JP2618889B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- 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
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転軸を含む断面形状が台形のピラミダル
・ポリゴン・ミラーと結像レンズとを用いて、記録媒体
上でビームを走査する光走査装置に関するものである。
・ポリゴン・ミラーと結像レンズとを用いて、記録媒体
上でビームを走査する光走査装置に関するものである。
（発明の背景） 第10図は、従来公知の光走査装置の構成概念図であ
る。図において、１はレーザ光源、２はレーザ光源１か
ら入射ビームＩを走査するポリゴン・ミラーで図示して
ないモータによって矢印方向に定速度で回転する。３は
結像レンズ（ｆθレンズ）、４は感光ドラム或いは感光
紙のような記録媒体で、ポリゴン・ミラー２からの反射
ビーム（走査ビーム）Ｒが結像され、水平走査する。
る。図において、１はレーザ光源、２はレーザ光源１か
ら入射ビームＩを走査するポリゴン・ミラーで図示して
ないモータによって矢印方向に定速度で回転する。３は
結像レンズ（ｆθレンズ）、４は感光ドラム或いは感光
紙のような記録媒体で、ポリゴン・ミラー２からの反射
ビーム（走査ビーム）Ｒが結像され、水平走査する。
第11図は、第10図におけるポリゴン・ミラー２の側部
断面図である。ポリゴン・ミラー２は光ビームの反射面
21が、回転軸20と平行に構成されており、ポリゴン・ミ
ラー２への入射ビームＩと反射ビームＲは、反射面21に
対して垂直な同一平面内い通常は結像レンズ３のメリジ
オナル平面内）にある。又、回転軸20は結像レンズ３の
メリジオナル平面に対し垂直に配置される。
断面図である。ポリゴン・ミラー２は光ビームの反射面
21が、回転軸20と平行に構成されており、ポリゴン・ミ
ラー２への入射ビームＩと反射ビームＲは、反射面21に
対して垂直な同一平面内い通常は結像レンズ３のメリジ
オナル平面内）にある。又、回転軸20は結像レンズ３の
メリジオナル平面に対し垂直に配置される。
従来装置において、ポリゴン・ミラー２は一般にその
材質としてアルミニウムが用いられ、反射面21は切削に
よって形成される。しかしながら、アルミニウムの切削
加工によって構成されるポリゴン・ミラーはコストが高
くなる。
材質としてアルミニウムが用いられ、反射面21は切削に
よって形成される。しかしながら、アルミニウムの切削
加工によって構成されるポリゴン・ミラーはコストが高
くなる。
そこで、近年ポリゴン・ミラーの本体部をプラスチッ
ク成形とし、反射面アルミ蒸着によって形成することに
よってコストを低減する試みがなされている。尚、アル
ミ蒸着した反射面には酸化ケイ素等の保護膜が形成され
る。
ク成形とし、反射面アルミ蒸着によって形成することに
よってコストを低減する試みがなされている。尚、アル
ミ蒸着した反射面には酸化ケイ素等の保護膜が形成され
る。
ところが、ポリゴン・ミラー本体部をプラスチック成
形する場合、金型抜き作業を行う必要があるために、反
射面には、回転軸に対してやや傾斜した所謂抜き勾配が
つけられる。
形する場合、金型抜き作業を行う必要があるために、反
射面には、回転軸に対してやや傾斜した所謂抜き勾配が
つけられる。
第12図（ａ）は、プラスチック成形で構成されたポリ
ゴン・ミラーの構成斜視図、（ｂ）は（ａ）の側部断面
図である。図示するように、各反射面21は回転軸20とは
平行とはならず、抜き勾配分に相当する傾斜角（テーパ
ー角）φを有したものとなる。即ち、回転軸を含む断面
が台形のポリゴン・ミラー（このような構成のものをピ
ラミダル・ポリゴン・ミラーと称する）となる。
ゴン・ミラーの構成斜視図、（ｂ）は（ａ）の側部断面
図である。図示するように、各反射面21は回転軸20とは
平行とはならず、抜き勾配分に相当する傾斜角（テーパ
ー角）φを有したものとなる。即ち、回転軸を含む断面
が台形のポリゴン・ミラー（このような構成のものをピ
ラミダル・ポリゴン・ミラーと称する）となる。
（発明が解決しようとする問題点） 第13図は、第12図に示すようなピラミダル・ポリゴン
・ミラーを用いた光走査装置の構成概念図である。ここ
で、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸20はメリ
ジオナル平面に対し垂直となっており、入射ビームＩは
メリジオナル平面に平行に入射する。そして、反射面21
により反射された反射ビームＲは、結像レンズ３を通っ
て記録媒体４上に結像する。反射ビームＲの走査軌跡
は、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の反射面21の傾斜
角φが、回転により見かけ上変化するため、図示するよ
うに下に凸の曲線を描いてしまう。このために記録媒体
４上に得られる画像は歪んだものとなる。
・ミラーを用いた光走査装置の構成概念図である。ここ
で、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸20はメリ
ジオナル平面に対し垂直となっており、入射ビームＩは
メリジオナル平面に平行に入射する。そして、反射面21
により反射された反射ビームＲは、結像レンズ３を通っ
て記録媒体４上に結像する。反射ビームＲの走査軌跡
は、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の反射面21の傾斜
角φが、回転により見かけ上変化するため、図示するよ
うに下に凸の曲線を描いてしまう。このために記録媒体
４上に得られる画像は歪んだものとなる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ピラミダル・ポリゴン・ミラーを用い
るものでありながら、記録媒体４上に結像される反射ビ
ームの走査軌跡が略直線となり、歪のない忠実な画像が
得られる光走査装置を実現しようとするものである。
で、その目的は、ピラミダル・ポリゴン・ミラーを用い
るものでありながら、記録媒体４上に結像される反射ビ
ームの走査軌跡が略直線となり、歪のない忠実な画像が
得られる光走査装置を実現しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） 前記した課題を解決する手段としての本発明は、回転
軸を含む断面形状が台形のピラミダル・ポリゴン・ミラ
ーと結像レンズとを用いて、記録媒体上でビームを走査
する光走査装置であって、前記ピラミダル・ポリゴン・
ミラーの回転軸を前記結像レンズのメリジオナル平面の
法線に対して傾ける際に、前記ピラミダル・ポリゴン・
ミラーの回転軸とメリジオナル平面の法線とのなす角度
βを、前記回転軸と前記ピラミダル・ポリゴン・ミラー
の反射面とのなす角度φに対して β≒φ となる関係に選定し、 前記ピラミダル・ポリゴン・ミラーの傾けた回転軸を
メリジオナル平面に投影して得られる投影回転軸と結像
レンズの光軸のなす角度αを、ピラミダル・ポリゴン・
ミラーへの入射ビームと結像レンズの光軸とのなす角度
ηに対して α≒η/2 となる関係に選定したことを特徴とする光走査装置であ
る。
軸を含む断面形状が台形のピラミダル・ポリゴン・ミラ
ーと結像レンズとを用いて、記録媒体上でビームを走査
する光走査装置であって、前記ピラミダル・ポリゴン・
ミラーの回転軸を前記結像レンズのメリジオナル平面の
法線に対して傾ける際に、前記ピラミダル・ポリゴン・
ミラーの回転軸とメリジオナル平面の法線とのなす角度
βを、前記回転軸と前記ピラミダル・ポリゴン・ミラー
の反射面とのなす角度φに対して β≒φ となる関係に選定し、 前記ピラミダル・ポリゴン・ミラーの傾けた回転軸を
メリジオナル平面に投影して得られる投影回転軸と結像
レンズの光軸のなす角度αを、ピラミダル・ポリゴン・
ミラーへの入射ビームと結像レンズの光軸とのなす角度
ηに対して α≒η/2 となる関係に選定したことを特徴とする光走査装置であ
る。
（作用） 結像レンズのメリジオナル平面に対して回転軸が傾け
られたピラミダル・ポリゴン・ミラーの反射面に入射し
たビームは、ここで反射し、反射ビームはメリジオナル
平面に対し略平行になる。
られたピラミダル・ポリゴン・ミラーの反射面に入射し
たビームは、ここで反射し、反射ビームはメリジオナル
平面に対し略平行になる。
（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る光走査装置の一例を示す構想概
念図である。図において、第13図と同じ部分には同一符
号を付して、その説明は省略する。
念図である。図において、第13図と同じ部分には同一符
号を付して、その説明は省略する。
本発明の装置においては、ピラミダル・ポリゴン・ミ
ラー２は、例えばプラスチックでその本体部が構成され
ており、その回転軸20が、結像レンズ（ｆθレンズ）３
のメリジオナル平面（第２図に示すように結像レンズ３
の光軸lOと、レンズの長手方向の中心線lCとを含む平
面）30に対して傾くように配置されている。
ラー２は、例えばプラスチックでその本体部が構成され
ており、その回転軸20が、結像レンズ（ｆθレンズ）３
のメリジオナル平面（第２図に示すように結像レンズ３
の光軸lOと、レンズの長手方向の中心線lCとを含む平
面）30に対して傾くように配置されている。
次に、第３図に示すように、回転軸20をメリジオナル
平面30に投影して得られる投影回転軸20′と結像レンズ
３の光軸lOとのなす角度をα、ピラミダル・ポリゴン・
ミラー２への入射ビームＩと結像レンズ３の光軸lOとの
なす角度をηとする。又、第４図に示すように、ピラミ
ダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸20とメリジオナル平
面30の法線とのなす角度をβ、回転軸20と反射面21のな
す角度、つまり、傾斜角をφとする。
平面30に投影して得られる投影回転軸20′と結像レンズ
３の光軸lOとのなす角度をα、ピラミダル・ポリゴン・
ミラー２への入射ビームＩと結像レンズ３の光軸lOとの
なす角度をηとする。又、第４図に示すように、ピラミ
ダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸20とメリジオナル平
面30の法線とのなす角度をβ、回転軸20と反射面21のな
す角度、つまり、傾斜角をφとする。
ここで、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２への入射ビ
ームＩと結像レンズ３の光軸lOとのなす角度η＝60゜、
回転軸20とピラミダル・ポリゴン・ミラー２の反射面21
をなす角度φ＝１゜、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２
の回転軸20とメリジオナル平面30の法線とのなす角度β
＝１゜とし、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸
20と結像レンズ３の光軸lOとのなす角度αを変化させた
時、反射ビームＲの走査軌跡を第５図及び第６図に示
す。この時の結像レンズ３の焦点距離は約150mmとし
た。これらの図から解るように、α＝30゜、つまり、 α≒η/2 とした時に、反射ビームＲの走査軌跡は光軸lOを中心に
走査することがわかる。
ームＩと結像レンズ３の光軸lOとのなす角度η＝60゜、
回転軸20とピラミダル・ポリゴン・ミラー２の反射面21
をなす角度φ＝１゜、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２
の回転軸20とメリジオナル平面30の法線とのなす角度β
＝１゜とし、ピラミダル・ポリゴン・ミラー２の回転軸
20と結像レンズ３の光軸lOとのなす角度αを変化させた
時、反射ビームＲの走査軌跡を第５図及び第６図に示
す。この時の結像レンズ３の焦点距離は約150mmとし
た。これらの図から解るように、α＝30゜、つまり、 α≒η/2 とした時に、反射ビームＲの走査軌跡は光軸lOを中心に
走査することがわかる。
次に、α＝η/2の条件（η＝40゜，η＝60゜，η＝80
゜）の下に、φ＝１゜とし、βを変化させた時、反射ビ
ームＲの走査軌跡を第７図乃至第９図に示す。これらの
図から解るように、β＝１゜、つまり、 β≒φ とした時が、反射ビームＲの走査軌跡は略直線状となる
ことがわかる。
゜）の下に、φ＝１゜とし、βを変化させた時、反射ビ
ームＲの走査軌跡を第７図乃至第９図に示す。これらの
図から解るように、β＝１゜、つまり、 β≒φ とした時が、反射ビームＲの走査軌跡は略直線状となる
ことがわかる。
このように構成した光走査装置によれば、ピラミダル
・ポリゴン・ミラー２の反射面21に入射し、ここで反射
する反射ビームＲは、傾斜角（テーパー角）φが存在す
るにもかかわらず、メリジオナル平面30に略平行となっ
た状態で結像レンズ３に入射することとなり、記録媒体
４上に照射されるビームの走査軌跡も、略直線状とな
り、歪のない忠実な画像を得ることができる。又、その
走査軌跡は、結像レンズ３の光軸lOを中心とした軌跡と
なる。
・ポリゴン・ミラー２の反射面21に入射し、ここで反射
する反射ビームＲは、傾斜角（テーパー角）φが存在す
るにもかかわらず、メリジオナル平面30に略平行となっ
た状態で結像レンズ３に入射することとなり、記録媒体
４上に照射されるビームの走査軌跡も、略直線状とな
り、歪のない忠実な画像を得ることができる。又、その
走査軌跡は、結像レンズ３の光軸lOを中心とした軌跡と
なる。
尚、上記の実施例ではピラミダル・ポリゴン・ミラー
２と記録媒体４との間に結像レンズ３を配置したプリ・
オブジェクティブ・スキャン型の光走査装置であるが、
結像レンズ３がポリゴン・ミラー２の前に配置したポス
ト・オブジェクティブ・スキャン型の光走査装置にも適
用できる。又、本発明に加えて、従来公知のポリゴン・
スキャナの面倒れ補正光学系を組み合せると、更に効果
的である。
２と記録媒体４との間に結像レンズ３を配置したプリ・
オブジェクティブ・スキャン型の光走査装置であるが、
結像レンズ３がポリゴン・ミラー２の前に配置したポス
ト・オブジェクティブ・スキャン型の光走査装置にも適
用できる。又、本発明に加えて、従来公知のポリゴン・
スキャナの面倒れ補正光学系を組み合せると、更に効果
的である。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ポリゴ
ン・ミラーとして、例えばプラスチックで構成されるよ
うな安価なピラミダル・ポリゴン・ミラーを用いながら
も、記録媒体上のビームの走行軌跡を略直線にすること
ができ、従って、歪のない忠実な画像が得られる光走査
装置を実現できる。
ン・ミラーとして、例えばプラスチックで構成されるよ
うな安価なピラミダル・ポリゴン・ミラーを用いながら
も、記録媒体上のビームの走行軌跡を略直線にすること
ができ、従って、歪のない忠実な画像が得られる光走査
装置を実現できる。
第１図は本発明に係る光走査装置の一例を示す構成図、
第２図は結像レンズのメリジオナル平面の説明図、第３
図は角度αと角度ηの関係を示す図、第４図は角度βと
角度φの関係を示す図、第５図及び第６図はη＝60゜，
φ＝１゜，β＝１゜とした時αを変化させた時の反射ビ
ームの走査軌跡を示す図、第７図は乃至第９図はα＝η
/2の条件の下でφ＝１゜とし、βを変化させた時の反射
ビームの走査軌跡を示す図、第10図は従来公知の光走査
装置の構成概念図、第11図は第10図におけるポリゴン・
ミラーの側部断面図、第12図（ａ）はプラスチック成形
で構成されるピラミダル・ポリゴン・ミラーの斜視図、
第12図（ｂ）は第12図（ａ）における側部断面図、第13
図は第12図に示すようなピラミダル・ポリゴン・ミラー
を用いた光走査装置の構成概念図である。 １……レーザ光源、２……ポリゴン・ミラー ３……結像レンズ、４……記録媒体 20……回転軸、21……反射面
第２図は結像レンズのメリジオナル平面の説明図、第３
図は角度αと角度ηの関係を示す図、第４図は角度βと
角度φの関係を示す図、第５図及び第６図はη＝60゜，
φ＝１゜，β＝１゜とした時αを変化させた時の反射ビ
ームの走査軌跡を示す図、第７図は乃至第９図はα＝η
/2の条件の下でφ＝１゜とし、βを変化させた時の反射
ビームの走査軌跡を示す図、第10図は従来公知の光走査
装置の構成概念図、第11図は第10図におけるポリゴン・
ミラーの側部断面図、第12図（ａ）はプラスチック成形
で構成されるピラミダル・ポリゴン・ミラーの斜視図、
第12図（ｂ）は第12図（ａ）における側部断面図、第13
図は第12図に示すようなピラミダル・ポリゴン・ミラー
を用いた光走査装置の構成概念図である。 １……レーザ光源、２……ポリゴン・ミラー ３……結像レンズ、４……記録媒体 20……回転軸、21……反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本井 俊博 八王子市石川町2970番地 小西六写真工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−170719（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸を含む断面形状が台形のピラミダル
・ポリゴン・ミラーと結像レンズとを用いて、記録媒体
上でビームを走査する光走査装置であって、 前記ピラミダル・ポリゴン・ミラーの回転軸を前記結像
レンズのメリジオナル平面の法線に対して傾ける際に、 前記ピラミダル・ポリゴン・ミラーの回転軸とメリジオ
ナル平面の法線とのなす角度βを、前記回転軸と前記ピ
ラミダル・ポリゴン・ミラーの反射面とのなす角度φに
対して β≒φ となる関係に選定し、 前記ピラミダル・ポリゴン・ミラーの傾けた回転軸をメ
リジオナル平面に投影して得られる投影回転軸と結像レ
ンズの光軸とのなす角度αを、ピラミダル・ポリゴン・
ミラーへの入射ビームと結像レンズの光軸とのなす角度
ηに対して α≒η/2 となる関係に選定したことを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123139A JP2618889B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123139A JP2618889B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63287816A JPS63287816A (ja) | 1988-11-24 |
| JP2618889B2 true JP2618889B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=14853153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62123139A Expired - Lifetime JP2618889B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618889B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0670688B2 (ja) * | 1988-05-17 | 1994-09-07 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
| JP5484976B2 (ja) | 2010-03-23 | 2014-05-07 | 株式会社豊田中央研究所 | 光走査装置及び距離測定装置 |
| JP2018173438A (ja) | 2017-03-31 | 2018-11-08 | ブラザー工業株式会社 | 光走査装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170719A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Copal Denshi Kk | 回転多面鏡 |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62123139A patent/JP2618889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63287816A (ja) | 1988-11-24 |
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