JPH0723313U - 光学的に平らなベッドの走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 与えられた解決度や偏向線長さのために偏向
角度が増大すると共に、光学装置の製造費が低減され、
偏向面に対する光学的手段が短縮される。 【構成】 像平面近くの凹状鏡によって平らな像平面に
焦点合わせされるほぼ平行なビームによって打たれる少
なくとも１つの回転または枢動する走査鏡部材を有した
光学機械的な偏向装置において、実質的な平らな凸状鏡
が走査鏡近くに設けられるので、走査鏡を向いた平面は
走査鏡の偏向角度にもとづく反射ビームを屈折し、凸状
面がビームによりほぼ垂直方向に横切り、２つの鏡への
ビームの斜めの衝突に基づく像平面の線の撓みが走査鏡
の回転または枢動軸心の傾斜によって補償されることを
特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、像平面近くの凹状鏡をもって平らな像平面上に焦点合わせされる ほぼ平行なビームによって打たれる少なくとも１つの回転または枢動する走査鏡 部材を有する光学機械的な偏向装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この様な周知の偏向装置は、入力走査装置や出力走査装置として平らなベッド 走査装置の種々の利用に使用できる。１つの代表的な利用は、欠陥の検査のため に偏向面内のウェブ材料の走査がある。

【０００３】 手近な場合、光学的に平らなベッドの走査装置の１つの推奨される利用は光の ビーム、特に絵画部材に従ったピクセル周波数によって変調されるレーザ光線源 による活版字体の設定がある。

【０００４】 一般に、この様な光学的に平らなベッド走査装置は、平らな偏向面を横切る走 査線の方向に空所内に固定された光のビームを動かすことで、もし全て可能なら ば、この様な方法において等しい長さの偏向通路増大は走査線内の増大の場所に 係りなく各ピクセル期間に対応している。最初に述べた種類の光学的に平らなベ ッドの走査装置においては、偏向面内の比例した間隔がこの偏向面の各回転角度 に対応している。更に、連続した走査線間の間隔は一定であるべきである。この 関係は、平らなベッド走査装置の制限された製造精度に対する他のものに関する 可能な多数の誤りのために制限される。特に、回転または枢動可能な偏向面が取 付けられる所謂軸受の揺れや、幾つかの相互のずれた面から成る多角形体の場合 の所謂ピラミッド形の誤りが連続的走査線の関係を乱すことがある（ここで多角 形ピラミッドの誤りとは、基準面に対する各反射多角形面の角変化を意味してい る）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

僅かな不規則さも明白な乱れをなすために印刷上の利用に特に所要される乱れ る影響に特に係りのない平らな偏向面内の走査線を偏向するために、出来るだけ 偏向角度を大きくするよう自己示唆する。与えられた偏向長さにおいて、回転ま たは枢動可能な反射面と偏向面間の光学的有効間隔またはアームは大きな偏向角 度によって相当するよう減少される。これは、偏向面内のレーザー効果を有する ようプライゴンの様な反射面の動きや位置の不正確さを生じる。

【０００６】 代表的な周知の光学的に平らなベッドの走査装置において、枢動可能な反射面 や偏向面が視覚である回転または枢動自在な反射面の偏向角度に実質的に比例す る偏向面の偏向位置に光のビームを偏向する光学装置は、相当するよう高価であ る多くの部材の構成の平らな視野レンズをなしている。また、これらレンズは所 謂ｆθレンズである。しかし、この様なｆθレンズは特に解像度の要求が植字機 におけるよう高くなるときに限られた範囲内の偏向角度にて使用できるだけの欠 点がみられる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の目的は、与えられた解決度や偏向線長さのために偏向角度が増大す ると共に、光学装置の製造費が低減される。すなわち、偏向面に対する光学的手 段が相当短縮されるように最初に述べた種類の光学的に平らなベッドの走査装置 を提供することにある。

【０００８】 この問題はここに説明される光学的に平らなベッドの走査装置によって解決さ れる。

【０００９】 この考案に依れば、僅か３つの光学的作用面が、回転または枢動可能な鏡、特 に多角形体および偏向面間の非常に簡単な光学装置に必要とされる。１つの平面 は、出来るだけ偏向面近くであって機械的理由のために避けられない時に離れる よう配置された視野平面鏡に属している。２つの他の平面は、回転または枢動可 能な反射面、特に多角形体および視野平面鏡の間のアプラナートによって形成さ れる。これらの内の、第１の平面は平らに設計されたり或は非常に大きな曲率を もってつくられて、回転または枢動可能な反射面に向けられ、反射によって偏向 角度を低減している。これは偏向角度の作動範囲を３０％以上増加するようでき る。これは使用率が大きいことを意味している。使用率の定義は、１つの切子面 の走査線長さ掃引時間に対する２つの切子面の転換の際の有効なむだ時間より小 さい１つの切子面による走査線長さを掃引する時間差である。この比較的大きな 使用率は、植字機の与えられた設定速度のためのピクセル周波数（絵画要素周波 数）を減少するようできるために利点となる。これは絵画要素周波数を生じる電 子植字機部材の簡略化と一層の経済的製造を導く。他方、タイプが与えられた絵 画要素周波数と解像度をもって設定されれば、この考案の従った光学的に平らな ベッド装置は設定された特性の高い出力速度が可能である。偏向面に面したアプ ラナートの第２の球状凸面を示す第３の最後の光学的作用面は偏向面内の光のビ ームの主要な焦点合わせを行う。多くの場合の植字機において、この第２の球状 凸面は出力面と呼ばれ、これに対してアプラナートの第１の平面は入力面を表し ている。焦点合わせする平面において、避けられない球状収差は比較的小さく、 比較的低価格で再修正できる。

【００１０】 アプラナートに関して、大きな仕事率と作動偏向時間の良好な利用が、偏向面 に対する光の通路内に設けられた付随的部材によって損傷されないことが注意さ れなければならない。

【００１１】 アプラナートがアプラナートレンズを有する状態は比較的厚いガラス厚さのア プラナートレンズをもたらすと共に第１の平面との間に間隔を設けている。 回転または枢動可能な平面を向いたアプラナートレンズの第１のほぼ平らな面 は絶対的に平らである必要はない。大体平らな面の比較的弱い屈折力にもとづく ことから、走査面に面した第２の球状凸面の曲率半径に対してこの大体平らな面 の曲率半径が大きいことで十分である。

【００１２】 特に、第１のほぼ平らな面と第２の球状凸面の曲率半径の間の少なくとも１〜 ５の割合のアプラナートの設計は高価な付加的修正をもった小さなゆがみの偏向 を可能にし、植字機への光学的に平らなベッドの走査装置の適用が有利なことを 示している。

【００１３】 更に、走査面近くの視野平面鏡は、最良の手段にて視野平面鏡を作動するよう 球状反射面をもって好適に設計される。

【００１４】 上述した様に、球状収差により生じられる再生誤差は再修正によって更に低減 できる。図示の実施例に従って、一定値の再修正は完全な走査角度や走査線長さ に沿って行われる。

【００１５】 球状収差の補償のために、回転または枢動可能な反射面と、この反射面と偏向 面の間の光の通路の外の別の平面（中間像平面）との間の光の通路内に付加的な 光学部材を用いることが有利である。

【００１６】 図示の実施例の小型の設計の光学的に平らなベッドの走査装置のために、アプ ラナートレンズからの付随する光と、視野平面鏡により反射される光とを分離す るよう平らな反射面をもった別の偏向装置が設けられる。

【００１７】 視野平面鏡や反射面の枢軸の傾斜した位置決めにもとづく像または走査線の降 下のための別の有利な補償は、回転または枢動軸心や全走査装置の幾何学性にも とづく視野平面鏡の傾斜量によって行われる。

【００１８】 以下にこの考案を添付図面を参照して説明しよう。

【００１９】

【実施例】

図面の図１において、互いに１２０°ずれた６つの回転可能な反射面を有する 多角形体１は光学的に平らなベッドの走査装置の一部を形成しており、反射面が 符号２で示される位置にて有効に作用するようになる。

【００２０】 この考案に従った平らなベッドの走査装置の上述した性能データが多種類の回 転可能な反射面を有するほどに、これらデータは図面の図１の多角形体に関連し ている。

【００２１】 多角形体１は軸受３に回転可能に取付けれられ、電動機４により駆動される。 駆動状態は連続的または段階的にすることができる。回転軸心は符号１８で示さ れる。

【００２２】 光感応フィルム面により植字工に示すことができる多角形体１と平らな偏向面 ５の間の光の通路に、回転可能な反射面１３に照射される光のビームを偏向面５ に照射して、多角形体１の回転角度に対応する偏向角度と走査線６に照射される 光のビームの位置との間の関係を直線化するように光学装置が設けられる。

【００２３】 この光学装置は、多角形体１に面したほぼ平らな面８と走査面に面した別の球 状凸面９とを有したアプラナート７を多角形体１に備えている。

【００２４】 これは、多角形体１と偏向面５の光の通路の別のコースにおいて、球状反射面 １１をもった視野平面鏡１０に従っている。この球状反射面１１は一方において 偏向面５に向けられると同時に、アプラナート７の球状凸面９の方を向いている 平らな反射面１３をもった間挿された偏向線鏡１２の方に向けられている。

【００２５】 説明された走査装置において、走査装置の球面収差の説明されるべき予備修正 を他のものと一緒になす対物レンズ１４や分散レンズ１５は走査装置の外の光の 通路内の上流側にある。

【００２６】 印刷特質の絵の部分が通常の光学装置、特にデコリメータレンズ（図示しない ）によって照射できる中間像平面１６から始まって、光のビームは分散レンズ１ ５と対物レンズ１４を経てアプラナート７の球状凸面９を通り、視準された光の ビームとしてアプラナート７のほぼ平らな面８から出る。ビームは多角形体１の 回転可能な反射面２に当たり、走査線６内の制御された位置６ａにて最終的に照 射されるために多角形体１の瞬間的回転位置に従ってアプラナート７に戻し反射 される。この方法によって、ほぼ平らな面８は、基準点に対する走査線６の位置 ６ａの回遊に必要な多角形体１の偏向角度を減少する。この減少はほぼ平らな面 ８の反射にもとづいて実質的に起る。アプラナート７を通過する光のビームはア プラナート７の球状凸面９を出るときに走査線６の位置６ａ、すなわち修正路内 の焦点合わせに寄与する走査装置の他の光学部材に実質的に焦点が合わせられる 。既に述べた様に、光ビームの主な光は球状凸面９に当たり、全ての有効な偏向 角度における放射方向の線として平坦な面、例えば主線１７を参照、を示す。

【００２７】 偏向面５に向かう方向に球状凸面９から出た光のビームは偏向線鏡１２の平ら な反射面１３によって視野平面鏡１０の球状反射面１１上に反射され、この反射 面１３によって走査線６内の位置６ａに完全に焦点合わせされる。この様にする ことによって、偏向線鏡１２は視野平面鏡１０により反射される光がアプラナー ト７からくる光を分ける。

【００２８】 視野平面鏡１０の収差はアプラナート７上に反射手段によって補償できる。こ れはビーム状態を堅持できるようにする。

【００２９】 光学的に平らなベッドの走査装置、特に植字の概要において、平らな偏向面５ 内の偏向位置を直線化する光学装置は実質的に２つの部材によって設計される。 偏向位置は回転または枢動可能な反射面２の偏向角度によって決められる。回転 または枢動可能な反射面と偏向面の間に設けられる直線化光学装置は反射面に隣 接したアプラナート７を有している。このアプラナート７は回転または枢動可能 な反射面２を向いた第１のほぼ平らな面８と、走査面すなわち偏向面５を向いた 第２の球状凸面９とを有するよう形成されている。球状凸面９は、球状凸面９に 当たる光のビームの主線１７が全ての偏向角度で実質的に放射方向に行うように 為している。直線光学装置は更に偏向面５近くの視野平面鏡１０を有しており、 鏡が球状反射面１１によって好適に造られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】植字用の総合装置の一部を好適に成す光学的に
平らなベッドの走査装置の光の簡略通路を示している。

【符号の説明】

１ 多角形体 ２ 反射面 ４ 電動機 ５ 偏向面 ６ 走査線 ７ アプラナート ８ 面 ９ 球状凸面 １０ 視野平面鏡 １１ 球状反射面 １２ 偏向線鏡 １３ 反射面 １４ 対物レンズ １５ 分散レンズ １６ 像平面 １７ 主線

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 像平面近くの凹状鏡によって平らな像平
   面に焦点合わせされるほぼ平行なビームによって打たれ
   る少なくとも１つの回転または枢動する走査鏡部材を有
   した光学機械的な偏向装置において、実質的な平らな凸
   状鏡が走査鏡近くに設けられるので、走査鏡を向いた平
   面は走査鏡の偏向角度にもとづく反射ビームを屈折し、
   凸状面がビームによりほぼ垂直方向に横切り、２つの鏡
   へのビームの斜めの衝突に基づく像平面の線の撓みが走
   査鏡の回転または枢動軸心の傾斜によって補償されるこ
   とを特徴とする偏向装置。
2. 【請求項２】 平凸レンズが２つ横切っている請求項１
   記載の偏向装置。
3. 【請求項３】 球状収差を補償するように少なくとも１
   つの分散レンズが侵入光線通路内に位置している請求項
   １または２いずれか記載の偏向装置。