JPS6353513A - Optical deflector - Google Patents

Optical deflector

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JPS6353513A
JPS6353513A JP61197367A JP19736786A JPS6353513A JP S6353513 A JPS6353513 A JP S6353513A JP 61197367 A JP61197367 A JP 61197367A JP 19736786 A JP19736786 A JP 19736786A JP S6353513 A JPS6353513 A JP S6353513A
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JP
Japan
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reflecting mirror
oscillating
mirror
ellipse
light beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP61197367A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Onuki
大貫 秀男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the size, weight, cost, and power consumption of an optical deflector and, at the same time, to make high-speed scanning with the deflector, by deflecting light by using an oscillating type reflecting mirror and causing the deflected light to form an image on a recording section after it is reflected by a fixed reflecting mirror having a two-dimensionally curved reflecting surface. CONSTITUTION:An optical beam 3 from a light source 2 of a semiconductor laser, etc., is deflected by an oscillating type reflecting mirror 5 after it is condensed by an image forming lens system 4. The deflected optical beam 6 forms an image at one point on a recording section 1 after it is reflected by a fixed reflecting mirror 7 having a two-dimensionally curved reflecting surface and information is printed on the recording section 1. The oscillating type reflecting mirror 5 is constituted of an oscillating shaft 5a and plane mirror 5b which is fixed to the oscillating shaft 5a and makes oscillating motions around the shaft 5a. Concretely, for example, a galvano-mirror, resonating type reflecting mirror, etc., can be used as the plane mirror 5b. The oscillating shaft 5a of the galvano-mirror is mad of a rigid body and the plane mirror 5b is revolved by turning the whole shaft 5a by means of an electromagnetic driving means. The revolving angle can be changed optionally by means of instruction signals from the outside.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ビームを被走査媒体上に結像させつつ、該
媒体上を走査させる光偏向装置に関し、特に、光テープ
装置などの光記録再生装置や、或いはレーザプリンタに
用いて好適な光偏向装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical deflection device that scans a scanned medium while focusing a light beam on the medium, and particularly relates to an optical deflection device that scans a scanned medium while focusing a light beam on the medium. The present invention relates to an optical deflection device suitable for use in a recording/reproducing device or a laser printer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の装置では、例えば、「レーザー研究」の第11巻
、第8号(昭和58年8月)の第11項から第22項に
おいて、「最近のレーザプリンタ技術J  (R、A 
、 Sprague他)として論じられているように、
光源からの光ビームをポリゴンミラーと呼ばれる回転多
面鏡により偏向し、記録部上を平面的あるいは直線的に
走査させている。
For example, in "Laser Research" Volume 11, No. 8 (August 1988), Sections 11 to 22, "Recent Laser Printer Technology J (R, A
, Sprague et al.),
A light beam from a light source is deflected by a rotating polygon mirror called a polygon mirror, and scanned over the recording section in a flat or linear manner.

また、光ビームを偏向して平面的あるいは直線的に走査
させると、その光ビームの光源から記録部上の光ビーム
照射点までの距離は偏向角によってそれぞれ異なること
になる(何故なら、光源から光ビームの偏向点までの距
離は同じであっても、偏向点から記録部上の光ビーム照
射点までの距離が偏向角によってそれぞれ異なるからで
ある。)ので、この従来技術では、記録部上のどの照射
点においても光ビームが最も収束された状態で照射され
るようにするために、光ビームの焦点距離を偏向角に応
じて変化させることのできるfθレンズを用い、偏向後
の光ビームを該fθレンズを介して記録部に照射するよ
うにしている。
Furthermore, when a light beam is deflected and scanned in a flat or linear manner, the distance from the light source of the light beam to the light beam irradiation point on the recording section differs depending on the deflection angle (because from the light source (This is because even if the distance to the deflection point of the light beam is the same, the distance from the deflection point to the light beam irradiation point on the recording section differs depending on the deflection angle.) Therefore, in this conventional technology, In order to ensure that the light beam is irradiated in the most converged state at any irradiation point, an fθ lens that can change the focal length of the light beam according to the deflection angle is used. is irradiated onto the recording section through the fθ lens.

尚、この種の装置として関連するものには、その他、特
開昭32−135747号公報が挙げられる。
Other related devices of this type include Japanese Patent Application Laid-open No. 32-135747.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術では、ポリゴンミラーを用いている為、光
ビームの復帰時間(光ビームが成る走査線を走査し終え
て、次の走査線を走査し始めるまでの時間)が短いとい
う特長があるが、しかし、ポリゴンミラーは回転部を有
しているので、摩擦やころがりなどの不安定要素が本質
的に存在しており、軸ブレなどが発生し易い。また、面
倒れ(回転軸方向に対する各ミラー面の角度誤差)など
を少なくするために、多面鏡自身の加工精度も高いもの
が必要であり、従って、高価なものとなっている。また
、更にポリゴンミラーは、大きさ自体かなり大きなもの
(直径5cI11程度)であって、それを高速度で回転
させるためのモータもそれと同じくらいの大きさのもの
が必要となり、しかも、高速度回転で回転させるために
は、多(の消費電力が必要となる。また、走査速度を上
げるためには、ポリゴンミラーの回転数を上げるか、あ
るいはより多くの面を持つ多面鏡を用いる必要があり、
いずれの場合にもより高価なものとなる。
The above conventional technology uses a polygon mirror, so it has the advantage that the return time of the light beam (the time from when the light beam finishes scanning a scanning line to when it starts scanning the next scanning line) is short. However, since the polygon mirror has a rotating part, there are inherently unstable factors such as friction and rolling, and shaft wobbling is likely to occur. Further, in order to reduce surface tilt (angular error of each mirror surface with respect to the rotational axis direction), the polygon mirror itself needs to have high processing accuracy, and is therefore expensive. Furthermore, the size of the polygon mirror itself is quite large (about 5cI11 in diameter), and to rotate it at high speed, a motor of about the same size is required. In order to rotate at ,
In either case, it will be more expensive.

更にまた、上記した如く走査速度を上げようとした場合
は、偏向角を大きくとれなくなってくる為、所定の走査
幅(即ち、走査線の長さ)を得るにはどうしても、光ビ
ームの偏向点から記録部上の光ビーム照射点までの距離
を長くとる必要があり、その為、装置全体の大きさも大
きくなってしまうという問題がある。
Furthermore, when trying to increase the scanning speed as described above, it becomes impossible to obtain a large deflection angle, so in order to obtain a predetermined scanning width (i.e., the length of the scanning line), it is necessary to change the deflection point of the light beam. It is necessary to take a long distance from the recording section to the light beam irradiation point on the recording section, which poses a problem in that the overall size of the apparatus increases.

また、この従来技術において用いられるfθレンズにつ
いても、上記した如き働きをさせるためにそのレンズ面
の形状は複雑である為、設計・製作が容易でなく、従っ
て、高価なものとなり、また、小形・軽量化も難しいと
いう問題がある。
Furthermore, the fθ lens used in this prior art also has a complicated lens surface shape in order to perform the above-mentioned function, so it is not easy to design and manufacture, and is therefore expensive.・There is also the problem that it is difficult to reduce the weight.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
小形・軽量でかつ安価であり、しかも、消費電力が少な
く、高速度の走査が可能な光偏向装置を提供することに
ある。
The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art described above,
It is an object of the present invention to provide an optical deflection device that is small, lightweight, inexpensive, consumes little power, and is capable of high-speed scanning.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために、本発明においては、光源か
らの光ビームをガルバノミラ−あるいは、共振形反射鏡
等の揺動形反射鏡を用いて光を偏向させ、かつ2次元曲
面の反射面を持つ固定反射鏡で反射させた後に記録部上
に結像させるような構成とした。
In order to achieve the above object, the present invention deflects a light beam from a light source using a galvanometer mirror or an oscillating reflector such as a resonant reflector, and a two-dimensionally curved reflecting surface. The configuration is such that the image is formed on the recording section after being reflected by a fixed reflecting mirror.

ここで、上記した2次元曲面とは、成る曲線(例えば、
円弧や高次曲線など)を含む平面に対し垂直方向に沿っ
て、該曲線を移動させた時、該曲線の軌跡によってでき
る曲面のことである。
Here, the two-dimensional curved surface mentioned above is a curved line (for example,
A curved surface formed by the locus of a curved line when the curved line is moved along a direction perpendicular to a plane containing circular arcs, high-order curves, etc.

〔作用〕[Effect]

本発明による光偏向装置において、上記した揺動形反射
鏡は、揺動軸上に平面鏡が固定されており、例えば、共
振形反射鏡では、揺動軸は弾性的に支持され、電磁的に
駆動される。従って、従来の装置のように回転に伴う摩
擦やころがりなどの不安定要因がなく、軸ブレなどが発
生しない。また多面鏡ではないため、加工精度・組立精
度に基因する面倒れや光軸の傾き発生が少ない。また、
前記固定反射鏡は、例えば、各楕円の第1の焦点・が前
記揺動形反射鏡の反射点であり、各楕円の第2の焦点が
前記記録部上の相異なる任意の照射点であり、かつ、各
楕円の長軸長さがそれぞれ等しい楕円群を用意し、該楕
円群の一包絡線に沿った面を反射面としているため、光
ビームを偏向しても、光源と記録部との光学的な距離が
変化しない。
In the optical deflection device according to the present invention, the above-mentioned oscillating reflecting mirror has a plane mirror fixed on the oscillating axis. For example, in a resonant reflecting mirror, the oscillating axis is supported elastically and electromagnetically Driven. Therefore, unlike conventional devices, there are no unstable factors such as friction and rolling caused by rotation, and shaft wobbling does not occur. Also, since it is not a polygonal mirror, there is less surface tilting and optical axis tilting caused by processing and assembly accuracy. Also,
In the fixed reflecting mirror, for example, a first focal point of each ellipse is a reflection point of the swinging reflecting mirror, and a second focal point of each ellipse is a different arbitrary irradiation point on the recording section. , and since a group of ellipses with the same major axis length is prepared, and the surface along one envelope of the ellipse group is used as a reflective surface, even if the light beam is deflected, the light source and the recording unit will not be connected to each other. optical distance does not change.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図は、本発明をレーザプリンタに適用した場合の実
施例を概略的に示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment in which the present invention is applied to a laser printer.

第1図において、1は記録部、1bは記録部1上の走査
線、2は光源、3は光源2からの光ビーム、4は結像レ
ンズ系、5は揺動形反射鏡、5aは揺動軸、5bは平面
鏡、6は偏向された光ビーム、7は固定反射鏡、である
。尚、本実施例では、記録部1として感光性ドラムを用
いている。
In FIG. 1, 1 is a recording section, 1b is a scanning line on the recording section 1, 2 is a light source, 3 is a light beam from the light source 2, 4 is an imaging lens system, 5 is an oscillating reflector, and 5a is a 5b is a plane mirror, 6 is a deflected light beam, and 7 is a fixed reflecting mirror. In this embodiment, a photosensitive drum is used as the recording section 1.

第1図に示す様に、半導体レーザなどからなる光源2か
らの光ビーム3は、結像レンズ系4で集光されたのち、
揺動形反射鏡5で偏向される。偏向された光ビーム6は
、後述する様な2次元曲面の反射面を持つ固定反射鏡7
で反射され、記録部1上の1点に結像し、それにより記
録部1上に情輻がプリントされる。
As shown in FIG. 1, a light beam 3 from a light source 2 such as a semiconductor laser is focused by an imaging lens system 4, and then
It is deflected by an oscillating reflecting mirror 5. The deflected light beam 6 is passed through a fixed reflecting mirror 7 having a two-dimensional curved reflecting surface as described later.
The light is reflected by the beam, and is imaged at one point on the recording section 1, thereby printing information on the recording section 1.

次に、各部の構成及び動作について更に詳しく説明をす
る。
Next, the configuration and operation of each part will be explained in more detail.

先ず、光源2および結像レンズ系4であるが、これらは
周知の装置であるので説明は省略する。
First, the light source 2 and the imaging lens system 4 are well-known devices, so their explanation will be omitted.

次に、揺動形反射鏡5であるが、これは第1図に示す様
に揺動軸5aと、揺動軸5a上に固定される平面鏡5b
とで構成されており、平面鏡5bは揺動軸5aを中心に
して首振り運動するようになっている。具体的に一般に
知られるものとしては、例えば、GENERAL 5C
ANNING INC,カタログ(代理店[日本レーザ
J GSr 859−08)に記載されている様に、ガ
ルバノミラ−1共振形反射鏡などがある。
Next is the oscillating reflecting mirror 5, which consists of a oscillating shaft 5a and a plane mirror 5b fixed on the oscillating shaft 5a, as shown in FIG.
The plane mirror 5b is configured to swing around a swing shaft 5a. Specifically, commonly known examples include GENERAL 5C.
As described in the ANNING INC catalog (distributor [Nippon Laser J GSr 859-08), there is a galvanomirror-1 resonant reflector.

ガルバノミラ−は、揺動軸5aが剛体でできており、電
磁的な駆動手段により揺動軸5a全体を回して平面鏡5
bを回動する。平面鏡5bの回動角、言い換えれば光ビ
ームの偏向角は外部からの指示信号により任意に変化さ
せることが可能である。
In the galvano mirror, the swing shaft 5a is made of a rigid body, and the entire swing shaft 5a is rotated by electromagnetic driving means to rotate the plane mirror 5.
Rotate b. The rotation angle of the plane mirror 5b, in other words, the deflection angle of the light beam can be arbitrarily changed by an external instruction signal.

一方、共振形反射鏡は、揺動軸5aが弾性体でできてお
り、この揺動軸5aの共振点におけるねじれ振動を利用
して平面鏡5bを回動する。電磁的な手段によりエネル
ギーの供給は行うが、共振現象を利用しているので非常
に少ないエネルギーの供給でもって、大きな振動を得る
ことができる。
On the other hand, in the resonant reflecting mirror, the swing shaft 5a is made of an elastic body, and the plane mirror 5b is rotated using torsional vibration at the resonance point of the swing shaft 5a. Energy is supplied by electromagnetic means, but because it utilizes resonance phenomena, it is possible to obtain large vibrations with a very small supply of energy.

以上の様にして構成される揺動形反射鏡5の、回動する
平面鏡5bに光ビーム3を当てて反射させることにより
、光ビームは偏向される。
The light beam 3 is deflected by hitting the rotating plane mirror 5b of the oscillating reflecting mirror 5 configured as described above and reflecting it.

次に、固定反射鏡7について説明する。Next, the fixed reflecting mirror 7 will be explained.

第1図に示す固定反射鏡7の反射面は以下の様にして形
成される。
The reflecting surface of the fixed reflecting mirror 7 shown in FIG. 1 is formed as follows.

第2図は第1図における固定反射鏡の一具体例を説明す
るための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a specific example of the fixed reflecting mirror in FIG. 1.

第2図において、軸SLは第1図に示す記録部1の走査
線1aに対応し、点P1〜P7は、それぞれ走査線1a
上の各点である。また、点Gは揺動形反射鏡5の反射点
、即ち、光ビーム6の偏向点と対応する。
In FIG. 2, the axis SL corresponds to the scanning line 1a of the recording section 1 shown in FIG.
Each point above. Further, point G corresponds to the reflection point of the oscillating reflecting mirror 5, that is, the deflection point of the light beam 6.

先ず、点Gと点P1を焦点(楕円の焦点)とし、長軸の
長さがAの楕円を描くと、楕円E1が得られる。楕円の
性質から言って、楕円El上の任意の点から2つの焦点
G、PLまでの距離の和は長軸の長さAに等しくなる。
First, if an ellipse with major axis length A is drawn with point G and point P1 as focal points (focal points of the ellipse), an ellipse E1 is obtained. Considering the properties of an ellipse, the sum of the distances from any point on the ellipse El to the two focal points G and PL is equal to the length A of the major axis.

そこで、今、第2図の紙面に垂直な方向に沿って楕円E
1を移動させた時にできる楕円E1の軌跡から成る曲面
(以下、楕円E1に沿った曲面と称す)を考え、更に、
その曲面の内側が反射面となった反射鏡を考える。
Therefore, we now draw the ellipse E along the direction perpendicular to the paper surface of Figure 2.
Consider a curved surface consisting of the locus of the ellipse E1 that is created when 1 is moved (hereinafter referred to as a curved surface along the ellipse E1), and further,
Consider a reflector whose inside curved surface is a reflective surface.

その様な楕円E1に沿った反射鏡を用いるとすると、点
Gから任意の方向に進む光ビームは、明らかに、その楕
円反射鏡で反射されて後、点P1に到達すると共に、点
Gから点P1までの光路長は常にAと等しくなる。
If we use a reflector along such an ellipse E1, it is obvious that a light beam traveling in any direction from point G will reach point P1 after being reflected by the ellipse reflector, and will also be reflected from point G. The optical path length to point P1 is always equal to A.

次に、点P2と点Gを焦点(楕円の焦点)とし、長軸の
長さがAの楕円を描くと楕円E2が得られる。この場合
にも点Gから点P2までの光路長が常にAとなる。点P
3〜P7についても同様で、点Gからの光路長が常にA
となる楕円E3〜E7を得ることができる。
Next, by drawing an ellipse with major axis length A using points P2 and G as focal points (focal points of the ellipse), an ellipse E2 is obtained. In this case as well, the optical path length from point G to point P2 is always A. Point P
The same goes for 3 to P7, and the optical path length from point G is always A.
It is possible to obtain ellipses E3 to E7.

次に、これらの楕円E 1−E 7からなる楕円群の包
絡線を考える。包絡線としては2本引け、それぞれ各楕
円E1〜E7に順々に接する。
Next, consider the envelope of the ellipse group consisting of these ellipses E1-E7. Two envelopes are drawn, each touching each of the ellipses E1 to E7 in turn.

そこで、この具体例では、そのうちの1本の包絡線、即
ち曲線T−T ’を選び、紙面垂直方向に沿ってその曲
線T−T ’を移動させた時にできる曲線T−T ’の
軌跡からなる曲面(以下、曲線T−T’に沿った曲面と
称す)を考え、その曲面の凹側か反射面となった反射鏡
を、第1図に示す固定反射鏡7とする。
Therefore, in this specific example, we select one of the envelopes, that is, the curve T-T', and from the locus of the curve T-T' that is created when the curve T-T' is moved along the direction perpendicular to the page. Considering a curved surface (hereinafter referred to as a curved surface along the curve T-T'), a reflecting mirror whose concave side of the curved surface is a reflective surface is defined as the fixed reflecting mirror 7 shown in FIG.

この様な反射鏡を固定反射鏡7として用いた場合、点G
からの光ビームの方向を順々に変化させて、曲線T−T
’に沿う曲面で反射させることにより、光ビームの結像
点を記録部1の走査線la上で順々に移動させることが
でき、走査線la上の各点と光源2との距離(光路長)
は偏向角によらず常に一定とすることができる。従って
、結像レンズ系4としては光ビームに一定焦点距離を持
たせる様なレンズ系を用いるだけで、光ビームを走査線
1a上のどの点においても最も収束された状態で照射さ
せることができ、従来の様な焦点距離補正用の光学手段
、例えばfθレンズなどを用いる必要がない。
When such a reflecting mirror is used as the fixed reflecting mirror 7, the point G
By changing the direction of the light beam from
By reflecting the light beam on a curved surface along ', the imaging point of the light beam can be sequentially moved on the scanning line la of the recording section 1, and the distance between each point on the scanning line la and the light source 2 (the optical path long)
can be kept constant regardless of the deflection angle. Therefore, by simply using a lens system that gives the light beam a constant focal length as the imaging lens system 4, it is possible to irradiate the light beam in the most converged state at any point on the scanning line 1a. There is no need to use conventional optical means for focal length correction, such as an fθ lens.

次に、第3図(a)及び(b)は、それぞれ第1図にお
ける固定反射鏡の他の具体例を説明するための説明図で
ある。
Next, FIGS. 3(a) and 3(b) are explanatory diagrams for explaining other specific examples of the fixed reflecting mirror in FIG. 1, respectively.

第3図において、第2図に示す具体例と同様に楕円E1
〜E7からなる楕円群を得る。
In FIG. 3, the ellipse E1 is similar to the specific example shown in FIG.
Obtain an ellipse group consisting of ~E7.

第3図(a)では、この楕円群の内、走査線1aの端部
P1とP7に対応する楕円E1とElとに内接する曲線
T−T ’を考え、この曲線T−T’に沿う曲面の凹側
を反射面とする反射鏡を、固定反射鏡7としている。
In FIG. 3(a), consider a curve T-T' inscribed in ellipses E1 and El corresponding to ends P1 and P7 of the scanning line 1a among this ellipse group, and A fixed reflecting mirror 7 is a reflecting mirror whose reflecting surface is a concave curved surface.

一方、第3図(b)では、同様に楕円E1とElとに外
接する曲線T−T ’を考え、この曲線T−T’に沿う
曲面の凸側を反射面とする反射鏡を、固定反射鏡7とし
ている。
On the other hand, in FIG. 3(b), a curve T-T' circumscribing the ellipses E1 and El is similarly considered, and a reflecting mirror whose reflecting surface is the convex side of the curved surface along this curve T-T' is fixed. Reflector 7 is used.

この第3図(a)及び(b)に示す2つの具体例では、
光源2から記録部1上の各点までの光路長に若干の誤差
が発生するが、許容される範囲内である。
In the two specific examples shown in FIGS. 3(a) and (b),
Although some error occurs in the optical path length from the light source 2 to each point on the recording section 1, it is within an allowable range.

尚、この2つの具体例を比較してみると、第3図(b)
の具体例の方のが、第3図(a)の具体例に比べ、上記
した誤差をより小さくすることができる。何故なら、図
から明らかな様に楕円E1とElの交点は、他の楕円E
2〜E6のそれぞれの内側(楕円内部)に位置している
為、第3図くb)の如く、楕円E1とElに外接する曲
線では、いくらでも他の楕円E2〜E6に近ずくことが
でき、誤差を縮めることができるが、第3図(a)の如
き内接する曲線においては、ElとElの交点より外側
には描けないので、一定距離以下には他の楕円E2〜E
6に近ずくことができず、誤差をその一定距離以下には
縮めることができないからである。
Furthermore, when comparing these two specific examples, Fig. 3(b)
In the specific example shown in FIG. 3(a), the above-mentioned error can be made smaller than in the specific example shown in FIG. 3(a). This is because, as is clear from the figure, the intersection of ellipses E1 and El is located at the intersection of another ellipse E.
Since it is located inside each of ellipses 2 to E6 (inside the ellipse), the curve circumscribing the ellipses E1 and El can approach other ellipses E2 to E6 as much as possible, as shown in Figure 3 (b). , the error can be reduced, but in the case of an inscribed curve as shown in Figure 3(a), it cannot be drawn outside the intersection of El and El, so other ellipses E2 to E can be drawn within a certain distance.
6, and the error cannot be reduced to less than that certain distance.

しかしながら、これら2つの具体例において、上記した
誤差をどうしても補正したいのであれば、光路中に補正
光学系を設ければ良く、その補正光学系としては容易に
類推できるように単純な1枚レンズで構成できる。
However, in these two specific examples, if it is absolutely necessary to correct the above-mentioned errors, it is sufficient to provide a correction optical system in the optical path, and as can be easily inferred, a simple single lens is used as the correction optical system. Can be configured.

ところで、楕円E1とElに内接または外接する曲線T
−T ’は、いくつも描くことができるので、いかなる
大きさの反射面も作くることが可能である。従って、こ
れら2つの具体例では、固定反射鏡7の反射面を小さく
することにより、揺動形成射鏡5の偏向角をより小さく
できるため、偏向精度の確保が容易である。また同時に
、固定反射鏡7の形状も小さくなるので経済的である。
By the way, the curve T inscribed or circumscribed in the ellipse E1 and El
-T' can be drawn in any number, so it is possible to create a reflective surface of any size. Therefore, in these two specific examples, by making the reflecting surface of the fixed reflecting mirror 7 smaller, the deflection angle of the oscillating mirror 5 can be made smaller, making it easier to ensure deflection accuracy. At the same time, the shape of the fixed reflecting mirror 7 is also reduced, which is economical.

以上の様にして、第1図に示した固定反射鏡7の反射面
は形成される。固定反射鏡7の反射面はいづれも2次元
曲面であるので、実際に作る場合、容易に作成すること
ができる。
In the manner described above, the reflecting surface of the fixed reflecting mirror 7 shown in FIG. 1 is formed. Since the reflecting surfaces of the fixed reflecting mirror 7 are all two-dimensional curved surfaces, they can be easily created when actually manufactured.

以上説明した様に、本実施例では、揺動形成射鏡5を用
いている為、従来の装置におけるポリゴンミラーのよう
に回転に伴う摩擦やころがりなどの不安定要因がな(、
軸ブレなどが発生したすせず、また、加工精度・組立精
度に基因する面倒れや光軸の傾き発生が少ない。また、
揺動形成射鏡5を用いることにより小形・軽量化が図れ
、消費電力も少なくて済み、しかも高速度な走査を行う
ことができる。
As explained above, in this embodiment, since the oscillating projection mirror 5 is used, there are no unstable factors such as friction and rolling caused by rotation, unlike polygon mirrors in conventional devices.
There is no chance of shaft wobbling, and there is little surface tilt or optical axis tilt caused by machining or assembly accuracy. Also,
By using the oscillating mirror 5, it is possible to reduce the size and weight, consume less power, and perform high-speed scanning.

また、本実施例では、前述した様に、固定反射鏡7によ
り、光ビームを偏向しても光路長が変化しないため、光
路長を制御するための補正光学系fθレンズが不要とな
る。固定反射鏡7の反射面が小さい場合は、揺動形成射
鏡5の偏向角が小さくて良いため、精度の高い揺動形成
射鏡を安価に製作できる。
Further, in this embodiment, as described above, the optical path length does not change even if the optical beam is deflected by the fixed reflecting mirror 7, so the correction optical system fθ lens for controlling the optical path length is not required. When the reflecting surface of the fixed reflecting mirror 7 is small, the deflection angle of the oscillating forming projection mirror 5 may be small, so that a highly accurate oscillating forming projecting mirror can be manufactured at low cost.

また、本実施例では、偏向点(揺動形成射鏡5における
点G)から記録部1の光ビーム照射点までの光路が固定
反射鏡7により折り曲げられた形となるので、装置全体
を小形化することが可能である。
Furthermore, in this embodiment, the optical path from the deflection point (point G on the oscillating projection mirror 5) to the light beam irradiation point of the recording section 1 is bent by the fixed reflecting mirror 7, so the entire apparatus can be made compact. It is possible to convert

以上本実施例によれば、簡単な構成で高速記録が可能な
ため、小形・軽量で安価なレーザプリンタが実現できる
As described above, according to this embodiment, high-speed recording is possible with a simple configuration, so a small, lightweight, and inexpensive laser printer can be realized.

尚、本実施例において、揺動形成射鏡5における平面鏡
5bは、前述した様に首振り運動を行っているので、平
面鏡5bの角速度は常に変化している。従って、揺動形
成射鏡5によって偏向された光ビーム6による走査速度
も、一定でない場合がある。その様な場合、記録部1に
おいては、走査位置によって、光ビームの照射時間や照
射量などが異ってくるため、印画品質が低下することが
あるが、それは、光ビーム3の変調パルス幅およびパル
ス高さを制御することにより容易に対応することができ
る。
In this embodiment, the plane mirror 5b in the swing-forming projection mirror 5 performs the oscillating motion as described above, so the angular velocity of the plane mirror 5b is constantly changing. Therefore, the scanning speed of the light beam 6 deflected by the oscillating projection mirror 5 may not be constant. In such a case, in the recording unit 1, the irradiation time and irradiation amount of the light beam will vary depending on the scanning position, so the printing quality may deteriorate, but this is due to the modulation pulse width of the light beam 3. This can be easily handled by controlling the pulse height.

また、揺動形成射鏡5を用いているので、記録部1にお
ける走査方向としては第1図の走査線1aとして示す様
に左右両方向が考えられるが、左方向に走査する場合だ
けデータを記録するだけでなく、右方向に走査する場合
にもデータを記録するようにすることにより、処理速度
を上げることができる。
In addition, since the oscillating mirror 5 is used, the scanning direction in the recording section 1 can be both left and right, as shown by the scanning line 1a in FIG. 1, but data is recorded only when scanning in the left direction. By recording data not only when scanning in the right direction, but also when scanning in the right direction, processing speed can be increased.

次に、第4図は、本発明を光テープ装置に適用した場合
の実施例を概略的に示した斜視図である。
Next, FIG. 4 is a perspective view schematically showing an embodiment in which the present invention is applied to an optical tape device.

第4図において、光源2からの光ビームは光学系10を
通過した後、揺動形成射鏡5で偏向され、第2図または
第3図において説明した固定反射鏡7で反射されて光テ
ープ11上に結像する。
In FIG. 4, a light beam from a light source 2 passes through an optical system 10, is deflected by an oscillating mirror 5, is reflected by a fixed reflector 7 explained in FIG. 2 or 3, and is then reflected onto an optical tape. 11.

尚、光学系10としては、コリメートレンズおよび集光
レンズなどの結像レンズ系や、往復光を分離するための
手段や、再生光学手段、或いは光検出器などが設けられ
る。
The optical system 10 includes an imaging lens system such as a collimating lens and a condensing lens, a means for separating reciprocating light, a reproducing optical means, a photodetector, and the like.

このような構成とすることにより、小形・軽量で、消費
電力の少い光テープ装置を実現できる。
With such a configuration, it is possible to realize an optical tape device that is small, lightweight, and consumes little power.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、本発明によれば、揺動形成射鏡を用
いることにより、小形・軽量化が図れ、消費電力も少な
くて済み、しかも、高精度かつ高速度な走査を行うこと
ができる。また、固定反射鏡を用いることにより、光ビ
ームを偏向しても光路長が変化しないため、光路長を制
御するための補正光学系fθレンズが不要となり、また
、偏向点から光ビーム照射点までの光路が折り曲げられ
た形となるので、装置全体を小形化することが可能であ
る。
As explained above, according to the present invention, by using an oscillating projection mirror, it is possible to achieve a reduction in size and weight, consume less power, and perform high-precision and high-speed scanning. . In addition, by using a fixed reflector, the optical path length does not change even if the optical beam is deflected, so there is no need for a correction optical system fθ lens to control the optical path length. Since the optical path is bent, it is possible to downsize the entire device.

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

第1図は本発明の一実施例を示す斜視図、第2図は本発
明に用いる固定反射鏡を説明するための説明図、第3図
は本発明による固定反射鏡の他の具体例を説明するため
の説明図、第4図は本発明の他の実施例を示す斜視図で
ある。 符号の説明 1・・・記録部、2・・・光源、3,6・・・光ビーム
、4・・・結像レンズ系、5・・・揺動形反射鏡、7・
・・固定反射鏡 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 ft51 訂針、前
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a fixed reflector used in the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing another specific example of the fixed reflector according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1...Recording section, 2...Light source, 3, 6...Light beam, 4...Imaging lens system, 5...Obcillating reflector, 7...
・・Fixed reflector agent Patent attorney Akio Namiki ft51 Needle correction, previous

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光源からの光ビームを偏向して被走査媒体上を走査
させる光偏向装置において、該光ビームを集光し被走査
媒体上に結像させる結像レンズ系と、或る所定の軸を中
心にして首振り運動を行う第1の反射面により前記光ビ
ームを反射して該光ビームを偏向する揺動形反射鏡と、
偏向された該光ビームを第2の反射面により反射して前
記被走査媒体上に照射する固定反射鏡と、を有し、前記
固定反射鏡における第2の反射面を、前記光源から被走
査媒体上の照射点までの光路長を前記揺動形反射鏡によ
る光ビームの偏向角によらずほぼ一定とする2次元曲面
で形成するようにしたことを特徴とする光偏向装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の光偏向装置において
、前記固定反射鏡における第2の反射面は、各楕円の第
1の焦点が前記揺動形反射鏡の反射点であり、各楕円の
該2の焦点が前記被走査媒体上の相異なる任意の照射点
であり、かつ、各楕円の長軸長さがそれぞれ等しい楕円
群を用意し、該楕円群の一包絡線を、該包絡線を含む平
面に対し垂直方向に沿って移動させ、それによりできる
該包絡線の軌跡から成る曲面であることを特徴とする光
偏向装置。 3、特許請求の範囲第1項に記載の光偏向装置において
、前記固定反射鏡における第2の反射面は、第1の焦点
を前記揺動形反射鏡の反射点とし、第2の焦点を前記被
走査媒体上の照射点のうちの一方の端点とする第1の楕
円と、該楕円と同じ第1の焦点及び長軸長さをもちかつ
第2の焦点を前記照射点のうちのもう一方の端点とする
第2の楕円とを用意し、該第1及び第2の楕円の両者に
内接または外接する円弧または高次曲線を、該円弧また
は高次曲線を含む平面に対し垂直方向に沿って移動させ
、それによりできる軌跡から成る曲面であることを特徴
とする光偏向装置。 4、特許請求の範囲第1項または第2項または第3項に
記載の光偏向装置において、前記揺動形反射鏡における
第1の反射面の角速度に応じて、前記光源における光ビ
ームの変調幅および高さを変化させるようにしたことを
特徴とする光偏向装置。
[Scope of Claims] 1. In an optical deflection device that deflects a light beam from a light source to scan a scanned medium, an imaging lens system that focuses the light beam and forms an image on the scanned medium; an oscillating reflector that deflects the light beam by reflecting the light beam with a first reflecting surface that performs an oscillating motion about a certain predetermined axis;
a fixed reflecting mirror that reflects the deflected light beam on a second reflecting surface and irradiates it onto the scanned medium, the second reflecting surface of the fixed reflecting mirror being directed from the light source to the scanning medium An optical deflection device characterized in that the optical path length to the irradiation point on the medium is formed by a two-dimensional curved surface that is substantially constant regardless of the deflection angle of the light beam by the oscillating reflecting mirror. 2. In the optical deflection device according to claim 1, the second reflecting surface of the fixed reflecting mirror has a first focal point of each ellipse as a reflecting point of the oscillating reflecting mirror, and each Prepare a group of ellipses in which the two foci of the ellipse are different arbitrary irradiation points on the scanned medium, and each ellipse has the same major axis length, and one envelope of the ellipse group is defined as 1. An optical deflection device, characterized in that the light deflection device is moved along a direction perpendicular to a plane containing an envelope, and has a curved surface formed by the locus of the envelope. 3. In the optical deflection device according to claim 1, the second reflecting surface of the fixed reflecting mirror has a first focal point as the reflecting point of the swinging reflecting mirror, and a second focal point as the reflecting point of the oscillating reflecting mirror. a first ellipse having one end point of the irradiation points on the scanned medium; a first ellipse having the same first focal point and the same major axis length as the ellipse; A second ellipse with one end point is prepared, and a circular arc or a higher-order curve that is inscribed or circumscribed in both the first and second ellipse is drawn in a direction perpendicular to the plane containing the arc or higher-order curve. An optical deflection device characterized in that it is a curved surface consisting of a locus created by moving the optical deflection device along the . 4. In the optical deflection device according to claim 1, 2, or 3, the light beam at the light source is modulated according to the angular velocity of the first reflecting surface in the oscillating reflecting mirror. An optical deflection device characterized in that the width and height can be changed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0498366A2 (en) * 1991-02-07 1992-08-12 Photographic Sciences Corporation System for scanning and reading symbols
US5260554A (en) * 1991-06-05 1993-11-09 Psc, Inc. System for automatically reading symbols, such as bar codes, on objects which are placed in the detection zone of a symbol reading unit, such as a bar code scanner
JPH0651375A (en) * 1991-07-15 1994-02-25 Samsung Electron Co Ltd Photographing-region displaying circuit utilizing laser beam
US6201743B1 (en) 1996-07-26 2001-03-13 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor device having delay circuit for receiving read instruction signal

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