JPH1164751A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

光ビーム走査装置

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JPH1164751A
JPH1164751A JP9228607A JP22860797A JPH1164751A JP H1164751 A JPH1164751 A JP H1164751A JP 9228607 A JP9228607 A JP 9228607A JP 22860797 A JP22860797 A JP 22860797A JP H1164751 A JPH1164751 A JP H1164751A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光ビーム走査装置の温度による影響や光学素子
の位置ずれ等に起因する同期用光ビームの位置変動に影
響されることなく、高精度な同期信号を生成することの
できる光ビーム走査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】基準格子板４４に導かれた同期用レーザビ
ームＳは、スリット５０を通過した後、パルス状の光と
して集光ロッド４６の凸面形状の入射面５２により裏面
５４に集光される。次いで、拡散面５６によって拡散反
射された後、フォトダイオード４８ａ、４８ｂに導か
れ、同期信号に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期用光ビームか
ら生成される同期信号に従って画像等の記録あるいは読
み取りを行う光ビーム走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを用いて被走査体を走査
し、画像等の記録あるいは読み取りを行う装置が種々提
案されている。この場合、例えば、画像等を高精度に記
録するためには、被走査体に対するレーザビームの走査
位置に対応してレーザビームを正確にオンオフ制御する
必要がある。
【０００３】そこで、レーザビームをオンオフ制御する
ための同期信号を生成する機構として、図８に示すもの
が知られている。すなわち、この機構では、被走査体を
走査する走査用レーザビームと共通の走査光学系を介し
て同期用レーザビームＳを基準格子板２に導き、前記基
準格子板２を通過することでパルス状に変換された同期
用レーザビームＳを円柱状の集光ロッド４に導入し、集
光ロッド４の入射側と対向する面に形成された拡散面で
拡散された光を集光ロッド４の内面で反射させてその両
端部に配設されたフォトダイオード６ａ、６ｂに導くこ
とにより同期信号を得ている。
【０００４】この場合、集光ロッド４が円柱状であるの
に対して、フォトダイオード６ａ、６ｂの形状が、通
常、四角形状であるため、接合部分での形状の相違によ
る集光損失が生じてしまう。また、円柱状の集光ロッド
４では、内面反射による光エネルギの損失が大きいとい
う欠点がある。
【０００５】そこで、図９および図１０に示すように、
長手方向に対する断面積が徐々に大きくなる、あるい
は、小さくなるように形成された角柱状の集光ロッド８
を用い、断面積の大きい方の端部にフォトダイオード１
０を配設するように構成したものがある（実開平３−２
０３１４号公報参照）。
【０００６】この場合、集光ロッド８内に導かれた同期
用レーザビームＳは、入射側と対向する面に形成された
拡散面１４で拡散された後、内面で反射されることで徐
々に断面積の大きい方に導かれた後、フォトダイオード
１０に入射して同期信号が生成される。この構成では、
集光ロッド８の端部の形状とフォトダイオード１０の形
状とを一致させることができ、また、集光ロッド８の内
面反射での損失を抑制することができるため、極めて効
率的に同期用レーザビームＳを集光することができる。
【０００７】しかしながら、このような構成において、
装置に対する温度変化や走査光学系の位置ずれ等が生じ
た場合、基準格子板２に対する同期用レーザビームＳの
入射位置がずれることが想定される。例えば、図１０
中、点線Ｓ′で示すように、同期用レーザビームＳが実
線で示す正規の位置からずれてしまうと、同期用レーザ
ビームＳが拡散面１４から外れてしまい、ほとんどの光
が集光ロッド８を通過してしまうためにフォトダイオー
ド１０に導入される光量が極端に低下してしまい、正確
な同期信号を生成することが困難になってしまう。ま
た、拡散面１４の幅を太くした場合は、第１の拡散後、
集光ロッド８の内面で反射されて端面のフォトダイオー
ド１０に入射するまでの間に再び拡散面１４に入射する
割合が大きくなり、損失が大きくなってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の不具
合を考慮してなされたものであり、光ビーム走査装置の
温度による影響や光学素子の位置ずれ等に起因する同期
用光ビームの位置変動に影響されることなく、高精度な
同期信号を生成することのできる光ビーム走査装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ビーム走
査装置は、同期用光ビームを走査光学系を介して基準格
子板に導き、得られたパルス状の光ビームを前記基準格
子板に沿って配設された長尺な集光ロッドを介して光電
変換素子に導くことにより同期信号を得る一方、走査用
光ビームを前記走査光学系を介して被走査体に導き、前
記同期信号に従って画像等の記録あるいは読み取りを行
う光ビーム走査装置において、前記集光ロッドは、前記
同期用光ビームの入射面が凸面形状に形成され、前記入
射面より入射した前記同期用光ビームを前記入射面に対
向する平面状に形成された裏面に集光させる構成からな
り、前記裏面には、前記同期用光ビームを拡散する拡散
面が前記集光ロッドの長手方向に沿って形成されること
を特徴とする。
【００１０】この場合、基準格子板を介して凸面形状の
入射面に入射した同期用光ビームは、その入射位置に拘
わらず対向する平面状の裏面に集光される。次いで、前
記裏面に形成された拡散面で拡散された後、集光ロッド
内面で反射された端部に配設された光電変換素子に導か
れ、同期信号が生成される。
【００１１】また、裏面を集光ロッドの中央部から両端
部にかけて傾斜させて形成することにより、反射光の外
部への逃散をさらに抑制し、効率的に光電変換素子に導
くことができる。なお、前記裏面以外の面も同様にして
傾斜させることにより、同期用光ビームをさらに効率的
に光電変換素子に導くことができる。
【００１２】さらに、裏面を傾斜させるとともに、凸面
形状の入射面に近接する部位の拡散面の幅を広く設定
し、離間する部位の拡散面の幅を狭く設定することによ
り、集光ロッドの位置によらず前記拡散面に入射する同
期用光ビームの光量を一定とし、これによって高精度な
同期信号を生成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本実施形態の光ビーム走
査装置２０の概略構成を示す。この光ビーム走査装置２
０は、画像情報に応じてオンオフ制御される記録用レー
ザビームＬを出力する記録用光源２２と、前記記録用レ
ーザビームＬの走査位置に対する同期信号を生成する同
期用レーザビームＳを出力する同期用光源２４とを有す
る。
【００１４】記録用レーザビームＬは、記録用レーザビ
ームＬを主走査するための光偏向器２６と、偏向された
記録用レーザビームＬの走査速度を調整するためのｆθ
レンズ（走査レンズ）２８と、反射ミラー３０、３２と
を介してフイルムＦに導かれる。なお、前記フイルムＦ
は、露光ドラム３４とニップローラ３６、３８とによっ
て挟持された状態で副走査方向（矢印方向）に搬送され
る。
【００１５】一方、同期用レーザビームＳは、光偏向器
２６、ｆθレンズ２８、反射ミラー３０、４０を介して
同期信号生成部４２に導かれる。同期信号生成部４２
は、図２に示すように、同期用レーザビームＳの主走査
方向に沿って長尺に形成された基準格子板４４と、前記
基準格子板４４の背面部に配設された長尺な集光ロッド
４６と、前記集光ロッド４６の両端部に装着された光電
変換素子であるフォトダイオード４８ａ、４８ｂとを備
える。
【００１６】基準格子板４４は、その長手方向に沿って
所定の間隔でスリット５０を形成したものであり、前記
スリット５０を通過した同期用レーザビームＳが集光ロ
ッド４６に導入されるように構成される。
【００１７】集光ロッド４６は、基準格子板４４側の入
射面５２が凸面形状に形成され、前記入射面５２に対向
する裏面５４が平面状に形成され、且つ、前記裏面５４
が集光ロッドの中央部から両端部にかけて前記入射面５
２より徐々に離間する傾斜面となるように形成されてい
る。また、裏面５４には、図３Ａ、図３Ｂに示すよう
に、その長手方向に沿って拡散面５６が白色塗料等によ
って形成されている。
【００１８】本実施形態の光ビーム走査装置２０は、基
本的には以上のように構成されるものであり、次にその
作用効果について説明する。
【００１９】先ず、同期用光源２４から出力された同期
用レーザビームＳは、光偏向器２６によって偏向された
後、ｆθレンズ２８により走査速度が調整され、次い
で、反射ミラー３０、４０を介して同期信号生成部４２
に導かれる。
【００２０】同期信号生成部４２では、基準格子板４４
のスリット５０を通過することでパルス状の光に変換さ
れた同期用レーザビームＳが、集光ロッド４６の凸面形
状の入射面によって集光されて平面状の裏面５４に導か
れる。次いで、前記裏面５４に形成された拡散面５６に
よって拡散反射された同期用レーザビームＳは、集光ロ
ッド４６内で反射を繰り返した後、両端部に配設された
フォトダイオード４８ａ、４８ｂに導かれ、電気信号で
ある同期信号に変換される。
【００２１】一方、記録用光源２２から出力された記録
用レーザビームＬは、前記同期信号に従ってオンオフ制
御され、同期用レーザビームＳと共通の光偏向器２６お
よびｆθレンズ２８を通過した後、反射ミラー３０、３
２を介してフイルムＦに導かれる。この場合、フイルム
Ｆは、露光ドラム３４およびニップローラ３６、３８に
よって副走査搬送されており、前記記録用レーザビーム
Ｌにより主走査されることで画像が二次元的に記録され
る。
【００２２】ここで、画像の記録中において、当該光ビ
ーム走査装置２０の環境温度が変動し、あるいは、振動
等に起因して走査光学系を構成する反射ミラー３０、４
０等に位置ずれが生じた場合、同期信号生成部４２に対
する同期用レーザビームＳの入射位置にずれが生じてし
まう。
【００２３】しかしながら、同期信号生成部４２を構成
する集光ロッド４６は、同期用レーザビームＳの入射面
５２が凸面形状となっているため、図３Ｂに示すよう
に、同期用レーザビームＳは、その入射位置によらず裏
面５４に形成した拡散面５６に集光されることになる。
従って、図４に示すように、図９に示す形状の集光ロッ
ド８を用いた従来の出力値（点線）と、図２に示す形状
の集光ロッド４６を用いた本実施形態の出力値（実線）
とを比較すると、集光ロッド４６の場合、基準格子板４
４の長手方向と直交する方向ｙに対して広い範囲で一定
以上の出力値を得られることが了解される。
【００２４】なお、上述した実施形態において、拡散面
５６は、図５に示すように、入射面５２と裏面５４との
距離が近い集光ロッド４６の中央部で幅を広く設定し、
入射面５２と裏面５４との距離が遠い両端部側で徐々に
幅が狭くなるように設定することにより、同期用レーザ
ビームＳをその集光範囲に応じて効率的に拡散面５６に
導くことができるため、一層効率的に同期用レーザビー
ムＳをフォトダイオード４８ａ、４８ｂに対して集光さ
せることができる。
【００２５】また、図６に示すように、集光ロッド５８
の裏面５４を中央部から両端部にかけて傾斜させるだけ
でなく、同期用レーザビームＳの入射方向に対して略平
行となる他の面６０を中央部から両端部にかけて傾斜さ
せるように構成することで、一層効率的に同期用レーザ
ビームＳを集光させることができる。なお、図７に示す
ように、同期用レーザビームＳの光量によっては、入射
面５２のみを凸面形状とした角柱状の集光ロッド６２を
使用することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光ビ
ーム走査装置によれば、同期用光ビームの入射面を凸面
形状とすることにより、前記同期用光ビームの入射位置
がずれるような場合であっても、集光ロッドにより好適
に同期用光ビームを集光して光電変換素子に導くことが
できる。この結果、高精度な同期信号を生成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の光ビーム走査装置の概略構成図で
ある。
【図２】図１に示す同期信号生成部の構成図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは同期信号生成部の断面説
明図であり、図３Ｂは同期用レーザビームがずれて入射
した場合の説明図である。
【図４】従来の集光ロッドと本実施形態の集光ロッドと
の出力値の比較説明図である。
【図５】集光ロッドに形成した拡散面の説明図である。
【図６】集光ロッドの他の実施形態の説明図である。
【図７】集光ロッドのさらに他の実施形態の説明図であ
る。
【図８】従来の同期信号生成部の構成図である。
【図９】従来の同期信号生成部の構成図である。
【図１０】図９に示す同期信号生成部において、同期用
レーザビームがずれて入射した場合の説明図である。
【符号の説明】
２０…光ビーム走査装置 ２２…記録用光源 ２４…同期用光源 ２６…光偏向器 ２８…ｆθレンズ ４４…基準格子板 ４６、５８、６２…集光ロッド ４８ａ、４８ｂ…
フォトダイオード ５２…入射面 ５４…裏面 ５６…拡散面 Ｆ…フイルム Ｓ…同期用レーザビーム Ｌ…記録用レーザ
ビーム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同期用光ビームを走査光学系を介して基準
    格子板に導き、得られたパルス状の光ビームを前記基準
    格子板に沿って配設された長尺な集光ロッドを介して光
    電変換素子に導くことにより同期信号を得る一方、走査
    用光ビームを前記走査光学系を介して被走査体に導き、
    前記同期信号に従って画像等の記録あるいは読み取りを
    行う光ビーム走査装置において、 前記集光ロッドは、前記同期用光ビームの入射面が凸面
    形状に形成され、前記入射面より入射した前記同期用光
    ビームを前記入射面に対向する平面状に形成された裏面
    に集光させる構成からなり、前記裏面には、前記同期用
    光ビームを拡散する拡散面が前記集光ロッドの長手方向
    に沿って形成されることを特徴とする光ビーム走査装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記裏面は、前記同期用光ビームを前記集光ロッドの中
    央部側から両端部側に導く傾斜面となることを特徴とす
    る光ビーム走査装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、 前記裏面に形成される前記拡散面は、前記集光ロッドの
    両端部から中央部にかけて徐々に幅広となることを特徴
    とする光ビーム走査装置。
  4. 【請求項４】請求項１記載の装置において、 前記集光ロッドは、前記入射面および両端面を除く全て
    の面が前記集光ロッドの中央部側から両端部側に同期用
    光ビームを導く傾斜面となることを特徴とする光ビーム
    走査装置。
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