JPS5872122A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPS5872122A JPS5872122A JP16992581A JP16992581A JPS5872122A JP S5872122 A JPS5872122 A JP S5872122A JP 16992581 A JP16992581 A JP 16992581A JP 16992581 A JP16992581 A JP 16992581A JP S5872122 A JPS5872122 A JP S5872122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- light
- disc
- grating
- hologram
- 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
Classifications
-
- 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
- G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (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】
こυ発明社等間隔直線格子を回転軸のまわりに同心円状
に設けたディスクによる回折光を用いた光走査装置に関
する。
に設けたディスクによる回折光を用いた光走査装置に関
する。
平面線形回折格子を回転軸ｆ）まわりに同心円状に設け
た回転ディスクに、定位置く照明光を入射させ１回折光
を走査面に集束させるようにした光走査装置は周知であ
る。゛これらの走査装置における走査線は一般に曲りを
生ずるため、こ０曲りの補正手段が種々提案されている
。
た回転ディスクに、定位置く照明光を入射させ１回折光
を走査面に集束させるようにした光走査装置は周知であ
る。゛これらの走査装置における走査線は一般に曲りを
生ずるため、こ０曲りの補正手段が種々提案されている
。
例えば４Ｉ開昭５５−１６１２１１号記載ＱもＱは、照
明光のホログラムへの入射角を０１、回折角θｄ 回折
格子ピッチｄ、再生光波長λｒ とすれば ｓｌｎ＆（１“τ ｒ を満足さすることで走査線を２次あるいは３次り近似的
な直線としている・さらに透過渥ホｐクラムυ場会、デ
ィスクＯＥＩプレによる走査線υ乱れを最小にするには θｌ−θｄ ｔｙ、ｌｋ件を満す必要が生ずる。上記３式からＡｒ
＝ ｙ’！ ｄ となり、再生波長を例えばλｒ＝６３２．８−虞、−Ｎ
。
明光のホログラムへの入射角を０１、回折角θｄ 回折
格子ピッチｄ、再生光波長λｒ とすれば ｓｌｎ＆（１“τ ｒ を満足さすることで走査線を２次あるいは３次り近似的
な直線としている・さらに透過渥ホｐクラムυ場会、デ
ィスクＯＥＩプレによる走査線υ乱れを最小にするには θｌ−θｄ ｔｙ、ｌｋ件を満す必要が生ずる。上記３式からＡｒ
＝ ｙ’！ ｄ となり、再生波長を例えばλｒ＝６３２．８−虞、−Ｎ
。
レーザ）とすれば ｄ ” ０．４４７５ｍ、Ａｒ−４
８８−（Ａｒ レーザ）とすれば ｄ ” ０．３４
５１ｍ＋ となり、ホログラムで格子を作製する場合
は記録材料は非常な高分解能ＯもＯが必要となり、適当
な材料υ選択Ｏ幅が狭くなる。また、反射製格子の場合
は面ブレを最小にする条件は存在せず。
８８−（Ａｒ レーザ）とすれば ｄ ” ０．３４
５１ｍ＋ となり、ホログラムで格子を作製する場合
は記録材料は非常な高分解能ＯもＯが必要となり、適当
な材料υ選択Ｏ幅が狭くなる。また、反射製格子の場合
は面ブレを最小にする条件は存在せず。
ディスクの加工、取付けおよび駆動精度をきびしくする
必要があり、装置θコスト高を招く結果となる。
必要があり、装置θコスト高を招く結果となる。
また、特開昭５５−１３８１３号記載！Ｄ４’／）は、
ホログラムから〇一方方向発散性再再生ビームトロイダ
ルレンズで平行光とし、そ０後に球面レンズを置いて走
査面に集束している＠この場＠−１走査長を長くするた
め、あるいはレンズＯ大きさを小にするため、上記球面
レンズＤ焦点距離ｆ８は、その前に置かれるシリンドリ
カルレンズの焦点レンズｆｃより大としなければならな
い。こ■場合は、ホログラム１０回折点と走査ライン上
り集束点を結像関係におく結像系ＤｇＩ率は Ｍ＞ｌ
七なる。
ホログラムから〇一方方向発散性再再生ビームトロイダ
ルレンズで平行光とし、そ０後に球面レンズを置いて走
査面に集束している＠この場＠−１走査長を長くするた
め、あるいはレンズＯ大きさを小にするため、上記球面
レンズＤ焦点距離ｆ８は、その前に置かれるシリンドリ
カルレンズの焦点レンズｆｃより大としなければならな
い。こ■場合は、ホログラム１０回折点と走査ライン上
り集束点を結像関係におく結像系ＤｇＩ率は Ｍ＞ｌ
七なる。
今、ディスクを回転させたとき、回転軸とディスクとＯ
直角誤差によって面プレが生じたとき、格子上の回折点
は正規位置からのズレが生じる・ところが上記のように
結像系の倍率がＭ＞１ であるため、こ０面プレによる
回折点０ズレが走査面に拡大されて生じ、走査線υズレ
となってピッチムラＯ原因となる◎これを防止するには
加工、暇付の精度および駆動精度をあげる必要がある上
、トロイダルレンズは特殊な形状のため加工精度をあげ
ることが難しく、いずれもコスト高の原因となる。
直角誤差によって面プレが生じたとき、格子上の回折点
は正規位置からのズレが生じる・ところが上記のように
結像系の倍率がＭ＞１ であるため、こ０面プレによる
回折点０ズレが走査面に拡大されて生じ、走査線υズレ
となってピッチムラＯ原因となる◎これを防止するには
加工、暇付の精度および駆動精度をあげる必要がある上
、トロイダルレンズは特殊な形状のため加工精度をあげ
ることが難しく、いずれもコスト高の原因となる。
こυ発明は上記の欠点を含まず、低コストのホログラム
による光走査器を提供しようとするものである。以下図
面を８照して詳細に説明する。
による光走査器を提供しようとするものである。以下図
面を８照して詳細に説明する。
＠１図、第２図はこの発明の光走査器の光学配置と光路
を示し、第３図はここで用いられるホログラムディスク
を示す◎等間隔υ直總状格子で構成されるホログラムｌ
が回転軸を中心に同心円状に平面媒体上に配置されたホ
ログラムディスク２がモータＭに同軸に暇付けられる。
を示し、第３図はここで用いられるホログラムディスク
を示す◎等間隔υ直總状格子で構成されるホログラムｌ
が回転軸を中心に同心円状に平面媒体上に配置されたホ
ログラムディスク２がモータＭに同軸に暇付けられる。
このディスク２に下方から定位置に入射される再生照明
光は、シリンドリカルレンズ３で一方向に集束させ、デ
ィスク円周方向では平行光、半径方向ではディスク面に
集束する−一ふとされる。ホログラムからの０次光はそ
のまま直進し、回折光は射出角θ＝ａｉｎ−１−（λ照
明光波長、ｄ格子ピッチ）で回折される。ディスク２が
回転すれば、回折光はホログラムの回折点を頂点とする
円錐面をなぞるように偏向され、そ■王″ｊｔ、線け０
次党に直交する平面上で円形０軌跡を画くが、その間一
方向発散性υビームであり、シリンドリカルレンズ３に
よるビームＤ発散方向は保存される０この回折光は平面
鏡４がある１１１１−けこれで反射され、ない場合はそ
Ｄまま球面レンズ５に入射し、集束作用を受けてシリン
ドリカルレンズにより走査ｔｈＩＰに結像する。
光は、シリンドリカルレンズ３で一方向に集束させ、デ
ィスク円周方向では平行光、半径方向ではディスク面に
集束する−一ふとされる。ホログラムからの０次光はそ
のまま直進し、回折光は射出角θ＝ａｉｎ−１−（λ照
明光波長、ｄ格子ピッチ）で回折される。ディスク２が
回転すれば、回折光はホログラムの回折点を頂点とする
円錐面をなぞるように偏向され、そ■王″ｊｔ、線け０
次党に直交する平面上で円形０軌跡を画くが、その間一
方向発散性υビームであり、シリンドリカルレンズ３に
よるビームＤ発散方向は保存される０この回折光は平面
鏡４がある１１１１−けこれで反射され、ない場合はそ
Ｄまま球面レンズ５に入射し、集束作用を受けてシリン
ドリカルレンズにより走査ｔｈＩＰに結像する。
シリンドリカルレンズ６祉走１方向と直角な方向でのみ
集束作用を有し、この面内では球面レンズ５とシリンド
リカルレンズ６０合成光学系により、ホログラム回折点
と走査点とが共役関係にある。一方、走査方向では平行
光束である回折光は球面レンズ５の作用によって走査点
く集束する このように、走査と垂直方向ではホログラ
ム上！■回折点き走査点とが共役関係にあるめで、出射
角にかかわらず同一点に集束し、上記つような回折光の
円錐状の動きにもかかわらず走査Ｓけ一直線となる。
集束作用を有し、この面内では球面レンズ５とシリンド
リカルレンズ６０合成光学系により、ホログラム回折点
と走査点とが共役関係にある。一方、走査方向では平行
光束である回折光は球面レンズ５の作用によって走査点
く集束する このように、走査と垂直方向ではホログラ
ム上！■回折点き走査点とが共役関係にあるめで、出射
角にかかわらず同一点に集束し、上記つような回折光の
円錐状の動きにもかかわらず走査Ｓけ一直線となる。
上記集＊ガとして示した光学系の特徴は、ホログラム回
折点と走査点とを共役関係としたと１０結像倍率Ｍｔ
Ｍａｌ とし、走査と直角方向では縮小光学系を形成
してい６点である◎第４図に示すように、ディスク２に
再生照明光の主光線が入射角θｉで回転軸からＤｎＯ距
離に入射し、ホログラムから射出角θｄで再生光主光線
が回折される。加工誤差、吹付誤差等によりディスクに
角度６００面プレが生じたとする〇ホログラム回折点Ｈ
はＫへ移動し、回折角も変化する〇 シＩ７７ ）”）カルレンズ２がない場合、面フレが生
じたときの回折光は球面レンズで屈折し、走査面上２１
点に結像する０このとき面プレＯないとＩＱ結像位置Ｐ
ｏとの偏差ΔＰ１は球面レンズ５の焦点距離をｆ１面ブ
レによる回折角質化をΔθｄとして Δｐ１＝ｆ・Δθｄ となる。 ６０社 と表わせるので、結局 となる。例えば、ｆ＝３００ θｉ＝ｘ Ｑ θｄ
閣４５とし面プレ Δθ＝５′に対してΔＰ１は１８０
μ？ＰＬ 程度となる０ これに対してこの発明のようにシリンドリカルレンズ６
を用いたｖｊｈ会、結像位置の偏差ΔＰ２は面ブレによ
るホログラム回折点Ｏズレ０球面しンズＳｏ光−に喬直
な成分ΔｈＫ球面レンズとシリンドリカルレンズの結像
倍率Ｍを乗じたもＯとなるＱで Δｐ２ｓ＝ ＭΔｈ と懺わされるので となる・＃１飼と同様 θ１＝０° θｄ−４５° Δ
θ′−５′とし、ＤＨ！３０霞 Ｍ−１イ。とすればΔ
Ｐ２呟はぼ＆１μ蛯なり、シリンドリカルレンズを使用
しない場合に比べて同じ面プレに対しても走査線のズレ
が大幅に軽減され、走査線Ｄピッチムラの少ない走査系
が実現出来ることがわかるＯ また、こ■発明の光走査装置はディスクの偏心Ｏ影響を
受けない。すなわち、ここで使用す ）るホログラム
は等間隔直線格子であるので、ディスクに偏心が生じて
も等間隔格子の面内移動となり回折光Ｏ性質には何■賢
化も生じない。
折点と走査点とを共役関係としたと１０結像倍率Ｍｔ
Ｍａｌ とし、走査と直角方向では縮小光学系を形成
してい６点である◎第４図に示すように、ディスク２に
再生照明光の主光線が入射角θｉで回転軸からＤｎＯ距
離に入射し、ホログラムから射出角θｄで再生光主光線
が回折される。加工誤差、吹付誤差等によりディスクに
角度６００面プレが生じたとする〇ホログラム回折点Ｈ
はＫへ移動し、回折角も変化する〇 シＩ７７ ）”）カルレンズ２がない場合、面フレが生
じたときの回折光は球面レンズで屈折し、走査面上２１
点に結像する０このとき面プレＯないとＩＱ結像位置Ｐ
ｏとの偏差ΔＰ１は球面レンズ５の焦点距離をｆ１面ブ
レによる回折角質化をΔθｄとして Δｐ１＝ｆ・Δθｄ となる。 ６０社 と表わせるので、結局 となる。例えば、ｆ＝３００ θｉ＝ｘ Ｑ θｄ
閣４５とし面プレ Δθ＝５′に対してΔＰ１は１８０
μ？ＰＬ 程度となる０ これに対してこの発明のようにシリンドリカルレンズ６
を用いたｖｊｈ会、結像位置の偏差ΔＰ２は面ブレによ
るホログラム回折点Ｏズレ０球面しンズＳｏ光−に喬直
な成分ΔｈＫ球面レンズとシリンドリカルレンズの結像
倍率Ｍを乗じたもＯとなるＱで Δｐ２ｓ＝ ＭΔｈ と懺わされるので となる・＃１飼と同様 θ１＝０° θｄ−４５° Δ
θ′−５′とし、ＤＨ！３０霞 Ｍ−１イ。とすればΔ
Ｐ２呟はぼ＆１μ蛯なり、シリンドリカルレンズを使用
しない場合に比べて同じ面プレに対しても走査線のズレ
が大幅に軽減され、走査線Ｄピッチムラの少ない走査系
が実現出来ることがわかるＯ また、こ■発明の光走査装置はディスクの偏心Ｏ影響を
受けない。すなわち、ここで使用す ）るホログラム
は等間隔直線格子であるので、ディスクに偏心が生じて
も等間隔格子の面内移動となり回折光Ｏ性質には何■賢
化も生じない。
さらに、等間隔直線格子なので記録光と再生光の波長が
違っても収差が生じない０で、任意Ｑ再生波長を使うこ
とが出来、利用範囲が大幅に拡大する＠ ゛第５図はホログラムとして反射型格子を用いた場合の
他の実施例を示し１図中の符号は先υ実施例に対応する
。そしてこの発明では反射蓋■場合も透過ｍの場合と同
じ作用・効果を有する。
違っても収差が生じない０で、任意Ｑ再生波長を使うこ
とが出来、利用範囲が大幅に拡大する＠ ゛第５図はホログラムとして反射型格子を用いた場合の
他の実施例を示し１図中の符号は先υ実施例に対応する
。そしてこの発明では反射蓋■場合も透過ｍの場合と同
じ作用・効果を有する。
上記の実施例における球面レンズとしては、入射角と像
高が略比例するいわゆるｆθレレンを使うことが好まし
い。これＫよって等速走査が得られるからである。
高が略比例するいわゆるｆθレレンを使うことが好まし
い。これＫよって等速走査が得られるからである。
こυ発明では加工がト冒イダルレンズに比してはるかに
容易なシリンドリカルレンズを使うことが出来るので、
コストを抑えることが出来る。
容易なシリンドリカルレンズを使うことが出来るので、
コストを抑えることが出来る。
等間隔直線格子は、Ｓ械的刻線、電子線によろけ書き、
エツチング等任意υ方法によって作成可能であるが、勿
険光の干渉を利用した周知のホログラフィ技術を用いて
作成することが出来る。
エツチング等任意υ方法によって作成可能であるが、勿
険光の干渉を利用した周知のホログラフィ技術を用いて
作成することが出来る。
その他、再生照明光の入射角がホログラムに対して垂直
でなく任意υ角１で入射するようにすること、球面レン
ズ、シリンドリカルレンズを複合レンズとし或はシリン
ドリカルレンズを円筒鏡、回転楕円鏡■ような反射鐘と
すること等、この発明の範囲内で各種の設計変更が可能
である。
でなく任意υ角１で入射するようにすること、球面レン
ズ、シリンドリカルレンズを複合レンズとし或はシリン
ドリカルレンズを円筒鏡、回転楕円鏡■ような反射鐘と
すること等、この発明の範囲内で各種の設計変更が可能
である。
ｍ１図、第２図はこの発明の光走査装置の１実施例の光
学配置図、第３図はホログラムディスクのＸＦ面図、第
４図はディスクのプレυ影響υ説明図、第５図は他の実
施例の光学配置図である。 ｌ：ホログラム ２：ホログラムディスク３．６：シリ
ンドリカルレンズ ５：球面ノンズ 特許出願人 味弐会仕 リコー
学配置図、第３図はホログラムディスクのＸＦ面図、第
４図はディスクのプレυ影響υ説明図、第５図は他の実
施例の光学配置図である。 ｌ：ホログラム ２：ホログラムディスク３．６：シリ
ンドリカルレンズ ５：球面ノンズ 特許出願人 味弐会仕 リコー
Claims (1)
- 等間隔直線格子が回転軸を中心に同心円状に複数設けら
れた平面ディスクの定位置に、該ディスクの半径方向に
集束し、上記格子近傍に集束線を有する一方向集束ビー
ムを入射させ、格子から回折した一方向発散性ビームを
球面レンズ系、次に上記の発散方向に集束作用を有する
一方向集束光学系管介して走査面に結像する走査ビーム
を得る光走査装置であって、上記球面レンズ七一方向集
売束光学系とＤ複合系により走査方向と喬直な方向に関
して上記格子面と走査面と１望共役関係にあることを特
徴とする光走査装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16992581A JPS5872122A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16992581A JPS5872122A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872122A true JPS5872122A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15895484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16992581A Pending JPS5872122A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872122A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6061715A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Ricoh Co Ltd | 光走査方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55135813A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-23 | Ricoh Co Ltd | Laser beam scanner |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16992581A patent/JPS5872122A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55135813A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-23 | Ricoh Co Ltd | Laser beam scanner |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6061715A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Ricoh Co Ltd | 光走査方法 |
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