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
- Prior art keywords
- optical deflector
- scanning
- cylindrical lens
- curvature
- pseudo
- Prior art date
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- 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
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Lenses (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (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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