JP3212153B2 - 可変波長光源を用いた光学出力装置でのスポット位置制御用の装置 - Google Patents

可変波長光源を用いた光学出力装置でのスポット位置制御用の装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】〔発明の背景〕本発明は一般に光学出力装
置分野に関し、特に装置の光源の出力波長を変えること
により達成するレーザ・スポットの位置あるいは重ね合
わせ制御を提供する装置に関する。
【０００２】本発明は広範囲の光学出力装置に適用でき
るが、特にラスタ出力走査（ＲＯＳ）装置に有用であ
る。従って以下の詳細や説明ではＲＯＳ装置に関する本
発明の背景を最初に述べる。ＲＯＳは変調光情報を例え
ばディジタル印刷に用いる印刷装置の受光体に伝える主
要な方法となっており、ディスプレイや写真フィルムへ
の書き込みなどの他の画像形成操作で一部適用されてい
る。例示のためＲＯＳがおそらく最も通常に応用されて
いるディジタル印刷を考えると、承知のようにその走査
的側面は通常、一般に１つないし複数の小面が鏡となっ
た多面ポリゴンの移動反射面により行われている。ポリ
ゴンは軸に付いて回転し、一般的にレーザ光の強度変調
光線を所定角度で回転するポリゴン上に持って来る。光
線は面で反射させ、その後感光記録媒体上の「スポッ
ト」に焦点を合わせる。ポリゴンの回転により、スポッ
トは感光媒体上で高速走査（即ち線走査）方向に線形に
走査される。その間、感光媒体は高速走査方向と直交す
る低速走査方向に高速走査の早さに比べて低速度で進行
させる。このように光線で記録媒体をラスタ走査パター
ンで走査する（例示のためこの説明はＲＯＳ装置に関し
て行っているが、以下の説明から本発明の他の多くの走
査及び非走査システムの実施例があることが明らかとな
ろう。しかし取り決めとして、高速、低速走査方向を指
す際の「走査」という言葉は、スポットの実際の走査は
絶対的に要求されるものではないという了解の下で使用
する）。光線はデータ・ストリームで表される画像の個
々の画素が感光媒体上に露光されて潜像を形成する速度
で直列データストリームにしたがって強度変調され、潜
像は次に用紙などの適切な受像媒体に転写される。
【０００３】高速、低速走査方向の各々のデータは全般
的に抽出し、低速走査方向データの抽出速度は、多くの
印刷装置では１インチ当り３００ラインないしそれ以上
に等しい。ハーフトーンないし連続トーン画像では、公
称ライン・スペースの１％程の小さい低速走査方向の誤
差があることが分かっている。これは画像面上で低速走
査方向の高度のスポット位置制御が必要で、特に複数ス
ポットの位置制御が不可欠である複数光線及び複数ＲＯ
Ｓカラープリンタのようなアプリケーションでそれが必
要であることを意味している。更にインチ当り６００ス
ポット位のものは、非常に正確な位置制御が必要であ
る。
【０００４】低速走査方向のスポット位置の誤差は、ポ
リゴンあるいは感光媒体の運動欠陥や、面あるいは画像
面（例えば感光媒体）の表面の欠陥などの多くの原因で
生じる。それらの誤差は大抵、受動ないし能動的インラ
イン光学システムで対処する。全走査線上に伸びた位置
誤差は大抵、走査の開始を１つないし複数走査線だけ遅
らせたり、進めたりすることで補償している（この補正
は、全複数走査線スペースの誤差に限定される）。受動
的光学システムを用いた別の方法では、極度に高品質の
光学的、機械的要素を用いている。これは必然的に全体
的なコストを高くし、システムの耐用性が限られる可能
性があることを意味する。更に別の受動光学的補正シス
テム例として、ふれあるいは面の誤差を有する基本的な
ポリゴンＲＯＳ構造（両方とも低速走査方向の走査誤
差）で低速走査方向の光線の焦点を面に合わせる全ポリ
ゴン光学経路の第１の円柱レンズと面の焦点を所望の画
像面に合わせる第２の円柱レンズを位置決めして対応す
るシステムがある。
【０００５】プロセス走査方向の誤差に対する能動的補
償では通常、閉ループないしメモリ供給補償システムが
必要である。それには低速走査スポット位置検出器を、
関連処理装置と共に低速走査変位を量化出来る走査線内
に配置する。アナログ出力要素は内部に音波を設定する
ことで屈折率を変えることの出来る光路内に配置する。
アナログ出力要素で生成された音波内の変化には、分散
角（即ち入力光線角に関する出力光線の角）の変化が伴
う。検出器と処理装置からの低速走査変位情報はアナロ
グ出力装置の音波生成部分に供給され、それは次に変位
情報に応えて走査線の低速走査方向位置を制御する。更
に特定の反復変位誤差に対する制御情報は事前に測定す
ることが出来、回転ポリゴンの角移動と同期化すること
が出来る。
【０００６】しかし現在、低速走査方向の光線の連続
的、高解像度偏向をもたらす効果的なスポット位置制御
装置技術と方法が必要とされている。
【０００７】従来知られているスポット位置制御方式の
欠点としては、そのようなシステムを作る際の複雑性
や、コスト、難しさがある。例えば高品質光学装置を使
用する際には、多くの場合要求される０．０２ｍｍ以下
のスポット位置を十分調節できる非常に精密な機械的制
御の必要条件を得るため、高品質の光学的要素だけでな
く、それらの光学装置を位置決定する際に最高度の制御
が必要となる。前述の音−光変調器でこのレベルのスポ
ット位置制御を達成するには、音波を非常な精度で設
定、維持する必要がある。使用する音−光変調器は比較
的かなり高価で、音波を生成、維持するのに関連した正
確な高周波信号生成器と関連電子装置が必要となる。
【０００８】多くの従来のスポット位置制御方式の更な
る２つの欠点は、それらが作動可能な速度と精度であ
る。例えば最も通常的なＲＯＳ機構の３つの構成部分で
ある円柱レンズ、回転鏡、並進ルーフミラーは一般的に
運動特性誤差やラインからラインへの誤差を補正するに
は遅すぎ、回転鏡と並進ルーフミラーも大きいので、正
確かつ素早く動かすのは困難である。
【０００９】〔発明の概要〕従って本発明の目的は光学
的出力システムでの低速走査方向のスポット位置あるい
は重ね合わせを制御し、従来の技術のいくつかの問題や
欠点を克服する新規の装置を提供することである。スポ
ット位置とは光線を画像面上に投射する位置を指し、ス
ポット重ね合わせとは他のスポット位置に関し光線をそ
の画像面に投射する位置を指す（例えばトーン、位置、
カラー、他のパラメータの制御のためにスポットをオー
バーライトする際）。しかし説明を簡潔にするため、ス
ポット位置の制御に対する参照には特に注記しない限り
スポット重ね合わせの制御を含めることにする。一般に
スポット位置制御は、画像経路に偏向する光の波長の関
数として変化する量だけビームを偏向するビーム偏向要
素を挿入することにより行われる。そこで複数波長ソリ
ッドステート・レーザのような可変波長光源をスポット
位置の制御を可能にする光源として使用することが出来
る。スポット位置制御は、他のスポットに対して各々の
スポットの位置が維持された単一スポットないし複数ス
ポットに対して達成することが出来る。本発明を実施す
る光学的出力装置の出力パラメータにより、スポット位
置制御を画素ベースで達成することが出来る。
【００１０】本発明はとりわけ、光線を選択した波長で
発光する典型的な複数波長ソリッドステート・レーザの
可変波長光源と、光源の出力の波長を制御する手段と、
プリズム、ガラスあるいは半導体などのそれを通過する
光の波長により決定される量だけ光線を偏向する光学的
ビーム偏向手段と、データ信号にしたがって光線を変調
する手段と、ラスタ的に光線を走査する手段と、走査さ
れる光線を受ける感光要素などの画像面手段を含むＲＯ
Ｓ装置で実施することが出来る。スポット位置誤差の存
在と程度、あるいは所定のスポット位置補正のアプリケ
ーションの必要性を判定する手段を含めることもでき
る。
【００１１】作動に際しては、光線は画像データ信号に
したがって変調された光源により生成される。光線は少
なくとも画像面手段の表面の一部を高速走査方向に走査
されると共に、少なくとも画像面手段の表面の一部を高
速走査方向と直角を為す低速走査方向に走査される。低
速走査方向の光線の位置に誤差があればその存在と程度
は、高速走査方向の走査の部分あるいは全体に対して判
定される。低速走査方向誤差に対する補正は、そのよう
な誤差の存在と程度の判定にしたがって、光源の出力波
長を変えることにより行われる。この波長変化は、偏向
手段により光線が低速走査方向に偏向された程度の変化
となり、それは最終的にビームが画像面手段に当たる位
置を変えるようになる。
【００１２】本発明による画像面上のスポット位置の制
御は、そのような位置誤差を検出し、量化する手段の出
力にしたがってあるいはプロセッサ制御記憶装置などか
らの所定の補正情報出力にしたがって光源の出力波長を
変えることでライン間の低速走査方向の位置誤差の補正
に使用することが出来る。
【００１３】更に必要とされる低速走査方向のスポット
位置の補正の最大量は、走査線高さの半分となる。それ
以上の量の補正は、上記のスポット位置制御と１本ない
し複数の走査線を遅らせたり、進めたりすることを組み
合わせることで実現することが出来る。
【００１４】本発明の範囲及び、先行技術の方法及び装
置に付随する問題を提言する方法は、添付の図面を参照
しながらの以下の詳細な説明により、もっと明確になる
であろう。
【００１５】図１は、本発明の１つの実施例の装置の全
般的な光学的構成を示す側面ないし立面図であり、一般
的なＲＯＳシステムの光源と回転ポリゴン走査装置の間
に配置されたプリズムの形の光線偏向要素を示す。
【００１６】図２は、一般に本発明の複写印刷アプリケ
ーションに使用できる図１の装置の画像面の感光ドラム
を示す図である。
【００１７】図３は、図１の装置の全般的な光学的構成
の上面ないし平面図であり、一般的なＲＯＳシステムの
光源と回転ポリゴン走査装置の間に配置された光線偏向
要素を示す。
【００１８】図４は、本発明の他の実施例の装置の全般
的な光学的構成を示す側面ないし立面図であり、一般的
な複数ビームＲＯＳシステムの複数光源と回転ポリゴン
走査装置の間に配置された光線偏向要素を示す。
【００１９】図５は、本発明により低速走査方向で提供
されたスポット位置制御の性質と範囲を説明するための
ＲＯＳシステムの概略図である。
【００２０】図６は、分散要素の角αの計算のために明
示した本発明の１つの実施例の分散要素を示す図であ
る。
【００２１】図７は、本発明で使用してＲＯＳシステム
で制御可能なスポット重ね合わせをできる光線偏向要素
を詳細に示す図である。
【００２２】図８は、本発明の他の実施例の装置の全般
的な光学的構成を示す側面ないし立面図であり、一般的
な複数ビームＲＯＳシステムの光源と回転ポリゴン走査
装置の間に配置された薄い光導波管を有する半導体プリ
ズムの形の光線偏向要素を示す。
【００２３】図９は、図８の装置の全般的な光学的構成
の上面ないし平面図であり、一般的なＲＯＳシステムの
光源と回転ポリゴン走査装置の間に配置された光線偏向
要素を示す。
【００２４】図１０は、本発明の他の実施例の装置の全
般的な光学的構成を示す側面ないし立面図であり、光源
と回転ポリゴン走査装置の間に配置された回折格子の形
の光線偏向要素を示す。
【００２５】図１１は、いくつかの選択可能な波長の１
つで発光可能なソリッドステート・レーザの１つの実施
例を示す図である。
【００２６】図１２は、いくつかの選択可能な波長の１
つで発光可能なソリッドステート・レーザの他の実施例
を示す図である。
【００２７】図１３は、本発明の他の実施例の全般的な
光学的構成を示す側面ないし立面図であり、光源と非走
査変調装置の間に配置されたプリズムの形の光線偏向要
素を示す。
【００２８】図１４は、本発明の第１の実施例の装置の
全般的な光学的構成を示す側面ないし立面図であり、感
光ドラム位置での誤差を検出し、誤差の測定値を制御信
号としてレーザ光源にフィードバックし、光線偏向要素
から生じるレーザビームの位置を調節する手段を更に含
む。
【００２９】図１５は、フライ上の低速走査方向誤差を
判定、補正し、所定の低速走査方向スポット位置誤差を
補償する本発明の１つの実施例のフローチャートであ
る。
【００３０】概して、上述の図面のそれぞれにおいて
は、同じ符号は同様の要素を表すものとして用いられ
る。
【００３１】〔詳細な説明〕それぞれ走査装置１０の低
速走査面及び高速走査面の図を示す図１、３に付いて、
本発明の第１の実施例の詳細な説明をする。装置１０は
例えば図２に示すような複写印刷プロセスで使用するよ
うな、走査変調光信号を感光ドラム１２に出力出来るタ
イプのラスタ出力走査装置である。あるいは代わりに装
置１０は走査変調光信号を、表示装置、写真装置あるい
は走査変調光信号を利用した他のアプリケーションに出
力することもできる。
【００３２】装置１０には、可干渉光の分散ビーム１６
を生成するソリッドステート・レーザあるいはレーザの
アレイといった光源１４がある。ビーム１６の経路には
球面レンズ１８、低速走査面にのみパワーを有する円柱
レンズ２０、後に詳細に説明する光線偏向要素２２、少
なくとも１つの反射ファセット２６を有する回転ポリゴ
ンとして示された走査装置２４（しかしこれは回転ホロ
グラム、回転回折格子などでもよい）、第１の球面レン
ズ２８及びトロイダル・レンズ３０がある。ビーム１６
の経路は画像面３２で終了し、これは前述の回転感光ド
ラム１２（図２）の上のライン、あるいは研磨ガラス
面、他の種類の表示画面、写真フィルムでもよい。
【００３３】球面レンズ１８は発散ビーム１６を平行に
し、円柱レンズ２０は低速走査面のビーム１６の焦点を
走査装置２４のファセット２６上に合わせる。ビーム１
６は高速走査面には焦点が合わされないので、ファセッ
ト２６上ではファセット２６の全幅に渡って伸びた線分
として表れる。
【００３４】ファセット２６上への入射前に、ビーム１
６は光線偏向要素２２を通過して偏向される。光線偏向
要素２２の役割は、入射光の波長により決まる角度でビ
ーム偏向を行うことである。光線偏向要素の構造と詳細
を更に以下に述べる。適切に偏向されたビーム１６は次
に、球面レンズ２８を通過するようにファセット２６に
より反射される。ビームはファセット２６上に収束する
ので、反射によりそれは発散する。従ってレンズ２８、
３０を用いてビームの焦点を再度画像面３２上に円形な
いし楕円形の断面で合わせ、走査非線形性を補正する
（ｆθ補正）。トロイダル・レンズ３０ないしそれと同
等のもの（例えば円柱ミラー）により更にぐらつき（ス
キャナー運動ないしファセット誤差）を補正する。
【００３５】このようにポリゴン２４が図３に示すよう
に時計周りに回転すると、その運動ファセットの１つか
ら反射されたビームは、画像面３２に渡って矢印で示す
ように走査されるようになる。ビームを例えば従来の技
術で知られているようにレーザ自身に供給される電流を
レーサ放射しきい値を下から上へ変調することにより変
調することにより、一般的アプリケーションの走査変調
された単一ビームがもたらされる。画像面３２が図２の
感光ドラム１２上のラインを含み、感光ドラム１２の回
転とビームの変調と走査が適切に調節されている場合
に、ＲＯＳプリンタ装置を実現できる。
【００３６】図４は、複数スポットの同時及び個別スポ
ット位置ないし重ね合わせ制御を可能にする本発明の実
施例を示している。装置５２には可干渉光の分散ビーム
を生成する独立したソリッドステート・レーザあるいは
モノリシック複数ソリッドステート・レーザなどの複数
の光源５４ａ、５４ｂが含まれている。互いに対するそ
れらの位置は個別に制御されて走査の開始点に各々のス
ポットが配置されるので、ビームの波長は同一である必
要はない。図４の低速走査面で分かるように、ビーム５
６ａ、５６ｂは、ビームを高速走査面内でコリメートす
る球面レンズ５８を通過する。コリメートされたビーム
は次に円柱レンズ６０と光線偏向要素６２を通過して走
査装置６４のファセット６６を照射する。低速走査方向
にのみパワーを有する円柱レンズ６０はビーム５６ａ、
５６ｂの焦点を要素６２を通過してファセット６６上に
合わせるが、各々のビームはその焦点がファセット６６
上にラインとして合わせられるように低速走査方向にの
み焦点が合わされる。ファセット６６はこの時点で発散
する各々のビームをレンズ６８に反射する。レンズ６
８、７０はビームの焦点を再度画像面７２上に合わせ、
走査非線形性を補正する。レンズ７０はトロイダルぐら
つき補正要素である。先のように、画像面は研磨ガラ
ス、画面、写真材料（フィルム、静電感光体など）ある
いは他の可視画像面ないし受像媒体とすることが出来
る。ビームの変調は、従来技術で知られているようにレ
ーザ自身に供給される電流をレーザ放射しきい値の下か
ら上へ変調することにより各々の光源の出力を直接変調
することで都合よく達成することが出来る。
【００３７】図１と３の実施例及び図４の実施例の構造
と作動の類似性故に、それらの実施例の以下の説明は簡
明にするため単一ビーム実施例（図１、３に示す）に関
したものとする。しかし以下の説明は当業者には明らか
なように、複数ビーム装置にも等しく適用することが出
来る。更に完全なＲＯＳシステムのレンズや他の光学
的、機械的構成部分の詳細の多くは従来技術でよく知ら
れているので、簡明にするため省略することがある。
【００３８】以下の説明を行うため、光線偏向要素２２
は図１、３に示すように二等辺三角形プリズムの形を取
るものと想定する。更に光線偏向要素２２を形成する材
料は、光学的に透明なガラスと想定する。しかし光線偏
向要素２２は、適宜回折格子、薄膜や他の同様の要素の
形態を取ることが出来ることが理解されよう。更に光線
偏向要素２２は以下に詳細に述べるように、ＡｌＧａＡ
ｓといった半導体、ニオブ酸リチウム、液晶などから製
作することが出来る。又光線偏向要素２２がプリズムの
形態を取る場合、最適結果はそれが完全に照明される
（即ち光で完全に満たされる）時に達成されることが理
解されよう。これはプリズムの解像力はプリズムの高さ
に対し下限を設定する光線の幅に逆比例するからであ
る。従ってプリズムを完全に照明することで最大の解像
度が達成される。ビーム１６の焦点は円柱レンズ２０に
より光線偏向要素２２上ではなくファセット２６上に合
わせられるが、ファセット２６よりも円柱レンズ２０に
はるかに近い位置決め要素２２により効果的に十分照明
される。即ちｄ1 はｄ2 よりもはるかに小さい。
【００３９】図５と８は、本発明により低速走査方向に
提供されるスポット位置制御の性質と範囲を説明するこ
とを目的とした装置１０の略図である。説明を簡明にす
るため、ここでは説明に必要な要素のみを示している。
【００４０】スポットの重ね合わせの制御を容易にして
いるのは、可変波長光源１４と光線偏向要素２２であ
る。この制御の基本は、光線偏向要素２２の屈折率はそ
れを通過する光の異なる波長に対して異なるというその
特徴である（あるいは同様に、光線偏向要素２２が反射
で作動する場合、反射角は光の波長の関数として変化す
る）。
【００４１】代表的な光線８０で示した光線１６の光線
は、光線偏向要素２２で屈折されて角偏差εを受ける。
その屈折の度合は、光の波長の関数として変化する。プ
リズムの解像力（解像限度）Ａは次の式により与えられ
る。 Ａ＝λ／Δλ＝ｂ（ｄｎ／ｄλ） (1) ここでｂはプリズムの底辺、λは入射光の波長、ｎは屈
折率である。単位波長当りの解像点Ｎの数は、 ｄＮ／ｄλ＝Ａ／λ (2) 上記の式(1)(2)を組み合わせると、 ｄＮ／ｄλ＝ｂ（ｄｎ／ｄλ）／λ (3) そしてλに関してｂを解くと次のようになる。 ｂ＝λ（ｄＮ／ｄλ）／（ｄｎ／ｄλ） (4)
【００４２】図５に示すシステムに付いて、スポットの
画像の最大必要変位は、±．５ラインないしスポット幅
となる（これ以上の補正は、低速走査運動を１つあるい
は複数走査ラインだけ必要に応じて本発明によりもたら
される変位と組み合わせて進めたり、遅らせたりするこ
とで達成することが出来る）。従って解像可能なスポッ
トの所望の数は２である。ここでしばし７７０ｎｍと７
９０ｎｍの波長を光源の低及び高作動波長として選択す
るとする。するとｄＮ／ｄλ＝２／２０＝０．１ｎｍ-1
となる。±１０ｎｍの波長差は作動波長に比べると非常
に小さいので、低及び高波長間の中間である７８０ｎｍ
を、プリズムの大きさ例を計算するために選択する。又
ショットＳＦ１０をプリズム・ガラスとして選択すると
想定する。ＳＦ１０に付いては、ｄｎ／ｄλ＝９．５×
１０-5ｎｍ。従って ｂ＝780(0.1)／(9.5×10-5) ＝ 8.2×105 ｎｍ＝0.82ｍｍ これは図５に示すようなシステムにとって、至極妥当で
ある。
【００４３】更に、図５に示すシステムでは、ｂの径は
次式から求めることが出来る。 ｄ＝２ｗff＝２ｚλ／Πｗ0 (5) ここでｗffは遠視野での１／ｅ2 スポット半径、ｗ0 は
ビームのウエストで本発明の目的に対しては０．００２
ｍｍと想定され、ｚはウエストからの距離で、図示した
２０×レンズに対しては４．０２ｍｍと想定される。従
ってｗff＝４．０２（７８０×１０-6）／Π（０．００
２）＝０．５ｍｍであるので、ｄ＝２ｗff＝２（０．５
ｍｍ）＝１ｍｍとなる。プリズムのインプットでの屈折
を考慮すると、プリズム角αは次から判定することが出
来る。 sin2 (α／２) ＝ｂ2 ／（４ｄ2 ＋ｎ2 ｂ2 ） (6) ここからプリズム角αはα＝４０．９度として求めるこ
とが出来る。
【００４４】上述のガラス・プリズムの代わりに、Ａｌ
ＧａＡｓといった材料の半導体プリズムがある。ＡｌＧ
ａＡｓ光線偏向要素を用いた２つの特定の実施例を考え
ると、第１のものはガラスに対してＡｌＧａＡｓを単に
置き換えたものがある。現在、そのような実施例に対し
ては、この材料のｍｍの厚さのプレートのコストや内部
不完全性などに基づく実際的な限度がある。均一な半導
体プリズムが実際的な範囲で、その作動及び設計は、そ
の分散力すなわちｄｎ／ｄλがガラスよりも２０倍大き
いことを除いて上述のガラスのプリズムと殆ど変わらな
い。従ってプリズムの底辺及びレーザ源の波長シフト
は、以下に例示するようにガラス・プリズムで要求され
るよりも少なくすることが出来る。しかし半導体のｍｍ
の厚さのプレートに変わるものとして、半導体のプリズ
ムのエピタキシャル形成がある。
【００４５】第２の特定の実施例は、そのような光学的
要素としての薄い導波コアを有するエピタキシャルに生
成した半導体プリズムである。ここで図７を参照する
と、この実施例の光線偏向要素１００には蒸着したｎ−
Ａｌy Ｇａ(1-y) Ａｓクラッド層１０４を有する基板１
０２が含まれており、ここでｙは例えば従来よく知られ
ているＭＯＣＶＤ法により一般に０．４０に等しくする
ことが出来る。Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓの導波コア１０６
（ここでｙ＞ｘ、ｘは０．２となりえる）は、層１０４
に蒸着する（導波コアは適宜、単一あるいは複数量子井
戸構造とすることが出来るが）。導波コア１０６は作動
波長で透過性になるように広い禁止帯幅を有するように
選択する。Ａｌz Ｇａ(1-z) Ａｓクラッド層１０８（こ
こでｚは一般にｙに等しいが必ずしもそうである必要は
ない）を次にコア１０６上に蒸着する。この構造は次に
従来技術で知られた方法で基板１０２までエッチングを
行いエッチングしたファセット１１０を形成する。次に
構造の３つの側面をへき開して、へき開ファセット１１
２、１１４、１１６を形成する。反射防止（ＡＲ）コー
ティング１１８、１２０を次ぎにそれぞれファセット１
１０、１１６に塗布する。それによりプリズムが形成さ
れ、光の波長の関数としてそれに入射された光を選択的
に屈折する。屈折光の経路は図７のＬで示した例示的な
太い矢印により示されている。
【００４６】Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓの導波コアに付いて
は、７８０ｎｍでのｄｎ／ｄλは２．２４×１０-3ｎｍ
-1と計算される。本実施例で使用することの出来るレー
ザ源の設計を容易にするため、２つの解像可能な点に対
して１ｎｍの波長の分離を想定する。それによりｄＮ／
ｄλ＝２ｎｍ-1となる。上記の式（４）から、プリズム
の底辺ｂはｂ＝７８０×２／２．２４×１０-3＝０．６
９６ｍｍとして求めることができる。式（６）から、Ａ
ｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓに対してｎ＝３．５８で、１ｍｍビ
ーム直径、ｂ＝０．６９６ｍｍで、プリズムの角度αは
α＝２５．１度となることが分かる。波長分離とプリズ
ムの大きさの間のトレードオフの可能性を例示するた
め、別の設計を考えることにする。２つの解像可能な点
に対する４ｎｍの波長分離を本実施例で用いる。それに
よりｄＮ／ｄλ＝０．５ｎｍ-1となる。プリズムの底辺
ｂはｂ＝７８０×０．５／２．２４×１０-3＝０．１７
４ｍｍとなることが分かり、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓおよ
び１ｍｍビーム直径に対して、プリズムの角度αは９．
５度となることが分かる。波長分離とプリズムの底辺の
他の組合せを選択することも、当業者なら理解するよう
に可能である。
【００４７】所与の数の解像スポットに対して必要な波
長変化はｎとｂだけに依存するので、ｂを固定し、プリ
ズムの角度に対するビーム幅をトレードオフする。表１
はＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ導波コアに対する可能な値を示
しており、ｎ＝３．５８で、プリズムの底辺ｂ＝０．６
９６ｍｍである。
【００４８】
【表１】
【００４９】導波コア１０６は光波を１つの波長のオー
ダーに対して少なくとも１つの次元に閉じ込めつつその
伝播を可能にするタイプのものである。光波はクラッド
層の低い屈折率により導波コアに閉じ込められるので発
散せずに長手方向に伝播する。しかしそのような構成を
利用するために、ビーム１６の焦点をプリズムの入力フ
ァセットに合わせる必要がある。図８に半導体光線偏向
装置１００のアプリケーション用に構成された走査装置
の実施例を示す。この実施例は、図１、３の円柱レンズ
１８の代わりとなる円柱レンズ１２０により高速走査面
にビーム１６の焦点が合わされることを除き、実質的に
上記のものと同様である。更に要素１００は１次元光導
波管として挙動するので、その入口開口部に焦点を合わ
された光はそれを通って伝播し、その出口開口部を出る
と発散する。従って円柱レンズ１２２を使用してファセ
ット２６に到着する前に光を高速走査面にコリメートす
る。
【００５０】上記のプリズムを使用することに対する更
に別の代案として回折格子を使用することがある。スポ
ット位置の制御は、回折格子を使用した場合、格子の大
きな分散力により小さい波長シフトに対して行うことが
出来る。図１０はそのような実施例を示し、ここで回折
格子１５０は光の波長に依存する角度で光を回折するタ
イプのものである（回折されたビーム１５２、１５４は
画像面３２に各々のビームの波長に依存する異なる位置
で当たる）。
【００５１】本発明によるスポット制御の基本は、光源
１４により発光された光の波長の制御にある。スポット
位置制御を行う適切な光源はソリッドステートあるいは
ダイオード・レーザなどのレーザ光源である。ダイオー
ドレーザの出力波長は、レーザ・キャビティ内のロスを
制御することで、ガラス・プリズムで使用するのに適し
た例えば７７０ｎｍから７９０ｎｍの範囲で同調するこ
とが出来る。これを行う１つの方法は、レーザの軸に沿
った小さいが別々の接触した変調器を有する図１１のス
プリット・コンタクト・レーザ２００を使用することで
あろう。そのようなレーザ２００には、光学的に低ロス
導波領域２０６により相互接続され、共に光学的キャビ
ティを形成する増幅器領域２０２と変調器領域２０４が
ある。増幅器領域２０２と変調器領域２０４を電気的に
遊離する単純な方法は、低ロス導波領域２０６である
が、電気的遊離は従来技術で知られているように適切な
拡散や陽子衝撃により行うこともできる。レーザ２００
の光学的キャビティと境界を為しているのはファセット
２０８、２１０で、レーザからの光はおもに一方ないし
他のファセットから発光する。レーザ２００はこの例示
では個別のレーザと想定されるが、レーザ・アレイの１
つの要素とすることが出来る。アレイの実施例の説明は
本明細書中で説明されている。
【００５２】変調器領域２０４に対するバイアス・レベ
ルの変化によりレーザ・キャビティ内に存在するロス量
を最大値Ｌmax から最低値Ｌmin に制御する。最大ロス
はバイアスされていない（ないし逆バイアスされた）変
調器領域２０４で得ることが出来、非励起活性層（図示
せず）の固有吸収からもたらされる。最低ロスは順バイ
アスされた変調器領域２０４で得ることが出来るが、ロ
スは負になることがあり、即ち変調器領域２０４はゲイ
ンをもたらす。最低ロスに設定された変調器領域２０４
で、レーザ２００は必要な最長波長で発光するように設
計される。変調器の電流が減少すると、変調器領域２０
４のロスは増大し、波長は短くなる。変調器領域２０４
の長さは必要な波長シフト量により決定される。波長は
１つの縦モードから次のモードへとホップするので同調
は不連続的である。更にレーザ２００のしきい値は、レ
ーザ放射波長での一定のパワー出力を維持するために、
増幅器領域２０２への電流が増えるように増大される。
従って一定出力での波長スィッチングを、増幅器領域２
０２と変調器領域２０４の両方への駆動電流を同時に切
り換えることにより行うことが出来る。システムにより
要求される波長シフトが小さいなら（１ｎｍまで）、最
短波長は順バイアスされた変調器領域２０４で得ること
が出来る。大きな波長シフト（２０ｎｍまで）では、ゼ
ロに近い電流あるいは変調器領域２０４に加える逆バイ
アスが必要となることがある。
【００５３】ダイオードレーザの出力波長は、レーザ・
キャビティ内の屈折率を制御することで、半導体プリズ
ムで使用するのに適した範囲で例えば７８０ｎｍから７
８１ｎｍへ同調することが出来る。この方法は本質的に
上述のロス変調器よりも小さい同調範囲しかもたらさな
いが、同調は（段階的なものに対して）連続的で異なる
波長間のパワー出力の変化を削減できるという点で有利
である。図１２はインデックスの制御が可能なレーザ２
２０を示しており、ここで後部ファセット２２６と発光
ファセット２２８間のレーザ軸に沿って増幅器領域２２
２と個別に接触した禁止帯福の高い変調器領域２２４が
含まれている（発光は２つのファセット２２６ないし２
２８のいずれかで行うことが出来るが）。インデックス
変調器領域２２４では、光導波管は増幅器領域２２２の
禁止帯幅よりも大きな禁止帯幅を有しており、それ故に
レーザ放射発光を吸収しない。そのような低ロス領域
は、従来技術で知られている層不規則化手法あるいはレ
ーザ・パターン化脱離により生成することが出来る。順
バイアス下での光導波管の屈折率は、自由キャリア注入
作用にしたがって注入したキャリア密度の関数となる。
【００５４】この種の集積装置に対して、波長のシフト
に必要なインデックス変化Δｎは次により求められる。 Δｎ＝［ｎg1Ｌ1 ／Ｌ2 ＋ｎg2］Δλ／λ (7) ここでＬ1 、Ｌ2 はそれぞれ増幅器、変調器領域の長さ
で、ｎgi≡ｎi −ｄｎi／ｄλは増幅器領域（ｉ＝１）
ないし変調器領域（ｉ＝２）内のグループ屈折率として
知られ、λは作動平均波長である。ＡｌＧａＡｓに付い
ては、レーザ測定値は７８０ｎｍでｎg1＝４．２４とな
る。実験データから、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓに対して
は、７８０ｎｍでｎg2＝１．８３と計算できる。Δλ＝
１ｎｍ、Ｌ1＝２５０μｍ、Ｌ2 ＝１０００μｍとする
と Δｎ2 ＝ [4.24×(250/1000)+1.83]× [1.28×10-3] ＝ 3.7×10-3
【００５５】自由キャリア・プラズマからの７８０ｎｍ
でのインデックス変化はΔｎ＝−１．１２３×１０-21
／ｃｍ3 ×ΔＮとなり、ここでΔＮはキャリア密度の変
化である。従って｜ΔＮ｜＝３．２９×１０18／ｃｍ3
のキャリア密度変化は、波長を１ｎｍだけシフトするの
に十分なΔｎ2 をもたらす。インデックス変化が負なの
で、波長は短くなる（実際には作動波長も、注入された
キャリアにより導入された小量の光学的吸収により生成
されるしきい値電流の増大の結果、短くなる。両効果と
も作動波長を短くするので、上記で計算されたものより
も低いキャリア密度が実際には必要となる）。
【００５６】１ｎｍよりもはるかに少ない波長シフトを
用いることが出来れば、図１２の変調器領域２２４は電
気光学的効果を通して屈折率を変えるために、逆バイア
スを行うことが出来る。この方法は、レーザ２２０のパ
ワー出力は、電流を増幅器領域２２２に調節する必要な
く波長間でほぼ一定にとどまるという点で有利である。
【００５７】上記の説明では、走査装置（例えば図１の
２４）は少なくとも１つの反射ファセットを有する回転
ポリゴン（例えば図１の２６）であると想定してきた。
しかし本発明の特定の実施例は走査装置の必要性をなく
すことが出来る。例えば図１３に示す実施例３００で
は、ビームを画像面に渡って走査するよりも、光源３０
２からのライン幅のビームをＴＩＲ変調器３０４により
画素毎に変調し、適切な光学装置３０８により画像面３
０６に投射する。変調器と関連要素に加えて、図１３の
実施例には上述と同様のガラス・プリズムなどの適切な
装置３１０が含まれ、画像面上での低速走査方向のライ
ン位置制御を容易にしている。
【００５８】上記に説明したのは、変調すなわち光源の
直接的な変調と全内部反射とゼロストップによる変調と
いう２つの際だった方法を用いた実施例である。しかし
他の変調方式を本発明の趣旨と範囲を逸脱せずに用いる
こともできる。例えばビームを変調する他の方法として
は、電気光学ないし音響光学的変調器などの変調装置
（図示せず）上にビームを投射ないし通過させるものが
ある。ビーム経路に沿って変調装置を配置することは当
業者は承知のようにそのタイプや装置１０の構成などに
依存する。
【００５９】本発明の方法はフィードバック制御ないし
保管されたデータからの制御のどちらかないしその両方
を利用して、スポットを処理走査方向に移動し、運動特
性誤差などに対処することが出来る。フィードバック制
御の場合は、従来知られている方法や装置を用いて、実
際のスポット位置、所望のスポット位置、それらの間の
差を判定し、その差の知識から所望のスポット位置決め
をもたらす波長調節を行うための適切な制御信号を生成
する。例えば図１４の構成は感光ドラム１２の回転誤差
を、ドラム１２上のタイミング・マーク３５２を利用し
て同期化ストローブとセンサ構成３５０により判定する
単純な方法を示している。構成３５０には回転誤差の存
在と度合を判定可能にする過程と誤差の度合の判定にし
たがって制御信号を生成する過程が含まれている。誤差
の度合は光源１４の変調器ないし増幅器領域に加えられ
るバイアスを制御する制御装置ないし電源３５４に送ら
れる。
【００６０】保管されたデータから制御を行う場合は、
スポット位置補正は事前に定められている。この方法は
感光ドラムの軸はずれ回転や表示画面の表面歪などの特
定の再帰性の誤差に対して可能である。この所定の補正
は、プロセッサ制御記憶装置３５６等から光源に加えら
れるバイアスを制御する装置に加えられる。プロセッサ
制御記憶装置３５６の出力はストローブ、センサ装置３
５０ないし他の適切な同期化構成により同期化され、先
のパラグラフで述べたようなリアルタイム誤差判定パッ
ケージを共に使用することも可能で、また使用しなくて
もよい。
【００６１】図１５は本発明の低速走査方向誤差を補正
する方法の１つの完全な作動サイクルを示している。再
帰性誤差に対する必要な補正の事前の設定は行われてお
り、補正データは適切な記憶装置（図示せず）に保管さ
れているものと想定する。最初にある手段（図示せず）
を用いて現在の走査線は、それに対する事前設定補正デ
ータが保管されているものであるかどうかを判定する。
これはステップ４００で示されている。そのようなデー
タが存在すれば、データはバイアス信号に変換される。
バイアス信号はステップ４０２に示すように所定のスポ
ット位置誤差を補正するために、レーザの出力波長を制
御するレーザないし他の手段の変調器領域に加えられ
る。所定の誤差の補正がなされれば、あるいはそのよう
な所定の誤差データが存在しなければ、光線がステップ
４０４で生成される。次にビームが画像面に入射する位
置がステップ４０６で決定される（代わりに選別的スポ
ット位置決めにより補正可能な感光体の運動ないし位置
の誤差が判定される）。この時点で低速走査方向位置誤
差があれば、その誤差の度合が例えば前述のストロー
ブ、センサ構成などの適切な判定装置により判定され
る。その誤差の度合は当該する電気バイアス信号に変換
され、信号はステップ４０８で「フライ上の」判定され
た誤差を補正するためにレーザ出力波長を制御するレー
ザないし他の手段の変調領域に送られる。この誤差に対
する補正がなされれば、あるいはそのような誤差は存在
しないと判定されれば、ステップ４１０で走査線を描く
ためにビームが走査され、変調される。走査の終了が検
出されれば、ステップ４１２で次の走査線データに対す
る呼び出しがなされ、走査は低速走査方向に処理し、こ
の過程は再びステップ４００で始まる。
【００６２】本発明を実現する光学出力装置の作動パラ
メータによって、スポット位置制御を画素別のベースで
達成できることが明らかになろう。例えば１分間当りの
出力が６０ページでインチ当りの解像度は６００×６０
０スポット、１４インチ走査の一般的な作動パラメータ
を有する比較的高性能のレーザ複写印刷装置を考える。
この装置では、一般的な画素照射時間は１６ナノ秒の単
位である。本発明の電気光学要素は材料とジオメトリを
適切に選択することで、１６ナノ秒以上のスイッチ速度
が可能となり、従って中間線、画素別スポット位置補正
が容易になる。
【００６３】上記のスポット位置制御方法を例えば感光
ベルトないしドラム、感光体を移動する手段、感光体を
荷電する手段、感光体上に潜像を形成する手段、潜像を
用紙に転写する手段、感光体の潜像を消去して感光体を
清掃する手段、用紙移送手段、像を用紙上に溶着する手
段を含む複写印刷用の適切な装置に取り入れることによ
り、完全な複写印刷装置をもたらすことが出来る。一般
的なプリンタ装置の構造と作動の詳細は本開示の範囲外
であるが、それらは当業者にはよく知られている。上記
の説明から、本発明は特にＲＯＳを印刷過程の一部とし
て用いた印刷アプリケーション並びに他の印刷アプリケ
ーションに内蔵するのに適していることが理解されよ
う。
【００６４】一般に本発明に関連する当業者にとり、本
発明の趣旨と範囲から逸脱せずに本発明の構成の変更や
広く異なる実施例や応用は自明である。例えば本発明は
大きく修正せずとも等しく作動して、十分に単一ビーム
ＲＯＳ内のスポット位置あるいは総括的に複数ビームＲ
ＯＳのスポット位置を制御できる。更に本発明を取り入
れたＲＯＳ装置の光学装置は折り畳むことが可能で、そ
れにより分散要素として純粋に前述の透過体に対して反
射ないし透過／反射体を用いることにより装置を小型化
することが出来る。更に又、本発明の装置と方法は、ス
ポット位置を制御する他の装置あるいは方法と組み合わ
せて有利な結果をもたらすことが出来る。例えば複数レ
ーザ・アレイから発光された全てのスポットは、既知の
発明により選別的に配置して、運動特性誤差に対する補
正を行うことが出来、一方でバウ補正を本発明により個
々のスポット上で行うことが出来る。実際、本開示では
スポット位置を制御するために光源の波長をシフトする
いくつかの方法を詳述してきたが、本発明の趣旨と範囲
を逸脱せずに波長を制御する他の方法や装置を使用する
ことが出来ることが理解されよう。従って本明細書の開
示と説明は例示的なものであり、それに限定されること
を意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１つの実施例の装置の全般的な光学
的構成を示す側面ないし立面図であり、一般的なＲＯＳ
システムの光源と回転ポリゴン走査装置の間に配置され
たプリズムの形の光線偏向要素を示す。
【図２】 一般に本発明の複写印刷アプリケーションに
使用できる図１の装置の画像面の感光ドラムを示す図で
ある。
【図３】 図１の装置の全般的な光学的構成の上面ない
し平面図であり、一般的なＲＯＳシステムの光源と回転
ポリゴン走査装置の間に配置された光線偏向要素を示
す。
【図４】 本発明の他の実施例の装置の全般的な光学的
構成を示す側面ないし立面図であり、一般的な複数ビー
ムＲＯＳシステムの複数光源と回転ポリゴン走査装置の
間に配置された光線偏向要素を示す。
【図５】 本発明により低速走査方向で提供されたスポ
ット位置制御の性質と範囲を説明するためのＲＯＳシス
テムの概略図である。
【図６】 分散要素の角αの計算のために明示した本発
明の１つの実施例の分散要素を示す図である。
【図７】 本発明で使用してＲＯＳシステムで制御可能
なスポット重ね合わせをできる光線偏向要素を詳細に示
す図である。
【図８】 本発明の他の実施例の装置の全般的な光学的
構成を示す側面ないし立面図であり、一般的な複数ビー
ムＲＯＳシステムの光源と回転ポリゴン走査装置の間に
配置された薄い光導波管を有する半導体プリズムの形の
光線偏向要素を示す。
【図９】 図８の装置の全般的な光学的構成の上面ない
し平面図であり、一般的なＲＯＳシステムの光源と回転
ポリゴン走査装置の間に配置された光線偏向要素を示
す。
【図１０】 本発明の他の実施例の装置の全般的な光学
的構成を示す側面ないし立面図であり、光源と回転ポリ
ゴン走査装置の間に配置された回折格子の形の光線偏向
要素を示す。
【図１１】 いくつかの選択可能な波長の１つで発光可
能なソリッドステート・レーザの１つの実施例を示す図
である。
【図１２】 いくつかの選択可能な波長の１つで発光可
能なソリッドステート・レーザの他の実施例を示す図で
ある。
【図１３】 本発明の他の実施例の全般的な光学的構成
を示す側面ないし立面図であり、光源と非走査変調装置
の間に配置されたプリズムの形の光線偏向要素を示す。
【図１４】 本発明の第１の実施例の装置の全般的な光
学的構成を示す側面ないし立面図であり、感光ドラム位
置での誤差を検出し、誤差の測定値を制御信号としてレ
ーザ光源にフィードバックし、光線偏向要素から生じる
レーザビームの位置を調節する手段を更に含む。
【図１５】 フライ上の低速走査方向誤差を判定、補正
し、所定の低速走査方向スポット位置誤差を補償する本
発明の１つの実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 走査装置、１２ 感光ドラム、１４ 光源、１６
分散ビーム、１８ 球面レンズ、２０ 円柱レンズ、
２２ 光線偏向要素、２４ ポリゴン、２６ 反射ファ
セット、２８ 第１の球面レンズ、３０ トロイダル・
レンズ、３２ 画像面、５２ 装置、５４ａ，５４ｂ
光源、５６ａ，５６ｂ ビーム、５８ 球面レンズ、６
０ 円柱レンズ、６２ 光線偏向要素、６４ 走査装
置、６６ ファセット、６８，７０ レンズ、７２ 画
像面、８０ 光線、１００ 光線偏向要素、１０２ 基
板、１０４ クラッド層、１０６ 導波コア、１０８
クラッド層、１１０ ファセット、１１２，１１４，１
１６ へき開ファセット、１１８，１２０ 反射防止コ
ーティング、１５０ 回折格子、１５２，１５４ ビー
ム、２００ レーザ、２０２ 増幅器領域、２０４ 変
調器領域、２０６ 低ロス導波領域、２０８，２１０
ファセット、２２０ レーザ、２２２ 増幅器領域、２
２４ 変調器領域、２２６，２２８ ファセット、３０
０ 実施例、３０２ 光源、３０４ ＴＩＲ変調器、３
０６ 画像面、３０８ 光学装置、３１０装置、３５０
センサ構成、３５２ タイミング・マーク、３５４
電源、３５６ プロセッサ制御記憶装置
フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エル・パオリ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94022 ロスアルトス サイプレスドラ イブ 420 (56)参考文献 特開 平４−190316（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224140（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−134728（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放射ビームを発生し、画像面上のスポッ
    トに集光する光学的出力装置を含む前記画像面の低速走
    査面内の前記スポットの位置を制御するための装置であ
    って、 少なくとも２本の選択可能な波長のうちの一つの波長を
    有するビームを発光できる光源と、前記画像面を横切って、前記低速走査面に対して垂直な
    高速走査方向に前記ビームを直線的に走査するための手
    段と、 前記ビームの波長に依存する量だけ前記ビームを偏向す
    るビーム偏向手段とを有し、 その偏向する量は、前記画像面上の前記低速走査面内の
    前記スポットの位置を決定するものである可変波長光源
    を用いた光学出力装置でのスポット位置制御用の装置。
JP21510292A 1991-08-19 1992-08-12 可変波長光源を用いた光学出力装置でのスポット位置制御用の装置 Expired - Lifetime JP3212153B2 (ja)

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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619488A (en) * 1991-09-07 1997-04-08 Fuji Xerox Co., Ltd. Information recording device
JP3246754B2 (ja) * 1991-09-20 2002-01-15 株式会社日立製作所 光記録装置及び情報処理システム
EP0813087B1 (en) * 1993-06-18 2003-08-27 Seiko Epson Corporation Beam scanning apparatus
US5461412A (en) * 1993-07-23 1995-10-24 Xerox Corporation Method and apparatus for actively correcting curvature in the scan of an optical output device
US5412501A (en) * 1993-11-17 1995-05-02 Xerox Corporation System for controlling spot power in a raster output scanner
JP3869475B2 (ja) * 1993-12-20 2007-01-17 ゼロックス コーポレイション ポリゴンｒｏｓ結像装置
US5512949A (en) * 1993-12-29 1996-04-30 Xerox Corporation Multiple beam raster output scanner optical system having telecentric chief exit rays
JP3222023B2 (ja) 1994-11-09 2001-10-22 株式会社東芝 光走査装置
JPH09211352A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Asahi Optical Co Ltd 走査光学装置
IL120113A (en) * 1996-01-31 1999-06-20 Asahi Optical Co Ltd Scanning optical device
US6278109B1 (en) 1996-02-09 2001-08-21 Xerox Corporation Facet tracking using wavelength variations and a dispersive element
US6128119A (en) * 1997-01-10 2000-10-03 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Beam shaping optical system
US5818025A (en) * 1997-08-13 1998-10-06 Ncr Corporation Selective pattern scanner
US6091461A (en) * 1997-08-14 2000-07-18 Sony Corporation Electronically self-aligning high resolution projection display with rotating mirrors and piezoelectric transducers
JP2000089148A (ja) * 1998-07-13 2000-03-31 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
US6226029B1 (en) 1999-04-26 2001-05-01 Xerox Corporation Aerial slow scan position control using an electronically addressable liquid crystal plate
JP3831560B2 (ja) * 1999-11-01 2006-10-11 ペンタックス株式会社 走査光学装置
US6359640B1 (en) 2000-04-28 2002-03-19 Lexmark International, Inc. Method and apparatus for minimizing visual artifacts resulting from laser scan process direction position errors
JP4229629B2 (ja) * 2002-04-08 2009-02-25 フジノン株式会社 光走査装置
US6914705B2 (en) * 2002-06-28 2005-07-05 Fujinon Corporation Optical scanning device
US7151556B2 (en) * 2002-08-23 2006-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Sub-scanning interval adjusting apparatus for multi-beam scanning unit
US7283046B2 (en) * 2003-08-01 2007-10-16 Spectrum Tracking Systems, Inc. Method and system for providing tracking services to locate an asset
JP5729545B2 (ja) * 2010-05-20 2015-06-03 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
IT201700050472A1 (it) * 2017-05-10 2018-11-10 Rs Life360 S R L Metodo per la realizzazione di immagini panoramiche a 360° da visualizzare in modo continuo da supporto bidimensionale su una superficie riflettente cilindrica o conica che simula la visione reale.

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010284B2 (ja) * 1976-09-03 1985-03-16 キヤノン株式会社 走査光学系
US4250465A (en) * 1978-08-29 1981-02-10 Grumman Aerospace Corporation Radiation beam deflection system
US4600837A (en) * 1983-12-01 1986-07-15 International Business Machines Corporation Optical scanning apparatus with dynamic scan path control
EP0156141B1 (en) * 1984-03-09 1992-05-13 Hitachi, Ltd. Prism optics and optical information processing apparatus
KR910009142B1 (ko) * 1988-08-12 1991-10-31 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 복수 광빔의 주사빔 주사간격을 가변으로 하는 제어수단을 구비한 광빔주사장치
US5068677A (en) * 1988-09-20 1991-11-26 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Laser scanner with selected plural beam sources
US5018808A (en) * 1989-12-26 1991-05-28 Eastman Kodak Company Method and apparatus for beam displacement in a light beam scanner
US5089908A (en) * 1990-06-29 1992-02-18 Xerox Corporation Plywood suppression in ROS systems

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