JPH0746174B2 - 走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業の利用分野） 本発明は複写装置やマイクロフィルムリーダープリンタ
ー装置等に好適な走査装置に関し，特に感光体面上に画
像を投影光学系の像界側に配置した走査用ミラーを用い
て順次走査することにより投影結像させる際に好適な走
査装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より複写装置やマイクロフィルムリーダープリンタ
ー装置等では投影光学系を通過した原稿からの光束を走
査用ミラーにより順次走査し，回転しているドラム状の
感光体面上に投影結像させている。このとき走査用ミラ
ーとして例えば特開昭52-69616号公報で提案されている
ように２枚以上のミラーを所定の関係を有しつつ走査す
る方式の走査装置は光学的に比較的高精度な走査が可能
であるが装置全体が複雑大型化し，又高速走査が難しい
等の欠点があった。

これに対して１枚の走査用ミラーを用いて投影光学系を
通過した光束を感光体面上に導光する簡易な構成の走査
装置が例えば特開昭55-126258号公報で提案されてい
る。

同公報の走査装置では走査用ミラー面上の光束の反射点
から理想像面までの距離と感光体の基準点までの距離の
双方が等しくなるように走査用ミラーを該ミラーの傾き
を変えながら移動させることによって走査している。こ
の走査方法は感光体面上に形成される投影画像の光学性
能を良好に維持することは出来るが，走査用ミラーの走
査軌跡が非直線的となり走査機構が大変複雑化する傾向
があった。

この他１枚の走査用ミラーを投影光学系と理想像面との
間の光軸上に配置し、該ミラーを回転させることによっ
て走査する方法や特開昭52-69616号公報で提案されてい
るように投影光学系の光軸外に走査用ミラーの回転中心
を設け，走査する比較的簡易な走査方法等がある。

しかしながらこれらの走査方法はいずれも各走査位置に
おける前述の双方の距離を一定とすることが出来ず，光
路長差が生じている。

一般に焦点深度の深さを利用したとき光路長差によるず
れが許容出来る場合は良いが許容出来ない場合には何ん
らかの補正手段を用いないと感光体面上における再生画
像が樽型や台形状等の歪みを生じてしまう欠点があっ
た。

例えば感光体より手前に理想結像すると画像は拡がった
ように記録され，後方に理想結像すると画像は縮んだよ
りに記録される為出力画像は歪んでしまう。

特に走査ミラーを光軸上で回転させる場合は投影光学系
の光軸から離れるにつれて理想結像位置が感光体よりも
後方にずれる為に出力画像はたる型になってしまう欠点
があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は１枚の走査用ミラーを用いて投影光学系を通過
した光束を走査し，感光体面上に画像を投影結像させる
際，光路長差により生ずる出力画像の歪みを小さくした
高品位な画像出力が得られる簡易な構成の走査装置の提
供を目的とする。

（問題点を解決する為の手段）） 四角形状の原画を投影光学系によって投影し、該投影さ
れた前記原画からの画像情報を像界側に配置した走査ミ
ラーにより走査し感光体面上に導光する走査装置におい
て、前記走査ミラーは前記投影光学系の光軸上に回転軸
を有しており、前記投影光学系は、前記感光体上に形成
された四角形状の出力画像の対角線方向の歪みを補正す
るために、前記対角線方向に対して拡大投影側で歪曲収
差が正の値となるように構成されていることである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の概略図である。同図におい
ては１は投影光学系で所定量の歪曲収差を有している。
２は被投影面である原画,3は走査用ミラーであり投影光
学系１の光軸上に回転又は振動する走査軸を有してい
る。４は反射鏡,5はスクリーン,6は一次元方向に曲率を
有するドラム状の感光体,7はスリット部であり感光体６
の曲率方向（以下Ｚ方向という。）と直交する方向（以
下Ｙ方向という。）にスリット開口を有している。８は
照明用の光源であり原画２を照明している。

本実施例では原画２を投影光学系１によりスクリーン５
面上に投影するときは走査用ミラー３を固定とし、又反
射鏡４を実線の位置に配置している。これにより原画２
の画像情報を投影光学系１により走査用ミラー３と反射
鏡４を介しスクリーン５面上に投影している。又感光体
６面上に投影しプリンターとして使用する場合には反射
鏡４を点線の位置に配置し，走査用ミラー３を一定速度
で回転させ投影光学系１を通過した原画２からの画像情
報を感光体６面上に順次導光させている。

次に本実施例における投影光学系１が有する歪曲収差量
について説明する。第２図は第１図の走査装置の要部を
展開した模式図であり，同図の各要素における付番は第
１図に示した要素と同一のものを示す。第２図において
投影光学系１の射出瞳から走査用ミラー３までの光路長
をa,走査用ミラー３から投影光学系１の光軸上の基準点
である投影画像の中心に相当する結像点までの光路長を
ｂとする。又原画２が長方形状をしており第３図に示す
ように走査による投影画像の基準点Ｏから走査点Ｐまで
の理想的な長さ，即ち光路長差がないとしたときの長さ
をＣ′，実際の長さをＣとし，このときの歪み量δを δ＝Ｃ′−Ｃ とする。そしてこのとき走査用ミラー３の基準点Ｏを走
査しているときの角度を基準とし，それから回転した走
査角度をθとすると歪み量δは δ＝2bcsin²θ／（ａ＋ｂ） となる。

例えばａ＝40（mm）,b＝700（mm）とし原画２がA4版の
寸法を有しているとすると走査用ミラー３の必要な回転
角は約±６°となる。そしてこのときのＺ軸方向に対す
るＹ軸方向のずれ量を求めると表−１の如くになる。

表−１では角座標点におけるずれ量を示している。

表−１に示すように本実施例では画面周辺にいくに従い
出力画像が理想画像より短くなる所謂樽型となる。従っ
て投影光学系の歪曲収差が拡大投影側で正の値となるよ
うにレンズ系を構成している。このときの歪曲収差量は
出力画像の対角線成分の歪み量を補正するように投影光
学系を構成するものが最も効果的である。

第４図（Ａ）は本実施例において歪み量を補正しなかっ
た場合の出力画像の模式図，第４図（Ｂ）は歪み量を補
正したときの出力画像の模式図である。尚同図（Ａ），
（Ｂ）において点線は理想画像形状を示している。

本実施例において第４図（Ａ）に示すようにＹ軸方向の
最長辺と最短辺の差の半分の値をδymax,Z軸方向のそれ
をδzmax,対角線成分のずれの片側の量をδcmaxとした
とき歪みの補正前後における値を示すと表−２のように
なる。

このように本実施例では歪みを良好に補正している。次
に本実施例の走査装置の具体的な数値例を示す。数値例
においてはａ＝137.8（mm）,b＝881（mm）とし，原画を
A4版寸法としている。このとき走査用ミラーの必要な回
転角は±4.45°である。

又本実施例では補正しない場合の対角方向の歪み量δcm
axがδcmax＝1.4（mm）となる走査系を用いている。投
影光学系の投影倍率は23.5倍であり，対角線方向に対し
て拡大側で最大約１％の歪曲収差を有するように構成し
ている。

投影光学系のレンズ構成は原画側より順に表−３に示す
如くである。表−３においてＲはレンズ面の曲率半径,D
はレンズ厚又は空気間隔,Nはレンズの材質の屈折率であ
る。又焦点距離ｆはｆ＝１に規格化してある。

表−３に示す投影光学系における歪曲収差を第５図に示
す。同図においては対角線方向の歪み量δcmaxを全て補
正する場合の歪曲収差を参考の為点線で示している。

次に表−２と同様に各方向の歪み量δymax,δzmax,δcm
axの補正前後の値を表−４に示す。

表−４に示すように本実施例では歪み量を良好に補正し
ている。

尚以上の実施例では投影光学系に補正すべき全ての歪曲
収差を持たせるようにした場合を示したが，例えば走査
用ミラーや反射鏡に補正量の一部を負担させるようにし
ても良い。

（発明の効果） 本発明によれば投影光学系を通過した光束を走査用ミラ
ーで走査し，一次元方向に曲率を有するドラム状の感光
体面上に導光し，画像を形成する際，光路長差より生ず
る歪みを投影光学系に所定の歪曲収差量を持たせること
により良好に補正した高品位の出力画像が得られる走査
装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図，第２図は第１図の
一部分を展開した模式図，第３図は本発明における歪み
量の説明図，第４図（Ａ），（Ｂ）は歪みの補正前後の
説明図，第５図は本発明の数値例における歪曲収差の説
明図である。図中１は投影光学系,2は原画,3は走査用ミ
ラー,4は反射鏡,5はスクリーン,6は感光体,7はスリッ
ト,8は光源である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四角形状の原画を投影光学系によって投影
   し、該投影された前記原画からの画像情報を像界側に配
   置した走査ミラーにより走査し感光体面上に導光する走
   査装置において、前記走査ミラーは前記投影光学系の光
   軸上に回転軸を有しており、前記投影光学系は、前記感
   光体上に形成された四角形状の出力画像の対角線方向の
   歪みを補正するために、前記対角線方向に対して拡大投
   影側で歪曲収差が正の値となるように構成されているこ
   とを特徴とする走査装置。