JPH03144671A - Optical writing device - Google Patents

Optical writing device

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JPH03144671A
JPH03144671A JP1284445A JP28444589A JPH03144671A JP H03144671 A JPH03144671 A JP H03144671A JP 1284445 A JP1284445 A JP 1284445A JP 28444589 A JP28444589 A JP 28444589A JP H03144671 A JPH03144671 A JP H03144671A
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JP
Japan
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light beam
image data
picture element
scanning direction
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP1284445A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Joji Kato
譲二 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03144671A publication Critical patent/JPH03144671A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To vary the size in a subscanning direction reasonably by providing a fine deflecting means which deflects a light beam by a fine quantity in the subscanning direction in a picture element unit of image data, and a light beam modulating means which imposes pulse-width modulation upon the light beam in the picture element unit according to image data written on a photosensitive body. CONSTITUTION:This device is provided with the fine deflecting means 2 which deflects the light beam by the fine quantity in the subscanning direction in picture element units of the image data and the light beam modulating means 6 which imposes pulse- width modulation upon the light beam in a picture element unit according to the image data written on the photosensitive body 4. Therefore, the light beam while deflected in a main scanning direction is deflected through the fine deflecting means 2 by the fine quantity in the subscanning direction in the picture element unit, so the light beam modulating means 6 imposes pulse-width modulation upon the light beam which travels slantingly and repeatedly along the main scanning line according to the image data. Consequently, picture element sizes can be switched fast in the picture element unit and the size of the picture elements can be varied reasonably in both the main scanning direction and subscanning direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像形成装置の光書込装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an optical writing device for an image forming apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、レーザプリンタ、デジタル複写機等の画像形成
装置は、ユーザの要望に応じて高速度。
In general, image forming devices such as laser printers and digital copiers have high speeds that meet the needs of users.

高画質等の高性能化が進んでいる。Improvements in performance such as high image quality are progressing.

したがって、その画像形成装置に使用される光書込装置
も高速度、高画素密度が要求され1例えば高出力の半導
体レーザを使用しながらそのビームスポット(以下単に
「スポット」という〉も小さく絞り込まれている。
Therefore, the optical writing device used in the image forming apparatus is also required to have high speed and high pixel density.1 For example, while using a high-output semiconductor laser, the beam spot (hereinafter simply referred to as "spot") must also be narrowed down to a small size. ing.

しかしながら、すべての画像データが高画素密度である
とは限らず、例えば小画面の画像データを拡大プリント
する時のように画素密度の低い画像データを取扱う場合
には、プリントする画素のサイズも大きくしなければな
らない。
However, not all image data has a high pixel density, and when handling image data with a low pixel density, such as when enlarging and printing small screen image data, the size of the pixels to be printed also increases. Must.

また、画像データが階調を有する画素からなる場合には
、画素毎にその階調データに応じてサイズを可変する必
要がある。
Further, when the image data is composed of pixels having gradations, it is necessary to vary the size of each pixel according to the gradation data.

このような場合に、電気的な方法としては、例えば感光
体の照射光量を上げると実効的にスポット径が増大する
ことを利用して、光源である半導体レーザの出力を変え
てスポット径を可変するものがある。
In such cases, an electrical method is to take advantage of the fact that increasing the amount of light irradiated on the photoreceptor effectively increases the spot diameter, and vary the spot diameter by changing the output of the semiconductor laser that is the light source. There is something to do.

また1例えば半導体レーザを駆動するパルス信号のパル
ス幅を変調して画素サイズを変えるものがある。
There is also a method that changes the pixel size by modulating the pulse width of a pulse signal that drives a semiconductor laser, for example.

一方、メカニカルな方法としては1例えばスポットを形
成する光学系の結合位置を光軸方向に偏位させて、スポ
ットを僅かにボカすことによりスポット径を変えるもの
もあった。
On the other hand, as a mechanical method, for example, there is a method in which the spot diameter is changed by slightly blurring the spot by shifting the coupling position of the optical system that forms the spot in the optical axis direction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、電気的な方法によれば画素のサイズを高
速で切替えることができるが、半導体レーザの出力を余
り上げるとその寿命が短くなったり、感光体が疲労する
等の悪影響が出るので、実効的にスポット径を変えられ
る範囲は自ら限界がある。
However, although the electrical method allows the pixel size to be switched at high speed, increasing the output of the semiconductor laser too much can shorten its lifespan and cause negative effects such as photoreceptor fatigue, so it is not effective. There is a limit to the range in which the spot diameter can be changed.

また、パルス幅を変える方法は、画素のサイズを主走査
方向には自由に変えることができるが、副走査方向には
殆ど変化しないため、仕上がった画像の視感的効果は余
り期待出来ない。
Furthermore, although the method of changing the pulse width allows the pixel size to be freely changed in the main scanning direction, it hardly changes in the sub-scanning direction, so that the visual effect of the finished image cannot be expected to be very good.

一方、メカニカルな方法によれば、スポットはほぼ円形
のまま変化し、スポット径の可変範囲も大きくとれるが
、光学系を微妙に移動させるために複雑で精度の高い能
動系が必要となり、画素サイズの切替えに要する時間も
遅いため、高速の例えば画素オーダはもちろん、走査線
オーダでの切替えも不可能であり、実用上は頁毎の切替
えしかできないに の発明は上記の点に鑑みてなされたものであり1画素サ
イズの高速切替えが可能であって、その大きさ特に副走
査方向の大きさも無理なく変えることが出来る光書込装
置を提供することを目的とする。
On the other hand, with the mechanical method, the spot changes while remaining almost circular, and the spot diameter can be varied over a wide range, but it requires a complex and highly accurate active system to subtly move the optical system, which increases the pixel size. Because the time required for switching is slow, high-speed switching, for example, not only in pixel order but also in scanning line order, is impossible, and in practice, only page-by-page switching is possible.The invention was made in view of the above points. It is an object of the present invention to provide an optical writing device which is capable of high-speed switching of one pixel size and whose size, particularly in the sub-scanning direction, can be changed easily.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は上記の目的を達成するため、光ビームを主走
査方向に偏向して感光体上に画像を書込む光書込装置に
おいて、光ビームを副走査方向に画像データの画素単位
で微少量偏向させる微少偏向手段と、感光体上に書込ま
れる画像データに応じて画素毎に光ビームをパルス幅変
調する光ビーム変調手段とを設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical writing device that deflects a light beam in the main scanning direction to write an image on a photoreceptor. It is provided with a minute deflection means for deflecting the light beam, and a light beam modulation means for pulse width modulating the light beam for each pixel according to the image data written on the photoreceptor.

〔作 用〕[For production]

このように構成した光書込装置によれば、大きくは主走
査方向に偏向しながら微少偏向手段によす画素単位で副
走査方向に微少量偏向されるため主走査線に沿って斜行
を繰り返している光ビームが、光ビーム変調手段により
画像データに応じて画素毎にパルス幅変調されるから1
画素サイズの画素毎の高速切替えが可能であり、しかも
画素の大きさを主走査方向にも副走査方向にも無理なく
変えることができる。
According to the optical writing device configured in this way, while being mainly deflected in the main scanning direction, it is deflected by a small amount in the sub-scanning direction in pixel units by the micro-deflection means, so that the skewing is performed along the main scanning line. Since the repeating light beam is pulse width modulated for each pixel by the light beam modulation means according to the image data, 1
The pixel size can be switched at high speed for each pixel, and the pixel size can be easily changed in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の光書込装置の第1実施例の機構系
及び#御系のそれぞれ概略構成を示す斜視図ならびにブ
ロック図である。
FIG. 1 is a perspective view and a block diagram respectively showing the schematic configuration of a mechanical system and a control system of a first embodiment of an optical writing device of the present invention.

同図において、座標軸を感光体面でそれぞれ主走査方向
(右)をX軸(正)、副走査方向(上)をY軸(正)、
従って法線方向をZ軸(光の進行方向が負)にとって説
明する。
In the figure, the coordinate axes are the X-axis (positive) in the main scanning direction (right), the Y-axis (positive) in the sub-scanning direction (top), and
Therefore, the description will be made with the normal direction as the Z axis (the direction in which light travels is negative).

この光書込装置は、変調された光ビームを射出する光源
部1と、その光ビームを副走査方向に偏向する微少偏向
手段であるY偏向器2と、主走査方向に偏向するX偏向
器3と、偏向された光ビームを感光体4上にスポットと
して結像させるfθレンズ5とからなる機構系、及びそ
の機構系を制御すると共に光ビーム変調手段でもある書
込制御部6からなる制御系とで構成されている。
This optical writing device includes a light source unit 1 that emits a modulated light beam, a Y deflector 2 that is minute deflection means that deflects the light beam in the sub-scanning direction, and an X deflector that deflects the light beam in the main-scanning direction. 3, a mechanical system consisting of an fθ lens 5 that images the deflected light beam as a spot on the photoreceptor 4, and a write control section 6 that controls the mechanical system and also serves as a light beam modulation means. It consists of a system.

光源部1は半導体レーザ7とコリメータレンズ1aとか
らなり、半導体レーザ7は書込制御部6から入力するパ
ルス幅変調された開動信号に応じてオン・オフするレー
ザ光を出力し、コリメータレンズ1aはそのレーザ光を
細い平行光ビームに変換して上方(X方向)に射出する
The light source section 1 consists of a semiconductor laser 7 and a collimator lens 1a. The semiconductor laser 7 outputs a laser beam that is turned on and off according to a pulse width modulated opening signal input from the write control section 6, and the collimator lens 1a converts the laser light into a narrow parallel light beam and emits it upward (in the X direction).

Y偏向器2はYポリゴンミラー10とモータ11とY同
期センサ12とリレーレンズ13とからなり、Yポリゴ
ンミラー10はその駆動源であるモータ11によりZ軸
方向の回転軸を中心として時計方向(矢示A)に回転し
ている。
The Y deflector 2 is composed of a Y polygon mirror 10, a motor 11, a Y synchronization sensor 12, and a relay lens 13. The Y polygon mirror 10 is rotated clockwise ( It is rotating in the direction of arrow A).

したがって、光源部1からX方向に入射してくる平行光
ビームは、Yポリゴンミラー10により。
Therefore, the parallel light beam incident in the X direction from the light source section 1 is transmitted by the Y polygon mirror 10.

その反射点10aを中心としてX方向の近傍で上から下
へ(矢示Be  ”J方向に)繰返しY偏向されてX偏
光器3にむかう。
Centered around the reflection point 10a, the light is repeatedly Y-deflected from top to bottom (in the direction of arrow Be''J) near the X direction, and is directed toward the X polarizer 3.

X偏向器3はXポリゴンミラー15とモータ16とX同
期センサ17とからなり、Xポリゴンミラー15はその
離動源であるモータ16によりY軸方向の回転軸を中心
として時計方向(矢示C)に回転している。
The X deflector 3 consists of an X polygon mirror 15, a motor 16, and an X synchronization sensor 17, and the X polygon mirror 15 is rotated clockwise (arrow C ) is rotating.

したがって、Y偏向器2からX方向に入射してくる光ビ
ームは、Xポリゴンミラー15により。
Therefore, the light beam incident in the X direction from the Y deflector 2 is deflected by the X polygon mirror 15.

その反射点15aから一2方向を中心として左から右へ
(X方向に)繰返しX偏向されてfθレンズ5にむかう
From the reflection point 15a, the light is repeatedly deflected in X direction from left to right (in the X direction) centering on one or two directions, and is directed toward the fθ lens 5.

このままであればXポリゴンミラー15のミラー面上の
反射点15aが上下に移動するから、それをカバーする
ためXポリゴンミラー15を構成する各ミラー面とfθ
レンズ5とはそれぞれ上下幅を広げなければならない。
If this continues, the reflection point 15a on the mirror surface of the X polygon mirror 15 will move up and down, so in order to cover this, each mirror surface constituting the X polygon mirror 15 and fθ
The vertical width of the lens 5 must be widened.

しかしながら、Yポリゴンミラー10とXポリゴンミラ
ー15との間にリレーレンズ13を設け、それぞれの反
射点10a、15.をその共軛点に置<、すなわち反射
点10aの像を反射点15aに結ぶようにすれば反射点
15aの位置は移動しなくなるから、Xポリゴンミラー
15とfθレンズ5の上下幅を広くする必要がない。
However, a relay lens 13 is provided between the Y polygon mirror 10 and the X polygon mirror 15, and the respective reflection points 10a, 15. If the image of the reflection point 10a is focused on the reflection point 15a, the position of the reflection point 15a will not move, so the vertical width of the X polygon mirror 15 and the fθ lens 5 will be widened. There's no need.

その代わり、リレーレンズ13に入射した平行光ビーム
は、リレーレンズ13の後方焦点の位置13aにスポッ
トを形成し、そのスポットが−V力方向矢示D)に移動
することになるから、Xポリゴンミラー15で反射され
た光ビームは下から上へ(V方向に)偏向するようにな
る。
Instead, the parallel light beam incident on the relay lens 13 forms a spot at the rear focal point position 13a of the relay lens 13, and the spot moves in the -V force direction arrow D), so the X polygon The light beam reflected by the mirror 15 is deflected from bottom to top (in the V direction).

fθレンズ5は焦点位置13a上のスポットを感光体4
の面上に再結像するように調整されているから、再結像
されたスポットは、感光体4上の1点鎖線で示した主走
査1!(第1図上でX軸と一致)上を、Y偏向器2によ
る副走査方向(V方向)の微少幅を供って、X偏向器3
により左から右(X方向)に主走査される。
The fθ lens 5 focuses the spot on the focal position 13a on the photoreceptor 4.
Since the re-imaged spot is adjusted to be re-imaged on the surface of 1!, the re-imaged spot is on the main scanning 1! (coinciding with the X axis in Fig. 1), with a slight width in the sub-scanning direction (V direction) by the Y deflector 2,
Main scanning is performed from left to right (X direction).

感光体4は、その画像形成装置が通常の写真方式による
ものであれば銀塩乳剤フィルムあるいは感光性樹脂フィ
ルム、電子写真方式によるものであれば光導電体の薄膜
からなり1反時計方向(矢示E)に回転する保持ドラム
8に保持されて副走査されることにより、感光体4上に
画像(潜像)が形成される。
The photoreceptor 4 is made of a silver salt emulsion film or a photosensitive resin film if the image forming apparatus uses a normal photographic method, or a thin film of a photoconductor if the image forming apparatus uses an electrophotographic method. An image (latent image) is formed on the photoreceptor 4 by being held by the rotating holding drum 8 and sub-scanned as shown in FIG.

Y同期センサ12及びX同期センサ17は、リレーレン
ズ13の上側及び感光体4の左側にそれぞれ密接して配
置され、光ビームの入射を検知してそれぞれ光ビームの
画素及びライン変調のタイミングの基準になる同期信号
を書込制御部6に出力する。
The Y synchronization sensor 12 and the X synchronization sensor 17 are arranged in close proximity above the relay lens 13 and on the left side of the photoreceptor 4, respectively, and detect the incidence of the light beam to determine timing standards for pixel and line modulation of the light beam, respectively. A synchronization signal corresponding to the following is output to the write control section 6.

書込制御部6はそれぞれ図示しないCPU、ROM、R
AM、Ilo等からなるマイクロコンピュータ等により
構成され、予めホストCPU20から入力した例えば画
像の種類、そのサイズ、画素密度等のプリントモードに
基づいてモータ11゜1Bを所定の回転数に制御し、X
同期センサ17゜Y同期センサ12からの同期信号によ
ってタイミングをとりながら、同じくホストCPU入2
0から入力してくる画像データに応じて画素毎にパルス
幅変調した駆動信号を半導体レーザ7に出力し。
The write control unit 6 includes a CPU, a ROM, and a R
It is composed of a microcomputer consisting of AM, Ilo, etc., and controls the motor 11° 1B to a predetermined rotation speed based on the print mode, such as the type of image, its size, and pixel density, input in advance from the host CPU 20, and
Synchronous sensor 17°Y While timing is determined by the synchronizing signal from the Y synchronizing sensor 12, the host CPU input 2
A drive signal pulse width modulated for each pixel is output to the semiconductor laser 7 according to the image data inputted from 0.

光ビームをパルス幅変調させる。Pulse width modulation of the light beam.

第2図は、画素毎にパルス幅変調された能動信号に対応
して感光体4上に形成されたスポットの軌跡及び書込ま
れた潜像の状態の一例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the locus of a spot formed on the photoreceptor 4 and the state of a written latent image in response to an active signal pulse width modulated for each pixel.

第2図(A)は画素データの一例、同図(B)はその能
動信号の波形図であり、同図(C)及び(D)はそれぞ
れY偏向器2が作動中及び静止時におけるスポットの軌
跡と潜像の状態を示し、その軌跡は光ビームのオン・オ
フ時を実線、破線で、潜像は細線で囲んだ範囲でそれぞ
れ示している。従って同図(D)は従来の光書過装置に
おいて画素毎のパルス幅変調をかけたものと同一である
Figure 2 (A) is an example of pixel data, Figure 2 (B) is a waveform diagram of the active signal, and Figure 2 (C) and (D) are spot spots when the Y deflector 2 is in operation and at rest, respectively. The locus and state of the latent image are shown, and the trajectory is shown by solid lines and broken lines when the light beam is on and off, and the latent image is shown by the range surrounded by thin lines. Therefore, FIG. 3D is the same as the conventional optical writing device in which pulse width modulation is applied to each pixel.

例えば、「0」(無変調)から「4」(全変調)の5段
階を有する画像データの1ラインの部分の画素データが
、第2図(A)に示したように「・・・1320431
・・・」であったとすれば、パルス変調された能動信号
は同図(B)に示したようになる。
For example, the pixel data of one line of image data having five levels from "0" (no modulation) to "4" (full modulation) is as shown in FIG.
...'', the pulse-modulated active signal will be as shown in FIG.

ここで、仮りに感光体4上のスポットのX偏向とY偏向
の線速度が等しいとすれば、第2図(C)。
Here, if the linear velocities of the X and Y deflections of the spot on the photoreceptor 4 are equal, then FIG. 2(C).

に示したように、スポットの軌跡は主走査方向(χ方向
)に対して画素毎に45°傾いた鋸歯勧図形になり、光
ビームのオン・オフ変調は実線で示したようにその斜線
上に現われる。
As shown in , the trajectory of the spot becomes a sawtooth pattern tilted at 45 degrees for each pixel with respect to the main scanning direction (χ direction), and the on/off modulation of the light beam is performed on the diagonal line as shown by the solid line. appears in

一般に、レーザ光のスポットはその光量分布カニ次元ガ
ウス分布に近い形になっているから、岐光体4上の潜像
の範囲は、同図(C)、(D)にateで囲んで示した
ようになる。
In general, the laser beam spot has a light intensity distribution close to a crab-dimensional Gaussian distribution, so the range of the latent image on the beam splitter 4 is shown surrounded by ate in Figures (C) and (D). It becomes like that.

この第2図(C)、(D)を比較すると、同図(D:の
場合は例えば画素データが「・・・32・・・」、「・
・・31・・・」の部分では潜像が連続して了って、階
調力1正しく表現できない。
Comparing Fig. 2 (C) and (D), it is found that in the case of Fig. 2 (D), for example, the pixel data is "...32..."
...31...'', the latent image is continuous and the gradation power 1 cannot be expressed correctly.

一方、この実施例の光書込装置によれば、「・・43・
・・」のように駆動信号が連続している場合でも、第2
図(C)に示したように潜像は分離されているから、た
とえ実効スポット径が若干床がっても光量分布の影響を
受けず、階調をより正しく表現することができる。
On the other hand, according to the optical writing device of this embodiment, "...43...
Even if the drive signals are continuous as in “...”, the second
As shown in Figure (C), since the latent images are separated, even if the effective spot diameter is slightly offset, it is not affected by the light amount distribution and the gradation can be expressed more accurately.

第2図(B)、(C)に示した図は説明のために単純化
しているが、実際には光ビームの全部が感光体4上に書
込まれる訳ではなく1画素毎に第1図に示したY同期セ
ンサ12を照射するため(ライン毎にX同期センサ17
を照射するのと同様)の光ビームオン部分(Y同期信号
の出力によりオフにする)と、変調部の両側にタイミン
グをとるための光ビームオフまたはブランキング部分と
が必要であるから、それだけ変調部に割当てられる時間
(信号書込時間)が短かくなる。
Although the diagrams shown in FIGS. 2(B) and 2(C) are simplified for the purpose of explanation, in reality, not all of the light beam is written on the photoreceptor 4, but the first In order to irradiate the Y synchronous sensor 12 shown in the figure (X synchronous sensor 17 for each line)
Since a light beam on section (same as when irradiating the modulator) (which is turned off by the output of the Y synchronization signal) and a light beam off or blanking section for timing on both sides of the modulation section are required, the modulation section The time allocated to the signal (signal writing time) becomes shorter.

このような場合は、例えばY偏向器2による偏向方向を
y(i11走査)方向から若干X(主走査)方向に傾け
ると共に、その線速度を上げることにより解決すること
ができる。
Such a case can be solved, for example, by slightly tilting the direction of deflection by the Y deflector 2 from the y (i11 scan) direction toward the X (main scan) direction and by increasing the linear velocity.

第3図は、このようにY偏向器2を傾けて線速度を上げ
た場合の駆動信号とY同期信号及びスポットの軌跡と潜
像の状態の一例を示す説明図であり、同図(A)に示し
た画素データは第2図(A)に示した例と同一である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the state of the drive signal, Y synchronization signal, spot locus, and latent image when the linear velocity is increased by tilting the Y deflector 2 in this way. ) is the same as the example shown in FIG. 2(A).

第3図(E)及び(C)はそれぞれその駆動信号及びY
同期信号を示す波形図であり、同図(D)は第2図(C
)に対応している。
Figures 3(E) and (C) show the drive signal and Y
It is a waveform diagram showing a synchronization signal, and the figure (D) is a waveform diagram showing a synchronization signal.
) is supported.

第3図(B)に示した駆動電流は、Y同期センサ12を
照射する光ビームオン部と、画素データに応じた変調部
と、その変調部の前後に設けたブランキング部とからな
り、光ビームオン部はY同期センサ12が照射光を検出
して同図(C)に示したY同期信号を出力すると光ビー
ムがオフされて前ブランキング部に移る。
The drive current shown in FIG. 3(B) consists of a light beam on part that irradiates the Y synchronization sensor 12, a modulation part according to pixel data, and a blanking part provided before and after the modulation part. In the beam on section, when the Y synchronization sensor 12 detects the irradiation light and outputs the Y synchronization signal shown in FIG.

Y同期信号から所定のタイミングをとられて変調部に入
り、光ビームは画素データに応じたパルス幅に相当する
時間だけ射出された後オフされ、そのオフ状態から後ブ
ランキング部に移行する。
The light beam enters the modulation section at a predetermined timing from the Y synchronization signal, is emitted for a time corresponding to the pulse width according to the pixel data, and then is turned off, and shifts from the off state to the post-blanking section.

Y偏向器2による偏向方向が若干時計方向に回転したた
め、第3図(D)にそのスポットの軌跡を示したように
、ある画素の軌跡の始点は1つ前の画素の軌跡の終端に
対して左側(−x方向)にある、すなわち、少し戻った
位置からスタートすることになる。
Since the direction of deflection by the Y deflector 2 has rotated slightly clockwise, the starting point of the trajectory of a certain pixel is relative to the end of the trajectory of the previous pixel, as shown in Figure 3 (D). You will start from a position that is on the left side (-x direction), that is, slightly back.

第3図(B)乃至(D)の2点#I線は、それぞれ互い
に時間的に対応する点を結んで示したものである、 したがって、同図(D)において軌跡の始めの部分Sは
同期をとるための光ビームオン部分に、次の部分b!は
前ブランキング部分に、続く部分mは変調部に、最後の
部分b2は後ブランキング部分にそれぞれ対応している
The two point #I lines in Fig. 3 (B) to (D) are shown by connecting temporally corresponding points. Therefore, in Fig. 3 (D), the initial part S of the trajectory is In the light beam on part for synchronization, the next part b! corresponds to the front blanking section, the following section m corresponds to the modulation section, and the last section b2 corresponds to the rear blanking section.

これらのうち、実際に感光体4上に書込まれるのは変調
部mだけであって、光ビームオン部分Sは光ビームがま
だリレーレンズ13の有効口径内に入っていないし1前
後のブランキング部分bitb2の一部は有効有効口径
内に入っているが光ビームオフであるから書込まれるこ
とはない。
Of these, only the modulation part m is actually written on the photoreceptor 4, and the light beam-on part S is the blanking part before and after the light beam has not yet entered the effective aperture of the relay lens 13. Although part of bitb2 is within the effective aperture, it is not written because the light beam is off.

従って、細線で囲んで示した潜像は、第2図(C)に示
した潜像と同様になっている。
Therefore, the latent image shown surrounded by thin lines is similar to the latent image shown in FIG. 2(C).

第4図は、第2実施例の機構系及び制御系のそれぞれ概
略構成を示す斜視図ならびにブロック図であり、第1図
に示した第1実施例と同一部分には同一符号を付して説
明を省略するに の第2実施例は、第1実施例のポリゴンミラーを使用し
たY偏光器2を、J、J、A、P、(日本応用物理学会
の英文誌)Vol、24−2 (1985)掲載の論文
rPLZTセラミックスを用いた光偏内器」 (宇都宮
ほか2名)に示されているような。
FIG. 4 is a perspective view and a block diagram showing the schematic configuration of the mechanical system and control system of the second embodiment, and the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. For omitting the explanation, the second embodiment uses the Y polarizer 2 using the polygon mirror of the first embodiment as described in J, J, A, P, (English journal of the Japanese Society of Applied Physics) Vol. 24-2. (1985), "Optical polarizer using rPLZT ceramics" (Utsunomiya et al.).

偏向電圧に応じて光ビームを偏向させる光電偏向素子を
使用するY偏光器20に置換えたものであり、Y同期セ
ンサ12とリレーレンズ13とが不要になっている。
This is replaced with a Y polarizer 20 that uses a photoelectric deflection element that deflects a light beam according to a deflection voltage, and the Y synchronization sensor 12 and relay lens 13 are no longer necessary.

第5図はY偏光器20の構成例を示す斜視図であり、第
6図はその偏向特性の一例を示す線図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the configuration of the Y polarizer 20, and FIG. 6 is a diagram showing an example of its deflection characteristics.

第5図に示したように、Y偏光器20は偏光素子である
ポラライザ21とPLZTセラミックスからなる直方体
の光電偏向素子22とからなり、光電偏向素子22の光
軸に平行で互いに対向する一対の側面には3角形の電極
対23が設けられている。
As shown in FIG. 5, the Y polarizer 20 consists of a polarizer 21 which is a polarizing element and a rectangular parallelepiped photoelectric deflection element 22 made of PLZT ceramics. A triangular electrode pair 23 is provided on the side surface.

電極対23に直流電源24から偏向電圧を印加すると、
電極対23に挾まれたPLZTセラミックスの部分の屈
折率が変化するために、電極対23の斜辺すなわち偏向
電圧が印加された部分とされない部分の境界に沿って屈
折率の差が生じ、入射した光ビームは、光軸を含み電極
対23に平行な面内で偏向される。
When a deflection voltage is applied to the electrode pair 23 from the DC power supply 24,
Since the refractive index of the portion of the PLZT ceramic sandwiched between the electrode pair 23 changes, a difference in refractive index occurs along the hypotenuse of the electrode pair 23, that is, the boundary between the portion to which the deflection voltage is applied and the portion to which the deflection voltage is not applied. The light beam is deflected in a plane that includes the optical axis and is parallel to the electrode pair 23.

第6図はその偏向電圧に対する偏向角特性の一例を示す
線図であり、同図(A)及び(B)はそれぞれ水平及び
垂直偏光成分の偏角(°)を縦軸にとり。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the deflection angle characteristics with respect to the deflection voltage, and FIGS. 6A and 6B show the polarization angle (°) of the horizontal and vertical polarization components, respectively, on the vertical axis.

横軸には共に偏向電圧による電界強度(V/m++)を
とっている。
The horizontal axis indicates the electric field strength (V/m++) due to the deflection voltage.

同図から明らかなように、光ビームの水平偏光成分と垂
直偏光成分とでは偏向電圧を印加した時にそれぞれ逆方
向に偏向するから、第5図に示したように、光源部1か
ら射出する光ビームをポラライザ21により偏光ビーム
に変換したのち光電偏向素子22を通すことにより、水
平、垂直何れかの偏光成分1例えば偏向角の大きい垂直
偏光成分のみを使用するようになっている。
As is clear from the figure, since the horizontally polarized component and the vertically polarized component of the light beam are deflected in opposite directions when a deflection voltage is applied, the light emitted from the light source 1 is By converting the beam into a polarized beam by a polarizer 21 and passing it through a photoelectric deflection element 22, only the horizontal or vertical polarized component 1, for example, the vertically polarized component with a large deflection angle, is used.

第4図において、光源部1がらχ方向に射出された光ビ
ームは、書込制御部26から出力される偏向電圧が印加
されたY偏向器2oにより、χ方向を中心に下から上へ
(矢示Fy’/方向)微少角度偏向されて、X偏向器3
に入射する。
In FIG. 4, the light beam emitted from the light source unit 1 in the χ direction is deflected from bottom to top ( arrow Fy'/direction) is deflected by a minute angle, and the X deflector 3
incident on .

X偏向器3以降は第1実施例と同様であるから説明を省
略するが、Y偏光器20はその構造上可動部分がないた
めY偏光器2(第1図)と異なり。
Since the components after the X deflector 3 are the same as those in the first embodiment, their explanation will be omitted, but the Y polarizer 20 is different from the Y polarizer 2 (FIG. 1) because it has no movable parts due to its structure.

X偏光器3のXポリゴンミラー15にすぐ近傍に配置す
ることができるから、リレーレンズ13は不要である。
Since the relay lens 13 can be placed immediately adjacent to the X polygon mirror 15 of the X polarizer 3, the relay lens 13 is not necessary.

したがって、fθレンズ5まで平行光ビームが到達する
から、fθレンズ5の後方焦点は感光体4の位置にあれ
ばよい。
Therefore, since the parallel light beam reaches the fθ lens 5, the rear focal point of the fθ lens 5 only needs to be at the position of the photoreceptor 4.

また、このY偏向器20は極めて早い応答性(数MHz
)を有し、偏向電圧(正しくはその自乗)に応じて偏向
角が決定されるからY偏向器2のようにY同期センサ1
2の必要がなく、シたがって。
In addition, this Y deflector 20 has an extremely fast response (several MHz
), and the deflection angle is determined according to the deflection voltage (correctly its square).
There is no need for 2.

半導体レーザ7の駆動信号も第3図(B)に示したよう
な複雑な波形ではなく、第2図(B)に示したような単
純な波形でよい。
The drive signal for the semiconductor laser 7 may also have a simple waveform as shown in FIG. 2(B) instead of a complicated waveform as shown in FIG. 3(B).

さらに、感光体4上に書込まれるスポットの軌跡は、第
2図(C)に示したような1方向の繰返し走査による鋸
歯状波に限定されることなく、例えば第7図(A)に示
すように、2画素を単位(周期)とする三角波(あるい
は正弦波)であっても、その波形に応じてパルス幅変調
すればよい。
Furthermore, the locus of the spot written on the photoreceptor 4 is not limited to the sawtooth wave created by repeated scanning in one direction as shown in FIG. 2(C), but for example as shown in FIG. 7(A). As shown, even if the waveform is a triangular wave (or sine wave) whose unit (period) is two pixels, pulse width modulation may be performed according to the waveform.

あるいは、階調数が少なくて厳しい階調表現が要求され
ず、副走査方向の成分があればよいというような目的の
場合は、ポラライザ21を外して。
Alternatively, if the number of gradations is small and strict gradation expression is not required, and a component in the sub-scanning direction is sufficient, the polarizer 21 can be removed.

光ビームの全光量を書込に使用してもよい。The full intensity of the light beam may be used for writing.

ポラライザ21を外して、光電偏向素子22に例えば鋸
歯状波あるいは三角波を書込むような偏向電圧を印加し
た場合のスポットの軌跡を、それぞれ第7図(B)及び
(C)に示す。
FIGS. 7(B) and 7(C) respectively show the loci of the spot when the polarizer 21 is removed and a deflection voltage that writes, for example, a sawtooth wave or a triangular wave is applied to the photoelectric deflection element 22.

以上の説明から明らかなように、光ビーム変調手段によ
って画素毎のパルス幅変調の周期を変えることにより、
主走査方向の画素サイズを任意に設定できる。
As is clear from the above explanation, by changing the period of pulse width modulation for each pixel using the light beam modulation means,
The pixel size in the main scanning direction can be set arbitrarily.

また、Y偏向器によって副走査方向の振幅を変えること
により、画素サイズの縦横比を任意に設定することもで
きる。
Furthermore, by changing the amplitude in the sub-scanning direction using a Y deflector, the aspect ratio of the pixel size can be arbitrarily set.

したがって、主走査方向及び副走査方向の画素サイズを
目的に応じて任意に設定できる。
Therefore, the pixel size in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be arbitrarily set depending on the purpose.

また、この発明による光書込装置を半導体レーザを光源
とした実施例により説明したが、光源はガスレーザでも
放電灯あるいはアーク灯でもよくその波長域は赤外、可
視、紫外の何れでも使用する感光体に適したものであれ
ばよい。
Furthermore, although the optical writing device according to the present invention has been explained using an embodiment using a semiconductor laser as a light source, the light source may be a gas laser, a discharge lamp, or an arc lamp, and the wavelength range may be infrared, visible, or ultraviolet. It is fine as long as it is suitable for your body.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば1画素サイズの
高速切替えが可能であって、その大きさ特に副走査方向
の大きさも無理なく変えることとができる光書過装置を
提供することができる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to provide an optical writing device that is capable of high-speed switching of one pixel size, and can also easily change the size, especially the size in the sub-scanning direction. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明による光書過装置の第1実施例の概略
構成を示す斜視図ならびにブロック図。 第2図及び第3図は同じくその画像データに対するレー
ザ耗動電流等の波形図ならびに形成画像の一例を示す部
分拡大図、 第4図はこの発明の第2実施例の概略構成を示す斜視図
ならびにブロック図。 第5図は同じくそのY偏向器の構成例を示す斜視図、 第6図は同じくその偏向特性の一例を示す線図、第7図
は同じくその形成画像の一例を示す部分拡大図である。 1・・・光源部 2.20・・・Y偏向器(微少偏向手段)3・・・X偏
向器(主走査方向に偏向する手段)4・・・感光体 6.26・・・書込制御部(光ビーム変調手段)7・・
・半導体レーザ 図 1M2図 (A) 第3 図 (A) 厘4 図 s6図
FIG. 1 is a perspective view and a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of an optical writing device according to the present invention. 2 and 3 are partially enlarged views showing waveform diagrams of laser abrasion current, etc. for the image data and an example of formed images, and FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention. and block diagram. FIG. 5 is a perspective view showing an example of the configuration of the Y deflector, FIG. 6 is a diagram showing an example of the deflection characteristics, and FIG. 7 is a partially enlarged view showing an example of the formed image. 1... Light source section 2.20... Y deflector (minor deflection means) 3... X deflector (means for deflecting in the main scanning direction) 4... Photoreceptor 6. 26... Writing Control unit (light beam modulation means) 7...
・Semiconductor laser Figure 1M2 (A) Figure 3 (A) Figure 4 Figure s6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光ビームを主走査方向に偏向して感光体上に画像を
書込む光書込装置において、 前記光ビームを副走査方向に画像データの画素単位で微
少量偏向させる微少偏向手段と、前記感光体上に書込ま
れる前記画像データに応じて、画素毎に前記光ビームを
パルス幅変調する光ビーム変調手段とを設けたことを特
徴とする光書込装置。
[Scope of Claims] 1. In an optical writing device that writes an image on a photoreceptor by deflecting a light beam in the main scanning direction, the light beam is deflected by a minute amount in units of pixels of image data in the sub-scanning direction. An optical writing device comprising: a deflection means; and a light beam modulation means for pulse width modulating the light beam for each pixel according to the image data written on the photoreceptor.
JP1284445A 1989-10-31 1989-10-31 Optical writing device Pending JPH03144671A (en)

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