KR20050052911A - 광주사장치 - Google Patents

Abstract

광주사장치는 광을 방출하는 광원과; 광원에서 방출된 광을 편향시키는 편향수단과; 편향수단에 의해 편향된 광을 피주사면상에 결상시키는 주사렌즈와; 편향된 광의 일부를 이용하여 동기검출신호를 발생시키는 동기검출센서; 및 동기검출센서로 입사되는 편향된 광의 일부분을 차단하도록 된 동기검출렌즈를 포함한다.

Description

광주사장치{LIGHT SCANNING APPARATUS}

본 발명은 광 주사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동기검출렌즈의 구성을 개선하여 동기신호가 보다 안정적으로 검출되도록 하는 광 주사장치에 관한 것이다.

레이저 프린터는, 비디오 신호에 의해 레이저 다이오드로부터 방출되는 레이저 빔을 감광드럼에 결상시키고, 감광드럼에 형성된 잠상을 종이 등의 매개체에 전사함으로써 화상이미지를 재현하는 장치이다. 이러한, 레이저 프린터에서 레이저빔을 발생시켜 그 레이저 빔을 감광드럼상에 결상시키는 광주사장치에 관한 구성이 일본공개특허공보 특개2001-166231호(공개일 : 2001.6.22 발명의 명칭 : 화상형성장치)에 개시된 바 있다.

그 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 레이저광발생수단1과, 폴리건미러4와 복수의 주사렌즈5,6과, 감광체7상의 유효 화상 영역에 도달하기 전의 레이저광을 검지하고 주주사방향의 인쇄개시 위치를 제어하기 위하여 동기신호를 출력하는 동기검출센서11을 갖는 화상형성장치에 있어서, 동기검출센서는 부주사방향에 있어서 유효 인쇄 영역과 중복되는 위치로 함과 아울러 화상데이터를 갖는 인쇄빔의 광로를 가리지 않는 위치에 배치된 것이다.

상술한 구성에서 동기검출신호는 화상인쇄에서 인쇄시작을 제어하는 중요한 기능을 하며 이 신호의 검출이 불안정할 경우 화상이 왜곡되어 인쇄품질이 저하된다. 이러한 요인으로는 동기검출센서로 입사하는 레이저광의 경로 상에서 편형수단(4)의 반사면과 주사렌즈(5,6)의 투과면 등의 오염 등에 의해 반사율 또는 투과율이 변함으로써 동기검출센서(11)로 입사하는 레이저광의 세기가 변하게 되며, 이로 인해 주사라인간의 동기검출신호의 출력 타이밍(timming)이 변하기 때문이다.

이러한 동기 검출신호의 출력 타이밍을 안정화시키기 위한 것으로 일본 공개특허공보번호 특개 2002-121664(공개일 : 2002.5.9, 발명의 명칭 : 광주사장치 및 그것을 이용한 화상형성장치)가 개시된 바 있다.

그 구성을 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 광원수단(21)으로부터 출사된 광속을 편향소자에 도광하는 입사광학수단(23)과, 편향소자(24)에 의해서 편향된 광속을 피주사면(26)상에 결상시키는 주사렌즈(25)와, 편형소자(24)에 의해 편향된 광속의 일부를 결상렌즈(29)를 통해 반사미러(31)를 개재시켜서 슬릿(33)상에 집광시키고, 슬릿(33)을 통과한 광속을 공액렌즈(35)에 의해 동기검출센서(37)로 도광하고 동기검출소자(37)로부터의 신호를 이용해서 피주사면상의 주사개시위치의 타이밍을 제어하는 동기검출수단을 갖는 것이다.

그러나, 이와 같은 구성들은 다각형 미러 형태로 이루어진 편향소자의 회전축의 이동, 편향면들의 세로 에지들을 기계로 만드는데 있어서의 불균일한 정확도, 특히, 상기 에지들에 가까운 영역들의 편향표면들 상에 증착으로 형성된 막들의 반사도 차이들 및 기타 다른 요인들에 기인하여 다각형 미러의 편향 표면들에 따라 동기검출소자에 도달하는 광량이 요동하기 때문에 메인 주사 방향으로 인해 미끄럼 문제를 수반하게 된다.

이러한 문제점을 해소시키기 위하여 대한민국특허 공개번호 특 2000-0048172호 (공개일 : 2000년 7월 25일, 발명의 명칭 : 광주사광학 시스템 및 이를 포함한 이미지 형성장치)가 개시되었다.

도 3에 도시된 바와 같이 동기 검출을 위한 레이저광의 폭에 비해 수평동기미러(41)의 폭을 작게 하거나, 도 4,5에 도시된 바와 같이 수평동기미러(41) 앞에 슬릿(43,53)을 설치하여 동기 검출 레이저광의 세기의 변화를 작게 함으로써 동기검출 신호가 안정적으로 검출 되도록 하고 있다.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 동기신호 검출광에 비해 수평동기미러(41)의 폭을 작게 할 경우 수평동기미러(41)의 가공이 어려워지는 단점이 있다.

또한, 도 4,5에 도시된 바와 같이 동기검출센서 앞에 슬릿(43,53)을 설치하는 경우 부품이 추가되거나 형상이 복잡해지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동기검출렌즈의 구조를 개선하여 부품 구조가 형상을 단순화시키면서도, 가공상의 어려움을 극복할 수 있도록 하는 광주사장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광을 방출하는 광원과; 상기 광원에서 방출된 광을 편향시키는 편향수단과; 상기 편향수단에 의해 편향된 광을 피주사면상에 결상시키는 주사렌즈와; 상기 편향된 광의 일부를 이용하여 동기검출신호를 발생시키는 동기검출센서; 및 상기 동기검출센서로 입사되는 상기 편향된 광의 일부분을 차단하도록 된 동기검출렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치를 제공한다.

상기 동기검출렌즈는 광을 상기 동기검출센서의 표면으로 결상시키는 구면부와 상기 구면부의 외측에 마련되어 그 결합공간을 마련하는 취부로 구성되며 상기 구면부의 양측은 광을 차단하도록 광차단부를 마련함이 바람직하다.

상기 광차단부는 불투명처리함이 바람직하며 그 불투명처리는 그 표면을 부식 처리하거나 성형 제작 할 때 코어의 해당부분을 거칠게 가공하여서 제작함이 바람직하다.

상기 편향된 광을 동기검출센서로 반사시키는 반사미러를 추가로 포함함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면 6내지 도 8을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해서 자세히 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 광주사장치(100)는 광원(110)과, 입사광학수단(130), 편향수단(150), 주사렌즈(170) 및 동기신호검출수단(190)으로 구성된다.

광원(110)은 예컨대 반도체 레이저(laser)로 구성된다.

입사광학수단(130)은 광원(110)으로부터 출사된 광속을 최적의 빔 형태로 정형화시키는 개구(131)와, 상기 개구(131)를 통한 광속을 평행광속으로 변환시키는 콜리메이터렌즈(133:collimater lens )와, 부주사방향으로 소정의 굴절력을 갖는 실린더렌즈(135:cylindrical lens)로 구성된다.

편향수단(150)은 광편향기로서, 예컨대 폴리건미러(polygon mirror)로 구성되고 모터 등의 구동수단(미도시)에 의해 소정의 방향으로 회전된다.

주사렌즈(170)는 f-θ특성을 갖는 렌즈이다.

동기검출수단(190)은 상기 편향수단(150)에 의해 반향된 광을 집속시키는 동기검출렌즈(195)와, 상기 동기검출렌즈(195)를 통한 광속을 받아 피주사면(200)상의 화상기록의 주사개시 위치의 타이밍을 조정하기 위한 동기신호를 출력하는 동기검출센서(197)로 구성된다. 이때 상기 동기검출수단(190)은 상기 입사광학수단(130)이 설치된 측으로 하여 상기 주사렌즈(170) 및 피주사면(200)의 사이의 위치한다. 따라서, 편향수단(150)을 통해 반향된 광을 상기 동기검출수단(190)측으로 반사시키기 위한 반사미러(191)를 추가로 구성함이 바람직하다.

여기서, 동기검출렌즈(195)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 그 통과하는 광의 일부분을 차단하도록 구성됨이 바람직하다.

그 구체적 구성은 동기검출센서(197)의 표면으로 광속을 결상시키는 구면부(195a)와 상기 구면부의 외측에 마련되어 결합을 위한 부분을 마련하는 취부(195b)로 구성되며 상기 구면부(195a)의 양측은 광을 차단하도록 광차단부(195c)를 마련함이 바람직하다.

이때, 상기 광차단부(195c)는 불투명 처리를 이용할 수 있으며 그 처리는 표면을 부식 처리하거나 성형 제작할 때 코어의 해당부분을 거칠게 가공하여서 제작하는 것에 의할 수 있다.

상기 광차단부(195c)는 편향수단(150)의 회전축의 이동, 다각형미러의 편향면들의 세로 에지들을 기계로 만드는데 있어서의 불균일한 정확도, 특히, 상기 에지들에 가까운 영역들의 편향표면들 상에 증착으로 형성된 막들의 반사도 차이들 및 기타 다른 요인들에 기인하여 다각형 미러의 편향 표면들에 따라 동기검출센서(197)에 도달하는 광량이 요동하기 때문에 메인 주사 방향으로 인해 미끄럼 문제를 수반하게 되는 것을 해소시키기 위한 것이다. 즉, 편향수단(150) 각진 부분에서 이상적인 상태로 반향되지 못하는 편향광이 동기검출센서(197)에 도달하여 잘못된 동기 검출신호를 출력하게 되는 것을 해소시키기 위함이다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 광주사장치의 동작원리에 대해서 설명한다.

광원(110)으로부터 광이 출사되면 입사광학수단(130)인 개구(131)를 통하여 광속이 최적의 빔 형태로 정형화 된 후 콜리메이터렌즈(133:collimater lens)를 통하여 평행광으로 전환되고 실린더렌즈(135:cylindrical lens)를 통해 편향수단(150)측으로 굴절된다.

그 후 편향수단(150)을 통해 편향된 광은 주사렌즈(170)에 의해 포커스되어 피주사면(200)상에 광 스폿(spot)을 생성한다. 이 광 스폿은 편향수단(150)이 소정의 방향으로 회전하도록 구동됨에 따라 균일한 비율로 피주사면(200)을 광학적으로 주사하게 된다. 그리하여 기록매체인 피주사면(200)상에 이미지가 기록된다.

한편, 피주사면(200)상의 주사 시작 위치의 타이밍을 조절하기 위해 편향수단(150)에 의해 반사되고 편향된 나머지 광속 부분은 반사미러(191)에 의해 다시 반사되고 광속이 피주사면(200)을 주사하도록 야기하기 전에 동기검출렌즈(195)에 의해 동기검출센서(197)로 도달하게 된다. 이때, 상기 동기검출렌즈(195)는 양측면이 불투명한 광차단부(195c)가 구성되어 광속의 중앙부분만 동기검출센서(197)에 도달한다.

따라서, 편향수단(150)이 도 6에 도시된 바와 같이 그 중심의 위치가 변동(점선표시된 상태)되거나, 편향면들의 세로 에지들을 기계로 만드는데 있어서의 불균일한 정확도, 특히, 상기 에지 들에 가까운 영역들의 편향면들 상에 증착으로 형성된 막들의 반사도 차이들 및 기타 다른 요인들에 기인하여 편향 표면들에 따라 동기검출센서(197)에 도달하는 광량이 요동되더라도 안정된 상태를 유지하는 그 중앙부의 광속이 동기검출센서(197)에 도달하도록 하여 올바른 동기 검출 신호를 출력하도록 한다.

이와 같이 본 발명은 동기검출렌즈의 구조를 개선하여 투과하는 에지부의 광을 차단하도록 함으로써 보다 안정된 상태의 광속이 동기검출센서에 전달되도록 하여 동기검출신호의 신뢰도를 향상시켜 고해상도를 실현하도록 하는 이점이 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 광주사장치의 구성을 도시한 도면,

도 2는 종래의 다른 광주사장치의 구성을 도시한 도면,

도 3 내지 도 5는 종래의 또 다른 예의 광주사장치의 구성들을 도시한 도면들,

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 광주사장치의 구성을 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 동기검출렌즈의 구성을 도시한 평면도,

도 8은 상기 도 7의 화살표 A를 따른 측면도,

도 9는 상기 도 6의 동기검출수단의 구성을 일부 확대해서 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 광주사장치 110 : 광원

130 : 입사광학수단 150 : 편향수단

170 : 주사렌즈 190 : 동기검출수단

191 : 반사미러 195 : 동기검출렌즈

195a : 구면부 195b : 결합부

195c : 광차단부

Claims (5)

1. 광을 방출하는 광원;

   상기 광원에서 방출된 광을 편향시키는 편향수단;

   상기 편향수단에 의해 편향된 광을 피주사면상에 결상시키는 주사렌즈;

   상기 편향된 광의 일부를 이용하여 동기검출신호를 발생시키는 동기검출센서; 및

   상기 동기검출센서로 입사되는 상기 편향된 광의 일부분을 차단하도록 된 동기검출렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 동기검출렌즈는 광을 상기 동기검출센서의 표면으로 결상시키는 구면부와 상기 구면부의 외측에 마련되어 그 결합공간을 제공하는 취부로 구성되며 상기 구면부의 양측은 광을 차단하도록 광차단부가 마련된 것을 특징으로 하는 광주사장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 광차단부는 불투명처리된 것을 특징으로 하는 광주사장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 광차단부는 그 표면을 부식 처리하거나 성형 제작할 때 코어의 해당부분을 거칠게 가공하여서 제작된 것을 특징으로 하는 광주사장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 편향된 광을 동기검출센서로 반사시키는 반사미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광주사장치.