JPH0587805B2 - - Google Patents
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- JPH0587805B2 JPH0587805B2 JP61029163A JP2916386A JPH0587805B2 JP H0587805 B2 JPH0587805 B2 JP H0587805B2 JP 61029163 A JP61029163 A JP 61029163A JP 2916386 A JP2916386 A JP 2916386A JP H0587805 B2 JPH0587805 B2 JP H0587805B2
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- G02B26/129—Systems in which the scanning light beam is repeatedly reflected from the polygonal mirror
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光走査装置に係り、特に彎曲面を有す
る多面体走査器を備える光走査装置に関する。
る多面体走査器を備える光走査装置に関する。
（従来の技術）
現在の多くのラスタ出力走査装置及びラスタ入
力走査装置には、回転多面体の回転軸に平行な平
面状反射面すなわち反射小面を具備する回転多面
体を利用する。このような小面の回転運動によつ
て、入射する視準ビームの反射光は、多面体の回
転中心と小面との中間の軸のまわりを回転するよ
うに現われる。このような走査装置では、しばし
ば、多面体に運動を伝えるために使用する軸受の
不正確と多面体の面における実際の小面の回転及
び位置決めの不正確とによつて、走査装置に発生
する変動効果が問題となる。この変動効果は、一
様でないラスタ走査を行わせるので、入力走査又
は出力走査において出力走査線に不規則な位置を
生じる。
力走査装置には、回転多面体の回転軸に平行な平
面状反射面すなわち反射小面を具備する回転多面
体を利用する。このような小面の回転運動によつ
て、入射する視準ビームの反射光は、多面体の回
転中心と小面との中間の軸のまわりを回転するよ
うに現われる。このような走査装置では、しばし
ば、多面体に運動を伝えるために使用する軸受の
不正確と多面体の面における実際の小面の回転及
び位置決めの不正確とによつて、走査装置に発生
する変動効果が問題となる。この変動効果は、一
様でないラスタ走査を行わせるので、入力走査又
は出力走査において出力走査線に不規則な位置を
生じる。
米国特許第3897132号に提案されている多面体
の平らな、平行小面からの二重反射によつて変動
を打消す方法では、変動は消去できるが、余分な
彎曲効果をもたらしてしまう。同一の発明者であ
つて、本出願の譲受人による1983年９月15日付、
米国特許出願第532323号は多面体の作用小面から
の二重反射によつて変動を補正し、しかも彎曲に
よる欠点なしで変動補正を実現する多面体走査装
置を開示している。多面体の回転軸に平行な小面
をもつ回転多面体の回転軸に対し横方向に光ビー
ムを当てるのではなく、多面体の回転軸に対して
所定の傾斜角をもつ小面を備える回転多面体に光
ビームをそれらの小面上に入射するものである。
平らな固定反射鏡からの２回の反射によつて光ビ
ームは同一の小面上に再投射されて、変動は補正
され、しかもこの場合、彎曲効果を生じない。
の平らな、平行小面からの二重反射によつて変動
を打消す方法では、変動は消去できるが、余分な
彎曲効果をもたらしてしまう。同一の発明者であ
つて、本出願の譲受人による1983年９月15日付、
米国特許出願第532323号は多面体の作用小面から
の二重反射によつて変動を補正し、しかも彎曲に
よる欠点なしで変動補正を実現する多面体走査装
置を開示している。多面体の回転軸に平行な小面
をもつ回転多面体の回転軸に対し横方向に光ビー
ムを当てるのではなく、多面体の回転軸に対して
所定の傾斜角をもつ小面を備える回転多面体に光
ビームをそれらの小面上に入射するものである。
平らな固定反射鏡からの２回の反射によつて光ビ
ームは同一の小面上に再投射されて、変動は補正
され、しかもこの場合、彎曲効果を生じない。
このような装置にあつては、第２回の小面反射
の後、光ビームは、接線平面上にあつて適当な屈
折力をもつ通常の走査光学レンズ装置を通ること
によつて、走査光ビームが線状にされて走査すべ
き面上に集光される。走査光学レンズ装置の機能
が反射面又は反射鏡によつて達成できれば、走査
光学レンズ装置を省略できて有利である。その有
利さは、構成素子の数量の減少ばかりでなく、全
体の光学系統が反射鏡だけで構成できるので、ど
のような波長においても同一の焦点と同一の走査
特性をもたせることができる。
の後、光ビームは、接線平面上にあつて適当な屈
折力をもつ通常の走査光学レンズ装置を通ること
によつて、走査光ビームが線状にされて走査すべ
き面上に集光される。走査光学レンズ装置の機能
が反射面又は反射鏡によつて達成できれば、走査
光学レンズ装置を省略できて有利である。その有
利さは、構成素子の数量の減少ばかりでなく、全
体の光学系統が反射鏡だけで構成できるので、ど
のような波長においても同一の焦点と同一の走査
特性をもたせることができる。
平らな小面をもつ多面体は、金属被覆ガラス又
は単体金属によつて構成できる。そのような多面
体は、例えば、アクリル・プラスチツクを使用す
る射出成形によつて製作することはできない。溶
融プラスチツクの表面張力が平滑表面に対しては
不確定であるので、小面を十分な精度にまで平坦
にすることは不可能である。射出成形によつて製
作可能な多面体走査装置を得ることが望ましい。
また、射出成形による多面体が走査光学レンズ装
置の機能を実現できれば、便利であつて、その場
合の利点は、部品数の減少だけでなく、走査光学
レンズ装置の機能が反射面によつて実現可能とな
ることによつて全体の光学系が反射面だけで構成
できるので、すべての波長にわたつて同一焦点と
同一走査特性をもつことによつて、どのような色
のレーザ又は光源に対しても走査装置が使用可能
となる。
は単体金属によつて構成できる。そのような多面
体は、例えば、アクリル・プラスチツクを使用す
る射出成形によつて製作することはできない。溶
融プラスチツクの表面張力が平滑表面に対しては
不確定であるので、小面を十分な精度にまで平坦
にすることは不可能である。射出成形によつて製
作可能な多面体走査装置を得ることが望ましい。
また、射出成形による多面体が走査光学レンズ装
置の機能を実現できれば、便利であつて、その場
合の利点は、部品数の減少だけでなく、走査光学
レンズ装置の機能が反射面によつて実現可能とな
ることによつて全体の光学系が反射面だけで構成
できるので、すべての波長にわたつて同一焦点と
同一走査特性をもつことによつて、どのような色
のレーザ又は光源に対しても走査装置が使用可能
となる。
（発明の要約）
多面体の小面からの二重反射を利用するラスタ
走査装置は、非球面曲率をもつ表面とする。ま
た、非点収差及び彎曲を生じない走査を得るため
に、非球面形の面が通常の走査レンズ装置の走査
及び集光機能を果たす。
走査装置は、非球面曲率をもつ表面とする。ま
た、非点収差及び彎曲を生じない走査を得るため
に、非球面形の面が通常の走査レンズ装置の走査
及び集光機能を果たす。
（発明の細説）
ラスタ入力走査装置又はラスタ出力走査装置の
多面体の小面として、平坦なものでなく、曲率、
すなわち光学的パワーをもつものを提案する。そ
のような小面の曲率によつて、走査光学レンズ装
置の機能を果たすことができるので、走査装置か
ら光学レンズ装置が除去でき、すべての波長の光
に対して使用可能な、反射面だけの走査装置が得
られる。
多面体の小面として、平坦なものでなく、曲率、
すなわち光学的パワーをもつものを提案する。そ
のような小面の曲率によつて、走査光学レンズ装
置の機能を果たすことができるので、走査装置か
ら光学レンズ装置が除去でき、すべての波長の光
に対して使用可能な、反射面だけの走査装置が得
られる。
回転多面体小面の曲率又はパワーを選択する場
合、可能な動作特性は、球面収差、コマ収差、非
点収差、視野曲率、彎曲及び変動の補正である。
走査装置の光電感応面において、0.0762mm（３ミ
ル）のスポツト光に対する球面収差は無視でき、
コマ収差も通常無視できる程度に十分小さいが、
非点収差、視野曲率、彎曲及び変動の補正は重要
な動作特性である。
合、可能な動作特性は、球面収差、コマ収差、非
点収差、視野曲率、彎曲及び変動の補正である。
走査装置の光電感応面において、0.0762mm（３ミ
ル）のスポツト光に対する球面収差は無視でき、
コマ収差も通常無視できる程度に十分小さいが、
非点収差、視野曲率、彎曲及び変動の補正は重要
な動作特性である。
彎曲については、米国特許出願第532323号に記
載されている方法によつて補正できる。小面が走
査ビームの通路における唯一の能力をもつた素子
であるときは、２回の小面反射における交さ走査
面で視準されるように光ビームを設計することに
よつて、変動は補正できる。これは、交さ走査面
において小面の前方焦点にビーム源を配置するこ
とによつて実行できる。彎曲した小面の光学的パ
ワーは、ビームの入射角ならびに第１反射におけ
る交さ走査面における曲率によつて定まる。ビー
ム源は、第１反射の前方距離Ｄの位置に配置しな
ければならない。ここに、Ｄはcos（Ｉ）／（2*
Ｃ）であり、Ｉは走査の中心における交さ走査面
への入射角であり、またＣは第１反射における交
さ走査面の小面の曲率である。
載されている方法によつて補正できる。小面が走
査ビームの通路における唯一の能力をもつた素子
であるときは、２回の小面反射における交さ走査
面で視準されるように光ビームを設計することに
よつて、変動は補正できる。これは、交さ走査面
において小面の前方焦点にビーム源を配置するこ
とによつて実行できる。彎曲した小面の光学的パ
ワーは、ビームの入射角ならびに第１反射におけ
る交さ走査面における曲率によつて定まる。ビー
ム源は、第１反射の前方距離Ｄの位置に配置しな
ければならない。ここに、Ｄはcos（Ｉ）／（2*
Ｃ）であり、Ｉは走査の中心における交さ走査面
への入射角であり、またＣは第１反射における交
さ走査面の小面の曲率である。
非点収差は次の方法によつて補正できる。二次
曲面反射鏡は、ビームの主光線が解析幾何学にお
ける、二次曲面の“焦点”といわれる点を通過す
るときは、どのような視界角においても非点収差
を生じないことが知られている。反射した主光線
は必ず他の“焦点”を通過する。この非点収差の
証明には、ブリユゲマン・エツチ・ピー
（Brueggemann，H.P.）の1968年フオーカル・
プレス（ロンドン）（The Focsl press
（London））、第１章、“円錐形反射鏡”（Conic
Mirrors）を参照されたい。入射角が変つて主光
線がもはや“焦点”を通過しないときは、ビーム
は非点収差を生じる。入射角とともに接線焦点は
減少するがサジタル焦点は増加するからである。
［1957年、マツクグローヒル書店（ニユーヨーク）
出版、ジエンキンズ．エフ．エー及びホワイト．
エツチ．イー（Jenkins，F.A.，and White，H.
E.）著“光学の基礎”（Fundamentals of
Optics）の95ページ参照］。焦点の用語は本説明
において二つの意味をもつことに注意されたい。
引用符で囲んだ場合は、二次曲面の幾何学的「焦
点」を意味する。引用符で囲まないときは、ビー
ムの光学的集光を意味する。主光線が「焦点」を
通過しないように、接線平面内の入射角を変える
と、ビームは、ある符号、例えば正符号をもつ非
点収差を生じる。いま、主光線を「焦点」に対し
逆方向に移動させると非点収差は減少する。主光
線が「焦点」を通過するとき、非点収差はゼロに
なる。主光線が「焦点」をこえて移動するとき、
非点収差は負符号となる。このようにして、主光
線が「焦点」の一方の側から他方の側に移動する
とき、非点収差は一方の符号からゼロを通過して
他方の符号に変化する。なおまた、同一の開始点
及び終了点から、主光線が「焦点」を通過しない
ように接線平面及びサジタル平面の双方における
入射角を変化させると、非点収差は、かならずゼ
ロの値を通過する。従つて、非点収差がゼロとな
る主光線の連続した位置が存在する。しかしなが
ら、この連続位置は、ラスタ走査装置の場合のよ
うに平らな用紙上の書込みにビームが使用される
ときは、必ずしも直線を示さない。一般に二次曲
面反射鏡からの１回だけの反射を使用する走査装
置は、非点収差を生じないが、彎曲を生じる。
曲面反射鏡は、ビームの主光線が解析幾何学にお
ける、二次曲面の“焦点”といわれる点を通過す
るときは、どのような視界角においても非点収差
を生じないことが知られている。反射した主光線
は必ず他の“焦点”を通過する。この非点収差の
証明には、ブリユゲマン・エツチ・ピー
（Brueggemann，H.P.）の1968年フオーカル・
プレス（ロンドン）（The Focsl press
（London））、第１章、“円錐形反射鏡”（Conic
Mirrors）を参照されたい。入射角が変つて主光
線がもはや“焦点”を通過しないときは、ビーム
は非点収差を生じる。入射角とともに接線焦点は
減少するがサジタル焦点は増加するからである。
［1957年、マツクグローヒル書店（ニユーヨーク）
出版、ジエンキンズ．エフ．エー及びホワイト．
エツチ．イー（Jenkins，F.A.，and White，H.
E.）著“光学の基礎”（Fundamentals of
Optics）の95ページ参照］。焦点の用語は本説明
において二つの意味をもつことに注意されたい。
引用符で囲んだ場合は、二次曲面の幾何学的「焦
点」を意味する。引用符で囲まないときは、ビー
ムの光学的集光を意味する。主光線が「焦点」を
通過しないように、接線平面内の入射角を変える
と、ビームは、ある符号、例えば正符号をもつ非
点収差を生じる。いま、主光線を「焦点」に対し
逆方向に移動させると非点収差は減少する。主光
線が「焦点」を通過するとき、非点収差はゼロに
なる。主光線が「焦点」をこえて移動するとき、
非点収差は負符号となる。このようにして、主光
線が「焦点」の一方の側から他方の側に移動する
とき、非点収差は一方の符号からゼロを通過して
他方の符号に変化する。なおまた、同一の開始点
及び終了点から、主光線が「焦点」を通過しない
ように接線平面及びサジタル平面の双方における
入射角を変化させると、非点収差は、かならずゼ
ロの値を通過する。従つて、非点収差がゼロとな
る主光線の連続した位置が存在する。しかしなが
ら、この連続位置は、ラスタ走査装置の場合のよ
うに平らな用紙上の書込みにビームが使用される
ときは、必ずしも直線を示さない。一般に二次曲
面反射鏡からの１回だけの反射を使用する走査装
置は、非点収差を生じないが、彎曲を生じる。
本発明は小面からの２回反射を使用する。第１
回の反射では、ビームが「焦点」の一方の側を通
過し、第２回の反射で「焦点」の他方の側を通過
する。ビームは第１回の反射で一方の符号の非点
収差を生じ、第２回の反射で反対符号の非点収差
を生じる。全走査にわたつて、二つの符号が互い
に打消すように入射角を選択することができる。
１回の反射では、非点収差を生じない一つの連続
位置が存在する。２回反射によつて各反射におい
て走査上非点収差を打消す無限に異る入射角が存
在する。この無限の入射角の中から、非点収差も
彎曲も生じない少なくとも１組の入射角を見出す
ことが可能である。
回の反射では、ビームが「焦点」の一方の側を通
過し、第２回の反射で「焦点」の他方の側を通過
する。ビームは第１回の反射で一方の符号の非点
収差を生じ、第２回の反射で反対符号の非点収差
を生じる。全走査にわたつて、二つの符号が互い
に打消すように入射角を選択することができる。
１回の反射では、非点収差を生じない一つの連続
位置が存在する。２回反射によつて各反射におい
て走査上非点収差を打消す無限に異る入射角が存
在する。この無限の入射角の中から、非点収差も
彎曲も生じない少なくとも１組の入射角を見出す
ことが可能である。
多面体小面の曲率は、球形であつてはならな
い。球形表面は、前述した重要な動作特性のすべ
てを制御するのに十分な設計パラメータが利用で
きないからである。多面体小面が回転対称である
が球形ではない面、すなわち、二つの直交平面に
おいて二つの曲率をもち、非点収差を生じない非
球形面が提案される。多面体小面に対するそのよ
うな非球形面の例は、二次曲面又は円環面であ
る。もつとも非球形面は、次の形式を備えるもの
ならばどのような形状のものでもよい。
い。球形表面は、前述した重要な動作特性のすべ
てを制御するのに十分な設計パラメータが利用で
きないからである。多面体小面が回転対称である
が球形ではない面、すなわち、二つの直交平面に
おいて二つの曲率をもち、非点収差を生じない非
球形面が提案される。多面体小面に対するそのよ
うな非球形面の例は、二次曲面又は円環面であ
る。もつとも非球形面は、次の形式を備えるもの
ならばどのような形状のものでもよい。
Ｚ＝ch2／１＋［１−（１＋ｋ）c2h2］1/2＋Ah4＋Bh6＋
Ch8＋Dh10
直角座標において、
Ｚ＝面のサグ
h2＝x2＋y2
ｃ＝面の極における曲率
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ＝４次、６次、８次、10次の変
形項 二次曲面形が円環面形よりも好ましい。円環面
形に対しては、非点収差を生じないか、又は一定
量の非点収差を生じるような入射角と円環面の向
きの組合せを１組以上見出すことはほとんど不可
能だからである。
形項 二次曲面形が円環面形よりも好ましい。円環面
形に対しては、非点収差を生じないか、又は一定
量の非点収差を生じるような入射角と円環面の向
きの組合せを１組以上見出すことはほとんど不可
能だからである。
二次曲面反射鏡は、２つのパラメータによつて
完全に記述することができる。二次曲面を数学的
に記述するためには、これらのパラメータは通
常、それぞれ、“ａ”及び“ｂ”、長軸及び短軸と
して表わされる。しかしながら、これらのパラメ
ータは、楕円面と双曲面に対しては別の方程式を
必要とするもので、１つの方程式で両方を表わす
ことはできない。以下に使用するパラメータは
“rk”及び“ｅ”であつて、それぞれ、二次曲面
の頂点（極）における曲率半径と離心率である。
この場合、a2＝rk／（１−e2）2及びb2＝rk 2／（１
−e2）となる。もしe2が１より大きいときは、b2
は負になつて、双曲面に対する条件となることに
注意ありたい。従つて、一つの方程式で楕円面と
双曲面の両方を表わすので、二次曲面の一般的な
数学的記述は極めて簡略化される。
完全に記述することができる。二次曲面を数学的
に記述するためには、これらのパラメータは通
常、それぞれ、“ａ”及び“ｂ”、長軸及び短軸と
して表わされる。しかしながら、これらのパラメ
ータは、楕円面と双曲面に対しては別の方程式を
必要とするもので、１つの方程式で両方を表わす
ことはできない。以下に使用するパラメータは
“rk”及び“ｅ”であつて、それぞれ、二次曲面
の頂点（極）における曲率半径と離心率である。
この場合、a2＝rk／（１−e2）2及びb2＝rk 2／（１
−e2）となる。もしe2が１より大きいときは、b2
は負になつて、双曲面に対する条件となることに
注意ありたい。従つて、一つの方程式で楕円面と
双曲面の両方を表わすので、二次曲面の一般的な
数学的記述は極めて簡略化される。
上記の説明において、二次曲面を得るために円
錐断面が長軸“ａ”のまわりに回転される。これ
は、また扁長球面とも呼ばれる。楕円をその短軸
のまわりに回転して得られる扁平球面は、この非
点収差方程式には含まれない。それは円環面と同
じ制限、すなわち、非点収差を生じない入射角と
向きとの組合せは一つ以上存在できないからであ
る。
錐断面が長軸“ａ”のまわりに回転される。これ
は、また扁長球面とも呼ばれる。楕円をその短軸
のまわりに回転して得られる扁平球面は、この非
点収差方程式には含まれない。それは円環面と同
じ制限、すなわち、非点収差を生じない入射角と
向きとの組合せは一つ以上存在できないからであ
る。
（実施例）
本発明に係る走査装置の一実施例を第１図に示
した。多面体１２は、通常の駆動電動機装置（図
示してない）によつて中心線（Ｃ／Ｌ）として示
した線のまわりを一定の角速度で回転される。こ
の多面体は、任意の数の非球面形小面を備えるこ
とができるが、この例の場合は、回転多面体が愚
数個、例えば８個の別個の小面を具備する。ゼロ
傾斜角多面体を使用する通常の走査装置のよう
に、多面体小面は、回転軸すなわち中心線と平行
にはなつておらず、多面体小面は、“傾斜角”
（D.A.）として示した角度をもつて中心線に傾い
ている。例えば、レーザ１０のような光源からの
光が回転多面体１２の一つの小面２２に、小面２
２の垂線と角度Ｉをもつて入射する。多面体１２
は、外部に反射小面をもつように示してあるが、
内部に反射小面をもつ多面体も使用することがで
きる。図示を容易にするために、レーザ１０と小
面２２との間には何も光学装置を示してないが、
選択したレーザの形式によつて何等かの光学装置
が必要になる。レーザ１０からの光線１は、中心
線と同一平面上にあつて、回転多面体１２の小面
２２に向つて進行する。この光線は非球面形小面
２２に当つて、入射角と等しい反射角をもつて反
射される。
した。多面体１２は、通常の駆動電動機装置（図
示してない）によつて中心線（Ｃ／Ｌ）として示
した線のまわりを一定の角速度で回転される。こ
の多面体は、任意の数の非球面形小面を備えるこ
とができるが、この例の場合は、回転多面体が愚
数個、例えば８個の別個の小面を具備する。ゼロ
傾斜角多面体を使用する通常の走査装置のよう
に、多面体小面は、回転軸すなわち中心線と平行
にはなつておらず、多面体小面は、“傾斜角”
（D.A.）として示した角度をもつて中心線に傾い
ている。例えば、レーザ１０のような光源からの
光が回転多面体１２の一つの小面２２に、小面２
２の垂線と角度Ｉをもつて入射する。多面体１２
は、外部に反射小面をもつように示してあるが、
内部に反射小面をもつ多面体も使用することがで
きる。図示を容易にするために、レーザ１０と小
面２２との間には何も光学装置を示してないが、
選択したレーザの形式によつて何等かの光学装置
が必要になる。レーザ１０からの光線１は、中心
線と同一平面上にあつて、回転多面体１２の小面
２２に向つて進行する。この光線は非球面形小面
２２に当つて、入射角と等しい反射角をもつて反
射される。
光が小面２２で反射した後、反射光は、第１平
面反射鏡面１８まで進行する。光線１は小面２２
で反射して光線２となる。光線１は多面体１２の
位置にかかわらず空間に静止しているが、光線２
は多面体の回転にしたがつて回転する。反射鏡面
１８は、第１図の平面に垂直方向に十分大きなも
のにして、小面２２の走査中、常に光線２が反射
鏡面１８に突き当るようにしなければならない。
光線２が反射鏡面１８で反射されたのを光線３と
示した。面１８から光線３は第２平面反射鏡面２
０に向つて進み、そこから反射されたものを光線
４と表わしたことは第１図に示す通りである。光
線３は光線２と同一角速度で回転するので、反射
鏡面２０は走査中光線３を反射するために反射鏡
面１８より大きなものでなければならない。面２
０は面１８より小面２２から光学的に離れている
からである。光線４は逆に小面２２に向つて進行
するが、小面２２は光線２が反射された後におけ
る角速度と同一の角速度を維持する。小面２２は
回転を続けまた光線４も小面２２と同一方向に移
動を続けるので、小面２２は反射鏡面２０ほど大
きい必要はない。反射鏡１８及び２０と小面２２
との間隔は、短いものにして、反射鏡及び小面が
あまり大きくならないようにしなければならな
い。小面走査装置を設計する当業者は反射鏡及び
多面体が大きくなりすぎないようにレーザビーム
パラメータの適正値を選択する方法を理解してい
るであろう。
面反射鏡面１８まで進行する。光線１は小面２２
で反射して光線２となる。光線１は多面体１２の
位置にかかわらず空間に静止しているが、光線２
は多面体の回転にしたがつて回転する。反射鏡面
１８は、第１図の平面に垂直方向に十分大きなも
のにして、小面２２の走査中、常に光線２が反射
鏡面１８に突き当るようにしなければならない。
光線２が反射鏡面１８で反射されたのを光線３と
示した。面１８から光線３は第２平面反射鏡面２
０に向つて進み、そこから反射されたものを光線
４と表わしたことは第１図に示す通りである。光
線３は光線２と同一角速度で回転するので、反射
鏡面２０は走査中光線３を反射するために反射鏡
面１８より大きなものでなければならない。面２
０は面１８より小面２２から光学的に離れている
からである。光線４は逆に小面２２に向つて進行
するが、小面２２は光線２が反射された後におけ
る角速度と同一の角速度を維持する。小面２２は
回転を続けまた光線４も小面２２と同一方向に移
動を続けるので、小面２２は反射鏡面２０ほど大
きい必要はない。反射鏡１８及び２０と小面２２
との間隔は、短いものにして、反射鏡及び小面が
あまり大きくならないようにしなければならな
い。小面走査装置を設計する当業者は反射鏡及び
多面体が大きくなりすぎないようにレーザビーム
パラメータの適正値を選択する方法を理解してい
るであろう。
光線４は、走査中、多面体の回転にしたがつて
回転するので、小面２２とは多くの入射角で交わ
る。小面２２で再度反射されて、光線４が光線５
となるが、光線５は、小面２２の垂線に対し角度
I2をもち、光電感応面２４に集光される。ビーム
は第１小面反射の後視準され、また第２小面反射
後、面２４に集光される。
回転するので、小面２２とは多くの入射角で交わ
る。小面２２で再度反射されて、光線４が光線５
となるが、光線５は、小面２２の垂線に対し角度
I2をもち、光電感応面２４に集光される。ビーム
は第１小面反射の後視準され、また第２小面反射
後、面２４に集光される。
多面体１２は、非球面形をもつ小面を具備する
ので、多面体１２は、例えばアクリル・プラスチ
ツクを使用する射出成形によつて製作するとがで
きる。このようにして、ここに開示した装置は素
子の少ない点からコスト効果的であるほか、個別
素子製造の点からもコスト効果的である。
ので、多面体１２は、例えばアクリル・プラスチ
ツクを使用する射出成形によつて製作するとがで
きる。このようにして、ここに開示した装置は素
子の少ない点からコスト効果的であるほか、個別
素子製造の点からもコスト効果的である。
第１図は本発明の構成を示す光学的構成図であ
る。 １０……レーザ、１２……多面体、１８……第
１反射鏡、２０……第２反射鏡、２２……小面、
２４……光電感応面。
る。 １０……レーザ、１２……多面体、１８……第
１反射鏡、２０……第２反射鏡、２２……小面、
２４……光電感応面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一つの回転軸をもつ多面反射鏡装置、前記多
面反射鏡装置に入射する光源を導入する光源装置
で、この装置による光が前記多面反射鏡装置の各
面から順次反射される前記の光源装置、前記多面
反射鏡装置からの前記反射光の通路に配置される
第１固定反射鏡、及び前記第１固定反射鏡からの
反射光の通路に配置される第２固定反射鏡で前記
光を前記回転多面反射鏡装置の同一面で反射さ
せ、前記の最終反射光が前記回転多面反射鏡装置
の一回転によつて所定範囲内の弧状の走査光ビー
ムとなるように前記の第２固定反射鏡を備える光
走査装置において、多面体配列の平面でない反射
鏡小面を備え前記反射鏡小面が前記多面反射鏡装
置の回転軸に対して所定の傾斜角度を有する多面
体走査装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の走査装置において、
前記平面でない反射鏡小面が非球面であることを
特徴とする多面体走査装置。 ３ 特許請求の範囲第２項の走査装置において、
前記非球面は、２つの直交方向において２つの曲
線を有する非点収差であることを特徴とする多面
体走査装置。 ４ 一つの回転軸をもつ多面反射鏡装置、前記多
面反射鏡装置に入射する光源を導入する光源装置
で、この装置による光が前記多面反射鏡装置の各
面から順次反射される前記の光源装置、前記多面
反射鏡装置からの前記反射光の通路に配置される
第１固定反射鏡、および前記第１固定反射鏡から
の前記反射光の通路に配置される第２固定反射鏡
であつて、前記光を前記回転多面反射鏡装置の同
一反射面で反射させ、前記の最終反射光が前記多
面反射鏡装置の一回転によつて所定範囲内の弧状
の走査光ビームとなる前記の第２固定反射鏡を備
える光走査装置において、多面体配列の球面でな
い反射鏡小面を備え、前記反射鏡小面が前記多面
反射鏡装置の回転軸に対して所定の傾斜角度を有
する多面体走査装置。 ５ 特許請求の範囲第４項の走査装置において、
前記非球面は円錐形であることを特徴とする多面
体走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/703,970 US4624528A (en) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Scanning systems with polygon scanner having curved facets |
| US703970 | 1991-05-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196222A JPS61196222A (ja) | 1986-08-30 |
| JPH0587805B2 true JPH0587805B2 (ja) | 1993-12-20 |
Family
ID=24827535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61029163A Granted JPS61196222A (ja) | 1985-02-21 | 1986-02-14 | 多面体走査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4624528A (ja) |
| JP (1) | JPS61196222A (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS617818A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光走査装置 |
| US5033845A (en) * | 1985-10-15 | 1991-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-direction distance measuring method and apparatus |
| US4805974A (en) * | 1987-11-02 | 1989-02-21 | Xerox Corporation | Polycone™ scanning system with multiple beams |
| JPH01321581A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Fujitsu Ltd | バーコード用光学読み取り装置 |
| JP3198103B2 (ja) * | 1989-12-07 | 2001-08-13 | 株式会社東芝 | 光偏向装置の製造方法 |
| US5196957A (en) * | 1990-03-20 | 1993-03-23 | Olive Tree Technology, Inc. | Laser scanner with post-facet lens system |
| US5247383A (en) * | 1990-03-20 | 1993-09-21 | Olive Tree Technology, Inc. | Scanner with a post facet lens system |
| US5117243A (en) * | 1990-04-06 | 1992-05-26 | S&R Tech Development, Inc. | Scanner with electronic non-linearity compensation and method of processing image data |
| US5083138A (en) * | 1990-04-11 | 1992-01-21 | Xerox Corporation | Polygon scanner with predictable facet deformation characteristics |
| 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 |
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| US7791561B2 (en) | 2005-04-01 | 2010-09-07 | Prysm, Inc. | Display systems having screens with optical fluorescent materials |
| US7474286B2 (en) | 2005-04-01 | 2009-01-06 | Spudnik, Inc. | Laser displays using UV-excitable phosphors emitting visible colored light |
| US7994702B2 (en) | 2005-04-27 | 2011-08-09 | Prysm, Inc. | Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors |
| US8000005B2 (en) | 2006-03-31 | 2011-08-16 | Prysm, Inc. | Multilayered fluorescent screens for scanning beam display systems |
| US8089425B2 (en) | 2006-03-03 | 2012-01-03 | Prysm, Inc. | Optical designs for scanning beam display systems using fluorescent screens |
| US7884816B2 (en) | 2006-02-15 | 2011-02-08 | Prysm, Inc. | Correcting pyramidal error of polygon scanner in scanning beam display systems |
| US8451195B2 (en) | 2006-02-15 | 2013-05-28 | Prysm, Inc. | Servo-assisted scanning beam display systems using fluorescent screens |
| US8013506B2 (en) | 2006-12-12 | 2011-09-06 | Prysm, Inc. | Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity |
| US9525850B2 (en) * | 2007-03-20 | 2016-12-20 | Prysm, Inc. | Delivering and displaying advertisement or other application data to display systems |
| US7697183B2 (en) | 2007-04-06 | 2010-04-13 | Prysm, Inc. | Post-objective scanning beam systems |
| US8169454B1 (en) | 2007-04-06 | 2012-05-01 | Prysm, Inc. | Patterning a surface using pre-objective and post-objective raster scanning systems |
| RU2442197C2 (ru) | 2007-05-17 | 2012-02-10 | Призм, Инк. | Многослойные экраны со светоизлучающими полосками для систем отображения со сканирующим лучом |
| US8556430B2 (en) | 2007-06-27 | 2013-10-15 | Prysm, Inc. | Servo feedback control based on designated scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens |
| US7878657B2 (en) | 2007-06-27 | 2011-02-01 | Prysm, Inc. | Servo feedback control based on invisible scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens |
| US7869112B2 (en) * | 2008-07-25 | 2011-01-11 | Prysm, Inc. | Beam scanning based on two-dimensional polygon scanner for display and other applications |
| USD757010S1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-05-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Scanner turntable |
| DE102017127420A1 (de) | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Sick Ag | Polygonscanner und Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich |
| DE202017107043U1 (de) | 2017-11-21 | 2019-02-25 | Sick Ag | Polygonscanner zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich |
| US11852805B2 (en) | 2021-01-05 | 2023-12-26 | Raytheon Company | Wave scanning optic |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2306185A1 (de) * | 1973-02-08 | 1974-08-15 | Agfa Gevaert Ag | Verfahren und vorrichtung zur kompensation des pyramidenfehlers eines spiegelrades |
| US4049945A (en) * | 1973-10-10 | 1977-09-20 | Winkler & Dunnebier Maschinenfabrik Und Eisengiesserei Kg | Method of and apparatus for cutting material to shape from a moving web by burning |
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| US4002830A (en) * | 1975-01-22 | 1977-01-11 | Laser Graphic Systems Corporation | Apparatus for compensating for optical error in a rotative mirror |
| GB1567320A (en) * | 1977-01-07 | 1980-05-14 | Rank Organisation Ltd | Scanners |
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| US4247160A (en) * | 1979-03-26 | 1981-01-27 | Xerox Corporation | Scanner with reflective pyramid error compensation |
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| US4268110A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-19 | Itek Corporation | Facet angle corrector for multi-faceted optical scanner |
-
1985
- 1985-02-21 US US06/703,970 patent/US4624528A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-02-14 JP JP61029163A patent/JPS61196222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61196222A (ja) | 1986-08-30 |
| US4624528A (en) | 1986-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |