JPH081492B2 - 走査方法 - Google Patents
走査方法Info
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- JPH081492B2 JPH081492B2 JP57142865A JP14286582A JPH081492B2 JP H081492 B2 JPH081492 B2 JP H081492B2 JP 57142865 A JP57142865 A JP 57142865A JP 14286582 A JP14286582 A JP 14286582A JP H081492 B2 JPH081492 B2 JP H081492B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- constant
- laser
- light
- lens
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （ａ） 発明の技術分野 本発明は、ホログラムスキャナー等の偏向手段を用い
たレーザプリンタ等における光ビームの走査方法におい
て、ｆ・θレンズを用いることなく光軸付近と走査面周
辺の走査速度の違いによる画素の密度ムラを補正するこ
とのできる走査方法に関する。
たレーザプリンタ等における光ビームの走査方法におい
て、ｆ・θレンズを用いることなく光軸付近と走査面周
辺の走査速度の違いによる画素の密度ムラを補正するこ
とのできる走査方法に関する。
（ｂ） 従来技術と問題点 従来レーザ光を使った高速プリンタは、例えば第１図
に示すようにレーザ発振器１からのレーザビームが光学
系２により小さくして変調器３に入射し、変調周波数帯
域が広くとれるようにしている。印字信号に従い強度変
調されたビームは結像レンズ４で集束したときのスポッ
ト径が小さくなるように、ビームエキスパンダ５で拡大
する。走査機には回転多面鏡６を用いている。回転多面
鏡６の前後にあるシリンドリカルレンズ７、トロイダル
レンズ８は回転多面鏡６の各反射面の倒れ誤差による走
査線のピッチムラを補正する。走査されたビームはｆθ
レンズで集束され、ドラム状の感光体９上に照射する。
に示すようにレーザ発振器１からのレーザビームが光学
系２により小さくして変調器３に入射し、変調周波数帯
域が広くとれるようにしている。印字信号に従い強度変
調されたビームは結像レンズ４で集束したときのスポッ
ト径が小さくなるように、ビームエキスパンダ５で拡大
する。走査機には回転多面鏡６を用いている。回転多面
鏡６の前後にあるシリンドリカルレンズ７、トロイダル
レンズ８は回転多面鏡６の各反射面の倒れ誤差による走
査線のピッチムラを補正する。走査されたビームはｆθ
レンズで集束され、ドラム状の感光体９上に照射する。
ｆθレンズ４は走査面を平坦にする必要上回転多面鏡
６の後方に配置される。通常のレンズと異る点は、第２
図（イ）（ロ）に示すように走査面上の光軸からの像高
ｙ（走査幅ｌ＝2y）とビームの偏向角θとの関係が焦点
距離ｆとすればｙ＝ｆθで与えられる（一般のレンズで
は像高yp＝ftanθ）。走査速度が光軸付近と走査面の周
辺とでは走査速度が異るため画素密度にムラが生ずる点
をｆθレンズ４で走査速度を一定にして解消している。
６の後方に配置される。通常のレンズと異る点は、第２
図（イ）（ロ）に示すように走査面上の光軸からの像高
ｙ（走査幅ｌ＝2y）とビームの偏向角θとの関係が焦点
距離ｆとすればｙ＝ｆθで与えられる（一般のレンズで
は像高yp＝ftanθ）。走査速度が光軸付近と走査面の周
辺とでは走査速度が異るため画素密度にムラが生ずる点
をｆθレンズ４で走査速度を一定にして解消している。
このｆθレンズ４は大きな負の歪収差を持つレンズで
あり、非常に高価であり、又多数の光学部品を用いてい
るので、調整もむずかしい等問題があった。
あり、非常に高価であり、又多数の光学部品を用いてい
るので、調整もむずかしい等問題があった。
（ｃ） 発明の目的 本発明の目的は、ｆ・θレンズなしで、一定の標本化
周波数と一定の光エネルギーで走査を行い、走査面の画
素密度ムラを補正し、均一にすることができる走査方法
を提供することにある。
周波数と一定の光エネルギーで走査を行い、走査面の画
素密度ムラを補正し、均一にすることができる走査方法
を提供することにある。
（ｄ）発明の構成 そして、この目的は、本発明によれば、光ビームの進
行方向を変えて走査面上を走査する方法において、偏向
器と走査面の間に等速走査を行うための光学レンズがな
く、光ビームの変調周波数を可変手段により可変して、
走査面上での標本化周波数を一定にさせると共に、走査
面上での各標本点毎に光源の非発光時間を設け、且つ変
調時の各光源発光時間を全て同一にさせて、前記走査面
上の各標本点毎の光エネルギーを同一にして走査するこ
と、を特徴とする走査方法を提供することによって達成
される。
行方向を変えて走査面上を走査する方法において、偏向
器と走査面の間に等速走査を行うための光学レンズがな
く、光ビームの変調周波数を可変手段により可変して、
走査面上での標本化周波数を一定にさせると共に、走査
面上での各標本点毎に光源の非発光時間を設け、且つ変
調時の各光源発光時間を全て同一にさせて、前記走査面
上の各標本点毎の光エネルギーを同一にして走査するこ
と、を特徴とする走査方法を提供することによって達成
される。
（ｅ） 発明の実施例 以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
第３図（イ）は本発明の原理を説明するための平面図
で、ホログラム板10が一定速度で回転している。光走査
（スキャン）するとき、角度が一定に動き平面上に投影
されるので、走査面ａまでの距離はその周辺では長くな
り、走査面ａを走るビーム速度は第３図（ロ）に示すよ
うに走査面ａの周辺ｃでは光軸付近ｂより速度が速くな
る。従ってレーザ出力が一定のために、速く走査される
ところは光量が少く、露光エネルギーが不足する。
で、ホログラム板10が一定速度で回転している。光走査
（スキャン）するとき、角度が一定に動き平面上に投影
されるので、走査面ａまでの距離はその周辺では長くな
り、走査面ａを走るビーム速度は第３図（ロ）に示すよ
うに走査面ａの周辺ｃでは光軸付近ｂより速度が速くな
る。従ってレーザ出力が一定のために、速く走査される
ところは光量が少く、露光エネルギーが不足する。
そこで、ホログラムスキャナの露光エネルギー補正に
ついて、ホログラムスキャナの特性改善のために、走査
の等速度性を犠牲にして第４図（イ）に示す走査面上の
等速度走査の軌跡ｄより実際の走査軌跡x(t)であるよう
にした場合、即ちレーザ出力を一定とし、かつ走査面
（ドラム面）上でのドットピッチが一定となるように、
ドットの時間間隔を補正すると、ドラム面の露光エネル
ギーが一定でなくなる。
ついて、ホログラムスキャナの特性改善のために、走査
の等速度性を犠牲にして第４図（イ）に示す走査面上の
等速度走査の軌跡ｄより実際の走査軌跡x(t)であるよう
にした場合、即ちレーザ出力を一定とし、かつ走査面
（ドラム面）上でのドットピッチが一定となるように、
ドットの時間間隔を補正すると、ドラム面の露光エネル
ギーが一定でなくなる。
このため、下記方法でレーザ出力を制御して露光エネ
ルギーが一定になるように補正する必要がある。
ルギーが一定になるように補正する必要がある。
（１） ホログラムスキャナの透過効率を、走査角に従
って変える。この方法は走査面の両端で、所定のホログ
ラムの透過効率を、真中ではそれを下げて行うので、光
学効率上問題がある。
って変える。この方法は走査面の両端で、所定のホログ
ラムの透過効率を、真中ではそれを下げて行うので、光
学効率上問題がある。
（２） ドット毎に、レーザの駆動電流を変える。
この方法は走査面の両端で、所定のレーザ出力を、真
中ではその出力を減らして行うので、所定のレーザ出力
が出力されない点に問題がある。
中ではその出力を減らして行うので、所定のレーザ出力
が出力されない点に問題がある。
（３） ドット毎に、レーザの駆動デューティ比を変え
る。この方法は例えばデューティ比（後述のtn/Tn）50
％で等しい電力を得るためにはピーク電流値が倍にな
り、レーザ寿命に問題がある。
る。この方法は例えばデューティ比（後述のtn/Tn）50
％で等しい電力を得るためにはピーク電流値が倍にな
り、レーザ寿命に問題がある。
レーザ出力を制御して露光エネルギーを一定にするに
は、上記のような問題点がある。そこで、本発明では上
記補正方法の問題を改善したレーザ出力の制御を行うよ
うにした。
は、上記のような問題点がある。そこで、本発明では上
記補正方法の問題を改善したレーザ出力の制御を行うよ
うにした。
以下、露光エネルギーが一定になるようなレーザ出力
の制御を考える。
の制御を考える。
第４図（ロ）はレーザの駆動電流を示し、第ｎ番目の
駆動電流In,n番の駆動電流が印加される時刻 電流がONしている時間tn,電流ON,OFF両方含めたそのド
ットの割り振られた時間Tnとする。
駆動電流In,n番の駆動電流が印加される時刻 電流がONしている時間tn,電流ON,OFF両方含めたそのド
ットの割り振られた時間Tnとする。
時刻 から までの（即ち第ｎドット）の平均走査速度 とする。この間にレーザが発光する光パワーPnは 但し、Y1は発光効率、第ｎドットとして照射されている
ドラム上の単位時間当りの面積Snは 但し、Psは副走査ピッチ、従って第ｎドットのドラム上
の光エネルギーEnは En＝Y2・Pn/Sn 但し、Y2は光学系の効率、以上から ビームが鋭く絞れていれば、デューティ比で割ってもよ
いが、現実的にはビームが広がっていて、隣りと連がっ
ている場合が多い。この場合ビームの強度分布は正規分
布に近いが、すそ野がふれ合って加算され、連がってし
まう。するとデューティ比は大きくは効かなくなり、近
似的に第ｎドットとして照射されるドラム上の単位時間
当りの面積Sn′≒Ps・Vnと考えて良い。この時のドラム
上の光エネルギーEn′、 今、前述の（３）のドット毎にレーザの駆動デューティ
比を変えて同じ電力を得る補正方法を考えると、In＝ｉ
＝constの時、En＝ｅ−constとすれば、前述の式より これは等速度走査の時しか不可能である。ビームの主走
査方向の径を大きくした場合は、前述の式が成立する
という現実を利用して、In＝ｉ＝constの時、En′＝ｅ
＝constの条件を考える。
ドラム上の単位時間当りの面積Snは 但し、Psは副走査ピッチ、従って第ｎドットのドラム上
の光エネルギーEnは En＝Y2・Pn/Sn 但し、Y2は光学系の効率、以上から ビームが鋭く絞れていれば、デューティ比で割ってもよ
いが、現実的にはビームが広がっていて、隣りと連がっ
ている場合が多い。この場合ビームの強度分布は正規分
布に近いが、すそ野がふれ合って加算され、連がってし
まう。するとデューティ比は大きくは効かなくなり、近
似的に第ｎドットとして照射されるドラム上の単位時間
当りの面積Sn′≒Ps・Vnと考えて良い。この時のドラム
上の光エネルギーEn′、 今、前述の（３）のドット毎にレーザの駆動デューティ
比を変えて同じ電力を得る補正方法を考えると、In＝ｉ
＝constの時、En＝ｅ−constとすれば、前述の式より これは等速度走査の時しか不可能である。ビームの主走
査方向の径を大きくした場合は、前述の式が成立する
という現実を利用して、In＝ｉ＝constの時、En′＝ｅ
＝constの条件を考える。
主走査ピッチをPmとすると、Pm＝Vn・Tnであり、これ
を前述の式に代入して 従って、 となるように制御すればよい。
を前述の式に代入して 従って、 となるように制御すればよい。
第５図は本発明の走査方式の一実施例を示す制御ブロ
ック図を示す。
ック図を示す。
図において、モータ11によりホログラム板12は一定回
転していて、ファンクションジェネレータ13により発生
したホログラムスキャナーの特性改善のための信号Ｐを
周波数発振器（VFO）14によりモジュレータ15へ周波数
発振する。該モジュレータ15はレーザダイオード（レー
ザダイオードとコリメータレンズユニットは一体にあ
る）16をONし、ホログラム板12によりモータ18により回
転されているドラム19上をビームスキャン17する。又モ
ジュレータ15はマルチバイブレータ20よりの一定時間tn
信号によりレーザダイオード16をONする。
転していて、ファンクションジェネレータ13により発生
したホログラムスキャナーの特性改善のための信号Ｐを
周波数発振器（VFO）14によりモジュレータ15へ周波数
発振する。該モジュレータ15はレーザダイオード（レー
ザダイオードとコリメータレンズユニットは一体にあ
る）16をONし、ホログラム板12によりモータ18により回
転されているドラム19上をビームスキャン17する。又モ
ジュレータ15はマルチバイブレータ20よりの一定時間tn
信号によりレーザダイオード16をONする。
上記のように、ホログラムスキャナーの特性改善のた
めの信号Ｐにより変調された変調周波数によりドラム上
の標本化ピッチ（主走査ピッチPm）が一定になるように
ドット間隔を変化させているが、レーザダイオード16の
点灯時間tnは一定としているので、ドラム19上の露光エ
ネルギーは一定になる。
めの信号Ｐにより変調された変調周波数によりドラム上
の標本化ピッチ（主走査ピッチPm）が一定になるように
ドット間隔を変化させているが、レーザダイオード16の
点灯時間tnは一定としているので、ドラム19上の露光エ
ネルギーは一定になる。
上記実施例のようにホログラム板12に等速度走査の機
能を持たせておいて、ホログラムの走査軌跡の直線性を
損うことなく、ドラム19上の標本化ピッチPmが一定とな
るように変調周波数を変化させるとともに、一定の光エ
ネルギーで走査するためにダイオードの点灯時間tnを一
定にしてレーザビームを走査することにより、従来のよ
うにｆθレンズを用いることなく、走査面（ドラム面）
の露光エネルギーが一定になり、画素密度ムラのない印
字が得られる。又ｆθレンズの高価な部品を必要とせず
安価である。
能を持たせておいて、ホログラムの走査軌跡の直線性を
損うことなく、ドラム19上の標本化ピッチPmが一定とな
るように変調周波数を変化させるとともに、一定の光エ
ネルギーで走査するためにダイオードの点灯時間tnを一
定にしてレーザビームを走査することにより、従来のよ
うにｆθレンズを用いることなく、走査面（ドラム面）
の露光エネルギーが一定になり、画素密度ムラのない印
字が得られる。又ｆθレンズの高価な部品を必要とせず
安価である。
（ｆ） 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の走査方法は、
ｆ・θレンズなしで、一定の標本化周波数と一定の光エ
ネルギーで走査を行うことにより従来のｆθレンズを用
いることなく、ドラム上の露光エネルギーが一定し、画
素密度ムラのない印字が安価に得られる。
ｆ・θレンズなしで、一定の標本化周波数と一定の光エ
ネルギーで走査を行うことにより従来のｆθレンズを用
いることなく、ドラム上の露光エネルギーが一定し、画
素密度ムラのない印字が安価に得られる。
第１図は従来のレーザプリンタの概略を説明するための
断面図、第２図はｆθレンズを説明するための図で、
（イ）は平面図、（ロ）は側面図、第３図は本発明の原
理を説明するための図で、（イ）は平面図、（ロ）はド
ラム上の位置と走査速度の関係図、第４図（イ）はドラ
ム上のホログラムの走査軌跡を示す図、第４図（ロ）は
レーザの駆動電流を示す図、第５図は本発明の走査方式
の一実施例を示す制御ブロック図を示す。 図において、10,12はホログラム板、11はモータ、13は
ファンクションジェネレータ、14は周波数発振器、15は
モジュレータ、16はレーザダイオード、17はビームスキ
ャン、18はモータ、19はドラムである。
断面図、第２図はｆθレンズを説明するための図で、
（イ）は平面図、（ロ）は側面図、第３図は本発明の原
理を説明するための図で、（イ）は平面図、（ロ）はド
ラム上の位置と走査速度の関係図、第４図（イ）はドラ
ム上のホログラムの走査軌跡を示す図、第４図（ロ）は
レーザの駆動電流を示す図、第５図は本発明の走査方式
の一実施例を示す制御ブロック図を示す。 図において、10,12はホログラム板、11はモータ、13は
ファンクションジェネレータ、14は周波数発振器、15は
モジュレータ、16はレーザダイオード、17はビームスキ
ャン、18はモータ、19はドラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 信也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−138266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−109313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−24310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−102821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−17319（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−146115（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光ビームの進行方向を変えて走査面上を走
査する方法において、 偏向器と走査面の間に等速走査を行うための光学レンズ
がなく、 光ビームの変調周波数を可変手段により可変して、走査
面上での標本化周波数を一定にさせると共に、 走査面上での各標本点毎に光源の非発光時間を設け、且
つ変調時の各光源発光時間を全て同一にさせて、前記走
査面上の各標本点毎の光エネルギーを同一にして走査す
ること、を特徴とする走査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57142865A JPH081492B2 (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 走査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57142865A JPH081492B2 (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 走査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5933423A JPS5933423A (ja) | 1984-02-23 |
| JPH081492B2 true JPH081492B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=15325399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57142865A Expired - Lifetime JPH081492B2 (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | 走査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081492B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3550487A1 (en) | 2018-04-06 | 2019-10-09 | Illinois Tool Works Inc. | Secure access locker banks |
| EP3806049A1 (en) | 2019-10-08 | 2021-04-14 | Illinois Tool Works INC. | Secure access locker banks |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5157522A (en) * | 1991-04-01 | 1992-10-20 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for providing correction of hologon transmission efficiency variations |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5624310A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-07 | Ricoh Co Ltd | Hologram for hologram scanner and its production |
| JPS56102821A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Correction method for ununiformity of scanning line interval in light beam scanning |
| JPS56109313A (en) * | 1980-02-05 | 1981-08-29 | Canon Inc | Light beam scanner |
| JPS57138266A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-26 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Photoscanner |
-
1982
- 1982-08-18 JP JP57142865A patent/JPH081492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3550487A1 (en) | 2018-04-06 | 2019-10-09 | Illinois Tool Works Inc. | Secure access locker banks |
| WO2019195500A1 (en) | 2018-04-06 | 2019-10-10 | Illinois Tool Works Inc. | Secure access locker banks |
| EP3806049A1 (en) | 2019-10-08 | 2021-04-14 | Illinois Tool Works INC. | Secure access locker banks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5933423A (ja) | 1984-02-23 |
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