JPH07101257B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH07101257B2 JPH07101257B2 JP23853087A JP23853087A JPH07101257B2 JP H07101257 B2 JPH07101257 B2 JP H07101257B2 JP 23853087 A JP23853087 A JP 23853087A JP 23853087 A JP23853087 A JP 23853087A JP H07101257 B2 JPH07101257 B2 JP H07101257B2
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- Japan
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- scanning
- polygon mirror
- mirror
- fixed mirror
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 23
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリゴンミラーを用いたポストオブジエクト
型の光走査装置に関するものである。
型の光走査装置に関するものである。
従来の技術 レーザープリンタ等に用いられる光走査装置には、ビー
ムが収束レンズにより集束光束とされた後に光偏向器に
入射されるポストオブジエクト型の光走査装置と、偏向
器により偏向された後に集束レンズを通るプレオブジエ
クト型の光走査装置とが知られている。
ムが収束レンズにより集束光束とされた後に光偏向器に
入射されるポストオブジエクト型の光走査装置と、偏向
器により偏向された後に集束レンズを通るプレオブジエ
クト型の光走査装置とが知られている。
これらのうち、プレオブジエクト型の光走査装置は収束
レンズにより像面湾曲やｆθ特性を補正し易く、収束位
置を平面とすることも容易であるために現在多く用いら
れている。しかしながら、収束レンズは偏向角をカバー
した広角レンズとして構成しなければならないため、そ
の構成が複雑となり、高価になる傾向がある。このよう
なことから簡単な構造の収束レンズを用いる必要がある
場合には、ポストオブジエクト型が選択される。
レンズにより像面湾曲やｆθ特性を補正し易く、収束位
置を平面とすることも容易であるために現在多く用いら
れている。しかしながら、収束レンズは偏向角をカバー
した広角レンズとして構成しなければならないため、そ
の構成が複雑となり、高価になる傾向がある。このよう
なことから簡単な構造の収束レンズを用いる必要がある
場合には、ポストオブジエクト型が選択される。
発明が解決しようとする問題点 ポストオブジエクト型の光走査装置は、収束レンズの構
成は簡単になるが、収束点が一般に湾曲した面上にあ
る。そのため、像面湾曲を補正しなければならない。
成は簡単になるが、収束点が一般に湾曲した面上にあ
る。そのため、像面湾曲を補正しなければならない。
そこで、特開昭61-156020号公報に記載されているよう
に、ポリゴンミラーの反射面を球面又は円筒面とするこ
とにより像面湾曲を小さくすることが行われている。こ
れにより、像面湾曲の補正は実用上問題のないところま
で行われているが、走査非直線性の補正まで行うことは
できず、電気的手段によりその走査非直線性の補正を行
つているものである。例えば、レーザープリンタ等では
信号のクロツクを連続的又は段階的に変化させる等の手
段により補正を行なつている。
に、ポリゴンミラーの反射面を球面又は円筒面とするこ
とにより像面湾曲を小さくすることが行われている。こ
れにより、像面湾曲の補正は実用上問題のないところま
で行われているが、走査非直線性の補正まで行うことは
できず、電気的手段によりその走査非直線性の補正を行
つているものである。例えば、レーザープリンタ等では
信号のクロツクを連続的又は段階的に変化させる等の手
段により補正を行なつている。
問題点を解決するための手段 光を集束して偏向器に入射する光源系と、反射面が凸の
楕円筒面であるポリゴンミラーと、このポリゴンミラー
と走査面との間に配設され断面が入射ビームに対し凹と
なる２次曲面よりなり前記ポリゴンミラーからの光ビー
ムを反射して走査面へ到達させる固定ミラーと、この固
定ミラーと走査面との間に配設されたシリンドリカル光
学素子とよりなり、主走査方向のビームに対する集束作
用が光源系は正、ポリゴンミラーは負、固定ミラーは正
となるように設定する。
楕円筒面であるポリゴンミラーと、このポリゴンミラー
と走査面との間に配設され断面が入射ビームに対し凹と
なる２次曲面よりなり前記ポリゴンミラーからの光ビー
ムを反射して走査面へ到達させる固定ミラーと、この固
定ミラーと走査面との間に配設されたシリンドリカル光
学素子とよりなり、主走査方向のビームに対する集束作
用が光源系は正、ポリゴンミラーは負、固定ミラーは正
となるように設定する。
作用 前述の構成により、像面湾曲、特にｆθ特性の誤差を最
小とするために光学シミユレーシヨンにより探した一定
の条件を設定することのみにより電気的補正等の他の手
段による補正が不要な光学系を得ることができるもので
ある。
小とするために光学シミユレーシヨンにより探した一定
の条件を設定することのみにより電気的補正等の他の手
段による補正が不要な光学系を得ることができるもので
ある。
実施例 本発明の第一の実施例を第１図乃至第４図に基づいて説
明する。まず、光源１のこの光源１から出射する光を集
束する収束レンズ２とにより光源系３が形成されてい
る。前記収束レンズ２はその焦点距離がＦであり、S1に
焦点を結ぶものである。
明する。まず、光源１のこの光源１から出射する光を集
束する収束レンズ２とにより光源系３が形成されてい
る。前記収束レンズ２はその焦点距離がＦであり、S1に
焦点を結ぶものである。
そして、この収束レンズ２からの光は、シリンドリカル
レンズ11aを経てからＯを中心として回転するポリゴン
ミラー４の反射面５に照射される。このポリゴンミラー
４は駆動体６により高速駆動されるものであり、その反
射面５は第３図に示す形状をしている。すなわち、反射
面５はその内接円半径R2で2A、2Bを長軸、短軸とする楕
円筒面である。但し、Ａ≧ＢもしくはＡ≦Ｂである。
レンズ11aを経てからＯを中心として回転するポリゴン
ミラー４の反射面５に照射される。このポリゴンミラー
４は駆動体６により高速駆動されるものであり、その反
射面５は第３図に示す形状をしている。すなわち、反射
面５はその内接円半径R2で2A、2Bを長軸、短軸とする楕
円筒面である。但し、Ａ≧ＢもしくはＡ≦Ｂである。
このようなポリゴンミラー４の反射面５で反射された光
は、固定ミラー７の反射面８により反射され、この反射
面８からの光は走査面９に達する。この固定ミラー７の
反射面８は、O2に中心を置き、楕円の長軸、短軸を2P1,
2P2とする楕円筒面である。但し、P1≧P2もしくはP1≦P
2である。そして、前記固定ミラー７と前記走査面９と
の間には、平面ミラー10とシリンドリカル光学素子とし
てのシリンドリカルレンズ11とが配設されている。
は、固定ミラー７の反射面８により反射され、この反射
面８からの光は走査面９に達する。この固定ミラー７の
反射面８は、O2に中心を置き、楕円の長軸、短軸を2P1,
2P2とする楕円筒面である。但し、P1≧P2もしくはP1≦P
2である。そして、前記固定ミラー７と前記走査面９と
の間には、平面ミラー10とシリンドリカル光学素子とし
てのシリンドリカルレンズ11とが配設されている。
なお、前記固定ミラー７としては、第５図に示すように
O2を焦点とし、その焦点距離をP3とし、平面断面が放物
線となる固定ミラー12を用いても良いものである。
O2を焦点とし、その焦点距離をP3とし、平面断面が放物
線となる固定ミラー12を用いても良いものである。
このような構成において、光源系３からのレーザー光線
は収束レンズ２で収束されてポリゴンミラー４に照射さ
れ、このポリゴンミラー４の反射面５で反射され、固定
ミラー７と平面ミラー10とシリンドリカルレンズ11とを
経て走査面９に達し、その走査面９を走査する。
は収束レンズ２で収束されてポリゴンミラー４に照射さ
れ、このポリゴンミラー４の反射面５で反射され、固定
ミラー７と平面ミラー10とシリンドリカルレンズ11とを
経て走査面９に達し、その走査面９を走査する。
しかして、前述の構成によれば、主走査方向のビームに
対する集束作用が、光源系３は正、ポリゴンミラー４は
負、固定ミラー７は正となるものである。
対する集束作用が、光源系３は正、ポリゴンミラー４は
負、固定ミラー７は正となるものである。
この走査面９での像面湾曲とｆθ特性とを補正するため
に、光学シユミレーシヨンで探してR2,A,B,P1,P2,P3,F,
S,P,Jの値を種々変えて適当に設定する。ここで、Ｓは
ポリゴンミラー４の中心Ｏと固定ミラー７の焦点S1との
距離であり、ＪはＯ点と固定ミラー７の頂点との距離で
あり、ＰはＯ点と走査面９との距離である。
に、光学シユミレーシヨンで探してR2,A,B,P1,P2,P3,F,
S,P,Jの値を種々変えて適当に設定する。ここで、Ｓは
ポリゴンミラー４の中心Ｏと固定ミラー７の焦点S1との
距離であり、ＪはＯ点と固定ミラー７の頂点との距離で
あり、ＰはＯ点と走査面９との距離である。
ついで、第６図及び第７図に基づいて本発明の第二の実
施例を説明する。前記実施例と同一部分は同一符号を用
い説明も省略する。本実施例は、第４図に示す固定ミラ
ー７に対してその反射面８に副走査方向のビームを収束
するために半径R3のトロイダル状の曲率を持たせたもの
である。この場合、固定ミラー７がシリンドリカル光学
素子の作用を行うもので、シリンドリカルレンズ11は省
略される。この場合にも、光学シユミレーシヨンによ
り、R2,A,B,P1,P2,P3,F,S,P,Jの値の他に前述のR3を加
味してそれらを種々変えて適当に設定する。
施例を説明する。前記実施例と同一部分は同一符号を用
い説明も省略する。本実施例は、第４図に示す固定ミラ
ー７に対してその反射面８に副走査方向のビームを収束
するために半径R3のトロイダル状の曲率を持たせたもの
である。この場合、固定ミラー７がシリンドリカル光学
素子の作用を行うもので、シリンドリカルレンズ11は省
略される。この場合にも、光学シユミレーシヨンによ
り、R2,A,B,P1,P2,P3,F,S,P,Jの値の他に前述のR3を加
味してそれらを種々変えて適当に設定する。
つぎに、実例１として各部の定数を次のようにした場合
のポリゴンミラー４の回転角α、走査線の偏向長さｌ、
主走査方向の像面湾曲、副走査方向の像面湾曲、ｆθ特
性との関係を第１表に示す。
のポリゴンミラー４の回転角α、走査線の偏向長さｌ、
主走査方向の像面湾曲、副走査方向の像面湾曲、ｆθ特
性との関係を第１表に示す。
ポリゴンミラーの回転角α＝±24° 走査線上の偏向長さｌ＝±105.3mm R2＝13mm,A＝116.83mm Ｂ＝136.5mm,F＝140mm Ｓ＝36.58mm,J＝Ｐ＝71mm P1＝P2−291mm ここで、副走査方向の像面湾曲のデータは、第７図に示
すトロイダル状の凹面による固定ミラー７を用いた場合
のものである。
すトロイダル状の凹面による固定ミラー７を用いた場合
のものである。
ただし、Ｓθ＝5.7mm、R3＝74.72mmである。
参考までに従来の固定ミラーを用いないポストオブジエ
クト型の光走査装置における同等の走査振幅を持つ一例
を第２表に示す。
クト型の光走査装置における同等の走査振幅を持つ一例
を第２表に示す。
ポリゴンミラー回転角＝±16° 偏向長さｌ＝±104.8mm R2＝12mm,A＝136.7mm Ｂ＝136.7mm,F＝92mm Ｓ＝38.156mm,P＝200.5mm つぎに、実例２として、ポリゴンミラー４が楕円で、固
定ミラー７が第５図に示す放物線筒面である場合を第３
表に示す。
定ミラー７が第５図に示す放物線筒面である場合を第３
表に示す。
ポリゴンミラーの回転角α＝±26° 走査線上の偏向長さｌ＝±135.44mm R2＝11mm,A＝119.6mm Ｂ＝100.0mm,F＝200mm Ｓ＝60.5mm,J＝79.5mm Ｐ＝80.4mm,P3＝160.0mm つぎに、実例３として、ポリゴンミラー４が楕円で、固
定ミラー７も楕円である場合を第４表に示す。
定ミラー７も楕円である場合を第４表に示す。
ポリゴンミラーの回転角α＝±24° 走査線上の偏向長さｌ＝±157.80mm R2＝11mm,A＝169.11mm Ｂ＝200.0mm,F＝200mm Ｓ＝59.49mm,J＝Ｐ＝100.0mm P1＝400.0mm,P2＝383.7mm Ｓθ＝3.95mm,R3＝116.26mm 発明の効果 本発明は上述のように、光を集束して偏向器に入射する
光源系と、反射面が凸の楕円筒面であるポリゴンミラー
と、このポリゴンミラーと走査面との間に配設され断面
が入射ビームに対し凹となる２次曲面よりなり前記ポリ
ゴンミラーからの光ビームを反射して走査面へ到達させ
る固定ミラーと、この固定ミラーと走査面との間に配設
されたシリンドリカル光学素子とよりなり、主走査方向
のビームに対する集束作用が光学系は正、ポリゴンミラ
ーは負、固定ミラーは正となるように設定したので、電
気的補正等の他の手段による補正を行うことなく、像面
湾曲、特にｆθの誤差を実用に差支えのない程度に改善
した光学系を得ることができ、また、このような機能を
得るための固定ミラーは比較的走査面に近い光路上に設
けることができるため、ポリゴンミラー程の精度を必要
とすることがなく容易に製作することができる、また、
光学系全体として見れば、折り返し回数が増加するた
め、コンパクトに形成することができ、プリンタ等の機
器に利用し易いものである。
光源系と、反射面が凸の楕円筒面であるポリゴンミラー
と、このポリゴンミラーと走査面との間に配設され断面
が入射ビームに対し凹となる２次曲面よりなり前記ポリ
ゴンミラーからの光ビームを反射して走査面へ到達させ
る固定ミラーと、この固定ミラーと走査面との間に配設
されたシリンドリカル光学素子とよりなり、主走査方向
のビームに対する集束作用が光学系は正、ポリゴンミラ
ーは負、固定ミラーは正となるように設定したので、電
気的補正等の他の手段による補正を行うことなく、像面
湾曲、特にｆθの誤差を実用に差支えのない程度に改善
した光学系を得ることができ、また、このような機能を
得るための固定ミラーは比較的走査面に近い光路上に設
けることができるため、ポリゴンミラー程の精度を必要
とすることがなく容易に製作することができる、また、
光学系全体として見れば、折り返し回数が増加するた
め、コンパクトに形成することができ、プリンタ等の機
器に利用し易いものである。
第１図は本発明の第一の実施例を示す平面図、第２図は
その側面図、第３図はポリゴンミラーの平面図、第４図
は固定ミラーの側面図、第５図は固定ミラーの変形例を
示す側面図、第６図は本発明の第二の実施例を示す側面
図、第７図は固定ミラーの側面図である。 ３……光源系、４……ポリゴンミラー、７……固定ミラ
ー、11……シリンドリカルレンズ（シリンドリカル光学
素子）
その側面図、第３図はポリゴンミラーの平面図、第４図
は固定ミラーの側面図、第５図は固定ミラーの変形例を
示す側面図、第６図は本発明の第二の実施例を示す側面
図、第７図は固定ミラーの側面図である。 ３……光源系、４……ポリゴンミラー、７……固定ミラ
ー、11……シリンドリカルレンズ（シリンドリカル光学
素子）
Claims (2)
- 【請求項１】光を集束して偏向器に入射する光源系と、
反射面が凸の楕円筒面であるポリゴンミラーと、このポ
リゴンミラーと走査面との間に配設され断面が入射ビー
ムに対し凹となる２次曲面よりなり前記ポリゴンミラー
からの光ビームを反射して走査面へ到達させる固定ミラ
ーと、この固定ミラーと走査面との間に配設されたシリ
ンドリカル光学素子とよりなり、主走査方向のビームに
対する集束作用が光源系は正、ポリゴンミラーは負、固
定ミラーは正となるように設定したことを特徴とする光
走査装置。 - 【請求項２】固定ミラーの反射面に副走査方向の凹面状
の曲率を付与し、シリンドリカル光学素子の機能を持た
せたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光走
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23853087A JPH07101257B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23853087A JPH07101257B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6480923A JPS6480923A (en) | 1989-03-27 |
| JPH07101257B2 true JPH07101257B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17031622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23853087A Expired - Fee Related JPH07101257B2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101257B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3198103B2 (ja) * | 1989-12-07 | 2001-08-13 | 株式会社東芝 | 光偏向装置の製造方法 |
| JP3193546B2 (ja) * | 1993-01-14 | 2001-07-30 | 旭光学工業株式会社 | 反射型走査光学系 |
-
1987
- 1987-09-22 JP JP23853087A patent/JPH07101257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6480923A (en) | 1989-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |