JPH0749463Y2 - 光学部材切換機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、２点の位置を精度よく切換える必要のある光
学部材の位置切換を精度よく行う光学部材切換機構に関
する。

〈従来の技術〉 従来、光学装置においては、装置内に多数の光学部材
（光学素子）が用いられている。

このような光学装置の中でも、画像情報が記録された記
録材料からその画像情報を読み取る、あるいは画像情報
を写真感光材料に記録するために、記録材料あるいは写
真感光材料などの被走査体を光ビームにより２次元的に
走査する光ビーム走査装置が広く用いられている。

この光ビーム走査装置では、一般的にレーザ発振器など
の光源から放射された光を、例えばボリゴンミラーやガ
ルバノメータミラー等の光偏向器で１次元方向に偏向
し、被走査体を主走査するとともに、被走査体を主走査
方向と略直交する方向に搬送することにより副走査を行
い、被走査体を２次元的に走査する方式をとっている。

例えば、このような光ビーム走査装置には、光源、光偏
向器、多数の光路曲げミラー、種々のビーム位置補正光
学素子、光路分離ミラー、スリット、種々の空間フィル
ター、光変調器（以下、AOMという）、種々のビーム拡
大レンズ、ビーム集束レンズ、面倒れ補正系シリンドリ
カルレンズ、面倒れ補正系シリンドリカルミラー、ハー
フミラー、種々のモニター、センサなどの多数の光学部
材などが用いられている。

光ビーム走査装置などの光学装置に用いられる光学部材
はいずれも光路内に正確に配置する必要があるため、微
調整可能な光学部材支持部材（マウント）を用いて、定
盤などの基台上に固定している。

光学装置において、上記光学部材の中には、例えばレン
ズ、フィルター、スリット等を２種類切換えて使いたい
場合がある。このような２つの光学部材を正確に光路中
に配置する場合、光学部材の切換は調整治具などを用い
て行っていた。

〈考案が解決しようとする課題〉 上述したように、光学部材の２点間の切換を調整治具を
用いて行う場合、前記調整治具を設置する空間が必要と
なり、この空間には他の光学部材を配置することができ
ず、必要な光学部材を配置するための定盤、基台が大き
くなり、光学装置をコンパクト化できず、大型となると
いう問題があった。

また、調整治具を設置する手間や調整が面倒であるばか
りでなく、このための部品点数の増加や装置の大型化に
よって、光学装置のコストアップを招くなどの問題もあ
った。

本考案の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、光学
部材の切換を容易にすることができ、かつ、交換や調整
を容易にし、取り扱いを容易にすることができ、さらに
光学装置のコンパクト化を図り、コストを低減すること
のできる光学部材切換機構を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的は、以下の本考案により達成することができ
る。

すなわち、本考案は、光学部材を所定の距離だけ移動さ
せて２点の位置に精度よく切換える光学部材切換機構で
あって、該光学部材を所定の位置に取り付けるマウント
と、該マウントを所定の位置に配置するための基台と、
該基台の所定の軌道上を前記マウントが摺動するための
ガイド板と、前記基台の所定の位置に配設された棒状体
とを備え、 前記マウントに前記棒状体と嵌合し、かつ前記摺動方向
に延在しその方向に沿った長さが前記光学部材の移動距
離と前記棒状体の摺動方向の太さの和に等しい長孔を設
け、前記棒状体が前記長孔の一方の端部に当接する位置
からその他方の端部に当接する位置まで前記マウントを
前記ガイド板に摺接して前記基台の所定の軌道に沿って
移動させることにより、前記長孔の一方の端部に前記棒
状体が当接する点と前記長孔の他方の端部に前記棒状体
が当接する点との２点において、前記光学部材の位置を
切換えることを特徴とする光学部材切換機構を提供する
ものである。

〈実施態様〉 次に、本考案に係る光学部材切換機構について好適な実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

本実施態様においては、本考案の光学部材切換機構を画
像記録装置に用いられるスリット（空間フィルター）に
適用したものを代表例として説明する。

第１図において、参照符号20は本実施態様に係る光学部
材切換機構が適用される画像走査記録装置の本体部を示
す。この本体部20はレーザビームＬを出力するHe−Neレ
ーザ等のレーザ光源22を有し、前記レーザビームＬを用
いて感光材料であるフイルムＦに画像を記録するもので
ある。

レーザ光源22より出力されたレーザビームＬはAOM24に
よって変調、回折された後、集光レンズ26により後述す
る機構によって保持された空間フィルター28に集光され
る。

この場合、AOM24は画像情報に基づいて変調された超音
波によりレーザビームＬをＺ方向に回折しかつ変調する
ものであり、このAOM24を通過したレーザビームＬの０
次回折光L₀は集光レンズ26を介して空間フィルター28の
周縁部側に集光する。また、AOM24によって回折された
レーザビームＬの１次回折光L₁は集光レンズ26を介して
空間フィルター28の略中央部に集光する。

ここで、空間フィルター28は、第２図に示すように、略
中央部に光透過部としての１次回折光通過用孔部30の画
成された遮光板31よりなり、この遮光板31には位置調整
用光透過部としての位置調整用孔部32がＹ方向に沿って
前記孔部30に並設される。この場合、孔部30および32は
それぞれＹ方向に長尺に構成され、かつＹ方向に沿った
中心線33を共通としており、孔部30および32のＺ方向に
沿った中心線34と35との間の距離は所定間隔ｄとなるよ
うに設定される。また、１次回折光通過用孔部30はＺ方
向の幅員ｅが０次回折光L₀および図示しない２次回折光
を通過させない程度に幅広に設定される。一方、位置調
整用孔部32のＺ方向の幅員ｆは空間フィルター28を通過
する１次回折光L₁のビーム径に略等しく狭小に設定され
る。こうして、空間フィルター28は調整時と使用時（フ
イルムＦに画像記録時）とにおいて、位置調整用孔部32
と１次回折光通過用孔部30とをＹ方向に所定距離ｄだけ
移動して２点の位置に切り換えて用いるものである。

このように構成された空間フィルター28は、第３図に示
すように、ブラケット（中間マウント）36を介してマウ
ント38に取着される。この場合、ブラケット36は中央部
に円孔部40を有し、この円孔部40に前記空間フィルタ28
がねじ部材42によって固着される。マウント38はＺ方向
に延在して直立する板状の第１の取付部44aと第１の取
付部44aに直交し水平状態となる板状の第２取付部44bと
からなる。第１取付部44aの略中央部には円孔部46が画
成されており、この第１取付部44aにはブラケット36が
ねじ部材48によりＺ方向に延在する長孔49を介して取着
される。

一方、第２取付部44bには第１取付部44aと近い側のＹ方
向に沿って中央に本考案の光学部材切換機構50を構成す
るＹ方向に延在する長孔52が画成されている。また、第
２取付部44bの図中手前側の端面54は、第２取付部44bの
取付面および本体部20の基台21（例えば定盤）に垂直で
第１取付部44aの取付面と平行な面で形成され、空間フ
ィルター28の孔部30と32を切り換えるためにマウント38
を基台上で所定間隔ｄだけＹ方向に平行移動させるため
のガイド板56を摺接させることができる。ここで、長孔
52に遊嵌する棒状体58が基台21の所定の位置に配設され
る。マウント38は、Ｙ方向に沿って棒状体58が長孔52の
一方の端部に当接する位置からその他方の端部に当接す
る位置まで移動するので、長孔52はＹ方向に沿った長さ
が、所定距離ｄと棒状体58の径の和に等しくなるように
形成される。

ここで上記したマウント38、長孔52、棒状体58およびガ
イド板56は、本発明の光学部材切換機構を構成する。

次に、空間フィルター28の高さを調整するための位置決
め治具について説明する。

第４図および第５図において、参照符号60は前述した空
間フィルター28の位置決め治具を示す。この位置決め治
具60は取付台62と取付台62の前面に係合し摘み部材64を
回動することによりＺ方向に移動可能な移動テーブル66
とを有する。移動テーブル66は取付台62に対し、例え
ば、ラック・ピニオン機構で連結しており、その前面下
部には上面部が平滑となりＹ方向に延在する支持棒68が
植設される。また、移動テーブル66の前面上部には前記
支持棒68に対向しＹ方向に延在する支持板70が植設され
る。支持板70にはナット部材72が螺合し下端部が支持棒
68に指向して突出する押圧ピン74が遊嵌する。

なお、支持板70の上面にはケーシング76が装着されてお
り、このケーシング76内にはナット部材72を支持板70の
上面に指向して押圧するスプリング78が収装されている
（第５図参照）。

空間フィルター28の後段には集光レンズ80が配設され、
この集光レンズ80によって１次回折光L₁が平行光束とさ
れる。また、集光レンズ80の後段には平行光束とされた
１次回折光L₁を偏向するためのポリゴンミラー82が配設
される。この場合、ポリゴンミラー82は複数の反射面84
を有し、矢印方向に高速で回転することにより前記１次
回折光L₁の偏向を行う。ポリゴンミラー82の反射面84に
よって反射された１次回折光L₁はｆθレンズ等からなる
走査レンズ86およびミラー88を介してフイルムＦ上に照
射される。

なお、フイルムＦはＹ方向に副走査搬送されており、ま
た、前記１次回折光L₁はポリゴンミラー82によりフイル
ムＦ上をＸ方向に主走査する。

〈作用〉 本実施態様に係るレーザ光学系に組み込まれる画像走査
記録装置は具体的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用について説明する。

第１図において、レーザ光源22より出力されたレーザビ
ームＬはAOM24により画像情報に応じて強度変調された
複数の回折光に分離される。この場合、回折されたレー
ザビームＬの中、AOM24を直進透過した０次回折光L₀は
集光レンズ26によって集光され、空間フィルター28の遮
光板31上の周縁部に到達する。一方、AOM24によって回
折された１次回折光L₁は集光レンズ26によって集光さ
れ、空間フィルター28の略中央部に画成された１次回折
光通過用孔部30を通過した後、集光レンズ80により平行
光束とされ、ポリゴンミラー82の反射面84に入射する。
ポリゴンミラー82は矢印方向に高速で回転しており、こ
の回転動作によって前記１次回折光L₁を偏向し、走査レ
ンズ86およびミラー88を介してフイルムＦ上に導く。こ
の場合、フイルムＦは図示しない搬送手段によりＹ方向
に副走査搬送されており、このフイルムＦ上を１次回折
光L₁がＸ方向に主走査することによりその表面が二次元
的に走査され、所望の画像が形成される。

ここで、レーザビームＬの中、１次回折光L₁のみを選択
してフイルムＦに導く空間フィルター28には、第２図に
示すように、１次回折光通過用孔部30に位置調整用孔部
32が並設されており、この位置調整用孔部32を用いて位
置決めを正確かつ容易に行っている。そこで、第３図な
いし第５図に基づき空間フィルター28のＺ方向およびＹ
方向の位置決め手順を説明する。

まず、第３図において、ブラケット36にねじ部材42を用
いて空間フィルター28を固着する。次いで、空間フィル
ター28の固着されたブラケット36をねじ部材48によりマ
ウント38の第１取付面44aに装着する。この場合、ブラ
ケット36は長孔49を介してＺ方向に変位可能な状態とし
ておく。このようにして空間フィルター28の装着された
マウント38は、AOM24により０次回折光L₀の集光点と１
次回折光L₁の集光点０を結ぶライン35（第６図参照）上
に空間フィルター28の位置調整用孔部32の中心が略一致
し（第６図参照）、本考案の光学部材切換機構50の棒状
体が長孔52の孔部32側の端部に当接する（第４図および
第５図参照）ようＹ方向に変位させておく。

以上の準備作業が完了すると、次に、前記マウント38の
側部に位置決め治具60を配置し（第４図および第５図参
照）、この位置決め治具60を用いて空間フィルター28の
Ｚ方向に対する位置決めを行う。すなわち、位置決め治
具60を構成する移動テーブル66には支持棒68および支持
板70が植設されており、前記支持棒68の平滑な上面部に
よってブラケット36の下面部を支持する。一方、支持板
70にはその下面部より押圧ピン74の下端部がスプリング
78の弾発力により支持棒68に指向して突出付勢されてお
り、当該下端部をブラケット36の上面部に押圧する。こ
の結果、ブラケット36は支持棒68および押圧ピン74によ
って挟持されることになる。

次に、空間フィルター28の位置調整用孔部32に図示しな
いパワーモニタを装着し、レーザ光源22よりレーザビー
ムＬを出力させた状態で移動テーブル68をＺ方向に変位
させる。

この場合、位置調整用孔部32はＺ方向に対する幅員ｆが
１次回折光通過用孔部30の幅員ｅよりも十分狭小であ
り、空間フィルター28上で集光される１次回折光L₁のビ
ーム径に略等しく設定されている。従って、ブラケット
36を移動テーブル66によりＺ方向に変位させた場合、パ
ワーモニタからは第７図に示す特性の出力が得られる。
そこで、パワーモニタの１次回折光L₁により出力が最大
となる位置で移動テーブル66を停止させ、次いで、ねじ
部材48によってブラケット36をマウント38に固定する。
このようにして空間フィルター28のＺ方向に対する位置
決め作業が完了する。

次いで、本考案の光学部材切換機構50により空間フィル
ター28を調整位置から使用位置に切り換える。まず、第
４図および第５図に示すようにマウント38の端面54とガ
イド部材56とをぴったり接触させる。この時、棒状体58
はマウント38の長孔52の孔部32側の端部に当接している
ので、マウント38をガイド部材56に沿ってＹ方向にガイ
ド部材56に摺接して移動させ、棒状体58が長孔52の孔部
30側の端部に当接する位置まで移動させる。長孔52のＹ
方向の長さは棒状体58の径と所定距離ｄ（位置調整用孔
部32の中心線35と１次回折光通過用孔部30の中心線34と
の間の距離；第２図参照）との和にちょうど等しいの
で、空間フィルター28はちょうど所定距離ｄだけＹ方向
に移動したことになり、１次回折光L₁の集光点Ｏは１次
回折光通過用孔部30の中央部に位置決めされる。

この後、図示しないねじ部材等によってマウント38を本
体部20の基台21に固定する。

その後、ガイド部材56は基台21から外される。

ここで、位置調整用孔部32のＺ方向に対する幅員は１次
回折光通過用孔部30のＺ方向に対する幅員よりも十分狭
小に設定されているため、また、本考案の光学部材切換
機構50により位置調整用孔部32の中心線から所定距離ｄ
だけＹ方向に移動するので、当該孔部30における１次回
折光L₁は前記位置調整用孔部32による位置決め精度の範
囲内において略中央部すなわち中心線33および中心線34
との交点上に集光され、従って、当該空間フィルター28
のＹ方向およびＺ方向に対する位置ずれの許容範囲が大
きくなる。この結果、例えば、空間フィルター28が当該
装置において発生した振動等によって多少位置ずれした
場合であっても、１次回折光L₁の一部が１次回折光通過
用孔部30の周縁部でけられるおそれは極めて少ないた
め、フイルムＦ上に高品質な画像を形成することが可能
となる。

上記実施態様においては、棒状体58は円柱状とし、長孔
52は矩形状としているけれども、本考案はこれに限定さ
れるわけではなく、棒状体とこの棒状体と嵌合する長孔
により２点の位置が位置決めできればいかなる形状でも
よい。例えば、棒状体の形状の長円柱状、角柱状、異形
断面形状としてもよいし、長孔も、マウント38の形状に
応じて開口としてもよいし、上部が貫通されない長孔で
あってもよく、その形状も、長円、矩形、円形、異形断
面など様々なものを選ぶことができる。

また、上記実施態様においては、マウント38の第２取付
部44bの端面54とガイド部材56を摺接して所定の距離ｄ
だけ移動させるように構成したけれども、ガイド部材56
は移動方向を定め、マウント38を基台21の所定の軌道に
沿って移動させることができるものであればどのような
ものでもよい。

このように、空間フィルター38は、第４図〜第６図に示
すように本考案の光学部材切換機構50により位置決めさ
れるので、コンパクトのスペースでも極めて高い精度で
位置合わせをすることができる。

以上、本考案の光学部材切換機構は第１図ないし第７図
に示す例に限定されるわけではなく、光学装置において
棒状体とこの棒状体と嵌合する孔により２点の位置で精
度よく切り換える必要のある光学部材であれば、いかな
る形状、形態、取付方法のものであってもよく、いかな
る光学素子に、いかなる場合においても適用可能なもの
である。

なお、本考案の光学部材切換機構は本実施態様に示した
空間フィルター（スリット）を切り換えるものに限定さ
れるわけではなく、２つのレンズ、フィルター等を切り
換える場合にも適用できるものである。

以上、本考案について好適な実施例を挙げて説明した
が、本考案はこれに限定されるわけではなく、本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の
変更が可能なことは勿論である。

〈考案の効果〉 以上、詳述したように、本考案によれば、２点の位置で
切換える必要のある光学部材を基台の所定の位置に設け
られた棒状体と、該棒状体と嵌合する光学部材の孔部と
を用いて前述の２点の位置の切換を行うので、コンパク
トなスペースであっても極めて高い精度で容易に２点の
位置の切換をすることができる。

従って、光学装置において、光路に極めて高い位置精度
で配置しなければならないが、直接前記光路に作用させ
ても位置合わせが困難な光学素子に本考案の光学部材切
換機構を適用すれば、別の正確な位置合わせの容易な光
学素子により位置の調整を行った後、容易かつ正確に位
置の切換を行うことができるので高い位置精度を容易に
得ることができる。

さらに、本考案の光学部材切換機構を用いた光学装置は
高位置精度の光学素子を多数有するものであっても、調
整治具を用いる必要がないので、コンパクトにすること
ができる他、コストダウンをも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る光学部材切換機構が適用される
画像走査記録装置の概略図である。 第２図は、本発明に係る光学部材切換機構が適用される
空間フィルターの正面説明図である。 第３図は、第２図に示す空間フィルターを含む本考案の
光学部材切換機構の分解斜視図である。 第４図は、第３図に示す本考案の光学部材切換機構およ
び空間フィルターの位置決め治具の斜視説明図である。 第５図は、第４図の一部断面正面図である。 第６図は、空間フィルターの位置決め方法の斜視説明図
である。 第７図は、空間フィルターの位置調整を行った場合にお
けるパワーモニタの出力特性図である。 符号の説明 20…本体部、21…基台、22…レーザ光源、24…AOM、26,
80…集光レンズ、28…空間フィルター（スリット）、30
…１次回折光通過用孔部、31…遮光板、32…位置調整用
孔部、33,34,35…中心線、36…ブラケット（中間マウン
ト）、38…マウント、40,46…円孔部、42,48…ねじ部
材、44a,44b…取付部、49,52…長孔、50…光学部材切換
機構、54…端面、56…ガイド部材、58…棒状体、60…位
置決め治具、82…ポリゴンミラー、86…走査レンズ、Ｆ
…フイルム、Ｌ…レーザビーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光学部材を所定の距離だけ移動させて２点
   の位置に精度よく切換える光学部材切換機構であって、 該光学部材を所定の位置に取り付けるマウントと、該マ
   ウントを所定の位置に配置するための基台と、該基台の
   所定の軌道上を前記マウントが摺動するためのガイド板
   と、前記基台の所定の位置に配設された棒状体とを備
   え、 前記マウントに前記棒状体と嵌合し、かつ前記摺動方向
   に延在しその方向に沿った長さが前記光学部材の移動距
   離と前記棒状体の摺動方向の太さの和に等しい長孔を設
   け、前記棒状体が前記長孔の一方の端部に当接する位置
   からその他方の端部に当接する位置まで前記マウントを
   前記ガイド板に摺接して前記基台の所定の軌道に沿って
   移動させることにより、前記長孔の一方の端部に前記棒
   状体が当接する点と前記長孔の他方の端部に前記棒状体
   が当接する点との２点において、前記光学部材の位置を
   切換えることを特徴とする光学部材切換機構。