JPS62297812A - 光走査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、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、特に光学的プリント装置画
像情報読み取り装置あるいは表示装置等に用いる回転多
面鏡を用いた光走査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光走査装置の目的は、回転鏡の相次ぐ切子面（ＦＡＣＥ
Ｔ）毎に明確な並行線分離関係（走査方向に対し垂直な
方向のスポット運転を最小に維持しつつ）で所定のフィ
ールドを横切って走査し得るようにすることである。こ
れに対して回転鏡の各面が回転軸に対して傾いている。

いわゆる面倒れがあると、これによって各面による走査
線間のピッチにむらが生じ、高解像度走査に支障をもた
らす、このため１１回回転面鏡の面倒れ精度は、通常３
〜５秒の極めて高い精度が要求され、製作が困難で、た
とえ得られたとしても高価なものになってしまう。

したがって、回転多面鏡の面倒れを光学的に補正する方
法が従来から多数提案されている。その代表例としては
、特公昭５２−２８６６６号公報が挙げられる。

第２図〜第４図は特公昭５２−２８６６６号公報に示し
である図で、以下その要点にもいて述べる。光源袋［１
から出射した光ビームは、変調器３を通ってビームエキ
スパンダー４で適正寸法に整形され、円筒レンズ５によ
って回転多面鏡６の偏向面上に副走査方向に集束した線
形像として投影され、回転多面＠６で反射した後、円筒
レンズ７で副走査方向を実質的にコリメートされ、Ｆθ
レンズ８で走査面上に集束して微小スポットを形成する
。

この構成において、回転多面鏡６の前後にある２つの円
筒レンズ５，７は、回転多面鏡６の反射面に関して共焦
関係にあるため（第３図参照）、回転多面鏡６に面倒れ
があったとしても、常に走査面上の同一個所を走査し、
走査線ピッチむらを生じない（第４図参照）。

第５図は従来の光走査装置で用いる回転多面鏡の製造プ
ロセス、面倒れ分布およびそれで得られる画像の例を示
した図である。第５図（ａ）に示すように、例えば、６
面体の回転多面鏡を加工する場合を考える。現在、回転
多面鏡はアルミニウムを素材とし、フライカッティング
法として知られている鎖面切削法を用いて製作されるの
が通例である。その場合、第１面を切削した後、ワーク
をθ、（６面体の場合は６０°）だけ回転し、次の面を
切削する。以下、この手順を反復して第６面までの鏡面
加工を終える。このようにして得られた回転多面鏡の面
倒れ精度は、インデックス装置の誤差等の機械精度の影
響を受けて、第５図（ｂ）に示すように、第１面を基準
としてその相対的面倒れ角を面り毎にプロットしていく
と、正弦波状の周期的分布を示す傾向が強い、したがっ
て、このような傾向の回転多面鏡を、例えば、レーザビ
ームプリンタ等の記録装置に応用して印字した場合、第
５図（ｃ）に示すように、回転多面鏡の１回転周期に相
当する規則的周期をもって画像むらを発生することにな
る。第５図（Ｑ）は、回転多面鏡の１面毎に黒、白の反
復画像を作像した例であり、線の右側に付記した１〜６
の数字は、６面体の１面〜６面に対応している。

次に、回転多面鏡の面倒れが正弦波状の１回転周期の分
布を呈する理由を第６図を用いて詳述する。第６図は回
転多面鏡の切削状況を模式的に示した図で、第６図（ａ
）は回転多面鏡５０をフライカットマシンで鏡面切削す
る状態を模式的に示したものであり、回転多面＊ＳＯは
加工治具５１に固定し、片側をセンター５２で回転自在
に支持し、他方をエアチャック５３で固定し、前述のθ
、たけインデックス可能としである。このとき、インデ
ックスの回転中心が図に示すように偏心して振れ回ると
、これにともなって回転多面鏡５０の切削面が各面毎に
角度θの傾きを有し、結果的に鏡面が面倒れを有するこ
とになる。

第６図（ｂ）は、前述した軸の偏心形態を示したもので
あり、加工機の製作状態に応じて種々の態様をとる。こ
の偏心形態に応じて第５図（ｂ）に示した面倒れ分布は
、正弦波状以外にも種々の形態をとる（一般的には偏心
形態が真円に近い場合が多いので、第５図（ｂ）に示す
形態となる）。

いずれにしても面倒れは周期的な分布を示し、その原因
はインデックス装置の偏心にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術においては、回転多面鏡の面倒れを光学的に補
正するようにしていたので、構成が複雑になっていた。

本発明の目的は、簡便な構成で回転多面鏡の面倒れを軽
減し、さらに、走査線ピッチむらを軽減することができ
る光走査装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、回転多面鏡の面倒れ分布が正弦波状の１回
転周期分布であり、第１面に対向する位相が１８０°異
なる位置にある面同志（６面体の場合は第１面と第４面
）は相対誤差が最小であり、したがって、回転多面鏡の
うちの対向する２面だけを用いて走査するようにすれば
、走査線ピッチむらを軽減することができ、また、光走
査装置を記録装置（例えば、レーザビームプリンタ）に
用いて画像情報を得ようとする場合、その情報は黒と白
のペアラインを最小単位とし、回転多面鏡が２面だけで
構成されていると想定すると、黒、白のペアラインが回
転多面鏡の１回転周期に相当することになり、黒と黒、
白と白のピッチは常に等間隔となり、２面体の回転多面
鏡で作像した画像をペアラインで比較すると、回転多面
鏡の面倒れによる走査線ピッチむらが実質的になくなる
ことに着目し１回転多面鏡、すなわち、光ビームの光路
を走査的に偏向せしめる可動的に支持された偏向装置の
偏光面（鏡面）が可動軸を中心とする対向する２面から
なる構成として達成するようにした。

〔作用〕

回転多面鏡の鏡面を可動軸を中心とする対向する２面か
らなるものとしたので、面倒れを光学的に補正すること
なしに面倒れを軽減し、さらに、走査線ピッチむらを軽
減することができる。

〔実施例〕

以下本発明を第１図に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図（ａ）は本発明の光走査装置における回転多面鏡
の一実施例を示す平面図、同図（ｂ）は（ａ）の回転多
面鏡を用いた場合のレーザビームスプリッタによって作
像したときに得られた画像を第５図（ｃ）に対応させて
示した図である。第１図（ａ）には回転多面鏡１００と
して円筒の対向する２個所を平面加工して２面の鏡面１
０１゜１０２を形成したものが示しであるが、円筒形状
を基本とした理由は、形状のアンバランスおよび回転に
よる風圧の影響を極力少なくするためであり、円筒形状
以外の多面体であっても差し支えないことはいうまでも
ない、要するに対向する２面を有効な反射面として利用
するようにすればよい。

第１図（ａ）に示すような２面の鏡面１０１゜１０２を
切削する方法としては、前述したフライスカッティング
法の場合、インデックスを用いず、回転する刃物を載置
した主軸を対向する２個所に配置することによって、２
面同時に切削することが可能であり、したがって、加工
精度を向上することができる。

第１図（ａ）に示す回転多面鏡１００を用いると、第１
図（ｂ）に示すように、仮に２面鏡の第１面と第２面に
面倒れ誤差があったとしても、黒と黒および白と白とは
すべて同一面によって作像されるから、黒同志あるいは
山同志のピッチは常に一定であり、画像むらが認識され
ることはない。

すなわち、実質的に面倒れの影響を回避することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、２面の回転多面
鏡を用いるようにしたので、面倒れの製作誤差を軽減で
きるとともに、実質的に得られる画像のピッチむらをな
くすことができ、面倒れ補正のための光学的要素なしの
簡単な構成で良結果が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光走査装置における回転多面鏡の形状
の一実施例を示す平面図と、それを用いた場合のレーザ
ビームスプリッタによって作像して得られた画像を示す
図、第２図は従来の面倒れ補正付光走査装置の構成図、
第３図は第２図の装置の折返されていない光路を示す図
、第４図は像面におけるスポット運動の制御および焦点
を維持するように球面レンズと組合わせて円筒形レンズ
を用いたことの効果を示すための図、第５図は従来の光
走査装置で用いる回転多面鏡の製造プロセス、面倒れ分
布およびそれで得られる画像の例を示す図、第６図は回
転多面鏡の切削状況を模式的に示した図である。　　　
　　　　　　　　　　　乙皐１図 （α） （ｂ） 高２図 病３図 為５因 生えｉ方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光源装置から入射する光ビームを受けて該光ビーム
   の光路を走査的に偏向せしめる可動的に支持された偏向
   装置の偏光面が可動軸を中心とする対向する２面からな
   ることを特徴とする光走査装置。