JPH03197155A - ドット径可変記録装置 - Google Patents

ドット径可変記録装置

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Publication number
JPH03197155A
JPH03197155A JP1341973A JP34197389A JPH03197155A JP H03197155 A JPH03197155 A JP H03197155A JP 1341973 A JP1341973 A JP 1341973A JP 34197389 A JP34197389 A JP 34197389A JP H03197155 A JPH03197155 A JP H03197155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
dot diameter
ultrasonic
variable
recording device
Prior art date
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Pending
Application number
JP1341973A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyoshi Funato
広義 船戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、レーザプリンタ等に使用される技術であって
、画素毎のドツト径を変化させることにより多値階調記
録などを可能にする技術に関する。
[従来の技術] 近年、コンピュータ、ワードプロセッサ等のデジタル情
報により変調されたレーザビームで感光体等の像形成手
段上を走査し、紙などに情報の記録を行なう光記録装置
が開発されている。
このような光記録装置においては、記録情報を高精度化
するために、多階調記録(ハーフトーンを含む)の実現
が要求され、1画素に相当するレーザビームのドツトサ
イズを変化させる方法が各種提案されている。
例えば、特開昭61−113018号に示されている光
記録装置においては、レーザービームのドツトサイズを
変化させるための可変絞りと、絞り量を制御するための
制御手段をもち、レーザビームのドツトサイズを変化さ
せている。
また、特開昭63−296069号に示されている光記
録装置においては、半導体レーザのパワーを制御するこ
とにより光ビームのドツト径を変化させ、隣接する2点
の画素情報がともに非照射の情報の場合、ドツト径を拡
大して線の切れを防ぐようにしている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、特開昭61−113018号に記載され
た光記録装置は、レーザビームのドツトサイズを変化さ
せるための可変絞りがアイリス絞り、あるいは、液晶絞
りからなっているために、応答速度が遅く、高速記録を
するために書き込みのクロック周波数を高くすると、応
答が困難になる問題点がある。
また、特開昭63−296069号の装置においては、
半導体レーザのパワーを変えてビームドツト径を変えて
いるので、ビーム径の変化量が少ないという問題点があ
る。
本発明の目的は、上記課題の解決、すなわち、応答速度
が早く、かつビームドツト径の変化が大きいドツト径可
変記録装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の請求項1記載のドツ
ト径可変記録装置は、ビーム発生手段と、超音波光偏向
素子と、光遮断手段とから構成され、 前記超音波光偏向素子によってビームを偏向させ、その
偏向角に応じて前記光遮断手段により、ビームの一部ま
たは全部を遮光することにより、ビームにより形成され
るドツト径を変化させることを特徴とする。
また、本発明の請求項2記載のドツト径可変記録装置は
、上記請求項1記載のドツト径可変記録装置であって、 像形成手段上にビームを走査するための光偏向器と、そ
のための走査光学系を有し、 前記光遮断手段と萌記像形成手段の被走査面とが、副走
査方向に対して結像の共役関係となっていることを特徴
とする。
[実 施 例] 以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明のドツト径可変記録装置の一実施例に係
る概略構成図である。第1図は光学系を側面から見た状
態で記録装置の構成を示しており、第2図は本装置の光
学系のみの平面図である。
第1図及び第2図において、符号lはビーム発生手段と
しての半導体レーザを示す、第1図及び第2図の例では
、光源として、半導体レーザをCW発振させて用いるが
、これに限らず、He−Neレーザなどのガスレーザそ
のほか任意のレーザを用いることができる。2はコリメ
ートレンズを示し、光束を平行化させる働きがある。3
は所定の集光点に光を集光させる集光レンズを示す。
4は前記集光レンズ3の集光光束内に設置された超音波
光偏向素子を示す、該超音波光偏向素子4は超音波媒体
4−1 (PbMoO4(モリブデン酸鉛)、Tea、
、重フリントガラス、などの材料)にL i N b 
Osなどの超音波トランスジューサ4−2を電極を介し
て接着して構成したものである。高周波を超音波トラン
スジューサ4−2に印加して超音波媒体4−1中に超音
波を伝搬させることにより超音波媒体4−1中に進行す
る位相グレーティングを形成し、これに光を入射させて
光を回折させる。トランスジューサ4−2に印加する高
周波の周波数を変えることにより、光の回折角を変え、
光を偏向させることができる。
5は集光レンズ3の集光点を含む面Pに配置された光遮
光手段としてのナイフェツジを示す、ナイフェツジ5は
超音波光偏向素子4による微小偏向方向と垂直な方向に
端部を有する。6はナイフェツジ5により発散光束とさ
れた光を、再び平行光束化するコリメートレンズを示し
、7はシリンドリカルレンズを示す。
8は像形成手段上に光ビームを走査するための光偏向器
としての回転多面鏡の鏡面を示す、9はアナモフィック
fθレンズを示し、回転多面鏡8からの反射光を像形成
手段としての感光体10上に集光させる働きがある。ま
た、アナモフィックfθレンズ9は主走査方向と副走査
方向の焦点距離が異なるfθレンズで、主走査方向は平
行ビームを感光体走査面10に集光し、副走査方向は回
転多面鏡の鏡面8に集光したビームを感光体走査面10
上に集光する機能を有する。つまり、副走査方向に関し
ては、鏡面8と感光体走査面10が結像の共役関係にな
っている。なお、アナモフィックfθレンズ9は、球面
系のfθレンズとシリンドリカルレンズを組み合わせた
レンズ系でも代用できる。
また、11は超音波トランスジューサ4−2に高周波を
印加する高周波電力増幅器を示し、12は入力電圧によ
り発信周波数を変化できる電圧制御発振器(VCO)を
示す、13は半導体レーザ駆動回路を示す、14は入力
画像信号15に従って、制御電圧16及び駆動パルス信
号17を出力する制御回路を示す。
次に本実施例に係る光学系の作用について説明する。
、半導体レーザlはコリメータレンズ2で平行化され、
集光レンズ3によりP面に集光させられる。この集光途
中に超音波光偏向素子4が配置され、光の回折により光
束の微小偏向を行なう、偏向された光束は、偏向方向と
垂直な方向に端部な有するナイフェツジ5により、ビー
ム径の一部または全部が遮光される。ナイフェツジ5面
に集光後、発散光束となったビームはコリメートレンズ
6により、再び平行ビームとなり、シリンドリカルレン
ズ7により、回転多面鏡の1つの鏡面8に集光する。こ
のときの集光方向は回転多面鏡の回転軸方向と一致しく
副走査方向に相当)、これと垂直方向(主走査方向)で
は平行ビームのままである0回転多面鏡8により、反射
、偏向した光は、アナモフィックfθレンズ9により、
感光体走査面10に集光、走査される。
次に、ドツト径可変方法について説明する。
入力画像信号15の中間調レベルに応じて、制御回路1
4より画像クロックと同期させて制御電圧16を発生す
る。これにより、VCO12により、制御電圧16に比
例した周波数が発生し、電力増幅器11を介して、トラ
ンスジューサ4−2に印加される。超音波光偏向素子4
へ印加する周波数の変化をΔfaとすると、超音波光偏
向素子4よりの出射光角度変化Δθrは回折のブラッグ
条件が満足されているとすると、 但し λ:光波長 υa:超音波の速度 となる、よって0式により、超音波光偏向素子4への印
加周波数を変化させるとそれに比例して出射角を変化さ
せることができる。これを利用してドツト径を変化させ
るのである。
第3図は第1図のP面に配置したナイフェツジ5をコリ
メートレンズ6の光軸方向から見た図である。20がナ
イフェツジ5のエツジ部、21がビームである。第3図
(a)が周波数f、を印加した時の状態で、ビームはナ
イフェツジのエツジ部20で完全に遮られている。第3
図(b)は周波数f、を印加したで、ビームは半分だけ
エツジ部20を通過する。第3図(C)は周波数f3を
印加したときで、ビームはエツジ部20に遮られず完全
に通過する。最大周波数差Δf、、、=f、−flとし
てナイフェツジ面Pにおける集光レンズ3で集光された
ビームのビーム径をWpとし、超音波光偏向素子4の回
折点とナイフェツジ面Pの距離をdとし、Δθr□ヨを
第3図(a)と(C)の出射角度差とすると、 dΔθr11.、:Wp     −■となり、以上の
関係により、 となる、ここで、■式を満たすように、d。
Δf、3.Wpを設定すれば、第3図(a)から第3図
(C)までのあらゆる状態を作ることができる。
第1図の光学系では、ナイフェツジ面Pはレンズ6.7
.9により走査面10に結像されている(結像の共役関
係にある)ので、第3図の状態は、倍率を変えて走査面
10に結像投影される。
第4図(a)〜(g)は走査面lOにおけるビームの状
態を示したものである。(a)はナイフェツジよりわず
かにビームが出たとき、(d)は半分比たとき、(g)
はビーム全体が出たときの走査面10での状態を示して
いる。このように超音波光偏向素子径の印加周波数を0
式の条件で変化させることにより、走査面でのビーム径
を連続的に変えることができるので、ドツト径可変記録
を実現することができる。
また、第4図のように、ビーム径を変化させる速度は、
超音波光偏向素子4のアクセスタイムtaできまり、 但し、D:超音波光偏向素子4中での光のビーム径 で与えられるので、超音波媒体4−1として、P b 
M o Oa  (モリブデン酸鉛)を用いたとき、v
a=3.66xlO” m/secであり、D=150
μntとすると、0式により、t a 441nsとな
り、高速のドツト径可変も容易に実現できる。また、こ
のように高速であるので、1画素毎のドツト径変化が可
能になる。
(別の実施例) 第4図は副走査方向にビーム径を変えて記録ドツト径を
可変にする方法であったが、第6図(a) 、 (b)
は副走査方向だけでなく、主走査方向にもドツト径を可
変にすることができる方法を示した図である。この場合
、走査面lOにおける走査ビームの形を第5図に示すよ
うに主走査方向に短く、副走査方向に長い長円形(楕円
、長方形などでもよい)にしておく、そして第1図にお
いて、制御回路14より、画像信号15に応じて主走査
方向の駆動パルス信号17を半導体レーザ駆動回路13
に送り、半導体レーザlをパルス幅変調する(第6図(
b)の波形)、同時に超音波光偏向素子4により、副走
査方向のドツト径の長さも変化させる。このときの記録
したドツトの状態な第6図(a)に示す、この方法によ
り、前述の第1実施例より記録ドツト径の2次元的変化
を大きくすることができ、より多階調をもった八−フト
ーン記録が可能となる。この方法は、他に半導体レーザ
1をCW発振させておいて、超音波光偏向素子4の光偏
向時間(ある周波数で偏向させている時間)を可変にす
ることで、ある程度似たような効果を出すことも可能で
ある。
更に、第1の実施例と半導体レーザの多値変調(多値パ
ワー変at!l)を組み合わせることも可能である。ま
た、第2の実施例に多値変調を組み合わせた多l11−
謂記録も可能である。
【発明の効果] 以上、説明したように、請求項1記載のドツト径可変記
B装置によれば、光遮断手段によりビームの一部または
全部を遮光することによりドツト径を変化させ、その遮
光を超音波光偏向素子を用いてビームを微小偏向させる
ことにより行なうので、応答速度が早く、かつビームド
ツト径の変化が大きいドツト径可変記録装置を提供する
ことができる。
また、請求項2記載のドツト径可変記録装置によれば、
レーザのパルス幅変調あるいは、光強度変調と請求項1
記載の方法を併用することにより、ドツト径の可変範囲
を更に広げ、効果的な多階調記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のドツト径可変記録装置の一実施例に係
る概略構成図、第2図は第1図の光学系のみの平面図、
第3図はビームとナイフェツジの遮光関係を示す図、第
4図(a)〜(b)はそれぞれ感光体走査面におけるビ
ームの状態を示した図、第5図及び第6図fa) 、 
(b)はそれぞれ本発明に係るドツト径可変記録装置の
第2実施例を説明するための図である。 1−・ビーム発生手段 4・−超音波光偏向素子、 5・−光遮断手段(ナイフェツジ) 8−・回転多面鏡の鏡面 9・−アナモフィックfθレンズ 10・・・像形成手段 (感光体)。 (ほか1名) 墨4 ちZ 口 手続補正書 (方式) %式% 2、発明の名称 ドツト径可変記録装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (674)株式会社 4、代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ビーム発生手段と、超音波光偏向素子と、光遮断手
    段とから構成され、 前記超音波光偏向素子によつてビームを偏向させ、その
    偏向角に応じて前記光遮断手段により、ビームの一部ま
    たは全部を遮光することにより、ビームにより形成され
    るドット径を変化させることを特徴とするドット径可変
    記録装置。 2、請求項1記載のドット径可変記録装置であって、 像形成手段上にビームを走査するための光偏向器と、そ
    のための走査光学系を有し、 前記光遮断手段と前記像形成手段の被走査面とが、副走
    査方向に対して結像の共役関係となっていることを特徴
    とするドット径可変記録装置。
JP1341973A 1989-12-27 1989-12-27 ドット径可変記録装置 Pending JPH03197155A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1341973A JPH03197155A (ja) 1989-12-27 1989-12-27 ドット径可変記録装置
US07/632,154 US5175642A (en) 1989-12-27 1990-12-21 Light source unit capable of changing size of light beam spot and optical scanning image recording apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1341973A JPH03197155A (ja) 1989-12-27 1989-12-27 ドット径可変記録装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03197155A true JPH03197155A (ja) 1991-08-28

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ID=18350199

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JP1341973A Pending JPH03197155A (ja) 1989-12-27 1989-12-27 ドット径可変記録装置

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