(57)【要約】【課題】  レーザ走査装置の同期信号を生成するための受光手段を小型化するとともに、受光手段におけるピッチ調整を容易に行って高い特性の同期信号の生成を可能にする。【解決手段】  光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査するとともに受光手段で受光して得られる受光信号に基づいて光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路を備える光走査装置において、受光手段はビーム光ＬＢの走査方向に所要の長さの受光面を有する単一のＰＤ（フォトダイオード）５と、ＰＤ５の受光面側に配置されてビーム光の走査方向に配列された複数個のスリット５１１を有するマスク５１とを備える。同期信号生成回路はスリットを透過したビーム光を受光素子で受光したときに得られる受光信号に基づいて同期信号を生成する。スリットのピッチ寸法を調整することによって所望の共振周波数に対応した受光信号を得ることができ、受光手段の構成を簡易化することができる。【選択図】  図２
2006084602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査する光走査手段と、前記走査されるビーム光を受光して受光信号を出力する受光手段と、前記受光手段からの受光信号に基づいて前記光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備える光走査装置において、前記受光手段は前記ビーム光の走査方向に所要の長さの受光面を有する単一の受光素子と、前記受光素子の受光面側に配置されて前記ビーム光の走査方向に配列された複数個のスリットを有するマスクとを備え、前記同期信号生成回路は、前記複数個のスリットを透過した前記ビーム光を前記受光素子で受光したときに得られる受光信号に基づいて前記同期信号を生成することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記同期信号生成回路は、前記複数個のスリットを透過した前記ビーム光を前記受光素子で受光したときに得られる時系列配置された複数のピークを有する受光信号から単位時間信号を検出する単位時間信号検出部と、前記受光信号から同期信号を得るためのタイミング信号を検出するタイミング回路と、前記単位時間信号検出部からの単位時間信号と前記タイミング回路からのタイミング信号とに基づいて同期信号を検出する同期信号検出部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記複数個のスリットは前記ビーム光が走査する方向のピッチ寸法が当該走査する方向に直交する方向に沿って変化されており、前記マスクは当該走査する方向と直交する方向に位置調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記複数個のスリットは前記ビーム光が走査する方向と直交する方向に沿って、前記ビーム光が走査する方向の開口寸法と隣接するスリット間の間隔寸法が変化され、前記マスクは当該走査する方向と直交する方向に位置調整可能であることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記マスクは前記受光素子と一体に設けられ、前記マスクと受光素子とを一体に前記ビーム光が走査する方向と直交する方向に位置調整可能であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記マスクは前記受光素子とは別体に設けられ、前記マスクのみを前記ビーム光が走査する方向と直交する方向に位置調整可能であることを特徴とする請求項３又は４に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記複数のスリットは均一な開口寸法及び間隔の等ピッチ寸法に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記マスクと前記受光素子との間に配置されて前記ビーム光の走査方向に集光性を有する光学手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記複数のスリットのピッチ寸法が異なる複数のマスクを交換可能に構成したことを特徴とする請求項７又は８に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザビームプリンタ等に用いられる光走査装置、特にレーザ走査装置に関し、特にレーザ光の走査タイミングをとるための同期信号として用いるＳＯＳ（スタート・オブ・スキャン）信号を生成するための回路を備える光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ走査装置ではレーザ光を像面上で走査する際のタイミング信号として用いられるＳＯＳ信号を得るために、走査されるレーザ光をフォトダイオード（以下、ＰＤと称する）で受光し、これから得られる受光信号に基づいてＳＯＳ信号を生成することが行われている。例えば、図１はその一例を模式的に示すレーザ走査装置の構成図であり、レーザダイオード（以下、ＬＤと称する）１から出射されるレーザビーム光ＬＢを高速回転するポリゴンミラー２によって所定角度範囲内で偏向走査し、この偏向走査されたレーザビーム光ＬＢをｆθレンズ３を通して軸回転される感光ドラム４の感光面上に主走査する。また、前記レーザビーム光ＬＢの走査光路上にはフォトダイオード（以下、ＰＤと称する）５が配置されており、偏向走査されるレーザビーム光ＬＢを受光して光電変換された受光信号を出力し、これをＳＯＳ信号生成回路６において信号処理することでＳＯＳ信号を得ている。したがって、このＳＯＳ信号に基づいて制御回路７がＬＤ駆動回路８，ポリゴンミラー駆動回路９及び感光ドラム駆動回路１０を制御し、生成されたＳＯＳ信号から一定時間後にレーザビーム光による描画を開始すれば、前記感光ドラム４の特定の領域４ａに描画を実行することが可能となり、走査同期のとれた描画が実現できる。
【０００３】
ところで、このようなＳＯＳ信号を得るための受光信号を得るＰＤ５においては、レーザビーム光ＬＢのパワーの変動や、ポリゴンミラー２の面振れ等により受光光量の変動が生じ、これによりＰＤ５から出力される受光信号にレベル変動が生じることは避けられない。また、ＰＤ５からＳＯＳ信号生成回路６に至る間での雑音の混入や暗電流等による回路の直流成分の変動等によっても前記受光信号にレベル変動が生じることがある。このため、このような受光信号のレベル変動に代表されるような信号成分が雑音として受光信号に混在されることになり、したがってこのような雑音を含む受光信号をそのまま用いてＳＯＳ信号を生成すると、雑音によってＳＯＳ信号に時間軸上のジッタが生じ、ＳＯＳ信号のタイミングが変動され、高精度なＳＯＳ信号を得ることができなくなる。特に、従来のＳＯＳ信号生成回路では、ＰＤの受光信号を所定のしきい値と比較してＳＯＳ信号を得ているため、受光信号のレベル変動がそのままＳＯＳ信号のタイミングの変動となって現れる。そこで、本出願人は先に特許文献１及び２において、ＰＤで５の受光信号における雑音を抑圧し、ＳＯＳ信号のタイミングの安定化を可能にしたＳＯＳ信号生成回路を含む光走査装置を提供している。
【特許文献１】特開２０００−１２１９７２号公報
【特許文献２】特開２０００−１２１９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これら特許文献１，２の技術では、ＳＯＳ信号を生成するためにレーザビーム光を受光するための受光手段として、レーザビーム光の走査方向に配列した複数個の受光素子を用いているため、受光素子が多数個必要であり、受光手段が大規模なものとなり、レーザ走査装置に組み込むことが難しいものになるとともに、レーザ走査装置を小型化することが困難になる。また、特許文献１，２では高い特性のＳＯＳ信号を得るためには、受光素子から得られる受光信号を狭帯域増幅器の共振周波数に一致させることが要求されるが、このような受信信号を得るためには、複数個の受光素子をレーザビーム光の走査に対応して所要のピッチ寸法に形成する必要があり、このピッチ寸法を高精度に管理した状態で製造することは難しい。特に、特許文献１，２では有効受光エリアを所要のピッチ寸法に形成して複数個の受光素子を形成しているため、ピッチ寸法は受光素子の製造時に決定されてしまうことになり、製造後にピッチ寸法を調整することは困難である。
【０００５】
本発明の目的は、受光手段を小型化するとともに、受光手段におけるピッチ調整を容易に行って高い特性のＳＯＳ信号の生成が可能な光走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光源と、光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査する光走査手段と、走査されるビーム光を受光して受光信号を出力する受光手段と、受光手段からの受光信号に基づいて光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備える光走査装置において、受光手段はビーム光の走査方向に所要の長さの受光面を有する単一の受光素子と、この受光素子の受光面側に配置されてビーム光の走査方向に配列された複数個のスリットを有するマスクとを備え、同期信号生成回路は複数個のスリットを透過したビーム光を受光素子で受光したときに得られる受光信号に基づいて同期信号を生成することを特徴とする。
【０００７】
本発明において、受光信号の周波数を調整するために、マスクに形成される複数個のスリットは、ビーム光が走査する方向のピッチ寸法が当該走査する方向に直交する方向に沿って変化されており、マスクは当該走査する方向と直交する方向に位置調整可能とすることが好ましい。例えば、複数個のスリットはビーム光が走査する方向と直交する方向に沿って、ビーム光が走査する方向の開口寸法と隣接するスリット間の間隔寸法が変化され、マスクは当該走査する方向と直交する方向に位置調整可能とする。
【０００８】
本発明は、マスクは受光素子と一体に設けられ、マスクと受光素子とを一体にビーム光が走査する方向と直交する方向に位置調整可能とする。あるいは、マスクは受光素子とは別体に設けられ、マスクのみをビーム光が走査する方向と直交する方向に位置調整可能とする。
【０００９】
本発明においては、マスクは複数個のスリットが均一な開口寸法及び間隔で形成されていてもよい。また、マスクと受光素子との間に配置されてビーム光の走査方向に集光性を有する光学手段を備える構成としてもよい。あるいは、異なるピッチ寸法のスリットを有するマスクを交換可能に構成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光走査装置によれば、受光素子の受光面に複数のスリットを有するマスクを配置し、スリットを透過したレーザビーム光を受光素子で受光して受光信号を出力するので、スリットのピッチ寸法を調整することによって所望の共振周波数に対応した受光信号を得ることができ、受光手段の構成を簡易化することができる。特に、マスクを位置調整することでスリットのピッチ寸法の調整が可能であり、スリットの実質的なピッチ寸法を調整することができる。あるいは、均一なピッチ寸法のスリットを有するマスクを使用することも可能であり、異なるピッチ寸法のスリットのマスクに交換することで所望の共振周波数に対応した受光信号を得ることもできる。これにより、受光手段の小型化、構成の簡易化が実現でき、同時に所望の周波数の受光信号を得て高い特性の同期信号を生成することが可能になる。
【実施例１】
【００１１】
次に、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。この実施例１は図１に示したレーザ走査装置に本発明を適用しており、このレーザ走査装置では、ＰＤ５で受光した受光信号に基づいてＳＯＳ信号生成回路６でＳＯＳ信号を生成し、制御回路７に入力する。制御回路７は、入力されたＳＯＳ信号に基づいてＬＤ駆動回路８を制御してＬＤ１の発光を制御するとともに、ポリゴンミラー駆動回路９及び感光ドラム駆動回路１０をそれぞれ制御する。これにより、感光ドラム４の所定領域４ａに、ＳＯＳ信号に同期してレーザビーム光が走査され、所要のパターンを描画する。
【００１２】
前記ＰＤ５は、図２（ａ）に分解図を示すように、受光面の前側に一体的に配置したマスク５１を備えている。前記ＰＤ５はレーザビーム光の走査方向に沿って所要の長さを有する受光面を持ち、図示されない電極によって受光信号を出力することが可能に構成されている。前記マスク５１は、前記レーザビーム光ＬＢの走査方向と直交する方向に所要の長さで、かつ走査方向に沿って所要のピッチで配列されたＮ個（Ｎは２以上の整数、ここでは５個）のスリット５１１を有しており、このスリット５１１を透過したレーザビーム光ＬＢを前記ＰＤ５で受光するようになっている。
【００１３】
前記マスク５１のスリット５１１は、図３に示すように、レーザビーム光ＬＢの走査方向の開口幅が当該走査方向と直交するスリット５１１の長さ方向に沿って徐々に変化するテーパ状に形成されるとともに、隣接するスリット５１１の間隔も当該開口幅に対応して徐々に変化するように扇型に配置されている。これにより、同図に鎖線で示すようにレーザビーム光ＬＢがマスク５１を走査したときに、スリット５１１を透過したレーザビーム光ＬＢがＰＤ５において受光され、同図の下側領域に示すように、ＰＤ５からはレーザビーム光ＬＢが各スリット５１１を透過してＰＤで受光されたときのタイミングにおいて単一パルス状の受光信号が時系列配置された状態で出力される。ここでは、マスク５１に対して異なる位置にレーザビーム光ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３が走査された状態を示しており、そのうちレーザビーム光ＬＢ１，ＬＢ３から得られる受光信号（受光電流）Ｉ１，Ｉ２を示している。これらの受光電流Ｉ１，Ｉ３はスリット５１１のピッチ寸法の違いにより時系列配置された周波数の異なる受光信号が出力されることになる。
【００１４】
また、図２（ｂ）に示すように、前記マスク５１を一体化した前記ＰＤ５は位置調整機構５３によってスリットの長さ方向に位置調整可能とされている。この位置調整機構５３は、前記ＰＤ５をスリット５１１の長さ方向、すなわち走査方向と直交する方向に移動できるように一対の保持枠５３１で両側部を挟持するとともに、走査方向と直交する方向に延長されて装置固定部５３４に支持された調整ボルト５３２に螺合するナット５３３をＰＤ５の一部に一体に設けており、調整ボルト５３２を軸転させてナット５３３を調整ボルト５３２上で移動させることでＰＤ５を保持枠５３１に案内させながらスリット５１１の長さ方向に移動させ、その位置調整を可能としている。このようにしてマスク５１を長さ方向に位置調整することで、レーザビーム光ＬＢが走査するスリット５１１の長さ方向の位置が図３に示したＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３のように変化され、スリット５１１を透過してＰＤ５で受光される際の走査方向のピッチと受光幅が変化されるので、出力される受光信号は受光信号Ｉ１，Ｉ３等のように周波数が変化される。
【００１５】
図４は前記ＳＯＳ信号生成回路６の構成を示すブロック図である。前記ＳＯＳ信号生成回路６は、前記ＰＤ５から出力される受光電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路６１と、変換された受光電圧に基づいてＳＯＳ信号を生成する際の単位となる単位時間信号（以下、ＳＯＳ１信号）を検出するための単位時間信号検出部６２と、前記受光電圧から前記ＳＯＳ信号を生成する際に用いられる検出遅延信号（以下、ＤＬＹ信号）を検出するためのタイミング回路６３と、前記ＳＯＳ１信号と前記ＤＬＹ信号とに基づいてＳＯＳ信号を出力するＳＯＳ信号検出部６４とで構成されている。
【００１６】
前記単位時間信号検出部６２は、図３に示したように、狭帯域増幅器６２１と、高速コンパレータ等で構成される第１比較器６２２とで構成される。前記狭帯域増幅器６２１は、その詳細な説明は省略するが、例えばＬＣ共振回路を備える共振増幅器として構成されており、そのＬＣ共振回路の共振周波数は、レーザビーム光が前記ＰＤ５を走査したときにＰＤ５から出力される単一パルス状の信号が時間軸上に配列されたときの周期で決まる周波数に一致し、又はほぼ一致するように設定される。前記狭帯域増幅器６２１の出力はコンデンサ６２３を通して交流成分のみが第１比較器６２２の非反転入力端に入力され、この第１比較器６２２において基準電圧（０Ｖ）と比較され、基準電圧とのクロスポイントの信号を前記ＳＯＳ１信号として出力するようになっている。
【００１７】
図５は前記Ｉ−Ｖ変換回路６１と前記タイミング回路６３の回路図である。前記Ｉ−Ｖ変換回路６１は、オペアンプ６１１とフィードバック抵抗６１２とで構成されており、オペアンプ６１１の反転入力端に入力されるＰＤ５の受光電流Ｉｏを電圧に変換して受光電圧Ｖｏとして出力するように構成される。なお、この種のＩ−Ｖ変換回路６１は既に広く知られている回路であるので、電流−電圧変換動作についての説明は省略する。
【００１８】
前記タイミング回路６３は、前記Ｉ−Ｖ変換回路６１で変換された受光電圧Ｖｏを反転入力端に入力するオペアンプで構成される第２比較器６３１を備える。前記第２比較器６３１は、非反転入力端に基準電圧Ｖｒｅｆが接続されており、前記Ｉ−Ｖ変換回路６１からの受光電圧Ｖｏは基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その比較結果が出力される。また、前記第２比較器６３１の出力は第１アンドゲート６３２の一方の入力端に接続され、この第１アンドゲート６３２の出力端は第１タイマ回路６３３に接続されている。また、この第１タイマ回路６３３の出力端はインバータ６３４を介して前記第１アンドゲート６３２の他方の入力端に接続されている。このため、前記第１タイマ回路６３３は前記第１アンドゲート６３２からのＨレベル出力でトリガされ、設定されたタイマ時間の間、前記ＤＬＹ信号を出力するように構成される。なお、実際の回路では第２比較器６３１と第１アンドゲート６３２との間にレベルシフト回路が設けられるがここではその説明は省略する。
【００１９】
一方、前記ＳＯＳ信号検出部６４は、図６に示すように、前記ＤＬＹ信号がクロック端に入力され、反転出力信号がデータ入力端Ｄに帰還される第１Ｄ型フリップフロップ（以下、１Ｄ−ＦＦ）６４１を備えている。また、前記１Ｄ−ＦＦ６４１の正出力信号（以下、ＷＩＮ１信号）がデータ入力端Ｄに入力される第２Ｄ型フリップフロップ（以下、２Ｄ−ＦＦ）６４２を備えている。この２Ｄ−ＦＦには、自身の正出力信号（以下、ＷＩＮ２信号）を入力としてタイマ計時を行い、計時した出力を前記２Ｄ−ＦＦ６４２のクリア端子ＣＬＲに入力させる第２タイマ回路６４３を備えている。また、前記２Ｄ−ＦＦ６４２のクロック端子にはラッチ回路６４４において前記ＳＯＳ１信号をラッチしたラッチ信号（以下、ＳＯＳ１ｘ信号）がインバータ６４５を介して入力されている。さらに、前記２Ｄ−ＦＦ６４２からのＷＩＮ２信号と前記ラッチ回路６４４からのＳＯＳ１ｘ信号を２入力とする第２アンドゲート６４６を備えており、この第２アンドゲート６４６から前記ＳＯＳ信号を出力するようになっている。前記第２アンドゲート６４６から出力されるＳＯＳ信号の一部はインバータ６４７を介して前記１Ｄ−ＦＦ６４１のクリア端子に入力され、同時に前記ラッチ回路６４４の制御信号として入力される。
【００２０】
次に以上の構成のＳＯＳ信号生成回路６の動作を図７のタイミング図を参照して説明する。先ず、レーザビーム光ＬＢがＰＤ５を走査すると、図３に示したようにレーザビーム光がマスク５１のスリット５１１を透過したタイミングでＰＤから単一パルス状の受光信号がが得られる。この実施例では５つのスリット５１１を有しているため、５つのパルス状の受光信号が時系列で出力される。図５に示したように前記受光信号をＰＤ５のカソードから受光電流Ｉｏとして取りだし、これをＩ−Ｖ変換回路６１で変換することで同図（ａ）のように、負側にピークを有する受光電圧Ｖｏが出力される。
【００２１】
この受光電圧はタイミング回路６３に入力される。タイミング回路６３では、受光電圧Ｖｏを第２比較器６３１において基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、同図（ｂ）のように受光電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｒｅｆ以下のときにＨレベルとなる矩形信号を出力する。そして、最初にＨレベルとなる矩形信号と、インバータ６３４で反転した第１タイマ回路６３３から出力とを第１アンドゲート６３２に入力することで、第１タイマ回路６３３からの出力が生じていないとき、第１アンドゲート６３２からは同図（ｃ）のようなパルス信号が出力され、第１タイマ回路６３３はこのパルス信号をトリガとして予め設定された時間だけ動作して計時を行ない、同図（ｄ）のように設定された期間だけＨレベルが継続されるＤＬＹ信号が出力される。
【００２２】
また、前記単位時間信号検出部６２においては、同図（ａ）の受光電圧Ｖｏを狭帯域増幅器６２１で増幅すると、その出力波形は狭帯域増幅器６２１の振幅特性、位相特性によって、同図（ｅ）に示すような信号となる。つまり、受光電圧の入力に対しある遅延を持ち、入力が終了した後にも波形が残るような信号波形となる。そして、この狭帯域増幅器出力信号を第２比較器６２２において接地電位と比較することで、同図（ｆ）のように、狭帯域増幅器出力信号が接地電位と交差するゼロクロスポイントの時間信号、すなわちＳＯＳ１信号が出力されることになる。
【００２３】
次いで、ＳＯＳ信号検出部６４では、同図（ｈ）のように１Ｄ−ＦＦ６４１はＤＬＹ信号の立ち下りでＷＩＮ１信号をＨレベルにする。ＷＩＮ１信号がＨレベルになり２Ｄ−ＦＦ６４２のＤ入力端子に入力されている間にＳＯＳ１信号が立ち下がって２Ｄ−ＦＦ６４２のクロック端子がＬレベルに変化すると、同図（ｉ）のように２Ｄ−ＦＦ６４２から出力されるＷＩＮ２信号はＨレベルとなる。第２タイマ回路６４３はこのＷＩＮ２信号を受けて同図（ｋ）のように設定時間の計時を開始し、この間Ｈレベルを保持する。
【００２４】
次いで、ＳＯＳ１信号がＨレベルに変化すると、第２アンドゲート６４６が開き、同図（ｊ）のようにＳＯＳ信号がＨレベルで出力される。これと同時にラッチ回路６４４がラッチを開始して同図（ｇ）のようにラッチしたＳＯＳ１ｘ信号を出力し、その反転信号を２Ｄ−ＦＦ６４２のクロック端子に入力する。そして、第２タイマ回路６４３が設定時間を計時すると、２Ｄ−ＦＦ６４２の出力のＷＩＮ２信号はＬレベルとなり、ＳＯＳ信号の出力が停止される。
【００２５】
このように、ＤＬＹ信号が立ち下がった後、第２タイマ回路６４３をトリガした最初のＳＯＳ１信号の立ち下り直後のＳＯＳ１信号の立ち上がりでＳＯＳ信号が始まり、第２タイマ回路６４３に設定された所定の時間だけＳＯＳ信号はＨレベルを継続することになり、レーザビーム光の走査周期に対応したＳＯＳ信号を生成することができる。
【００２６】
ここで、前記ＤＬＹ信号を用いる理由について説明する。同図（ｅ）に示したように、狭帯域増幅器６２１の出力信号は、その初期部分と終期部分では振幅値が小さいため、わずかな波形変動がＳＯＳ信号のタイミングの変動に影響するおそれが大きく、この初期部分と終期部分を除いた中間の振幅値が大きな領域において一定の時点を設定し、この時点をＳＯＳ信号として用いることが好ましい。そのために、同図（ｄ）に示すＤＬＹ信号を生成し、このＤＬＹ信号がＨレベルとなる時間を第１タイマ回路６３３において適切に設定し、ＤＬＹ信号の立ち下がった直後に、同図（ｆ）のＳＯＳ１信号が最初に立ち上がる一定のタイミング時点を設定し、このタイミングで同図（ｊ）のＳＯＳ信号の生成を開始することが好ましい。この実施例では、受光電圧が狭帯域増幅器６２１により増幅されて徐々に積算されて最大振幅となる時点、すなわち同図（ａ）の受光電圧Ｖｏが継続している時間に相当する時間にＤＬＹ信号のＨレベルを設定することで、ＤＬＹ信号が立ち下がった時点が狭帯域増幅器の出力の最大振幅の時点、換言すれば狭帯域増幅器出力信号の振幅が安定する時点として得ることができる。
【００２７】
実施例１のＳＯＳ信号生成回路６では、ＰＤ５からの受光信号を狭帯域増幅器６２１により共振増幅し、その増幅信号に基づいてＳＯＳ信号を生成しているため、狭帯域増幅器６２１の出力信号の任意の一定の決まった時点をＳＯＳタイミングとして検出することで、安定したタイミングのＳＯＳ信号を生成することが可能となる。なお、ＳＯＳ信号のタイミングはあくまでもＤＬＹ信号が立ち下がった直後のＳＯＳ１信号の立ち上がりの時点であるため、ＤＬＹ信号を生成する第２タイマ回路６４３におけるタイマの計時誤差がＳＯＳ信号のタイミングそのものに影響を与えることはない。
【００２８】
このように実施例１では、特許文献１，２と同様に安定したＳＯＳ信号を生成することができる一方で、狭帯域増幅器を用いてＳＯＳ信号を生成する際に必要な複数の時系列配置された複数のパルス信号を得るために、実施例１のＰＤ５は単一のＰＤ５の受光面側に複数のスリット５１１を有するマスク５１を配設した構成であるため、複数のＰＤを配列した特許文献１，２に比較してＰＤ、すなわち受光手段の構成を簡略化することができる。また、特許文献１，２のように１つの半導体基板に複数のＰＤを構成した場合には複数のＰＤのピッチを所要のピッチに調整することは極めて困難であるのに対し、実施例１では単一のＰＤ５を製造し、このＰＤ５の受光面を覆うマスク５１のスリット５１１のピッチを調整するのみでよいため製造も容易である。さらに、実施例１では、ＰＤ５を走査方向と直交する方向に位置調整することでスリット５１１のピッチを微細に調整することができるため、ＰＤ５をレーザ走査装置に組み込んだ状態でもピッチ調整が可能であり、受光信号の周波数を狭帯域増幅器の共振周波数に対して高精度に調整することができる。
【実施例２】
【００２９】
前記実施例１では、ＰＤ５にマスク５１を一体化した上でＰＤ５を位置調整する構成としている。そのため、ＰＤ５はスリット５１１の長さ方向に沿った長さに相当する寸法だけ必要である。これに対し、図８に模式的に示すように、ＰＤ５とマスク５１を別体に構成し、マスク５１のみをスリット５１１の長さ方向に位置調整可能に構成してもよい。このようにすれば、ＰＤ５はスリット５１１の長さ方向の寸法にかかわらず、レーザビーム光を受光するのに必要な寸法でよく、受光面積の小さい小型のＰＤ５を使用することができ、光走査装置の小型化を図る上で有利になる。
【実施例３】
【００３０】
図９は実施例３の概略構成を示す図である。ここではマスク５１Ａは等しい幅寸法のスリット５１２Ａを等間隔で配置している。このマスク５１Ａを用いれば、スリット５１２Ａのピッチ寸法でレーザビーム光ＬＢのピッチが固定され、ＰＤ５からは一定の周波数の信号を得ることができる。一方、このマスク５１Ａをスリットのピッチ寸法が異なるマスクに交換することでＰＤ５の出力信号の周波数を変化させることが可能である。同図ではスリット５１２Ａよりもピッチ寸法の小さいスリット５１２Ｂのマスク５１Ｂを別に用意しておき、マスク５１Ａをこのマスク５１Ｂと交換することで高い周波数の信号を得ることが可能になる。マスクの交換はスライド式、差し替え式等任意に構成できる。
【００３１】
ここで、図１０に示すように、図９のマスク５１ＡとＰＤ５との間にレーザビーム光ＬＢの走査方向に沿って所要の曲率を有し、当該方向に沿って集光性を有する集光レンズとしてシリンドリカルレンズ５４を配設している。このシリンドリカルレンズ５４を配設することで、マスク５１Ａを透過したレーザビーム光ＬＢを走査方向に集光し、これを受光するＰＤ５の走査方向の寸法を縮小し、小型のＰＤの使用が可能になる。このようにすることで、一般に受光有効面積の小さいＰＤほど信号出力の応答速度が速くなるため、ＳＯＳ信号を高い応答性で生成することができる。なお、シリンドリカルレンズ５４を同図矢印のように光軸に沿った方向に位置変化させることで、異なる寸法のＰＤ５に対応させることも可能である。
【実施例４】
【００３２】
また、前記マスクの複数のスリットはいずれも等しい幅に形成されているが、図１１（ａ）のように、レーザビーム光が最初に走査されるスリット５１２ａの開口幅の寸法を他のスリット５１２よりも大きくしてもよい。このようにすることで、図１１（ｂ）に受光電圧Ｖｏの出力特性を示すように、最初に受光したパルスから得られる受光信号（受光電圧）のエネルギを大きくでき、それだけ受光信号の信号波形を安定化させることができ、受光信号の立ち上がりを安定化することが可能となる。このため、タイミング回路６３において受光電圧が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低レベルとなった第２比較器６３１からの出力のタイミングを安定化でき、ＤＬＹ信号を安定したタイミングで生成することが可能となる。特に、レーザビーム光の走査速度が高速の場合や、レーザビーム光の出力を低下したような場合に、ＰＤの受光電圧のレベル低下が生じるような場合に有効である。
【００３３】
なお、前記各実施例では５つのスリットを有するＰＤを用いてＳＯＳ信号を生成する例を示しているが、スリットの数はこの個数に限定されるものではない。スリットの個数が多ければ狭帯域増幅器６２１の出力振幅レベルにより高レベルのものが得られるが、本発明においては狭帯域増幅器６２１の出力振幅に安定したものが得られればその目的が達成できるため、必要以上にスリットの個数を多くする必要はない。ＬＳＵに要求されるＳＯＳ信号のタイミング精度に応じて適切な個数のスリットに設定することが肝要である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が適用されるＬＳＵの概念構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１のＰＤの構成を示す図である。
【図３】実施例１のピッチ調整を説明するための図である。
【図４】ＳＯＳ信号生成回路の回路図である。
【図５】タイミング回路の回路図である。
【図６】ＳＯＳ信号検出部の回路図である。
【図７】ＳＯＳ信号を得るためのタイミング図である。
【図８】実施例２のＰＤの模式構成図である。
【図９】実施例３のＰＤの模式構成図である。
【図１０】実施例３のＰＤの変形例の模式構成図である。
【図１１】マスクの変形例のスリット形状と受光電圧を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  レーザダイオード
２  ポリゴンミラー
３  ｆθレンズ
４  感光ドラム
５  フォトダイオード
６  ＳＯＳ信号生成回路
７  制御回路
８，９，１０  駆動回路
５１，５１Ａ，５１Ｂ  マスク
５３  位置調整機構
５４，５５  集光レンズ
６１  Ｉ−Ｖ変換回路
６２  単位時間信号検出部
６３  タイミング回路
６４  ＳＯＳ信号検出部
５１１，５１２，５１２Ａ，５１２Ｂ  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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