(57)【要約】【課題】  回転式スキャナが像面を走査する場合に生じる焦点ずれを動的に補正する。【解決手段】  複数の光学構成部品を含む画像形成システム４０２であって、該複数の光学構成部品は、光ビームを生成する光源４２０と、該光ビームを掃引し、感光性要素４０６上に像面を作成する回転式スキャナ４２６と、ある光学軸に沿って前記光源と前記回転式スキャナとの間に位置する対物レンズ４２２とを含んでいる画像形成システム４０２と、焦点モータ４３６を含む動き制御システムであって、前記光学構成部品のうちの少なくとも１つを前記光学軸に沿って動的に位置決めし、前記回転式スキャナによって導入された像面にある像面湾曲を取り除くように構成されている動き制御システムとを含んでなる電子写真方式画像化デバイス３００を提供する。【選択図】        図４
2006039573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学構成部品を含む画像形成システムであって、該複数の光学構成部品は、光ビームを生成する光源と、該光ビームを掃引して感光性要素上に像面を作成する回転式スキャナと、ある光学軸に沿って前記光源と前記回転式スキャナとの間に位置する対物レンズとを含んでいる画像形成システムと、
焦点モータを含む動き制御システムであって、前記光学構成部品のうちの少なくとも１つを前記光学軸に沿って動的に位置決めし、前記回転式スキャナによって導入された像面にある像面湾曲を取り除くように構成されている動き制御システムと
を含んでなる電子写真方式画像化デバイス。
【請求項２】
前記光源はレーザダイオードである請求項１に記載のＥＰ画像化デバイス。
【請求項３】
前記感光性要素は、感光性ドラムと感光性ベルトとを含む群から選択されるものである請求項１または２に記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項４】
レーザプリンタとコピー機とスキャナとファクシミリ機と多機能周辺デバイスとを含む群から選択されるものである請求項１から３のいずれかに記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項５】
前記動き制御システムの前記焦点モータは、前記光源を動的に位置決めするように構成されている請求項１から４のいずれかに記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項６】
前記動き制御システムの前記焦点モータは、前記対物レンズを動的に位置決めするように構成されている請求項１から５のいずれかに記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項７】
前記複数の光学構成部品は、前記光学軸に沿って、前記光源と前記対物レンズとの間に位置するコリメーティングレンズをさらに含む請求項１から６のいずれかに記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項８】
前記動き制御システムの前記焦点モータは、前記コリメーティングレンズを動的に位置決めするように構成されている請求項７に記載の電子写真方式画像化デバイス。
【請求項９】
感光性要素の面に沿って像面が焦点合わせされるように、光学軸に沿って画像形成システムの少なくとも１つの光学構成部品を動的に位置決めすることを含む、回転式スキャナからの像面湾曲の補正方法。
【請求項１０】
レーザ源からレーザビームを出射することをさらに含み、光学軸に沿って画像形成システムの少なくとも１つの光学構成部品を動的に位置決めする前記ステップは、前記レーザ源を動的に位置決めすることを含むものである、請求項９に記載の回転式スキャナからの像面湾曲の補正方法。
【請求項１１】
対物レンズによってレーザビ−ムを焦点合わせさせることをさらに含み、光学軸に沿って画像形成システムの少なくとも１つの光学構成部品を動的に位置決めする前記ステップは、前記対物レンズを動的に位置決めすることを含むものである、請求項９に記載の回転式スキャナからの像面湾曲の補正方法。
【請求項１２】
コリメーティングレンズによってレーザビ−ムをコリメーションすることをさらに含み、光学軸に沿って画像形成システムの少なくとも１つの光学構成部品を動的に位置決めする前記ステップは、前記コリメーティングレンズを動的に位置決めすることを含むものである、請求項９に記載の回転式スキャナからの像面湾曲の補正方法。
【請求項１３】
光学軸に沿って画像形成システムの少なくとも１つの光学構成部品を動的に位置決めする前記ステップは、焦点モータを使用して達成されるものである、請求項９から１２のいずれかに記載の回転式スキャナからの像面湾曲の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に画像化デバイスに関し、より詳細には、回転式ポリゴンスキャナなどの回転式スキャナによって導入される像面湾曲（field curvature）を動的に補正することに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタなどの、電子写真（electrophotographic：ＥＰ）プロセス画像化デバイスは、通常、回転式ポリゴンスキャナを使用して、感光性ドラムまたはベルトなどの感光性要素の幅にわたって１つ以上の焦点合わせしたレーザスポットを走査する。図１は、レーザプリンタ１００として実施される従来のＥＰプロセスデバイスを示す。走査されるレーザビーム１０２（ａ）によって一掃される平面は、走査ライン１０６において感光性要素１０４を横切り、走査ライン１０６に沿う、焦点合わせしたレーザスポットの通路は、印刷される画像の画素列を露光する。レーザプリンタ１００に示すシステムなどの従来の画像化システムは、回転式ポリゴンスキャナ１１２が対物レンズ１０８の「前に（before）」位置するプリオブジェクティブ型走査を使用する。より具体的には、「対物レンズ」１０８すなわち走査レンズ１０８は、ポリゴンスキャナ１１２と感光性要素１０４との間にあり、回転式ポリゴンスキャナ１１２から「下流に（downstream）」位置する。プリオブジェクティブ型走査システムにおける対物レンズ１０８は、像面を平坦にし、走査ライン１０６の全長にわたって感光性要素１０４上にうまく焦点合わせした画像スポットを形成する。
【０００３】
図２は、回転式ポリゴンスキャナ１１２が対物レンズ２０２の「後に（after）」位置するポストオブジェクティブ型走査構成におけるレーザプリンタ２００を示す。より具体的には、対物レンズ２０２は、レーザ光源１１０とスキャナ１１２との間にあり、回転式ポリゴンスキャナ１１２から「上流に（upstream）」位置する。ポストオブジェクティブ型走査システムにおいては、「上流の」対物レンズ２０２は、回転式ポリゴンスキャナ１１２によって一掃された走査レーザビーム１０２（ａ）としてではなく、固定ビーム１０２（ｂ）としてレーザビームを受け取る。したがって、対物レンズ２０２は、収束する入力ビームに関してポリゴンスキャナ１１２を使用する場合に、ポリゴンスキャナ１１２に固有の像面湾曲（field curvature）を補正することができない。その結果、対物レンズ２０２によって形成された画像スポットは、図１に示す直線走査ライン１０６に沿ってではなく、湾曲した画像面２０４に沿って焦点合わせされる。このようなポストオブジェクティブ型走査システムにおいて感光性要素１０４にわたって走査された画像は、適切に焦点合わせされないことになる。したがって、従来の画像化システムは、図１に示すようなプリオブジェクティブ型走査構成を使用して、回転式ポリゴンスキャナ１１２によって一方で引き起こされる画像面湾曲を補正する。
【０００４】
（たとえば、図１の）プリオブジェクティブ型走査を使用する従来の画像化システムは、像面湾曲を効果的に補正することができるが、このようなシステムは種々の欠点を有する。１つの欠点は、対物レンズ１０８の設計の複雑さが増すことである。プリオブジェクティブ型走査システムの対物レンズは、ＸおよびＹのスポット位置と像面湾曲と波面品質とを広い像面にわたって厳密に制御することができなければならない。このようなレンズに使用される研磨ガラスおよび成形プラスチック要素は、通常、非球面性の強い面を有するため、そのようなレンズは設計が困難であり製造も難しい。大きな成形プラスチックレンズ要素の１つを製造するのに必要とされる工作機械一式のコストは、通常、１０万ドルを超える。大きな部品サイズと、長いモールドサイクル時間と、厳しい公差とは、部品当たりの製造コストを押し上げる。適用可能な性能要求の全てを満たす、プリオブジェクティブ型走査レンズ設計は非常に制約され、一層広い像面およびより多くの走査ビームを有する将来のプリンタに対して既存のレンズ設計を適用するレンズ設計者の能力を制限する。
【０００５】
プリオブジェクティブ走査を使用する従来の画像化システムの別の欠点は、プリント品質を低下させる可能性があるシステム変動を補償することができないことである。レーザスキャナ設計の分野ではよく知られているように、プリオブジェクティブ型走査システムの走査レンズによって生ずる「焦点面(focal plane)」は一般に２つの独立した湾曲焦点面からなるが、それらの焦点面は２つの非点収差の焦点方向のそれぞれについて１つずつ存在する。多くのレーザスキャナ設計では、これらの焦点面の未補正の残留湾曲は、光学系の許容可能な焦点誤差（焦点深度）よりわずかに小さいだけであるため、他の原因による焦点ずれ（defocus）に対するシステム公差が減少することになる。たとえば、レーザ波長は、（たとえば、図１の１１０の）特定のレーザダイオードについて、印加電力の関数として変わる可能性がある。レーザ波長の変動は、光学系の有効焦点距離を変える場合があり、焦点面の軸方向位置の変位が生じ、対物レンズによって補正されないままになる残留像面湾曲量を増加させる。プリント機構の熱膨張または機械的変形によって生ずる時間依存の変動もまた、感光性要素の面に対して、像面湾曲または焦点面位置を変える可能性がある。特に、交換式カートリッジまたは他のサブアセンブリ内に感光性要素が収容される時に、感光性要素の交換に関連する公差もまた、焦点誤差の一因となる。プリオブジェクティブ型走査を使用する現行の画像化システムは、このような変動を補償することができない。開口数を増加させ、それに応じて焦点深度を浅くした、高解像度走査システムにおいては、これらの焦点誤差の原因は全て、より大きな問題となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、現行のプリオブジェクティブ型走査システムにおける対物レンズの設計および製造に付随する多額の費用を必要としない、レーザ画像化システムの像面湾曲および他の焦点誤差を補正する方法に対する必要性が存在する。像面湾曲を部分的に補正するだけの、対物レンズを有するプリオブジェクティブ型スキャナにおいて残留像面湾曲を補正する方法に対する必要性も存在する。このような残留像面湾曲は、たとえば、簡単な走査レンズ設計が使用される時、または、必要とされる走査システムの性能レベルが、達成可能な最高の走査レンズ設計の能力を超える時に存在する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
レーザ画像化システムは、回転式スキャナが像面を走査する時に、焦点の合った画像スポットを感光性要素の面に沿って維持するように、光学構成部品を動的に位置決めする。
【０００８】
同じ参照数字は、同じ構成部品および特徴を指すように、図面全体にわたって使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［概要］
以下の説明は、回転式スキャナを使用して像面を走査する画像化システムにおける像面湾曲および他の焦点誤差を動的に補正するシステムおよび方法を対象とする。動的補正は、回転式スキャナが像面を走査する時に、焦点が感光性要素の幅にわたって維持されるように像面の湾曲を制御する。述べるシステムおよび方法は、ポストオブジェクティブ型走査構成の使用を可能にし、対物レンズの複雑さおよび費用が大幅に減る。説明されるシステムおよび方法は、たとえば、走査ライン長の増加、レーザアレイにおける複数のレーザの使用、または高解像度システムにおける焦点深度の低減によって、性能が拡張したシステムにおいて、像面湾曲を部分的に補正するだけである簡単な走査レンズを有するか、または、像面湾曲を完全に補正することができない従来の走査レンズを有するプリオブジェクティブ型走査構成の使用も可能にする。
【００１０】
［例示的な実施形態］
図３は、回転式ポリゴンスキャナに固有の像面湾曲の動的補正を提供する画像化デバイスの１以上の実施形態を実施する例示的な環境を示す。図３のシステム環境３００は、ネットワーク３０６を通してホストコンピュータ３０４に動作可能に結合する画像化デバイス３０２を含む。ネットワーク３０６は、直接または間接リンクであってもよく、たとえば、プリンタケーブル、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、イントラネット、インターネット、または任意の他の適切な通信リンクを含みうる。ネットワーク３０６はまた、ＩＲ（赤外）またはＲＦ（無線周波）リンクなどの無線通信リンクを含みうる。
【００１１】
本実施例は、光ビームを使用して感光面上に画像を記録する種々のタイプの画像化デバイス３０２に適用可能である。画像化デバイス３０２とは、ＰＤＬ（ページ記述言語）データをプリント媒体上に印刷された形態で描写するための電子写真方式（ＥＰ）画像化／印刷プロセスを実施することが可能なデバイスなどである。したがって、画像化デバイス３０２は、レーザベースのプリンタやコピー機やスキャナとファックス機や多機能周辺デバイスや他のＥＰ可能なデバイスなどであり得る。
【００１２】
ホストコンピュータ３０４は、たとえば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や、サーバや、ウェブサーバや、画像化デバイス３０２と通信するように構成された他のデバイスなどの種々の汎用コンピューティングデバイスとして実施される可能性がある。ホストコンピュータ３０４は、通常、ネットワーク３０６を通じて送信された後に、画像化デバイス３０２によって印刷されるかもしくは他の方法によりプリント媒体上へと形成される画像として表現される画像または文書を操作する能力、またはその他の方法によって電子的な形式でそれらの画像または文書を準備する能力をユーザに提供する。一般に、ホストコンピュータ３０４は、ＰＣＬまたはＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔなどの、画像化デバイス３０２に適したドライバフォーマットにより、ホストデータを画像化デバイス３０２に出力する。画像化デバイス３０２は、ホストデータを変換し、用紙、フィルム、または透明紙などの適切な記録媒体上にホストデータを出力する。
【００１３】
［例示的な実施形態］
図４は、レーザプリンタ３０２として具体化された電子写真方式（ＥＰ）画像化デバイスのブロック図表示である。レーザプリンタ３０２のブロック図表示は、コントローラ４００の実施形態と画像形成システム４０２の実施形態とを含む。コンピュータ３０４は、プリントデータなどのデータをコントローラ４００に供給する。レーザプリンタ３０２は一般に、印刷される画像を用紙４０８などのプリント媒体上に形成するために、感光性要素４０６などの感光性要素の面上に画素を設置するためのパルス幅変調器（pulse width modulator：ＰＷＭ）駆動回路４０４の動作周波数を変調する傾向がある。
【００１４】
コントローラ４００は、通常、たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリ４１０または印刷される画像および実行可能な命令を保持する不揮発性メモリと、画像および命令を処理するマイクロプロセッサ４１２と、データフォーマッタ４１４内に示す回路機構などの他の汎用データフォーマティング回路機構とを含むプリント回路アセンブリである。データフォーマッタ４１４は、通常、論理ゲートとして実施されるハードウェアの種々のブロックを有するＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として具体化される。そのため、データフォーマッタ４１４は、ラスタライザブロック４１６と、焦点モータドライバブロック４１８と、ＰＷＭ（パルス幅変調）駆動回路ブロック４０４とを含む。ラスタライザブロック４１６および焦点モータドライバブロック４１８は、プロセッサ４１２上において実効可能なファームウェア命令として実施されていてもよい。
【００１５】
ラスタライザ４１６は、コンピュータ３０４からのプリントデータを、プリント媒体４０８上に画像形成するためにＰＷＭ駆動回路４０４が使用する画素／ビデオデータへと変換する。より具体的には、ＰＷＭ駆動回路４０４は、ラスタライザ４１６からの画素データを使用して、画像形成システム４０２において、レーザダイオード４２０などの光源４２０への駆動電流の流れを制御する。駆動電流に応答して、レーザダイオード４２０は、パルス状レーザビーム４２２を生成する。レーザビーム４２２のパルスの時間周期は、画素／ビデオデータのパルスの時間周期に対応する。
【００１６】
画像形成システム４０２は、感光性要素４０６の面にわたって、レーザダイオード４２０からのパルス状レーザビーム４２２の運動を制御する。図４の述べる実施形態では、パルス状レーザビーム４２２は、対物レンズ４２４を通過し、回転式ポリゴンスキャナ４２６から反射し、感光性要素４０６上に入射する。パルス状ビーム４２２が感光性要素４０６の幅にわたって走査される時に、パルス状ビーム４２２は、感光性要素４０６の面上で、パルス状ビーム４２２が走査される方向４３０にある寸法を有する、走査ライン４２８の領域すなわち画像スポットを露光する。より詳細に以下に説明するように、対物レンズ４２４の動的位置決めは、走査ライン４２８のそれぞれの画像スポットが、感光性要素４０６の走査幅４３２にわたってうまく焦点合わせされることを確保する。
【００１７】
走査ライン４２８の露光される領域すなわち画像スポットの寸法は、ＰＷＭ駆動回路４０４に入力される画素／ビデオデータのパルスの時間間隔に対応する。露光された領域は、未露光領域とは異なる単位面積当たりの静電電荷を有する。静電電荷の差は、感光性要素４０６上に潜像を形成し、その潜像に対応するパターンでの、感光性要素４０６に対するインクまたはトナーによる現像を可能にする。転写ローラ４３４は、可視画像の形態での、感光性要素４０６からプリント媒体４０８へのインクまたはトナーの転写に役立つ。
【００１８】
図４は、感光性要素４０６を感光性ドラム４０６の形態で示すが、他の形態の感光性要素４０６であってもよいことが理解される。たとえば、任意選択的に、連続する感光性ベルトまたは他の感光性媒体として感光性要素４０６を構成することができる。要素４０６は、通常、感光性要素であるが、他の感光性媒体であってもよいことも理解される。たとえば、要素４０６は、任意選択的に、他の印刷プロセスに適合する、フォトレジスト型の、写真式の、または、他の光に感度のある媒体であってもよい。図４はスキャナを回転式ポリゴンスキャナ４２６の形態で示すが、他の形態のスキャナであってもよいことがさらに理解される。たとえば、任意選択的に、ガルバノメータスキャナ、微細加工されたシリコンスキャナ、回転式プリズムスキャナ、音響光学または電気光学スキャナ、または他の走査デバイスとして、回転式ポリゴンスキャナ４２６を構成することができる。
【００１９】
上述したように、対物レンズ４２４の動的位置決めによって、それぞれの走査ライン４２８の画像スポットは、感光性要素４０６に沿う平坦な走査幅４３２にわたって焦点合わせされる。より具体的には、レンズの公式＃１である（数１）
【００２０】
【数１】
2006039573.tif 000003
【００２１】
の等号を維持するように、動的焦点補正モータ４３６は、対物レンズ４２４の（一般に、レーザビーム４２２の名目上の中心ラインに対応する）光学軸に沿って対物レンズ４２４を前後に動かして位置決めする。
【００２２】
（また、図５に示すように）レンズの公式＃１では、ｌ1は物体共役距離（すなわち、レーザダイオード４２０から対物レンズ４２４の第１主点までの対物レンズ４２４の光学軸に沿う距離）を表し、ｌ2は画像共役距離（すなわち、対物レンズ４２４の第２主点から感光性要素４０６に近い焦点合わせされた画像スポットまでの光学軸に沿う距離）を表し、ｆは対物レンズ４２４の焦点距離を表す。
【００２３】
図５の弧５００は、固定対物レンズ４２４の場合に回転式ポリゴンスキャナ４２６によって生成されることになる像面を表す。すなわち、固定対物レンズ４２４の場合には、画像共役距離ｌ2は、回転式ポリゴンスキャナ４２６が感光性要素４０６の一方の側面から他方の側面へ走査する時に一定に保たれる。したがって、画像面は、スキャナ４２６が側面から側面に走査する時に、スキャナ４２６に向かってへこむ弧５００を描いて湾曲する。像面湾曲を補正しないと、湾曲した画像面（すなわち、弧５００）によって、感光性要素４０６上に形成された画像の大部分が焦点ずれを起こす。たとえば、画像が、走査される弧５００の中心近くでよく焦点が合っている場合には、走査幅４３２の両端に向かって焦点がずれるであろう。
【００２４】
図４および図５に全体が示される第１の実施形態では、画像面の湾曲（すなわち、弧５００）は、ポリゴンスキャナ４２６の回転に同期して、対物レンズ４２４の位置を対物レンズ４２４の光学軸に沿って調整する動的焦点補正モータ４３６によって補正される。具体的には、対物レンズ４３６の直線位置が、ポリゴンスキャナ４２６の有効ファセット（すなわち、その時にレーザビームを反射するファセット）の角度位置と同期する。その結果、単一素子レーザ源を有するシステムにおいて１つのポリゴンファセットがビームを通過させて１つの走査ラインを生成する間に、対物レンズ４２４は、焦点補正運動の１サイクルを通して移動する。動的焦点補正モータ４３６は、通常、（たとえば、コンパクトディスクプレーヤまたはデジタルビデオディスクプレーヤなどの）光ディスクドライブ内で対物レンズを焦点合わせするのに使用されるアクチュエータ、または、当該技術分野では一般に知られている他のタイプの線形アクチュエータなどの、電気機械式ボイスコイルアクチュエータである。
【００２５】
図５は、回転式ポリゴンスキャナ４２６が感光性要素４０６の幅４３２を走査する時に、パラメータｌ1およびｌ2（焦点距離ｆは一定のままである）が変わるようにさせる対物レンズ４２４の動的位置決めを示す。物体共役距離ｌ1は、画像共役距離ｌ2よりずっと小さくなるように選択される。一般に、動的焦点補正モータ４３６は、距離ｌ1を変えるように対物レンズ４２４の位置を調整する。距離ｌ1が変わるにつれて、上記レンズの公式♯１に従って距離ｌ2が変わる。レンズの公式♯１は、ｌ2がｌ1に比較して大きい時、距離ｌ1の小さな変化によって、焦点合わせされた像面すなわち走査ライン４２８を感光性要素４０６の面に沿って効率的に維持する距離ｌ2のずっと大きな変化がもたらされることを示す。具体的には、回転式ポリゴンスキャナ４２６が感光性要素４０６の幅４３２の両側面に対して走査する時に、動的焦点補正モータ４３６によって、弧５００と感光性要素４０６との間の距離５０２（図５）がゼロに調整される。動的焦点補正モータ４３６は、方向４３８に沿ってレーザダイオード４２０に対物レンズ４２４を近づけることにより、物体共役距離ｌ1を減らし、対応するが増大された画像共役距離ｌ2をもたらす。具体的には、ｌ1に対するｌ2の変化レートは、−（ｌ2／ｌ1）2に等しく、ここで、マイナス符号は、ｌ1が小さくなるにつれてｌ2が大きくなることを示す。たとえば、光学系の設計中に、ｌ2が、ｌ1より２０倍大きくなるように選択される場合には、対物レンズ４２４の動的位置決めによってもたらされる０．０５ｍｍのｌ1の減少によって、ｌ2は２０．０ｍｍ増加する。その結果、回転式ポリゴンスキャナ４２６によって走査される画像面は、弧５００ではなく、走査幅４３２に沿って感光性要素４０６の面の近くに対応する平坦面になる。
【００２６】
再び図４を参照すると、動的焦点補正モータ４３６は、焦点モータドライバ４１８によって制御される。焦点モータドライバ４１８は、開ループ焦点補正法、または、部分閉ル−プ焦点補正法を使用して焦点補正信号を生成する。動的焦点補正モータ４３６と焦点モータドライバ４１８と焦点補正信号とは、一般に、対物レンズ４２４を動的に位置決めするように構成された動き制御システムを構成する。開ループ焦点補正法では、焦点補正信号は、通常、プリンタ製造中の較正工程において、ポリゴン角度位置の関数として最初に求められる。焦点補正信号は、所与のレーザプリンタ３０２のポリゴンスキャナ４２６の各ファセットについてそれぞれ独立に求められてもよく、それにより、ポリゴン自体のでこぼこ(irregularity)によって生ずるファセットごとの誤差の補正が可能になる。そして、この焦点誤差補正信号は、デジタル化されてルックアップテーブル（look up table：ＬＵＴ）（図示せず）に書き込まれるか、そうでなければ、プリンタまたはホストコンピュータに記憶されてもよい。図４の実施形態では、焦点モータドライバ４１８には、焦点誤差補正信号が記憶されている。焦点モータドライバ４１８は、プリンタ３０２によって使用されて、適切に同期したリアルタイム焦点補正信号を再作成し、その信号を焦点モータ４３６に印加し、開ループ焦点補正を可能にする。このような開ループ焦点補正法は焦点センサを必要としない。進歩した開ループ焦点補正法では、焦点モータ４３６上の位置センサ（図示せず）によって、焦点モータドライバ４１８が、焦点モータ４３６の周りの位置サーボループを閉じて、光導電体４０６における走査経路４３２に沿って、焦点誤差をより正確に開ループ補正することが可能になる。
【００２７】
部分閉ループ焦点補正法では、焦点誤差は、走査ライン４３２の端近くの焦点センサ４４０によって求められる。プリンタ３０２の焦点モータドライバ４１８は、（上述した）所定の焦点補正信号と共にこの測定された焦点誤差情報を使用して、焦点モータ４３６に印加される更新された焦点補正信号を作成する。更新された焦点補正信号を、走査ごとに頻繁に求め、印加することができる。この方法は、プリンタ３０２の初期較正後に、焦点ドリフトを補正することができるという利点を有する。
【００２８】
焦点モータドライバ４１８は、光学式走査開始検出器（図示せず）によって生成される走査開始信号などのポリゴン位置信号を使用して、焦点モータ４３６の直線運動をポリゴンスキャナ４２６の回転運動と同期させる。走査開始検出器は、レーザプリンタ設計ではよく知られているように、走査されたレーザビームが各走査ラインの始まりに近づく時に、走査されるレーザスポットの位置を検出する。別法として、ポリゴンの位置を検出するポリゴン位置センサからポリゴン位置信号を得ることができる。ポリゴン位置センサは、ポリゴンスキャナなどのファセットが現在使用されているかを判定することもできるため、ポリゴンスキャナの各ファセットについて異なる所定の焦点補正信号を使用することができ、したがって、ファセットごとに変わるポリゴンの凹凸に起因してポリゴンスキャナが回転する時に生じる焦点誤差が補正される。
【００２９】
図４および図５の第１の実施形態に全体が示されるように、ポストオブジェクティブ型走査構成における対物レンズ４２４の動的位置決めは、回転式ポリゴンスキャナ４２６に固有の像面湾曲を補正する。像面湾曲を補正することに加えて、対物レンズ４２４の動的位置決めは、レーザ画像化システムにおいて一般的な種々の他の焦点誤差を補正することができる。たとえば、このような動的補正は、レーザ電力の変化に起因するレーザ波長の変動に関連する焦点誤差を補償することができる。プリント機構の熱膨張もしくは機械的変形または感光性要素の交換に関連する焦点誤差を、図４および図５の実施形態に関して一般的に述べたように、ポストオブジェクティブ型走査構成において対物レンズ４２４の動的位置決めによって補正することもできる。
【００３０】
図６は、ポストオブジェクティブ型走査構成において、像面湾曲および他の焦点誤差を動的に補正するように構成された別の実施形態を示す。図６の実施形態は、誤差補正が、対物レンズ４２４の代わりにレーザ源４２０の動的位置決めによって達成されることを除いて、図４の実施形態と同じように構成される。
【００３１】
したがって、図６は、レーザ源４２０に適用される動的焦点補正モータ４３６を示す。焦点モータ４３６は、光学軸に平行で、レーザビーム４２２の名目上の中心ラインに略平行な方向４３８に、対物レンズ４２４の光学軸に沿って、また、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期して、レーザ源４２０の位置を調整する。
【００３２】
図７は、先に説明した図５と類似し、レンズの公式＃１のパラメータｌ1およびｌ2を変え、焦点合わせされた像面すなわち走査ライン４２８を感光性要素４０６の面に沿って維持するために、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期したレーザ源４２０の動的位置決めを示す。回転式ポリゴンスキャナ４２６が、感光性要素４０６の幅４３２の両側面に対して走査する時に、弧５００と感光性要素４０６との間の距離５０２が、動的焦点補正モータ４３６によってゼロに調整される。動的焦点補正モータ４３６は、スキャナ４２６が幅４３２の縁部に向かって走査する時に方向４３８に沿って対物レンズ４２４近くにレーザ源４２０を移動させ、それによって、物体共役距離ｌ1は減少し、対応するが増大する画像共役距離ｌ2をもたらす。その結果、回転式ポリゴンスキャナ４２６によって走査される画像面は適宜に平坦になり、走査幅４３２に沿って感光性要素４０６の面に一致する。
【００３３】
図６を再び参照すると、図４および図５に関して上述したように、開ループ焦点補正法と部分閉ループ焦点補正法との両方を使用して生成された誤差信号によって動的焦点補正モータ４３６を制御することができる。そのため、図６の実施形態では、焦点モータドライバ４１８は、焦点補正信号を含み、焦点モータ４３６を駆動するプリンタ３０２によって使用され、レーザ源４２０の動的位置決めによる開ループ焦点補正が可能になる。
【００３４】
部分閉ループ焦点補正法では、焦点誤差は、図４の実施形態に関して上述した走査ライン４３２の端に近い焦点センサ４４０によって求められる。焦点モータドライバ４１８は、所定の焦点補正信号と共に測定された焦点誤差情報を使用して、焦点モータ４３６に印加される更新された焦点補正信号を作成し、レーザ源４２０の動的位置決めを制御する。
【００３５】
図８は、ポストオブジェクティブ型走査構成において、像面湾曲および他の焦点誤差を動的に補正するように構成された別の実施形態を示す。図８の実施形態は、図８の実施形態がコリメーティングレンズ８００を含み、対物レンズ４２４やレーザ源４２０の代わりに、コリメーティングレンズを動的位置決めすることによって誤差補正を達成することを除き、上述した図４および図６の実施形態と同じように構成される。
【００３６】
したがって、図８は、コリメーティングレンズ８００に適用される動的焦点補正モータ４３６を示す。焦点モータ４３６は、光学軸に平行で、レーザビーム４２２の名目上の中心ラインに略平行な方向４３８に、コリメーティングレンズ８００と対物レンズ４２４の共通光学軸に沿って、また、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期して、コリメーティングレンズ８００の位置を調整する。図９は、先に説明した図５および図７に類似し、レンズの公式＃２の距離パラメータｌ1およびｌ2を変え、感光性要素４０６の面に沿って、焦点合わせされた像面すなわち走査ライン４２８を維持するために、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期したコリメーティングレンズ８００の動的位置決めを示す。レンズの公式＃２である（数２）は、図９のシステムなどの、２つのレンズ画像化システムに適用される、レンズの公式＃１の変更形態である。
【００３７】
【数２】
2006039573.tif 000004
【００３８】
図９に示すシステムは、焦点距離ｆCを有するコリメーティングレンズ８００および焦点距離ｆOを有する対物レンズ４２４を含む。コリメーティングレンズおよび対物レンズは、距離ｔだけ離れ、ここで、ｔは、光学分野ではよく知られているように、コリメーティングレンズの第２主点から対物レンズの第１主点までを測定したものである。物体共役距離ｌ1は、ここで、レーザからコリメーティングレンズ８００の第１主点まで測定され、画像共役距離ｌ2は、ここで、対物レンズ４２４の第２主点から光導電体における焦点合わせされた画像スポットまでを測定したものである。回転式ポリゴンスキャナ４２６は、感光性要素４０６の幅４３２の両側面に対して走査する時、弧５００と感光性要素４０６との間の距離５０２は、動的焦点補正モータ４３６によって名目上はゼロに調整される。動的焦点補正モータ４３６は、スキャナ４２６が幅４３２の縁部に向かって走査する時に方向４３８に沿って対物レンズ４２４近くにコリメーティングレンズ８００を移動させ、それによって、物体共役距離ｌ1は減少し、対応するが増大した画像共役距離ｌ2をもたらす。その結果、回転式ポリゴンスキャナ４２６によって走査される画像面は、弧５００ではなく、走査幅４３２に沿って感光性要素４０６の面近くに対応する平坦面になる。
【００３９】
図８を再び参照すると、動的焦点補正モータ４３６は、図４〜図７の実施形態に関して上述したように、開ループ焦点補正法と部分閉ループ焦点補正法との両方を使用して生成された誤差信号によって制御されることができる。そのため、図８の実施形態では、焦点モータドライバ４１８は、焦点補正信号を含み、プリンタ３０２によって使用されて、焦点モータ４３６が駆動され、コリメーティングレンズ８００の動的位置決めによる開ループ焦点補正が可能になる。
【００４０】
部分閉ループ焦点補正法では、焦点誤差は、図４および図６の実施形態に関して上述した走査ライン４３２の端に近い焦点センサ４４０によって求められる。焦点モータドライバ４１８は、所定の焦点補正信号と共に、測定された焦点誤差情報を使用して、焦点モータ４３６に印加される更新された焦点補正信号が作成し、コリメーティングレンズ８００の動的位置決めを制御する。
【００４１】
図１０は、ポストオブジェクティブ型走査構成において、像面湾曲および他の焦点誤差を動的に補正するように構成されたさらに別の実施形態を示す。図１０の実施形態は、コリメーティングレンズ８００および対物レンズ４２４が、２重テレセントリックな光学系（doubly-telecentric optical system）を形成するように配置され、レーザ源４２０を動的に位置決めすることによって焦点誤差補正が達成されることを除き、上述した図８の実施形態と同じように構成される。図１０の実施形態では、レーザ源４２０は、独立して変調された複数のレーザビームを生成する多素子レーザアレイである。
【００４２】
それぞれのレーザビームは、対応する焦点合わせされた画像スポットを形成し、複数の走査ラインを、感光性要素４０６上に同時に書き込むことが可能になる。レーザアレイ４２０は、焦点補正モータ４３６によって光学軸４５２に沿って動的に位置決めされ、それによって、レンズの公式＃２の物体共役距離ｌ1の値を変更し、レンズの公式＃２に従って、対応する画像共役距離ｌ2の変化が引き起こされる。以下により十分に述べるように、このようなｌ1およびｌ2の変化は、画像面における焦点合わせされた画像スポット間の分離に影響を与えない。その結果、像面湾曲および他の焦点誤差は、感光性要素４０６上に形成される焦点合わせされた複数の画像スポット間で一定の間隔を維持しながら、複数のレーザ素子を有するシステムにおいて補正される。レーザアレイの複数のエミッタに対応する焦点合わせされた複数の画像スポットによって形成される走査ラインは、それによって、走査される像面の幅にわたって一定の間隔を有し、ポリゴンスキャナ４２６の各ファセットを通過中に複数の等間隔の走査ラインが形成されることを可能にする。
【００４３】
したがって、図１０は、多素子レーザアレイ４２０に適用される動的焦点補正モータ４３６を示す。焦点モータ４３６は、コリメーティングレンズ８００と対物レンズ４２４の光学軸４５２に方向４３８に沿って、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期して、レーザアレイ４２０の位置を調整する。
【００４４】
図１１は、先に説明した図５と図７と図９とに類似し、レンズの公式＃２の距離パラメータｌ1およびｌ2を変え、感光性要素４０６の面に沿って、焦点合わせされた像面すなわち走査ライン４２８を維持するために、ポリゴンスキャナ４２６の回転と同期したレーザ源４２０の動的位置決めを示す。
【００４５】
図１２は、図１０の２重テレセントリックな光学系についての例示的な光線経路を示す。ポリゴンスキャナ４２６でのビーム反射は、画像化システムの説明を容易にするために省略された。２重テレセントリックな光学系は、点４４２に位置する後焦点を有するコリメーティングレンズ８００を含む。光学系は、点４４２において、コリメーティングレンズ８００の後焦点と略一致するように位置合わせされた前焦点を有する対物レンズ４２４をさらに含む。開口絞り４４４は、点４４２が中心に来るように位置決めされる。開口絞りは、各レーザ素子によって出射された光線のうち、光学系を通過するものを判定し、それによって、画像スポットの形成に寄与する各レーザ素子からの光ビームのサイズおよび断面形状を確立する。コリメーティングレンズ８００と対物レンズ４２４と開口絞り４４４とは、互いに同軸になるように位置合わせされ、その共通軸は光学軸４５２である。２つのレンズが共通の焦点を有し、その焦点はまたシステムの開口絞りの場所と一致する、この光学配置は、２重テレセントリックな光学系を構成する。２重テレセントリックな光学系の入射瞳（entrance pupil）と出射瞳(exit pupil)とは共に無限大にあることが、光学分野の当業者には明らかになるであろう。したがって、レーザ源４２０内の軸外レーザ素子４４８は、開口絞り４４４の中心を定義上通過する主光線４４６を出射する。主光線４４６は、コリメーティングレンズ８００に入る前に光学軸に平行に伝播し、対物レンズ４２４から出た後、再び光学軸に平行に伝播する。同様に、多素子レーザ源４２０内の軸上レーザ素子４５０は、光学軸４５２上に位置し、光学軸と一致する「縮退（degenerate）」主光線を出射する。光学系は、軸外点４５４において焦点合わせされたスポットを形成し、そのスポットは、軸外レーザ素子４４８の画像である。同様に、光学系は、軸上点４５６において焦点合わせされたスポットを形成し、そのスポットは、軸上レーザ素子４５０の画像である。
【００４６】
焦点補正中に、レーザアレイ４２０内の４４８および４５０などのレーザ素子は、光学軸に平行に移動し、それによって、それぞれの主光線に沿って移動する。それぞれの主光線は、光学系のテレセントリック性(telecentricity)によって同様に光学軸に平行である。その結果、各レーザ素子によって出射される主光線の位置および方向は、焦点補正中に、レーザアレイの動きの影響を受けない。結果として、それぞれのレーザ素子についての主光線は、対物レンズから出た後も光学軸との平行状態を保ち、４５４および４５６などの画像点もまた、焦点補正中にそれぞれの主光線に沿って移動する時に、光学軸に平行に移動する。たとえば、レーザ源４２０が、焦点補正中にコリメータ８００近くに移動すると、物体共役距離ｌ1が減る。公式＃２によれば、このようなｌ1の減少によって、画像共役距離ｌ2aの増加によって、図１２に示すように、画像共役距離ｌ2が増加する。その結果、画像点４５４と光学軸４５２との間の距離４６０は、レーザ源の軸方向位置には依存せず、したがって、焦点補正による影響を受けない。したがって、画像点４５４と４５６との間の距離４６０は、焦点が変位した画像点４５４ａと４５６ａとの間の距離と同じであり、操作ライン間隔は、像面湾曲および焦点誤差が補正される時にも、走査される像面にわたって変わらない。
【００４７】
［例示的な方法］
上述したような、電子写真方式（ＥＰ）画像化システムにおける像面湾曲および他の焦点誤差を補正する例としての方法が、ここで、図１３〜図１５のフロー図を主に参照して以下に述べられる。方法は、一般に、図３〜図１２に関して先に説明した例示的な実施形態に適用される。述べる方法の要素は、たとえば、ＡＳＩＣ上のハードウェア論理ブロック、または、ディスク、ＲＯＭ、もしくは他のこのようなメモリデバイスなどの、プロセッサ読み取り可能媒体上で規定されるプロセッサ読み取り可能命令の実行を含む任意の適切な手段によって実施されてもよい。さらに、述べる方法の要素は、ＥＰシステムと通信する任意の適切なデバイス上で実施されてもよい。したがって、例としての方法は、一般に、ＥＰデバイス上で実施されているものとして述べられるが、レンズの公式に従って行われる計算などのような、方法の種々の要素も、ＥＰデバイスの周辺デバイス上で実施されるであろうことは理解されたい。例としては、ＥＰデバイスに結合され、物体位置の種々の計算を実施するパーソナルコンピュータなどが挙げられる。
【００４８】
本明細書で使用される「プロセッサ読み取り可能媒体」は、プロセッサによる使用またはプロセッサによる実行のために、命令を含み、記憶し、通信し、伝播させ、または、輸送することができる任意の手段でありうる。プロセッサ読み取り可能媒体は、限定はしないが、電子、磁気、光、電磁、赤外、もしくは半導体のシステム、装置、デバイス、または伝播媒体でありうる。プロセッサ読み取り可能媒体のより具体的な例は、特に、１以上のワイヤを有する電気接続部(電子)と、可搬型コンピュータディスケット（磁気）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）と、光ファイバ（光）と、可搬型コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）（光）とを含む。
【００４９】
図１３は、ポストオブジェクティブ型走査構成を有するＥＰ画像化システムの像面湾曲および他の焦点誤差を補正する例示的な方法１０００を示す。ブロック１００２にて、ＥＰシステムのレーザ源がレーザビームを出射する。レーザ源は、通常、レーザダイオードまたは多素子レーザダイオードアレイである。ブロック１００４にて、レーザビームは、対物レンズによって焦点合わせされる。対物レンズによってレーザビームの焦点を合わせることによって、ビームが焦点合わせされた画像スポットに収束する。ブロック１００６にて、レーザビームは、回転式スキャナによって走査され、像面を形成する。ブロック１００８にて、ＥＰ画像化システムの光学構成部品は、光学軸に沿って動的に位置決めされて、走査ビームが、像面の幅にわたって感光性要素の面上で走査ラインに沿ってよく焦点の合ったスポットを形成するように像面を平坦化する。光学構成部品は、対物レンズ、レーザ源、または、対物レンズとレーザ源との間に位置するコリメーティングレンズを含みうる。回転式スキャナのそれぞれの位置について、対応する位置が光学構成部品について求められ、焦点モータが光学構成部品をその位置へ移動させる。光学軸に沿った光学構成部品の移動によって、像面の平坦性が維持され、像面が、走査ラインに沿って感光性要素の面に一致することが可能になる。
【００５０】
図１４は、ポストオブジェクティブ型走査構成を有するＥＰ画像化システムにおいて、レーザ源を動的に位置決めすることによって、像面湾曲および他の焦点誤差を補正する別の例示的な方法１１００を示す。ブロック１１０２にて、ＥＰシステムのレーザ源（たとえば、レーザダイオード、または、多素子レーザダイオードアレイ）はレーザビームを出射する。ブロック１１０４にて、レーザビームは対物レンズによって焦点合わせされ、焦点合わせされた画像スポットにビームが収束する。ブロック１１０６にて、レーザビームは、回転式スキャナによって走査され、像面を形成する。ブロック１１０８にて、必要とされる画像共役距離が、回転式スキャナのそれぞれの位置について求められる。回転式スキャナは、走査される感光性要素の面に沿って焦点合わせされた画像スポットを提供することになる。画像共役距離は、光学軸に沿って測定される、対物レンズと感光性要素との間の距離であり、通常、製造中の較正工程において、所与の画像化システムのポリゴンスキャナのそれぞれのファセットについて求められる。回転式スキャナのそれぞれの位置についての、必要とされる画像共役距離は通常、デジタル化され、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に書き込まれるか、または、そうでない場合は画像化デバイスに記憶される。ブロック１１１０にて、対応する物体共役距離が、それぞれの画像共役距離について計算される。上述したように、物体共役距離は、ＥＰデバイスそれ自体において計算されるか、または別法として、ＥＰデバイス上で計算されてパーソナルコンピュータなどの周辺デバイスからＥＰデバイスへ転送されるか、ＥＰデバイス上で計算されるかわりにパーソナルコンピュータなどの周辺デバイスからＥＰデバイスへ転送されるであろう。このような周辺デバイスは、たとえば、ＬＵＴに記憶され、ＥＰデバイスに転送される、それぞれのポリゴン位置についての事前計算された物体距離を提供するであろう。レーザ源とポリゴンスキャナとの間に単一レンズを有する、図７に示すシステムなどのシステムについて、レンズの公式＃１である（数３）に従って計算が行われる。
【００５１】
（レンズの公式＃１）
【数３】
2006039573.tif 000005
【００５２】
ここで、ｌ1は物体共役距離（すなわち、レーザ源から対物レンズまでの距離）を表し、ｌ2は画像共役距離（すなわち、対物レンズから感光性要素４０６の面までの距離）を表し、ｆは対物レンズの焦点距離を表す。物体共役距離の計算は、レーザダイオードとポリゴンスキャナとの間にコリメータと対物レンズを有する図１１に示すシステムと同じシステムについて、レンズの公式＃２である（数４）に従って行われる。
【００５３】
（レンズの公式＃２）
【数４】
2006039573.tif 000006
【００５４】
ブロック１１１２にて、レーザ源は、計算された物体共役距離に対応して、光学軸に沿って動的に位置決めされる。この場合には、レーザ源は、対物レンズ（または、レーザダイオードとポリゴンスキャナとの間にコリメータと対物レンズを有するシステムの場合にはコリメータレンズ）からの距離が物体共役距離に等しくなるように動的に位置決めされることになる。
【００５５】
図１５は、ポストオブジェクティブ型走査構成を有するＥＰ画像化システムにおいて、対物レンズまたはコリメーティングレンズを動的に位置決めすることによって、像面湾曲および他の焦点誤差を補正する別の例示的な方法１２００を示す。ブロック１２０２にて、ＥＰシステムのレーザ源（たとえば、レーザダイオード、または、多素子レーザダイオードアレイ）はレーザビームを出射する。ブロック１２０４にて、レーザビームは、対物レンズによって焦点合わせされ、焦点合わせされた画像スポットにビームを収束させる。ブロック１２０６にて、レーザビームは、回転式スキャナによって走査され、像面を形成する。ブロック１２０８にて、必要とされる画像共役距離が、回転式スキャナのそれぞれの位置について求められる。回転式スキャナは、走査される感光性要素の面に沿って焦点合わせされた画像スポットを提供することになる。レーザ源は、固定物体位置を提供し、その位置から必要とされる画像位置を求めることができる。物体−画像距離（object-to-image：ＯＩＤ）である（数５）は、光学軸に沿って測定される、レーザ源（物体位置）から感光性要素（画像位置）までの距離として規定され、
【００５６】
（物体−画像距離公式）
【数５】
2006039573.tif 000007
【００５７】
によって与えられる。ここで、ｌ1、ｌ2、およびｔのそれぞれは、物体共役距離、画像共役距離、および、先に説明した２レンズ系におけるレンズ分離距離である。定数ＰOは対物レンズの主面間の距離であり、定数ＰCはコリメーティングレンズの主面間の距離である。ＯＩＤの公式は、ｔおよびＰCをゼロに等しく設定することによって、図５の単一レンズの場合に使用されることができる。ＯＩＤは、通常、製造中の較正工程において、所与の画像化システムのポリゴンスキャナのそれぞれのファセットについて求められる。回転式スキャナのそれぞれの位置についての、必要とされるＯＩＤは、通常、デジタル化され、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に書き込まれるか、または、そうでなければ、画像化デバイスに記憶される。ブロック１２１０にて、必要とされるＯＩＤを生成するレンズ位置、ｌ1またはｔが、どのレンズが焦点合わせのために動的に位置合わせされるかに応じて、それぞれの物体−画像距離について計算される。焦点合わせが対物レンズを移動させることによって行われる場合には、対物レンズ位置が物体共役距離ｌ1によって求められる。焦点合わせがコリメーティングレンズを移動させることによって行われる場合には、コリメーティングレンズ位置が物体共役距離ｔによって求められる。レーザ源とポリゴンスキャナとの間に単一レンズ（すなわち、対物レンズ）を有する、図５に示すシステムなどのシステムの場合には、ｌ1は、物体−画像距離の公式およびレンズの公式＃１を使用して計算される。上述したように、ｔおよびＰCは、この単一レンズの場合にはゼロに設定される。たとえば、ｌ1と必要とされるＯＩＤとの関数としてｌ2を表す、物体−画像距離の公式を使用することによって、この計算を行うことができる。ｌ2についてのこの数式をレンズの公式＃１に代入することによって、単一の未知数ｌ1について直接に解くことができる単一公式が生成される。対物レンズを動的に調整して焦点制御をする、２レンズ系では、ｌ1は、物体−画像距離の公式およびレンズの公式＃２を使用して計算される。ｔの値は、ｌ1の値によって完全に求められ、Ｋ−ｌ1に等しく、ここで、定数Ｋは、ｌ1とｔの和であり、焦点合わせ中は不変である。Ｋ、ＰO、およびＰCの値は、光学系の設計中に確立され、既知の定数である。公式＃２および物体−画像距離の公式において、ｔの代わりに（Ｋ−ｌ1）を用いると、２つの変数ｌ1およびｌ2についての２つの公式が得られ、必要とされるＯＩＤの任意の値についてｌ1を計算することが可能になり、それによって、必要とされるＯＩＤを生成することになる対物レンズ位置が求められ、したがって、必要とされる画像位置が求められる。コリメーティングレンズを動的に調整して焦点補正を行う２レンズ系では、ｔは、物体−画像距離の公式およびレンズの公式＃２を使用して計算される。ｌ1は定数であるが、ｌ2およびｔは変数である。前と同様に、ｌ1とｔの和は、定数Ｋであり、ｌ1は（Ｋ−ｔ）に等しい。レンズの公式＃２および物体−画像距離の公式において、ｌ1を（Ｋ−ｔ）に代入すると、同時に解くことができる２つの公式が生成され、ｔが求められる。そのため、ｔは、必要とされる画像位置を生成するのに必要とされる、必要とされるＯＩＤ��任意の値について計算することができる。全ての場合に、対物レンズ、コリメーティングレンズのいずれであっても、必要とされるＯＩＤを生成する、焦点調整可能なレンズの一意の位置が計算される。上述したように、ｌ1、ｌ2、およびｔは、ＥＰデバイス自体の上で計算されるか、または別法として、ＥＰデバイス上で計算される、および／または、パーソナルコンピュータなどの周辺デバイスからＥＰデバイスへ転送されるであろう。このような周辺デバイスは、たとえば、ＬＵＴに記憶され、ＥＰデバイスに転送される、それぞれのポリゴン位置についての事前計算された物体距離を提供するであろう。方法１２００のブロック１２１２にて、実施形態に応じた、代替の可能なステップを示す。ブロック１１１２にて、第１の実施形態では、対物レンズは、計算された距離パラメータｌ1に応じて、光学軸に沿って動的に位置決めされる。この場合には、対物レンズは、レーザ源からの距離が計算された距離パラメータｌ1と等しくなるように、焦点制御モータによって動的に位置決めされる。ブロック１１１２にて、別の実施形態では、対物レンズとレーザ源の間に位置するコリメーティングレンズは、計算された距離パラメータｔに応じて、光学軸に沿って動的に位置決めされる。ポリゴンスキャナと感光性要素との間に走査レンズが挿入されていないポストオブジェクティブ型走査システムにおいて、焦点誤差を動的に補正するシステムおよび方法を、一般的に述べたが、これらのシステムおよび方法は、像面湾曲を部分的に補正するだけであるプリオブジェクティブ型走査システムの残留像面湾曲を補正するか、または、プリオブジェクティブ型走査システムにおいて本明細書に述べる他の要因による焦点誤差を補正するものにも、同様に適している。添付した図に示すコリメーティングレンズおよび対物レンズは、単一素子レンズとして一般的に示されるが、実際には、それらは２つ以上の光学素子を含みうることを理解されたい。一次光学部品では通例であるが、レンズの公式＃１および＃２は、薄レンズ近似に基づく。実際の（厚い）レンズに適切に適用されると、これらの公式は、非常によい精度で、物体と画像の関係を計算する直接的な手段を提供するが、実際の光学系についての正確な結果を得るには、レートレーシングが通常必要とされる。
【００５８】
上記説明は、構造的特徴および／または方法論的な作用に固有の言語を使用するが、添付の特許請求の範囲の請求項により規定される本発明は、上記の特定の特徴または作用に制限されないものと理解されるべきである。むしろ、特定の特徴および作用は、本発明を実施する例示的な形態として開示されている。
【００５９】
さらに、１以上の方法が、フロー図およびフロー図のブロックに関連するテキストによって開示されたが、ブロックは、必ずしも、提示された順序で実行される必要がないこと、および、順序を変更しても、同様の利点がもたらされる場合があるものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】プリオブジェクティブ型走査構成のレーザプリンタとして実施される従来のＥＰプロセスデバイスを示す概略図である。
【図２】ポストオブジェクティブ型走査構成のレーザプリンタを示す概略図である。
【図３】像面湾曲の動的補正を提供する画像化デバイスの１以上の実施形態を実施する例示的な環境を示す概略図である。
【図４】レーザプリンタとして実施されるＥＰ画像化デバイスの一実施形態の機能およびブロック図である。
【図５】図４の画像化デバイスに対して、レンズの公式＃１のパラメータを適用する時の概略図である。
【図６】レーザプリンタとして実施されるＥＰ画像化デバイスの別の実施形態の機能およびブロック図である。
【図７】図６の画像化デバイスに対して、レンズの公式＃１のパラメータを適用する時の概略図である。
【図８】レーザプリンタとして実施されるＥＰ画像化デバイスの別の実施形態の機能およびブロック図である。
【図９】図８の画像化デバイスに対して、レンズの公式＃２のパラメータを適用する時の概略図である。
【図１０】レーザプリンタとして実施されるＥＰ画像化デバイスの２重テレセントリックな実施形態の機能およびブロック図である。
【図１１】図１０の画像化デバイスに対して、レンズの公式＃２のパラメータを適用する時の概略図である。
【図１２】図１０および図１１の２重テレセントリックな光学系のための例示的な光線経路を示す概略図である。
【図１３】像面湾曲を補正する例としての方法を示すフロー図である。
【図１４】像面湾曲を補正する別の例としての方法を示すフロー図である。
【図１５】像面湾曲を補正する別の例としての方法を示すフロー図である。
【図１】
2006039573.tif 000008
【図２】
2006039573.tif 000009
【図３】
2006039573.tif 000010
【図４】
2006039573.tif 000011
【図５】
2006039573.tif 000012
【図６】
2006039573.tif 000013
【図７】
2006039573.tif 000014
【図８】
2006039573.tif 000015
【図９】
2006039573.tif 000016
【図１０】
2006039573.tif 000017
【図１１】
2006039573.tif 000018
【図１２】
2006039573.tif 000019
【図１３】
2006039573.tif 000020
【図１４】
2006039573.tif 000021
【図１５】
2006039573.tif 000022