JP3832087B2 - 光ビーム走査光学装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビーム走査光学装置、詳しくはレーザプリンタやデジタル複写機の画像書込み手段として用いられる光ビーム走査光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、画像密度を切り替えることができる光ビーム走査光学装置が知られている。特開昭59−117372号公報には、発光点を駆動するドライバのクロック周波数を変えると共に、光偏向器であるポリゴンミラーの回転速度(偏向速度)を切り替えることによって、画像密度を切り替える装置が開示されている。
【0003】
また、特開平4−301864号公報には、それぞれ光ビームを発光する複数の発光点を備え、所定の数の光ビームにより1画素を描画する装置が開示されている。この装置では、1画素を描画する光ビームの数を変更することにより、画像密度を切り替える。具体的には、上記の装置は5つの発光点を有しており、例えば、240DPIでの描画の場合は、1画素を5つの発光点から発光される5本すべての光ビームで描画する。一方、300DPIでの描画の場合は、1画素を4本の光ビームで描画する。この場合、最初の1スキャンにおいては、5つの発光点のうち最初の4つの発光点からの光ビームにより1ライン目の画素を描画すると同時に、後の1つの発光点からの光ビームにより2ライン目の画素の最初の4分の1を描画する。次のスキャンにおいては、5つの発光点のうち最初の3つの発光点からの光ビームにより2ライン目の画素の残り4分の3を描画して2ライン目の画素を完成させると同時に、後の2つの発光点からの光ビームにより3ライン目の画素の最初の4分の2を描画する。さらに、次のスキャンにおいては、5つの発光点のうち最初の2つの発光点からの光ビームにより3ライン目の画素の残り4分の2を描画して3ライン目の画素を完成させると同時に、後の3つの発光点からの光ビームにより4ライン目の画素の最初の4分の3を描画する。以下、同様にして描画が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特開昭59−117372号公報に記載された装置では、光偏向器の回転速度の切り替えには時間を要し、瞬時に画像密度を切り替えることができなかった。そのため、画像密度の切り替えは、異なるページ間で、しかも、光偏向器の回転速度が安定するまでの間は、ウォーミングアップ期間を確保しなければならないという制約があった。従って、1ページ内で、例えば文字画像とグラフィック画像が混在している場合、文字画像領域は低密度で描画し、グラフィック画像領域は高密度で描画したくてもすることができなかった。
【0005】
一方、上記の特開平4−301864号公報に記載された装置では、1画素を描画する光ビームの数を変更することにより、同じページ間であっても画像密度を切り替えることができる。しかしながら、この装置には次のような問題点がある。第1に、複数の光ビームにより1画素を描画するため、上述したように、あるスキャンとそれに続くスキャンとの間で1画素を分割して描画する場合がある。このため、先のスキャンと後のスキャンとの間で、主走査方向及び・又は副走査方向のビーム投影位置にずれが生じた場合、画素を正確に描画することができなくなる。また、解像度によっては、ラインごとに画素を分割する割合が変わる。例えば、上記の300DPIの例では、2ライン目の画素は1:3、3ライン目の画素は2:2、4ライン目の画素は3:1の割合で分割される。このため、画像劣化の度合いが大きくなる。第2に、複数の光ビームにより1画素を描画し、しかも、1スキャンごとに各光ビームすなわち各発光点と画素との対応関係が変化するため、各発光点の駆動制御及び駆動回路構成が大規模、複雑となる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、光偏向器の回転速度を切り替えることなく、瞬時に画像密度を切り替えることができると共に、各発光点を駆動するための制御や回路構成が簡素で画質の優れた光ビーム走査光学装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段と作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、
(a)少なくとも三つの発光点を有し、該三つの発光点が前記被走査面上において光ビームの走査方向と直交する方向に光学的に所定の間隔で配置されている光源ユニットと、
(b)前記被走査面を走査するべく、前記発光点から放射された光ビームを偏向する光偏向器と、
(c)前記光源ユニットの発光点のうち少なくとも二つの発光点から同時に光ビームを放射するように制御するコントローラとを備え、
(d)前記コントローラが前記被走査面を走査するための一連の動作の開始から終了までの間の任意の時点において、画像密度を切り換えるべく、前記各発光点の組み合わせ毎に前記被走査面に入射する光ビームの間隔が異なるように、発光させる発光点の組み合わせを少なくとも一つの発光点を共通に用いて変更し、各前記発光点から放射された光ビームがそれぞれ前記被走査面上において一つの画素を形成すること、
を特徴とする。
【0008】
以上の構成により、画像密度を切り替える際には、コントローラによって、所望の画像密度に対応する発光点を選択して発光させる。このように、副走査方向の画像密度の切り替えを、光偏向器の偏向速度を変更するというような応答性が比較的遅い機械的操作でなく、発光点の選択という応答性の速い電気的操作によって行うため、副走査方向の画像密度の切り替えが素早く行われる。
【0009】
さらに、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、発光点を1次元配列し、かつ、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とした場合、前記発光点の数は、
【0010】
【数4】
【0011】
である。そして、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとした場合、前記1次元配列された複数の発光点の両端に位置する二つの発光点の間隔は、最近接発光点間隔の(m−a1)倍である。さらに、光偏向器の1偏向走査の間に、被走査面が副走査方向に移動する距離は、最近接発光点から放射された光ビームの被走査面上での間隔の略m倍である。以上の構成により、1次元配列された発光点の数や間隔が最適値に設定される。
【0012】
また、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、発光点を2次元配列し、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とした場合、前記発光点の数が(Σai−1)であり、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとすると共に、前記2次元配列された複数の発光点を副走査方向と平行な軸に投影した場合、この複数の投影発光点の両端に位置する二つの投影発光点の間隔が、最近接投影発光点間隔の(m−a1)倍であり、光偏向器の1偏向走査の間に、被走査面が副走査方向に移動する距離が、前記最近接投影発光点の光ビームの被走査面上での間隔の略m倍であることを特徴とする。
【0013】
以上の構成により、2次元配列された発光点の数や間隔が最適値に設定される。そして、発光点間の熱的クロストークを抑えるため、発光点間隔を比較的広く設定しても、副走査方向の発光点間隔は見掛け上狭くできる。
【0014】
また、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、光源ユニットが、発光点からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるビーム結合素子を備え、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とした場合、前記発光点の数が(Σai−1)であり、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとした場合、前記ビーム結合素子出射面の前記複数の光ビーム出射位置の両端に位置する二つの光ビーム出射位置間隔が、最近接光ビーム出射位置間隔の(m−a1)倍であり、偏向器の1偏向走査の間に、被走査面が副走査方向に移動する距離が、前記最近接出射位置から出射された光ビームの被走査面上での間隔の略m倍であることを特徴とする。以上の構成により、発光点は複数の素子に振り分けて設けられ、全ての発光点を一つの素子に設ける必要がなくなるため、さらに発光点間の熱的クロストークによる影響が小さくなる。
【0015】
また、発光点の駆動信号のクロック周波数を画像密度に応じて変更させるクロック周波数切り替え手段を更に備えることにより、画像密度に応じて発光点の駆動信号のクロック周波数が切り替えられる。従って、副走査方向の画像密度の切り替えと同様に主走査方向の画像密度も応答性の速い電気的操作によって素早く切り替わる。
【0016】
また、所定の画像密度に対応する発光点を画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて前記発光点を駆動させることにより、画像密度が異なっても被走査面上での入射光量が常に一定になる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ビーム走査光学装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0018】
図1において、光ビーム走査光学装置は、概略、光源ユニット1と、シリンドリカルレンズ11と、ポリゴンミラー12と、3枚のfθレンズ13,14,15及びシリンドリカルレンズ16と、平面ミラー17と、感光体ドラム25とで構成されている。
【0019】
光源ユニット1は、レーザダイオードアレイ2と、コリメータレンズ5とからなる。コリメータレンズ5は軸対称形状を有しており、その対称軸を光軸C上に配置している。レーザダイオードアレイ2は、後に詳述するように、複数の発光点を有したものである。レーザダイオードアレイ2から放射された複数の光ビームBは、それぞれコリメータレンズ5によって平行光(又は収束光)とされる。
【0020】
コリメータレンズ5から出射された光ビームBは、シリンドリカルレンズ11を介してポリゴンミラー12に到達する。シリンドリカルレンズ11は光ビームBをポリゴンミラー12の反射面近傍に主走査方向に長い線状に集光する。ポリゴンミラー12は矢印a方向に一定角速度で回転駆動される。光ビームBはポリゴンミラー12の回転に基づいて各反射面で等角速度に偏向走査され、fθレンズ13,14,15及びシリンドリカルレンズ16を透過し、平面ミラー17で下方に反射される。その後、光ビームBは感光体ドラム25上で結像すると共に、矢印b方向に走査する。
【0021】
fθレンズ13,14,15はポリゴンミラー12で等角速度に偏向された光ビームBを感光体ドラム25上での主走査速度を等速に補正(歪曲収差補正)する機能を有している。シリンドリカルレンズ16は前記シリンドリカルレンズ11と同様に副走査方向にのみパワーを有し、二つのレンズ11,16が協働してポリゴンミラーの面倒れ誤差を補正する。
【0022】
感光体ドラム25は矢印c方向に一定速度で回転駆動され、ポリゴンミラー12及びfθレンズ13,14,15による矢印b方向への主走査と、感光体ドラム25の矢印c方向への副走査によって感光体ドラム25上に画像(静電潜像)が書き込まれる。
【0023】
次に、レーザダイオードアレイ2の第1例について詳説する。以下各実施例において同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。第1例のレーザダイオードアレイ2は、図2に示すように、4個の発光点2a,2b,2c,2dを表面に設けた基板6を内蔵している。発光点2a〜2dは、副走査方向と平行な方向に不等間隔で1次元配列している。発光点2a〜2dの最近接発光点間隔をDとすると、発光点2aと2bの間隔は2Dに設定され、発光点2bと2cの間隔及び発光点2cと2dの間隔はそれぞれDに設定されている。第1例のレーザダイオードアレイ2は、400dpi及び600dpiの2種類の画像密度を切り替えることができる。
【0024】
一般に、1次元配列された発光点の必要最少数は、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an、かつ、a1〜anは約分された最小値)とした場合、Σai−1で算出される。そして、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとした場合、1次元配列された複数の発光点の両端に位置する二つの発光点の最適の間隔(以下、最適デバイス長とする)は、最近接発光点間隔Dの(m−a1)倍である。
【0025】
従って、第1例のレーザダイオードアレイ2の場合、画像密度の比がa1:a2=2:3であるから、必要最少発光点数はΣai−1=a1+a2−1=2+3−1=4(個)となる。また、a1=2,a2=3の最小公倍数mは6であるから、最適デバイス長は、(m−a1)×D=(6−2)×D=4Dとなる。
【0026】
以上の構成からなるレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて、図3及び図4を参照して説明する。
図3に示すように、発光点2a〜2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に光ビームスポット30a〜30dを形成する。この光ビームスポット30a〜30dは、副走査方向に不等間隔である。光ビームスポット30a,30bの間隔は略42.3μmである。光ビームスポット30b,30c,30dの間隔は略21.2μmである。感光体ドラム25上に画像密度600dpiの画像を形成する際には、図4(A)に示すように、発光点2a,2b,2dを点灯させ、発光点2cは点灯させない。これにより、発光点2a,2b,2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略42.3μmの三つの光ビームスポット30a,30b,30dを形成する。この光ビームスポット30a,30b,30dにて画像先端側から順に走査する。
【0027】
一般に、ポリゴンミラー12の1偏向走査の間に、感光体ドラム25の表面が副走査方向に移動する最適距離(以下、最適送りピッチとする)は、前記最近接発光点から放射された光ビームの感光体ドラム25上での間隔のm倍(ただし、mは前述の画像密度の比の値a1,a2,…,anの最小公倍数)に設定される。従って、第1例の場合、最適送りピッチは、m×21.2=6×21.2≒127μmとされる。この最適送りピッチは画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0028】
次に、画像密度を600dpiから400dpiへ切り替えて、400dpiの画像を形成する際には、図4(B)に示すように、発光点2a,2cを点灯させ、残りの発光点2b,2dは点灯させない。これにより、発光点2a,2cからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット30a,30cを形成する。この光ビームスポット30a,30cにて画像先端側から順に走査する。
【0029】
ここで、画像密度を切り替える制御回路ブロックは、図5に示すように、概略、画像データを記憶しておくためのRAM41と、レーザダイオードアレイ2の発光点2a〜2dを制御するためのコントローラ42と、発光点2a〜2dを駆動するためのドライバ43a〜43dと、発光点2a〜2dの駆動信号のクロック周波数を決めるクロック信号発生器44とで構成されている。
【0030】
例えば、本実施形態の光ビーム走査光学装置をデジタル複写機に組み込んだ場合、このデジタル複写機に原稿読み取りの際に文字画像とグラフィック画像を識別することができる機構を設けることにより、文字画像とグラフィック画像が混在している1枚の原稿を読み取って得られる画像データのうち、文字画像データに対しては低密度コードを自動的に付加し、グラフィック画像データに対しては高密度コードを自動的に付加することができる。あるいは、デジタル複写機にパソコンを接続し、デジタル複写機が読み取った画像をパソコン画面上に映し出してパソコンからのキー操作によって文字画像領域に相当する画像データに対しては低密度コードを付加し、グラフィック画像領域に相当する画像データに対しては高密度コードを付加するようにしてもよい。
【0031】
ホストコンピュータ40では、この画像データに付加された低密度又は高密度コードを読み取って、画像密度信号を発生させる。例えば、ホストコンピュータ40が、高密度コードを付加された画像データを読み取ったとすると、ホストコンピュータ40から画像密度信号がコントローラ42及びクロック信号発生器44に伝送される。コントローラ42は、この画像密度信号に基づいてドライバON/OFF信号をドライバ43a〜43dに伝送し、ドライバ43a,43b,43dをON状態にし、ドライバ43cをOFF状態にする。これにより、副走査方向の画像密度は応答性の速い電気的操作によって素早く600dpiに切り替えることができる。従って、異なるページ間及び1ページ内のいずれにおいても画像密度を切り替えることができる。さらに、1回の走査の中で画像密度の切り替えも可能である。要するに、この光ビーム走査光学装置は、一連の走査動作の開始から終了までの間の任意の時点において、ポリゴンミラー12の回転速度、すなわち走査速度を一定に保ったまま画像密度を切り換えることができる。なお、画像密度は、画像データにおける画素間隔と言い換えることも可能である(以下、各実施例において、同様である)。
【0032】
さらに、コントローラ42は、画像密度信号に基づいて、画像密度600dpiの画像を形成する際に駆動される発光点2a,2b,2dが、画像密度の逆数比の発光強度で発光するように、ドライバ43a,43b,43dに発光強度信号を出してドライバ43a,43b,43dの駆動電圧を制御する。すなわち、第1例のレーザダイオード2の場合、使用する画像密度は600dpiと400dpiの2種類だから、画像密度の比は3:2である。
【0033】
従って、画像密度600dpiの画像を形成する際の発光点2a,2b,2dの発光強度と、画像密度400dpiの画像を形成する際の発光点2a,2cの発光強度との比は、1/6:1/4=2:3となり、発光点2a,2b,2dは、400dpiの画像を形成する際の発光強度の2/3の発光強度で発光するように駆動電圧が調整される。これにより、画像密度が600dpiと稠密になっても感光体ドラム25上での入射光量は、400dpiの画像密度のときと同じ値となり、画像密度に関係なく感光体ドラム25上での入射光量を常に一定にすることができ、安定した画質の画像が得られる。
【0034】
一方、クロック信号発生器44は、クロック周波数切り替え回路45を内蔵しており、画像密度信号に基づいてこのクロック周波数切り替え回路45が、発光点2a〜2dの駆動信号のクロック周波数を画像密度に応じた周波数に変更する。クロック周波数切り替え回路45によって周波数を変更されたクロック信号はRAM41、コントローラ42及び各ドライバ43a〜43dに伝送される。これにより、主走査方向の画像密度も応答性の速い電気的操作によって素早く600dpiに切り替えることができる。以下のレーザダイオードアレイ2の各実施例においても、同様にクロック周波数切り替え回路45によって主走査方向の画像密度が素早く切り替えられる。
【0035】
上述したように、本実施形態の光ビーム走査光学装置では、解像度に応じて発光させる発光点の組み合わせを変更するように制御しているが、いずれの解像度においても常に1つの発光点から放出された光ビームにより1つの画素を描画する。このため、いったん解像度が決定すれば、その1画素に対応する発光点(レーザダイオード)が一義的に定まるため、大規模、複雑な制御や回路は不要である。
【0036】
次に、ホストコンピュータ40からの命令信号がインターフェース(I/F)を介してRAM41に入力されると、RAM41に記憶されていた画像データが順に取り出され、コントローラ42に伝送される。コントローラ42では、それぞれの画像データを所定の時間後に出力する。コントローラ42から順次出力された画像データ信号はそれぞれドライバ43a,43b,43dに伝送され、各ドライバ43a,43b,43dは対応の発光点2a,2b,2dを駆動する。
【0037】
次に、レーザダイオードアレイ2の第2例について図6及び図7を参照して詳説する。第2例のレーザダイオードアレイ2は、図6に示すように、6個の発光点2a,2b,2c,2d,2e,2fを表面に設けた基板6を内蔵している。発光点2a〜2fは、副走査方向と平行な方向に等間隔で1次元配列している。発光点2a〜2fの間隔はDに設定されている。
【0038】
以上の構成からなる第2例のレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて図7を参照して説明する。第2例の場合、400dpi,600dpi及び1200dpiの3種類の画像密度を切り替えることができる。
図7(A),(B),(C)に示すように、発光点2a〜2fからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に光ビームスポット30a〜30fを形成する。この光ビームスポット30a〜30fは副走査方向に等間隔であり、略21.2μmである。図7(A)に示すように、感光体ドラム25上に画像密度400dpiの画像を形成する際には、発光点2a,2dのみを点灯させる。これにより、発光点2a,2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット30a,30dを形成する。この光ビームスポット30a,30dにて画像先端側から順に走査する。このとき、感光体ドラム25の回転駆動による副走査方向の送りピッチPは、127μmとされる。この送りピッチは、画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0039】
次に、画像密度を400dpiから600dpiへ切り替えて、600dpiの画像を形成する際には、図7(B)に示すように、発光点2a,2c,2eのみを点灯させる。これにより、発光点2a,2c,2eからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略42.3μmの三つの光ビームスポット30a,30c,30eを形成する。この光ビームスポット30a,30c,30eにて画像先端側から順に走査する。
【0040】
次に、画像密度を600dpiから1200dpiへ切り替えて、1200dpiの画像を形成する際には、全ての発光点2a〜2fを点灯させる。これにより、発光点2a〜2fからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略21.2μmの六つの光ビームスポット30a〜30fを形成する。この光ビームスポット30a〜30fにて画像先端側から順に走査する。この第2例のレーザダイオードアレイ2は、前記第1のレーザダイオードアレイと同様の作用効果を奏する。また、画像密度は、画像データにおける画素間隔と言い換えることも可能である。
【0041】
さらに、画像密度が異なっても感光体ドラム25上での入射光量が常に一定になるように、コントローラ42によって発光点2a〜2fの発光強度を切り替える。すなわち、所定の画像密度に対応する発光点2a〜2fを画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて、発光点2a〜2fを駆動させる。具体的に数値を用いて説明する。使用する画像密度は400dpiと600dpiと1200dpiの3種類だから、画像密度の比は2:3:6である。従って、画像密度400dpiの画像を形成する際の発光点2a,2dの発光強度と、画像密度600dpiの画像を形成する際の発光点2a,2c,2eの発光強度と、画像密度1200dpiの画像を形成する際の発光点2a〜2fの発光強度との比は、1/2:1/3:1/6=3:2:1となる。従って、例えば1200dpiの画像を形成する際の発光点2a〜2fは、400dpiの画像を形成する際の発光強度の1/3の発光強度で発光するように駆動電圧が調整される。
【0042】
次に、レーザダイオードアレイ2の第3例について図8及び図9を参照して詳説する。第3例のレーザダイオードアレイ2は、図8に示すように、4個の発光点2a,2b,2c,2dを表面に設けた基板6を内蔵している。発光点2a〜2dは、副走査方向と平行な方向に等間隔で1次元配列している。発光点2a〜2dの間隔はDに設定されている。
【0043】
以上の構成からなる第3例のレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて図9を参照して説明する。第3例の場合、400dpi及び800dpiの2種類の画像密度を切り替えることができる。
図9(A),(B)に示すように、発光点2a〜2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に光ビームスポット30a〜30dを形成する。この光ビームスポット30a〜30dは副走査方向に等間隔であり、略31.8μmである。図9(A)に示すように、感光体ドラム25上に画像密度400dpiの画像を形成する際には、発光点2a,2cのみを点灯させる。これにより、発光点2a,2cからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット30a,30cを形成する。この光ビームスポット30a,30cにて画像先端側から順に走査する。このとき、感光体ドラム25の回転駆動による副走査方向の送りピッチPは、127μmとされる。この送りピッチは画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0044】
次に、画像密度を400dpiから800dpiへ切り替える際には、全ての発光点2a〜2dを点灯させる。これにより、発光点2a〜2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略31.8μmの四つの光ビームスポット30a〜30dを形成する。この光ビームスポット30a〜30dにて画像先端側から順に走査する。この第3例のレーザダイオードアレイ2は、前記第1のレーザダイオードアレイと同様の作用効果を奏する。また、画像密度は、画像データにおける画素間隔と言い換えることも可能である。
【0045】
さらに、画像密度が異なっても感光体ドラム25上での入射光量が常に一定になるように、コントローラ42によって発光点2a〜2dの発光点強度を切り替える。すなわち、所定の画像密度に対応する発光点2a〜2dを画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて、発光点2a〜2dを駆動させる。具体的に数値を用いて説明する。使用する画像密度は400dpiと800dpiの2種類だから、画像密度の比は1:2である。従って、画像密度400dpiの画像を形成する際の発光点2a,2cの発光強度と、画像密度800dpiの画像を形成する際の発光点2a〜2dの発光強度との比は、1:1/2=2:1となる。
【0046】
次に、レーザダイオードアレイ2の第4例について図10及び図11を参照して詳説する。第4例のレーザダイオードアレイ2は、図10に示すように、6個の発光点2a,2b,2c,2d,2e,2fを表面に設けた基板6を内蔵している。発光点2a〜2fは、副走査方向と平行な方向に不等間隔で1次元配列している。
【0047】
以上の構成からなる第4例のレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて図11を参照して説明する。第4例の場合、400dpi,600dpi及び800dpiの3種類の画像密度を切り替えることができる。
図11(A),(B),(C)に示すように、発光点2a〜2fからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に光ビームスポット30a〜30fを形成する。この光ビームスポット30a〜30fは副走査方向に不等間隔である。図11(A)に示すように、感光体ドラム25上に画像密度400dpiの画像を形成する際には、発光点2a,2dのみを点灯させる。これにより、発光点2a,2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット30a,30dを形成する。この光ビームスポット30a,30dにて画像先端側から順に走査する。このとき、感光体ドラム25の回転駆動による副走査方向の送りピッチPは、127μmとされる。この送りピッチは画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0048】
次に、画像密度を400dpiから600dpiへ切り替えて、600dpiの画像を形成する際には、図11(B)に示すように、発光点2a,2c,2eのみを点灯させる。これにより、発光点2a,2c,2eからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略42.3μmの三つの光ビームスポット30a,30c,30eを形成する。この光ビームスポット30a,30c,30eにて画像先端側から順に走査する。
【0049】
次に、画像密度を600dpiから800dpiへ切り替えて、800dpiの画像を形成する際には、発光点2a,2b,2d,2fを点灯させる。これにより、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略31.8μmの四つの光ビームスポット30a,30b,30d,30fを形成する。この第4例のレーザダイオードアレイ2は、前記第1のレーザダイオードアレイと同様の作用効果を奏する。また、画像密度は、画像データにおける画素間隔と言い換えることも可能である。
【0050】
さらに、画像密度が異なっても感光体ドラム25上での入射光量が常に一定になるように、コントローラ42によって発光点2a〜2fの発光点強度を切り替える。すなわち、所定の画像密度に対応する発光点2a〜2fを画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて、発光点2a〜2fを駆動させる。具体的に数値を用いて説明する。使用する画像密度は400dpiと600dpiと800dpiの3種類だから、画像密度の比は2:3:4である。従って、画像密度400dpiの画像を形成する際の発光点2a,2dの発光強度と、画像密度600dpiの画像を形成する際の発光点2a,2c,2eの発光強度と、画像密度800dpiの画像を形成する際の発光点2a,2b,2d,2fの発光強度との比は、1/2:1/3:1/4=6:4:3となる。
【0051】
さらに、図12は、発光点が1次元配列されているレーザダイオードアレイ2の別の実施例を示すものであり、高密度と低密度の2種類の画像密度を切り替えることができる例を示すものである。図12(A)は2個の発光点2a,2bを有し、発光点2aのみを点灯させたときに低密度画像となり、全ての発光点2a,2bを点灯させたときに高密度画像となる。画像密度の比は1:2である。図12(B)は3個の発光点2a〜2cを有し、発光点2aのみを点灯させたときに低密度画像となり、全ての発光点2a〜2cを点灯させたときに高密度画像となる。画像密度の比は1:3である。図12(C)は6個の発光点2a〜2fを有し、発光点2a,2c,2eを点灯させたときに低密度画像となり、発光点2a,2b,2d,2fを点灯させたときに高密度画像となる。画像密度の比は3:4である。図12(D)は7個の発光点2a〜2gを有し、発光点2a,2c,2fを点灯させたときに低密度画像となり、発光点2a,2b,2d,2e,2gを点灯させたときに高密度画像となる。画像密度の比は3:5である。
【0052】
次に、図12(A),(B),(C)及び(D)に示した場合のそれぞれの必要最少発光点数、最適デバイス長及び最適送りピッチを算出した結果を表1に示す。図12(A)〜(D)は、発光点2a〜2gの間隔の寸法と発光点2a〜2gから放射された光ビームの感光体ドラム25上での間隔の寸法が等しくなるように設定している。従って、表1中の最近接発光点間隔Dと最近接発光点から放射された光ビームの感光体ドラム25上での間隔dとは等しい数値となる。ただし、必ずしもこれに限るものではなく、両者が異なっている場合であってもよい。
【0053】
【表1】
【0054】
さらに、発光点が2次元配列されているレーザダイオードアレイ2の実施例について、図13〜図15を参照して詳説する。
図13に示すように、4個の発光点2a,2b,2c,2dは、円形基板6の表面外縁部に設けられている。これらの発光点2a〜2dは、コリメータレンズ5の対称軸(光軸C)を中心とする円周Q上に配置されている。この構成により、コリメータレンズ5に対して各発光点2a〜2dの位置が光学的に等価になる。従って、発光点2a〜2dから放射される光ビーム間の集光状態がばらつきにくくなり、画像の均一性を向上させることができる。このレーザダイオードアレイ2は、400dpiと600dpiの2種類の画像密度を切り替えることができる。
【0055】
一般に、2次元配列された発光点の必要最少数は、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an、かつ、a1〜anは約分された最小値)とした場合、Σai−1で算出される。そして、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとすると共に、2次元配列された複数の発光点を副走査方向と平行な軸に投影した場合、この複数の投影発光点の両端に位置する二つの投影発光点の最適の間隔(以下、最適投影デバイス長とする)は、最近接投影発光点間隔D’の(m−a1)倍である。
【0056】
従って、このレーザダイオードアレイ2の場合、画像密度の比がa1:a2=2:3であるから、必要最少発光点数はΣai−1=a1+a2−1=2+3−1=4(個)となる。また、a1=2,a2=3の最小公倍数mは6であるから、発光点2a〜2dを副走査方向と平行な軸Xに投影した投影発光点2a’〜2d’の両端に位置する投影発光点2a’と2c’の最適の間隔、すなわち最適投影デバイス長は、(m−a1)×D’=(6−2)×D’=4D’となる。ここに、投影発光点2a’〜2d’は、副走査方向と平行な軸X方向に不等間隔で1次元配列しており、投影発光点2a’と2b’の間隔及び投影発光点2b’と2d’の間隔はそれぞれD’とされ、発光点2c’と2d’の間隔は2D’とされる。
【0057】
図14に示すように、発光点2a〜2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向に不等間隔で光ビームスポット30a〜30dを形成する。副走査方向のスポット30aと30bの間隔及びスポット30bと30dの間隔は略21.2μm、スポット30cと30dの間隔は略42.3μmである。
【0058】
ところで、発光点が2次元配列されているレーザダイオードアレイ2において、各発光点2a〜2dの位置は主走査方向に異なっている。従って、各発光点2a〜2dを同時発光する際の、各発光点2a〜2dの書き出し位置が主走査方向にずれることになる。そこで、各発光点2a〜2dの書き出し位置を揃えるためには、発光点2bを基準にして発光点2a,2c,2dの駆動開始のタイミングを遅延させる必要がある。すなわち、基準の発光点2bは、1走査毎に印字開始位置を決めるための垂直同期信号を検出してから時間t0後に画像データに基づいて駆動開始される。発光点2c,2a,2dはそれぞれさらに遅延時間t1,t2,t3後に画像データに基づいて駆動開始される。こうして、書き出し位置の揃った光ビーム走査光学装置が得られる。
【0059】
この発光点が2次元配列されているレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて図15を参照して説明する。
感光体ドラム25上に画像密度400dpiの画像を形成する際には、図15(A)に示すように、発光点2b,2cを点灯させる。これにより、発光点2b,2cからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット30b,30cを形成する。この光ビームスポット30b,30cにて画像先端側から順に走査する。
【0060】
一般に、2次元配列された発光点を有するレーザダイオードアレイ2を用いた光ビーム走査光学装置の場合、ポリゴンミラー12の1偏向走査の間に、感光体ドラム25の表面が副走査方向に移動する最適距離(以下、最適送りピッチとする)は、最近接投影発光点の光ビームの感光体ドラム25上での間隔のm倍(ただし、mは前述の画像密度の比の値a1,a2,…,anの最小公倍数)に設定される。従って、この場合、最適送りピッチは、m×21.2=6×21.2≒127μmとされる。この最適送りピッチは画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0061】
次に、画像密度を400dpiから600dpiへ切り替える際には、図15(B)に示すように、発光点2a,2c,2dを点灯させる。これにより、発光点2a,2c,2dからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略42.3μmの三つの光ビームスポット30a,30c,30dを形成する。この光ビームスポット30a,30c,30dにて画像先端側から順に走査する。
【0062】
この2次元配列された発光点2a〜2dを有するレーザダイオードアレイ2は、前記第1例のレーザダイオードアレイの効果を奏すると共に、発光点2a〜2dの間隔を比較的広く設定しても、副走査方向の発光点2a〜2dの間隔を見掛け上狭くすることができ、発光点2a〜2d間の熱的クロストークを抑えることができる。
【0063】
さらに、図16に示した光源ユニット1を備えた光ビーム走査光学装置の場合について説明する。
図17に示すように、光源ユニット1は2個の発光点51a,51bを有するレーザダイオードアレイ51と、2個の発光点52a,52bを有するレーザダイオードアレイ52と、ビーム結合素子54と、コリメータレンズ5とで構成されている。レーザダイオードアレイ51と52は、レーザダイオードアレイ51の光ビームBとレーザダイオードアレイ52の光ビームBが互いに直交する方向に放射されるように配置されている。
【0064】
ビーム結合素子54は二つのプリズムをハーフミラー膜を介して接合したフィルタミラーである。レーザダイオードアレイ51から放射された光ビームBはハーフミラー膜で直角に反射され、コリメータレンズ5によって平行光(又は収束光)とされる。一方、レーザダイオードアレイ52から放射された光ビームBはハーフミラー膜を透過して直進し、コリメータレンズ5によって平行光(又は収束光)とされる。レーザダイオードアレイ51,52から放射された光ビームBはビーム結合素子54で同一進行方向に結合され、互いに副走査方向に不等間隔で近接して進行する。このとき、レーザダイオードアレイ51の発光点51a,51bから放射された光ビームBの間に、レーザダイオードアレイ52の発光点52aから放射された光ビームBが配置される。
【0065】
光ビームBは、シリンドリカルレンズ11、ポリゴンミラー12、fθレンズ13〜15、シリンドリカルレンズ16、平面ミラー17を介して感光体ドラム25上で結像する。この光ビーム走査光学装置は、400dpi及び600dpiの2種類の画像密度を切り替えることができる。すなわち、発光点51a,51bのみを点灯させたときに400dpiの画像が得られ、発光点51a,52a,52bのみを点灯させたときに600dpiの画像が得られる。
【0066】
ところで、一般に、発光点の必要最少数は、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an、かつ、a1〜anは約分された最小値)とした場合、Σai−1で算出される。そして、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとした場合、発光点51a〜52bから放射された光ビームBのビーム結合素子54の出射面でのそれぞれの出射位置の両端に位置する二つの光ビーム出射位置の最適の間隔は、最近接光ビーム出射位置間隔Rの(m−a1)倍である。
【0067】
従って、この光ビーム走査光学装置の場合、画像密度の比がa1:a2=2:3であるから、必要最少発光点数はΣai−1=a1+a2−1=2+3−1=4(個)となる。本実施例では、この4個の発光点がそれぞれ2個づつレーザダイオードアレイ51,52に振り分けられ、設けられている。また、a1=2,a2=3の最小公倍数mは6であるから、発光点51a〜52bから放射された光ビームBのビーム結合素子54の出射面でのそれぞれの出射位置の両端に位置する二つの光ビーム出射位置の最適の間隔は、(m−a1)×R=(6−2)×R=4Rとなる。ここに、ビーム結合素子54の出射面での、発光点51a〜52bから放射された光ビームBのそれぞれの出射位置は、副走査方向と平行な方向に不等間隔で1次元配列している。そして、発光点52aと51bからそれぞれ放射される光ビームの出射位置間隔及び発光点51bと52bからそれぞれ放射される光ビームの出射位置間隔はそれぞれRとされ、発光点51aと52aからそれぞれ放射される光ビームの出射位置間隔は2Rとされる。
【0068】
図18に示すように、発光点51a,51b,52a,52bからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向に不等間隔で光ビームスポット58a,58b,59a,59bを形成する。副走査方向のスポット59aと58bの間隔及びスポット58bと59bの間隔は略21.2μm、スポット58aと59aの間隔は略42.3μmである。
【0069】
次に、この光ビーム走査光学装置の、感光体ドラム25上への画像の書き込みについて説明する。
感光体ドラム25上に画像密度400dpiの画像を形成する際には、発光点51a,51bを点灯させる。これにより、発光点51a,51bからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が63.5μmの二つの光ビームスポット58a,58bを形成する。この光ビームスポット58a,58bにて画像先端側から順に走査する。
【0070】
この光ビーム走査光学装置の場合、ポリゴンミラー12の1偏向走査の間に、感光体ドラム25の表面が副走査方向に移動する最適距離(以下、最適送りピッチとする)は、ビーム結合素子54の出射面での最近接光ビーム出射位置を通過する光ビームの感光体ドラム25上での間隔のm倍(ただし、mは前述の画像密度の比の値a1,a2,…,anの最小公倍数)に設定される。従って、この場合、最適送りピッチは、m×21.2=6×21.2≒127μmとされる。この最適送りピッチは画像密度に依存せず常に一定に保たれる。
【0071】
次に、画像密度を400dpiから600dpiへ切り替える際には、発光点51a,52a,52bを点灯させる。これにより、発光点51a,52a,52bからそれぞれ放射された光ビームBは、感光体ドラム25上に副走査方向の間隔が略42.3μmの三つの光ビームスポット58a,59a,59bを形成する。この光ビームスポット58a,59a,59bにて画像先端側から順に走査する。
【0072】
この光ビーム走査光学装置は、一連の走査動作の開始から終了までの間の任意の時点において、ポリゴンミラー12の回転速度、すなわち走査速度を一定に保ったまま画像密度を切り換えることができる。また、光源部をレーザダイオードアレイ51と52の2素子にて構成するようにしたので、発光点51a〜52bの間隔を1素子だけのレーザダイオードアレイで構成した場合の発光点間隔より広くすることができ、熱的クロストークの影響を抑えることができる。さらに、副走査方向に対して、レーザダイオードアレイ51から放射された光ビームBの感光体ドラム25上でのビームスポット58bの位置が、レーザダイオードアレイ52から放射された光ビームBのビームスポット59a,59bの位置の間にあるので、発光点51b,52a,52bの間隔を見掛け上狭くすることができる。この結果、発光点52aと52bの間隔が比較的広くても感光体ドラム25上での光ビームBの間隔を狭くすることができ、発光点52aと52b間の熱的クロストークを更に抑えることができる。
【0073】
なお、本発明に係る光ビーム走査光学装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
前記各実施形態においては、画像データから要求される画像密度(解像度)に応じて副走査方向のビーム走査間隔を変更しているが、さらに副走査方向のビーム走査間隔に比例させて画素サイズも変更してよい。副走査方向のビーム走査間隔に比例させて画素サイズを変更する場合には、例えば、特開平7−89131号公報、O plus E.1996年5月号、TECHNICAL REPORT OF IEICE.LQE95−1(1995−05)に記載されている、一方向のビーム径を変更できるレーザダイオードを用いる。つまり、このレーザダイオードの発光点を、副走査方向に対して光学的に異なる間隔又は等しい間隔で離して配列し、かつ、ビーム径を変更することができる方向が副走査方向に対して平行になるように配置する。さらに、レーザダイオードをパルス幅変調によって発光時間を微小間隔で制御することができるドライバにより駆動する。そして、画像データから要求される画像密度(解像度)の変更に応じて、複数の発光点のうち発光させる少なくとも2つの発光点の組み合わせを変更する。さらに、副走査方向のビーム走査間隔に応じて、副走査方向のビーム径を変更すると共に、発光点の発光時間を制御する。これにより、主走査方向及び副走査方向の画素サイズを変更することができる。
【0074】
また、図19に示すように、例えばシアン用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用のそれぞれの感光体503C,503M,503Y,503Bkを転写ベルトに対向させて一列に配置したタンデム方式の光ビーム走査光学装置にも、本発明は有効に適用される。図19において、500は転写ベルトである。
【0075】
さらに、図20に示すように、転写ドラム505と、感光体ドラム506、この感光体ドラム506の周囲に配置されたシアン用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用のそれぞれの現像器507C,507M,507Y,507Bkを備えたタイプの光ビーム走査光学装置にも、本発明は有効に適用される。
【0076】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、画像密度を切り替える際には、コントローラによって、所望の画像密度に対応する発光点を選択して発光させる。このように、副走査方向の画像密度の切り替えを、発光点の選択という応答性の速い電気的操作によって行うため、副走査方向の画像密度の切り替えを素早く行なうことができ、光偏向器の回転速度を切り替えることなく、瞬時に画像密度を切り替えることができると共に、各発光点を駆動するための制御や回路構成が簡素で画質の優れた光ビーム走査光学装置が得られる。
【0077】
さらに、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とし、a1,a2,…,anの最小公倍数をmとした場合、発光点の数をΣai−1とし、光偏向器の1偏向走査の間に、被走査面が副走査方向に移動する距離を、最近接発光点から放射された光ビームの被走査面上での間隔の略m倍とする等の条件を満足させることにより、発光点の数や間隔を最適値に設定することができる。
【0078】
また、発光点を2次元配列することにより、発光点間隔を比較的広く設定しても、副走査方向の発光点間隔を見掛け上狭くすることができ、発光点間の熱的クロストークを抑えることができる。
【0079】
また、光源ユニットに発光点からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるビーム結合素子を設けることにより、発光点を複数の素子に振り分けて設けることができ、全ての発光点を一つの素子に設ける必要がなくなるため、さらに発光点間の熱的クロストークによる影響を小さくすることができる。
【0080】
また、発光点の駆動信号のクロック周波数を画像密度に応じて偏向させるクロック周波数切り替え手段を更に備えることにより、画像密度に応じて発光点の駆動信号のクロック周波数を切り替えることができ、副走査方向の画像密度の切り替えと同様に主走査方向の画像密度も応答性の速い電気的操作によって素早く切り替えることができる。
【0081】
また、所定の画像密度に対応する発光点を画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて前記発光点を駆動させることにより、画像密度が異なっても被走査面上での入射光量を常に一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ビーム走査光学装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図2】本発明に係るレーザダイオードアレイの第1例を示す平面図。
【図3】図2に示されているレーザダイオードアレイから放射されたレーザビームの感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図4】400dpi及び600dpiの画像をそれぞれ形成する場合の感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図5】画像密度を切り替える制御回路ブロック図。
【図6】本発明に係るレーザダイオードアレイの第2例を示す平面図。
【図7】400dpi、600dpi及び1200dpiの画像をそれぞれ形成する場合の感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図8】本発明に係るレーザダイオードアレイの第3例を示す平面図。
【図9】400dpi及び800dpiの画像をそれぞれ形成する場合の感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図10】本発明に係るレーザダイオードアレイの第4例を示す平面図。
【図11】400dpi、600dpi及び800dpiの画像をそれぞれ形成する場合の感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図12】本発明に係るレーザダイオードアレイの他の実施例を示す平面図。
【図13】本発明に係るレーザダイオードアレイの発光点が2次元配列されている場合の実施例を示す平面図。
【図14】図13に示されているレーザダイオードアレイから放射されたレーザビームの感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図15】400dpi及び600dpiの画像をそれぞれ形成する場合の感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図16】本発明に係る光ビーム走査光学装置の別の実施形態を示す概略構成図。
【図17】図16に示されている光源ユニットの側面図。
【図18】図16に示されている光源ユニットから放射されたレーザビームの感光体ドラム上のビームスポットを示した説明図。
【図19】本発明に係る光ビーム走査光学装置の別のタイプを示す概略構成図。
【図20】本発明に係る光ビーム走査光学装置のさらに別のタイプを示す概略構成図。
【符号の説明】
2…レーザダイオードアレイ
2a〜2g…発光点
2a’〜2d’…投影発光点
5…コリメータレンズ
12…ポリゴンミラー
13,14,15…走査レンズ
16…シリンドリカルレンズ
17…平面ミラー
30a〜30g…光ビームスポット
40…ホストコンピュータ
41…RAM
42…コントローラ
43a〜43d…ドライバ
44…クロック信号発生器
45…クロック周波数切り替え回路
51,52…レーザダイオードアレイ
51a,51b,52a,52b…発光点
54…ビーム結合素子
B…光ビーム
Claims (5)
- 光ビームにより被走査面を走査する光ビーム走査光学装置において、
少なくとも三つの発光点を有し、該三つの発光点が前記被走査面上において光ビームの走査方向と直交する方向に光学的に所定の間隔で配置されている光源ユニットと、
前記被走査面を走査するべく、前記発光点から放射された光ビームを偏向する光偏向器と、
前記光源ユニットの発光点のうち少なくとも二つの発光点から同時に光ビームを放射するように制御するコントローラとを備え、
前記コントローラが前記被走査面を走査するための一連の動作の開始から終了までの間の任意の時点において、画像密度を切り換えるべく、前記各発光点の組み合わせ毎に前記被走査面に入射する光ビームの間隔が異なるように、発光させる発光点の組み合わせを少なくとも一つの発光点を共通に用いて変更し、各前記発光点から放射された光ビームがそれぞれ前記被走査面上において一つの画素を形成し、
前記発光点を1次元配列し、かつ、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa 1 :a 2 :…:a n (a 1 <a 2 <…<a n )とした場合、前記発光点の数が、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。 - 光ビームにより被走査面を走査する光ビーム走査光学装置において、
少なくとも三つの発光点を有し、該三つの発光点が前記被走査面上において光ビームの走査方向と直交する方向に光学的に所定の間隔で配置されている光源ユニットと、
前記被走査面を走査するべく、前記発光点から放射された光ビームを偏向する光偏向器と、
前記光源ユニットの発光点のうち少なくとも二つの発光点から同時に光ビームを放射するように制御するコントローラとを備え、
前記コントローラが前記被走査面を走査するための一連の動作の開始から終了までの間の任意の時点において、画像密度を切り換えるべく、前記各発光点の組み合わせ毎に前記被走査面に入射する光ビームの間隔が異なるように、発光させる発光点の組み合わせを少なくとも一つの発光点を共通に用いて変更し、各前記発光点から放射された光ビームがそれぞれ前記被走査面上において一つの画素を形成し、
前記発光点を2次元配列し、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とした場合、前記発光点の数が、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。 - 光ビームにより被走査面を走査する光ビーム走査光学装置において、
少なくとも三つの発光点を有し、該三つの発光点が前記被走査面上において光ビームの走査方向と直交する方向に光学的に所定の間隔で配置されている光源ユニットと、
前記被走査面を走査するべく、前記発光点から放射された光ビームを偏向する光偏向器と、
前記光源ユニットの発光点のうち少なくとも二つの発光点から同時に光ビームを放射するように制御するコントローラとを備え、
前記コントローラが前記被走査面を走査するための一連の動作の開始から終了までの間の任意の時点において、画像密度を切り換えるべく、前記各発光点の組み合わせ毎に前記被走査面に入射する光ビームの間隔が異なるように、発光させる発光点の組み合わせを少なくとも一つの発光点を共通に用いて変更し、各前記発光点から放射された光ビームがそれぞれ前記被走査面上において一つの画素を形成し、
前記光源ユニットが更に前記発光点からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるビーム結合素子を備え、切り替えて使用するn種類の画像密度の比をa1:a2:…:an(a1<a2<…<an)とした場合、前記発光点の数が、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。 - 前記発光点の駆動信号のクロック周波数を画像密度に応じて変更させるクロック周波数切り替え手段を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載の光ビーム走査光学装置。
- 所定の画像密度に対応する前記発光点を画像密度の逆数比の発光強度に切り替えて前記発光点を駆動させることを特徴とする請求項1記載の光ビーム走査光学装置。
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