[go: up one dir, main page]

RU2297724C2 - Laser scanning method and device - Google Patents

Laser scanning method and device Download PDF

Info

Publication number
RU2297724C2
RU2297724C2 RU2004131440/09A RU2004131440A RU2297724C2 RU 2297724 C2 RU2297724 C2 RU 2297724C2 RU 2004131440/09 A RU2004131440/09 A RU 2004131440/09A RU 2004131440 A RU2004131440 A RU 2004131440A RU 2297724 C2 RU2297724 C2 RU 2297724C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deflector
horizontal
light beam
vertical
photosensitive surface
Prior art date
Application number
RU2004131440/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004131440A (en
Inventor
Леонид Степанович Медведев (RU)
Леонид Степанович Медведев
Николай Николаевич Браилко (RU)
Николай Николаевич Браилко
н Константин Рубенович Карапет (RU)
Константин Рубенович Карапетян
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2004131440/09A priority Critical patent/RU2297724C2/en
Publication of RU2004131440A publication Critical patent/RU2004131440A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2297724C2 publication Critical patent/RU2297724C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

FIELD: office equipment; laser scanning devices.
SUBSTANCE: optical shaping system of device is designed for shaping light beam with parameters required for system operation from light beam produced by light source; horizontal deflector functions to deflect light beam coming from vertical deflector in horizontal direction thereby affording horizontal sweep; optical focusing system provides for focusing light beam deflected by vertical and horizontal deflectors on point of photosensitive surface; the latter can move in direction perpendicular to that of horizontal sweep afforded by horizontal deflector and project image thereon by light beam.
EFFECT: reduced scanning time, enhanced reliability.
9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к офисной технике и может применяться в проектировании лазерных сканирующих устройств.The invention relates to office equipment and can be used in the design of laser scanning devices.

Лазерные сканирующие устройства (ЛСУ) используются для формирования изображений на фоточувствительной поверхности посредством создания растра методом построчного сканирования лазерным пучком. ЛСУ находят применение в лазерных принтерах, цифровых копирующих устройствах, лазерных факсимильных аппаратах и т.д. В общем виде принцип функционирования ЛСУ можно представить следующим образом. Лазерный пучок, интенсивность которого промодулирована сигналом, подаваемым на лазерный источник, после прохождения через оптическую систему формирует изображение на фоточувствительной поверхности, с которой изображение в большинстве случаев переносится на бумагу.Laser scanning devices (LLS) are used to form images on a photosensitive surface by creating a raster by the line-by-line scanning method with a laser beam. LPS are used in laser printers, digital copiers, laser fax machines, etc. In general terms, the principle of functioning of the LSP can be represented as follows. The laser beam, the intensity of which is modulated by the signal supplied to the laser source, after passing through the optical system forms an image on a photosensitive surface with which the image is in most cases transferred to paper.

В настоящее время большинство лазерных сканирующих устройств, применяемых в лазерных принтерах, в том числе и лазерное сканирующее устройство, описанное в опубликованной заявке США №2002/0131138 [1], содержит лазерный диод, коллиматор, вращающийся многогранник, формирующий объектив и светочувствительный экран. Проецирование изображения на экран осуществляется методом построчного сканирования. Причем горизонтальная развертка обеспечивается механическим дефлектором, конструктивно выполненным в виде вращающегося полигона, а вертикальная развертка обеспечивается поступательным перемещением экрана.Currently, most laser scanning devices used in laser printers, including the laser scanning device described in published application US No. 2002/0131138 [1], contains a laser diode, a collimator, a rotating polyhedron, forming a lens and a photosensitive screen. Projection of the image on the screen is carried out by the method of progressive scanning. Moreover, a horizontal scan is provided by a mechanical deflector, structurally made in the form of a rotating polygon, and a vertical scan is provided by translational movement of the screen.

Основными параметрами, характеризующими качество лазерных сканирующих устройств, являются производительность (ppm) и разрешение (dpi).The main parameters characterizing the quality of laser scanning devices are performance (ppm) and resolution (dpi).

Недостатками известных конструкций сканирующих устройств, в том числе и [1], является их невысокая производительность, обусловленная ограниченной скоростью сканирования. Основным фактором, ограничивающим скорость сканирования, является максимально допустимая скорость вращения многогранника. Причем дальнейшее наращивание скорости ввиду ряда технических проблем влечет значительное удорожание системы или снижение ее надежности.The disadvantages of the known designs of scanning devices, including [1], is their low productivity due to the limited scanning speed. The main factor limiting the scanning speed is the maximum allowable rotation speed of the polyhedron. Moreover, a further increase in speed due to a number of technical problems entails a significant increase in the cost of the system or a decrease in its reliability.

Наиболее перспективным направлением в решении вышеназванной проблемы является применение многолучевых лазерных сканирующих устройств, в которых за один проход лазерного пучка воспроизводится несколько линий проецируемого изображения. Такой подход позволяет снизить скорость вращения многогранника пропорционально количеству лучей, одновременно проецируемых на экран.The most promising direction in solving the above problem is the use of multi-beam laser scanning devices, in which several lines of the projected image are reproduced in one pass of the laser beam. This approach allows you to reduce the rotation speed of the polyhedron in proportion to the number of rays simultaneously projected onto the screen.

Существуют различные методы создания многолучевых лазерных сканирующих устройств:There are various methods for creating multi-beam laser scanning devices:

- использование нескольких лазерных диодов;- use of several laser diodes;

- использование многолучевых лазерных диодов;- use of multi-beam laser diodes;

- деление одного луча на несколько лучей при помощи специальных оптических устройств с независимой последующей модуляцией каждого луча и т.д.- dividing one beam into several beams using special optical devices with independent subsequent modulation of each beam, etc.

В опубликованной заявке США № 2004/0056185 [2] описывается многолучевое лазерное сканирующее устройство, в котором используют четыре лазерных диода для проецирования изображения, четыре коллиматора, вращающийся многогранник, формирующая линза и светочувствительный экран, на который проецируется изображение. Данное устройство выбрано в качестве прототипа заявленного изобретения.US Published Application No. 2004/0056185 [2] describes a multi-beam laser scanning device that uses four laser diodes for projecting an image, four collimators, a rotating polyhedron, a forming lens, and a photosensitive screen onto which the image is projected. This device is selected as a prototype of the claimed invention.

Недостатком прототипа и других многолучевых сканирующих устройств является сложность их конструкции, возникающая вследствие увеличения количества лазерных диодов и оптических элементов для каждого диода. Кроме того, сложность конструкции повышает требования к точности изготовления элементов устройств, снижает надежность устройств и повышает стоимость их изготовления. Причем число линий, одновременно воспроизводимых за один проход многолучевым сканирующим устройством, ограничено его конструкцией и, как правило, не превышает четырех.The disadvantage of the prototype and other multi-beam scanning devices is the complexity of their design, arising from the increase in the number of laser diodes and optical elements for each diode. In addition, the complexity of the design increases the requirements for precision manufacturing of device elements, reduces the reliability of devices and increases the cost of their manufacture. Moreover, the number of lines simultaneously reproduced in a single pass by a multi-beam scanning device is limited by its design and, as a rule, does not exceed four.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании лазерного сканирующего устройства, основанного на новом способе сканирования, чтобы уменьшить время сканирования, увеличить надежность устройства, упростить оптическую часть устройства, а также расширить функциональность устройства.The problem to which the invention is directed, is to create a laser scanning device based on a new scanning method in order to reduce scanning time, increase the reliability of the device, simplify the optical part of the device, and expand the functionality of the device.

Технический результат достигается за счет увеличения числа линий проецируемого изображения, сканируемых за один горизонтальный проход по экрану при неизменной скорости вращения многогранника, за счет использования единственного однолучевого источника света и одной формирующей оптической системы, за счет введения функции динамического изменения разрешения сканирования при неизменной скорости перемещения экрана, что обеспечивается путем создания лазерного сканирующего устройства, которое содержит монохроматический источник света, формирующую оптическую систему, горизонтальный дефлектор, фокусирующую оптическую систему, фоточувствительную поверхность, причем сканирующее устройство дополнительно содержит вертикальный дефлектор, выполненный с возможностью осуществления вертикальной развертки путем отклонения пучка света с заданными амплитудой и частотой в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, и формирования при этом вертикального растра, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения, причемThe technical result is achieved by increasing the number of lines of the projected image scanned in one horizontal passage along the screen at a constant speed of rotation of the polyhedron, through the use of a single single-beam light source and one forming optical system, by introducing a function to dynamically change the resolution of the scan at a constant speed of movement of the screen that is ensured by creating a laser scanning device that contains a monochromatic light source forming an optical system, a horizontal deflector, a focusing optical system, a photosensitive surface, and the scanning device further comprises a vertical deflector configured to perform a vertical scan by deflecting a light beam with a given amplitude and frequency in a direction perpendicular to the horizontal direction, and forming vertical raster, the height of which is equal to the height of several lines of the projected image, and

- формирующая оптическая система выполнена с возможностью формирования из пучка света, созданного источником света, пучка света с требуемыми для работы системы параметрами;- the forming optical system is configured to form from the light beam created by the light source a light beam with the parameters required for the system to operate;

- горизонтальный дефлектор выполнен с возможностью отклонения пучка света, выходящего из вертикального дефлектора, в горизонтальном направлении и, тем самым, осуществления горизонтальной развертки;- the horizontal deflector is configured to deflect a beam of light emerging from the vertical deflector in the horizontal direction and, thereby, horizontal scanning;

- фокусирующая оптическая система выполнена с возможностью фокусировки светового пучка, отклоненного вертикальным дефлектором и горизонтальным дефлектором, в точку на фоточувствительной поверхности;- the focusing optical system is configured to focus a light beam deflected by a vertical deflector and a horizontal deflector to a point on a photosensitive surface;

- фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, обеспечиваемому горизонтальным дефлектором, и проецирования на ней изображения пучком света.- the photosensitive surface is arranged to move in a direction perpendicular to the horizontal direction provided by the horizontal deflector and to project the image onto it with a light beam.

Для функционирования устройства существенно, чтобы монохроматический источник света был выполнен в виде лазера.For the operation of the device, it is essential that the monochromatic light source was made in the form of a laser.

Для функционирования устройства важно, чтобы лазер был выполнен в виде полупроводникового лазера.For the operation of the device, it is important that the laser is made in the form of a semiconductor laser.

Для функционирования устройства необходимо, чтобы вертикальный дефлектор был выполнен в виде электрооптического дефлектора, акустооптического дефлектора или пьезоэлектрического дефлектора.For the functioning of the device, it is necessary that the vertical deflector be made in the form of an electro-optical deflector, an acousto-optical deflector or a piezoelectric deflector.

Для функционирования устройства целесообразно, чтобы горизонтальный дефлектор был выполнен в виде вращающегося многогранного отражателя, вращающегося зеркала, акустооптического дефлектора или пьезоэлектрического дефлектора.For the operation of the device, it is advisable that the horizontal deflector be made in the form of a rotating multifaceted reflector, a rotating mirror, an acousto-optical deflector or a piezoelectric deflector.

Для функционирования устройства важно, чтобы вертикальная развертка обеспечивалась импульсами треугольной, пилообразной или ступенчатой формы.For the functioning of the device, it is important that the vertical scan is provided with pulses of a triangular, sawtooth or step shape.

Для функционирования устройства важно, чтобы фоточувствительная поверхность была выполнена в виде вращающегося светочувствительного барабана.For the operation of the device, it is important that the photosensitive surface is made in the form of a rotating photosensitive drum.

Для функционирования устройства существенно, чтобы формирующая оптическая система была выполнена в виде коллиматора.For the functioning of the device, it is essential that the forming optical system is made in the form of a collimator.

Для функционирования устройства необходимо, чтобы фокусирующая оптическая система выполнена в виде f-Θ линзы.For the functioning of the device, it is necessary that the focusing optical system is made in the form of an f-Θ lens.

Технический результат достигается также путем создания способа функционирования лазерного сканирующего устройства, который включает в себя следующие операции:The technical result is also achieved by creating a method of functioning of a laser scanning device, which includes the following operations:

- пучок света подают из монохроматического источника через формирующую оптическую систему на вертикальный дефлектор;- a light beam is supplied from a monochromatic source through a forming optical system to a vertical deflector;

- отклоняют пучок света с заданной амплитудой и частотой вертикальной развертки вертикальным дефлектором в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, при этом формируют пучком света вертикальный растр, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения;- they reject the light beam with a given amplitude and vertical frequency by a vertical deflector in a direction perpendicular to the horizontal direction, while forming a vertical raster with a light beam whose height is equal to the height of several lines of the projected image;

- производят развертку пучка света, выходящего из вертикального дефлектора, в горизонтальном направлении горизонтальным дефлектором, при этом отклоняют пучок света вдоль фоточувствительной поверхности;- scan the beam of light emerging from the vertical deflector in the horizontal direction with a horizontal deflector, while deflecting the light beam along the photosensitive surface;

- фокусируют световой пучок, выходящий из горизонтального дефлектора посредством фокусирующей оптической системы в точку на фоточувствительной поверхности, причем в каждый момент времени засвечивают один пиксель проецируемого изображения, при этом формируют несколько линий проецируемого изображения за один горизонтальный проход пучка света вдоль фоточувствительной поверхности;- focus the light beam exiting from the horizontal deflector by means of a focusing optical system to a point on the photosensitive surface, and at that one pixel of the projected image is illuminated at the same time, while several lines of the projected image are formed in one horizontal passage of the light beam along the photosensitive surface;

- перемещают фоточувствительную поверхность в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, на ширину нескольких линий проецируемого изображения, после чего повторяют все вышеперечисленные операции способа до момента проецирования всего изображения на фоточувствительную поверхность.- move the photosensitive surface in the direction perpendicular to the horizontal direction, the width of several lines of the projected image, and then repeat all the above operations of the method until the projection of the entire image on the photosensitive surface.

Таким образом обеспечивается создание лазерного сканирующего устройства и способа его функционирования, позволяющих уменьшить время сканирования, увеличить надежность устройства, упростить оптическую часть устройства и расширить его функциональность.This ensures the creation of a laser scanning device and a method of its operation, which allows to reduce the scanning time, increase the reliability of the device, simplify the optical part of the device and expand its functionality.

Для лучшего понимания настоящего изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими чертежами.For a better understanding of the present invention, the following is a detailed description thereof with corresponding drawings.

Фиг.1 - упрощенная схема лазерного сканирующего устройства с дополнительной вертикальной разверткой согласно изобретению.Figure 1 is a simplified diagram of a laser scanning device with additional vertical scan according to the invention.

Фиг.2 - способ создания нескольких линий растра за один проход пучка света по фоточувствительной поверхности согласно изобретению.Figure 2 - a method of creating multiple raster lines in a single pass of a light beam along a photosensitive surface according to the invention.

Лазерное сканирующее устройство содержит монохроматический источник 1 света, формирующую оптическую систему 2, горизонтальный дефлектор 3, фокусирующую оптическую систему 4, фоточувствительную поверхность 5. Причем сканирующее устройство дополнительно содержит вертикальный дефлектор 6, выполненный с возможностью осуществления вертикальной развертки путем отклонения пучка света с заданной амплитудой и частотой в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, и формирования при этом вертикального растра, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения. Формирующая оптическая система 2 выполнена с возможностью формирования из пучка света, созданного источником 1 света, пучка света с требуемыми для работы системы параметрами. Горизонтальный дефлектор 3 выполнен с возможностью отклонения пучка, выходящего из вертикального дефлектора 6, в горизонтальном направлении вдоль фоточувствительной поверхности 5 и, тем самым, осуществления развертки в горизонтальном направлении. Фокусирующая оптическая система 4 выполнена с возможностью фокусировки светового пучка, отклоненного вертикальным дефлектором 6, и горизонтальным дефлектором 3 в точку на фоточувствительной поверхности 5. Фоточувствительная поверхность 5 выполнена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, обеспечиваемому горизонтальным дефлектором 6, и проецирования на ней изображения пучком света.The laser scanning device contains a monochromatic light source 1, forming an optical system 2, a horizontal deflector 3, a focusing optical system 4, a photosensitive surface 5. Moreover, the scanning device further comprises a vertical deflector 6, configured to perform a vertical scan by deflecting the light beam with a given amplitude and frequency in the direction perpendicular to the horizontal direction, and the formation of a vertical raster, height Otori equal to the height of several lines of the projected image. The forming optical system 2 is configured to form from the light beam created by the light source 1 a light beam with the parameters required for the operation of the system. The horizontal deflector 3 is configured to deflect the beam exiting the vertical deflector 6 in the horizontal direction along the photosensitive surface 5 and, thereby, sweep in the horizontal direction. The focusing optical system 4 is configured to focus the light beam deflected by the vertical deflector 6 and the horizontal deflector 3 to a point on the photosensitive surface 5. The photosensitive surface 5 is configured to move in the direction perpendicular to the horizontal direction provided by the horizontal deflector 6 and project onto her images with a beam of light.

Рассмотрим заявленный способ сканирования на примере лазерного сканирующего устройства, в котором монохроматический источник 1 света выполнен в виде полупроводникового лазера, а горизонтальный дефлектор 3 выполнен в виде горизонтального вращающегося многогранного отражателя, т.е. полигона (фиг.1, 2).Consider the claimed scanning method using the example of a laser scanning device in which the monochromatic light source 1 is made in the form of a semiconductor laser, and the horizontal deflector 3 is made in the form of a horizontal rotating multifaceted reflector, i.e. polygon (figure 1, 2).

Сначала пучок света направляют на формирующую оптическую систему 2, выполненную в виде коллиматора, проходя через который пучок фокусируется. Затем пучок направляют на вертикальный дефлектор 6. В вертикальном дефлекторе 6 отклоняют пучок света с амплитудой и частотой вертикальной развертки в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, при этом формируют пучком света вертикальный растр, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения. Следует отметить, что импульсы вертикальной развертки могут иметь различную форму: треугольную, пилообразную, ступенчатую и т.д. На фиг.2 показан пример импульсов вертикальной развертки, имеющих пилообразную форму. Пучок света, выходящий из вертикального дефлектора 6, направляют на горизонтальный дефлектор 3, с помощью которого отклоняют пучок света в горизонтальном направлении вдоль фоточувствительной поверхности 5. Фокусируют световой пучок, выходящий из горизонтального дефлектора 3, посредством фокусирующей оптической системы в точку на фоточувствительной поверхности, в каждый момент времени засвечивая один пиксель проецируемого изображения, при этом формируют несколько линий проецируемого изображения за один горизонтальный проход пучка света вдоль фоточувствительной поверхности 5. Перемещают фоточувствительную поверхность 5 в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, на ширину нескольких линий проецируемого изображения, после чего повторяют все вышеперечисленные операции способа до момента проецирования всего изображения на фоточувствительную поверхность 5.First, the light beam is sent to the forming optical system 2, made in the form of a collimator, passing through which the beam is focused. Then the beam is directed to the vertical deflector 6. In the vertical deflector 6, a light beam is deflected with an amplitude and a vertical frequency in the direction perpendicular to the horizontal direction, while a vertical raster is formed by the light beam, the height of which is equal to the height of several lines of the projected image. It should be noted that the vertical pulses can have a different shape: triangular, sawtooth, step, etc. Figure 2 shows an example of vertical pulses having a sawtooth shape. The light beam emerging from the vertical deflector 6 is directed to a horizontal deflector 3, with which a light beam is deflected in a horizontal direction along the photosensitive surface 5. The light beam emerging from the horizontal deflector 3 is focused by a focusing optical system to a point on the photosensitive surface, in each moment of time illuminating one pixel of the projected image, while several lines of the projected image are formed in one horizontal pass of the beam that along the photosensitive surface 5. Move the photosensitive surface 5 in the direction perpendicular to the horizontal scanning lines on the multiple width of the projected image, then repeating all the above process steps until the total projection image on the photosensitive surface 5.

Ниже приводится расчет параметров лазерного сканирующего устройства.The following is a calculation of the parameters of a laser scanning device.

Если количество горизонтальных линий проецируемого изображения, воспроизводимых за один проход пучка света по барабану равно N, то требуемая частота вращения многогранника, или частота горизонтальной развертки, задается соотношением:If the number of horizontal lines of the projected image reproduced in a single pass of the light beam through the drum is N, then the required polyhedron rotation frequency, or horizontal frequency, is given by:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Nfacets - число граней полигона, которое равно числу проходов пучка света по барабану за один поворот полигона; М=RVH - число линий на странице, RV и Н - соответственно вертикальное разрешение и высота сканируемой области, а V - производительность лазерного сканирующего устройства (скорость вращения многогранника).where N facets is the number of faces of the polygon, which is equal to the number of passes of a light beam through the drum in one rotation of the polygon; M = R V H is the number of lines on the page, R V and H are the vertical resolution and height of the scanned area, respectively, and V is the productivity of the laser scanning device (speed of rotation of the polyhedron).

Из формулы (1) следует, что если производительность лазерного сканирующего устройства достигла технологического максимума, высота сканируемой области равна высоте страницы, т.е. стандартна, а вертикальное разрешение задано, то производительность лазерного сканирующего устройства можно увеличить за счет параметра N:From formula (1) it follows that if the productivity of the laser scanning device has reached a technological maximum, the height of the scanned area is equal to the height of the page, i.e. standard, and the vertical resolution is set, the productivity of the laser scanning device can be increased due to the parameter N:

Figure 00000003
Figure 00000003

Из формулы (1) также следует, что если производительность сканирующего устройства ограничена по какой-либо технической причине, то вертикальное разрешение может быть увеличено за счет параметра N:From the formula (1) it also follows that if the performance of the scanning device is limited for any technical reason, then the vertical resolution can be increased due to the parameter N:

Figure 00000004
Figure 00000004

При этом максимальное число линий N, проецируемых за одно горизонтальное сканирование (проход) пучка света, ограничено разрешением вертикального дефлектора.Moreover, the maximum number of lines N projected in one horizontal scan (passage) of the light beam is limited by the resolution of the vertical deflector.

Рассчитаем требуемую частоту вертикальной развертки для лазерного сканирующего устройства со следующими параметрами:We calculate the required vertical frequency for a laser scanning device with the following parameters:

- Производительность - 200 ppm.- Productivity - 200 ppm.

- Разрешение - 1200×1200 dpi.- Resolution - 1200 × 1200 dpi.

- Размер печатаемой страницы - 8.5×11 дюймов.- The size of the printed page is 8.5 × 11 inches.

Вертикальное разрешение RV связано с N соотношениемThe vertical resolution of R V is related to the N ratio

Figure 00000005
Figure 00000005

где fH - частота горизонтальной развертки,where f H is the horizontal frequency,

V - производительность,V is the performance

Н - высота сканируемой области.H is the height of the scanned area.

Горизонтальное разрешение задается соотношениемThe horizontal resolution is set by the ratio

Figure 00000006
Figure 00000006

где W - ширина сканируемой области.where W is the width of the scanned area.

Из соотношений (2) и (3) следует, что требуемая частота вертикальной развертки задается соотношениемFrom relations (2) and (3) it follows that the required vertical frequency is given by

Figure 00000007
Figure 00000007

где RH - горизонтальное разрешение [dpi],where R H is the horizontal resolution [dpi],

W - ширина сканируемой области [inch],W is the width of the scanned area [inch],

RV - вертикальное разрешение [dpi],R V - vertical resolution [dpi],

Н - высота сканируемой области [inch],N is the height of the scanned area [inch],

V - производительность (скорость печати) [ppm],V - productivity (print speed) [ppm],

N - количество линий в одном проходе.N is the number of lines in one pass.

При N=32 частота вертикальной развертки равнаAt N = 32, the vertical frequency is

Figure 00000008
Figure 00000008

а периодand period

Figure 00000009
Figure 00000009

На основании сравнительного анализа оптических дефлекторов различных типов можно заключить, что заданным условиям удовлетворяют электрооптические дефлекторы.Based on a comparative analysis of various types of optical deflectors, we can conclude that electro-optical deflectors satisfy the given conditions.

Причем расчетное число линий, воспроизводимых за один проход, не должно превышать оптического разрешения электрооптического дефлектора. Практически достижимое максимальное разрешение электрооптического дефлектора составляет около 100, что и является верхним пределом по числу линий в одном проходе.Moreover, the estimated number of lines reproduced in one pass should not exceed the optical resolution of the electro-optical deflector. The practicable maximum resolution of the electro-optical deflector is about 100, which is the upper limit on the number of lines in one pass.

На основании вышеизложенного можно утверждать, что заявленное изобретение делает возможным создание лазерных принтеров, значительно превосходящих существующие на рынке по соотношению производительность/разрешение печати.Based on the foregoing, it can be argued that the claimed invention makes it possible to create laser printers, significantly superior to existing on the market in terms of print performance / resolution.

Заявленное лазерное сканирующее устройство может быть использовано:The claimed laser scanning device can be used:

- в высокопроизводительных устройствах лазерной печати;- in high-performance laser printing devices;

- в устройствах высококачественной лазерной печати;- in devices of high-quality laser printing;

- в лазерных фотопринтерах;- in laser photo printers;

- в лазерных принтерах с повышенными требованиями к надежности работы;- in laser printers with increased reliability requirements;

- в лазерных цифровых копирующих устройствах.- in laser digital copying devices.

Поскольку указанный выше вариант выполнения изобретения был изложен лишь с целью иллюстрации заявленного изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, отраженного в прилагаемой формуле изобретения.Since the above embodiment of the invention was set forth only to illustrate the claimed invention, it is clear to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible without departing from the scope and meaning of the present invention reflected in the attached claims.

Claims (9)

1. Лазерное сканирующее устройство, содержащее монохроматический источник света, формирующую оптическую систему, горизонтальный дефлектор, фокусирующую оптическую систему, фоточувствительную поверхность и дополнительно содержащее вертикальный дефлектор, выполненный с возможностью осуществления вертикальной развертки путем отклонения сфокусированного пучка света с заданной амплитудой и частотой в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, и формирования вертикального растра, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения, причем1. A laser scanning device containing a monochromatic light source, forming an optical system, a horizontal deflector, a focusing optical system, a photosensitive surface and further comprising a vertical deflector configured to perform a vertical scan by deflecting a focused light beam with a given amplitude and frequency in a direction perpendicular to horizontal direction, and the formation of a vertical raster whose height is equal to the heights a few lines of the projected image, and формирующая оптическая система выполнена с возможностью формирования из пучка света, созданного источником света, пучка света с требуемыми для работы системы параметрами,the forming optical system is configured to form from the light beam created by the light source a light beam with the parameters required for the system to operate, горизонтальный дефлектор выполнен с возможностью отклонения пучка света, выходящего из вертикального дефлектора, в горизонтальном направлении и тем самым осуществления горизонтальной развертки,the horizontal deflector is configured to deflect a beam of light emerging from the vertical deflector in the horizontal direction and thereby perform horizontal scanning, фокусирующая оптическая система выполнена с возможностью фокусировки светового пучка, отклоненного вертикальным дефлектором и горизонтальным дефлектором, в точку на фоточувствительной поверхности,a focusing optical system is configured to focus a light beam deflected by a vertical deflector and a horizontal deflector to a point on a photosensitive surface, фоточувствительная поверхность выполнена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, обеспечиваемому горизонтальным дефлектором, и проецирования на ней изображения пучком света.the photosensitive surface is arranged to move in a direction perpendicular to the horizontal scan direction provided by the horizontal deflector and to project the image onto it with a light beam. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что монохроматический источник света выполнен в виде лазера.2. The device according to claim 1, characterized in that the monochromatic light source is made in the form of a laser. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лазер выполнен в виде полупроводникового лазера.3. The device according to claim 2, characterized in that the laser is made in the form of a semiconductor laser. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вертикальный дефлектор выполнен виде электрооптического дефлектора, или акустооптического дефлектора, или пьезоэлектрического дефлектора.4. The device according to claim 1, characterized in that the vertical deflector is made in the form of an electro-optical deflector, or an acousto-optical deflector, or a piezoelectric deflector. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горизонтальный дефлектор выполнен в виде вращающегося многогранного отражателя, вращающегося зеркала, акустооптического дефлектора или пьезоэлектрического дефлектора.5. The device according to claim 1, characterized in that the horizontal deflector is made in the form of a rotating multifaceted reflector, a rotating mirror, an acousto-optical deflector or a piezoelectric deflector. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вертикальная развертка имеет импульсы треугольной, пилообразной или ступенчатой формы.6. The device according to claim 1, characterized in that the vertical scan has pulses of a triangular, sawtooth or step shape. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фоточувствительная поверхность выполнена в виде вращающегося светочувствительного барабана.7. The device according to claim 1, characterized in that the photosensitive surface is made in the form of a rotating photosensitive drum. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирующая оптическая система выполнена в виде коллиматора.8. The device according to claim 1, characterized in that the forming optical system is made in the form of a collimator. 9. Способ функционирования лазерного сканирующего устройства, включающий следующие операции:9. The method of operation of the laser scanning device, comprising the following operations: направляют пучок света из монохроматического источника света через формирующую оптическую систему на вертикальный дефлектор,directing a light beam from a monochromatic light source through a forming optical system to a vertical deflector, отклоняют пучок света с заданной амплитудой и частотой вертикальной развертки вертикальным дефлектором в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, при этом формируют пучком света вертикальный растр, высота которого равна высоте нескольких линий проецируемого изображения,deflect a light beam with a given amplitude and vertical frequency by a vertical deflector in a direction perpendicular to the horizontal direction, while forming a vertical light beam with a beam of light, the height of which is equal to the height of several lines of the projected image, производят развертку пучка света, выходящего из вертикального дефлектора в горизонтальном направлении горизонтальным дефлектором, при этом отклоняют пучок света вдоль фоточувствительной поверхности,scan the beam of light emerging from the vertical deflector in the horizontal direction with a horizontal deflector, while deflecting the light beam along the photosensitive surface, фокусируют световой пучок, выходящий из горизонтального дефлектора, посредством фокусирующей оптической системы в точку на фоточувствительной поверхности, причем в каждый момент времени засвечивают один пиксель проецируемого изображения, при этом формируют несколько линий проецируемого изображения за один горизонтальный проход пучка света вдоль фоточувствительной поверхности,focusing the light beam emerging from the horizontal deflector by means of a focusing optical system to a point on the photosensitive surface, and at a time, one pixel of the projected image is illuminated, while several lines of the projected image are formed in one horizontal passage of the light beam along the photosensitive surface, перемещают фоточувствительную поверхность в направлении, перпендикулярном направлению горизонтальной развертки, на ширину нескольких линий проецируемого изображения, после чего повторяют все вышеперечисленные операции способа до момента проецирования всего изображения на фоточувствительную поверхность.the photosensitive surface is moved in the direction perpendicular to the horizontal direction, to the width of several lines of the projected image, after which all the above operations of the method are repeated until the entire image is projected onto the photosensitive surface.
RU2004131440/09A 2004-10-29 2004-10-29 Laser scanning method and device RU2297724C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131440/09A RU2297724C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Laser scanning method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131440/09A RU2297724C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Laser scanning method and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004131440A RU2004131440A (en) 2006-04-10
RU2297724C2 true RU2297724C2 (en) 2007-04-20

Family

ID=36458682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004131440/09A RU2297724C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Laser scanning method and device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2297724C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2396574C2 (en) * 2008-09-04 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" имени Э.С. Яламова" Thermal direction finder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2097813C1 (en) * 1994-04-07 1997-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Техника-Программы-Технология" Scanning system
US6330524B1 (en) * 1997-07-30 2001-12-11 Nippon Aspehrical Lens Co., Ltd. Scanning optical system
RU2227313C1 (en) * 2002-09-17 2004-04-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. High-resolution optical system of unidimensional quasi-linear scanning with laser beam

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2097813C1 (en) * 1994-04-07 1997-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Техника-Программы-Технология" Scanning system
US6330524B1 (en) * 1997-07-30 2001-12-11 Nippon Aspehrical Lens Co., Ltd. Scanning optical system
RU2227313C1 (en) * 2002-09-17 2004-04-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. High-resolution optical system of unidimensional quasi-linear scanning with laser beam

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2396574C2 (en) * 2008-09-04 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" имени Э.С. Яламова" Thermal direction finder

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004131440A (en) 2006-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5526166A (en) Optical system for the correction of differential scanline bow
JPH02109013A (en) Optical scanner
JP2524567B2 (en) Multiple beam scanning optics
JP2743408B2 (en) Laser beam scanning speed correction method
KR100516892B1 (en) Multi-beam optical scanning device, and image forming apparatus and color image forming apparatus using the same
EP1622355A3 (en) Image forming apparatus, image forming method and data control device
RU2297724C2 (en) Laser scanning method and device
JPH10170850A (en) Pre-objective type scanner
JPH07270699A (en) Optical scanning device
KR100611976B1 (en) Scanning optics and sync signal detection method
JPH0618802A (en) Optical scanning device
JP2006085072A (en) Multi-beam exposure device
JP2006085073A (en) Multi-beam exposure device
JP2000180749A (en) Optical scanner
KR100813960B1 (en) Scanning optics and image forming apparatus employing the same
JPS61169813A (en) Photoscanning optical system
JP2006133605A (en) Optical scanner
JP2743858B2 (en) Optical printer
JPS61111070A (en) Scanning image-recording device
KR100284689B1 (en) Multi-beam scanning apparatus
JPH0772402A (en) Optical scanning device
JPH0459621B2 (en)
JPH08220457A (en) Optical scanner
JPH0519190A (en) Scanning optics
JPH08234126A (en) Raster scanning optical system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181030