JP3434727B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
- G02B26/122—Control of the scanning speed of the polygonal mirror
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
ムで走査する光走査装置に関する。
達により、画像信号に応じて変調された光ビームで、例
えば写真シートやその他光に対して感度を持つ媒体上を
走査して画像を記録するプリンタ等が広く使用されてお
り、このプリンタ等には、光ビームで媒体(ここでは一
般的に被走査体と称する)上を走査する光走査装置が採
用されている。
ーザダイオードから出射したレーザビームを回転多面鏡
(ポリゴンミラー)で繰り返し反射偏向し、その反射偏
向されたレーザビームを被走査体上に導いて被走査体上
を走査するように構成される。
高速で回転するため、その周囲に風を発生させ、その風
が、その回転多面鏡がある程度区切られた部屋に設置さ
れた場合のその部屋の内壁や、特に部屋に区切られてい
ない場合であってもその回転多面鏡の近くに配置された
各種部材等にぶつかって乱れ、それが回転多面鏡の回転
に影響して回転ムラが生じ、ひいてはこれが被走査体上
での光ビームの走査ムラとなり、高精度な走査を行なう
ことができなくなってしまうおそれがある。その対策の
ために、回転多面鏡を、周囲に風を遮るもののない広々
とした場所に設置するとも考えられるが、それでは光走
査装置全体の小型化が図られないことになる。
回転に起因して発生する空気の流れの乱れによる回転多
面鏡の回転ムラが抑制された光走査装置を提供すること
を目的とするものである。
明の光走査装置は、光ビームを出射する光源と、その光
源から出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡とを
備え、回転多面鏡で反射偏向された光ビームで被測定体
上を走査する光走査装置において、上記回転多面鏡への
光ビームの入口の部分、およびその回転多面鏡で反射偏
向された光ビームの出口の部分を除き実質的に回転多面
鏡の全周を回転方向に取り巻く、その回転方向に凹凸し
た波形の内面を有するほぼ円筒形状の回転ムラ抑制部材
を備えたことを特徴とする。ここで、上記光ビームの光
路上の、その光ビームの進行方向に関し回転多面鏡の下
流側に配置されたfθレンズを備え、上記回転ムラ抑制
部材は、そのfθレンズ上方にも広がっていることが好
ましい。
様々に工夫した実験によると、回転方向に凹凸した波形
の内面を有する回転ムラ抑制部材で、回転多面鏡への光
ビームの入口の部分、およびその回転多面鏡で反射偏向
された光ビームの出口の部分を除き実質的に回転多面鏡
の全周をほぼ円筒形状に取り巻くことにより回転ムラを
効果的に抑制することができることが判明した。
説明する。
装置の、それぞれ、カバーを取り外した状態の平面図、
同じくカバーを取り外した状態の正面図、および図1に
示す矢印X−X方向に見た断面図である。
の本体部10には、レーザダイオード12が搭載された
基板11が備えられており、この基板11に搭載された
レーザダイオード12からレーザビーム12aが水平方
向に出射される。このレーザダイオード12から出射し
たレーザビーム12aは、コリメータレンズ13、シリ
ンダレンズ14を経由し、さらに2枚の反射ミラー1
5,16でそれぞれ反射して回転多面鏡17に入射す
る。この回転多面鏡17は、本体部10に固定された基
板18上に作り込まれたモータ19の回転軸に取り付け
られており、モータ19の回転に伴って矢印A方向に回
転し、入射したレーザビームを繰り返し反射偏向する。
この回転多面鏡17は、基板18およびモータ19とと
もに、部屋20に配置されている。
には図示しない電子回路部品が多数搭載されており、さ
らにモータ19も搭載されており、これらの発熱により
部屋20の内部がかなり加熱されてしまう。そこでここ
では、部屋20の外部に放熱フィン21を備え、部屋2
0の内部と部屋外部の放熱フィン21との間をヒートパ
イプ22で接続している。部屋20内部の熱はヒートパ
イプ22を伝達して放熱フィン21で放熱され、部屋2
0の内部が冷却される。
鏡17へのレーザビームの入口の部分をおよび回転多面
鏡17で反射偏向されたレーザビームの出口の部分を除
き、実質的にその全周がほぼ円筒形状の回転ムラ抑制部
材50で取り巻かれている。この回転ムラ抑制部材50
は、その内壁面が回転多面鏡の回転方向に凹凸したギザ
ギザの波形に形成されている。回転多面鏡17をこのよ
うな回転ムラ抑制部材50で取り巻くと、回転多面鏡1
7の回転ムラが効果的に抑制され、高精度の走査を行な
うことのできる光走査装置が実現する。尚、回転多面鏡
17の回転ムラは、このレーザビームにより走査される
被走査体上の走査の始点と終点にそれぞれ光センサを配
置し、それらの光センサで得られる受光信号で知ること
ができる。ただし簡易的には、走査の開始タイミングを
検知する後述する光センサ32(図2参照)で得られる
受光信号でも回転ムラを知ることができる。
ームは、fθレンズを構成する2個のレンズ23,25
のうちの第1のレンズ23を通過し、本体部100の一
側面(図2に示す側面)に寄った位置に配置された反射
ミラー24でその側面に沿って下方に進むように反射さ
れ、その側面に配置された、fθレンズを構成する2個
のレンズ23,25のうちの第2のレンズ25を通過す
る。ここでは本体部10の上面に配置された第1のレン
ズ23と本体部10の側面に配置された第2のレンズ2
5との間の、本体部10の上面と側面との境界部分に反
射ミラー24を配置して水平方向に進むレーザビームの
光路を下向きに折り返すようにしたため、本体部10の
上面や側面をうまく使い、この光走査装置100をコン
パクトに構成している。
のレンズ25を通過したレーザビームは、さらに、その
側面の下部に配置された反射ミラー26で折り返され、
さらに図3に示すシリンダミラー27で再度下向きに折
り返され、カバーガラス28を通過してこの光走査装置
100の外部に出射され、被走査体(図示せず)を、直
線状に走査する。
始点の方向に進むレーザビーム12b(図2参照)は、
反射ミラー26で反射された後、本体部10の下部隅に
配置された小さな反射ミラー29で反射ミラー26に向
けて反射される。
で折り曲げられるが、図2では解り易さのため、走査開
始点にあるレーザビーム12bについて反射ミラー26
での光路の折れ曲がりを無視し、図3に示すように実際
には本体部10の下部隅に配置されている反射ミラー2
9を空中に浮いたように示してある。
反射された走査開始点にあるレーザビーム12bは、反
射ミラー26で再度反射され、光センサ用レンズ30を
経由して、基板31上に固定された光センサ32によっ
て受光される。この光センサ32での受光信号により各
走査の開始タイミングを知ることができる。尚、走査の
開始タイミング検知に代えて走査の終了タイミングの検
知を行なってもよい。
の下部隅に反射ミラー29を配置し、反射ミラー26で
反射された走査開始点にあるレーザビーム12bを反射
して反射ミラー26で再度反射させる構成であり、一枚
の反射ミラー26が二回使用され、したがって部品点数
が削減され、この光走査装置100のコストダウン、コ
ンパクト化に寄与している。
が通過する側面は、図3に示すようにカバー40で覆わ
れる。
向に狭く、左右方向に広い形状を有する。これは、走査
の方向(図1の左右方向)について走査のためのレーザ
ビームの広い通過領域が必要であるということと、この
光走査装置は、実際の取付状態においてはここには図示
しない他の装置に図1の上下方向から挟まれるという事
情があることから、図1に示すような横長の形状となっ
ている。
この光走査装置100を全体装置(例えばスキャナやプ
リンタ等)に取り付けたり、メンテナンスのために取り
外したりするときのための把っ手33,34が配備され
ている。この把っ手33,34を配備したことにより、
この光走査装置100を持ち上げて全体装置に取り付け
たり取り外したりする作業の便が大きく向上する。
ら説明する。
図1を参照して説明した、部屋20の内部に配置された
回転多面鏡17を回転方向に取り巻く、回転方向に凹凸
に波形の内面を有するほぼ円筒形状の回転ムラ抑制部材
50を配置した状態を示している。
較例を示す図であり、図5は、回転ムラ対策を特に施さ
ない状態(比較例1)、図6は、部屋を実質的にほぼ密
封した状態(比較例2)、図7は、回転多面鏡を、内壁
面が平坦なほぼ円筒形の部材で囲った状態(比較例
3)、多数の孔を穿設したラバー53を部屋20の側壁
に貼った状態(比較例4)、多数の孔を穿設したラバー
53を部屋20の側壁に貼るとともに、図3に示すカバ
ー40の、部屋20の上面を成す部分の内面にも、多数
の孔を穿設したラバー54を貼った状態(比較例5)、
図10は、多数の孔を穿設したラバー55で回転多面鏡
17を回転方向にほぼ円筒状に取り巻いた状態(比較例
6)、図11は、回転多面鏡の回転方向に凹凸した波形
の部材56を、部屋20の、外部と通じている部分にの
み配置した状態(比較例7)、および図12は、回転多
面鏡の回転方向に凹凸した波形の部材57で、回転多面
鏡17のほぼ半周を覆った状態(比較例8)を示してい
る。
し、図3に示すカバー40で部屋20の上部を覆い、こ
こでは簡易的に、図2に示す光センサ32による受光信
号をモニタして回転多面鏡17の回転ムラを測定した。
ば、回転多面鏡の回転ムラを大幅に抑えることができ
る。
回転多面鏡の回転ムラの小さい、したがって高精度の走
査を行なうことのできる光走査装置が実現する。
の平面図である。
の正面図である。
方向に見た断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 光ビームを出射する光源と、該光源から
出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡とを備え、
該回転多面鏡で反射偏向された光ビームで被走査体上を
走査する光走査装置において、 前記回転多面鏡への光ビームの入口の部分、および該回
転多面鏡で反射偏向された光ビームの出口の部分を除き
実質的に該回転多面鏡の全周を回転方向に取り巻く、該
回転方向に凹凸した波形の内面を有するほぼ円筒形状の
回転ムラ抑制部材を備えたことを特徴とする光走査装
置。 - 【請求項2】 前記光ビームの光路上の、該光ビームの
進行方向に関し前記回転多面鏡の下流側に配置されたf
θレンズを備え、前記回転ムラ抑制部材は、該fθレン
ズ上方にも広がっていることを特徴とする請求項1記載
の光走査装置。
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