JPH08220462A - 受動的面追尾式システム及び走査システム - Google Patents
受動的面追尾式システム及び走査システムInfo
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- JPH08220462A JPH08220462A JP7324512A JP32451295A JPH08220462A JP H08220462 A JPH08220462 A JP H08220462A JP 7324512 A JP7324512 A JP 7324512A JP 32451295 A JP32451295 A JP 32451295A JP H08220462 A JPH08220462 A JP H08220462A
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- 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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- 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
- G02B27/0025—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
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走査ファセットの半径及びピラミッドのばら
つきにより生じる誤差を光学的に除去する。 【解決手段】 回転ミラーポリゴンのファセットを追尾
するように光ビームを誘導する受動的光学系要素３６を
使用した受動的面追尾式システム３８が提供される。光
ビーム３２が平面ファセットにインパクトすると、該光
ビームは、プリント出力でのファセット間の半径のばら
つきの影響を最小化するために接平面においてコリメー
トされ、補償されないままならば、プリント出力でのラ
イン間の間隔のばらつきの原因であるポリゴンピラミッ
ド誤差及びベアリングのぶれの光学的減少を可能にする
ためにサジタル面において集束され、走査線の反りを防
ぐためにポリゴンの回転軸に対して垂直な平面にあるよ
うに調節される。
つきにより生じる誤差を光学的に除去する。 【解決手段】 回転ミラーポリゴンのファセットを追尾
するように光ビームを誘導する受動的光学系要素３６を
使用した受動的面追尾式システム３８が提供される。光
ビーム３２が平面ファセットにインパクトすると、該光
ビームは、プリント出力でのファセット間の半径のばら
つきの影響を最小化するために接平面においてコリメー
トされ、補償されないままならば、プリント出力でのラ
イン間の間隔のばらつきの原因であるポリゴンピラミッ
ド誤差及びベアリングのぶれの光学的減少を可能にする
ためにサジタル面において集束され、走査線の反りを防
ぐためにポリゴンの回転軸に対して垂直な平面にあるよ
うに調節される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリント装置
で使用されるような回転ミラー装置を用いる走査装置に
関し、更に詳細には面追尾式（ファセットトラッキン
グ）装置に関する。
で使用されるような回転ミラー装置を用いる走査装置に
関し、更に詳細には面追尾式（ファセットトラッキン
グ）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図１は
走査のために回転ミラーを利用した典型的なレーザプリ
ント装置を示している。レーザ１０はポリゴン前光学系
１４にビーム１２を放出する。ポリゴン前光学系１４を
通過した後、ビーム１２はスキャナ１６に入る。スキャ
ナ１６は平面反射ファセット１８を有する回転ポリゴン
である。スキャナ１６が回転すると、ビーム１２は走査
線に沿って受光体（例えば、感光体）２２上に走査され
る。走査線２０に沿った方向は接平面であり、受光体２
２上で走査線に垂直な方向はサジタル平面である。
走査のために回転ミラーを利用した典型的なレーザプリ
ント装置を示している。レーザ１０はポリゴン前光学系
１４にビーム１２を放出する。ポリゴン前光学系１４を
通過した後、ビーム１２はスキャナ１６に入る。スキャ
ナ１６は平面反射ファセット１８を有する回転ポリゴン
である。スキャナ１６が回転すると、ビーム１２は走査
線に沿って受光体（例えば、感光体）２２上に走査され
る。走査線２０に沿った方向は接平面であり、受光体２
２上で走査線に垂直な方向はサジタル平面である。
【０００３】スキャナの性能は、ミラーが回転する速度
に対する物理的制限、回転ポリゴンのファセットからの
反射によって得られるレーザビームの偏向角度、ファセ
ットのサイズ及び回転ミラーに入射する走査されるビー
ムの幅によって決定される。
に対する物理的制限、回転ポリゴンのファセットからの
反射によって得られるレーザビームの偏向角度、ファセ
ットのサイズ及び回転ミラーに入射する走査されるビー
ムの幅によって決定される。
【０００４】ビーム幅が回転ミラーのファセットの最小
ファセットサイズを決定するため、該ビーム幅は走査速
度に影響を与える。大きなファセットはより大きな回転
ポリゴンを意味し、従って高い電力モータ及び／又は走
査速度が遅く、大きくてよりコストがかかるモータポリ
ゴンアセンブリを意味する。所与のビーム幅に対する走
査速度は面追尾式装置を使用することによって増加され
る。何故ならば、該面追尾式装置によってより小さなフ
ァセットが使用され、従って早く回転することができる
小さな回転ミラーが可能になるためである。
ファセットサイズを決定するため、該ビーム幅は走査速
度に影響を与える。大きなファセットはより大きな回転
ポリゴンを意味し、従って高い電力モータ及び／又は走
査速度が遅く、大きくてよりコストがかかるモータポリ
ゴンアセンブリを意味する。所与のビーム幅に対する走
査速度は面追尾式装置を使用することによって増加され
る。何故ならば、該面追尾式装置によってより小さなフ
ァセットが使用され、従って早く回転することができる
小さな回転ミラーが可能になるためである。
【０００５】面追尾式装置は公知であり、受動的面追尾
式及び角度ダブリング（doubling:倍角化) のための装
置について述べたロブ（Lobb) による米国特許第３、９
７３、８２６号で説明されてきた。ロブはプレスキャナ
を利用したシステムについて説明しており、該プレスキ
ャナはスキャナと共に回転して走査ビームの可変偏向を
行うため、走査周期中ビームはスキャナと同じ速度で同
じ方向に移動する。スキャナの速度であり同じ方向に移
動するビームをやや偏向させることによって、プレスキ
ャナはビームの位置を走査ファセットの中央に維持す
る。特に、プレスキャナに集束された（焦点を合わされ
た）ビームはプレスキャナから凹面ミラーに反射され該
ミラーによってビームは収束されるがスキャナのファセ
ット上に集束されない（焦点は合わない）。プレスキャ
ナは円筒形又は湾曲したファセットを使用して形成さ
れ、スキャナは平面ファセットを使用して形成される。
式及び角度ダブリング（doubling:倍角化) のための装
置について述べたロブ（Lobb) による米国特許第３、９
７３、８２６号で説明されてきた。ロブはプレスキャナ
を利用したシステムについて説明しており、該プレスキ
ャナはスキャナと共に回転して走査ビームの可変偏向を
行うため、走査周期中ビームはスキャナと同じ速度で同
じ方向に移動する。スキャナの速度であり同じ方向に移
動するビームをやや偏向させることによって、プレスキ
ャナはビームの位置を走査ファセットの中央に維持す
る。特に、プレスキャナに集束された（焦点を合わされ
た）ビームはプレスキャナから凹面ミラーに反射され該
ミラーによってビームは収束されるがスキャナのファセ
ット上に集束されない（焦点は合わない）。プレスキャ
ナは円筒形又は湾曲したファセットを使用して形成さ
れ、スキャナは平面ファセットを使用して形成される。
【０００６】ロブの特許では、ビームは走査面のスキャ
ナファセットでコリメートされないのでファセット間の
半径のどのようなばらつきも走査面で走査誤差になる。
レーザプリントの実施では、これらの走査誤差はプリン
トされたページ上で可視のピクセル配置誤差として現れ
る。走査ビームがスキャナファセットで走査面でコリメ
ートされると、ポリゴン製造トレランス（公差）は緩め
られ、その結果コストが抑えられる。
ナファセットでコリメートされないのでファセット間の
半径のどのようなばらつきも走査面で走査誤差になる。
レーザプリントの実施では、これらの走査誤差はプリン
トされたページ上で可視のピクセル配置誤差として現れ
る。走査ビームがスキャナファセットで走査面でコリメ
ートされると、ポリゴン製造トレランス（公差）は緩め
られ、その結果コストが抑えられる。
【０００７】ロブの特許では、ビームはサジタル平面の
スキャナファセットに集束されない。結果としてスキャ
ナファセットのピラミッド誤差及びベアリングウォブル
（軸受ぶれ）によって走査線同士間の間隔がばらつく。
レーザプリントの実施ではこれらの誤差はプリントされ
たライン間の間隔の差としてプリントされたページに現
れる。非常に小さな差が見えても許容不可能な出力品質
になる。ビームがサジタル面においてスキャナファセッ
トに集束されると、ファセット及びファセットからのビ
ームを走査線上に集束することによってピラミッド誤差
が光学的に除去される。これによって製造トレランスが
緩められ、結果としてコスト抑えられプリント品質のロ
スもない。
スキャナファセットに集束されない。結果としてスキャ
ナファセットのピラミッド誤差及びベアリングウォブル
（軸受ぶれ）によって走査線同士間の間隔がばらつく。
レーザプリントの実施ではこれらの誤差はプリントされ
たライン間の間隔の差としてプリントされたページに現
れる。非常に小さな差が見えても許容不可能な出力品質
になる。ビームがサジタル面においてスキャナファセッ
トに集束されると、ファセット及びファセットからのビ
ームを走査線上に集束することによってピラミッド誤差
が光学的に除去される。これによって製造トレランスが
緩められ、結果としてコスト抑えられプリント品質のロ
スもない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、アナモルフィ
ック（歪像的な）光学系を使用して接平面においてビー
ムを走査ファセットでコリメートし、サジタル面におい
てビームを走査ファセットに集束する（焦点を合わせ
る）ため、走査ファセットの半径及びピラミッドのばら
つきにより生じる誤差は実質的に減少されるか又は改良
された走査を提供するように容易に補正される。
ック（歪像的な）光学系を使用して接平面においてビー
ムを走査ファセットでコリメートし、サジタル面におい
てビームを走査ファセットに集束する（焦点を合わせ
る）ため、走査ファセットの半径及びピラミッドのばら
つきにより生じる誤差は実質的に減少されるか又は改良
された走査を提供するように容易に補正される。
【０００９】手短に言うと、本発明に従うと、回転ミラ
ーポリゴンのファセット（小面）を追尾するように光ビ
ームを誘導する受動的光学系要素を使用した受動的面追
尾式システムが提供される。光ビームが平面ファセット
にインパクト（衝突）すると、該光ビームは、ａ）プリ
ント出力でのファセット間の半径のばらつきの影響を最
小化するために接平面においてコリメートされ、ｂ）補
償されないままならば、プリント出力でのライン間の間
隔のばらつきの原因であるポリゴンピラミッド誤差及び
ベアリングのぶれの光学的減少を可能するためにサジタ
ル面において集束され（焦点を合わされ）、ｃ）走査線
の反りを防ぐためにポリゴンの回転軸に対して垂直な平
面にあるように調節される。
ーポリゴンのファセット（小面）を追尾するように光ビ
ームを誘導する受動的光学系要素を使用した受動的面追
尾式システムが提供される。光ビームが平面ファセット
にインパクト（衝突）すると、該光ビームは、ａ）プリ
ント出力でのファセット間の半径のばらつきの影響を最
小化するために接平面においてコリメートされ、ｂ）補
償されないままならば、プリント出力でのライン間の間
隔のばらつきの原因であるポリゴンピラミッド誤差及び
ベアリングのぶれの光学的減少を可能するためにサジタ
ル面において集束され（焦点を合わされ）、ｃ）走査線
の反りを防ぐためにポリゴンの回転軸に対して垂直な平
面にあるように調節される。
【００１０】本発明の請求項１の態様では、受動的面追
尾式システムであって、Ａ）回転軸及び二つのファセッ
トを有するデュアルミラー回転ポリゴンを有し、一方の
ファセットは他方のファセットの上に回転軸に沿った方
向で配置され、前記一方のファセットは平面ファセット
であり、前記他方のファセットは凸面ファセットであ
り、Ｂ）サジタル面でパワー（屈折力）を持たないレト
ロリフレクター（再帰反射器）を有し、Ｃ）レンズ手段
を有し、Ｄ）前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第
１経路に沿って前記レンズ手段を介して前記レトロリフ
レクターへ反射し、前記レトロリフレクターは前記ポリ
ゴン凸面ファセットから反射したビームを受け取り、前
記ビームを第２経路に沿って前記レンズ手段を介して前
記ポリゴン平面ファセットへ反射し、前記ポリゴン平面
ファセットは前記レトロリフレクターから受け取ったビ
ームを走査後方向に反射するように、前記ポリゴン、前
記レンズ手段及び前記レトロリフレクターは、構成及び
互いに関して配置され、Ｅ）前記レンズ手段は、前記ポ
リゴン凸面ファセットに集束されたビームが第１の経路
に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射され、前
記レンズ手段を通過すると接平面において部分的にコリ
メートし、前記ビームが第２の経路に沿って前記レトロ
リフレクターから反射され前記レンズ手段を通過すると
接平面において前記ビームのコリメートを完了し、それ
によりビームは前記ポリゴン平面ファセットに達した時
にビームは接平面においてコリメートされ、前記ポリゴ
ン凸面ファセットでコリメートされたビームは、前記第
１の経路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射
されビームが前記レンズ手段を通過すると、前記ビーム
がサジタル面において部分的に収束し、前記ビームが第
２の経路に沿って前記レトロリフレクターから反射され
前記レンズ手段を通過するとサジタル面において前記ビ
ームの収束が完了し、それによりビームが前記ポリゴン
平面ファセットに達した時にサジタル面において集束さ
れるように構成される、ことを含む。
尾式システムであって、Ａ）回転軸及び二つのファセッ
トを有するデュアルミラー回転ポリゴンを有し、一方の
ファセットは他方のファセットの上に回転軸に沿った方
向で配置され、前記一方のファセットは平面ファセット
であり、前記他方のファセットは凸面ファセットであ
り、Ｂ）サジタル面でパワー（屈折力）を持たないレト
ロリフレクター（再帰反射器）を有し、Ｃ）レンズ手段
を有し、Ｄ）前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第
１経路に沿って前記レンズ手段を介して前記レトロリフ
レクターへ反射し、前記レトロリフレクターは前記ポリ
ゴン凸面ファセットから反射したビームを受け取り、前
記ビームを第２経路に沿って前記レンズ手段を介して前
記ポリゴン平面ファセットへ反射し、前記ポリゴン平面
ファセットは前記レトロリフレクターから受け取ったビ
ームを走査後方向に反射するように、前記ポリゴン、前
記レンズ手段及び前記レトロリフレクターは、構成及び
互いに関して配置され、Ｅ）前記レンズ手段は、前記ポ
リゴン凸面ファセットに集束されたビームが第１の経路
に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射され、前
記レンズ手段を通過すると接平面において部分的にコリ
メートし、前記ビームが第２の経路に沿って前記レトロ
リフレクターから反射され前記レンズ手段を通過すると
接平面において前記ビームのコリメートを完了し、それ
によりビームは前記ポリゴン平面ファセットに達した時
にビームは接平面においてコリメートされ、前記ポリゴ
ン凸面ファセットでコリメートされたビームは、前記第
１の経路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射
されビームが前記レンズ手段を通過すると、前記ビーム
がサジタル面において部分的に収束し、前記ビームが第
２の経路に沿って前記レトロリフレクターから反射され
前記レンズ手段を通過するとサジタル面において前記ビ
ームの収束が完了し、それによりビームが前記ポリゴン
平面ファセットに達した時にサジタル面において集束さ
れるように構成される、ことを含む。
【００１１】本発明の請求項２の態様では、走査システ
ムであって、Ａ）光ビームを提供するための光源を有
し、Ｂ）前記光ビームを集束するための集束手段を有
し、Ｃ）走査後レンズ手段を有し、Ｄ）走査媒体を有
し、Ｅ）受動的面追尾式手段を有し、ｉ）回転軸及び二
つのファセットを有するデュアルミラー回転ポリゴンを
有し、一方のファセットは他方の上に回転軸に沿った方
向で配置され、前記一方のファセットは平面ファセット
であり、前記他方のファセットは凸面ファセットであ
り、ｉｉ）サジタル平面でパワーを持たないレトロリフ
レクターを有し、ｉｉｉ）受動的面追尾式レンズ手段を
有し、ｉｖ）前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第
１経路に沿って前記受動的面追尾式レンズ手段を介して
前記レトロリフレクターへ反射し、前記レトロリフレク
ターは前記ポリゴン凸面ファセットから反射したビーム
を受け取り、前記ビームを第２経路に沿って前記レンズ
手段を介して前記ポリゴン平面ファセットへ反射し、前
記ポリゴン平面ファセットは前記レトロリフレクターか
ら受け取ったビームを走査後方向に反射するように、前
記ポリゴン、前記受動的面追尾式レンズ手段及び前記レ
トロリフレクターは、構成及び互いに関して配置され、
ｖ）前記受動的面追尾式レンズ手段は、ビームが第１の
経路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射さ
れ、前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面
において部分的にコリメートし、前記ビームが第２の経
路に沿って前記レトロリフレクターから反射され前記受
動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面において前
記ビームのコリメートを完了し、それによりビームは前
記ポリゴン平面ファセットに達した時にビームは接平面
においてコリメートされ、前記ビームは、前記第１の経
路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射されビ
ームが前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると、前
記ビームがサジタル面において実質的にコリメートし、
前記ビームが第２の経路に沿って前記レトロリフレクタ
ーから反射され前記受動的面追尾式レンズ手段を通過す
るとサジタル面において前記ビームを集束し、それによ
りビームが前記ポリゴン平面ファセットに達した時にサ
ジタル面において集束されるように構成され、Ｆ）前記
光源、集束手段、及び受動的面追尾式手段は、光源から
の光ビームがポリゴン凸面ファセットに集束されるよう
に構成され、Ｇ）前記受動的面追尾式手段、走査後レン
ズ手段及び走査媒体は、走査後方向に反射されたビーム
が前記走査後レンズを通過して前記走査媒体によって受
け取られるように構成及び配置される、ことを含む。
ムであって、Ａ）光ビームを提供するための光源を有
し、Ｂ）前記光ビームを集束するための集束手段を有
し、Ｃ）走査後レンズ手段を有し、Ｄ）走査媒体を有
し、Ｅ）受動的面追尾式手段を有し、ｉ）回転軸及び二
つのファセットを有するデュアルミラー回転ポリゴンを
有し、一方のファセットは他方の上に回転軸に沿った方
向で配置され、前記一方のファセットは平面ファセット
であり、前記他方のファセットは凸面ファセットであ
り、ｉｉ）サジタル平面でパワーを持たないレトロリフ
レクターを有し、ｉｉｉ）受動的面追尾式レンズ手段を
有し、ｉｖ）前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第
１経路に沿って前記受動的面追尾式レンズ手段を介して
前記レトロリフレクターへ反射し、前記レトロリフレク
ターは前記ポリゴン凸面ファセットから反射したビーム
を受け取り、前記ビームを第２経路に沿って前記レンズ
手段を介して前記ポリゴン平面ファセットへ反射し、前
記ポリゴン平面ファセットは前記レトロリフレクターか
ら受け取ったビームを走査後方向に反射するように、前
記ポリゴン、前記受動的面追尾式レンズ手段及び前記レ
トロリフレクターは、構成及び互いに関して配置され、
ｖ）前記受動的面追尾式レンズ手段は、ビームが第１の
経路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射さ
れ、前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面
において部分的にコリメートし、前記ビームが第２の経
路に沿って前記レトロリフレクターから反射され前記受
動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面において前
記ビームのコリメートを完了し、それによりビームは前
記ポリゴン平面ファセットに達した時にビームは接平面
においてコリメートされ、前記ビームは、前記第１の経
路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射されビ
ームが前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると、前
記ビームがサジタル面において実質的にコリメートし、
前記ビームが第２の経路に沿って前記レトロリフレクタ
ーから反射され前記受動的面追尾式レンズ手段を通過す
るとサジタル面において前記ビームを集束し、それによ
りビームが前記ポリゴン平面ファセットに達した時にサ
ジタル面において集束されるように構成され、Ｆ）前記
光源、集束手段、及び受動的面追尾式手段は、光源から
の光ビームがポリゴン凸面ファセットに集束されるよう
に構成され、Ｇ）前記受動的面追尾式手段、走査後レン
ズ手段及び走査媒体は、走査後方向に反射されたビーム
が前記走査後レンズを通過して前記走査媒体によって受
け取られるように構成及び配置される、ことを含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の更なる利点は以下の記述
を読み進めることによって明らかになるであろう。
を読み進めることによって明らかになるであろう。
【００１３】走査線の反りの防止はマルチビームシステ
ムにおいて特に重要であり、該マルチビームシステムで
はビーム間の異なる反りによってあまり品質の良くない
プリント出力が生成される。本システムは単一ビームシ
ステムを参照して説明されるが、該システムはマルチビ
ームシステムでも使用されうる。
ムにおいて特に重要であり、該マルチビームシステムで
はビーム間の異なる反りによってあまり品質の良くない
プリント出力が生成される。本システムは単一ビームシ
ステムを参照して説明されるが、該システムはマルチビ
ームシステムでも使用されうる。
【００１４】本発明は好適な実施の形態及び使用方法と
関連して説明されるが、本発明はこの実施の形態に制限
されないことが意図される。それどころか、特許請求の
範囲によって定義されるような本発明の精神及び範囲内
に含まれてもよい全ての代替物、変更及び等価物を含む
ことが意図される。
関連して説明されるが、本発明はこの実施の形態に制限
されないことが意図される。それどころか、特許請求の
範囲によって定義されるような本発明の精神及び範囲内
に含まれてもよい全ての代替物、変更及び等価物を含む
ことが意図される。
【００１５】図２を参照すると、受動的面追尾式システ
ムの接平面の部分的レイアウトが示されている。ビーム
３２は、デュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６
に向かって方向付けられ、該アセンブリに集束される
（焦点が合わされる）。デュアルミラーモータポリゴン
アセンブリ３６は図４に斜視図で示されている。デュア
ルミラーモータポリゴンアセンブリ３６はビーム３２を
受動的面追尾式光学系３８を介して平面ミラー４０へ反
射する（図２）。
ムの接平面の部分的レイアウトが示されている。ビーム
３２は、デュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６
に向かって方向付けられ、該アセンブリに集束される
（焦点が合わされる）。デュアルミラーモータポリゴン
アセンブリ３６は図４に斜視図で示されている。デュア
ルミラーモータポリゴンアセンブリ３６はビーム３２を
受動的面追尾式光学系３８を介して平面ミラー４０へ反
射する（図２）。
【００１６】図３に示されるように、平面ミラー４０は
ビーム３２を受動的面追尾式光学系３８を介してデュア
ルミラーモータポリゴンアセンブリ３６へ反射し返す。
次にデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６はビ
ーム３２を走査後光学系及び受光体（図示せず）に向か
って反射する。
ビーム３２を受動的面追尾式光学系３８を介してデュア
ルミラーモータポリゴンアセンブリ３６へ反射し返す。
次にデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６はビ
ーム３２を走査後光学系及び受光体（図示せず）に向か
って反射する。
【００１７】図４にはデュアルミラーモータポリゴンア
センブリ３６が斜視図で示され、該アセンブリは平面フ
ァセット５０、凸面ファセット５２を含み、モータ５４
によって軸Ｒを中心にして回転する。軸Ｒはポリゴン３
６の中心であり、各平面ファセット５０の中心から距離
ｄだけ離れて位置されている。図５に示されるように、
凸面ファセット５２は曲線状ファセットであり、各凸面
ファセット５２はポリゴン３６の距離ｄよりもやや長い
半径ｒを有する。
センブリ３６が斜視図で示され、該アセンブリは平面フ
ァセット５０、凸面ファセット５２を含み、モータ５４
によって軸Ｒを中心にして回転する。軸Ｒはポリゴン３
６の中心であり、各平面ファセット５０の中心から距離
ｄだけ離れて位置されている。図５に示されるように、
凸面ファセット５２は曲線状ファセットであり、各凸面
ファセット５２はポリゴン３６の距離ｄよりもやや長い
半径ｒを有する。
【００１８】受動的面追尾式光学系３８はサジタル面及
び接平面において異なる機能を実行するように設計され
る。これらの異なる機能は図２、３、６及び７に例示さ
れている。接平面においてレーザビームは凸面ファセッ
ト５２に集束される（図２）。反射されると、レーザビ
ームは面追尾式光学系３８を通過し、ミラー４０によっ
て反射され、その経路を逆戻りして再度面追尾式光学系
３８を通過し、最後に平面ファセット５０にぶつかる
（図３）。この往復移動全体によってビーム３２は面追
尾式光学系３８によってコリメートされる（図３）。こ
のコリメートされたビームは平面ファセット５０をトラ
ックすると、平面ファセットが回転して一本の走査線を
形成する。
び接平面において異なる機能を実行するように設計され
る。これらの異なる機能は図２、３、６及び７に例示さ
れている。接平面においてレーザビームは凸面ファセッ
ト５２に集束される（図２）。反射されると、レーザビ
ームは面追尾式光学系３８を通過し、ミラー４０によっ
て反射され、その経路を逆戻りして再度面追尾式光学系
３８を通過し、最後に平面ファセット５０にぶつかる
（図３）。この往復移動全体によってビーム３２は面追
尾式光学系３８によってコリメートされる（図３）。こ
のコリメートされたビームは平面ファセット５０をトラ
ックすると、平面ファセットが回転して一本の走査線を
形成する。
【００１９】図６に示されるように、レーザビームは凸
面ファセット５２に到達したとき、集束ではなくコリメ
ートされている。面追尾式光学系３８及びミラー４０を
含んだ凸面ファセット５２からの往復運動によってレー
ザビーム３２は、平面ファセット５０に到達すると集束
されている。ミラー４０はサジタル面に対してやや傾け
られるため、レーザビーム３２はモータポリゴンアセン
ブリ３６に戻る際に平面ファセット５０に偏向する。
面ファセット５２に到達したとき、集束ではなくコリメ
ートされている。面追尾式光学系３８及びミラー４０を
含んだ凸面ファセット５２からの往復運動によってレー
ザビーム３２は、平面ファセット５０に到達すると集束
されている。ミラー４０はサジタル面に対してやや傾け
られるため、レーザビーム３２はモータポリゴンアセン
ブリ３６に戻る際に平面ファセット５０に偏向する。
【００２０】図８はレーザ走査システムにおいて使用さ
れる受動的面追尾式システムを示しており、該システム
は光源３１及びビーム３２をデュアルミラーモータポリ
ゴンアセンブリ３６へ向けるための折り曲げミラー３３
を含む。ビーム３２が走査後光学系３５に反射されるの
はデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６の平面
ファセット５０からである。ビーム３２がサジタル面で
平面ファセット５０に集束されると、走査後光学系に標
準的なぶれ補正光学系を含むことが可能になり、ピラミ
ッドポリゴン及びベアリングのぶれに対する製造トレラ
ンスの緩和が可能になる。更に、ビーム３２はサジタル
面において平面ファセット５０に対して直角でデュアル
ミラーモータポリゴンアセンブリ３６に戻る。ビーム３
２がデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６によ
って走査されると、該ビームはこの垂直平面にあるまま
なので、実質的に走査線の反りが防がれる。
れる受動的面追尾式システムを示しており、該システム
は光源３１及びビーム３２をデュアルミラーモータポリ
ゴンアセンブリ３６へ向けるための折り曲げミラー３３
を含む。ビーム３２が走査後光学系３５に反射されるの
はデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６の平面
ファセット５０からである。ビーム３２がサジタル面で
平面ファセット５０に集束されると、走査後光学系に標
準的なぶれ補正光学系を含むことが可能になり、ピラミ
ッドポリゴン及びベアリングのぶれに対する製造トレラ
ンスの緩和が可能になる。更に、ビーム３２はサジタル
面において平面ファセット５０に対して直角でデュアル
ミラーモータポリゴンアセンブリ３６に戻る。ビーム３
２がデュアルミラーモータポリゴンアセンブリ３６によ
って走査されると、該ビームはこの垂直平面にあるまま
なので、実質的に走査線の反りが防がれる。
【００２１】接平面ではレーザビーム３２は平面ファセ
ット５０でコリメートされる。接平面におけるレーザビ
ームのコリメートによって個々のファセット間のポリゴ
ン半径のばらつきが緩和される。
ット５０でコリメートされる。接平面におけるレーザビ
ームのコリメートによって個々のファセット間のポリゴ
ン半径のばらつきが緩和される。
【００２２】面追尾式光学系３８及びミラー４０の好適
な光学的設計では、面追尾式光学系３８は単一の平球面
要素であり、ミラー４０は平面ミラーである。又好適な
設計では、面追尾式光学系３８は単一の湾曲した表面を
有し、該表面は球面でありファセット５０、５２とミラ
ー４０の間の光学的に中間に配置されるため、結果的に
完全に対称的な設計になる。どちらの平面においても、
ビームが湾曲ファセット又は平面ファセットのいずれか
一方で集束されれば該ビームは他方でコリメートされ
る。従って接平面において凸ファセット５２で集束され
たビームは平面ファセット５０でコリメートされたビー
ムとして戻る。同様に、サジタル平面では凸面ファセッ
ト５２でコリメートされたビームは平面ファセット５０
で集束されたビームとして戻る。これらは、接平面及び
サジタル面のそれぞれにおいて所望されるビームの状態
である。
な光学的設計では、面追尾式光学系３８は単一の平球面
要素であり、ミラー４０は平面ミラーである。又好適な
設計では、面追尾式光学系３８は単一の湾曲した表面を
有し、該表面は球面でありファセット５０、５２とミラ
ー４０の間の光学的に中間に配置されるため、結果的に
完全に対称的な設計になる。どちらの平面においても、
ビームが湾曲ファセット又は平面ファセットのいずれか
一方で集束されれば該ビームは他方でコリメートされ
る。従って接平面において凸ファセット５２で集束され
たビームは平面ファセット５０でコリメートされたビー
ムとして戻る。同様に、サジタル平面では凸面ファセッ
ト５２でコリメートされたビームは平面ファセット５０
で集束されたビームとして戻る。これらは、接平面及び
サジタル面のそれぞれにおいて所望されるビームの状態
である。
【図１】走査のために回転ミラーを利用した典型的なレ
ーザプリント装置を示した図である。
ーザプリント装置を示した図である。
【図２】本発明に従った受動的面追尾式システムの部分
的な接平面におけるレイアウトを示した図である。
的な接平面におけるレイアウトを示した図である。
【図３】図２に示された受動的面追尾式システムの接平
面におけるレイアウトの続きを示した図である。
面におけるレイアウトの続きを示した図である。
【図４】デュアルミラーモータポリゴンアセンブリの斜
視図である。
視図である。
【図５】図４に示されたデュアルミラーモータポリゴン
アセンブリの部分断面図である。
アセンブリの部分断面図である。
【図６】図２に示された受動的面追尾式システムのサジ
タル面におけるレイアウトを示した図である。
タル面におけるレイアウトを示した図である。
【図７】図２に示された受動的面追尾式システムのサジ
タル平面における部分的なレイアウトを示した図であ
る。
タル平面における部分的なレイアウトを示した図であ
る。
【図８】レーザ走査システムで使用される図２に示され
た受動的面追尾式システムを示した図である。
た受動的面追尾式システムを示した図である。
３２ 光ビーム ３６ デュアルミラーモータポリゴンアセンブリ ３８ 受動的面追尾式光学系 ４０ 平面ミラー ５０ 平面ファセット ５２ 凸面ファセット
Claims (2)
- 【請求項１】 受動的面追尾式システムであって、 Ａ） 回転軸及び二つのファセットを有するデュアルミ
ラー回転ポリゴンを有し、一方のファセットは他方のフ
ァセットの上に回転軸に沿った方向で配置され、前記一
方のファセットは平面ファセットであり、前記他方のフ
ァセットは凸面ファセットであり、 Ｂ） サジタル面でパワーを持たないレトロリフレクタ
ーを有し、 Ｃ） レンズ手段を有し、 Ｄ） 前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第１経路
に沿って前記レンズ手段を介して前記レトロリフレクタ
ーへ反射し、前記レトロリフレクターは前記ポリゴン凸
面ファセットから反射したビームを受け取り、前記ビー
ムを第２経路に沿って前記レンズ手段を介して前記ポリ
ゴン平面ファセットへ反射し、前記ポリゴン平面ファセ
ットは前記レトロリフレクターから受け取ったビームを
走査後方向に反射するように、前記ポリゴン、前記レン
ズ手段及び前記レトロリフレクターは、構成及び互いに
関して配置され、 Ｅ） 前記レンズ手段は、前記ポリゴン凸面ファセット
に集束されたビームが第１の経路に沿って前記ポリゴン
凸面ファセットから反射され、前記レンズ手段を通過す
ると接平面において部分的にコリメートし、前記ビーム
が第２の経路に沿って前記レトロリフレクターから反射
され前記レンズ手段を通過すると接平面において前記ビ
ームのコリメートを完了し、それによりビームは前記ポ
リゴン平面ファセットに達した時にビームは接平面にお
いてコリメートされ、前記ポリゴン凸面ファセットでコ
リメートされたビームは、前記第１の経路に沿って前記
ポリゴン凸面ファセットから反射されビームが前記レン
ズ手段を通過すると、前記ビームがサジタル面において
部分的に収束し、前記ビームが第２の経路に沿って前記
レトロリフレクターから反射され前記レンズ手段を通過
するとサジタル面において前記ビームの収束が完了し、
それによりビームが前記ポリゴン平面ファセットに達し
た時にサジタル面において集束されるように構成され
る、受動的面追尾式システム。 - 【請求項２】 走査システムであって、 Ａ） 光ビームを提供するための光源を有し、 Ｂ） 前記光ビームを集束するための集束手段を有し、 Ｃ） 走査後レンズ手段を有し、 Ｄ） 走査媒体を有し、 Ｅ） 受動的面追尾式手段を有し、 ｉ） 回転軸及び二つのファセットを有するデュアルミ
ラー回転ポリゴンを有し、一方のファセットは他方の上
に回転軸に沿った方向で配置され、前記一方のファセッ
トは平面ファセットであり、前記他方のファセットは凸
面ファセットであり、 ｉｉ） サジタル平面でパワーを持たないレトロリフレ
クターを有し、 ｉｉｉ） 受動的面追尾式レンズ手段を有し、 ｉｖ） 前記ポリゴン凸面ファセットがビームを第１経
路に沿って前記受動的面追尾式レンズ手段を介して前記
レトロリフレクターへ反射し、前記レトロリフレクター
は前記ポリゴン凸面ファセットから反射したビームを受
け取り、前記ビームを第２経路に沿って前記レンズ手段
を介して前記ポリゴン平面ファセットへ反射し、前記ポ
リゴン平面ファセットは前記レトロリフレクターから受
け取ったビームを走査後方向に反射するように、前記ポ
リゴン、前記受動的面追尾式レンズ手段及び前記レトロ
リフレクターは、構成及び互いに関して配置され、 ｖ） 前記受動的面追尾式レンズ手段は、ビームが第１
の経路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射さ
れ、前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面
において部分的にコリメートし、前記ビームが第２の経
路に沿って前記レトロリフレクターから反射され前記受
動的面追尾式レンズ手段を通過すると接平面において前
記ビームのコリメートを完了し、それによりビームは前
記ポリゴン平面ファセットに達した時にビームは接平面
においてコリメートされ、前記ビームは、前記第１の経
路に沿って前記ポリゴン凸面ファセットから反射されビ
ームが前記受動的面追尾式レンズ手段を通過すると、前
記ビームがサジタル面において実質的にコリメートし、
前記ビームが第２の経路に沿って前記レトロリフレクタ
ーから反射され前記受動的面追尾式レンズ手段を通過す
るとサジタル面において前記ビームを集束し、それによ
りビームが前記ポリゴン平面ファセットに達した時にサ
ジタル面において集束されるように構成され、 Ｆ） 前記光源、集束手段、及び受動的面追尾式手段
は、光源からの光ビームがポリゴン凸面ファセットに集
束されるように構成され、 Ｇ） 前記受動的面追尾式手段、走査後レンズ手段及び
走査媒体は、走査後方向に反射されたビームが前記走査
後レンズを通過して前記走査媒体によって受け取られる
ように構成及び配置される、 走査システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/360,480 US5486945A (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Optics for passive facet tracking |
| US360480 | 1994-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220462A true JPH08220462A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=23418145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7324512A Withdrawn JPH08220462A (ja) | 1994-12-21 | 1995-12-13 | 受動的面追尾式システム及び走査システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5486945A (ja) |
| EP (1) | EP0721125B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08220462A (ja) |
| DE (1) | DE69511232T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7102805B2 (en) * | 2003-08-08 | 2006-09-05 | Seiko Epson Corporation | Scanner having scan angle multiplier |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3973826A (en) * | 1972-01-25 | 1976-08-10 | Redifon Limited | Scanning devices |
| JPS5820403B2 (ja) * | 1975-01-31 | 1983-04-22 | 富士写真フイルム株式会社 | カイテンタメンキヨウノ ヘイコウドノ ゴサオ ジヨキヨスルホウホウ |
| GB2115174B (en) * | 1981-11-25 | 1985-05-01 | Barr & Stroud Ltd | Optical scanning systems |
| US5343326A (en) * | 1993-08-02 | 1994-08-30 | Xerox Corporation | Compact ros imaging system |
-
1994
- 1994-12-21 US US08/360,480 patent/US5486945A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-12-13 JP JP7324512A patent/JPH08220462A/ja not_active Withdrawn
- 1995-12-19 EP EP95309225A patent/EP0721125B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-19 DE DE69511232T patent/DE69511232T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5486945A (en) | 1996-01-23 |
| EP0721125B1 (en) | 1999-08-04 |
| EP0721125A1 (en) | 1996-07-10 |
| DE69511232D1 (de) | 1999-09-09 |
| DE69511232T2 (de) | 2000-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040524 |