KR100213870B1

KR100213870B1 - Focus correcting apparatus of hologram scanning apparatus for laser scanning unit

Info

Publication number: KR100213870B1
Application number: KR1019960031723A
Authority: KR
Inventors: 박창진
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR980010666A

Abstract

본 발명은 레이저 프린터나 그 외의 광학기기에 사용되는 레이저 스캐닝 유니트용 홀로그램 주사장치에 있어서, 특히 레이저 빔의 편차를 보정하여 그 초점이 감광드럼에 정확하게 결상될 수 있도록 한 것으로 발명의 주된 목적은 임의의 각도를 유지하는 두 개의 반사거울을 이용하므로써 레이저 빔의 주사거리를 조정하여 초점을 맞출 수 있도록 하는데 있다.The present invention is a holographic scanning device for a laser scanning unit used in a laser printer or other optical apparatus, in particular, to correct the deviation of the laser beam so that the focus can be accurately imaged on the photosensitive drum. It is possible to focus by adjusting the scanning distance of the laser beam by using two reflecting mirrors to maintain the angle of.

이를 위한 주요 구성은 레이저 다이오드로 부터 발사된 빛을 콜리메이트 렌즈 및 실린더리칼 렌즈를 통과 시키고, 제1밀러 및 제2밀러로 홀로그램 디스크를 통과시킨 후, 감광드럼에 주사하는 레이저 스캐닝 유니트에 있어서, 상기한 홀로그램 디스크를 통과한 빛을 임의의 각도를 가진 채 반사면이 서로 대향진 한쌍의 반사거울로 이루어진 초점 조정기구를 통과 시키므로서 주사거리를 조정하여 감광드럼에 초점을 맞출 수 있도록 하는데 있다.The main configuration for the laser scanning unit for passing the light emitted from the laser diode through the collimated lens and the cylindrical lens, the hologram disk through the first mirror and the second mirror, and then scanning the photosensitive drum, While the light passing through the hologram disk has an arbitrary angle, the reflection surfaces pass through a focusing mechanism consisting of a pair of reflection mirrors facing each other, thereby adjusting the scanning distance to focus on the photosensitive drum.

Description

Focus Correction Device of Hologram Scanner for Laser Scanning Unit

제1도는 종래의 구성를 보인 개략도.1 is a schematic view showing a conventional configuration.

제2도는 종래의 초점 보정렌즈의사용상태도.2 is a state diagram of use of a conventional focus correcting lens.

제3도는 본 발명의 구성를 보인 개략도.3 is a schematic view showing the configuration of the present invention.

제4도는 제3도의 평면상태도.4 is a plan view of FIG.

제5도는 본발명의 요부 구성을 보인 확대도이다.5 is an enlarged view showing the main components of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 레이져 다이오드 2 : 콜리메이트 렌즈1: laser diode 2: collimated lens

3 : 실린더리칼 렌즈 4 : 홀로그램 디스크3: cylindrical lens 4: hologram disc

5 : 제1밀러 6 : 제2밀러5: first mirror 6: second mirror

7 : 초점 조정기구 8 : 감광드럼7: focusing mechanism 8: photosensitive drum

71,72 : 반사거울71,72: Reflective mirror

본 발명은 레이저 프린터나 그 외의 광학기기에 사용되는 레이저 스캐닝 유니트용 홀로그램 주사장치에 대한 것으로 특히 주사되는 레이저 빔의 편차를 보정하여 그 초점이 감광드럼에 정확하게 결상될 수 있도록 한것이다.The present invention relates to a hologram scanning device for a laser scanning unit used in a laser printer or other optical apparatuses, in particular to correct the deviation of the laser beam to be scanned so that the focus can be accurately formed on the photosensitive drum.

일반적으로 레이저 스캐닝 유니트의 홀로그램 주사장치는 제1도 도면에서 보듯이 광원인 레이저 다이오드(a)로부터 발사된 빛을 실린더리칼 렌즈(b) 및 콜리메이트 렌즈(c)를 이용하여 그 특성을 조정한 다음 홀로그램 디스크(d)를 통과시켜 주사범위 및 주사성질을 바꾸어 감광드럼(e)에 결상시키게 된다.In general, the holographic scanning device of the laser scanning unit adjusts the characteristics of the light emitted from the laser diode (a), which is a light source, by using a cylindrical lens (b) and a collimator lens (c), as shown in FIG. The hologram disk d is then passed through to change the scanning range and scanning properties to form an image on the photosensitive drum e.

이때 광원인 레이저 다이오드(a)로부터 제1밀러(f), 또 제2밀러(f)로부터 제2밀러(g), 제2밀러(g)로부터 감광드럼(e)까지 레이저 빔이 통과하는 거리는 항상 정확하게 조정되어 있어야만 즉, 감광드럼(e)상에 정확한 초점이 맞아야만 그 상이 선명하게 맺힐 수 있다.At this time, the distance that the laser beam passes from the laser diode (a), which is a light source, from the first mirror (f), from the second mirror (f) to the second mirror (g), and from the second mirror (g) to the photosensitive drum (e) The image can be clearly formed only when it is always correctly adjusted, that is, when the correct focus is on the photosensitive drum (e).

그러나 상기와 같은 레이저 빔의 통과 거리가 항상 정확하도록 제1밀러(f) 및 제2밀러(g)등이 견고히 고정되어 있다 하더라도 제1밀러(f)와 제2밀러(g)에 의해 홀로그램 디스크(d)를 통과함에 있어서, 상기한 홀로그램의 회전상태가 불완전할 때 예컨데 모터의 축에 진동이 있어 흔들린다든지 정확한 수평상태로 회전하지 못할 때 레이저 빔의 주사거리에 오차가 발생하게 되는 것이다.However, even if the first mirror (f) and the second mirror (g) are firmly fixed so that the passage distance of the laser beam as described above is always accurate, the hologram disc is formed by the first mirror (f) and the second mirror (g). In passing (d), when the rotation state of the hologram is incomplete, for example, there is an oscillation in the shaft of the motor, or an error occurs in the scanning distance of the laser beam when it cannot rotate in the correct horizontal state.

그러므로 이러한 레이저 빔의 주사거리에 편차가 발생하였을 때 그 편차를 조정해줄 필요가 있으며, 이와 같은 목적으로 사용된 종래의 기구는 보정용 홀로그램(h)이 있다.Therefore, when a deviation occurs in the scanning distance of the laser beam, it is necessary to adjust the deviation, and the conventional mechanism used for this purpose includes a correction hologram h.

이 보정용 홀로그램(h)은 일측의 입사면(h1)과 반대쪽의 출사면(h2)이 평행하지 않고, 임의의 각도록 가진 투사체로서 레이저 빔의 주사거리를 길게 하고 싶을 때는 제2도의 (a)에서 보는 바와 같이 빛의 굴절거리를 짧게 하고, 반대로 레이저 빔의 주사거리를 짧게 하고 싶을 때는 제2도의 (b)에서 보는 바와 같이 빛의 굴절거리를 길게 하여 조정하는 것인 바, 이러한 보정용 홀로그램(h)은 상기한 입사면(h1)과 출사면(h2)의 가공이 어렵고, 그 재질이 고가이기 때문에 생산성이 저조할 뿐만 아니라 제품의 원가상승의 요인이 되는 문제가 있다.This correction hologram h is a projecting object having an arbitrary angle, in which the incidence surface h1 on one side and the outgoing surface h2 on the opposite side are not parallel to each other. If you want to shorten the refraction distance of the light as shown in the) and the scanning distance of the laser beam on the contrary, as shown in (b) of FIG. 2, the refraction distance of the light is adjusted to make the adjustment. (h) is difficult to process the entrance face h1 and the exit face h2, and because the material is expensive, the productivity is low and there is a problem that the cost of the product increases.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 임의의 각도를 유지하는 두 개의 반사거울을 이용하므로써 레이저 빔의 주사거리를 조정하여 초점을 맞출 수 있도록 하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve various problems of the related art as described above. The main object of the present invention is to adjust focusing distance of a laser beam by using two reflection mirrors maintaining arbitrary angles. It is.

그리고 이를 위한 주요 구성은 레이저 다이오드로부터 발사된 빛을 콜리메이트 렌즈 및 실린더리칼 렌즈를 통과 시키고, 제1밀러 및 제2밀러로 홀로그램 디스크를 통과시킨 후, 감광드럼에 주사하는 레이저 스캐닝 유니트에 있어서, 상기한 홀로그램 디스크를 통과한 빛을 임의의 각도를 가진 채 반사면이 서로 대향진 한쌍의 반사거울로 이루어진 초점 조정기구를 통과 시키므로서 주사거리를 조정하여 감광드럼에 초점을 맞출 수 있도록 하는데 있다.And the main configuration for this is in the laser scanning unit for passing the light emitted from the laser diode through the collimated lens and the cylindrical lens, the hologram disk through the first mirror and the second mirror, and then scanning the photosensitive drum, While the light passing through the hologram disk has an arbitrary angle, the reflection surfaces pass through a focusing mechanism consisting of a pair of reflection mirrors facing each other, thereby adjusting the scanning distance to focus on the photosensitive drum.

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 구성 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention according to the accompanying drawings in detail as follows.

제3도는 본 발명의 요부 구성을 보인 부주사 방향의 예시도이고, 제4도는 본 발명의 요부 구성을 보인 주주사 방향의 예시도이다.3 is an exemplary view of a sub scanning direction showing the main configuration of the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view of a main scanning direction showing the main configuration of the present invention.

제3도 및 제4도 도면에서 보듯이 레이저 스캐닝 유니트의 레이저 빔의 주사 상태를 보면 먼저 광원인 레이저 다이오드(1)로부터 빛이 발사되면 콜리메이트 렌즈(2) 및 실린더리칼 렌즈(3)를 통과 시켜 특성을 조정하고, 이와 같이 조정된 빛을 홀로그램 디스크(4)를 투과시키되, 이때는 홀로그램 디스크(4)의 밑에 고정된 제1밀러(5)로써 홀로그램 디스크(4)로 보내고 홀로그램 디스크(4)를 통과한 빛은 제2밀러(6)로써 본 발명의 초점 조정기구(7)로 보낸다.As shown in FIGS. 3 and 4, when the laser beam of the laser scanning unit is scanned, first, when light is emitted from the laser diode 1 as a light source, it passes through the collimated lens 2 and the cylindrical lens 3. To adjust the characteristics, and transmit the adjusted light through the hologram disk 4, in which case the first mirror 5 fixed under the hologram disk 4 is sent to the hologram disk 4 and the hologram disk 4. The light passing through is sent to the focus adjusting mechanism 7 of the present invention as the second mirror 6.

초점 조정기구(7)는 한쌍의 대향진 반사거울(71)(72)로 이루어 지는바, 이들이 마주하고 있는 사이로 빛을 보내면 네 번의 반사가 이루어진 후 반대방향의 감광드럼(8)을 향해 주사된다.The focusing mechanism 7 consists of a pair of opposing reflective mirrors 71 and 72, which send light between them, which are then reflected four times and then directed towards the opposite photosensitive drum 8 .

예컨데 도면상 아랫쪽에 위치한 반사거울(72)로 보내진 빛은 둔각의 상태로 1차 반사되어 여기에 마주하고 있는 윗쪽 반사거울(71)에 의해 예각의 상태로 2차 반사되며, 2차로 반사된 빛은 다시 아랫쪽 반사거울(72)에 의해 예각의 상태로 3차 반사되어 또 다시 윗쪽의 반사거울(71)에 보내지고, 윗쪽의 반사거울(71)에서는 둔각의 상태로 4차 반사되어 감광드럼(8)을 향해 주사되는 것이다.For example, the light sent to the reflective mirror 72 located at the lower side of the drawing is first reflected in an obtuse angle, and is secondly reflected at an acute angle by the upper reflective mirror 71 facing the light. Is again reflected by the lower reflection mirror 72 at the acute angle and sent to the upper reflection mirror 71 again, and the upper reflection mirror 71 at the obtuse angle to the fourth reflection and the photosensitive drum ( 8).

상기와 같은 초점 조정기구(7)에 있어서, 양쪽 반사거울(71)(72)의 반사상태가 상기와 같이 이루어 질 수 있는 것은 대향하고 있는 각도가 0°보다는 크고 90°보다는 작은 임의의 각도(θ)를 유지 하고 있기 때문이며, 그 각도를 유지하고 있는 것이 중요하다.In the above-described focusing mechanism 7, the reflection state of both reflection mirrors 71 and 72 can be made as described above, in that any angle at which the opposing angle is larger than 0 ° and smaller than 90 ° ( This is because it maintains θ), and it is important to maintain the angle.

또 상기와 같은 초점 조정기구(7)는 제5도 도면에서 보는 바와 같이 일측의 반사거울(71)을 고정하고, 그 대향진 반사거울(72)을 상기한 반사거울(71)에 멀리 또는 가까이 이동시킬 수 있는 조절수단(도시하지 않았음)을 구비하여야 한다.In addition, the focus adjusting mechanism 7 as described above fixes the reflective mirror 71 on one side, as shown in FIG. 5, and moves the opposite reflective mirror 72 far or close to the reflective mirror 71 described above. It is to be provided with a control means (not shown) that can be moved.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태에 대해서 설명한다.The following describes the operating state of the present invention configured as described above.

상기와 같이 구성된 본 발명의 초점 조정장치는 레이저 빔이 레이저 다이오드(1)로부터 콜리메이트 렌즈(2) 및 실린더리칼 렌즈(3)를 통과하고, 제1밀러(5)와 제2밀러(6)에 의해 홀로그램 디스크(4)를 통과한 후 감광드럼(8)을 향해 주사될 때 그 주사거리를 초점 조정기구(7)로써 조정한다.In the focus adjusting apparatus of the present invention configured as described above, the laser beam passes through the collimating lens 2 and the cylindrical lens 3 from the laser diode 1, and the first mirror 5 and the second mirror 6 The scanning distance is adjusted by the focusing adjustment mechanism 7 when passing through the hologram disk 4 and then scanning toward the photosensitive drum 8.

즉, 레이저 빔의 주사거리를 짧게 하고 싶을 때는 제5도의 가상선에서 보는 바와 같이 양측 반사거울(71)(72)의 거리를 멀리 유지하여 빛의 굴절거리를 길게 하고, 반대로 레이저 빔의 주사거리를 길게 하고 싶을 때는 제5도의 실선에서 보는 바와 같이 양측 반사거울(71)(72)의 거리를 가까이 하여 빛의 굴절거리를 짧게 하여 조정하면 되는 것이다.That is, when the scanning distance of the laser beam is to be shortened, as shown in the imaginary line of FIG. 5, the distance between the two reflection mirrors 71 and 72 is kept far to increase the refraction distance of the light, and conversely, the scanning distance of the laser beam. In order to increase the length of the light, as shown in the solid line of FIG. 5, the distance between the two reflection mirrors 71 and 72 may be closer to each other, and the light refraction distance may be shortened.

따라서 레이저 스캐닝 유니트를 구성함에 있어서, 모터의 회전축의 정밀도가 떨어진다든지 홀로그램 디스크(4)의 수평회전이 정밀하지 못하여 레이저 빔의 초점이 정확하지 못해도 본 발명의 장치로 이를 보정하면 간단히 해결되는 것이다.Therefore, in the construction of the laser scanning unit, even if the accuracy of the rotational axis of the motor is poor or the horizontal rotation of the hologram disk 4 is not accurate and the focus of the laser beam is not correct, it is simply solved by the device of the present invention.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이 본 발명은 홀로그램 디스크(4)를 투과한 레이저 빔을 감광드럼(8)에 주사시킬 때 그 주사 거리를 양측 반사거울(71)(72)의 간격을 조정하는 초점 조정기구(7)로써 간단히 조정할 수 있기 때문에 홀로그램 디스크용 모터나 기타 주사장치의 정밀도가 낮아도 이를 보상하여 정확한 결상이 가능하므로 제품의 성능을 향상시키게 되는 것이다.As described in detail above, the present invention provides a focusing mechanism for adjusting the distance between the two reflection mirrors 71 and 72 when the laser beam transmitted through the hologram disk 4 is scanned on the photosensitive drum 8. As it can be easily adjusted with (7), even if the precision of the hologram disk motor or other scanning device is low, it can compensate for this and make accurate image formation, thereby improving the performance of the product.

Claims

After the light emitted from the laser diode (1) is passed through the collimating lens (2) and the cylindrical lens (3), the hologram disk (4) through the first mirror (5) and the second mirror (6) In the laser scanning unit for scanning the photosensitive drum 8, a pair of reflection mirrors 71 and 72 whose reflection surfaces are opposed to each other with light passing through the hologram disk 4 at an arbitrary angle? Focusing device of the holographic scanning device for a laser scanning unit, characterized in that the focusing mechanism (7) consisting of a) to adjust the scanning distance to focus on the photosensitive drum (8).

2. The pair of reflecting mirrors 71 and 72 of the above-described focusing mechanism 7 are designed so that the angles of the reflecting surfaces facing each other are within a range larger than 0 ° and smaller than 90 °. Focus correction device for hologram scanning device for laser scanning unit.