JPH0535407B2 - - Google Patents
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- JPH0535407B2 JPH0535407B2 JP58240861A JP24086183A JPH0535407B2 JP H0535407 B2 JPH0535407 B2 JP H0535407B2 JP 58240861 A JP58240861 A JP 58240861A JP 24086183 A JP24086183 A JP 24086183A JP H0535407 B2 JPH0535407 B2 JP H0535407B2
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- deflector
- cosθ
- lens
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 5
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/113—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
- H04N1/1135—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
-
- 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
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G02B27/0031—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes
-
- 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
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- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は光走査装置、特にポストオブジエク
テイブ型の像面湾曲を減少させた光走査装置に関
する。 （従来技術） レーザープリンタやレーザーデイスクプレイ等
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光光束とされた後に光偏向器
を配置するポストオブジエクテイブ型と偏向器の
後に集束レンズを配置したプレオブジエクテイブ
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軸上結像がけが問題とな
るのでレンズ構成を簡単に出来る半面、集束点は
一般に湾曲した面上にあることとなる。これに対
し、プレオブジエクテイブ型では光偏向後に集束
レンズに入射するので、集束レンズは偏向角をカ
バーするだけの広角レンズとして構成される必要
があり、レンズ構成は複雑となり易いが、集束位
置を平面とし易く、現在主に用いられている。 （発明の目的） この発明は、集束位置の湾曲が小さくらぬ光学
配置を見出すことにより、実用性の高いポストオ
ブジエクテイブ型の走査装置を得ようとするもの
である。 （発明の構成） 以下この発明を図面を参照して詳細に説明す
る。 第１図はこの発明の原理を説明するための図で
ある。偏向器はＣに中心を有する球面又は円筒面
のミラーＭがＯを軸として回転する。OAは光偏
向器の光軸である。 走査光束はＳ点に集束するように入射し、ミラ
ーＭで反射してS′点に結像する。図中S′Oは偏向
角θが零のときの結像点である。 S′OとＯとの距離をLOとし、点S′から下した垂
線の足とＯとの距離をＬとすれば、 Ｌ＝（cos2θ／cosθ）k′R ここでＲは反射鏡Ｍの曲率半径、k′はOCを結
び延長した線にS′から下した垂線の足からＯまで
の距離であり、OS間の距離をkOＲ、OC線に点Ｓ
から下した垂線の足とＯとの距離をkRとすれば、
ｋ＝kOcosθ k′＝kocs2θ／（cos2θ−2k） となり、結局 Ｌ＝kORcosθcos2θ／（cosθ−2kO） …(1) で表わされる。 ミラーＭがＯを軸とて回転するとき、回転角θ
のときの距離Ｌがθ＝０のときの距離LOに等し
くなる条件は Ｌ＝LO＝kOＲ／（１−2kO） であるので、このときのkOは １／kO＝１＋（１／cosθ）＋cosθ／（１＋
cosθ） 一方、 LO＝k′OＲ＝kOＲ／（１−2k0） から １／kO＝（Ｒ／LO）＋２ であるから Ｒ＝｛（１／cosθ）＋cosθ／（１＋cosθ）−１
｝
LO …(2) となる。 第２図に上記の条件を満す走査装置の１実施例
としての半導体レーザーを用いたプリンタ光学系
を示す。 １は光源である半導体レーザー、２はレーザー
光束を集めSOに集束させるためのカツプリングレ
ンズ、３は走査線に垂直な面内で屈折力を有する
第１のシリンドリカルレンズ、４は偏向器、５は
上記面内で屈折力を有する第２のシリンドリカル
レンズ、６は感光体である。レーザー光源１から
の光束はカプリングレンズ２で点SOに集束するよ
うに集光されて第１のシリンドリカルレンズ３に
入射し、その屈折力を有する面内では光束は偏向
器４上に集束される。一方、走査線を含む面内で
は光束はそのままSOに向かつて集束する。偏向ミ
ラー４は軸Ｏを中心として回動し、入射したレー
ザー光束を偏向し、第２のシリンドリカルレンズ
５により感光体６上に集束し、走査される。 シリンドリカルレンズ５は偏向点４′と感光体
６上の走査面とを、走査線に垂直な面内で幾何光
学的に共役になるよう配置され、走査線ピンチム
ラや走査線の曲りを補正するとともに、サンジタ
ル像面（走査線に沿う方向の像面）を減少させる
役目を果している。 この第２シリンドリカルレンズを用いた場合の
サジタル像面の湾曲△LSは次のように表わされ
る。 △LS＝〔１／｛nc／（nc−１）0｝｛（cos2
θ′／cos2θ）−１｝＋１−１〕SO…(3) ここでSO＝（１−O）LOは第２シリンドリカル
レンズから走査面迄の距離、ncは第２シリンドリ
カルレンズの屈折率であり、スネルの法則により
sin2θ＝ncsin2θ′ （発明の効果） この実施例の光学系の数値例と、それに対応す
る従来例を以下に示す。 （例 １） θ＝±10°（偏向角±20°）のときＬ＝LO＝300mm
となるもの
テイブ型の像面湾曲を減少させた光走査装置に関
する。 （従来技術） レーザープリンタやレーザーデイスクプレイ等
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光光束とされた後に光偏向器
を配置するポストオブジエクテイブ型と偏向器の
後に集束レンズを配置したプレオブジエクテイブ
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軸上結像がけが問題とな
るのでレンズ構成を簡単に出来る半面、集束点は
一般に湾曲した面上にあることとなる。これに対
し、プレオブジエクテイブ型では光偏向後に集束
レンズに入射するので、集束レンズは偏向角をカ
バーするだけの広角レンズとして構成される必要
があり、レンズ構成は複雑となり易いが、集束位
置を平面とし易く、現在主に用いられている。 （発明の目的） この発明は、集束位置の湾曲が小さくらぬ光学
配置を見出すことにより、実用性の高いポストオ
ブジエクテイブ型の走査装置を得ようとするもの
である。 （発明の構成） 以下この発明を図面を参照して詳細に説明す
る。 第１図はこの発明の原理を説明するための図で
ある。偏向器はＣに中心を有する球面又は円筒面
のミラーＭがＯを軸として回転する。OAは光偏
向器の光軸である。 走査光束はＳ点に集束するように入射し、ミラ
ーＭで反射してS′点に結像する。図中S′Oは偏向
角θが零のときの結像点である。 S′OとＯとの距離をLOとし、点S′から下した垂
線の足とＯとの距離をＬとすれば、 Ｌ＝（cos2θ／cosθ）k′R ここでＲは反射鏡Ｍの曲率半径、k′はOCを結
び延長した線にS′から下した垂線の足からＯまで
の距離であり、OS間の距離をkOＲ、OC線に点Ｓ
から下した垂線の足とＯとの距離をkRとすれば、
ｋ＝kOcosθ k′＝kocs2θ／（cos2θ−2k） となり、結局 Ｌ＝kORcosθcos2θ／（cosθ−2kO） …(1) で表わされる。 ミラーＭがＯを軸とて回転するとき、回転角θ
のときの距離Ｌがθ＝０のときの距離LOに等し
くなる条件は Ｌ＝LO＝kOＲ／（１−2kO） であるので、このときのkOは １／kO＝１＋（１／cosθ）＋cosθ／（１＋
cosθ） 一方、 LO＝k′OＲ＝kOＲ／（１−2k0） から １／kO＝（Ｒ／LO）＋２ であるから Ｒ＝｛（１／cosθ）＋cosθ／（１＋cosθ）−１
｝
LO …(2) となる。 第２図に上記の条件を満す走査装置の１実施例
としての半導体レーザーを用いたプリンタ光学系
を示す。 １は光源である半導体レーザー、２はレーザー
光束を集めSOに集束させるためのカツプリングレ
ンズ、３は走査線に垂直な面内で屈折力を有する
第１のシリンドリカルレンズ、４は偏向器、５は
上記面内で屈折力を有する第２のシリンドリカル
レンズ、６は感光体である。レーザー光源１から
の光束はカプリングレンズ２で点SOに集束するよ
うに集光されて第１のシリンドリカルレンズ３に
入射し、その屈折力を有する面内では光束は偏向
器４上に集束される。一方、走査線を含む面内で
は光束はそのままSOに向かつて集束する。偏向ミ
ラー４は軸Ｏを中心として回動し、入射したレー
ザー光束を偏向し、第２のシリンドリカルレンズ
５により感光体６上に集束し、走査される。 シリンドリカルレンズ５は偏向点４′と感光体
６上の走査面とを、走査線に垂直な面内で幾何光
学的に共役になるよう配置され、走査線ピンチム
ラや走査線の曲りを補正するとともに、サンジタ
ル像面（走査線に沿う方向の像面）を減少させる
役目を果している。 この第２シリンドリカルレンズを用いた場合の
サジタル像面の湾曲△LSは次のように表わされ
る。 △LS＝〔１／｛nc／（nc−１）0｝｛（cos2
θ′／cos2θ）−１｝＋１−１〕SO…(3) ここでSO＝（１−O）LOは第２シリンドリカル
レンズから走査面迄の距離、ncは第２シリンドリ
カルレンズの屈折率であり、スネルの法則により
sin2θ＝ncsin2θ′ （発明の効果） この実施例の光学系の数値例と、それに対応す
る従来例を以下に示す。 （例 １） θ＝±10°（偏向角±20°）のときＬ＝LO＝300mm
となるもの
【表】
【表】
(2)式により Ｒ＝153.480mm
第２シリンドカルレンズはfc＝27mm
nc＝1.5
従つて(3)式におけるSO＝30 O＝0.9となる。
これに対応する従来例では以下のようになる
【表】
【表】
（例 ２）
θ＝±5°（偏向角±10°）のときＬ＝LO＝600mm
となるもの
となるもの
【表】
(2)式により Ｒ＝301.720mm
第２シリンドリカルレンズは fc＝28.5mm
nc＝1.5
従つて(3)式におけるSO＝30 O＝0.95となる
これに対応する従来例では以下のようになる
【表】
像面湾曲の減少の程度は数値例１を第４図に、
数値例２を第５図に示し、その像面のずれの程度
は下表のようである。
数値例２を第５図に示し、その像面のずれの程度
は下表のようである。
【表】
なお、上記の例は光源として半導体レーザーを
用いたが、第３図のようにガスレーザー１′と変
調光学系２′を用いてもよく、変調光学系２′は周
知のように光変調素子２′−２と絞り込みレンズ
２′−１及び集束レンズ２′−３からなる。またレ
ーザーデイスプレイに用いるときは感光体位置に
反射または透過型のスクリーンを設置すればよ
い。
用いたが、第３図のようにガスレーザー１′と変
調光学系２′を用いてもよく、変調光学系２′は周
知のように光変調素子２′−２と絞り込みレンズ
２′−１及び集束レンズ２′−３からなる。またレ
ーザーデイスプレイに用いるときは感光体位置に
反射または透過型のスクリーンを設置すればよ
い。
第１図はポストオブジエクテイブ型走査装置の
原理説明図、第２図はこの発明の走査装置の１実
施例の光学配置図、第３図は他の光源の参考例、
第４図、第５図はこの発明の走査装置の像面湾曲
の改良程度を示すグラフである。 １……光源、２……カツプリングレンズ、３，
５……シリンドリカルレンズ、４……偏向器、６
……感光体。
原理説明図、第２図はこの発明の走査装置の１実
施例の光学配置図、第３図は他の光源の参考例、
第４図、第５図はこの発明の走査装置の像面湾曲
の改良程度を示すグラフである。 １……光源、２……カツプリングレンズ、３，
５……シリンドリカルレンズ、４……偏向器、６
……感光体。
Claims (1)
- １ 反射面が半径Ｒの凸の球面または円筒面状の
ミラーである偏向器、該偏向器により偏向される
光ビームが走査する感光面、該感光面近傍に設置
されるシリンドリカル光学素子とからなり、上記
偏向器の回転中心は入射光軸上で、かつ反射面近
傍にあり、該反射面の半径をＲとし、偏向器の回
転角が０のときの偏向点から走査面までの距離
L0、回転角θのときの偏向点から結像点までの
光軸に沿う距離ＬとがＬ＝LOとなるように、Ｒ
をＲ＝｛（１／cosθ）＋cosθ／（１＋cosθ）−１｝
LOに選ぶことを特徴とする像面湾曲を減少させ
たポストオブジエクテイブ型光偏向器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240861A JPS60133414A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
| US06/683,880 US4627685A (en) | 1983-12-22 | 1984-12-20 | Post-objective type scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240861A JPS60133414A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133414A JPS60133414A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0535407B2 true JPH0535407B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=17065798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240861A Granted JPS60133414A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | ポストオブジエクテイブ型光偏向器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4627685A (ja) |
| JP (1) | JPS60133414A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| DE3887610T2 (de) * | 1987-09-22 | 1994-08-25 | Tokyo Electric Co Ltd | Hinter einem Objektiv angeordneter optischer Ablenker. |
| US5204769A (en) * | 1987-09-22 | 1993-04-20 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical deflector |
| US5153766A (en) * | 1987-09-22 | 1992-10-06 | Tokyo Electric Co., Ltd. | Postobjective optical scanner |
| EP0336743B1 (en) * | 1988-04-05 | 1994-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| JPH01255827A (ja) * | 1988-04-05 | 1989-10-12 | Canon Inc | 走査光学装置 |
| 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 |
| JPH03198015A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Toshiba Corp | 光学装置 |
| US5095386A (en) * | 1990-05-01 | 1992-03-10 | Charles Lescrenier | Optical system for generating lines of light using crossed cylindrical lenses |
| US5280378A (en) * | 1990-10-19 | 1994-01-18 | I.L. Med, Inc. | Cyclically scanned medical laser |
| US5157534A (en) * | 1990-11-27 | 1992-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner |
| JP4223936B2 (ja) * | 2003-02-06 | 2009-02-12 | 株式会社リコー | 投射光学系、拡大投射光学系、拡大投射装置及び画像投射装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1493279A1 (de) * | 1962-06-09 | 1969-02-13 | Union Rheinische Braunkohlen | Verfahren zur Herstellung von Thioaethern |
| DE2834085A1 (de) * | 1977-08-05 | 1979-02-15 | Canon Kk | Optisches abtastsystem |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP58240861A patent/JPS60133414A/ja active Granted
-
1984
- 1984-12-20 US US06/683,880 patent/US4627685A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4627685A (en) | 1986-12-09 |
| JPS60133414A (ja) | 1985-07-16 |
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