JP2000065685A

JP2000065685A - 光源アレイ位置調整方法および光源アレイ位置調整装置

Info

Publication number: JP2000065685A
Application number: JP10231346A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kimura; 哲也木村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】コスト低減が図れ、光源アレイの位置調整を
高速かつ高精度に行うことができる光源アレイ位置調整
方法および光源アレイ位置調整装置を提供する。【解決手段】半導体レーザアレイ１０１の中央に位置
する４つの半導体レーザ１１０からのレーザビームを光
検出器３によって検出し、この検出結果に基づいて半導
体レーザアレイ１０１の位置調整を行い、スリット２
ａ，２ｂを通過したレーザビームの光量を光センサ３
Ａ，３Ｂによって検出し、この検出結果に基づいて半導
体レーザアレイ１０１の位置調整を行い、ピンホール２
ｃ〜２ｆを通過したレーザビームの光量を光センサ３Ｃ
〜３Ｆによって検出し、この検出結果に基づいて半導体
レーザアレイ１０１の位置調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光源が２次
元状に配列された光源アレイを有するプリンタや複写機
等の光走査装置における光源アレイ位置調整方法および
光源アレイ位置調整装置に関し、特に、コスト低減が図
れ、光源アレイの位置調整を高速かつ高精度に行うこと
ができるようにした光源アレイ位置調整方法および光源
アレイ位置調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、２次元状に配列された複数の光源
を有する半導体レーザアレイを発光部として感光体等の
記録媒体を走査して画像を形成する光走査装置が提案さ
れている。

【０００３】図１１(a) ，(b) は、光走査装置の一例を
示す。なお、Ｘは主走査方向を示し、Ｙは副走査方向を
示す。この光走査装置１００は、複数のレーザビームを
出射する半導体レーザアレイ１１１を備えるレーザアレ
イパッケージ１１１Ａと、半導体レーザアレイ１１１か
ら出射された複数のレーザビームを集光する集光レンズ
１１２と、集光レンズ１１２によって集光された複数の
レーザビームを拡大して回転可能に支持された記録媒体
１１４の周面の走査面１１４ａ上に結像させる結像レン
ズ系１１３とを備えている。

【０００４】図１２は、レーザアレイパッケージ１１１
Ａを示す。レーザアレイパッケージ１１１Ａの半導体レ
ーザアレイ１１１は、副走査方向Ｚの数をｎ個（例えば
１２個）、主走査方向Ｘの数をｍ個（例えば１２００
個）とするｎ×ｍ個の半導体レーザ１１０がアレイ状に
配列されている。ｎ×ｍ個の半導体レーザ１１０で１ラ
インのドットを記録媒体１１４の走査面１１４ａ上に形
成するため、半導体レーザアレイ１１１の各レーザビー
ム出射点は、記録媒体１１４の走査面１１４ａ上への投
影画像が重ならないように配置されている。

【０００５】このように構成された光走査装置１００に
おいて、画像信号に応じて半導体レーザアレイ１１１を
駆動すると、半導体レーザアレイ１１１から出射された
レーザビームは、集光レンズ１１２によって集光され、
結像レンズ系１１３によって拡大され、回転する記録媒
体１１４の走査面１１４ａ上に結像されることにより、
２次元的に画像が露光される。

【０００６】ところで、高画質な画像露光を行うために
は、記録媒体１１４の走査面１１４ａ上の所定の位置に
所定の径のレーザビームを正確に照射する必要がある。
レーザビームのスポット径のばらつきやスポット位置ず
れは、画像のゆがみやぼけ等の不都合を生じ、高画質な
画像を得ることができない。このようなレーザビームの
スポット径のばらつきやスポット位置ずれには、レーザ
アレイパッケージ１１１Ａの配置位置誤差、集光レンズ
１１２，結像レンズ系１１３のレンズアレイの配置位置
誤差や、記録媒体１４の回転位置誤差等の種々な原因が
考えられるが、特に、半導体レーザアレイ１１１からの
レーザビームを拡大する光走査装置においては、レーザ
アレイパッケージ１１１Ａの配置位置誤差が大きな原因
となる。従って、レーザアレイパッケージ１１１Ａの配
置位置を調整して組み付けることが重要となってくる。

【０００７】図１３(a) ，(b) は、このようなレーザア
レイパッケージ１１１Ａの位置調整を行うための従来の
光源アレイ位置調整装置の一例を示す。この光源アレイ
位置調整装置１０は、半導体レーザアレイ１１１から集
光レンズ１１２および結像レンズ系１１３を介して出射
されるレーザビームによって記録媒体１１４の走査面１
１４ａに相当する所定の高さと、所定の横幅を有するス
ポット形成面１１５上に形成される複数のレーザビーム
のスポットの像を１０倍の拡大率で拡大する拡大光学系
１１と、拡大光学系１１によって拡大されたスポットの
像を光量に応じた電気信号である光量信号として取り込
む２次元ＣＣＤカメラ１２と、拡大光学系１１と２次元
ＣＣＤカメラ１２を主走査方向Ｘに移動させるＸ軸ステ
ージ（不図示）と、同じく拡大光学系１１と２次元ＣＣ
Ｄカメラ１２を副走査方向Ｚに移動させるＺ軸ステージ
（不図示）と、２次元ＣＣＤカメラ１２によって取り込
まれた光量信号を処理する画像処理部１３とから構成さ
れている。なお、図１３において１１６は、半導体レー
ザアレイ１１１の中心と記録媒体１１４の中心とを結ぶ
光軸である。

【０００８】２次元ＣＣＤカメラ１２は、画素ピッチ１
０μｍの５００×５００個の画素からなる５０００×５
０００μｍの視野を有している。分解能１μｍで測定す
るため、拡大光学系１１は拡大率１０倍のものを用いて
いるので、スポット形成面１１５上に２５０μｍピッチ
で径２０μｍ程度のスポットが１２×１２００個形成さ
れ、２次元ＣＣＤカメラ１２の視野には４つのスポット
の像が写る。

【０００９】このように構成された光源アレイ位置調整
装置１０によりレーザアレイパッケージ１１１Ａの配置
位置を調整する場合は、スポット形成面１１５上のＸ軸
方向の両端、およびＺ軸方向の両端に２次元ＣＣＤカメ
ラ１２を移動させ、Ｙ方向に所定ピッチ（例えば２００
μｍ）ずらしながらスポット径を４つずつ測定してスポ
ット径の大きさの分布を得る。そして、Ｘ軸方向の両
端、およびＺ軸方向の両端でスポット径がそれぞれ最小
となる、所謂ビームウェストの位置に半導体レーザアレ
イ１１１の６軸方向の位置をＸステージ，Ｙステージ，
Ｚステージによって調整する。

【００１０】この従来の光源アレイ位置調整装置１０に
よると、半導体レーザアレイ１１１のＸ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向、Ｘ軸回りの回転方向、Ｙ軸回りの回転方
向、Ｚ軸回りの回転方向の６軸すべての調整を行うこと
が可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ビー
ム測定装置１０によると、３軸のステージの移動とスポ
ット径の測定を繰り返し行いながら調整するため、調整
が複雑で時間がかかるという問題があった。また、ステ
ージの移動による誤差が蓄積されて精度が確保し難いと
いう問題があった。また、ステージの移動による誤差が
含まれるため、複数の半導体レーザアレイを調整する場
合、半導体レーザ間の誤差が大きく、同一の記録媒体上
に複数の半導体レーザアレイによって露光するような光
走査装置においては、複数の半導体レーザアレイによる
露光位置誤差を低減することが困難であった。また、２
次元ＣＣＤカメラ、およびビーム径を測定するための光
走査装置が必要であり、さらに高精度のステージ、特に
Ｘ軸方向のステージは３００ｍｍ以上のストロークを持
つ高精度のステージが必要であるために、コスト高を招
くという問題があった。

【００１２】従って、本発明の目的は、コスト低減が図
れ、光源アレイの位置調整を高速かつ高精度に行うこと
ができる光源アレイ位置調整方法および光源アレイ位置
調整装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、複数の光ビームを出射する複数の光源を主
走査方向および副走査方向に２次元状に配列してなる光
源アレイと、前記複数の光源から出射された前記複数の
光ビームによって走査される走査面とを備えた光走査装
置において、所定の開孔面積を有する第１の開孔を前記
走査面に相当する位置に設け、前記第１の開孔の中心に
対応する前記光源を点灯させて前記第１の開孔を通過し
た前記光ビームの光量を検出し、この検出結果に基づい
て前記光源アレイの第１の位置調整を行い、前記所定の
開孔面積より小なる開孔面積を有する第２の開孔を前記
走査面に相当する位置に設け、前記第２の開孔の中心に
対応する前記光源を点灯させて前記第２の開孔を通過し
た前記光ビームの光量を検出し、この検出結果に基づい
て前記光源アレイの第２の位置調整を行うことを特徴と
する光源アレイ位置調整方法を提供する。上記構成によ
れば、第１の開孔の光ビームの通過光量に基づいて光源
アレイの第１の位置調整を行った後、第１の開孔より小
なる開孔面積を有する第２の開孔の光ビームの通過光量
に基づいて光源アレイの第２の位置調整を行うことによ
り、位置調整が少ない誤差で短時間で済む。また、固定
の光センサを用いて光量の検出を行えるので、光センサ
を移動させるためのステージが不要になる。

【００１４】本発明は、上記目的を達成するため、複数
の光ビームを出射する複数の光源を主走査方向および副
走査方向に２次元状に配列してなる光源アレイと、前記
複数の光源から出射された前記複数の光ビームによって
走査される走査面とを備えた光走査装置において、前記
光源アレイを前記主走査方向、前記副走査方向、前記主
走査方向および前記副走査方向に直交する方向、前記主
走査方向の軸の回りの回転方向、前記副走査方向の軸の
回りの回転方向、および前記主走査方向および前記副走
査方向に直交する方向の軸の回りの回転方向に位置調整
可能に保持する前記光源アレイ保持手段と、前記走査面
に相当する位置に設けられ、所定の開孔面積を有する第
１の開孔、および前記所定の開孔面積より小なる開孔面
積を有する第２の開孔を備えた遮光手段と、前記第１の
開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて前記第１の
開孔を通過した前記光ビームの光量を検出する第１の光
検出手段と、前記第２の開孔の中心に対応する前記光源
を点灯させて前記第２の開孔を通過した前記光ビームの
光量を検出する第２の光検出手段とを備えたことを特徴
とする光源アレイ位置調整装置を提供する。上記構成に
よれば、第１の開孔の光ビームの通過光量に基づいて光
源アレイの位置調整を行った後、第１の開孔より小なる
開孔面積を有する第２の開孔の光ビームの通過光量に基
づいて光源アレイの位置調整を行うことにより、位置調
整が少ない誤差で短時間で済む。また、固定の第１およ
び第２の光検出手段を用いて光量の検出を行えるので、
第１および第２の光検出手段を移動させるためのステー
ジが不要になる。

【００１５】本発明は、上記目的を達成するため、複数
の光ビームを出射する複数の光源を主走査方向および副
走査方向に２次元状に配列してなる光源アレイと、前記
複数の光源から出射された前記複数の光ビームによって
走査される走査面とを備えた光走査装置において、前記
光源アレイを前記主走査方向、前記副走査方向、前記主
走査方向および前記副走査方向に直交する方向、前記主
走査方向の軸の回りの回転方向、前記副走査方向の軸の
回りの回転方向、および前記主走査方向および前記副走
査方向に直交する方向の軸の回りの回転方向に位置調整
可能に保持する前記光源アレイ保持手段と、前記走査面
に相当する位置に設けられ、所定の開孔面積を有する第
１の開孔、および前記所定の開孔面積より小なる開孔面
積を有する第２の開孔を備えた遮光手段と、前記第１の
開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて前記第１の
開孔を通過した前記光ビームの光量を検出する第１の光
検出手段と、前記第２の開孔の中心に対応する前記光源
を点灯させて前記第２の開孔を通過した前記光ビームの
光量を検出する第２の光検出手段と、前記第１の光検出
手段および前記第２の光検出手段が検出した前記光量に
基づいて前記光源アレイ保持手段を制御して前記光源ア
レイを最適な位置に調整する制御手段とを備えたことを
特徴とする光源アレイ位置調整装置を提供する。上記構
成によれば、第１および第２の光検出手段が検出した前
記光量に基づく制御手段の制御によって光源アレイを最
適な位置に調整することにより、調整作業が自動化され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１(a) ，(b) ，(c) は、本発明
の実施の形態に係る光源アレイ位置調整装置を示す。な
お、従来の技術で説明したのと同一のものには、同一の
符号を用いてその詳細な説明は省略する。この光源アレ
イ位置調整装置１は、図１１に示す記録媒体１１４の走
査面１１４ａに相当する位置に設けられ、走査面１１４
ａに相当する所定の高さ、および所定の幅を有するスポ
ット形成部２と、同図(c) に示すように、スポット形成
部２の所定の位置に形成された角穴２０、スリット２
ａ，２ｂ、ピンホール２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆの背面に
各々配置された検出器３０、および複数の光センサ３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆとを有する。

【００１７】光検出器３０は、半導体レーザアレイ１１
１の中心に位置する４つのレーザビームのスポットを別
々に捕らえるように構成されている。光センサ３Ａは、
Ｚ軸方向の中心であってＸ軸方向の一方の端部付近に位
置する１つの半導体レーザ１１０からのレーザビームの
スポットをスリット２ａを介して捕らえるように配置さ
れ、光センサ３Ｂは、Ｚ軸方向の中心であってＸ軸方向
の他方の端部付近に位置する１つの半導体レーザ１１０
からのレーザビームのスポットをスリット２ｂを介して
捕らえるように配置されている。光センサ３Ｃは、Ｚ軸
方向の中心であってＸ軸方向の一方の端部付近に位置す
る１つの半導体レーザ１１０からのレーザビームのスポ
ットをピンホール２ｃを介して捕らえるように配置さ
れ、光センサ３Ｄは、Ｚ軸方向の中心であってＸ軸方向
の他方の端部付近に位置する１つの半導体レーザ１１０
からのレーザビームのスポットをピンホール２ｄを介し
て捕らえるように配置されている。光センサ３Ｅは、Ｘ
軸方向の中心であってＺ軸方向の一方の端部付近に位置
する１つの半導体レーザ１１０からのレーザビームのス
ポットをピンホール２ｅを介して捕らえるように配置さ
れ、光センサ３Ｆは、Ｘ軸方向の中心であってＺ軸方向
の他方の端部付近に位置する１つの半導体レーザ１１０
からのレーザビームのスポットをピンホール２ｆを介し
て捕らえるように配置されている。

【００１８】図２は、半導体レーザアレイ１１１を示
す。半導体レーザアレイ１１１には、同図に示すよう
に、例えば、主走査方向ＸにピッチＰ_X４０μｍで１２
００個、副走査方向Ｚに対して所定の角度θをなす方向
Ｚ’にピッチＰ_Z３０μｍで１２個の合計１４４００個
の半導体レーザ１１０_(1,1)〜１１０_(12,1200)が配列
されている。

【００１９】図３は、中央の光検出器３０を示す。光検
出器３０は、独立した４つの光センサ３０ａ，３０ｂ，
３０ｃ，３０ｄからなる。光センサ３０ａ〜３０ｄの大
きさは、それぞれ４つのレーザビームのスポットが一度
に捕らえられる大きさが望ましく、例えば、スポット径
が３５μｍで隣り合うスポット間隔が２５０μｍの場合
は、２８５μｍ×２８５μｍより大きな値が望ましい。
光センサ３０ａ〜３０ｄ間の距離は、光センサ３０ａ〜
３０ｄ上でスポット径よりも小さい値が望ましく、例え
ば、スポット径が３５μｍの場合は、３５μｍより小さ
い値が望ましい。

【００２０】図４(a) ，(b) は、半導体レーザ１１０の
点灯位置と光センサ３０ａ〜３０ｄとの位置関係を示
す。４つの光センサ３０ａ〜３０ｄの位置は、半導体レ
ーザアレイ１１１が規定の位置にあるとき、半導体レー
ザアレイ１１１の中心付近の４つの半導体レーザ１１
０、例えば、半導体レーザ１１０_(6,600)，１１０
_(6,601 ₎，１１０_(7,600)，１１０_(7,601)からのレー
ザビームが均等に照射される位置とする。なお、中央の
光検出器３０は、検出領域が４分割された光検出器でも
よい。また、４分割の光検出器を用いる場合は、その外
形は矩形に限らず、円等でもよい。

【００２１】図５(a) ，(b) は、半導体レーザ１１０の
点灯位置とスリット２ａ，２ｂとの位置関係を示す。ス
リット２ａ，２ｂの長辺の長さは、スリット２ａ，２ｂ
上で長辺方向の隣り合う２つのスポット４の間隔より大
きい値が望ましく、例えば、隣り合うスポット４の間隔
が２５０μｍの場合は、２５０μｍ以上が望ましい。ス
リット２ａ，２ｂの短辺の長さは、スリット２ａ，２ｂ
上でスポット径Ｄより大きく、短辺方向の隣り合う２つ
のスポット４の間隔より小さい値が望ましく、例えば、
スポット径Ｄが３０μｍで隣り合うスポット４の間隔が
２５０μｍの場合は、３０μｍ以上２５０μｍ以下が望
ましく、調整し易さを考慮するならば、なるべく大きな
値とすることが望ましく、調整位置精度を考慮するなら
ば、なるべく小さな値とすることが望ましい。本実施の
形態では、精度に重点を置いて５０μｍ程度とした。ス
リット２ａ，２ｂの位置は、半導体レーザアレイ１１１
が規定の位置にあるとき、Ｚ軸方向の中心でＸ軸方向の
両端付近の２つの半導体レーザ１１０、例えば、半導体
レーザ１１０_(6,1)，１１０_(6,1200)からのレーザビー
ムのスポット４が２つのスリット２ａ，２ｂの中心を通
過する位置とする。

【００２２】図６(a) ，(b) は、半導体レーザ１１０の
点灯位置とピンホール２ｃ〜２ｆとの位置関係を示す。
ピンホール２ｃ〜２ｆの径は、ピンホール２ｃ〜２ｆ上
でスポット径Ｄよりやや大きな値が望ましく、例えば、
スポット径Ｄが３５μｍの場合は、３５μｍよりやや大
きな値が望ましい。調整し易さを考慮するならば、大き
めの値とすることが望ましく、調整位置精度を考慮する
ならば、スポット径Ｄに近い値とすることが望ましい。
本実施の形態では、精度に重点を置いて４０μｍ程度と
した。ピンホール２ｃ〜２ｆの位置は、半導体レーザア
レイ１１１が規定の位置にあるとき、それぞれＺ軸方向
の中心であってＸ軸方向の両端付近の２つの半導体レー
ザ１１０からのレーザビームのスポット４が２つのピン
ホール２ｃ，２ｄの中心を通過する位置、および、Ｘ軸
方向の中心であってＺ軸方向の両端付近の２つの半導体
レーザ１１０からのレーザビームのスポット４が２つの
ピンホール２ｅ，２ｆの中心を通過する位置とする。例
えば、半導体レーザ１１０ _(6,3)，１１０_(1,600)，１
１０_(12,600)，１１０_(6,1198)からのレーザビームのス
ポット４が、同図(a) に示すように、４つのピンホール
２ｃ〜２ｆの中心をそれぞれ通過する位置とする。

【００２３】なお、光センサ３０ａ〜３０ｄ、３Ａ〜３
Ｆ、および角穴２０、２つのスリット２ａ，２ｂ、およ
び４つのピンホール２ｃ〜２ｆは、同一の基板上に形成
されていてもよく、いくつかに分割した基板上に形成さ
れていてもよく、それぞれ別々の基板に形成されていて
もよい。

【００２４】図７は、本装置１の制御系を示す。この装
置１は、装置１全体を制御する制御部４を有し、制御部
４に、半導体レーザアレイ１１１をＸ軸方向に移動させ
るＸテーブル５ａと、半導体レーザアレイ１１１をＹ軸
方向に移動させるＹテーブル５ｂと、半導体レーザアレ
イ１１１をＺ軸方向に移動させるＺテーブル５ｃと半導
体レーザアレイ１１１をＸ軸回りに回転させるθ_Xテー
ブル５ｄと、半導体レーザアレイ１１１をＹ軸回りに回
転させるθ_Yテーブル５ｅと、半導体レーザアレイ１１
１をＺ軸回りに回転させるθ_Zテーブル５ｆと、半導体
レーザアレイ１１１を駆動するレーザ駆動部６と、光セ
ンサ３０ａ〜３０ｄ、３Ａ〜３Ｆの検出信号に基づいて
光量を検出する光量検出部７とを各々接続している。

【００２５】次に、この光源アレイ位置調整装置１の動
作を説明する。

【００２６】図９および図１０は、光源アレイ位置調整
装置１の動作を説明するためのフローチャートである。

【００２７】制御部４は、レーザ駆動部６を制御して半
導体レーザアレイ１１１の中心に位置する４つの半導体
レーザ１１０_(6,600)，１１０_(6,601)，１１０
_(7,600)，１１０_(7,601)を同じ発光光量で発光させ
る。制御部４は、光量検出部７からの光量検出信号に基
づいて中央の４つの光センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，
３０ｄが、４つの半導体レーザ１１０_(6,600)，１１０
_(6,601)，１１０_(7,600)，１１０_(7,601)からのレー
ザビームのスポット４をそれぞれ捕らえるように、Ｘテ
ーブル５ａおよびＺテーブル５ｃによって半導体レーザ
アレイ１０１のＸ軸方向とＺ軸方向の位置を粗調整する
（手順１) 。

【００２８】図８は、光センサ３０ａ〜３０ｄに入射す
るレーザビームのスポット４を示す。本実施の形態で
は、１つの光センサ３０ａ〜３０ｄの大きさを発光した
４つのレーザビームのスポット４をすべて捕らえられる
大きさにし、かつ、光センサ３０ａ〜３０ｄ間の距離を
光センサ３０ａ〜３０ｄ上でスポット径Ｄより小さい値
としているので、４つの光センサ３０ａ〜３０ｄのいず
れかで４つのレーザビームのスポット４のいずれかを捕
らえるように半導体レーザアレイ１１１の位置を調整で
きれば、半導体レーザアレイ１１１のＸ軸方向とＺ軸方
向の調整方向が一意的に求まる。例えば、図８(a) に示
すように、４つの光センサ３０ａ〜３０ｄのうち１つの
光センサ３０ａで発光した４つのレーザビームのスポッ
ト４の１つ分の光量だけを捕らえ、他の３つの光センサ
３０ｂ，３０ｃ，３０ｄでは光量を捕らえていない場合
は、４つのレーザビームのスポット４の位置は、図８
(a) に示す位置以外にはない。４つの光センサ３０ａ〜
３０ｄのうち１つの光センサ３０ａで発光した４つのレ
ーザビームのスポット４のうち２つ分の光量だけを捕ら
え、他の３つの光センサ３０ｂ，３０ｃ，３０ｄでは光
量を捕らえていない場合は、同図(b) と同図(c) の２通
りの状態が考えられるが、半導体レーザアレイ１１１を
Ｘ軸方向に移動させたとき、同図(d) のように１つの光
センサ３０ａで発光した４つのレーザビームのスポット
４の４つ分の光量を捕らえたときは、同図(b) の状態に
あったと考えられ、半導体レーザアレイ１１１をＺ軸方
向に移動させたとき、同図(d) のように１つの光センサ
３０ａで４つ分の光量を捕らえたときは、同図(c) の状
態にあったと考えられる。このように光センサ３０ａ〜
３０ｄが検出した光量に基づいてＸ軸方向とＹ軸方向の
位置調整を容易に行え、自動化にも容易に対応できる。

【００２９】手順１での調整を保ったまま、さらに、レ
ーザ駆動部６を制御して半導体レーザアレイ１１１のＺ
軸方向の中心であってＸ軸方向の両端付近の２つの半導
体レーザ１１０_(6,1)，１１０_(6,1200)を同じ規定の発
光光量で発光させる。まず、光センサ３Ａが一方の半導
体レーザ１１０_(6,1)からのレーザビームのスポット４
をスリット２ａを介して規定光量を捕らえるようにＺテ
ーブル５ｃによって半導体レーザアレイ１１１を移動さ
せる。次に、光センサ３Ａが規定光量を捕らえたまま、
光センサ３Ｂが半導体レーザ１１０_(6,1200)からのレー
ザビームのスポット４をスリット２ｂを介して規定光量
を捕らえるように半導体レーザアレイ１１１をＸ軸方向
に移動させるが、半導体レーザアレイ１１１をＸ軸方向
に移動させたとき、光センサ３Ａで捕らえる光量が規定
値以下になった場合は既定値になるようにθ_Yテーブル
５ｅによって半導体レーザアレイ１０１をＹ軸回りの回
転方向に回転させる（手順２）。ここでは、半導体レー
ザアレイ１１１をＺ軸方向に移動調整してから、Ｘ軸方
向に移動調整しているが、先にＸ軸方向に移動調整して
から、Ｚ軸方向に移動調整してもよい。

【００３０】手順１での調整を保ったまま、および、手
順２での光センサ３Ａで規定光量を捕らえたまま、さら
に、レーザ駆動部６を制御して半導体レーザアレイ１１
１のＺ軸方向の中心でＸ軸方向の両端付近の２つのレー
ザ半導体レーザ１１０_(6,3)，１１０_(6,1198)を同じ規
定の発光光量で発光させる。光センサ３Ｃ，３Ｄがレー
ザ半導体レーザ１１０_(6,3)，１１０_(6,1198)からのレ
ーザビームのスポット４をピンホール２ｃ，２ｄを介し
て規定光量を捕らえるように、θ_Zテーブル５ｆによっ
て半導体レーザアレイ１１１をＺ軸回りの回転方向に回
転させるが、半導体レーザアレイ１１１をＺ軸回りの回
転方向に回転するとき、光センサ３Ｂで捕らえる光量が
規定値以下になった場合は、既定値になるようにＸテー
ブル５ａによって半導体レーザアレイ１１１をＸ軸方向
に移動させる（手順３) 。

【００３１】手順１、２、３での調整を保ったまま、さ
らに、レーザ駆動部６を制御して半導体レーザアレイ１
１１のＸ軸方向の中心であってＺ軸方向の両端付近の２
つの半導体レーザ１１０_(1,600)，１１０_(12,600)を同
じ規定の発光光量で発光させる。光センサ３Ｅ，３Ｆが
半導体レーザ１１０_(1,600)，１１０_(12,600)からのレ
ーザビームのスポット４をピンホール２ｅ，２ｆを介し
て同じ光量を捕らえるように半導体レーザアレイ１１１
をθ_Xテーブル５ｄによってＸ軸回りの回転方向に回転
させる（手順４) 。

【００３２】手順１、２、３、４での調整を保ったま
ま、さらに、光センサ３Ｃ〜３Ｆがレーザビームのスポ
ット４をピンホール２ｃ〜２ｆを介して規定光量を捕ら
えるようにＹテーブル５ｂによって半導体レーザアレイ
１１１をＹ軸方向に移動させる（手順５）。半導体レー
ザアレイ１１１のＹ軸方向位置が既定値のときは、レー
ザビーム径が最小となる所謂ビームウェストの位置がピ
ンホール２ｃ〜２ｆの位置となるために、ピンホール２
ｃ〜２ｆによってけられる光量が最小となり、光センサ
３Ｃ〜３Ｆが捕らえる光量は最大の既定光量となる。

【００３３】上述した光源アレイ位置調整装置１によれ
ば、以下の効果が得られる。 (イ) 半導体レーザアレイ１１１のＸ軸方向とＺ軸方向(
手順１、２) 、Ｙ軸回りの回転方向（手順２）、Ｚ軸回
りの回転方向（手順３) 、Ｘ軸回りの回転方向（手順
４) 、Ｙ軸方向（手順５) の６軸すべての調整を容易に
行うことが可能になる。 (ロ) 固定された光検出器３０、光センサ３Ａ〜３Ｆ、お
よびスポット形成部２によって調整するため、ステージ
の移動等による誤差を排除できることから、調整の精度
が向上し、高速に調整が行える。 (ハ) 同一の固定された光検出器３０、光センサ３Ａ〜３
Ｆ、およびスポット形成部２によって複数の半導体レー
ザアレイ１１１を調整することが可能であるため、複数
の半導体レーザアレイ１１１を同一の位置に調整するこ
とができる。よって、複数の記録媒体上に複数の半導体
レーザアレイによって露光することにより同一の画像を
形成するような光走査装置において、複数の半導体レー
ザアレイによる露光位置誤差を低減することができる。 (ニ) 高価な、２次元ＣＣＤカメラ、画像処理装置、高精
度ステージを用いることがないため、コスト低減が図れ
る。

【００３４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、様々な実施の形態が可能である。例えば、光セン
サ、スリット、ピンホールは、それぞれ記載されている
形状、個数に限定するものではなく、同様の働きをする
もので置き換えが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光源アレイ
位置調整方法および光源アレイ位置調整装置によれば、
第１の開孔の光ビームの通過光量に基づいて光源アレイ
の第１の位置調整を行った後、第１の開孔より大きい開
孔面積を有する第２の開孔の光ビームの通過光量に基づ
いて光源アレイの第２の位置調整を行っているので、高
速かつ高精度に位置調整を行うことができる。また、固
定の光センサを用いて光量の検出を行えるので、光セン
サを移動させるためのステージが不要になることから、
コスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光源アレイ位置調整
装置に関し、(a) はＸ−Ｙ面図、(b) はＹ−Ｚ面図、
(c) はスポット形成部の半導体レーザアレイ側から見た
正面図である。

【図２】本実施の形態に係る半導体レーザの配列状態を
示す図である。

【図３】本実施の形態に係る光検出器を示す図である。

【図４】(a) は、半導体レーザの点灯位置を示し、(b)
は、スポットと光センサとの位置関係を示す図である。

【図５】(a) は、半導体レーザの点灯位置を示し、(b)
は、スポットとスリットとの位置関係を示す図である。

【図６】(a) は、半導体レーザの点灯位置を示し、(b)
は、スポットとピンホールとの位置関係を示す図であ
る。

【図７】本実施の形態に係る光源アレイ位置調整装置の
制御系を示すブロック図である。

【図８】(a) 〜(d) は本実施の形態に係る光検出器の光
センサに入射するレーザビームのスポットを示す図であ
る。

【図９】本実施の形態に係る光源アレイ位置調整装置の
動作を説明するためのフローチャートである。

【図１０】本実施の形態に係る光源アレイ位置調整装置
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図１１】光走査装置の一例を示し、(a) はＸ−Ｙ面
図、(b) はＹ−Ｚ面図である。

【図１２】レーザアレイパッケージを示す図である。

【図１３】従来の光源アレイ位置調整装置の一例を示
し、(a) はＸ−Ｙ面図、(b) はＹ−Ｚ面図である。

【符号の説明】

１光源アレイ位置調整装置２スポット形成部２ａ，２ｂスリット２ｃ〜２ｆピンホール３Ａ〜３Ｆ光センサ４スポット２０角穴３０光検出器３０ａ〜３０ｄ光センサ１００画像露光装置１０１半導体レーザアレイ１１０半導体レーザ１１１Ａレーザアレイパッケージ１１２集光レンズ１１３結像レンズ１１４記録媒体１１４ａ記録媒体の周面（結像面) １１６光軸Ｄスポット径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光ビームを出射する複数の光源を主
走査方向および副走査方向に２次元状に配列してなる光
源アレイと、前記複数の光源から出射された前記複数の
光ビームによって走査される走査面とを備えた光走査装
置において、所定の開孔面積を有する第１の開孔を前記走査面に相当
する位置に設け、前記第１の開孔の中心に対応する前記
光源を点灯させて前記第１の開孔を通過した前記光ビー
ムの光量を検出し、この検出結果に基づいて前記光源ア
レイの第１の位置調整を行い、前記所定の開孔面積より小なる開孔面積を有する第２の
開孔を前記走査面に相当する位置に設け、前記第２の開
孔の中心に対応する前記光源を点灯させて前記第２の開
孔を通過した前記光ビームの光量を検出し、この検出結
果に基づいて前記光源アレイの第２の位置調整を行うこ
とを特徴とする光源アレイ位置調整方法。
【請求項２】前記第１の位置調整は、前記第１の開孔と
してスリットを用いて行う構成の請求項１記載の光源ア
レイ位置調整方法。
【請求項３】前記第１の位置調整は、前記第１の開孔と
して前記主走査方向に長い第１のスリット、および前記
副走査方向に長い第２のスリットを用いて行う構成の請
求項１記載の光源アレイ位置調整方法。
【請求項４】前記第１の位置調整は、前記第１のスリッ
トおよび前記第２のスリットの各中心に対応する２つの
前記光源を点灯させて前記第１のスリットおよび前記第
２のスリットを通過した２つの前記光ビームの光量を検
出し、この検出結果に基づいて前記主走査方向、前記副
走査方向、前記主走査方向および前記副走査方向に直交
する方向の軸の回りの回転方向について前記光源アレイ
の位置調整を行う構成の請求項３記載の光源アレイ位置
調整方法。
【請求項５】前記第２の位置調整は、前記第２の開孔と
してピンホールを用いて行う構成の請求項１記載の光源
アレイ位置調整方法。
【請求項６】前記第２の位置調整は、前記第２の開孔と
して前記主走査方向に所定の距離を設けて配置された第
１および第２のピンホール、および前記副走査方向に所
定の距離を設けて配置された第３および第４のピンホー
ルを用いて行う構成の請求項１記載の光源アレイ位置調
整方法。
【請求項７】前記第２の位置調整は、前記第１乃至第４
のピンホールに対応する４つの前記光源を点灯させて前
記第１乃至第４のピンホールを通過した４つの前記光ビ
ームの光量を検出し、この検出結果に基づいて前記主走
査方向および前記副走査方向に直交する方向、前記主走
査方向の軸の回りの回転方向、および前記副走査方向の
軸の回りの回転方向について前記光源アレイの位置調整
を行う構成の請求項６記載の光源アレイ位置調整方法。
【請求項８】前記第１の位置調整は、前記光源アレイの
中央付近の４つの前記光源を点灯させ、前記４つの光源
から出射された４つの前記光ビームの光量を４つの光セ
ンサによりそれぞれ検出し、この検出結果に基づいて前
記主走査方向および前記副走査方向の前記光源アレイの
位置調整を行った後に行う構成の請求項１記載の光源ア
レイ位置調整方法。
【請求項９】複数の光ビームを出射する複数の光源を主
走査方向および副走査方向に２次元状に配列してなる光
源アレイと、前記複数の光源から出射された前記複数の
光ビームによって走査される走査面とを備えた光走査装
置において、前記光源アレイを前記主走査方向、前記副走査方向、前
記主走査方向および前記副走査方向に直交する方向、前
記主走査方向の軸の回りの回転方向、前記副走査方向の
軸の回りの回転方向、および前記主走査方向および前記
副走査方向に直交する方向の軸の回りの回転方向に位置
調整可能に保持する前記光源アレイ保持手段と、前記走査面に相当する位置に設けられ、所定の開孔面積
を有する第１の開孔、および前記所定の開孔面積より小
なる開孔面積を有する第２の開孔を備えた遮光手段と、前記第１の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第１の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第１の光検出手段と、前記第２の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第２の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第２の光検出手段とを備えたことを特徴とする光源ア
レイ位置調整装置。
【請求項１０】前記遮光手段は、前記第１の開孔として
スリットを備えた構成の請求項９記載の光源アレイ位置
調整装置。
【請求項１１】前記スリットは、長辺は前記スリット上
で隣り合う２つの光ビームのスポツト間隔より大なる長
さを有し、短辺は前記スリット上で光ビームのスポット
径より大きく隣り合う２つのスポット間隔より小なる長
さを有する構成の請求項１０記載の光ビーム位置調整装
置。
【請求項１２】前記遮光手段は、前記第１の開孔として
前記主走査方向に長い第１のスリット、および前記副走
査方向に長い第２のスリットを備え、前記第１の光検出手段は、前記第１のスリットの中心に
対応する１つの前記光源を点灯させて前記第１のスリッ
トを通過した１つの前記光ビームの光量を検出する第１
の光センサと、前記第２のスリットの中心に対応する１
つの前記光源を点灯させて前記第２のスリットを通過し
た１つの前記光ビームの光量を検出する第２の光センサ
とを備えた構成の請求項９記載の光源アレイ位置調整装
置。
【請求項１３】前記遮光手段は、前記第２の開孔として
ピンホールを備えた構成の請求項９記載の光源アレイ位
置調整装置。
【請求項１４】前記ピンホールは、前記ピンホール上で
前記光ビームの径より大なる径を有する構成の請求項１
３記載の光源アレイ位置調整装置。
【請求項１５】前記遮光手段は、前記第２の開孔として
前記主走査方向に所定の距離を設けて配置された第１お
よび第２のピンホール、および前記副走査方向に所定の
距離を設けて配置された第３および第４のピンホールを
備え、前記第２の光検出手段は、前記第１乃至第４のピンホー
ルに対応する４つの前記光源を点灯させて前記第１乃至
第４のピンホールを通過した４つの前記光ビームの光量
をそれぞれ検出する第１乃至第４の光センサとを備えた
構成の請求項９記載の光源アレイ位置調整装置。
【請求項１６】複数の光ビームを出射する複数の光源を
主走査方向および副走査方向に２次元状に配列してなる
光源アレイと、前記複数の光源から出射された前記複数
の光ビームによって走査される走査面とを備えた光走査
装置において、前記光源アレイを前記主走査方向、前記副走査方向、前
記主走査方向および前記副走査方向に直交する方向、前
記主走査方向の軸の回りの回転方向、前記副走査方向の
軸の回りの回転方向、および前記主走査方向および前記
副走査方向に直交する方向の軸の回りの回転方向に位置
調整可能に保持する前記光源アレイ保持手段と、前記走査面に相当する位置に設けられ、所定の開孔面積
を有する第１の開孔、および前記所定の開孔面積より小
なる開孔面積を有する第２の開孔を備えた遮光手段と、前記光源アレイの中央付近の４つの前記光源を点灯させ
て前記４つの光源から出射された４つの前記光ビームの
光量を検出する４つの光センサと、前記第１の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第１の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第１の光検出手段と、前記第２の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第２の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第２の光検出手段とを備えたことを特徴とする光源ア
レイ位置調整装置。
【請求項１７】前記４つの光センサは、１つの前記光セ
ンサが前記４つの光ビームを受光し得る受光面積を有す
る構成の請求項１６記載の光源アレイ位置調整装置。
【請求項１８】複数の光ビームを出射する複数の光源を
主走査方向および副走査方向に２次元状に配列してなる
光源アレイと、前記複数の光源から出射された前記複数
の光ビームによって走査される走査面とを備えた光走査
装置において、前記光源アレイを前記主走査方向、前記副走査方向、前
記主走査方向および前記副走査方向に直交する方向、前
記主走査方向の軸の回りの回転方向、前記副走査方向の
軸の回りの回転方向、および前記主走査方向および前記
副走査方向に直交する方向の軸の回りの回転方向に位置
調整可能に保持する前記光源アレイ保持手段と、前記走査面に相当する位置に設けられ、所定の開孔面積
を有する第１の開孔、および前記所定の開孔面積より小
なる開孔面積を有する第２の開孔を備えた遮光手段と、前記第１の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第１の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第１の光検出手段と、前記第２の開孔の中心に対応する前記光源を点灯させて
前記第２の開孔を通過した前記光ビームの光量を検出す
る第２の光検出手段と、前記第１の光検出手段および前記第２の光検出手段が検
出した前記光量に基づいて前記光源アレイ保持手段を制
御して前記光源アレイを最適な位置に調整する制御手段
とを備えたことを特徴とする光源アレイ位置調整装置。