JPH10206773A - Optical scanning device for beams - Google Patents

Optical scanning device for beams

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Publication number
JPH10206773A
JPH10206773A JP1101597A JP1101597A JPH10206773A JP H10206773 A JPH10206773 A JP H10206773A JP 1101597 A JP1101597 A JP 1101597A JP 1101597 A JP1101597 A JP 1101597A JP H10206773 A JPH10206773 A JP H10206773A
Authority
JP
Japan
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lens
optical system
scanning
optical
polygon mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP1101597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Akatsu
和宏 赤津
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the optical scanning device which can convert print dot density to specific values by a laser beam printer using a multi-beam scan. SOLUTION: Of the optical scanning device having light beam generating means which can impose light intensity modulation independently, a rotary polygon mirror 9 which deflects and scans light beams emitted by the generating means together, an Fθ lens 10 which converges each beam to a specific spot diameter on a scanning surface, and a 1st optical system 5 which guides the light beams on the scanning surface to nearby a reflecting surface of the rotary polygon mirror 9, at least one lens of the 1st optical system 5 is arranged movably on the optical axis, the focal length of the 1st optical system 5 is varied, and the spot diameters and intervals of the light beams on the scanning surface are set to specific values.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタ、コピー装置等に使用される光走査装置に関する
もので、特に複数ビーム走査光学系に関係する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used for a laser beam printer, a copying machine, and the like, and more particularly to an optical system for scanning a plurality of beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザービームプリンタで高速化や高ド
ット密度印刷を実現するためには、単位時間あたりの走
査回数の増大が必要である。また、近年の出力パターン
の多様化のため、同一のプリンタ装置で印刷ドット密度
を変更する必要が高まってきている。繰り返し走査線数
の増大は、単一ビームを用いた場合、回転多面鏡の回転
数の増加やミラ−面数の増加によってもある程度までは
可能であるが限度がある。そこで、多数本のレーザービ
ームを一度に走査する複数ビーム走査方式が有効である
ことが、従来から良く知られている。例えば、単一のレ
ーザー光源から複数のレーザービームに分離して、それ
ぞれを出力パターン信号で変調して単一の回転多面鏡と
Fθレンズを介して走査面上を同時に走査する方式(特
開昭62−239119)や、個々に変調可能な半導体
レーザ素子を複数個アレー状に配列し、それぞれの出射
光を単一のコリメータレンズで平行光とし、回転多面鏡
とFθレンズを介して走査面上を複数本のレーザービー
ムで同時に走査する方式(特公昭60−33019)な
どがある。
2. Description of the Related Art In order to realize high speed printing and high dot density printing with a laser beam printer, it is necessary to increase the number of scans per unit time. Further, in order to diversify output patterns in recent years, it is increasingly necessary to change the print dot density with the same printer device. When a single beam is used, the number of repetitive scanning lines can be increased to some extent by an increase in the number of rotations of the rotating polygon mirror or an increase in the number of mirror surfaces, but there is a limit. Therefore, it has been well known that a multiple beam scanning method for scanning a large number of laser beams at once is effective. For example, a method in which a single laser light source is separated into a plurality of laser beams, each of which is modulated by an output pattern signal, and simultaneously scans a scanning surface via a single rotating polygon mirror and an Fθ lens (Japanese Patent Laid-Open No. 62-239119) or arraying a plurality of individually modulatable semiconductor laser elements in an array, making each outgoing light parallel by a single collimator lens, and scanning on a scanning surface via a rotating polygon mirror and an Fθ lens. Is simultaneously scanned with a plurality of laser beams (Japanese Patent Publication No. 60-33019).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の複数ビーム走査光学系では、印刷ドット密度の変更に
ついては考慮されていない。他方、所定のドット密度に
応じて2ビームの間隔を変化できる機能を持つ2ビーム
走査用光学系が提示されている(U.S.Patent
5,006,705)。しかし、この場合には、ビー
ムスポット径は一定なので、ドット密度の適正な変更範
囲は限られ、広範囲にわたる印刷ドット密度の変化には
適さない。
However, in these multi-beam scanning optical systems, no consideration is given to changing the print dot density. On the other hand, a two-beam scanning optical system having a function of changing the interval between two beams according to a predetermined dot density has been proposed (US Patent).
5,006,705). However, in this case, since the beam spot diameter is constant, an appropriate change range of the dot density is limited, and it is not suitable for a wide range of changes in the print dot density.

【0004】本発明の目的は、複数ビーム用光学系で、
多様な印刷パターンに対応できるように、簡易で、かつ
信頼性の高い印刷ドット密度変更方式を実現することで
ある。このためには、走査面上での複数のビームのスポ
ット径と各ビーム間隔が印刷ドット密度に応じて適正な
値に変換できることが必要である。
An object of the present invention is to provide an optical system for a plurality of beams,
An object of the present invention is to realize a simple and highly reliable printing dot density changing method so as to be able to cope with various printing patterns. For this purpose, it is necessary that the spot diameters of the plurality of beams on the scanning surface and the intervals between the beams can be converted into appropriate values in accordance with the print dot density.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、独立に光
強度変調が可能な複数の光ビーム発生手段と、この発生
手段から出射した複数の光ビームを一括して偏向走査す
る回転多面鏡と、走査面上で各ビームを所定のスポット
径に収束させるFθレンズと、走査面上で前記光ビーム
を回転多面鏡の反射面付近に導く第1の光学系とを有す
る光走査装置において、前記第1の光学系のなかの少な
くとも1枚のレンズを光軸上で移動可能に配置し、この
レンズを光軸上に移動させることにより、前記第1の光
学系の焦点距離を変え、走査面上の光ビームのスポット
径および間隔を複数の所定の値に設定することで達成で
きる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plurality of light beam generating means capable of independently modulating light intensity, and a rotary polygon mirror for deflecting and scanning a plurality of light beams emitted from the generating means collectively. An optical scanning device comprising: an Fθ lens that converges each beam to a predetermined spot diameter on a scanning surface; and a first optical system that guides the light beam to a vicinity of a reflecting surface of a rotary polygon mirror on the scanning surface. At least one lens in the first optical system is disposed so as to be movable on the optical axis, and by moving this lens on the optical axis, the focal length of the first optical system is changed to perform scanning. This can be achieved by setting the spot diameter and interval of the light beam on the surface to a plurality of predetermined values.

【0006】また、前記第1の光学系の移動可能なレン
ズは、同じ屈折率で焦点距離の和が0になる2枚のレン
ズを含ませ、その2枚のレンズを光軸上で密着あるい
は、分離させることにより、走査面上の光ビームのスポ
ット径および間隔を同時に変更させるとともに、複数の
所定値に設定することによっても達成される。
The movable lens of the first optical system includes two lenses having the same refractive index and a sum of focal lengths of 0, and the two lenses are closely contacted on the optical axis. The separation can be achieved by simultaneously changing the spot diameter and the interval of the light beam on the scanning surface and setting a plurality of predetermined values.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】まず、比較のために、図2の複数
ビーム光走査装置を用いて詳しく説明する。この光学系
構成は、4本ビーム走査用でビームの光軸のみで光路を
示している。この図2で、レーザーなどの光源1から出
た光は、グレーティングなどの光を複数に分ける素子2
により複数のビームに分けられ、その後集光レンズ3で
各ビームに対応する変調素子を持つ変調器4へ絞り込ま
れる。変調器4から変調された光が出てくると、第1の
光学系5によってそれぞれの光は平行光にされ、その後
ダブプリズムなどの回転素子6で複数のビームを感光体
上で適正なビーム間隔となるように所定の量だけ回転さ
せる。その後、シリンダレンズ8を通り、回転多面鏡9
上にそれぞれ副走査方向のみ絞られる。ここで、回転多
面鏡9により偏向走査されFθレンズ10により、感光
体11上へ結像されるという構成である。複数のビーム
は、感光体上では走査方向に対し斜めに配列して一括走
査される。図2において、第1の光学系5の焦点距離が
変わったときの感光体11上のスポットとそのピッチを
計算してみる。図3は、図2の光走査装置のある1つの
ビームを横断面から見た図である。図4は同じく平面図
である。最初にスポット径を計算する。変調器4の所の
スポット径を副走査方向α、走査方向βとする。感光体
11上の副走査方向スポット径をαになるように、つま
り倍率1で第1の光学系5、シリンダレンズ8、Fθレ
ンズ10を設定すると仮定する。また、感光体11上の
走査方向スポット径をβになるように第1の光学系5の
焦点距離とFθレンズ10の焦点距離を決めるものとす
る。このとき、第1の光学系5の焦点距離をgとする。
また、hを印刷ドット密度を変換する比率とすると、こ
の第1の光学系5の焦点距離がg×hに変わったとする
ときの副走査方向スポット径は、α/hになる。また、
走査方向スポット径は、β/hになる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, for comparison, a detailed description will be given using a multi-beam optical scanning apparatus shown in FIG. This optical system configuration shows an optical path only for the optical axis of a beam for four-beam scanning. In FIG. 2, light emitted from a light source 1 such as a laser is divided into a plurality of elements 2 such as a grating.
Are divided into a plurality of beams, and then the light is condensed by a condenser lens 3 to a modulator 4 having a modulation element corresponding to each beam. When the modulated light comes out of the modulator 4, each light is converted into a parallel light by the first optical system 5, and then a plurality of beams are turned on the photosensitive member by a rotating element 6 such as a Dove prism. Rotate by a predetermined amount so as to provide an interval. Thereafter, the light passes through the cylinder lens 8 and passes through the rotating polygon mirror 9
Only the sub-scanning direction is narrowed upward. Here, the configuration is such that deflection scanning is performed by the rotating polygon mirror 9 and an image is formed on the photoconductor 11 by the Fθ lens 10. The plurality of beams are collectively scanned on the photoconductor while being arranged obliquely to the scanning direction. In FIG. 2, the spots on the photoconductor 11 and the pitches thereof when the focal length of the first optical system 5 changes are calculated. FIG. 3 is a view of a certain beam of the optical scanning device of FIG. 2 viewed from a cross section. FIG. 4 is a plan view of the same. First calculate the spot diameter. Let the spot diameter at the modulator 4 be the sub-scanning direction α and the scanning direction β. It is assumed that the first optical system 5, the cylinder lens 8, and the Fθ lens 10 are set so that the spot diameter in the sub-scanning direction on the photoconductor 11 becomes α, that is, at a magnification of 1. Further, the focal length of the first optical system 5 and the focal length of the Fθ lens 10 are determined so that the spot diameter in the scanning direction on the photoconductor 11 becomes β. At this time, the focal length of the first optical system 5 is g.
When h is a ratio for converting the print dot density, the spot diameter in the sub-scanning direction when the focal length of the first optical system 5 changes to g × h is α / h. Also,
The spot diameter in the scanning direction is β / h.

【0008】次に、ビームピッチを計算する。変調器4
のところのビームピッチをRとする。このとき、スポッ
ト径の計算と同じように倍率を1と考えれば、感光体1
1上のピッチもRとなる。この様子は、図5に示してあ
る。この図では、複数本のビームを走査方向に対して角
度θだけ傾けて、一括走査する場合が説明してある。こ
こで、第1の光学系5の焦点距離がgからg×hになっ
たとすると、感光体11上のビームピッチはR/hにな
る。この様子は、図6に示してある。
Next, a beam pitch is calculated. Modulator 4
Let R be the beam pitch at. At this time, assuming that the magnification is 1 as in the calculation of the spot diameter, the photosensitive member 1
The pitch above 1 is also R. This is shown in FIG. In this drawing, a case where a plurality of beams are collectively scanned while being inclined by an angle θ with respect to the scanning direction is described. Here, assuming that the focal length of the first optical system 5 changes from g to g × h, the beam pitch on the photoconductor 11 becomes R / h. This is shown in FIG.

【0009】以上をまとめる。図5は、走査ピッチの大
きさがPの印刷ドット密度に対応してピッチがPとなる
ようにしたときの、スポットの様子である。ダブプリズ
ムなどの回転素子6でスポットが角度θで並ぶようにし
たとき、所定のピッチPになるように、P=Rsinθの
関係になっている。第1の光学系5の焦点距離をgから
g×hに変えた場合は、図6のように変化する。つま
り、スポット径、ピッチとも、1/h倍になる。このと
き、θを変えなくても複数ビーム間の走査線ピッチ間隔
は1/h倍になっている。いま、感光体の移動速度は一
定として、回転多面鏡9の回転数をh倍にすれば印刷ド
ット密度は、印刷全面に渡って、走査線ピッチ間隔は、
均一にh倍に変換が可能である。さらに変調周波数を
(h)2倍に変更することにより、印刷ドット密度の変
換が可能となる。
The above is summarized. FIG. 5 shows a spot when the scanning pitch is set to P in accordance with the print dot density of P. When the rotating elements 6 such as a Dove prism arrange the spots at an angle θ, a relationship of P = R sin θ is established so that a predetermined pitch P is obtained. When the focal length of the first optical system 5 is changed from g to g × h, it changes as shown in FIG. That is, both the spot diameter and the pitch are 1 / h times. At this time, the scanning line pitch interval between the multiple beams is 1 / h times without changing θ. Now, assuming that the moving speed of the photoreceptor is constant and the number of rotations of the rotary polygon mirror 9 is increased by h times, the print dot density becomes equal to the scanning line pitch interval over the entire printing surface.
Conversion can be performed h times uniformly. Further, by changing the modulation frequency to (h) 2 times, the print dot density can be converted.

【0010】以上の説明では、わかりやすくするため変
調器4の所のスポット径とピッチが感光体11上でも同
じ場合、すなわち倍率=1のときを示したが、そうでな
くても成り立つのは明らかである。また、第1の光学系
の変換段階を多数設ければ、多数の印刷ドット密度変換
ができるのも明らかである。
In the above description, for the sake of simplicity, the case where the spot diameter and the pitch at the modulator 4 are the same on the photosensitive member 11, that is, when the magnification = 1, is shown. it is obvious. It is also apparent that a large number of print dot density conversions can be performed by providing a large number of conversion stages for the first optical system.

【0011】以下に本発明の実施例を示す。図1は、本
発明による第1の実施例を示す図である。全体の基本光
学系は図2で説明したものと同じであり、共通部品につ
いては説明を省略する。本実施例では、第1の光学系を
レンズ12とレンズ13とレンズ5の3枚構成としてい
る。レンズ12とレンズ13は同じ屈折率の材料からで
きており、焦点距離の和が0となるようにしているの
で、それぞれのレンズの曲率半径が同じである。よって
2枚のレンズはぴったり密着させることができる。図1
では、レンズ13のみが光軸上をレンズ駆動機構17で
移動可能な様にしている。このレンズ13が光軸上を移
動してレンズ12と密着すれば、この2枚のレンズの組
合せのレンズ効果はなくなり、結果として、レンズ1
2、レンズ13、レンズ5のレンズ組の焦点距離はレン
ズ5と同じになる。一方、同じ3枚のレンズで、レンズ
13を所定の光軸上の位置に配置すれば、3枚の合成焦
点距離を変化させ、新たな別の焦点距離にすることがで
きる。本発明はこの性質を利用して焦点距離を変化させ
ている。
An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment according to the present invention. The entire basic optical system is the same as that described with reference to FIG. 2, and the description of the common components will be omitted. In the present embodiment, the first optical system has a three-lens configuration including a lens 12, a lens 13, and a lens 5. Since the lenses 12 and 13 are made of a material having the same refractive index and the sum of the focal lengths is set to 0, the radii of curvature of the respective lenses are the same. Therefore, the two lenses can be brought into close contact with each other. FIG.
Thus, only the lens 13 can be moved on the optical axis by the lens driving mechanism 17. If the lens 13 moves on the optical axis and comes into close contact with the lens 12, the lens effect of the combination of the two lenses disappears.
The focal length of the lens set of 2, lens 13, and lens 5 is the same as that of the lens 5. On the other hand, when the same three lenses are used and the lens 13 is arranged at a position on a predetermined optical axis, the combined focal length of the three lenses can be changed to another new focal length. The present invention utilizes this property to change the focal length.

【0012】以下に、これについて詳しく説明する。図
7は、印刷ドット密度を変える前の変調器4と第1の光
学系5の様子であり、レンズ12とレンズ13は密着し
ている。屈折率が同じで、焦点距離aの平凸レンズ12
と焦点距離b(=−a)の平凹レンズ13は曲率半径が
同じなので密着させることができ、密着させたあとは単
なるガラスのような効果しか持たなくなる。よって、図
7の場合は焦点距離がgのレンズ5が1枚配置されてい
るのと同じ状態になる。
Hereinafter, this will be described in detail. FIG. 7 shows the state of the modulator 4 and the first optical system 5 before the print dot density is changed. The lens 12 and the lens 13 are in close contact with each other. A plano-convex lens 12 having the same refractive index and a focal length a
And the plano-concave lens 13 having the focal length b (= -a) have the same radius of curvature, so that they can be brought into close contact with each other. Therefore, in the case of FIG. 7, the state is the same as that in which one lens 5 having a focal length of g is arranged.

【0013】図8は、印刷ドット密度を変えるために、
焦点距離aのレンズ12、焦点距離b(=−a)のレン
ズ13を変調器4と焦点距離gの第1の光学系5の間に
離れて配置している様子であり、レンズ12とレンズ1
3は所定の位置にある。この位置について以下に説明す
る。図中の距離は、レンズ主点位置からの距離である。
例えば、印刷ドット密度をDドット/インチから、h×
Dドット/インチに変える場合について考える。そのた
めには、レンズ12とレンズ13を離して、レンズ5と
組み合わせて新たな第1の光学系とし、レンズ5から出
てくる光のビーム幅がh×Lになるようにすれば良い。
レンズ13のところのビーム幅を図8のようにyとする
とyは、h、d、gから求められ、式(1)のようにな
る。
FIG. 8 shows a graph for changing the print dot density.
This is a state in which a lens 12 having a focal length a and a lens 13 having a focal length b (= −a) are arranged separately between the modulator 4 and the first optical system 5 having a focal length g. 1
3 is at a predetermined position. This position will be described below. The distance in the figure is the distance from the lens principal point position.
For example, the print dot density is changed from D dots / inch to h ×
Consider the case of changing to D dots / inch. For this purpose, the lens 12 and the lens 13 may be separated from each other and combined with the lens 5 to form a new first optical system so that the beam width of light coming out of the lens 5 becomes h × L.
Assuming that the beam width at the lens 13 is y as shown in FIG. 8, y is obtained from h, d, and g, and is represented by Expression (1).

【0014】y=hL−hLd/g…(1) 一方、レンズ12のところのビーム径は、cL/gと求
められ、図9のようになる。また、レンズ12の焦点距
離がaであり、レンズ12で変調器4のところの光を図
9のBのところに結像させるから、レンズ12とB点の
距離をXとすると、Xは、式(2)のような関係がある
ことになる。
Y = hL−hLd / g (1) On the other hand, the beam diameter at the lens 12 is obtained as cL / g, as shown in FIG. Further, since the focal length of the lens 12 is a and the light at the modulator 4 is imaged at the point B in FIG. 9 by the lens 12, if the distance between the lens 12 and the point B is X, X There will be a relationship such as equation (2).

【0015】 a2=(c−a)×(X−a)…(2) この式を変形すると、式(3)のようになる。A 2 = (c−a) × (X−a) (2) When this equation is modified, the following equation (3) is obtained.

【0016】X=ca/(c−a)…(3) 以上のことから、図9の様にそれぞれの配置を表すこと
ができる。図9のyをa、c、g、dで表すと式(4)
の様に表せる。
X = ca / (ca) (3) From the above, each arrangement can be represented as shown in FIG. When y in FIG. 9 is represented by a, c, g, and d, equation (4) is obtained.
Can be expressed as

【0017】 y=L×(c−a)×{ca/(c−a)−g+d+c}/ag…(4) レンズ13は、焦点距離がb(=−a)なので、式
(5)が成り立つ。
Y = L × (ca) × {ca / (ca) −g + d + c} / ag (4) Since the focal length of the lens 13 is b (= −a), the expression (5) is Holds.

【0018】 b2=(g−d+b)×{ca/(c−a)−g+d+c+b}…(5) 式(1)と式(4)をまとめると、式(6)になる。B 2 = (g−d + b) × {ca / (ca) −g + d + c + b} (5) Expression (1) and expression (4) are combined to obtain expression (6).

【0019】 a=c×(c+d−g)/((1−h)×(d−g))…(6) よって、与えられたg、hに対し、式(5)、式(6)
が成り立つようなa、b(=−a)、c、dの焦点距離
と配置にすれば良いことになる。
A = c × (c + d−g) / ((1−h) × (d−g)) (6) Therefore, for given g and h, Expressions (5) and (6)
The focal lengths and positions of a, b (= -a), c, and d should be set such that

【0020】以上の様にして、第1の光学系の焦点距離
を変えると同時に、本発明では回転多面鏡の回転数も変
調周波数も外部から印刷ドット密度に応じて変えられる
ようにしている。印刷ドット密度を変えようとする場
合、制御部19を通して電気的にレンズ12に密着して
いたレンズ13を駆動機構17で所定の位置に移動させ
てレンズ5と組み合わせて焦点距離を変え、かつ回転多
面鏡の回転数および変調周波数を変えることで、所定の
印刷ドット密度にすることができる。これは、次に示す
第2の実施例でも同じことである。
As described above, at the same time as changing the focal length of the first optical system, according to the present invention, both the number of rotations and the modulation frequency of the rotary polygon mirror can be externally changed according to the print dot density. When the print dot density is to be changed, the lens 13 that has been electrically in close contact with the lens 12 is moved to a predetermined position by the drive mechanism 17 through the control unit 19 and combined with the lens 5 to change the focal length and rotate. By changing the rotation frequency and modulation frequency of the polygon mirror, a predetermined print dot density can be obtained. This is the same in the second embodiment described below.

【0021】実際に数値を入れて検討する。600ドッ
ト/インチから480ドット/インチに変える時を計算
する。このときh=480/600で、g=472.9
5ミリメートルとする。この場合、a=198.6ミリ
メートル、b(=−a)=−198.6ミリメートル、
c=380.5ミリメートル、d=47.07ミリメー
トル、で式(5)、式(6)を満たす。
A study will be made by actually entering numerical values. Calculate when to change from 600 dots / inch to 480 dots / inch. At this time, h = 480/600 and g = 472.9.
5 mm. In this case, a = 198.6 mm, b (= − a) = − 198.6 mm,
Equations (5) and (6) are satisfied with c = 380.5 mm and d = 47.07 mm.

【0022】回転多面鏡の回転数は、この第1の実施例
の場合も、次に示す第2の実施例の場合も同様で、60
0ドット/インチの時の480/600倍、すなわち
0.8倍で回転させれば良い。例えば600ドット/イ
ンチのときの回転多面鏡の回転数を、19800rpm
とすると、480ドット/インチのときは、480/6
00倍の15840rpmにすればよい。
The number of rotations of the rotary polygon mirror is the same in both the first embodiment and the second embodiment described below.
What is necessary is just to rotate at 480/600 times at 0 dots / inch, that is, at 0.8 times. For example, the number of rotations of the rotating polygon mirror at 600 dots / inch is 19800 rpm
If 480 dots / inch, 480/6
It may be set to 15840 rpm which is 00 times.

【0023】変調周波数は、この第1の実施例の場合
も、次に示す第2の実施例の場合も同様で、600ドッ
ト/インチの時の(480/600)2倍、すなわち
0.64倍で回転させれば良い。例えば、600ドット
/インチのときの変調周波数を、38.6MHZとする
と、480ドット/インチのときは(480/600)
2倍の24.7MHZで変調させれば良い。
The modulation frequency is, this case of the first embodiment, the same applies in the second embodiment shown below, when the 600 dots / inch (480/600) twice, i.e. 0.64 You only need to rotate it twice. For example, if the modulation frequency at 600 dots / inch is 38.6 MHZ, then at 480 dots / inch, (480/600)
The modulation may be performed at 24.7 MHz, which is twice as high.

【0024】図10の様にレンズ12が適当な位置(c
=380.5ミリメートル)でレンズ13がそれに密着
しているときは、600ドット/インチとなり、図11
のように、レンズ13をd=47.07ミリメートルの
位置に移動させれば、480ドット/インチになる。ま
た、この逆で、図12のようにレンズ13を適正な所へ
固定して、レンズ12をレンズ13に密着させるように
しても同様である。また、レンズ12、レンズ13の2
枚を同時に光軸上で動かして密着させたり、所定の位置
に配置したりしても同様であるのは明らかである。
As shown in FIG. 10, the lens 12 is positioned at an appropriate position (c).
= 380.5 mm) and when the lens 13 is in close contact with it, it is 600 dots / inch, and FIG.
When the lens 13 is moved to the position of d = 47.07 millimeters as shown in FIG. Conversely, the same is true even if the lens 13 is fixed to an appropriate place as shown in FIG. The lens 12 and the lens 13
It is apparent that the same applies to the case where the sheets are simultaneously moved on the optical axis and brought into close contact with each other or are arranged at a predetermined position.

【0025】次に第2の実施例として、レンズ12、レ
ンズ13の2枚を独立に光軸上で動かして第1の光学系
の焦点距離を変更させる方式について説明する。この場
合、変更可能な印刷ドット密度は、無段階であり、例え
ば600ドット/インチから480ドット/インチの間
で任意の印刷ドット密度を選ぶことが可能となる。第1
の実施例と同じ焦点距離のレンズ12とレンズ13とレ
ンズ5を用いる場合について考える。このときh=0.
7から0.9となるレンズ配置は、図13のグラフの様
に表せる。360ミリメートルから400ミリメートル
近辺を変化しているのがcの値で、15ミリメートルか
ら30ミリメートルを変化しているのがdの値である。
c、dは図8に示す距離と同じである。この図13のグ
ラフに応じてレンズ12とレンズ13を独立に光軸上を
動かせれば、hを任意に選ぶことができる。例えば、h
が0.9のときを600ドット/インチとすれば、印刷
ドット密度は図14のように、hに応じて自由に選択で
きるようになる。この時回転多面鏡の回転数、光の変調
周波数も、第1の実施例と同様に、印刷ドット密度に応
じて変化させれば良い。この第2の実施例では、第1の
実施例と同じレンズを用いたが、レンズ12とレンズ1
3が同じ材質で、焦点距離の和が0にならなくても成り
立つのは明らかである。
Next, as a second embodiment, a method of changing the focal length of the first optical system by independently moving the two lenses 12 and 13 on the optical axis will be described. In this case, the print dot density that can be changed is stepless, and an arbitrary print dot density can be selected from, for example, 600 dots / inch to 480 dots / inch. First
Consider a case in which the lens 12, the lens 13, and the lens 5 having the same focal length as in the embodiment are used. At this time, h = 0.
The lens arrangement from 7 to 0.9 can be represented as shown in the graph of FIG. The value of c changes from 360 millimeters to around 400 millimeters, and the value of d changes from 15 millimeters to 30 millimeters.
c and d are the same as the distances shown in FIG. If the lens 12 and the lens 13 can be moved independently on the optical axis according to the graph of FIG. 13, h can be arbitrarily selected. For example, h
If 0.9 is set to 600 dots / inch, the print dot density can be freely selected according to h as shown in FIG. At this time, the number of rotations of the rotating polygon mirror and the modulation frequency of light may be changed according to the print dot density, as in the first embodiment. In the second embodiment, the same lens as in the first embodiment is used, but the lens 12 and the lens 1 are used.
Obviously, the same is true even if the sum of the focal lengths does not become zero.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数ビ
ーム走査で印刷ドット密度に応じて走査スポット径と走
査ビーム間隔を簡単な構成で変えることができ、回転多
面鏡の回転数及び、光強度変調周波数を変えることによ
り、印刷ドット密度の変換が容易にできるようになり、
多様な印刷への対応が可能となる。
As described above, according to the present invention, the scanning spot diameter and the scanning beam interval can be changed by a simple configuration according to the print dot density in a plurality of beam scanning, and the number of rotations of the rotary polygon mirror and the number of rotations can be reduced. By changing the light intensity modulation frequency, it becomes possible to easily change the printing dot density,
A variety of printing can be supported.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the present invention.

【図3】本発明の原理を示す光走査装置の光路の横断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical path of the optical scanning device illustrating the principle of the present invention.

【図4】本発明の原理を示す光走査装置の光路の平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of an optical path of the optical scanning device illustrating the principle of the present invention.

【図5】本発明の第1の光学系のスポットの様子を示す
模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a spot of the first optical system of the present invention.

【図6】本発明の第1の光学系の焦点距離をgからg×
hに変えたときのスポットの様子を示す模式図である。
FIG. 6 shows the focal length of the first optical system of the present invention changed from g to g ×
It is a schematic diagram which shows the state of the spot when changing to h.

【図7】本発明の第1の実施例の第1の光学系を説明す
る模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a first optical system according to a first example of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例の第1の光学系を説明す
る模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a first optical system according to a first example of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施例の第1の光学系を説明す
る模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a first optical system according to a first example of the present invention.

【図10】第1の実施例で第1の光学系の具体的な構成
例を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a first optical system in the first embodiment.

【図11】第1の実施例で第1の光学系の具体的な構成
例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a first optical system in the first embodiment.

【図12】第1の実施例で第1の光学系の具体的な構成
例を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a specific configuration example of a first optical system in the first embodiment.

【図13】第2の実施例のレンズ配置の変化を示すグラ
フである。
FIG. 13 is a graph showing a change in lens arrangement according to the second embodiment.

【図14】第2の実施例の変換比率と印刷ドット密度の
関係を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a conversion ratio and a print dot density in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はレーザーなどの光源、2は光を複数に分ける素子、
3は集光レンズ、4は変調器、5は第1の光学系、6は
回転素子、7は鏡、8はシリンダレンズ、9は回転多面
鏡、10はFθレンズ、11は感光体、12、13はレ
ンズ、15は回転多面鏡を回転させるモータ、16は変
調回路、17はレンズ駆動機構、18は回転多面鏡ドラ
イバ、19は制御部である。
1 is a light source such as a laser, 2 is an element for dividing light into a plurality,
Reference numeral 3 denotes a condenser lens, 4 denotes a modulator, 5 denotes a first optical system, 6 denotes a rotating element, 7 denotes a mirror, 8 denotes a cylinder lens, 9 denotes a rotating polygon mirror, 10 denotes an Fθ lens, 11 denotes a photoconductor, 12 , 13 are lenses, 15 is a motor for rotating the rotary polygon mirror, 16 is a modulation circuit, 17 is a lens driving mechanism, 18 is a rotary polygon mirror driver, and 19 is a control unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 独立に光強度変調が可能な複数の光ビー
ム発生手段と、この発生手段から出射した複数の光ビー
ムを一括して偏向走査する回転多面鏡と、走査面上で各
ビームを所定のスポット径に収束させるFθレンズと、
走査面上で前記光ビームを回転多面鏡の反射面付近に導
く第1の光学系とを有する光走査装置において、前記第
1の光学系のなかの少なくとも1枚のレンズを光軸上で
前後移動可能に配置し、このレンズを光軸上に移動させ
ることにより前記第1の光学系の焦点距離を変え、走査
面上の光ビームのスポット径および間隔を複数の所定の
値に設定することを特徴とする複数ビームの光走査装
置。
1. A plurality of light beam generating means capable of independently modulating light intensity, a rotary polygon mirror for collectively deflecting and scanning a plurality of light beams emitted from the generating means, and each beam on a scanning surface. An Fθ lens that converges to a predetermined spot diameter,
A first optical system for guiding the light beam to a position near a reflecting surface of a rotary polygon mirror on a scanning surface, wherein at least one lens in the first optical system is moved back and forth on the optical axis. Moving the lens on the optical axis, thereby changing the focal length of the first optical system, and setting the spot diameter and interval of the light beam on the scanning surface to a plurality of predetermined values. A multi-beam optical scanning device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記第1の光学系の移動可能なレンズ
は、同じ屈折率で焦点距離の和が0になる2枚のレンズ
を含み、その2枚のレンズを光軸上で密着あるいは分離
させることにより、走査面上の光ビームのスポット径お
よび間隔を同時に変更させるとともに、複数の所定値に
設定することを特徴とする複数ビームの光走査装置。
2. The movable lens of the first optical system includes two lenses having the same refractive index and a sum of focal lengths of 0, and the two lenses are closely contacted or separated on an optical axis. The light beam spot diameter and the interval of the light beam on the scanning surface are changed simultaneously, and are set to a plurality of predetermined values.
【請求項3】 前記第1の光学系の焦点距離をD2/D
1倍、前記回転多面鏡の回転数を(D2/D1)倍に、
光強度変調クロック周波数を(D2/D1)2倍に変更
して、印刷ドット密度をD1(ドット/インチ)からD
2(ドット/インチ)に変更することを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の複数ビームの光走査装置。
3. The focal length of the first optical system is D2 / D.
1 times, the number of rotations of the rotary polygon mirror to (D2 / D1) times,
Change the light intensity modulation clock frequency to (D2 / D1) 2 times and change the print dot density from D1 (dot / inch) to D
3. The multi-beam optical scanning device according to claim 1, wherein the number is changed to 2 (dots / inch).
JP1101597A 1997-01-24 1997-01-24 Optical scanning device for beams Pending JPH10206773A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215453B2 (en) 2004-12-23 2007-05-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical system having extended angular scan range

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US7215453B2 (en) 2004-12-23 2007-05-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical system having extended angular scan range

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