JPH0569586A - 光ビーム走査装置 - Google Patents
光ビーム走査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】感光ドラム7上での光強度ピークが、ビーム径
の大きさによらず一定となるようにレーザ光強度を変化
させる。 【効果】走査面上において意図した記録スポット径の大
きさの変化が得られ、安定した高精細中間調画像の記録
が可能となる。
の大きさによらず一定となるようにレーザ光強度を変化
させる。 【効果】走査面上において意図した記録スポット径の大
きさの変化が得られ、安定した高精細中間調画像の記録
が可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録中に記録ビームス
ポット径を変化可能な光学系に係り、特に、レーザビー
ムプリンタ装置において中間調記録を行うのに好適な光
ビーム走査装置に関する。
ポット径を変化可能な光学系に係り、特に、レーザビー
ムプリンタ装置において中間調記録を行うのに好適な光
ビーム走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザプリンタでは、円形の光ス
ポットを用いて印刷物の濃淡を表現していた。図2(a)
にその濃淡表現方法を示す。この図では光は左から右に
動き、黒く示す部分が光の当たった部分である。この様
に色の濃い部分はドットの密度を高く、色の薄い部分は
ドット密度を低くする方法を採用している。この方法に
よってより細かな中間調を表現するには、小さい光スポ
ットを用いて光の走査線数と変調回数を多くしなければ
ならない。しかし、回転多面鏡などの機械的な方法によ
って光を走査しているため、走査速度は容易に向上させ
ることはできず、走査線数の増加は印字速度の低下を招
く。また、変調回数の増加はそれを制御するための計算
時間の増加につながり、これも印字速度低下の原因とな
る。
ポットを用いて印刷物の濃淡を表現していた。図2(a)
にその濃淡表現方法を示す。この図では光は左から右に
動き、黒く示す部分が光の当たった部分である。この様
に色の濃い部分はドットの密度を高く、色の薄い部分は
ドット密度を低くする方法を採用している。この方法に
よってより細かな中間調を表現するには、小さい光スポ
ットを用いて光の走査線数と変調回数を多くしなければ
ならない。しかし、回転多面鏡などの機械的な方法によ
って光を走査しているため、走査速度は容易に向上させ
ることはできず、走査線数の増加は印字速度の低下を招
く。また、変調回数の増加はそれを制御するための計算
時間の増加につながり、これも印字速度低下の原因とな
る。
【0003】これらの問題を解決する手段として、図2
(b)に示すように色の濃い(塗りつぶす面積の広い)部
分は光の副走査方向に細長い光スポットを用いる方法が
提案されている。例えば、電極を付けた電気光学結晶を
光路中に置きその結晶に電界をかけることにより光スポ
ット径を変化させる方法(特開昭62−275214号,特願平
1−335084 号明細書参照)、表面弾性波(SAW)など
の動的回折格子を発生できる素子を光路中に置き、その
回折格子の間隔を変化させ0次光と±1次光を合わせた
スポット径を変化させる方法(特願平2−73339号明細書
参照)、発光領域径を変化させることが出来る半導体レ
ーザを光源として用いる方法(特願平2−219550号明細書
参照)等がある。
(b)に示すように色の濃い(塗りつぶす面積の広い)部
分は光の副走査方向に細長い光スポットを用いる方法が
提案されている。例えば、電極を付けた電気光学結晶を
光路中に置きその結晶に電界をかけることにより光スポ
ット径を変化させる方法(特開昭62−275214号,特願平
1−335084 号明細書参照)、表面弾性波(SAW)など
の動的回折格子を発生できる素子を光路中に置き、その
回折格子の間隔を変化させ0次光と±1次光を合わせた
スポット径を変化させる方法(特願平2−73339号明細書
参照)、発光領域径を変化させることが出来る半導体レ
ーザを光源として用いる方法(特願平2−219550号明細書
参照)等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来例のものは、レー
ザ光強度を一定としているため、光スポットの大きさを
変えると光強度ピークが変化してしまうという問題があ
った。例えば、レーザビームプリンタでは、感光ドラム
に図3に示すような感光特性をもたせている。そのた
め、光スポット径を広げることにより光強度ピークが減
少すると、図4に示すように記録されるドットが小さく
なる。これは、図2(b)に示す細長いドット部分が丸い
ドット部分より小さくなってしまう事で意図した結果と
は逆であり、印字品質を著しく悪化させる。
ザ光強度を一定としているため、光スポットの大きさを
変えると光強度ピークが変化してしまうという問題があ
った。例えば、レーザビームプリンタでは、感光ドラム
に図3に示すような感光特性をもたせている。そのた
め、光スポット径を広げることにより光強度ピークが減
少すると、図4に示すように記録されるドットが小さく
なる。これは、図2(b)に示す細長いドット部分が丸い
ドット部分より小さくなってしまう事で意図した結果と
は逆であり、印字品質を著しく悪化させる。
【0005】本発明の目的は、上記従来例で生じる光ス
ポット径の変化による光強度ピークの変化に伴う印字品
質の低下を防ぐ、新しい光ビーム走査装置を提供するこ
とにある。
ポット径の変化による光強度ピークの変化に伴う印字品
質の低下を防ぐ、新しい光ビーム走査装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】レーザ光源、前記レーザ
光源からのレーザ光強度を変調する手段,レーザビーム
断面形状を整形する手段、および整形後のレーザビーム
を走査面上に収束・走査するための偏向・集光手段をも
つ光ビーム走査装置において、走査線上での光強度ピー
クが一定に保たれるように、光スポット径の変化に応じ
てレーザ光強度を変化させる事により、上記目的は達成
される。レーザ光強度を変化させる手段には、半導体レ
ーザなどのそれ自体で強度変調可能なレーザの場合は、
レーザ発光強度自体を変化させ、自身で強度変調できな
いレーザではレーザの外部に変調器を置き強度変調を行
う。
光源からのレーザ光強度を変調する手段,レーザビーム
断面形状を整形する手段、および整形後のレーザビーム
を走査面上に収束・走査するための偏向・集光手段をも
つ光ビーム走査装置において、走査線上での光強度ピー
クが一定に保たれるように、光スポット径の変化に応じ
てレーザ光強度を変化させる事により、上記目的は達成
される。レーザ光強度を変化させる手段には、半導体レ
ーザなどのそれ自体で強度変調可能なレーザの場合は、
レーザ発光強度自体を変化させ、自身で強度変調できな
いレーザではレーザの外部に変調器を置き強度変調を行
う。
【0007】
【作用】図4で示すように、レーザ光強度が一定の場
合、スポット径を広げるとピークが下がってしまい、し
きい値で切った時に記録ドットは逆に小さくなってしま
う場合がある。これを防ぐため、光強度ピークが一定と
なるように光スポット径の変化に応じてレーザ光強度を
変化させれば、図5に示すように走査面上で意図した記
録ドット径の変化が得られる。例えば、レーザビームプ
リンタでは、図2(b)に示す色の濃い(塗りつぶす面積
の広い)部分は光の副走査方向に細長い光スポットを用
いる方法が実現でき、光走査レートと変調レートを増加
させる事なく高精細中間調画像の記録が可能となる。
合、スポット径を広げるとピークが下がってしまい、し
きい値で切った時に記録ドットは逆に小さくなってしま
う場合がある。これを防ぐため、光強度ピークが一定と
なるように光スポット径の変化に応じてレーザ光強度を
変化させれば、図5に示すように走査面上で意図した記
録ドット径の変化が得られる。例えば、レーザビームプ
リンタでは、図2(b)に示す色の濃い(塗りつぶす面積
の広い)部分は光の副走査方向に細長い光スポットを用
いる方法が実現でき、光走査レートと変調レートを増加
させる事なく高精細中間調画像の記録が可能となる。
【0008】
【実施例】図1は電子写真感光体あるいは感光フィルム
上にレーザビーム走査により記録する場合などに、本発
明を適用したときの光学系の構成を示す。
上にレーザビーム走査により記録する場合などに、本発
明を適用したときの光学系の構成を示す。
【0009】光源1は、半導体レーザのようにそれ自体
で変調可能なレーザ発振器である。この光源1からのレ
ーザ光は、出力パターン発生回路11からの信号にもと
づいて光強度のオン/オフ変調を受ける。光源1から出
たレーザ光はビーム整形光学系2を通り、スポット径可
変素子3に入射する。スポット径可変素子3は、走査線
6に垂直な方向(副走査方向)のスポット径のみ変化で
きる。回転多面鏡4などの光偏向器、Fθレンズ5など
の収束用レンズを通過させ、スポット径可変素子3を出
力パターン情報に基づいてスポット径変調回路14によ
り動作させ、走査線6上でレーザビームの副走査方向の
スポット径を変化させる。その時、スポット径可変素子
3を通過後の光をビームスプリッタ16で一部分岐させ
受光素子15で検知し、その情報にもとづいて制御系1
2から強度変調回路13を制御し、光強度ピークが一定
となるようにレーザの発光強度を変化させる。ここで、
レーザは常にオン/オフ変調されているので、それに同
期して受光素子15の出力をレーザ発光時のみサンプリ
ングして使用する。または、あらかじめ光強度ピークが
一定となるスポット径とレーザ発光強度の関係を求めて
おき、それに応じて強度変調を行っても良い。
で変調可能なレーザ発振器である。この光源1からのレ
ーザ光は、出力パターン発生回路11からの信号にもと
づいて光強度のオン/オフ変調を受ける。光源1から出
たレーザ光はビーム整形光学系2を通り、スポット径可
変素子3に入射する。スポット径可変素子3は、走査線
6に垂直な方向(副走査方向)のスポット径のみ変化で
きる。回転多面鏡4などの光偏向器、Fθレンズ5など
の収束用レンズを通過させ、スポット径可変素子3を出
力パターン情報に基づいてスポット径変調回路14によ
り動作させ、走査線6上でレーザビームの副走査方向の
スポット径を変化させる。その時、スポット径可変素子
3を通過後の光をビームスプリッタ16で一部分岐させ
受光素子15で検知し、その情報にもとづいて制御系1
2から強度変調回路13を制御し、光強度ピークが一定
となるようにレーザの発光強度を変化させる。ここで、
レーザは常にオン/オフ変調されているので、それに同
期して受光素子15の出力をレーザ発光時のみサンプリ
ングして使用する。または、あらかじめ光強度ピークが
一定となるスポット径とレーザ発光強度の関係を求めて
おき、それに応じて強度変調を行っても良い。
【0010】他の実施例を図6に示す。これは、光源9
として発光スポット径を変化することが出来る半導体レ
ーザを使用した場合である。スポット径変調回路14が
光源9を、直接、制御する以外は、図1に示した実施例
と同様である。この発光スポット径を変化させることが
出来る半導体レーザ光源9を用いると、外部のスポット
径可変素子3が不要となり、光強度を検知する受光素子
15を光源9の付近に置くことが出来るので、光学系を
小型化することが出来る。
として発光スポット径を変化することが出来る半導体レ
ーザを使用した場合である。スポット径変調回路14が
光源9を、直接、制御する以外は、図1に示した実施例
と同様である。この発光スポット径を変化させることが
出来る半導体レーザ光源9を用いると、外部のスポット
径可変素子3が不要となり、光強度を検知する受光素子
15を光源9の付近に置くことが出来るので、光学系を
小型化することが出来る。
【0011】その他の実施例を図7に示す。これは光源
1の外部に変調器8を置き強度変調を行うもので、直接
変調が出来ないレーザを用いる場合の構成である。
1の外部に変調器8を置き強度変調を行うもので、直接
変調が出来ないレーザを用いる場合の構成である。
【0012】スポット径可変素子3の例を図8に示す。
LiNbO3,KH2PO4,LiTaO3 などの電気光
学結晶41に薄膜光導波層42を形成し、光導波方向と
平行に長さの等しい電極40をつける。電極40に、図
9に示すように包絡線が二次曲線51となる電界強度5
0を与える。すると導波路内の屈折率変化も電界強度5
0と同様になり、レンズ効果が生まれる。電界強度を変
化させることで導波層42内の屈折率分布が変化し、そ
れによって出射する光の広がりが変化するので、走査線
6上でのスポット径を変化させることが出来る。
LiNbO3,KH2PO4,LiTaO3 などの電気光
学結晶41に薄膜光導波層42を形成し、光導波方向と
平行に長さの等しい電極40をつける。電極40に、図
9に示すように包絡線が二次曲線51となる電界強度5
0を与える。すると導波路内の屈折率変化も電界強度5
0と同様になり、レンズ効果が生まれる。電界強度を変
化させることで導波層42内の屈折率分布が変化し、そ
れによって出射する光の広がりが変化するので、走査線
6上でのスポット径を変化させることが出来る。
【0013】スポット径可変素子の他の例を図10に示
す。光導波層42を電極の間または電極の下のみに作
る。電界の方向によって屈折率変化の大きさは異なるの
で、スラブ導波路の場合は電極の間と電極の下とでは屈
折率が異なり、図9に示すような分布になりにくい。図
10では一方向の電界のみを使うため、導波層42内で
の屈折率が一定となりこのような問題がない。
す。光導波層42を電極の間または電極の下のみに作
る。電界の方向によって屈折率変化の大きさは異なるの
で、スラブ導波路の場合は電極の間と電極の下とでは屈
折率が異なり、図9に示すような分布になりにくい。図
10では一方向の電界のみを使うため、導波層42内で
の屈折率が一定となりこのような問題がない。
【0014】ここでは簡単のため電極・電極間隔とも等
しい素子を図示しているが、電界分布を滑らかに作れる
ならばこれは異なっていても差し支えない。
しい素子を図示しているが、電界分布を滑らかに作れる
ならばこれは異なっていても差し支えない。
【0015】本発明に用いるスポット径可変素子とし
て、電気光学効果を利用した例を示したが、その他に音
響光学効果などを利用するものを用いても良い。
て、電気光学効果を利用した例を示したが、その他に音
響光学効果などを利用するものを用いても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、走査面上で意図した記
録スポット径の大きさの変化が得られ、安定した高精細
中間調画像の記録が可能となる。
録スポット径の大きさの変化が得られ、安定した高精細
中間調画像の記録が可能となる。
【図1】本発明の実施例の系統図。
【図2】レーザプリンタによる濃淡の表現方法を示す説
明図。
明図。
【図3】感光面の露光量と感光度の関係を示す説明図。
【図4】スポット径が変化した時の感光領域の変化を示
す説明図。
す説明図。
【図5】スポット径が変化した時の感光領域の変化を示
す説明図。
す説明図。
【図6】本発明の実施例の系統図。
【図7】本発明の実施例の系統図。
【図8】スポット径可変素子の構造の例を示す説明図。
【図9】電界強度の分布図。
【図10】スポット径可変素子の構造の例を示す説明
図。
図。
1…レーザ光源、2…ビーム整形光学系、3…スポット
径可変素子、4…回転多面鏡、5…集束レンズ、6…走
査線、7…感光ドラム。
径可変素子、4…回転多面鏡、5…集束レンズ、6…走
査線、7…感光ドラム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/04 116 9122−2H H04N 1/04 104 A 7251−5C
Claims (1)
- 【請求項1】レーザ光源、前記レーザ光源からのレーザ
光強度を変調する手段、レーザビーム断面形状を整形す
る手段、および整形後の前記レーザビームを走査面上に
収束・走査するための偏向・集光手段をもつ光ビーム走
査装置において、レーザ光強度のピークが一定に保たれ
るように、光強度分布を変化させるのに同期してレーザ
光強度を変化させることを特徴とする光ビーム走査装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3231468A JPH0569586A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 光ビーム走査装置 |
US07/942,399 US5396276A (en) | 1991-09-11 | 1992-09-09 | Optical beam scanning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3231468A JPH0569586A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 光ビーム走査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0569586A true JPH0569586A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16923976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3231468A Pending JPH0569586A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 光ビーム走査装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5396276A (ja) |
JP (1) | JPH0569586A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0918706A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | マイクロフィルム画像読取装置の制御方法 |
US20050134679A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Paterson Robert L. | Margin registration of a scan line in an electrophotographic printer |
JP2008507422A (ja) * | 2004-05-19 | 2008-03-13 | インテンス リミテッド | レーザ活性化による印刷方法及び装置 |
US7995088B2 (en) * | 2006-12-25 | 2011-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus comprising the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4809021B1 (en) * | 1978-07-07 | 1994-09-27 | Pitney Bowes Inc | Apparatus and method for generating images by producing light spots of different sizes |
US4370678A (en) * | 1979-12-21 | 1983-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus with beam scan information reading |
US4499437A (en) * | 1981-07-08 | 1985-02-12 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method providing improved control of a laser beam |
JP3021538B2 (ja) * | 1990-05-02 | 2000-03-15 | ミノルタ株式会社 | デジタル画像形成装置 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP3231468A patent/JPH0569586A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-09 US US07/942,399 patent/US5396276A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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US5396276A (en) | 1995-03-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990525 |