JPS5942854B2 - Multiple beam simultaneous scanning device - Google Patents

Multiple beam simultaneous scanning device

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JPS5942854B2
JPS5942854B2 JP52096270A JP9627077A JPS5942854B2 JP S5942854 B2 JPS5942854 B2 JP S5942854B2 JP 52096270 A JP52096270 A JP 52096270A JP 9627077 A JP9627077 A JP 9627077A JP S5942854 B2 JPS5942854 B2 JP S5942854B2
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Japan
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modulation element
lens system
diffracted light
order diffracted
focusing lens
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JP52096270A
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巌 浜口
秀夫 瀬川
道夫 梅沢
広義 船戸
篤 川村
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数ビーム同時走査装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a simultaneous multiple beam scanning device.

レーザービームを、AO変調素子に入射させ、このAO
変調素子に複数組の信号を印加して、AO変調素子から
、複数本の1次回折光ビームを射出せしめ、これらを、
同時且つ周期的に偏向させて、感光性の記録媒体上に書
出走査させる走査方式が、コンピューターのアウトプッ
ト装置や、ファクシミリの受信記録装置、複写装置等に
関連して提案されている。上記複数組の信号は、それぞ
れ周波数において異なる複数の高周波キャリアにのせら
れて、AO変調素子へ印加される。
A laser beam is incident on an AO modulation element, and this AO
A plurality of sets of signals are applied to the modulation element to emit a plurality of first-order diffracted light beams from the AO modulation element, and these are
A scanning method in which writing and scanning are performed on a photosensitive recording medium by simultaneous and periodic deflection has been proposed in connection with computer output devices, facsimile receiving and recording devices, copying devices, and the like. The plurality of sets of signals are placed on a plurality of high-frequency carriers each having a different frequency, and are applied to the AO modulation element.

AO変調素子から射出する、複数本の1次回折光ビーム
の、射出方向は、対応する、高周波キャリアの周波数に
より定まる。このような、走査方式の採用には、次の如
きメリットがある。すなわち、ビーム分割とビーム変調
とが、単一のAO変調素子により同時になされるため、
高速光変調器を別個に設ける必要がなく、複数ビーム同
時走査装置の構造が簡単化されること、複数ビームによ
る、複数ライン同時書出走査であるため、回転多面鏡や
ガルバノミラーなど偏向手段による偏向速度を遅くして
も、走査速度を低下させすにすみ、上記偏向速度を遅く
しうることにより、偏向の精度を向上させうること、ビ
ームを分割して変調するから、画像信号のクロック周波
数が低くなり、信号処理が容易になること、などである
The emission direction of the plurality of first-order diffracted light beams emitted from the AO modulation element is determined by the frequency of the corresponding high-frequency carrier. Adoption of such a scanning method has the following advantages. That is, since beam splitting and beam modulation are performed simultaneously by a single AO modulation element,
There is no need to provide a separate high-speed optical modulator, and the structure of the multiple beam simultaneous scanning device is simplified.Since multiple lines are simultaneously written and scanned using multiple beams, it is possible to use deflection means such as a rotating polygon mirror or a galvano mirror. Even if the deflection speed is slowed down, the scanning speed is reduced, and by slowing down the deflection speed, the accuracy of deflection can be improved.Since the beam is divided and modulated, the clock frequency of the image signal can be reduced. This means that signal processing becomes easier.

一方、ビーム分割を行なうため、AO変調素子に印加す
べき高周波の周波数帯域、所謂、変調周波数帯域の幅△
fは、AO変調素子自体の特性として定まる適用可能帯
域幅△Fによつて、に従つて制限され、さらに、AO変
調素子中を伝幡する超音波の伝播速度Vおよび、レーザ
ービ一゛ムのビーム径ψ。
On the other hand, in order to perform beam splitting, the frequency band of the high frequency to be applied to the AO modulation element, the so-called width of the modulation frequency band △
f is limited by the applicable bandwidth ΔF determined as a characteristic of the AO modulation element itself, and is further limited by the propagation velocity V of the ultrasonic wave propagating in the AO modulation element and the laser beam Beam diameter ψ.

により、に従つて制限される。is limited accordingly.

変調周波数帯域幅△fが小さくなると、分割された1次
回折光ビームにおける変調速度が遅くなる。従つて、高
速書出走査を行なうためには、上記△fを、なるべく広
く確保する必要がある。このため、一般に、AO変調素
子に入射するレーザービームを、集束レンズ系により集
束させ、その集束点にAO変調素子を配置することによ
り、上記ψ。
As the modulation frequency bandwidth Δf becomes smaller, the modulation speed of the divided first-order diffracted light beam becomes slower. Therefore, in order to perform high-speed write scanning, it is necessary to ensure the above-mentioned Δf as wide as possible. For this reason, in general, the laser beam incident on the AO modulation element is focused by a focusing lens system, and the AO modulation element is placed at the focal point, thereby achieving the above-mentioned ψ.

を小さくして、△fを大きくしている。第1図は、この
ような、状況を示している。すなわち、レーザー光源1
から発せられたレーザービームL−Bは、集束レンズ系
4によつて集束され、その集束P。に配置されたAO変
調素子5に入射する。図中、符号2および3が平面鏡を
示すものであることは、いうまでもない。複数組(該例
においては4組)の画像信号は、AO変調素子5のトラ
ンスジューサー5aに印加される。個々の画像信号の、
高周波キヤリアを例えばCOS2πFlt,COS2π
F2t,COS2πF3t,COS27cf4t,これ
らをAM変調する情報信号をa1(t),A2(t),
a3(t),A4(t)とすれば、画像信号.ΣAi(
t)COS2πFitl=1のかたちで上記トランスジ
ューサー5aに印加される。
is made smaller and △f is made larger. FIG. 1 shows such a situation. That is, laser light source 1
The laser beam L-B emitted from is focused by a focusing lens system 4, and its focus P. The light is incident on the AO modulation element 5 located at . It goes without saying that numerals 2 and 3 in the figure represent plane mirrors. A plurality of sets (four sets in this example) of image signals are applied to the transducer 5a of the AO modulation element 5. of individual image signals,
For example, COS2πFlt, COS2π
F2t, COS2πF3t, COS27cf4t, information signals for AM modulating these are a1(t), A2(t),
If a3(t) and A4(t), then the image signal. ΣAi(
t) Applied to the transducer 5a in the form of COS2πFitl=1.

すると、高周波キヤリアの周波数f1〜F4の個個に応
じた方向へ、1次回折光ビームLBl,LB2,LB3
,LB4が射出し、これら1次回折光ビームLBi(1
−1〜4)は対応する情報信号Ai(t)(1−1〜4
)により、強度変調されている。
Then, the first-order diffracted light beams LBl, LB2, LB3 are transmitted in directions corresponding to the frequencies f1 to F4 of the high-frequency carriers.
, LB4 are emitted, and these first-order diffracted light beams LBi(1
-1 to 4) are the corresponding information signals Ai(t)(1-1 to 4)
), the intensity is modulated by

回折されずにAO変調素子5から射出するO次光ビーム
LBOは、ストツパ一6によりカツトされる。
The O-order light beam LBO, which is emitted from the AO modulation element 5 without being diffracted, is cut off by a stopper 6.

1次回折光ビームLBl乃至LB4は集束レンズ系7に
入射し、同レンズ系の集束作用により、感光囲の記録媒
体8上へ集束される。
The first-order diffracted light beams LBl to LB4 are incident on the focusing lens system 7, and are focused onto the recording medium 8 in the photosensitive area by the focusing action of the lens system.

もちろん、実際には、AO変調素子5と、記録媒体との
間には、ガルバノミラーのごとき、偏向手段が介設せら
れ、上記1次回折光ビームLBiを、記録媒体8上で、
図面に垂直な方向に走査がなされるように、偏向する。
さて問題は、次のようなものである。
Of course, in reality, a deflection means such as a galvano mirror is interposed between the AO modulation element 5 and the recording medium, and the first-order diffracted light beam LBi is directed onto the recording medium 8.
Deflect so that scanning is done in a direction perpendicular to the drawing.
Now, the problem is as follows.

すなわち、1次回折光ビームLBiは、それぞれ、1ラ
イン分の情報を搬送している訳であつて、4ライン分を
同時に、記録媒体8上で書出すためには、これら1次回
折光ビームLBiは記録媒体8上で、ライン間隔分だけ
互いに分離して、集束しなければならないのに、集束レ
ンズ系7として通常の光学特性のものを用いると、これ
ら1次回折光ビームLBiは、図に示すごとく、1点q
上に再び一致して集束してしまい、ビーム分割が無意味
になつてしまうのである。この不都合を除去すべく、集
束レンズ系7として、特殊な光学特性のものを用いると
、集束レンズ系の製造コストが高いため、装置を高価な
ものにしてしまう不都合が生ずる。記録媒体8の表面の
位置を、q点に対し、図において、右側もしくは左側へ
若干ずらすことによつても、4ライン分の同時書出が可
能ではあるが、この場合記録媒体8上へ投与されるビー
ムのスポツト径が大きくなり、解像力は著しく悪くなつ
てしまう。本発明の目的は、このような不都合を除去す
べく、複数ビーム同時走査装置を改良することである。
That is, each of the first-order diffracted light beams LBi conveys information for one line, and in order to simultaneously write four lines on the recording medium 8, these first-order diffracted light beams LBi must be Although they must be separated from each other by the line interval and focused on the recording medium 8, if a lens with normal optical characteristics is used as the focusing lens system 7, these first-order diffracted light beams LBi will become as shown in the figure. , 1 point q
This causes the light to coincide and converge again at the top, making beam splitting meaningless. In order to eliminate this inconvenience, if a lens with special optical characteristics is used as the focusing lens system 7, the manufacturing cost of the focusing lens system is high, resulting in the inconvenience of making the device expensive. Although it is possible to write four lines at the same time by slightly shifting the position of the surface of the recording medium 8 to the right or left side in the figure with respect to point q, in this case, the writing on the recording medium 8 is The spot diameter of the emitted beam becomes larger, and the resolution becomes significantly worse. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve a multiple beam simultaneous scanning device in order to eliminate such disadvantages.

以下、図面を参照しながら、実施例を以て、本発明を説
明する。
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples with reference to the drawings.

先ず、本発明の原理的部分を、第2図および、第3図に
則して説明する。
First, the principle portion of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

ただし、繁雑を避けるため、混同のおそれのないものに
ついては、第1図におけると同一の符号を用いているこ
とを付記しておく。さて、先ず、第1図に則しての説明
において問題となつた不都合の生ずる理由を考えるに、
これは、AO変調素子5を、集束レンズ系4による、レ
ーザービームL,Bの集束点P。
However, in order to avoid complexity, it should be noted that the same reference numerals as in FIG. 1 are used for items that are unlikely to be confused. Now, first of all, considering the reason for the inconvenience that was a problem in the explanation based on Figure 1,
This means that the AO modulation element 5 is the focal point P of the laser beams L and B by the focusing lens system 4.

に配置したことに起因する。すなわち、このようにする
と、AO変調素子5によるビーム分割は、集束点P。を
起点としておこり、ビーム分割の分岐点と集束点P。と
が一致してしまうのである。すると、1次回折光ビーム
LBiは、その発生光源の位置としてP。点を共有する
ことになる。集束レンズ系7の作用は、1次回折光ビー
ムLBiの発生光源の像を、記録媒体8の表面に結像す
ることであるから、1次回折光ビームLBiが発生光源
を共有する以上、これが一点に重なつて結像することは
当然である。そこで、本発明においては、この問題を解
消すべく、AO変調素子5.(7)配設位置を、集束レ
ンズ系4による、レーザービームL,Bの集束点P。
This is due to the fact that it was placed in That is, in this case, the beam splitting by the AO modulation element 5 is performed at the focal point P. The beam splitting occurs starting at the branching point and the convergence point P. This results in a match. Then, the first-order diffracted light beam LBi is at P as the position of its light source. We will share the points. The function of the focusing lens system 7 is to form an image of the light source that generates the first-order diffracted light beam LBi on the surface of the recording medium 8, so as long as the first-order diffracted light beam LBi shares the light source, the light source that generates the first-order diffracted light beam LBi focuses on one point. It is natural that the images overlap. Therefore, in the present invention, in order to solve this problem, the AO modulation element 5. (7) The arrangement position is a focal point P of the laser beams L and B by the focusing lens system 4.

から、ずらし、上記集束点P。と、ビーム分岐点とを分
離するのである。AO変調素子5の配設位置を、点P。
, shift from the above focal point P. and the beam branching point. The arrangement position of the AO modulation element 5 is a point P.

からずらすには、2通りの方法が可能であり、一は、A
O変調素子5を、レーザービームL,Bの光路上で、集
束レンズ系4へ近ずけるようにずらす方法(第2図)で
あり、他は、上記光路上で集束レンズ系4から遠ざかる
方向へずらす方法(第3図)である。ずらす距離を、ど
の程度にするかは、他の諸条件との兼あいにより定まる
が、AO変調素子5の配設位置をP。
There are two ways to shift from A.
One method is to shift the O modulation element 5 on the optical path of the laser beams L and B so that it approaches the focusing lens system 4 (FIG. 2), and the other method is to shift the O modulation element 5 in the direction away from the focusing lens system 4 on the optical path. This is the method of shifting (Figure 3). The distance at which the AO modulation element 5 is disposed is determined by considering other conditions.

点からずらすことにより、前述のψoが大きくなり、△
fの縮小をきたすことを考えれば、目的を達成しうる範
囲内で、ずらし距離を最小にすべきであることは、いう
までもない。上記△fの縮小により、本発明の実施に伴
い、分割されたビームあたりの変調速度はおそくなるけ
れども、複数ビーム同時走査においては、本来走査スピ
ードが、十分に速いことを考えれば、本発明の実施が、
走査速度に対してあたえる影響は、実用上、問題とする
ほどのものではないことは、容易に理解されるであろう
。さて、AO変調素子5を、点P。
By shifting from the point, the aforementioned ψo becomes larger, and △
Considering that f will be reduced, it goes without saying that the shift distance should be minimized within the range that can achieve the purpose. Due to the reduction of Δf described above, the modulation speed per divided beam becomes slower due to the implementation of the present invention, but considering that the scanning speed is originally sufficiently fast in simultaneous scanning of multiple beams, the present invention The implementation is
It will be easily understood that the influence on the scanning speed is not so great as to pose a problem in practice. Now, the AO modulation element 5 is placed at point P.

に対し、第2図に示す如き位置関係に配置した場合、1
次回折光ビームLBiは、AO変調素子5を射出したの
ち、それぞれ、点Pl,P2,P3などにおいて集束し
、そこから、さらに、広がつていく。従つて、点Pl,
P2,P3等は、1次回折光ビームLBiの発生光源と
しての役割を果すようになる。これらの点Pl,P2,
P3は点P。とともに同一平面S。上にあり、点Pl,
P2,P3は互いに分離しているから、通常の集束レン
ズ系で、記録媒体上に、1次回折光ビームLBiを集束
させても、その集束点は、記録媒体上で相互に分離して
いる。AO変調素子5を、点P。
On the other hand, when arranged in the positional relationship shown in Figure 2, 1
After the second-order diffracted light beam LBi exits the AO modulator 5, it is focused at points Pl, P2, P3, etc., and further spreads from there. Therefore, the point Pl,
P2, P3, etc. come to play the role of a light source for generating the first-order diffracted light beam LBi. These points Pl, P2,
P3 is point P. and the same plane S. is on the point Pl,
Since P2 and P3 are separated from each other, even if the first-order diffracted light beam LBi is focused on the recording medium using a normal focusing lens system, the focusing points are separated from each other on the recording medium. The AO modulation element 5 is placed at a point P.

に対し、第3図に示す如き状態に配置した場合、1次回
折光ビームLBiは、それぞれ、点P。とともに同一平
面S上にあつて、互いに分離した点Pll,Pl2,P
l3を仮想的光源として射出する。従つて、通常の集束
レンズ系によつて、記録媒体上に1次回折光ビームLB
iを集束させれば、上記仮想的光源の像である集束点も
相互に分離している。このようにして、本発明の実施に
より、通常の光学特性の集束レンズ系を用いても、分割
ビームの集束点を、記録媒体上で分離しうることが明ら
かとなつた。
On the other hand, when the arrangement is as shown in FIG. 3, each of the first-order diffracted light beams LBi is at a point P. Points Pll, Pl2, P which are on the same plane S and are separated from each other.
13 is emitted as a virtual light source. Therefore, the first-order diffracted light beam LB is focused on the recording medium by a normal focusing lens system.
When i is focused, the focusing points, which are images of the virtual light source, are also separated from each other. In this way, by implementing the present invention, it has become clear that the focal points of the split beams can be separated on the recording medium even if a focusing lens system with normal optical characteristics is used.

しかし、複数ライン同時走査を行なうためには、分割ビ
ームの集束点は、記録媒体上で、ライン間隔に、等間隔
で位置しなければならない。
However, in order to simultaneously scan multiple lines, the convergence points of the split beams must be located at equal line intervals on the recording medium.

この目的のためには、先ず、上記Pl,P2,P3点、
Pll,Pl2,P,3点が、平面S。
For this purpose, first, the above Pl, P2, P3 points,
The three points Pll, Pl2, and P are the plane S.

もしくはS上で等間隔とならなければならない。この目
的を達成するには、高周波キヤリアの振動数を所定の条
件で相互に関係づけることのみで十分である。以下に、
上記条件を説明する。良く知られているように、AO変
調素子5から射出する1次回折光ビームLBiの偏角θ
i(第4図参照)は、レーザービームL,Bの波長λ,
AO変調素子5を伝わる超音波の伝播速度V1高周波キ
ヤリアの周波数Fiに依存し、所謂ブラツク条件に従つ
て、次の式で与えられる。
Or they must be equally spaced on S. To achieve this objective, it is sufficient to correlate the frequencies of the high-frequency carriers under certain conditions. less than,
The above conditions will be explained. As is well known, the polarization angle θ of the first-order diffracted light beam LBi emitted from the AO modulator 5
i (see Figure 4) is the wavelength λ of the laser beams L and B,
The propagation velocity V1 of the ultrasonic wave transmitted through the AO modulation element 5 depends on the frequency Fi of the high frequency carrier, and is given by the following equation according to the so-called black condition.

フ λFiがVに比して小さいとこらから、この式は良い近
似において、θi二÷ひと書ける。
Since λFi is small compared to V, this equation can be written as θi2/1 in a good approximation.

Vは、AO変調素子5の材質に固有の定数であり、λは
レーザービームL,Bに固有の定数であるから、実際的
な装置において、上記偏角θiは、高周波キヤリアの周
波数Fiのみに依存する。
Since V is a constant specific to the material of the AO modulation element 5, and λ is a constant specific to the laser beams L and B, in a practical device, the above deviation angle θi depends only on the frequency Fi of the high frequency carrier. Dependent.

従つて、複数組の情報をAO変調素子に印加する際、こ
れらの信号を搬送する高周波キヤリアの振動数を、等差
級数的にすれば、1次回折光ビームは、互いに定角度ず
つ、ずれた方向へ射出する。従つて、上記定角度を、十
分小さくしてやれば、1次回折光ビームの集束点である
点Pl,P2,P3や、仮想的集束点である、点Pll
やPl2やPl3は、それぞれ、SO面およびS面上で
、等間隔にならぶ。ここで、実際的な数値例をあげる。
今、レーザー光源1として、He−Neレーザーを用い
、AO変調素子5の変調部用結晶としてPbMOO4を
用いた場合を想定すれば、上記λおよびVは、それぞれ
である。
Therefore, when applying multiple sets of information to the AO modulation element, if the frequencies of the high-frequency carriers that carry these signals are set in an arithmetic series, the first-order diffracted light beams will be shifted from each other by a constant angle. Shoot in the direction. Therefore, if the above fixed angle is made sufficiently small, points Pl, P2, and P3, which are the focusing points of the first-order diffracted light beam, and point Pll, which is a virtual focusing point, can be obtained.
, Pl2, and Pl3 are arranged at equal intervals on the SO plane and the S plane, respectively. Here, we will give a practical numerical example.
Now, assuming that a He-Ne laser is used as the laser light source 1 and PbMOO4 is used as the crystal for the modulation part of the AO modulation element 5, the above λ and V are respectively.

そこで、AO変調素子に6組の情報を同時に印加すると
し、これらを搬送する高周波キヤリアの周波数を、それ
ぞれf1−175.5MHz,f2−184MHz,f
3−192.5MHz,f4−201.MHz,f5−
209.5MHz,f6−218MHzとすれば、これ
ら周波数に対する偏角は、それぞれ従つて、この場合、
集束レンズ4として、焦点距離120mmのものを用い
、AO変調素子5を、第2図の如き配置でしかも、PO
点から40mmのところに配置したとすれば、上記周波
数に応じてAO変調素子から射出する6本の1次回折光
ビームは集束点は、SO面上に、601tmの間隔で並
ぶことになる。
Therefore, suppose that six sets of information are simultaneously applied to the AO modulation element, and the frequencies of the high-frequency carriers that carry these are set to f1-175.5MHz, f2-184MHz, and f2, respectively.
3-192.5MHz, f4-201. MHz, f5-
209.5MHz, f6-218MHz, the declination angle for these frequencies is therefore, in this case,
The focusing lens 4 has a focal length of 120 mm, and the AO modulation element 5 is arranged as shown in FIG.
If placed 40 mm from the point, the convergence points of the six first-order diffracted light beams emitted from the AO modulation element according to the above frequency will be lined up at intervals of 601 tm on the SO plane.

従つて、記録媒体上で、例えばライン間隔125μmで
6ライン同時走査を行なわせるには、上記集束点の像を
、6本の1次回折光ビームによつて記録媒体上に結像さ
せる、集束レンズ系の倍率を2.08倍に定めれば良い
Therefore, in order to simultaneously scan six lines on a recording medium with a line spacing of 125 μm, for example, a focusing lens is used to form an image of the convergent point on the recording medium using six first-order diffracted light beams. The system magnification should be set to 2.08 times.

上記倍率を1.33倍に定めれば、ライン間隔を83μ
mとすることができ、走査線密度1211nes/Mm
の記録が出来る。ここで、1次回折光ビームを、記録媒
体上に集束させる集束レンズ系について、簡単にのべる
。集束レンズ系は、単数組もしくは複数組のレンズ系に
より構成され、構成要素たるレンズ系は、単数枚もしく
は複数枚のレンズにより構成される。集束レンズ系が単
一組である場合、その配設位置、この配設位置は、ガル
バノミラーなど偏向出段に対する相対的な位置のことで
あるが、これは、記録媒体の形状や、画像信号の印加の
方式によつて定められる。記録媒体が、シート状などで
あつて、可撓性であれば、単一組の集束レンズ系は、A
Q変調素子と偏向手段との間に配設される。
If the above magnification is set to 1.33 times, the line spacing will be 83μ.
m, and the scanning line density is 1211nes/Mm
can be recorded. Here, we will briefly discuss the focusing lens system that focuses the first-order diffracted light beam onto the recording medium. The focusing lens system is composed of a single lens system or a plurality of lens systems, and the lens system as a component is composed of a single lens or a plurality of lenses. When the focusing lens system is a single set, its installation position is relative to the deflection output stage such as a galvanometer mirror, but this depends on the shape of the recording medium and the image signal. It is determined by the method of application of . If the recording medium is flexible, such as in the form of a sheet, a single set of focusing lens system is
It is arranged between the Q modulation element and the deflection means.

そして記録媒体は、1次回折光ビームの集束位置におい
て、上記偏向手段による上記ビームの偏向中心を曲率中
心として、曲率をもたせて配設される。記録媒体が、第
1図に示す場合のように、所謂感光体ドラムなどであつ
て、1次回折光ビームによる走査部が直線的である場合
、単一の集束レンズ系は、回転多面鏡などの偏向手段と
、記録媒体との間に介設される。
The recording medium is arranged to have a curvature at the focal position of the first-order diffracted light beam, with the center of curvature being the center of deflection of the beam by the deflecting means. When the recording medium is a so-called photoreceptor drum or the like as shown in Fig. 1, and the scanning section by the first-order diffracted light beam is linear, a single focusing lens system is a rotating polygon mirror or the like. It is interposed between the deflection means and the recording medium.

この場合、一搬に、集束レンズ系としては、所謂f−θ
レンズ系が用いられる。集束レンズ系として、f−θレ
ンズ系を用いない場合は、AO変調素子への画信号の印
加において6画素情報の印加タイミングを、偏向手段に
よる、1次回折光ビームの偏向角αに応じて、COs2
αに従つて変化させねばならない。ところで、AO変調
素子から射出する、複数本の1次回折光ビームは、ビー
ム分割の分岐点から放射状に射出するから、ビーム間隔
は、AO変調素子を離れるに従つて、大きくなり、装置
の設計上、AO変調素子と、ガルバノミラーや回転多面
鏡などの偏向機構との距離が大きくなるような場合で且
つ偏向機構と記録媒体との間に集束レンズ系を配設する
方式では、上記偏向機構の鏡面の、回動軸方向の有効幅
を大きくしなければならない。これを避ける目的で、こ
の場合、AO変調素子と偏向機構との間に、今一組の集
束用のレンズ系を介設して、ビーム間隔の拡大をおさえ
てもよい。この場合、集束レンズ系は、2組のレンズ系
により構成されることになるが、このとき、前述の倍率
が、2組のレンズ系の合成倍率を意味することは、いう
までもない。第5図に、本発明の1実施例を略示する。
In this case, as a focusing lens system, the so-called f-θ
A lens system is used. When an f-θ lens system is not used as the focusing lens system, the timing of applying 6 pixel information in applying the image signal to the AO modulation element is determined according to the deflection angle α of the first-order diffracted light beam by the deflection means. COs2
It must be varied according to α. By the way, since the plurality of first-order diffracted light beams emitted from the AO modulation element are emitted radially from the branch point of beam splitting, the beam interval increases as they leave the AO modulation element, which is a problem due to the design of the device. In cases where the distance between the AO modulation element and a deflection mechanism such as a galvano mirror or a rotating polygon mirror becomes large, and in a method in which a focusing lens system is disposed between the deflection mechanism and the recording medium, the above-mentioned deflection mechanism The effective width of the mirror surface in the direction of the rotation axis must be increased. In order to avoid this, in this case, another set of focusing lens systems may be interposed between the AO modulation element and the deflection mechanism to suppress the beam spacing from increasing. In this case, the focusing lens system is composed of two sets of lens systems, and it goes without saying that in this case, the above-mentioned magnification means the combined magnification of the two sets of lens systems. FIG. 5 schematically depicts one embodiment of the invention.

ただし、この図においても、混同のおそれのないものに
ついては、第1図におけると同一の符号を用いているこ
とを付記しておく。該装置は、6ライン同時書出走査方
式であり、レーザー光源1としては、He−Neレーザ
ー、AO変調素子5の結晶としては、PbMOO4を用
い、集束レンズ系4としては、焦点距離120mmのも
のを用い、高周波キヤリアとしては、周波数が、それぞ
れ、f1−175.5MHz,f2−184MHz,f
3−192,5MHz,f4−201MHz,f5−2
09.5MHz,f6−218MHzのものを用いる。
However, it should be noted that even in this figure, the same reference numerals as in FIG. 1 are used for parts that are unlikely to be confused. The device uses a 6-line simultaneous write/scan method, uses a He-Ne laser as the laser light source 1, uses PbMOO4 as the crystal of the AO modulation element 5, and uses a focusing lens system 4 with a focal length of 120 mm. The frequencies of the high-frequency carrier are f1-175.5MHz, f2-184MHz, and f2, respectively.
3-192,5MHz, f4-201MHz, f5-2
09.5MHz, f6-218MHz is used.

すると、集束レンズ系4から、その光軸上80m71L
の位置に配設されたAO変調素子5から射出する6本の
1次回折光ビームLBl,LB2,・・・・・・LB6
(繁雑をさけるため、図中には、LBl,LB3,LB
6のみを示す。)はS。面上で、60μm間隔で集束す
る。符号9は、ビームエキスパンダーを示しているが、
レーザービームL,Bは、そのビーム径を、一旦、ビー
ムエキスパンダー9により拡大されたのち、集束レンズ
系4に入射する。
Then, from the focusing lens system 4, there is a distance of 80 m71L on the optical axis.
Six first-order diffracted light beams LBl, LB2,...LB6 emitted from the AO modulation element 5 disposed at the positions of
(To avoid clutter, LBl, LB3, LB
Only 6 is shown. ) is S. Focus on the surface at 60 μm intervals. The code 9 indicates a beam expander,
The beam diameters of the laser beams L and B are once expanded by a beam expander 9, and then they enter a focusing lens system 4.

符号71はレンズ系、符号72はf−θレンズ系であり
、これらは集束レンズ系を構成する。
Reference numeral 71 is a lens system, and reference numeral 72 is an f-θ lens system, which constitute a focusing lens system.

偏向手段としての、回転多面鏡は、図示されていないが
、レンズ系71と符号72で示すf−θレンズ系との間
に設けられる。レンズ系71,f−θレンズ系72によ
り構成される集束レンズ系により、1次回折光ビームL
Bi(1−1〜6)が、記録媒体8上において、83μ
m間隔で集束するためには、上記集束レンズ系における
合成倍率は、1.33倍でなければならない。
Although not shown, a rotating polygon mirror serving as a deflecting means is provided between the lens system 71 and the f-theta lens system indicated by the reference numeral 72. A first-order diffracted light beam L is formed by a focusing lens system composed of a lens system 71 and an f-θ lens system 72.
Bi (1-1 to 6) is 83μ on the recording medium 8
In order to focus at intervals of m, the combined magnification in the above focusing lens system must be 1.33 times.

レンズ系71として、焦点距離184mmのものを用い
、f−θレンズ系72として、焦点距離245.8mm
1レンズ面と第2主点間の距離が33關のものを用いた
場合、上記条件を満足するには、レンズ系71の物界側
焦点面をS。
As the lens system 71, one with a focal length of 184 mm was used, and as the f-θ lens system 72, a focal length of 245.8 mm was used.
When using a lens system in which the distance between the first lens surface and the second principal point is 33 degrees, the object-world side focal plane of the lens system 71 must be S to satisfy the above condition.

面に一致させ、レンズ系71と、f−θレンズ系72の
像界側主点との距離を200muとし、記録媒体8の走
査面を、f−θレンズ系72の像界側焦点面に一致させ
るように、記録媒体8の位置を定めれば良い。偏向手段
としての回転多面鏡は、これによるビーム偏向の中心が
、f−θレンズ系72の物界側レンズ面から30mmの
ところに位置するように配設態位を定めるのである。記
録媒体8は、光導電性の感光体ドラムでありその、帯電
した表面に、6ライン分ずつ、図面に垂直な方向へ書出
走査を行ないつつ矢印方向へ回動させることによつて、
画像信号に応じた静電潜像を形成させる。
The distance between the lens system 71 and the image field side principal point of the f-θ lens system 72 is set to 200 mu, and the scanning plane of the recording medium 8 is aligned with the image field side focal plane of the f-θ lens system 72. The position of the recording medium 8 may be determined so that they match. The rotating polygon mirror serving as the deflecting means is arranged so that the center of beam deflection is located 30 mm from the object-field side lens surface of the f-theta lens system 72. The recording medium 8 is a photoconductive photoreceptor drum, and by rotating its charged surface in the direction of the arrow while performing write scanning in a direction perpendicular to the drawing, six lines at a time,
An electrostatic latent image is formed according to an image signal.

このようにして形成された、静電潜像をトナーにより可
視化し、得られる可視像を記録シート上へ転写、定着す
ることにより、画像信号に対応する記録像がえられるの
である。
By making the electrostatic latent image thus formed visible with toner, and transferring and fixing the resulting visible image onto a recording sheet, a recorded image corresponding to the image signal can be obtained.

なお、ビームエキスパンダー9における、ビーム径拡大
率を調整することにより、記録媒体上における、ビーム
集束点のスポツト径を微調整でき、又、AO変調素子に
印加される高周波キヤリアの周波もしくは、レンズ系7
1もしくはf−θレンズ径72の位置を、光軸上で微小
距離移動させることにより、書出走査のライン間隔を微
調整しうる〇以上、本発明によれば、構造が簡単で、コ
ストも低い、複数ビーム同時走査装置を提供できる。
By adjusting the beam diameter expansion rate in the beam expander 9, the spot diameter of the beam focal point on the recording medium can be finely adjusted, and the frequency of the high frequency carrier applied to the AO modulation element or the lens system can be adjusted. 7
1 or by moving the position of the f-θ lens diameter 72 by a minute distance on the optical axis, the line spacing of the writing scan can be finely adjusted. According to the present invention, the structure is simple and the cost is low. A low cost, multiple beam simultaneous scanning device can be provided.

AO変調素子から射出するn本の1次回折光ビームの・
うち、m本により書出走査を行ない、(n−m)本を、
ビーム強度補正用や、書出開始時機検知用にもちいてよ
いことは、いうまでもない。
Of the n first-order diffracted light beams emitted from the AO modulation element,
Among them, write-out scanning is performed using m books, and (n-m) books are
Needless to say, it can be used for beam intensity correction and for detecting the timing to start writing.

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

第1図は、従来知られているビーム分割方式と、これを
複数ビーム同時走査に適用する場合の問題点とを説明す
るための図、第2図乃至第4図は、本発明の原理的部分
を説明するための図、第5図は、本発明の1実施例を要
部のみ略示する光学的配置図である。 1・・・・・・レーザー光源、4・・・・・・集束レン
ズ系、5・・・・・・AO変調素子、71・・・・・・
レンズ系、72・・・・・・f−θレンズ系、8・・・
・・・感光性の記録媒体、9・・・・・・ビームエキス
パンダー。
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventionally known beam splitting method and problems when applying it to simultaneous scanning of multiple beams, and FIGS. 2 to 4 illustrate the principle of the present invention. FIG. 5, which is a diagram for explaining the parts, is an optical layout diagram schematically showing only the main parts of one embodiment of the present invention. 1... Laser light source, 4... Focusing lens system, 5... AO modulation element, 71...
Lens system, 72... f-θ lens system, 8...
...Photosensitive recording medium, 9...Beam expander.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 周波数が互いに異なるn(≧2)個の高周波をキャ
リアとするn個の信号を印加されるAO変調素子と、こ
のAO変調素子に入射するレーザービームのビーム径を
集束させる第1の集束レンズ系と、上記信号に応じて、
AO変調素子から、互いに異なる方向へ射出するn本の
1次回折光ビームのうち、m本を、同時且つ周期的に偏
向させる偏向手段と、上記m本の1次回折光ビームを、
感光性の記録媒体上に、互いに近接させて、所定の間隔
で集束させる第2の集束レンズ系とを有し、上記第1の
集束レンズ系によるレーザービームの集束点と、上記A
O変調素子による、n本の1次回折光ビームの分岐点と
が、互いに分離するように、上記AO変調素子の配設位
置を定めたことを特徴とする複数ビーム同時走査装置。
1. An AO modulation element to which n signals having n (≧2) high-frequency waves having different frequencies as carriers are applied, and a first focusing lens that focuses the beam diameter of a laser beam incident on this AO modulation element. Depending on the system and the above signals,
A deflection means for simultaneously and periodically deflecting m of the n first-order diffracted light beams emitted from the AO modulation element in mutually different directions;
A second focusing lens system is provided on the photosensitive recording medium and is placed close to each other and focuses the laser beam at a predetermined interval;
A multiple beam simultaneous scanning device characterized in that the arrangement position of the AO modulation element is determined so that the branch points of n first-order diffracted light beams by the O modulation element are separated from each other.
JP52096270A 1977-08-10 1977-08-10 Multiple beam simultaneous scanning device Expired JPS5942854B2 (en)

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JPS5430042A JPS5430042A (en) 1979-03-06
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6452657U (en) * 1987-09-30 1989-03-31
KR102230238B1 (en) * 2020-11-09 2021-03-19 (주)케이에이치 케미컬 Continuous preparation method of carbon nanotubes

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JPS6452657U (en) * 1987-09-30 1989-03-31
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