JPS63301019A - Data generating device for scanning optical system - Google Patents

Data generating device for scanning optical system

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Publication number
JPS63301019A
JPS63301019A JP62137524A JP13752487A JPS63301019A JP S63301019 A JPS63301019 A JP S63301019A JP 62137524 A JP62137524 A JP 62137524A JP 13752487 A JP13752487 A JP 13752487A JP S63301019 A JPS63301019 A JP S63301019A
Authority
JP
Japan
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scanning
data
optical system
rotation
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP62137524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Matsuno
松野 尚司
Takeshi Miyazaki
健 宮崎
Mayumi Yukimoto
行本 真弓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP62137524A priority Critical patent/JPS63301019A/en
Publication of JPS63301019A publication Critical patent/JPS63301019A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To generate lens data automatically by setting up coordinate conversion data on a scanning optical system by a function means which is set in a CPU according to information in an external storage device. CONSTITUTION:In the CPU 12, a 1st means 16 which generates coordinate conversion data at the reference position of the scanning system with the information in the external storage device 14 and a 2nd means 17 which generate coordinate conversion data at the rotary position of the scanning system are set functionally. Then the 1st means 16 generates the coordinate conversion data as to a scanning surface at the reference position of the scanning part member from information and a coordinate code which specify the scanning member in a virtual optical system where the optical axis of the scanning surface of the scanning member is aligned with the optical axis of an incidence optical system. The 2nd means 17 generates the coordinate conversion data on the scanning surface at the rotary position of the scanning member according to rotational angle information from the reference position. Consequently, the lens data is constituted automatically.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリゴンミラー(回転多面鏡)等のように走査
面の中心が回転によって移動する走査部材を有する走査
光学系のデータ作成装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a data creation device for a scanning optical system having a scanning member, such as a polygon mirror (rotating polygon mirror), in which the center of the scanning surface moves by rotation. .

従来の技術 光学系の設計に際し、その光学系による光線の振舞を光
線描写によって表示できると便利であるが、光学系の中
には例えばポリゴンミラーを使った光学系の如く光線状
態が走査部材によって変化するものも存在する。斯る走
査光学系を設計する場合、その走査部材の動きに応じた
光線を走査部材と共に同一画面に描写することが望まれ
る。
Conventional Technology When designing an optical system, it is convenient to be able to display the behavior of light rays in the optical system by ray description, but in some optical systems, for example, optical systems using polygon mirrors, the state of the rays can be changed by a scanning member. There are things that change. When designing such a scanning optical system, it is desirable to draw a light beam corresponding to the movement of the scanning member on the same screen together with the scanning member.

そのような場合、コンピュータを使って光線追跡等を演
算処理するのが合理的であるが、その前提としてポリゴ
ンミラーを有する走査系のデータを作成しなければなら
ない。従来は、このようなレンズデータ作成を設計者が
個々に行っていた。
In such a case, it is reasonable to use a computer to perform calculations such as ray tracing, but as a premise, data for a scanning system having a polygon mirror must be created. Conventionally, such lens data creation was performed individually by designers.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、そのような走査光学系はレンズ系全体が
1つの光軸(レンズの中心軸)を共有するようなことは
なく、光軸が傾いていて、しかも回転によってその走査
面の中心が移動してしまう如く光学的に複雑であるので
、設計者がこのような系のデータを作成するのは非常に
大変な作業となる。しかも、単に基準位置のレンズデー
タだけでな(、回転に応じたレンズデータも作成しなけ
ればならないことを考え合わせると、その作業は困難を
極める。
Problems to be Solved by the Invention However, in such a scanning optical system, the entire lens system does not share one optical axis (center axis of the lens), the optical axis is tilted, and moreover, due to rotation, Since the scanning plane is optically complex in that the center of the scanning plane moves, it is a very difficult task for the designer to create data for such a system. Moreover, considering that it is necessary to create not only lens data for the reference position (but also lens data corresponding to rotation), this task becomes extremely difficult.

それ故に、本発明の目的はレンズ系全体が1つの光軸を
共有していると仮想した状態での走査部材に関するデー
タをCPUにインプットしてやれば自動的に走査系のレ
ンズデータが構成できるようにすることにある。
Therefore, an object of the present invention is to automatically configure lens data for a scanning system by inputting data regarding the scanning member to the CPU under the assumption that the entire lens system shares one optical axis. It's about doing.

問題点を解決するための手段 回転によって走査面の中心が移動する走査部材のデータ
作成装置であって、CPUと、外部記憶装置と、入力手
段と、前記外部記憶装置の情報に基づいて前記CPU内
に設定される機能手段とからなり、前記機能手段は前記
走査部材の走査面の光軸が入射光学系の光軸に一致して
いると仮想した仮想光学系での前記走査部材を特定する
情報として前記入力手段によって入力された面番号、回
転軸から走査面までの距離、基準反射角、中心座標、回
転軸方向余弦、前記中心座標と回転軸方向余弦を指定す
るための座標系コードから前記走査部材を基準位置での
走査面についての座標変換データを確立する第1手段と
、該第1手段で確立されたデータと前記入力手段によっ
て入力された回転角情報に基づいて前記走査部材の回転
位置での走査面についての座標変換データを確立する第
2手段であることを特徴とする走査光学系のデータ作成
装置。
Means for Solving Problems A data creation device for a scanning member in which the center of a scanning surface moves by rotation, comprising: a CPU, an external storage device, an input device, and a computer that generates data based on information in the external storage device. and a functional means set within a virtual optical system, wherein the functional means specifies the scanning member in a virtual optical system in which it is assumed that the optical axis of the scanning surface of the scanning member coincides with the optical axis of the input optical system. As information, the surface number input by the input means, the distance from the rotation axis to the scanning surface, the reference reflection angle, the center coordinates, the cosine in the direction of the rotation axis, and the coordinate system code for specifying the center coordinates and the cosine in the direction of the rotation axis. first means for establishing coordinate transformation data for a scanning plane with the scanning member at a reference position; A data creation device for a scanning optical system, characterized in that the device is a second means for establishing coordinate transformation data for a scanning plane at a rotational position.

作用 仮想光学系の座標を真の光学系の座標に変換するための
座標変換データが外部記憶装置の情報により第1、第2
手段により自動的に求められる。
Coordinate conversion data for converting the coordinates of the working virtual optical system into the coordinates of the true optical system is stored in the first and second coordinates based on information in the external storage device.
Automatically determined by means.

従って、設計者は必要とされる簡単な情報をCPUに単
にインプットしてやるだけでよい。また、その際、入力
する基準反射角情報と回転軸の方向余弦情報を調整する
ことによって、走査面と回転軸とが平行な走査部材や不
平行な走査部材を設定したり、その走査部材の設置方向
や走査方向を変えたりすることができる。
Therefore, the designer only needs to input the simple information needed into the CPU. At that time, by adjusting the input standard reflection angle information and direction cosine information of the rotation axis, you can set a scanning member where the scanning plane and the rotation axis are parallel or non-parallel, or The installation direction and scanning direction can be changed.

実施例 本発明が対象とする走査光学系は、そこに施される走査
部材がポリゴンミラーのように多数の走査面(反射面)
を有するものだけでなく、例えば1つの走査面しか有し
ていないが、回転軸を中心に回動できるようになってい
て入射してきた光線を振らすことができる部材を含む走
査系であってもよい。しかしながら、以下の実施例では
、ポリゴンミラーを有する走査光学系を例に挙げて説明
する。尚、それに先立って斯種の走査光学系の概略を第
2図に示す使用例を用いて説明しておく。
Embodiment The scanning optical system to which the present invention is applied has a scanning member that has a large number of scanning surfaces (reflecting surfaces) such as polygon mirrors.
For example, it is a scanning system that includes a member that has only one scanning surface but is rotatable around a rotation axis and can deflect the incident light beam. Good too. However, in the following embodiments, a scanning optical system having a polygon mirror will be exemplified and explained. Prior to that, the outline of this type of scanning optical system will be explained using an example of use shown in FIG.

第2図はポリゴンミラー(1)を有するレーザプリンタ
の光学系を示しており、(2)は半導体レーザ光源であ
り、該光源(2)から放射されたレーザ光線はコリメー
タレンズ(3)によって平行光に修正され、更にそのビ
ームの縦と横の広がりが異なるのをシリンドリカルレン
ズ(4)によって断面円形に補正してポリゴンミラー(
1)へ与える。ポリゴンミラー(1)は軸(18)を中
心にして回動するようになっており、その反射面に当た
った光線(e)を出力レンズ系(6)に与える。出力レ
ンズ系のうち(7)はポリゴンミラーの機械的なガタッ
キによる光線の傾きを光学的に補償するトロイダルレン
ズであり、その後方には感光体ドラム(11)上でのビ
ーム走査速度を等速度になすための3枚のf・θ(エフ
・シータ)レンズ(8) (9) (10)が配備され
ている。レーザ光は最終的には感光体ドラム(11)の
表面上で収束してその上にドツトを形成し、そのドツト
の組合せで文字や図形を描く。
Figure 2 shows the optical system of a laser printer having a polygon mirror (1), (2) is a semiconductor laser light source, and the laser beam emitted from the light source (2) is collimated by a collimator lens (3). The beam is corrected by the light, and the difference in vertical and horizontal spread of the beam is corrected to a circular cross section by a cylindrical lens (4), and a polygon mirror (
1) Give. The polygon mirror (1) is configured to rotate around an axis (18), and provides the light beam (e) that hits its reflecting surface to the output lens system (6). Of the output lens system (7) is a toroidal lens that optically compensates for the inclination of the light beam due to mechanical backlash of the polygon mirror, and behind it is a toroidal lens that adjusts the beam scanning speed on the photoreceptor drum (11) at a constant speed. Three f-theta lenses (8), (9), and (10) are provided to achieve this. The laser beam finally converges on the surface of the photoreceptor drum (11) to form dots thereon, and the combination of these dots draws characters and figures.

光源(2)から出てポリゴンミラー(1)に当たる光は
、そのポリゴンミラー(1)の反射面の角度によって反
射光位置が異なる。例えばポリゴンミラーの回転位置(
角度)が予め定めた基準のポジションにあるとき反射光
は第2図の如く出力レンズ系(6)の中央を通るが、そ
の位置からいずれかの方向に回転すると、その方向に対
応する出力レンズ系(6)の一端側に向けて変位する。
The position of the reflected light of the light emitted from the light source (2) and hitting the polygon mirror (1) differs depending on the angle of the reflective surface of the polygon mirror (1). For example, the rotational position of a polygon mirror (
When the angle) is at a predetermined reference position, the reflected light passes through the center of the output lens system (6) as shown in Figure 2, but when it rotates in any direction from that position, the output lens corresponding to that direction passes through the center of the output lens system (6). Displaced toward one end of the system (6).

先にも述べたようにポリゴンミラー(1)を含むような
光学系ではレンズ系全体が1つの光軸を共有することは
なく、第3図(ロ)並びに第4図(ロ)に示すように入
射側と反射側の2つの光軸(X)(Xi)が互いに傾い
ている。このような状態を以下「面が偏心/傾斜してい
る」という。換言すれば、ある面の座標系をそのX軸(
レンズの中心軸)方向に平行移動することによって、そ
の次の面の座標系が得られないことをいう。二〇“面の
座標系゛とは面の面頂点(反射面の場合には反射面の中
心点)を原点とし、その面頂点に立てた法線方向にX軸
をとり、面頂点での接平面内にY軸、Z軸をとることに
より形成される座標系をいう。普通、Y軸は紙面内にと
り、Z軸は紙面に垂直にとる。
As mentioned earlier, in an optical system that includes a polygon mirror (1), the entire lens system does not share one optical axis, as shown in Figures 3 (b) and 4 (b). The two optical axes (X) (Xi) on the incident side and the reflective side are tilted to each other. Such a state is hereinafter referred to as "the surface is eccentric/inclined." In other words, the coordinate system of a certain surface is defined as its X axis (
This means that the coordinate system of the next surface cannot be obtained by moving parallel to the central axis of the lens. 20 "Coordinate system of a surface" means that the origin is the surface vertex of the surface (in the case of a reflective surface, the center point of the reflective surface), the X axis is taken in the normal direction to the surface vertex, and the A coordinate system formed by setting the Y-axis and Z-axis in a tangential plane.Normally, the Y-axis is placed in the plane of the paper, and the Z-axis is placed perpendicular to the plane of the paper.

例えば第3図(コ)では、B面(ポリゴンミラーの走査
面)がブロックへの後面(19)に対して、またブロッ
クCの前面(20)がB面に対して偏心/傾斜している
。即ち、B面はブロックAのX軸方向に平行移動した座
標系o−xyzになく傾いており、偏心/傾斜を起こし
てハツチングを施した状態となっている。また、ブロッ
クCの前面はB面のX軸(xi軸)に的して角度ω/2
だけ傾き面の座標系がB面のX軸上になく同様に偏心/
傾斜している。
For example, in Figure 3 (C), the B plane (scanning plane of the polygon mirror) is eccentric/inclined with respect to the rear surface (19) of the block, and the front surface (20) of block C is eccentric/inclined with respect to the B plane. . That is, the B surface is not in the coordinate system oxyz that is translated in parallel to the X-axis direction of the block A, but is tilted, and is eccentric/tilted, resulting in a hatched state. Also, the front surface of block C is at an angle ω/2 with respect to the X axis (xi axis) of surface B.
However, the coordinate system of the tilted surface is not on the X axis of surface B, and similarly eccentricity/
It is sloping.

これに対し、第3図(イ)では、ブロックAの後面と、
その次の面であるBの仮想ポリゴン走査面(ダミー面で
、その面の両側の媒質がちとに「空気」である)は偏心
/傾斜してない状態である。尚、第3図(ロ)、第4図
(ロ)を第2図に模していえば(2)は光源であり、ブ
ロックAは第2図のレンズ(3) (4)等を含む入力
レンズ系、ブロックCは出力レンズ系(6)である。更
にブロックDは感光体ドラム(11)である。
On the other hand, in FIG. 3(a), the rear surface of block A,
The next surface, the virtual polygon scanning surface B (a dummy surface, where the medium on both sides of the surface is essentially "air"), is not eccentric/inclined. If Figure 3 (b) and Figure 4 (b) are imitated in Figure 2, (2) is the light source, and block A is the input including lenses (3), (4), etc. in Figure 2. Lens system block C is an output lens system (6). Furthermore, block D is a photosensitive drum (11).

次に前記偏心/傾斜の数学的表現について述べる。いま
、第7図のように旧座標系o−xyzが偏心/傾斜して
新座標0”−X’ Y’  Z′になったとする。
Next, a mathematical expression of the eccentricity/inclination will be described. Now, suppose that the old coordinate system o-xyz is eccentric/inclined and becomes new coordinates 0"-X'Y'Z' as shown in FIG.

任意の点Pを新、旧両座標系で表したものを(X’、Y
’、Z’)、(X、Y、Z)  とすると、(X’ 、
Y’ 、Z’)、(X。
An arbitrary point P expressed in both the new and old coordinate systems is (X', Y
', Z'), (X, Y, Z), (X',
Y', Z'), (X.

Y、Z) との間には第12図に示す(1)式の関係が
生じる。ここで、新涼点0′を旧座標系0−XYZによ
り表した座標を0°(Xo、Y、、ZO) 、旧座標軸
(OX、OY、OZ)ノ各々と新座標軸(0°X’、O
’Y’、O’Z’)(7)各々がなす角の方向余弦をα
で表し、新座標軸上の単位ヘクトルを旧座標系で表すと
、第12図の(2)式となる。次に前記(1)弐の回転
マトリックスと原点移動マトリックスの積を実行すると
、(1)式は第12図の(3)式となる。
Y, Z), the relationship expressed by equation (1) shown in FIG. 12 occurs. Here, the coordinates of the new point 0' expressed in the old coordinate system 0-XYZ are 0° (Xo, Y,, ZO), the old coordinate axes (OX, OY, OZ) and the new coordinate axis (0° , O
'Y', O'Z') (7) The direction cosine of each angle is α
When the unit hectare on the new coordinate axis is expressed in the old coordinate system, the equation (2) in FIG. 12 is obtained. Next, when the rotation matrix in (1) 2 and the origin movement matrix are multiplied, equation (1) becomes equation (3) in FIG. 12.

従って、原点移動と回転を表す12個のデータXo+Y
o+Zo*α1盲寥αlitα13+α21+α22+
α23.α、1.α3□、α33を与えれば、任意の座
標変換は(3)式から計算できる。今後、(3)式のマ
トリックスを「偏心/傾斜マトリックス」と呼ぶことに
する。
Therefore, 12 pieces of data representing origin movement and rotation Xo+Y
o+Zo*α1 blind αlit α13+α21+α22+
α23. α, 1. If α3□ and α33 are given, any coordinate transformation can be calculated from equation (3). From now on, the matrix of equation (3) will be referred to as the "eccentricity/tilt matrix."

例えば、X−Y平面における原点移動とZ軸回りにθの
回転を考えると、偏心/傾斜マトリックスは第12図で
示す(4)式のようになる。
For example, considering the movement of the origin in the X-Y plane and the rotation of θ around the Z axis, the eccentricity/inclination matrix becomes as shown in equation (4) shown in FIG.

本発明では、第3図(ロ)や第4図(ロ)に示す如き走
査光学系について上述の偏心/傾斜マトリックスを求め
ることで、レンズデータを確立するもので、第1図にそ
の装置の概略構成を示す。
In the present invention, lens data is established by determining the eccentricity/inclination matrix described above for the scanning optical system as shown in FIG. 3 (B) and FIG. 4 (B). The schematic configuration is shown.

第1図において、(12)はCPU (中央演算処理装
置)であり、(13)はキーボード等よりなる入力手段
、(14)はフロッピーディスク等よりなる外部記憶装
置であって、走査系の偏心/傾斜マトリックスを求める
ためのプログラム情報が内蔵されている。
In Fig. 1, (12) is a CPU (central processing unit), (13) is an input means such as a keyboard, and (14) is an external storage device such as a floppy disk. / Built-in program information for determining the slope matrix.

(15)はCRTディスプレイであるが、これは、本発
明の構成に必ずしも必要なものではない。CPU (1
2)内には前記外部記憶装置(14)内の情報によって
所定の機能手段、即ち走査系の基準位置での座標変換デ
ータ偏心/傾斜マトリックスを確立する第1手段(16
)と、走査系の回転位置での座標変換データを作成する
第2手段(17)とが、機能的に設定される。
Although (15) is a CRT display, this is not necessarily necessary for the configuration of the present invention. CPU (1
2) a first means (16) for establishing a coordinate transformation data eccentricity/inclination matrix at a reference position of the scanning system;
) and a second means (17) for creating coordinate transformation data at the rotational position of the scanning system are functionally set.

前記第1手段(16)は、例えばポリゴンミラーの如き
走査部材の走査面の光軸が入射光学系のそれに一致して
いると仮想した仮想光学系においてその走査部材を特定
する情報として前記入力手段によって入力された面番号
、中心から走査面までの距離(例えば内接円半径)、中
心座標、回転軸方向余弦、基準反射角、及び前記中心座
標と回転軸方向余弦を指定するための座標系コードから
前記走査部材の基準位置での走査面についての座標変換
データを確立する。
The first means (16) inputs the input means as information for specifying a scanning member such as a polygon mirror in a virtual optical system in which the optical axis of the scanning surface of the scanning member coincides with that of the incident optical system. The surface number input by , the distance from the center to the scanning surface (e.g. radius of the inscribed circle), the center coordinates, the cosine in the direction of the rotation axis, the reference reflection angle, and the coordinate system for specifying the center coordinates and the cosine in the direction of the rotation axis. Establishing coordinate transformation data for the scanning plane at the reference position of the scanning member from the code.

また、第2手段(17)は同じく入力手段(13)によ
リインプツトされた前記基準位置から回転角情報に基づ
いて前記走査部材の回転位置での走査面の座標変換デー
タを確立する。
Further, the second means (17) establishes coordinate transformation data of the scanning surface at the rotational position of the scanning member based on the rotational angle information from the reference position also inputted by the inputting means (13).

以下、第1図のデータ作成装置の動作をフローチャート
等を参照して説明する。
The operation of the data creation device shown in FIG. 1 will be described below with reference to flowcharts and the like.

第10図において、CPU(12)の動作を行う前に、
先に入力手段(13)によって、各種のデータを入力す
る。そのデータとしては、まず第3図(イ)のような仮
想光学系でのレンズ面番号(Ll) (L2)・・・(
L6)、各面の曲率、面間隔、屈折率(媒質を表す)が
ある。これらのデータに加えて基準反射角(ω)、ポリ
ゴンミラー(1)の中心位置(中心座標)、内接円直径
(d)〔第4図(ハ)参照〕、回転軸(18)の方向余
弦、回転角などを入力する。ここで、基準反射角とは第
3図(ロ)でポリゴンミラー(1)の走査面(B)より
も光学系に1つ前の面、即ちブロック(A)の後面(1
9)と前記走査面(B)よりも1つ後の面、即ちブロッ
ク(C)の前面(20)との成す角ωである。走査部材
がポリゴンミラーでなく、例えば1つの反射面しか有し
ない部材の場合は、前記内接円直径の代わりに回転中心
からその反射面までの距離を入力する。
In FIG. 10, before the CPU (12) operates,
First, various data are input using the input means (13). As for the data, first, the lens surface number (Ll) (L2)...(
L6), the curvature of each surface, the interplanar spacing, and the refractive index (representing the medium). In addition to these data, the reference reflection angle (ω), the center position (center coordinates) of the polygon mirror (1), the diameter of the inscribed circle (d) [see Figure 4 (c)], and the direction of the rotation axis (18) Enter cosine, rotation angle, etc. Here, the reference reflection angle is the surface in front of the scanning surface (B) of the polygon mirror (1) in the optical system in FIG. 3 (B), that is, the rear surface (1) of the block (A).
9) and the surface one after the scanning surface (B), that is, the front surface (20) of the block (C). If the scanning member is not a polygon mirror but has only one reflective surface, for example, the distance from the center of rotation to the reflective surface is input instead of the diameter of the inscribed circle.

更に入力すべきデータとしては座標系コードがあり、前
記中心座標及び方向余弦はこの座標系コードに関して入
力するものとする。座標系コードとして例えば、次に示
す3種類のものを考える。
Furthermore, data to be input includes a coordinate system code, and the center coordinate and direction cosine are input with respect to this coordinate system code. For example, consider the following three types of coordinate system codes.

座標系コード1:仮想ポリゴン走査面の1つ前の面〔第
3図(イ)のブロックAの後面〕に関する座標系0□−
Xz Yz Zz 座標系コード2:レンズ系の第1面〔第3図(イ)のブ
ロックAの前面〕に関する座標系0I−x、y、z。
Coordinate system code 1: Coordinate system 0□- regarding the previous surface of the virtual polygon scanning surface [the rear surface of block A in Figure 3 (a)]
Xz Yz Zz Coordinate system code 2: Coordinate system 0I-x, y, z regarding the first surface of the lens system [the front surface of block A in FIG. 3 (a)].

座標系コード3:仮想ポリゴン走査面の頂点0〔第3図
(イ)、第4図(イ)〕を原点03とし、折り返し後の
ブロックCの光軸(中心軸)に平行にX3軸を持つよう
な座標系03  X) Y’s Z3尚、上のいずれの
座標系においてもZ軸(Z、、Z2又はZ3)は紙面に
垂直で上向きを正方向とする。
Coordinate system code 3: Set the vertex 0 of the virtual polygon scanning plane [Fig. 3 (A), Fig. 4 (A)] as the origin 03, and set the X3 axis parallel to the optical axis (center axis) of block C after folding. A coordinate system having 03

また、第3図、第4図で(イ)図に示す仮想光学系の仮
想ポリゴン走査面(B)の点(0)を中心としてポリゴ
ン走査面より後側を折り返して(ロ)図になるものとす
る。このとき点(0)は実際の光線通過点とは限らない
。ポリゴン走査面(B)より後側の部分の相対的な位置
は折り返し前と同じとする。ポリゴンミラー(1)は回
転軸の回りに回転するが、ブロック(C)の前面(20
)は回転前とは位置を変えない。第3図と第4図はポリ
ゴンミラー(1)の回転軸の方向が異なると共に走査方
向も異なっている。
In addition, in Figures 3 and 4, the rear side of the polygon scanning plane (B) of the virtual optical system shown in Figure (A) is folded back around the point (0) of the virtual polygon scanning plane (B) of the virtual optical system shown in Figure (B). shall be taken as a thing. At this time, point (0) is not necessarily the actual point through which the light beam passes. The relative position of the portion behind the polygon scanning plane (B) is assumed to be the same as before folding. The polygon mirror (1) rotates around the rotation axis, but the front surface (20
) does not change its position from before rotation. In FIG. 3 and FIG. 4, the direction of the rotation axis of the polygon mirror (1) is different, and the scanning direction is also different.

ここで、前記各データを人力する際には、第1図に示す
CRTディスプレイ(15)の画面に外部記憶装置(1
4)の情報に基づいて第9図に示す表が映出される。こ
こで、く〉内に示す記号(a)〜(m)及び()内の(
n2)〜(n+。)は便宜上付したものであって実際の
画面では空白となっている。この空白部分は入力領域で
あり、以下「フィールド」と呼ぶ。座標系コードは、既
に先に述べた3つのコードが用意されていて、それを番
号1.2.3で選択するだけでよい。画面の上部のポリ
ゴンミラー設定状況コードのフィールドにコード0が表
示されているときは現状が第3図、第4図の(イ)図の
ように折り返しのない状況、コード1が表示されている
ときは現状が(ロ)図のように折り返しの状況となって
いることを表している。
Here, when inputting each data manually, the external storage device (1) is displayed on the screen of the CRT display (15) shown in FIG.
The table shown in FIG. 9 is displayed based on the information in 4). Here, symbols (a) to (m) shown in parentheses and (
n2) to (n+.) are added for convenience and are blank on the actual screen. This blank area is an input area and will be referred to as a "field" hereinafter. The three coordinate system codes mentioned above are already prepared, and all you have to do is select them with numbers 1, 2, and 3. When code 0 is displayed in the polygon mirror setting status code field at the top of the screen, the current situation is as shown in Figures 3 and 4 (a), where there is no wrapping, and code 1 is displayed. The time indicates that the current situation is at a turning point as shown in Figure (b).

画面の下におけるPFはファクションを示しており、前
記ポリゴンミラー設定状況がコード1を設定した折り返
しの状況となっている状態で、PFilを選択すると、
この状況が消去されて前記ポリゴンミラー設定状況コー
ドは0となり、折り返しのない状況に設定される。入力
手段(13)によるデータのインプットは前記画面をみ
て入力場所をカーソルで指定しながら順次行っていく。
PF at the bottom of the screen indicates a faction, and if you select PFil when the polygon mirror setting situation is set to code 1,
This situation is erased, the polygon mirror setting situation code becomes 0, and a situation where there is no turning back is set. Data input by the input means (13) is performed sequentially while looking at the screen and specifying an input location with a cursor.

但し、レンズ面番号、各面の曲率、面間隔、屈折率等は
これとは別個に入力する。これらは、レンズデータとし
ては基本的なものであって、どのようなレンズ設計に際
しても必ず入力される。
However, the lens surface number, curvature of each surface, surface spacing, refractive index, etc. are input separately. These are basic lens data and are always input when designing any lens.

上記各種のデータが入力された状態においてCPU(1
2)はまず(#1)でポリゴンミラーにしたい面番号を
読む。それが、仮想ポリゴン走査面か否かのチェックを
(#2)において行う。その判断は入力データのレンズ
面番号に対する両側の屈折率で判定し、両側が空気の屈
折率のときは、指定した面が仮想ポリゴン面と判断し、
次の(113)へ進むが、そうでない場合にはエラーメ
ツセージを出してデータ入れ換えの必要性を知らせる。
When the above various data are input, the CPU (1
2) First, read the surface number you want to make into a polygon mirror in (#1). It is checked in (#2) whether or not it is a virtual polygon scanning plane. The judgment is made based on the refractive index on both sides of the lens surface number of the input data, and when both sides have the refractive index of air, the specified surface is determined to be a virtual polygon surface,
Proceed to the next step (113), but if not, an error message is issued to notify the necessity of data replacement.

その場合、操作者は第9図の画面のフィールド(b)を
ポリゴン走査面となる正しい面番号になるように入力し
なおす。
In that case, the operator re-enters field (b) on the screen of FIG. 9 so that it is the correct plane number that will be the polygon scanning plane.

(#3)では第9図のフィールド(d)よりポリゴンミ
ラーの内接円直径、フィールド(g) (h) (i)
よりポリゴンミラーの中心座標、フィールド(f)より
座標系コード、フィールド(m)より基準反射角ω、フ
ィールド(j)、(k)、(I!、)より回転軸方向余
弦を読み込む。
(#3), the diameter of the inscribed circle of the polygon mirror is obtained from field (d) in Figure 9, field (g) (h) (i)
The center coordinates of the polygon mirror are read, the coordinate system code is read from the field (f), the reference reflection angle ω is read from the field (m), and the cosine of the rotation axis direction is read from the fields (j), (k), (I!,).

尚、ここで便宜上前記画面のフィールドから読み込むと
説明したが、実際には、これらのフィールドに対応する
メモリの記憶場所から読み出す。
Although it has been explained here that data is read from the fields on the screen for convenience, in reality, data is read from memory locations in the memory corresponding to these fields.

次に(#4)において、ポリゴンミラーの中心座標を折
り返し前の仮想ポリゴン走査面の座標系 (0−XYZ
)に変換する。尚、この(#4)での動作については後
で詳細に説明する。
Next, in (#4), the center coordinates of the polygon mirror are changed to the coordinate system (0-XYZ) of the virtual polygon scanning plane before folding.
). Note that the operation in (#4) will be explained in detail later.

上記の座標変換後、座標o−xyzに関して実際のポリ
ゴンミラーの面頂点の座標と面の傾き角を(#5)で求
める。面の傾き角は、基準反射角ωと反射の法則よりω
/2となる。一方、面頂点の座標は、ポリゴンミラーの
中心座標、回転軸の方向余弦、内接円直径、反射面の傾
き角の関係により求めることができる。
After the above coordinate transformation, the actual coordinates of the surface vertices and the inclination angle of the surface of the polygon mirror are determined in (#5) with respect to the coordinates o-xyz. The inclination angle of the surface is ω from the standard reflection angle ω and the law of reflection.
/2. On the other hand, the coordinates of the surface apex can be determined from the relationship among the center coordinates of the polygon mirror, the direction cosine of the rotation axis, the diameter of the inscribed circle, and the inclination angle of the reflecting surface.

(#5)で求めた新しい面頂点の座標と、反射面の傾き
角により、(3)式を用いて基準位置(第8図の0“−
X’Y’Z’)におけるポリゴンミラー面の偏心/傾斜
マトリックスを求める。
Using the coordinates of the new surface apex found in (#5) and the inclination angle of the reflecting surface, the reference position (0"-
Find the eccentricity/inclination matrix of the polygon mirror surface at (X'Y'Z').

続いて(#7)においてB面を反射面とする(代表的な
処理としては、B面以降の屈折率、面と面との間隔値、
面の曲率半径の符号を反転させる)。
Next, in (#7), the B surface is made a reflective surface (typical processing includes the refractive index after the B surface, the distance value between the surfaces,
(reverses the sign of the radius of curvature of the surface).

(#8)では、座標系o−xyzに関する、ブロックC
の前の面の面頂点の座標と面の傾き角を求める。幾何学
的な関係より、面頂点X = −tcosω、Y=−t
sinωで、面の傾きφ−ωとなる。ここで、Lは第3
図(イ)で指定された仮想ポリゴン走査面(B)とブロ
ックCの前面との間隔値である。
(#8), block C regarding the coordinate system o-xyz
Find the coordinates of the surface vertices and the inclination angle of the surface in front of the surface. From the geometrical relationship, the surface vertex X = -tcosω, Y = -t
With sinω, the slope of the surface becomes φ−ω. Here, L is the third
This is the distance value between the virtual polygon scanning plane (B) specified in the diagram (A) and the front surface of block C.

次に(#9)でブロックCの前面の偏心/傾斜マトリッ
クスを求める。その1つの方法を第8図を用いて述べる
。第8図で、ポリゴンミラー面の座標系を0°−x’ 
y’  z’ 、そのポリゴンミラー面に対して偏心/
傾斜してない状態でのブロックCの前面の座標系を○、
−X、Y、Z4、そして偏心/傾斜した状態でのブロッ
クCの前の面の座標系を04°−X、’Y、’Z4’と
する。
Next, in (#9), the eccentricity/inclination matrix of the front surface of block C is determined. One method will be described using FIG. In Figure 8, the coordinate system of the polygon mirror surface is 0°-x'
y'z', eccentricity/
The coordinate system of the front of block C when it is not tilted is ○,
-X, Y, Z4, and the coordinate system of the front surface of block C in the eccentric/tilted state is 04° -X, 'Y, 'Z4'.

(#8)の結果を用いて、(3)式のマトリックスに対
応するPを求めると、第12図の(5)式となる。
Using the result of (#8) to find P corresponding to the matrix of equation (3), equation (5) in FIG. 12 is obtained.

また、(l16)で求めた偏心/傾斜マトリックスをQ
とすると、第12図の(6)式が成立する。
Also, the eccentricity/inclination matrix obtained in (l16) is
Then, equation (6) in FIG. 12 holds true.

ここでo’ −x’ y’ z“とo、−x、y、z4
とのマトリックスRを求める。このマ[・リノクスRは
単純な座標系のX軸方向への平行移動であるから(3)
式より簡単に求めることができ、第12図の(7)式の
ようになる。
Here, o'-x'y'z" and o, -x, y, z4
Find the matrix R. This Ma[・Rinox R is a simple translation of the coordinate system in the X-axis direction (3)
It can be easily obtained from the equation, as shown in equation (7) in FIG.

(5) 、(6) 、(7)式よりブロックCの前面の
偏心/傾斜マトリックスP・(R−Q)−’が第12図
の(8)式の如く求まる。
From equations (5), (6), and (7), the eccentricity/inclination matrix P·(R-Q)-' of the front surface of block C is determined as shown in equation (8) in FIG.

次に、前記フロチャートの(#lO)において、第9図
のフィールド(c)よりポリゴン面の高さH〔第4図(
ロ)、第6図(a)参照]を読み込み、これらと内接円
直径よりポリゴンミラー面の形状と大きさを求めて、光
線の通過できる範囲を限定する。これは、レンズ系の構
成における光束規制条件として一般的に必要な事項であ
る。尚、ポリゴン面数とポリゴンミラーの商さの読み込
みは(#10)で行う代わりに、先の(#3)で読み込
んでおくことも可能であり、実用的にはむしろ(#3)
で読み込むものとする。次いで(#11)に進み、ポリ
ゴンミラーの基準位置からの回転角データをフィールド
(n2)〜(r++。)より読み込む。このとき、もし
回転角データが入力されていなければ処理を終了する。
Next, at (#lO) in the flowchart, the height H of the polygon surface is determined from the field (c) in FIG. 9 [FIG. 4 (
b), see FIG. 6(a)], and determine the shape and size of the polygon mirror surface from these and the diameter of the inscribed circle to limit the range through which the light rays can pass. This is a generally necessary condition for regulating light flux in the configuration of a lens system. In addition, instead of reading the number of polygon faces and the quotient of the polygon mirror in (#10), it is also possible to read them in the previous (#3), but for practical purposes, it is preferable to read them in (#3).
It shall be read with . Next, the process proceeds to (#11), and rotation angle data of the polygon mirror from the reference position is read from fields (n2) to (r++.). At this time, if rotation angle data has not been input, the process ends.

回転角データが入っていれば、回転角の数だけ以下の(
#12)〜(#14)を繰り返す。ポリゴンミラーは、
回転軸の回りに回転するわけであるが、このとき回転軸
の方向余弦を指定できるようにすることによって第3図
(ロ)と第4図(ロ)で示す如くポリゴンミラーの設定
方向を変えることが可能である。このとき、回転軸方向
余弦は(何4)で示した3つの座標系のいずれかで入力
する。(Il13)ではポリゴンミラーが基準位置から
θ回転したときの偏心/傾斜マトリックスを求めるが、
そのため1つの方法をここで述べることにする。
If rotation angle data is included, the number of rotation angles (
Repeat #12) to (#14). Polygon mirror is
It rotates around the rotation axis, and by making it possible to specify the direction cosine of the rotation axis, the setting direction of the polygon mirror can be changed as shown in Figures 3 (B) and 4 (B). Is possible. At this time, the cosine in the direction of the rotational axis is input in one of the three coordinate systems shown in (4). (Il13) calculates the eccentricity/inclination matrix when the polygon mirror is rotated by θ from the reference position.
Therefore, one method will be described here.

まず、基準位置での座標系0“−x’ y’  z“と
θ回転したときの座標系O“” −x” y” z”と
の変換マトリックスSを求める。その式を第12図に(
9)式として示す。仮想ポリゴン面の座標系0−xyz
とθ回転した座標0”−X゛Y”Z”との変換マトリッ
クスを求める。これは、(6) 、(9)式より第12
図の(10)式で表される。このようにθ回転したとき
の偏心/傾斜マトリックスはS・Qとなる。
First, find the transformation matrix S between the coordinate system 0"-x'y'z" at the reference position and the coordinate system O""-x"y"z" when rotated by θ.The equation is shown in Figure 12. (
9) Shown as equation. Coordinate system of virtual polygon surface 0-xyz
Find the transformation matrix between θ-rotated coordinates 0”-X゛Y”Z”.
It is expressed by equation (10) in the figure. When rotated by θ in this manner, the eccentricity/inclination matrix becomes S·Q.

次に、(#14)でポリゴンミラー面の次の面、即ちブ
ロックCの前面の偏心/傾斜マトリックスを求める。こ
のブロックCの前面は、回転前とその絶対位置が変わら
ないものとして偏心/傾斜マトリックスを求める。その
ための1つの方法を次に述べる。
Next, in (#14), the eccentricity/inclination matrix of the next surface of the polygon mirror surface, that is, the front surface of block C is determined. The eccentricity/inclination matrix for the front surface of block C is determined assuming that the absolute position remains unchanged from before the rotation. One method for this will be described below.

まず回転前におけるブロックCの前面の座標系0、’−
X4’Y4’Z、’と第1面(ブロックAの前面)の座
標系0+   XIYl Z+ との変換マトリックス
Wを求める。これを、第12図で(11)式として示す
。このマトリックスWは、θ回転後も変化しない。
First, the coordinate system of the front surface of block C before rotation is 0,'-
A transformation matrix W between X4'Y4'Z,' and the coordinate system 0+XIYlZ+ of the first surface (front surface of block A) is determined. This is shown as equation (11) in FIG. This matrix W does not change even after θ rotation.

次に回転した座標系0“’ −x’ y’”Z゛°と第
1面の座標系0.−X、Y、Z、との変換マトリックス
Uを第12図の(12)式の如く求める。前記(11)
式と(12)式から、第12図の(13)弐を得る。こ
れより、θ回転後におけるブロックCの前面の偏心/傾
斜マトリックスはw−u−’となる。
Next, the rotated coordinate system 0"'-x'y'" Z゛° and the coordinate system 0 of the first surface. -X, Y, Z, and the transformation matrix U is obtained as shown in equation (12) in FIG. Said (11)
From equation (12), equation (13) 2 in FIG. 12 is obtained. From this, the eccentricity/inclination matrix of the front surface of block C after θ rotation becomes wu-'.

以上で基準位置での偏心/傾斜マトリックスと各回転位
置での偏心/傾斜マトリックスが求まる。
In the above manner, the eccentricity/tilt matrix at the reference position and the eccentricity/tilt matrix at each rotational position are determined.

このマトリックスは仮想光学系での位置座標を真の座標
系での位置座標に変換する際の座標変換データとなる。
This matrix becomes coordinate conversion data when converting position coordinates in the virtual optical system to position coordinates in the true coordinate system.

尚、ここで前記フロチャートにおける(#4)のステッ
プに関して補足しておく。
Incidentally, here is a supplementary explanation regarding step (#4) in the above flowchart.

(#4)では入力された中心座標を例えば(Xc’ 、
 Yc’ 。
In (#4), the input center coordinates are, for example, (Xc',
Yc'.

Zc’) とするとき、これを仮想ポリゴン面の座標系
○−xyzでの座標値(Xc、 Yc、 Zc)に変換
する訳であるが、前述した3つの座標系コード(第9図
参照)のいずれで中心座標を入力するかによって、変換
処理が少しずつ異なる。まず、座標系コードが1つの場
合には、仮想ポリゴン走査面は偏心/(頃斜していない
ので、 Xc=Xc’ −Lp−+ (tp−+ は仮想ポリゴン走査面の前の面間陽)Yc
=Yc’ Zc=Zc’ となる。座標系コードが2の場合には、座標変換マトリ
ックスTを単位行列に初期化する。第2面から仮想ポリ
ゴン走査面(B)まで次の(I)(■)を繰り返す。(
j=2〜P)。
Zc'), this is converted into coordinate values (Xc, Yc, Zc) in the coordinate system ○-xyz of the virtual polygon surface, but the three coordinate system codes mentioned above (see Figure 9) The conversion process differs slightly depending on which method you use to input the center coordinates. First, when there is one coordinate system code, the virtual polygon scanning plane is eccentric/(not oblique), so Xc=Xc' −Lp−+ (tp−+ is )Yc
=Yc'Zc=Zc'. When the coordinate system code is 2, the coordinate transformation matrix T is initialized to a unit matrix. Repeat the following (I) (■) from the second surface to the virtual polygon scanning surface (B). (
j=2~P).

(1)第(j−1)面から第j面の座標変換マトリック
スTjを求める。これは第(4)式でθ=0、Yo=Z
o=Oとおけば求まる。このTjを第12図の(14)
弐に示す。もし、第j面が偏心/(頃斜しているならば
、 T j −D j −T j ここで、t、−1は(j−1)面とj面との間隔、Dj
はj面の偏心/傾斜マトリックスである。
(1) Find the coordinate transformation matrix Tj from the (j-1)th plane to the jth plane. This is equation (4) where θ=0, Yo=Z
It can be found by setting o=O. This Tj is expressed as (14) in Figure 12.
Shown in 2. If the j-th plane is eccentric/(approximately oblique), then T j -D j -T j where t, -1 is the distance between the (j-1) plane and the j plane, Dj
is the eccentricity/tilt matrix of the j-plane.

(n)座標変換マトリックスTを更新(T−Tj・T)
する。
(n) Update coordinate transformation matrix T (T-Tj・T)
do.

次に、このマトリックスTを使って(Xc、 Yc、 
Zc)を第12図の(I5)弐の如く求める。
Next, using this matrix T, (Xc, Yc,
Zc) is determined as shown in (I5) 2 in FIG.

最後に、座標系コードが3の場合は、まず第12図の(
16)式の如く(−ω)回転による座)型変換マトリッ
クスTを求める。この(16)式は(4)式のマトリッ
クスにおいてθ−−ω、Xo=Yo=Z。
Finally, if the coordinate system code is 3, first of all (
16) Find the locus type transformation matrix T by (-ω) rotation as shown in the equation. This equation (16) is θ--ω, Xo=Yo=Z in the matrix of equation (4).

=0を代入することにより求まる。このように求めた座
標変換マトリックスTを使って、第12図の(17)式
で(Xc 、 Yc 、 Zc)を算出する。第11図
は上述した3つの座標系コードの各々の場合を含むフロ
チャートを示している。
It can be found by substituting =0. Using the coordinate transformation matrix T obtained in this way, (Xc, Yc, Zc) is calculated using equation (17) in FIG. FIG. 11 shows a flowchart including the cases of each of the three coordinate system codes mentioned above.

以上において、ポリゴン面が偏心/傾斜している場合の
データ構成について述べたが、偏心/傾斜していない状
態で特性を調べたいような場合が存する。例えば光学系
の瞳収差を評価したい場合などがそれである。偏心光学
系〔例えば第3図(ロ)〕では折り返し後の光軸が回転
によって動く(基準が動く)ので縦収差を評価すること
にあまり意味がなく、むしろ第3図(イ)の仮想光学系
において評価すべきである。従って、一度作成した偏心
/傾斜マトリックス等のデータ系の構成を仮想光学系で
の構成に戻したい場合が生じる。
Although the data structure in the case where the polygon surface is eccentric/tilted has been described above, there are cases where it is desired to examine the characteristics in a state where the polygon surface is not eccentric/tilted. For example, this is the case when it is desired to evaluate the pupil aberration of an optical system. In a decentered optical system [for example, Fig. 3 (b)], the optical axis after folding moves due to rotation (the reference moves), so there is little point in evaluating longitudinal aberrations. should be evaluated in the system. Therefore, there may be cases where it is desired to return the configuration of a data system such as an eccentricity/inclination matrix once created to the configuration of the virtual optical system.

その場合には、第9図に示すファンクションPF11を
選択すればよい。
In that case, function PF11 shown in FIG. 9 may be selected.

第13図はそのような機能を考慮したフロチャートを示
しており、(1101)でキーの選択をした後、(11
02)で系が折り返しの状B(偏心/傾斜した状態)か
否かチェックし、NOであれば(Q)に至り、それ以後
は上述した第10図のフローへ続く。(#。
FIG. 13 shows a flowchart that takes such a function into consideration. After selecting a key in (1101), in (1101)
In step 02), it is checked whether the system is in the folded state B (eccentric/inclined state), and if NO, the process goes to (Q), after which the process continues to the flow shown in FIG. 10 described above. (#.

2)でYESであれば、(+103)でポリゴンミラー
面の偏心/傾斜マトリックスとブロンクCの前面の偏心
/(kJl斜マトリックスをどちらも単位行列に戻す。
If YES in 2), the eccentricity/inclination matrix of the polygon mirror surface and the eccentricity/(kJl oblique matrix of the front surface of the bronc C) are both returned to unit matrices at (+103).

これによって系は偏心/傾斜しない状態に復元される。This restores the system to its non-eccentric/untilted state.

次に、(+104)で押されたキーがPFIIであるか
否か確認され、YESであれば終了し、NOであれば(
Q)から第10図のフローへ進む。
Next, it is checked whether the key pressed at (+104) is PFII, and if YES, the process ends; if NO, (
Proceed from Q) to the flow shown in Figure 10.

本実施例において入力するデータのうちの基準角と回転
軸の方向余弦を調整することによって第6図に示すよう
に走査面(B)と回転軸(18)が不平行な傾きをもっ
たポリゴンミラーを設定することができる。これは、走
査面は主として基準反射角ωによって決まり、回転軸(
1日)は方向余弦によって決まるからである。また、同
じように回転軸方向余弦を変えることによって第3図(
ロ)と第4図(ロ)の如くポリゴンミラー(1)の設置
方向と、その走査方向を変えることができる。このよう
に、本発明では単に仮想光学系のデータから偏心/傾斜
光学系のデータを確立できるだけでなく、その入力デー
タの値によって種々の形の走査部材を設定できると共に
、その配置、走査方向も任意に設定できることになるの
で、便利である。第1図の装置は上述の動作を行うプロ
グラムを内蔵した外部記憶装置(14)を既存のコンピ
ュータに結合することで、構成することができる。
In this example, by adjusting the reference angle and the direction cosine of the rotation axis in the input data, a polygon whose scanning plane (B) and rotation axis (18) are tilted non-parallel as shown in FIG. Mirrors can be set. This is because the scanning plane is mainly determined by the reference reflection angle ω, and the rotation axis (
1 day) is determined by the direction cosine. Also, by changing the cosine in the direction of the rotational axis in the same way, Figure 3 (
As shown in FIG. 4(b) and FIG. 4(b), the installation direction of the polygon mirror (1) and its scanning direction can be changed. In this way, the present invention not only allows data on an eccentric/inclined optical system to be established from data on a virtual optical system, but also enables setting of scanning members of various shapes according to the values of the input data, as well as the arrangement and scanning direction of the scanning member. This is convenient because it can be set arbitrarily. The apparatus shown in FIG. 1 can be constructed by connecting an external storage device (14) containing a program that performs the above operations to an existing computer.

尚、本発明装置を使って偏心/傾斜走査系のデータを確
立した後は、光学系設計者の意図によって例えば光線追
跡演算などを行うことができるが、これらの光線追跡等
の処理は別のプログラムに沿って行われるものである。
Note that after establishing the data of the eccentric/inclined scanning system using the device of the present invention, it is possible to perform, for example, ray tracing calculations depending on the intention of the optical system designer, but these ray tracing and other processes may be performed separately. This is done according to the program.

しかし走査光学系のデータ確立と、光線追跡等の処理を
一連のシステムとして行うこともできる。その際、外部
記憶装置(14)を光線追跡及び光線描写専用のプログ
ラム内蔵の外部装置と入れ代えてもよく、或いは同一の
外部記憶装置中に上述の本発明構成用プログラムと前記
光線追跡のプログラムを内蔵させておいてもよい。
However, data establishment of the scanning optical system and processing such as ray tracing can also be performed as a series of systems. At that time, the external storage device (14) may be replaced with an external device containing a program dedicated to ray tracing and ray depiction, or the above-described program for configuring the present invention and the ray tracing program may be stored in the same external storage device. It is also possible to have it built-in.

発明の効果 本発明によれば、必要なデータを入力してやれば、後は
外部記憶装置の情報に基づいてcpuの中に設定さる機
能手段により走査光学系の座標変換データが確立される
ので、走査光学系の設計をする際に極めて有利である。
Effects of the Invention According to the present invention, once the necessary data is input, the coordinate transformation data of the scanning optical system is established by the functional means set in the CPU based on the information in the external storage device. This is extremely advantageous when designing optical systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のデータ作成装置の構成を模式的に表し
た図であり、第2図はポリゴンミラーを使った走査光学
系の概要を示す図である。第3図は本発明を適用するポ
リゴンミラーを有する走査光学系の一例を示す図であり
、第4図は同じく他の例を示す図である。第5図はポリ
ゴンミラーの基準位置と回転した位置を示す図である。 第6図は第4図の変形例を示す図である。第7図は偏心
/傾斜した座標系と元の座標系との関係を説明するため
の図である。第8図はポリゴンミラーの後方のブロック
の座標変換データを算出する説明図である。第9図はデ
ータを入力する際の指針となる画面に映出される表を示
す図である。第10図は本実施例のフロチャートであり
、第11図はその一部を詳細に示すフロチャートである
。第12図は本発明の説明に供する数式をまとめた図で
ある。第13図は仮想光学系へ戻すための機能を備えた
フロチャートである。 (1)・・・ポリゴンミラー、  (12)・・・CP
U 。 (13)・・・入力手段、  (14)・・・外部記憶
装置、(16)・・・第1手段、  (17)・・・第
2手段、  (18)・・・回転軸、  (B)・・・
走査面、  (ω)・・・基準反射角、  (d)・・
・内接円直径。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a data creation device of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an outline of a scanning optical system using a polygon mirror. FIG. 3 is a diagram showing an example of a scanning optical system having a polygon mirror to which the present invention is applied, and FIG. 4 is a diagram showing another example. FIG. 5 is a diagram showing the reference position and rotated position of the polygon mirror. FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. 4. FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the eccentric/inclined coordinate system and the original coordinate system. FIG. 8 is an explanatory diagram for calculating coordinate transformation data of a block behind a polygon mirror. FIG. 9 is a diagram showing a table displayed on the screen that serves as a guideline when inputting data. FIG. 10 is a flowchart of this embodiment, and FIG. 11 is a flowchart showing a part of it in detail. FIG. 12 is a diagram summarizing mathematical formulas used to explain the present invention. FIG. 13 is a flowchart with a function for returning to the virtual optical system. (1)...polygon mirror, (12)...CP
U. (13)...Input means, (14)...External storage device, (16)...First means, (17)...Second means, (18)...Rotating shaft, (B )...
Scanning plane, (ω)...Reference reflection angle, (d)...
・Inscribed circle diameter.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転によって走査面の中心が移動する走査部材の
データ作成装置であって、CPUと、外部記憶装置と、
入力手段と、前記外部記憶装置の情報に基づいて前記C
PU内に設定される機能手段とからなり、前記機能手段
は前記走査部材の走査面の光軸が入射光学系の光軸に一
致していると仮想した仮想光学系での前記走査部材を特
定する情報として前記入力手段によって入力された面番
号、回転軸から走査面までの距離、基準反射角、中心座
標、回転軸方向余弦、前記中心座標と回転軸方向余弦を
指定するための座標系コードから前記走査部材を基準位
置での走査面についての座標変換データを確立する第1
手段と、該第1手段で確立されたデータと前記入力手段
によって入力された回転角情報に基づいて前記走査部材
の回転位置での走査面についての座標変換データを確立
する第2手段であることを特徴とする走査光学系のデー
タ作成装置。
(1) A data creation device for a scanning member whose center of a scanning surface moves by rotation, comprising a CPU, an external storage device,
input means and the C based on the information of the external storage device.
and a functional means set in the PU, and the functional means specifies the scanning member in a virtual optical system assuming that the optical axis of the scanning surface of the scanning member coincides with the optical axis of the input optical system. The information inputted by the input means includes the surface number, the distance from the rotation axis to the scanning surface, the reference reflection angle, the center coordinates, the cosine in the direction of the rotation axis, and the coordinate system code for specifying the center coordinates and the cosine in the direction of the rotation axis. a first step of establishing coordinate transformation data for the scanning plane with the scanning member at a reference position;
means, and second means for establishing coordinate transformation data for the scanning plane at the rotational position of the scanning member based on the data established by the first means and the rotation angle information input by the input means. A scanning optical system data creation device characterized by:
(2)前記座標変換データは前記走査部材の回転に関す
る回転マトリックスと前記走査面の中心に関する原点移
動マトリックスとの積によりなる偏心/傾斜マトリック
スであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
のデータ作成装置。
(2) The coordinate transformation data is an eccentricity/inclination matrix formed by the product of a rotation matrix regarding the rotation of the scanning member and an origin movement matrix regarding the center of the scanning surface. The data creation device described.
(3)前記走査部材はポリゴンミラーであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載のデータ作成装置。
(3) The data creation device according to claim 1, wherein the scanning member is a polygon mirror.
(4)前記走査部材は走査面が単一の部材であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のデータ作成装
置。
(4) The data creation device according to claim 1, wherein the scanning member has a single scanning surface.
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