JP2002250887A

JP2002250887A - 回転型光走査光学系のフェールセーフ機構

Info

Publication number: JP2002250887A
Application number: JP2001046592A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ejiri; 公一江尻; Atsushi Takaura; 淳高浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2002-09-06
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JP4119096B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の光を遮断する構成に頼らない受動的な構
成によるフェールセーフ光学系を提供する。【解決手段】回転中心となる回転軸３を有して、可視光
レーザー装置４からの入光を反射又は偏向するポリゴン
ミラー１設けている。このポリゴンミラー１には、回転
に伴う遠心力を利用して正常位置とすると共に、低速回
転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフ５が
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、可視光レーザー
光線を使用するリヤプロジェクション型表示装置等のフ
ェールセーフ光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光をラスター走査するには、主と
して印刷用に用いられる回転ポリゴン等が知られてい
る。

【０００３】また、低速の走査を行う用途には、ガルバ
ノミラーが利用されることもある。近年、ガルバノミラ
ーの光源として、３色の可視光を直接走査して、スクリ
ーンに投影することにより、高彩度、低消費エネルギー
の表示装置として利用できるため、可視光レーザーを用
いることが知られている。

【０００４】前記可視光レーザーを用いる方式では、利
用者の目の安全を確保するため、高輝度のレーザー光が
直接目に入らないよう工夫がなされる他、光の走査と変
調とを高い周波数で駆動させて、利用者の瞳に入る光エ
ネルギー密度を下げるように構成されている。

【０００５】そして、駆動系が立ち上がったり、停止し
たりする低速駆動時には、光源電源を切断したり、或い
は、光路の中に遮蔽物を挿入するように構成されてい
る。

【０００６】なお、全体を遮蔽することにより、回転体
に外部から物体が接触することを防止するものとして
は、特開平２−７９８１４号公報に記載されている光偏
向器等が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記可
視光レーザーを用いる方式では、光エネルギー密度を下
げる他には、能動的に作動して、高輝度のレーザー光が
直接目に入らないよう工夫が必要とされているので、光
を遮断する構成に高い動作信頼性が要求されていた。

【０００８】また、光学系が故障した際にも、安全性が
保証される必要性があった。

【０００９】そこで、本願発明の目的は、従来の光を遮
断する構成に頼らない受動的な構成によるフェールセー
フ光学系を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載されたものでは、回転中心となる回
転軸を有して、光源からの入光を反射又は偏向する光学
系を設け、該光学系には、回転に伴う力学的な力を利用
して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、
待避位置とするフェールセーフを設けた回転型光走査光
学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

【００１１】このように構成された請求項１記載のもの
では、前記フェールセーフが、前記光学系を低速回転或
いは停止時に、待避位置とするので、能動的な光遮断シ
ステムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

【００１２】また、請求項２に記載されたものでは、前
記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転に
よって発生する遠心力であると共に、前記光学系に付勢
手段を設けて、該付勢手段では、該光学系を構成するミ
ラーを付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、前
記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力
で該付勢力に抗して正常位置とする請求項１記載の回転
型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としてい
る。

【００１３】このように構成された請求項２記載のもの
では、前記付勢手段が、前記低速回転時又は、停止時に
は、前記ミラーを待避位置とする。

【００１４】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記ミラーは、ポリゴンミラーで、複数枚設けられた反
射面材の一端を回動中心として、他端を半径方向へ内倒
れ可能とすると共に、前記付勢手段で、該反射面材を回
転軸方向へ付勢することにより、低速回転或いは停止時
には待避位置とし、高速回転時には、遠心力で該付勢力
に抗して、外径方向へ回動させて正常位置とする請求項
２記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特
徴としている。

【００１５】このように構成された請求項３記載のもの
では、前記反射面材が、高速回転時には、前記付勢手段
の付勢力を前記遠心力が上回ると正常位置に移動する。
そして、低速回転或いは停止時には、該付勢手段の付勢
力によって、前記反射面材が内倒れ方向に移動されて待
避位置となる。

【００１６】また、請求項４に記載されたものでは、前
記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転に
よって発生する遠心力であると共に、前記光学系に設け
られた弾性変形可能なミラーを予め湾曲させて、前記低
速回転時又は、停止時には、前記待避位置とすると共
に、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設す
ることにより正常位置とする請求項１記載の回転型光走
査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

【００１７】このように構成された請求項４記載のもの
では、前記ミラーが、高速回転時には、前記遠心力で、
半径方向に張設されて正常位置となる。また、前記低速
回転時又は、停止時には、前記ミラーが、予め湾曲され
ているので、待避位置となる。

【００１８】更に、請求項５に記載されたものでは、前
記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転に
よって発生する遠心力であると共に、前記光学系には、
前記回転軸近傍に設けられた支持部開口から放射状に突
設させることにより、該後端部を該支持部開口周縁にバ
ネ部材を介して当接させる複数のミラーブレードを設
け、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転時又は、停止
時には、待避位置とすると共に、高速回転時には、前記
遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、正常位置とする
請求項１記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機
構を特徴としている。

【００１９】このように構成された請求項５記載のもの
では、前記ミラーブレードが、高速回転時には、前記遠
心力で該バネ部材の付勢力に抗して、外径方向に突出し
て正常位置となると共に、該バネ部材の付勢力で、前記
低速回転時又は、停止時には、内径方向に没入して待避
位置となる。

【００２０】更に、請求項６に記載されたものでは、回
転軸を回動中心とする回転光学系を設け、該回転する部
分の、周方向に所定の間隔をおいて着磁領域を設定する
と共に、該着磁領域に対向する部分に駆動コイル及び検
知コイルを配設して、該検知コイルでは、前記駆動コイ
ルによって発生する変動磁界を検知して、該検知信号に
応じて、前記回転光学系の光源の供給電力をＯＮ，ＯＦ
Ｆすることを特徴とする回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構。

【００２１】このように構成された請求項６記載のもの
では、通電により前記駆動コイルが、前記回転光学系を
回転させると、該駆動コイルによって発生する変動磁界
を、前記検知コイルが検知して、該検知信号に応じて、
回転光学系の光源をＯＮ状態とする。

【００２２】また、回転に異常が生じて前記駆動コイル
によって発生する変動磁界が変化すると、前記検知コイ
ルが、この変化を検知して検知信号を発する。

【００２３】該検知信号によって、前記回転光学系の光
源はＯＦＦ状態となるので、能動的な光遮断システムを
必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

【００２４】また、請求項７に記載されたものでは、前
記回転型光走査光学系は、高速回転する主走査用のポリ
ゴンミラーと、比較的低速回転する副走査用のポリゴン
ミラーとを有すると共に、少なくとも前記副走査用のポ
リゴンミラーには、前記フェールセーフを設けた請求項
１乃至３記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機
構を特徴としている。

【００２５】このように構成された請求項７記載のもの
では、前記フェールセーフが設けられた副走査用のポリ
ゴンミラーが、主走査用のポリゴンミラーよりも比較的
低速回転するので、該フェールセーフ動作信頼性を更に
向上させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施の形態１
の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示すもの
である。

【００２７】まず、構成から説明すると、この実施の形
態１の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、
回転中心となる回転軸３を中心に有して、回転駆動され
る略六角扁平柱状の筐体１１の６面に各々ミラー開口部
１ａ…が、開口形成されている。

【００２８】これらのミラー開口部１ａ…には、各々光
学系としてのミラー２…が設けられてポリゴンミラー１
が構成されている。

【００２９】これらのミラー２は、略長方形板状を呈し
て、外側面に、反射面２ａが形成されていると共に、長
手方向を前記回転軸３を中心とする円の周方向に沿わせ
るように設けられている。

【００３０】そして、このポリゴンミラー１への光源と
しての可視光レーザー装置４からの入光を、回転しなが
ら反射することにより、走査光を得られるように構成さ
れている。

【００３１】この実施の形態１では、このポリゴンミラ
ー１の回転に伴う力学的な力としての遠心力を利用して
正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避
位置とするフェールセーフ５が設けられている。

【００３２】すなわち、このフェールセーフ５では、付
勢手段としての断面略Ｖ字状の板バネ部材６が、前記各
ミラー２の一端部２ａと、前記開口部１ａの一端縁１ｂ
との間に挟持されて設けられている。

【００３３】そして、前記ミラー２が、この板バネ部材
６の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、図１
中二点鎖線で示すように、内倒れ方向に折り畳まれて、
待避位置となると共に、高速回転時には、前記遠心力で
この付勢力に抗して、外径方向に移動して、他端部２ｃ
を、前記開口部１ａの他端縁１ｃに当接させることによ
り、図１中実線で示す正常位置で停止するように構成さ
れている。

【００３４】次に、この実施の形態１の作用について説
明する。

【００３５】この実施の形態１では、前記可視光レーザ
ー装置４から照射された可視光レーザー光７は、高速回
転する前記ポリゴンミラー１の前記各ミラー２…の反射
面２ａ…に反射される。

【００３６】このポリゴンミラー１が高速回転している
状態では、前記各ミラー２…に遠心力が作用して、前記
板バネ部材６の付勢力をこの遠心力が上回ると、前記一
端部２ｂを回動中心として他端部２ｃが外径方向に回動
移動される。

【００３７】そして、前記開口部１ａの他端縁１ｃに、
前記他端部２ｃが当接した状態で、停止して図１中実線
で示すように正常位置となる。

【００３８】このため、反射された前記可視光レーザー
光７で光走査を行うことが出来る。

【００３９】また、前記ポリゴンミラー１が低速回転或
いは停止時には、前記板バネ部材６の付勢力によって、
前記各ミラー２…が内倒れ方向に移動されて、図１中二
点鎖線に示すような待避位置となる。

【００４０】このため、前記可視光レーザー装置４から
照射された可視光レーザー光７は、所望の反射角度が得
られず、又は反射されず、散乱して光走査を行うことが
できない。

【００４１】従って、前記フェールセーフ５が、前記ミ
ラー２…を低速回転或いは停止時に、待避位置とするの
で、故障時や、駆動系の立ち上がり或いは停止状態に移
行する低速回転時等に高密度の光エネルギーを利用者の
瞳に入光させる虞が無くなり、能動的な光遮断システム
を必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

【００４２】

【実施の形態２】図２及び図３は、この発明の実施の形
態２の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示す
ものである。なお、前記実施の形態１と同一乃至均等な
部分については同一符号を付して説明する。

【００４３】この実施の形態２の回転型光走査光学系の
フェールセーフ機構では、略円盤状の支持円盤１３の上
面１３ａに、回転軸３から放射状に、反射面材としての
略長方形形状の両面ミラー１２…を上面視略十字状とな
るように固定して、ローター１４を構成している。

【００４４】このため、図３に示すように、可視光レー
ザー装置４，４を２台用いた場合には、Ｒ１１〜Ｒ１２
及びＲ２１〜Ｒ２２まで振れる。また、前記両面ミラー
１２は、表裏両面を反射面材として使用できるので、前
記ローター１４一回転に付き８回の走査が可能となる。

【００４５】そして、図４に示すように、ローター１４
の直径が投影距離に比べて小さい場合には、走査範囲Ｗ
を広く設定することができる。

【００４６】なお、両面ミラー１２…の回転時の空気抵
抗を減少させるため、該ローター１４の周囲を真空ポン
プで真空又は亜真空となるまで減圧してもよい。

【００４７】更に、所定の取付強度が確保されれば、前
記支持円盤１３を省略した構成を採用してもよい。

【００４８】次に、この実施の形態２のフェールセーフ
１５，２５について各実施例に基づいて説明する。

【００４９】

【実施例１】図５は、実施の形態２の実施例１のフェー
ルセーフ１５を示すものである。

【００５０】この実施例１では、前記力学的な力とは、
前記回転軸３を回動中心とする回転によって発生する遠
心力である。

【００５１】この実施例１の前記両面ミラー１２に相当
する両面ミラー１６には、前記回転軸３から外径方向に
突設されるミラー枠１７が、上下一対の枠体１７ａ，１
７ａによって支持されている。

【００５２】また、これらの枠体１７ａ，１７ａ間の開
口部には、弾性変形可能なミラー１８が予め湾曲させて
設けられている。

【００５３】このミラー１８は、前記低速回転時又は、
停止時には、図５中実線で示すように前記待避位置とす
ると共に、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に
張設されることにより、前記回転軸側と、ミラー枠１７
先端側との間に、平板状に伸張して正常位置となるよう
に構成されている。

【００５４】次に、この実施の形態２の実施例１の作用
について説明する。

【００５５】この実施例１では、前記ミラー１８が、高
速回転時には、前記遠心力で、前記ミラー枠１７の枠体
１７ａが半径方向に張設されて正常位置となる。また、
前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラー１８が、
予め湾曲されているので、可視光レーザー光を反射しな
い或いは散乱させる図５中実線で示すような待避位置と
なる。

【００５６】他の構成及び作用効果については、前記実
施の形態１と略同様であるので説明を省略する。

【００５７】

【実施例２】図６は、実施の形態２の実施例２のフェー
ルセーフ２５を示すものである。

【００５８】この実施例２でも、前記力学的な力とは、
前記回転軸３を回動中心とする回転によって発生する遠
心力である。

【００５９】この実施例２の前記両面ミラー１２に相当
する両面ミラー１９では、前記回転軸３から外径方向に
突設されて、図６中二点鎖線で示すように、先端１９ａ
を周方向に巻廻された湾曲形状となることにより待避位
置となるように形成されていると共に、回転軸３が高速
回転する際には、遠心力によって外径方向に引き延ばさ
れて、図６中実線で示すように、直線状となるように構
成されている。

【００６０】次に、この実施例２の作用について説明す
る。

【００６１】この実施例２では、回転軸３が高速回転す
る際には、遠心力によって外径方向に前記各両面ミラー
１９…が引き延ばされて、図６中実線で示すように、直
線状となる。

【００６２】また、回転軸３が低速回転或いは停止する
と、図６中二点鎖線で示すように、先端１９ａが周方向
に巻廻された湾曲形状となることにより待避位置とな
る。

【００６３】他の構成及び作用効果については、前記実
施の形態１及び前記実施例１と略同様であるので説明を
省略する。

【００６４】

【実施の形態３】図７乃至図１１は、この発明の実施の
形態３を示すものである。

【００６５】なお、前記実施の形態１，２と同一乃至均
等な部分については、同一符号を付して説明する。

【００６６】まず、構成から説明すると、この実施の形
態３の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、
回転軸３を中心に有する中空円筒形状の回転体２６の側
面からは、両面に反射面を有する光学系を構成する４枚
のミラーブレード２７…が、放射状に等間隔で突設され
ている。

【００６７】このミラーブレード２７は、前記回転軸３
近傍で、回転体２６の側面に設けられた支持部開口２６
ａから放射状に、前端部２７ａを内側から外側に向けて
挿通して突設させると共に、このミラーブレード２７の
後端部２７ｂに形成された鍔状の係止鍔部２８をこの支
持部開口２６ａ周縁に形成された凹状部２９に、バネ部
材３０を介して当接させている。

【００６８】この後端部２７ｂには、傾斜平面３１が形
成されている。この傾斜平面３１は、係止鍔部２８から
所定距離Ｄ１離間した位置から前記両側の反射面２７
ｃ，２７ｃに対して、径方向に所定の角度θ両側面を傾
斜させている。

【００６９】そして、この傾斜平面３１は、前記支持部
開口２６ａ内に位置することにより、前記ミラーブレー
ド２７を径方向から、所定角度θ傾斜させるように構成
されている。

【００７０】また、このバネ部材３０の付勢力で、前記
低速回転時又は、停止時には、図１１に示すように、前
記回転軸３方向にこのミラーブレード２７が移動して待
避位置となると共に、高速回転時には、図１０前記遠心
力でバネ部材３０の付勢力に抗して、正常位置とするよ
うに構成されている。

【００７１】次に、この実施の形態３の作用について説
明する。

【００７２】この実施の形態３では、前記回転軸３を中
心に、回転体２６が回転すると、前記ミラーブレード２
７…が、高速回転時には、前記遠心力で前記バネ部材３
０…の付勢力に各々抗して、外径方向に突出して、図１
０に示すように、前記係止鍔部２８を前記凹状部２９内
に没入させて正常位置となる。

【００７３】この状態では、前記ミラーブレード２７
が、径方向に沿って延設されるので、図示省略の可視光
レーザー装置からの可視光レーザー光で走査を行うこと
が出来る。

【００７４】また、前記回転軸３を中心とする回転体２
６の回転が、低速回転時又は、停止時には、図１１に示
すように、前記バネ部材３０の付勢力で、前記ミラーブ
レード２７が、内径方向に向けて没入して、前記係止鍔
部２８を前記凹状部２９内から抜出すると共に、前記傾
斜平面３１が前記支持部開口２６ａ内に位置されて、前
記ミラーブレード２７を、径方向から傾斜させて待避位
置とする。

【００７５】このような待避位置では、前記可視光レー
ザー装置からの可視光レーザー光が、前記ミラーブレー
ド２７の反射面で、所望の反射角度が得られず、又は反
射されず、散乱して光走査を行うことができない。

【００７６】他の構成、及び作用効果については、前記
実施の形態１，２と略同様であるので説明を省略する。

【００７７】

【実施の形態４】図１２及び図１３は、この発明の実施
の形態４の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を
示すものである。

【００７８】なお、前記実施の形態１乃至３と同一乃至
均等な部分については、同一符号を付して説明する。

【００７９】この実施の形態４の回転型光走査光学系の
フェールセーフ機構では、光走査用ローター装置３２の
筐体３３内に、軸受け兼用の高圧空洞３４が設けられて
いる。

【００８０】この高圧空洞３４の周囲には、ヘリングボ
ーン軸受３５、及び上，下ヘリカル軸受３６，３６によ
って回動自在となるように支持される回転光学系として
のポリゴンロータ３７が設けられている。

【００８１】このポリゴンロータ３７の周囲は、図１中
白抜き矢印に示すように、エアフローが行われている。

【００８２】また、このポリゴンロータ３７の基軸部３
７ａには、周囲に、周方向に所定の間隔を置いて一部着
磁させた着磁領域３８，３８が設定されている。

【００８３】そして、前記筐体３３のうち、この着磁領
域３８に対向する部分には、所定間隔を置いて複数の駆
動コイル３９…及び検知コイル４０…が配設されてい
る。

【００８４】このうち、検知コイル４０は、可視光レー
ザ装置４のスイッチ４１に接続されていて、前記駆動コ
イル３９による駆動で、前記ポリゴンロータ３７の基軸
部３７ａが回転して発生する変動磁界を検知して、この
検知信号に応じて、前記回転光学系の光源である可視光
レーザ装置４への供給電力を、前記スイッチ４１で、Ｏ
Ｎ，ＯＦＦするように構成されている。

【００８５】次に、この実施の形態４の作用について説
明する。

【００８６】この実施の形態４では、通電により前記駆
動コイル３９…が、前記ポリゴンロータ３７を回転させ
ると、この駆動コイル３９のポリゴンロータ３７回転駆
動によって発生する変動磁界が、前記検知コイル４０に
よって検知されて、この検知信号を前記スイッチ４１に
送る。

【００８７】前記スイッチ４１では、この検知信号に応
じて、可視光レーザー装置４の光源をＯＮ状態とする。

【００８８】また、回転に異常が生じて前記駆動コイル
３９によって発生する変動磁界が変化すると、前記検知
コイル４０が、この変化を検知して検知信号を発する。

【００８９】この信号によって、前記可視光レーザー装
置４はＯＦＦ状態となるので、能動的な光遮断システム
を必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

【００９０】他の構成、及び作用効果については、前記
実施の形態１乃至３と略同様であるので説明を省略す
る。

【００９１】

【実施の形態５】図１４及び図１５は、この発明の実施
の形態５の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を
示すものである。

【００９２】なお、前記実施の形態１乃至４と同一乃至
均等な部分については、同一符号を付して説明する。

【００９３】この実施の形態５の回転型光走査光学系
は、回転軸３を回転中心として比較的高速回転して、光
源としての可視光レーザー装置４からの入射光ビームを
偏向する主走査用のポリゴンミラー４２と、このポリゴ
ンミラー４２で偏向された走査光を、更に直交する方向
へ走査する副走査用のポリゴンミラー４３とから主に構
成されている。

【００９４】更に、この回転型光走査光学系には、前記
ポリゴンミラー４３で反射された走査光を反射する固定
ミラー４４が設けられている。

【００９５】このうち、副走査用のポリゴンミラー４３
は、前記ポリゴンミラー４２に比べて低速で、回転軸１
０３を回転中心として回転する（約１／１０００以下の
速度）と共に、図１５に示すように、略六角柱状の筐体
１１１の６面に各々ミラー開口部１１１ａ…が、開口形
成されている。

【００９６】これらのミラー開口部１１１ａ…には、各
々光学系としての長方形板状のミラー１０２…が、前記
実施の形態１のフェールセーフ１５と略同様の機構を有
して設けられている。次に、この実施の形態５の作用
について説明する。

【００９７】この実施の形態５では、前記光源としての
可視光レーザー装置４から照射された入射光ビームが、
高速回転する主走査用のポリゴンミラー４２によって偏
向されると、このポリゴンミラー４２で偏向された走査
光が、更に直交する方向へ走査する副走査用のポリゴン
ミラー４３に照射されて、前記ミラー１０２…が、この
走査光を固定ミラー４４へ反射する。

【００９８】固定ミラー４４では、この反射光を更に反
射して、光ビームＬ１〜Ｌ２を出力する。

【００９９】前記ポリゴンミラー４３では、前記ポリゴ
ンミラー４２で反射された走査光を、更に反射するが、
この副走査用のポリゴンミラー４３は、前記ポリゴンミ
ラー４２に比べて低速で、回転軸１０３を回転中心とし
て約１／１０００以下の速度で回転しているので、更
に、図１５に示すようなフェールセーフ１５の動作信頼
性を向上させることが出来る。

【０１００】他の構成、及び作用効果については、前記
実施の形態１乃至４と略同様であるので説明を省略す
る。

【０１０１】

【発明の効果】上述してきたように、この発明の請求項
１記載のものでは、前記フェールセーフが、前記光学系
を低速回転或いは停止時に、待避位置とするので、能動
的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保
たれる。

【０１０２】また、請求項２に記載されたものでは、前
記付勢手段が、前記低速回転時又は、停止時には、前記
ミラーを待避位置とする。

【０１０３】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記反射面材が、高速回転時には、前記付勢手段の付勢
力を前記遠心力が上回ると正常位置に移動する。そし
て、低速回転或いは停止時には、該付勢手段の付勢力に
よって、前記反射面材が内倒れ方向に移動されて待避位
置となる。

【０１０４】また、請求項４に記載されたものでは、前
記ミラーが、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向
に張設されて正常位置となる。また、前記低速回転時又
は、停止時には、前記ミラーが、予め湾曲されているの
で、待避位置となる。

【０１０５】更に、請求項５に記載されたものでは、前
記ミラーブレードが、高速回転時には、前記遠心力で該
バネ部材の付勢力に抗して、外径方向に突出して正常位
置となると共に、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転
時又は、停止時には、内径方向に没入して待避位置とな
る。

【０１０６】更に、請求項６に記載されたものでは、通
電により前記駆動コイルが、前記回転光学系を回転させ
ると、該駆動コイルによって発生する変動磁界を、前記
検知コイルが検知して、該検知信号に応じて、回転光学
系の光源をＯＮ状態とする。

【０１０７】また、回転に異常が生じて前記駆動コイル
によって発生する変動磁界が変化すると、前記検知コイ
ルが、この変化を検知して検知信号を発する。

【０１０８】該検知信号によって、前記回転光学系の光
源はＯＦＦ状態となるので、能動的な光遮断システムを
必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

【０１０９】更に、請求項７記載のものでは、前記フェ
ールセーフが設けられた副走査用のポリゴンミラーが、
主走査用のポリゴンミラーよりも比較的低速回転するの
で、該フェールセーフ動作信頼性を更に向上させること
ができる、という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の回転型光走査光学系の
フェールセーフ機構で、要部の構成を説明するポリゴン
ミラーの斜視図である

【図２】実施の形態２の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、要部の構成を説明するローターの斜視図
である。

【図３】実施の形態２の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、動作を説明するローターの上面模式図で
ある。

【図４】実施の形態２の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、走査範囲を説明するローターの上面模式
図である。

【図５】実施の形態２の実施例１の回転型光走査光学系
のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明する斜視図
である。

【図６】実施の形態２の実施例２の回転型光走査光学系
のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明する斜視図
である。

【図７】実施の形態３の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、構成を説明する水平方向断面図である。

【図８】実施の形態３の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、ミラーブレードの斜視図である。

【図９】実施の形態３の回転型光走査光学系のフェール
セーフ機構で、ミラーブレードの上面図である。

【図１０】実施の形態３の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、高速回転時のミラーブレードの位置を
説明する水平方向断面図である。

【図１１】実施の形態３の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、低速回転時或いは停止時のミラーブレ
ードの位置を説明する水平方向断面図である。

【図１２】実施の形態４の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、全体の構成を説明する図１３中Ａ−Ａ
線に沿った位置での断面図である。

【図１３】実施の形態４の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、駆動コイル及び検知コイルの配置の一
例を説明する上面模式図である。

【図１４】実施の形態５の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、回転型光走査光学系全体の構成を説明
する模式図である。

【図１５】実施の形態５の回転型光走査光学系のフェー
ルセーフ機構で、フェールセーフを用いたポリゴンミラ
ーの構成を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１，４２，４３ポリゴンミラー（回転型光走査
光学系）２，１０２ミラー（反射面材）３，１０３回転軸４可視光レーザー装置（光源）５，１５，２５フェールセーフ６板バネ部材（付勢手段）１７ミラー枠２７ミラーブレード（反射面材）３７ポリゴンローター（回転型走査
光学系）４２，４３（主，副）ポリゴンミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 BA05 DA28 EA04 EA12 2H045 AA02 AA03 AA56 DA11 5C051 AA02 DA01 DB08 DB24 DB30 DC03 DC04 DC07 DE29 5C072 AA03 BA20 DA21 HA02 HA13 HB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転中心となる回転軸を有して、光源から
の入光を反射又は偏向する光学系を設け、該光学系に
は、回転に伴う力学的な力を利用して正常位置とすると
共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェー
ルセーフを設けたことを特徴とする回転型光走査光学系
のフェールセーフ機構。
【請求項２】前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中
心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前
記光学系に付勢手段を設けて、該付勢手段では、該光学
系を構成するミラーを付勢力で、前記低速回転時又は、
停止時には、前記待避位置とすると共に、高速回転時に
は、前記遠心力で該付勢力に抗して正常位置とすること
を特徴とする請求項１記載の回転型光走査光学系のフェ
ールセーフ機構。
【請求項３】前記ミラーは、ポリゴンミラーで、複数枚
設けられた反射面材の一端を回動中心として、他端を半
径方向へ内倒れ可能とすると共に、前記付勢手段で、該
反射面材を回転軸方向へ付勢することにより、低速回転
或いは停止時には待避位置とし、高速回転時には、遠心
力で該付勢力に抗して、外径方向へ回動させて正常位置
とすることを特徴とする請求項２記載の回転型光走査光
学系のフェールセーフ機構。
【請求項４】前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中
心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前
記光学系に設けられた弾性変形可能なミラーを予め湾曲
させて、前記低速回転時又は、停止時には、前記待避位
置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で、半径
方向に張設することにより正常位置とすることを特徴と
する請求項１記載の回転型光走査光学系のフェールセー
フ機構。
【請求項５】前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中
心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前
記光学系には、前記回転軸近傍に設けられた支持部開口
から放射状に突設させることにより、該後端部を該支持
部開口周縁にバネ部材を介して当接させる複数のミラー
ブレードを設け、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転
時又は、停止時には、待避位置とすると共に、高速回転
時には、前記遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、正
常位置とすることを特徴とする請求項１記載の回転型光
走査光学系のフェールセーフ機構。
【請求項６】回転軸を回動中心とする回転光学系を設
け、該回転する部分の、周方向に所定の間隔をおいて着
磁領域を設定すると共に、該着磁領域に対向する部分に
駆動コイル及び検知コイルを配設して、該検知コイルで
は、前記駆動コイルによって発生する変動磁界を検知し
て、該検知信号に応じて、前記回転光学系の光源の供給
電力をＯＮ，ＯＦＦすることを特徴とする回転型光走査
光学系のフェールセーフ機構。
【請求項７】前記回転型光走査光学系は、高速回転する
主走査用のポリゴンミラーと、比較的低速回転する副走
査用のポリゴンミラーとを有すると共に、少なくとも前
記副走査用のポリゴンミラーには、前記フェールセーフ
を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の回転型
光走査光学系のフェールセーフ機構。