JPH0234009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザー走査系光学装置などに用い
られる回転多面鏡及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

回転多面鏡は、レーザー走査系光学装置などに
装着され、例えばレーザービームの進路を変換さ
せて、レーザービームを受光面上を走査させるの
に用いられるものであり、代表的には、例えば断
面が正六角形状などの正多角形からなる角柱部材
の側面を反射鏡面として形成した構成のものが知
られている。

このような回転多面鏡は、従来、光学ガラス部
材を、正多角柱状に研削、研磨等の工程によつて
成形し、更に、角柱の側面を研磨処理して反射鏡
面を形成する方法、あるいはアルミニウム合金等
の金属材料からなる部材を断面が正多角形状であ
る角柱状に切削成形し、ダイヤモンド切削工具を
用いて、側面を超精密切削して反射鏡面を形成す
る方法によつて製造されてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の方法による回転多面鏡の
製造に於いては、光学ガラスあるいは金属材料部
材からの切削等の工程による角柱状基材の成形及
び研磨や切削処理による精度良い反射鏡面の形成
に多大な労力、時間及び高度な技術が必要とさ
れ、特に反射鏡面以外の部分を複雑な形状に成形
するには、より複雑で高度な工程が必要とされ、
製造コストが高くなるという問題があつた。

また、光学ガラスや金属材料を基材として用い
るので、回転多面鏡自身が重く、レーザー回転多
面鏡を装着する装置の軽量比にとつての１つの障
害となつていた。

本発明の目的は、低い製造コストで簡易に形成
することのできる回転多面鏡及びその製造方法を
提供することにある。

本発明の他の目的は、軽量化され、低い製造コ
ストで簡易に形成することのできる回転多面鏡及
びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、反射鏡面以外の部分が複
雑な回転多面鏡をも低い製造コストで簡易に形成
可能な方法を提供することにある。

〔問題点を解決する手段〕

上記の目的は、以下の本発明の方法により達成
することができる。

すなわち、本発明の回転多面鏡は、樹脂もしく
は樹脂を主体とする複合樹脂材料からなる多角柱
形状部分を有する基材と、前記多角柱形状部分を
有する基材の１つ以上の側面上に設けられ、反射
鏡面を形成するように切削された金属被膜と、前
記多角柱形状部分を有する基材の底面上に設けら
れ、取り付け基準面を形成するように切削された
金属被膜とを有することを特徴とする。

また、本発明の回転多面鏡の製造方法は、樹脂
もしくは樹脂を主体とする複合樹脂材料から多角
柱形状部分を有する基材を形成する過程と、前記
多角柱形状部分を有する基材の１つ以上の側面上
及び底面上に金属被膜を形成する過程と、前記基
材の１つ以上の側面上に反射鏡面を形成し、前記
基材の底面上に取り付け基準面を形成するため
に、前記基材の１つ以上の側面上及び底面上に形
成された金属被膜を切削する過程とを有すること
を特徴とする。

以下、本発明を、正六角柱状の形状を有する回
転多面鏡をその一例として図面に従つて更に詳細
に説明する。

第１図は本発明の回転多面鏡の一例であり、第
１図ａはその斜視図、第１図ｂは第１図ａに於け
るＡ―Ｂ線での切断断面図である。

１は基材であり、正六角柱状の形状を有し、そ
の中心には、正六角形の中心軸と同軸の回転多面
鏡を回転駆動軸に設置するための貫通孔４が設け
られている。

この基材１は、樹脂若しくは樹脂を主体とする
複合樹脂材料から形成されている。

２は金属被膜であり、例えばAl、Cu、Ni、
Ag、Au等の金属からなり、反射鏡面が形成され
る側面上及び取り付け基準面となる底面上に少な
くとも設けられている。

該被膜のうち角柱の側面に設けられている部分
２ａの表面は切削加工によつて処理されており、
形成される回転多面鏡に必要とされる反射鏡面と
しての面精度が付与されている。

更に、基材１の底面に設けられた金属被膜の表
面も切削加工によつて処理されており、回転多面
鏡の取り付け基準面としての面精度が付与されて
いる。

３は、反射鏡面２ａ上に設けられた増反射膜及
び／または保護膜として機能する被膜であり、前
記その表面が切削処理されている金属被膜上に少
なくとも設けられている。

このような構成の本発明の回転多面鏡は、以下
のようにして製造することができる。

まず、第１図に示したような正六角柱状の形状
を有する基材１を成形する。

基材１を成形することのできる材料としては、
PMMA（ポリメチルメタアクリレート）、ABS樹
脂、ポリカーボネート等を挙げることができ、ま
た樹脂を主体とした複合樹脂材料としては、ガラ
スフアイバー、カーボンフアイバー等の他の材料
によつて複合化された樹脂材料を挙げることがで
きる。

基材１は、上記の材料のなかから、回転多面鏡
に要求される強度、回転多面鏡の用途、あるいは
以後に述べる金属被膜として使用される材料との
マツチング等に応じて適宜選択したものを使用
し、射出成形法、圧縮成形法、キヤスチング法等
の種々の樹脂成形法を用いて成形することができ
る。

このように本発明の方法に於いては、樹脂を用
いた成形法によつて基材１を成形するので、基材
１を容易に所望の形状とすることができ、特に、
反射鏡面が形成される部分以外の部分が複雑な形
状を有する基材であつても容易に形成可能となつ
た。

次に、このようにして成形された基材１の少な
くとも反射鏡面が形成される部分１ａ及び取り付
け基準面となる底面に、金属材料からなる被膜２
が第１図に示したように形成される。なお、第１
図に示すように基材１の底面にも金属被膜を形成
することによつて、基材１の強度を高めるという
効果も得られる。

本発明の方法に於ける被膜２の形成に使用する
ことのできる金属材料としては、前記した樹脂材
料からなる基材上に連続被膜を形成することがで
き、以後に行なわれる超精密ダイヤモンド切削に
適合し、該切削工程によつて精度良い反射鏡面及
び取り付け基準面を形成できるものならばどのよ
うなものも使用可能であり、例えばAl、Cu、
Ni、Ag、Au等の金属材料を挙げることができ
る。

なお、上記金属材料のなかから、基材１を構成
している材料に応じて適宜選択して、基材１の硬
度や強度を補強することもできる。

本発明の方法に於いて形成される金属被膜は、
一層からなる構成でも良いし、多層からなる構成
でも良い。多層からなる構成の場合には、各層が
同一の材料から構成されていても良いし、また各
層のうち少なくとも一層が、他の層と異なる材料
から構成されるものであつても良く、多層構造と
する場合には、構成材料を適宜選択することによ
り、基材と金属被膜と以後に形成する保護層との
密着強度を高めたり、基材の硬度や強度を補強す
ることもできる。

本発明の方法に於いて、金属被膜を形成するに
は、前記した金属材料を用いて、化学メツキ法、
電気メツキ法、蒸着法等の方法によつて、所望の
構成の金属被膜を基材１の少なくとも反射鏡面が
形成される部分及び取り付け基準面となる部分に
形成することができ、その表面に反射鏡面が形成
される金属被膜の膜厚は、以後に行なわれる超精
密切削により該被膜表面に反射鏡面を形成するの
に十分な厚さとされ、通常50μｍ〜100μｍ程度と
される。

このようにして、形成された金属被膜の反射鏡
面として形成される面及び取り付け基準面となる
面に、金属被膜が１層の場合には該金属被膜が完
全に基材１から除去されない範囲内で、また金属
被膜が２層以上の多層構成の場合には最表面の一
層の被膜が完全に基材１上から除去されない範囲
内で、ダイヤモンド工具等を用いた超精密切削処
理が行なわれ、必要な精度を有する反射鏡面２ａ
及び取り付け基準面となる面が形成される。

本発明の方法に於いては、最後に上記のように
して形成された反射鏡面２ａ上に該反射鏡面の反
射機能を高めたり、反射鏡面を保護する機能を有
する被膜３が形成され、第１図に示すような回転
多面鏡を得ることができる。

上記被膜３の形成には、Al、Cu、Au、Ag、
SiO₂、MgF₂、Al₂O₃等の材料を用いた、蒸着法、
スパツタリング法等の薄膜形成法を好適に適用す
ることができる。

以上、正六角柱形状を有する回転多面鏡を１例
として本発明の回転多面鏡を説明したが、本発明
の回転多面鏡の形状は、これに限られることなく
所望の種々の形状とすることができる。

以上のような本発明の方法によれば、主に、樹
脂材料を用いた成形工程によつて、基材が成形さ
れ、更に基材の所定部分に金属材料からなる被膜
を形成し、該被膜を超精密切削して反射鏡面を形
成するために、従来のガラス材料や金属材料を切
削して基材を形成し、研磨処理によつて反射鏡面
を形成していたのと異なり、基材及び反射鏡面を
簡易により短時間で成形可能であり、また反射鏡
面が形成される部分以外の部分を複雑な形状に簡
易に形成することもできるようになり、回転多面
鏡を低い製造コストで製造することが可能となつ
た。

また、基材が、軽量材料すなわち樹脂若しくは
樹脂を主体とする複合樹脂材料によつて形成され
ているので、軽量化された回転多面鏡を形成する
ことが可能になつた。

以下、実施例に従つて本発明の方法を更に詳細
に説明する。

実施例 １ まず、ABS樹脂を使用し、射出成形法により
多角柱状基材を成形した。その後、化学ニツケル
メツキを上記多角柱状基材表面に、100μｍの膜
厚で施し、続いてダイヤモンド工具を用いた超精
密切削で取付け及び加工基準面となる角柱側面と
直角となる端面（底面）を50μｍ切削し、このよ
うにして切削された面を切削治具に取付けて、角
柱側面の金属被膜を50μｍ切削することにより、
面粗さRmax.0.02μｍ以下、平面度λ／５（0.12μ
ｍ以下）に仕上げ、反射鏡面を形成した。

更に、切削に使用した油を、主に切削面から除
去するために基材を洗浄し、反射鏡面の増反射及
び保護のためのCu、SiO₂膜を蒸着により施し、
本発明の回転多面鏡面を形成した。

このようにして形成された回転多面鏡は、基材
部分の安さ、その製造工程の簡易化により、従来
の回転多面鏡に比較して約40％低い製造コストで
製造することができた。更に、回転多面鏡の重量
を従来のものと比較して約１／2.5に軽量化する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法により形成された回転
多面鏡の一例であり、第１図ａはその平面図、第
１図ｂは第１図ａに於けるＡ―Ｂ線での切断断面
図である。 １…基材、１ａ…側面、２…金属被膜、２ａ…
反射鏡面、３…被膜、４…貫通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂もしくは樹脂を主体とする複合樹脂材料
   からなる多角柱形状部分を有する基材と、前記多
   角柱形状部分を有する基材の１つ以上の側面上に
   設けられ、反射鏡面を形成するように切削された
   金属被膜と、前記多角柱形状部分を有する基材の
   底面上に設けられ、取り付け基準面を形成するよ
   うに切削された金属被膜とを有することを特徴と
   する回転多面鏡。 ２ 樹脂もしくは樹脂を主体とする複合樹脂材料
   から多角柱形状部分を有する基材を成形する過程
   と、前記多角柱形状部分を有する基材の１つ以上
   の側面上及び底面上に金属被膜を形成する過程
   と、前記基材の１つ以上の側面上に反射鏡面を形
   成し、前記基材の底面上に取り付け基準面を形成
   するために、前記基材の１つ以上の側面上及び底
   面上に形成された金属被膜を切削する過程とを有
   することを特徴とする回転多面鏡の製造方法。