部を示す概略図であ
る。
る。
【図8】本発明の第6実施例の一部をY方向から見た概
略図である。
略図である。
【図9】同第6実施例をX方向から見た概略図である。
【図10】本発明の他の実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図11】本発明の第7実施例の一部を示すブロック図
である。
である。
【図12】同第7実施例の走査位置と電気光学レンズ駆
動電圧と関係を示す図である。
動電圧と関係を示す図である。
【図13】本発明の第8実施例の一部を示すブロック図
である。
である。
【図14】本発明の第9実施例の一部を示す概略図であ
る。
る。
【図15】電気光学レンズの構成を示す斜視図である。
【図16】本発明の第10実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図17】同第10実施例の動作タイミングを示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図18】本発明の第12実施例の動作タイミングを示
すタイミングチャートである。
すタイミングチャートである。
【図19】本発明の第13実施例を示すブロック図であ
る。
る。
11 半導体レーザ 13,13X,13Y 電気光学レンズ 14,35 ハーフミラー 16 回転多面鏡 17 被走査面 23 焦点位置検出光学系 24,24X,24Y,29,50 差動増幅器 25,25X,25Y,32 記憶手段 27,27X,27Y,28,28X,28Y,47,
51 サンプルホールド回路 30,30X,30Y 加算器 31,31X,31Y 駆動電圧発生回路 36 ビームエキスパンド光学系 37,38,40,41 シリンドリカルレンズ 43 直流バイアス電圧発生回路 44 可変駆動電圧発生回路 53,53X,53Y 直流基準信号発生器
51 サンプルホールド回路 30,30X,30Y 加算器 31,31X,31Y 駆動電圧発生回路 36 ビームエキスパンド光学系 37,38,40,41 シリンドリカルレンズ 43 直流バイアス電圧発生回路 44 可変駆動電圧発生回路 53,53X,53Y 直流基準信号発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10
Claims (16)
- 【請求項1】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを
含み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備されて前
記光源装置からの光ビームを前記被走査面上に光スポツ
トとして結像させる結像光学系とを有し、前記電気光学
レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距離を可変する
ことにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期し
て前記被走査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビ
ーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出さ
れた光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビー
ムに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手
段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビ
ームの前記被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位
置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前
記被走査面に一致したときの合焦信号を発生する合焦信
号発生手段と、この合焦信号発生手段からの合焦信号と
前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号との差分
をとる差動信号発生手段と、この差動信号発生手段の出
力信号と前記合焦信号発生手段からの合焦信号との和か
らなる駆動電圧制御信号により制御され前記電気光学レ
ンズに駆動電圧を印加して前記結像光学系の焦点距離を
可変することにより前記偏向手段からの光ビームの焦点
を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧
発生手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装
置。 - 【請求項2】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
向させる偏向手段と、互いに直交する2方向のうちの少
なくとも1方向の焦点距離を可変させ得るように構成さ
れた電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段
との間に配備される第1の結像光学系と、前記偏向手段
と前記被走査面との間に配備され前記偏向手段からの光
ビームを前記被走査面上に光スポットとして結像させる
第2の結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動
して前記結像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向
の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による光
ビームの走査に同期して前記被走査面上の主走査方向及
び/又は副走査方向の像面湾曲を除去するようにした光
ビーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出
された光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビ
ームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐
手段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光
ビームの前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査
方向の焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏
向手段からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方
向の焦点が前記被走査面上に一致したときの主走査方向
及び/又は副走査方向の合焦信号を発生する合焦信号発
生手段と、この合焦信号発生手段からの主走査方向及び
/又は副走査方向の合焦信号と前記焦点位置検出手段か
らの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれ検出信
号との差分をとって主走査方向及び/又は副走査方向の
差動信号を発生する差動信号発生手段と、この差動信号
発生手段からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動
信号と前記合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又
は副走査方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信
号により制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加
して前記第1の結像光学系の主走査方向及び/又は副走
査方向の焦点距離を可変することにより前記偏向手段か
らの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点
を全走査位置で常に前記被走査面に一致させる駆動電圧
発生手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装
置。 - 【請求項3】請求項1または2記載の光ビーム走査装置
において、前記電気光学レンズと前記偏向手段との間に
ビームエキスパンド光学系を設けたことを特徴とする光
ビーム走査装置。 - 【請求項4】請求項1または3記載の光ビーム走査装置
において、前記合焦信号発生手段が、前記偏向手段から
の光ビームの焦点が前記被走査面に一致したときの合焦
信号を少なくとも1走査周期分記憶する記憶手段を有
し、この記憶手段から合焦信号を前記偏向手段による光
ビーム走査に合わせて出力することを特徴とする光ビー
ム走査装置。 - 【請求項5】請求項2または3記載の光ビーム走査装置
において、前記合焦信号発生手段が、前記偏向手段から
の光ビームの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点が
前記被走査面に一致したときの主走査方向及び/又は副
走査方向の合焦信号を少なくとも1走査周期分記憶する
主走査方向合焦信号記憶手段及び/又は副走査方向合焦
信号記憶手段を有し、この主走査方向合焦信号記憶手段
及び/又は副走査方向合焦信号記憶手段から主走査方向
及び/又は副走査方向の合焦信号を前記偏向手段による
光ビーム走査に合わせて出力することを特徴とする光ビ
ーム走査装置。 - 【請求項6】請求項1,2,3または4記載の光ビーム
走査装置において、1走査周期内で走査する走査線領域
を複数に分割し、その分割した複数の領域の各々で前記
合焦信号発生手段からの少なくとも1つの合焦信号と前
記焦点位置検出手段からの少なくとも1つの焦点ずれ検
出信号との差分を前記差動信号発生手段でとり、前記差
動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手段から
の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により前記
駆動電圧発生手段を制御することを特徴とする光ビーム
走査装置。 - 【請求項7】請求項1,2,3,4,5または6記載の
光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズとして
用いられ収束方向が主走査方向に対応するように配置さ
れた第1の1次元電気光学レンズ及び収束方向が副走査
方向に対応するように配置された第2の1次元電気光学
レンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記光源装置
からの光ビームを絞って前記第1の1次元電気光学レン
ズに入射させる第1のシリンドリカルレンズと、副走査
方向に収束パワーを持ち前記第1の1次元電気光学レン
ズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換する第2の
シリンドリカルレンズと、主走査方向に収束パワーを持
ち前記第2のシリンドリカルレンズからの光ビームを絞
って前記第2の1次元電気光学レンズに入射させる第3
のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収束パワーを
持ち前記第2の1次元電気光学レンズからの光ビームを
ほぼ平行光ビームに変換する第4のシリンドリカルレン
ズとを備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項8】請求項1,2,3,6または7記載の光ビ
ーム走査装置において、前記駆動電圧発生手段は、直流
バイアス電圧を発生する直流バイアス電圧発生回路と、
前記差動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発生手
段からの合焦信号との和からなる可変駆動電圧制御信号
により制御され可変駆動電圧を発生する可変駆動電圧発
生回路とを有し、この可変駆動電圧発生回路からの可変
駆動電圧と前記直流バイアス電圧発生回路からの直流バ
イアス電圧により前記駆動電圧発生手段を制御すること
を特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項9】請求項8記載の光ビーム走査装置におい
て、前記直流バイアス発生回路は少なくとも1走査周期
毎に、前記偏向手段からの光ビームの前記被走査面に対
する焦点ずれ検出信号と、前記偏向手段からの光ビーム
の焦点が前記被走査面に一致したときの合焦信号との差
分により直流バイアス電圧が制御されることを特徴とす
る光ビーム走査装置。 - 【請求項10】請求項9記載の光ビーム走査装置におい
て、前記被走査面に対応した走査領域以外の位置に設置
され前記差分を発生して前記直流バイアス発生回路を制
御する第2の焦点位置検出手段を備えたことを特徴とす
る光ビーム走査装置。 - 【請求項11】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
向させる偏向手段と、焦点距離可変の電気光学レンズを
含み前記光源装置と前記偏向手段との間に配備されて前
記光源装置からの光ビームを前記被走査面上に光スポツ
トとして結像させる結像光学系とを有し、前記電気光学
レンズを駆動して前記結像光学系の焦点距離を可変する
ことにより前記偏向手段による光ビームの走査に同期し
て前記被走査面上の像面湾曲を除去するようにした光ビ
ーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出さ
れた光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビー
ムに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐手
段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光ビ
ームの前記被走査面に対する焦点ずれを検出する焦点位
置検出手段と、前記偏向手段からの光ビームの焦点が前
記被走査面に一致したときの合焦信号を発生する合焦信
号発生手段と、一定の直流基準信号を発生する直流基準
信号発生器と、画像領域以外の走査領域で1走査周期の
間前記焦点位置検出手段からの焦点ずれ検出信号をサン
プルホールドして得られる信号と前記直流基準信号発生
器からの直流基準信号との差分をとる差動信号発生手段
と、この差動信号発生手段の出力信号と前記合焦信号発
生手段からの合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号
により制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加し
て前記結像光学系の焦点距離を可変する駆動電圧発生手
段とを備え、前記電気光学レンズの焦点距離の直流変動
成分を1走査周期毎に制御して前記偏向手段からの光ビ
ームの焦点を全走査位置で常に前記被走査面に一致させ
ることを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項12】直線偏光の光ビームを射出する光源装置
と、この光源装置からの光ビームを被走査面に向けて偏
向させる偏向手段と、互いに直交する2方向のうちの少
なくとも1方向の焦点距離を可変させ得るように構成さ
れた電気光学レンズを含み前記光源装置と前記偏向手段
との間に配備される第1の結像光学系と、前記偏向手段
と前記被走査面との間に配備され前記偏向手段からの光
ビームを前記被走査面上に光スポットとして結像させる
第2の結像光学系とを有し、前記電気光学レンズを駆動
して前記結像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向
の焦点距離を可変することにより前記偏向手段による光
ビームの走査に同期して前記被走査面上の主走査方向及
び/又は副走査方向の像面湾曲を除去するようにした光
ビーム走査装置において、前記電気光学レンズから射出
された光ビームを前記偏向手段への光ビームと他の光ビ
ームに分岐する光ビーム分岐手段と、この光ビーム分岐
手段からの前記他の光ビームより前記偏向手段からの光
ビームの前記被走査面上の主走査方向及び/又は副走査
方向の焦点ずれを検出する焦点位置検出手段と、前記偏
向手段からの光ビームの主走査方向及び/又は副走査方
向の焦点が前記被走査面上に一致したときの主走査方向
及び/又は副走査方向の合焦信号を発生する合焦信号発
生手段と、主走査方向及び/又は副走査方向の一定の直
流基準信号を発生する直流基準信号発生器と、画像領域
以外の走査領域で1走査周期の間前記焦点位置検出手段
からの主走査方向及び/又は副走査方向の焦点ずれ検出
信号をサンプルホールドして得られる主走査方向及び/
又は副走査方向の信号と前記直流基準信号発生器からの
主走査方向及び/又は副走査方向の直流基準信号との差
分をとって主走査方向及び/又は副走査方向の差動信号
を発生する差動信号発生手段と、この差動信号発生手段
からの主走査方向及び/又は副走査方向の差動信号と前
記合焦信号発生手段からの主走査方向及び/又は副走査
方向の合焦信号との和からなる駆動電圧制御信号により
制御され前記電気光学レンズに駆動電圧を印加して前記
第1の結像光学系の主走査方向及び/又は副走査方向の
焦点距離を可変する駆動電圧発生手段とを備え、前記電
気光学レンズの焦点距離の直流変動成分を1走査周期毎
に制御して前記偏向手段からの光ビームの主走査方向及
び/又は副走査方向の焦点を全走査位置で常に前記被走
査面に一致させることを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項13】請求項11または12記載の光ビーム走
査装置において、1頁毎に前記焦点位置検出手段からの
焦点ずれ検出信号をサンプルホールドし、前記電気光学
レンズの焦点距離の直流変動成分を1頁毎に制御して前
記偏向手段からの光ビームの焦点を全走査位置で常に前
記被走査面に一致させるようにしたことを特徴とする光
ビーム走査装置。 - 【請求項14】請求項11,12または13記載の光ビ
ーム走査装置において、前記合焦信号発生手段に画像領
域の走査開始時間よりも前記電気光学レンズの応答時間
だけ速めにタイミング信号を与えて前記合焦信号発生手
段からの合焦信号を前記応答時間だけ速めに立ち上げる
ようにしたことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項15】請求項11,12,13または14記載
の光ビーム走査装置において、前記電気光学レンズと前
記偏向手段との間にビームエキスパンド光学系を設けた
ことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 【請求項16】請求項11,12,13,14または1
5記載の光ビーム走査装置において、前記電気光学レン
ズとして用いられ収束方向が主走査方向に対応するよう
に配置された第1の1次元電気光学レンズ及び収束方向
が副走査方向に対応するように配置された第2の1次元
電気光学レンズと、副走査方向に収束パワーを持ち前記
光源装置からの光ビームを絞って前記第1の1次元電気
光学レンズに入射させる第1のシリンドリカルレンズ
と、副走査方向に収束パワーを持ち前記第1の1次元電
気光学レンズからの光ビームをほぼ平行光ビームに変換
する第2のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収束
パワーを持ち前記第2のシリンドリカルレンズからの光
ビームを絞って前記第2の1次元電気光学レンズに入射
させる第3のシリンドリカルレンズと、主走査方向に収
束パワーを持ち前記第2の1次元電気光学レンズからの
光ビームをほぼ平行光ビームに変換する第4のシリンド
リカルレンズとを備えたことを特徴とする光ビーム走査
装置。
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