JPH0545600A - Polygon mirror - Google Patents
Polygon mirrorInfo
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- JPH0545600A JPH0545600A JP22360591A JP22360591A JPH0545600A JP H0545600 A JPH0545600 A JP H0545600A JP 22360591 A JP22360591 A JP 22360591A JP 22360591 A JP22360591 A JP 22360591A JP H0545600 A JPH0545600 A JP H0545600A
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- mirrors
- polygon mirror
- mirror
- rotation
- rotary disk
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を偏向するポ
リゴンミラーに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polygon mirror that deflects laser light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のポリゴンミラーは、回転軸に対し
て多角形面状に構成され、各多角形面の全ては回転軸と
平行の面に固定されていた。そして、各多角形面に入射
されたレーザ光はこれの回転に従って一方向に走査さ
れ、均一な光の帯となってマスクまたはスクリーンに投
射されるようになっている。2. Description of the Related Art A conventional polygon mirror has a polygonal shape with respect to a rotation axis, and all polygonal surfaces are fixed to a surface parallel to the rotation axis. The laser light incident on each polygonal surface is scanned in one direction according to the rotation of the polygonal surface, and is formed into a uniform band of light and projected on the mask or screen.
【０００３】しかるに、マスク、スクリーンの全体にわ
たるラスタ走査が必要な場合、例えば特開昭６４−２７
７９１号公報に示されるような場合には、ポリゴンミラ
ーのほかに、新たなる可動ミラー（スキャナミラー）を
必要としていた。そしてこの可動ミラーの存在のため、
収差補正等の光路上のレンズによる工夫を必要とするこ
とがある、またスペースを広く必要とする不具合もあっ
た。However, when raster scanning over the entire mask and screen is required, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-27.
In the case shown in Japanese Patent No. 791, a new movable mirror (scanner mirror) is required in addition to the polygon mirror. And because of the presence of this movable mirror,
In some cases, it is necessary to devise a lens on the optical path such as aberration correction, and there is also a problem that a wide space is required.
【０００４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、１個のポリゴンミラーでレーザ光を直接ラスタ走
査に変換でき、ラスタ走査用の光学系を小型にでき、こ
れのスペースを小さくすることができるポリゴンミラー
を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to directly convert a laser beam into a raster scan with a single polygon mirror, to reduce the size of an optical system for the raster scan, and to reduce the space thereof. The object is to provide a polygon mirror that can
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るポリゴンミラーは、回転板の外周部に
多角形状に装着される各ミラーが、回転板の回転軸心に
対してそれぞれある角度をもって取付けられている。ま
た上記ポリゴンミラーの各ミラーを、回転軸心とのなす
角度が変化する方向に揺動自在に、かつ一方へばね付勢
して取付け、この各ミラーの背部に、上記ばね付勢力に
抗して揺動駆動する揺動駆動手段の作動部先端を当接さ
せた構成となっている。In order to achieve the above object, in a polygon mirror according to the present invention, each of the mirrors mounted in a polygonal shape on the outer peripheral portion of the rotating plate has a rotating shaft center of the rotating plate. Each is mounted at an angle. Further, each of the polygon mirrors is mounted so as to be swingable in a direction in which the angle formed by the rotation axis changes, and is biased to one side by a spring, and the back of each mirror is opposed to the spring biasing force. It is configured such that the tip of the operating portion of the swing drive means for swing-driving is abutted.
【０００６】上記前者の構成において、ポリゴンミラー
が回転することにより、ミラーの反射面が順次変化し、
これに投射されたレーザ光はラスタ走査に対応するよう
に偏向される。また上記後者の構成において、揺動駆動
手段を作動することにより回転板の外周部に取付けられ
たミラーの傾斜角が変化される。そしてこのミラーの傾
斜角の変化を回転板の回転に同期して行なうことによ
り、ポリゴンミラーに反射したレーザ光はスクリーン上
にラスタ走査される。In the former configuration, as the polygon mirror rotates, the reflecting surface of the mirror changes sequentially,
The laser light projected on this is deflected so as to correspond to raster scanning. In the latter configuration, the tilt angle of the mirror mounted on the outer peripheral portion of the rotary plate is changed by operating the swing drive means. By changing the tilt angle of the mirror in synchronization with the rotation of the rotary plate, the laser light reflected by the polygon mirror is raster-scanned on the screen.
【０００７】[0007]
【実 施 例】図１は本発明の請求項１に対応する構成
の実施例を示すもので、図中１は回転板で、この回転板
１の外周部に多数のミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・が
多角形状に固着されている。そしてこの各ミラー２ａ，
２ｂ，２ｃ，・・・は回転板１の回転軸心３に対して傾
斜角θで傾斜して取付けられ、かつ各ミラー２ａ，２
ｂ，２ｃ，・・・は相互にθ1 ，θ2 ，θ3 ，・・・と
相対的にその傾斜角が変えられている。上記各ミラー２
ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の回転軸心３に対する傾斜角θ
はポリゴンミラー４によるラスタ走査に対応するビーム
偏向ができるように光学計算の結果に基づいて設定され
ている。５は上記ポリゴンミラー４に向けてビーム光６
を投射するレーザ光源、７はポリゴンミラー４にて反射
されたレーザ光６が走査されるスクリーンである。EXAMPLE FIG. 1 shows an example of a structure corresponding to claim 1 of the present invention. In the figure, 1 is a rotating plate, and a large number of mirrors 2a, 2b, 2c are provided on the outer periphery of the rotating plate 1. , ... are fixed in a polygonal shape. And each of these mirrors 2a,
, 2b, 2c, ... Are attached at an inclination angle θ with respect to the rotation axis 3 of the rotary plate 1, and each mirror 2a, 2c.
The angles of inclination of b, 2c, ... Are mutually changed relative to θ 1 , θ 2 , θ 3 ,. Each mirror 2
Inclination angle θ of a, 2b, 2c, ...
Is set based on the result of optical calculation so that beam deflection corresponding to raster scanning by the polygon mirror 4 can be performed. 5 is a beam of light 6 directed toward the polygon mirror 4
Is a laser light source for projecting a laser beam, and 7 is a screen on which the laser light 6 reflected by the polygon mirror 4 is scanned.
【０００８】この構成において、レーザ光源５からのレ
ーザ光６を回転しているポリゴンミラー４に投射する
と、このポリゴンミラー４を構成する各ミラー２ａ，２
ｂ，２ｃ，・・・は隣接するもの相互で傾斜角θを光学
計算に基づいて変えられていることにより、ポリゴンミ
ラー４から反射するレーザ光はラスタ走査に対応するよ
う偏向されてスクリーン７に照射される。なおこのスク
リーン７はマスクに置換し、このマスクを透過したレー
ザ光で印字するようにしてもよい。In this structure, when the laser beam 6 from the laser light source 5 is projected onto the rotating polygon mirror 4, the respective mirrors 2a, 2 constituting the polygon mirror 4 are projected.
, b, 2c, ... are adjacent to each other and the inclination angle θ is changed based on the optical calculation, so that the laser light reflected from the polygon mirror 4 is deflected so as to correspond to the raster scanning and is reflected on the screen 7. Is irradiated. The screen 7 may be replaced with a mask so that the laser beam transmitted through the mask can be used for printing.
【０００９】図２から図７は本発明の第２、第３の実施
例を示すもので上記各ミラー２ａ，２ｂ，２ｃの傾斜角
を可変にし、汎用的にレーザ光６によるラスタ走査ピッ
チを変えることができるようにしたものである。図２、
図３、図４は第２の実施例を示すもので、回転板８の周
囲に取付ける各ミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・を、回
転板８の回転軸心となす角θが変化する方向に揺動自在
に支持すると共に、一方へばね８ａに付勢されている。
そして回転板８の上側には、この回転板８より少し小径
にしたレバー受け板８ａが機枠側に固定されて沿わせて
あり、このレバー受け板８ｂ上に、これの軸心部から各
ミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の裏面に摺接する長さ
の積層ピエゾ素子等からなるレバー部材９ａ，９ｂ，９
ｃ，・・・が放射状に設けてある。上記各レバー部材９
ａ，９ｂ，９ｃ，・・・はＤＣ電源１０に接続されてお
り、このＤＣ電源１０はミラーの角度をあらかじめ記憶
しており、かつ、この記憶値に基づいてＤＣ電源１０を
制御する電源制御装置１１に接続されている。またこの
電源制御装置１１にフォトセンサ等、ミラーの揺動方向
への位置変化を検出する位置検出装置１２が接続されて
いる。FIGS. 2 to 7 show the second and third embodiments of the present invention. The tilt angles of the mirrors 2a, 2b and 2c are made variable, and the raster scanning pitch by the laser beam 6 is generally used. It is something that can be changed. 2,
FIGS. 3 and 4 show the second embodiment, in which the angle θ between each of the mirrors 2a, 2b, 2c, ... Mounted around the rotary plate 8 and the rotation axis of the rotary plate 8 changes. It is swingably supported in one direction and is biased to one side by a spring 8a.
On the upper side of the rotary plate 8, a lever receiving plate 8a having a diameter slightly smaller than that of the rotary plate 8 is fixed and arranged along the machine frame side, and on the lever receiving plate 8b, from the axial center portion thereof. Lever members 9a, 9b, 9 made of laminated piezoelectric elements or the like having a length that makes sliding contact with the back surfaces of the mirrors 2a, 2b, 2c ,.
c, ... Are provided radially. Each lever member 9
, 9b, 9c, ... Are connected to a DC power source 10, and the DC power source 10 stores the angle of the mirror in advance and controls the DC power source 10 based on the stored value. It is connected to the device 11. Further, a position detection device 12 such as a photo sensor that detects a position change of the mirror in the swinging direction is connected to the power supply control device 11.
【００１０】この構成において、各積層ピエゾ素子等か
らなるレバー部材９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・にＤＣ電源
１０から選択的に通電することにより、この通電された
レバー部材９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・が図４に示すよう
に長くなり、これに対応するミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，
・・・が支点を中心に揺動される。上記制御を回転板８
の回転に同期に行なうことにより、レバー部材９ａ，９
ｂ，９ｃ，・・・の先端に摺接してレーザ光６が投射さ
れる部分に位置する各ミラーの角度が所定の角度姿勢と
なるよう制御されて、ポリゴンミラーによりスクリーン
に対してラスタ走査される。このときの制御フローを示
すと図５のようになる。すなわち、位置検出装置１２に
てミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の位置（姿勢）を検
出し（ステップ１）、この検出位置に基づいて電圧制御
装置１１にて、これの電圧記憶部の記憶値と比較して定
められた電圧を検索し（ステップ２）、これに基づいて
電圧レベル出力する（ステップ３）。これにより積層ピ
エゾ素子９ａ，９ｂ，９ｃ，・・・が作動される（ステ
ップ４）。そして次に次の電圧レベルをロードする（ス
テップ５）。In this structure, by selectively energizing the lever members 9a, 9b, 9c, ... Composed of laminated piezoelectric elements from the DC power source 10, the energized lever members 9a, 9b, 9c ,. ... becomes longer as shown in FIG. 4, and the corresponding mirrors 2a, 2b, 2c,
... is swung around the fulcrum. Rotation plate 8 for the above control
By synchronizing with the rotation of the lever members 9a, 9
The angles of the respective mirrors which are in sliding contact with the tips of b, 9c, ... And are projected onto the laser beam 6 are controlled so as to have a predetermined angular posture, and raster scanning is performed on the screen by the polygon mirror. It The control flow at this time is shown in FIG. That is, the position detecting device 12 detects the positions (orientations) of the mirrors 2a, 2b, 2c, ... The predetermined voltage is retrieved by comparing with the stored value (step 2), and the voltage level is output based on this (step 3). As a result, the laminated piezoelectric elements 9a, 9b, 9c, ... Are operated (step 4). Then, the next voltage level is loaded (step 5).
【００１１】図６、図７は第３の実施例を示すもので、
回転板１３に偏心板１４を積層して設け、この偏心板１
４により上記第２の実施例における積層ピエゾ素子に代
る作用をさせるようにしたものである。すなわち、各ミ
ラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・は上記第２の実施例と同
様に回転板１３に揺動自在に支持されていると共に、一
方へばね９にて付勢されている。そして、各ミラー２
ａ，２ｂ，２ｃ，・・・の一側部が上記偏心板１４の外
周面に摺接しており、この偏心板１４が回転板１３に対
して相対回転することにより各ミラー２ａ，２ｂ，２
ｃ，・・・の傾斜角が変化されるようになっている。上
記偏心板１４の回転制御は図示しない回転制御装置によ
りなされ、これにより、各ミラー２ａ，２ｂ，２ｃ，・
・・は回転板１３の回転に従ってレーザ光６にラスタ走
査するようになっている。FIGS. 6 and 7 show a third embodiment.
The eccentric plate 1 is provided by laminating the eccentric plate 14 on the rotary plate 13.
4 has a function of substituting for the laminated piezoelectric element in the second embodiment. That is, each of the mirrors 2a, 2b, 2c, ... Is swingably supported by the rotary plate 13 as in the second embodiment, and is biased by the spring 9 to one side. And each mirror 2
One side of a, 2b, 2c, ... Is in sliding contact with the outer peripheral surface of the eccentric plate 14, and the eccentric plate 14 rotates relative to the rotary plate 13 so that each mirror 2a, 2b, 2
The inclination angles of c, ... Are changed. The rotation control of the eccentric plate 14 is performed by a rotation control device (not shown), whereby each mirror 2a, 2b, 2c ,.
.. is adapted to raster-scan the laser beam 6 in accordance with the rotation of the rotary plate 13.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、１個のポリゴンミラー
でレーザ光を直接スクリーンやマスク上にラスタ走査す
ることができ、従来必要として可動ミラーが不必要にな
り、ラスタ走査用の光学系を小型にできてこれのスペー
スを小さくすることができる。According to the present invention, a laser beam can be raster-scanned directly on a screen or a mask with one polygon mirror, and a movable mirror is not required as in the prior art, and an optical system for raster scanning is provided. Can be made smaller and the space for it can be reduced.
【図１】本発明の第１の実施例を概略的に示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例を概略的に示す要部の斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part schematically showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施例の要部の作用説明図であ
る。FIG. 3 is an operation explanatory view of a main part of the second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施例の要部の作用説明図であ
る。FIG. 4 is an operation explanatory view of a main part of the second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施例の作用を示すフロー図で
ある。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３の実施例の要部の構成説明図であ
る。FIG. 6 is a structural explanatory view of a main part of a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施例の要部である回転板と偏
心板との関係を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a relationship between a rotary plate and an eccentric plate, which is a main part of a third embodiment of the present invention.
１，８，１３ 回転板、２ａ，２ｂ，２ｃ，・・・ ミ
ラー、３ 回転軸心、４ポリゴンミラー、５ レーザ光
源、６ レーザ光、７ スクリーン、８ａばね、９ａ，
９ｂ，９ｃ，・・・ 積層ピエゾ素子、１０ ＤＣ電
源、１１ 電圧制御装置、１４ 偏心板。1, 8, 13 Rotating plate, 2a, 2b, 2c, ... Mirror, 3 rotation axis, 4 polygon mirror, 5 laser light source, 6 laser light, 7 screen, 8a spring, 9a,
9b, 9c, ... Laminated piezo element, 10 DC power source, 11 voltage control device, 14 eccentric plate.
Claims (2)
ミラーが回転板の回転軸心に対してそれぞれある角度を
もって取付けられることを特徴とするポリゴンミラー。1. A polygon mirror, wherein mirrors mounted in a polygonal shape on an outer peripheral portion of a rotary plate are mounted at respective angles with respect to a rotation axis of the rotary plate.
ミラーを、回転板の回転軸心とのなす角度が変化する方
向に揺動自在に、かつ一方へばね付勢して取付け、この
各ミラーの背部に、上記ばね付勢力に抗して揺動駆動す
る揺動駆動手段の作動部先端を当接させたことを特徴と
するポリゴンミラー。2. A mirror mounted in a polygonal shape on an outer peripheral portion of a rotating plate is attached so as to be swingable in a direction in which an angle formed by a rotating shaft of the rotating plate is changed and biased to one side by a spring. A polygon mirror, wherein the back end of each of the mirrors is brought into contact with the tip of an operating portion of a swing drive means that swings and drives against the spring biasing force.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22360591A JPH0545600A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Polygon mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22360591A JPH0545600A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Polygon mirror |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545600A true JPH0545600A (en) | 1993-02-23 |
Family
ID=16800811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22360591A Pending JPH0545600A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Polygon mirror |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545600A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864391A (en) * | 1996-04-04 | 1999-01-26 | Denso Corporation | Radar apparatus and a vehicle safe distance control system using this radar apparatus |
| US6246502B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-06-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus |
| US7312920B2 (en) | 2004-09-24 | 2007-12-25 | Nikon Corporation | Confocal microscope |
| WO2008081081A1 (en) | 2006-12-29 | 2008-07-10 | Picodeon Ltd Oy | Optical scanner and its applications |
| US7692837B2 (en) | 2007-02-16 | 2010-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Deflection device and imaging apparatus |
| JP2013083626A (en) * | 2011-09-22 | 2013-05-09 | Ricoh Co Ltd | Optical beam scanner and laser radar unit |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP22360591A patent/JPH0545600A/en active Pending
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