JPH09159949A - 多ビーム光記録装置 - Google Patents

多ビーム光記録装置

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JPH09159949A
JPH09159949A JP32044795A JP32044795A JPH09159949A JP H09159949 A JPH09159949 A JP H09159949A JP 32044795 A JP32044795 A JP 32044795A JP 32044795 A JP32044795 A JP 32044795A JP H09159949 A JPH09159949 A JP H09159949A
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JP
Japan
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scanning
optical recording
optical
photosensitive drum
sub
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Pending
Application number
JP32044795A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Shibayama
恭之 柴山
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】感光ドラム上を走査する光スポット列の副走査
方向の配列間隔を、記録画像の解像度に応じて適宜調整
する多ビーム記録装置を提供する。 【解決手段】感光ドラムの光走査開始端もしくは光走査
終了端に、感光ドラム上を走査する光スポット列の副走
査方向の配列間隔を検出する走査線間隔検出手段を設け
る。さらに、前記走査線間隔検出手段により検出された
副走査方向の光スポット配列間隔をフィードバックし、
光走査装置の光学系に配置された走査線間隔調整手段に
より走査線間隔の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザ光を
走査、変調することで光記録を行なうレーザビームプリ
ンタなどの光記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の多ビーム光記録装置に関し、従
来技術として例えば特開昭62−239229号公報が
ある。その構成を図3に示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この走査装置では、ま
ず、光源30から出射したビーム31は変調器34の所
で望ましい光ビーム形状を与える適当な光学装置32を
通過し、光学装置32によって楕円形断面を持つように
整形される。また、光学装置32のあとには、ビームス
プリッタ33が配置されており、これによりビーム31
が複数の平行ビームに分けられる。変調器34を出た変
調されたビームは、その後、像形成光学装置35・回転
走査多面鏡36・アナモフィック像形成レンズ37によ
り、感光体38上に結像し、感光体38上を複数の近接
した走査線が同時に走査する。
【0004】しかし、上記構成の走査装置において、光
学系を構成する各部品は記録画像の解像度に応じて設計
され、レンズ配置位置等が調整されるため、記録画像の
解像度が変わった場合に、そのままでは対応できない。
このため、一台の走査装置で異なった解像度を持つ画像
データを扱うことは困難であった。
【0005】本発明の目的は、複数のビームからなるレ
ーザ光を回転多面鏡およびFθレンズにより感光ドラム
上に結像させ感光ドラム上で同時に走査することで光記
録を行なう光走査装置において、感光ドラム上を走査す
る光スポット列の副走査方向の配列間隔を、記録画像の
異なる解像度に応じて適宜調整することができる多ビー
ム記録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】上記の目的は、多ビーム
からなるレーザ光を回転多面鏡およびFθレンズで感光
ドラム上に結像させ、多ビームを同時に走査して光記録
を行なう光走査装置において、感光ドラムの光走査開始
端もしくは光走査終了端に、感光ドラム上を走査する光
スポット列の副走査方向の配列間隔を検出する走査線間
隔検出手段を設けることにより達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施例
を説明する。図1−1は本発明の光記録装置の光学系を
構成する各部品の配置と、各ビームの主光線が示してあ
る。まず、レーザ光源1から出射したレーザ光18は多
ビーム発生素子2を照射し、これにより入射ビームが2
本のビームに分岐される。分岐された光はレンズ3によ
り各ビームの主光線が平行になり、AO変調器4(音響
光学的変調器の略称)に入射する。AO変調器4ではコ
ントローラ14から送られてくる画像データ15に応じ
て、それぞれのビームを独立して変調する。その後、A
O変調器4を出射した各ビームの主光線は、レンズ5に
より収束され回転多面鏡9上で一致する。回転多面鏡9
を反射した光は、回転多面鏡9、Fθレンズ10により
感光ドラム11上に結像され、複数のビームが同時に感
光ドラム11上を16の方向に走査する。また、この光
記録装置では回転多面鏡9の前にシリンダレンズ8が、
また、レンズ5とシリンダレンズ8の間には、ダブプリ
ズム7が配置されており、ダブプリズム7を回転するこ
とによって感光ドラム11上の走査線の間隔を調整す
る。
【0008】次に、本光学系の詳細を図2を用いて説明
する。図2(a)は本発明の光記録装置を構成する光学系
のうち回転多面鏡9の回転面内からみた光学系、すなわ
ち感光ドラム11上で走査方向の光学系である。図2
(b)はそれとは垂直方向からみた光学系、すなわち副走
査方向の光学系である。
【0009】図2において、レンズ3の焦点距離をfL1
[mm]、レンズ5の焦点距離をfL2[mm]とするとき、
多ビーム発生素子2とレンズ3の間隔、およびレンズ3
とAO変調器4の間隔がfL1、また、AO変調器4とレ
ンズ5の間隔、およびレンズ5と回転多面鏡9の間隔が
fL2で配置されている。このように配置することによっ
て、図2の走査方向の光学系では多ビーム発生素子2で
分岐されたレーザ光の主光線はレンズ3出射後は平行と
なり、AO変調器4を通過後、レンズ5を照射する。そ
の後、レンズ5を出射した各ビームの主光線は回転多面
鏡9上で一致する。
【0010】つぎに、分岐された各々のレーザ光につい
て説明する。レーザ光源1から出射した光は多ビーム発
生素子2を透過後、レンズ3によりAO変調器4上に絞
られる。AO変調器4を出射した光はレンズ5により平
行光となりダブプリズム7、シリンダレンズ8を透過
後、回転多面鏡9を照射する。このとき、AO変調器4
上に絞られたビームのスポット径をδ[μm]、ビーム間
隔をd[mm]とすると、レンズ5出射後のビーム径D
は、 D=4λfL2/(πδ) [mm] …………………… (1) で与えられる。ここで、λは光の波長である。つぎに、
図2の副走査方向の光学系におけるレーザ光について説
明する。副走査方向の光学系では、各ビームの主光線は
レーザ光源1出射後から回転多面鏡9まで光軸と一致し
ている。また、各ビームのビーム径についてもレンズ5
を出射し、ビーム径D=4λfL2/(πδ)[mm]の平
行光になるところまでは図2(a)の光学系と同じである
が、レンズ5を出射した光はシリンダレンズ8により回
転多面鏡9上に絞りこまれる。このときのスポット径を
δ′[μm]とすると、 δ′=(fCYL/fL2)δ [μm] …………………… (2) で表される。従って、回転多面鏡9の反射面には、図3
のように横幅D[mm]、縦幅δ′[μm]の光スポットが
形成される。つぎに、回転多面鏡9で反射した光はFθ
レンズにより感光ドラム上に結像する。このとき、Fθ
レンズの焦点距離をfFθとすると、感光ドラム上での
結像スポット径は次式で表される。
【0011】 ωx=(fFθ/fL2)δ [μm] …………………… (3) ωy=mδ′=m(fCYL/fL2)δ [μm] …………………… (4) ここで、ωxは走査方向の結像スポット径、ωyは副走査
方向の結像スポット径、またmはFθレンズの副走査方
向の倍率である。さらに、感光ドラム上での結像スポッ
トの間隔をd′とすると、 d′=d(fFθ/fL2) [mm] …………………… (5) で表される。また、走査線間隔p′は、 p′=mp [μm] …………………… (6) となる。ここで、pは図3に示すように回転多面鏡9上
に絞りこまれた光スポットの副走査方向の間隔で、レン
ズ5とシリンダレンズ8の間に配置されたダブプリズム
7の回転角が固定されているときには次式が成り立つ。 p∝(fCYL/fL2) …………………… (7) また、ダブプリズム7の回転角φと感光ドラム上での結
像スポットの傾き角Ψには次式が成り立つ。 Ψ=2φ …………………… (8) また、fL2とfCYLが固定されている場合には、 p∝ sin(φ) …………………… (9) である。よって、感光ドラム上のスポット径は、δ・f
L2・fCYL・fFθ・mに依存し、また走査線間隔p′
は、fL2・fCYL・φに依存している。
【0012】従って、以上説明したような光記録装置に
おいて、光学系の基本構成をかえることなく解像度の異
なる画像を記録するためには、上記のパラメータを替え
て各々の解像度に対応した所定の値にしてやれば解像度
変換光学系が実現できる。
【0013】(実施例1)そこで、本発明の第1の実施
例は、図1−1に示すように感光ドラムの光走査開始端
に感光ドラム11上を走査する光スポット列の副走査方
向の配列間隔を検出する走査線間隔検出手段としてリニ
アCCD13を設ける。図1−2は走査線間隔検出部の拡
大図であり、リニアCCD13は複数個の光検出素子19
をもつ構造をしている。光検出素子19の個数に制限は
ないが本実施例では便宜上、n個の素子から成っている
ものとする。また、各光検出素子間の距離をξとする。
【0014】一般的に感光ドラム面上を走査する光スポ
ットはガウシアンビームであるのでリニアCCD13の各
光検出素子19で受光される光は図1−3に示すように
素子ごとに異なった光強度が得られる。このとき、最大
の光強度を持つ素子間の距離(図1−3では13番の素
子と22番の素子の間隔)が感光ドラム上を走査する光
スポット列の副走査方向の配列間隔である。この間隔は
つねに当該光記録装置の解像度に対応した所定の値でな
ければならないので、走査線間隔検出部で得られた信号
をもとに制御回路20を介して、ダブプリズム7の回転
角度調整機構21を設けておき、コントローラ14から
送られてくる記録画像の解像度がα[dpi]からβ[dpi]に
変更された場合、それに応じて光記録装置の光学系に配
置されたダブプリズム7の回転角度を(10)式の条件を
満足する回転角度に自動調整する 。sin (φ´)=(α/β)sin (φ) …………………… (10) (ただし、φは解像度がα[dpi]のときのダブプリズム
7の回転角度、φ´は解像度がβ[dpi]のときのダブプ
リズム7の回転角度である。)こうすることで、(9)
式より、解像度変更後の走査線間隔pβは、 pβ=(α/β)pα …………………… (11) (ただし、pαは解像度がα[dpi]のときの走査線間
隔、pβは解像度がβ[dpi]のときの走査線間隔であ
る。)となり、α[dpi]の時と同一の光学系でβ[dpi]の
解像度を持つ画像を記録することができる。
【0015】なお、本実施例では感光ドラム上のスポッ
ト径は変わらないので、解像度の変化が大きい場合には
必要に応じて露光量を調節する必要がある。また、本実
施例において光記録装置のプロセス速度が一定のままで
解像度が換わる際には、それに対応して回転多面鏡9の
回転数も制御される。すなわち、記録画像の解像度がα
[dpi]からβ[dpi]に変更される場合、回転多面鏡9の回
転数は(β/α)倍にする。反対に、回転多面鏡9の回
転速度を一定のまま解像度をα[dpi]からβ[dpi]に変更
する場合、プロセス速度(α/β)倍にする。また、本
実施例において、リニアCCD13の配置位置は感光ドラ
ムの光走査開始端であったが、感光ドラムの光走査終了
端であっても勿論支障はない。
【0016】(実施例2)本発明の第2の実施例は、図
1−4に示すように光スポット列の走査方向16とリニ
アCCD13を構成する光検出素子配列方向とを斜めに
して配置する。これは、以下の理由による。実施例1で
説明した走査線間隔検出方法において、検出可能な走査
線間距離の分解能はリニアCCD13の光検出素子配列
間隔ξ以上にはならないために、記録画像の解像度が高
くなり、結像スポット径が小さく、かつ走査線間隔が狭
くなった場合などには、十分な検出精度が得られない。
さりとて、リニアCCDの各光検出素子配列間隔ξを狭
くするには物理的に限界がある。そこで、この不具合を
解消するために図1−4のように走査方向とリニアCC
Dとを斜めに配置し、それらのなす角度をγとすると、
副走査方向の光検出素子19の配列間隔ξ′は、 ξ′=ξcos (γ) …………………… (12) となり、事実上、走査線間隔検出部の分解能を小さくす
ることが可能である。
【0017】以上、実施例1から実施例2では多ビーム
発生素子2により分岐されるビーム本数は2本であった
が、ビーム本数はこれに限るものではなく3本以上であ
ってもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
台の光記録装置で異なった解像度を持つ画像を記録する
ことが可能な多ビーム記録装置を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1−1】本発明の多ビーム光記録装置の光学系を示
す構成図。
【図1−2】走査線間隔検出部の拡大図。
【図1−3】走査線間隔検出部を構成する各光検出素子
で受光された光強度分布を示す説明図。
【図1−4】走査線間隔検出部の配置角度を示す説明
図。
【図2】本発明の多ビーム光記録装置光学系の部品配置
位置を示す構成図。
【図3】従来の走査装置を示す構成図。
【図4】回転多面鏡に結像した光スポット列を示す説明
図。
【符号の説明】
1…レーザ光源、2…多ビーム発生素子、3…レンズ、
4…AO変調器、5…レンズ、7…ダブプリズム、8…
シリンダレンズ、9…回転多面鏡、10…Fθレンズ、
11…感光ドラム、12…ビームディテクタ、15…画
像データ、21…ダブプリズム回転機構、30…光源、
31…出射ビーム、32…光学装置、33…ビームスプ
リッタ、34…変調器、35…像形成光学装置、36…
回転走査多面鏡、37…アナモフィック像形成レンズ、
38…感光体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多ビームからなるレーザ光を回転多面鏡お
    よびFθレンズで感光ドラム上に結像させ、多ビームを
    同時に走査して光記録を行なう多ビーム光記録装置にお
    いて、感光ドラムの光走査開始端もしくは光走査終了端
    に、感光ドラム上を走査する光スポット列の副走査方向
    の配列間隔を検出する走査線間隔検出手段を設けたこと
    を特徴とする多ビーム光記録装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の多ビーム光記録装置におい
    て、走査線間隔検出手段により検出された副走査方向の
    光スポット配列間隔をフィードバックし、該光走査装置
    の光学系に設けられた走査線間隔調整手段により、記録
    画像の解像度に応じて感光ドラム上を走査する光スポッ
    ト列の副走査方向配列位置を適宜調整することを特徴と
    する多ビーム光記録装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の多ビーム光記録装置におい
    て、感光ドラム上を走査する光スポット列の副走査方向
    配列位置を調整するための走査線間隔調整手段として、
    該光走査装置の光学系に配置されたダブプリズムを用い
    ることを特徴とする多ビーム光記録装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の多ビーム光記録装置におい
    て、記録画像の解像度がα[dpi]からβ[dpi]に変更され
    たときに、それに応じて光記録装置の光学系に配置され
    たダブプリズムの回転角度を次式の条件を満足する回転
    角度に調整することを特徴とする多ビーム光記録装置。 sin(φ´)=(α/β)sin(φ) ただし、φは解像度がα[dpi]のときのダブプリズムの
    回転角度、φ´は解像度がβ[dpi]のときのダブプリズ
    ムの回転角度である。
  5. 【請求項5】請求項1記載の多ビーム光記録装置におい
    て、副走査方向の光スポット配列間隔を検出する検出手
    段としてリニアCCDを用いることを特徴とする多ビー
    ム光記録装置。
  6. 【請求項6】請求項5記載の多ビーム光記録装置におい
    て、副走査方向の光スポット配列間隔検出手段として用
    いるリニアCCDを構成する光検出素子配列方向が該光
    走査装置の感光ドラム上を走査する走査線に対して鉛
    直、あるいは斜めに配置されていることを特徴とする多
    ビーム光記録装置。
JP32044795A 1995-12-08 1995-12-08 多ビーム光記録装置 Pending JPH09159949A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005274898A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Noritsu Koki Co Ltd 露光装置
JP2006091377A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd インナードラム露光装置
CN110824456A (zh) * 2019-11-05 2020-02-21 广西大学 一种自适应分辨率三维激光扫描方法

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Effective date: 20040625

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