DE60317953T2

DE60317953T2 - Optische Abtastvorrichtung

Info

Publication number: DE60317953T2
Application number: DE60317953T
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Nakatsu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: US7855817B2; JP3703433B2; DE60317953D1; US8120830B2; EP1325814B1; US20110116837A1; US8125700B2; JP2003202511A; EP1325814A1; CN1431538A; US20030202231A1; US20110122472A1; US6947190B2; US20050201251A1; CN1272649C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Abtastgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, das vorzugsweise als Belichtungsgerät für ein elektrofotografisches Gerät verwendet wird, insbesondere ein optisches Abtastgerät, das dazu in der Lage ist, drei oder mehr Lichtstrahlbündel in einer abtastenden Weise abzulenken.
In der Vergangenheit ist aufgrund der Anforderung im Hinblick auf die Produktivität, eine höhere Druckgeschwindigkeit und eine höhere Bildqualität die Forschung in Bezug auf ein Bilderzeugungsgerät, wie bspw. ein Laserkopiergerät, ein Laserstrahldrucker, etc. auf eine erhöhte Aufzeichnungsdichte gerichtet worden.
Jedoch hat die Zunahme der Druckgeschwindigkeit zu einer Zunahme der Lasermodulationsfrequenz oder dgl. geführt, was Probleme bewirkt; bspw. ist es für die Laserantriebsschaltung schwierig, die für die erhöhte Druckgeschwindigkeit erforderliche Lasermodulationsfrequenz zu bewältigen.
Es gibt außerdem Grenzen im Hinblick auf eine Lichtablenkvorrichtung, wie bspw. ein Polygonspiegel, dahingehend, dass ein Polygonspiegel im Hinblick auf die Zahl der Spiegelflächen begrenzt ist, die diese aufweisen kann, und dass eine Grenze bei der Drehzahl des Motors zum Drehen des Polygonspiegels besteht.
Es sind verschiedene Verfahren zum Lösen der vorstehend dargelegten Probleme vorgeschlagen worden. Gemäß einem dieser Verfahren wird die Gesamtheit des Abschnitts der Umfangsfläche eines fotoleitfähigen Elements in der Belichtungsstation, d. h. die abzutastende Flächen, gänzlich einmal abgetastet.
In dem Fall dieser Art von optischem Abtastgerät wird eine Vielzahl an Lichtstrahlbündeln zu jeder der Ablenkflächen einer Lichtablenkvorrichtung projiziert, und die Vielzahl der Lichtstrahlbündel, die durch die Ablenkfläche abgelenkt werden, wird durch ein optisches Fokussiersystem zu den spezifischen Bereichen des Abschnitts der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel in der Belichtungsstation, d. h. die abzutastende Fläche, geführt, wobei die spezifischen Bereiche des Abschnitts der abzutastenden Fläche sämtlich miteinander auf einmal abgetastet werden, um die Bilderzeugungsinformation an der Oberfläche aufzuzeichnen.
Andererseits muss in dem Fall eines optischen Abtastgeräts, das in einem Laserkopiergerät verwendet wird, das auch als ein Drucker, ein Laserstrahldrucker, etc. verwendbar ist, seine Auflösung (Aufzeichnungsdichte), die durch die Anzahl an Punkten oder Dots (Bildelemente) pro Längeneinheit ausgedrückt wird, d. h. der sog. Lichtstrahlbündelabstand sowohl in der Hauptabtastrichtung als auch in der Nebenabtastrichtung in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren geändert werden, wie bspw. der Umgebung, in der der Computer oder dgl. des optischen Abtastgeräts arbeitet, die durch den Computer oder dgl. verwendete Software, etc.
Wenn ein Lichtquellengerät, das ein einzelnes Lichtstrahlbündel ausgibt, als eine Einrichtung zum Variieren der Auflösung angewendet wird, kann seine Auflösung variiert werden, indem die Beziehung zwischen der Drehung (Drehzahl) des Polygonspiegels und der Geschwindigkeit der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel, d. h. die abzutastende Oberfläche, variiert wird, während das Lichtstrahlbündelemissionsintervall im Hinblick auf die Hauptabtastrichtung variiert wird, d. h. indem die Bilderzeugungstaktfrequenz variiert wird.
Jedoch hat ein Verfahren, bei dem die Gesamtheit des Abschnitts der Umfangsfläche einer fotoleitfähigen Trommel in der Belichtungsstation durch eine Vielzahl von Lichtstrahlbündeln sämtlich miteinander mit einem Mal abgetastet wird, dahingehend ein Problem, dass die vorstehend beschriebene Einrichtung zum Variieren der Auflösung nicht allein zum Variieren des Abstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung von der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln ausreichend ist, die zu der gleichen Ablenkfläche projiziert werden.
Somit wurde ein Lichtquellengerät gemäß dem Stand der Technik, das eine Vielzahl an Lichtstrahlbündeln ausgibt, so aufgebaut, dass die Vielzahl an Lichtstrahlbündeln einen fixierten Abstand beibehielten und seine Auflösung geändert wurde, indem der Abstand der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln an der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel im Hinblick auf die Sekundärabtastrichtung (Nebenabtastrichtung) geändert wurde, indem das gesamte Lichtquellengerät um seine optische Achse gedreht wurde oder indem die Umfangsgeschwindigkeit der fotoleitfähigen Trommel gleichzeitig mit der Änderung des Abstands geändert wurde.
Des weiteren sind verschiedene Lichtquellengeräte vorgeschlagen worden, die eine Vielzahl an Lichtausgabeelementen als eine Einrichtung zum synthetischen Gestalten einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln anwenden. Ein derartiges Lichtquellengerät, das zwei Lichtausgabeelemente aufweist, hat einen einzelnen Synthetisierabschnitt und wendet ein Polarisationsprisma als eine Synthetisiereinrichtung an.
Wenn ein Lichtquellengerät, wie bspw. die vorstehend beschriebenen Lichtquellengeräte, die ein Polarisationsprisma als eine Synthetisiereinrichtung anwenden, drei oder mehr Lichtausgabeelemente aufweist, muss es mit zwei oder mehr Synthetisierabschnitten versehen sein. Daher treten die Lichtstrahlbündel von zwei oder mehr Lichtausgabeelementen durch zwei oder mehr Synthetisierabschnitte, was es unmöglich macht, Polarisationsprismen anzuwenden, um den Unterschied der Polarisationsrichtung zu nutzen. Somit ist zum Lösen dieses Problems ein Synthetisierprisma, das mit einem Halbspiegel ausgestattet war, der zu sowohl einem Reflektieren als auch einem Übertragen bei einem konstanten Verhältnis unabhängig von der Polarisationsrichtung in der Lage war, angewendet worden.
In dem Fall der vorstehend beschriebenen Technologien des Stands der Technik traten jedoch die folgenden Probleme auf. D. h. die optischen Abtastgeräte auf der Grundlage der Technologie, bei der die Gesamtheit eines Lichtquellengeräts zum Umschalten der Auflösung gedreht wird, waren für eine genaue Einstellung zu empfindlich.
Des Weiteren führt die Anforderung an eine höhere Produktivität zu einer Zunahme der Anzahl an Lichtstrahlbündeln, was wiederum drei oder mehr Lichtausgabeelemente und auch zusätzliche Synthetisierabschnitte erforderlich macht. Als ein Ergebnis wurden die Lichtquellengeräte wesentlich größer und auch im Hinblick auf die Einstellung unstabil.
Darüber hinaus ist, je größer die Anzahl an Synthetisierabschnitten ist, die Halbspiegeleffizienz umso geringer. Außerdem wendet, wie dies vorstehend beschrieben ist, ein Lichtquellengerät, das eine Synthetisiereinrichtung aufweist, die zwei oder mehr Synthetisierabschnitte mit drei oder mehr Lichtausgabeelementen hat, ein Synthetisierprisma an, das mit einem Halbspiegel ausgestattet ist. Daher macht ein derartiges Lichtquellengerät Lichtausgabeelemente erforderlich, die eine größere Lichtmenge ausgeben.
Ein gattungsgemäßes optisches Abtastgerät ist aus der Druckschrift US-A-5 818 496 bekannt. Dieses Gerät weist ein optisches Element auf, das eine Vielzahl an Lichtstrahlbündeln mit einem Abstand empfängt und bewirkt, dass eine Gruppe an Lichtstrahlbündeln mit einem geringeren Abstand austritt. Das optische Element ist drehbar, um den Abstand der aus diesem austretenden Strahlbündel einzustellen. Eine Ablenkeinrichtung lenkt in abtastender Weise eine Gruppe von Strahlbündeln ab.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Abtastgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiter zu entwickeln, dass der Abstand der Lichtstrahlbündel mit Leichtigkeit variabel ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Aufgabe durch ein optisches Abtastgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das optische Abtastgerät eine geringere Menge an Lichtverlust, der während der Synthese einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln auftritt.
Die vorstehend dargelegte Aufgabe, die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des optischen Abtastgerätes des ersten Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Bilderzeugungsgeräts.
4 zeigt eine Darstellung des Abstands einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln an der Oberfläche, die abgetastet wird, im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
5 zeigt eine Darstellung des Abstands der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln an der Oberfläche, die abgetastet wird, im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Darstellung des Abstands der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln an der Oberfläche, die abgetastet wird, im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
9 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Darstellung des Abstands der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln an der Oberfläche, die abgetastet wird, im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
11 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Abschnitte eines Lichtquellengeräts, wobei 11(a) den Abschnitt zeigt, der Lichtausgabeelemente 901 und 902 und einen Halbspiegel 930 aufweist, der Lichtstrahlbündel A1 und A2 synthetisiert, und 11(b) das Lichtausgabeelement 901 zeigt, das zwei Lichtausgabeabschnitte aufweist und dazu in der Lage ist, den in 11(a) gezeigten Abschnitt zu ersetzen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Abtastgerät, das in optischer Weise die Gesamtheit der abzutastenden Oberfläche, wie bspw. der Abschnitt der Umfangsfläche einer fotoleitfähigen Trommel, in der Belichtungsstation durch die Anwendung einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln mit einem Mal gänzlich abtastet, eine Lichtstrahlbündelabstandseinstelleinrichtung aufweist, die den Lichtstrahlbündelabstand (die physikalischen Abtastlinienintervalle) des Geräts zwischen zwei Einstellungen im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung, d. h. die Richtung, die senkrecht zu der Hauptabtastrichtung steht, umschalten kann, um zu ermöglichen, dass Bilderzeugungsdaten in zwei verschiedenen Auflösungen (Aufzeichnungsdichte) aufgezeichnet werden können. Die Maße, Materialien und Aufbauarten der Strukturkomponenten und auch die Positionsbeziehung zwischen ihnen, die in den nachstehend dargelegten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dargelegt sind, sind nach Bedarf in Abhängigkeit von den Aufbauarten der Geräte, bei denen die vorliegende Erfindung angewendet wird, und den Bedingungen, unter denen die vorliegende Erfindung angewendet wird, zu modifizieren. Anders ausgedrückt sollen die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränken.
(Ausführungsbeispiel 1)
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, das ein Strahlbündelsynthetisierabschnitt zum Synthetisieren einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln ist. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines optischen Abtastgeräts. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Bilderzeugungsgeräts, das die Geräte der 1 und 2 als Belichtungsgeräte anwendet.
Unter Bezugnahme auf 3 bewirkt ein Bilderzeugungsgerät 50, dass ein optisches Abtastgerät 52 eine Vielzahl an Laserlichtstrahlbündeln ausgibt, die durch die erhaltene Bilderzeugungsinformation moduliert werden, so dass die Vielzahl an von dem optischen Abtastgerät 52 ausgegebenen Laserlichtstrahlbündeln die Umfangsfläche des fotoleitfähigen Elements 6 in einer Prozesskartusche 53 beleuchten.
Nachstehend ist der durch die Bilderzeugungseinrichtung des Bilderzeugungsgeräts 50 ausgeführte Bilderzeugungsvorgang beschrieben.
Ein latentes Bild wird an der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 erzeugt und wird durch die Prozesskartusche 53 durch die Anwendung eines Toners entwickelt.
Außerdem wird eine Vielzahl an Blättern eines Aufzeichnungsmediums durch die Kombination aus Förderwalzen und einem Vereinzelungspolster befördert, während sie vereinzelt werden und sie werden durch eine andere Gruppe von Förderwalzen weiter stromabwärts befördert. Da jedes der Vielzahl von Aufzeichnungsmediumsblättern befördert wird, wird das Bild, das von der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel mit der Verwendung von Toner verwirklicht wird, zu dem Blatt durch eine Übertragungseinrichtung 54 übertragen.
Nach dem Empfangen eines unfixierten Tonerbildes wird das Aufzeichnungsmediumblatt weiter stromabwärts in eine Fixiereinrichtung 5 befördert, in der das unfixierte Bild zu dem Aufzeichnungsmediumblatt fixiert wird. Danach wird das Aufzeichnungsmediumblatt aus dem Bilderzeugungsgerät durch eine Gruppe von Ausgabewalzen abgegeben.
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines optischen Abtastgerätes 52. Diese Zeichnung zeigt den Ablenkspiegel nicht, der dazu dient, die Vielzahl an Lichtstrahlbündeln zu einem Bildtrageelement zu führen.
In 2 ist mit einem Bezugszeichen 1 ein Lichtquellengerät bezeichnet, das einen Halbleiterlaser als eine Lichterzeugungseinrichtung aufweist, die einen oder mehrere Lichtausgabeabschnitte aufweist und drei oder mehr Lichtstrahlbündel gleichzeitig projiziert.
Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine zylindrische Linse bezeichnet, die dazu in der Lage ist, die Lichtstrahlbündel bei einem vorbestimmten Winkel lediglich in der Nebenabtastrichtung zu brechen.
Eine Lichtablenkvorrichtung 4 ist ein Drehpolygonspiegel und dieser wird durch einen Motor 13 als eine Einrichtung zum drehenden Antreiben der Lichtablenkvorrichtung 4 bei einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit in der Richtung gedreht, die durch eine Pfeilmarkierung w1 in der Zeichnung dargestellt ist. Die Drehzahl der Lichtablenkvorrichtung 4 wird bei einer vorbestimmten Drehzahl durch ein nicht gezeigtes Steuersystem konstant gehalten.
Mit einem Bezugszeichen 5 ist eine Fokussiereinrichtung bezeichnet, die eine f-θ-Linse etc. aufweist, die die Vielzahl an durch die Lichtablenkvorrichtung 4 abgelenkten Strahlbündel konzentriert und sie an verschiedenen Punkten der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6, d. h. an den zu belichtenden Punkten fokussiert.
Die fotoleitfähige Trommel 6 wird durch einen nicht dargestellten Mechanismus bei einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit in der Richtung gedreht, die durch eine Pfeilmarkierung w2 in der Zeichnung dargestellt ist.
Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Einrichtung zum Erfassen von sowohl der Synchronisation als auch dem Abstand der Lichtstrahlbündel bezeichnet. Diese Erfassungseinrichtung 7 befindet sich an einem Ort Lf, der der Ausgangspunkt des Abtastens der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 mit den Lichtstrahlbündeln ist. Sie weist einen Ablenkspiegel 71 und eine Schaltung 72 auf, die horizontale Synchronisationssignale und den Lichtstrahlbündelabstand erfasst.
Um horizontale Synchronisationssignale (BD-Signale) zum Einstellen der zeitlichen Abstimmung, mit der das Abtasten der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 von dem Startpunkt aus beginnt, und die Signale zu erhalten, die den Abstand im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln (L₁ – L_n) präsentieren, die alle miteinander mit einem Mal durch die Ablenkflächen der Lichtablenkvorrichtung 4 in einer Art und Weise abgelenkt werden, bei der die Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 abgetastet wird, wird die Vielzahl an durch die Lichtablenkvorrichtung 4 abgelenkten Lichtstrahlbündel jeweils teilweise durch die Lichtstrahlabstandserfassungsschaltung 72 über den Ablenkspiegel 71 empfangen.
Des weiteren wird die zeitliche Abstimmung, mit der die Vielzahl an Lichtstrahlbündeln von dem Lichtquellengerät 1 synchron zu den BD-Signalen von der Lichtstrahlbündelabstandserfassungsschaltung 72 abgegeben werden, durch eine nicht dargestellte Lichtsteuerschaltung die Verwendung der BD-Signale gesteuert. Außerdem wird der Lichtstrahlbündelabstand durch die nicht dargestellte Lichtabgabesteuerschaltung durch die Lichtstrahlbündelabstandssignale von der Erfassungsschaltung 72 eingestellt.
1 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht des Lichtquellengeräts 1, das vier Lichtausgabeelemente aufweist, wobei jedes von ihnen einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweist.
Mit den Bezugszeichen 101 bis 104 sind Halbleiterlaser als Lichtausgabeelemente bezeichnet, von denen jeder einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweist. Die von den vier Lichtausgabeelementen abgegebenen Lichtstrahlbündel sind A1, A2, B1 bzw. B2.
Mit den Bezugszeichen 111 bis 114 sind Kollimatorlinsen bezeichnet, die die von den Lichtausgabeelementen 101 bis 104 ausgegebenen Lichtstrahlbündel praktisch parallel gestalten. Die Kollimatorlinsen 111 bis 114 sind so positioniert, dass ihre axialen Linien mit den optischen Achsen der entsprechenden Lichtausgabeelementen übereinstimmen.
Mit den Bezugszeichen 121 und 122 sind Halbwellenlängenplatten bezeichnet, die die Polarisationsrichtungen der praktisch parallel gestalteten Lichtstrahlbündel A2 und B1 um 90° drehen.
Mit den Bezugszeichen 131 und 132 sind Polarisationsprismen als Synthetisiereinrichtung bezeichnet, die Synthetisierprismen einer bestimmten Art sind. Die Oberfläche 131a des Prisma 131 überträgt die Gesamtheit des Lichtstrahlbündels A2, dessen Polarisationsrichtung um 90° gedreht worden ist, während die Gesamtheit des Lichtstrahlbündels A1 abgelenkt wird, dessen Polarisationsrichtung nicht gedreht worden ist. Daher werden die Lichtstrahlbündel A1 und A2 ohne irgendwelchen Verlust zu einem synthetischen Lichtstrahlbündel A kombiniert, der zu einem Halbspiegel/Synthetisierprisma 133 projiziert wird. In ähnlicher Weise ermöglicht die Oberfläche 132a des Prismas 132, dass das Lichtstrahlbündel B1 in seiner Ganzheit von dem Prisma 132 übertragen wird, während das Lichtstrahlbündel B2 in seiner Ganzheit abgelenkt wird. Als ein Ergebnis werden die Lichtstrahlbündel B1 und B2 zu einem synthetischen Lichtstrahlbündel B kombiniert, das zu dem Halbspiegel/Synthetisierprisma 133 projiziert wird.
Anders ausgedrückt ist das synthetische Lichtstrahlbündel A die Kombination aus den Lichtstrahlbündeln A1 und A2, die eine unterschiedliche Polarisationsrichtung haben, und der Abstand zwischen ihnen in der Nebenabtastrichtung ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt worden. In ähnlicher Weise ist das synthetische Lichtstrahlbündel B die Kombination aus den Lichtstrahlbündeln A2 und B2, die eine unterschiedliche Polarisationsrichtung aufweisen, und der Abstand zwischen ihnen in der Nebenabtastrichtung ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt worden.
Was das Halbspiegel/Synthetisierprisma 133 (nachstehend ist dieses als Halbspiegel bezeichnet) als eine Synthetisiereinrichtung angelangt, so ermöglicht seine Oberfläche 133a, dass die Hälfte von jedem der Lichtstrahlbündel A und B durch den Halbspiegel 133 übertragen wird, während die andere Hälfte von jedem Lichtstrahlbündel A und B abgelenkt wird. Als ein Ergebnis wird ein Lichtstrahlbündel AB bei einem Verlust von 50% synthetisiert. Das Lichtstrahlbündel AB wird durch eine Viertelwellenlängenplatte 123 kreisartig polarisiert und wird zu der in 2 gezeigten zylindrischen Linse 3 projiziert. Anstatt dass eine einzelne Viertelwellenlängenplatte 123 an der in 1 gezeigten Position angeordnet wird, können zwei Viertelwellenlängenplatten 123 zwischen dem Polarisationsprisma 131 und dem Halbspiegel 133 und zwischen dem Polarisationsprisma 132 und dem Halbspiegel 133 einzeln angeordnet werden.
Das synthetische Lichtstrahlbündel AB ist die Kombination aus den Lichtstrahlbündeln A1, A1, B1 und B2, wobei der Abstand zwischen ihnen in der Nebenabtastrichtung auf einen vorbestimmten Abstand eingestellt worden ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Lichtquellengerät 1 so aufgebaut, dass die Lichtstrahlbündel A1 und A2 durch das Polarisationsprisma 131 lediglich einmal treten können, und so aufgebaut, dass die Lichtstrahlbündel B1 und B2 durch das Polarisationsprisma 132 lediglich einmal treten können.
Des Weiteren ist das Lichtquellengerät 1 so aufgebaut, dass das Lichtstrahlbündel A2 in seiner Ganzheit durch sämtliche Synthetisierprismen (das Polarisationsprisma 131 und der Halbspiegel 133) treten kann, und es bildet die absolute optische Achse des Lichtquellengeräts 1.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die 1 und 4 das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einstellen des Abstands der Vielzahl an Lichtstrahlbündeln beschrieben. 4 zeigt eine Darstellung des Lichtstrahlbündelabstands (des physikalischen Abtastlinienintervalls) an der abzutastenden Oberfläche im Hinblick auf die Abtastrichtung.
Wenn die Werte der ersten und zweiten Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands an der ersten abzutastenden Oberfläche 21,15 bzw. 42,3 (μm) (eine Auflösung von 1200 bzw. 600 dpi) betragen, wird das Polarisationsprisma 132 durch eine nicht dargestellte Winkeleinrichtung um ihre Längsrichtungsachse in der Richtung w3 so gedreht, dass der Abstand (das physikalische Abtastlinienintervall) zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung zu 42,3 (μm) an der abzutastenden Oberfläche wird, wie dies in 4 dargestellt ist.
Der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 kann auch auf den vorstehend erwähnten Wert eingestellt werden, indem das Polarisationsprisma 132 in der Richtung w4 um die optische Achse des Lichtstrahlbündels B1 gedreht wird.
Des Weiteren kann der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 auf den vorstehend erwähnten Wert eingestellt werden, indem das Lichtausgabeelement 103 oder 104 in der Richtung w5 um eine horizontale Achse, die senkrecht zu der optischen Achse des Lichtstrahlbündels ist, das von dem Lichtausgabeelement 103 oder 104 jeweils ausgegeben wird, gedreht wird oder indem das Lichtausgabeelement 103 oder 104 in der vertikalen Richtung w6 senkrecht zu der optischen Achse des Lichtstrahlbündels, das von dem Lichtausgabeelement 103 oder 104 jeweils ausgegeben wird, bewegt wird.
In ähnlicher Weise kann der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung an der abzutastenden Oberfläche auf 42,3 (μm) eingestellt werden, wie dies in 4 dargestellt ist, indem das Polarisationsprisma 131 gedreht wird oder indem das Lichtausgabeelement 101 oder 102 gedreht oder bewegt wird.
Danach wird der Halbspiegel 133 durch eine nicht dargestellte Winkeleinstelleinrichtung, wie eine Schalteinrichtung, gedreht, wobei dies auch mit den Polarisationsprismen 131 oder 132 geschieht, so dass der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und B1 (und auch der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A2 und B2) zu 21,15 (μm) wird, während bei 42,3 (μm) die Abstände zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 und zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 gehalten werden. Als ein Ergebnis werden sämtliche Abstände zwischen zwei benachbarten Lichtstrahlbündeln in der Nebenabtastrichtung zu 21,15 (μm), wie dies in 4(a) dargestellt ist. In diesem Fall bildet die Winkeleinstelleinrichtung die Schalteinrichtung.
Selbst wenn die Reihenfolge der Lichtstrahlbündel A1 und B1 im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung geändert wird, werden die Abstände zwischen zwei benachbarten Lichtstrahlbündeln zu 21,15 (μm), wie dies in 4(b) dargestellt ist, wodurch die erste Einstellung des Abstands des Lichtstrahlbündels verwirklicht wird.
Des Weiteren muss die Reihenfolge der Lichtstrahlbündel A1 und A2 und die Reihenfolge der Lichtstrahlbündel B1 und B2 in 4 nicht genau jenen der Lichtstrahlbündel A1 und A2 und der Lichtstrahlbündel B1 und B2 in 1 entsprechen. Anders ausgedrückt, bewirkt das Positionsschalten zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 und zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 keinerlei Problem.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die 4 und 5 das erfindungsgemäße Verfahren zum Ändern des Lichtstrahlbündelabstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung beschrieben. 5 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des Lichtstrahlbündelabstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung an der abzutastenden Oberfläche.
Vorstehend ist beschrieben, dass der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A und B durch das Drehen des Halbspiegels 133 variiert werden kann. Das optische Abtastgerät kann von der ersten Abtastschaltung, bei der der Abstand zwischen zwei beliebigen Lichtstrahlbündeln 21,15 (μm) beträgt, zu der zweiten Abtasteinstellung geschaltet werden, indem der Halbspiegel 133 um einen vorbestimmten Winkel aus der Position gedreht wird, die der ersten Abtasteinstellung entspricht.
Genauer gesagt werden, wenn die abzutastende Oberfläche in der Nebenabtastrichtung bewegt wird und der Lichtstrahlbündelabstand des Lichtquellengeräts 1 derart ist, wie dies in 4(a) dargestellt ist, die Lichtstrahlbündel B1 und B2 um 63,45 (μm) in der Verzögerungsrichtung (nach unten unter direkter Betrachtung auf die Zeichnung) relativ zu der abzutastenden Oberfläche bewegt. Als ein Ergebnis wird der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A2 und B1 auf 42,3 (μm) geändert, während die Abstände zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 und zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 bei 42,3 (μm) gehalten werden, wie dies in 5(a) gezeigt ist.
In ähnlicher Weise kann, indem die Lichtstrahlbündel B1 und B2, die, wie dies ihn 4(a) gezeigt ist, um 105,75 (μm) in der Voreilrichtung (nach oben unter direkter Betrachtung in der Zeichnung) relativ zu der abzutastenden Oberfläche projiziert werden, der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln B2 und A1 auf 42,3 (μm) geändert werden, wobei die Abstände zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 und zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 bei 42,3 (μm) gehalten werden, wie dies in 5(b) gezeigt ist.
Es ist ebenfalls möglich, den Lichtstrahlbündelabstand gemäß den 5(a) oder 5(b) zu ändern, indem die Lichtstrahlbündel B1 und B2, die in 4(b) projiziert werden, entweder in der Verzögerungsrichtung (nach unten unter direkter Betrachtung der Zeichnung) um 105,75 (μm) oder in der Voreilrichtung (nach oben unter direkter Betrachtung der Zeichnung) um 63,45 (μm) bewegt werden.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 2, 4 und 5 die Einrichtung zum Schalten der Auflösung des optischen Abtastgeräts durch die Anwendung des Lichtquellengeräts 1 beschrieben.
Wenn das Lichtquellengerät auf die erste Abtasteinstellung eingestellt ist, wie dies in 4(a) oder 4(b) dargestellt ist, wird die Lichtablenkvorrichtung 4 durch einen Motor 13 in der Richtung w1 in der Zeichnung bei einer konstanten Geschwindigkeit V gedreht, die durch ein nicht dargestelltes Steuersystem gesteuert wird.
Wenn das Lichtquellengerät 1 von der ersten Abtasteinstellung zu der zweiten Abtasteinstellung gemäß 5(a) oder 5(b) geschaltet wird, wird durch die Erfassungsschaltung 72 erfasst, dass die Lichtstrahlbündel, die die Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 abtasten, den Abstand geändert haben.
Die Änderung der Abtasteinstellung kann erfasst werden, solange das Lichtquellengerät 1 so aufgebaut werden kann, dass der Abstand jeder Gruppe an Lichtstrahlbündeln sich nicht mit dem Lauf der Zeit ändert. Wenn bspw. der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und B1 die Hälfte des Abstands zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 beträgt, ist die Einstellung des Lichtquellengeräts 1 die erste Position, wohingegen, wenn der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A2 und B1 gleich dem Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 ist, die Abtasteinstellung des Lichtquellengeräts 1 die zweite Position ist.
Wenn jedoch der Abstand jeder Gruppe an Lichtstrahlbündeln sich mit dem Lauf der Zeit ändert, muss der Abstand jeder Gruppe an Lichtstrahlbündeln genau erfasst werden und muss zusätzlich zum einfachen Schalten der Abtasteinstellung eingestellt werden. Daher wird der Strukturaufbau so ausgeführt, dass der optische Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Lichtstrahlbündelerfassungsfläche der Erfassungsschaltung 72 über den Ablenkspiegel 72 gleich dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Umfangsfläche f der fotoleitfähigen Trommel 6 wird.
Wenn die Erfassungsschaltung 72 in dem optischen Abtastgerät integriert angeordnet ist, ist es mitunter schwierig, einen derartigen Strukturaufbau zu gestalten, bei dem der vorstehend erwähnte Abstand zwischen der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Lichtstrahlbündelerfassungsfläche gleich dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 wird. In einem derartigen Fall wird das Verhältnis aus dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 relativ zu dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Lichtstrahlbündelerfassungsfläche vorbestimmt, und die Positionsbeziehung zwischen der Erfassungsschaltung des optischen Abtastgeräts wird so eingestellt, dass, wenn das optische Abtastgerät an der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes oder dgl. befestigt ist, das Verhältnis aus dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Lichtstrahlbündelerfassungsfläche relativ zu dem Abstand von der Lichtablenkvorrichtung 4 zu der Umfangsfläche der fotoleitfähigen Trommel 6 praktisch gleich dem vorbestimmten Verhältnis wird.
Das Schalten des Lichtstrahlbündelabstands kann erfasst werden, indem entweder innerhalb des Lichtquellengeräts 1 ein Mechanismus angeordnet wird, der den Winkel erfasst, um den sich das Synthetisierprisma dreht, oder indem die Erfassungsschaltung 72 und dieser Erfassungsmechanismus kombiniert angewendet werden.
Wenn das Schalten des Lichtstrahlbündelabstands, das sich aus der Änderung der Auflösungseinstellung eines Bilderzeugungsgerätes ergibt, erfasst wird, wird das Erfassungssignal zu einem nicht dargestellten Steuersystem der Lichtablenkvorrichtung (Steuereinrichtung) gesendet. Als ein Ergebnis ändert das Steuersystem die Geschwindigkeit der Lichtablenkvorrichtung 4 auf V/2, indem die Drehzahl des Motors 13 geändert wird.
Zusätzlich wird das Erfassungssignal auch zu einer nicht gezeigten Bilderzeugungstaktgenerierschaltung gesendet. Als ein Ergebnis ändert die Taktgenerierschaltung (Takterzeugungsschaltung) die Bilderzeugungstaktfrequenz auf ein Viertel, wobei dadurch die Auflösung auf die Hälfte im Hinblick auf sowohl die Hauptabtastrichtung als auch die Nebenabtastrichtung geändert wird.
Das Erfassungssignal wird auch zu einer nicht gezeigten Bilderzeugungssteuerschaltung gesendet. Als ein Ergebnis werden die Bilddaten, mit denen das Lichtstrahlbündel B1 moduliert wird, und die Bilddaten, mit denen das Lichtstrahlbündel A1 moduliert wird, durch die Bilderzeugungssteuerschaltung geschaltet.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Lichtstrahlbündelabstand im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung mit Leichtigkeit zwischen zwei Stufen, d. h. zwischen der ersten und zweiten Abtastseinstellung, geschaltet werden, wobei er geschaltet werden kann, indem der Halbspiegel 133 durch die Anwendung der Schalteinrichtung einfach gedreht wird.
Wenn das Einstellen des Abtastabstands eines optischen Abtastgeräts, das dieses Lichtquellengerät 1 aufweist, zu der zweiten Position geschaltet wird, kann der Lichtstrahlbündelabstand im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung nahtlos verdoppelt werden, indem die Schaltgeschwindigkeit der fehlerhaften Fläche der Lichtablenkvorrichtung halbiert wird, wodurch es möglich ist, die Lichtstrahlbündel so zu projizieren, dass die abzutastende Fläche bei zwei verschiedenen Auflösungen abgetastet werden kann.
Des Weiteren kann in dem Fall eines Lichtquellengeräts, das drei oder mehr Lichtausgabeelemente anwendet, der Verlust der Laserleistung minimal gestaltet werden, indem zumindest ein Synthetisierprisma als eine Synthetisiereinrichtung angewendet wird, die aus einem Polarisationsprisma aufgebaut ist.
Des Weiteren ist das Lichtquellengerät so aufgebaut, dass zumindest ein Lichtstrahlbündel von einem der Lichtausgabeelemente gänzlich übertragen wird, was es ermöglicht, dieses Lichtstrahlbündel als die absolute optische Achse des Lichtquellengeräts zu verwenden. Daher ist es bei der Montage des Lichtquellengeräts in dem optischen Abtastgerät leicht, die beiden Geräte relativ zueinander genau zu positionieren und außerdem den Lichtstrahlbündelabstand einzustellen.
(Ausführungsbeispiel 2)
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 6 das zweite Ausführungsbeispiel eines Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Bauteile in 6, die kein Bezugszeichen haben, sind die gleichen wie in 1. Daher werden sie hier nicht beschrieben. Des Weiteren haben die Bauteile, die die gleiche Bezeichnung wie in 1 haben, eine identische Funktion gegenüber jenen mit den gleichen Bezugszeichen. Daher werden diese hier auch nicht beschrieben.
6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels des Lichtquellengeräts. Dieses Lichtquellengerät unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel des Lichtquellengeräts und weist vier Lichtausgabeelemente auf, die jeweils einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweisen.
Mit den Bezugszeichen 151 und 152 sind Halbspiegel als Synthetisiereinrichtungen bezeichnet. Die Fläche 151a ermöglicht, dass eine Hälfte von jeweils den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 den Halbspiegel 151 passiert, während die andere Hälfte von jedem der Lichtstrahlbündel A1 und A2 abgelenkt wird. Als ein Ergebnis wird das Lichtstrahlbündel A bei einer Effizienz von ungefähr 50% synthetisiert und wird zu dem Polarisationsprisma 153 projiziert. In ähnlicher Weise ermöglicht die Fläche 152a, dass eine Hälfte von jeweils den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 den Halbspiegel 152 passiert, während die andere Hälfte von jedem der Lichtstrahlbündel B1 und B2 abgelenkt wird. Als ein Ergebnis wird das Lichtstrahlbündel B durch den Halbspiegel 152 bei einer Effizienz von ungefähr 50% synthetisiert und wird zu dem Polarisationsprisma 153 projiziert.
Mit einem Bezugszeichen 161 ist eine Halbwellenlängenplatte bezeichnet, die um 90° die Polarisationsrichtung des Lichtstrahlbündels A dreht, das zu einem praktisch parallelen Lichtfluss umgewandelt worden ist.
Mit dem Bezugszeichen 153 ist ein Polarisationsprisma als eine Synthetisiereinrichtung bezeichnet. Dieses überträgt die Gesamtheit des Lichtstrahlbündels A, dessen Polarisationsrichtung um 90° durch die Fläche 153a gedreht worden ist, während die Gesamtheit des Lichtstrahlbündels B abgelenkt wird, dessen Polarisationsrichtung nicht gedreht worden ist. Daher werden die Lichtstrahlbündel A und B ohne irgendwelchen Verlust zu einem synthetischen Lichtstrahlbündel AB kombiniert. Das synthetische Lichtstrahlbündel AB wird durch eine Viertelwellenlängenplatte 123 kreisartig polarisiert und wird zu der in 2 dargestellten zylindrischen Linse 3 projiziert.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Lichtquellengerät so aufgebaut, dass die Lichtstrahlbündel A1, A2, B1 und B2 das Polarisationsprisma 153 lediglich einmal passieren können.
Des Weiteren wird ermöglicht, dass das Lichtstrahlbündel A2 als Ganzes durch sämtliche Synthetisierprismen tritt, d. h. die Synthetisierprismen 151 und 153, wobei es als die absolute optische Achse dieses Lichtquellengeräts verwendet wird.
Im Hinblick auf das Verfahren zum Einstellen des Lichtstrahlbündelabstands und das Verfahren zum Schalten der Abstandsabtasteinstellung zwischen der ersten und zweiten Position ist dieses Ausführungsbeispiel gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Anders ausgedrückt werden die Einstellung und das Schalten ausgeführt, indem das Synthetisierprisma, das an einer zu der Synthetisierprismaposition von 1 gleichwertigen Position angeordnet, in der gleichen Art und Weise wie das Synthetisierprisma bei dem ersten Ausführungsbeispiel bewegt wird.
(Ausführungsbeispiel 3)
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 7 das dritte Ausführungsbeispiel des Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Bauteile von 7, die durch kein Bezugszeichen bezeichnet sind, sind jenen von 1 identisch. Daher werden sie hier nicht beschrieben. Des Weiteren sind die Bauteile, die die identische Bezeichnung zu jenen in 1 tragen, im Hinblick auf die Funktion mit jenen mit dem gleichen Bezugszeichen identisch. Daher werden auch diese hier nicht beschrieben.
7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von diesem Ausführungsbeispiel des Lichtquellengeräts. Dieses Lichtquellengerät ist eine weitere Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels des Lichtquellengeräts und weist drei Lichtausgabeelemente 801 bis 803 auf, die jeweils einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweisen.
Mit den Bezugszeichen 811 bis 813 sind Kollimatorlinsen bezeichnet.
Mit dem Bezugszeichen 831 ist ein Polarisationsprisma bezeichnet. Das Polarisationsprisma synthetisiert einen Lichtstrahlbündel A, indem das Lichtstrahlbündel A2 als Ganzes übertragen wird, dessen Polarisationsrichtung durch eine Halbwellenlängenplatte 821 um 90° gedreht worden ist, während das Lichtstrahlbündel A1 als Ganzes reflektiert wird, dessen Polarisationsrichtung nicht gedreht worden ist, und wobei das Lichtstrahlbündel A zu einem Halbspiegel 832 hin projiziert wird. Der Halbspiegel 832 ist eine Synthetisiereinrichtung und synthetisiert bei einer Effizienz von 50% ein Lichtstrahlbündel AB, indem eine Hälfte von jedem Lichtstrahlbündel A und B1 übertragen wird. Dann projiziert er das Lichtstrahlbündel AB zu einer zylindrischen Linse, die ähnlich der zylindrischen Linse 3 aus 2 ist.
Das Lichtquellengerät von diesem Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, dass die Lichtstrahlbündel A1 und A2 das Polarisationsprisma 831 lediglich einmal passieren können.
Des Weiteren wird ermöglicht, dass das Lichtstrahlbündel A2 gänzlich durch sämtliche Synthetisierprismen tritt, d. h. die Polarisationsprismen 831 und 832, wobei es als die absolute optische Achse von diesem Lichtquellengerät verwendet wird.
Ähnliche Effekte wie jene, die vorstehend beschrieben sind, können erzielt werden, indem die Polarisationsprismen 831 und 832 durch einen Halbspiegel und ein Polarisationsprisma jeweils ersetzt werden und die Halbwellenlängenplatte 821 bei der Position angeordnet wird, die durch eine gepunktete Linie in 7 angedeutet ist.
In einem derartigen Fall wird ermöglicht, dass die Lichtstrahlbündel A1, A2 und B1 das Polarisationsprisma 832 lediglich einmal passieren.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die 7 und 8 das Verfahren zum Schalten des Lichtstrahlbündelabstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung (Sekundärabtastrichtung) beschrieben. 8 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des Lichtstrahlbündelabstands und der abzutastenden Oberfläche im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
Um den Lichtstrahlbündelabstand zu schalten, wenn die Einstellung des Lichtstrahlbündels derart ist, dass dann, wenn er bei der ersten Position ist, beträgt der Lichtstrahlbündelabstand an der abzutastenden Fläche im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung 21,15 (μm) (eine Auflösung von 1200 dpi), wohingegen dann, wenn er bei der Position ist, der Lichtstrahlbündelabstand 42,3 (μm) (eine Auflösung von 600 dpi) beträgt, der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 (das physikalische Abtastlinienintervall) auf 42,3 (μm) eingestellt wird, wie dies in 8 gezeigt ist.
Danach wird der Halbspiegel 832 durch eine nicht gezeigte Winkeleinstelleinrichtung gedreht, um den Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und B1 auf 21,15 (μm) einzustellen, während der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und A2 bei 42,3 (μm) gehalten wird, wie dies in 8 dargestellt ist. Als ein Ergebnis wird der Abstand zwischen beliebigen zwei benachbarten Lichtstrahlbündeln in der Nebenabtastrichtung zu 21,15 (μm); anders ausgedrückt wird eine Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands verwirklicht, die derjenigen der ersten Position entspricht.
Wenn das Einstellen des Lichtstrahlbündelabstands derart geschieht, wie dies in 8(a) gezeigt ist, und die abzutastende Fläche in der Sekundärabtastrichtung bewegt wird, wie dies durch eine Pfeilmarkierung gezeigt ist, die auch in 8(a) gezeigt ist, kann das zweite Einstellen des Lichtstrahlbündelabstands, bei dem der Abstand von beliebigen zwei benachbarten Lichtstrahlbündeln 42,3 (μm) beträgt, wie dies in 8(b) gezeigt ist, verwirklicht werden, indem das Lichtstrahlbündel B1 um 43,45 (μm) entweder in der Verzögerungsrichtung (nach unten unter direkter Betrachtung der Zeichnung) oder in der Vorteilrichtung (nach oben unter direkter Betrachtung der Zeichnung) relativ zu der abzutastenden Fläche bewegt wird.
(Ausführungsbeispiel 4)
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 9 das vierte Ausführungsbeispiel des Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Bauteile von 7, die kein Bezugszeichen aufweisen, sind zu jenen Bauteilen in 1 identisch, die kein Bezugszeichen tragen. Daher werden sie nicht beschrieben. Des Weiteren sind die Bauteile, die eine identische Bezeichnung gegenüber jenen von 1 tragen, im Hinblick auf die Funktion identisch zu jenen mit dem gleichen Bezugszeichen. Daher werden auch diese nicht beschrieben.
9 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von dem Lichtquellengerät von diesem Ausführungsbeispiel.
Dieses Lichtquellengerät ist eine weitere Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels des Lichtquellengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung und weist fünf Lichtausgabeelemente 901 bis 905 auf, die jeweils einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweisen. Mit den Bezugszeichen 911 bis 915 sind Kollimatorlinsen bezeichnet.
Mit dem Bezugszeichen 931 ist ein Halbspiegel als eine Polarisationseinrichtung (Polarisiereinrichtung) bezeichnet. Der Halbspiegel 931 synthetisiert bei einer Effizienz von 50% ein Lichtstrahlbündel A', indem eine Hälfte von jedem der Lichtstrahlbündel A1 und A2 übertragen wird, während die andere Hälfte von jedem der Lichtstrahlbündel A1 und A2 reflektiert wird, und er projiziert das Lichtstrahlbündel A' zu einem Halbspiegel 932 hin.
In ähnlicher Weise synthetisiert ein Halbspiegel 932 als eine Synthetisiereinrichtung ein Lichtstrahlbündel A von den Lichtstrahlbündeln A' und A3 und projiziert das Lichtstrahlbündel A zu einem Polarisationsprisma 934 hin. Des Weiteren synthetisiert ein Halbspiegel 934 als eine Synthetisiereinrichtung ein Lichtstrahlbündel B von Lichtstrahlbündeln B1 und B2 und projiziert das Lichtstrahlbündel B zu einem Polarisationsprisma 934 hin.
Das Polarisationsprisma 934 als eine Synthetisiereinrichtung synthetisiert ein Lichtstrahlbündel AB, indem das Lichtstrahlbündel A gänzlich übertragen wird, wobei seine Polarisationsrichtung durch eine Halbwellenlängenplatte 921 um 90° gedreht worden ist, während das Lichtstrahlbündel B gänzlich reflektiert wird, dessen Polarisationsrichtung nicht gedreht worden ist. Dann projiziert es das Lichtstrahlbündel AB zu einer zylindrischen Linse, die zu der in 2 dargestellten zylindrischen Linse 3 identisch ist, nachdem das Lichtstrahlbündel AB durch eine Viertelwellenlängenplatte 922 kreisartig polarisiert worden ist.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die 9 und 10 das Verfahren zum Schalten des Lichtstrahlbündelabstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung beschrieben. 10 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des Lichtstrahlbündelabstands an der abzutastenden Fläche im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung.
Es wird angenommen, dass das Einstellen des Lichtstrahlbündelabstands derart geschieht, dass bei der ersten Position der Lichtstrahlbündelabstand an der abzutastenden Fläche im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung 21,15 (μm) (eine Auflösung von 1200 dpi) beträgt, wohingegen bei der zweiten Position der Lichtstrahlbündelabstand 42,3 (μm) (eine Auflösung von 600 dpi) beträgt. Um den Lichtstrahlbündelabstand von der ersten Lichtstrahlbündelabstandseinstellung zu der zweiten Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands zu schalten, wird der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1, A2 und A3 (die physikalischen Abtastlinienintervalle) auf 42,3 (μm) eingestellt, wie dies in 10 dargestellt ist.
In ähnlicher Weise wird der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 (Abtastlinienintervalle in physikalischen Ausdrücken) auf 42,3 (μm) eingestellt.
Während dieses Einstellens kann die Position der Lichtstrahlbündel B1 und B2 geschaltet werden. Des Weiteren muss die Positionsreihenfolge zwischen den Lichtstrahlbündeln A1, A2 und A3 nicht so sein, wie sie hier aufgeführt ist.
Danach wird das Polarisationsprisma 934 durch eine nicht dargestellte Winkeleinstelleinrichtung gedreht, um den Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1 und B1 auf 21,15 (μm) einzustellen, während der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln A1, A2 und A3 beibehalten wird, und der Abstand zwischen den Lichtstrahlbündeln B1 und B2 ist bei 42,3 (μm), wie dies in 8(a) gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird der Abstand zwischen beliebigen zwei benachbarten Lichtstrahlbündeln im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung zu 21,15 (μm); anders ausgedrückt wird das Einstellen des Lichtstrahlbündelabstands verwirklicht, das der ersten Position entspricht.
Wenn die Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands derart geschieht, wie dies in 10(a) gezeigt ist, und die abzutastende Fläche in der Nebenabtastrichtung bewegt wird, wie dies durch eine Pfeilmarkierung auch in 10(a) dargestellt ist, kann die zweite Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands, bei der der Abstand von beliebigen benachbarten Lichtstrahlbündeln 42,3 (μm) ist, wie dies in 10(b) dargestellt ist, verwirklicht werden, indem die Lichtstrahlbündel B1 und B2 um 105,75 (μm) entweder in der Verzögerungsrichtung (nach unten unter direkter Betrachtung der Zeichnung) oder in der Voreilrichtung (nach oben unter direkter Betrachtung der Zeichnung) relativ zu der abzutastenden Fläche bewegt werden.
(Ausführungsbeispiel 5)
Wirkungen, die ähnlich wie jene sich, die durch das vorstehend beschriebene erste bis vierte Ausführungsbeispiel erzielt werden, können auch erreicht werden, indem der Lichtquellenabschnitt, der die Vielzahl an Lichtausgabeelementen aufweist, die jeweils einen einzelnen Lichtausgabeabschnitt aufweisen, und einen Halbspiegel als einen Synthetisierabschnitt aufweist, durch ein einzelnes Lichtausgabeelement ersetzt wird, das eine Vielzahl an Lichtausgabeabschnitten aufweist.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 11 ein Beispiel eines Lichtquellenabschnitts des fünften Ausführungsbeispiels des Lichtquellengeräts der vorliegenden Erfindung beschrieben.
11(a) zeigt den Abschnitt von diesem Ausführungsbeispiel des Lichtquellengeräts, der gleichwertig zu jenem Abschnitt des Lichtquellengeräts von 9 ist, von den Lichtausgabeelementen 901 und 902 zu dem Halbspiegel 931 als eine Synthetisiereinrichtung zum Kombinieren der Lichtstrahlbündel A1 und A2. 11(b) zeigt eine Abwandlung des in 11(a) gezeigten Aufbaus, bei der die in 11(a) gezeigten Bauteile durch eine Kombination aus einem einzelnen Lichtausgabeelement 901' mit zwei Lichtabgabeabschnitten und einer Kollimatorlinse 911' ersetzt worden ist. Unter Bezugnahme auf 11(b) werden die Lichtstrahlbündel A1 und A2, die von dem Lichtausgabeelement 901' ausgegeben werden, durch die Kollimatorlinse 911' praktisch parallel gestaltet, die so angeordnet ist, dass ihre Achse mit der optischen Achse des Lichtstrahlbündels A' (A1, A2) übereinstimmt.
Der Abstand zwischen den beiden Lichtstrahlbündeln, die von den Lichtausgabeabschnitten des einzelnen Lichtabgabeelements einzeln abgegeben werden, wird fixiert, wenn das Lichtausgabeelement hergestellt wird. Daher wird die Einstellung so gestaltet, dass das Lichtabgabeelement um seine optische Achse gedreht wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Lichtquellengerät so aufgebaut, dass eine Vielzahl an Lichtstrahlbündeln in zwei Gruppen an Lichtstrahlbündeln geteilt wird, die im Hinblick auf den Lichtstrahlbündelabstand fixiert sind, während sie einen unterschiedlichen Lichtstrahlbündelabstand aufweisen. Des weiteren ist es mit einer Schalteinrichtung zum Schalten der Positionsbeziehung zwischen den beiden Gruppen an Lichtstrahlbündeln in der Nebenabtastrichtung in der abzutastenden Fläche versehen. Daher kann der Lichtstrahlbündelabstand des Lichtquellengeräts mit Leichtigkeit zwischen zwei Einstellungen geschaltet werden.
Des Weiteren ist zumindest eine der Synthetisiereinrichtungen aus einem Polarisationsprisma aufgebaut, und sämtliche Lichtstrahlbündel können das Polarisationsprisma nicht mehr als einmal passieren. Daher wird der Lasereffizienzverlust minimal gestaltet (die Leistung wird auf die Hälfte verringert).
Des Weiteren wird ermöglicht, dass zumindest eines der Lichtstrahlbündel gänzlich die optischen Bauteile passiert, was es ermöglicht, dieses als die absolute optische Achse des Lichtquellengeräts zu verwenden. Daher kann die Einstellung des Lichtstrahlbündelabstands im Hinblick auf die Nebenabtastrichtung und das Auflösungsschalten leicht gestaltet werden.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei offenbarten Aufbauarten beschrieben ist, ist sie nicht auf die aufgezeigten Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll derartige Abwandlungen oder Änderungen abdecken, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Optisches Abtastgerät mit: einem ersten optischen Element (131 oder 132; 151 oder 152; 831; 931, 932, 933) zum Empfangen einer Vielzahl an Lichtstrahlbündeln (A1; A2; B1, B2) mit einem Abstand und zum Bewirken, dass eine erste Gruppe an Strahlbündeln mit einem ersten Lichtstrahlbündel (A oder B) mit einem geringeren Abstand austritt, wobei das erste optische Element (131 oder 132; 151 oder 152; 831; 931, 932, 933) drehbar ist, um den Abstand der von diesem austretenden Strahlbündel einzustellen; und einer Ablenkeinrichtung (4) zum abtastenden Ablenken einer Gruppe an Strahlbündeln; gekennzeichnet durch ein zweites optisches Element (133; 153; 832; 932, 934) zum Empfangen eines zweiten Lichtstrahlbündels (B1, A3) oder einer zweiten Gruppe an Strahlbündeln (B oder A) und der ersten Gruppe von Strahlbündeln (A oder B), die aus dem ersten optischen Element (131 oder 132; 151 oder 152; 831; 931, 932, 933) mit einem Abstand heraustreten und zum Bewirken, dass eine dritte Gruppe an Strahlbündeln (AB) mit einem geringeren Abstand heraustritt als der Abstand der ersten Gruppe an Strahlbündeln, wobei das zweite optische Element (133; 153; 832; 932, 934) drehbar ist, um den Abstand der dritten Gruppe an Strahlbündeln (AB) einzustellen; wobei die Ablenkeinrichtung (4) daran angepasst ist, dass sie die dritte Gruppe an Strahlbündeln (AB) abtastend ablenkt, die aus dem zweiten optischen Element (133; 153; 832; 932, 934) austritt.
Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das erste und das zweite optische Element (131 oder 132; 153; 831, 832; 932, 934) synthetische Prismen aufweisen.
Gerät gemäß Anspruch 2, wobei das erste optische Element ein Polarisationsprisma (131 oder 132; 831) aufweist.
Gerät gemäß Anspruch 2, wobei das zweite optische Element (133) ein synthetisches Halbspiegelprisma aufweist.
Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das zweite optische Element daran angepasst ist, dass es ein zusätzliches zweites Strahlbündel (A3) empfängt, wobei das Gerät des Weiteren ein drittes optisches Element (932) aufweist, das eine Vielzahl an Strahlbündeln mit einem Abstand empfängt und bewirkt, dass eine zweite Gruppe an Strahlbündeln (A) mit einem geringeren Abstand austritt.
Gerät gemäß Anspruch 5, wobei das dritte optische Element (932) einen Halbspiegel aufweist.
Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das zweite optische Element (133; 153; 832; 932, 934) zwischen der ersten Position, bei der ein erster Abstand der Strahlbündel in der dritten Gruppe an Strahlbündeln (AB) vorgesehen wird, und einer zweiten Position drehbar ist, bei der ein zweiter Abstand der Strahlbündel in der Gruppe an Strahlbündel (AB) vorgesehen ist, der die Hälfte des ersten Abstandes beträgt.
Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das Gerät daran angepasst ist, dass es als Belichtungseinrichtung verwendet wird zum Belichten eines photosensitiven Elementes mit einem Bildlicht in einem Bilderzeugungsgerät.
Gerät gemäß Anspruch 8, wobei das Bilderzeugungsgerät mit verschiedenen Bildauflösungen betreibbar ist, und wobei das zweite optische Element (133; 153; 832; 932, 934) daran angepasst ist, dass es gedreht wird, um die Auflösung zu ändern.
Gerät gemäß Anspruch 9, dass daran angepasst ist, das dann, wenn der Abstand der Strahlbündel in der dritten Gruppe an Strahlbündeln (AB) geändert wird, indem das zweite optische Element (133; 153; 832; 932, 934) gedreht wird, und eine Ablenkgeschwindigkeit von der Ablenkeinrichtung (4) und eine Bildtaktfrequenz in einer Bildtaktsignalgeneratorschaltung von dem Bilderzeugungsgerät ebenfalls geändert werden.