JPH01116519A - ポストオブジエクテイブ型光偏向器 - Google Patents
ポストオブジエクテイブ型光偏向器Info
- Publication number
- JPH01116519A JPH01116519A JP62274441A JP27444187A JPH01116519A JP H01116519 A JPH01116519 A JP H01116519A JP 62274441 A JP62274441 A JP 62274441A JP 27444187 A JP27444187 A JP 27444187A JP H01116519 A JPH01116519 A JP H01116519A
- Authority
- JP
- Japan
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- optical deflector
- scanning
- cylindrical lens
- curvature
- pseudo
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000013041 optical simulation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (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、ポリゴンミラーを用いたポストオブジェクテ
ィブ型光偏向器に関するものである。
ィブ型光偏向器に関するものである。
従来の技術
レーザープリンタ等に用いられる光走査装置には、ビー
ムが収束レンズにより収束光束とされた後に光偏向器に
入射されるポストオブジェクティブ型の光走査装置と、
偏向器により偏向された後に収束レンズを通るプレオブ
ジェクト型の光走査装置とが知られている。
ムが収束レンズにより収束光束とされた後に光偏向器に
入射されるポストオブジェクティブ型の光走査装置と、
偏向器により偏向された後に収束レンズを通るプレオブ
ジェクト型の光走査装置とが知られている。
これらのうち、プレオブジェクト型の光走査装置は収束
レンズにより像面湾曲やｆθ特性を補正し易く、収束位
置を平面とすることも容易であるために現在多く用いら
れている。しかしながら、収束レンズは偏向角をカバー
した広角レンズとして構成しなければならないため、そ
の構成が複雑となり、高価になる傾向がある。このよう
なことから簡単な構造の収束レンズを用いる必要がある
場合には、ポストオブジェクティブ型が選択される。
レンズにより像面湾曲やｆθ特性を補正し易く、収束位
置を平面とすることも容易であるために現在多く用いら
れている。しかしながら、収束レンズは偏向角をカバー
した広角レンズとして構成しなければならないため、そ
の構成が複雑となり、高価になる傾向がある。このよう
なことから簡単な構造の収束レンズを用いる必要がある
場合には、ポストオブジェクティブ型が選択される。
発明が解決しようとする問題点
ポストオブジェクティブ型の光走査装置は、収東レンズ
の構成は簡単になるが、収束点が一般に湾曲した面上に
ある。そのため、像面湾曲を補正しなければならない。
の構成は簡単になるが、収束点が一般に湾曲した面上に
ある。そのため、像面湾曲を補正しなければならない。
そこで、特開昭６１−１５６０２０号公報に記載されて
いるように、ポリゴンミラーの反射面を球面又は円筒面
とすることにより像面湾曲を小さくすることが行われて
いる。これにより、像面湾曲の補正は実用上問題のない
ところまで行われているが、走査非直線性の補正まで行
うことはできず、電気的手段によりその走査非直線性の
補正を行っているものである。例えば、レーザープリン
タ等では信号のクロックを連続的又は段階的に変化させ
る等の手段により補正を行なっている。
いるように、ポリゴンミラーの反射面を球面又は円筒面
とすることにより像面湾曲を小さくすることが行われて
いる。これにより、像面湾曲の補正は実用上問題のない
ところまで行われているが、走査非直線性の補正まで行
うことはできず、電気的手段によりその走査非直線性の
補正を行っているものである。例えば、レーザープリン
タ等では信号のクロックを連続的又は段階的に変化させ
る等の手段により補正を行なっている。
問題点を解決するための手段
光源からの光を反射する反射面が凸の球面又は円筒状面
に形成されたポリゴン光偏向器と、このポリゴン光偏向
器と走査面との間に配設され副走査方向にパワーを持つ
シリンドリカル面と主走査方向にパワーを持つ偶数次の
曲面とを持った擬似シリンドリカルレンズとを用いてポ
ストオブジェクティブ型光偏向器を構成する。
に形成されたポリゴン光偏向器と、このポリゴン光偏向
器と走査面との間に配設され副走査方向にパワーを持つ
シリンドリカル面と主走査方向にパワーを持つ偶数次の
曲面とを持った擬似シリンドリカルレンズとを用いてポ
ストオブジェクティブ型光偏向器を構成する。
作用
ポリゴン光偏向器の反射面は球面又は円筒状面とし、−
ａのシリンドリカルレンズの平面部分を偶数次の曲面と
したので、ポリゴン光偏向器の面倒れの補正を行うこと
ができ、このようなポリゴン光偏向器と擬似シリンドリ
カルレンズとの組合せにより像面湾曲とｆθ特性との補
正が高水準で行われるものである。
ａのシリンドリカルレンズの平面部分を偶数次の曲面と
したので、ポリゴン光偏向器の面倒れの補正を行うこと
ができ、このようなポリゴン光偏向器と擬似シリンドリ
カルレンズとの組合せにより像面湾曲とｆθ特性との補
正が高水準で行われるものである。
実施例
まず、光偏向器はポリゴン光偏向器１と走査面２に近接
して設けられた擬似シリンドリカルレンズ３とにより形
成されている。
して設けられた擬似シリンドリカルレンズ３とにより形
成されている。
前記ポリゴン光偏向器１は、第２図に示すように０点を
中心とするＺ軸を中心として回転するものである。そし
て、球面又は円筒状面による６面の反射面４が形成され
ている。
中心とするＺ軸を中心として回転するものである。そし
て、球面又は円筒状面による６面の反射面４が形成され
ている。
また、前記擬似シリンドリカルレンズ３は、通常のシリ
ンドリカルレンズのシリンドリカル面５とａ、ｘ”＋ａ
４ｘ’（但し、ａｌ１８４はそれぞれ２次係数、４次係
数であり、具体的数値は後述する）の高次曲面６とによ
り形成されている。すなわち、高次曲面６は偶数次の曲
面である。
ンドリカルレンズのシリンドリカル面５とａ、ｘ”＋ａ
４ｘ’（但し、ａｌ１８４はそれぞれ２次係数、４次係
数であり、具体的数値は後述する）の高次曲面６とによ
り形成されている。すなわち、高次曲面６は偶数次の曲
面である。
しかして、軸光線７と微分光線８とは、ポリゴン光偏向
器１の中心ＯからΩの位置にあるＳ、に収束するように
入射され、ポリゴン光偏向器１の反射面４で反射されて
擬似シリンドリカルレンズ３を通り、８点に結像する。
器１の中心ＯからΩの位置にあるＳ、に収束するように
入射され、ポリゴン光偏向器１の反射面４で反射されて
擬似シリンドリカルレンズ３を通り、８点に結像する。
ここで、第１図におけるパラメータを説明する。
ポリゴン光偏向器ｌの反射面４の半径をｒ、回転軸はＺ
軸で、ポリゴン光偏向器１の内接円半径をＲｍ、回転軸
から走査面２までの距離をＲ１有効走査長（図示はされ
ていない）をり０、半径ｒが走査面２の方向を向くとき
のポリゴン光偏向器１の回転角をθ＝０、このときの走
査点の走査面２上の位置をｙ＝Ｑとし、θの値がｙ ＝
Ｌ ＊ ／ ２ の時をθ。とおく。そして、反射面
４の回転角は６０゜で−走査に対応するので、４０’で
結像スポット位置が２２０ｍｍ幅とれて走査直線性誤差
がＯとなるような条件で、球面ポリゴンあるいは円筒ポ
リゴンの半径ｒ、ポリゴン光偏向器１の回転中心Ｏから
スポット位置までの距離Ｒ１擬似シリンドリカルレンズ
３の高次曲面６の４乗の項と２乗の項との係数、擬似シ
リンドリカルレンズ３の厚み、配置位置を変数とし、主
走査・副走査双方の像面湾曲、ｆθ特性、走査線湾曲の
補正を光学シミュレーションにより実用上、問題のない
ところまで最適化する。
軸で、ポリゴン光偏向器１の内接円半径をＲｍ、回転軸
から走査面２までの距離をＲ１有効走査長（図示はされ
ていない）をり０、半径ｒが走査面２の方向を向くとき
のポリゴン光偏向器１の回転角をθ＝０、このときの走
査点の走査面２上の位置をｙ＝Ｑとし、θの値がｙ ＝
Ｌ ＊ ／ ２ の時をθ。とおく。そして、反射面
４の回転角は６０゜で−走査に対応するので、４０’で
結像スポット位置が２２０ｍｍ幅とれて走査直線性誤差
がＯとなるような条件で、球面ポリゴンあるいは円筒ポ
リゴンの半径ｒ、ポリゴン光偏向器１の回転中心Ｏから
スポット位置までの距離Ｒ１擬似シリンドリカルレンズ
３の高次曲面６の４乗の項と２乗の項との係数、擬似シ
リンドリカルレンズ３の厚み、配置位置を変数とし、主
走査・副走査双方の像面湾曲、ｆθ特性、走査線湾曲の
補正を光学シミュレーションにより実用上、問題のない
ところまで最適化する。
以下に各種の条件の基に実測した実例を説明する。
［実例１］
ポリゴン光偏向器
ポリゴン内接円半径 Ｒｍ［ｉｍｌ ： １６．０円筒
の半径 ｒ （ｍｍ） ： １３９．８０１
４出射点（ｘ＋ｙ＋ｚ）（ｍｍｌ ： （
８，１００，−５３入射光線収束点 ｙ ［ｍａ
＋］ ＝−３４，８０９５擬似シリンドリカルレンズ 屈折率 ：１．５ 半径［ａ＋ａ＋］ ： １４．８６３１中心
部の厚さ（ｍ＋ａ） ： １０゜２次係数
： １．９０１８Ｘ１０−”４次係数 ：
−１，６１００Ｘ １０−’頂点 （０，，１
６６，６９３６，１０，１７４７１走査面 ［０，、
２０７，０１９５，１１，３７０２］有効走査長（ｍｍ
） ： ２２０゜反射面利用角［ｄｅｇｌ
： ４０゜しかして、このような条件において、Ｚ軸方
向から見た光線図は第５図に示すものであり、Ｘ軸方向
から見た光線図は第６図に示すものである。
の半径 ｒ （ｍｍ） ： １３９．８０１
４出射点（ｘ＋ｙ＋ｚ）（ｍｍｌ ： （
８，１００，−５３入射光線収束点 ｙ ［ｍａ
＋］ ＝−３４，８０９５擬似シリンドリカルレンズ 屈折率 ：１．５ 半径［ａ＋ａ＋］ ： １４．８６３１中心
部の厚さ（ｍ＋ａ） ： １０゜２次係数
： １．９０１８Ｘ１０−”４次係数 ：
−１，６１００Ｘ １０−’頂点 （０，，１
６６，６９３６，１０，１７４７１走査面 ［０，、
２０７，０１９５，１１，３７０２］有効走査長（ｍｍ
） ： ２２０゜反射面利用角［ｄｅｇｌ
： ４０゜しかして、このような条件において、Ｚ軸方
向から見た光線図は第５図に示すものであり、Ｘ軸方向
から見た光線図は第６図に示すものである。
そして、第７図（ａ）は走査線湾曲、第７図（ｂ）は副
走査方向の像面湾曲、第７図（Ｃ）は主走査方向の像面
湾曲、第７図（ｄ）はｆθ誤差を示す、この結果は、走
査線湾曲が最大で−７，８３６３Ｘ １０−”ｍＩ、副
走査方向の像面湾曲が最大で−６，８３０８ｍｍ、主走
査の像面湾曲が最大で３．２４８０ｍｍ、 ｆθ誤差
が最大で−６，５５２０＋ａｏ＋とすることができたも
のである。
走査方向の像面湾曲、第７図（Ｃ）は主走査方向の像面
湾曲、第７図（ｄ）はｆθ誤差を示す、この結果は、走
査線湾曲が最大で−７，８３６３Ｘ １０−”ｍＩ、副
走査方向の像面湾曲が最大で−６，８３０８ｍｍ、主走
査の像面湾曲が最大で３．２４８０ｍｍ、 ｆθ誤差
が最大で−６，５５２０＋ａｏ＋とすることができたも
のである。
［実例２］
ポリゴン光偏向器
ポリゴン内接円半径 Ｒｍ（ｍｍ） ： １５゜円筒半
径 ｒ ［ｉｍｌ ： １５６．４７０１
ｍｍ出射点（ｘ、ｙ＋Ｚ）（ｍ＋＋） ：
［０，１００，−５］入入射光線束点 Ｖ ［
ｉｍｌ ＝−４２，８７３２擬似シリンドリカルレンズ 屈折率 ＝１．５ 半径（ｍｌ） ： １５．３４０５中心部の
厚さ［ｉｍｌ ’ ： １０゜２次係数 ：
１．４５８１ Ｘ １０−”４次係数 ：
−１，１９８７Ｘ １０−’頂点 ［０，、２
０１，９５０２，１１，９８６８３走査面 （０，、
２４１，９５０３，１３，３５００）有効走査長［ｉｍ
ｌ ＋ ２２０゜反射面利用角（ｄｅｇｌ
： ４０゜しかして、Ｚ軸方向から見た光線図とＸ軸方
向から見た光線図とは前述の第５図と第６図とを準用し
、その図示を省略する。
径 ｒ ［ｉｍｌ ： １５６．４７０１
ｍｍ出射点（ｘ、ｙ＋Ｚ）（ｍ＋＋） ：
［０，１００，−５］入入射光線束点 Ｖ ［
ｉｍｌ ＝−４２，８７３２擬似シリンドリカルレンズ 屈折率 ＝１．５ 半径（ｍｌ） ： １５．３４０５中心部の
厚さ［ｉｍｌ ’ ： １０゜２次係数 ：
１．４５８１ Ｘ １０−”４次係数 ：
−１，１９８７Ｘ １０−’頂点 ［０，、２
０１，９５０２，１１，９８６８３走査面 （０，、
２４１，９５０３，１３，３５００）有効走査長［ｉｍ
ｌ ＋ ２２０゜反射面利用角（ｄｅｇｌ
： ４０゜しかして、Ｚ軸方向から見た光線図とＸ軸方
向から見た光線図とは前述の第５図と第６図とを準用し
、その図示を省略する。
そして、第８図（ａ）は走査線湾曲、第８図（ｂ）は副
走査方向の像面湾曲、第８図（Ｃ）は主走査方向の像面
湾曲、第８図（ｄ）はｆθ誤差を示す。この結果は、走
査線湾曲が最大で−５，２８２７＋ａｍ、副走査方向の
像面湾曲が最大で−４，９７１５ａａ＋、主走査の像面
湾曲が最大で−１，６２３Ｏｎ＋ｉ、 ｆθ誤差が最
大で２．１５８５Ｘ１０−”ｌｌ１ｍとすることができ
たものである。
走査方向の像面湾曲、第８図（Ｃ）は主走査方向の像面
湾曲、第８図（ｄ）はｆθ誤差を示す。この結果は、走
査線湾曲が最大で−５，２８２７＋ａｍ、副走査方向の
像面湾曲が最大で−４，９７１５ａａ＋、主走査の像面
湾曲が最大で−１，６２３Ｏｎ＋ｉ、 ｆθ誤差が最
大で２．１５８５Ｘ１０−”ｌｌ１ｍとすることができ
たものである。
発明の効果
本発明は上述のように、光源からの光を反射する反射面
が凸の球面又は円筒状面に形成されたポリゴン光偏向器
と、このポリゴン光偏向器と走査面との間に配設され副
走査側にパワーを持つシリンドリカル面と主走査側にパ
ワーを持つ偶数次の曲面とを持った擬似シリンドリカル
レンズとを用いてポストオブジェクティブ型光偏向器を
構成するようにしたので、ポリゴン光偏向器の面倒れの
補正を有効に行うことができ、このようなポリゴン光偏
向器と擬似シリンドリカルレンズとの組合せによりｆθ
レンズが不要であり、また、像面湾曲のみならず、走査
直線性をも小さく押えることができる等の効果を有する
ものである。
が凸の球面又は円筒状面に形成されたポリゴン光偏向器
と、このポリゴン光偏向器と走査面との間に配設され副
走査側にパワーを持つシリンドリカル面と主走査側にパ
ワーを持つ偶数次の曲面とを持った擬似シリンドリカル
レンズとを用いてポストオブジェクティブ型光偏向器を
構成するようにしたので、ポリゴン光偏向器の面倒れの
補正を有効に行うことができ、このようなポリゴン光偏
向器と擬似シリンドリカルレンズとの組合せによりｆθ
レンズが不要であり、また、像面湾曲のみならず、走査
直線性をも小さく押えることができる等の効果を有する
ものである。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はポリゴ
ン′光偏向器と擬似シリンドリカルレンズと走査面との
位置関係を示す平面図、第２図はポリゴン光偏向器の平
面図、第３図は擬似シリンドリカルレンズの平面図、第
４図はその側面図、第５図は実例１のＺ軸方向から見た
光線図、第６図はＸ軸方向から見た光線図、第７図は実
例１における走査線湾曲と副走査方向の像面位置ずれと
主走査方向の像面位置ずれとｆθ誤差とのデータを示す
グラフ、第８図は実例２の走査線湾曲と副走査方向の像
面位置すれと主走査方向の像面位置ずれとｆθ誤差との
データを示すグラフである。 １・・・ポリゴン光偏向器、２・・・走査面、３・・・
擬似シリンドリカルレンズ、４・・・反射面、５・・・
シリンドリカル面、６・・・高次曲面 出 願 人 東京電気株式会社
ン′光偏向器と擬似シリンドリカルレンズと走査面との
位置関係を示す平面図、第２図はポリゴン光偏向器の平
面図、第３図は擬似シリンドリカルレンズの平面図、第
４図はその側面図、第５図は実例１のＺ軸方向から見た
光線図、第６図はＸ軸方向から見た光線図、第７図は実
例１における走査線湾曲と副走査方向の像面位置ずれと
主走査方向の像面位置ずれとｆθ誤差とのデータを示す
グラフ、第８図は実例２の走査線湾曲と副走査方向の像
面位置すれと主走査方向の像面位置ずれとｆθ誤差との
データを示すグラフである。 １・・・ポリゴン光偏向器、２・・・走査面、３・・・
擬似シリンドリカルレンズ、４・・・反射面、５・・・
シリンドリカル面、６・・・高次曲面 出 願 人 東京電気株式会社
Claims (1)
- 光源からの光を反射する反射面が凸の球面又は円筒状面
に形成されたポリゴン光偏向器と、このポリゴン光偏向
器と走査面との間に配設され副走査方向にパワーを持つ
シリンドリカル面と主走査方向にパワーを持つ偶数次の
曲面とを持つた擬似シリンドリカルレンズとを配設した
ことを特徴とするポストオブジエクテイブ型光偏向器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274441A JPH01116519A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274441A JPH01116519A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01116519A true JPH01116519A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17541722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62274441A Pending JPH01116519A (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01116519A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58200214A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-21 | Hitachi Ltd | 走査光学系 |
| 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 |
| JPS62182709A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-08-11 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62274441A patent/JPH01116519A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58200214A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-21 | Hitachi Ltd | 走査光学系 |
| 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 |
| JPS62182709A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-08-11 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
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