JP2740021B2 - レーザ走査装置 - Google Patents
レーザ走査装置Info
- Publication number
- JP2740021B2 JP2740021B2 JP25546389A JP25546389A JP2740021B2 JP 2740021 B2 JP2740021 B2 JP 2740021B2 JP 25546389 A JP25546389 A JP 25546389A JP 25546389 A JP25546389 A JP 25546389A JP 2740021 B2 JP2740021 B2 JP 2740021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- axis
- laser
- polygon mirror
- scanning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザプリンタやレーザマーカ、あるいは
各種表面検査装置などに応用されるレーザ走査装置に関
する。
各種表面検査装置などに応用されるレーザ走査装置に関
する。
（従来の技術） 第４図に従来の代表的なレーザ走査装置の構成を示し
ている。レーザ発振器１から出射されたレーザビームは
コリメータ２を通り、ドライバ４により回転されるポリ
コンミラー３に入射する。このときレーザビームの軸は
ポリゴンミラー３の回転軸と直角な内面になり、かつレ
ーザ発振器１、コリメータ２はポリゴンミラー３からの
反射光路を防げない位置に配置されている。ポリゴンミ
ラー３の回転により扇形に走査されるレーザビームは回
転放物面鏡７により平行カーテン状の走査ビームとな
り、光照射ターゲット６上を走査する。
ている。レーザ発振器１から出射されたレーザビームは
コリメータ２を通り、ドライバ４により回転されるポリ
コンミラー３に入射する。このときレーザビームの軸は
ポリゴンミラー３の回転軸と直角な内面になり、かつレ
ーザ発振器１、コリメータ２はポリゴンミラー３からの
反射光路を防げない位置に配置されている。ポリゴンミ
ラー３の回転により扇形に走査されるレーザビームは回
転放物面鏡７により平行カーテン状の走査ビームとな
り、光照射ターゲット６上を走査する。
（発明が解決しようとする課題） 前述した構成の従来のレーザ走行装置では次のような
問題点があった。
問題点があった。
（１）ポリゴンミラー３へ入射するレーザビームは当該
ミラー３の回転軸と直角な内面にあるため、ミラー３か
らの反射光路を防げない位置よりビームを入射する必要
があり、ポリゴンミラー３の反射面の有効断面積が非常
に小さくなってしまう。そのため、より多きな反射面の
大型のポリゴンミラーを必要とし、従って製作コストが
増大する。
ミラー３の回転軸と直角な内面にあるため、ミラー３か
らの反射光路を防げない位置よりビームを入射する必要
があり、ポリゴンミラー３の反射面の有効断面積が非常
に小さくなってしまう。そのため、より多きな反射面の
大型のポリゴンミラーを必要とし、従って製作コストが
増大する。
（２）ポリゴンミラー３で扇形に走査されたレーザビー
ムを平行カーテン状の走査ビームに変換するために回転
放物面鏡７を用いているが、回転放物面鏡７への入射光
路と反射光路を分離するため、軸を外した配置関係にし
なければならず、このことにより、ターゲット６上での
ビーム走査軌跡は直線とはならず、わずかに曲線状とな
る。また、ターゲット６への入射角度も一様にならず、
場所によりわずかに誤差を生じる。
ムを平行カーテン状の走査ビームに変換するために回転
放物面鏡７を用いているが、回転放物面鏡７への入射光
路と反射光路を分離するため、軸を外した配置関係にし
なければならず、このことにより、ターゲット６上での
ビーム走査軌跡は直線とはならず、わずかに曲線状とな
る。また、ターゲット６への入射角度も一様にならず、
場所によりわずかに誤差を生じる。
この発明の目的は、前述した従来の問題点を解消した
レーザ走査装置を提供することにある。
レーザ走査装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） そこで、上記目的を達成するために、本発明は、レー
ザ発振器からのレーザビームをポリゴンミラーで走査す
るとともに、その走査ビームを放物柱面鏡により平行カ
ーテン状の走査ビームに変換する装置であって、前記ポ
リゴンミラーの１面の中心を原点Ｏとし、その回転軸と
平行にＺ軸、ミラー面に垂直にＹ軸、ミラー回転方向に
Ｘ軸を定義した座標系において、前記放物柱面鏡はその
頂点がｘ＝Ｏ、ｙ＝Ｆ（Ｆは焦点距離）の位置で、かつ
柱面がＺ軸に平行となるように配置され、前記レーザ発
振器からのビーム中心がＹ−Ｚ平面内にあるように配置
され、前記レーザ発振器からのレーザビームが前記ポリ
ゴンミラーのミラー面の原点Ｏに向ってＹ軸に対して適
当な角度をもって入射するように配置されていることを
特徴とする。
ザ発振器からのレーザビームをポリゴンミラーで走査す
るとともに、その走査ビームを放物柱面鏡により平行カ
ーテン状の走査ビームに変換する装置であって、前記ポ
リゴンミラーの１面の中心を原点Ｏとし、その回転軸と
平行にＺ軸、ミラー面に垂直にＹ軸、ミラー回転方向に
Ｘ軸を定義した座標系において、前記放物柱面鏡はその
頂点がｘ＝Ｏ、ｙ＝Ｆ（Ｆは焦点距離）の位置で、かつ
柱面がＺ軸に平行となるように配置され、前記レーザ発
振器からのビーム中心がＹ−Ｚ平面内にあるように配置
され、前記レーザ発振器からのレーザビームが前記ポリ
ゴンミラーのミラー面の原点Ｏに向ってＹ軸に対して適
当な角度をもって入射するように配置されていることを
特徴とする。
（作用） 前記の構成においては、ポリゴンミラーより反射ビー
ムはミラーの回転とともに扇形ではなく、「直角−（入
射ずらし角）」を半頂角とし、ポリゴンミラーへのビー
ム入射点を頂点とした円錐状の走査ビームとなる。これ
が前記放物柱面鏡により平行でかつ直線的な走査ビーム
に変換される。
ムはミラーの回転とともに扇形ではなく、「直角−（入
射ずらし角）」を半頂角とし、ポリゴンミラーへのビー
ム入射点を頂点とした円錐状の走査ビームとなる。これ
が前記放物柱面鏡により平行でかつ直線的な走査ビーム
に変換される。
（実施例） 本発明の一実施例の構成を第１図に示している。レー
ザ発振器１より出射されたレーザ光はコリメータ２を通
り、ポリゴンミラー３に入射する。コリメータ３は、タ
ーゲット６上でのビームスポットを調節する機能をも
ち、通常ビームを拡大し、かつターゲット６上で収束さ
せるように組み合わされた複数のレンズで構成される。
また、ポリゴンミラー３はドライバ４により回転され、
回転ミラーとしての機能を発揮する。ポリゴンミラー３
により反射され円錐状に走査されたレーザビームは放物
柱面鏡により平行カーテン状の走査ビームに変換され
た、ターゲット６上に照射される。
ザ発振器１より出射されたレーザ光はコリメータ２を通
り、ポリゴンミラー３に入射する。コリメータ３は、タ
ーゲット６上でのビームスポットを調節する機能をも
ち、通常ビームを拡大し、かつターゲット６上で収束さ
せるように組み合わされた複数のレンズで構成される。
また、ポリゴンミラー３はドライバ４により回転され、
回転ミラーとしての機能を発揮する。ポリゴンミラー３
により反射され円錐状に走査されたレーザビームは放物
柱面鏡により平行カーテン状の走査ビームに変換され
た、ターゲット６上に照射される。
この実施例の詳細な配置関係を第２図に示しており、
この図に従って本装置の動作、作用を詳細に説明する。
この図に従って本装置の動作、作用を詳細に説明する。
第２図において、ポリゴンミラー３の半径方向にＹ軸
をとり、ミラーへのビーム入射点を原点Ｏとし、ミラー
の回転方向にＸ軸、ミラーの回転軸と平行にＺ軸をとっ
た３次元の座標系を定義する。
をとり、ミラーへのビーム入射点を原点Ｏとし、ミラー
の回転方向にＸ軸、ミラーの回転軸と平行にＺ軸をとっ
た３次元の座標系を定義する。
ポリゴンミラー３への入射ビームはＹ−Ｚ平面内にあ
り、かつＹ軸より角度θをもって入射する（θは通常10
°以下に選定される）。
り、かつＹ軸より角度θをもって入射する（θは通常10
°以下に選定される）。
ポリゴンミラー３からの反射ビームは、ミラーの回転
と共に原点Ｏを頂点とし（90°−θ）を頂角とした円錐
状に走査される。この円錐状を走査ビームが放物柱面鏡
５に入射する。放物柱面鏡５はＺ軸に平行に、かつ焦点
が原点Ｏとなるように配置されている。
と共に原点Ｏを頂点とし（90°−θ）を頂角とした円錐
状に走査される。この円錐状を走査ビームが放物柱面鏡
５に入射する。放物柱面鏡５はＺ軸に平行に、かつ焦点
が原点Ｏとなるように配置されている。
放物柱面鏡５はＺ軸方向には直線であり、Ｘ−Ｙ面内
において、 x2＝−4f（ｙ−ｆ） （１）式 （ｆは焦点距離） の放物線になる反射鏡である。
において、 x2＝−4f（ｙ−ｆ） （１）式 （ｆは焦点距離） の放物線になる反射鏡である。
放物柱面鏡５へ入射する走査ビームは円錐形をしてお
り、その直円錐面は次式（２）で表わされる。
り、その直円錐面は次式（２）で表わされる。
従って放物柱面鏡５と入射ビームの交点は（１）
（２）式により、 ｚ＝−tanθ（ｙ−2f）… （３）式 となり、Ｘ軸への投影では第２図のように直線となる。
（２）式により、 ｚ＝−tanθ（ｙ−2f）… （３）式 となり、Ｘ軸への投影では第２図のように直線となる。
第３図は本発明の別の実施例を示すもので、これは先
の実施例におけるポリゴンミラー３と放物柱面鏡５の間
に２枚の平面鏡8,9を入れて、ビームを折り曲げたもの
である。この場合も、 （１）ポリゴンミラー３のビーム入射角が放物柱面鏡５
への入射角と同一、 （２）ポリゴンミラー３の反射点から放物柱等面鏡５ま
での距離をｆ・cos-1θとする、 という２つの条件を満足すれば、本発明の特徴とする動
作、作用は先の実施例と同じになる。
の実施例におけるポリゴンミラー３と放物柱面鏡５の間
に２枚の平面鏡8,9を入れて、ビームを折り曲げたもの
である。この場合も、 （１）ポリゴンミラー３のビーム入射角が放物柱面鏡５
への入射角と同一、 （２）ポリゴンミラー３の反射点から放物柱等面鏡５ま
での距離をｆ・cos-1θとする、 という２つの条件を満足すれば、本発明の特徴とする動
作、作用は先の実施例と同じになる。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、ポリ
ゴンミラーに対するビームの入射角の関係により、ミラ
ー反射面の有効断面積が大きく、従来より小型のポリゴ
ンミラーで済む。また、ターゲット上での平行カーテン
状走査ビームの軌跡は正確に直線となり、ターゲットへ
の入射角も均一になり、従来より高精度なレーザ走査を
実現できる。
ゴンミラーに対するビームの入射角の関係により、ミラ
ー反射面の有効断面積が大きく、従来より小型のポリゴ
ンミラーで済む。また、ターゲット上での平行カーテン
状走査ビームの軌跡は正確に直線となり、ターゲットへ
の入射角も均一になり、従来より高精度なレーザ走査を
実現できる。
第１図は本発明の第１実施例によるレーザ走査装置の正
面図（ａ）と側面図（ｂ）、第２図は同上第１実施例の
作用説明図、第３図は第２実施例装置の側面図、第４図
は従来装置の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 １…レーザ発振器、２…コリメータ ３…ポリゴンミラー ４…ポリゴンミラードライバ ５…放物柱面鏡 ６…ターゲット ７…回転放物柱面鏡
面図（ａ）と側面図（ｂ）、第２図は同上第１実施例の
作用説明図、第３図は第２実施例装置の側面図、第４図
は従来装置の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 １…レーザ発振器、２…コリメータ ３…ポリゴンミラー ４…ポリゴンミラードライバ ５…放物柱面鏡 ６…ターゲット ７…回転放物柱面鏡
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ発振器からのレーザビームをポリゴ
ンミラーで走査するとともに、その走査ビームを放物柱
面鏡により平行カーテン状の走査ビームに変換する装置
であって、前記ポリゴンミラーの１面の中心を原点Ｏと
し、その回転軸と平行にＺ軸、ミラー面に垂直にＹ軸、
ミラー回転方向にＸ軸を定義した座標系において、前記
放物柱面鏡はその頂点がｘ＝Ｏ、ｙ＝Ｆ（Ｆは焦点距
離）の位置で、かつ柱面がＺ軸に平行となるように配置
され、前記レーザ発振器からのビーム中心がＹ−Ｚ平面
内にあるように配置され、前記レーザ発振器からのレー
ザビームが前記ポリゴンミラーのミラー面の原点Ｏに向
ってＹ軸に対して適当な角度をもって入射するように配
置されていることを特徴とするレーザ走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25546389A JP2740021B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25546389A JP2740021B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118510A JPH03118510A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2740021B2 true JP2740021B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=17279117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25546389A Expired - Lifetime JP2740021B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2740021B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5300733A (en) * | 1992-11-30 | 1994-04-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Water impervious rubber or plastic insulated power cable |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP25546389A patent/JP2740021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03118510A (ja) | 1991-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5815769B2 (ja) | ソウサコウガクケイ | |
| EP0102221B1 (en) | An apparatus for projecting luminous lines on an object by a laser beam | |
| US4796965A (en) | Optical scanning device | |
| US4571021A (en) | Plural-beam scanning apparatus | |
| JP3627453B2 (ja) | 光学走査装置 | |
| JP2740021B2 (ja) | レーザ走査装置 | |
| JPH0375846B2 (ja) | ||
| JP3528101B2 (ja) | 走査システム | |
| JPS63100461A (ja) | 照明装置 | |
| JP2709928B2 (ja) | 二次元走査装置 | |
| JP2574400B2 (ja) | 走査光の歪補正装置 | |
| JP2743861B2 (ja) | レーザスキャン装置 | |
| JPS60214332A (ja) | 光学スキャナ | |
| JPH063616A (ja) | ポリゴンスキャナ | |
| JPH03127191A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2584645B2 (ja) | 線像走査装置 | |
| JPS595882B2 (ja) | 多面体回転鏡の面たおれ補正光学装置 | |
| JPH0495915A (ja) | レーザ走査装置 | |
| JPH0349213A (ja) | 露光装置 | |
| JP2966560B2 (ja) | 走査光学系 | |
| JPS5820405B2 (ja) | ヒカリビ−ムソウサソウチ | |
| JPS5837616A (ja) | 光ビ−ム走査装置 | |
| JPH04255819A (ja) | 光ビ−ムの走査装置 | |
| JP3206947B2 (ja) | 走査式光学装置 | |
| JPH03107811A (ja) | 走査光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080123 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090123 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100123 Year of fee payment: 12 |