JP2502314B2 - ポストオブジェクティブ型光偏向器 - Google Patents
ポストオブジェクティブ型光偏向器Info
- Publication number
- JP2502314B2 JP2502314B2 JP62168029A JP16802987A JP2502314B2 JP 2502314 B2 JP2502314 B2 JP 2502314B2 JP 62168029 A JP62168029 A JP 62168029A JP 16802987 A JP16802987 A JP 16802987A JP 2502314 B2 JP2502314 B2 JP 2502314B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- polygon mirror
- radius
- axis
- field curvature
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ポリゴンミラーを使用したポストオブジ
ェクティブ型光偏向器に関する。
ェクティブ型光偏向器に関する。
［従来の技術］ レーザプリンタ等に用いられる光学系の光走査装置に
は、ビームが集束レンズにより集束光束とされた後に光
偏向器に入射するポストオブジェクディブ型と、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ェク
ティブ型とが知られている。
は、ビームが集束レンズにより集束光束とされた後に光
偏向器に入射するポストオブジェクディブ型と、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ェク
ティブ型とが知られている。
前者は偏向前に集束作用を受けるので、集束レンズは
小さく構成も簡単にできる反面、集束点が一般に湾曲し
た面上にあるので、走査直線性誤差や像面湾曲が大きく
なる問題がある。
小さく構成も簡単にできる反面、集束点が一般に湾曲し
た面上にあるので、走査直線性誤差や像面湾曲が大きく
なる問題がある。
また後者は光偏向後に集束レンズに入者するので、集
束位置を平面とし易く走査直線性誤差や像面湾曲を補正
し易いが、集束レンズは偏向角をカバーした広角レン
ズ、例えばｆθレンズを使用する必要があり、レンズ構
成が複雑となる問題がある。
束位置を平面とし易く走査直線性誤差や像面湾曲を補正
し易いが、集束レンズは偏向角をカバーした広角レン
ズ、例えばｆθレンズを使用する必要があり、レンズ構
成が複雑となる問題がある。
このように光偏向器においてはポストオブジェクティ
ブ型とプレオブジェクティブ型の２種類があり、いずれ
も一長一短を持っている。
ブ型とプレオブジェクティブ型の２種類があり、いずれ
も一長一短を持っている。
従来、ポストオブジェクティブ型の光偏向器として
は、特開昭61−156020号公報に見られるように、反射面
を半径Ｒの凸の球面又は円筒面状のポリゴンミラーを使
用して像面湾曲を補正するとともに走査直線性の誤差に
ついてはその後の電気的処理によって補正するものが知
られている。
は、特開昭61−156020号公報に見られるように、反射面
を半径Ｒの凸の球面又は円筒面状のポリゴンミラーを使
用して像面湾曲を補正するとともに走査直線性の誤差に
ついてはその後の電気的処理によって補正するものが知
られている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしこの従来装置では、走査直線性の誤差について
は電気的処理で補正しなければならない面倒があった。
は電気的処理で補正しなければならない面倒があった。
この発明はこのような事情に基づいて為されたもの
で、像面湾曲及び走査直線性の誤差を電気的補正せずに
小さく抑えることができ、精度を向上できるポストオブ
ジェクティブ型光偏向器を提供しようとするものであ
る。
で、像面湾曲及び走査直線性の誤差を電気的補正せずに
小さく抑えることができ、精度を向上できるポストオブ
ジェクティブ型光偏向器を提供しようとするものであ
る。
［問題点を解決するための手段］ この発明は、各反射面が少なくとも回転方向に凸の楕
円面のポリゴンミラーからなり、反射面を回転方向に延
長して形成される楕円の２軸方向の半径がそれぞれb,c
であり、かつ半径ｂを通り半径ｂ及びｃに直交する方向
の回転軸を有し、ポリゴンミラーの内接円半径をRm、回
転軸から走査面までの距離をＲ、有効走査長をL0、半径
ｂが走査面の方向を向くときのポリゴンミラーの回転角
θをθ＝０、このときの走査面上のビーム位置をｙ＝０
とし、ｙ＝L0/2となるθをθ＝θ０とした時に、 −θ０≦θ≦θ０、 で定められるポリゴンミラーの回転角θの範囲におい
て、上記ｂ、ｃ、Rm、Ｒ及びθを使って表される以下の
量、 但し、 y0＝x0tanθ ａ＝ｂ−Rm が次の関係 及び −0.05R≦xccosθ＋ycsinθ−Ｒ≦0.05R を満足するように、ｂ、ｃ、Rm、Ｒ、L0及びθ０を定め
たものである。
円面のポリゴンミラーからなり、反射面を回転方向に延
長して形成される楕円の２軸方向の半径がそれぞれb,c
であり、かつ半径ｂを通り半径ｂ及びｃに直交する方向
の回転軸を有し、ポリゴンミラーの内接円半径をRm、回
転軸から走査面までの距離をＲ、有効走査長をL0、半径
ｂが走査面の方向を向くときのポリゴンミラーの回転角
θをθ＝０、このときの走査面上のビーム位置をｙ＝０
とし、ｙ＝L0/2となるθをθ＝θ０とした時に、 −θ０≦θ≦θ０、 で定められるポリゴンミラーの回転角θの範囲におい
て、上記ｂ、ｃ、Rm、Ｒ及びθを使って表される以下の
量、 但し、 y0＝x0tanθ ａ＝ｂ−Rm が次の関係 及び −0.05R≦xccosθ＋ycsinθ−Ｒ≦0.05R を満足するように、ｂ、ｃ、Rm、Ｒ、L0及びθ０を定め
たものである。
すなわち、第１図に示すように、ポリゴンミラー１の
反射面の形状を長軸半径と短軸半径の２つの半径を有す
る回転方向に凸の楕円形とすることにより、１つの半径
により決定される円形の反射面よりも設計の自由度を増
やし、さらに、以下に示す量を設計パラメータとして、
これらのパラメータを適切に設定し、像面湾曲と走査直
線性誤差を同時に補正する。
反射面の形状を長軸半径と短軸半径の２つの半径を有す
る回転方向に凸の楕円形とすることにより、１つの半径
により決定される円形の反射面よりも設計の自由度を増
やし、さらに、以下に示す量を設計パラメータとして、
これらのパラメータを適切に設定し、像面湾曲と走査直
線性誤差を同時に補正する。
（設計パラメータ） 楕円の半径 b,c ポリゴンミラー内接円半径 Rm 回転軸−走査面距離 Ｒ 有効走査長 L0 ポリゴンミラー有効回転角 θ０ 上記の目的のためには、これらの設計パラメータと、
像面湾曲量及び走査直線性誤差量との関係を明らかにす
る必要があるが、この関係は以下のようにして求めるこ
とができる。なお、像面湾曲量及び走査直線性誤差量と
は具体的には次のものである。
像面湾曲量及び走査直線性誤差量との関係を明らかにす
る必要があるが、この関係は以下のようにして求めるこ
とができる。なお、像面湾曲量及び走査直線性誤差量と
は具体的には次のものである。
（像面湾曲量） 像面湾曲量とは、走査面（ビームが走査する面）に対
して、実際のビームの集束点（ビームウェスト）がどれ
だけ離れているかを示す量であり、走査面垂直方向にｘ
座標をとると、（像面湾曲量）＝（集束点のｘ座標）−
（走査面のｘ座標）、となる。
して、実際のビームの集束点（ビームウェスト）がどれ
だけ離れているかを示す量であり、走査面垂直方向にｘ
座標をとると、（像面湾曲量）＝（集束点のｘ座標）−
（走査面のｘ座標）、となる。
集束点のｘ座標はポリゴンミラーの回転角θ（あるい
は走査ビームスポットの位置）の関数となるので、像面
湾曲量もポリゴンミラーの回転角θの関係となり、所定
の有効範囲、−θ０≦θ≦θ０（有効走査長L0あるいは
印字幅に対応）において、一定値以下であることが要求
される。
は走査ビームスポットの位置）の関数となるので、像面
湾曲量もポリゴンミラーの回転角θの関係となり、所定
の有効範囲、−θ０≦θ≦θ０（有効走査長L0あるいは
印字幅に対応）において、一定値以下であることが要求
される。
（走査直線性誤差量） 走査直線性誤差量とは、ポリゴンミラーの回転角θに
対応して決まる走査面上の走査ビームスポットの位置が
理想的な走査ビームスポットの位置からどれだけ離れて
いるかを示す量であり、走査面上の走査方向に有効走査
長の中心がｙ＝０となるようにｙ座標をとると、（走査
直線性誤差量）＝（ビームスポットのｙ座標）−（理想
的なビームスポットのｙ座標）、となる。
対応して決まる走査面上の走査ビームスポットの位置が
理想的な走査ビームスポットの位置からどれだけ離れて
いるかを示す量であり、走査面上の走査方向に有効走査
長の中心がｙ＝０となるようにｙ座標をとると、（走査
直線性誤差量）＝（ビームスポットのｙ座標）−（理想
的なビームスポットのｙ座標）、となる。
さらに、理想的なビームスポットのｙ座標は、ポリゴ
ンミラーが等角速度で回転するので、ポリゴンミラーの
回転角θに対して線形であり、また、θが−θ０からθ
０まで変化するときに、−L0/2からL0/2まで変化するの
で、（理想的なビームスポットのｙ座標）＝（θ/2
θ０）L0、と表される。
ンミラーが等角速度で回転するので、ポリゴンミラーの
回転角θに対して線形であり、また、θが−θ０からθ
０まで変化するときに、−L0/2からL0/2まで変化するの
で、（理想的なビームスポットのｙ座標）＝（θ/2
θ０）L0、と表される。
従って、 （走査直線性誤差量）＝（ビームスポットのｙ座標）−
（θ/2θ０）L0 となる。走査直線性誤差量も像面湾曲量と同様、ポリゴ
ンミラーの回転角θの関数である。
（θ/2θ０）L0 となる。走査直線性誤差量も像面湾曲量と同様、ポリゴ
ンミラーの回転角θの関数である。
以上のことから、設計パラメータと、像面湾曲量及び
走査直線性誤差量との関係を求めるには、設計パラメー
タにより、ビームの集束点のｘ座標とビームスポットの
ｙ座標を表せばよい。
走査直線性誤差量との関係を求めるには、設計パラメー
タにより、ビームの集束点のｘ座標とビームスポットの
ｙ座標を表せばよい。
ビームの集束点の座標を求めるために、第２図に示す
ようにポリゴンミラーの回転軸Ｏを原点に持ち、ポリゴ
ンミラーとともに回転する座標系xyを使う。第２図はポ
リゴンミラーがθ回転した状態を示す。この状態で、走
査面の方向から回転軸Ｏに向かいS0点で集束するように
入射するレーザビームがポリゴンミラーで反射されたと
きに集束する点Ｓの座標（xc,yc）は、ビームを構成す
る光線群の中からビーム中心軸に一致する光線（軸光
線）と中心軸とS0点で微小角ｄθで交わる光線（微分光
線）の２つを選び、この２つの光線の反射後の交点を求
めることにより次のようになる。
ようにポリゴンミラーの回転軸Ｏを原点に持ち、ポリゴ
ンミラーとともに回転する座標系xyを使う。第２図はポ
リゴンミラーがθ回転した状態を示す。この状態で、走
査面の方向から回転軸Ｏに向かいS0点で集束するように
入射するレーザビームがポリゴンミラーで反射されたと
きに集束する点Ｓの座標（xc,yc）は、ビームを構成す
る光線群の中からビーム中心軸に一致する光線（軸光
線）と中心軸とS0点で微小角ｄθで交わる光線（微分光
線）の２つを選び、この２つの光線の反射後の交点を求
めることにより次のようになる。
入射ビームの軸光線は原点Ｏ（回転軸）を通り、ｘ軸
と角度θで交わるので、その方程式は、 ｙ＝x tanθ …（１） となり、微分光線はS0点（−l cosθ，−l sinθ）を通
り、傾きがtan（θ＋ｄθ）なので、その方程式は、 ｙ＋l sinθ＝（ｘ＋l cosθ）tan（θ＋ｄθ） …
（２） となる。
と角度θで交わるので、その方程式は、 ｙ＝x tanθ …（１） となり、微分光線はS0点（−l cosθ，−l sinθ）を通
り、傾きがtan（θ＋ｄθ）なので、その方程式は、 ｙ＋l sinθ＝（ｘ＋l cosθ）tan（θ＋ｄθ） …
（２） となる。
次に、ポリゴンミラーの楕円反射面 と、（１）、（２）式の交点をそれぞれ（x0,y0），（x
0＋dx,y0＋dy）、それぞれの交点における反射面の法線
がｘ軸となる角をそれぞれβ，β＋ｄβとすると、反射
軸光線の方程式は、 ｙ−y0＝（ｘ−x0）tan（２β−θ） …（４） となり、反射微分光線の方程式は、 ｙ−（y0＋dy） ＝｛ｘ−（x0＋dx）｝tan｛２（β＋ｄβ） −（θ＋ｄθ）｝ …（５） となる。さらに、（５）式は、tan｛２（β＋ｄβ）−
（θ＋ｄθ）｝を（２β−θ）を中心にテイラー展開し
て、微小量dx,dβ,dθの２次以上の項を無視することに
より、 となる。（４）式と（６）式を連立させ、x,yについて
解くことにより、収束点Ｓの座標が求められ、 となる。
0＋dx,y0＋dy）、それぞれの交点における反射面の法線
がｘ軸となる角をそれぞれβ，β＋ｄβとすると、反射
軸光線の方程式は、 ｙ−y0＝（ｘ−x0）tan（２β−θ） …（４） となり、反射微分光線の方程式は、 ｙ−（y0＋dy） ＝｛ｘ−（x0＋dx）｝tan｛２（β＋ｄβ） −（θ＋ｄθ）｝ …（５） となる。さらに、（５）式は、tan｛２（β＋ｄβ）−
（θ＋ｄθ）｝を（２β−θ）を中心にテイラー展開し
て、微小量dx,dβ,dθの２次以上の項を無視することに
より、 となる。（４）式と（６）式を連立させ、x,yについて
解くことにより、収束点Ｓの座標が求められ、 となる。
（７）、（８）式のxc,ycはポリゴンミラーとともに
回転する座標系でのものなので、これを、回転軸を原
点、入射軸光線（走査面に垂直な方向）をxfix軸、走査
面に平行な方向をyfix軸とする固定座標系で表すと、座
標回転の公式により、 となる。特に、走査面に垂直な方向の座標は、 xccosθ＋ycsinθ となり、上式と走査面の位置Ｒとの差、 xccosθ＋ycsinθ−Ｒ が像面湾曲誤差量になる。
回転する座標系でのものなので、これを、回転軸を原
点、入射軸光線（走査面に垂直な方向）をxfix軸、走査
面に平行な方向をyfix軸とする固定座標系で表すと、座
標回転の公式により、 となる。特に、走査面に垂直な方向の座標は、 xccosθ＋ycsinθ となり、上式と走査面の位置Ｒとの差、 xccosθ＋ycsinθ−Ｒ が像面湾曲誤差量になる。
以上で、像面湾曲誤差の表式が形式的に求められた
が、（７）、（８）式には便宜的に導入した変数、 x0,y0,β， が含まれているので、これらを明示的に与える必要があ
る。これらの明示的な表現は以下のようになる。
が、（７）、（８）式には便宜的に導入した変数、 x0,y0,β， が含まれているので、これらを明示的に与える必要があ
る。これらの明示的な表現は以下のようになる。
（x0,y0）は入射軸光線と楕円反射面の交点なので、
（１）、（３）式を満たし、 y0＝x0tanθ …（１′） が成り立つ。（１′）式を（３′）式に代入しx0につい
て解いて、 （１′）式に代入し、 となる。
（１）、（３）式を満たし、 y0＝x0tanθ …（１′） が成り立つ。（１′）式を（３′）式に代入しx0につい
て解いて、 （１′）式に代入し、 となる。
βは（x0,y0）における、楕円反射面の法線がｘ軸と
なす角なので、（３）式の右辺をｆとおくと、 従って、 となる。
なす角なので、（３）式の右辺をｆとおくと、 従って、 となる。
微分係数については、第３図から 但し、 の関係がわかるので、 となる。
ｄβ/dθについては、 で定義される関係を考えると、その全微分は となるが、（x,y）として（３）式の楕円の上の点を考
えると、β、ｘ及びｙはθの関係となるので、それぞれ
θについての全微分係数をつくることができて、 が成立つ。このとき、ｄβ/dθは（12′）式の定義より
明らかなように、（３）式の楕円の上の点（x,y）にお
ける法線がｘ軸となす角βのθについての全微分係数で
ある。そこで、上式に（15）、（16）及び（12′）式を
代入し、ｘ＝x0、ｙ＝y0とすると、 となる。（15）、（16）及び（17）式で使われているｌ
は次のようにして決まる。楕円反射面のｂ軸上の頂点で
の曲率半径は、 c2/b となるので、この点での反射面の焦点距離は、 c2/2b となる。従って、θ＝０で反射ビームが走査面上に収束
するようにするためには、結像関係の公式から、 これをｌについて解くと、 となる。
えると、β、ｘ及びｙはθの関係となるので、それぞれ
θについての全微分係数をつくることができて、 が成立つ。このとき、ｄβ/dθは（12′）式の定義より
明らかなように、（３）式の楕円の上の点（x,y）にお
ける法線がｘ軸となす角βのθについての全微分係数で
ある。そこで、上式に（15）、（16）及び（12′）式を
代入し、ｘ＝x0、ｙ＝y0とすると、 となる。（15）、（16）及び（17）式で使われているｌ
は次のようにして決まる。楕円反射面のｂ軸上の頂点で
の曲率半径は、 c2/b となるので、この点での反射面の焦点距離は、 c2/2b となる。従って、θ＝０で反射ビームが走査面上に収束
するようにするためには、結像関係の公式から、 これをｌについて解くと、 となる。
以上により、像面湾曲量を設計パラメータを使いθの
関数として表すことができる。
関数として表すことができる。
次に、走査直線性誤差量は以下のように求められる。
ポリゴンミラーがθ回転したときの、入射ビームの反
射面への入射角は第２図より、 θ−β であることが解る。従って、偏向角は、 ２（θ−β） となる。また、反射点から走査面までの距離は、 Ｒ−ｒ となるので、反射ビームが走査面に入射する位置は、 （Ｒ−ｒ）tan2（θ−β） となる。走査直線性誤差量は、走査位置がポリゴンミラ
ーの回転角に比例するとした理想的な走査位置（θ/2θ
０）L0と実際の走査位置（Ｒ−ｒ）tan2（θ−β）との
差なので、 となる。
射面への入射角は第２図より、 θ−β であることが解る。従って、偏向角は、 ２（θ−β） となる。また、反射点から走査面までの距離は、 Ｒ−ｒ となるので、反射ビームが走査面に入射する位置は、 （Ｒ−ｒ）tan2（θ−β） となる。走査直線性誤差量は、走査位置がポリゴンミラ
ーの回転角に比例するとした理想的な走査位置（θ/2θ
０）L0と実際の走査位置（Ｒ−ｒ）tan2（θ−β）との
差なので、 となる。
以上の結果から、 及び −0.05R≦xccosθ＋ycsinθ−Ｒ≦0.05R とすることにより、走査直線性誤差量を有効走査長L0の
±２％以内、像面湾曲量を走査光路長Ｒの±５％以内と
することができる。
±２％以内、像面湾曲量を走査光路長Ｒの±５％以内と
することができる。
［作用］ 以上の関係を用い、光学シュミレーションを行ない、
走査直線性の誤差が±２％以内、像面湾曲が走査光路長
Ｒの５％以内となる条件を捜した結果、ポリコンミラー
１の回転角は60゜で１走査に対応するので、40゜で結像
スポット位置が220mm幅とされて、走査直線性誤差が０
となるような条件で楕円２の２軸（半径ｂ及びｃ）及び
ポリゴンミラー１の回転中心Ｏからスポット位置までの
距離Ｒを決定し、走査直線性誤差が±２％以内、像面湾
曲が±0.05R以内（走査光路長の５％以内）となるよう
な条件を算出することができる。
走査直線性の誤差が±２％以内、像面湾曲が走査光路長
Ｒの５％以内となる条件を捜した結果、ポリコンミラー
１の回転角は60゜で１走査に対応するので、40゜で結像
スポット位置が220mm幅とされて、走査直線性誤差が０
となるような条件で楕円２の２軸（半径ｂ及びｃ）及び
ポリゴンミラー１の回転中心Ｏからスポット位置までの
距離Ｒを決定し、走査直線性誤差が±２％以内、像面湾
曲が±0.05R以内（走査光路長の５％以内）となるよう
な条件を算出することができる。
［実施例］ なお、この実施例は楕円の長軸半径をｂ、短軸半径を
ｃとして説明する。
ｃとして説明する。
第４図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中心Ｏ
から集光位置までの距離Ｒを350mm、ポリゴンミラー１
の内接円半径Rmを22.65625mm、その楕円の長軸ｂを264.
96875mm、短軸ｃを105.908431mmとした時、ポリゴンミ
ラー１が40゜回転すると、感光ドラム位置（θ＝０の集
光位置を含む光軸に垂直な平面）で220mm走査する。
から集光位置までの距離Ｒを350mm、ポリゴンミラー１
の内接円半径Rmを22.65625mm、その楕円の長軸ｂを264.
96875mm、短軸ｃを105.908431mmとした時、ポリゴンミ
ラー１が40゜回転すると、感光ドラム位置（θ＝０の集
光位置を含む光軸に垂直な平面）で220mm走査する。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.47mm（−0.67％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で1.66mm（0.47％）に抑えることができた。
で−1.47mm（−0.67％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で1.66mm（0.47％）に抑えることができた。
また第５図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを350mm、ポリゴンミラ
ー１の内接円半径Rmを24.53125mm、その楕円の長軸ｂを
246.3125mm、短軸ｃを106.549469mmとした時のものであ
る。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを350mm、ポリゴンミラ
ー１の内接円半径Rmを24.53125mm、その楕円の長軸ｂを
246.3125mm、短軸ｃを106.549469mmとした時のものであ
る。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.45mm（−0.66％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で11.67mm（3.33％）に抑えることができ
た。
で−1.45mm（−0.66％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で11.67mm（3.33％）に抑えることができ
た。
また第６図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを382.65625mm、ポリゴ
ンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂ
を147.671875mm、短軸ｃを80.2821472mmとした時のもの
である。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを382.65625mm、ポリゴ
ンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂ
を147.671875mm、短軸ｃを80.2821472mmとした時のもの
である。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.30mm（−0.59％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で0.35mm（0.09％）に抑えることができた。
で−1.30mm（−0.59％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で0.35mm（0.09％）に抑えることができた。
また第７図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを467.5mm、ポリゴンミ
ラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを16
5.46875mm、短軸ｃを85.6534702mmとした時のものであ
る。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを467.5mm、ポリゴンミ
ラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを16
5.46875mm、短軸ｃを85.6534702mmとした時のものであ
る。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−0.86mm（−0.39％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で−0.16mm（−0.03％）に抑えることができ
た。
で−0.86mm（−0.39％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で−0.16mm（−0.03％）に抑えることができ
た。
また第８図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを455.0mm、ポリゴンミ
ラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを10
1.265625mm、短軸ｃを64.8617095mmとした時のものであ
る。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを455.0mm、ポリゴンミ
ラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを10
1.265625mm、短軸ｃを64.8617095mmとした時のものであ
る。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−0.93mm（−0.42％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で8.52mm（1.87％）に抑えることができた。
で−0.93mm（−0.42％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で8.52mm（1.87％）に抑えることができた。
また第９図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを424.375mm、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを
147.671875mm、短軸ｃを80.3066963mmとした時のもので
ある。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを424.375mm、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを
147.671875mm、短軸ｃを80.3066963mmとした時のもので
ある。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.05mm（−0.48％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で−0.21mm（−0.05％）に抑えることができ
た。
で−1.05mm（−0.48％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で−0.21mm（−0.05％）に抑えることができ
た。
また第10図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転中
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを419.375mm、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを
93.53125mm、短軸ｃを61.8695557mmとした時のものであ
る。
心Ｏから集光位置までの距離Ｒを419.375mm、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂを
93.53125mm、短軸ｃを61.8695557mmとした時のものであ
る。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.10mm（−0.50％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で10.87mm（2.59％）に抑えることができ
た。
で−1.10mm（−0.50％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で10.87mm（2.59％）に抑えることができ
た。
さらに第11図に示すものは、ポリゴンミラー１の回転
中心Ｏから集光位置までの距離Ｒを491.875mm、ポリゴ
ンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂ
を118.828125mm、短軸ｃを71.2061837mmとした時のもの
である。
中心Ｏから集光位置までの距離Ｒを491.875mm、ポリゴ
ンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長軸ｂ
を118.828125mm、短軸ｃを71.2061837mmとした時のもの
である。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−0.78mm（−0.36％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で5.80mm（1.18％）に抑えることができた。
で−0.78mm（−0.36％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で5.80mm（1.18％）に抑えることができた。
さらにまた第12図に示すものは、ポリゴンミラー１の
回転中心Ｏから集光位置までの距離Ｒを443.125mm、ポ
リゴンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長
軸ｂを81.640625mm、短軸ｃを56.8074427mmとした時の
ものである。
回転中心Ｏから集光位置までの距離Ｒを443.125mm、ポ
リゴンミラー１の内接円半径Rmを25.0mm、その楕円の長
軸ｂを81.640625mm、短軸ｃを56.8074427mmとした時の
ものである。
このとき、走査直線性誤差は（ａ）に示すように最大
で−1.05mm（−0.48％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で4.42mm（0.99％）に抑えることができた。
で−1.05mm（−0.48％）、また像面湾曲は（ｂ）に示す
ように最大で4.42mm（0.99％）に抑えることができた。
以上各実施例において明らかなように、ポリゴンミラ
ー１の回転中心Ｏから集光位置までの距離Ｒ、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rm、その楕円の長軸ｂ、短軸ｃを
それぞれ適宜選定すれば走査直線性の誤差もまた像面湾
曲もかなり小さい値に抑えることができる。
ー１の回転中心Ｏから集光位置までの距離Ｒ、ポリゴン
ミラー１の内接円半径Rm、その楕円の長軸ｂ、短軸ｃを
それぞれ適宜選定すれば走査直線性の誤差もまた像面湾
曲もかなり小さい値に抑えることができる。
なお、前記各実施例では長軸半径をｂ、短軸半径をｃ
として説明したが必ずしもこれに限定されるものではな
く、長軸半径をｃ、短軸半径をｂとし、回転軸、すなわ
ち回転中心Ｏが短軸半径ｂを通るものであってもよい。
として説明したが必ずしもこれに限定されるものではな
く、長軸半径をｃ、短軸半径をｂとし、回転軸、すなわ
ち回転中心Ｏが短軸半径ｂを通るものであってもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、像面湾曲及び
走査直線性の誤差を電気的補正せずに小さく抑えること
ができ、精度を向上できるポストオブジェクティブ型光
偏向器を提供できるものである。
走査直線性の誤差を電気的補正せずに小さく抑えること
ができ、精度を向上できるポストオブジェクティブ型光
偏向器を提供できるものである。
第１図乃至第３図は本発明の構成を説明するための図、
第４図乃至第12図は本発明の実施例における走査直線性
誤差特性と像面湾曲特性を示すグラフである。 １……ポリゴンミラー、1a〜1f……反射面。
第４図乃至第12図は本発明の実施例における走査直線性
誤差特性と像面湾曲特性を示すグラフである。 １……ポリゴンミラー、1a〜1f……反射面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩舟 恵男 静岡県三島市南町６番78号 東京電気株 式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−49851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−156020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−102211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−31301（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】各反射面が少なくとも回転方向に凸の楕円
面のポリゴンミラーからなり、前記反射面を回転方向に
延長して形成される楕円の２軸方向の半径がそれぞれb,
cであり、かつ半径ｂを通り半径ｂ及びｃに直交する方
向の回転軸を有し、前記ポリゴンミラーの内接円半径を
Rm、回転軸から走査面までの距離をＲ、有効走査長を
L0、半径ｂが走査面の方向を向くときのポリゴンミラー
の回転角θをθ＝０、このときの走査面上のビーム位置
をｙ＝０とし、ｙ＝L0/2となるθをθ＝θ０とした時
に、 −θ０≦θ≦θ０、 で定められるポリゴンミラーの回転角θの範囲におい
て、上記ｂ、ｃ、Rm、Ｒ及びθを使って表される以下の
量、 但し、 y0＝x0tanθ ａ＝ｂ−Rm が次の関係 及び −0.05R≦xccosθ＋ycsinθ−Ｒ≦0.05R を満足するように、ｂ、ｃ、Rm、Ｒ、L0及びθ０を定め
たことを特徴とするポストオブジェクティブ型光偏向
器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168029A JP2502314B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | ポストオブジェクティブ型光偏向器 |
| KR1019880008081A KR910002009B1 (ko) | 1987-07-06 | 1988-06-30 | 폴리곤 밀러 |
| US07/214,605 US4875748A (en) | 1987-07-06 | 1988-07-01 | Polygon mirror |
| EP88110733A EP0299336B1 (en) | 1987-07-06 | 1988-07-05 | Polygon mirror |
| DE88110733T DE3881768T2 (de) | 1987-07-06 | 1988-07-05 | Polygon-Spiegel. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168029A JP2502314B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | ポストオブジェクティブ型光偏向器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6411223A JPS6411223A (en) | 1989-01-13 |
| JP2502314B2 true JP2502314B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15860499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62168029A Expired - Lifetime JP2502314B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | ポストオブジェクティブ型光偏向器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4875748A (ja) |
| EP (1) | EP0299336B1 (ja) |
| JP (1) | JP2502314B2 (ja) |
| KR (1) | KR910002009B1 (ja) |
| DE (1) | DE3881768T2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204769A (en) * | 1987-09-22 | 1993-04-20 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical deflector |
| EP0309205B1 (en) * | 1987-09-22 | 1994-02-02 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical deflector |
| US5153766A (en) * | 1987-09-22 | 1992-10-06 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical scanner |
| JPH01321581A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Fujitsu Ltd | バーコード用光学読み取り装置 |
| JP2763148B2 (ja) * | 1989-08-31 | 1998-06-11 | 株式会社東芝 | 走査式光学装置 |
| JPH03116112A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Toshiba Corp | 走査式光学装置 |
| JPH03177810A (ja) * | 1989-12-07 | 1991-08-01 | Toshiba Corp | 光偏向装置 |
| JP3198103B2 (ja) * | 1989-12-07 | 2001-08-13 | 株式会社東芝 | 光偏向装置の製造方法 |
| JPH03198015A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Toshiba Corp | 光学装置 |
| JP3126137B2 (ja) * | 1990-11-01 | 2001-01-22 | 松下電器産業株式会社 | ポストオブジェクティブ型走査光学系及び画像形成装置 |
| US5781325A (en) * | 1994-12-19 | 1998-07-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical scanning apparatus |
| US5650869A (en) * | 1995-05-05 | 1997-07-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Point relay scanner utilizing ellipsoidal mirrors |
| GB9524884D0 (en) * | 1995-12-05 | 1996-02-07 | Gareth Jones | Scanning system |
| US6542304B2 (en) | 1999-05-17 | 2003-04-01 | Toolz, Ltd. | Laser beam device with apertured reflective element |
| US7178947B2 (en) * | 2004-06-04 | 2007-02-20 | Dale Marks | Lighting device with elliptical fresnel mirror |
| KR101720773B1 (ko) * | 2010-08-30 | 2017-03-28 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 회전다면경 및 이를 채용한 광주사장치 |
| US9625709B1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-18 | Datalogic Usa, Inc. | Reduced windage prismatic polygonal reflector for scanning |
| GB2550338A (en) | 2016-05-12 | 2017-11-22 | Hewlett Packard Development Co Lp | Reflector and additive manufacturing system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2925734C3 (de) * | 1979-06-26 | 1982-06-24 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Optisches Fehlersuchgerät für Materialbahnen |
| DE3022365A1 (de) * | 1979-11-01 | 1981-05-14 | Barr & Stroud Ltd., Glasgow, Scotland | Optische abtastvorrichtung |
| JPS58105104A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Ricoh Co Ltd | 光偏向用回転多面レンズ体 |
| JPS61156020A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Ricoh Co Ltd | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
| JPS61296324A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | フジトク株式会社 | レ−ザ光走査装置 |
| FR2593613B1 (fr) * | 1985-11-29 | 1993-01-08 | Ricoh Kk | Ensemble, dispositif et appareil de deviation de faisceau pour imprimante |
-
1987
- 1987-07-06 JP JP62168029A patent/JP2502314B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-30 KR KR1019880008081A patent/KR910002009B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-07-01 US US07/214,605 patent/US4875748A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-05 EP EP88110733A patent/EP0299336B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-05 DE DE88110733T patent/DE3881768T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3881768D1 (de) | 1993-07-22 |
| JPS6411223A (en) | 1989-01-13 |
| KR910002009B1 (ko) | 1991-03-30 |
| US4875748A (en) | 1989-10-24 |
| KR890002688A (ko) | 1989-04-11 |
| EP0299336A2 (en) | 1989-01-18 |
| EP0299336B1 (en) | 1993-06-16 |
| EP0299336A3 (en) | 1989-08-23 |
| DE3881768T2 (de) | 1994-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2502314B2 (ja) | ポストオブジェクティブ型光偏向器 | |
| JP3164232B2 (ja) | 光ビームを走査するための平らなフィ−ルドの、テレセントリック光学システム | |
| JP3072061B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPS6336482B2 (ja) | ||
| JPS62172317A (ja) | 面倒れ補正機能をもつ走査光学系 | |
| JP2718735B2 (ja) | 光走査装置におけるｆθレンズ系 | |
| JP3061829B2 (ja) | 光走査装置におけるｆθレンズ系 | |
| JP2804512B2 (ja) | 光走査装置におけるｆθレンズ系 | |
| JPH0221565B2 (ja) | ||
| JPH0192717A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH07174998A (ja) | 走査レンズ及び光走査装置 | |
| JPS59147316A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2775434B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JPS63142317A (ja) | 光ビ−ム走査装置 | |
| JPH112769A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3639097B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP3680893B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP2530351B2 (ja) | ポストオブジエクテイブ型光走査装置 | |
| JPH1020235A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3719301B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JPH0670688B2 (ja) | 走査光学装置 | |
| JP2718743B2 (ja) | 光走査装置におけるｆθレンズ系 | |
| JP3680877B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP2877457B2 (ja) | 光走査装置におけるｆθレンズ系 | |
| JP3680921B2 (ja) | 光走査装置 |