JP2006267716A - Light beam deflector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーザビームの走査光学系により円筒ドラム内面に配置した感光面を走査して露光処理するインナードラム露光装置(内面走査型光ビーム走査露光装置)等に用いて好適な、非点収差を補正可能とした光ビーム偏向器に関する。 Astigmatism suitable for use in an inner drum exposure apparatus (inner surface scanning type light beam scanning exposure apparatus) that scans and exposes a photosensitive surface disposed on the inner surface of a cylindrical drum by a laser beam scanning optical system. The present invention relates to a light beam deflector that can correct the above.
一般に、オフセット印刷には、感光性平版印刷版(いわゆるPS版)が利用されている。また、この平版印刷の分野では、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光処理をし、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理をして直接印刷版を製版するCTP(Computer to Plate)システムが実用化されている。 Generally, a photosensitive lithographic printing plate (so-called PS plate) is used for offset printing. In the field of lithographic printing, laser exposure processing is performed based on digital data from a computer or the like, and development processing is performed to convert a latent image formed on the photosensitive lithographic printing plate into a visible image by an automatic processor. A CTP (Computer to Plate) system for making a printing plate directly has been put into practical use.
このようなCTPシステムでは、円筒ドラムの内周面上に配置した記録媒体である感光性平版印刷版の感光面にレーザ等の光ビームを導いて走査露光処理を行うインナードラム露光装置(内面走査型光ビーム走査露光装置)が広く用いられている。 In such a CTP system, an inner drum exposure device (inner surface scanning) that conducts a scanning exposure process by introducing a light beam such as a laser beam onto the photosensitive surface of a photosensitive lithographic printing plate that is a recording medium disposed on the inner peripheral surface of a cylindrical drum. Type light beam scanning exposure apparatus) is widely used.
このインナードラム露光装置は、光ビーム偏向器(モノゴンスキャナー)としてのスピナーミラー装置を備える。このスピナーミラー装置は、高速で回転駆動されるスピナーミラーに、光源側の光学系からの集光ビームを反射させて、記録媒体の感光面上に対して主走査方向に偏向走査を行うと共に、副走査移動手段によってスピナーミラー部分を、インナードラム支持体の円弧中心軸の軸線方向に等速度で移動して副走査することにより、記録媒体の感光面の全面に露光処理を行う。 This inner drum exposure apparatus includes a spinner mirror device as a light beam deflector (monogon scanner). This spinner mirror device reflects a condensed beam from the optical system on the light source side to a spinner mirror that is rotationally driven at high speed, performs deflection scanning in the main scanning direction on the photosensitive surface of the recording medium, and By performing sub-scanning by moving the spinner mirror portion at a constant speed in the axial direction of the arc central axis of the inner drum support by the sub-scanning moving means, exposure processing is performed on the entire photosensitive surface of the recording medium.
従来の光ビーム偏向器(モノゴンスキャナー)には、傾斜鏡(スピナーミラー)が高速で回転されるときの変形を補正するための波面収差補正手段を具備したスピンモ−タモジユ−ルが提案されている。この光ビーム偏向器(モノゴンスキャナー)では、光路に沿って開口を設けた円筒筐体の内部に、傾斜鏡を配置する。この傾斜鏡は、円筒筐体の中心線に対して角度45度傾斜している。 As a conventional light beam deflector (monogon scanner), a spin motor module having wavefront aberration correction means for correcting deformation when a tilting mirror (spinner mirror) is rotated at high speed has been proposed. Yes. In this light beam deflector (monogon scanner), an inclined mirror is arranged inside a cylindrical casing provided with an opening along the optical path. This inclined mirror is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the center line of the cylindrical housing.
この光ビーム偏向器では、入射光ビ−ムを円筒筐体の開口部から入光させ、傾斜鏡にて反射させる。反射光ビ−ムは、円筒筐体の側面に穿設された側開口部から出光し、記録媒体上に集光される。 In this light beam deflector, an incident light beam is incident from an opening of a cylindrical housing and reflected by an inclined mirror. The reflected light beam is emitted from a side opening formed in the side surface of the cylindrical housing and is collected on the recording medium.
この円筒筐体は、光ビ−ムを走査するために高速回転(10,000rpm以上)されるので、傾斜鏡が遠心力で変形して光ビ−ム内に収差が発生する。 Since this cylindrical casing is rotated at a high speed (10,000 rpm or more) in order to scan the optical beam, the inclined mirror is deformed by a centrifugal force and an aberration is generated in the optical beam.
そこで、従来の光ビーム偏向器の波面収差補正手段では、高速回転される支持固定用のマウント部材である円筒筐体の内部に偏向部材(ミラー等)としての傾斜鏡を設置し、プリズム状の波面収差補正部材としての光平面ガラス板を円筒筐体の開口部に角度調整可能に装着し、この光平面ガラス板の傾斜鏡との相対的な角度を調整することによって、収差を解消する波面収差補正を行っている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, in the wavefront aberration correcting means of the conventional light beam deflector, an inclined mirror as a deflecting member (mirror etc.) is installed inside a cylindrical housing which is a mounting member for supporting and fixing that is rotated at high speed. A wavefront that eliminates aberration by attaching an optical flat glass plate as a wavefront aberration correction member to the opening of the cylindrical housing so that the angle can be adjusted, and adjusting the relative angle of the optical flat glass plate with the tilt mirror. Aberration correction is performed (for example, refer to Patent Document 1).
また、光ビーム偏向器(モノゴンスキャナー)には、偏向部材としてボールプリズム(内面反射プリズム)を利用したものがある。このようなボールプリズムを用いた光ビーム偏向器においては、ボールプリズムを高速回転するときの遠心力で、その反射面及び入出射面に歪を生じ、偏向方向とこれに垂直な方向での焦点位置が異なってしまう問題(非点収差)が発生し、露光面上でビームスポットを小さく維持する事が困難となり、画質が劣化するという問題があった。 Some light beam deflectors (monogon scanners) use ball prisms (internal reflection prisms) as deflecting members. In such a light beam deflector using a ball prism, a centrifugal force generated when the ball prism is rotated at a high speed causes distortion on the reflection surface and the light incident / exit surface, and a focal point in the deflection direction and a direction perpendicular thereto. There is a problem that the position is different (astigmatism), it is difficult to keep the beam spot small on the exposure surface, and the image quality is deteriorated.
この問題を回避する手段としては、前述した従来の光ビーム偏向器の波面収差補正手段を利用してボールプリズムに遠心力で発生する非点収差を打ち消すために光平面ガラス板を角度調整可能なようにボールプリズムの入射面側と出射面側とに装着する手段が考えられる。 As a means for avoiding this problem, the angle of the optical flat glass plate can be adjusted to cancel the astigmatism generated by the centrifugal force in the ball prism by using the wavefront aberration correcting means of the conventional light beam deflector described above. Thus, means for mounting on the incident surface side and the exit surface side of the ball prism can be considered.
しかし、この手段を利用する場合には、高精度に加工製造された光平面ガラス板や、光平面ガラス板をボールプリズムの入射面側と出射面側とに精密に角度調整可能に装着するための複雑で高価な構造が必要になる。また、従来の光ビーム偏向器の波面収差補正手段では、非点収差の発生量に応じて非点収差量を調整することが困難であった。
本発明は、上述の問題に鑑み、遠心力により発生する非点収差や内部に反射面を備えたプリズム状に構成した偏向部材の製造時にできた非点収差等を打ち消すように、偏向部材を変形させることで非点収差を適正に補正して、高速、高画質な画像形成を可能とする光ビーム偏向器を新たに提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a deflecting member that cancels astigmatism caused by centrifugal force, astigmatism generated during the manufacture of a prism-shaped deflecting member having a reflecting surface therein, and the like. It is an object of the present invention to newly provide a light beam deflector capable of appropriately correcting astigmatism by deformation and enabling high-speed and high-quality image formation.
本発明の請求項1に記載の光ビーム偏向器は、外形が略立方体状に形成され内部に対角線に沿った反射面を備えたプリズム状に構成した偏向部材と、偏向部材の材料の線膨張係数と異なる線膨張係数を持つ材料で形成され、偏向部材の両端面部にそれぞれ支持板を貼着して保持する締結部材と、締結部材を回転軸の先端に一体的に設置したモーターと、を有する光ビーム偏向器において、偏向部材の両端面部に、それぞれ支持板を貼着したときの製作温度と異なる温度に設定し、偏向部材と各支持板との線膨張係数が異なることによる変形量の差によって偏向部材の光ビームの入射面と出射面とに生じた歪により、補正のための所要状態とした非点収差を生じさせ、当該補正用の非点収差によって、その他の要因によって偏向部材に生じた非点収差を打ち消すように構成したことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a light beam deflector comprising: a deflecting member configured in a prism shape having an outer shape formed in a substantially cubic shape and having a reflecting surface along a diagonal line; and linear expansion of a material of the deflecting member A fastening member that is formed of a material having a linear expansion coefficient different from the coefficient, and that holds and holds support plates on both end portions of the deflection member, and a motor in which the fastening member is integrally installed at the tip of the rotating shaft. In the light beam deflector having the deflection member, the temperature of the deflection member is set to a temperature different from the manufacturing temperature when the support plate is adhered to each end surface, and the deformation amount due to the difference in linear expansion coefficient between the deflection member and each support plate is set. Due to the difference, distortion generated on the incident surface and the exit surface of the light beam of the deflecting member causes astigmatism that is required for the correction, and the astigmatism for correction causes the deflecting member due to other factors. Caused non Characterized by being configured to cancel the aberration.
上述のように構成することにより、光ビーム偏向器で走査露光処理を行う際に、偏向部材とこれを保持する締結部材との部分の温度を所定温度に制御することにより、偏向部材の線膨張係数と、締結部材の線膨張係数との相違により生じる偏向部材の弾性歪により発生する補正用の非点収差によって、例えば、モーターで偏向部材を回動したときの遠心力で発生する偏向部材の変形で生じる非点収差、又は偏向部材の加工製造時のひずみや製作誤差によって反射面に生じる非点収差等を、打ち消すようにして補正することができる。よって、簡素な構成で廉価に製造でき、しかも非点収差を補正して、高速、高画質な画像形成を可能とする光ビーム偏向器を提供できる。 By configuring as described above, the linear expansion of the deflecting member is performed by controlling the temperature of the deflecting member and the fastening member holding the deflecting member to a predetermined temperature when performing the scanning exposure process with the light beam deflector. For example, due to the astigmatism for correction generated by the elastic strain of the deflection member caused by the difference between the coefficient and the linear expansion coefficient of the fastening member, for example, the deflection member generated by the centrifugal force when the deflection member is rotated by the motor Astigmatism caused by deformation, or astigmatism that occurs on the reflecting surface due to distortion or manufacturing error during processing of the deflecting member can be corrected so as to cancel. Therefore, it is possible to provide a light beam deflector that can be manufactured at a low cost with a simple configuration, and that can correct astigmatism and enables high-speed and high-quality image formation.
請求項2に記載の発明は請求項1に記載の光ビーム偏向器において、回転軸の一部を加熱することにより、偏向部材の両端面部にそれぞれ支持板を貼着したものを、所要温度に加熱保持する温度制御手段を設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the light beam deflector according to the first aspect, by heating a part of the rotating shaft, the support plates are attached to the both end surface portions of the deflecting member, respectively, to the required temperature. A temperature control means for heating and holding is provided.
上述のように構成することにより、前述した請求項1に記載の発明の作用、効果に加えて、締結部材の近くに温度制御手段を配置して、適切な温度制御が可能となる。 By configuring as described above, in addition to the operation and effect of the invention described in claim 1 described above, temperature control means can be arranged near the fastening member to enable appropriate temperature control.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の光ビーム偏向器において、偏向部材の両端面部にそれぞれ支持板を貼着したものを、製作温度より高温の所要の一定温度に加熱することにより、偏向部材の光ビームの入射面と出射面とをそれぞれシリンドリカル状の凹面に弾性変形させるように構成したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the light beam deflector according to the first or second aspect, the support plate is attached to each end face of the deflecting member, and the required constant temperature higher than the manufacturing temperature. It is characterized in that the incident surface and the exit surface of the light beam of the deflecting member are each elastically deformed into a cylindrical concave surface by heating to a cylindrical shape.
本発明の光ビーム偏向器によれば、遠心力により発生する非点収差や内部に反射面を備えたプリズム状に構成した偏向部材の製造時にできた非点収差等を打ち消すように、偏向部材を変形させることで非点収差を適正に補正して、高速、高画質な画像を形成可能とした光ビーム偏向器を容易かつ廉価に製造できるという効果がある。 According to the light beam deflector of the present invention, the deflecting member cancels astigmatism generated by centrifugal force and astigmatism generated at the time of manufacturing the deflecting member configured in a prism shape having a reflecting surface inside. As a result, it is possible to easily and inexpensively manufacture a light beam deflector capable of appropriately correcting astigmatism and forming a high-speed, high-quality image.
本発明の光ビーム偏向器に関する実施の形態について、図1乃至図10により説明する。本実施の形態に係わる光ビーム偏向器は、オフセット印刷用の感光性平版印刷版(いわゆるPS版)を記録媒体とし、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光処理をし、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理をして直接印刷版を製版するCTPシステムに用いて好適なものである。 Embodiments of the light beam deflector according to the present invention will be described with reference to FIGS. The light beam deflector according to the present embodiment uses a photosensitive lithographic printing plate (so-called PS plate) for offset printing as a recording medium, performs laser exposure processing based on digital data from a computer or the like, and performs photosensitivity with an automatic processor. It is suitable for use in a CTP system in which a latent image formed on a photolithographic printing plate is subjected to a development process for converting it into a visible image and directly plate-making a printing plate.
図1及び図2には、本実施の形態に係る、光ビーム偏向器としての内面ドラム型画像形成装置(インナードラム露光装置)を備えたCTPシステムの概略構成が示されている。 1 and 2 show a schematic configuration of a CTP system including an internal drum type image forming apparatus (inner drum exposure apparatus) as a light beam deflector according to the present embodiment.
このCTPシステムは、印刷版供給カセット20の自動送給装置10と、印刷版供給カセット内の感光性平版印刷版であるPS版(記録媒体)22を1枚づつ分離して供給する枚葉供給装置12と、インナードラム露光装置14と、バッファ装置16と、現像処理装置18とを備える。
In this CTP system, the
このCTPシステムでは、露光処理の対象とする記録媒体として、例えば薄いアルミニウム板である支持体上に感光材料を含有する画像記録層を形成したPS版若しくはフォトポリマー版又は銀塩タイプの感光材料等を用いることができる。 In this CTP system, as a recording medium to be subjected to exposure processing, for example, a PS plate or a photopolymer plate in which an image recording layer containing a photosensitive material is formed on a support which is a thin aluminum plate, a silver salt type photosensitive material, or the like Can be used.
このCTPシステムにおける自動送給装置10は、外部から作業員が搬入した複数の印刷版供給カセット20をそれぞれ保管棚24上に保管し、所要の印刷版供給カセット20を枚葉供給装置12へ供給する。
The
この枚葉供給装置12は、供給された印刷版供給カセット20の蓋を開放し、内部に収納されているPS版22の束を引き上げ機構26で引き上げながら、分離ローラ28で1枚づつ分離してインナードラム露光装置14へ供給する。なお、この枚葉供給装置12には、重ねられたPS版22の間に感光面保護のため挟み込まれた合紙30を分離してストックする合紙除去部32を備える。
The
図2及び図3に示すように、CTPシステムにおける光ビーム偏向器としてのインナードラム露光装置14は、円弧内周面形状(円筒内周面の一部を構成する形状)の内面ドラム34を母体として構成されており、この内面ドラム34の内周面に沿ってPS版22を支持するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner
このインナードラム露光装置14では、図示しない真空吸着手段によって、未記録の記録媒体であるPS版22を内面ドラム34の内周面に確実に密着させて沿わせた状態に保持してから露光処理を行う。
In this inner
このインナードラム露光装置14では、内面ドラム34の円弧中心位置に、光ビーム偏向器としてのスピナーミラー装置36を配設する。
In the inner
図3及び図4に示すように、このスピナーミラー装置36では、回転軸40の先端に、ホルダ(マウント部材)である締結部材39を一体的に設置し、この締結部材39に偏向部材41を取り付ける。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
この偏向部材41は、いわゆる内面反射プリズム、キュービックプリズムと称される、外形が略立方体状に形成され内部に対角線に沿った反射面38を備えたプリズムとして構成するもので、例えば一般に市販されているいわゆるボールプリズムを用いることができる。
The deflecting
このインナードラム露光装置14では、締結部材39を略U字状に形成し、この締結部材39における二股に分かれて立設された支持板43を、相互に平行な矩形平板状に形成する。
In the inner
この締結部材39には、一対の支持板43の間に、偏向部材41を挟み込む状態で、偏向部材41における反射面38の端辺が対角線として横切っている相対向する側面を、それぞれ対応する支持板43の内面に貼着して一体化する。
In this
このインナードラム露光装置14では、偏向部材41を支持板43に貼着するのに用いる接着剤として、エポキシ樹脂又は紫外線硬貨樹脂等を利用できる。
In the inner
このスピナーミラー装置36では、反射面38を有する偏向部材41をホルダ(マウント部材)である締結部材39によって一体化した回転軸40を、制御装置で制御される駆動源としてのモーター45によって高速回転(例えば10,000rpm以上)可能に構成する。このスピナーミラー装置36では、回転軸40の回転中心軸を内面ドラム34の円弧中心軸と一致するように配置する。
In this
このスピナーミラー装置36では、光源側の光学系から投射された光ビームを、回動する偏向部材41の反射面38に反射させてPS版22の感光面に対して主走査方向への走査露光を行う。
In the
このスピナーミラー装置36は、副走査移動手段によって、内面ドラム34の円弧中心軸の軸線方向(図2の表面から裏面に貫通する方向)に等速度で移動制御されることにより副走査する。
The
このため、スピナーミラー装置36は、図示しない制御装置のスピナードライバによってそのモーター45の回転制御がされると共に、副走査移動手段により副走査方向に移動制御されるように構成されている。
For this reason, the
この副走査移動手段は、例えば図3に示すように、スピナーミラー装置36を内面ドラム34の円弧中心軸の軸線方向(副走査方向)に移動させる副走査ガイド機構と、このスピナーミラー装置36が移動中に、偏向部材41の反射面38の回転中心を内面ドラム34の円弧中心軸に一致させるように移動調整の制御をする位置制御手段とを有する。
For example, as shown in FIG. 3, the sub-scanning moving means includes a sub-scanning guide mechanism for moving the
このスピナーミラー装置36の副走査ガイド機構は、リニアガイド機構50と、ボールねじ送り機構52とを具備する。
The sub-scanning guide mechanism of the
このリニアガイド機構50は、インナードラム露光装置14の内面ドラム34における断面半円弧の円弧中心軸に沿った長手方向両端部に、それぞれ平行となるように配置する。
The
これら平行に配置されたリニアガイド機構50には、スピナーミラー装置36を中間に配置した支持フレーム54を、橋渡すように装着し、支持フレーム54に配置したスピナーミラー装置36が、内面ドラム34の円弧中心軸に沿って移動自在となるように構成する。
A
また、スピナーミラー装置36を配置した支持フレーム54は、その一端部を一方のリニアガイド機構50から延出して、ボールねじ送り機構52に接続する。このボールねじ送り機構52は、送りねじ棒部材56に移動子58を螺挿し、送りねじ棒部材56を図示しない回動制御機構によって回動操作することにより、移動子58を移動操作するよう構成する。
Further, the
このように構成されたスピナーミラー装置36は、光源側の光学系から投射され画像情報に応じて変調された光ビームを、回動する反射面38に反射させて主走査方向への走査露光を行いながら、スピナーミラー装置36を副走査方向へ移動することによって、PS版22の記録面(感光面)全面に対して2次元の画像を記録する処理を行う。
The
このCTPシステムに設けるバッファ装置16は、インナードラム露光装置14で露光処理されたPS版22を、搬送速度を調整することによって所要のタイミングで現像処理装置18へ搬入する機能を有する。
The
現像処理装置18は、搬入されて来た露光済のPS版22に対する現像処理を行って潜像を顕像化し、印刷版の製版を完了する。
The
次に、上述のように構成されたスピナーミラー装置36に設ける非点収差の補正を行う手段について説明する。
Next, means for correcting astigmatism provided in the
この非点収差の補正を行う手段は、スピナーミラー装置36で走査露光処理を行う際に、偏向部材41とこれを保持する締結部材39との部分の温度を所定温度に制御することにより、偏向部材41の線膨張係数と、締結部材39の線膨張係数との相違により生じる偏向部材41の弾性歪により発生する補正用の非点収差によって、モーター45で偏向部材41を回動したときの遠心力で発生する偏向部材41の変形で生じる非点収差、又は偏向部材41の加工製造時のひずみや製作誤差によって反射面38に生じる非点収差を、打ち消すようにして補正する。
The means for correcting this astigmatism is obtained by controlling the temperature of the portion of the
さらに、必要に応じて、偏向部材41を回動したときの遠心力で発生する非点収差と、偏向部材41の加工製造時のひずみや製作誤差によって生じる非点収差との組み合わせで複合的に生じる非点収差を補正可能なように非点収差の補正を行う手段を構成しても良い。
Furthermore, if necessary, a combination of astigmatism generated by centrifugal force when the deflecting
この非点収差の補正を行う手段では、走査露光の際に偏向部材41を回動したときの遠心力で発生する非点収差量と、必要に応じて、偏向部材41の加工製造時のひずみや製作誤差によって生じる非点収差量とを、それぞれ光学的な測定又は動的なシミュレーション等の非点収差量検出手段によって予め求めておく。
In the means for correcting astigmatism, the amount of astigmatism generated by the centrifugal force when the
この図3及び図4に示す非点収差を補正する手段では、偏向部材41の材料の線膨張係数と、支持板43の材料の線膨張係数とが、異なるように構成する。この偏向部材41は、光学ガラスを材料として構成する。また、支持板43は、鉄又はアルミニュウム等の金属又はその他の材料で構成することができる。
The astigmatism correcting means shown in FIGS. 3 and 4 is configured such that the linear expansion coefficient of the material of the deflecting
この非点収差を補正する手段では、例えば偏向部材41を光学ガラスで構成し、支持板43を鉄で構成した場合に、光学ガラスよりも鉄の方が線膨張係数が大きいので、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造したときの製作温度よりも高い温度に加熱すると、偏向部材41の両端面部に貼着された各支持板43が偏向部材41よりも大きくなるように変形するため、図5に示すように偏向部材41が変形する。
In this means for correcting astigmatism, for example, when the deflecting
すなわち、図5に示す製作温度よりも高い温度に加熱したときの偏向部材41の変形状態では、偏向部材41の入射面41Aと、偏向部材41の出射面41Bとがそれぞれシリンドリカル状の凹面となりシリンドリカル状の凹レンズを構成するように弾性変形する。
That is, in the deformed state of the deflecting
また、この加熱したときのシリンドリカル状の凹面の曲率半径は、製作温度よりも高い温度になるに連れて、シリンドリカル状の凹面の曲率半径が小さくなるという特性を有する。 Further, the curvature radius of the cylindrical concave surface when heated has a characteristic that the curvature radius of the cylindrical concave surface becomes smaller as the temperature becomes higher than the manufacturing temperature.
また、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着したものを、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造したときの製作温度よりも低い温度にしたときには、偏向部材41の両端面部に貼着された各支持板43が偏向部材41よりも小さくなるように変形するため、図8に示すように偏向部材41が変形する。
Further, when the
すなわち、図8に示す製作温度よりも低い温度にしたときの偏向部材41の変形状態では、偏向部材41の入射面41Aと、偏向部材41の出射面41Bとがそれぞれシリンドリカル状の凸面となりシリンドリカル状の凸レンズを構成するように弾性変形する。
That is, in the deformed state of the deflecting
また、冷却する等の手段で製作温度よりも低い温度にしたときにおけるシリンドリカル状の凸面の曲率半径は、製作温度よりも低い温度になるに連れて、シリンドリカル状の凸面の曲率半径が小さくなるという特性を有する。 In addition, the curvature radius of the cylindrical convex surface when the temperature is lower than the manufacturing temperature by means of cooling or the like is said to decrease as the temperature of the cylindrical convex surface becomes lower than the manufacturing temperature. Has characteristics.
よって、この非点収差を補正する手段では、モーター45で偏向部材41を回動したときの遠心力で偏向部材41の反射面38が、下に凸となるよう変形する状態である図6に示すようなシリンドリカルな凹面鏡(円筒内曲面の凹面鏡)となる場合、又は偏向部材41の加工製造時のひずみや製作誤差によって反射面38が図6に示す下に凸となるようなシリンドリカルな凹面鏡(円筒内曲面の凹面鏡)となる場合に生じる非点収差を、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも高い所定温度に設定することにより偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとをそれぞれ所定曲率半径を持つシリンドリカル状の凹面に弾性変形させて打ち消すようにして補正する。
Therefore, in the means for correcting this astigmatism, the reflecting
すなわち、偏向部材41を回動したときの遠心力又は加工製造時のひずみ等で偏向部材41の反射面38が図6に示すようなシリンドリカルな凹面鏡(円筒内曲面の凹面鏡)となる場合には、反射面38の副走査方向(入射ビームに対して反射面38が傾斜する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム51を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム51は、平面鏡で反射されて、比較的遠くの位置Lに合焦する。
That is, when the reflecting
このとき、図6に示すように、反射面38の主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム53を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム53は、凹面鏡で反射されて、比較的近くの位置Mに合焦する。
At this time, as shown in FIG. 6, when a slit-like virtual
そこで、この場合には、図5及び図7に示すように、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも高い所定温度に設定することにより偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとをそれぞれ所定曲率半径を持つシリンドリカル状の凹面に弾性変形させる。
Therefore, in this case, as shown in FIGS. 5 and 7, the incident surface of the deflecting
またこの場合には、前述したように予め測定しておいた反射面38の歪み量に対応して、適切に補正できる曲率半径をもつ入射面41Aと出射面41Bとが現れるように、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも高い所定温度に設定する制御を行う。
Further, in this case, both end surface portions are formed so that the
これにより図7に示す非点収差を補正する手段の条件の場合には、反射面38の主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム53の光路上に、シリンドリカル状の凹面レンズの機能を有する入射面41Aと、出射面41Bとが現れて、反射面38の主走査方向に入射する仮想光ビーム53の焦点位置を比較的近くの合焦位置Mから比較的遠くの合焦位置Lへ遠ざけることにより、反射面38の副走査方向に入射する仮想光ビーム51の焦点位置に一致させ、適正な露光処理ができるようになる。
Thus, in the case of the conditions of the means for correcting astigmatism shown in FIG. 7, a slit-like virtual light beam incident in the main scanning direction of the reflecting surface 38 (the direction in which the reflecting
また、偏向部材41を回動したときの遠心力又は加工製造時のひずみ等で偏向部材41の反射面38が図9に示すような上に凸となるシリンドリカルな凸面鏡(円柱曲面の凸面鏡)となる場合には、反射面38の副走査方向(入射ビームに対して反射面38が傾斜する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム51を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム51は、平面鏡で反射されて、比較的近くの位置Mに合焦する。
Also, a cylindrical convex mirror (cylindrical curved convex mirror) in which the reflecting
このとき、図9に示すように、反射面38の主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム53を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム53は、凸面鏡で反射されて、比較的遠くの位置Lに合焦する。
At this time, as shown in FIG. 9, when considering a slit-like virtual
そこで、この場合には、図8及び図10に示すように、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも低い所定温度に設定することにより偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとをそれぞれ所定曲率半径を持つシリンドリカル状の凸面に弾性変形させる。
Therefore, in this case, as shown in FIG. 8 and FIG. 10, the incident surface of the deflecting
またこの場合には、前述したように予め測定しておいた反射面38の歪み量に対応して、適切に補正できる曲率半径をもつ入射面41Aと出射面41Bとが現れるように、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも低い所定温度に設定する制御を行う。
Further, in this case, both end surface portions are formed so that the
これにより図10に示す非点収差を補正する手段の条件の場合には、反射面38の主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に入射するスリット状の仮想光ビーム53の光路上に、シリンドリカル状の凸面レンズの機能を有する入射面41Aと、出射面41Bとが現れて、反射面38の主走査方向に入射する仮想光ビーム53の焦点位置を比較的遠くの合焦位置Lから比較的近くの合焦位置Mへ近づけることにより、反射面38の副走査方向に入射する仮想光ビーム51の焦点位置に一致させ、適正な露光処理ができるようになる。
Thus, in the case of the condition of the means for correcting astigmatism shown in FIG. 10, a slit-like virtual light beam incident in the main scanning direction of the reflecting surface 38 (direction in which the reflecting
次に、図示しないが、この非点収差を補正する手段では、加工製造時のひずみや製作誤差等によって、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが、主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に湾曲するシリンドリカル状の凸面となっている場合に、これを補正することができる。
Next, although not shown, in the means for correcting this astigmatism, the
この場合には、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも高い所定温度に設定することにより偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとをそれぞれシリンドリカル状の凹面となるような方向に弾性変形させることにより、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが平面を形成して補正されるようにする。
In this case, the
また、図示しないが、この非点収差を補正する手段では、加工製造時のひずみや製作誤差等によって、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが、主走査方向(入射ビームに対して反射面38が直交する方向)に湾曲するシリンドリカル状の凹面となっている場合にも、これを補正することができる。
Although not shown, the means for correcting astigmatism causes the
この場合には、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41を製作温度よりも低い所定温度に設定することにより偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとをそれぞれシリンドリカル状の凸面となるような方向に弾性変形させることにより、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが平面を形成して補正されるようにする。
In this case, the
前述のように非点収差を補正する手段を用いたスピナーミラー装置36で露光処理する場合には、PS版22の感光面上にビームスポットを細く絞って露光処理するため焦点深度が短い場合でも、略全ての光ビームをビームスポットに良好に合焦させて、非点隔差の悪影響を受ける事無く高精度で画像を露光し、精細な画像を形成して画像品質を向上できる。
As described above, when the exposure processing is performed by the
また、このスピナーミラー装置36では、非点収差を補正する手段で非点収差を補正する操作を容易にするため、図3及び図4に示すように、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分に対する、温度制御手段47を設ける。
Further, in this
この温度制御手段47は、回転軸40の一部を加熱又は冷却することにより、回転軸40と一体の支持板43と、この支持板43に貼着された偏向部材41との温度を所要の任意の温度に変更調整する温度制御を行えるように構成する。
This temperature control means 47 heats or cools a part of the
この温度制御手段47は、ヒータ、冷却器又はペルチェ素子等のいわゆる熱電素子を利用して構成することができる。 The temperature control means 47 can be configured using a so-called thermoelectric element such as a heater, a cooler, or a Peltier element.
また、このスピナーミラー装置36は、走査露光を行っているときに発熱して、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が使用時の温度状態となる。
In addition, the
そこで、このスピナーミラー装置36では、非点収差を補正する手段を、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が使用時の温度状態となったときに、遠心力等で発生する非点収差が適正に補正がされる状態に構成することが、温度制御を最小限にする上で望ましい。
Therefore, in this
そこで、図5乃至図7に示すように、非点収差を補正する手段を、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が加熱されることを条件として構成する場合には、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとを非点収差を適正に補正する量に対応した曲率半径を持つシリンドリカル状の凹面に弾性変形させるための加熱温度差分だけ、使用時の温度から差し引いた値を、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造したときの製作温度として設定する。
Therefore, as shown in FIG. 5 to FIG. 7, when the means for correcting astigmatism is configured on the condition that the
このように非点収差を補正する手段を構成した場合には、スピナーミラー装置36を使用状態に回動させて両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が使用時の温度状態となったときに、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが適量の曲率半径を持つシリンドリカル状の凹面に弾性変形して、遠心力等で発生する非点収差を適正に補正する。
When the means for correcting astigmatism is configured in this way, the deflecting
さらに、この場合には、スピナーミラー装置36が駆動を開始したとき又は待機のため回動速度を低下させたときのように、スピナーミラー装置36の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が使用時の温度以下となる際に、温度制御手段47を動作して両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分を使用時の温度状態に維持すれば、温度上昇までの待ち時間を削減して露光処理を迅速に行えるようにできる。
Further, in this case, when the
また、この場合には、スピナーミラー装置36のモーター45及びその回転軸40の軸受部分での発熱や、温度制御手段47での発熱によって、その周囲の空気が加熱されてから、偏向部材41に入射し反射される光ビームの光路上に漂い、空気中にできる温度勾配によって光ビームに揺らぎを生じることを防止するため、スピナーミラー装置36における偏向部材41側からモーター45側へ吹き抜けるように送風して、光路上に当たる空気中に温度勾配が生じることを防止することが望ましい。
Further, in this case, the surrounding air is heated by the heat generated by the
また、図8乃至図10に示すように、非点収差を補正する手段を、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分の温度を低下させることを条件として構成する場合には、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとを非点収差を適正に補正する量に対応した曲率半径を持つシリンドリカル状の凸面に弾性変形させるため温度降下させる温度差分だけ、使用時の温度に上乗せした値を、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造したときの製作温度として設定する。
Further, as shown in FIGS. 8 to 10, when the means for correcting astigmatism is configured on the condition that the temperature of the
すなわち、温度降下させる所定の温度差分だけ加熱した高温状態で偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造しておき、スピナーミラー装置36を使用状態に回動させて両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が、製造時の高温状態と比較して所定の低温となる、使用時の温度状態で使用する。
That is, the
このように非点収差を補正する手段を構成した場合には、スピナーミラー装置36を使用状態に回動させて両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分が使用時の温度状態となったときに、偏向部材41の入射面41Aと出射面41Bとが適量の曲率半径を持つシリンドリカル状の凸面に弾性変形して、遠心力等で発生する非点収差を適正に補正する。
When the means for correcting astigmatism is configured in this way, the deflecting
上述した非点収差を補正する手段では、偏向部材41の両端面部にそれぞれ支持板43を貼着して製造する際の製作温度より高温とするか、低温とするかで非点収差の発生方向を切り替えられ、かつ製作温度からの温度差により非点収差量を任意に調整できる。
In the above-described means for correcting astigmatism, the direction of occurrence of astigmatism is determined depending on whether the temperature is higher or lower than the manufacturing temperature when the
よって、この非点収差を補正する手段では、製作温度と異なる温度に、両端面部にそれぞれ支持板43を貼着した偏向部材41部分の温度を調整する事で、偏向部材41の持つ非点収差および遠心力により発生する非点収差を打ち消すように任意の量の非点収差を発生させる事が出来、スピナーミラー装置36で生じる非点収差を補正して、高速で高画質な画像形成を可能とする。
Therefore, in the means for correcting this astigmatism, the astigmatism of the deflecting
すなわち、この非点収差を補正する手段を利用したスピナーミラー装置36では、集光される一部の光ビームだけしかPS版22の露光面上に焦点が合わず、他部分の光ビームの焦点が合わないような非点隔差を生じる状態となり露光形成された画像がボケて画像品質が低下するのを防止し、高画質な画像形成ができる。
That is, in the
また、この非点収差の補正を行う手段によれば、簡素な構成で、偏向部材41や締結部材39に何ら部材を追加することなく非点収差量を調整できるので、スピナーミラー装置36を廉価に製造できる。
Further, according to the means for correcting astigmatism, the amount of astigmatism can be adjusted with a simple configuration without adding any member to the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can take other various structures in the range which does not deviate from the summary of this invention.
10 自動送給装置
14 インナードラム露光装置
18 現像処理装置
22 PS版
34 内面ドラム
36 スピナーミラー装置
38 反射面
39 締結部材
40 回転軸
41 偏向部材
41A 入射面
41B 出射面
43 支持板
45 モーター
47 温度制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記偏向部材の材料の線膨張係数と異なる線膨張係数を持つ材料で形成され、前記偏向部材の両端面部にそれぞれ支持板を貼着して保持する締結部材と、
前記締結部材を回転軸の先端に一体的に設置したモーターと、を有する光ビーム偏向器において、
前記偏向部材の両端面部に、それぞれ前記支持板を貼着したときの製作温度と異なる温度に設定し、前記偏向部材と前記各支持板との線膨張係数が異なることによる変形量の差によって前記偏向部材の光ビームの入射面と出射面とに生じた歪により、補正のための所要状態とした非点収差を生じさせ、当該補正用の非点収差によって、その他の要因によって偏向部材に生じた非点収差を打ち消すように構成したことを特徴とする光ビーム偏向器。 A deflecting member configured in a prism shape with an outer shape formed in a substantially cubic shape and having a reflecting surface along a diagonal line inside;
A fastening member that is formed of a material having a linear expansion coefficient different from the linear expansion coefficient of the material of the deflection member, and that holds and holds support plates on both end surface portions of the deflection member,
A light beam deflector having a motor in which the fastening member is integrally installed at the tip of the rotating shaft,
The temperature is set to a temperature different from the manufacturing temperature when the support plate is attached to both end surfaces of the deflection member, and the difference in deformation amount due to the difference in linear expansion coefficient between the deflection member and each support plate. Astigmatism, which is a required condition for correction, is caused by distortion generated on the incident surface and the exit surface of the light beam of the deflecting member. An optical beam deflector configured to cancel astigmatism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005087227A JP2006267716A (en) | 2005-03-24 | 2005-03-24 | Light beam deflector |
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JP2008298874A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Fujinon Corp | Reflection prism, optical pickup, and method for manufacturing reflection prism |
JP2008298873A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Fujinon Corp | Reflection prism, optical pickup, and method for manufacturing reflection prism |
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2005
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