JPS60178769A - Conversion method of picture element density for optical scan system - Google Patents

Conversion method of picture element density for optical scan system

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JPS60178769A
JPS60178769A JP59034019A JP3401984A JPS60178769A JP S60178769 A JPS60178769 A JP S60178769A JP 59034019 A JP59034019 A JP 59034019A JP 3401984 A JP3401984 A JP 3401984A JP S60178769 A JPS60178769 A JP S60178769A
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Abstract

PURPOSE:To perform the conversion of picture element density with low cost by setting the diameter of a scan spot at the constant value in the main scan direction in response to the main scan direction of the minimum picture element and increasing gradually said diameter in the subscan direction in response to reduction of the picture element density. CONSTITUTION:The diameter of a scan spot is decided constant in the main scan direction in response to the size of a picture element with the maximum picture element density. While the spot diameter is gradually increased in the subscan direction as the picture element density is reduced. That is, an optical system consists of a spherical lens 1, an optical modulator 2, a cylindrical lens 3, spherical lens 4, an ftheta lens 5 and a cylindrical lens 6. In this case, the position of a deflecting start point P is conjugate to the position of a main scan line in the subscan direction. Therefore the scan spot in the subscan direction is equal to a reduced image of the section of aluminous flux at the point P. Thus the spot diameter can be changed just by changing the diameter of the luminous flux section in the subscan direction at the point P. For this purpose, the lens 3 is replaced with another one having a proper focal distance in response to the picture element density.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、光走査方式における画素密層変換方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a pixel density layer conversion method in an optical scanning method.

(従来技術) 回転多面鏡や回折格子ティスフ等の偏向手段を用い又、
レーザー光を偏向させ、上記レーザー光を被走査面上に
走畳スポットとして集束させ、この走査スボントにより
被走査面を主走査し、被走査面を、主走査方向に直交す
る副走査方向へ移動させて、副走査を行なう光走査方式
が提案されている。
(Prior art) Using deflection means such as a rotating polygon mirror or a diffraction grating,
The laser beam is deflected, the laser beam is focused as a scanning spot on the surface to be scanned, the surface to be scanned is main-scanned by this scanning bond, and the surface to be scanned is moved in the sub-scanning direction perpendicular to the main-scanning direction. An optical scanning method that performs sub-scanning has been proposed.

被走査面上における走査スポットの移動軌跡を主走肴線
と呼ぶが、主走査方向とは、この主走盃線の方向である
The locus of movement of the scanning spot on the surface to be scanned is called a main scanning line, and the main scanning direction is the direction of this main scanning line.

また、被走査面とは、光走査が、原稿読取用に行なわれ
るときは、情報を読み取られるべき原稿画をいい、光走
査が光情報書込用に行なわれるときは、元導電性感元体
等の、感光性記録媒体の表面をいう。
In addition, when optical scanning is performed for reading an original, the scanned surface refers to the original image from which information is to be read, and when optical scanning is performed for writing optical information, it refers to the original conductive sensitive material. The surface of a photosensitive recording medium such as

被走査面の移動方向が副走査方向であって、この副走査
方向は主走査方向と直交している。
The moving direction of the surface to be scanned is a sub-scanning direction, and this sub-scanning direction is orthogonal to the main scanning direction.

光走査により原稿を読み取るときは、読取べき情報を微
小面積の画素に分け、1画素ごとに清報な信号化し、ま
た光走査により元情報の書込を行うときは、1ihII
素づつ暑き込む訳である。そこでこの1画素の面積をS
とするとき、単位面積あたりの画素数、すなわち1/S
なもって、画素密度とする。画素面積Sが小さいほど、
画素密度は大きくなる。
When reading a document by optical scanning, the information to be read is divided into pixels of minute area and converted into a clear signal for each pixel, and when writing the original information by optical scanning, 1ihII
It's getting hotter and hotter. Therefore, the area of this one pixel is S
When , the number of pixels per unit area, that is, 1/S
The sum is the pixel density. The smaller the pixel area S,
The pixel density increases.

ところで、読取るべき、あるいは書込むべき画像情報に
応じて、画素密度を変えるのが合理的である。例えば、
上記画1象の解1象力が問題とならないような場合は、
比較的小さな画素密度で読取走査や書込走査を行ってよ
いが、細かい画1象を読取ったり舊込んだりする場合に
は、大きな画素密度で走査を行なわねばならない。
By the way, it is reasonable to change the pixel density depending on the image information to be read or written. for example,
In cases where the power of solving the above image is not a problem,
Reading scans and writing scans may be performed with a relatively small pixel density, but when reading or digging a single fine image, scanning must be performed with a large pixel density.

光走査において、画素密度を変換する方法としては、従
来、複数のビームエキスパンターナ、画素密度に応じて
適宜切換変換する方法が意図されているが、高価なビー
ムエキスパンダーを複数個必要とするため、光走五装置
のコストが高くなるという問題があった。
Conventionally, as a method for converting pixel density in optical scanning, a method of using multiple beam expanders and switching conversion appropriately according to the pixel density has been intended, but this method requires multiple expensive beam expanders. However, there was a problem in that the cost of the optical travel device was high.

(目 的) そこで、本発明は上記問題に鑑み、高価なビームエキス
パンダーな複数個用いることなく、有効に、光走査の画
素密度ケ変換1−ることかできる、光走査方式における
画素密度変換方式の提供な目的とする。
(Purpose) In view of the above problems, the present invention provides a pixel density conversion method in an optical scanning method that can effectively convert the pixel density of an optical scanning method without using a plurality of expensive beam expanders. The purpose is to provide.

(構 成) 以下、本発明を説明する。(composition) The present invention will be explained below.

本発明の特数とするところは、以下に述べる点にある。The special features of the present invention are as follows.

走査スポットの形状は、一般に、主軸の方向を、主走査
方向、副走査方向に合致させた楕円形状に設定されるが
、この走査スポットの主走査方向の径を、最大画素密度
を力えろ画素、換言すれば、最小画素の、主走査方向の
大きさに応じて定めて、これ?一定とする。
The shape of the scanning spot is generally set as an ellipse with the main axis aligned with the main scanning direction and the sub-scanning direction. In other words, this is determined according to the size of the minimum pixel in the main scanning direction. It is assumed to be constant.

走査スポットの副走査方向の径は、これを、画素密度が
小さくなるに従って、順次大きくなるように変換する。
The diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction is changed so that it becomes larger as the pixel density becomes smaller.

ここで、元情報を書込走査する場合を例にとって、画素
変換を行なう場合の一般的な条件について説明する。
Here, general conditions for performing pixel conversion will be described, taking as an example the case where original information is written and scanned.

この場合、レーザー元がガウスビームであって走査スポ
ットにおける光強度分布がガウス曲線に従うことが考慮
されねばならない。
In this case, it must be taken into account that the laser source is a Gaussian beam and the light intensity distribution at the scanning spot follows a Gaussian curve.

さて、光走査により元情報の書込を行う場合、まず主走
査方向についてみると、1画素ごとに、記録媒体の露光
、非露光を繰返した場合に、露光部、非露光部に十分な
露光差があることが必要である。
Now, when writing original information by optical scanning, first looking at the main scanning direction, if the recording medium is exposed and non-exposed for each pixel, sufficient exposure is obtained for the exposed and non-exposed areas. It is necessary that there be a difference.

また、副走査方向についてみると、牙1Vc、被走査面
たる感光性の記録媒体を、所謂全面露光したときに、副
走査方向における露光むらが少いこと、i2に、1主走
査線ごとに露光、非露光を繰り返した場合に、露光部/
非露光部に十分な露光差があること、換言すれば、主走
査ラインを1本おきに明りょうに可視化しうろことが必
要である。
In addition, regarding the sub-scanning direction, when the photosensitive recording medium, which is the surface to be scanned, is exposed to light over the entire surface, there is little exposure unevenness in the sub-scanning direction. When exposure and non-exposure are repeated, the exposed area/
It is necessary that there be a sufficient exposure difference in the non-exposed area, in other words, it is necessary that every other main scanning line be clearly visualized.

このことから、走査スポットの大きさには、画素密度に
応じた適値域が存在することになる。
From this, it follows that there is an appropriate value range for the size of the scanning spot depending on the pixel density.

今、走査スポット中心のX座標をC,Y座標をDとして
、走査スポット近傍の光強度分布E(x。
Now, assuming that the X coordinate of the center of the scanning spot is C and the Y coordinate is D, the light intensity distribution near the scanning spot E(x.

y)を、次式により近似する。y) is approximated by the following equation.

πWxWy Wx ここに、Pは、光強度分布の最大値、すなわち、走査ス
ポット中心の光強度、Wx、Wyは、それぞれ、副走査
方向および主走査方向の走査スポット半径(上記最大値
Pの−を与える距離)である。
πWxWy Wx Here, P is the maximum value of the light intensity distribution, that is, the light intensity at the center of the scanning spot, and Wx and Wy are the scanning spot radii in the sub-scanning direction and the main scanning direction (− of the above maximum value P), respectively. distance given).

そこで、画素密q 300 DPI (dots / 
1nch )、副走査方向のスポット径を10[j〜1
80μm の範囲で、20μmとびに変化させて、各ス
ポット径で、全面露光2行ったときの副走査方向の露光
分布な、上記E(x、y)の式に従って計算し、図示し
てみると、矛1図に示す如きものとなる。
Therefore, the pixel density q 300 DPI (dots /
1nch), and the spot diameter in the sub-scanning direction is set to 10[j~1
The exposure distribution in the sub-scanning direction when two full-surface exposures are performed for each spot diameter by varying the diameter in 20-μm steps within a range of 80 μm is calculated and illustrated according to the above formula for E(x, y). , it will look like the one shown in Figure 1.

・ 之・1図において、縦軸は露光量、横軸は副走歪方
向の距離を示している。副走査方向の走査スポット径は
、曲線1−A、17B、1−C,1−D。
・ In Figure 1, the vertical axis shows the exposure amount, and the horizontal axis shows the distance in the sub-travel strain direction. The scanning spot diameters in the sub-scanning direction are curves 1-A, 17B, 1-C, and 1-D.

1−Eに応じて、180 μm 、160 μm 、1
40 μm 。
1-E, 180 μm, 160 μm, 1
40 μm.

120 μm 、100 μmである。120 μm, 100 μm.

同様に、300 DPIで副走査方向の走査スポット径
を100〜180 tx の範囲で、九μmおきに変化
させ、主走査線1本おき、すなわち、1イノチあたり1
50本の走査を行った場合の、副走査方向の露光量分布
を示すと、矛2回に示す如ぎものとなる。副走査方向の
走査スポット径は、曲線2−A。
Similarly, at 300 DPI, the scanning spot diameter in the sub-scanning direction is changed every 9 μm in the range of 100 to 180 tx, and the diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction is changed every 9 μm, and the spot diameter is
The exposure amount distribution in the sub-scanning direction when 50 scans are performed is as shown in Figure 2. The scanning spot diameter in the sub-scanning direction is curve 2-A.

2−’B、2−C,2−D、2−Eのそれぞれに応じて
、180 /En、160 μm、140 庫、12[
] μm 。
180/En, 160 μm, 140 μm, 12[
]μm.

100μm である。It is 100 μm.

また、300 DPIで、主走査方向の走査スポット径
を60μm〜140麻 の範囲で20μmおきに変化さ
せ、1画素おきに主走査方向へ露光・非露光を繰返した
ときの、主走査方向における露光量分布は、矛6図に示
す如きものとなる。横軸が主走査方向の距離である。主
走査方向の走査スポット径は、曲線3−A、 、3−B
、 3−C,3−D、 3−Eのそれぞれに応じて、1
40 tm 、120 ttm 、100μm 、80
 μm、601m である。
Also, at 300 DPI, the scanning spot diameter in the main scanning direction is changed every 20 μm in the range of 60 μm to 140 μm, and exposure and non-exposure are repeated in the main scanning direction for every other pixel. The quantity distribution will be as shown in Figure 6. The horizontal axis is the distance in the main scanning direction. The scanning spot diameter in the main scanning direction is curves 3-A, , 3-B.
, 1 according to each of 3-C, 3-D, and 3-E
40 tm, 120 ttm, 100 μm, 80
μm, 601 m.

矛1図、之・2図を参照すると明らかなように、全面露
光の際の副走査方向の露光むらを少なくするには、走査
スポットの副走査方向の径は大きい方が良い。しかし、
主走査線1本おきに露光な行った場合の露光部、非露光
部に十分な露光差を得るためには、走査スポットの副走
査方向の径は小さい方がよい。それ故、この副走査方向
の2つの条件は、副走査方向の走査スポット径のある領
域で調和させられることとなる。副走査方向の走査スポ
ット径における上記領域を、適値域という。
As is clear from FIGS. 1 and 2, in order to reduce exposure unevenness in the sub-scanning direction during full-surface exposure, it is better to have a larger diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction. but,
In order to obtain a sufficient exposure difference between exposed and unexposed areas when every other main scanning line is exposed, the diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction is preferably small. Therefore, these two conditions in the sub-scanning direction are harmonized in a certain area of the scanning spot diameter in the sub-scanning direction. The above region in the scanning spot diameter in the sub-scanning direction is referred to as an appropriate value range.

一方、主走査方向においては、1画素おきの露光におい
て、露光部・非露光部に十分な露光差を得るには、走査
スポットの主走査方向の径は、ある値より小さければよ
い。
On the other hand, in the main scanning direction, in order to obtain a sufficient exposure difference between the exposed and non-exposed areas when exposing every other pixel, the diameter of the scanning spot in the main scanning direction needs to be smaller than a certain value.

そこで、画素密度を切換える場合を考えてみる。Therefore, let us consider the case of switching the pixel density.

例えば、画素密度を400 DPIから300 DPI
に変換する場合を考え、走査スポットの主走査方向の径
をa、副走査方向の径をbとし、400 DPIのとき
の、良好な走査を与える条件が、a≦a1+bi≦b≦
b2 であり、300 DPIのときのそれが、a≦a
2,1)5≦O≦04 であるとすると、明らかに、a
l <adz Ol< I)sである。そこで、まず、
主走査方向について考えれば、a≦a1 であるときは
、al<a2であるから、画素密度が300 DPIで
も400 DPIでも、主走査は良好に行なわれること
になる。
For example, change the pixel density from 400 DPI to 300 DPI
Let us consider the case where the diameter of the scanning spot in the main scanning direction is a, and the diameter in the sub-scanning direction is b, and the condition for giving good scanning at 400 DPI is a≦a1+bi≦b≦
b2 and that at 300 DPI is a≦a
2,1) If 5≦O≦04, obviously a
l<adzOl<I)s. So, first,
Considering the main scanning direction, when a≦a1, al<a2, so the main scanning can be performed satisfactorily whether the pixel density is 300 DPI or 400 DPI.

従って、画素密度の変換に際にては、主走査方向につい
ては、最大画素密度のときの1画素の大きさに応じて走
査スポットの主走査方向の径を定めて、これを一定とし
、副走査方向に関しては、画素密度が小さくなるに従っ
て、副走査方向の走査スポット径を順次大きくなるよう
に切換れば良(1゜ 例えば、画素照度な480 DPI 、 、 400 
DPI 、 300DPI 、240 DPIと変換す
るのであれば、主走査方向の走査スポット径aは、これ
を、画素密度400DPIで1画素おきの露光に際し、
露5IIIZ都・非露光部間に十分な露光差が得られる
ような径aOに定めて、これを1定とし、画素密度の変
換の際にも、この径aQ は一定に保つ。
Therefore, when converting pixel density, in the main scanning direction, the diameter of the scanning spot in the main scanning direction is determined according to the size of one pixel at the maximum pixel density, and this is kept constant. Regarding the scanning direction, as the pixel density decreases, the scanning spot diameter in the sub-scanning direction may be changed to gradually increase (1 degree, for example, pixel illuminance of 480 DPI, 400 DPI).
DPI, 300DPI, 240DPI, the scanning spot diameter a in the main scanning direction is, when exposing every other pixel at a pixel density of 400DPI,
The diameter aO is determined to be such that a sufficient exposure difference can be obtained between the exposure area and the non-exposed area, and this is set as a constant, and the diameter aQ is kept constant even when converting the pixel density.

一方、副走査方向に関しては、画素密度480DPI 
、400 DPI +’ 300 DPI 、240D
PIに応じた各適値域中から、スポット径’)’0 、
’)’1 、”2 + b’5(b#o< b’1< 
b/、、 < b’3 )を設定し、画素密度の切換に
応じて、別名するスポット径を選択するのである。
On the other hand, in the sub-scanning direction, the pixel density is 480DPI.
, 400 DPI +' 300 DPI , 240D
From each suitable value range according to PI, spot diameter')'0,
')'1, "2 + b'5 (b#o<b'1<
b/, , <b'3), and a spot diameter to be called another name is selected in accordance with the switching of the pixel density.

以上、光情報の書込の場合につき説明したが、光走査な
原稿読取用に行う場合も同様である。
The above description has been made regarding the case of writing optical information, but the same applies to the case of reading an original by optical scanning.

以下には、如何にして、走査スポット径を、副走査方向
においてのみ切換るかについて説明する。
Below, a description will be given of how the scanning spot diameter is switched only in the sub-scanning direction.

牙4図は、光情報書込用の光走査装置の1例を、光軸方
向へ展開した光学配置により示している。
FIG. 4 shows an example of an optical scanning device for writing optical information with an optical arrangement developed in the optical axis direction.

刈・4図(1)は、主走査方向から見た状態、同図(I
)は副走査方向よりみた状態を示している。
Figure 4 (1) shows the state seen from the main scanning direction, and the same figure (I
) shows the state viewed from the sub-scanning direction.

牙4図において、符号LS はレーザー光源としてのガ
スレーザー、符号1は球面レンズ、1符号2は光変調器
、符号3はシリンドリカルレンズ、符号4は球面し/ズ
、符号5はfθ レンズ、符号6はシリンドリカルレン
ズ、符号7は光導電性の感光体を、それぞれ示す。
In Figure 4, symbol LS is a gas laser as a laser light source, symbol 1 is a spherical lens, symbol 1 is a spherical lens, symbol 2 is an optical modulator, symbol 3 is a cylindrical lens, symbol 4 is a spherical lens, symbol 5 is an fθ lens, symbol Reference numeral 6 indicates a cylindrical lens, and reference numeral 7 indicates a photoconductive photoreceptor.

感光体7はドラム状であって、その表面は被走査面であ
り、感光体7が矢印方向へ回転することにより、被走査
面が副走査方向へ移動する。
The photoreceptor 7 is drum-shaped, and its surface is a surface to be scanned. When the photoreceptor 7 rotates in the direction of the arrow, the surface to be scanned moves in the sub-scanning direction.

また、符号Pなもって示す位置は、回転多面鏡や回折格
子ディスク等の偏向手段による、レーザー光りの、偏向
の起点の位置である。
Further, the position indicated by the symbol P is the position of the starting point of deflection of laser light by a deflection means such as a rotating polygon mirror or a diffraction grating disk.

ガスレーザーLS からのレーザー光りは、まず、球面
レンズ1により集束光とされて、光変調器2に入射し、
同変調器2中にビームウエストケ形成する。レーザー光
りは、その後発散性の光束となって、ノリンドリ力ルレ
ンズ5VC入射する。
Laser light from the gas laser LS is first focused by a spherical lens 1 and then enters an optical modulator 2.
A beam waist is formed in the modulator 2. The laser light then becomes a divergent light beam and enters the Norindril lens 5VC.

珂・4図(1)に示すように、レーザー光りは、副走査
方向に関しては、シリンドリカルレンズ5によって平行
化されて、球面レンズ4に入射し、この球面レンズ4と
fθ レンズ5のパワーによって、fθ し/ズ5とシ
リンドリカルレンズ6との間にビームウェス)&形成し
、ついで1,7す/ドリカルレ/ズ6−により、被走査
面上に集束される。
As shown in Figure 4 (1), the laser beam is parallelized by the cylindrical lens 5 in the sub-scanning direction and enters the spherical lens 4, and by the power of the spherical lens 4 and the fθ lens 5, A beam is formed between fθ lens 5 and cylindrical lens 6, and then focused onto the surface to be scanned by lens 1,7 and cylindrical lens 6-.

一方、主走査方向に関しては、矛4図(11)に示すよ
うに、光変調器2以後の発散性のレーザー光りは球面し
/ズ4により平行光束化され、fθレレン5のパワーに
よって、被走丘面上に集束させられる。かくして、レー
ザー光りは、被走査面上に走置スポットとして集束する
On the other hand, in the main scanning direction, as shown in Figure 4 (11), the diverging laser beam after the optical modulator 2 is converted into a parallel beam by the spherical lens 4, and is reflected by the power of the fθ lens 5. It is focused on the running surface. The laser light is thus focused as a scanning spot on the surface to be scanned.

偏向手段によってレーザー光LIJ″=周期的に偏向す
ると、走査スポットは被走査面の主走査を繰返す。感光
体7が矢印方向へ回−動することで、被走査面の副走青
が実現する。従って、画像情報に応じて光変調器2VC
よる光変調を行って、レーザー光束を光信号化すること
により、感光体7に元情報を書き込むことができる。
When the laser beam LIJ'' is periodically deflected by the deflection means, the scanning spot repeats main scanning of the surface to be scanned. By rotating the photoreceptor 7 in the direction of the arrow, sub-scanning of the surface to be scanned is realized. Therefore, depending on the image information, the light modulator 2VC
Original information can be written on the photoreceptor 7 by performing optical modulation and converting the laser beam into an optical signal.

光偏向手段にもとづく、偏向レーザー光の副走査方向に
おける光束ぶれ、例えば回転多面鏡の所謂面だおれに起
因する光束ぶれによる、主走査線の副走査方向への変動
を防止するため、レーザー光りの偏向の起点Pと主走査
線の位置とが、fθレンズ5とシリンドリカルレンズ6
とによって、共役の関係にむすびつけられている。
In order to prevent the fluctuation of the main scanning line in the sub-scanning direction due to the light flux blurring of the deflected laser light in the sub-scanning direction based on the light deflecting means, for example, the light flux blurring caused by the so-called surface sagging of a rotating polygon mirror, the laser beam is The starting point P of deflection and the position of the main scanning line are the fθ lens 5 and the cylindrical lens 6.
are connected to a conjugate relationship by

なお、原理的には、fθ レンズ5とシリンドリカルレ
ンズ6との配置を、光軸上で逆にしてもよい。また、被
走査面における(象面わん曲を少くするために、7す/
ドリカルレ/ズ6にかえて、トロイダルレンズを用いて
もよい。
Note that, in principle, the arrangement of the fθ lens 5 and the cylindrical lens 6 may be reversed on the optical axis. In addition, in order to reduce the (image surface curvature) on the scanned surface,
A toroidal lens may be used instead of the drical lens 6.

さて、本発明のごとく、走査スポットの、副走・前方向
の径のみを切換えて、画素密度を切換るには、以下の如
くすればよい。
Now, in order to switch the pixel density by switching only the diameter of the scanning spot in the sub-scanning and forward directions, as in the present invention, the following procedure may be used.

先にのべたように、偏向の起点Pの位置と、主走査線の
位置とは、副走査方向においては、共役の関係にむすび
つけられているから、副走査方向についてみると、走査
スポットは、偏向の起点Pにおけるレーザー光束りの光
束断面の縮小像である。従って、走査スポットの副走査
方向のスポット径を変えるには、偏向の起点Pにおける
レーザー光束の光束断面の、副走査方向の径のみを変え
ればよいことになる。これを行うには、シリンドリカル
レンズ6を、焦点距離の異なるものに替えればよい。そ
の際、焦点距離(取り替られ、るシリンドリカルレンズ
の)を適当に選べば、新たなシリンドリカルレンズを、
シリンドリカルレンズ6と同じ位置に配して、なお且つ
、所望の画素変換を実現できる。
As mentioned earlier, the position of the deflection starting point P and the position of the main scanning line are connected in a conjugate relationship in the sub-scanning direction, so in the sub-scanning direction, the scanning spot is It is a reduced image of the beam cross section of the laser beam at the starting point P of deflection. Therefore, in order to change the spot diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction, it is only necessary to change the diameter in the sub-scanning direction of the beam cross section of the laser beam at the starting point P of deflection. To do this, the cylindrical lens 6 may be replaced with one having a different focal length. At that time, if you choose the focal length (of the cylindrical lens being replaced) appropriately, you can create a new cylindrical lens.
It can be placed at the same position as the cylindrical lens 6 and still achieve desired pixel conversion.

具体的な例をあげる。之・4図に示す例において、球面
し/ズ1の焦点距離を90mm、シリンドリカルレンズ
6の焦点距離を85mm、球面レンズ4の焦点距離を4
40ii、、fθ レンズ5の焦点距離料296 mm
、7リノドリカルレンズ6の焦点距離を68籠 とし、
球面し/ズ4と7リンドリカルレンズ6との間隔を35
8 mmとして、谷レンズを所定の位置に配(−すると
、被走査面上に、主走置方向径100μm、1iflh
t査方向の径120 、ca の走査スポットを得るこ
とができる。この走査スポットは、画素密度300 D
PI用に適している。
Let me give you a concrete example. In the example shown in Figure 4, the focal length of the spherical lens 1 is 90 mm, the focal length of the cylindrical lens 6 is 85 mm, and the focal length of the spherical lens 4 is 4.
40ii,, fθ Focal length of lens 5: 296 mm
, 7 The focal length of the rhinodrical lens 6 is 68 cages,
The distance between the spherical lens 4 and the lindrical lens 6 is 35.
8 mm, and the valley lens is placed at a predetermined position (- then, a diameter of 100 μm in the main scanning direction, 1iflh) is placed on the scanned surface.
A scanning spot with a diameter of 120 ca in the t-scanning direction can be obtained. This scanning spot has a pixel density of 300 D
Suitable for PI.

焦点距離100朋のシリンドリカルレンズを、シリンド
リカルレンズ6の位置に、同し/ズ6のかわりに配備す
ると、走査スポットの副走査方向のスポット径のみが、
約150 lxn となり、画素密度240 DPIに
適した走置スポットが得られる。
If a cylindrical lens with a focal length of 100 mm is placed at the position of the cylindrical lens 6 in place of the cylindrical lens 6, only the spot diameter in the sub-scanning direction of the scanning spot will be
This results in a scanning spot of approximately 150 lxn, which is suitable for a pixel density of 240 DPI.

上に述べた例において、ソリ/ドリカルレンズ乙の焦点
距Sが変化すると、走査スポットの副走査方向のスポッ
ト径がどのようvc変化するかを、牙5図に示す。なお
、シリ/トリカルレンズ5は主走査方向にパワーをもた
ないから、その焦点距離がかわっ又も、走査スポットの
主走査方向の径が変化しないことは、いうまでもない。
In the example described above, FIG. 5 shows how the spot diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction changes when the focal length S of the solid/drical lens B changes. Incidentally, since the cylindrical/trical lens 5 has no power in the main scanning direction, it goes without saying that the diameter of the scanning spot in the main scanning direction does not change even if its focal length changes.

矛6図は、光情報書込用の光走査装置の他の例な、第4
図と同じ要領で示している。符号7は矛4図におけると
同じく光導電性の感光体を示し、符号Pは、第4図にお
けると同じくレーザー光の偏向手段による偏向の起点を
示している。
Figure 6 shows another example of the optical scanning device for writing optical information.
It is shown in the same manner as in the figure. The reference numeral 7 indicates a photoconductive photoreceptor as in FIG. 4, and the reference numeral P indicates the starting point of deflection by the laser beam deflection means, as in FIG.

矛6図において、符号LSIはレーザー光源たる半導体
レーザー、符号11はコリメーターレンズ、符号12は
/す/トリカルレンズ、符号1ろはfθ レンズ、符号
14はシリ/トリカルレンズな、そhぞれ示している。
In Figure 6, the symbol LSI is a semiconductor laser as a laser light source, the symbol 11 is a collimator lens, the symbol 12 is an /su/trical lens, the symbol 1 is an fθ lens, and the symbol 14 is a serial/trical lens. shown below.

半導体レーザーLSIから放射されるレーザー光L′は
、コリメーターレンズ11によって平行光束化されて、
シリ/トリカルレンズ12に入射し、副走査方向に関し
ては、矛6図(1)に示すように集束性となってfθ 
し/ズ16の手前でビームウェストを形成し、その後f
θ し/ズ15をへて、シリ/トリカルレンズ14とf
θ し/ズ16との間で再度ビームウェストを形成した
のち、/リントリカルレンズ14により被走査面上に集
束する。また主走査方向に関しては、fθ レンズ16
の作用により被走嘔:面上に集束する。このようにして
、被走査面上、に走査スポットが得られる。
The laser beam L' emitted from the semiconductor laser LSI is collimated by the collimator lens 11, and
It enters the serial/trical lens 12, and in the sub-scanning direction, it becomes convergent as shown in Figure 6 (1), and fθ
Form the beam waist in front of the /z 16, then f
θ After passing through the lens 15, the serial/trical lens 14 and f
After forming a beam waist again with the θ lens 16, the beam is focused onto the surface to be scanned by the lintrical lens 14. In addition, regarding the main scanning direction, the fθ lens 16
Due to the action of rays, it is focused on a surface. In this way, a scanning spot is obtained on the surface to be scanned.

この例の場合には、光源たる半導体レーザーLSIが、
駆動電流により発光強度変調可能であるため、専用の光
変調器は不要である。
In this example, the semiconductor laser LSI serving as the light source is
Since the emission intensity can be modulated by the drive current, a dedicated optical modulator is not required.

画素落度の変換は、シリ/トリカルレンズ12を、焦点
距離の異なる他の7リノドリカルレンズに代えればよい
To convert the pixel drop, the cylindrical/trical lens 12 may be replaced with another 7-linodrical lens having a different focal length.

なお、矛4図の例では、球面レンズ4の直後、牙6図に
示す例では、シリ/トリカルレンズ12の直後に、光束
形状整形用のアパーチュア部材を配備してもよく、この
ようにする場合には、アパーチュア部材を、アパーチュ
ア形状の異なるものに切換えることによっても、本発明
の画素密度変換を行うことができる。すなわち、アパー
チュア形状における副走査方向の開口幅のみな替えれば
よいのである。
In the example shown in Figure 4, an aperture member for shaping the shape of the light beam may be provided immediately after the spherical lens 4, and in the example shown in Figure 6, immediately after the silica/trical lens 12. In this case, the pixel density conversion of the present invention can also be performed by switching the aperture member to one with a different aperture shape. That is, it is only necessary to change the opening width in the sub-scanning direction in the aperture shape.

画素密度の変換に際してkま、シリ/トリカルレンズあ
るいは、アパーチュア部材を、いちいち交換してもよい
が、これらをターレット式に形成して、所望の画素密度
に応じたシリ/トリカルレンズ等を、光路上にS4尺配
置するようVCすることもできる。
When converting pixel density, it is possible to replace the silicate/trical lens or aperture member one by one, but it is also possible to form these into a turret type and change the silicate/trical lens etc. according to the desired pixel density. , it is also possible to perform VC so as to arrange the S4 scale on the optical path.

なお、牙4図、矛6図の光学系におけるfθ し7ズは
主走査な等連化するためのものであって、場合によって
は、通常の球面し/ズが用いられ5る。
Note that the f.theta. lens in the optical system shown in Figures 4 and 6 is for equalization in the main scan, and in some cases, a normal spherical lens is used.

(効 果) 以上、本発明によれば、光走査方式における新規な画素
密度変換方法を提供できる。
(Effects) As described above, according to the present invention, a novel pixel density conversion method in an optical scanning method can be provided.

この発明では、画素密度の変換に際して、走査スポット
のスポット径のみ切換るので、高価なビームエキスパッ
ダーを変換する必要はな、く、安価なシリンドリカルレ
ンズや、アパーチュア部材の切換により、容易かつ確実
に、画素変換を行うことができる。
In this invention, when converting the pixel density, only the spot diameter of the scanning spot is changed, so there is no need to change the expensive beam expander. , pixel conversion can be performed.

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

〕・1図ないしi−3図は、光走査方式において、定食
スポット径が光走査にどのように影響するかを説明する
ための図、矛4図ないし矛6図は、本発明を説明するた
めの図である。 LS・・・ガスレーザー、LS1山半導体レーザー、L
。 L′・・レーザー光、1・・球面し/ズ、2・・・光変
調器、6・・・シリ/トリカルレンズ、4・・・球面レ
ンズ、5・・・fθ レンズ、6・・・7す/トリカル
レンズ、7・・・光導電性の感光体、P・・・偏向手段
によるレーザー光の偏向の起点 7F)4E]
]・Figures 1 to 3 are diagrams for explaining how the set meal spot diameter affects optical scanning in the optical scanning method, and Figures 4 to 6 are diagrams for explaining the present invention. This is a diagram for LS...Gas laser, LS1 peak semiconductor laser, L
. L'... Laser light, 1... Spherical lens, 2... Optical modulator, 6... Serial/trical lens, 4... Spherical lens, 5... fθ lens, 6...・7S/Trical lens, 7... Photoconductive photoreceptor, P... Starting point of deflection of laser light by deflection means 7F) 4E]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 レーザー光を周期的に偏向させ、被走査面上に走査スポ
ットとして集束させ、上記走査スポットにより被走査面
を主走査し、上記被走査面を、主走査方向に直交する副
走査方向へ移動させて副走査を行なう光走査方式におい
て、光走査の画素密度を複数段階に変換する方法であっ
て、走査スポットの主走査方向の径な、最大画素密度を
与える画素の、上記主走査方向の大きさに応じて定めて
一定とし。 上記走査スポットの副走査方向の径を、画素密度が小さ
くなるに従って順次大きくなるように変換することを特
数とする、光走査方式における画素密度変換方法。
[Claims] Laser light is periodically deflected and focused as a scanning spot on a surface to be scanned, the scanning spot is used to main scan the surface to be scanned, and the surface to be scanned is perpendicular to the main scanning direction. In an optical scanning method in which sub-scanning is performed by moving in the sub-scanning direction, a method of converting the pixel density of optical scanning into multiple stages, the diameter of the scanning spot in the main scanning direction, the pixel that provides the maximum pixel density, It is determined according to the size in the main scanning direction and is constant. A pixel density conversion method in an optical scanning method, characterized in that the diameter of the scanning spot in the sub-scanning direction is converted so as to increase sequentially as the pixel density decreases.
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