JPS6256921A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPS6256921A JPS6256921A JP60197180A JP19718085A JPS6256921A JP S6256921 A JPS6256921 A JP S6256921A JP 60197180 A JP60197180 A JP 60197180A JP 19718085 A JP19718085 A JP 19718085A JP S6256921 A JPS6256921 A JP S6256921A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光走査装置に関するもので、とくに走査光の速
度および位置歪の軽減方式に関する。
度および位置歪の軽減方式に関する。
鏡を中心軸のまわりに振動させる共振スキャナーを用い
た光走査装置では、億の角度θは、振動の角速度がωの
とき、θｏｃ３ｉｎ（ωｔ）であり時刻ｔに対して線形
でない。従ってｙｏｃｊａ１θで表現される走査光の位
置ｙは時刻に対して非線形となり、位置歪を有する。位
置歪を補正する方式として、（１）光学レンズを用いる （２） データクロックを不等間隔周期とする（画像
電子学会誌第１４巻（１９８５）第１号ｐＨ〜Ｐ１９）
等の方式が使用されている。
た光走査装置では、億の角度θは、振動の角速度がωの
とき、θｏｃ３ｉｎ（ωｔ）であり時刻ｔに対して線形
でない。従ってｙｏｃｊａ１θで表現される走査光の位
置ｙは時刻に対して非線形となり、位置歪を有する。位
置歪を補正する方式として、（１）光学レンズを用いる （２） データクロックを不等間隔周期とする（画像
電子学会誌第１４巻（１９８５）第１号ｐＨ〜Ｐ１９）
等の方式が使用されている。
前記補正方式の（１）は、レンズが高価である、レンズ
配設位置精度が要求され実装コストが高い、装置の振動
で位装置ズレを生じ信頼性が低い等の欠点がある。また
、補正方式の（２）は、データクロックの周波数が高周
波化して使用部品が高価になる、電子回路の部品の温度
特性を補償する必要があり回路基板が大きくなり装置が
大型化する等の欠点がある。本発明の目的は、上記欠点
を除いた低コスト、高信頼性、小型の光走査装置を提供
するものである。
配設位置精度が要求され実装コストが高い、装置の振動
で位装置ズレを生じ信頼性が低い等の欠点がある。また
、補正方式の（２）は、データクロックの周波数が高周
波化して使用部品が高価になる、電子回路の部品の温度
特性を補償する必要があり回路基板が大きくなり装置が
大型化する等の欠点がある。本発明の目的は、上記欠点
を除いた低コスト、高信頼性、小型の光走査装置を提供
するものである。
本発明は、共振スキャナーを用いた光走査装置の位置歪
を、 （１）共振スキャナーの鏡の最大ふれ角を、共振スキャ
ナーのｓｉｎ効果とｔａｎ効果相互の打ち消し合いが最
大となるよう設定する。
を、 （１）共振スキャナーの鏡の最大ふれ角を、共振スキャ
ナーのｓｉｎ効果とｔａｎ効果相互の打ち消し合いが最
大となるよう設定する。
（２）鏡のふれ角の中心付近の一部のみ光走査の有効期
間とする。
間とする。
の方式で補正する。
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明による光走査装置の光路図であやスクリ
ーン等の被走査物体３を照射する。
ーン等の被走査物体３を照射する。
光走査の最大角θｍ、共振スキャナーの鏡１と被走査物
体６間の距離１１鏡の振動の角速度ωのとき、光走査の
角度θは θ＝θｍ５ｉｎ（ωｔ）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１式）光走査の位置ｙは ｙ＝ｌ！ｔａｎθ＝Ｊｔａｎ（０ｍ５ｉｎ（ωｔ）〕・
・・・・・（２式）である。また光走査の位置の移動速
度Ｖはである。
体６間の距離１１鏡の振動の角速度ωのとき、光走査の
角度θは θ＝θｍ５ｉｎ（ωｔ）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１式）光走査の位置ｙは ｙ＝ｌ！ｔａｎθ＝Ｊｔａｎ（０ｍ５ｉｎ（ωｔ）〕・
・・・・・（２式）である。また光走査の位置の移動速
度Ｖはである。
光走査に要求される事項は、移動速度が一定であること
、すなわち光走査の位置が時間に対して線形に変化する
ことである。
、すなわち光走査の位置が時間に対して線形に変化する
ことである。
光走査の位置の移動速度Ｖの光走査の角度θ依存性を、
光走査の最大角θｍをパラメータとして第２図に示す。
光走査の最大角θｍをパラメータとして第２図に示す。
縦軸はθ＝０での速度に対する相対誤差である。横軸は
光走査の角度である。光走査の最大角θｍが４２度付近
６で相対誤差が極小値を有する。なお周知のように共振
スキャナーの鏡の機械的なふれ角は、光走査角の１／２
である。
光走査の角度である。光走査の最大角θｍが４２度付近
６で相対誤差が極小値を有する。なお周知のように共振
スキャナーの鏡の機械的なふれ角は、光走査角の１／２
である。
つぎに光走査の位置の、時刻に対する線形性からのずれ
を検討する。第３図に近似直線８を示す。
を検討する。第３図に近似直線８を示す。
第３図の横軸は時刻である。共振スキャナーの鏡が振動
の平衡点、すなわち第１図に示す振動位置に鏡が来た場
合を時刻零とする。２式を用いてｙ／ｌを計算し結果を
第３図の７に示す。
の平衡点、すなわち第１図に示す振動位置に鏡が来た場
合を時刻零とする。２式を用いてｙ／ｌを計算し結果を
第３図の７に示す。
近似直線８からの誤差の２乗の和が最小となるよう直線
近似を行なった。共振スキャナーの鏡にて、光を±θｍ
の角度走査し、その全走査の一部である±θＷの角度で
被走査物体３を走査する。
近似を行なった。共振スキャナーの鏡にて、光を±θｍ
の角度走査し、その全走査の一部である±θＷの角度で
被走査物体３を走査する。
走査角θＷに対応する時刻ｔｗは
ｔ ｗ ＝−！−５ｉｎ′（θＷ／θｍ）・・・・・・
・・・・・・・・・（４式）である。時刻ｔｗでの近似
直線８の値をＷとする。
・・・・・・・・・（４式）である。時刻ｔｗでの近似
直線８の値をＷとする。
第４図に光走査の位置の、時刻に対する線形性からのず
れを示す。横軸はω×ｔ（＝振動の位相角）の値を用い
た。縦軸はｙ／ｌの値７と近似直線８の差をＷで規格化
した相対誤差をパーセント表示した。θｍをパラメータ
として■Ｗ＝ωｔｗ＝３０° （実線）と４５° （破
線）の場合を示す。
れを示す。横軸はω×ｔ（＝振動の位相角）の値を用い
た。縦軸はｙ／ｌの値７と近似直線８の差をＷで規格化
した相対誤差をパーセント表示した。θｍをパラメータ
として■Ｗ＝ωｔｗ＝３０° （実線）と４５° （破
線）の場合を示す。
■＝＝３０’ではθｍ＝４２．５°で直線からの相対誤
差が最小となり、θｍが増大しても、減少しても相対誤
差が増大する。■ｗ＝４５°ではθｍ＝４５°で最小値
を有する。
差が最小となり、θｍが増大しても、減少しても相対誤
差が増大する。■ｗ＝４５°ではθｍ＝４５°で最小値
を有する。
第５図に、直線からの相対誤差を最小にするすなわち位
置歪が最小になる■Ｗとθｍの関係な示す。縦軸は、各
θｍ、■Ｗの条件における相対誤差の最大値である。
置歪が最小になる■Ｗとθｍの関係な示す。縦軸は、各
θｍ、■Ｗの条件における相対誤差の最大値である。
例えば本発明による光走査装置をレーザービームプリン
タに用い、用紙Ａ４の場合、前記相対誤差の値をかえた
印字サンプル建て官能試験を行なうと、前記相対誤差が
２％をこえると著しく印字品質が悪くなった。
タに用い、用紙Ａ４の場合、前記相対誤差の値をかえた
印字サンプル建て官能試験を行なうと、前記相対誤差が
２％をこえると著しく印字品質が悪くなった。
第１表に相対誤差が２％になるθｍの値の小さい方をθ
１、大きい方をθ５、相対誤差が最小になるθｍの値を
θ、として、各■Ｗについて示す。
１、大きい方をθ５、相対誤差が最小になるθｍの値を
θ、として、各■Ｗについて示す。
第１表から■Ｗとθ１、■Ｗとθ２の関係を２次関数で
近似するとそれぞれ θ、＝−０．０３４■ｗ−１−４．３７■ｗ−９５，２
θ２＝０．０２６４■′６．−２．６３■ｗ＋１１８．
５である。相対誤差が２％以内の条件は θ、≦θｍ≦０２ である。
近似するとそれぞれ θ、＝−０．０３４■ｗ−１−４．３７■ｗ−９５，２
θ２＝０．０２６４■′６．−２．６３■ｗ＋１１８．
５である。相対誤差が２％以内の条件は θ、≦θｍ≦０２ である。
また、相対誤差が最小になるθｍと■Ｗの関係はほぼ
■、 ＝ ０．２θｍ＋３６
である。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、光走査
装置の位置歪を、光学レンズや不等間隔周期のデータク
ロック回路を使用することなく補正するので、光走査装
置が低価格、高信頼性で小型になる効果がある。
装置の位置歪を、光学レンズや不等間隔周期のデータク
ロック回路を使用することなく補正するので、光走査装
置が低価格、高信頼性で小型になる効果がある。
第１図は本発明の光走査装置の光路図、第２図は光走査
の位置の移動速度の光走査角度依存性を示すグラフ、第
３図は近似直線を説明するグラフ、第４図は光走査の位
置歪のθｍ依存性を示すグラフ、第５図は■Ｗをパラメ
ータとして、位置歪のθｍ依存性を示すグラフである。 １・・・・・・共振スキャナーの鏡 ２・・・・・・光 源 ６・・・・・・被走査物体 ４・・・・・・集光レンズ 第１図 第２図 第３図 、Ｒ 第４図
の位置の移動速度の光走査角度依存性を示すグラフ、第
３図は近似直線を説明するグラフ、第４図は光走査の位
置歪のθｍ依存性を示すグラフ、第５図は■Ｗをパラメ
ータとして、位置歪のθｍ依存性を示すグラフである。 １・・・・・・共振スキャナーの鏡 ２・・・・・・光 源 ６・・・・・・被走査物体 ４・・・・・・集光レンズ 第１図 第２図 第３図 、Ｒ 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源、集光レンズ、鏡を一定の周期で正弦波状に振動さ
せる共振スキャナーにて走査方向に平面状もしくは直線
状被走査物体を光走査する光走査装置において、前記鏡
の機械的振幅θｍ（度）と、被走査物体の中心を光走査
時の光走査の位相角を零として被走査物体の端部に光走
査が達した時の光走査の位相角を■ｗ（度）とするとき
、 −０．０３４■＾２ｗ＋４．３７■ｗ−９５．２≦θｍ
≦０．０２６４■＾２ｗ−２．６３■＋１１８．５ の関係を満足することを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197180A JPS6256921A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 光走査装置 |
| EP86306915A EP0214863A3 (en) | 1985-09-06 | 1986-09-08 | Light beam scanning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197180A JPS6256921A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256921A true JPS6256921A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16370133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197180A Pending JPS6256921A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 光走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0214863A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6256921A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0336743B1 (en) * | 1988-04-05 | 1994-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| US5245463A (en) * | 1990-08-07 | 1993-09-14 | Omron Corporation | Optical scanner |
| US5828051A (en) * | 1991-02-12 | 1998-10-27 | Omron Corporation | Optical scanner and bar code reader employing same |
| DE10205207B4 (de) * | 2002-02-08 | 2004-07-01 | Jenoptik Ldt Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Messung an einem resonanten Schwinger und zu seiner Steuerung |
| US8037736B2 (en) * | 2008-01-14 | 2011-10-18 | International Business Machines Corporation | Non-linearity determination of positioning scanner of measurement tool |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3873180A (en) * | 1973-09-10 | 1975-03-25 | Ampex | Light beam scanning system with scan angle demagnification |
| US3962538A (en) * | 1974-11-21 | 1976-06-08 | Xerox Corporation | Flying spot scanning system with virtual scanners |
| US4002830A (en) * | 1975-01-22 | 1977-01-11 | Laser Graphic Systems Corporation | Apparatus for compensating for optical error in a rotative mirror |
| US4108532A (en) * | 1976-06-23 | 1978-08-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam scanning device |
| US4310757A (en) * | 1978-07-07 | 1982-01-12 | Pitney Bowes Inc. | Apparatus for correcting scanning speed in a polygon used for laser scanning |
| JPS5547006U (ja) * | 1978-09-18 | 1980-03-27 | ||
| JPS5857108A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-05 | Fujitsu Ltd | 光走査方式 |
| JPS589228A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-01-19 | Canon Inc | 光束走査光学系 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP60197180A patent/JPS6256921A/ja active Pending
-
1986
- 1986-09-08 EP EP86306915A patent/EP0214863A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0214863A2 (en) | 1987-03-18 |
| EP0214863A3 (en) | 1989-06-21 |
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