KR19990018442A - 레이저 스캐닝 광학 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템은, 감광 매체에 스캐닝이 이루어지도록 하는 레이저 스캐닝 광학 시스템에 있어서, 제1 레이저 광을 출사하는 제1 광원과, 제2 레이저 광을 출사하는 제2 광원과, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 출사되는 상기 제1 및 제2 레이저 광을 각각 반사시키는 회전 다면경과, 상기 회전 다면경에 의해 반사된 제1 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제1 f-θ 렌즈와, 상기 회전 다면경에 의해 반사된 제2 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 다른 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제2 f-θ 렌즈와, 상기 제1 f-θ 렌즈를 통과한 제1 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제1 레이저 광을 반사시키는 제1 반사 거울, 및 상기 제2 f-θ 렌즈를 통과한 제2 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제2 레이저 광을 반사시키는 제2 반사 거울을 포함한다.

Description

레이저 스캐닝 광학 시스템

본 발명은 두 개의 광원으로부터 출사되는 빔이 하나의 회전 다면경을 공유하여 스캐닝을 수행할 수 있도록 된 레이저 스캐닝 광학 시스템에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 스캐닝 광학 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 스캐닝 광학 시스템은 광원(110)과, 모터(121)에 의해 회전되면서, 광원(110)으로부터의 광을 반사시키는 회전 다면경(120)과, 이 회전 다면경에 의해 반사된 광이 감광 매체, 예컨대 감광 벨트(100) 상의 스캐닝 라인에 각각 적당한 스폿(spot)을 형성하도록 하는 f-θ 렌즈(140)와, 이 f-θ 렌즈(140)와 감광 벨트(100) 사이의 광경로 상에 배치되어 상기 f-θ 렌즈(140)를 통과한 광의 경로가 감광 벨트(100) 상의 스캐닝 라인(도 1의 점선)쪽으로 형성되도록 입사광을 반사하는 반사 거울(150)을 포함하여 구성된다. 상기 f-θ 렌즈(140)에 있어서의 f는 초점을 의미하고, θ는 주사각을 의미한다.

한편, 상기 광원(110)과 회전 다면경(120) 사이의 광경로 상에는, 입사광을 평행광으로 변환시키는 콜리메이팅(collimating) 렌즈(131)와, 회전 다면경(120)의 반사면에 선형의 상이 형성되도록 하기 위한 실린드리컬(cylindrical) 렌즈(133)가 각각 배치되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 스캐닝 광학 시스템의 동작 과정은 다음과 같다.

광원(110)으로부터 출사된 광은 콜리메이팅 렌즈(131)에 의해 평행광으로 변환되며, 이 평행광은 실린드리컬 렌즈(133)를 거쳐 회전 다면경(120)에 의해 반사된다. 상기 회전 다면경(120)에 의해 반사된 광은 f-θ 렌즈(140)를 통과한 후, 반사 거울(150)에 의해 경로가 변환되어서 감광 매체(100)의 스캐닝 라인 중 어느 한 지점에 스폿이 형성되도록 한다.

그런데, 이와 같은 종래 스캐닝 광학 시스템이 사용되는 장치, 예컨대 칼라 레이저 프린터에서는 이러한 스캐닝 광학 시스템이 각 색상, 예컨대, Y(yellow), M(magenta), C(cyan) 및 BK(black)에 대하여 각각 구성되어야 한다. 따라서, 그와 같은 광학 시스템을 구성하는 각 구성 요소들도 각 색상별로 각각 설치되어야 하고, 그로 인하여 제품의 생산 원가가 상승하고, 구조가 복잡해져 유지 보수가 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 두 개의 광원이 하나의 회전 다면경을 공유하여 스캐닝할 수 있도록 함으로써 그 효율성이 향상된 레이저 스캐닝 광학 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 레이저 스캐닝 광학 시스템을 나타내 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템을 나타내 보인 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

210...제1 레이저 다이오드 211...제1 콜리메이팅 렌즈

212...제1 실린드리컬 렌즈 213...제1 f-θ 렌즈

214...제1 반사 거울 220...제2 레이저 다이오드

221...제2 콜리메이팅 렌즈 222...제2 실린드리컬 렌즈

223...제2 f-θ 렌즈 224...제2 반사 거울

230...회전 다면경

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템은, 감광 매체에 스캐닝이 이루어지도록 하는 레이저 스캐닝 광학 시스템에 있어서, 제1 레이저 광을 출사하는 제1 광원과, 제2 레이저 광을 출사하는 제2 광원과, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 출사되는 상기 제1 및 제2 레이저 광을 각각 반사시키는 회전 다면경과, 상기 회전 다면경에 의해 반사된 제1 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제1 f-θ 렌즈와, 상기 회전 다면경에 의해 반사된 제2 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 다른 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제2 f-θ 렌즈와, 상기 제1 f-θ 렌즈를 통과한 제1 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제1 레이저 광을 반사시키는 제1 반사 거울, 및 상기 제2 f-θ 렌즈를 통과한 제2 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제2 레이저 광을 반사시키는 제2 반사 거울을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템의 광학적 배치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템은, 제1 레이저 광을 출사하는 제1 광원, 예컨대 제1 레이저 다이오드(210)와, 제2 레이저 광을 출사하는 제2 광원, 예컨대 제2 레이저 다이오드(220)와, 제1 및 제2 레이저 반도체(210)(220)로부터 출사되는 제1 및 제2 레이저 광을 각각 반사시키는 회전 다면경(230)과, 이 회전 다면경(230)에 의해 편향된 제1 레이저 광이 상기 감광 매체(200) 상의 스캐닝 라인(A)의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제1 f-θ 렌즈(213)와, 회전 다면경(230)에 의해 편향된 제2 레이저 광이 상기 감광 매체(200) 상의 다른 스캐닝 라인(B)의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제2 f-θ 렌즈(223)와, 제1 f-θ 렌즈(213)를 통과한 제1 레이저 광이 감광 매체(200)에 주사되도록 제1 레이저 광을 반사시키는 제1 반사 거울(214), 및 제2 f-θ 렌즈(223)를 통과한 제2 레이저 광이 상기 감광 매체(200)에 주사되도록 제2 레이저 광을 반사시키는 제2 반사 거울(224)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 및 제2 레이저 다이오드(210)(220)는 각각 다른 입력 신호에 따른 온/오프 동작을 수행한다. 따라서, 제1 레이저 다이오드(210)로부터의 제1 레이저 출사 시점과 제2 레이저 다이오드(220)로부터의 제2 레이저 출사 시점은 동일할 수도 있으며 동일하지 않을 수도 있다. 그리고, 상기 제1 레이저 광 및 제2 레이저 광이 상기 회전 다면경(230)의 대칭되는 반사면에서 각각 반사되도록 상기 제1 및 제2 레이저 다이오드(210)(220)을 배치시킨다. 상기 회전 다면경(230)은 제1 및 제2 레이저 다이오드(210)(220)로부터 출사되는 각각의 레이저 광을 반사시키기 위한 것으로서, 그 외주에 다수의 반사면을 갖고 있으며, 모터(231)에 의해 제공되는 회전력에 의해 회전된다. 상기 제1 및 제2 f-θ렌즈(213)(223)는 제1 및 제2 레이저 다이오드(210)(220)로부터의 각 레이저 광이 감광 매체(200) 상의 스캐닝 라인의 소정 지점에 각각 스폿을 형성하도록 하기 위한 것이다.

한편, 제1 레이저 다이오드(210)와 회전 다면경(230) 사이의 광경로 상에, 그리고 제2 레이저 다이오드(220)와 회전 다면경 사이의 광경로 상에는 입사되는 발산광을 평행광으로 변환시키는 콜리메이팅 렌즈(211)(221)가 배치되어 있다. 그리고, 상기 각 콜리메이팅 렌즈(211)(221)와 회전 다면경(230) 사이의 광경로 상에는 각각 실린드리컬 렌즈(212)(222)가 각각 배치되어 있어서, 콜리메이팅 렌즈(211)(221)를 통과한 각 레이저 광이 상기 회전 다면경(230)의 각 반사면에 집속되도록 한다.

이상의 설명에서와 같이 구성된 레이저 스캐닝 광학 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 및 제2 레이저 다이오드(210)(220)에서는 각각 레이저 광이 출사된다. 제1 레이저 다이오드(210)에서 출사된 제1 레이저 광은 제1 콜리메이트 렌즈(211)에 의해 평행광으로 변환되고, 제1 실린드리컬 렌즈(212)에 의해 회전 다면경(230)의 반사면에 집속된다. 회전 다면경(230)의 반사면에 입사된 제1 레이저 광은 제1 f-θ렌즈(213)에 의해 스폿(spot) 위치 및 지름 등이 보정되며, 제1 반사 거울(214)에 의해 경로가 바뀌어서 감광 매체의 제1 스캐닝 영역(A)에 스폿을 형성시킨다. 한편, 제2 레이저 다이오드(220)에서 출사된 제2 레이저 광은 제2 콜리메이트 렌즈(221)에 의해 평행광으로 변환되고, 제2 실린드리컬 렌즈(222)에 의해 회전 다면경(230)의 반사면에 집속된다. 제2 레이저 광원이 입사되는 회전 다면경(230)의 반사면은 제1 레이저 광원이 입사되는 회전 다면경(230)의 반사면과 다른 면이다. 회전 다면경(230)의 반사면에 입사된 제2 레이저 광은 제2 f-θ렌즈(223)에 의해 스폿 위치 및 지름 등이 보정되며, 제2 반사 거울(224)에 의해 경로가 바뀌어서 감광 매체의 제2 스캐닝 영역(B)에 스폿을 형성시킨다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 레이저 스캐닝 광학 시스템에 따르면, 두 개의 광원이 회전 다면경을 공유하여 주사하므로써, 필요한 단위 장치들의 수를 줄일 수 있어서 그 제조 원가를 낮출 수 있으며, 효율성도 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 감광 매체에 스캐닝이 이루어지도록 하는 레이저 스캐닝 광학 시스템에 있어서,

   제1 레이저 광을 출사하는 제1 광원;

   제2 레이저 광을 출사하는 제2 광원;

   상기 제1 및 제2 광원으로부터 출사되는 상기 제1 및 제2 레이저 광을 각각 반사시키는 회전 다면경;

   상기 회전 다면경에 의해 반사된 제1 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제1 f-θ 렌즈;

   상기 회전 다면경에 의해 반사된 제2 레이저 광이 상기 감광 매체 상의 다른 스캐닝 라인의 소정 지점에 스폿을 형성하도록 하는 제2 f-θ 렌즈;

   상기 제1 f-θ 렌즈를 통과한 제1 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제1 레이저 광의 경로를 변경시키는 제1 반사 거울; 및

   상기 제2 f-θ 렌즈를 통과한 제2 레이저 광이 상기 감광 매체에 주사되도록 상기 제2 레이저 광의 경로를 변경시키는 제2 반사 거울;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 광학 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 레이저 광 및 제2 레이저 광이 상기 회전 다면경의 서로 대칭되는 반사면에서 반사되도록 상기 제1 및 제2 광원을 배치키는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐닝 광학 시스템.