JP3576891B2 - マルチビーム光走査装置 - Google Patents
マルチビーム光走査装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3576891B2 JP3576891B2 JP28846799A JP28846799A JP3576891B2 JP 3576891 B2 JP3576891 B2 JP 3576891B2 JP 28846799 A JP28846799 A JP 28846799A JP 28846799 A JP28846799 A JP 28846799A JP 3576891 B2 JP3576891 B2 JP 3576891B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- difference
- angle
- light beams
- reflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンタやデジタル複写機等に使用されるマルチビーム光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は従来例のマルチビーム光走査装置の平面図を示す。複数の発光点を有する半導体レーザー光源１ａ、１ｂから射出した光束Ａ、Ｂは、それぞれコリメータレンズ２で略平行光又は収束光とされ、その光束が開口絞り３で整形され、シリンドリカルレンズ４によって副走査方向にのみ収束して、光偏向器であるポリゴンミラー５の偏向反射面５ａの近傍において、主走査方向に長く伸びた焦線状に結像する。矢印Ｒ方向に一定角速度で回転しているポリゴンミラー５によって反射され偏向走査された光束は、それぞれｆθレンズ６によって感光ドラム等から成る被走査面７上にスポット状に集光し、矢印Ｄ方向に一定速度で走査される。このとき、同期検知用のスリット８ａ、レンズ８ｂ、センサ８ｃから成る書出し位置検知手段によって、走査光の一部が検出されて書出し位置が検知される。
【０００３】
このようなマルチビーム光走査装置においては、図１７（ａ）に示すように複数の光源１ａ、１ｂを副走査方向に縦に並べて配置すると、被走査面７上で副走査方向のそれぞれの線の間隔が記録密度よりも大幅に開いてしまう。このために、通常は図１７（ｂ）に示すように複数の光源１ａ、１ｂを斜めに配置し、その傾斜角度αを調整することによって、被走査面７上の副走査方向の各線の間隔を記録密度に合わせて、正確な調整を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例のマルチビーム光走査装置においては、複数の光源１ａ、１ｂを斜めに配置することによって、これらの光源１ａ、１ｂから出射した光束が、図１８に示すようにポリゴンミラー５の反射面５ａ上において、主走査方向に離れた位置に到達し、かつポリゴンミラー５から反射される光束の角度もそれぞれ異なるために、被走査面７上において光束Ａ、Ｂのように、互いに主走査方向に離れた位置にスポット光が結像することになる。
【０００５】
このために、基準とする一方の光源１ａが被走査面７上に結像する位置に、他方の光源１ｂからの光束の結像位置を合わせるように、所定時間δＴだけタイミングをずらして画像データを送っている。この所定時間δＴだけずれたときのポリゴンミラー５の反射面５ａは角度βだけ回転しており、このとき反射される光束Ｂは光束Ａと同じ方向の光束Ｂ’の方向に反射されて、スポット光の結像位置が一致する。
【０００６】
各ビームそれぞれの被走査面７上での書出し開始点は次のように決定する。即ち、被走査面７の走査方向の上流に設けられた書出し位置検知手段８のセンサ８ｃに走査光束が到達したタイミングを同期検知として、この同期検知を各ビームそれぞれについて独立に行い、その同期検知結果から所定の遅延時間後を書出し開始としている。ここで、走査光束がセンサ８ｃに到達するときのタイミングをより正確に検知するために、スリット８ａはセンサ８ｃの前面の走査光束の集光点位置に配置されており、走査光束がこのスリット８ａを通過するときの光量の立上がりを検知して同期検知を行っている。
【０００７】
スリット８ａは複数光源１ａ、１ｂからの光束が走査することによって形成する面に対して斜めに配置されていると、各光束の結像位置が主走査方向にずれを生ずる。このために、通常スリット８ａは図１９に示すように、走査光束が走査することによって形成する面に対して垂直に配置されている。しかしながら、スリット８ａが走査光束の走査面に対して垂直に配置されていても、各光束の光量の差や、各光束のスポット形状の差や、各光源光束の立ち上がり特性や、各光束内部の光強度分布の差等の要因によって、各光束の同期検知のタイミングにずれが発生し、その結果として複数光束の結像位置にずれが生じ、印字精度の低下や画質の劣化を招くという問題点が存在する。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、走査開始タイミングを検出する検知手段のスリット部材を配置する角度及び位置を最適に設定して、高速かつ高画質なマルチビーム光走査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記角度は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記角度は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記角度は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記角度は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。
また、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段に導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。
【００１０】
更に、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記距離は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記距離は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記距離は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記距離は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。
本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段へ導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上の前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図１５に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例のマルチビーム光走査装置の平面図を示し、２つの半導体光源１１ａ、１１ｂから成る半導体レーザー光源１１の前方の光路上には、第１の光学系であるコリメータレンズ１２、第２の光学系であるシリンドリカルレンズ１３、開口絞り１４、矢印Ｒ方向に一定角速度で回転している光偏向器であるポリゴンミラー１５が順次に配列されている。ポリゴンミラー１５の反射方向には、第３の光学系であるｆθレンズ１６、感光ドラム等の被走査面１７が配置されている。
【００１２】
また、各ビームそれぞれの被走査面１７上での書出し開始点を決定するために、スリット１８ａ、レンズ１８ｂ、センサ１８ｃから成る書出し位置検知手段１８が、被走査面１７の走査方向上流位置に設けられている。ここで、スリット１８ａは走査光束がセンサ１８ｃに到達するタイミングをより正確に検知するために、センサ１８ｃ前方の走査光束の集光点位置に配置されている。
【００１３】
このような構成により、半導体レーザー光源１１から射出した光束は、コリメータレンズ１２で略平行光又は収束光とされ、シリンドリカルレンズ１３によって副走査方向にのみ収束し、開口絞り１４を通って光束幅が制限されて、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａ上において、主走査方向に長く伸びる焦線状に結像する。そして、ポリゴンミラー１５によって反射され偏向走査された光束は、ｆθレンズ１６によって感光ドラムの被走査面１７上にスポット状に集光して、矢印Ｄ方向に一定速度で走査される。
【００１４】
このとき、書出し位置検知手段１８のセンサ１８ｃに走査光束が到達するタイミングを同期検知とし、この同期検知を各ビームそれぞれについて独立に行い、その同期検知から所定の遅延時間後を書出し開始とする。即ち、図２に示すように、走査光束がスリット１８ａを通過するときのセンサ１８ｃの出力が、或る一定のスライスレベルＳ以上になったときに同期検知信号が出力され、この時点から一定時間ｔ１後に画像信号が送られる。この動作をそれぞれの光束に対して行うことによって、各光束の書出し位置を一致させることができる。
【００１５】
従来例の場合では、スリット１８ａは光束が走査する面に対して垂直に配置されているが、各光束においてその光量、スリット１８ａ上でのスポット形状、各光束に対応する光源の光量や立ち上がり特性、光束内部の光強度分布などが完全に同じではないために、これらの要因による相対的な差異があり、このためにそれぞれの光束の書出し位置に誤差が発生する。例えば、印字品質の向上を目的としてスポット径を小さくしたり、或いは印字領域を広げた場合などでは、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａに余裕がなくなるので、例えば書出し位置検知に使用する同期検知光束を意識的に外して使用する必要が生ずる。
【００１６】
その場合には、それぞれの光源１１ａ、１１ｂから出射した光束は、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａ上で主走査方向に位置がずれているために、光束のけられ量が同一とはならず、その結果として光量に差が生ずる。例えば図１においては、光源１１ａに対応する光束Ａのけられ量の方が、光源１１ｂに対応する光束Ｂのけられ量よりも大きくなり、前者の同期検知光の方が光量が小さくなる。
【００１７】
このように、光源１１ａ、１１ｂに対応するそれぞれの同期検知光Ａ、Ｂに光量差がある場合には、図３に示すように光源１１ａに対応する同期検知信号の出力と、光源１１ｂに対応する同期検知信号の出力のタイミングにδｔ２だけのずれが発生し、この結果として両者の書出し位置がδｔ２に相当する量だけずれることになる。即ち、スリット１８ａ上での各光束の主走査方向の走査速度をＶｍｍ／秒とすると、δｔ２秒だけ同期検知信号の出力タイミングにずれが生じた場合には、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束の書出し位置が遅れることになる。
【００１８】
従って、本実施例においては、ずれ量δＹを補正するために、スリット１８ａが同期検知光が走査する平面と直交する面に対して所定角度傾けて配置されている。具体的には、副走査の解像度が６００ＤＰＩの場合には、スリット１８ａ上での２本の走査線の副走査方向の離間距離は０．０４２３３ｍｍであるから、スリット１８ａは図４に示す方向にθ＝ｔａｎ−１（δＹ／０．０４２３３）度だけ傾ければよい。
【００１９】
図５は第２の実施例のセンサ１８ｃの出力グラフ図を示し、第１の実施例において光束Ａ、Ｂのけられ量に差がある場合には、光量に差が発生するだけでなく、スリット１８ａ上での主走査方向のスポット形状にも差が生ずる。具体的には、光束Ｂの光束幅よりも光束Ａの光束幅の方が狭くなるために、射出時の光束ＡのＦナンバが光束Ｂに比べて暗くなり、スリット１８ａ上でのスポット形状は、光束Ａの主走査方向のスポット径が光束Ｂのスポット径に比べて大きくなる。
【００２０】
このように、主走査方向のスポット径が大きくなると、スリット１８ａを通過する時間が長くなるために、光量及び主走査方向スポット径に差がある２つのスポット光束がスリット１８ａ上を走査するときに、センサ１８ｃの出力が図５に示すようにδｔ３だけずれる。その結果、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ３だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置にずれが生ずることになる。
【００２１】
このために、本実施例においても、光源１１ａ、１１ｂに対応する光束Ａ、Ｂのスリット１８ａ上でのスポット形状及び光量の差により生ずる書出し位置ずれδＹを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、スリット１８ａが所定角度傾けて配置されている。
【００２２】
図６は第３の実施例の発光光量制御のタイミングの説明図を示す。レーザービームプリンタやデジタル複写機等に使用される光走査装置においては、通常では印字品質を高品位にするために、光源１１ａ、１１ｂの発光光量を制御している。例えばレーザー光源には、通常自己の発光光量をモニタするために、パッケージ内部にフォトダイオードが設けられており、このフォトダイオードからの出力電流つまりモニタ電流の値をモニタすることによって、所定の発光光量になるようにレーザー駆動電流を調節して発光光量を制御することが可能である。
【００２３】
この発光光量の制御は、画像範囲内において実時間で行うことが理想ではあるが、マルチビームレーザー光を使用した光走査装置においては、複数の光源１１ａ、１１ｂが同時に発光する場合があるので、実時間で発光光量を制御することは不可能である。従って、１走査毎に同期検知の直前にそれぞれの光源１１ａ、１１ｂを時間的に独立に発光し、そのときのモニタ電流からレーザー駆動電流を決定している。
【００２４】
図６（ａ）は光源１１ａ、１１ｂそれぞれに対応するスポット光Ａ、Ｂが、共にスリット１８ａまで到達していないときの位置関係を表している。このときには、先ず光源１１ａだけを発光して、モニタ電流から光源１１ａの駆動電流を決定する。また、図６（ｂ）は光源１１ａに対応するスポット光Ａだけがスリット１８ａを通過して、光源１１ｂに対応するスポット光Ｂはスリット１８ａの手前にある状態を表している。このときには、スポット光Ａはスリット１８ａを通過しているので、光源１１ａに対しては同期検知は完了している。従って、同期検知完了直後に光源１１ａを消灯し、直ちに光源１１ｂを発光する。その後に、光源１１ｂもスリット１８ａを通過した図６（ｃ）に示すような状態になったときに、光源１１ｂに対しての同期検知を完了する。
【００２５】
モニタ電流の立ち上がりを、受光光量の立ち上がりと完全に一致させることは不可能であり、モニタ電流の立ち上がりの方が受光光量の立ち上がりよりも遅れる場合が普通である。その場合には、レーザー駆動電流はモニタ電流を基にフィードバックをかけているので、モニタ電流の立ち上がり特性が悪いと発光光量が低いと見做して、図７に示すように光量のオーバシュートが発生する。
【００２６】
ここで、図６（ｂ）に示した状態から光源１１ｂのスポット光Ｂがスリット１８ａを通過する時間が短い場合には、光源１１ｂの光量がオーバシュートしている状態で同期検知を行ってしまうことがある。その場合には、光源１１ａと１１ｂの間に光量差のある状態でセンサ１８ｃの出力による同期検知を行うことになり、図８に示すように書出位置のずれδｔ４が発生し、その結果δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ４だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００２７】
本実施例においては、このような光源自身の立ち上がり特性によって生ずるずれδｔ４に起因する書出し位置ずれを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、スリット１８ａが所定角度傾けて配置されている。
【００２８】
図９は第４の実施例を示し、（ａ）に示すようにマルチビームレーザー光源１１ａ、１１ｂから出射された光束が、コリメータレンズ１２によって略平行光或いは収束光に変換される場合に、（ｂ）、（ｃ）に示すようにそれぞれの光束の主走査方向の内部光強度分布に違いが生ずる。このように、光束内部の光強度分布に違いのある光束がスポット状に結像する場合には、図１０に示すように光源１１ａのスポット光Ａと光源１１ｂのスポット光Ｂとで、そのスポット断面の主走査方向の強度分布に違いが発生する。
【００２９】
このように強度分布が異なるスポット光Ａ、Ｂがスリット１８ａを横切ると、図１１に示すように光源１１ａに対応する同期検知信号と光源１１ｂに対応する同期検知信号との出力のタイミングに、δｔ５だけのずれが発生する。その結果、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ５だけ光源１１ｂに対応する光束Ａの書出し位置がずれる。
【００３０】
本実施例においては、このようなそれぞれの光束の主走査方向の内部光強度分布の相違によって生ずるδｔ５に起因する書出し位置ずれを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、所定角度傾けてスリット１８ａが配置されている。
【００３１】
以上の第１〜第４の実施例においては、書出し位置にずれが生ずる要因がそれぞれ単独に存在するとは限らないので、その場合にはその主たる要因の複数の組み合わせを考慮して所定角度を決定すればよい。更に、全ての要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層書出し位置ずれを正確に補正することが可能となる。
【００３２】
図１２は第５の実施例の主走査断面の平面図、図１３は被走査面側から見た同期検知光の副走査断面の側面図を示す。同期検知光のみを反射する折返しミラー１９が設けられ、折返しミラー１９の反射方向にスリット１８ａ、レンズ１８ｂ、センサ１８ｃが配置されている。このように、同期検知光を偏向主走査面内では所定角度で折り曲げ、更に副走査方向にも所定角度で反射することによって、光学ハウジングをできるだけ小さくしてスキャナユニットとしての小型化を達成している。
【００３３】
折返しミラー１９により同期検知光を副走査方向に所定角度で折り返す配置の場合には、同期検知光が走査する面は走査光が走査する偏向主走査面に対して傾いてしまうために、同期検知光はスリット１８ａ上を図１４（ａ）に示すように斜めに走査することになる。このように、同期検知光がスリット１８ａ上を斜めに走査すると、ｔａｎ（θｂｄ）だけ光源１１ａの光束Ａの書出しタイミングが進んでしまうために、従来例では図１４（ｂ）に示すようにスリット１８ａをθｂｄだけ傾けて同期検知光の走査する面と垂直になるように設定している。
【００３４】
しかし、このように同期検知光の走査する面と垂直になるようにスリット１８ａを配置しただけでは、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等が存在する場合には、書出し位置にずれが発生する。例えば光量の差がある場合には、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００３５】
このために、本実施例では図１４（ｃ）に示すように、同期検知ミラー１９に同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄと、例えば６００ＤＰＩの場合のずれ量δＹを補正する角度θ＝ｔａｎ−１ （δＹ／０．０４２３３）とを合計した量だけ、スリット１８ａを傾けて配置することによって、より正確に書出し位置のずれを補正している。
【００３６】
このとき、書出し位置ずれが生ずる要因は光源１ａ、１ｂにそれぞれに単独に存在するとは限らないために、その場合には折返しミラー１９によって同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄと、その主たる要因の複数の組み合わせとを考慮して所定角度を決定する。更に、全ての要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層正確に書出し位置ずれを補正することができる。
【００３７】
図１５は第６の実施例を示し、第１〜第５の実施例では、書出し位置ずれを補正するためにスリット１８ａを傾けて配置したが、スリット１８ａの角度は垂直のままで、その位置をずらすことによって書出し位置ずれを補正することもできる。図１５（ａ）は矢印Ｃ方向に走査されている光束Ａ、Ｂがスリット１８ａに到達する様子を示している。光束Ａがスリット１８ａの端面に到達してからδＴ後に、光束Ｂがスリット１８ａの端面に到達する。
【００３８】
この状態で書出し位置ずれを発生させる誤差要因が全くなければ、スリット１８ａの位置はこのままでよいが、実際には各光束Ａ、Ｂにおいて、その光量、スリット１８ａ上でのスポット形状、各光束に対応する光源の光量立ち上がり特性、光束内部の光強度分布などが完全に同じではないために、書出し位置にずれが発生する。例えば、光量差があるとδＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００３９】
従って、本実施例においては、図１５（ｂ）に示すようにずれδＹを補正するために、スリット１８ａをＬ＝２・ｔａｎ（δＹ／２）だけ集光点の後方に配置している。このように配置することによって、同期検知光Ａは規定の時間よりも遅くスリット１８ａの端面に到達し、一方で同期検知光Ｂは規定の時間よりも早くスリット１８ａの端面に到達する。この結果、光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置を光束Ａと同じ位置まで進めることができる。
【００４０】
このとき、書出し位置にずれが生ずる要因が光源１ａ、１ｂそれぞれに単独に存在するとは限らないので、その主たる要因の複数の組み合わせを考慮して所定のずらし量Ｌを決定する。更に、全部の要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層正確に書出し位置ずれを補正することができる。
【００４１】
また、第５の実施例で述べたように、折返しミラー１９によって同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄによって、発生する書出し位置ずれを補正するようにずらし量Ｌを決定してもよい。更に、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等の影響を考慮してずらし量Ｌを決定すれば、より効果的である。
【００４２】
以上の実施例において、スリット１８ａの傾き角度・ずらし量Ｌを予め決定しておいてもよいが、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等の誤差要因にばらつきがある場合には、傾き角度・ずらし量を調整可能とする構成としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るマルチビーム光走査装置は、各同期検知光が通過するスリット部材を、検知手段への入射光束の走査平面と直交する面に対して所定角度傾けて配置することにより、スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりから走査開始タイミングの検知を正確に行って、高速かつ高画質の画像を形成する。
【００４４】
また、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、各同期検知光が通過するスリット部材を、検知手段への入射光束の集光点から所定距離ずらした位置に配置することによって、スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりから走査開始タイミングの検知を正確に行って、高速かつ高画質の画像を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のマルチビーム光走査装置の平面図である。
【図２】同期検知信号と画像信号のグラフ図である。
【図３】光量差による同期検知信号のずれの説明図である。
【図４】ずれ補正のためのスリットの傾け方の説明図である。
【図５】第２の実施例の同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図６】第３の実施例の同期検知における発光光量制御の説明図である。
【図７】光量のオーバシュートのグラフ図である。
【図８】光源の立ち上がり特性による同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図９】第４の実施例の複数光束の内部光強度分布の説明図である。
【図１０】光強度分布に差がある場合のスポット光の強度分布のグラフ図である。
【図１１】光強度分布に差がある場合の同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図１２】第５の実施例のマルチビーム光走査光学装置の平面図である。
【図１３】側面図である。
【図１４】光量差がある場合のスリットの傾け方の説明図である。
【図１５】第６の実施例のずれ補正のためのスリットのずらし方の説明図である。
【図１６】従来例のマルチビーム光走査装置の平面図である。
【図１７】複数光源の配置の説明図である。
【図１８】画像書込みタイミングの平面図である。
【図１９】スリットの配置の説明図である。
【符号の説明】
１１ 半導体レーザー光源
１３ シリンドリカルレンズ
１４ 絞り
１５ ポリゴンミラー
１６ ｆθレンズ
１７ 被走査面
１８ 位置検知手段
１８ａ スリット
１８ｃ センサ
１９ 折返しミラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンタやデジタル複写機等に使用されるマルチビーム光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は従来例のマルチビーム光走査装置の平面図を示す。複数の発光点を有する半導体レーザー光源１ａ、１ｂから射出した光束Ａ、Ｂは、それぞれコリメータレンズ２で略平行光又は収束光とされ、その光束が開口絞り３で整形され、シリンドリカルレンズ４によって副走査方向にのみ収束して、光偏向器であるポリゴンミラー５の偏向反射面５ａの近傍において、主走査方向に長く伸びた焦線状に結像する。矢印Ｒ方向に一定角速度で回転しているポリゴンミラー５によって反射され偏向走査された光束は、それぞれｆθレンズ６によって感光ドラム等から成る被走査面７上にスポット状に集光し、矢印Ｄ方向に一定速度で走査される。このとき、同期検知用のスリット８ａ、レンズ８ｂ、センサ８ｃから成る書出し位置検知手段によって、走査光の一部が検出されて書出し位置が検知される。
【０００３】
このようなマルチビーム光走査装置においては、図１７（ａ）に示すように複数の光源１ａ、１ｂを副走査方向に縦に並べて配置すると、被走査面７上で副走査方向のそれぞれの線の間隔が記録密度よりも大幅に開いてしまう。このために、通常は図１７（ｂ）に示すように複数の光源１ａ、１ｂを斜めに配置し、その傾斜角度αを調整することによって、被走査面７上の副走査方向の各線の間隔を記録密度に合わせて、正確な調整を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例のマルチビーム光走査装置においては、複数の光源１ａ、１ｂを斜めに配置することによって、これらの光源１ａ、１ｂから出射した光束が、図１８に示すようにポリゴンミラー５の反射面５ａ上において、主走査方向に離れた位置に到達し、かつポリゴンミラー５から反射される光束の角度もそれぞれ異なるために、被走査面７上において光束Ａ、Ｂのように、互いに主走査方向に離れた位置にスポット光が結像することになる。
【０００５】
このために、基準とする一方の光源１ａが被走査面７上に結像する位置に、他方の光源１ｂからの光束の結像位置を合わせるように、所定時間δＴだけタイミングをずらして画像データを送っている。この所定時間δＴだけずれたときのポリゴンミラー５の反射面５ａは角度βだけ回転しており、このとき反射される光束Ｂは光束Ａと同じ方向の光束Ｂ’の方向に反射されて、スポット光の結像位置が一致する。
【０００６】
各ビームそれぞれの被走査面７上での書出し開始点は次のように決定する。即ち、被走査面７の走査方向の上流に設けられた書出し位置検知手段８のセンサ８ｃに走査光束が到達したタイミングを同期検知として、この同期検知を各ビームそれぞれについて独立に行い、その同期検知結果から所定の遅延時間後を書出し開始としている。ここで、走査光束がセンサ８ｃに到達するときのタイミングをより正確に検知するために、スリット８ａはセンサ８ｃの前面の走査光束の集光点位置に配置されており、走査光束がこのスリット８ａを通過するときの光量の立上がりを検知して同期検知を行っている。
【０００７】
スリット８ａは複数光源１ａ、１ｂからの光束が走査することによって形成する面に対して斜めに配置されていると、各光束の結像位置が主走査方向にずれを生ずる。このために、通常スリット８ａは図１９に示すように、走査光束が走査することによって形成する面に対して垂直に配置されている。しかしながら、スリット８ａが走査光束の走査面に対して垂直に配置されていても、各光束の光量の差や、各光束のスポット形状の差や、各光源光束の立ち上がり特性や、各光束内部の光強度分布の差等の要因によって、各光束の同期検知のタイミングにずれが発生し、その結果として複数光束の結像位置にずれが生じ、印字精度の低下や画質の劣化を招くという問題点が存在する。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、走査開始タイミングを検出する検知手段のスリット部材を配置する角度及び位置を最適に設定して、高速かつ高画質なマルチビーム光走査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記角度は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記角度は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記角度は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記角度は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。
また、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段に導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。
【００１０】
更に、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記距離は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記距離は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記距離は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記距離は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。
本発明に係るマルチビーム光走査装置は、複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段へ導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とする。
（１）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上の前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図１５に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例のマルチビーム光走査装置の平面図を示し、２つの半導体光源１１ａ、１１ｂから成る半導体レーザー光源１１の前方の光路上には、第１の光学系であるコリメータレンズ１２、第２の光学系であるシリンドリカルレンズ１３、開口絞り１４、矢印Ｒ方向に一定角速度で回転している光偏向器であるポリゴンミラー１５が順次に配列されている。ポリゴンミラー１５の反射方向には、第３の光学系であるｆθレンズ１６、感光ドラム等の被走査面１７が配置されている。
【００１２】
また、各ビームそれぞれの被走査面１７上での書出し開始点を決定するために、スリット１８ａ、レンズ１８ｂ、センサ１８ｃから成る書出し位置検知手段１８が、被走査面１７の走査方向上流位置に設けられている。ここで、スリット１８ａは走査光束がセンサ１８ｃに到達するタイミングをより正確に検知するために、センサ１８ｃ前方の走査光束の集光点位置に配置されている。
【００１３】
このような構成により、半導体レーザー光源１１から射出した光束は、コリメータレンズ１２で略平行光又は収束光とされ、シリンドリカルレンズ１３によって副走査方向にのみ収束し、開口絞り１４を通って光束幅が制限されて、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａ上において、主走査方向に長く伸びる焦線状に結像する。そして、ポリゴンミラー１５によって反射され偏向走査された光束は、ｆθレンズ１６によって感光ドラムの被走査面１７上にスポット状に集光して、矢印Ｄ方向に一定速度で走査される。
【００１４】
このとき、書出し位置検知手段１８のセンサ１８ｃに走査光束が到達するタイミングを同期検知とし、この同期検知を各ビームそれぞれについて独立に行い、その同期検知から所定の遅延時間後を書出し開始とする。即ち、図２に示すように、走査光束がスリット１８ａを通過するときのセンサ１８ｃの出力が、或る一定のスライスレベルＳ以上になったときに同期検知信号が出力され、この時点から一定時間ｔ１後に画像信号が送られる。この動作をそれぞれの光束に対して行うことによって、各光束の書出し位置を一致させることができる。
【００１５】
従来例の場合では、スリット１８ａは光束が走査する面に対して垂直に配置されているが、各光束においてその光量、スリット１８ａ上でのスポット形状、各光束に対応する光源の光量や立ち上がり特性、光束内部の光強度分布などが完全に同じではないために、これらの要因による相対的な差異があり、このためにそれぞれの光束の書出し位置に誤差が発生する。例えば、印字品質の向上を目的としてスポット径を小さくしたり、或いは印字領域を広げた場合などでは、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａに余裕がなくなるので、例えば書出し位置検知に使用する同期検知光束を意識的に外して使用する必要が生ずる。
【００１６】
その場合には、それぞれの光源１１ａ、１１ｂから出射した光束は、ポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａ上で主走査方向に位置がずれているために、光束のけられ量が同一とはならず、その結果として光量に差が生ずる。例えば図１においては、光源１１ａに対応する光束Ａのけられ量の方が、光源１１ｂに対応する光束Ｂのけられ量よりも大きくなり、前者の同期検知光の方が光量が小さくなる。
【００１７】
このように、光源１１ａ、１１ｂに対応するそれぞれの同期検知光Ａ、Ｂに光量差がある場合には、図３に示すように光源１１ａに対応する同期検知信号の出力と、光源１１ｂに対応する同期検知信号の出力のタイミングにδｔ２だけのずれが発生し、この結果として両者の書出し位置がδｔ２に相当する量だけずれることになる。即ち、スリット１８ａ上での各光束の主走査方向の走査速度をＶｍｍ／秒とすると、δｔ２秒だけ同期検知信号の出力タイミングにずれが生じた場合には、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束の書出し位置が遅れることになる。
【００１８】
従って、本実施例においては、ずれ量δＹを補正するために、スリット１８ａが同期検知光が走査する平面と直交する面に対して所定角度傾けて配置されている。具体的には、副走査の解像度が６００ＤＰＩの場合には、スリット１８ａ上での２本の走査線の副走査方向の離間距離は０．０４２３３ｍｍであるから、スリット１８ａは図４に示す方向にθ＝ｔａｎ−１（δＹ／０．０４２３３）度だけ傾ければよい。
【００１９】
図５は第２の実施例のセンサ１８ｃの出力グラフ図を示し、第１の実施例において光束Ａ、Ｂのけられ量に差がある場合には、光量に差が発生するだけでなく、スリット１８ａ上での主走査方向のスポット形状にも差が生ずる。具体的には、光束Ｂの光束幅よりも光束Ａの光束幅の方が狭くなるために、射出時の光束ＡのＦナンバが光束Ｂに比べて暗くなり、スリット１８ａ上でのスポット形状は、光束Ａの主走査方向のスポット径が光束Ｂのスポット径に比べて大きくなる。
【００２０】
このように、主走査方向のスポット径が大きくなると、スリット１８ａを通過する時間が長くなるために、光量及び主走査方向スポット径に差がある２つのスポット光束がスリット１８ａ上を走査するときに、センサ１８ｃの出力が図５に示すようにδｔ３だけずれる。その結果、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ３だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置にずれが生ずることになる。
【００２１】
このために、本実施例においても、光源１１ａ、１１ｂに対応する光束Ａ、Ｂのスリット１８ａ上でのスポット形状及び光量の差により生ずる書出し位置ずれδＹを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、スリット１８ａが所定角度傾けて配置されている。
【００２２】
図６は第３の実施例の発光光量制御のタイミングの説明図を示す。レーザービームプリンタやデジタル複写機等に使用される光走査装置においては、通常では印字品質を高品位にするために、光源１１ａ、１１ｂの発光光量を制御している。例えばレーザー光源には、通常自己の発光光量をモニタするために、パッケージ内部にフォトダイオードが設けられており、このフォトダイオードからの出力電流つまりモニタ電流の値をモニタすることによって、所定の発光光量になるようにレーザー駆動電流を調節して発光光量を制御することが可能である。
【００２３】
この発光光量の制御は、画像範囲内において実時間で行うことが理想ではあるが、マルチビームレーザー光を使用した光走査装置においては、複数の光源１１ａ、１１ｂが同時に発光する場合があるので、実時間で発光光量を制御することは不可能である。従って、１走査毎に同期検知の直前にそれぞれの光源１１ａ、１１ｂを時間的に独立に発光し、そのときのモニタ電流からレーザー駆動電流を決定している。
【００２４】
図６（ａ）は光源１１ａ、１１ｂそれぞれに対応するスポット光Ａ、Ｂが、共にスリット１８ａまで到達していないときの位置関係を表している。このときには、先ず光源１１ａだけを発光して、モニタ電流から光源１１ａの駆動電流を決定する。また、図６（ｂ）は光源１１ａに対応するスポット光Ａだけがスリット１８ａを通過して、光源１１ｂに対応するスポット光Ｂはスリット１８ａの手前にある状態を表している。このときには、スポット光Ａはスリット１８ａを通過しているので、光源１１ａに対しては同期検知は完了している。従って、同期検知完了直後に光源１１ａを消灯し、直ちに光源１１ｂを発光する。その後に、光源１１ｂもスリット１８ａを通過した図６（ｃ）に示すような状態になったときに、光源１１ｂに対しての同期検知を完了する。
【００２５】
モニタ電流の立ち上がりを、受光光量の立ち上がりと完全に一致させることは不可能であり、モニタ電流の立ち上がりの方が受光光量の立ち上がりよりも遅れる場合が普通である。その場合には、レーザー駆動電流はモニタ電流を基にフィードバックをかけているので、モニタ電流の立ち上がり特性が悪いと発光光量が低いと見做して、図７に示すように光量のオーバシュートが発生する。
【００２６】
ここで、図６（ｂ）に示した状態から光源１１ｂのスポット光Ｂがスリット１８ａを通過する時間が短い場合には、光源１１ｂの光量がオーバシュートしている状態で同期検知を行ってしまうことがある。その場合には、光源１１ａと１１ｂの間に光量差のある状態でセンサ１８ｃの出力による同期検知を行うことになり、図８に示すように書出位置のずれδｔ４が発生し、その結果δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ４だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００２７】
本実施例においては、このような光源自身の立ち上がり特性によって生ずるずれδｔ４に起因する書出し位置ずれを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、スリット１８ａが所定角度傾けて配置されている。
【００２８】
図９は第４の実施例を示し、（ａ）に示すようにマルチビームレーザー光源１１ａ、１１ｂから出射された光束が、コリメータレンズ１２によって略平行光或いは収束光に変換される場合に、（ｂ）、（ｃ）に示すようにそれぞれの光束の主走査方向の内部光強度分布に違いが生ずる。このように、光束内部の光強度分布に違いのある光束がスポット状に結像する場合には、図１０に示すように光源１１ａのスポット光Ａと光源１１ｂのスポット光Ｂとで、そのスポット断面の主走査方向の強度分布に違いが発生する。
【００２９】
このように強度分布が異なるスポット光Ａ、Ｂがスリット１８ａを横切ると、図１１に示すように光源１１ａに対応する同期検知信号と光源１１ｂに対応する同期検知信号との出力のタイミングに、δｔ５だけのずれが発生する。その結果、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ５だけ光源１１ｂに対応する光束Ａの書出し位置がずれる。
【００３０】
本実施例においては、このようなそれぞれの光束の主走査方向の内部光強度分布の相違によって生ずるδｔ５に起因する書出し位置ずれを補正するために、同期検知光が走査する平面と直交する面に対して、所定角度傾けてスリット１８ａが配置されている。
【００３１】
以上の第１〜第４の実施例においては、書出し位置にずれが生ずる要因がそれぞれ単独に存在するとは限らないので、その場合にはその主たる要因の複数の組み合わせを考慮して所定角度を決定すればよい。更に、全ての要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層書出し位置ずれを正確に補正することが可能となる。
【００３２】
図１２は第５の実施例の主走査断面の平面図、図１３は被走査面側から見た同期検知光の副走査断面の側面図を示す。同期検知光のみを反射する折返しミラー１９が設けられ、折返しミラー１９の反射方向にスリット１８ａ、レンズ１８ｂ、センサ１８ｃが配置されている。このように、同期検知光を偏向主走査面内では所定角度で折り曲げ、更に副走査方向にも所定角度で反射することによって、光学ハウジングをできるだけ小さくしてスキャナユニットとしての小型化を達成している。
【００３３】
折返しミラー１９により同期検知光を副走査方向に所定角度で折り返す配置の場合には、同期検知光が走査する面は走査光が走査する偏向主走査面に対して傾いてしまうために、同期検知光はスリット１８ａ上を図１４（ａ）に示すように斜めに走査することになる。このように、同期検知光がスリット１８ａ上を斜めに走査すると、ｔａｎ（θｂｄ）だけ光源１１ａの光束Ａの書出しタイミングが進んでしまうために、従来例では図１４（ｂ）に示すようにスリット１８ａをθｂｄだけ傾けて同期検知光の走査する面と垂直になるように設定している。
【００３４】
しかし、このように同期検知光の走査する面と垂直になるようにスリット１８ａを配置しただけでは、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等が存在する場合には、書出し位置にずれが発生する。例えば光量の差がある場合には、δＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００３５】
このために、本実施例では図１４（ｃ）に示すように、同期検知ミラー１９に同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄと、例えば６００ＤＰＩの場合のずれ量δＹを補正する角度θ＝ｔａｎ−１ （δＹ／０．０４２３３）とを合計した量だけ、スリット１８ａを傾けて配置することによって、より正確に書出し位置のずれを補正している。
【００３６】
このとき、書出し位置ずれが生ずる要因は光源１ａ、１ｂにそれぞれに単独に存在するとは限らないために、その場合には折返しミラー１９によって同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄと、その主たる要因の複数の組み合わせとを考慮して所定角度を決定する。更に、全ての要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層正確に書出し位置ずれを補正することができる。
【００３７】
図１５は第６の実施例を示し、第１〜第５の実施例では、書出し位置ずれを補正するためにスリット１８ａを傾けて配置したが、スリット１８ａの角度は垂直のままで、その位置をずらすことによって書出し位置ずれを補正することもできる。図１５（ａ）は矢印Ｃ方向に走査されている光束Ａ、Ｂがスリット１８ａに到達する様子を示している。光束Ａがスリット１８ａの端面に到達してからδＴ後に、光束Ｂがスリット１８ａの端面に到達する。
【００３８】
この状態で書出し位置ずれを発生させる誤差要因が全くなければ、スリット１８ａの位置はこのままでよいが、実際には各光束Ａ、Ｂにおいて、その光量、スリット１８ａ上でのスポット形状、各光束に対応する光源の光量立ち上がり特性、光束内部の光強度分布などが完全に同じではないために、書出し位置にずれが発生する。例えば、光量差があるとδＹ（ｍｍ）＝Ｖ・δｔ２だけ光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置が遅れることになる。
【００３９】
従って、本実施例においては、図１５（ｂ）に示すようにずれδＹを補正するために、スリット１８ａをＬ＝２・ｔａｎ（δＹ／２）だけ集光点の後方に配置している。このように配置することによって、同期検知光Ａは規定の時間よりも遅くスリット１８ａの端面に到達し、一方で同期検知光Ｂは規定の時間よりも早くスリット１８ａの端面に到達する。この結果、光源１１ｂに対応する光束Ｂの書出し位置を光束Ａと同じ位置まで進めることができる。
【００４０】
このとき、書出し位置にずれが生ずる要因が光源１ａ、１ｂそれぞれに単独に存在するとは限らないので、その主たる要因の複数の組み合わせを考慮して所定のずらし量Ｌを決定する。更に、全部の要因を考慮して所定角度を決定すれば、より一層正確に書出し位置ずれを補正することができる。
【００４１】
また、第５の実施例で述べたように、折返しミラー１９によって同期検知光を副走査方向に所定角度で反射させた場合の、スリット１８ａ上における光束の走査する角度θｂｄによって、発生する書出し位置ずれを補正するようにずらし量Ｌを決定してもよい。更に、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等の影響を考慮してずらし量Ｌを決定すれば、より効果的である。
【００４２】
以上の実施例において、スリット１８ａの傾き角度・ずらし量Ｌを予め決定しておいてもよいが、光量の差、スポット形状の差、光源自身の光量の立ち上がり特性、光束の内部光強度分布の差等の誤差要因にばらつきがある場合には、傾き角度・ずらし量を調整可能とする構成としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るマルチビーム光走査装置は、各同期検知光が通過するスリット部材を、検知手段への入射光束の走査平面と直交する面に対して所定角度傾けて配置することにより、スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりから走査開始タイミングの検知を正確に行って、高速かつ高画質の画像を形成する。
【００４４】
また、本発明に係るマルチビーム光走査装置は、各同期検知光が通過するスリット部材を、検知手段への入射光束の集光点から所定距離ずらした位置に配置することによって、スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりから走査開始タイミングの検知を正確に行って、高速かつ高画質の画像を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のマルチビーム光走査装置の平面図である。
【図２】同期検知信号と画像信号のグラフ図である。
【図３】光量差による同期検知信号のずれの説明図である。
【図４】ずれ補正のためのスリットの傾け方の説明図である。
【図５】第２の実施例の同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図６】第３の実施例の同期検知における発光光量制御の説明図である。
【図７】光量のオーバシュートのグラフ図である。
【図８】光源の立ち上がり特性による同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図９】第４の実施例の複数光束の内部光強度分布の説明図である。
【図１０】光強度分布に差がある場合のスポット光の強度分布のグラフ図である。
【図１１】光強度分布に差がある場合の同期検知信号のずれのグラフ図である。
【図１２】第５の実施例のマルチビーム光走査光学装置の平面図である。
【図１３】側面図である。
【図１４】光量差がある場合のスリットの傾け方の説明図である。
【図１５】第６の実施例のずれ補正のためのスリットのずらし方の説明図である。
【図１６】従来例のマルチビーム光走査装置の平面図である。
【図１７】複数光源の配置の説明図である。
【図１８】画像書込みタイミングの平面図である。
【図１９】スリットの配置の説明図である。
【符号の説明】
１１ 半導体レーザー光源
１３ シリンドリカルレンズ
１４ 絞り
１５ ポリゴンミラー
１６ ｆθレンズ
１７ 被走査面
１８ 位置検知手段
１８ａ スリット
１８ｃ センサ
１９ 折返しミラー
Claims (7)
- 複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
（１）前記角度は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記角度は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記角度は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記角度は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。 - 複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段に導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束が走査する平面と直交する面に対し、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した角度だけ傾斜させてスリット部材を配置し、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
（１）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記角度は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記角度は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。 - 前記スリット部材の角度を調整可能とした請求項１又は２に記載のマルチビーム光走査装置。
- 複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
（１）前記距離は前記複数の光束の光量の差を基に決定する。
（２）前記距離は前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差を基に決定する。
（３）前記距離は前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性を基に決定する。
（４）前記距離は前記複数の光束の内部光強度分布の差を基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせを基に決定する。 - 複数の光束を発する光源と、偏向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学系と、該走査された複数の光束に対して走査開始タイミングを検知する検知手段と、前記複数の光束を少なくとも副走査方向に反射して前記検知手段へ導く反射手段とを備えたマルチビーム光走査装置において、前記検知手段の光束入射側に、前記検知手段に入射する光束の集光点から、下記の（１）〜（５）の何れかの手段により決定した距離だけずらした位置にスリット部材を配置して、該スリット部材を横切る光束の光量の立ち上がりを検出することによって、前記走査開始タイミングの検知を行うことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
（１）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の光量の差とを基に決定する。
（２）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記スリット部材上の前記複数の光束のスポット形状の差とを基に決定する。
（３）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性とを基に決定する。
（４）前記距離は前記反射手段の反射角度と前記複数の光束の内部光強度分布の差とを基に決定する。
（５）前記距離は前記複数の光束の光量の差と、前記スリット部材上での前記複数の光束のスポット形状の差と、前記複数の光源自身の光量の立ち上がり特性と、前記複数の光束の内部光強度分布の差の内の２つ以上の要因の組み合わせと、前記反射手段の反射角度とを基に決定する。 - 前記スリット部材をずらす距離を調整可能とした請求項４又は５に記載のマルチビーム光走査装置。
- 請求項１〜請求項６の少なくとも何れか１つの請求項に記載のマルチビーム光走査装置を搭載した画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28846799A JP3576891B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-10-08 | マルチビーム光走査装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1746399 | 1999-01-26 | ||
| JP11-17463 | 1999-01-26 | ||
| JP28846799A JP3576891B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-10-08 | マルチビーム光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000284194A JP2000284194A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3576891B2 true JP3576891B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=26353974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28846799A Expired - Fee Related JP3576891B2 (ja) | 1999-01-26 | 1999-10-08 | マルチビーム光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3576891B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107378A (ja) | 2001-10-01 | 2003-04-09 | Canon Inc | マルチビーム走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP2012118214A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Kyocera Document Solutions Inc | 光走査装置及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28846799A patent/JP3576891B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000284194A (ja) | 2000-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6376837B1 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus having defective light source detection | |
| EP0676658B1 (en) | Scanning optical apparatus | |
| JP4006153B2 (ja) | マルチビーム光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JPS63142316A (ja) | 半導体レ−ザアレイ光源装置及び同光源装置を使用したレ−ザスキヤナ | |
| US4806753A (en) | Light scanning device with a short-path synchronizing grid | |
| JP3576891B2 (ja) | マルチビーム光走査装置 | |
| JP4024952B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP3571668B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP2971005B2 (ja) | 光走査装置 | |
| US7348549B2 (en) | Light scanning apparatus | |
| US7466332B2 (en) | Light scanning unit | |
| JP2004126482A (ja) | マルチビーム光源装置およびマルチビーム走査装置 | |
| JPH1048554A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3526375B2 (ja) | 光スポット間隔検出方法・走査線ピッチ設定方法・光スポット間隔検出装置・走査線ピッチ設定装置およびマルチビーム走査装置 | |
| KR890004256Y1 (ko) | 레이저 광속 주사계의 광속 검지장치 | |
| JP2001194604A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2954697B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPH10239609A (ja) | 光走査装置 | |
| US6980344B2 (en) | Scanning optical system | |
| JP2001051215A (ja) | 光走査装置及び光走査装置の焦点位置調整方法 | |
| JP2003043389A (ja) | 走査光学装置 | |
| JP2571589B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP2000241728A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3681547B2 (ja) | 走査光学系の走査位置測定装置 | |
| JP3128860B2 (ja) | レーザ走査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040301 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040510 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040706 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040708 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |