JP3219159B2 - 走査装置 - Google Patents
走査装置Info
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- JP3219159B2 JP3219159B2 JP06581492A JP6581492A JP3219159B2 JP 3219159 B2 JP3219159 B2 JP 3219159B2 JP 06581492 A JP06581492 A JP 06581492A JP 6581492 A JP6581492 A JP 6581492A JP 3219159 B2 JP3219159 B2 JP 3219159B2
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- optical
- scanning
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- 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
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/10—Mirrors with curved faces
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学走査装置に関し、
特に、コンパクトなシステムを設計するのに使用できる
レーザ式ラスタ出力走査装置（ＲＯＳ）に関する。
特に、コンパクトなシステムを設計するのに使用できる
レーザ式ラスタ出力走査装置（ＲＯＳ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ式ラスタ出力走査装置において、
できるだけ少ない光学素子を用いて装置の効率を上げ、
装置部分のコストを下げ、組立て作業のコストを下げる
のが望ましい。
できるだけ少ない光学素子を用いて装置の効率を上げ、
装置部分のコストを下げ、組立て作業のコストを下げる
のが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、回
転可能な多数の鏡面で成るポリゴンを用いる従来の光学
走査装置において、ポリゴン前方側の２つの光学素子す
なわち折り返し光路を形成する反射器と円筒レンズを更
に簡単な光学素子に交換することを目的とする。
転可能な多数の鏡面で成るポリゴンを用いる従来の光学
走査装置において、ポリゴン前方側の２つの光学素子す
なわち折り返し光路を形成する反射器と円筒レンズを更
に簡単な光学素子に交換することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
の２つの光学素子が１つの光学素子すなわち円筒ミラー
によって置換される。この置換によって、製造コストを
低くできる外に、円筒ミラーの特性によって、ポリゴン
鏡面に最適な低速走査の合焦を提供する。更に詳しく
は、本発明のラスタ出力走査装置は、光路に沿ってコヒ
ーレントな平行光ビームを出力する光源と、感光性像面
と、光源と像面の間の光路に設けられていて、像面を横
切って高速走査方向に、ミラー面に向けられた光ビーム
を走査する多数の鏡面で成る回転可能なポリゴンと、高
速走査方向にポリゴンから反射した光を合焦するポリゴ
ン後方側の光学装置と、光源とポリゴンの間の光路に設
けられていて反射特性により光路方向を変更する正の円
筒ミラーを含むポリゴン前方側の光学装置とを備え、前
記円筒ミラーは、入力光ビームを、各ポリゴン鏡面によ
って形成される平面の走査位置の中心において該平面に
一致するラインに合焦させており、前記円筒ミラーは、
凹んでいて、レンズと同じやり方で光を反射するように
動作し、前記光路に別の合焦レンズを配置するのを不要
にすることを特徴とする。
の２つの光学素子が１つの光学素子すなわち円筒ミラー
によって置換される。この置換によって、製造コストを
低くできる外に、円筒ミラーの特性によって、ポリゴン
鏡面に最適な低速走査の合焦を提供する。更に詳しく
は、本発明のラスタ出力走査装置は、光路に沿ってコヒ
ーレントな平行光ビームを出力する光源と、感光性像面
と、光源と像面の間の光路に設けられていて、像面を横
切って高速走査方向に、ミラー面に向けられた光ビーム
を走査する多数の鏡面で成る回転可能なポリゴンと、高
速走査方向にポリゴンから反射した光を合焦するポリゴ
ン後方側の光学装置と、光源とポリゴンの間の光路に設
けられていて反射特性により光路方向を変更する正の円
筒ミラーを含むポリゴン前方側の光学装置とを備え、前
記円筒ミラーは、入力光ビームを、各ポリゴン鏡面によ
って形成される平面の走査位置の中心において該平面に
一致するラインに合焦させており、前記円筒ミラーは、
凹んでいて、レンズと同じやり方で光を反射するように
動作し、前記光路に別の合焦レンズを配置するのを不要
にすることを特徴とする。
【０００５】
【実施例】図１は、折り返し光路を有するコンパクトな
従来のラスタ出力走査（ＲＯＳ）型走査装置を示してい
る。走査装置１０は、変調光の光源として動作する自動
変調式レーザ１２を有する。光学装置１４はその出力部
分において通常のビーム平行化を行う。光学装置１４か
らの平行ビーム出力は、折り返しミラー１６によって反
射され、回転するポリゴン１８の鏡面１８Ａに、正の円
筒レンズ２０によって合焦させられる。レンズ２０は、
ポリゴンで誘導されるサジタル方向のビーム位置エラー
（ワウ・フラッタエラー）を光学的に修正するように、
整列させられている。ポリゴン１８の鏡面から反射した
光線は、ＦΘレンズ素子２４及び２６によって、高速走
査方向（タンジェンシャル平面）において感光体表面等
の感光性像面２２に合焦させられる。
従来のラスタ出力走査（ＲＯＳ）型走査装置を示してい
る。走査装置１０は、変調光の光源として動作する自動
変調式レーザ１２を有する。光学装置１４はその出力部
分において通常のビーム平行化を行う。光学装置１４か
らの平行ビーム出力は、折り返しミラー１６によって反
射され、回転するポリゴン１８の鏡面１８Ａに、正の円
筒レンズ２０によって合焦させられる。レンズ２０は、
ポリゴンで誘導されるサジタル方向のビーム位置エラー
（ワウ・フラッタエラー）を光学的に修正するように、
整列させられている。ポリゴン１８の鏡面から反射した
光線は、ＦΘレンズ素子２４及び２６によって、高速走
査方向（タンジェンシャル平面）において感光体表面等
の感光性像面２２に合焦させられる。
【０００６】上記した従来の装置には２つの欠点があ
る。その１つは、低速走査方向において鏡面に適正に合
焦させるのに、２つの光学素子すなわちミラー１６とレ
ンズ２０とを必要とすることである。第２の欠点は、鏡
面１８Ａでの走査ラインが最適な焦点にないことであ
る。その理由は、図１のポリゴン前方側の光学装置だけ
を示す図２を参照すると明らかである。図示のように、
ミラー１６から反射して交差方向（低速走査方向）にお
いて合焦したビームは、光軸３２に直交する合焦ライン
３０を作る。従って、最適な焦点は合焦ラインを含む垂
直面にあり、鏡面１８Ａの垂直表面を接線（タンジェン
シャル）方向に通る垂直面にはないからである。
る。その１つは、低速走査方向において鏡面に適正に合
焦させるのに、２つの光学素子すなわちミラー１６とレ
ンズ２０とを必要とすることである。第２の欠点は、鏡
面１８Ａでの走査ラインが最適な焦点にないことであ
る。その理由は、図１のポリゴン前方側の光学装置だけ
を示す図２を参照すると明らかである。図示のように、
ミラー１６から反射して交差方向（低速走査方向）にお
いて合焦したビームは、光軸３２に直交する合焦ライン
３０を作る。従って、最適な焦点は合焦ラインを含む垂
直面にあり、鏡面１８Ａの垂直表面を接線（タンジェン
シャル）方向に通る垂直面にはないからである。
【０００７】本発明によれば、ミラー１６とレンズ２０
とが図３に示す円筒ミラー４０に置換されている。円筒
ミラー４０は凹んでいて正のパワーを持っており、この
ミラーは、ポリゴン鏡面１８Ａに小さくビームを合焦す
るレンズ２０と同じように、サジタル（低速走査）面に
おいて平行光入力に作用する。しかし、図２の場合と違
って、ビーム合焦ライン３０′は、光軸には直交せず、
鏡面の走査の回転の中心位置における光軸とミラーとが
なす角度に平行になっている。この作用は図４に示され
ている。この図から、合焦ライン３０′を含む垂直面
は、垂直な鏡面に対する接線（タンジェンシャル）方向
の垂直面に一致する。実際、円筒ミラー４０はレーザビ
ームの合焦ラインを有利な方に傾斜させている。
とが図３に示す円筒ミラー４０に置換されている。円筒
ミラー４０は凹んでいて正のパワーを持っており、この
ミラーは、ポリゴン鏡面１８Ａに小さくビームを合焦す
るレンズ２０と同じように、サジタル（低速走査）面に
おいて平行光入力に作用する。しかし、図２の場合と違
って、ビーム合焦ライン３０′は、光軸には直交せず、
鏡面の走査の回転の中心位置における光軸とミラーとが
なす角度に平行になっている。この作用は図４に示され
ている。この図から、合焦ライン３０′を含む垂直面
は、垂直な鏡面に対する接線（タンジェンシャル）方向
の垂直面に一致する。実際、円筒ミラー４０はレーザビ
ームの合焦ラインを有利な方に傾斜させている。
【０００８】
【発明の効果】この合焦ラインの傾斜効果は、ポリゴン
鏡面への合焦角度を最良にするように制御するのに使用
でき、光学装置が鏡面のワウ・フラッタに対して精密に
修正する能力を向上させるのに使用できる。これは、大
きな走査角度にわたって合焦し得るようにビームを調整
できるからである。以下の表１には、同じミラー角度で
同じ焦点距離で同じビーム高さで且つ同じビーム幅の条
件での円筒ミラーに与えられる、種々のビーム収束角度
と、ミラーによる合焦ラインと光軸とがなす角度φとの
関係が示される。
鏡面への合焦角度を最良にするように制御するのに使用
でき、光学装置が鏡面のワウ・フラッタに対して精密に
修正する能力を向上させるのに使用できる。これは、大
きな走査角度にわたって合焦し得るようにビームを調整
できるからである。以下の表１には、同じミラー角度で
同じ焦点距離で同じビーム高さで且つ同じビーム幅の条
件での円筒ミラーに与えられる、種々のビーム収束角度
と、ミラーによる合焦ラインと光軸とがなす角度φとの
関係が示される。
【０００９】
【表１】
【図１】従来のラスタ出力走査装置のタンジェンシャル
面での平面図である。
面での平面図である。
【図２】鏡面での合焦ラインの焦点面を示す、図１のポ
リゴン前方側の光学装置を示す図である。
リゴン前方側の光学装置を示す図である。
【図３】本発明に係るラスタ出力走査装置のタンジェン
シャル面での平面図である。
シャル面での平面図である。
【図４】鏡面において合焦したビームの、円筒ミラーの
効果を示す、図３のポリゴン前方側の光学装置を示す図
である。
効果を示す、図３のポリゴン前方側の光学装置を示す図
である。
１０ 出力走査（ＲＯＳ）型走査装置 １２ 自動変調式レーザ １４ 光学装置 １６ 折り返しミラー １８ ポリゴン １８Ａ 鏡面 ２０ 正の円筒レンズ ２２ 像面 ２４、２６ ＦΘレンズ素子 ３０ 合焦ライン ３２ 光軸 ３０′ 合焦ライン ４０ 円筒ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10
Claims (1)
- 【請求項１】 ラスタ出力走査装置において、 光路に沿ってコヒーレントな平行光ビームを出力する光
源と、 感光性像面と、 光源と前記像面の間の光路に設けられていて、該像面を
横切って高速走査方向に、ミラー面に向けられた光ビー
ムを走査する多数の鏡面で成る回転可能なポリゴンと、 前記高速走査方向にポリゴンから反射した光を合焦する
ポリゴン後方側の光学装置と、 光源とポリゴンの間の光路に設けられていて反射特性に
より光路方向を変更する正の円筒ミラーを含むポリゴン
前方側の光学装置とを備え、 前記円筒ミラーは、入力光ビームを、各ポリゴン鏡面に
よって形成される平面の走査位置の中心において該平面
に一致するラインに合焦させており、 前記円筒ミラーは、凹んでいて、レンズと同じやり方で
光を反射するように動作し、前記光路に別の合焦レンズ
を配置するのを不要にすることを特徴とするラスタ出力
走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/678,417 US5142403A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ROS scanner incorporating cylindrical mirror in pre-polygon optics |
| US07/678417 | 1991-04-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588100A JPH0588100A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3219159B2 true JP3219159B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=24722693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06581492A Expired - Fee Related JP3219159B2 (ja) | 1991-04-01 | 1992-03-24 | 走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5142403A (ja) |
| JP (1) | JP3219159B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343326A (en) * | 1993-08-02 | 1994-08-30 | Xerox Corporation | Compact ros imaging system |
| BR9502084A (pt) * | 1994-05-20 | 1995-11-21 | Xerox Corp | Explorador de saída de rastreio |
| JPH08160337A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Minolta Co Ltd | レーザビーム走査光学装置 |
| US5866900A (en) * | 1996-01-05 | 1999-02-02 | Raytheon Ti Systems, Inc. | Method and apparatus for calibrating a focal plane array of an image detector |
| US5650871A (en) * | 1996-05-01 | 1997-07-22 | Xerox Corporation | Single element optics for passive facet tracking |
| ATE510421T1 (de) | 2006-09-14 | 2011-06-15 | Lg Electronics Inc | Dialogverbesserungstechniken |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3706484A (en) * | 1970-04-23 | 1972-12-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Optical system for mechanically scanning with a rotating polyhedral reflector |
| GB1343351A (en) * | 1971-10-27 | 1974-01-10 | Ferranti Ltd | Tracking of objects |
| US3873180A (en) * | 1973-09-10 | 1975-03-25 | Ampex | Light beam scanning system with scan angle demagnification |
| US4230902A (en) * | 1978-05-30 | 1980-10-28 | Xerox Corporation | Modular laser printing system |
| US5018805A (en) * | 1989-10-16 | 1991-05-28 | Eastman Kodak Company | Laser printer |
-
1991
- 1991-04-01 US US07/678,417 patent/US5142403A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-24 JP JP06581492A patent/JP3219159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5142403A (en) | 1992-08-25 |
| JPH0588100A (ja) | 1993-04-09 |
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| RU1804638C (ru) | Сканирующее устройство |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000529 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010625 |
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