JPS6186723A - Optical beam scanner - Google Patents

Optical beam scanner

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Publication number
JPS6186723A
JPS6186723A JP20883484A JP20883484A JPS6186723A JP S6186723 A JPS6186723 A JP S6186723A JP 20883484 A JP20883484 A JP 20883484A JP 20883484 A JP20883484 A JP 20883484A JP S6186723 A JPS6186723 A JP S6186723A
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JP
Japan
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scanning
light beam
light
lens
deflector
Prior art date
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Pending
Application number
JP20883484A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Noguchi
勝 野口
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To correct the wobbling and surface inclination of a deflector and to reduce the curvature of field so as to make highly accurate scanning, by converging beams in the auxiliary scanning direction by means of a concave cylindrical half mirror provided between a scanning lens and scanning surface. CONSTITUTION:Light from a laser light source 1 is made incident on a concave cylindrical half mirror 10 provided under a condition where it is elongated in the main scanning direction and converged onto a scanning surface 9 after the light is reflected and deflected by means of a rotary polygon mirror 5 and made incident on a scanning lens 6. The length of the optical path from the lens 6 to the scanning surface 9 is set equally to the focal length of the lens 6 and the light is converged on the surface 9 irrespectively of the wobbling and surface inclination of the polygon mirror 5, and thus, the light makes auxiliary scanning in the direction shown by the arrow C and main scanning in the direction shown by the arrow A. On the other hand, a beam 2b transmitted through the half mirror 10 is condensed on a light condensing bar 12 after passing through a grid 11 and the scanning location is detected by a detector 13. Since the mirror 10 is used, the wobbling and surface inclination of the deflector can be corrected and the curvature of field is reduced, resulting in highly accurate scanning.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は光ビームを偏向して走査面上を走査させる光ビ
ーム走査装置に関するものであり、特に詳細には偏向さ
れた光ビームを2つの光ビームに分割し、一方の光ビー
ムを用いて均一かつ正確な、高精度の走査を行ない、他
方の光ビームを用いて同期信号を得ることのできる光ビ
ーム走査装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to a light beam scanning device that deflects a light beam to scan a scanning surface. This invention relates to a light beam scanning device that can perform uniform, accurate, and highly accurate scanning using one light beam, and obtain a synchronization signal using the other light beam.

(発明の技術的背景および先行技術) 近年、光ビームを用いて画像の読取りおよび/または記
録を行なうシステムが種々開発されている。このような
システムにおいては、光源から発せられた光ビームは、
回転多面鏡等の偏向器によって反射偏向されて、一定速
度で偏向方向に垂直な方向に送られる(副走査される)
走査面上を走査するようになっている。また上記のシス
テムにおいては偏向器により反射偏向された光ビームを
ハーフミラ−により2つの光ビームに分割し、一方の光
ビームを用いて−読み取りを行なうとともに、他方の光
ビームをグリッドに入射させて同期信号を得るようにし
たものも多く知られている。しかしながら、従来の走査
装置においては、光ビームを反射偏向して主走査を行な
わしめる偏向器は高速で駆動されているために振動によ
るウオブリングが生じやす(、このため偏向されて走査
面上を走査する走査線は副走査方向にゆがみをもったも
のになるおそれがある。また、特に偏向器として回転多
面鏡を用いた場合には、回転多面鏡の光ビームが入射す
る各面をそれぞれ回転軸に対して完全に平行にすること
は技術的に難しく、この回転多面鏡の面倒れにより走査
線のピッチにむらが生じてしまうという問題がある。そ
こでこの面倒れ等を補正するためにシリンドリカルレン
ズ等の光学系を偏向器と走査面の間に設けるようにした
走査装置が従来種々提案されており、その−例を第3図
および第4図を参照して説明する。
(Technical Background of the Invention and Prior Art) In recent years, various systems for reading and/or recording images using light beams have been developed. In such a system, a light beam emitted from a light source is
It is reflected and deflected by a deflector such as a rotating polygon mirror, and sent at a constant speed in a direction perpendicular to the direction of deflection (sub-scanning)
It is designed to scan on a scanning plane. In addition, in the above system, the light beam reflected and deflected by the deflector is split into two light beams by a half mirror, and one light beam is used for reading, while the other light beam is made incident on the grid. Many devices that obtain a synchronization signal are also known. However, in conventional scanning devices, the deflector that reflects and deflects the light beam to perform main scanning is driven at high speed, which tends to cause wobbling due to vibration. There is a risk that the scanning line to be scanned may be distorted in the sub-scanning direction.In addition, especially when a rotating polygon mirror is used as a deflector, each surface of the rotating polygon mirror on which the light beam enters is aligned with the rotation axis. It is technically difficult to make the rotating polygon mirror perfectly parallel to the mirror, and there is a problem in that the pitch of the scanning line becomes uneven due to the tilting of the surface of this rotating polygon mirror.Therefore, in order to correct this tilting of the surface, a cylindrical lens is used. Various scanning devices have been proposed in the past in which optical systems such as the above are provided between a deflector and a scanning surface, and examples thereof will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

レーザ光源101から発せられた光ビーム102は、ビ
ームエキスパンダ103により適当な太さにされた後シ
リンドリカルレンズ104を通過して、偏向器である回
転□多面鏡105に回転多面鏡の回転軸に垂直な線像と
して入射し、回転多面!1105が矢印m方向に回転す
るのに伴って反射偏向される。第3図はこの反射偏向さ
れた光ビーム102の光路を前記回転軸と平行な方向か
ら見た概略図であり、第4図は前記光路を前記回転軸と
垂直な方向から見た概略図である。まず第3図により偏
向された光ビーム102の主走査について説明すると、
前記回転多面鏡105により反射偏向された光ビーム1
02は光路上に設けられた走査レンズ106に入射し、
この走査レンズ106に平行光として入射した光ビーム
102はさらに、光路上に設けられ、走査に必要な量の
光ビームを透過し、残りの光ビームを反射するように設
定されたハーフミラ−108に入射し、このハーフミラ
−108を透過した光ビーム102aは、走査レンズ1
06の焦点距離fIOGだけ走査レンズ106から離れ
て設けられた走査面109上に集束し、alからa2の
範囲で矢印へ方向にくり返し主走査が行なわれる。また
前記走査レンズ106とハーフミラ−108との間には
主走査方向に延びlCシリンドリカルレンズ107が設
けられているが、これは入射した光を主走査方向と垂直
方向(副走査方向)にのみ集束させるレンズとなってお
り、第3図においては光ビーム102を透過させるだけ
である。一方、前述したように前記回転多面鏡105は
面倒れ等を生じることが多く、これを補正するシステム
をWi4図により説明する。
A light beam 102 emitted from a laser light source 101 is made into an appropriate thickness by a beam expander 103, passes through a cylindrical lens 104, and is directed to a rotating polygon mirror 105, which is a deflector, along the rotation axis of the rotating polygon mirror. Incident as a perpendicular line image, rotating polygon! 1105 is reflected and deflected as it rotates in the direction of arrow m. FIG. 3 is a schematic diagram of the optical path of the reflected and deflected light beam 102 viewed from a direction parallel to the rotation axis, and FIG. 4 is a schematic diagram of the optical path viewed from a direction perpendicular to the rotation axis. be. First, the main scanning of the deflected light beam 102 as shown in FIG. 3 will be explained.
The light beam 1 reflected and deflected by the rotating polygon mirror 105
02 enters the scanning lens 106 provided on the optical path,
The light beam 102 that has entered the scanning lens 106 as parallel light is further passed through a half mirror 108 that is provided on the optical path and is set to transmit the amount of light beam necessary for scanning and reflect the remaining light beam. The light beam 102a that is incident and transmitted through the half mirror 108 is directed to the scanning lens 1.
The light is focused on a scanning surface 109 provided apart from the scanning lens 106 by a focal length fIOG of 06, and main scanning is repeatedly performed in the direction of the arrow in the range from al to a2. Furthermore, an IC cylindrical lens 107 extending in the main scanning direction is provided between the scanning lens 106 and the half mirror 108, but this focuses the incident light only in the direction perpendicular to the main scanning direction (sub-scanning direction). In FIG. 3, it only transmits the light beam 102. On the other hand, as described above, the rotating polygon mirror 105 often suffers from surface tilt, and a system for correcting this will be explained with reference to Fig. Wi4.

回転多面鏡105により反射された光ビーム102は前
記走査レンズ106に入射した後、走査レンズを通過し
てやや広がった光ビーム102を前記走査面109上に
副走査方向く第3図において紙面と平行な方向)にのみ
集束させるシリンドリカルレンズ107に入射する。こ
の時、回転多面鏡105に面倒れ等がなく、駆動されて
いれば光ビームは図中の実線で示す光路を通るが、回転
多面鏡に面倒れ等があって、回転多面鏡105の反射ミ
ラー105aが105a′の方向にずれた場合には光路
は図中一点鎖線で示す光路に移動してしまうことになる
。しかし実線で示す光路中の光ビームも一点鎖線で示す
光路中の光ビームも前記反射ミラー105a上の同一の
点から発せられた光であることから、前記シリンドリカ
ルレンズ107は実線の光ビームも一点鎖線の光ビーム
もともに走査面109上の同一位置a3に集束させるこ
とができるので、面倒れ等により第4図の上下方向に光
ビームの光路がずれてもそのずれを補正することが可能
となる。このように面倒れ等の補正がなされた光ビーム
102aは矢印C方向に副走査される走査面109上を
矢印へ方向に主走査する。また、光ビーム102のうち
前記ハーフミラ−108により反射された、光ビーム1
02bは第4図において、ハーフミラ−108の下方で
集束し、副走査方向に延びて設けられた同期信号を得る
だめのグリッド(図示せず)に入射し、グリッドを通過
した光ビームは光検出器(図示せず)により検出される
The light beam 102 reflected by the rotating polygon mirror 105 enters the scanning lens 106, passes through the scanning lens, and the light beam 102 is slightly expanded onto the scanning surface 109 in the sub-scanning direction, parallel to the plane of the drawing in FIG. The light is incident on the cylindrical lens 107, which focuses the light only in one direction. At this time, if the rotating polygon mirror 105 has no surface tilt etc. and is being driven, the light beam will pass through the optical path shown by the solid line in the figure, but if the rotating polygon mirror 105 has a surface tilt etc. If the mirror 105a is shifted in the direction of 105a', the optical path will move to the optical path shown by the dashed line in the figure. However, since both the light beam in the optical path indicated by the solid line and the light beam in the optical path indicated by the dashed-dotted line are emitted from the same point on the reflecting mirror 105a, the cylindrical lens 107 allows the light beam indicated by the solid line to Since both the light beams indicated by the chain lines can be focused on the same position a3 on the scanning surface 109, even if the optical path of the light beam shifts in the vertical direction in FIG. 4 due to surface tilt, etc., it is possible to correct the shift. Become. The light beam 102a whose surface tilt has been corrected in this manner main scans in the direction of the arrow on the scanning surface 109 which is sub-scanned in the direction of the arrow C. Also, among the light beams 102, the light beam 1 reflected by the half mirror 108
In FIG. 4, the light beam 02b is focused below the half mirror 108 and is incident on a grid (not shown) extending in the sub-scanning direction for obtaining a synchronization signal, and the light beam passing through the grid is detected by photodetection. detected by a device (not shown).

しかしながら、上記のような光学系により偏向器の面倒
れ等の補正を行なう走査装置においては補正のためにシ
リンドリカルレンズを用いているために、実際には光ビ
ームはすべてが正確に走査面上で結像するのではなく結
像位置の軌跡は第2図の破線Bで示すようにわん曲して
しまうという問題がある。この像面わん曲は走査レンズ
のレンズ枚数を増加させていけば、かなりの程度まで補
正することができるが、この方法はコストの点からみて
現実的ではなく、走査レンズのレンズ枚数をコストを考
慮にいれて現実的な枚数に抑えるとく例えば3枚)、像
面わん曲を大きく減少させることは困難であり、高精度
な走査を行なうことができなくなってしまうという不都
合がある。また上記のような走査装置においては光ビー
ムを分割するためのハーフミラ−に加えて、シリンドリ
カルレンズを設けるなど光学系が複雑になり、コストも
上昇してしまう等の問題もある。
However, in the scanning device that uses the optical system described above to correct for deflector surface tilt, etc., a cylindrical lens is used for correction, so in reality, all the light beams are accurately positioned on the scanning surface. There is a problem in that instead of forming an image, the locus of the image forming position curves as shown by the broken line B in FIG. This field curvature can be corrected to a considerable extent by increasing the number of lenses in the scanning lens, but this method is not practical from a cost standpoint, and the number of lenses in the scanning lens is reduced. If the number of lenses is kept to a realistic number (for example, three), it is difficult to significantly reduce the curvature of field, and there is a disadvantage that highly accurate scanning cannot be performed. In addition, in the above-mentioned scanning device, the optical system becomes complicated by providing a cylindrical lens in addition to a half mirror for splitting the light beam, and there are also problems such as an increase in cost.

(発明の目的) 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、複雑な光学系を用いることなく偏向器のウオブリン
グ、面倒れの補正を行なうとともに、光ビームの走査面
上における像面わん曲を小さくして均一かつ正確な、高
精度の走査を行なうことのできる光ビーム走査装置を提
供することを目的とするものである。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to correct wobbling and tilting of the deflector without using a complicated optical system, and to correct the wobbling and tilting of the deflector without using a complicated optical system. It is an object of the present invention to provide a light beam scanning device that can perform uniform, accurate, and highly accurate scanning by reducing the curvature of field.

(発明の構成) 本発明の光ビーム走査装置は、光ビームの光路において
、偏向器と走査面の間に走査レンズを設け、さらにこの
走査レンズと前記走査面の間の光路上に光ビームを2つ
の光ビームに分割し、一方の光ビームを前記走査面上に
副走査方向にのみ集束させる凹面シリンドリカルハーフ
ミラ−を設けたことを特徴とするものである。
(Structure of the Invention) The light beam scanning device of the present invention provides a scanning lens between a deflector and a scanning surface in the optical path of the light beam, and further directs the light beam onto the optical path between the scanning lens and the scanning surface. The present invention is characterized in that a concave cylindrical half mirror is provided that splits the light beam into two light beams and focuses one of the light beams on the scanning surface only in the sub-scanning direction.

レーザ光源から発せられた光ビームはシリンドリカルレ
ンズ等からなる入射光学系により、前記偏向器に偏向器
の駆動軸に垂直な線像として入射せしめられており、偏
向器により反射偏向された光ビームは前記走査レンズお
よび前記凹面シリンドリカルハーフミラ−により走査面
上に集束され走査が行なわれる。一方前記シリントリカ
ルハーフミラ−により分割された他方の光ビームは光路
上に設けられたグリッドに入射し、前記グリッドを通過
した光ビームはグリッドの背後に設けられた光検出手段
により検出されて同期信号を発生させる。
The light beam emitted from the laser light source is made to enter the deflector as a line image perpendicular to the drive axis of the deflector by an incident optical system consisting of a cylindrical lens, etc., and the light beam reflected and deflected by the deflector is The scanning lens and the concave cylindrical half mirror focus the light onto the scanning surface and perform scanning. On the other hand, the other light beam split by the cylindrical half mirror enters a grid provided on the optical path, and the light beam passing through the grid is detected by a light detection means provided behind the grid. Generate a synchronization signal.

(実施態様) 以下、図面を参照して本発明の実11MM様について説
明する。
(Embodiments) Hereinafter, an actual 11MM embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実IIA態様による光ビーム走査装
置の概要を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a light beam scanning device according to an embodiment IIIA of the present invention.

レーザ光源1から発せられた光ビーム2はビームエキス
パンダ3およびシリンドリカルレンズ4を経た後、矢印
m方向に回転する回転多面1t5にこの回転多面鏡5の
回転軸に垂直な線像として入射して反射偏向される。反
射偏向された光ビーム2は複数枚のレンズを組み合わせ
てなる走査レンズ6に入射後、光路上に主走査方向に延
びて設けられた凹面シリンドリカルハーフミラー、0に
入射する。このシリンドリカルハーフミラー、0は入射
した光ビーム2のうち、走査に必要な世の光ビーム2a
を反射し、残りの光ビーム2bを透過するとともに、反
射した光ビーム2aを走査面9上で副走査方向にのみ集
束させるものとなっている。また前記走査レンズ6から
前記凹面シリンドリカルハーフミラー、0までの距離a
と凹面シリンドリカルハーフミラー、0から前記走査面
9までの距離すとの和は走査レンズ6の焦点距離である
f6と等しくなっている。従って前記回転多面15のウ
オブリングや面倒れの有無にかかわらず光ビーム2は走
査面9上に集束し、矢印C方向に副走査される走査面9
上を矢印六方向に主走査する。
The light beam 2 emitted from the laser light source 1 passes through the beam expander 3 and the cylindrical lens 4, and then enters the rotating polygon 1t5 rotating in the direction of the arrow m as a line image perpendicular to the rotation axis of the rotating polygon mirror 5. Reflected and deflected. The reflected and deflected light beam 2 enters a scanning lens 6 formed by combining a plurality of lenses, and then enters a concave cylindrical half mirror 0 provided on the optical path extending in the main scanning direction. In this cylindrical half mirror, 0 is the world light beam 2a necessary for scanning among the incident light beams 2.
is reflected, the remaining light beam 2b is transmitted, and the reflected light beam 2a is focused on the scanning surface 9 only in the sub-scanning direction. Also, the distance a from the scanning lens 6 to the concave cylindrical half mirror 0
The sum of the distance from the concave cylindrical half mirror 0 to the scanning surface 9 is equal to f6, which is the focal length of the scanning lens 6. Therefore, the light beam 2 is focused on the scanning surface 9 regardless of the presence or absence of wobbling or surface inclination of the rotating polygon 15, and the scanning surface 9 is sub-scanned in the direction of arrow C.
Main scan the top in the six directions of the arrows.

ところで走査面上に正確に結像すべき光ビームは、実際
には前述のようにレンズを経るとmiiわん曲が生じて
しまっていたが、従来のシリンドリカルレンズに代えて
凹面シリンドリカルハーフミラ−を用いたことによる本
発明の像面わん曲の低減効果について第2図を用いて説
明する。
By the way, the light beam that should be accurately focused on the scanning surface is actually curved when passing through the lens as described above, but instead of the conventional cylindrical lens, a concave cylindrical half mirror was used. The effect of reducing field curvature of the present invention when used will be explained using FIG. 2.

前記回転多面J15が光ビーム2を40° (±20°
)の偏向角度で偏向し、偏向された光ビームが3枚のレ
ンズからなる焦点距離f6=544mmのfθレンズを
経てシリンドリカルレンズまたは凹面シリンドリカルハ
ーフミラ−の作用により走査面9上に380m(±19
0m>の範囲でシリンドリカルレンズまたはハーフミラ
−から85111Ilはなれた走査面9上を主走査をす
るように設定された走査装置において、シリンドリカル
レンズを用いた場合にはfθレンズを調整してもなお像
面わん曲の両端における走査面9から結像位置までの距
wICは4.7mとなる。また、この時に回転多面鏡に
±60″の面倒れが生じているとすると走査線のピッチ
むらは10μmとなり、ピッチむらの補正精度も低下し
てしまう。一方、本発明におけるようにシリンドリカル
レンズに代えて凹面シリンドリカルハーフミラ−を用い
た場合にはC−0,5mと像面わん曲は大きく減少する
。また、上述したのと同様の而倒れが生じた場合には走
査線のピッチむらは1.4μmとなり1面倒れによると
ッチむらの補正精度も格段に向上する。
The rotating polygon J15 rotates the light beam 2 by 40° (±20°
), and the deflected light beam passes through an fθ lens consisting of three lenses with a focal length f6 = 544 mm, and then reaches a distance of 380 m (±19
In a scanning device that is set to perform main scanning on the scanning surface 9 that is distant from the cylindrical lens or half mirror in the range of The distance wIC from the scanning plane 9 to the imaging position at both ends of the curve is 4.7 m. Furthermore, if the rotating polygon mirror has a surface tilt of ±60'' at this time, the pitch unevenness of the scanning line will be 10 μm, and the correction accuracy of the pitch unevenness will also decrease.On the other hand, as in the present invention, the cylindrical lens If a concave cylindrical half mirror is used instead, the curvature of field will be greatly reduced to C-0.5m.Also, if the same tilting as described above occurs, the pitch unevenness of the scanning line will be reduced. The thickness is 1.4 μm, which significantly improves the accuracy of correcting patch unevenness due to one side tilt.

一方前記凹面シリントリカルハーフミラ−10を透過し
た光ビーム2bは光路上に設けられたグリッド11に入
射する。このグリッド11を通過した光ビームはグリッ
ド11の背後に設けられた集光バー12により集光され
、集光された光は集光バーの両端に設けられた光検出器
13により検出され、この集光バーおよび光検出器から
なる光検出手段により走査位置が検出され、同期信号が
得られるようになっている。前記グリッド11は格子の
間にゴミ、ホコリ等が入りこみやすく、このゴミやホコ
リが格子間を塞ぐと、その位置での光ビームの検出が行
なえなくなることがあるが、本発明の走査装置において
は前記走査レンズ6および凹面シリンドリカルハーフミ
ラー、0の作用により、グリッド11に入射する光ビー
ム2bはグリッド11の格子と平行な方向を長手方向と
する楕円像となっているため、多少のゴミやホコリがグ
リッドに付着していてもその検出が妨げられることはな
い。なお前記光検出手段は上記のような集光バーおよび
光検出器からなるものに限られるものではなく、例えば
多数の光検出素子を連設してなる光検出器が直接グリッ
ドの背後に設けられるようなものであってもよい。
On the other hand, the light beam 2b transmitted through the concave cylindrical half mirror 10 is incident on a grid 11 provided on the optical path. The light beam passing through the grid 11 is focused by a focusing bar 12 provided behind the grid 11, and the focused light is detected by photodetectors 13 provided at both ends of the focusing bar. A scanning position is detected by a photodetecting means consisting of a condensing bar and a photodetector, and a synchronization signal is obtained. In the grid 11, dirt, dust, etc. can easily enter between the grids, and if this dirt or dust blocks the spaces between the grids, it may become impossible to detect the light beam at that position. However, in the scanning device of the present invention, Due to the action of the scanning lens 6 and the concave cylindrical half mirror 0, the light beam 2b incident on the grid 11 becomes an elliptical image whose longitudinal direction is parallel to the lattice of the grid 11. Even if it is attached to the grid, its detection will not be hindered. Note that the photodetection means is not limited to one consisting of a condensing bar and a photodetector as described above; for example, a photodetector consisting of a large number of photodetection elements arranged in series may be provided directly behind the grid. It may be something like this.

本実M態様においては、回転多面鏡に光ビームを線像と
して入射させるためにシリンドリカルレンズを用いてい
るが、このシリンドリカルレンズもシリンドリカルミラ
ーに代えることができる。
In this embodiment M, a cylindrical lens is used to make the light beam enter the rotating polygon mirror as a line image, but this cylindrical lens can also be replaced with a cylindrical mirror.

また本実施態様においては回転多面鏡に線像として入射
した光ビームは編向されて主走査方向に関して平行光と
して走査レンズに入射しているが、この偏向された光ビ
ームは必ずしも平行光である必要はなく、光ビームが平
行光でない場合には前記走査レンズは走査面から自らの
焦点距離だけ離れて設けられるのではなく、光ビームを
走査面に集束させるのに適当な位置に設けられるように
すればよい。さらに、偏向器としては回転多面鏡以外の
ガルバノメータミラー等も用いることができることは言
うまでもない。
Furthermore, in this embodiment, the light beam that enters the rotating polygon mirror as a line image is oriented and enters the scanning lens as parallel light in the main scanning direction, but this deflected light beam is not necessarily parallel light. It is not necessary, and if the light beam is not parallel, the scanning lens is not placed at a distance of its focal length from the scanning surface, but is placed at a suitable position to focus the light beam onto the scanning surface. Just do it. Furthermore, it goes without saying that a galvanometer mirror or the like other than a rotating polygon mirror can be used as the deflector.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の光ビーム走査装置によれ
ばシリンドリカルハーフミラ−を用いたことにより、偏
向器のウオブリングや面倒れの補正を行なうとともに、
像面わん曲を大きく低減させることができるので高精度
な走査を行なうことができる。また凹面シリンドリカル
ハーフミラ−を用い、ハーフミラ−による反射光を走査
に用いたためにシリンドリカルレンズを用いた場合にそ
の表裏面の反射によって生じる光ビームの干渉パターン
を防止できるとともに、半導体レーザなど波長にバラつ
きのある光を用いた場合には色収差を軽減させることが
できる。すなわちシリンドリカルレンズを用いた場合に
はfθレンズとともにシリンドリカルレンズにおいても
色収差の補正を行なうことが望ましいが、走査長以上の
長さを有するシリンドリカルレンズを色収差をなくすた
めに単レンズ以外で構成することは困難であったのに対
して、凹面シリンドリカルハーフミラ−においては色収
差の補正をする必要がないことから良好な画質の画像を
得ることができる。また、コストの面からみてもシリン
ドリカルレンズはレンズ材料を用い、しかも両面を加工
しなければならないが凹面シリンドリカルハーフミラ−
は片面に反割膜を蒸着すればよく、また同じ焦点距離f
のものを得ようとする場合、レンズの曲率半径R1はR
IL=、f/2であるのに対してミラーの曲率半径R2
はR2軛2fであり、凹面シリンドリカルハーフミラ−
の方が加工が容易であり、低コスト化をはかることがで
きる。また従来は面倒れ等の補正と光ビームの分割を行
なうためにはシリンドリカルレンズとハーフミラ−をそ
れぞれ設ける必要があったのに対して、本発明ではシリ
ンドリカルハーフミラ−を1つだけ設ければよいので光
学系が簡単になるとともにコストの低減もはかることが
できる。さらにシリンドリカルハーフミラ−を透過した
光ビームは、同期信号を得るためにグリッドに入射する
際にグリッドの格子方向に長い像となっているために、
グリッドにゴミやホコリ等が付着していても確実に検出
され易いものとなるなどその実用上の価値は極めて大き
い。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the optical beam scanning device of the present invention, by using a cylindrical half mirror, wobbling and surface tilt of the deflector can be corrected, and
Since field curvature can be greatly reduced, highly accurate scanning can be performed. In addition, since a concave cylindrical half mirror is used and the reflected light from the half mirror is used for scanning, it is possible to prevent interference patterns of light beams caused by reflections on the front and back surfaces when using a cylindrical lens, as well as to prevent variations in wavelength such as those caused by semiconductor lasers. If a certain amount of light is used, chromatic aberration can be reduced. In other words, when using a cylindrical lens, it is desirable to correct chromatic aberration in both the fθ lens and the cylindrical lens, but it is not possible to configure a cylindrical lens with a length longer than the scanning length other than a single lens in order to eliminate chromatic aberration. In contrast, with a concave cylindrical half mirror, it is not necessary to correct chromatic aberration, so it is possible to obtain images of good quality. Also, from a cost perspective, cylindrical lenses use lens materials and require processing on both sides, whereas concave cylindrical half mirrors
It is sufficient to deposit a refractory film on one side, and the same focal length f
The radius of curvature R1 of the lens is R
IL=, f/2, whereas the radius of curvature R2 of the mirror
is R2 yoke 2f, and is a concave cylindrical half mirror.
It is easier to process, and costs can be reduced. Furthermore, in the past, it was necessary to provide a cylindrical lens and a half mirror to correct surface tilt and split the light beam, but with the present invention, only one cylindrical half mirror is required. Therefore, the optical system can be simplified and costs can be reduced. Furthermore, since the light beam transmitted through the cylindrical half mirror becomes a long image in the lattice direction of the grid when it enters the grid to obtain the synchronization signal,
Its practical value is extremely great, as even if dirt, dust, etc. are attached to the grid, it can be reliably detected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施態様による光ビーム走査装置の
概要を示す斜視図、 第2図は光ビームの像面わん曲を説明するための概略図
、 第3図は従来の走査装置における光ビームの光路を偏向
器の駆動軸と平行な方向からみた概略図、第4図は従来
の走査装置における光ビームの光路を偏向器の駆動軸と
垂直な方向からみた概略図である。 1・・・レーザ光源     2・・・光ビーム・5・
・・回転多面1     6・・・走査レンズ9・・・
走査面 10・・・凹面シリンドリカルハーフミラー、1・・・
グリッド 第2図 (自剖手続補正書 特許庁長官 殿           昭和59年11
月8日特願昭59−208834号 2、発明の名称 光ビーム走査装置 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 任 所   神奈川県南足柄市中沼210番地名 称 
   富士写真フィルム株式会社4、代理人 東京都港区六本木5丁目2番1号 6、補正により増加する発明の数   な  し7、補
正の対象  明細書の「発明の詳細な説明」の欄8、補
正の内容 1)明細書第14頁第20行 「片面に」を「片面を加工して」と訂正する。 2)同第15頁第4行
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of a light beam scanning device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram for explaining field curvature of a light beam, and FIG. 3 is a conventional scanning device. FIG. 4 is a schematic diagram of the optical path of a light beam viewed from a direction parallel to the drive axis of the deflector. FIG. 4 is a schematic diagram of the optical path of a light beam in a conventional scanning device viewed from a direction perpendicular to the drive axis of the deflector. 1...Laser light source 2...Light beam 5.
...Rotating polygon 1 6...Scanning lens 9...
Scanning surface 10...concave cylindrical half mirror, 1...
Grid Figure 2 (Autopsy Procedures Amendment Letter To the Commissioner of the Patent Office, November 1982)
Patent Application No. 59-208834 dated May 8, 2008, Title of the invention: Optical beam scanning device 3, Relationship with the amended person's case Patent applicant Location: 210 Nakanuma, Minamiashigara City, Kanagawa Prefecture Name:
Fuji Photo Film Co., Ltd. 4, Agent 5-2-1-6 Roppongi, Minato-ku, Tokyo Number of inventions to be increased by the amendment None 7 Subject of the amendment ``Detailed description of the invention'' column 8 of the specification; Contents of the amendment 1) On page 14, line 20 of the specification, "on one side" is corrected to "processed on one side." 2) Page 15, line 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一定速度で連続的に副走査方向に送られる走査面上に、
偏向器により反射偏向された光ビームを主走査方向に走
査させる光ビーム走査装置において、ビーム光源から発
せられた光ビームを前記偏向器に該偏向器の駆動軸に垂
直な線像として入射させる入射用光学系、前記偏向器に
より偏向された光ビームの光路上に設けられた走査レン
ズ、この走査レンズと前記走査面との間の光路上に設け
られ、前記走査レンズを通過した光ビームを2つの光ビ
ームに分割し、一方の光ビームを前記走査面上に副走査
方向にのみ集束させる凹面シリンドリカルハーフミラー
、該凹面シリンドリカルハーフミラーにより分割された
他方の光ビームの光路上に設けられたグリッド、該グリ
ッドの背後に設けられ、グリッドを通過した光ビームを
検出する光検出手段からなることを特徴とする光ビーム
走査装置。
On the scanning surface that is continuously sent in the sub-scanning direction at a constant speed,
In a light beam scanning device that scans a light beam that has been reflected and deflected by a deflector in the main scanning direction, the light beam emitted from a beam source is incident on the deflector as a line image perpendicular to the drive axis of the deflector. a scanning lens provided on the optical path of the light beam deflected by the deflector; and a scanning lens provided on the optical path between the scanning lens and the scanning surface, which directs the light beam passing through the scanning lens into two directions. a concave cylindrical half mirror that splits the light beam into two light beams and focuses one of the light beams on the scanning surface only in the sub-scanning direction; a grid provided on the optical path of the other light beam split by the concave cylindrical half mirror; , a light beam scanning device comprising a light detection means provided behind the grid and detecting a light beam passing through the grid.
JP20883484A 1984-10-04 1984-10-04 Optical beam scanner Pending JPS6186723A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4941719A (en) * 1986-05-23 1990-07-17 Hitachi, Ltd. Light scanning system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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