DE60031232T2 - Optisches Abtastgerät, optisches Mehrstrahl-Abtastgerät und diese verwendendes Bilderzeugungsgerät - Google Patents

Optisches Abtastgerät, optisches Mehrstrahl-Abtastgerät und diese verwendendes Bilderzeugungsgerät Download PDF

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DE60031232T2
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optical
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung, eine optische Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung und eine Bilderzeugungsvorrichtung, die diese verwendet, und insbesondere eine Vorrichtung, die für eine Bilderzeugungsvorrichtung, wie z. B. einen Laserstrahldrucker oder ein digitales Kopiergerät, geeignet ist und die eine zufrieden stellende Abbildung auf einer abgetasteten Fläche (fotoempfindlichen Oberfläche) durch geeignete Einstellung der Bauteile erreichen kann derart, dass der Jitter, die in der Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung einer Ablenkfläche einer optischen Ablenkeinrichtung auftritt, in einem zulässigen Bereich bleibt.
  • Relevanter Stand der Technik
  • Bei einer optischen Abtastvorrichtung, die in herkömmlicher Weise für eine Bilderzeugungsvorrichtung, wie z. B. einen Laserstrahldrucker oder ein digitales Kopiergerät, verwendet wird, wird ein Lichtstrahlenbündel, das von einer Lichtquelleneinrichtung emittiert und optisch gemäß einem Bildsignal moduliert wird, periodisch von einer optischen Ablenkeinrichtung abgelenkt, die z. B. durch einen vielflächigen Drehspiegel (Polygonspiegel) ausgebildet ist, und durch ein abbildendes optisches System mit f-θ-Eigenschaften auf einen Fleck (Dot) auf der Fläche des fotoempfindlichen Aufzeichnungsmediums (fotoempfindlichen Trommel) fokussiert, und die Fläche wird optisch abgetastet, um ein Bild aufzuzeichnen.
  • 20 zeigt eine schematische Ansicht, die den Hauptteil einer herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung darstellt.
  • Mit Bezug auf 20 fällt ein annähernd paralleles Lichtstrahlenbündel, das von einer Laser-Einheit 201 emittiert wird, auf eine zylindrische Linse 202 mit einer vorbestimmten Brechkraft nur für die Unterabtastrichtung. Von dem fast parallelen Lichtstrahlenbündel, das auf die zylindrische Linse 202 auftrifft, tritt eine Lichtkomponente in einem Hauptabtastabschnitt unverändert aus. In einem Unterabtastquerschnitt konvergiert das Lichtstrahlenbündel und bildet eine fast lineare Abbildung auf einer Ablenkfläche 203a einer optischen Ablenkeinrichtung 203, die als vielflächiger Drehspiegel ausgebildet ist. Das Lichtstrahlenbündel, das von der Ablenkfläche 203a der optischen Ablenkeinrichtung 203 reflektiert/abgelenkt wird, wird auf eine fotoempfindliche Trommel 206 fokussiert, die als eine durch ein abbildendes optisches System (f-θ-Linsensystem) 207 mit f-θ-Eigenschaften abgetastete Fläche dient, und die optische Ablenkeinrichtung 203 wird in eine durch einen Pfeil A angegebene Richtung gedreht, um die fotoempfindliche Trommel 206 in der durch einen Pfeil B (Hauptabtastrichtung) angegebenen Richtung optisch zu abzutasten, wodurch die Bildinformation aufgezeichnet wird.
  • In den letzten Jahren war es entsprechend der Größenreduktion von Druckern und dgl. auch erforderlich, dass eine optische Abtastvorrichtung kompakt ist und eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist. Um dieser Anforderung zu genügen, sind verschiedene optische Abtastvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen eine Größenreduktion des Gesamtgeräts erreicht worden ist, indem der optische Pfad mit Hilfe z. B. eines Umkehrspiegels geknickt wurde. Demgemäß kann manchmal das optische Einfallsystem schräg geneigt sein bezüglich einer zur Rotationsachse der optischen Ablenkeinrichtung senkrechten Ebene. (Dieses System wird nachfolgend auch als optisches Schrägeinfall-System bezeichnet, z. B. US 5,805,323 , JP-09286575.)
  • In einer optischen Abtastvorrichtung, die ein solches optisches Schrägeinfall-System verwendet, verschiebt sich z. B. die Auftreffposition des Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche in der Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung, was zu einer Verschiebung der Aufzeichnungsposition in der Hauptabtastrichtung führt, d. h. zu einem so genannten Jitter.
  • In einem neueren Bilderzeugungsgerät mit einer hohen Auflösung von 1.200 dpi oder mehr erscheint die Größe eines Jitters in der Hauptabtastrichtung auffällig als Verschlechterung der Bildqualität, und der zulässige Bereich für die Größe des Jitters in der Hauptabtastrichtung wird kleiner.
  • Ein hier gestelltes Problem besteht in der Variation des Neigungswinkels zwischen den mehreren Ablenkflächen. Wenn der Neigungswinkel zwischen den mehreren Ablenkflächen variiert, expandiert/kontrahiert die Aufzeichnungsposition auf beiden Seiten der optischen Achse. Aus diesem Grund verschiebt sich die Aufzeichnungsposition um die oben angegebene Größe, sogar wenn eine BD-Detektion in der Mitte vorgenommen werden kann, um den Jitter in der Mitte zu minimieren.
  • Dies wird nachfolgend ausführlich beschrieben. Wenn die Neigungswinkel der benachbarten Ablenkflächen verschieden sind, ist die Länge der Abtastlinie, die durch ein Lichtstrahlenbündel gebildet wird, das durch eine Ablenkfläche reflektiert/abgelenkt wird, verschieden von der einer Abtastlinie, die von einem Lichtstrahlenbündel gebildet wird, das durch eine andere Ablenkfläche reflektiert/abgelenkt wird. Das heißt, die Vergrößerung ändert sich in der Hauptabtastrichtung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Abtastvorrichtung mit einem optischen Schrägeinfall-System bereitzustellen, das eine zufrieden stellende Abbildung erreichen kann, indem die Elemente geeignet so eingestellt werden, dass die Größe des Jitters, der in der Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung einer Ablenkfläche einer optischen Ablenkeinrichtung auftritt, in einen zulässigen Bereich fällt, sowie ein Bilderzeugungsgerät bereitzustellen, die die optische Abtastvorrichtung verwendet.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung bereitzustellen, die ein optisches Schrägeinfall-System verwendet, das eine zufrieden stellende Abbildung erreichen kann durch geeignetes Einstellen der Elemente derart, dass die Summe aus der Größe des Jitters, der in der Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung einer Ablenkfläche einer optischen Ablenkeinrichtung auftritt, und der Größe des Jitters, der auftritt, wenn mehrere Lichtquellen verwendet werden, in einem zulässigen Bereich liegt, sowie eine Bilderzeugungsvorrichtung, die die optische Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung verwendet.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die optische Abtastvorrichtung gemäß Anspruch 1, die optische Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 und 6 sowie die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 9 und 10. Die anderen Ansprüche beziehen sich auf Weiterentwicklungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, die den Hauptteil der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2 ist eine Seitenansicht, die den Hauptteil der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung der ersten Ausführungsform entlang eines Lichtstrahlenbündels in der Hauptabtastrichtung;
  • 4 ist eine auseinandergezogene Darstellung der ersten Ausführungsform entlang eines Lichtstrahlenbündels in Unterabtastrichtung;
  • 5 ist eine erläuternde Ansicht des Aufbaus nahe einer Ablenkfläche einer optischen Ablenkeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 6 ist eine Ansicht eines Hauptabtastquerschnittes, die den Aufbau nahe der optischen Ablenkeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 7 ist eine Ansicht eines Unterabtastquerschnittes, die den Aufbau in der Nähe der optischen Ablenkeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 8 ist eine Ansicht eines Unterabtastquerschnittes, die den Aufbau nahe der f-θ-Linse einer herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung darstellt;
  • 9 ist eine Ansicht eines Unterabtastquerschnittes, die den Aufbau nahe der f-θ-Linse gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 10 ist eine erläuternde Darstellung, die die Bewegung einer Auftreffposition eines Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche in der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 11 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Bewegung einer Auftreffposition eines Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche einer herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung darstellt;
  • 12 ist eine schematische Ansicht, die den Hauptteil nahe einer Synchronisations-Detektionseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 13 ist eine erläuternde Ansicht, die das BD-Timing gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
  • 14 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Bewegung der Auftreffposition eines Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche der herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung darstellt, wenn der Spalt nicht geneigt ist;
  • 15 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Bewegung einer Auftreffposition eines Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 16 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Jitter darstellt, der durch mehrere Lichtstrahlenbündel in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
  • 17 zeigt eine erläuternde Ansicht, die einen Jitter darstellt, der durch mehrere Lichtstrahlenbündel in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
  • 18 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Jitter darstellt, der durch mehrere Lichtstrahlenbündel in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird;
  • 19 ist eine Schnittansicht, die den Hauptteil einer Unterabtastrichtung eines elektrofotografischen Druckers darstellt, der das optische Abtastsystem der vorliegenden Erfindung verwendet; und
  • 20 ist eine schematische Ansicht, die den Hauptteil einer herkömmlichen optischen Abtastvorrichtung darstellt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • [Erste Ausführungsform]
  • 1 ist eine Draufsicht auf den Hauptteil der ersten Ausführungsform, wenn eine optische Abtastvorrichtung mit einer Bilderzeugungsvorrichtung, wie z. B. einem Laserstrahldrucker oder einem digitalen Kopiergerät, verwendet wird. 1 zeigt einen Zustand, bei dem jedes Element auf den Hauptabtastquerschnitt projiziert ist. 2 ist eine Seitenansicht, die den in 1 gezeigten Hauptteil, in einem Zustand darstellt, bei dem jedes Element auf den Unterabtastquerschnitt projiziert ist. 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der ersten Ausführungsform entlang eines Lichtstrahlenbündels in Hauptabtastrichtung. 4 ist eine auseinandergezogene Darstellung entlang der Unterabtastrichtung in 3.
  • In dieser Beschreibung ist die Ebene rechtwinklig zur Rotationsachse (6c) einer optischen Ablenkeinrichtung (6) einschließlich eines Punktes, bei dem der Hauptstrahl auf eine Ablenkfläche (6a) auftrifft, als ein Hauptabtastquerschnitt (x-y Querschnitt) definiert, und die Ebene rechtwinklig zum Hauptabtastquerschnitt als Unterabtastquerschnitt (x-z Querschnitt).
  • Die Achse (x-Achse in 11, die als eine Abtastmitte in der Hauptabtastquerschnitt (x-y Querschnitt) dient, wird als Zentralabtastachse bezeichnet.
  • Mit Bezug auf 1 wird eine Lichtquelleneinrichtung 1 z. B. durch einen Halbleiter-Laser gebildet. Eine Sammellinse 2 wandelt ein divergentes Lichtstrahlenbündel, das von dem Halbleiterlaser 1 emittiert wird, in ein annähernd paralleles Lichtstrahlenbündel um. Eine Blende 3 (Spaltglied) begrenzt das passierende Lichtstrahlenbündel (in der Lichtmenge).
  • Eine zylindrische Linse 4 (Zylinderlinse) hat eine vorbestimmte Brechkraft nur in Unterabtastrichtung, so dass das Lichtstrahlenbündel, das die Blende 3 passiert, in dem Hauptabtastquerschnitt eine annähernd lineare Abbildung auf der Ablenkfläche 6a (ablenkende/reflektierende Fläche) der optischen Ablenkeinrichtung 6 (die später beschrieben wird) bildet.
  • Ein Reflektionsspiegel 9 wirft das Lichtstrahlenbündel, das die zylindrische Linse 4 durchlaufen hat, zur Seite der optischen Ablenkeinrichtung 6 zurück.
  • Sammellinse 2, Blende 3, zylindrische Linse 4, Reflektionsspiegel 9 und f-θ-Linse 5 (die nachfolgend beschrieben wird) bilden je ein Element eines optischen Einfallsystems 31.
  • Es wird angemerkt, dass die optische Achse des optischen Einfallsystems, das der Ablenkfläche gegenüberliegt, einer optischen Achse entspricht, die für das optische Einfallsystem definiert ist, wenn ihr optischer Pfad als optischer Pfad auseinandergezogen ist, der den Auftreffpunkt des Lichtstrahlenbündels auf der Ablenkfläche umfasst.
  • Die optische Ablenkeinrichtung 6, die mehrere Ablenkflächen aufweist, wird durch z. B. einen vielflächigen Drehspiegel (Polygonspiegel) gebildet und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der in 1 durch einen Pfeil A angegebenen Richtung mit Hilfe einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), wie z. B. eines Motors, gedreht.
  • Ein optisches Abbildungssystem 32, das eine Fokussierfunktion und f-θ-Eigenschaften aufweist, umfasst die f-θ-Einzellinse 5 (f-θ-Linsensystem) und einen zylindrischen Spiegel 7 vorbestimmter Brechkraft nur in die Unterabtastrichtung. Das optische Abbildungssystem 32 erzeugt die Abbildung des abgelenkten Lichtstrahlenbündels auf einer Abtastfläche 8 und macht die Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6 annähernd optisch konjugiert zur Abtastfläche 8 im Unterabtastquerschnitt, wodurch die Neigung der Ablenkfläche 6a korrigiert wird. Die f-θ-Linse 5 bildet auch ein Element des optischen Einfallsystems 31, das oben beschrieben ist. Es wird angemerkt, dass die f-θ-Linse auch durch ein mehrlinsiges System gebildet sein kann.
  • Die fotoempfindliche Trommelfläche 8 dient als eine Abtastfläche.
  • Diese Ausführungsform ist so gestaltet, dass die optische Achse, die man durch Projizieren der optischen Achse des optischen Einfallsystems 31, das der Ablenkfläche gegenüberliegt, auf den Hauptabtastquerschnitt erhält, annähernd parallel zur zentralen Abtastachse wird.
  • Bei dieser Ausführungsform wird im 1 gezeigten Hauptabtastquerschnitt ein divergentes Lichtstrahlenbündel, das von dem Halbleiter-Laser 1 emittiert wird, durch die Sammellinse 2 in ein annähernd paralleles Lichtstrahlenbündel umgewandelt, durch die Blende 3 (in der Lichtmenge) begrenzt, und trifft auf die zylindrische Linse 4 auf. Das auf die zylindrische Linse 4 auftreffende annähernd parallele Lichtstrahlenbündel tritt aus dieser in diesem Zustand aus, passiert die f-θ-Linse 5 mit Hilfe des Reflexionsspiegels 9 und fällt auf die Ablenkfläche 6a, und zwar von annähernd der Mitte des Ablenkwinkels der optischen Ablenkeinrichtung 6 (Vorder-Einfallswinkel) aus. Zu dieser Zeit fällt das auf die optische Ablenkeinrichtung auftreffende Lichtstrahlenbündel auf die Ablenkfläche 6a, während es eine Breite aufweist, die größer ist als die Hauptabtastbreite der Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6 (optisches Überfeldsystem). Das Lichtstrahlenbündel, das durch die Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6 abgelenkt/reflektiert wird, wird beim erneuten Passieren von der f-θ-Linse 5 konvergiert und auf die fotoempfindliche Trommelfläche 8 über den zylindrischen Spiegel 7 gelenkt.
  • Andererseits wird im in 2 gezeigten Unterabtastquerschnitt das divergente Lichtstrahlenbündel, das von dem Halbleiterlaser 1 emittiert wird, durch die Sammellinse 2 in ein annähernd paralleles Lichtstrahlenbündel umgewandelt, durch die Blende 3 (in der Lichtmenge) begrenzt, passiert dann die zylindrische Linse 4, wird dadurch konvergiert, danach über den Reflexionsspiegel 9 zur f-θ-Linse 5 gelenkt und fällt alsdann auf die Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6 in vorbestimmtem Winkel gegen die Normale der Ablenkfläche 6a, um eine annähernd lineare Abbildung (lineare Abbildung, die sich in Hauptabtastrichtung erstreckt) auf der Ablenkfläche 6a (optisches Schrägeinfall-System) auszubilden. Das Lichtstrahlenbündel, das durch die Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6 abgelenkt/reflektiert wird, wird erneut durch die f-θ-Linse 5 geführt, vom zylindrischen Spiegel 7 konvergiert und auf die fotoempfindliche Trommelfläche 8 gelenkt. Wenn die optische Ablenkeinrichtung 6 um die Rotationsachse 6c in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung gedreht wird, wird die fotoempfindliche Trommelfläche 8 optisch in der Richtung, die durch den Pfeil B angegeben ist, abgetastet (Hauptabtastrichtung). Bei dieser Arbeitsweise wird eine Abbildung auf der fotoempfindlichen Trommelfläche 8, die als Aufzeichnungsmedium dient, aufgezeichnet.
  • 5 ist eine vergrößerte Teilansicht des Aufbau nahe der optischen Ablenkeinrichtung zur Erläuterung des Zustandes, in dem das Lichtstrahlenbündel vom optischen Einfallsystem auf die Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftrifft und reflektiert/abgelenkt wird, und zwar unter Berücksichtigung einer Neigung der Ablenkfläche.
  • Nach 5 ist der Aufbau gebildet durch eine optische Achse 10 der f-θ-Linse (nicht gezeigt), die optische Ablenkeinrichtung 6, die Ablenkfläche 6a ohne eine Neigung, eine Ablenkfläche 6b mit einer Neigung, ein auf die Ablenkfläche auftreffendes Lichtstrahlenbündel 21, ein reflektiertes Lichtstrahlenbündel 22, das durch die Ablenkfläche 6a reflektiert/abgelenkt wird, und ein reflektiertes Lichtstrahlenbündel 23, das durch die Ablenkfläche 6b mit einer Neigung reflektiert/abgelenkt wird. Der Winkel y' entspricht einem maximalen Neigungswinkel der Ablenkfläche 6a mit Bezug auf eine bestimmte Ablenkfläche. Die x-Achse entspricht der optischen Achsrichtung der f-θ-Linse, die y-Achse entspricht der Hauptabtastrichtung und die z-Achse entspricht einer Richtung rechtwinklig zur x- und y-Achse (Unterabtastrichtung).
  • Nach 5 fällt das Einfallslichtstrahlenbündel 21, das das optische Einfallsystem (nicht gezeigt) passiert hat, auf die Ablenkfläche 6a der optischen Ablenkeinrichtung 6. Wenn die optische Ablenkeinrichtung 6 in einer vorbestimmten Richtung rotiert, ändert sich die Richtung des reflektierten Lichtstrahlenbündels 22, so dass das Licht in Hauptabtastrichtung abtastet. 6 zeigt den maximalen Aufzeichnungs-Bildfeldwinkel zu diesem Zeitpunkt.
  • 6 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Zustands, in dem das Lichtstrahlenbündel beim maximalen Bildfeldwinkel auf die x-y-Ebene (Hauptabtastquerschnitt) projiziert wird. Nach 6 fällt das auf die Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftreffende Lichtstrahlenbündel 21 (wobei dieses übereinstimmt mit der optischen Achse des optischen Einfallsystems 31, das der Ablenkfläche gegenüberliegt) unter vorbestimmtem Winkel Φ gegen die x-Achse ein und wird durch die Ablenkfläche beim maximalen Bildfeldwinkel θ (Abtastwinkel des achsfernsten Lichtstrahlenbündels gegen die x-Achse) reflektiert/abgelenkt. Ist die Ablenkfläche unter einem Winkel y' geneigt, so verläuft das reflektierte Lichtstrahlenbündel 23, das durch die Ablenkfläche reflektiert/abgelenkt wird, in einer Richtung, die von der des reflektierten Lichtstrahls 22 um einen Winkel Δθ verschieden ist. Das um den Winkel Δθ verschobene reflektierte Lichtstrahlenbündel 23 erzeugt mit Hilfe der f-θ-Linse (nicht gezeigt) eine Abbildung mit einer Verschiebung auf der Abtastfläche. Die Größe der Verschiebung auf der Abtastfläche entspricht der Größe des Jitters in Hauptabtastrichtung.
  • 7 erläutert den Fall, bei dem das auf der Ablenkfläche auftreffende Lichtstrahlenbündel und das von der Ablenkfläche reflektierte Lichtstrahlenbündel auf die x-z-Ebene (Unterabtastquerschnitt) projiziert werden. Wie in 7 gezeigt, stimmt die Normalenrichtung der Ablenkfläche mit der x-Achse überein. Das auf die Ablenkfläche einfallende Lichtstrahlenbündel 21 trifft unter einem vorbestimmten Winkel α gegen die x-Achse auf. Ist die Ablenkfläche um einen Winkel y' geneigt, entspricht das Lichtstrahlenbündel, das durch die Ablenkfläche reflektiert/abgelenkt wird, dem reflektierten Lichtstrahlenbündel 23, der in der durch den Pfeil 23A angegebenen Richtung verläuft. Da jedoch im Unterabtastquerschnitt die f-θ-Linse eine Neigungskorrekturfunktion aufweist, fällt das Lichtstrahlenbündel auf die Abbildungsebene, mit einer korrigierten Größe der Neigung, wie oben beschrieben ist.
  • Angenommen, es entspreche
    y dem Absolutwert der maximalen Differenz der Neigungswinkel zwischen den Ablenkflächen im Unterabtastquerschnitt, ferner
    α dem Einfallwinkel des auf die Ablenkfläche im Unterabtastquerschnitt einfallenden Lichtstrahls,
    θ dem Abtastwinkel des achsfernsten Lichtstrahls gegen die optische Achse des optischen Abbildungssystems 32 im Hauptabtastquerschnitt,
    f der Brennweite des optischen Abbildungssystems 32 entspricht und
    Φ dem Winkel zwischen einer erhaltenen optischen Achse und der zentralen Abtastachse entspricht, wenn die optische Achse des der Ablenkfläche gegenüberliegende Einfallsystem 31 auf den Hauptabtastquerschnitt projiziert wird,
    dann ist die Größe eines Jitters J in Hauptabtastrichtung bestimmt durch
  • Figure 00110001
  • Wenn sich die Ablenkfläche neigt, expandiert/kontrahiert die Aufzeichnungsposition auf beiden Seiten der optischen Achse. Aus diesem Grunde verschiebt sich die Aufzeichnungsposition um die oben angegebene Größe sogar dann, wenn eine BD-Detektion in der Mitte vorgenommen werden kann, um jeglichen Jitter in der Mitte zu minimieren.
  • Die zulässige Größe einer Abbildung für den Jitter wird streng proportional zur Aufzeichnungsdichte (Abbildungsdichte) und ist auf ungefähr ½ der Anzahl der durch die Aufzeichnungsdichte bestimmten Pixel beschränkt.
  • Bei dieser Ausführungsform sei K (dpi) die Aufzeichnungsdichte der Abtastfläche in Hauptabtastrichtung, und die jeweiligen Elemente werden so festgelegt, dass die oben beschriebenen Parameter der Bedingung genügen:
  • Figure 00120001
  • Bei dieser Anordnung kann bei der optischen Abtastvorrichtung, die das optische Schrägeinfall-System dieser Ausführungsform verwendet, der Hauptabtast-Jitter, der aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, unterdrückt werden (auf ungefähr die Hälfe der Anzahl der durch die Aufzeichnungsdichte bestimmten Pixel), wodurch man eine zufrieden stellende Abbildung erhält.
  • [Doppelpfad-Aufbau]
  • Der Grund, warum die f-θ-Linse als ein Element des optischen Einfallsystems dieser Ausführungsform verwendet wird, sei nachfolgend anhand der 8 und 9 beschrieben.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht des Hauptteils eines herkömmlichen optischen Systems in Unterabtastrichtung. 8 zeigt einen Aufbau, bei dem die optische Achse des optischen Einfallsystems nicht mit der f-θ-Linse interferiert. 9 zeigt eine Querschnittsansicht des Hauptteils des optischen Systems dieser Ausführungsform in Unterabtastrichtung.
  • 9 zeigt einen Aufbau, bei dem f-θ-Linse ein Element des optischen Einfallsystems bildet. Die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen gleiche Elemente in 9.
  • Nach 8 kann, um eine Interferenz zwischen einer f-θ-Linse 35 und einem auf einer optischen Ablenkeinrichtung 86 einfallendes Lichtstrahlenbündel 83 zu verhindern, ein Winkel gleich oder kleiner als ein Einfallswinkel α' nicht eingestellt werden. Da die Größe des Jitters aufgrund des Schrägeinfalls mit größer werdendem Einfallswinkel α' groß wird, muss der Einfallswinkel α' auf einen kleinen Wert gedrückt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird, wie in 9 gezeigt, die f-θ-Linse 5 als ein Element des optischen Einfallsystems verwendet. Dadurch entsteht ein so genannter Doppelpfad-Aufbau, bei dem ein einfallendes Lichtstrahlenbündel 93 die f-θ-Linse 5 passiert und ein reflektiertes Lichtstrahlenbündel 94 die f-θ-Linse 5 ebenfalls passiert. Bei diesem Aufbau kann der Einfallswinkel α'' des auf die Ablenkfläche einfallenden Lichtstrahls 93 auf einen kleinen Wert gedrückt werden, und die Anforderung an die zulässige Größe für die Neigung der Ablenkfläche kann gelockert werden. Dieser Einfallswinkel α'' kann so lange minimiert werden, wie das auftreffende Lichtstrahlenbündel 93 und das reflektierte Lichtstrahlenbündel 94 von einander getrennt werden können.
  • [Vordereinfall]
  • Der Grund, warum das optische Einfallsystem dieser Ausführungsform als ein Vordereinfallsystem ausgebildet ist, wird nachfolgend anhand der 10 und 11 beschrieben.
  • 10 und 11 sind erläuternde Ansichten zur Darstellung von Auftreffpositionen des Lichtstrahlenbündels auf der abgetasteten Fläche im Unterabtastquerschnitt dieser Ausführungsform. 10 zeigt den erhaltenen Zustand, in dem die zentrale Abtastachse annähernd parallel zur optischen Achse verläuft, wenn die optische Achse des optischen Einfallsystems, das der Abtastfläche gegenüber liegt, auf den Hauptabtastquerschnitt projiziert wird. 11 zeigt den erhaltenen Zustand, in dem die zentrale Abtastachse einen Winkel gegen die optische Achse aufweist, wenn die optische Achse des optischen Systems, das der Ablenkfläche gegenüber liegt, auf den Hauptabtastquerschnitt projiziert wird.
  • Jeder Pfeil in den 10 und 11 zeigt die Bewegung der Auftreffposition des Lichtstrahlenbündels auf der Trommelfläche an, wenn die Ablenkfläche eine Neigung aufweist. Insbesondere zeigt jeder Pfeil in den 10 und 11 eine Änderung der Strahlfleck-Auftreffposition an, die beobachtet wird, wenn ein Sensor, z. B. ein CCD, in der Bildebene angeordnet wird. Diese Ausführungsform zeigt zur verständlicheren Darstellung ein so genanntes Neigungs-Relaxierungs-System, bei dem das Lichtstrahlenbündel auf der Abtastfläche eine gewisse vertikale Breite bezüglich der Neigung der Ablenkfläche aufweist. Wenn die Ablenkfläche keine Neigung aufweist, befindet sich das Lichtstrahlenbündel auf der y-Achse. Wenn die Ablenkfläche eine Neigung aufweist, ändert sich die Auftreffposition des Lichtstrahlenbündels in der durch jeden Pfeil in den 10 und 11 angegebenen Richtung. In 10 und 11 bezeichnen die Pfeile in der Mitte die Position auf der Achse, und die Pfeile an den linken und rechten Enden eine Bewegung des Lichtstrahlenbündels beim maximalen Bildfeldwinkel.
  • Wie in 10 gezeigt, ist es vorteilhaft, die Größe des Hauptabtast-Jitters aufgrund des Schrägeinfalls annähernd symmetrisch zur Bildmitte zu verteilen. Insbesondere wenn, wie in 11 gezeigt, die Größe des Jitters praktisch symmetrisch zur Bildmitte verteilt ist, kann die Bewegungsgröße in y-Richtung am rechten Ende des Bildes kleiner gemacht werden. Zudem kann, wenn der Wert des Parameters Φ der Bedingung (1) klein ist, die Bedingung (1) einfacher erfüllt werden.
  • Daher kann in dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben ist, durch Einsatz des optischen Einfallsystems vom so genannten Vordereinfall- (axialer Einfall) Typ, bei dem die zentrale Abtastachse annähernd parallel ist zur optischen Achse, die man erhält, wenn die optische Achse des der Ablenkfläche gegenüberliegenden optischen Einfallsystems auf den Hauptabtastquerschnitt projiziert wird, die Jittergröße in Hauptabtastrichtung annähernd symmetrisch zur Bildmitte verteilt werden, so dass die Größe des Jitters auf einen kleinen Wert gedrückt und ein zufrieden stellenderes Bild erhalten werden kann.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • 12 ist eine schematische Ansicht des Hauptteils nahe einer Synchronisations-Detektionseinrichtung einer optischen Abtastvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass bei einer optischen Abtastvorrichtung mit einer Synchronisations-Detektionseinrichtung der Apertur-Abschnitt eines Spaltes, der ein Element der Synchronisations-Detektionseinrichtung bildet, in der Unterabtastrichtung um eine vorbestimmte Größe geneigt ist, die annähernd mit der Verschiebungsgröße (Größe des Jitters) der Strahlposition (Auftreffposition des Lichtstrahlenbündels) übereinstimmt, wenn die Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung eine Neigung aufweist. Die verbleibenden Strukturen und optischen Funktionen sind annähernd die selben wie die der ersten Ausführungsform, und man erhält die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Im einzelnen ist nach 12 ein Spalt 12 (nachfolgend als „BD-Spalt" bezeichnet) in einem Spaltsubstrat 11 ausgebildet, und zwar an einer Position, die der Fläche der fotoempfindlichen Trommel äquivalent ist. Der BD-Spalt 12 weist einen Linear-Aperturabschnitt 12a (Randabschnitt) auf. Bei dieser Ausführungsform hat der Abschnitt 12a in Unterabtastrichtung 16 eine Neigung in vorbestimmte Größe, die annähernd mit der Verschiebungsgröße der Strahlposition übereinstimmt, wenn die Ablenkfläche eine Neigung aufweist.
  • Eine abbildende Linse 13 (nachfolgend als „BD-Linse" bezeichnet) dient als Abbildungseinrichtung. Ein optischer Sensor 18 (nachfolgend als „BD-Sensor" bezeichnet) dient als Synchronisations-Detektionselement. Bei dieser Ausführungsform wird das Timing bei der Abtaststartposition der Bildaufzeichnung auf der fotoempfindlichen Trommelfläche angepasst unter Verwendung eines Schreibpositions-Synchronisationssignal (BD-Signal), das man durch Detektieren des Ausgangssignals vom BD-Sensor 18 erhält. 12 zeigt auch ein Lichtstrahlenbündel 14, eine Hauptabtastrichtung 15, eine Unterabtastrichtung 16 und eine optische Achsrichtung 17. Es wird angemerkt, dass der BD-Spalt 12, die BD-Linse 13, der BD-Sensor 18 und dgl., sämtlich Elemente einer Synchronisations-Detektionseinrichtung 41 bilden.
  • 13 zeigt eine erläuternde Ansicht, die die Beziehung zwischen dem BD-Detektionssignal (BD-Signal) und einem Bildaufzeichnungssignal (LD-Signal) darstellt. Nach 13 ist die Schreibposition durch Starten der Bildaufzeichnung zu einer Zeit T, nachdem das BD-Signal detektiert worden ist, bestimmt. Da das System dieser Ausführungsform einem Neigung-Relaxierungs-System entspricht, wird die Aufzeichnungsposition in vertikaler Richtung (Unterabtastrichtung) der Abtastfläche aufgrund der Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung verschoben.
  • Die 14 und 15 sind erläuternde Ansichten der Auftreffpositionen des Lichtstrahlenbündels auf der Abtastfläche im Unterabtastquerschnitt dieser Ausführungsform. 14 zeigt den Fall, in dem der Blendenaperturabschnitt nicht geneigt ist. 15 zeigt den Fall, in dem der Blendenaperturabschnitt geneigt ist, um die Verschiebung der Aufzeichnungsposition auf der Abtastfläche zu korrigieren. Jeder Pfeil in den 14 und 15 bezeichnet eine Bewegung der Auftreffposition des Lichtstrahles auf der Trommelfläche, wenn die Ablenkfläche eine Neigung aufweist. Insbesondere zeigen die 14 und 15 die Änderung der Strahlfleckposition, die man beobachtet, wenn ein Sensor, wie z. B. ein CCD, auf der Abbildungsebene angeordnet ist.
  • Wenn, wie bei dieser Ausführungsform der Aperturabschnitt 12a des Spaltes 12 geneigt ist, beträgt die maximale Verschiebungsgröße der Aufzeichnungsposition durch das optische Schrägeinfall-System annähernd ½ derjenigen ohne Korrektur. Es wird angemerkt, dass, wenn der Neigungswinkel des Aperturabschnittes 12a des Spaltes 12 ansteigt, die Verschiebung der Aufzeichnungsposition in Unterabtastrichtung einen Jitter verursacht. Daher muss die Verschiebung in Unterabtastrichtung hinsichtlich der Verschiebung in Hauptabtastrichtung bis zu einem gewissen Grad sichergestellt werden. Um dies zu erreichen, wird ein System mit einer relaxierten Neigungskorrekturvergrößerung aufgebaut.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Die nachstehend beschriebene dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass bei einer optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung, die eine Mehrfach-Laser-Lichtquelle mit mehreren Licht emittierenden Einheiten (Lichtquellen) verwendet, die Elemente so eingestellt sind, dass die Summe der Größe des Jitters, der auftritt, wenn mehrere Lichtquellen verwendet werden, und der Größe des Jitters, der aufgrund der Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, der nachfolgend beschriebenen Bedingung (2) genügt. Die verbleibenden Strukturen und optischen Funktionen sind annähernd die gleichen, und man erhält die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Bei einer optischen Mehrfach-Abtastvorrichtung, die wie bei dieser Ausführungsform eine Mehrfach-Laser-Lichtquelle verwendet, tritt ein Jitter aufgrund mehrerer Lichtquellen (mehrerer Lichtstrahlenbündel) auf die folgende Weise auf.
  • Wenn ein Lichtstrahlenbündel von vorne auf eine fotoempfindliche Trommelfläche 161 gerichtet wird, kehrt normalerweise das Lichtstrahlenbündel, das durch die fotoempfindliche Trommelfläche 161 reflektiert wird, zu der Lichtquelle zurück. Um dies zu verhindern, wird das Lichtstrahlenbündel so auf die fotoempfindliche Trommelfläche 161 gerichtet, dass es schräg auf die fotoempfindliche Trommelfläche auftrifft (mit einem Winkel gegen die optische Achse).
  • Die 16 und 17 sind vergrößerte erläuternde Ansichten eines Teils der fotoempfindlichen Trommelfläche, bei der ein Jitter auftritt. 16 ist eine Ansicht eines Hauptabtastquerschnittes zur Darstellung des Auftreffens eines axialen Lichtstrahles auf der fotoempfindlichen Trommelfläche. 17 ist eine Ansicht, die den Verlauf eines achsfernsten Lichtstrahls in dem Hauptabtastquerschnitt darstellt.
  • Nach 16 umfasst die Vorrichtung die fotoempfindliche Trommelfläche 161 sowie ein oberstes und unterstes Lichtstrahlenbündel 162, 163 (oberes und unteres Lichtstrahlenbündel) der Mehrzahl Lichtstrahlenbündel, die von der Mehrfach-Laser-Lichtquelle emittiert werden. Es sei angenommen, dass R dem Radius der fotoempfindlichen Trommelfläche, ε1 dem Einfallswinkel des oberen Lichtstrahlenbündels 162 auf die fotoempfindliche Trommel und ε2 dem Einfallswinkel des unteren Lichtstrahlenbündels 163 entspricht.
  • Nach 17 befindet sich das obere Lichtstrahlenbündel an einer Position 171 auf der fotoempfindlichen Trommel, und das untere Lichtstrahlenbündel an einer Position 172 auf der fotoempfindlichen Trommel. Die Vorrichtung umfasst auch je ein achsfernstes oberes und unteres Lichtstrahlenbündel 173. Das achsfernste Lichtstrahlenbündel im Hauptabtastquerschnitt fällt auf die fotoempfindliche Trommelfläche unter einem Einfallswinkel θ (dem Abtastwinkel des achsfernsten Lichtstrahlenbündels 173 bezüglich der optischen Achse der f-θ-Linse).
  • Wie in den 16 und 17 gezeigt ist, haben das obere und untere Lichtstrahlenbündel 162 und 163 eine optische Wellenlängen-Differenz Δx in Richtung der optischen Achse zwischen ihren Auftreffpositionen. Daher wird eine Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy in der Hauptabtastrichtung zwischen oberem und unterem Lichtstrahlenbündel 162, 163 erzeugt. Mit Hilfe der oben beschriebenen Parameter ist die Größe der Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy gegeben durch Δy = |R(cosε1 – cosε2)tanθ
  • Die Größe der Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy ist die Größe des Jitters bei der optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung mit mehreren Lichtstrahlbündel. Bei Verwendung der mehreren Lichtstrahlen muss die Summe von Größe dieses Jitters und Größe jenes Jitters, der aufgrund der Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, auf innerhalb eines zulässigen Bereichs eingestellt werden (ungefähr die Hälfe der Anzahl der Pixel, die durch die Aufzeichnungsdichte bestimmt sind).
  • Bei dieser Ausführungsform werden die entsprechenden Elemente mit Hilfe der oben beschriebenen Parameter eingestellt, um der folgenden Bedingung zu genügen:
  • Figure 00190001
  • Somit kann die Größe des Jitters auf innerhalb des zulässigen Bereichs liegende Werte gedrückt werden, und man erhält eine zufrieden stellende Abbildung.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Die nachstehend beschriebene vierte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der oben beschriebenen dritten Ausführungsform dadurch, dass bei einer optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung, die ein flaches fotoempfindliches Element mit einer flachen Oberfläche verwendet, die Elemente so eingestellt werden, dass sie der noch zu beschreibenden Bedingung (3) genügen. Die übrigen Strukturen und optischen Funktionen sind annähernd die gleichen wie bei der dritten Ausführungsform, und man erhält dieselbe Wirkung wie bei der dritten Ausführungsform.
  • 18 ist eine Ansicht des Hauptabtastquerschnittes zur Darstellung des Zustandes beim Auftreffens eines axialen Lichtstrahls auf die fotoempfindliche Oberfläche. Nach 18 hat die Vorrichtung eine fotoempfindliche Fläche 181, die als eine flache Oberfläche ausgebildet ist, ein oberstes Lichtstrahlenbündel 182 (oberes Lichtstrahlenbündel) der mehreren Lichtstrahlenbündel und ein unterstes Lichtstrahlenbündel 183 (unteres Lichtstrahlenbündel) der Mehrzahl Lichtstrahlenbündel, die von der Mehrfach-Laser-Lichtquelle emittiert werden. Angenommen, ε3 sei der Einfallswinkel jedes der mehreren Lichtstrahlen, die auf die fotoempfindliche Fläche 181 auftreffen, und L der Abstand zwischen dem oberen und unteren Lichtstrahlenbündel 182, 183 auf der fotoempfindlichen Fläche 181, dann weisen die Lichtstrahlenbündel an den zwei Enden eine optische Weglängen-Differenz Δx in Richtung der optischen Achse auf. Wie in 18 gezeigt ist, sind die Auftreffpositionen des oberen Lichtstrahlenbündels 182 und des unteren Lichtstrahlenbündels 183 um eine Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy in der Hauptabtastrichtung verschoben. Die Größe der Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy ist gegeben durch Δy = Lsinε3 × tanθ
  • Die Größe der Aufzeichnungsposition-Verschiebung Δy entspricht der Größe des Jitters in der optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung mit mehreren Lichtstrahlenbündel. Bei Verwendung der mehreren Lichtstrahlenbündel muss die Summe von Größe dieses Jitters und Größe jenes Jitters, der aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, als innerhalb eines zulässigen Bereichs liegend, eingestellt werden (ungefähr die Hälfte der Anzahl der Pixel, die durch die Aufzeichnungsdichte bestimmt ist).
  • Bei dieser Ausführungsform werden die entsprechenden Elemente mit Hilfe der oben beschriebenen Parameter eingestellt, um der nachstehenden Bedingung zu genügen:
  • Figure 00210001
  • Somit kann der Jitter auf innerhalb des zulässigen Bereichs liegende Werte gedrückt werden, und man erhält ein zufrieden stellendes Bild.
  • [Bilderzeugungsvorrichtung]
  • 19 zeigt eine Querschnittsansicht in Unterabtastrichtung des Hauptteils eines elektrofotografischen Druckers als eine Bilderzeugungsvorrichtung, die das optische Abtastsystem der vorliegenden Erfindung verwendet. Eine Vorrichtung 100 umfasst eine der oben beschriebenen optischen Abtastvorrichtungen (oder der optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtungen) gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine fotoempfindliche Trommel 101 (fotoempfindliches Bauteil) dient als Träger eines latenten elektrostatischen Bildes. Eine Aufladerolle 102 zum gleichförmigen Aufladen der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 101 ist über dieser so angeordnet, dass ihre Oberfläche in Kontakt mit der fotoempfindlichen Trommel 101 steht. Die geladene Trommel-Oberfläche, die sich in Rotationsrichtung A hinter der unterseitigen Kontaktposition der Ladungsrolle 102 befindet, wird mit einem abtastenden Lichtstrahl 103 der optischen Abtastvorrichtung 100 bestrahlt.
  • Wie oben beschrieben, wird der Lichtstrahl 103 auf Basis der Bilddaten moduliert. Durch Bestrahlen der fotoempfindlichen Fläche mit dem Lichtstrahl 103 wird ein latentes elektrostatisches Bild auf der Fläche der fotoempfindlichen Trommel 101 erzeugt. Dieses latente Bild wird zu einem Tonerbild entwickelt mit Hilfe einer Entwicklungseinheit 107, die als eine Entwicklungseinrichtung dient und die von der Bestrahlungsposition des Lichtstrahls 103 aus, gesehen in Rotationsrichtung der fotoempfindlichen Trommel 101, dahinter gelegen ist und mit dieser in Kontakt steht. Das Tonerbild wird durch eine Übertragungseinrichtung in Form einer Übertragungsrolle 108, die unter der fotoempfindlichen Trommel 101 gegenüber liegend angeordnet ist, auf ein Papierblatt 112 als Aufzeichnungsmedium übertragen. Das Papierblatt 112 entstammt einer Papierkassette 109 vor der fotoempfindlichen Trommel 101 (rechts in 19). Es kann auch manuell zugeführt werden. Eine Zuführrolle 110 befindet sich am Ende der Papierkassette 109, um das Papierblatt 112 aus der Papierkassette 109 abzuziehen und auf einen Zuführungspfad zu führen.
  • Das Papierblatt 112, auf das das unfixierte Tonerbild in der oben beschriebenen Weise übertragen wurde, wird weiterhin transportiert zu einer Fixiereinrichtung in Form einer Fixiereinheit hinter der fotoempfindlichen Trommel 101 (links in 19). Die Fixiereinheit ist aufgebaut aus einer Fixierrolle 113, die ein Fixierungsheizelement (nicht gezeigt) beinhaltet, und einer Andruckrolle 114, die gegen die Fixierrolle 113 drückt. Die Fixiereinheit fixiert das noch unfixierte Tonerbild auf dem von der Transporteinheit zugeführten Papierblatt 112, indem das Papierblatt 112 erhitzt wird, während es von der Andruckrolle 114 gegen die Fixierrolle 113 gepresst wird. Zusätzlich sind Papieraustragrollen 116 hinter der Fixierrolle 113 angeordnet, um das Papierblatt 112 mit dem fixierten Bild aus dem Drucker herauszuführen.
  • Diese Bilderzeugungsvorrichtung empfängt Codedaten Dc von einer externen Vorrichtung (nicht gezeigt), z. B. einem Personal Computer. Die Codedaten Dc werden durch einen Druckercontroller in der Vorrichtung in Bilddaten (Dot-Daten) Di umgewandelt. Die Bilddaten Di werden der optischen Abtastvorrichtung 100 zugeführt. Letztere weist einen Aufbau auf wie der in einer der ersten bis vierten Ausführungsform beschriebene. Der gemäß den Bilddaten Di modulierte Lichtstrahl 103 tritt aus der optischen Abtastvorrichtung 100 aus und tastet die fotoempfindliche Oberfläche der Trommel 101 in Hauptabtastrichtung ab.
  • Obwohl es in 19 nicht gezeigt ist, steuert der ebenfalls nicht gezeigte Druckercontroller die entsprechenden Komponenten in der Bilderzeugungsvorrichtung oder einen Polygonmotor der nachfolgend beschriebenen optischen Abtastvorrichtung sowie die oben beschriebene Datenumwandlung.
  • Die vorliegende Erfindung wird insbesondere mit einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einer hohen Auflösung von 1.200 dpi oder mehr verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann man bei einer optischen Abtastvorrichtung, die ein wie oben beschriebenes optisches Schrägeinfall-System verwendet, die Größe des Jitters, der aufgrund des schrägen Einfalls auftritt, innerhalb eines zulässigen Bereichs halten, und jenen Jitter verringern, der aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, indem die Elemente in geeigneter Weise so festgelegt werden, dass die Größe des Jitters, der in der Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, in einen zulässigen Bereiches fällt, wodurch man ein zufrieden stellendes Bild erhält. Ferner kann gemäß der Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, die die optische Abtastvorrichtung verwendet, erhalten werden.
  • Zusätzlich kann man gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer optischen Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung, die ein wie oben beschriebenes optisches Schrägeinfall-System verwendet, die Summe aus der Größe des Jitters, der aufgrund des geneigten Einfalls auftritt, und der Größe jenes Jitters, wenn mehrere Lichtquellen verwendet werden, innerhalb des zulässigen Bereich halten und einen Jitter, der aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, klein halten, indem die Elemente in geeigneter Weise so eingestellt werden, dass die Größe des Jitters, der in Hauptabtastrichtung aufgrund einer Neigung der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung auftritt, innerhalb eines zulässigen Bereichs zu liegen kommt, wodurch man ein zufrieden stellendes Bild erhält. Ferner kann gemäß der Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, die die optische Mehrfachstrahl-Abtastvorrichtung verwendet, erhalten werden.

Claims (10)

  1. Optische Abtastvorrichtung, umfassend: eine Lichtquelleneinrichtung (1); eine optische Ablenkeinrichtung (6) mit mehreren Ablenkflächen; ein optisches System (2, 3, 4, 9, 31) zum Bewirken, dass ein Lichtstrahl, der von der Lichtquelleneinrichtung (1) emittiert wird, schräg auf einen Unterabtastquerschnitt einer Ablenkfläche (6a) der optischen Ablenkeinrichtung einfällt; und ein optisches Abbildungssystem (32), um auf einer abgetasteten Fläche (8) eine Abbildung des Lichtstrahles, der reflektiert und durch die Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung abgelenkt wird, zu erzeugen; wobei zumindest ein optisches Element (5) des optischen Abbildungssystems (32) einen Teil des optischen Systems (31) bildet, wobei die optische Achse, die durch Projizieren der optischen Achse des optischen Systems (31), das der Ablenkfläche gegenüber liegt, auf den Hauptabtastquerschnitt erhalten wird, parallel zur zentralen Abtastachse verläuft, und wobei die Flächenneigung γ der Ablenkflächen, die als der absolute Wert einer maximalen Differenz der Neigungswinkel in dem Unterabtastquerschnitt zwischen zwei beliebigen Ablenkflächen definiert ist, nicht Null beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin einen Schlitz (12) zum Steuern eines Zeitverhaltens an einer Abtaststartposition der abgetasteten Fläche und ein Synchronisationsdetektionselement (18) aufweist, wobei der Schlitz einen linearen Randabschnitt (12a) aufweist, durch den hindurch der Lichtstrahl verläuft und auf das Synchronisationsdetektionselement (18) auftrifft, und wobei der lineare Randabschnitt in einer Unterabtastrichtung (16) geneigt ist, um die durch die Neigung der Ablenkfläche bewirkte Verschiebung der Abbildungsposition in einer Hauptabtastrichtung auf der abgetasteten Fläche zu korrigieren.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Flächenneigung γ durch die folgende Bedingung begrenzt ist: |sin(θ/2)sinγ(cosαsinγcos(θ/2) + sinαcosγ)| < 0,073/fwobei entsprechen: α einem Einfallswinkel des Lichtstrahles, der auf die Ablenkfläche in dem Unterabtastquerschnitt auftrifft, θ einem Abtastwinkel eines äußersten außeraxialen Lichtstrahles bezüglich einer optischen Achse des optischen Abbildungssystems in einem Hauptabtastquerschnitt, und f (mm) einer Brennweite des optischen Abbildungssystems.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Lichtstrahl, der von der Lichtquelleneinrichtung emittiert wird, auf die Ablenkfläche (6a) auftrifft, wenn er eine Breite aufweist, die größer ist als die Hauptabtastbreite der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung 16).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelleneinrichtung eine Mehrzahl Licht emittierender Einheiten aufweist und die abzutastende Fläche eine fotoempfindliche Trommelfläche (161) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Flächenneigung γ durch die folgende Bedingung begrenzt ist |2sin(θ/2)sinγ(cosαsinγcos(θ/2) + sinαcosγ)| +|R(cosε1 – cosε2)tanθ|/f < 0,155/fwobei entsprechen: α einem Einfallswinkel des Lichtstrahls, der auf die Ablenkfläche auf dem Unterabtastquerschnitt auftrifft, θ einem Abtastwinkel eines äußersten außeraxialen Lichtstrahles bezüglich einer optischen Achse des optischen Abbildungssystems in einem Hauptabtastquerschnitt, f (mm) einer Brennweite des optischen Abbildungssystems, R (mm) einem Radius der fotoempfindlichen Trommel (161) und ε1 und ε2 Einfallswinkeln jener Lichtstrahlen, die in der Mehrzahl auf die fotoempfindliche Trommelfläche auftreffender Lichtstrahlen voneinander den größten Abstand aufweisen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelleneinrichtung eine Mehrzahl Licht emittierender Einheiten aufweist und wobei die abzutastende Fläche eine flache fotoempfindliche Fläche ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Flächenneigung γ durch die folgende Bedingung begrenzt ist: |2sin(θ/2)sinγ(cosαsinγcos(θ/2) + sinαcosγ)| + |Lsinε3tanθ|/f < 0,155/fwobei entsprechen: α einem Einfallswinkel des Lichtstrahls, der auf die Ablenkfläche in dem Unterabtastquerschnitt auftrifft, θ einem Abtastwinkel eines äußersten außeraxialen Lichtstrahles bezüglich einer optischen Achse des optischen Abbildungssystems in einem Hauptabtastquerschnitt, f (mm) einer Brennweite des optischen Abbildungssystems, ε3 Einfallswinkeln der Mehrzahl Lichtstrahlen, die auf die fotoempfindliche Fläche auftreffen, und L (mm) einem Abstand auf der fotoempfindlichen Fläche zwischen jenen Lichtstrahlen, die in der Mehrzahl auf die fotoempfindliche Fläche auftreffender Lichtstrahlen voneinander den größten Abstand aufweisen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die Mehrzahl Lichtstrahlen, die von der Lichtquelleneinrichtung emittiert werden, auf die Ablenkfläche auftreffen, wenn sie eine Breite aufweisen, die größer ist als die Hauptabtastbreite der Ablenkfläche der optischen Ablenkeinrichtung.
  9. Bildererzeugungsvorrichtung umfassend: die optische Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; ein fotoempfindliches Bauelement, das auf der abgetasteten Fläche des optischen Abtastgerätes angeordnet ist; eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln einer elektrostatischen latenten Abbildung, die durch das Abtasten des fotoempfindlichen Bauelements mit den mehreren Lichtstrahlen gebildet wird, zu einem Tonerbild; eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen des entwickelten Tonerbildes auf einen Papierbogen; eine Fixierungseinrichtung zum Fixieren des übertragenen Tonerbildes auf dem Papierbogen.
  10. Bildererzeugungsvorrichtung umfassend: eine optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und eine Druckersteuerung, um Codedaten, die von einer externen Einheit empfangen werden, in ein Abbildungssignal umzuwandeln und um das Abbildungssignal der optischen Abtastvorrichtung zuzuführen.
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