JP2747307B2 - Spot diameter conversion method in optical scanning device - Google Patents
Spot diameter conversion method in optical scanning deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光走査装置におけるスポット径変換方法に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spot diameter conversion method in an optical scanning device.
［従来の技術］ 光走査装置は、光束の走査により情報の書き込みや、
読み取りを行う装置として知られている。このような光
走査装置のうちに、光源装置からの光束を主走査対応方
向に長い線像に結像させ、その線像の結像位置の近傍に
反射面を有する回転多面鏡により上記光束を等角速度的
に偏向し、この偏向光束を結像レンズ系により被走査面
上にスポット状に結像させて被走査面を光走査する方式
の装置がある。上記スポット状の結像を結像スポットと
称する。[Prior Art] An optical scanning device writes information by scanning a light beam,
It is known as a reading device. In such an optical scanning device, the light beam from the light source device is formed into a long line image in the main scanning corresponding direction, and the light beam is formed by a rotating polygon mirror having a reflecting surface near an image forming position of the line image. There is an apparatus of a system that deflects light at a constant angular velocity, forms an image of the deflected light beam in a spot shape on the surface to be scanned by an imaging lens system, and optically scans the surface to be scanned. The spot-shaped image is referred to as an image spot.
このような光走査装置で画素密度を変えるには、被走
査面上において結像スポットのスポット径を主走査方向
と副走査方向の両方向に対し同じ割合で変化させる必要
がある。このスポット径の変化の内、主走査方向の変化
は、これを走査スポットの１ドットの基準となる変調時
間間隔を変化させることで実現できる。しかし、副走査
方向の変化は変調時間の変化では実現できず、副走査方
向でのスポット径の変化は専らこれを光学的に行わなけ
ればならない。In order to change the pixel density in such an optical scanning device, it is necessary to change the spot diameter of an imaged spot on the surface to be scanned at the same ratio in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. Among the changes in the spot diameter, the change in the main scanning direction can be realized by changing the modulation time interval serving as a reference for one dot of the scanning spot. However, a change in the sub-scanning direction cannot be realized by a change in the modulation time, and a change in the spot diameter in the sub-scanning direction must be exclusively performed optically.
［発明が解決しようとする課題］ かかる光学的なスポット径変化を実現する方法として
は、従来、特開昭60−249116号公報開示の方法が知られ
ている。この方法は、光源装置と回転多面鏡の間に配備
される。正負２枚のシリンドリカルレンズのレンズ間隔
とレンズ群配置位置をかえることにより副走査方向のス
ポット径を変化させる方法であるが、シリンドリカルレ
ンズのズーミングのための取り付け精度が厳しくなり、
調整が困難になるという問題がある。[Problem to be Solved by the Invention] As a method for realizing such an optical spot diameter change, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-249116 is conventionally known. This method is provided between the light source device and the rotating polygon mirror. It is a method of changing the spot diameter in the sub-scanning direction by changing the lens interval and the lens group arrangement position of the two positive and negative cylindrical lenses, but the mounting accuracy for zooming the cylindrical lenses becomes severe,
There is a problem that adjustment becomes difficult.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、上記の如き光走査装置に
於いて簡易な構成で画素密度を変換しうる新規な、スポ
ット径変換方法の提供にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel spot diameter conversion method capable of converting a pixel density with a simple configuration in an optical scanning device as described above. On offer.
［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。[Means for Solving the Problems] Hereinafter, the present invention will be described.
本明細書においては請求項1,2の２方法が提案され
る。これら２方法は、何れも「光源装置と、光源装置か
らの光束を主走査対応方向に長い線像に結像させる第１
の結像光学系と、この第１の結像光学系による線像の結
像位置の近傍に反射面を有し上記光束を等角速度的に偏
向する回転多面鏡と、この回転多面鏡による偏向光束を
被走査面上に結像スポットとして結像させる第２の結像
光学系とを有する光走査装置」において、被走査面上の
結像スポットのスポット径を変換する方法である。In this specification, two methods of claims 1 and 2 are proposed. Each of these two methods includes a first method of forming a light source device and a light beam from the light source device into a long line image in the main scanning corresponding direction.
And a rotary polygon mirror having a reflecting surface near the image forming position of the line image by the first image forming optical system and deflecting the light beam at a constant angular velocity, and deflection by the rotary polygon mirror A second image forming optical system that forms a light beam as an image spot on the surface to be scanned in the optical scanning device ”, in which the spot diameter of the image spot on the surface to be scanned is converted.
請求項１の方法は、「上記第１の結像光学系としてシ
リンドリカルレンズを用い、このシリンドリカルレンズ
をその光軸の回りに回転させる」ことにより被走査面上
の結像スポットのスポット径を変換することを特徴とす
る。The method according to claim 1, wherein a spot diameter of an image spot on the surface to be scanned is converted by "using a cylindrical lens as the first image forming optical system and rotating the cylindrical lens around its optical axis". It is characterized by doing.
請求項２の方法は、「上記光源装置と第１の結像光学
系との間に、上記光源装置からの光束を絞る絞りを配
し、上記光源装置の発光源と上記絞りとを光軸の回りに
回転させる」ことにより、被走査面上の結像スポットの
スポット径を変換することを特徴とする。後述するよう
に請求項２の方法では、光源装置と絞りとを一体として
光軸の回りに回転させても良い。3. The method according to claim 2, further comprising the step of: disposing a stop between the light source device and the first imaging optical system to stop a light beam from the light source device, and connecting a light emitting source of the light source device and the stop to an optical axis. , The spot diameter of the imaging spot on the surface to be scanned is converted. As will be described later, in the method of the second aspect, the light source device and the stop may be integrally rotated around the optical axis.
［作用］ 以下、図面を参照しながら説明する。[Operation] The operation will be described below with reference to the drawings.
第１図は、請求項１の方法を適用しうる光走査装置の
１例を示している。FIG. 1 shows an example of an optical scanning device to which the method of claim 1 can be applied.
第２図は、光学系を光路に沿って展開した状態を主走
査方向から見た状態を示している。FIG. 2 shows a state in which the optical system is developed along the optical path when viewed from the main scanning direction.
以下の説明に於いて、偏向面とは、回転多面鏡により
偏向する理想的な偏向光束の光軸が掃引する面として定
義され、副走査方向は、従って、この偏向面に対し直交
する。In the following description, a deflecting surface is defined as a surface on which the optical axis of an ideal deflecting light beam deflected by a rotary polygon mirror is swept, and the sub-scanning direction is therefore orthogonal to the deflecting surface.
さて第１図に於いて、光源装置１は発光源もしくは発
光源と集光装置とからなる。光源装置１からの平行光束
は、第１の結像光学系としてのシリンダーレンズ２によ
り、回転多面鏡３の反射面４の近傍に偏向面に平行な線
像LIとして結像する。In FIG. 1, the light source device 1 comprises a light emitting source or a light emitting source and a light collecting device. The parallel light flux from the light source device 1 is imaged as a line image LI parallel to the deflection surface near the reflection surface 4 of the rotary polygon mirror 3 by the cylinder lens 2 as the first imaging optical system.
回転多面鏡３により反射された光束は、第２の結像光
学系50を構成するレンズ5,6により、被走査面７上に結
像スポットとしてスポット状に結像され、回転多面鏡３
の矢印方向への等速回転に従い被走査面７を等速に走査
する。この走査による走査方向が主走査方向である。The light beam reflected by the rotary polygon mirror 3 is formed as an image spot on the surface 7 to be scanned by the lenses 5 and 6 constituting the second image forming optical system 50 in the form of a spot.
The scanned surface 7 is scanned at a constant speed according to the constant speed rotation in the direction of the arrow. The scanning direction by this scanning is the main scanning direction.
第２の結像光学系50は、所謂ｆθ機能を有し、光走査
を等速的に行わせるとともに、回転多面鏡３に対する所
謂面倒れ補正の機能を有する。The second imaging optical system 50 has a so-called fθ function, performs optical scanning at a constant speed, and has a so-called plane tilt correction function for the rotary polygon mirror 3.
即ち、偏向面内で見ると結像光学系50は光源装置側の
無限遠と被走査面７の位置とを共役関係に結び付けてい
るが、偏向面に直交する面内で見るとこのレンズ系50は
第２図に示すように回転多面鏡３の反射位置と被走査面
７とを略共役関係に結び付けている。即ち、第２の結像
光学系50は副走査方向に関して回転多面鏡３の反射位置
と被走査面とを略共役関係に結び付けている。従って、
回転多面鏡の反射面に面倒れを生じても結像光学系50に
よる、被走査面７上の結像位置は副走査方向には殆ど移
動しない。That is, when viewed in the deflecting plane, the imaging optical system 50 connects the infinity on the light source device side and the position of the surface 7 to be scanned in a conjugate relationship. Numeral 50 links the reflection position of the rotary polygon mirror 3 and the scanned surface 7 in a substantially conjugate relationship as shown in FIG. That is, the second imaging optical system 50 links the reflection position of the rotary polygon mirror 3 and the surface to be scanned in a substantially conjugate relationship in the sub-scanning direction. Therefore,
Even if the reflecting surface of the rotary polygon mirror is tilted, the imaging position on the scanned surface 7 by the imaging optical system 50 hardly moves in the sub-scanning direction.
なお、第２の結像光学系は主走査方向に関しては合成
焦点距離fMを有し、副走査方向には結像の横倍率βSを
有する。The second imaging optical system with respect to the main scanning direction has a combined focal length f M, has a lateral magnification beta S of the imaging in the sub-scanning direction.
さて、第１図の装置において、第１の結像光学系はシ
リンドリカルレンズ２により構成される。Now, in the apparatus shown in FIG. 1, the first imaging optical system is constituted by the cylindrical lens 2.
光源装置装置１から放射される光束は、主走査方向に
おいてW1M、副走査方向に於いてはW1Sのビーム半径を持
つものとする。特に光源装置１の発光源が半導体レーザ
ーである場合には、その発光角が接合面に対し平行な方
向と直交する方向とで異なるため、集光装置としてコリ
メートレンズを用いると、W1M，W1Sの大きさが異なる。
第２図には、副走査方向のビーム径2W1Sが示されてい
る。このとき、第１の結像光学系であるシリンドリカル
レンズ２は主走査方向に関しては光ビームに影響を与え
ないから、被走査面７上における結像スポットの主走査
方向の径2WMは、光ビームの波長をλとして、 2WM＝２λ・fM／（π・W1M） （１） で与えられる。The light beam emitted from the light source device 1 has a beam radius of W 1M in the main scanning direction and W 1S in the sub-scanning direction. Especially when the light emitting source of the light source device 1 is a semiconductor laser is different in the direction in which the light emission angle is perpendicular to the direction parallel to the junction plane, the use of a collimator lens as a condenser, W 1M, W The size of 1S is different.
The second figure, the sub-scanning direction of the beam diameter 2W 1S is shown. At this time, do not affect the light beam with respect to the cylindrical lens 2 is a first imaging optical system in the main scanning direction, the diameter 2W M in the main scanning direction of the imaging spot on the scan surface 7, the light Assuming that the wavelength of the beam is λ, 2W M = 2λ · f M / (π · W 1M ) (1)
一方、副走査方向では、シリンドリカルレンズ２の焦
点距離をf2とすると、シリンドリカルレンズ２による一
方向性の集束光束の結像位置は反射面４の近傍にあり、
その結像半径をW4Sとすると、 W4S＝λ・f2／（π・W1S （２） で与えられる。On the other hand, in the sub-scanning direction, assuming that the focal length of the cylindrical lens 2 is f 2 , the image forming position of the unidirectional convergent light beam by the cylindrical lens 2 is near the reflecting surface 4,
Assuming that the imaging radius is W 4S , W 4S = λ · f 2 / (π · W 1S (2)
さらに、第２の結像光学系の横倍率βSにより、被走
査面７上における結像スポットの副走査方向の径2W
2Sは、 2W2S＝2W4S・βS となり、上記（２）より、 2W2S＝２（λ・f2）βS／（π・W1S） （３） （３）式から明らかなように結像スポットの副走査方
向の径はシリンドリカルレンズの焦点距離に比例する。
以上の説明はシリンドリカルレンズ２の母線方向が正確
に主走査方向と対応している場合である。Further, the diameter 2W in the sub-scanning direction of the imaging spot on the surface 7 to be scanned is determined by the lateral magnification β S of the second imaging optical system.
2S is 2W 2S = 2W 4S · β S. From the above (2), 2W 2S = 2 (λ · f 2 ) β S / (π · W 1S ) (3) As is apparent from the equation (3). The diameter of the imaging spot in the sub-scanning direction is proportional to the focal length of the cylindrical lens.
The above description is for the case where the generatrix direction of the cylindrical lens 2 exactly corresponds to the main scanning direction.
第３図に示すように、シリンドリカルレンズ２を光軸
の回りに回転させると、副走査方向に対応する曲線半径
は回転角θに応じて変化する。母線８が主走査方向に対
応した状態（第３図に実線で示す状態）からの回転角θ
が大きくなるに従い上記曲率半径も大きくなり、従って
副走査対応方向の焦点距離は増大する。請求項１の方法
では、シリンドリカルレンズ２の回転に伴う、同レンズ
２の副走査方向の焦点距離の変化を利用してスポット径
の変換を行うのである。As shown in FIG. 3, when the cylindrical lens 2 is rotated around the optical axis, the radius of the curve corresponding to the sub-scanning direction changes according to the rotation angle θ. Rotation angle θ from a state where bus 8 corresponds to the main scanning direction (a state shown by a solid line in FIG. 3)
Increases, the radius of curvature also increases, so that the focal length in the sub-scanning corresponding direction increases. According to the method of the first aspect, the spot diameter is converted by using the change in the focal length of the cylindrical lens 2 in the sub-scanning direction accompanying the rotation of the lens 2.
次に、第５図を参照すると、この図は請求項２の発明
を適用した光走査装置の１例を略示している。繁雑を避
けるために、混同の恐れが無いと思われるものに付いて
は第１図に於けると同一の符号を用いた。第６図は、第
５図の走査光学系を第２図と同じ要領で示したものであ
る。Next, referring to FIG. 5, this figure schematically shows an example of an optical scanning apparatus to which the invention of claim 2 is applied. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for those which do not seem to be confused. FIG. 6 shows the scanning optical system of FIG. 5 in the same manner as FIG.
第５図の装置と第１図の装置との見掛け上の差異は、
第５図の装置が第１の結像光学系としてのシリンドリカ
ルレンズ２と光源装置１との間に絞り11を有することで
ある。The apparent difference between the device of FIG. 5 and the device of FIG.
5 has a stop 11 between a cylindrical lens 2 as a first image forming optical system and a light source device 1. FIG.
光源装置装置１から放射される光束は、上記絞り11に
より主走査方向において 副走査方向に於いては にビーム半径を絞られる。The luminous flux emitted from the light source device 1 is changed by the aperture 11 in the main scanning direction. In the sub-scanning direction The beam radius can be reduced.
光源装置１の発光源が半導体レーザーである場合に
は、前述の如くその発光角が接合面に対し平行な方向と
直交する方向とで異なるため、集光装置としてコリメー
トレンズを用いると、絞り11への入射光束の光束径が上
記２方向で異なるので、絞りへの入射光束の光束径の大
なる方を絞り11のアパーチュアの幅広の方に、また径の
小さい方をアパーチュアの狭い方に対応させる。When the light emitting source of the light source device 1 is a semiconductor laser, as described above, the light emitting angle is different between the direction parallel to the bonding surface and the direction orthogonal to the bonding surface. Since the light beam diameter of the light beam incident on the stop differs in the above two directions, the larger light beam diameter of the light beam incident on the diaphragm corresponds to the wider aperture of the aperture 11, and the smaller diameter corresponds to the narrower aperture. Let it.
第２図に即しての前述の説明を第６図の場合に適用す
ると、被走査面７上における結像スポットの主走査方向
の径2WMは、光ビームの波長をλとして、 で与えられる。If the above description of reference to Figure 2 applied to the case of FIG. 6, the diameter 2W M in the main scanning direction of the imaging spot on the scan surface 7, as the wavelength of the light beam lambda, Given by
一方、前述の如く、シリンドリカルレンズ２の焦点距
離をf2とすると、シリンドリカルレンズ２による線像の
結像半径をW4は、 で与えられる。On the other hand, as described above, assuming that the focal length of the cylindrical lens 2 is f 2 , the image forming radius of the line image by the cylindrical lens 2 is W 4 . Given by
さらに、第２の結像光学系の横倍率βSにより、被走
査面７上における結像スポットの副走査方向の径2W
2Sは、 となる。Further, the diameter 2W in the sub-scanning direction of the imaging spot on the surface 7 to be scanned is determined by the lateral magnification β S of the second imaging optical system.
2S is Becomes
（６）式から明らかなように結像スポットの副走査方
向の径は絞り11のアパーシュア幅 の大きさにより変化する。As is apparent from the equation (6), the diameter of the imaging spot in the sub-scanning direction is the aperture width of the aperture 11. It changes with the size of.
第７図は、絞り11（光源装置１との違いをはっきりさ
せるため円形に描いてある）のアパーシュアの長手方向
80が主走査方向と正確に対応している状態を示してい
る。この状態から光源装置１と絞り11とを一体として第
８図に示すようにθだけ回転させると副走査方向に関し
て光束幅が に増大し、これに伴い結像スポットの副走査方向のスポ
ット径は（６）式に従って小さくなる。請求項２の方法
では、このことを利用してスポット径の変換を行うので
ある。FIG. 7 shows the longitudinal direction of the aperture 11 of the stop 11 (drawn in a circular shape to clarify the difference from the light source device 1).
Numeral 80 indicates a state in which it exactly corresponds to the main scanning direction. In this state, when the light source device 1 and the aperture 11 are integrally rotated by θ as shown in FIG. Accordingly, the spot diameter of the imaging spot in the sub-scanning direction decreases according to the equation (6). In the method of claim 2, the spot diameter is converted using this fact.
［実施例］ 以下、具体的な実施例を上げる。[Examples] Specific examples will be described below.
先ず、請求項１の方法の実施例を挙げる。 First, an embodiment of the method of claim 1 will be described.
第１図に示す装置例に於いて、fMは上述の通り第２の
結像光学系の偏向面内における合成焦点距離を表すが、
この価は100に規格化される。また、２θMは最大偏向
角、αは回転多面鏡３へ入射する光束の光軸と第２の結
像光学系の光軸とのなす角、Ｒは回転多面鏡の内接円半
径、Fnoは第２の結像光学系の偏向面内のＦ値、βsは第
２の結像光学系の副走査方向の横倍率を示す。In the example of the apparatus shown in FIG. 1, f M represents the combined focal length in the deflection plane of the second imaging optical system as described above.
This value is normalized to 100. 2θ M is the maximum deflection angle, α is the angle between the optical axis of the light beam incident on the rotating polygon mirror 3 and the optical axis of the second imaging optical system, R is the radius of the inscribed circle of the rotating polygon mirror, Fno the F values in the deflecting surface of the second imaging optical system, beta s denotes a lateral magnification in the sub-scanning direction of the second imaging optical system.
第２の結像光学系に関して、ｉを１〜４としてRixは
回転多面鏡の側から数えてｉ番目のレンズ面の、偏向面
内の曲率半径、Riyはｉ番目のレンズ面の偏向面に直交
する面内の曲率半径、また、ｉを１〜３としてdiはｉ番
目のレンズ面間距離を、また、ｊを１〜２としてnjはｊ
番目のレンズの、波長780nmの光に対する屈折率を示
す。Regarding the second imaging optical system, i is 1 to 4 and Rix is the radius of curvature in the deflection surface of the i-th lens surface counted from the rotating polygon mirror, and Riy is the deflection surface of the i-th lens surface. The radius of curvature in the orthogonal plane, i is 1 to 3, di is the distance between the i-th lens surfaces, and j is 1 to 2 and nj is j
13 shows the refractive index of the second lens with respect to light having a wavelength of 780 nm.
先ず、第２の結像光学系の具体的実施例を挙げる。 First, a specific embodiment of the second imaging optical system will be described.
レンズ５は球面とシリンダー面よりなり、レンズ６は
シリンダー面とトーリック面よりなり、何れも単レンズ
である。The lens 5 has a spherical surface and a cylinder surface, and the lens 6 has a cylinder surface and a toric surface. Each is a single lens.
なお、fSはこの結像光学系の副走査方向の合成焦点距
離を示す。 Incidentally, f S denotes the combined focal length in the sub-scanning direction of the imaging optical system.
次に、この結像光学系を第２の結像光学系として用い
る場合の第１の結像光学系の具体例を挙げる。Next, a specific example of the first imaging optical system when this imaging optical system is used as the second imaging optical system will be described.
シリンドリカルレンズ２に関し、ｉ＝5,6としてRixは
光源装置装置側から数えて順次のレンズ面の偏向面内の
曲率半径、Riyは同レンズ面の偏向面に直交する面内の
曲率半径、また、ｄはシリンドリカルレンズ２の光軸上
の厚さを、またｎは同レンズの、波長780nmの光に対す
る屈折率を示す。Regarding the cylindrical lens 2, assuming that i = 5, 6, Rix is the radius of curvature in the deflection surface of the lens surface sequentially counted from the light source device side, Riy is the radius of curvature in the surface orthogonal to the deflection surface of the lens surface, and , D indicate the thickness of the cylindrical lens 2 on the optical axis, and n indicates the refractive index of the lens for light having a wavelength of 780 nm.
このときf2＝22.575である。 At this time, f 2 = 22.575.
シリンドリカルレンズ２の母線方向が主走査方向と対
応しているとき、即ち、第３図のθが０のときの結像ス
ポットの形状は、第４図（Ｉ）に示すごときものであ
り、このとき主・副走査方向のスポット径2WM，2WSはそ
れぞれ、 2WM＝63μm,2WS＝117μｍ である。When the generatrix direction of the cylindrical lens 2 corresponds to the main scanning direction, that is, when θ in FIG. 3 is 0, the shape of the imaged spot is as shown in FIG. At this time, the spot diameters 2W M and 2W S in the main and sub-scanning directions are 2W M = 63 μm and 2W S = 117 μm, respectively.
これに対し、シリンドリカルレンズ２をθ＝20°だけ
光軸の回りに回転させると、結像スポットの形状は、第
４図（II）に示す如きものとなり、このときの主・副走
査方向のスポット径2WM，2WSはそれぞれ、 2WM＝69μm,2WS＝133μｍ である。従って、シリンドリカルレンズ２の光軸の回り
の回転角に応じて結像スポットの形状、スポット径を変
換できる。この例の場合ではシリンドリカルレンズ２の
回転角θが０のときのスポットを最高画素密度に対応さ
せればよく、最高画素密度より低画素密度の光走査を行
うにはシリンドリカルレンズを回転させてスポット径を
副走査方向に於いて必要とされるスポット径を実現し、
主走査方向の画素密度調整は必要に応じて変調時間間隔
を調整して行えば良い。On the other hand, when the cylindrical lens 2 is rotated around the optical axis by θ = 20 °, the shape of the imaged spot becomes as shown in FIG. The spot diameters 2W M and 2W S are respectively 2W M = 69 μm and 2W S = 133 μm. Therefore, the shape and spot diameter of the imaged spot can be changed according to the rotation angle of the cylindrical lens 2 around the optical axis. In the case of this example, the spot when the rotation angle θ of the cylindrical lens 2 is 0 may be made to correspond to the maximum pixel density. To perform optical scanning at a pixel density lower than the maximum pixel density, the spot is rotated by rotating the cylindrical lens. Realizes the required spot diameter in the sub-scanning direction,
The pixel density in the main scanning direction may be adjusted by adjusting the modulation time interval as needed.
以下に請求項２の方法の実施例を１例挙げる。 An embodiment of the method of claim 2 will be described below.
第１の結像光学系としてのシリンドリカルレンズ２、
第２の結像光学系50は、上に具体的数値を与えたものを
使用する場合を想定する。A cylindrical lens 2 as a first imaging optical system,
It is assumed that the second imaging optical system 50 uses a specific numerical value given above.
絞り11のアパーチュアの長手方向は1.93、短手方向は
1.38である。The longitudinal direction of the aperture of the aperture 11 is 1.93, the lateral direction is
1.38.
アパーチュアの長手方向が主走査方向と対応している
とき、即ち第８図のθが０のときの結像スポットの形状
は、第９図（Ｉ）に示すごときのものであり、このとき
主・副走査方向のスポット径2WM，2WSはそれぞれ、 2WM＝63μm,2WS＝117μｍ である。When the longitudinal direction of the aperture corresponds to the main scanning direction, that is, when θ in FIG. 8 is 0, the shape of the imaging spot is as shown in FIG. 9 (I). sub-scanning direction of the spot diameter 2W M, 2W S respectively, 2W M = 63μm, a 2W S = 117μm.
光源装置１と絞り11とを一体的にθ＝20°だけ光軸の
回りに回転させると、結像スポットの形状は、第９図
（II）に示す如きのものとなり、このときの主・副走査
方向のスポット径2WM，2WSはそれぞれ、 2WM＝76μm,2WS＝110μｍ である。When the light source device 1 and the stop 11 are integrally rotated about the optical axis by θ = 20 °, the shape of the imaged spot becomes as shown in FIG. 9 (II). The spot diameters 2W M and 2W S in the sub-scanning direction are 2W M = 76 μm and 2W S = 110 μm, respectively.
さらに、光源装置１と絞り11とを一体的にθ＝90°だ
け光軸の回りに回転させると、結像スポットの形状は、
第９図（III）に示す如きものとなりこのときの主・副
走査方向のスポット径2WM，2WSはそれぞれ、 2WM＝99μm,2WS＝74μｍ である。Further, when the light source device 1 and the stop 11 are integrally rotated around the optical axis by θ = 90 °, the shape of the image spot becomes
Figure 9 becomes as such shown in (III) main and sub-scanning direction of the spot diameter 2W M at this time, 2W S respectively, 2W M = 99μm, a 2W S = 74 .mu.m.
従って、光源装置１と絞り11の一体としての光軸の回
りの回転角に応じて結像スポットの形状、スポット径を
変換できる。この例の場合には上記回転角θが０のとき
のスポットを副走査方向の最少画素密度に対応させれば
よく、これより高い画素密度の光走査を行うにはシリン
ドリカルレンズを回転させてスポット径を副走査方向に
於いて縮小して必要とされるスポット径を実現し、主走
査方向の画素密度調整は変調時間間隔を調整して行えば
良い。Therefore, the shape and spot diameter of the imaged spot can be converted according to the rotation angle of the light source device 1 and the stop 11 about the optical axis as an integral unit. In the case of this example, the spot when the rotation angle θ is 0 may correspond to the minimum pixel density in the sub-scanning direction. In order to perform optical scanning with a higher pixel density, the spot is rotated by rotating the cylindrical lens. The required spot diameter is realized by reducing the diameter in the sub-scanning direction, and the pixel density in the main scanning direction may be adjusted by adjusting the modulation time interval.
［発明の効果］ 以上、本発明によれば光走査装置における新規なスポ
ット系変換方法を提供できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a novel spot-based conversion method in an optical scanning device can be provided.
この方法は、上述の如く、回転多面鏡の入射側の光学
素子の光軸の回りの回転のみで、簡単に副走査方向のス
ポット系を変換できるので、画素密度の変換が容易に可
能である。なお、シリンドリカルレンズや発光源と絞り
の回転機構としては、従来から公知の回転機構を適宜利
用でき、回転は自動的におこなっても、手動で行っても
良い。According to this method, as described above, the spot system in the sub-scanning direction can be easily converted only by rotating the optical element on the incident side of the rotary polygon mirror around the optical axis, so that the pixel density can be easily converted. . A conventionally known rotation mechanism can be appropriately used as a rotation mechanism of the cylindrical lens, the light emitting source, and the aperture, and the rotation may be performed automatically or manually.
第１図は、請求項１の方法を実施するための光走査装置
の１例を示す図、第２図乃至第４図は、請求項１の発明
を説明するための図、第５図は、請求項２の方法を実施
するための光走査装置の１例を示す図、第６図乃至第９
図は、請求項２の方法を説明するための図である。 １……光源装置、２……第１の結像光学系としてのシリ
ンドリカルレンズ、３……回転多面鏡、50……第２の結
像光学系、７……被走査面、11……絞りFIG. 1 is a diagram showing an example of an optical scanning device for carrying out the method of claim 1, FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the invention of claim 1, and FIG. FIGS. 6 to 9 show an example of an optical scanning device for carrying out the method of claim 2.
The figure is a diagram for explaining the method of claim 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source device, 2 ... Cylindrical lens as 1st imaging optical system, 3 ... Rotating polygon mirror, 50 ... 2nd imaging optical system, 7 ... Scanning surface, 11 ... Stop
Claims (2)
対応方向に長い線像に結像させる第１の結像光学系と、
この第１の結像光学系による線像の結像位置の近傍に反
射面を有し上記光束を等角速度的に偏向する回転多面鏡
と、この回転多面鏡による偏向光束を被走査面上に結像
スポットとして結像させる第２の結像光学系とを有する
光走査装置において、 上記第１の結像光学系としてシリンドリカルレンズを用
い、このシリンドリカルレンズをその光軸の回りに回転
させることにより被走査面上の結像スポットのスポット
径を変換することを特徴とする、スポット径変換方法。A light source device; a first imaging optical system for forming a light beam from the light source device into a long linear image in a main scanning direction;
A rotary polygon mirror having a reflecting surface near the image forming position of the line image by the first image forming optical system and deflecting the light beam at a constant angular velocity; An optical scanning device having a second imaging optical system for forming an image as an imaging spot, wherein a cylindrical lens is used as the first imaging optical system, and the cylindrical lens is rotated around its optical axis. A spot diameter conversion method characterized by converting the spot diameter of an imaged spot on a surface to be scanned.
対応方向に長い線像に結像させる第１の結像光学系と、
この第１の結像光学系による線像の結像位置の近傍に反
射面を有し上記光束を等角速度的に偏向する回転多面鏡
と、この回転多面鏡による偏向光束を被走査面上に結像
スポットとして結像させる第２の結像光学系とを有する
光走査装置において、 上記光源装置と第１の結像光学系との間に、上記光源装
置からの光束を絞る絞りを配し、上記光源装置の発光源
と上記絞りとを光軸の回りに回転させることにより、被
走査面上の結像スポットのスポット径を変換することを
特徴とする、スポット径変換方法。2. A light source device, and a first image forming optical system for forming a light beam from the light source device into a long linear image in a main scanning direction,
A rotary polygon mirror having a reflecting surface near the image forming position of the line image by the first image forming optical system and deflecting the light beam at a constant angular velocity; and deflecting the light beam by the rotary polygon mirror onto the surface to be scanned. In an optical scanning device having a second imaging optical system for forming an image as an imaging spot, a stop for narrowing a light beam from the light source device is arranged between the light source device and the first imaging optical system. A spot diameter conversion method, wherein a spot diameter of an imaged spot on a surface to be scanned is converted by rotating a light emission source of the light source device and the stop around an optical axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63332474A JP2747307B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Spot diameter conversion method in optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63332474A JP2747307B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Spot diameter conversion method in optical scanning device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02178609A JPH02178609A (en) | 1990-07-11 |
| JP2747307B2 true JP2747307B2 (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=18255366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63332474A Expired - Lifetime JP2747307B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Spot diameter conversion method in optical scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747307B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0272979A (en) * | 1988-09-09 | 1990-03-13 | Hitachi Ltd | Intermediate tone image recorder for laser beam printer |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63332474A patent/JP2747307B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02178609A (en) | 1990-07-11 |
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