JP3105261B2

JP3105261B2 - 光ビーム偏向装置

Info

Publication number: JP3105261B2
Application number: JP08532916A
Authority: JP
Inventors: ヤコプゼントーマス; レムケベルント−ヨアヒム
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1995-04-29
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 2000-10-30
Anticipated expiration: 2016-04-24
Also published as: DE59607207D1; WO1996035211A1; US5877887A; EP0767952B1; JPH09507928A; DE19515887A1; EP0767952A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子的な再生技法の分野に係わる、原画走
査装置又は記録装置用の走査装置における光ビーム偏向
装置に関する。この種の走査装置は、実施的に１つの光
源、例えばレーザー光源を有している。このレーザー光
源は、回転する光ビーム偏向装置によって周期的にレン
ズを介して偏向される光ビームを生成する。

入力スキャナとも称される原画走査装置では、走査装
置内で生ぜしめられる光ビームがピクセル毎及びライン
毎に走査すべき原画上に案内され、この原画から反射さ
れるか又は透過された走査光が光電変換器にて画像信号
に変換される。レコーダ、露光器又は出力スキャナ等の
記録装置では、走査装置内で得られた光ビームが画像信
号による情報の記録のために強度変調され、ピクセル毎
及びライン毎に感光記録材料上に案内される。

平らな装置の場合では、原画ないしは記録材料の支持
が１つの平面で行われる。この平面上に光ビームがピク
セル毎及びライン毎に案内され、走査装置と相対的に移
動される。内筒形の装置の場合では、原画ないしは記録
材料の支持は、定常的なハーフシャーレか又は舟形に形
成される。走査装置は支持部の長手方向に平行に移動
し、光ビームは長手方向に垂直に放射状に原画ないし記
録材料上を案内される。

内筒形記録装置は、例えば欧州特許出願公開（EP−
Ａ）第0354028号明細書から公知である。ここでの光ビ
ーム偏向装置は、光拡散方向を横切るように配設される
反射面として構成される。この反射面は回転軸と結合さ
れている。この反射面を用いて光りビームは記録材料上
に案内される。

記録装置の作動期間中は反射面において汚れが集結
し、回転軸線に関して非対称な構成のために回転数が高
い時には空気の乱流が生じる。この乱流はノイズ負荷に
結びつき、反射面領域における付加的な汚れを引き起こ
し、反射面の均等な回転を損ねる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開（DE−Ａ）第4124229
号明細書からは、既に垂直に偏向される光ビームに対す
る光入射面と光出射面を備えた光ビーム偏向装置が公知
である。この装置は回転可能に支承された支持プリズム
と、回転軸線方向に延在する透過性の偏光プリズムとか
らなっている。支持プリズムに当接する、偏光プリズム
の面は、反射面として構成されている。この反射面は回
転軸線を横切るように延在する。偏向プリズムは、支持
プリズムと接着され、これらの両プリズムは少なくとも
領域毎に、回転軸線に対して対称的なユニットを補足し
ている。このユニットの側方にはディスク状のカバー素
子が配設されており、この素子は半径方向の伸張におい
てこのユニットを覆う。

この光ビーム偏向装置ではカバー素子によって空気の
乱流や汚れ、不安定な走行がごく僅かだけしか生じない
が、その製造には比較的手間がかかる。なぜならこのカ
バー素子には正確な製造とユニットにおける正確なセン
タリングとが必要となるからである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開（DE−Ａ）第4130977
号明細書からは、さらに別の光ビーム偏向装置が公知で
ある。この装置は球状セグメントとして構成された透過
体と、同じく球状セグメントして構成された支持体とか
らなっている。前記透過体は光入射面と反射面と光出射
面を有しており、前記支持体は反射区分において透過体
に接着されている。透過体と支持体から形成されるこの
ユニットは、光入射面に対して垂直な関係にある軸線の
回りを回転可能であり、さらに軸線に関して少なくとも
回転対称な外郭を有している。光ビーム偏向装置の球状
構成によって、この装置は、著しい空気の乱流や走行ノ
イズを生ぜしめることなく比較的高回転で回転可能であ
る。

これらの公知の光ビーム偏向装置は、これまでは良好
に役目を果たしていた。しかしながら露光に対して定め
られる記録材料は、より高い高出力を備えた光源（有利
にはレーザー光源）を必要とする。所要の光出力は、実
際の現状では例えば1064nmの比較的大きな波長の光を発
する光源によってのみ生成されていた。しかしながらこ
のような大きな波長の光ビームを偏向せしめるために
は、光ビーム偏向装置にも相応に大きな入射孔が必要と
される。これは、光ビームの波長が大きくても比較可能
なピクセルサイズとライン幅を露光の際に維持するため
である。

しかしながら光ビーム偏向装置における入射孔の拡大
は、走行ノイズの上昇と不安定な走行を引き起こす。ま
たその他のさらなる欠点として空気乱流により光ビーム
偏向装置の反射面が汚されることが挙げられる。このこ
とは光学的な損失とそれに伴う再生品質の劣化につなが
る。

それ故に本発明の課題は、集束式光ビーム偏向装置に
おいて次のような装置を提供することである。すなわち
大きな入射孔を有しているにもかかわらず、空気の乱流
と走行の不安定さが低減され、さらに反射面の汚れも避
けられるような装置を提供することである。

上記課題は請求の範囲第１項の特徴部分に記載の本発
明によって解決される。

本発明の別の有利な実施例は及び改善例は従属請求項
に記載される。

実施例次に本発明を図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明による光ビーム偏向装置の縦断面図であ
る。図２は反射器の平面図である。

図１には本発明による光ビーム偏向装置の縦断面図が
示されている。反射器１は支持体２と接続されている。
この支持体２は回転可能に支承されて軸３に結合されて
いる。軸３はホルダ４内に支持されている。反射器１は
回転対称なスリーブ５として構成されたケーシング内に
配設されている。このスリーブ５も支持体２に接続され
ている。結合はねじ６を介して行われる。中空円筒状の
スリーブ５は反射器１とは反対側の端面側に光入射開口
部７を有し、また外套面に光出射開口部８を有してい
る。

光入射開口部７内には少なくとも１つのレンズ、有利
にはアクロマート９が設けられており、これは光軸10に
対して対称的に配置されている。この光軸10は、同時に
光ビーム偏向装置に対する回転軸も形成する。

アクロマート９はアラインメントの目的で光軸10方向
にシフト可能であり、このアラインメントの後では最終
的な位置でスリーブ５内に例えば接着等によって固定さ
れる。このアラインメントは反射された光ビーム11が対
象面12に集束されるように行われる。

光出射開口部８は透明な挿入体によって閉鎖される。
この挿入体は平面状の内部透光面14と外部透光面15を有
している。この２つの透光面14,15は、有利にはくさび
状に相互に位置合わせされており、この場合外部透光面
15は光軸10ないしはスリーブ５の外套ラインに対して平
行に配向されている。相互にくさび状に位置合わせされ
た２つの透光面14,15の間の角度は、光ビーム11のその
つどの反射角度に依存させて変化させることができる。
くさび状の透明な挿入体13は、光出射開口部８内に接着
される。このくさび状の挿入体13を用いることにより、
有利には非点収差補正が実施可能である。

装置の安定性を高め、さらにスリーブ５外郭への挿入
体の最良な近接のために、挿入体13の外側の境界は有利
には斜めのフランジ16を有しており、それによって挿入
体13の横断面は２つの伸張方向で実質的に台形状に構成
される。

反射器１は光軸に10に対して斜めに配向された反射面
17又は鏡像面を有している。反射器１は例えば、磨かれ
たアルミニウムからなり、反射面17は例えばゴールド層
を有している。光軸10に対して相対的な反射面17の傾斜
角度βは45゜〜70゜の範囲にあってもよい。図示の実施
例ではこの傾斜角度βは、例えば65゜である。反射器１
の抵抗のある実施形態は、次のことによって得られる。
すなわち反射器１が実質的に円筒状の基本形体を有し、
反射面17が斜めに配置される円筒区分として構成される
ことによって得られる。

ここでは図示されていない定常的な光源において生ぜ
しめられた光ビーム11は、光入射開口部７とアクロマー
ト９を通って反射器１の反射面17に注がれる。この反射
面17から偏向された光ビーム11は、光出射開口部８を通
って対象面12に達する。この対象面12には、この光ビー
ム偏向装置が露光器として用いられている場合には、露
光すべき記録材料が固定されている。

スリーブ状のケーシング内での反射器１の配置構成に
よって、有利には小型の光ビーム偏向装置が得られる。
この小型の光ビーム変更装置は、実質的に回転対称な外
郭を有している。光入射開口部７がアクロマート９によ
って遮閉され、光出射開口部８が透過性の挿入体13によ
って遮閉されることにより、有利にはカプセル化された
内部空間が生じる。この構成は反射器１の反射面を汚れ
から防ぐ。

スリーブ５には囲繞するフランジ18が備わっている。
このフランジ18にはねじ６のねじ込みのための孔部19が
設けられている。このねじ６のおねじが支持体２のめね
じに係合する。支持体２はその切欠20内に軸３の終端部
を収容する。反射器１のセンタリングのために、支持体
２はセンタリングほぞ21を有している。このほぞ21は反
射器１のセンタリング孔部22内へ挿入される。このセン
タリング孔部22とセンタリングほぞ21は、光軸10に対し
て対称的に延在している。アクロマート９は挿入体23に
よって把持されている。この挿入体23はスリーブ５に対
して光軸10方向に光りビーム11の集束のためにシフトさ
れる。

反射器１は、光軸10に対する対称的な材料分布と同時
に重量低減を達成するために重さ調整孔部24を有してい
る。この重さ調整孔部24は反射器１の支持体２から反射
面17への方向に延在する（但しこの反射面を貫通するこ
とはない）。

より高い機械的な安定性のもとでの平衡化は、次のこ
とによって達成される。すなわち３つの重さ調整孔部24
を設けることによって達成される。１つの効果的な重さ
調整孔部24の配置構成は、次のことによって構築され
る。すなわち反射器１の外周縁に沿って延在させること
により構築される。重さ調整孔部24を隣接させて配置す
ることにより省スペース的配置構成が達成される。

本発明による光ビーム偏向装置を使用することによ
り、より長い波長に相応して拡大される入射孔が使用可
能となり、より長い波長にもかかわらず比較可能なライ
ン幅や画素ないし画点サイズが形成可能である。基本的
にはこの光ビーム偏向装置は、比較的僅かな波長の光ビ
ームの偏向にも用いることができる。この場合従来技術
に比べて走行安定性の改善も、汚れやすい傾向の低減も
達成される。その上さらにこの光ビーム偏向装置は、モ
ジュラ構造に構成できる利点も有している。これにより
あらゆる構造モジュールが個別に回転軸線に関して平衡
調整され、さらに製造も簡単化され得る。

図２には、反射器１の正面からセンタリング孔部22に
相対する重さ調整孔部24の位置が示されている。この図
では３つの重さ調整孔部24が設けられており、これらは
センタリング孔部22を中心に円形に分布している。その
外方に存在する重さ調整孔部４の中心点とセンタリング
孔部22中心点を結んだ接続ラインは90゜の角度で開いて
いる。重さ調整孔部24の位置付けは、次のように選定さ
れる。すなわち高い安定性と、回転軸線としての光軸10
を中心に対称的な重量分布が達成されるように選定され
る。反射器１は支持体２に組み付けられ、該支持体上で
円筒区分25がここでは図示されていない反射面17ととも
に高くなっている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−287220（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 26/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを偏向するための装置であって、
光軸（10）を中心に回転可能に支承された支持体（２）
と、前記回転可能な支持体（２）に配設される反射器
（１）とからなり、前記反射器（１）は、光軸（10）を
横切る方向に配向された反射面（17）を有している形式
のものにおいて、前記支持体（２）は、反射器（１）を側方で少なくとも
領域毎に囲繞し前記支持体（２）と共に回転するスリー
ブ（５）に接続されており、該スリーブ（５）は、反射
器（１）とは反対側の端面には、入射する光ビーム（1
1）のための光入射開口部（７）を有し、さらに外套面
には偏向された光ビーム（11）のための光出射開口部
（８）を有しており、前記光入射開口部（７）には前記スリーブ（５）に支持
された少なくとも１つの光ビーム集束用レンズ（９）が
配設されており、前記光出射開口部（８）には透過性挿入体（13）が配設
されていることを特徴とする、光ビーム偏向装置。
【請求項２】前記レンズ（９）は、アクロマートとして
構成されている、請求の範囲第１項記載の光ビーム偏向
装置。
【請求項３】前記反射器（１）は、実質的に円筒状の基
本形態を有し、前記反射面（17）は、斜めに配置された
円筒区分として構成されている、請求の範囲第１項又は
２項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項４】前記反射器（１）は、反射面（17）とは反
対側の裏側領域に少なくとも１つの重さ調整孔部（24）
を有している、請求の範囲第１項〜３項いずれか１項記
載の光ビーム偏向装置。
【請求項５】より高い機械的な安定性と同時に平衡化を
達成するために、３つの重さ調整孔部（24）が設けられ
ている、請求の範囲第４項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項６】前記重さ調整孔部（24）は、反射器（１）
の外周に沿って延在している請求の範囲第４項又は５項
記載の光ビーム偏向装置。
【請求項７】前記重さ調整孔部（24）は、相互に隣接し
て設けられている、請求の範囲第３項〜６項いずれか１
項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項８】前記アクロマート（９）は、挿入体（23）
内に支持されており、該挿入体はスリーブ（５）内部で
光軸（10）方向にシフト可能である、請求の範囲第１項
〜７項いずれか１項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項９】前記反射器（１）の反射面（17）は、光軸
（10）に対して45゜〜70゜の角度範囲で傾斜して配設さ
れている、請求の範囲第１項〜８項いずれか１項記載の
光ビーム偏向装置。
【請求項１０】スリーブ（５）の内部空間方向に向いた
内部透光面（14）と該内部空間とは反対側に向いた外部
透光面（15）とを有する透過性挿入体（13）が設けら
れ、前記透光面（14,15）はくさび状に相互に位置合わせさ
れ、前記外部透光面（15）が光軸（10）ないしはスリーブ
（５）の外套ラインに対して平行配向されている、請求
の範囲第１項〜９項いずれか１項記載の光ビーム偏向装
置。
【請求項１１】前記くさび状部の角度は、光ビーム（1
1）の反射角度に依存して選定される、請求の範囲第第1
0項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項１２】前記透過性挿入体（13）の横断面の外縁
部は傾斜フランジ（16）を有している、請求の範囲第１
項〜11項いずれか１項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項１３】前記透過性挿入体（13）の横断面は２つ
の伸張方向で実質的に台形に構成されている、請求の範
囲第１項〜12項いずれか１項記載の光ビーム偏向装置。
【請求項１４】前記反射器（１）は、実質的にアルミニ
ウムからなり、前記反射面（17）には金のコーティング
が施されている、請求の範囲第１項〜13項いずれか１項
記載の光ビーム偏向装置。
【請求項１５】前記反射器（１）は、支持体（２）に接
着されている、請求の範囲第１項〜14項いずれか１項記
載の光ビーム偏向装置。
【請求項１６】前記挿入体（23）ないしアクロマート
（９）は、半径方向でスリーブ（５）に接着されてい
る、請求の範囲第１項〜15項いずれか１項記載の光ビー
ム偏向装置。