JPH0332275A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、画像記録装置等の光ビーム走査装置に関する
。　詳しくは、副走査速度を変更することにより、光ビ
ームの走査線の密度を変更して高画質画像の記録等が可
能な光ビーム走査装置に関する。

〈従来の技術〉 各種の画像記録装置としてラスタースキャン方式を用い
た光ビーム走査装置が適用されている。

このような光ビーム走査装置は、一般的に、ガルバノメ
ータミラー等の光偏向器によって主走査方向に反射・偏
向された光ビームを、主走査方向と略直交する方向に副
走査搬送される記録材料等の被走査体上の所定の位置に
照射することにより画像記録を行なう。　従って、ラス
タースキャン方式を適用する光ビーム走査装置において
は、光ビームによって被走査体は２次元的に走査され、
画像記録等が行なわれる。

ところで、このようなラスタースキャンを適用する光ビ
ーム走査装置において、被走査体の副走査搬送速度を遅
くすることにより走査線の密度を高くし、より高画質な
画像記録を行なうことを可能とした光ビーム走査装置か
各２１　ｔＩ！案され、実用化されている。

つまり、−走査の時間間隔は変更せずに、被走査体の副
走査１般送速度を通常の画像記録時ｊ；りも遅くするこ
とにより、被走査体上におりる走査線の間隔を狭いもの
として、画像記１足装置においてはより画像記録密度の
高い高画質な画像記録を可能とする。

ところで、このような走査線の密度を変更可能な光ビー
ム走査装置においては、走査線の密度を高くする場合に
は、それに応じて光ビームの光量を低下する必要がある
。

光ビーム走査装置において走査密度を高くした場合に、
通常の走査線密度と同し光量の光ビームによって被走査
体を走査すると、画像記録装置では露光過剰になってし
まい、例えは文字や線画を記録する場合には線か太くな
ってつぶれてしまう等の不都合を生し、良好な画像記録
ができない。

〈発明か解決しようとする課題〉 このような光ビーム走査装置において、副走査搬送速度
を遅くして走査線密度を高くした際の光ビーム光量の低
減は、通常、ＮＤフィルタ等の光量調整部材を光ビーム
の光路に挿入することにより行なわれている。

ところが、そのためのフィルタ挿入機構やフィルタの挿
入スペースが必要であり、光ビーム走査装置が大型かつ
複雑な構成となり、装置か高価になってしまうという問
題点がある。

しかも、光ビームかＮＤフィルタを通過することにより
光ビームに波面収差か生してしまうため、高画質な画像
記録を行なうためには、高精度の平面を有する高品質な
フィルタが必要となってしまい、光ビーム走査装置のコ
ストか大幅に向上してしまうという問題点もある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決すること
にあり、ラスタースキャンを適用し、副走査速度を変更
することにより走査線密度を変更可能な光ビーム走査装
置であって、光ビーム光量調整用のＮ’Ｄフィルタ等を
不要とした、安価で、小型かつ簡易な構成の光ビーム走
査装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は、主走査方向に偏
向された光ビームによって、前記主走査方向と略直交す
る副走査方向に移動する被走査体を２次元的に走査する
光ビーム走査装置であって、 前記光ビームを射出する半導体レーサーと、 前記光ビームの走査線の密度を変更するための前記被走
査体の副走査方向の移動速度の変更手段と、 前記走査線の密度に応じた光ビームの光量データを少な
くとも２つ有するメモリ部と、前記メモリ部より前記走
査線の密度に応じた光量データ選択する選択手段とを有
することを特徴とする光ビーム走査装置を提供する。

また、前記光量データは、光ビームの一走査に対応する
光量データであるのか好ましい。

また、前記光ビーム−走査に対応する光量データは、さ
らに前記被走査体上の主走査線における走査速度の変化
に応して光ビームを変調したものであるのか好ましい。

〈発明の作用〉 本発明の光ヒーム走査装置は、副走査速度を変更するこ
とにより走査線密度を変更することが可能な光ビーム走
査装置であって、例えば画像記録装置であれは通常の画
像記録よりも記録密度の高い高画質な画像記録を任意に
選択して行なうことかできる。

ここて、本発明の光ビーム走査装置においては、副走査
速度を遅くして走査線密度を高くした際の光ビームの光
量調整を、設定された走査線密度（副走査速度）に応じ
た光ビームの光量データをメモリ部より選択し、この光
量データに応じて半導体レーザーを発光させて、ａｔ′
出される光ビームの光量を調整するものである。

この光量調整された光ビームを画像情報に応じて変調ま
たはｏ　ｎ　／　ｏ　ｆ　ｆ　、あるいはその両方によ
って駆動させ、例えば記録材籾に画像記録を行なう。

そのため、従来の走査線密度の調整可能な光ビーム走査
装置において用いられていた光量調整部材が不要であり
、そのためのスペース、また調整部材の押入機構も不要
であるのて、光ビーム走査装置を簡単な機構かつ小型で
、安価なものとするこができる。

また、光量調整部材として通常用いられるＮＤフィルタ
は、光ビームに波面収差が生しることを防ぐために高精
度の平面を有する高品質な高価なものであるので、これ
を不要とした本発明の光ビーム走査装置は、従来の走査
線密度の調整可能な光ビーム走査装置に比べ、大幅にコ
ストダウンをすることができる。

〈実施態様〉 以下、本発明に係る光ビーム走査装置に付いて、添付の
図面に示される好適な実施例を基に詳細に説明する。

第１図に、本発明の光ビーム走査装置による画像記録装
置の好適な一実施例の概略斜視図がボされる。

第１図に示される画像記録装置１０は、ラスタースキャ
ンを適用する文字・線画記録装置であって、記録材料Ａ
の副走査搬送速度を調整することにより、画像記録の記
録モードを、通常の走査線密度によって画像記録を行な
う標準モードと、高い走査線密度によって高画質の画像
記録を行なう高画質モートとに設定できるものである。

このような画像記録装置１０は、基本的に、記録用レー
ザービーム１２ａ（以下、記録ビーム１２ａとする）を
射出する記録ユニット１２と、格子用レーザービーム１
４ａ（以下、格子ビーム１４ａとする）を射出する格子
ユニット１４と、ガルバノメータミラー１８と、ｆθレ
ンズ２０と、記録材料Ａを所定の位置に保持するための
露光ドラム２２と、露光ドラム２２と共に記録材料Ａを
挟持搬送するニップローラ２４および２６と、格子ビー
ム１４ａを所定の方向に反射する長尺ミラー２８と、画
像同朋信号発生手段である格子３０および集光バー３２
とから構成されるものである。　　また、露光ドラム２
２の回転軸には、回転駆動源としてのモータ３４が連結
される。

さらに、記録ユニット１２には、設定された記録モード
の光量データに応じて変調された記録ビーム１２ａを射
出させ、かつ記録する画像情報に応じてｏ　ｎ　／　ｏ
　ｆ　ｆする記録ビーム駆動回路５０が、また、モータ
３４には設定された記録モードに応じた速度でモータ３
４を回転させるモータ制御回路５２が接続される。　ま
た、両駆動回路は、記録モードの信号が入力され、この
信号に応じた光量データをメモリ部５６より選択して、
記録ビーム駆動回路５０に選択した光量データの信号を
、またモータ制御回路５２には記録モードに応じた速度
信号を転送する選択手段としてのセレクタ５８が接続さ
れる。

このような画像記録装置１０においては、各光ビームユ
ニットより射出された記録ビーム１２ａおよび格子ビー
ム１４ａは、ガルバノメータミラー１８によって矢印ａ
で示される主走査方向に反射・偏向され、次いでｆθレ
ンズ２０によって記録材料Ａ上において所定のビームス
ポットとなるように調整され、記録ビーム１２ａは、露
光ドラム２２とニップローラ２４および２６とによって
矢印すで示される副走査搬送方向に挟持搬送される記録
材料Ａ上に結像し、これを２次元的に走査露光して画像
を記録する。　一方、格子ビーム１４ａは長尺ミラー２
８に反射されて格子３０を走査し、記録ビム１２ａの位
置検出信号、つまり画像同期信号とされる。

記録ユニット１２は、記録ビーム１２ａを射出するもの
で、記録用光ビームを射出する４１′：４休レーザーと
、この半導体レーサーから銅山されたレーザービームを
整形するコリメータレンズとか一体的にユニット化され
て構成されるものである。

この記録ユニット１２は記録ビーム駆動回路５０に接続
される。

記録ビーム駆動回路５０は、後述のセレクタ５８が選択
した光量データの信号を受１−１、この信号に応して、
記録ユニット１２の半導体レザーを変調し、かつ、図示
しない画像情報源より画像情報を受ｉ−１、記録する画
像に応じて記録ユニット１２の半導体レーザーをｏ　ｎ
　／　ｏ　ｆ　ｆする。

方、格子ユニット１４は格子ビーム１４ａを射出するも
ので、基本的に前述の記録ユニット１２と同様の構成を
有し、格子走査用光ビム光源としての半導体レーザーと
、この半導体レーザーから射出されたレーザービームを
整形するコリメータレンズとが一体的にユニット化され
て構成される。

それぞれの光ビームユニットより射出された記録ビーム
１２ａおよび格子ビーム１４ａは、次いで光偏向器とし
てのガルバノメーク主う１８に反射され、矢印ａで示さ
れる主走査方向に偏向される。

本発明に適用される光偏向器は、ガルバノメータくクー
１８に限定されるものてはなく、レゾナン［・スキャナ
ー、ポリゴンくラー等、各種の公知の光偏向器か適用可
能である。

ガルバノメータミラー１８によって反射・偏向された各
光ビームは、次いてｆθレンズ２０に入用し、所定の位
置に所定のビームスポット形状て結像するように調整さ
れる。

ｆθレンズ２０を通過した格子ビーム１４ａ１ は長尺ミラー２８によって上方に反射され、格子３０を
走査する。

格子３０を通過した格子ビーム１４ａは、集光バー３２
によって集光され、その光量かフォトマルチプライヤ−
等の光検出器４４によって測光され、電気信号に変換さ
れる。

格子３０に入射した格子ビーム１４ａは、記録材料Ａを
走査する記録ビーム１２ａと全く同様にガルバノメータ
ミラー１８によって矢印ａで示される主走査方向に反射
・偏向されたものである。

従って、格子ビーム１４ａによる格子３０の走査に応じ
た周期的な光量変化より得られた電気信号より、記録ビ
ーム１２ａの正確な位置を検出するための同期信号を得
ることかでき、この同期信号より記録材料Ａ上における
記録ビーム１２ａの主走査をより高精度のものとするこ
とができる。

なお、第１図に示される例においては、格子ビーム１４
ａは長尺ミラー２８によって上方に２ 反射されて格子３０を走査するものであったが、本発明
はこれに限定されるものではなく、第３図に示されるよ
うに、格子３０および集光バー３２を露光トラム２２の
下方の光ビーム進行方向の格子ユニット１４よりに配置
する構成としてもよく、このような構成とすることによ
り、長尺ミラー２８を減らし、より安価な光ビーム走査
装置とすることも可能である。

一方、ｆθレンズ２０を通過した記録ビーム１２ａは、
露光トラム２２とニップローラ２４および２６とによっ
て所定の画像記録位置に保持されつつ、矢印すで示され
る副走査搬送方向に挟持搬送される記録材料Ａ上に結像
して、記録材料を２次元的に走査露光して画像を記録す
る。

露光ドラム２２の回転軸の一方の端部には、この露光ト
ラム２２の回転駆動源であるモータ３４か接続される。

本発明に係る光ヒーム走査装置による画像記録装置１０
は、画像記録を通常の副走査搬送速度によって行なう標
準モートと、副走査］駁送速度を例えば１／２等に減速
し、主走査の時間間隔は標準モードと同して画像記録を
行なうことにより、走査線密度を例えば２倍と高いもの
とした高画質モートとが選択可能な画像記録装置である
。　従って、画像記録装置１０に適用されるモータ３４
は、記録モートに応して回転速度が変更できるものであ
る必要がある。

このようなモータ３４としては、回転速度が変更可能な
ものであれは特に限定はなく、サボモータ、ステップモ
ータ等公知の各種のモタか適用可能である。

また、モータ３４にはパルスエンコータ等の回転速度検
出羊膜が配され、これによる回転速度の検出結果に応し
て後述のモータ駆動回路５２によって回転速度か制御さ
れるのが好ましい。

本発明においては、図示例のように直接モータ３４の回
転速度を変更することにより副走査搬送速度を変更する
ものに限定はされず、モタとじて固定速度のものを用い
、ギヤボックス等の各種の変速手段によって感光材料Ａ
の搬送速度を変更するように構成してもよい。

モータ３４には千−夕制御回路５２が接続される。　モ
ータ制御回路５２はセレクタ５８より設定された記録モ
ートの信号を受け、これに応してモータ３４を所定の速
度て回転する。

このモータ制御回路５２および前述の記録ビーム駆動回
路５０は、共にセレクタ５８に接続される。

セレクタ５８は記録モード信号が人力され、かつ、記録
モードに応じた光量データをメモリ部５６より選択して
、記録ビーム駆動回路５０には選択した光量データに応
じた記録ビーム１２ａの変調信号を、ざらにモータ制御
回路５２には記録モードに応じたモータ３４の回転速度
信号を転送する。

メモリ部５６は記録モートに応じた記録ビーム１２ａの
光量データか記録モートに対応する数分だけ記憶される
もので、図示例の画像記録　５ 装置１０においては、標準モードおよび、高画質モート
それぞれの場合にお４Ｊる、記録ビーム１２ａの一走査
分の光量データか記憶されている。

第２図に、メモリ部５６に記憶される標準モートおよび
高画質モードの光量データの一例か示される。

第２図に示される光量データにおいては、縦軸は記録ユ
ニット１２の半導体レーザーの光量を、また横軸は走査
線上における記録ビーム１２ａの走査位置を示すものて
あり、曲線６０が標準モートの光量データを、曲線６２
か高画質モードの光量データを示すものである。　また
、横軸におけるＳＯＳは有効走査の開始位置を、ＥＯＳ
は有効走査の終了位置を示す。

なお、この光量データが曲線である理由は、後に詳述す
るか、記録材料Ａ上に、！ｊける記録ビーム１２ａの主
走査速度が異なるからである。

前述のように、画像記録装置１０において６ は、高画質モードでは感光材料Ａの副走査搬送速度を遅
くすることにより走査線密度を高くして、画像記録密度
の高い高画質な画像記録を行なうものである。

ここで、このような高画質モードにおける画像記録を標
準モードと同し光量の記録ビーム１２ａによって行なう
と、画像記録密度が高いために露光過剰になってしまい
、図示例のような文字や線画の画像記録装置においては
線が太くなり、文字がつぶれてしまう等の不都合を生し
、良好な画像記録を行なうことができない。

従って、高画質モードにおいてはその主走査線の密度（
副走査搬送速度）に応じて記録ビーム１２ａの光量を少
なくする必要がある。

本発明に係る画像記録装置１０においては、メモリ部５
６には各記録モードにおける光量データが記憶されてお
り、設定された記録モトに応してセレクタ５８がメモリ
部５６より光量データを選択し、この光量データの信号
をセレクタ５８より記録ビーム駆動回路５０に、また、
セレクタ５８は設定された記録モードに応じた速度信号
をモータ制御回路５２にそれぞれ転送する。

モータ制御回路５２は転送された速度信号に応じた速度
によってモータ３４を回転させ、方、記録ビーム駆動回
路５０は転送された光量データに応して記録ユニット１
２の半導体レザーを変調し、また、図示しない画像情報
源より転送された画像情報に応してこの半導体レザーを
ｏ　ｎ　／　ｏ　ｆ　ｆ　Ｌ／て、設定された記録モー
ドの光量データに応じた光量の記録ビーム１２ａによっ
て、画像記録を行なう。　なお、ここて半導体レーザー
のｏｆｆとは、記録制料Ａが露光されない光量の光ビー
ムの創出を含むものである。

本発明の光ビーム走査装置においては、このようにして
各記録モードにおＣする記録ビーム１２ａの光量の調整
を行なうことにより、従来の光ビーム走査装置で必要と
していたＮＤフィルタやその挿入機構を不要とし、小型
かつ簡単な構成て、安価１．Ｉ−光ヒーム走査装置を実
現可能としたものである。

図示例の画像記録装置１０は、文字や線画の画像記録装
置である。　従って、画像の記録は、記録する画像に応
して記録ビーム駆動回路５０か記録ビーム１２ａの創出
をｏ　ｎ　／　ｏ　ｆ　ｆすることによって行なう。

ここで、記録材料Ａ上の一定査線における記録ビーム１
２ａの主走査速度が前述のＳＯＳ〜ＥＯＳ　（第２図）
まで一定てあれば記録ビーム１２ａの光量は一定とすれ
ばよく、従って、記録ビーム１２ａの光源の半導体レー
ザーも、記録モードに応して均一に変調すれはよい。

しかしながら、図示例のような画像記録装置１０等の光
ビーム走査装置においては、ガルバノメータミラー１８
を高速で揺動運動させるため記録材料Ａ等の被走査体上
での光ビームの主走査速度は、走査線の両端部よりも中
央部の方か速くなってしまうのが通常である。

そのため、良好な画像記録や画像読み取りを９ 行なうためには、被走査対象上の一定査線における光ビ
ームの走査速度の変化に応して、光ビームの光量を調整
する必要がある。

従って、本発明の光ビーム走査装置は、図示例の画像記
録装置１０のようにメモリ５６に記憶される光量データ
を一定査線における光量データとし、この光量データを
記録ビーム１２ａの記録材料Ａ上における主走査速度の
変化に応じたものとすることにより、形成する画像の中
央部と両端部とを均一の光量で露光することができ、全
面に亘って均一な良好な画像記録を行なうことか可能と
なる。

図示例の画像記録装置１０は、標準モードと高画質モー
トとの２つの記録モートか選択可能な画像記録装置で、
メモリ部５６に記録される光量データは二つであったが
、本発明はこれに限定されるものではなく、程度の異な
る複数の高画質モード、副走査搬送速度を速くして高光
量で画像記録を行なう高速モード等が選択可能であり、
各記録モードに対応する光量データを　０ 多数メモリ部５６に記憶したものであってもよい。

また、図示例の装置においては、メモリ部５６に記憶さ
れるのは、各記録モードでの記録ビーム１２ａ−走査線
における光量データであったが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、記録ビームの光量データとして、記
録ビーム１２ａを所定の光量にするための半導体レーザ
ーの変調信号を直接メモリ部５６に記憶するものであっ
てもよい。

また、記録される画像も文字や線画画像に限定されるも
のではなく、銀塩写真感光材料を適用した連続調画像や
網点画像、カラー画像、静電記録画像であってもよいの
はもちろんである。

以上、本発明に係る光ビーム走査装置について添付の図
面に示される好適実施例を基に詳細に説明したが、本発
明はこれに限定されるものてはなく、本発明の要旨を変
更しない範囲において、各種の変更および改良が可能で
あるのはもちろんのことである。

〈発明の効果〉 以上、詳細に説明したように、本発明の光ビーム走査装
置は、副走査速度を変更することにより走査線密度を変
更して、例えは画像記録装置であれは高画質画像の記録
ができる光ビム走査装置てあって、走査線密度に応じた
光ビームの光量データを少なくとも２つ記憶するメモリ
部と、このメモリ部より走査線密度に応じた光量データ
を選択するセレクタとを有し、走査線密度を変えた際の
光ビームの光量の調整を、メモリ部に記憶した光量デー
タをセレクタによって選択しζこの光量データに応して
記録ビーム光源である半導体レーザーを直接変調して行
なう。

そのため、従来の走査線密度の調整可能な光ビーム走査
装置において用いられていたＮＤフィルタ等の光量調整
部材か不要であり、そのためのスペース、また調整部材
の挿入機構も不要であるので、光ビーム走査装置を簡単
な機構かつ小型で、安価なものとするこができる。

また、光量調整部材として通常用いられＮＤフィルタは
、光ビームに波面収差が生じることを防ぐために高精度
の平面を有する高品質な高価なものであるので、これを
不要とした本発明の光ビーム走査装置は、従来の走査線
密度の変更可能な光ビーム走査装置に比へ、大幅にコス
トダウンをすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光ビーム走査装置による画像記
録装置の一実施例の概略斜視図である。 第２図は、第１図に示される光ビーム走査装置のメモリ
部に記憶される光量データの一例を示す線図である。 第３図は、本発明に係る光ビーム走査装置の別の一例を
示す概略部分正面図である。 符号の説明 １０・・・画像記録装置、 １２・・・記録ユニット、１２ａ・・・記録ビーム、１
４・・・格子ユニット、１４ａ・・・格子ビーム、１６
・・・整形ユニット、 １８・・・ガルバノメータよラー ２０・・・ｆθレンズ、　　２２・・・露光トラム、２
４．２６・・・ニップローラ、 ２８・・・長尺≧ラー、　３０・・・格子、３２・・・
集光バ　、　　　　３４・・・モータ、４４・・・光検
出器、 ５０・・・記録ビーム駆動回路、 ５２・・・モータ制御回路、 ５６・・・メモリ部、 ５８・・・セレクタ、 Ａ・・・記録材料 特許出１頭人 富士写真フィルム株式会社 　４ ５Ｏ５ ＦＩＧ、２ 走　１１イ立　貞Ｅ Ｏ５ Ｆ　Ｉ　Ｇ、　３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主走査方向に偏向された光ビームによって、前記
   主走査方向と略直交する副走査方向に移動する被走査体
   を２次元的に走査する光ビーム走査装置であって、 前記光ビームを射出する半導体レーザー と、 前記光ビームの走査線の密度を変更するための前記被走
   査体の副走査方向の移動速度の変更手段と、 前記走査線の密度に応じた光ビームの光量 データを少なくとも２つ有するメモリ部と、前記メモリ
   部より前記走査線の密度に応じた光量データ選択する選
   択手段とを有することを特徴とする光ビーム走査装置。