DE60128876T2

DE60128876T2 - Optisches Mehrstrahlabtastgerät und hiermit ausgestattetes Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60128876T2
Application number: DE60128876T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Yoshida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: US7098938B2; JP2002174787A; US20050270365A1; ES2284595T3; DE60128876D1; EP1193532A3; US20020057327A1; EP1193532B1; EP1193532A2; JP4708637B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein mit einer Vielzahl von Strahlen abtastendes optisches Gerät und ein dieses einsetzendes Bilderzeugungsgerät, und genauer ein Bilderzeugungsgerät, wie zum Beispiel einen Laserstrahldrucker, der zum Beispiel einen elektrophotographischen Prozess aufweist, eine digitale Kopiermaschine, oder einen Multifunktionsdrucker, in dem eine Vielzahl von Richtstrahlen, die von einer Lichtquelleneinrichtung abgegeben werden, die eine Vielzahl von Lichtabgabeabschnitten aufweist, durch einen Polygonspiegel abgelenkt werden, der als optischer Deflektor dient, und dann bewirkt wird, dass diese optisch durch eine optische Abtasteinrichtung auf einer abzutastenden Oberfläche abgetastet werden, die eine f-θ Kennzeichnung aufweisen, um so eine Bildinformation aufzuzeichnen.
Stand der Technik
Ein optisches Abtastgerät (optisches Abtastsystem), das bekannt für ein Bilderzeugungsgerät verwendet wird, ist oft konstruiert, einen von einer Lichtquelleneinrichtung abgegebenen Lichtstrahl durch eine optische Einfalleinrichtung zu einer Ablenkungseinrichtung zu führen, und das Punktbild des Lichtstrahls, der durch die Ablenkungseinrichtung auf eine Oberfläche abgelenkt wurde, die durch die optische Abtastungseinrichtung abzutasten ist, die eine f-θ Kennzeichnung aufweist, auszubilden und abzutasten.
Zusammen mit der zurückliegenden Verbesserung der Leistung und Fähigkeit zu vielen Funktionen von Bilderzeugungsgeräten ist ebenfalls erforderlich, dass optische Abtastgeräte mit einer hohen Geschwindigkeit arbeiten. Um dieser Anforderung für eine Betätigung mit hoher Geschwindigkeit zu begegnen, wird eine Vielzahl von Lichtquellen (Licht abgebenden Abschnitten) verwendet. In zum Beispiel der japanischen offen gelegten Patentanmeldung Nummer 9-54263 wird ein mehrstrahliger Laserchip zum Abgeben einer Vielzahl von linear angeordneten Lichtstrahlen (Lasertrahlen) von einem Chip als Lichtquelleneinrichtung verwendet.
In einem Bilderzeugungsgerät verschlechtert sich allgemein die Qualität des gedruckten Bilds, falls der Abstand zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung sich abhängig von der Position aus verschiedenen Gründen ändert. Insbesondere findet dieses Phänomen tatsächlich in einem optischen Mehrstrahlabtastgerät statt, das eine Vielzahl von Licht abgebenden Abständen aufweist, wegen des Vorhandenseins der Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten.
Die EP 0804015 offenbart ein optisches Mehrstrahlabtastgerät, das Polarisierungen einsetzt, die ausgewählt eine vorbestimmte Polarisierungsrichtung der abgegebenen Lichtstrahlen übertragen, um von der Polarisierung abhängige Missstände zu minimieren.
Die US 5786911 offenbart ein Mehrstrahlabtastgerät mit der Möglichkeit die Laserquellen zu drehen, um die Polarisierungsrichtung der abgegebenen Lichtstrahlen einzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Mehrstrahlabtastgerät bereitzustellen, das Fehler bei dem Abstand zwischen Abtastlinien in einer Nebenabtastrichtung innerhalb des wirksamen Abtastbereichs reduziert, in dem Elemente derart eingestellt werden, dass der Nebenabtastzwischenraumfehler zwischen den Abtastlinien der Abtastoberfläche, der durch einen Unterschied in dem Polarisierungswinkel zwischen den von einer Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten abgebenden Lichtstrahlen verursacht wird, innerhalb von einem vorbestimmten Wert/Höhefeld, und dabei einen Druck hoher Qualität zu relativ niedrigen Kosten ausführt, und ein dieses einsetzendes Bilderzeugungsgerät.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein optisches Mehrstrahlabtastgerät nach Anspruch 1 bereitgestellt.
In einem weiteren Gesichtspunkt des optischen Abtastgeräts gemäß der Erfindung weist das Gerät eine Vielzahl an optischen Abtastelementen auf, die aus dem Harz hergestellt sind.
In einem weiteren Gesichtspunkt des optischen Abtastgeräts gemäß der Erfindung hat die optische Abtasteinrichtung ein aus Glas hergestelltes optisches Abtastelement.
In einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Bilderzeugungsgerät bereitgestellt, wie es in Anspruch 4 definiert ist.
In einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Bilderzeugungsgerät bereitgestellt, das außerdem eine Druckersteuerung zum Umwandeln von Code Daten in ein Bildsignal umfasst, die von einem externen Gerät empfangen werden, und um das Bildsignal in das optische Abtastgerät einzugeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil eines optischen Mehrstrahlabtastgeräts in der Hauptabtastrichtung zeigt;
2 ist eine Ansicht, die die Anordnung von Licht abgebenden Abschnitten zeigt;
3 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil eines optischen Mehrstrahlabtastgeräts in der Hauptabtastrichtung zeigt;
4 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Lichtquelleneinrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine Ansicht, die eine andere Anordnung der Lichtquelleneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung zeigt, und keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist eine Ansicht, die die Anordnung von Lichtquelleneinrichtungen zeigt;
9 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts in der Hauptabtastrichtung zeigt;
10 ist eine Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Lichtstrahlen eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts zeigt;
11 ist eine Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Lichtstrahlen und ihren Bildausbildungspositionen eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts zeigt;
12 ist eine Ansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Abtastlinien zu der Zeit des Dezentrierens eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts zeigt;
13 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts in der Hauptabtastrichtung zeigt;
14 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil eines anderen optischen Mehrstrahlabtastgeräts in der Hauptabtastrichtung zeigt;
15 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil in der Nebenabtastrichtung eines Bilderzeugungsgeräts (elektrographischer Druck) unter Verwendung eines optischen Abtastgeräts der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Ansicht, die das Verhältnis zwischen einer Hauptachse und einer Polarisierungsrichtung P eines einfallenden Strahls zeigt;
17 ist eine Vorderansicht eines optischen Elements;
18 ist eine Ansicht, die eine Hauptachsenverteilung bei dem Mittelabschnitt einer Linse zeigt;
19a und 19b sind Ansichten, die jeweils Hauptachsenverteilungen bei Linsenendabschnitten zeigen;
20A und 20B sind Ansichten, die jeweils die Polarisierungseinrichtung eines einfallenden Strahls zeigen;
21 ist eine Ansicht, die die ideale Intensitätsverteilung in einem Punkt zeigt;
22 ist eine Ansicht, die die Intensitätsverteilung in einem Punkt eines Endes eines Lichtstrahls zeigt;
23 ist eine Ansicht, die die Intensitätsverteilung in einem Punkt zeigt, wenn die Polarisierungsrichtung geknickt wird;
24 ist eine Ansicht, die den Übergang der Intensitätsverteilung in einem Punkt zeigt, wenn die Polarisierungsrichtung geknickt wird;
25 ist eine Ansicht, die das Knicken einer Abtastlinie zeigt;
26A, 26B, 26C, 26D und 26E sind beispielhafte Ansichten, die jeweils das Knicken von Abtastlinien zeigen, wenn ein einzelner Licht abgebender Abschnitt oder zwei Licht abgebende Abschnitte vorliegen;
27 ist eine Ansicht, die die Phasenverteilung zwischen Lichtstrahlen zeigt;
28 ist eine Ansicht, die die Phasenverteilung zwischen Lichtstrahlen zeigt;
29 ist eine Ansicht, die die Polarisierungsrichtung eines Abschnitts der Lichtstrahlen nach dem Durchtreten durch eine Harzlinse zeigt;
30A, 30B und 30C sind Ansichten, die jeweils die Polarisierungsrichtung eines Abschnitts des Lichtstrahls zeigen;
31A und 31B sind Ansichten, die jeweils das Verhältnis zwischen den Polarisierungsrichtungen der einfallenden und austretenden Lichtstrahlen und der Hauptachsen zeigen;
32 ist eine Ansicht, die die Polarisierungsrichtung eines Abschnitts des Lichtstrahls nach dem Durchtreten durch eine Harzlinse zeigt;
33 ist eine erläuternde Ansicht, die das Verhältnis zwischen der Hauptachse einer Doppelbrechung und einer Spannungsverteilung zeigt, die in einer Harzlinse erzeugt ist;
34A und 34B sind erläuternde Ansichten, die jeweils das Knicken von Abtastlinien zeigen, wenn vier Licht abgebende Abschnitte vorliegen;
35 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel zeigt, das eine einzelne Harz-Abtastlinse der vorliegenden Erfindung verwendet;
36 ist eine erläuternde Ansicht, in der ein einzelner Licht abgebender Abschnitt vorliegt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Allgemein sinkt bei einem Bilderzeugungsgerät die Qualität des gedruckten Bilds, falls der Abstand zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung sich abhängig von der Position aus verschiedenen Gründen ändert. Insbesondere tritt diese Erscheinung wegen des Vorhandenseins einer Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten in einem optischen Mehrstrahlabtastgerät auf, das eine Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten aufweist.
Gründe für diese Erscheinung sind:

(1) Die optische Fläche (optisches System) wurde nicht so hergestellt, das sie mit dem konstruierten Wert übereinstimmt.
(2) Die Vergrößerung in der Nebenabtastrichtung (Nebenabtast-Vergrößerung) der optischen Abtasteinrichtung ist nicht konstant mit Bezug auf die Hauptabtastrichtung.
(3) Ein Lichtstrahl fällt nicht rechtwinklig auf eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel ein.

Zusätzlich ändert sich der Abstand zwischen den Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung ebenfalls, wenn von der Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten abgegebene Lichtstrahlen unterschiedliche Polarisierungswinkel aufweisen.
Viele optische Abtastgeräte verwenden ein optisches Element (Kunststofflinse), die aus Harz hergestellt ist, als optische Abtasteinrichtung aus Gründen der Kosten und der Oberflächenformverarbeitung. Da ein aus Harz hergestelltes optisches Element allgemein dazu tendiert eine Doppelbrechung aufzuweisen, ändert sich der Brechungsindex eines solchen aus Harz hergestellten optischen Elements abhängig von der Polarisierungsrichtung des einfallenden Lichtstrahls. Wenn ein Lichtstrahl auf ein solches optisches Element einfällt, wird der Lichtstrahl in zwei Lichtstrahlen gespalten, deren Polarisierungsrichtungen rechtwinklig zueinander liegen. Die zwei Lichtstrahlen schreiten durch die Linse fort und werden nach dem Abgeben von der Linse synthetisiert. In dieser Beschreibung werden die zwei Polarisierungsrichtungen, die zueinander rechtwinklig liegen, als Hauptachsen bezeichnet.
Mit P als Polarisierungsrichtung eines einfallenden Strahls, wenn ein Lichtstrahl La (nicht dargestellt) auf ein optisches Element GA aus einer Richtung rechtwinklig zu der Blattoberfläche einfällt, wie es aus 16 ersichtlich ist, sind No und Ne die Hauptachsen der Doppelbrechung des optischen Elements GR, und θ der Winkel, der durch die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Lichtstrahls La und der Hauptachse Ne der Doppelbrechung hergestellt ist. In diesem Fall wird der Lichtstrahl in zwei polarisierende Lichtbestandteile gespalten, das heißt, ein polarisierter Lichtbestandteil Po in der No Richtung und ein polarisierter Lichtbestandteil Pe in der Ne Richtung, in dem optischen Element GA. Die polarisierten Lichtbestandteile Po und Pe schreiten gemäß ihrem Brechungsindex fort. Aus diesem Grund wird ein Phasenunterschied zwischen dem polarisierten Lichtbestandteilen erzeugt, und der linear polarisierte Lichtstrahl ändert sich zu dem elliptisch polarisierten Licht oder Ähnlichem.
Die polarisierten Lichtbestandteile Po und Pe werden durch Po = P × Sinus θ und Pe = P × cosθ gegeben. Die Intensität von jedem der polarisierten Lichtbestandteile Po und Pe ist proportional zu seinem Quadrat.
In einem optischen Abtastgerät tritt ein durch die Ablenkungseinrichtung abgelenkter Lichtstrahl durch eine optische Abtasteinrichtung (f-θ optisches System), während er sich in der Hauptabtastrichtung bewegt und ändert seine Position.
Eine optische Abtasteinrichtung verwendet aus dem Grund der Kostenreduktion oft zum Beispiel ein geformtes optisches Element. Solch ein optisches Element weist eine Doppelbrechung auf, die sich abhängig von der Position wegen einer Temperaturverteilung und Spannungsverteilung ändert, die in einer Form bei dem Abkühlen erzeugt werden, wie mit Bezug auf 17, 18, 19A und 19B beschrieben wird.
Insbesondere ist das Formen unter Verwendung eines Harzmaterials in Bezug auf Kosten vorteilhaft, erzeugt aber eine Doppelbrechung. In einer Linse, die durch das Abkühlen für eine Zeit geformt wird, die kurz ist wie fünf Minuten, ändern sich die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung stark in Abhängigkeit von der Position in der Linse.
33 ist eine Draufsicht, die das optische Element (Linse) GA zeigt, das in der optischen Abtasteinrichtung verwendet wird, das von der Richtung einer optischen Achse OA aus betrachtet wird. 33 zeigt die Spannungsverteilung in der Linse. Innere Spannungen wirken in einer Richtung rechtwinklig zu Kurven, wie aus 33 ersichtlich ist. Die Hauptachsen der Doppelbrechung sind mit Bezug auf die Kurven in der horizontalen und vertikalen Richtung gerichtet.
17 ist eine Draufsicht des optischen Elements (Linse) GA, das in der optischen Abtasteinrichtung verwendet wird, wenn es aus der Richtung der optischen Achse OA betrachtet wird. Mit Bezug auf 17 tritt ein Lichtstrahl 30 durch einen Bereich bei dem Mittelabschnitt der Linse, ein Lichtstrahl 31 tritt durch einen Bereich bei einem Linsenendabschnitt, und ein Lichtstrahl 32 tritt durch einen Bereich bei einem anderen Linsenendabschnitt. 18, 19A und 19B sind Ansichten, die die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung des optischen Elements in den Lichtstrahlen 31 und 32 auf einem optischen Element 6A zeigen, dass aus 17 ersichtlich ist.
Wie aus 18, 19A und 19A ersichtlich ist, ändern sich die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung abhängig von der Position in der Linse. Dies ist deswegen, da die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung durch die Temperaturverteilung beeinträchtigt werden, die bei dem Abkühlen während des Formens erzeugt wird. Zum Beispiel passen die Richtungen der Hauptachsen in dem Abschnitt des Lichtstrahls 30, der durch den Mittelabschnitt der Linse tritt, wegen der Symmetrie in der vertikalen und horizontalen Richtung der Linse nahe zu der Längsachse (Hauptabtastrichtung) und kurzen Achse (Nebenabtastrichtung) der Linse, wie aus 18 ersichtlich ist. Falls die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls La, der auf das optische Element GA einfällt, zu einer Längsachse Y oder kurzen Achse Z passt, wie aus 20 ersichtlich ist, ist zu dieser Zeit der durch die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls und die Hauptachse erstellte Winkel nahezu 0 Grad oder 90 Grad, und polarisierte Lichtbestandteile in unterschiedlichen Richtungen werden in der Linse kaum erzeugt. Somit hat ein zu dieser Zeit auf der Abtastoberfläche erhaltener Punkt eine nahezu ideale Intensitätsverteilung, die durch eine Kurve 36 in der 21 bezeichnet ist. Mit Bezug auf 21 stellt die Abszisse die Nebenabtastrichtung dar, und die Ordinate stellt die Intensitätsverteilung eines ausgebildeten Punkts dar. Dieses Verhältnis zwischen der Ordinate und der Abszisse ist ebenfalls auf 22, 23 und 24 anwendbar, die später beschrieben werden.
Wenn im Gegenzug zum Beispiel die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls La, der durch den Mittelabschnitt der Linse tritt, mit Bezug auf die Längsachse Y oder kurze Achse Z geknickt ist, wie aus 20B ersichtlich ist, wird ein polarisierter Lichtbestandteil in einer unterschiedlichen Richtung gemäß dem Knicken erzeugt. In diesem Fall wird ein nahezu gleichförmiger Phasenunterschied in dem Lichtstrahl erzeugt, da der Winkel θ, der durch die Polarisierungsrichtung P und die Hauptachse hergestellt wird, sich in dem gesamten Bereich des Lichtstrahls kaum ändert. Somit weist ein zuletzt erhaltener Punkt eine nahezu ideale Intensitätsverteilung wie die Kurve 36 auf, die aus 21 ersichtlich ist, wie in dem Fall, bei dem die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls zu der Längsache oder der kurzen Achse der Linse passt.
Jedoch weist das Knicken der Hauptachsen in dem Abschnitt des Lichtstrahls 31, der durch den Linsenendabschnitt tritt, eine unsymmetrische Verteilung in der vertikalen Richtung auf, wie aus 19A ersichtlich ist. In diesem Fall ändert sich das Knicken der Hauptachsen abhängig von der Position innerhalb des Lichtstrahls und das Knicken der Hauptachsen gerät weiter weg von dem Mittelabschnitt zu dem Endabschnitt der Linse. Als Ergebnis erscheint ein polarisierter Lichtbestandteil unterschiedlich zu dem des einfallenden Strahls in dem sich durch die Linse ausbreitenden Lichtstrahl, und die Menge des polarisierten Lichtbestandteils ändert sich abhängig von der Position in dem Lichtstrahl, sogar wenn der einfallende Strahl La, der auf das optische Element GA einfällt, die Polarisierungsrichtung P in der Richtung der Längsachse Y oder der kurzen Achse Z der Linse wird, wie aus 20A ersichtlich ist. 29 zeigt den polarisierten Zustand des Lichtstrahls, nachdem dieser durch den Linsenendabschnitt getreten ist.
Mit Bezug auf 29 bezeichnen drei Sätze von Pfeilen rechtwinklig zueinander die Hauptachsen, wie aus 19A und 19B ersichtlich ist, und zwei Ellipsen auf den oberen und unteren Seiten und die horizontale Linie bei der Mitte bezeichnen die polarisierten Zustände des Lichtstrahls nach dem Durchtreten durch die Linse. Pfeile auf der Ellipse bezeichnen die Drehrichtungen des polarisierten Lichts. Mit Bezug auf 29 tritt der durch den Mittelabschnitt übertragene Lichtbestandteil in dem gleichen polarisierten Zustand aus, wie der des einfallenden Lichtstrahls, da die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls zu der Richtung der Richtung der Hauptachse passt. Andererseits werden die Lichtbestandteile, die durch die oberen und unteren Abschnitte übertragen werden, von linear polarisiertem Licht zu elliptisch polarisiertem Licht umgewandelt, wie aus 29 ersichtlich ist, da die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls nicht zu der Richtung der Hauptachsen passt.
Die polarisierten Lichtbestandteile stellen eine Drehrichtung aus, wie aus 29 ersichtlich ist. Dies wird im Folgenden im Detail beschrieben.
31A und 31B sind Ansichten, die das Verhältnis zwischen den Polarisierungsrichtungen eines einfallenden Strahls, Hauptachsen und der Polarisierungsrichtung eines austretenden Strahls zeigen. 31A zeigt einen Lichtbestandteil bei dem oberen Abschnitt des Lichtstrahls, und 31B zeigt einen Lichtbestandteil bei dem unteren Abschnitt des Lichtstrahls. Der Lichtstrahl, der auf der Linse einfällt, wird gemäß den Richtungen der Hauptachsen in zwei Lichtstrahlen gespalten. Mit Bezug auf 31A und 31B wird der Lichtstrahl in Lichtstrahlen gespalten, die polarisierte Lichtbestandteile in den Ne und No Richtungen aufweisen. Da die gespaltenen Lichtstrahlen durch eine Linse treten, die eine Doppelbrechung aufweist, verschiebt sich die Phase des polarisierten Lichtbestandteils in der Ne Richtung von der des polarisierten Lichtbestandteils in der No Richtung. Folglich wird der nach dem austreten von der Linse synthetisierte Lichtstrahl von einem linear polarisierten Licht in elliptisch polarisiertes Licht umgewandelt. Unter der Annahme, dass die Phase des polarisierten Lichtbestandteils in der Ne Richtung von der der No Richtung durch π/4 verzögert wird, wird ein elliptisch polarisiertes Licht mit einer Drehrichtung wie aus 31A oder 31B ersichtlich erhalten.
Zu dieser Zeit wird die Drehrichtung des polarisierten Lichts ebenfalls mit Bezug auf die Mitte umgekehrt, da die Richtungen des Knickens der Hauptachsen mit Bezug zu der Mitte umgekehrt sind.
Die Drehung und Schwingung von jedem polarisierten Lichtbestandteil in dem Lichtstrahl sind nicht ungeordnet. Wenn der polarisierte Lichtbestandteil bei dem oberen Abschnitt des Lichtstrahls die Richtung (1) in 32 bezeichnet, bezeichnet jeder der polarisierten Lichtbestandteile bei dem mittleren und unteren Abschnitt des Lichtstrahls dessen Richtung (1). Wenn der polarisierte Lichtbestandteil bei dem oberen Abschnitt die Richtungen (2), (3) und (4) in 32 bezeichnet, bezeichnet jeder der polarisierten Lichtbestandteile bei dem mittleren und unteren Abschnitt des Lichtstrahls dessen Richtungen (2), (3) beziehungsweise (4). Für eine Polarisierungsverteilung in solch einem Lichtstrahl bei einer beliebigen Zeit wird der polarisierte Lichtbestandteil in der horizontalen Richtung in 29, der der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls passt, unabhängig von der Position in dem Lichtstrahl in die gleiche Richtung gerichtet. Andererseits werden die Bestandteile der oberen und unteren Seiten in 29, die rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls liegen, mit Bezug auf den Mittelabschnitt in gegenüber liegende Richtungen gerichtet.
30A bis 30C sind Ansichten, die die Polarisierungsrichtungen von austretenden Strahlen bei den entsprechenden Positionen zu der Zeit (2) in 29 zeigen.
Der Satz von Pfeilen in 30A bezeichnet die Polarisierungsrichtung bei dem oberen Abschnitt des austretenden Strahls und dessen horizontale und vertikale Bestandteile mit Bezug auf die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls. Die Sätze von Pfeilen in 30B und 30C zeigen die Polarisierungsrichtungen bei den entsprechenden Abschnitten, in dem austretenden Strahl und dessen horizontale und vertikale Bestandteile mit Bezug auf die Polarisierungsrichtungen des einfallenden Strahls.
Wie voran stehend beschrieben wurde, sind alle Bestandteile in der Richtung (horizontale Richtung) parallel zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls in die gleiche Richtung gerichtet, während Bestandteile in der Richtung (vertikale Richtung) rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls in gegenüberliegende Richtungen mit Bezug auf den Mittelabschnitt gerichtet sind, wie aus 30A und 30C ersichtlich ist.
Wenn ein derartiger Zustand von Bestandteilen rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls durch die Form einer Phasenunterschiedsverteilung ausgedrückt ist, weist der Lichtstrahl eine Phasenunterschiedsverteilung auf, wie aus 27 ersichtlich ist. Mit Bezug auf 27 stellt die Abszisse die vertikale Richtung (z-Richtung) der Linse GA dar, und die Ordinate stellt den Phasenunterschied des polarisierten Lichts rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls mit Bezug auf die Phase bei der Mitte des Lichtstrahls 31 dar.
Ein Lichtstrahl, dessen Bestandteile in Phasenform auf einem Punktbild vorliegen, aber ein Lichtstrahl, dessen Bestandteile umgekehrte Phasen aufweist, bildet eine Vielzahl von Punktbildern, wie bekannt ist. Wie voran stehend beschrieben wurde, ist die Phase eines Bestandteils rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls, der durch einen Linsenendabschnitt tritt, mit Bezug auf die Mitte in der Nebenabtastrichtung umgekehrt. Als Ergebnis bildet ein polarisierter Lichtbestandteil rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls ein Punktbild, das eine Intensitätsverteilung mit zwei Spitzen aufweist, das durch eine Kurve für 38C in 22 bezeichnet ist, auf der Abtastoberfläche. Da andererseits ein polarisierter Lichtbestandteil parallel zu der Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls eine gleichförmige Phase in dem Lichtstrahl aufweist, ist der auf der Abtastoberfläche ausgebildete Punkt ein normaler Punkt, der eine Intensitätsverteilung aufweist, die durch eine Kurve 38b in 22 bezeichnet ist. Die zwei polarisierten Lichtbestandteile liegen rechtwinklig zueinander und stoßen deswegen nicht mit einander zusammen. Somit wird ein zuletzt erhaltener Punkt ein vergrößerter Punkt, der durch eine Kurve 38a bezeichnet ist, und durch das Überlagern der beiden Kurven 38b und 38c erhalten wird, wie aus 22 ersichtlich ist.
Wenn die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls La mit Bezug auf die Längsachse Y oder die kurze Achse Z des optischen Elements GA geknickt wird, wie aus 20B ersichtlich ist, passt die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls nicht zu der Richtung der Hauptachsen, sogar bei der Mitte des Lichtstrahls La. Aus diesem Grund weist der Lichtstrahl eine Phasenunterschiedsverteilung auf, wie aus 28 ersichtlich ist. Mit Bezug auf 28 stellt die Abszisse die vertikale Richtung (z-Richtung) der Linse GA dar, und die Ordinate stellt den Phasenunterschied von polarisiertem Licht rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls dar.
Mit Bezug auf 28 wird der Phasenunterschied bei einer Position entfernt von der Mitte umgekehrt, was nicht gleich der 27 ist. Dies erfolgt deswegen, da die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls geknickt wird, wie voran stehend erwähnt wurde, und deswegen die Polarisierungsrichtung P des Lichtstrahls der Richtung der Hauptachse bei der Position passt, die von der Mitte entfernt ist. Wegen des Einflusses einer Abweichung einer Phasenumkehrungsposition von der Mitte bildet der polarisierte Lichtbestandteil rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls auf der Abtastoberfläche einen Punkt, der eine Intensitätsverteilung mit zwei Spitzen aufweist, die von der Mitte abweichen, wie durch eine Kurve 39c in 23 dargestellt ist.
Andererseits weist ein Bestandteil parallel zu der Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls eine gleichförmige Phase in dem Lichtstrahl auf, wie bevor der einfallende Strahl geknickt wird, und bildet deswegen auf der Abtastoberfläche einen normalen Punkt, der eine Intensitätsverteilung aufweist, wie durch eine Kurve 39b in 23 bezeichnet ist. Die beiden polarisierten Lichtbestandteile liegen rechtwinklig zueinander und stoßen deswegen nicht miteinander zusammen. Somit ist ein zuletzt erhaltener Punkt ein vergrößerter Punkt, der zu der linken Seite (der tieferen Seite der Linse) abweicht, wie durch eine Kurve 39a bezeichnet ist, die durch das Überlagern der beiden Kurven 39b und 39c erhalten wird, wie aus 23 ersichtlich ist.
Bei dem anderen Ende ist der zuletzt auf der Abtastoberfläche erhaltene Punkt ein vergrößerter Punkt, der zur rechten Seite (der oberen Seite der Linse) abweicht, da die Hauptachsen Knicke aufweisen, die zu denen der 19A umgekehrt sind, wie aus 19B ersichtlich ist, ungleich der Kurve 39a, die aus 23 ersichtlich ist.
Falls die Polarisierungsrichtung P des einfallenden Strahls nicht der langen Achse oder der kurzen Achse der Linse entspricht, bewegt sich die Spitzenposition der Intensitätsverteilung eines Punkts auf der Abtastoberfläche, wie aus 24 ersichtlich ist, da der Lichtstrahl seine Übertragungsposition auf der Linse ändert, und eine zuletzt auf der Abtastoberfläche erhaltene Abtastlinie wird geknickt, wie aus 25 ersichtlich ist.
Wenn lediglich ein Licht abgebender Abschnitt vorliegt, werden alle Abtastlinien auf einer Abtastoberfläche B auf die gleiche Weise in dem wirkungsvollen Abtastbereich geknickt, wie aus 26A ersichtlich ist. Aus diesem Grund ist der Einfluss auf die Druckqualität relativ klein. Wenn jedoch eine Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten vorliegt, und diese keine gleichförmige Polarisierungsrichtung P aufweisen, werden die Abtastlinien auf der Abtastoberfläche SP auf verschiedene Arten in dem wirkungsvollen Abtastbereich geknickt, wie aus 26B bis 26E ersichtlich ist, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert.
26B bis 26E zeigen Beispielen mit zwei Licht abgebenden Abschnitten in einem optischen Abtastgerät. Eine durch einen Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie, die von einem Licht abgebenden Abschnitt A abgegeben wird, wird als Linie A definiert, und eine von einem Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie, die von dem anderen Licht abgebenden Abschnitt B abgegeben wird, wird als Linie B definiert. Die Knicke der Abtastlinien auf der Abtastoberfläche sind entsprechend der Polarisierungsrichtungen P der Licht abgebenden Abschnitte A und B gezeigt.
Mit Bezug auf 26B bis 26E ändert sich der Abstand zwischen den angrenzenden Abtastlinien A und B der Abtastlinien, die auf der Abtastoberfläche ausgebildet sind, in der Hauptabtastrichtung in dem wirkungsvollen Abtastbereich. Der Nebenabtastabstand zwischen den angrenzenden Abtastlinien A und B bei dem linken Ende ist unterschiedlich von dem des rechten Endes, was eine Verschlechterung der Druckqualität ergibt. Mit Bezug auf 26B und 26E steigt der Nebenabtastabstand zwischen den angrenzenden Abtastlinien A und B monoton in der Nebenabtastrichtung von links nach rechts. Im Gegensatz sinkt der Abstand monoton, wie aus 26C und 26D ersichtlich ist.
34a und 34B zeigen Beispiele, unter Verwendung von vier Licht abgebenden Abschnitten in einem optischen Abtastgerät. Die Licht abgebenden Abschnitte sind aufeinander folgend in einer Richtung angeordnet, für die eine von einem ersten Licht abgebenden Abschnitt A abgegebenen Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie als Linie A definiert ist, für die eine von einem ersten Licht abgebenden Abschnitt B abgegebenen Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie als Linie B definiert ist, für die eine von einem ersten Licht abgebenden Abschnitt C abgegebenen Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie als Linie C definiert ist, und für die eine von einem ersten Licht abgebenden Abschnitt D abgegebenen Lichtstrahl ausgebildete Abtastlinie als Linie D definiert ist. Die Knicke der Abtastlinien auf den Abtastoberflächen sind entsprechend der Polarisierungsrichtungen P der Licht abgebenden Abschnitte A, B, C und D dargestellt.
In der voran stehenden Beschreibung weisen die Licht abgebenden Abschnitte nahe zu die gleiche Polarisierungsrichtung auf. Der voran stehend beschriebene Abstand der Abtastliniensfehler tritt immer noch auf, wenn die Polarisierungsrichtungen der Licht abgebenden Abschnitte nahezu rechtwinklig zueinander liegen.
32 zeigt den polarisierten Zustand des Lichtstrahls 31, der aus 17 ersichtlich ist, nachdem er durch die Linse getreten ist, wie in 29 ersichtlich ist. 32 unterscheidet sich von 29 darin, dass die Polarisierungsrichtung eines einfallenden Strahls in die vertikale Richtung in 32 gerichtet ist. Die Bedeutung der Pfeile ist die gleiche wie in 29.
Mit Bezug auf 32 tritt der durch den mittleren Abschnitt übertragene Lichtbestandteil in dem gleichen polarisierten Zustand aus, wie der des einfallenden Strahls, da die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls der Richtung der Hauptachse entspricht. Andererseits werden die durch die oberen und unteren Abschnitte übertragenen Lichtbestandteile von linear polarisiertem Licht zu elliptisch polarisiertem Licht umgewandelt, wie aus 32 ersichtlich ist, da die Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls in den entsprechenden Abschnitten nicht mit der Richtung der Hauptachsen übereinstimmt.
Wie aus 32 ersichtlich ist, passen die Richtungen von polarisierten Lichtbestandteilen parallel zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls immer unabhängig von der Position in dem Lichtstrahl. Jedoch sind Bestandteile rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls immer bei den oberen und unteren Abschnitten des Lichtstrahls in gegenüberliegende Richtungen gerichtet. Da die Bestandteile rechtwinklig zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls auf der Bildebene zwei Punkte ausbilden, ist ein zuletzt erhaltener Punkt ein vergrößerter Punkt, der dem Punkt überlagert ist, der durch die polarisierten Lichtbestandteile parallel zu der Polarisierungsrichtung des einfallenden Strahls ausgebildet ist.
Wenn die Polarisierungsrichtungen von Lichtstrahlen in Licht abgebenden Abschnitten streng rechtwinklig zueinander liegen, wird der Punkt von jedem Licht abgebenden Abschnitt sogar während der Ablenkung und während des Abtastens vergrößert. Dies erfolgt deswegen, da die Richtungen der beiden Hauptachsen immer rechtwinklig zueinander liegen. Aus diesem Grund kann die voran stehende Beschreibung angewendet werden, wenn das, was als Unterschied des Polarisierungswinkels gehandhabt wurde, als verschobener Winkel von einem parallelen oder rechtwinkligen Zustand gehandhabt wird. Wenn die Polarisierungsrichtung von einem horizontalen oder vertikalen Zustand verschoben wird, ändert sich der Zustand eines Punktes für jeden Licht abgebenden Abschnitt. Aus diesem Grund wird ein Druckzustand erhalten, wie er zum Beispiel aus 26B ersichtlich ist, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert.
Um die Richtung einer Hauptachse zu messen, werden eine Lichtquelle zum Abgeben von linear polarisiertem Licht und ein Polarisator verwendet. Eine Polarisierungsplatte wird mit Licht bestrahlt, das eine lineare Polarisierung aufweist, und die Polarisierungsplatte oder Lichtquelle wird gedreht und derart eingestellt, dass die Menge von aus der Polarisierungsplatte austretendem Licht maximal ist. Als nächstes wird eine Probe, deren Hauptachsenrichtung zu messen ist, zwischen die Lichtquelle und die Polarisierungsplatte gegeben, und um die optische Achse gedreht, um einen Winkel erfassen, bei dem die Lichtmenge maximal ist. Der zu dieser Zeit erhaltene Winkel bezeichnet die Richtung der Hauptachse. Alternativ kann ein Winkelverhältnis zwischen die Lichtquelle und die Polarisierungsplatte gesetzt werden, mit dem die Lichtmenge minimal ist, und nach dem Einfügen einer Probe ein Winkel erfasst werden, bei dem Lichtmenge minimal ist.
<Erstes Beispiel>
1 ist eine Schnittansicht (Hauptabtast-Schnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung eines optischen Abtastgeräts gemäß einem ersten Beispiel zeigt. 2 ist eine Schnittansicht (Nebenabtast-Schnittansicht), die das Hauptteil der Lichtquelleneinrichtung der 1 zeigt.
In dieser Beschreibung ist eine Richtung, in der ein Lichtstrahl reflektiert und abgelenkt wird (abgelenkt und abgetastet) durch eine Ablenkungseinrichtung als Hauptabtastrichtung definiert, und eine Richtung rechtwinklig zu der optischen Achse der optischen Abtasteinrichtung und der Hauptabtastrichtung ist als Nebenabtastrichtung definiert.
Mit Bezug auf 1 umfasst eine Lichtquelleneinrichtung zum Beispiel einen monolithischen mehrstrahligen Halbleiterlaser und weist zwei, erste und zweite Licht abgebende Abschnitte 1a und 1b auf. Die ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitte 1a und 1b sind durch einen vorbestimmten Abstand in der Hauptabtastrichtung und Nebenabtastrichtungen getrennt, wie aus 2 ersichtlich ist. Eine Kollimatorlinse 2 wandelt zwei divergente Lichtstrahlen, die von der Lichtquelleneinrichtung 1 abgegeben wurden, in nahezu parallele Lichtstrahlen um. Eine zylindrische Linse (Zylinderlinse) 4 weist lediglich in der Nebenabtastrichtung eine vorbestimmte Brechkraft auf, sodass die im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen, die durch die Kollimatorlinse 2 übertragen werden, als im Wesentlichen lineare Bilder auf einer Ablenkungsoberfläche 5a eines optischen Deflektors 5 (später beschrieben) in der Nebenabtastrichtung abgebildet werden. Eine Öffnungsblende 3 formt die aus der zylindrischen Linse 4 austretenden Lichtstrahlen in eine gewünschte optimale Strahlform. In diesem Beispiel ist die Öffnungsblende 3 in der Nähe der ablenkenden Oberfläche 5a des optischen Deflektors 5 angeordnet (später beschrieben), um eine Abweichung bei der Druckposition von jedem Lichtstrahl in der Hauptabtastrichtung zu reduzieren.
Jedes aus Kollimatorlinse 2, zylindrischer Linse 4, und Blendenöffnung 3 bestimmen ein Element der optischen Einfalleinrichtung 8.
Der optische Deflektor 5, der als Ablenkungseinrichtung dient, umfasst zum Beispiel einen Polygonspiegel (drehender Polyhydralspiegel). Der optische Deflektor 5 wird durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) wie zum Beispiel einen Motor in einer in 1 durch einen Pfeil A bezeichneten Richtung in einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht.
Eine optische Abtasteinrichtung (f-θ Linsensystem) 6, das eine f-θ Kennzeichnung aufweist, weist zwei erste und zweite optische Elemente (Toruslinsen) 6a und 6b auf, wie aus einem durch Einspritzformen geformten Harz (Kunststoff) hergestellt sind, und Bilder der beiden Lichtstrahlen ausgehend von einer Bildinformation ausbildet, die von dem optischen Deflektor 5 auf eine lichtempfindliche Oberfläche einer Trommel 7 abgelenkt wurde. Die optische Abtasteinrichtung weist eine Korrekturfunktion zum Korrigieren einer Oberflächenneigung des optischen Deflektors 5 auf, indem sie dafür sorgt, dass die Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 und die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 in der Nebenabtastrichtung miteinander optisch konjugieren.
Die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 dient als abzutastende Oberfläche (Abtastoberfläche).
In diesem Beispiel werden die beiden divergenten Lichtstrahlen, die von dem monolithischen mehrstrahligen Halbleiterlaser abgegeben werden, durch die Kollimatorlinse 2 in im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen umgewandelt, und fallen auf die zylindrische Linse 4 ein. In der Hauptabtastrichtung treten die beiden im Wesentlichen parallelen Lichtstrahlen, die auf der zylindrischen Linse 4 einfallen, aus, während sie unverändert bleiben und treten durch die Öffnungsblende 3 (die Lichtstrahlen sind teilweise abgeschirmt). In der Nebenabtastrichtung konvergieren die Lichtstrahlen und treten durch die Öffnungsblende 3 (die Lichtstrahlen sind teilweise abgeschirmt) und bilden im Wesentlichen lineare Bilder (lineare Bilder, die in der Hauptabtastrichtung lange sind) auf der Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 aus. Die zwei durch die Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 abgelenkten Lichtstrahlen werden durch die ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b auf die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 geführt, um die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 in eine Richtung optisch abzutasten, die durch einen Pfeil B bezeichnet ist, wenn der optische Deflektor 5 in der Richtung eines Pfeils A gedreht wird. Mit diesem Vorgang wird ein Bild auf die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 aufgezeichnet, die als Aufzeichnungsmedium dient.
In diesem Beispiel ist die Nebenabtastvergrößerung der optischen Abtasteinrichtung 6 eingestellt, nahezu gleichförmig für den gesamten Abtastbereich derart zu sein, dass der Nebenabtastabstand zwischen den Abtastlinien in einer idealen Situation nahezu konstant wird.
In diesem Beispiel werden die zwei divergenten Lichtstrahlen, die von dem mehrstrahligen Halbleiterlaser abgegeben werden, durch die Kollimatorlinse 2 in im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen umgewandelt. Die Wirkung kann ebenfalls erhalten werden, sogar wenn die Lichtstrahlen in konvergente Lichtstrahlen oder divergente Lichtstrahlen umgewandelt werden.
In diesem Beispiel werden die ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b der optischen Abtasteinrichtung 6 unter Verwendung eines Harzmaterial „ZEONEX" geformt, um die Herstellung zu erleichtern und Kosten zu reduzieren. Aus diesem Grund liegt in jedem der ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b eine Hauptachsenverteilung vor, wie sie aus 18, 19A und 19B ersichtlich ist. Somit wird, wie in dem voran Stehenden beschrieben wurde, der Abstand zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung nicht konstant, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert, falls aus den ersten und zweiten Lichtabgebenden Abschnitten 1a und 1b austretende Lichtstrahlen unterschiedliche Polarisierungswinkel aufweisen.
Gemäß einem Versuch und einer Untersuchung durch den Erfinder war das Verhältnis zwischen dem Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen den aus der Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten abgegebenen Lichtstrahlen und dem Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung, der den Abstandsfehler zwischen Abtastlinien auf der Abtastoberfläche darstellt, ungefähr ± 2,5μm, wenn der Winkelunterschied 30 Grad betrug. Ein anderes Experiment hat ebenfalls ergeben, dass ein Abstandsfehler von 1/5 oder mehr des Abstands zwischen Originalen Abtastlinien bemerkenswert die Druckqualität verschlechtert.
Die Nebenabtastauflösung des Geräts dieses Beispiels beträgt ungefähr 1200 dpi. Somit beträgt ein idealer Abstand zwischen Abtastlinien ungefähr 21μm. Der Abstandsfehler ist bevorzugt zumindest 1/5 des Abstands zwischen den originalen Abtastlinien, das heißt ± 4,2μm oder weniger.
Zu diesem Zweck wird in diesem Beispiel der Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen den von den ersten und den zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen auf 45 Grad oder weniger unter Berücksichtigung eines Abstandsfehlers eingestellt, der ursprünglich in dem Konstruktionswert enthalten ist, und die Dezentrierung eines optischen Elements, derart, dass der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung 1/5 oder weniger als der gewünschte Abstand zwischen den Abtastlinien wird. Mit dieser Anordnung wird ein optisches Mehrstrahlabtastgerät erhalten, das den Abstandsfehler zwischen den Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung reduziert, und ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität zu relativ geringen Kosten durchführen kann.
In diesem Beispiel ist der Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen den von der Vielzahl der Licht abgebenden Abschnitte abgegebenen Lichtstrahlen auf 45 Grad oder weniger eingestellt. Dieser Winkelunterschied ist bevorzugt 20 Grad oder weniger.
Eine unter Verwendung eines Harzmaterials geformte Linse weist eine Doppelbrechung auf, und die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechungen ändern sich abhängig von der Position. Insbesondere wird in der Nebenabtastrichtung eine assymetrische Hauptachsenverteilung ausgebildet, wie aus 19A und 19B ersichtlich ist.
Wenn jedoch eine Höhe (Nebenabtastbreite) h der Harzlinse so groß wie das 15-fache eine Nebenabtastbreite t eines Lichtstrahls ist, der durch die Linse tritt, wird die assymetrische Verteilung der Hauptachsen der Doppelbrechung in dem Lichtstrahl relativ klein. Um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren, wird bevorzugt eine Linse verwendet, die die voran stehende Struktur aufweist. Tatsächlich ist es bei einer für ein optisches Abtastgerät verwendete Linse schwierig, h/t > 15 zu erfüllen, da die Kosten wegen der Materialkosten und der längeren Formzeit ansteigen können.
Jedoch erzeugt sogar die Verwendung einer Linse das in dieser Beschreibung bezeichnete Problem wahrscheinlich macht, die h/t ≤ 15 erfüllt, kann dieses Problem unter Verwendung der in dieser Beschreibung verwendeten Einrichtung gelöst werden.
In diesem Beispiel wird für die Linse 6a auf der Seite der Ablenkungseinrichtung, die in der optischen Abtasteinrichtung verwendet wird, h/t = 22,3, das heißt die Linsenform ist bevorzugt, um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren. Jedoch ist für die Linse 6b auf der Seite der lichtempfindlichen Trommeloberfläche 7 h/t = 11,7. Die Linse wird nämlich bereits durch die Doppelbrechung beeinträchtigt. Jedoch wird der Einfluss durch die Verwendung der voran stehend beschriebenen Abmessungen reduziert.
Wenn die Höhe (Nebenabtastbreite) h der Abtastlinse, die aus Harz hergestellt sind, das 1,8-fache oder mehr einer Dicke (optischen Achsenrichtungsbreite) d des optischen Elements ist, tritt eine Wärmeübertragung aus der Richtung der Dicke mehr als aus der Richtung der Höhe bei dem Kühlen des Formprozesses auf, und folglich wird die Linse schnell abgekühlt und gehärtet. Aus diesem Grund sind die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung fixiert, bevor die Hauptachsen stark zu knicken beginnen. Somit wird die asymmetrische Verteilung der Hauptachsen in der Nebenabtastrichtung klein.
Um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren, wird bevorzugt eine Linse verwendet, die die voran stehende Struktur aufweist. Tatsächlich kann sich ein Auftreten einer Doppelbrechung ergeben, falls die Dicke zu klein ist, und das Harz nicht gleichmäßig in die Form geliefert werden kann. Falls zusätzlich die Höhe (Nebenabtastbreite) h der Linse zu groß ist, steigen die Kosten unerwünscht.
Wenn jedoch eine Linse verwendet wird, die h/d ≤ 8 erfüllt, wird das in dieser Beschreibung beschriebene Problem wahrscheinlich, aber das Problem kann durch die Verwendung der in dieser Beschreibung verwendeten Einrichtung gelöst werden. In diesem Beispiel ist für die Linse 6a der Seite der Ablenkungseinrichtung h/d = 1,53, die in dem optischen Abtastgerät verwendet wird, und für die Linse 6b auf der Seite der lichtempfindlichen Trommel 7 ist h/d = 1,63, das heißt die Linsenformen sind bereits durch die Doppelbrechung beeinträchtigt. Jedoch wird der Einfluss unter Verwendung der voran stehend beschriebenen Abmessungen reduziert.
Der Grund, warum der Einfluss der Doppelbrechung ernst wird, wenn alle für das optische Abtastgerät verwendete Linsen Harzlinsen sind, die eine Doppelbrechung aufweisen, wird im Folgenden beschrieben.
Wenn die optische Abtasteinrichtung aus einer Vielzahl von Harzlinsen besteht, die eine Doppelbrechung aufweisen, tritt der Zwischenraumfehler wegen der Doppelbrechung nahezu als Akkumulation des Einflusses der Doppelbrechung von jeder Linse auf. Dies geschieht aus dem folgenden Grund. Da die Verteilung von Knicken der Hauptachsen der Doppelbrechung leicht von der äußeren Form einer Linse abhängt, und jede in der optischen Abtasteinrichtung verwendete Linse wegen des Raums oft eine rechteckige Form aufweist, sind die Richtungen der Knicke der Hauptachsen der Doppelbrechung bei einer Position in der Linse mehr oder weniger für jede Linse die gleichen.
Der Einfluss der Doppelbrechung hängt ebenfalls von der Einfallsrichtung eines Lichtstrahls oder von der Form einer Linse ab. Aus diesem Grund ändert sich der Abstandsfehler zwischen Abstandslinien in der Nebenabtastrichtung nicht strikt linear mit Bezug auf die Hauptabtastrichtung. Somit kann ein Abschnitt ausgebildet werden, bei dem der Abstandsfehler zwischen Abstandslinien lokal steigt, in dem die Positionen mit großen Abstandsfehlern gesammelt werden, wenn eine Vielzahl von Linsen verwendet werden, die eine Doppelbrechung aufweisen. Falls solch ein Abschnitt lokal ausgebildet ist, wird dieser Abschnitt auf einem gedruckten Bild deutlich bemerkbar, was eine Verschlechterung der Druckqualität ergibt.
Der Einfluss von einer Doppelbrechung hängt ebenfalls von der Dicke einer Linse ab. Wenn die Dicke steigt, tritt allgemein der Einfluss der Doppelbrechung deutlicher auf. Somit erzeugt sogar eine einzelne aber dicke Harzlinse, die eine Doppelbrechung aufweist, deutlich einen Abstandsfehler zwischen Abtastlinien. Wenn darüber hinaus lediglich eine einzige Linse für die optische Abtasteinrichtung verwendet wird, tendiert die Linse dazu, dick zu sein, um eine f-θ Kennzeichnung und ähnliches zu erhalten. Aus diesem Grund wird der Abstandsfehler zwischen den Abtastlinien deutlich erzeugt, falls die einzelne Linse, die für die optische Abtasteinrichtung verwendet wird, eine Harzlinse ist, die eine Doppelbrechung aufweist.
Wie voran stehend beschrieben wurde, ist der Einfluss der Doppelbrechung groß, wenn alle für die optische Abtasteinrichtung verwendeten Linsen Harzlinsen sind, die eine Doppelbrechung aufweisen, und deswegen tritt der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien deutlich auf. Jedoch wird solch eine Struktur oft positiv eingesetzt, um die Kosten dem optischen Wirkungsgrad konsistent zu machen, obwohl es günstig wäre, eine solche Struktur zu vermeiden. Die Wirkung kann insbesondere in diesem Fall erhalten werden, und die Verschlechterung der Qualität des gedruckten Bilds wegen des Abstandsfehlers zwischen den Abtastlinien kann unter Verwendung der vorgeschlagenen Maßnahmen reduziert werden.
In diesem Beispiel sind beide der zwei Linsen der optischen Abtasteinrichtung aus Harzlinsen hergestellt, die eine Doppelbrechung aufweisen. Jedoch ist der Einfluss durch das Verwenden der voran stehend beschriebenen Maßnahmen reduziert.
<Zweites Beispiel>
3 ist eine Schnittansicht (Hauptabtast-Schnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung in der zweiten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung darstellt. Die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen die gleichen Elemente in 3.
Das zweite Beispiel unterscheidet sich von dem voran stehenden ersten Beispiel darin, dass zum Beispiel eine Polarisierungsplatte 18, die als Beschränkungseinrichtung für polarisiertes Licht dient, eine Funktion aufweist, nur einen Bestandteil in einer vorbestimmten Polarisierungsrichtung zu übertragen, nach einer Öffnungsblende 3 angeordnet ist, die um die optische Achse drehbar angeordnet ist. Die verbleibende Bestandteile und optischen Funktionen sind nahezu die gleichen wie in dem ersten Beispiel, wobei die gleiche Wirkung wie in dem ersten Beispiel erhalten wird.
Die Beschränkungseinrichtung 18 für polarisiertes Licht besteht nämlich zum Beispiel aus einer Polarisierungsplatte, die eine Funktion aufweist, lediglich einen Lichtstrahl mit einem Bestandteil in einer vorbestimmten Polarisierungsrichtung zu übertragen. Die Polarisierungsplatte wird direkt nach der Öffnungsblende 3 eingefügt, während sie mit Bezug auf die optische Achse der optischen Einfalleinrichtung 8 geneigt ist. Die Polarisierungsplatte ist mit Bezug auf die optische Platte geneigt, um ein Licht zu reduzieren, dass zu einer Lichtquelleneinrichtung 1 zurückkehrt.
In diesem Beispiel werden die Lichtstrahlen durch die Polarisierungsplatte 18 übertragen, sogar wenn zwei von den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebene Lichtstrahlen nicht die gleiche Polarisierungsrichtung aufweisen, und erhalten dabei eine im Wesentlichen gleiche Polarisierungsrichtung P, bevor die Lichtstrahlen auf ersten und zweiten optischen Elementen 6a und 6b einfallen, die unter Herstellung eines Harzmaterials geformt sind. Mit dieser Anordnung ist der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung eingestellt, 1/5 oder weniger des Abstands zwischen den ursprünglichen Abtastlinien zu sein.
In diesem Beispiel kann die Beschränkungseinrichtung für das polarisierte Licht um die optische Achse gedreht einstellbar sein. Falls die Einrichtung nicht eingestellt werden kann, oder falls möglich, der Einstellwinkel zu klein ist, kann das folgende Problem auftreten. In dem voran stehenden Fall können die Mengen der aus der Polarisierungsplatte 18 austretenden Lichtstrahlen einen großen Unterschied aufweisen, falls der Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen den aus den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen zu groß ist. Zu dieser Zeit ändert sich die Dichte unerwünscht für jede Abtastlinie, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert, sogar obwohl der Abstandsfehler in der Nebenabtastrichtung reduziert werden kann. Somit ist die Beschränkungseinrichtung für polarisiertes Licht bevorzugt um die optische Achse gedreht einstellbar. Falls eine solche Struktur unmöglich ist, wird der Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen dem von dem ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen bevorzugt auf 45 Grad oder weniger eingestellt, wie in dem voran stehenden ersten Beispiel. Ansonsten können die Lichtmengen der Licht abgebenden Abschnitte entsprechend eingestellt werden.
In diesem Beispiel ist die Polarisierungsplatte 18 direkt nach der Öffnungsblende 3 angeordnet, insbesondere, um ein zu der Lichtquelleneinrichtung 1 zurückkehrendes Licht wirkungsvoll zu reduzieren. Die Position der Polarisierungsplatte 18 ist nicht auf die obige Position beschränkt, und die gleiche Wirkung wie oben beschrieben kann erhalten werden, wenn die Polarisierungsplatte 18 in dem optischen Weg zwischen der Lichtquelleneinrichtung 1 und einer optischen Abtasteinrichtung 6 eingestellt ist.
<Erste Ausführungsform>
4 ist eine Schnittansicht (Hauptabtast-Schnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist eine schematische Ansicht, die das Hauptteil in der Nähe einer Lichtquelleneinrichtung zeigt, die in 4 gezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen die gleichen Elemente in 4 und 5.
Die erste Ausführungsform unterscheidet sich von dem voran stehend beschriebenen ersten Beispiel darin, dass erste und zweite Licht abgebende Abschnitte 1a und 1b unabhängig angeordnet sind, und die Polarisierungswinkel der Lichtstrahlen, die von dem ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegeben werden, einstellbar um die Hauptachsen einer optischen Abtasteinrichtung 6 gedreht werden können. Die verbleibenden Bestandteile und optischen Funktionen sind nahezu gleich wie in dem ersten Beispiel, wobei die gleiche Wirkung wie in dem ersten Beispiel erhalten wird.
Mit Bezug auf 5 weist eine Lichtquelleneinrichtung 11 die ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitte 1a und 1b auf, die unabhängig angeordnet sind. In dieser Ausführungsform können die Polarisierungswinkel der von den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen einstellbar um die Hauptachse der optischen Abtasteinrichtung 6 gedreht werden, und dabei der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung reduziert werden. Eine Kombinationseinrichtung 9 für den optischen Weg führt die optischen Wege der von den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitte 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen mit kleinen Winkeln in der Nebenabtastrichtung derart, dass ein gewünschter Abstand zuletzt auf der Abtastoberfläche erhalten werden kann.
In dieser Ausführungsform werden die optischen Wege der von den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitte 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen in nahezu der gleichen Richtung unter Verwendung der Kombinationseinrichtung 9 für den optischen Weg geführt, wie aus 5 ersichtlich ist. Wenn jedoch der Nebenabtastabstand zwischen den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b ausreichend kurz ist, kann die Kombinationseinrichtung 9 für den optischen Weg weggelassen werden.
In einer tatsächlichen Einstellung ist zum Beispiel eine Polarisierungsplatte vorbereitet, die lediglich einen Bestandteil durchtreten lässt, der einen Polarisierungswinkel im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Hauptachse aufweist, die mit einer Polarisierungsrichtung P eines einfallenden Strahls auf dem Hauptabtastabschnitt der ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b zusammenfallen sollte. Es wird bewirkt, dass einer aus dem ersten Licht abgebenden Abschnitt 1a und dem zweiten Licht abgebenden Abschnitt 1b, Licht abgibt, und dann wird der Punkt durch die Polarisierungsplatte beobachtet. Da der zu dieser Zeit beobachtete Lichtbestandteil ein polarisierter Lichtbestandteil in einer Richtung unterschiedlich von der Hauptachse ist, die mit der Polarisierungsrichtung zusammenfallen sollte, wird der Polarisierungswinkel des Lichtstrahls bei dem Licht abgebenden Abschnitt, der das Licht abgibt, derart eingestellt, dass die Lichtmenge minimiert ist. Falls eine derartige Lichtmenge verbleibt, die den Abstand der Abtastlinie beeinträchtigt, wird der Polarisierungswinkel des Lichtstrahls von dem Licht abgebenden Abschnitt, der das Licht abgibt, derart eingestellt, dass zwei Punkte ausgebildet werden, die nahezu die gleiche Lichtmenge in der Nebenabtastrichtung aufweisen.
Danach wird der Polarisierungswinkel des von dem anderen Licht abgebenden Abschnitt abgegebenen Lichtstrahls auf die gleiche Weise eingestellt, wie voran stehend beschrieben wurde. Dann steigt oder fällt der Abstand der Abtastlinie nicht in Übereinstimmung mit der Abtastposition, sogar wenn die Lichtquelleneinrichtung 11 um die optische Achse gedreht wird, um den Abstand der Abtastlinie in der Nebenabtastrichtung einzustellen, da der Unterschied zwischen den Hauptachsen der ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b der optischen Abtasteinrichtung 6 auf dem Hauptabtastabschnitt und die Polarisierungswinkel der ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitte 1a und 1b nahezu konstant sind. Die Polarisierungswinkel der von den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b abgegebenen Lichtstrahlen kann um den selben Winkel mit Bezug auf die Hauptachsen der ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b in Berücksichtigung der Einstellung oder Ähnlichem verschoben werden.
Die Polarisierungsrichtungen P der von den Licht abgebenden Abschnitten abgegebenen Lichtstrahlen kann durch das Beobachten der Lichtmengenspitzen der Punkte eingestellt werden, ohne eine beliebige Polarisierungsplatte zu verwenden. Dies erfolgt deswegen, da ein außerordentliches Licht minimiert wird, wenn die Spitzenlichtmenge maximiert wird, und zu dieser Zeit die Verteilung des außerordentlichen Lichts allgemein nahezu symmetrisch mit Bezug auf den Hauptabtastabschnitt wird. Falls die Polarisierungsrichtung P aus einem bestimmten Grund nicht eingestellt werden kann, kann der Unterschied des Polarisierungswinkels unter Verwendung einer Polarisierungsplatte eingestellt werden, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist. In dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Licht abgebenden Abschnitte zwei. Sogar wenn die Anzahl der Licht abgebenden Abschnitte auf drei oder mehr erhöht wird, wie aus 6 ersichtlich ist, kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde, wenn die voran stehend beschriebene Anordnung und Einstellung verwendet wird. Mit Bezug auf 6 weist eine Lichtquelleneinrichtung 12 vier Licht abgebende Abschnitte 1a bis 1d auf, die unabhängig bereitgestellt sind. Kombinierungseinrichtungen 9a bis 9c für den optischen Weg sind die gleichen wie in 5. In dieser Ausführungsform ist die Kombinierungseinrichtung 9 des optischen Wegs zwischen der Lichtquelleneinrichtung 1 und einer Kollimatorlinse 2 eingefügt. Jedoch kann die Reihenfolge der Kollimatorlinse 2 und der Kombinierungseinrichtung 9 des optischen Wegs umgekehrt werden. In diesem Fall muss eine Kollimatorlinse für jeden Licht abgebenden Abschnitt bereitgestellt sein.
<Drittes Beispiel>
7 ist eine Schnittansicht (Hauptabtastschnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung in einem dritten Beispiel zeigt. 8 ist eine schematische Ansicht, die das Hauptteil in der Nähe der Lichtquelleneinrichtung der 7 zeigt. Die gleichen Bezugszeichen wie in 4 und 5 bezeichnen die gleichen Elemente in 7 und 8.
Das dritte Beispiel unterscheidet sich von dem voran stehend beschriebenen ersten Beispiel darin, dass eine Lichtquelleneinrichtung 31 aus zwei, ersten und zweiten monolithischen mehrstrahligen Lichtquellen (mehrstrahliger Feldlaser) 21 und 22 bestehen kann, und die Polarisierungswinkel der von den ersten und zweiten mehrstrahligen Lichtquellen abgegebenen Lichtstrahlen einstellbar um die Hauptachse der optischen Abtasteinrichtung 6 gedreht werden kann. Die verbleibenden Bestandteile und optischen Funktionen sind nahezu die gleichen wie in dem ersten Beispiel, wobei die gleiche Wirkung wie in dem ersten Beispiel erhalten wird.
Mit Bezug auf 7 und 8 weist die Lichtquelleneinrichtung 31 die zwei, ersten und zweiten monolithischen mehrstrahligen Lichtquelleneinrichtungen 21 und 22 auf. Die erste mehrstrahlige Lichtquelle 21 weist zwei, erste und zweite Licht abgebende Abschnitte 21a und 21b auf. Die zweite mehrstrahlige Lichtquelle 22 weist zwei, erste und zweite Licht abgebende Abschnitte 22a und 22b auf. Eine Kombinierungseinrichtung 9 des optischen Wegs weist die gleiche Funktion auf, wie aus
5 ersichtlich ist, das heißt führt die optischen Wege der von den ersten und zweiten mehrstrahligen Lichtquellen 21 und 22 abgegebenen Lichtstrahlen in im Wesentlichen gleichen Richtungen.
In diesem Beispiel wird die Anzahl der Licht abgebenden Abschnitte erhöht, wenn mit der ersten Ausführungsform verglichen wird, und dabei eine schnellere und genauere Betätigung ermöglicht. Zusätzlich sind die ersten und zweiten mehrstrahligen Lichtquellen 21 und 22 unabhängig und können einstellbar um die Hauptachse der optischen Abtasteinrichtung 6 gedreht werden. Mit dieser Anordnung ist der Abstandsfehler zwischen den Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung reduziert.
Das Einstellverfahren ist das Gleiche, wie in der ersten Ausführungsform. Jedoch ist ein geeignetes Ausgleichen erforderlich, da die Unterschied des Polarisierungswinkels zwischen den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 21a und 21b der ersten mehrstrahligen Lichtquelle 21 und zwischen den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 22a und 22b der zweiten mehrstrahligen Lichtquelle 22 nicht geändert werden können. Falls der Unterschied des Polarisierungswinkels zu groß ist, kann der Unterschied des Polarisierungswinkels unter Verwendung von einer Beschränkungseinrichtung für polarisiertes Licht (Polarisierungsplatte) gesenkt werden, wie in dem zweiten Beispiel beschrieben wurde. Diese Wirkungen können unabhängig von der Anzahl der Lichtquellen und von der Anzahl der Licht abgebenden Abschnitte erhalten werden.
<Viertes Beispiel>
9 ist eine Schnittansicht (Hauptabtastschnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung in dem vierten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen in 9 die gleichen Elemente.
Das vierte Beispiel unterscheidet sich von dem voran stehend beschriebenen ersten Beispiel darin, dass ein erstes optisches Element 6a der optischen Abtasteinrichtung in der Nebenabtastrichtung dezentriert ist. Die verbleibenden Bestandteile und optischen Funktionen sind nahezu die gleichen wie in dem ersten Beispiel, wobei die gleiche Wirkung wie in dem ersten Beispiel erhalten wird.
In diesem Beispiel ist nämlich das erste optische Element 6a der optischen Abtasteinrichtung 6 in der Nebenabtastrichtung dezentriert, und dabei der Abstandsfehler zwischen der Abtastlinie in der Nebenabtastrichtung reduziert.
Allgemein ist es schwierig, den Abstandsunterschied (Abstandsunterschied) zwischen einer Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten in der Hauptabtastrichtung vollständig auszuschließen, ohne ein optisches Relaissystem oder Ähnliches zu verwenden. Eine Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten weisen zu einem bestimmten Grad einen Abstandsfehler in der Hauptabtastrichtung auf. Aus diesem Grund tritt die Vielzahl von Lichtstrahlen aus der Vielzahl der Licht abgebenden Abschnitte durch unterschiedliche Positionen auf den ersten und zweiten optischen Elementen 6a und 6b der optischen Abtasteinrichtung 6, wie aus 10 ersichtlich ist, sogar wenn die Modulationszeit für die Vielzahl der Licht abgebenden Abschnitte eingestellt ist, um die gleiche Position in der Hauptabtastrichtung zu drucken.
Aus diesem Grund verschieben sich die Bildpositionen der Lichtstrahlen in der Nebenabtastrichtung gemäß der Nebenabtastströme bei den Durchtrittspositionen der Lichtstrahlen, und der Länge des optischen Wegs von der brechenden Oberfläche zu der Abtastoberfläche, wenn ein Teil oder alle der optischen Elemente der optischen Abtasteinrichtung 6 dezentriert sind. Zum Beispiel, unter der Annahme, dass das dezentrierte optische Element eine solche optische Kraft in der Nebenabtastrichtung aufweist, dass es größer wird, je weiter es von der optischen Achse weg liegt, und das Element zu der oberen Seite in 11 dezentriert ist. In diesem Fall, wenn der voran gehende Lichtstrahl eine Abtastlinie auf der oberen Seite ausbildet, wie aus 11 ersichtlich ist, wird der Lichtstrahl, der das Abtasten als nächstes beginnt, weiter nach oben als der voran gehende Lichtstrahl gebogen, und so sinkt der Abstand der Abtastlinien bei der Abtastlinienanfangsposition, wie aus 12 ersichtlich ist. Umgekehrt steigt der Abstand der Abtastlinien bei der Abtastendposition, da der voran gehende Lichtstrahl weiter nach oben gebogen wird als der nachfolgende Lichtstrahl.
Wenn die Kraft in der Nebenabtastrichtung kleiner wird, und weiter von der optischen Achse weg liegt, wird das obige Verhältnis umgekehrt. Das Verhältnis wird ebenfalls umgekehrt, wenn der Lichtstrahl, der auf der oberen Seite abtastet, nicht der voran gehende Lichtstrahl sondern der nachfolgende Lichtstrahl ist.
Sogar wenn sich die Kraft in der Nebenabtastrichtung nicht ändert, ändert sich die Länge des optischen Wegs.
Somit wird der Abstand zwischen Abtastlinien durch das Dezentrieren des optischen Elements in der Nebenabtastrichtung geändert. In diesem Beispiel wird der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien bei dem Vorhandensein eines Unterschied des Polarisierungswinkels durch das positive Verwenden der obigen Erscheinung aufgehoben.
In diesem Beispiel ist das erste optische Element 6a dezentriert. Wenn jedoch sogar das zweite optische Element 6b dezentriert ist, wie aus 13 ersichtlich ist, kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde. Sogar wenn sowohl die ersten als auch zweiten optischen Elemente 6a und 6b im Ausgleich dezentriert sind, wie aus 14 ersichtlich ist, kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde. In diesem Beispiel wird die Verschiebungsdezentrierung rechtwinklig zu der Nebenabtastrichtung eingesetzt. Jedoch kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie oben beschrieben wurde, sogar wenn das optische Element in der vertikalen Richtung (drehende Dezentration) um die Hauptabtastachse geneigt ist.
Die gleiche Wirkung wie oben beschrieben, kann sogar erhalten werden, wenn sowohl eine verschiebende Dezentrierung als auch eine drehende Dezentrierung durchgeführt wird.
Dieses Beispiel kann mit einem beliebigen der oben beschriebenen ersten bis dritten Beispiele und Ausführungsformen kombiniert werden.
Die Anzahl der Harzlinsen der vorliegenden Erfindung, in jeder von denen die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung sich zwischen dem linken Ende der Linsen (Aus-Achse) und dem rechten Ende der Linsen (Aus-Achse) in der Hauptabtastrichtung ändert (17, 18, 19A und 19B) und in jeder, in der die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechungen bei jedem Ende der Linsen eine assymetrische Verteilung in der Nebenabtastrichtung ausbilden (auf 19A und 19B) beträgt zwei. Jedoch kann die Anzahl der Linsen drei oder mehr betragen. 35 zeigt ein Beispiel unter Verwendung einer einzelnen Harzlinse. Ein brechendes optisches Element (Linse) 60 weist eine Doppelbrechung auf und ist durch das Ausbilden unter Verwendung eines Harzes geformt.
Außerdem kann die optische Abtasteinrichtung 6 ein reflektierendes optisches Element haben, das aus Glas hergestellt ist, und zusätzlich zu dem brechenden optischen Element (Linse) der vorliegenden Erfindung eine Kraft aufweist, die eine Doppelbrechung aufweist und durch das Formen unter Verwendung eines Harzes ausgebildet ist.
Das optische Abtastelement kann eine Diffraktionsoberfläche haben. Das optische Abtastelement der vorliegenden Erfindung kann entweder ein Element sein, das eine Diffraktionsoberfläche aufweist, die auf einer Oberfläche eines brechenden optischen Elements (Linse) ausgebildet ist, das eine Kraft aufweist oder ein Element, das eine Diffraktionsoberfläche aufweist, die auf einer flachen Glasoberfläche ausgebildet ist.
Das optische Abtastelement aus Harz (Linse) der vorliegenden Erfindung, die eine Indexanisothropie ausstellt, kann entweder ein Element sein, das eine positive Kraft aufweist oder ein Element, das eine negative Kraft aufweist. In der vorliegenden Erfindung kann der Lichtstrahl von der Lichtquelleneinrichtung 1 direkt zu dem optischen Deflektor 5 durch die Öffnungsblende 3 geführt werden, ohne die Kollimatorlinse 2 und die zylindrische Linse zu verwenden.
Wie voran stehend beschrieben wurde, sind alle Linsen der optischen Abtasteinrichtung 6 aus einem Harz hergestellte Linsen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Die optische Abtasteinrichtung 6 kann eine oder eine Vielzahl von Abtastlinsen haben, die aus Glas hergestellt sind.
<Fünftes Beispiel>
36 ist eine Schnittansicht (Hauptabtast-Schnittansicht), die das Hauptteil in der Hauptabtastrichtung eines optischen Abtastgeräts gemäß eines fünften Beispiels zeigt.
In dieser Beschreibung ist eine Richtung, in der ein Lichtstrahl reflektiert und abgelenkt ist (abgelenkt und abgetastet) durch die Ablenkeinrichtung als Hauptabtastrichtung definiert, und eine Richtung rechtwinklig zu der optischen Achse der optischen Abtasteinrichtung und der Hauptabtastrichtung ist als die Nebenabtastrichtung definiert.
Mit Bezug auf 36 besteht eine Lichtquelleneinrichtung 10 aus zum Beispiel einem Halbleiterlaser mit einem einzelnen Strahl und weist einen Licht abgebenden Abschnitt auf. Eine Kollimatorlinse 2 wandelt einen divergenten Lichtstrahl, der von der Lichtquelleneinrichtung 10 abgegeben wurde, in einen im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl um. Eine zylindrische Linse (Zylinder-Linse) 4 weist eine vorbestimmte Brechkraft lediglich in der Nebenabtastrichtung auf, um den im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl zu fokussieren, der durch die Kollimatorlinse 2 übertragen wurde, als ein nahezu lineares Bild auf einer Ablenkungsoberfläche 5a eines optischen Deflektors 5 (später beschrieben) in der Nebenabtastrichtung. Eine Öffnungsblende 3 formt den aus der zylindrischen Linse 4 austretenden Lichtstrahl in eine gewünschte optimale Strahlform. In diesem Beispiel ist die Öffnungsblende 3 nahe der Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 angeordnet (später beschrieben), um die Verschiebung in der Druckposition des Lichtstrahls in der Hauptabtastrichtung zu reduzieren.
Jede aus Kollimatorlinse 2, zylindrischer Linse 4 und Öffnungsblende 3 bestimmen ein Element der optischen Einfallseinrichtung 8.
Der optische Deflektor 5, der als Ablenkungseinrichtung dient, umfasst zum Beispiel einen Polygonspiegel (drehender vielflächiger Spiegel). Der optische Deflektor 5 wird in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil A in 36 bezeichnet ist, in einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) wie zum Beispiel einen Motor.
Eine optische Abtasteinrichtung (f-θ Linsensystem) 6, die eine f-θ Kennzeichnung aufweist, weist zwei erste und zweite optische Elemente (torusförmige Linsen) 6a und 6b auf, die aus einem Harz (Kunststoff) hergestellt sind, und bildet Bilder von zwei Lichtstrahlen ausgehend von Bildinformation, die durch den optischen Deflektor 5 auf eine lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 7 abgelenkt werden. Die optische Abtasteinrichtung weist eine Korrekturfunktion zum Korrigieren einer Oberflächenneigung des optischen Deflektors 5 auf, in dem sie die Ablenkoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 und die Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel in der Nebenabtastrichtung miteinander optisch konjugieren lässt.
Die Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel dient als abzutastende Oberfläche (Abtastoberfläche).
In diesem Beispiel wird ein divergenter Lichtstrahl, der von einem einzelstrahligen Halbleiterlaser 10 abgegeben wird, durch die Kollimatorlinse 2 in einen im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl umgewandelt, und wird einfallend auf die zylindrische Linse 4. In der Hauptabtastrichtung tritt der einzelne im Wesentlichen parallele Lichtstrahl, der auf die zylindrische Linse 4 einfällt, aus, während er unverändert gehalten wird und tritt durch die Öffnungsblende 3 (der Lichtstrahl ist teilweise abgeschirmt). In dem Nebenabtastabschnitt konvergiert der Lichtstrahl und tritt durch die Öffnungsblende 3 (der Lichtstrahl ist teilweise abgeschirmt) und bildet ein im Wesentlichen lineares Bild (Länge des lineares Bilds in der Hauptabtastrichtung) auf der Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5. Der einzelne Lichtstrahl, der durch die Ablenkungsoberfläche 5a des optischen Deflektors 5 abgelenkt wird, wird auf die Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel durch die ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b geführt, um die Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel in einer durch einen Pfeil B gekennzeichneten Richtung abzutasten, wenn der optische Deflektor 5 in die Richtung eines Pfeils A gedreht wird. Mit diesem Vorgang wird ein Bild auf der lichtempfindlichen Oberfläche der Trommel 7 aufgezeichnet, die als Aufzeichnungsmedium dient.
In diesem Beispiel ist die Nebenabtastvergrößerung der optischen Abtasteinrichtung 6 eingestellt, für den gesamten Abtastbereich derart nahezu gleichmäßig zu sein, dass der Nebenabtastabstand zwischen den Abtastlinien in einer idealen Situation nahezu konstant wird.
In diesem Beispiel wird der einzelne divergente Lichtstrahl, der von dem einstrahligen Halbleiterlaser 10 abgegeben wird, durch die Kollimatorlinse 2 in einen im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl umgewandelt. Die im Folgenden beschriebene Wirkung kann sogar ebenfalls erhalten werden, wenn der Lichtstrahl in einen konvergenten Lichtstrahl oder in einen divergenten Lichtstrahl umgewandelt wird.
In diesem Beispiel sind die ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b der optischen Abtasteinrichtung 6 unter Verwendung eines Harzmaterials „XEONEX" ausgebildet, um das Herstellen zu erleichtern und die Kosten zu reduzieren. Aus diesem Grund ist in jedem der ersten und zweiten optischen Elemente 6a und 6b eine Hauptachsenverteilung vorhanden, wie aus 18, 19A und 19B ersichtlich ist. Wie vorangehend beschrieben wurde, ist der Abstand zwischen den Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung nicht konstant, falls aus den ersten und zweiten Licht abgebenden Abschnitten 1a und 1b austretende Lichtstrahlen unterschiedliche Polarisierungswinkel aufweisen, was somit in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert.
Gemäß einem durch den Erfinder durchgeführten Versuch, wurde die Druckqualität bemerkenswert verschlechtert, wenn ein Nebenabtastfehler von einem Millimeter oder mehr zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des wirksamen Abtastbereichs der Abtastlinien erzeugt wurde, die in der Hauptabtastrichtung verlaufen, wie aus 26A ersichtlich ist.
In diesem Beispiel wird der Polarisierungswinkel, der von dem Licht abgebenden Abschnitt der Lichtquelleneinrichtung 10 abgegebenen Lichtstrahlen durch eine Drehung um die optische Achse derart eingestellt, dass der Nebenabtastabstandsfehler zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des wirksamen Abtastbereichs der Abtastlinien, die in der Hauptabtastrichtung laufen, weniger als einen Millimeter wirkt.
Mit dieser Anordnung wird ein optisches einstrahliges Abtastgerät erhalten, das den Nebenabtastabstandsfehler zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des wirksamen Abtastbereichs der Abtastlinien reduziert, und einen Druck hoher Qualität und hoher Geschwindigkeit zu relativ niedrigen Kosten durchführen kann.
Die gleiche Wirkung, wie voran stehend beschrieben wurde, kann ebenfalls erhalten werden, indem das erste optische Element 6a der optischen Abtasteinrichtung in der Nebenabtastrichtung dezentriert wird, wie in dem voran stehend beschriebenen vierten Beispiel.
Das erste optische Element 6a ist dezentriert. Wenn jedoch das zweite optische Element 6b dezentriert ist, wie aus 13 ersichtlich ist, kann dieselbe Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde. Sogar wenn sowohl das erste als auch das zweite optische Element 6a und 6b im Gleichgewicht dezentriert sind, wie aus 14 ersichtlich ist, kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde. In diesem Beispiel wird eine verschiebende Dezentrierung rechtwinklig zu der Nebenabtastrichtung eingesetzt. Jedoch kann die gleiche Wirkung erhalten werden, wie voran stehend beschrieben wurde, sogar wenn das optische Element in der vertikalen Richtung (drehende Dezentrierung) um die optische Abtastachse geneigt ist.
Die gleiche Wirkung, wie oben beschrieben wurde, kann erhalten werden, wenn sowohl die verschiebende Dezentrierung als auch die drehende Dezentrierung durchgeführt werden.
Eine unter Verwendung eines Harzmaterials geformte Linse weist eine Doppelbrechung auf, und die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung ändern sich abhängig von der Position. Insbesondere wird in der Nebenabtastrichtung eine asymmetrische Hauptachsenverteilung ausgebildet, wie aus 19A und 19B ersichtlich ist.
Wenn jedoch eine Höhe (auf Nebenabtastbreite) h der Harzlinse so groß ist wie 15 Mal oder mehr einer Nebenabtastbreite t eines Lichtstrahls, der durch die Linse tritt, wird die asymmetrische Verteilung der Hauptachsen der Doppelbrechung in dem Lichtstrahl relativ klein. Um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren, ist bevorzugt eine Linse mit der obigen Struktur verwendet. Tatsächlich ist schwierig, bei einer für ein optisches Abtasteinrichtung verwendete Linse, h/t > 15 zu erfüllen, da die Kosten wegen der Materialkosten und der längeren Formzeit steigen können.
Wenn jedoch eine Linse verwendet wird, die h/t ≤ 15 erfüllt, wird das in dieser Beschreibung beschriebene Problem relevant, und dieses Problem kann durch die Verwendung der in dieser Beschreibung beschriebenen Einrichtung gelöst werden.
In diesem Beispiel ist für die Linse 6a auf der Seite der Ablenkungseinrichtung, die in der optischen Abtasteinrichtung verwendet wird, h/t = 22,3, dass heißt, die Linsenform ist bevorzugt, um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren. Jedoch ist für die Linse 6b auf der Seite der Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel h/t = 11,7. Die Linse ist nämlich merkbar durch die Doppelbrechung beeinträchtigt. Jedoch wird der Einfluss unter Verwendung der voran stehend beschriebenen Maßnahmen reduziert.
Wenn die Höhe (Nebenabtastbreite) h der aus einem Harz hergestellten Abtastlinse das 1,8-fache oder mehr einer Dicke (Breite der Richtung der optischen Achse) d des optischen Elements ist, tritt eine Wärmeübertragung aus der Richtung der Dicke stärker auf als aus der Richtung der Höhe, wenn nach dem Formprozess abgekühlt wird, und folglich wird die Linse schnell abgekühlt und gehärtet. Aus diesem Grund sind die Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung fixiert, bevor die Hauptachsen stark zu knicken beginnen. Somit wird die asymmetrische Verteilung der Hauptachsen in der Nebenabtastrichtung klein.
Um den Einfluss der Doppelbrechung zu reduzieren ist bevorzugt eine Linse verwendet, die die voran stehende Struktur aufweist. Tatsächlich kann das Harz nicht gleichmäßig in die Form geliefert werden, falls die Dicke zu klein ist, was in einer Doppelbrechung resultiert.
Zusätzlich steigen die Kosten unerwünscht, falls die Höhe (Nebenabtastbreite) h der Linse zu groß ist.
Wenn jedoch sogar eine Linse verwendet wird, die h/d ≤ 1,8 erfüllt, besteht die Gefahr des in dieser Beschreibung beschriebenen Problems, und dieses Problem kann unter Verwendung der in dieser Beschreibung beschriebenen Einrichtung gelöst werden. In diesem Beispiel ist h/d = 1,53 für die Linse 6a, auf der Seite der Ablenkungseinrichtung, die in der optischen Abtasteinrichtung verwendet wird, und h/d = 1,63 für die Linse 6b auf der Seite der Oberfläche 7 der lichtempfindlichen Trommel, das heißt, die Formen der Linse sind durch die Doppelbrechung deutlich beeinträchtigt. Jedoch wird der Einfluss unter Verwendung der voran stehend beschriebenen Maßnahmen reduziert.
Falls eine Vielzahl von aus Harz hergestellten Abtastlinsen vorliegt, erscheint der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien wegen der Doppelbrechung als Akkumulierung des Einflusses der Doppelbrechung von jeder Linse.
Um jedoch die Kosten mit der optischen Leistung konsistent zu machen, ist es oft erforderlich, eine Vielzahl von (2 oder mehr) aus einem Harz hergestellten Abtastlinsen zu verwenden. Der Einfluss der Doppelbrechung hängt ebenfalls von der Richtung des Einfalls eines Lichtstrahls oder von der Form einer Linse ab. Aus diesem Grund ändert sich der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung nicht linear mit Bezug auf die Hauptabtastrichtung. Wenn eine Vielzahl von Linsen vorliegt, kann der Fehler bei einem bestimmten Abschnitt aufgehoben werden und bei einem anderen Abschnitt verstärkt werden. Falls solch ein Abschnitt lokal ausgebildet ist, wird dieser Abschnitt stark bemerkbar, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert. In diesem Beispiel werden zwei Linsen für die optische Abtasteinrichtung verwendet, die eine Doppelbrechung aufweisen. Jedoch ist der Einfluss unter Verwendung der voran stehend beschriebenen Maßnahmen reduziert.
Der Grund, warum der Einfluss der Doppelbrechung ernst wird, wenn alle für die optische Abtasteinrichtung verwendeten Linsen Harzlinsen sind, die eine Doppelbrechung aufweisen, wird im Folgenden beschrieben.
Wenn die optische Abtasteinrichtung aus einer Vielzahl von Harzlinsen besteht, die eine Doppelbrechung aufweisen, erscheint der Abstandsfehler wegen der Doppelbrechung nahezu als Akkumulation des Einflusses der Doppelbrechung von jeder Linse. Dies aus dem Folgenden Grund. Da die Verteilung von Knicken der Hauptachsen der Doppelbrechung einfach von der äußeren Form einer Linse abhängt und jede in der optischen Abtasteinrichtung verwendete Linse oft eine rechtwinkelige Form wegen des Raums aufweist, sind die Richtung der Knicke der Hauptachsen der Doppelbrechungen bei der Position in der Linse für jede Linse mehr oder weniger die gleichen.
Der Einfluss der Doppelbrechung hängt ebenfalls von der Richtung des Einfalls eines Lichtstrahls oder der Form einer Linse ab. Aus diesem Grund ändert sich der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien in der Nebenabtastrichtung nicht streng linear mit Bezug auf die Hauptabtastrichtung. Somit, wenn eine Vielzahl von Linsen verwendet wird, die eine Doppelbrechung aufweisen, werden Einflüsse von Abschnitten akkumuliert, die zu dem Auftreten eines großen Abstandfehlers beitragen, und bewirken dabei, dass ein Abschnitt, bei dem der Abstandsfehler zwischen Abtastlinien auftritt, lokal verstärkt wird. Falls solch ein Abschnitt lokal ausgebildet ist, erscheint dieser Abschnitt auf einem gedruckten Bild sehr deutlich, was in einer Verschlechterung der Druckqualität resultiert.
Der Einfluss einer Doppelbrechung hängt ebenfalls von der Dicke einer Linse ab. Wenn die Dicke steigt, erscheint der Einfluss der Doppelbrechung allgemein deutlicher. Somit erzeugt sogar eine einzelne aber dicke Harzlinse, die eine Doppelbrechung aufweist, deutlich einen Nebenabtastabstandsfehler zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des wirksamen Abtastbereichs der Abtastlinien. Wenn darüber hinaus lediglich eine einzelne Linse für die optische Abtasteinrichtung verwendet wird, tendiert die Linse dick zu sein, um eine f-θ Kennzeichnung und Ähnliches zu erhalten. Aus diesem Grund wird der Abstandsfehler zwischen Abstandslinien deutlich erzeugt, falls die einzelne für die optische Abtasteinrichtung verwendete Linse eine Harzlinse ist, die eine Doppelbrechung aufweist.
Wie voran stehend beschrieben wurde, wenn alle für die optische Abtasteinrichtung verwendeten Linsen Harzlinsen sind, die eine Doppelbrechung aufweisen, ist der Einfluss der Doppelbrechung groß, und deswegen tritt der Nebenabtastabstandsfehler zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des wirksamen Abtastbereichs der Abtastlinien deutlich auf. Jedoch wird eine solche Struktur oft positiv eingesetzt, um die Kosten mit der optischen Leistung konsistent zu machen, obwohl es günstig wäre, eine solche Struktur zu vermeiden. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung kann insbesondere in diesem Fall erhalten werden und die Verschlechterung der Qualität des gedruckten Bilds wegen des Abstandsfehlers zwischen Abtastlinien kann unter Verwendung der in dieser vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen reduziert werden.
In diesem Beispiel sind beide der zwei Linsen der optischen Abtasteinrichtung aus Harzlinsen hergestellt, die eine Doppelbrechung aufweisen. Jedoch ist der Einfluss durch die Verwendung der voran stehend beschrieben Maßnahmen reduziert.
In dem fünften Beispiel ist die Anzahl der Harzlinsen, in denen sich jede der Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung zwischen dem linken Ende der Linsen (Aus-Achse) und dem rechten Ende der Linsen (Aus-Achse) in der Hauptabtastrichtung (17, 18, 19A und 19B) ändert, und jede von den Richtungen der Hauptachsen der Doppelbrechung bei jedem Ende der Linsen eine asymmetrische Verteilung in der Nebenabtastrichtung ausbildet (19A und 19B) zwei. Jedoch kann die Anzahl der Linsen eins oder drei oder mehr betragen.
Außerdem kann die optische Abtasteinrichtung 6 ein aus Glas hergestelltes reflektierendes optisches Element haben und zusätzlich zu dem brechenden optischen Element eine Kraft haben (Linse), die eine Doppelbrechung aufweist und durch Formen unter Verwendung eines Harzes ausgebildet ist.
Das optische Abtastelement kann eine Diffraktionsoberfläche haben. Das optische Abtastelement der vorliegenden Erfindung kann ein Element sein, das eine Diffraktionsoberfläche aufweist, die auf einer Oberfläche eines brechenden optischen Elements (Linse) ausgebildet ist, die eine Kraft aufweist.
Das optische Abtastelement aus Harz (Linse) der vorliegenden Erfindung, das eine Anisothropie des Index ausstellt, kann entweder ein Element sein, das eine positive Kraft aufweist, oder ein Element, das eine negative Kraft aufweist.
Wie voran stehend beschrieben wurde, sind in dem fünften Beispiel alle Linsen der optischen Abtasteinrichtung 6 aus einem Harz hergestellte Abtastlinsen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Die optische Abtasteinrichtung 6 kann eine oder eine Vielzahl von aus Glas hergestellten Abtastlinsen haben.
<Bilderzeugungsgerät>
15 ist eine Schnittansicht, die das Hauptteil in der Nebenabtastrichtung eines Bilderzeugungsgeräts (Elektrofotografischer Drucker) gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung des optischen Abtastgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 15 empfängt ein Bilderzeugungsgerät 104 Datencode Dc von einem externen Gerät 117 wie zum Beispiel einen persönlichen Rechner. Der Datencode Dc wird durch eine Druckersteuerung 111 in dem Gerät in Bilddaten (Punktdaten) Di umgewandelt. Die Bilddaten Di werden in eine optische Abtasteinheit (Optisches Abtastgerät) 100 gemäß einer der ersten bis fünften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingegeben. Ein Lichtstrahl 103, der gemäß den Bilddaten Di moduliert wird, wird von der optischen Abtasteinheit 100 abgegeben. Die lichtempfindliche Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 101 wird durch den Lichtstrahl 103 in der Hauptabtastrichtung abgetastet.
Die als statisch latenter Bildträger (lichtempfindlicher Körper) dienende lichtempfindliche Trommel 101 wird durch einen Motor 115 in dem Uhrzeigersinn gedreht. Gemäß dieser Drehung bewegt sich die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 101 relativ zu dem Lichtstrahl 103 in der Nebenabtastrichtung rechtwinklig zu der Hauptabtastrichtung. Eine Laderolle 102 zum gleichförmigen Laden der lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 101 ist auf der oberen Seite der lichtempfindlichen Trommel 101 angeordnet und stößt gegen deren Oberfläche. Die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 101, die durch die Laderolle 102 geladen wird, wird mit dem Lichtstrahl 103 bestrahlt, der durch die optische Abtasteinheit 100 abgetastet wird.
Wie voran stehend beschrieben wurde, wird der Lichtstrahl 103 auf Basis der Bilddaten Di moduliert. Wenn die lichtempfindliche Oberfläche der Trommel mit dem Lichtstrahl 103 bestrahlt wird, wird ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtempfindliche Oberfläche der Trommel 101 ausgebildet. Dieses elektrostatisch latente Bild wird durch einen Entwickler 107 als Tonerbild entwickelt, der gegen die lichtempfindliche Trommel 101 auf der stromabwärtigen Seite der Bestrahlungsposition des Lichtstrahls 103 entlang der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 101 in Anlage ist. Die Tonerbestandteile, die hier verwendet werden, weisen zum Beispiel Ladungen gegenüber denen auf, die auf die Laderolle 102 angewendet werden. Ein Abschnitt (Bildabschnitt), an dem der Toner anhaftet, ist ein nicht belichteter Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel. In dieser Ausführungsform wird eine so genannte normale Entwicklung durchgeführt. In dieser Ausführungsform kann aber auch eine umgekehrte Entwicklung durchgeführt werden, um dafür zu sorgen, dass der Toner an einem belichteten Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel anhaftet.
Das durch einen Entwickler 107 entwickelte Tonerbild wird auf ein Papierblatt 112 als Übertragungsteil über eine Übertragungsrolle 108 übertragen, die auf der unteren Seite der lichtempfindlichen Trommel 101 angeordnet ist, um der lichtempfindlichen Trommel 101 gegenüber zu liegen. Das Papierblatt 112 ist in einer Papierkassette 109 an der vorderen (rechte Seite in 15) Seite der lichtempfindlichen Trommel 101 gespeichert. Eine manuelle Zufuhr ist ebenfalls möglich. Eine Zufuhrrolle 110 ist bei einem Endabschnitt der Papierkassette 109 angeordnet, um das Papierblatt 112 in der Papierkassette 109 zu einem Förderweg zuzuführen. Das Papierblatt 112, das ein unfixiertes Tonerbild auf dem obigen Weg übertragen aufweist, wird auf ein Fixiergerät auf der Rückseite (linke Seite in 15) der lichtempfindlichen Trommel 101 gefördert. Das Fixiergerät umfasst eine Fixierrolle 113, die in ihrem Inneren einen Fixierheizer (nicht dargestellt) und eine Pressrolle 114 aufweist, die gegen die Fixierrolle 113 gepresst wird. Das nicht fixierte Tonerbild auf dem Papierblatt 112 wird durch das Pressen des Papierblatts 112, das von dem Übertragungsabschnitt gefördert wurde, durch den Pressabschnitt zwischen der Fixierrolle 113 und der Pressrolle 114 und Erwärmen des Papierblatts 112 fixiert. Abgaberollen 116 sind auf der Rückseite der Fixierrolle 113 angeordnet, um das fixierte Papierblatt 112 von dem Bilderzeugungsgerät abzugeben.
Obwohl dies in 15 nicht dargestellt ist, führt die Druckersteuerung 111 nicht nur eine Datenumwandlung um, wie voran stehend beschrieben wurde, sondern steuert ebenfalls die Abschnitte in dem Bilderzeugungsgerät 104 mit dem Motor 115 und einen Polygonmotor und Ähnliches in der optischen Abtasteinheit 100.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Optisches Mehrstrahlabtastgerät bereit gestellt, wie es in Anspruch 1 definiert ist, und ein Bilderzeugungsgerät, dass das optische Mehrstrahlabtastgerät verwendet.

Claims

Optisches Mehrstrahlabtastgerät mit: einer Lichtquelleneinrichtung (1), die eine Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten (1a, 1b) aufweist, die angepasst sind, eine Vielzahl von Lichtstrahlen abzugeben, deren Polarisationsrichtungen weder parallel noch orthogonal zueinander liegen; einer optischen Einfalleinrichtung (8), die dafür sorgt, dass die Vielzahl der von den Licht abgebenden Abschnitten (1a, 1b) der Lichtquelleneinrichtung (1) abgegebenen Lichtstrahlen auf eine Ablenkeinrichtung (5) einfallen; und einer optischen Abtasteinrichtung (6) mit zumindest einem brechenden optischen Element (6a, 6b), das aus einem ZEONEX-Harz hergestellt ist, zum Ausbilden eines Bilds auf einer Oberfläche (7) durch das Abtasten mit der Vielzahl der durch die Ablenkeinrichtung (5) abgelenkten Lichtstrahlen; wobei die optische Abtasteinrichtung (6) zumindest ein abtastendes optisches Element (6a, 6b) aufweist, das aus einem Harz geformt ist; wobei die Richtung der Hauptachsen der Doppelbrechung bei den Endabschnitten des abtastenden optischen Elements oder der Elemente (6a, 6b) wegen der bei dem Kühlen in dem Formprozess des abtastenden optischen Elements oder der Elemente erzeugten Spannungsverteilung eine asymmetrische Verteilung ausbildet, und wobei mit h als Nebenabtastrichtungsbreite des abtastenden optischen Elements oder der Elemente (6a, 6b) und d als dessen optischer Achsenrichtungsbreite h/d < 1,8 erfüllt ist; wobei mit t als Nebenabtastrichtungsbreite des Lichtstrahls, der durch das abtastende optische Element oder die Elemente tritt, h/t < 15 erfüllt ist; und eine Drehungseinstellungseinrichtung, die in der Lage ist, jeden der Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten unabhängig zu drehen, um den Polarisationswinkelunterschied zwischen den von der Vielzahl von Licht abgebenden Abschnitten abgegebenen Lichtstrahlen auf nicht mehr als 20° einzustellen, so dass ein Fehlerbereich der Abstände zwischen den Abtastlinien, die zum Ausbilden des Bilds in einer Nebenabtastrichtung verwendet werden, nicht mehr als 1/5 eines gewünschten Abtastlinienabstands beträgt.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät eine Vielzahl von optischen Abtastelementen (6a, 6b) aufweist, die aus Harz hergestellt sind.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die optische Abtasteinrichtung ein abtastendes optisches Element hat, das aus Glas hergestellt ist.
Bilderzeugungsgerät mit: dem optischen Mehrstrahlabtastgerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; einem lichtempfindlichen Gerätteil (101), das in der Abtastfläche vorgesehen ist; einem Entwickler (107) zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bilds, das auf dem lichtempfindlichen Teil (101) durch von dem optischen Mehrstrahlabtastgerät abgetasteten Lichtstrahlen ausgebildet ist, als ein Tonerbild; einer Übertragungseinrichtung (108) zum Übertragen des entwickelten Tonerbilds auf ein Übertragungsteil (109), und einer Fixiereinrichtung (113, 114) zum Fixieren des übertragenen Tonerbilds auf das Übertragungsteil.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, außerdem mit einer Druckersteuerung (111) zum Umwandeln von Datencode, der von einer externen Vorrichtung (117) empfangen wurde, in ein Bildsignal (Di) und Eingeben des Bildsignals in das optische Abtastgerät (100).