DE4127919C2

DE4127919C2 - Lichtaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4127919C2
Application number: DE4127919A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Mochizuki; Susumu Saito; Shinichi Nishino; Takahiro Kikuchi; Akira Arimoto
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2011-08-24
Also published as: US5321435A; DE4127919A1; JPH04104216A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtaufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedium, beispielsweise der Bildtrommel eines Laser-Druckers.

Bei modernen EDV-Anlagen werden Ausdrucke unterschiedlicher Qualität angefertigt, so daß von Laser-Druckern verlangt wird, daß die Anzahl der Bildpunkte pro Zeile verändert werden kann. Dazu ist es erforderlich, den Durchmesser jedes einzelnen Bildpunktes zu verändern. Bei Laser-Druckern ist in diesem Zusammenhang bekannt, den Durchmesser eines Aufzeichnungspunktes durch Ändern der Energie des Aufzeichnungs-Laserstrahls zu variieren.

Die japanische Patentveröffentlichung mit der Veröffentlichungsnummer 40 242/1983 hat zum Beispiel ein Vorgehen offenbart, bei dem im Strahlengang eines Laser-Oszillators ein optischer Filter angeordnet ist, um auf diese Weise die Lichtmenge und damit den Durchmesser des Aufzeichnungspunktes zu verändern. In manchen Fällen jedoch, speziell in dem Fall, in dem die lichtempfindliche Trommel einer bestimmten Lichtmenge ausgesetzt werden muß, um eine vorbestimmte Druckdichte zu erzielen, und bei dem ein Sensor in Betracht gezogen wird, mit dessen Hilfe die korrekte Lichtmenge beim Beginn eines Druckvorganges gemessen werden kann, ergeben sich bei diesem Stand der Technik mit dem optischen Filter Anlaß zu Problemen. Um eine hohe Druckqualität beizubehalten, ist der Bereich begrenzt, in dem die Lichtmenge verändert werden darf. Im Falle der ungeprüft veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 66 465/1986 wird der Erregerstrom eines Halbleiter-Lasers so eingestellt, daß die Strahlungsenergie verändert wird, um auf diese Weise den Durchmesser des Aufzeichnungspunktes zu verändern. In diesem Fall entsteht jedoch, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Problem, noch ein weiteres Problem. Bei der Einstellung des Erregerstromes verändert sich nämlich der Schwellenwertstrom der Halbleiter-Laseroszillation mit der Temperatur, was dazu führt, daß die Strahlungsenergie verändert wird und der Durchmesser des Aufzeichnungspunktes ist demzufolge unstabil. Andererseits verändert sich der Durchmesser des Aufzeichnungspunktes im wesentlichen in Abhängigkeit mit dem Erregerstrom dann, wenn ein starker Strahl mit niedriger Energie verwendet wird. Bei dem Verfahren entsteht mithin ein weiteres Problem insofern, als der Aufzeichnungspunkt eine geringe Schärfe aufweist. Ferner ist in dem Fall, in dem es notwendig ist, den Durchmesser des Aufzeichnungspunktes in weiten Grenzen zu verändern, die oben erwähnte proportionale Abhängigkeit zwischen dem Durchmesser des Aufzeichnungspunktes und dem Erregerstrom nicht gegeben; das heißt, daß es notwendig ist, den Erregerstrom plötzlich zu erhöhen, wenn der Durchmesser des Aufzeichnungspunktes sich vergrößert. Dies kann darauf zurückgeführt werden, daß die Intensität eines Laserstrahles eine Gaußsche Verteilung aufweist.

Bei einem weiteren Beispiel eines bekannten Vorgehens zum Verändern des Durchmessers eines Aufzeichnungspunktes werden mehrere Strahlen zusammengefaßt, um den Durchmesser des Aufzeichnungspunktes zu verändern. Bei der ungeprüft veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 1 64 759/1982 wird zum Beispiel ein Gruppenlaser verwendet; da jedoch mehrere Laserstrahlen verwendet werden, ist es ziemlich schwierig, den Gruppenlaser räumlich richtig anzuordnen.

Ein weiteres Beispiel eines bekannten Vorgehens zum Verändern des Durchmessers eines Aufzeichnungspunktes besteht darin, daß eine Blende im Lichtstrahl vorgesehen wird, um auf diese Weise den Durchmesser des Strahles auf der Aufzeichnungsfläche zu verändern. Im Falle der ungeprüft veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 31 270/1988 ist zum Beispiel auf der Lichtquellenseite eines drehbaren Polygon-Spiegels eine Scheibe angeordnet, die mehrere Löcher mit verschiedenen Durchmessern aufweist. Dieses Verfahren ist jedoch insofern unvorteilhaft, als daß die Strahlmitte mit jedem der in der Scheibe ausgebildeten Löcher ausgerichtet sein muß, daß ferner ein Energieverlust auftritt, weil ein Teil des Strahles abgeblockt wird und weil schließlich ein Beugungsmuster entsteht. Die ungeprüft veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2 55 214/1987 hat ein Vorgehen zum Ändern des Durchmessers eines Strahles offenbart, das mit Hilfe einer elektro-optischen Schalteranordnung und einem Polarisationsfilter arbeitet; dieses Verfahren ist jedoch dennoch insofern nachteilig, als daß die Einzelteile teuer sind.

Ein weiteres Beispiel eines bekannten Vorgehens zum Ändern des Durchmessers eines Bildpunktes besteht darin, daß mehrere Strahlengänge verwendet werden, die mit jeweils unterschiedlichen Strahldurchmessern auf der Bildfläche auftreffen und wobei einer der Strahlengänge über Schaltmittel ausgewählt wird (siehe US-Patentschriften Nr. 45 39 478 und 46 42 701). Dabei entsteht jedoch durch die Vielzahl der Strahlengänge ein Problem insofern, als es ziemlich schwierig ist, die einzelnen Bauteile räumlich anzuordnen.

Bei einem anderen Beispiel eines bekannten Verfahrens zum Verändern des Durchmessers eines Bildpunktes wird der Strahldurchmesser auf der Bildfläche verändert (siehe US-Patent 46 51 169). Bei diesem Verfahren muß die Linse mit hoher Genauigkeit bewegt werden und die optische Achse muß mit hoher Präzision in Stellung gebracht werden. Es ist demzufolge ziemlich schwierig, dieses Verfahren mit einer einfachen Vorrichtung auszuführen.

Neben diesen bekannten Vorgehensweisen aus dem Bereich der Lichtaufzeichnungstechnik sind die beiden folgenden Vorrichtungen aus dem Bereich der Untersuchung und Bearbeitung von Gegenständen bekannt.

Aus DE 33 43 145 C2 ist ein Beobachtungsgerät bekannt, bei dem zur Beleuchtung und Beobachtung eines Objekts die Punktform eines Laser-Strahlenbündels auf dem Objekt aufgeweitet wird, so daß ein relativ großer Bereich des Objekts mit dem Licht der Laser-Lichtquelle angestrahlt wird. Die Aufweitung des Lichts erfolgt durch Defokussierung oder Diffusion mittels einer Lichtstreulinse oder Diffusionsplatte, die in den Strahlengang eingeschoben werden.

Um einen Laserlichtpunkt auf der ebenen Oberfläche eines Objekts für dessen Bearbeitung zu positionieren und zu bewegen, ist aus DD 2 25 238 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der im Strahlengang einer Laserlichtquelle dauerhaft eine planparallele Platte drehbar angeordnet ist. Mit Hilfe der planparallelen Platte wird eine Verschiebung des Lichtflecks erreicht, ohne daß gleichzeitig eine ins Gewicht fallende Defokussierung auftritt.

Der Erfindung liegt hingegen die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer Veränderung der Punktdichte durch Änderung der Modulationszeit sich zwar die Ausdehnung der Bildpunkte in Abtastrichtung ändert, daß aber dabei eine Verformung der ursprünglich runden Bildpunkte auftritt. Um wieder runde Bildpunkte zu erhalten, die für eine gute Aufzeichnungsqualität erforderlich sind, muß die Ausdehnung der Bildpunkte nur in der zur Abtastrichtung senkrechten Richtung verändert werden kann.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Licht- Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedium, insbesondere der lichtempfindlichen Bildtrommel eines Laser-Druckers zu schaffen, mit der die Ausdehnung der Bildpunkte nur in der zur Abtastrichtung senkrechten Richtung verändert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Licht- Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedium, insbesondere der lichtempfindlichen Bildtrommel eines Laser-Druckers mit einer Laserlichtquelle zum Aussenden eines Lichtstrahlenbündels, einer Kollimatorlinse zum Umwandeln des Lichtstrahlenbündels der Laserlichtquelle in ein paralleles Lichtstrahlenbündel, einer Lichtablenkeinrichtung zum Ablenken des Lichtstrahlenbündels in einer Abtastrichtung, einer ersten optischen Einrichtung zum Umwandeln des parallelen Lichtstrahlenbündels in ein nur senkrecht zur Abtastrichtung zunächst konvergierendes und dann divergierendes Lichtstrahlenbündel, einer zweiten optischen Einrichtung zum Fokussieren des Lichtstrahlenbündels auf das Aufzeichnungsmedium, und einer planparallelen Platte, die zwischen der ersten und zweiten optischen Einrichtung in das Lichtstrahlenbündel einbringbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Licht-Aufzeichnungsvorrichtung ist eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der planparallelen Platte in das Lichtstrahlenbündel hinein und aus dem Lichtstrahlenbündel heraus vorgesehen. Die planparallele Platte besitzt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform unterschiedliche Dicken.

Die erfindungsgemäße Licht-Aufzeichnungsvorrichtung ist insbesondere bei Laser-Druckern einsetzbar.

Die erfindungsgemäße Veränderung des Aufzeichnungspunkt- Durchmessers beruht auf folgendem Prinzip. Mit Hilfe der planparallelen Platte wird die Lage der Bildpunkte entlang der Ausbreitungsrichtung verändert und damit auch die Ausdehnung des Aufzeichnungspunktes auf der feststehenden Bildfläche. Da die planparallele Platte in einem Bereich angeordnet ist, in dem das Lichtstrahlenbündel senkrecht zur Abtastrichtung entweder konvergiert oder divergiert, in Abtastrichtung aber parallel ausgerichtet ist, erfolgt die Veränderung des Lichtpunktdurchmessers nur senkrecht zur Abtastrichtung.

Anhand der Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben, wobei das Prinzip, das Wesen und die Brauchbarkeit der Erfindung im einzelnen hervortreten werden. Es zeigt:

Fig. 1 ist eine erläuternde Darstellung, die die Anordnung einer Licht-Aufzeichnungsvorrichtung darstellt, die eine erste Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 2 und 3 sind erläuternde Darstellungen zur Beschreibung des Prinzips der Erfindung;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, welche die Bild-Bildungs-Charakteristik der Lichtaufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1 darstellt;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Durchmesser der Bildpunkte, die von der Licht-Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1 erzeugt werden;

Fig. 6 ist eine erläuternde Darstellung, die ein anderes Beispiel einer Lichtaufzeichnungvorrichtung darstellt, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung bildet; und

Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung, welche den Antriebsabschnitt für die planparallele Platte in der Lichtaufzeichnungsvorrichtung darstellt.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar ein Laser-Drucker, bei dem das technische Konzept nach der Erfindung angewendet worden ist. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Lichtquelle, die Bezugsziffer 2 eine Einstellinse, die Bezugsziffer 3 eine zylindrische Linse, die Bezugsziffer 4 einen drehbaren Polygon-Spiegel, die Bezugsziffer 5 eine F-R-Linse, die Bezugsziffer 6 eine lichtempfindliche Trommel, die Bezugsziffer 7 ein Lichtstrahlenbündel und die Bezugsziffer 8 eine planparallele Platte.

Das Lichtstrahlenbündel 7 von der Lichtquelle 1 wird durch die Einstellinse 2 in ein Bündel paralleler Lichtstrahlen umgewandelt. Die parallelen Lichtstrahlen fallen auf die zylindrische Linse 3, wo sie in ein Lichtstrahlenbündel umgewandelt werden, das in senkrechter Aufzeichnungsrichtung zunächst konvergiert und dann divergiert, so daß auf diese Weise in der Nähe der reflektierenden Oberfläche des drehbaren Polygon-Spiegels 4 ein linienförmiges Bild gebildet wird. Die F-R-Linse 5 ist eine anamorphotische, asphärische Linse, die so aufgestellt ist, daß in Aufzeichnungsrichtung der Unendlichkeitspunkt und die lichtempfindliche Trommel-Oberfläche miteinander optisch konjugiert sind und daß senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung ein Punkt in der Nähe der reflektierenden Fläche des drehbaren Polygonspiegels und die lichtempfindliche Trommeloberfläche miteinander optisch konjugiert sind. Das linienförmige Bild, das in der Nähe der reflektierenden Oberfläche des drehbaren Polygonspiegels gebildet wird, wird auf diese Weise auf die lichtempfindliche Trommeloberfläche abgebildet. Der Durchmesser des Bildpunktes, der auf der lichtempfindlichen Trommeloberfläche gebildet wird, kann durch Einschieben einer planparallelen Platte 8 in den Strahlengang des konvergierenden oder divergierenden Lichtstrahlenbündels verändert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die planparallele Platte 8 zwischen der zylindrischen Linse 3 und dem drehbaren Polygonspiegel 4 angeordnet.

Im Falle eines Laser-Druckers wird der Licht-Bildpunkt-Durchmesser im allgemeinen auf einen Befehl hin verändert, der die Bildpunkt-Dichte betrifft (z. B. von 240 bis 480 Bildpunkte auf den Zoll); ein solcher Befehl wird durch eine wohlbekannte Steuer-Einheit des Laserdruckers erzeugt.

Eine neue Modulations-Frequenz, die der gewünschten Aufzeichnungs-Bildpunkt-Dichte entspricht, wird an die Lichtquelle 1 angelegt, die zum Beispiel aus einem Halbleiter-Laser besteht. Ebenso kann die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Polygonspiegels 4 entsprechend einer gegebenen Aufzeichnungs-Bildpunkt-Dichte erhöht oder vermindert werden.

Fig. 2 zeigt die Lageveränderung eines Bildpunktes, die durch das Einschieben einer planparallelen Platte hervorgerufen wird. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 8 die oben beschriebene planparallele Platte; die Bezugsziffern 22 und 23 bezeichnen jeweils einen Lichtstrahl und einen Bildpunkt in der Nähe der reflektierenden Oberfläche des drehbaren Polygonspiegels und zwar dann, wenn keine planparallele Platte 8 eingeschoben ist; die Bezugsziffern 24 und 25 bezeichnen jeweils einen Lichtstrahl und einen Bildpunkt in der Nähe der reflektierenden Oberfläche des drehbaren Polygonspiegels in dem Fall, in dem eine planparallele Platte 8 eingeschoben ist; und die Bezugsziffer 3 bezeichnet die oben erwähnte zylindrische Linse (die an einer Seite flach und an der anderen Seite konvex ist). Ein achsnaher Strahl mit dem Mittelabstand "h", der durch die zylindrische Linse 3 hindurchgegangen ist, bildet auf seinem weiteren Weg einen Winkel "u" mit der optischen Achse und schneidet diese optische Achse im Bildpunkt 23. Der Abstand S₁′ zwischen der zylindrischen Linse 3 und dem Bildpunkt 23 ist der folgende:

S₁′ ≈ h/u (1)

Wenn die planparallele Platte 8 einen Brechungsindex "n" und eine Dicke "t" hat, dann schneidet der Lichtstrahl 24 die optische Achse beim Bildpunkt 25. In der planparallelen Platte 8 bildet der Lichtstrahl einen Winkel u/h mit der optischen Achse. Der Höhenunterschied δh in der Höhe zwischen den Lichtstrahlen 22 und 24, die durch die planparallele Platte 8 hindurchgegangen sind, kann mithin durch die folgende Gleichung (2) dargestellt werden:

δh = u t (1-1/n) (2)

Wenn angenommen wird, daß der Abstand zwischen den Bildpunkten 23 und 25 mit δS₁′ bezeichnet wird, dann kann aus den obigen Gleichungen 1 und 2 die folgende Gleichung (3) abgeleitet werden:

δS₁′ = δh/u (3)

= t (1-1/n)

Das bedeutet, daß das Einschieben einer planparallelen Platte mit dem Brechungsindex n und der Dicke t in den Strahlengang des konvergierenden Strahlenbündels den Bildpunkt um t (1-1/n) bewegt.

Fig. 3 zeigt die Lageveränderung des Bildpunktes auf der Trommeloberfläche, die durch das Einschieben der planparallelen Platte verursacht wird. In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 5 die oben erwähnte F-R-Linse, die Bezugsziffer 8 die oben erwähnte planparallele Platte und die Bezugsziffer 22, 23, und 31 bezeichnen jeweils einen Lichtstrahl, einen Bildpunkt in der Nähe des drehbaren Polygonspiegels und einen Bildpunkt in der Nähe der lichtempfindlichen Trommel-Oberfläche, und zwar in dem Fall, daß keine planparallele Platte eingeschoben ist. Die Bezugsziffern 24, 25 und 32 bezeichnen jeweils einen Lichtstrahl, einen Bildpunkt in der Nähe des drehbaren Polygonspiegels und einen Bildpunkt in der lichtempfindlichen Trommeloberfläche in dem Fall, in dem eine planparallele Platte eingeschoben ist.

In dem Fall, daß keine planparallele Platte eingeschoben ist, bewegt sich der Lichtstrahl so, wie dies mit der Bezugsziffer 22 angedeutet ist, wobei auf der lichtempfindlichen Trommel ein Bild gebildet wird. Wenn in diesem Falle unterstellt wird, daß der Abstand zwischen der F-R-Linse und dem Bildpunkt 23 und der Abstand zwischen der F-R-Linse und dem Bildpunkt 31 jeweils mit S₂(-) und S₂′ bezeichnet werden, und wenn die Brechkraft der F-R-Linse mit Ψ bezeichnet wird, dann kann folgende Gleichung (4) aufgestellt werden:

1/S₂′ = 1/S₂ + Ψ (4)

In diesem Falle ist die F-R-Linse angenähert eine dünne Linse. Wenn die planparallele Platte eingeschoben wird, dann wird der Bildpunkt in der Nähe der reflektierenden Oberfläche des drehbaren Polygonspiegels um δS₁′ lageverändert (siehe Fig. 2) und der Bildpunkt 31 (siehe Fig. 3) auf der Trommeloberfläche wird daher um δS₂′ in den Bildpunkt 32 lageverändert. Auf diese Weise erhält man die folgende Gleichung (5):

1/(S₂′ + δS₂′) = 1/(S₂ + δS₁′) + Ψ (5)

Aus den obigen Gleichungen (4) und (5) ergibt sich die folgende Gleichung (6):

δS₂′ = δS₁′/[{1 + Ψ(S₂ + δS₁′) } (1 + ΨS₂)] (6)

Ein Laser-Strahlenbündel hat im allgemeinen eine Gauß′sche Intensitäts-Verteilung innerhalb seines Querschnittes, die durch folgende Gleichung (7) wiedergegeben werden kann:

I(x) = I₀ exp {-2(x/r₀)²} (7)

wobei x der Abstand von der Mitte des Strahlenbündels ist, I₀ die Intensität in der Mitte des Strahlenbündels und r₀ der Radius des Bildpunktes. Im Falle eines Gauß′schen Strahlenbündels ist der Radius des Bildpunktes durch den Abstand von der Strahlenbündel-Mitte definiert, bei dem die Intensität jeweils den Wert 1/e² des Wertes in der Mitte des Strahlenbündels annimmt. Wenn angenommen wird, daß der Radius des Bildpunktes in der Strahltaille des Strahlenbündels mit "r₀" bezeichnet wird, dann ist der Radius des Bildpunktes r₁ in der Entfernung δS′₂ von der Strahltaille des Strahlenbündels der folgende:

wobei λ die Wellenlänge ist. Die Strahltaille des Strahlenbündels ist derjenige Punkt auf der optischen Achse, wo der Bildpunktradius des Gauß′schen Strahlenbündels ein Minimum erreicht. In der Nähe der Strahltaille des Strahlenbündels verhält sich die Intensität I₀′ auf der optischen Achse zum Radius r des Bildpunktes wie folgt:

I₀′r = konst (9)

Aus den Gleichungen (7), (8) und (9) ergibt sich, daß die Intensitätsverteilung I′(x) in einer kurzen Entfernung δS₂′ von der Strahltaille des Strahlenbündels die folgende ist:

I′(x) = I₀(r₀/r₁) exp {-2(x/r₁)²} (10)

Unter der Voraussetzung, daß der Bildpunktdurchmesser in der Strahltaille des Strahlenbündels dem Durchmesser des Bildpunktes entspricht, kann der Schwellenwert I_th der Strahlenintensität zur Bestimmung des Durchmessers des Bildpunktes durch die folgende Gleichung (11) bestimmt werden:

Ith = I₀/e₂ (11)

Diese Beziehung wird in Gleichung (10) substituiert, um den Wert für "x" zu erhalten und die Gleichungen (3), (6) und (8) werden dabei verwendet. Als Ergebnis erhält man die folgende Gleichung (12),

wobei k(t) durch die folgende Gleichung (13) bestimmt wird:

Der Bildpunktdurchmesser δ auf der Aufzeichnungsfläche kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

δ = 2 x (14)

Wie aus den Gleichungen (12), (13) und (14) hervorgeht, verändert das Einschieben der planparallelen Platte mit einem Brechungsindex n und einer Dicke t den Durchmesser des Aufzeichnungsfleckes (Bildpunktes).

Die Ausbreitung des Gauß′schen Strahlenbündels wird in der Veröffentlichung "Die Ausbreitung des Gauß′schen Strahlenbündels", im The Bell System Technical Journal, vom Februar 1966, auf den Seiten 287-299, beschrieben.

Fig. 4 stellt die Lageveränderung des Bildpunktes auf der Trommeloberfläche auf dem ganzen Aufzeichnungsbereich in dem Fall dar, in dem bei der optischen Anordnung gemäß Fig. 1 die zylindrische Linse 3 und die F-R-Linse 5 eine Brennweite von 59 bzw. 280 mm haben und wobei ferner die eingeschobene planparallele Platte 8 einen Brechungsindex von 1,51 und eine Dicke von 1,1 mm hat. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 41 die Lagen des Bildpunktes in Aufzeichnungsrichtung, die von der planparallelen Platte unabhängig sind; mit 42 sind die Lagen des Bildpunktes in senkrechter Aufzeichnungsrichtung in dem Fall bezeichnet, in dem keine planparallele Platte zwischengeschoben ist; und mit 43 sind die Lagen der Bildpunkte in senkrechter Aufzeichnungsrichtung in dem Fall bezeichnet, in dem eine planparallele Platte zwischengeschoben ist.

Andererseits zeigt die Fig. 5 Aufzeichnungspunkt-Durchmesser in Abhängigkeit von den Lagen der Bildpunkte, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. Im einzelnen bezeichnet in Fig. 5 die Bezugsziffer 51 die Bildpunkt-Durchmesser in Abhängigkeit von den Lagen der Bildpunkte in Aufzeichnungsrichtung; 52 sind die Durchmesser der Aufzeichnungspunkte in Abhängigkeit von den Lagen der Bildpunkte in dem Fall, in dem keine planparallele Platte zwischengeschoben ist; und mit 53 sind die Aufzeichnungsfleck-Durchmesser in Abhängigkeit von den Lagen der Bildpunkte in dem Fall dargestellt, in dem eine planparallele Platte zwischengeschoben ist.

Wie dies aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, wird durch eine in den optischen Weg eingeschobene planparallele Platte der Aufzeichnungspunkt-Durchmesser nur in vertikaler Aufzeichnungsrichtung verändert und die Veränderung ist über den gesamten Aufzeichnungsbereich im wesentlichen gleichförmig. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Durchmesser des Aufzeichnungspunktes in Aufzeichnungsrichtung nicht verändert, weil an der planparallelen Platte ein paralleles Strahlenbündel angewendet wird. Wenn es in diesem Falle notwendig ist, den Durchmesser des Aufzeichnungspunktes in Aufzeichnungsrichtung zu verändern, dann sollte die Modulations-Zeit verändert werden.

Die folgende Tabelle 1 gibt die Durchmesser der Bildpunkte senkrecht zur Aufzeichnungsrichtung an einschließlich der Durchmesser in dem Falle, in dem eine planparallele Platte in den optischen Weg eingeschoben ist und der Durchmesser der Aufzeichnungspunkte in dem Falle, in dem die Leistung des Laserstrahles verändert wird. Aus Tabelle 1 geht mithin hervor, daß der Durchmesser der Aufzeichnungspunkte in einem weiten Bereich dadurch verändert werden kann, daß eine planparallele Platte in den optischen Weg eingeschoben werden kann und ferner dadurch, daß die Energie des Laserstrahlenbündels verändert wird.

Tabelle 1

Planparallele Platte (t=1,1 mm)

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform für einen Antriebsabschnitt der planparallelen Platte. Der Antriebsabschnitt für die planparallele Platte umfaßt die folgenden Teile: eine planparallele Platte 8, wie oben beschrieben, einen Halter 10 für die planparallele Platte und einen elektrischen Motor 11 zum Antreiben des Halters 10 für die planparallele Platte. Der Halter 10 ist in den Richtungen (a) und (b) beweglich. Im Falle eines kleinen Durchmessers des Aufzeichnungspunktes wird der Halter 10 in Richtung (a) bewegt, um das Lichtstrahlenbündel 7 nicht zu behindern, wohingegen er in dem Fall, in dem der Durchmesser des Wiedergabepunktes groß ist, in Richtung (b) bewegt ist, so daß er in das Lichtstrahlenbündel eingeschoben ist.

In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 darin, daß anstelle der planparallelen Platte eine gestufte Platte vorhanden ist, das heißt eine Platte, die zwei verschiedene Dicken aufweist, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Bei der zweiten Ausführungsform kann die Lichtflecken-Dichte in drei Stufen dadurch verändert werden, daß die Platte 9 in das Lichtstrahlenbündel 7 hinein und aus ihm herausbewegt wird. In diesem Fall wird der Durchmesser des Wiedergabepunktes so verändert, wie es zum Beispiel in der folgenden Tabelle 2 dargestellt ist.

Tabelle 2

Planparallele Platte (t=1,1 bzw. 1,6 mm)

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die planparallele Platte in den Raum zwischen der zylindrischen Linse 3 und dem drehbaren Polygonspiegel 4 eingeschoben. Es sollte jedoch festgestellt werden, daß die Wirkung nach der Erfindung auch dadurch erzielt werden kann, daß die planparallele Platte in den optischen Wege des konvergierenden oder divergierenden Lichtstrahlenbündels eingeschoben wird. Derselbe Effekt kann zum Beispiel auch dadurch erzeugt werden, daß die planparallele Platte in den Raum zwischen dem drehbaren Polygonspiegel 4 und der F-R-Linse 5 eingeschoben wird. Die planparallele Platte kann zusätzlich auch in den Raum zwischen der Lichtfläche und der Einstellinse eingeschoben werden oder in den Raum zwischen der F-R-Linse und der lichtempfindlichen Trommel. In diesem Fall wird der Aufzeichnungspunkt-Durchmesser ebenfalls in Aufzeichnungsrichtung verändert; dieser Durchmesser kann in Aufzeichnungsrichtung jedoch durch Veränderung der Modulationszeit eingestellt werden.

Bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 6 wird darüber hinaus der Lichtpunktdurchmesser durch Verwendung einer planparallelen Platte verändert, die zwei verschiedene Dicken hat. Es braucht jedoch nicht besonders erwähnt zu werden, daß die Erfindung auch durch Verwendung einer planparallelen Platte realisierbar ist, die mehr als zwei Dicken aufweist.

Claims

1. Licht-Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern auf einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmedium, insbesondere der lichtempfindlichen Bildtrommel eines Laser- Druckers mit

- einer Laserlichtquelle (1) zum Aussenden eines Lichtstrahlenbündels (7),
- einer Kollimatorlinse (2) zum Umwandeln des Lichtstrahlenbündels der Laserlichtquelle (1) in ein paralleles Lichtstrahlenbündel,
- einer Lichtablenkeinrichtung (4) zum Ablenken des Lichtstrahlenbündels in einer Abtastrichtung,
- einer ersten optischen Einrichtung (3) zum Umwandeln des parallelen Lichtstrahlenbündels in ein nur senkrecht zur Abtastrichtung zunächst konvergierendes und dann divergierendes Lichtstrahlenbündel,
- einer zweiten optischen Einrichtung (5) zum Fokussieren des Lichtstrahlenbündels auf das Aufzeichnungsmedium und
- einer planparallelen Platte (8, 9), die zwischen der ersten und zweiten optischen Einrichtung in das Lichtstrahlenbündel einbringbar ist.

2. Licht-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (10, 11) zum Bewegen der planparallelen Platte (8) in das Lichtstrahlenbündel hinein und aus dem Lichtstrahlenbündel heraus.

3. Licht-Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die planparallele Platte (9) unterschiedliche Dicken (t) aufweist.

4. Laserdrucker mit einer Licht-Aufzeichnungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3.