KR100708127B1

KR100708127B1 - 빔디텍터 및 이를 구비한 광주사기

Info

Publication number: KR100708127B1
Application number: KR1020050033546A
Authority: KR
Inventors: 이태경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2007-04-17
Also published as: US20060237638A1; CN1851525A; KR20060111137A; US7372015B2; CN100388050C

Abstract

본 발명은, 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호를 발생시키는 빔디텍터와, 이를 구비한 광주사기를 제공한다.

상기 빔디텍터는, 광빔을 수광하여 동기신호를 발생하는 빔검지 센서;

상기 빔검지 센서에 수광되는 광빔의 수광량을 조절하여 상기 빔검지 센서의 동기신호 발생 시점을 조절하기 위한 슬릿(slit)이 형성된 슬릿부재; 및,

상기 슬릿부재가 장착되는 홀더;를 구비하고,

상기 슬릿은 종방향으로 연장되고, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면 중에서 주사되는 광빔이 선행하는 일면이 종(縱)방향으로 경사진 것을 특징으로 한다.

Description

빔디텍터 및 이를 구비한 광주사기{Beam detector and light scanning unit with the same}

도 1은 종래의 빔디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사기를 도시한 구성도이다.

도 3 및 도 4는 도 2의 빔디텍터를 도시한 단면도 및 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 슬릿부재를 도시한 정면도이다.

도 6 내지 도 8은 슬릿부재의 위치에 따른 빔검지신호 발생 시점의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ...광주사기 105 ...광원

107 ...콜리메이팅 렌즈 109 ...실린더 렌즈

110 ...회전 다면경 115 ...에프-세타(f-θ) 렌즈

130 ...빔디텍터 132 ...빔검지 센서

135 ...빔수렴 렌즈 140 ...슬릿부재

141 ...슬릿(slit) 150 ...홀더

본 발명은 광주사기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광빔을 검지하여 동기신호(synchronous signal)를 발생시키는 빔디텍터(beam detector)와, 이를 구비한 광주사기에 관한 것이다.

예컨데 LSU(Laser Scanning Unit)와 같은 광주사기는, 복사기, 레이저 프린터 등의 화상형성장치에 적용되는 것으로, 광원으로부터 출사된 광을 상기 화상형성장치의 감광매체에 주사하여 상기 감광매체의 외주면에 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하는 기기를 말한다. 광주사기의 내부에는 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호를 발생시키는 빔디텍터가 구비되며, 도 1은 종래의 빔디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 빔디텍터(10)는 광빔을 수광하는 수광부(13)가 마련된 빔검지 센서(12)와, 상기 수광부(13)에 입사되는 광빔을 일부 차단하여 상기 빔검지 센서(12)의 동기신호 발생 시점을 조절하기 위한 슬릿(slit, 21)이 형성된 슬릿부재(20)와, 상기 슬릿(21)을 통과한 광빔을 수렴시키는 빔수렴 렌즈(15)를 구비한다. 상기 빔디텍터(10)의 슬릿부재(20)를 화살표로 도시된 바와 같이 수평 방향으로 변위시키면, 빔검지 센서(12)의 동기신호 발생 시점이 빠르게 또는 느리게 조정된다.

그런데, 상기와 같이 슬릿부재(20)를 수평으로 변위시키는 것은 변위량을 정밀하게 조절하기 어려워 동기신호 발생 시점을 정밀하게 조정하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동기신호 발생 시점을 정밀하게 조정할 수 있는 빔디텍터 및 이를 구비한 광주사기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 용이하게 동기신호 발생 시점을 조정할 수 있는 빔디텍터 및 이를 구비한 광주사기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 광주사기의 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호(synchronous signal)를 발생하는 빔검지 센서;

상기 슬릿부재가 장착되는 홀더;를 구비하고,

상기 슬릿은 종방향으로 연장되고, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면 중에서 주사되는 광빔이 선행하는 일면이 종(縱)방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 빔디텍터를 제공한다.

바람직하게는, 상기 슬릿은 아래로 갈수록 간격이 커지게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬릿부재가 상기 홀더에 종방향으로 끼움 장착되게 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 홀더는 상기 슬릿부재의 종방향 위치 변경을 안내하는 한 쌍의 가이드홈을 구비하고, 상기 슬릿부재는 상기 한 쌍의 가이드홈 중 하나를 탄성 가압하여 미끄러짐을 방지하는 텐션부를 구비할 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬릿부재가 홀더에 대해 기울어지지 않도록, 상기 슬릿부재의 상단부와 하단부가 상기 한 쌍의 가이드홈에 접촉되도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면은 광빔의 투사방향으로 간격이 좁아지게 경사질 수 있다.

바람직하게는, 상기 빔디텍터는 광빔을 수렴시키는 빔수렴 렌즈를 더 구비하고, 상기 빔수렴 렌즈는 광빔의 경로를 따라 상기 슬릿부재의 전방 또는 후방에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명은, 광원과, 상기 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호를 발생시키는 빔디텍터를 구비하는 광주사기에 있어서, 상기 빔디텍터는,

광빔을 수광하여 동기신호를 발생하는 빔검지 센서;

상기 슬릿부재가 장착되는 홀더;를 구비하고,

상기 슬릿은 종방향으로 연장되고, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면 중에서 주사되는 광빔이 선행하는 일면이 종(縱)방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 광주사기를 제공한다.

바람직하게는, 광주사기의 빔디텍터는 광빔을 수렴시키는 빔수렴 렌즈를 더 구비하고, 상기 빔수렴 렌즈는 광빔의 경로를 따라 상기 슬릿부재의 전방 또는 후방에 위치할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빔디텍터, 및 이를 구비한 광주사기를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사기를 도시한 구성도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 빔디텍터를 도시한 단면도 및 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 슬릿부재를 도시한 정면도이며, 도 6 내지 도 8은 슬릿부재의 위치에 따른 빔검지신호 발생 시점의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 2을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광주사기(100)는 전자사진방식 화상형성장치의 감광매체(미도시)에 광빔을 주사하여 정전잠상을 형성하기 위한 것이다. 상기 광주사기(100)는 광빔을 출사하는 광원(105)과, 상기 광원(105)으로부터 출사된 광빔을 편향시키기 위한 다수의 거울면을 갖는 회전 다면경 (110)을 포함하는 광편향기와, 상기 회전 다면경(110)에 의해 편향된 광빔을 피주사면(160), 즉 감광매체(미도시) 상의 화상 형성면에 결상시키기 위한 결상광학계와, 상기 회전 다면경(110)에서 편향된 광빔의 일부를 이용하여 수평 동기를 맞추기 위한 동기신호(synchronous signal)을 발생하는 빔디텍터(130)를 구비한다. 또한, 상기 광주사기(100)는, 화상신호에 대응하여 광원(105)의 온/오프를 제어하는 광원 제어수단과, 광원(105)으로부터 발산광 형태로 출사되는 광빔을 수렴광이나 평행광 형태로 바꾸어주는 콜리메이팅 렌즈(107)와, 상기 콜리메이팅 렌즈(107)를 통과한 광빔을 회전 다면경(110)의 거울면에 선형으로 결상하는 실린더 렌즈(109)를 구비한다. 상기 실린더 렌즈(109)는 광빔의 주주사 방향과 부주사 방향에 대해 서로 다른 굴절력을 가져 광원(105)에서 출사된 광빔을 회전 다면경(110)의 거울면에 선형으로 결상시킬 수 있다.

상기 광원(105)은 하나 또는 복수의 발광점을 가지는 단일 또는 복수의 광원으로 이루어질 수 있다. 상기 광원(105)은 레이저광을 출사하는 레이저 다이오드(LD)를 포함할 수 있다.

상기 광편향기는 피주사면(120)에 대해 수평 방향 즉, 주주사 방향으로 등선속으로 광빔을 주사하기 위한 것으로, 상기 정육각형 형태의 회전 다면경(110)과 상기 회전 다면경(110)을 회전 구동하기 위한 모터와 같은 구동원(미도시)을 포함한다. 상기 회전 다면경(110)은 구동원에 의해 시계방향으로 일정속도로 회전한다.

상기 결상 광학계는, 회전 다면경(110)에 의해 편향된 광빔의 수차를 보정하여 상기 피주사면(120)에 결상시키기 위한 것으로, 에프-세타(f-θ) 렌즈(115)를 포함하여 구성된다. 상기 에프-세타(f-θ) 렌즈(115)는 회전 다면경(110)에 의해 편향된 광빔을 주주사 방향과 부주사 방향으로 서로 다른 굴절력으로 결상시킨다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 빔디텍터(130)는 회전 다면경(110)에 의해 좌측으로 편향된 광빔의 진행경로를 따라 일렬로 배치된 슬릿부재(140)와, 빔수렴 렌즈(135)와, 빔검지 센서(132)를 구비한다.

상기 빔검지 센서(132)는 광도전효과(photoconductive effect)를 적용한 광도전소자(photoconductive cell)이다. 빔검지 센서(132)의 수광부(133)에 입사되는 광량이 소정 한계를 넘어 포화되면 상기 빔검지 센서(132)가 통전(通電)되고, 동기신호가 형성된다. 상기 빔검지 센서(132)는 본 발명 기술분야의 당업자에게 공지된 것으로 더이상의 설명은 생략한다.

상기 슬릿부재(140)에는 상기 빔검지 센서(132)의 수광부(133)에 수광되는 광빔의 수광량을 조절하여 빔검지 센서(132)의 동기신호 발생 시점을 조절하기 위하여 슬릿(slit, 141)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(141)은 종방향으로 연장되어 있으며, 슬릿(141)을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 제1 및 제2 면(141a, 141b) 중에서 제1 면(141a)이 종(縱)방향으로 경사져 있다. 회전 다면경(110)에 의해 편향되는 광빔은, 도 3에 화살표로 나타낸 바와 같이 좌에서 우로 주사되므로 제2 면(141b)에 앞서 제1 면(141a)에 먼저 입사된다. 상기 제1 면(141a)은 아래로 갈수록 슬릿(141)의 간격이 커지도록 소정 각도로 경사져 있다.

슬릿(141)을 형성하는 상기 제1 면(141a)과 제2 면(141b)은, 슬릿부재(140)에서 빔검지 센서(132)를 향하는 방향인 광빔의 투사방향으로 슬릿(141)의 간격이 좁아지게 경사져 있다. 이는 상기 제1 면(141a)과 제2 면(141b)에 입사되는 광빔의 난반사로 인해 빔검지 센서(132)의 동기신호 발생 시점이 교란되지 않게 하기 위함이다.

상기 슬릿부재(140)와 빔검지 센서(132)의 사이에는 슬릿(141)을 통과한 광빔이 빔검지 센서(132)의 수광부(133)로 입사되도록 수렴시키는 빔수렴 렌즈(135)가 마련된다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 빔수렴 렌즈(135)가 광빔의 경로를 따라 슬릿부재(140)의 후방에 위치하지만, 이와 달리 상기 슬릿부재(140)의 전방에 위치할 수도 있다.

상기 슬릿부재(140)는 광주사기(100)의 하우징(미도시)에 고정 설치된 홀더(150)에 종방향으로 끼움 장착되게 구성된다. 상기 홀더(150)에는 슬릿부재(140)가 위에서 아래로 끼워질 수 있도록 종방향으로 연장된 한 쌍의 제1 및 제2 가이드홈(151, 153)이 마련된다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 슬릿부재(140)는 홀더(150)에 끼워졌을 때 상기 제1 가이드홈(151)에 접촉하는 제1 상단 접촉부(145)와 제1 하단 접촉부(147), 및 상기 제2 가이드홈(153)에 접촉하는 제2 상단 접촉부(146)와 제2 하단 접촉부(148)를 구비한다. 이로써, 상기 슬릿부재(140)의 양 측부가 제1 가이드홈(151)과 제2 가이드홈(153)에 각각 상하로 두 점씩 접촉되므로, 홀더(150)에 끼워진 상기 슬릿부재(140)는 불측의 외란에 불구하고 홀더(150)에 대해 기울어지지 않게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 슬릿부재(140)의 슬릿(141)은 아래로 터져 있으며, 홀더(150)에 끼워지지 않은 상태에서 제2 면(141b)을 포함하는 슬릿부재(140)의 우측 부분은 가상선으로 나타낸 바와 같이 제2 하단 접촉부(148)가 제2 상단 접촉부(146)보다 우측으로 더 돌출되도록 약간 벌어져 있다. 상기 슬릿부재(140)의 우측 부분은 슬릿(141)의 간격이 좁아지도록 오므리면 벌어지는 방향으로 탄성 바이어스되는 텐션부(143)이다. 상기 텐션부(143)를 오므린 채로 슬릿부재(140)를 홀더(150)에 끼우고 슬릿부재(140)를 잡았던 손을 놓으면, 상기 텐션부(143)가 탄성 복원력에 의해 벌어지면서 제2 하단 접촉부(148)가 제 2 가이드홈(153)을 탄성 가압하게 되므로 슬릿부재(140)는 홀더(150)에 대해 미끄러짐없이 장착된다.

상기 빔디텍터(130)는 슬릿부재(140)를 홀더(150) 내에서 올리거나 내림에 의해 동기신호 발생 시점을 용이하게 조절할 수 있다. 도 6을 참조하면, 슬릿부재(140)가 홀더(150)의 바닥에 닿을 정도로 아래에 장착되어 있다. 회전 다면경(110, 도 2 참조)에 의해 편향된 광빔(L)은 좌에서 우로 주사되며 슬릿(141)의 상측부를 통과하고, 빔검지 센서(132, 도 3 참조)는 수광부(133)에 광량이 포화되는 T1 시점에 동기신호를 발생한다. 상기 동기신호 발생 시점으로부터 소정 시간 경과 후에 광원(105, 도 2 참조)은 화상신호에 대응하는 광빔을 출사하기 시작한다.

도 7을 참조하면, 슬릿부재(140)가 도 6에 비해 홀더(150)에서 위에 장착되어 있다. 회전 다면경(110, 도 2 참조)에 의해 편향되어 좌에서 우로 주사되는 광빔(L)은 슬릿(141)의 중앙부를 통과하며 빔검지 센서(132, 도 3 참조)의 수광부(133)를 포화시켜 T2 시점에 동기신호를 발생한다. 슬릿(141)을 형성하는 제1 면(141a)의 경사에 기인하여 도 6의 경우보다 도 7의 경우에서 광빔(L)이 더 일찍 수 광부(133)에 입사되기 시작한다. 따라서, 도 7에서 수광부(133)가 포화되고 동기신호가 발생되는 시점인 T2 시점이 도 6의 T1 시점보다 빠르게 된다.

도 8을 참조하면, 슬릿부재(140)가 도 7에 비해 홀더(150)에서 위에 장착되어 있다. 회전 다면경(110, 도 2 참조)에 의해 편향되어 좌에서 우로 주사되는 광빔(L)은 슬릿(141)의 하측부를 통과하며 빔검지 센서(132, 도 3 참조)의 수광부(133)를 포화시켜 T3 시점에 동기신호를 발생한다. 슬릿(141)을 형성하는 제1 면(141a)의 경사에 기인하여 도 7의 경우보다 도 8의 경우에서 광빔(L)이 더 일찍 수광부(133)에 입사되기 시작한다. 따라서, 도 8에서 수광부(133)가 포화되고 동기신호가 발생되는 시점인 T3 시점이 도 7의 T2 시점보다 빠르게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 빔디텍터 및 이를 구비한 광주사기는 홀더 내에서 슬릿부재를 올리거나 내림에 의해 정밀하고 용이하게 동기신호 발생 시점을 조정할 수 있다. 따라서, 상기 광주사기를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치는 동종 제품에 대해 인쇄용지의 좌측 마진(margin)을 일정하게 유지할 수 있다.

Claims

광주사기의 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호(synchronous signal)를 발생하는 빔검지 센서;

상기 빔검지 센서에 수광되는 광빔의 수광량을 조절하여 상기 빔검지 센서의 동기신호 발생 시점을 조절하기 위한 슬릿(slit)이 형성된 슬릿부재; 및,

상기 슬릿부재가 장착되는 홀더;를 구비하고,

상기 슬릿은 종방향으로 연장되고, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면 중에서 주사되는 광빔이 선행하는 일면은 상기 한 쌍의 면의 하단 간격이 상단 간격보다 크도록 종(縱)방향으로 경사지며,

상기 홀더에는 한 쌍의 가이드홈이 형성되어 상기 슬릿부재가 그 가이드홈에 끼워져서 종방향으로의 위치 변경이 안내되고, 상기 슬릿부재에는 상기 한 쌍의 가이드홈 중 하나를 탄성 가압하여 미끄러짐을 방지하는 텐션부가 구비된 것을 특징으로 하는 빔디텍터.
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제1 항에 있어서,

상기 슬릿부재가 홀더에 대해 기울어지지 않도록, 상기 슬릿부재의 상단부와 하단부가 상기 한 쌍의 가이드홈에 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 빔디텍터.
제1 항에 있어서,

상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면은 광빔의 투사방향으로 간격이 좁아지게 경사진 것을 특징으로 하는 빔디텍터.
제1 항에 있어서,

광빔을 수렴시키는 빔수렴 렌즈를 더 구비하고,

상기 빔수렴 렌즈는 광빔의 경로를 따라 상기 슬릿부재의 전방 또는 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 빔디텍터.
광원과, 상기 광원에서 출사된 광빔을 수광하여 동기신호를 발생시키는 빔디텍터를 구비하는 광주사기에 있어서, 상기 빔디텍터는,

광빔을 수광하여 동기신호를 발생하는 빔검지 센서;

상기 빔검지 센서에 수광되는 광빔의 수광량을 조절하여 상기 빔검지 센서의 동기신호 발생 시점을 조절하기 위한 슬릿(slit)이 형성된 슬릿부재; 및,

상기 슬릿부재가 장착되는 홀더;를 구비하고,

상기 슬릿은 종방향으로 연장되고, 상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면 중에서 주사되는 광빔이 선행하는 일면은 상기 한 쌍의 면의 하단 간격이 상단 간격보다 크도록 종(縱)방향으로 경사지며,

상기 홀더에는 한 쌍의 가이드홈이 형성되어 상기 슬릿부재가 그 가이드홈에 끼워져서 종방향으로의 위치 변경이 안내되고, 상기 슬릿부재에는 상기 한 쌍의 가이드홈 중 하나를 탄성 가압하여 미끄러짐을 방지하는 텐션부가 구비된 것을 특징으로 하는 광주사기.
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제8 항에 있어서,

상기 슬릿부재가 홀더에 대해 기울어지지 않도록, 상기 슬릿부재의 상단부와 하단부가 상기 한 쌍의 가이드홈에 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광주사기.
제8 항에 있어서,

상기 슬릿을 형성하며 서로 마주보는 한 쌍의 면은 광빔의 투사방향으로 간격이 좁아지게 경사진 것을 특징으로 하는 광주사기.
제8 항에 있어서,

광빔을 수렴시키는 빔수렴 렌즈를 더 구비하고,

상기 빔수렴 렌즈는 광빔의 경로를 따라 상기 슬릿부재의 전방 또는 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 광주사기.