DE4425917A1 - Laserscanner - Google Patents
LaserscannerInfo
- Publication number
- DE4425917A1 DE4425917A1 DE4425917A DE4425917A DE4425917A1 DE 4425917 A1 DE4425917 A1 DE 4425917A1 DE 4425917 A DE4425917 A DE 4425917A DE 4425917 A DE4425917 A DE 4425917A DE 4425917 A1 DE4425917 A1 DE 4425917A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lens
- scanning
- laser scanner
- laser
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
-
- 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
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/125—Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Laserscanner zur Benutzung in
Laserdruckern und ähnlichen Vorrichtungen.
Bei herkömmlichen Laserscannern zur Benutzung in
Laserdruckern sind eine fR-Linse als eine Scanlinse und ein
rotierender Polygonspiegel als ein optischer Deflektor
kombiniert, um einen Laserstrahl abzulenken zum Scannen über
die Oberfläche einer Fotorezeptortrommel.
Die prinzipielle Aufgabe solcher Laserscanner ist es, einen
Laserstrahl auf der Oberfläche einer Fotorezeptortrommel zu
fokussieren, um einen Strahlfleck einer vorbestimmten Größe
in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Auflösung zu
bilden, wenn dieser über die Oberfläche der Trommel bei einer
regulären Geschwindigkeit gescannt wird.
Ein Beispiel nach dem Stand der Technik der fR-Linsenanordnung
zum Erzielen einer hohen Auflösung ist
beschrieben in der ungeprüften veröffentlichten japanischen
Patentanmeldung (kokai) Sho 63-253916. Diese Linsenanordnung
besteht aus zwei Linsenelementen, wobei eines sphärisch und
das andere asphärisch ist. Die asphärische Linse ist versehen
mit einer asphärischen Oberfläche mit Rotationssymmetrie,
welche die Krümmung in einer Richtung normal zur Scanrichtung
asymmetrisch variiert bezüglich der zentralen optischen Achse
der Linse hat. Dieses Design ist wirksam im Reduzieren der
Krümmung des Feldes, welche auftritt in einer Richtung normal
zur Scanrichtung aufgrund der Tatsache, daß der Punkt, auf
den ein Laserstrahl reflektiert wird, durch den rotierenden
Polygonspiegel, asymmetrisch auf der linken und rechten Seite
bezüglich des Zentrums des Scannens, variiert.
Ein weiteres Beispiel nach dem Stand der Technik der
fR-Linsenanordnung zum Erzielen einer hohen Auflösung ist
beschrieben in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
(kokai) Hei 4-60608. Diese Linsenanordnung besteht aus zwei
einfachen Linsenelementen, von denen eines versehen ist mit
einer asphärischen Oberfläche von Rotationssymmetrie, welche
ihre Querschnittsgeometrie in der Hauptscanrichtung
asymmetrisch variiert hat bezüglich der zentralen optischen
Achse der Linse. Dieses Design ist ebenfalls effektiv im
Reduzieren der Krümmung des Feldes, die auftritt in einer
Richtung normal zur Scanrichtung aufgrund der Tatsache, daß
der Punkt, auf den ein Laserstrahl reflektiert, durch den
rotierenden Polygonspiegel, asymmetrisch auf der rechten und
linken Seite bezüglich des Zentrums des Scannens, variiert.
Diese zwei Beispiele nach dem Stand der Technik machen es
klar, daß, je höher die Auflösung ist, welche durch die
fR-Linse erzielt werden muß, desto signifikanter der Effekt ist,
der ausgeübt wird auf die Krümmung des Feldes in einer
Richtung normal zur Scanrichtung durch die asymmetrische
Variation des Punktes, auf den ein Laserstrahl reflektiert
wird durch den rotierenden Polygonspiegel; deshalb ist es
effektiv, eine Linsenoberfläche zu benutzen, welche
asymmetrisch bezüglich der zentralen optischen Achse der
Linse ist.
Wie oben beschrieben im Zusammenhang mit dem Stand der
Technik, kann die Krümmung des Feldes, die auftritt in einer
Richtung normal zur Scanrichtung, reduziert werden durch
Benutzung einer Linsenoberfläche, die asymmetrisch ist
bezüglich der zentralen optischen Achse der Linse.
Jedoch präsentiert diese Lösung einer Benutzung eines
Linsenelements einer asymmetrischen Gestalt sein eigenes
Probleme, wenn eine Kombination gegeben ist mit einem
weiteren Linsenelement, da jeglicher Fehler in den
Relativpositionen der zwei Linsenelemente signifikante und
keinesfalls vernachläßigbare Effekte auf die Krümmung des
Feldes produzieren kann, welche auftreten würde, in einer
Richtung normal zur Scanrichtung.
Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Umständen
geschaffen und hat als eine Aufgabe das Vorsehen eines
Laserscanners, der in der Lage ist, eine hohe Auflösung zu
erzielen, ohne unter den Nachteilen zu leiden, welche den
Systemen nach dem Stand der Technik inhärent sind.
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe gelöst nach Anspruch 1
durch einen Laserscanner, bei dem die Scanlinsenanordnung
(fR-Linse) besteht aus einem Linsenelement, und bei dem
zumindest eine Oberfläche dieses Linsenelements von solch
einer Geometrie ist, daß die Krümmung in einer Richtung
normal zur Scanrichtung schrittweise variiert in der
Scanrichtung in Übereinstimmung mit der spezifischen
Rotationsposition des Polygonspiegels, der als ein optischer
Deflektor benutzt wird, um dadurch die Krümmung des Feldes zu
korrigieren, die auftritt in einer Richtung normal zur
Scanrichtung als ein Resultat der Änderung in der Position
einer spezifischen Reflexionsoberfläche des Polygonspiegels.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine
Linsenoberfläche der Scanlinsenanordnung angepaßt, die
folgende Geometrie in der Scanrichtung zu haben.
Spezifisch ausgedrückt, wird die Geometrie durch Gleichung
(1) ausgedrückt:
wobei R der Krümmungsradius auf der optischen Achse und K die
konische Konstante ist.
Zusätzlich genügt die Geometrie der folgenden Beziehung (2):
-0.54 (U′/U)|K|-1/8·SIG(K) -0.48 (2)
wobei U und U′ die Winkel sind, die ein Lichtstrahl, gebend
eine maximale Scanbreite, bildet mit der optischen Achse an
der Eingangs- und Ausgangsseite der Scanlinsenanordnung; und
SIG(K) das Zeichen von K darstellt.
Beziehung (2) ist die Bedingung zum Fokussieren eines
Laserstrahls auf der Oberfläche einer Fotorezeptortrommel zum
Bilden eines Strahlflecks von einer vorbestimmten Größe in
Übereinstimmung mit der erforderlichen Auflösung beim Scannen
über die Trommeloberfläche unter einer regulären
Geschwindigkeit.
Die obige und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden klarer erscheinen aus der folgenden
Beschreibung in Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Diagramm zum Zeigen eines Beispiels des
Laserscanners nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm zum Zeigen eines Laserscanners nach dem
Stand der Technik;
Fig. 3 ein Diagramm zum Zeigen des Layouts von
Linsenkomponenten in der Scanebene bei dem in Fig. 2
gezeigten Scanner nach dem Stand der Technik;
Fig. 4 eine Darstellung zum Darstellen der Profile einer
Feldkrümmung, die auftritt beim Laserscanner nach der
vorliegenden Erfindung und bei der Version nach dem
Stand der Technik; und
Fig. 5 eine Darstellung zum Darstellen des Fehlers in der
Bildhöhe gegen einen Scanwinkel für den Laserscanner
nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt, wie die Krümmung eines Feldes sich entwickelt
in einer Richtung normal zur Scanrichtung bei einem
Laserscanner nach dem Stand der Technik, welcher eine
fR-Linsenanordnung benutzt, die aus einem asymmetrisch
gestalteten Linsenelement und einem weiteren Linsenelement
besteht, und zwar in dem Fall, wo das weitere Linsenelement
einen Layoutfehler hat.
In Fig. 2 ist durch Bezugszeichen 3 ein rotierender
Polygonspiegel gezeigt, 6 ist die Oberfläche einer
Fotorezeptortrommel, und 43 ist das asymmetrisch gestaltete
Linsenelement. Gezeigt durch Bezugszeichen 41 oder 42 ist das
weitere Linsenelement, welches mit dem asymmetrisch
gestalteten Linsenelement 43 zu kombinieren ist. Diese
weitere Linse ist angenommenerweise sphärisch in dem
betrachteten Fall; die durchgezogene Linie 41 bezieht sich
auf den Fall, in dem das sphärische Linsenelement keinen
Layoutfehler hat, wohingegen die gestrichelte Linie 42 sich
auf den Fall bezieht, in dem es einen Layoutfehler hat.
Gezeigt durch 92 ist ein Strahl, der hervorgeht aus dem
Linsenelement 42 in dem Fall, in dem das sphärische
Linsenelement einen Layoutfehler hat. Gezeigt durch 62 ist
die Bildebene, die durch den Strahl 92 gebildet wird. Drei
Achsen Z, X und Y sind entlang der optischen Achse genommen
in der Hauptscanrichtung und in einer Richtung normal zur
Scanrichtung. Klarerweise unterscheidet sich die Bildposition
bei dem Scanwinkel, um zu verhindern, daß das korrekte Bild
gebildet wird auf der Oberfläche einer Fotorezeptortrommel,
falls das sphärische Linsenelement einen Layoutfehler hat.
Fig. 3 zeigt die Layouts jeweiliger Linsenelemente in der
Scanebene (X-Z-Ebene), wie sie dargestellt werden durch
einzelne Hauptoberflächen, wobei ihre Dicken vernachläßigt
sind der Einfachheit einer Erklärung halber.
In Fig. 3 bezieht sich Bezugszeichen 81 auf die optische
Achse durch das Linsenelement 43 und das sphärische
Linsenelement, wie es die Position, die angezeigt ist durch
eine durchgezogene Linie 41, annimmt; 82 ist die optische
Achse des sphärischen Linsenelements, wie es die Position
annimmt, die gezeigt ist durch die gestrichelte Linie 42; und
91 ist ein Strahl, der hervorgeht aus der Linse 41 in dem
Fall, in dem das sphärische Linsenelement keinen Layoutfehler
hat. Bei der Bezeichnung von Winkeln wird ein Minuszeichen
"-" benutzt, wenn sie in einer Gegenuhrzeigersinn-Richtung
genommen sind.
Die Diskussion sei begonnen unter Annahme, daß das sphärische
Linsenelement, welches anfänglich die Position, angezeigt
durch die durchgezogene Linie 41, annimmt, einen Layoutfehler
durch Winkel β (< 0) in der Scanebene um den Punkt eines
Schnitts 0 zwischen dem sphärischen Linsenelement und der
optischen Achse 81 erfährt, woraufhin das sphärische
Linsenelement die neue Position, angezeigt durch die
gestrichelte Linie 42, annimmt. Es sei ebenfalls die folgende
Annahme gemacht: R1 = der Winkel, der Strahl 91 mit der
optischen Achse 81 nach Brechung mit dem sphärischen
Linsenelement an der Position 41 bildet; R2 = der Winkel, den
der Strahl 92 mit der optischen Achse 81 nach Brechung mit
dem sphärischen Linsenelement an der Position 42 bildet (R
ist der Scanwinkel und angenommenerweise kleiner als Null);
H1 (< 0) = die Höhe eines Schnittpunktes des einfallenden
Strahles 91 an dem sphärischen Linsenelement mit der Position
41; H2 (< 0) = die Höhe eines Schnittpunktes des einfallenden
Strahles 92 an dem sphärischen Linsenelement an der Position
42; P = der Schnittpunkt zwischen der optischen Achse 81 und
einer Erstreckung der Strahls 91 nach Brechung mit dem
sphärischen Linsenelement an der Position 41; und Q = der
Punkt eines Schnittpunkts zwischen der optischen Achse 82 und
einer Erstreckung des Strahls 92 nach Brechung mit dem
sphärischen Linsenelement an der Position 42. Das sphärische
Linsenelement an der Position 41 oder 42 hat eine negative
Leistung P1, und das Linsenelement 43 hat eine positive
Leistung P2, welche folgendermaßen ausgedrückt werden können:
P1 < 0, P2 < 0 (3)
Eine Formel in geometrischer Optik sagt aus:
R1 = R + H1×P1 (4)
In ähnlicher Weise gilt:
(R2-β) = (R-β) + H2×P1 (5)
R2 = R + H2×P1 (6)
Gleichungen 4 und 6 ergeben:
R2-R1 = P1×(H2-H1) (7)
Falls |R| » |β| (8)
dann, wie klar erscheint aus Fig. 3, gilt die folgende
Beziehung:
H1 < H2 (9)
Gleichung 3, 7 und 9 ergeben:
R2-R1 < 0 (10)
Gleichungen 3, 4 und 6 ergeben:
R1, R2 < 0 (11)
Falls die Höhe eines Schnittpunkts des Strahls 91 an Linse 43
geschrieben wird als H1D und die Höhe eines Schnittpunkts des
Strahls 92 an Linse 43 als H2D geschrieben wird, dann ergeben
Gleichungen 8 und 10:
H1D < H2D (12)
P1Y und P2Y sei geschrieben für die Leistungen der Linse 43
in einer Richtung normal zur Scanrichtung bezüglich Strahlen
91 und 92. Es sei angenommen, daß beide Leistungen einen
positiven Wert annehmen. Falls die Leistung der Linse 43
angenommenerweise mit der Höhe eines Strahlschnittpunkts
variiert, und zwar auf solch eine Art und Weise, daß
vorhergehender abnimmt mit dem Anstieg in dem Absolutwert des
letzteren, dann gilt die folgende Beziehung:
P2Y < P1Y (13)
Da P1Y so eingestellt ist, daß der Strahl 91 fokussiert wird,
um ein Bild zu bilden auf der Fotorezeptor-Trommeloberfläche
6, wird Strahl 92 abgelenkt in einem mehr als notwendigen
Betrag durch die übermäßige Leistung P2Y (Gleichung 13) und
fokussiert, ein Bild zu bilden, nicht nur auf der
Fotorezeptor-Trommeloberfläche 6 sondern ebenfalls an einem
Punkt näher dem rotierenden Polygonspiegel (siehe Fig. 2).
In ähnlicher Weise gilt Gleichung 12, wenn R < 0. Da jedoch
H1D, H2D < 0 (14)
ist die Beziehung zwischen P2Y und P1Y umgekehrt zu:
P2Y < P1Y (15)
Daher ist Strahl 92 abgelenkt in einem weniger als
notwendigen Betrag durch die unrichtig kleine Leistung P2Y
und fokussiert, ein Bild zu bilden, nicht nur auf der
Fotorezeptor-Trommeloberfläche 6, sondern ebenfalls an einem
Punkt weiter weg von dem rotierenden Polygonspiegel.
Wie oben beschrieben, leidet die Benutzung eines asymmetrisch
geschalteten Linsenelements in Kombination mit einem weiteren
Linsenelement unter dem Nachteil, daß jeglicher Fehler in dem
Layout der zwei Linsenelemente signifikante und keineswegs
vernachlässigbare Effekte auf die Krümmung eines Feldes
verursachen kann, welches sich in einer Richtung normal zur
Scanrichtung entwickeln würde. Zum Vermeiden dieses Problems
wird die Kombination der zwei Linsenelemente ersetzt durch
die Benutzung eines einzelnen Linsenelements bei der
vorliegenden Erfindung.
Beziehung 2 stellt die Bedingung auf, die zu erfüllen ist zum
Fokussieren eines Laserstrahls auf der Oberfläche einer
Fotorezeptortrommel zum Bilden eines Strahls einer
vorbestimmten Größe in Übereinstimmung mit der erforderlichen
Auflösung beim Scannen über die Trommeloberfläche bei
gleichförmiger Geschwindigkeit.
Bei einem einzelnen Linsenelement, dessen beide Oberflächen
sphärisch in der Scanrichtung sind, wird ein einfallender
Strahl abgelenkt in marginalem Ausmaß um einen größer als
notwendigen Betrag als auf der optischen Achse, und daher ist
die Bildebene in der Scanrichtung gekrümmt zum rotierenden
Polygonspiegel (in der "-"-Richtung), und der Fehler in der
Bildhöhe steigt (in der "+"-Richtung) bei der mittleren
Bildhöhe. Dies verursacht die Notwendigkeit zu verhindern,
daß die Strahlen abgelenkt werden um mehr als notwendige
Beträge in dem marginalen Linsenabschnitt durch Verwenden
einer hyperbolischen Querschnittsgeometrie, wobei die
konische Konstante K kleiner als Null ist, kein Kreis mit
K = 0. Diese Lösung ist besonders effektiv in einem Fall, in
dem Bedingung 2 erfüllt ist. Falls die untere Grenze dieser
Bedingung nicht erreicht ist, steigt die Krümmung eines
Feldes in der Scanrichtung (+) und der Fehler in einer
Bildhöhe nimmt ab (-) bei der mittleren Höhe. Falls
andererseits die obere Grenze von Bedingung 2 überschritten
ist, fällt die Krümmung eines Feldes in der Scanrichtung (-),
und der Fehler in einer Bildhöhe steigt (+) bei der mittleren
Höhe.
Das folgende Beispiel ist vorgesehen zum Zweck der weiteren
Illustration der vorliegenden Erfindung, soll aber keineswegs
beschränkend sein.
Fig. 1 zeigt das grundlegende Layout eines Beispiels des
optischen Scanners nach der vorliegenden Erfindung. Gezeigt
durch 1 in Fig. 1 ist eine zylindrische Linse, 3 ist ein
rotierender Polygonspiegel, 4 ist eine fR-Linse, 6 ist die
Oberfläche einer Fotorezeptortrommel, 12 ist eine
Kollimatorlinse, 22 ist eines Laserlichtquelle, 33 ist eine
Reflexionsoberfläche des Polygonspiegels 3, und 91 ist ein
Laserstrahl.
Der Strahl 91, herrührend aus der Laserlichtquelle 22, tritt
durch Kollimatorlinse 12, um im wesentlichen kollimiert zu
werden. Die Zylinderlinse 1 ist in solch einer Art und Weise
angeordnet, daß sie nur in einer Y-Richtung, welche normal
zur Scanrichtung ist, agiert, wodurch der Strahl konvergieren
wird in der Y-Richtung an einem Punkt nahe der
Reflexionsoberfläche 33 des Polygonspiegels 3. Nach
geometrischer Optik erfüllen die Nachbarschaft der
Reflexionsfläche 33 und die Fotorezeptor-Trommeloberfläche 6
eine konjugierte Beziehung in Richtung normal zur
Scanrichtung. Die Strahl-Scan-fR-Linse 4 ist ein einzelnes
Element, wobei die Oberfläche näher zum Polygonspiegel 3
sphärisch ist, wohingegen die Oberfläche abgelegen vom
Polygonspiegel von solch einer Gestalt ist, daß sie
asymmetrisch ist auf der rechten und linken Seite bezüglich
der optischen Achse, wobei die Krümmung in der Richtung
normal zur Scanrichtung schrittweise variiert in der
Scanrichtung in Übereinstimmung mit der spezifischen
Rotationsposition des Polygonspiegels. Exemplarische Daten
der Spezifikationen der zylindrischen Linse 1 und der
fR-Linse 4 sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
Die jeweiligen Oberflächenzahlen bezeichnen folgendes: (1)
und (2) sind die Oberflächen einer zylindrischen Linse 1; (3)
ist die Reflexionsfläche 33 eines Polygonspiegels 3; (4) und
(5) sind die Oberflächen der fR-Linse 4; und (6) ist die
Fotorezeptor-Trommeloberfläche 6. Andere Symbole in Tabelle 1
bezeichnen das Folgende:
R der Aufachsenradius einer Krümmung in der Scanrichtung; r
der Aufachsenradius einer Krümmung in der Richtung normal zur
Scanrichtung; d die Distanz zwischen nebeneinanderliegenden
Linsenoberflächen; n einen Brechungsindex. Die Gestalt der
Oberfläche (5) wird ausgedrückt durch die folgenden
Gleichungen 16 und 17, wobei der Ursprung genommen ist am
Scheitel der Oberfläche:
wobei a, b, c, d und K Konstanten sind, wobei K insbesondere
eine "konische Konstante" und e ein Asymmetrieterm ist, der
eine Sammlung der Abtastpunkte aufgelistet in nachstehender
Tabelle 2 ist. Jegliche Positionen, die nicht aufgelistet
sind, sind durch eine polynomiale Näherung gegeben.
Fig. 4 ist eine Darstellung zum Darstellen der Profile einer
Feldkrümmung, die auftritt in dem Laserscanner nach der
vorliegenden Erfindung und bei der Version nach dem Stand der
Technik durch Kurven 71 bzw. 72 für den Fall, in dem das
sphärische Linsenelement einen Layoutfehler (β) von 0,8° in
der Scanebene beinhaltet.
Fig. 5 ist eine Darstellung zum Darstellen des Fehlers in der
Bildhöhe gegen einen Scanwinkel für den Laserscanner nach der
vorliegenden Erfindung.
Wie auf den vorhergehenden Seiten beschrieben, ist der
Laserscanner nach der vorliegenden Erfindung so konstruiert,
daß zumindest eine Linsenoberfläche einer fR-Linsenanordnung,
welche aus einem einzelnen Linsenelement besteht, von solch
einer Geometrie ist, daß die Krümmung in einer Richtung
normal zur Scanrichtung schrittweise variiert in der
Scanrichtung in Übereinstimmung mit der spezifischen
Rotationsposition des Polygonspiegels. Deshalb ist der
Laserscanner einfacher in der Konstruktion und erreicht
trotzdem eine hohe Auflösung und erleidet nur eine kleinere
Krümmung der Bildebene in einer Richtung normal zur
Scanrichtung.
Die vorhergehende Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung wurde präsentiert zum Zwecke
einer Illustration und Beschreibung. Sie ist nicht
beabsichtigt, abschließend zu sein oder die Erfindung auf die
präzise offenbarte Form zu beschränken, und Modifikationen
und Variationen sind möglich im Licht der obigen Lehre oder
können erhalten werden aus der Praxis der Erfindung. Die
Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben zum Erklären
der Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung,
um den Durchschnittsfachmann zu befähigen, die Erfindung in
verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen
Modifikationen, wie sie geeignet sind für den speziell
betrachteten Gebrauch zu benutzen. Es ist beabsichtigt, daß
der Schutzumfang der Erfindung durch die hieran angehängten
Patentansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.
Claims (4)
1. Laserscanner, bestehend aus:
- - einer Laserlichtquelle (22) zum Erzeugen eines Laserstrahls (91);
- - einem optischen Deflektor (3) zum Ablenken des Laserstrahls (91) von der Laserquelle (22);
- - einer Scanlinse (4) zum Zulassen, daß reflektiertes Licht von dem optischen Deflektor (3) über eine interessierende Oberfläche (6) gescannt wird, wobei der optische Deflektor (3) und die interessierende Oberfläche (6) auf solch eine Art und Weise angeordnet sind, daß sie eine im allgemeinen konjugierte Bildbeziehung erfüllen durch die Scanlinse (4) in einer Richtung normal zu einer Scanrichtung;
- - wobei die Scanlinse (4) ein einzelnes Linsenelement umfaßt und zumindest eine Oberfläche der Scanlinse (4) von solch einer Geometrie ist, daß eine Krümmung in einer Richtung normal zur Scanrichtung schrittweise variiert in der Scanrichtung in Übereinstimmung mit einer spezifischen Ablenkungsposition des optischen Deflektors (3).
2. Laserscanner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Geometrie von zumindest einer Linsenoberfläche der
Scanlinse (4) in der Scanrichtung ausgedrückt ist durch
Gleichung (1) und der Beziehung (2) genügt:
-0.54 (U′/U)|K|-1/8·SIG(K) -0.48 (2)wobei
- - R: der Krümmungsradius auf einer optischen Achse;
- - K: die konische Konstante;
- - U: der Winkel, den ein Lichtstrahl gebend eine maximale Scanbreite bildet mit der optischen Achse auf einer Eintrittsseite der Scanlinse; und
- - U′: der Winkel, den ein Lichtstrahl, gebend eine maximale Scanbreite, bildet mit der optischen Achse auf einer Ausgangsseite der Scanlinse.
3. Laserscanner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Scanlinse aus einer konvexen Gestalt auf beiden
Oberflächen gebildet ist.
4. Laserscanner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine Linsenoberfläche der Scanlinse (4) solch
eine Geometrie in der Scanrichtung hat, daß sie
asymmetrisch ist auf der rechten und linken Seite
bezüglich der optischen Achse.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18242293A JP3363531B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | レーザ走査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4425917A1 true DE4425917A1 (de) | 1995-01-26 |
Family
ID=16118009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4425917A Ceased DE4425917A1 (de) | 1993-07-23 | 1994-07-21 | Laserscanner |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5600475A (de) |
JP (1) | JP3363531B2 (de) |
DE (1) | DE4425917A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0813090A2 (de) * | 1996-06-13 | 1997-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Optische Abtastvorrichtung |
EP0816894A3 (de) * | 1996-07-01 | 1999-01-20 | Seiko Epson Corporation | Optischer Scanner |
US6141118A (en) * | 1996-06-13 | 2000-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09265041A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-10-07 | Ricoh Co Ltd | 走査結像レンズおよび光走査装置 |
US6246965B1 (en) * | 1998-10-01 | 2001-06-12 | Lucent Technologies Inc. | Pre-distortion tuning for analog lasers |
JP3420956B2 (ja) * | 1998-12-18 | 2003-06-30 | 松下電器産業株式会社 | 光走査装置及びこれを用いた画像読取装置と画像形成装置 |
JP4684470B2 (ja) * | 2001-06-08 | 2011-05-18 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
JP4659277B2 (ja) * | 2001-06-12 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922982A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-18 | Hitachi Ltd | Einrichtung zur optischen abtastung und asymmetrische, asphaerische abtastlinse |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63253916A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Hitachi Ltd | 光走査装置 |
JP3035993B2 (ja) * | 1990-06-29 | 2000-04-24 | キヤノン株式会社 | 光走査装置 |
US5233457A (en) * | 1990-08-30 | 1993-08-03 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Beam scanning optical system |
JPH04305615A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方屈折力単レンズ |
JP3271995B2 (ja) * | 1991-07-15 | 2002-04-08 | 東芝テック株式会社 | 光学装置 |
JPH05127077A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Minolta Camera Co Ltd | シリンドリカルレンズ系 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP18242293A patent/JP3363531B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-07-20 US US08/277,747 patent/US5600475A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-21 DE DE4425917A patent/DE4425917A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3922982A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-18 | Hitachi Ltd | Einrichtung zur optischen abtastung und asymmetrische, asphaerische abtastlinse |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0813090A2 (de) * | 1996-06-13 | 1997-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Optische Abtastvorrichtung |
EP0813090A3 (de) * | 1996-06-13 | 1998-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Optische Abtastvorrichtung |
US6141118A (en) * | 1996-06-13 | 2000-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device |
EP0816894A3 (de) * | 1996-07-01 | 1999-01-20 | Seiko Epson Corporation | Optischer Scanner |
US6445483B2 (en) | 1996-07-01 | 2002-09-03 | Seiko Epson Corporation | Optical scanning apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3363531B2 (ja) | 2003-01-08 |
US5600475A (en) | 1997-02-04 |
JPH0735996A (ja) | 1995-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3207441C2 (de) | ||
DE69230566T2 (de) | Bilderzeugungsvorrichtung | |
DE2431265C2 (de) | Optische Einrichtung zur Erzeugung eines sehr kleinen Strahls | |
DE2230002C2 (de) | Optisch-mechanisches Abtastsystem | |
DE60118056T2 (de) | Optisches Abtastgerät und damit arbeitendes Bilderzeugungsgerät | |
DE4206304C2 (de) | Optischer Scanner | |
DE3033207C2 (de) | ||
DE3703679C2 (de) | Optisches Abtastsystem | |
DE3811432C2 (de) | ||
DE69428508T2 (de) | Optisches Mehrfachstrahlabtastsystem mit telezentrischen Hauptaustrittstrahlen | |
DE3207468C2 (de) | ||
DE4403549B4 (de) | Laserabtastvorrichtung und Optisches Abtastsystem | |
DE3786652T2 (de) | Transmissions-Overhead-Projektor mit reduzierter Höhe. | |
DE68915376T2 (de) | Telezentrisches f-Theta Linsensystem. | |
DE69622262T2 (de) | System zur optischen abtastung für einzeltafel-farbprojektionsvideoanzeigegerät | |
DE60120538T2 (de) | Optisches System zum Lichtabtasten und Bilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung desselben | |
DE3837553C2 (de) | ||
DE4425917A1 (de) | Laserscanner | |
DE2834085A1 (de) | Optisches abtastsystem | |
DE69011160T2 (de) | Optisches Abtastsystem. | |
DE69427449T2 (de) | Kollimationslinse für optisches Abtastgerät | |
DE3644124C2 (de) | ||
DE2842055A1 (de) | Weitwinkelobjektiv vom typ umgekehrter teleobjektive | |
DE69425514T2 (de) | F-Theta Linse | |
DE69426753T2 (de) | Abtastlinse und optisches Abtastsystem mit einer solchen Linse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP Owner name: HITACHI PRINTING SOLUTIONS, LTD., EBINA, KANAGAWA, |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RICOH PRINTING SYSTEMS, LTD., TOKIO/TOKYO, JP Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HITACHI, LTD., TOKYO, JP Owner name: RICOH COMPANY, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
R071 | Expiry of right | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R071 | Expiry of right | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |