JPH08334718A - ビーム走査装置 - Google Patents

ビーム走査装置

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JPH08334718A
JPH08334718A JP8134136A JP13413696A JPH08334718A JP H08334718 A JPH08334718 A JP H08334718A JP 8134136 A JP8134136 A JP 8134136A JP 13413696 A JP13413696 A JP 13413696A JP H08334718 A JPH08334718 A JP H08334718A
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    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部環境から受けるビーム偏向装置の影響を
減らす。 【解決手段】 ビーム走査装置は、ビーム入口開口とビ
ーム出口開口とを有する中空の遮蔽体の中に取り付けら
れたビーム偏向装置を持つ。ビーム出口開口は窓により
封鎖され、偏向されたビームはこの窓を通って中空遮蔽
体から出る。旋回モーターが中空遮蔽体、ビーム偏向装
置及び窓を旋回軸まわりに回転させる。液圧システムが
窓の周囲を歪まない状態に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般にビーム走査装置に
関し、特にドラム型レーザーイメージセッターにおいて
使用する高速ビーム走査装置に関する。
【0002】
【従来技術及びその課題】高解像度ドラム型レーザーイ
メージセッターは、揺らぎ(wobble)が少なく、
ノイズが小さくかつ光学的収差が最小の第1面の旋回鏡
を必要とする。電子画像の市場はより早い走査速度を要
求するため、走査速度の上昇に伴い種々の問題が生ず
る。第1に、スピナーの45゜面の固有の性質が速度の
上昇の際に風の影響及び騒音を大きくする。風の影響は
空気軸受の揺らぎを強制する要因であり、また可聴騒音
は高速回転速度における作業環境に関係する。更に、旋
回鏡の表面を横切る周囲空気のポンプ作用のいかなる増
加も腐食及び化学的劣化の両者を加速させる。これは、
高度に汚染された領域において特に真である。
【0003】改良された高速ビーム走査装置を提供する
ことが本発明の一般的な目的である。
【0004】高速回転しているビーム偏向装置に組み合
わせられた音響騒音を減らすことが本発明の特別な目的
である。
【0005】高速回転ビーム偏向装置の風による影響を
減らすことが本発明の別の目的である。
【0006】回転しているビーム偏向装置の外部の環境
条件により生ずる回転中のビーム偏向装置に及ぼす有害
な影響を減らすことが本発明の更に別の目的である。
【0007】ビームの入口開口及び出口開口を有する中
空の遮蔽体内に回転偏向装置を取り囲むことが本発明の
更なる目的である。
【0008】平らな窓により出口開口を環境から封鎖す
ることが本発明の更に別の目的である。
【0009】中空遮蔽体の回転中における平窓の縁の歪
を防ぐことが本発明のなお別の目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビームの入口
開口と出口開口とを有する中空の遮蔽体内に取り付けら
れたビーム偏向装置を有するビーム走査装置を備える。
ビーム出口開口は窓により密閉され、偏向されたビーム
はこれを通って中空遮蔽体から出る。ビーム偏向装置と
中空遮蔽体とは旋回モーターにより回転軸まわりに一緒
に回転させられる。液圧システムが窓の周囲を歪まない
状態に維持する。
【0011】
【実施例】さて、図面、特にその図1を参照すれば、本
発明により構成されたビーム走査装置が示され、かつ一
般に番号10で示される。ビーム走査装置10は、鏡の
ようなビーム偏向装置を旋回軸16まわりに回転させる
旋回モーター12を備える。ビーム偏向装置14は、同
様に旋回モーター12により回転させられる中空の遮蔽
体18内に囲まれる。
【0012】中空遮蔽体18は、ビーム入口開口20及
びビーム出口開口22を持つ。出口開口22は窓24の
手段により周囲環境から遮断され、この窓は中空遮蔽体
18の内側に固定される窓枠26に固定される。作動液
で満たされた中空容器又は「Oリング」28が、窓枠2
6の一部分と中空遮蔽体18の内面30と間に位置決め
される。
【0013】さて、図2及び3を参照すれば、図2は静
止、又は非回転状態のビーム走査装置10を示す。出口
開口の窓24が光学用接着剤32によりその窓枠26に
固定される。窓枠26はRTVのようなエラストマー3
4により中空遮蔽体18にしなやかに取り付けられる。
作動液充満の中空容器又は「Oリング」28が、窓枠2
6に形成された環状の溝36内に置かれる。
【0014】さて、図3を参照すれば、この図面は、動
的又は回転している状態のビーム走査装置を誇張した形
式で図示する。回転力がビーム出口開口22の周囲の縁
38を引き離すことを図3より見ることができる。ビー
ム出口開口のこの「魚の口」のため、ビーム出口開口2
4は、点線で示された静止状態から実線で示された動的
又は回転状態に変化することができる。図2の静止状態
及び図3に示された窓の点線の状態において、平窓は光
学的には屈折力がない。図3に示された回転状態におい
ては、窓は「膨れ出て」屈折力を有するがが、この屈折
力は走査システム(図示せず)における焦点調整により
補償することができる。
【0015】光学的な非点収差、トリコーン(tric
orn)及びコマ収差の導入を避けるために、窓24の
周囲の総ての点は、一様に変位しなければならない。し
かし、中空遮蔽体及び窓が回転すると不均一な力が発生
する。周辺まわりの力の分布は、窓24の周囲の総ての
点に等しい変位を与えるように整合させられる。力の分
布のこの整合は、回転軸16からの距離が大きくなると
作動液充満の容器28の面積を大きくするように回転軸
16からのその半径方向距離の関数として作動液充満の
容器28の面積を変えることにより達成される。作動液
充満の容器28の形状は、図4に示された角度θに従っ
て変化する。従って、図4に示されるように、作動液充
満の器28の上下の部分40は左右の部分42より大き
な面積を持つ。
【0016】図5を参照すれば、容器又は「Oリング」
28は、作動油のような作動液44を収容する。容器2
8は、半径R1とR2とが等しいように中空遮蔽体18の
内面の湾曲と一致するように曲げられる。
【0017】図6を見ると、出口開口24は旋回軸16
に関し傾けられる。ビーム偏向装置14の45゜からの
傾斜がビーム走査装置からの反射の戻りを防ぐ。この配
置においては、窓は図6に示されるように5゜傾けられ
る。
【0018】ビーム走査装置の以上の説明より、窓24
が回転している中空遮蔽体に対して外部環境に関する環
境シールを提供することが認められるであろう。入口開
口20も図6に図式的に示された窓46により封鎖され
ることが好ましい。
【0019】本発明の諸目的をなお達成しつつ上述の諸
構成要素において多くの変更を行うことができる。例え
ば、中空遮蔽体は中空の円筒体として示されたが、対応
した入口開口と出口開口とを有する球状の遮蔽体を使用
することができる。更に、出口開口の幾何学的形状を、
対応する形状を有する窓のある円形又は非円形とするこ
とができる。窓24は平窓として図示され、かつこれは
その相対的な低費用のため好ましいとしたが、図5に示
された面積変動と比較して、一様な面積を有し作動液充
満の容器28の形状に相当する調整により、非平面の窓
を使用することができる。
【0020】本発明の好ましい実施例を詳細に説明した
が、以下の実施態様に定められた本発明の精神から離れ
ることなく多くの変更をなし得ることは、熟練技術者に
明らかであろう。
【0021】本発明の実施態様は以下の通りである。
【0022】1.a)ビーム偏向用手段、 b)ビーム偏向用手段を取り囲む中空遮蔽体であって、
中空遮蔽体へのビームの進入を許し、ビーム偏向用手段
への投射とこれによる偏向を許す入口開口手段と中空手
段からの偏向ビームの流出を許す出口開口手段とを有す
る前記中空遮蔽体、 c)前記出口開口手段を環境から封鎖する窓手段であっ
て、周囲を有する前記窓手段、 d)前記ビーム偏向用手段、前記中空遮蔽体及び前記窓
手段を旋回軸まわりに一緒に回転させる回転手段、及び e)窓手段の周囲を歪まない状態に維持するための液圧
手段を備えたビーム走査装置。
【0023】2.前記窓手段が平らな光学要素を有する
実施態様1の装置。
【0024】3.前記平らな光学要素が円形の周囲を有
する実施態様2の装置。
【0025】4.前記平らな光学要素の平面が前記旋回
軸と平行である実施態様2の装置。
【0026】5.前記平らな光学要素の平面が前記旋回
軸と平行でない実施態様2の装置。
【0027】6.前記液圧手段が窓手段の回転により作
られた不均一な力の関数である変動面積を有する実施態
様1の装置。
【0028】7.前記中空遮蔽体が前記旋回軸に沿った
少なくも1個の一様半径の湾曲を有する中空形状である
実施態様6の装置。
【0029】8.前記中空遮蔽体が円筒の形状を有する
実施態様7の装置。
【0030】9.前記中空遮蔽体が球の形状を有する実
施態様7の装置。
【0031】10.前記出口開口手段が非円形の周囲を
有し、かつ液圧手段が相当する非円形の形状を有する中
空体を定める囲繞手段及び前記囲繞手段の中空部を満た
している作動液を備える実施態様6の装置。
【0032】11.前記囲繞手段が、旋回軸に関する湾
曲であって一様な半径の湾曲を有する実施態様10の装
置。
【0033】12.前記出口開口手段が非円形の周囲を
有し、更に液圧手段は相当する非円形の形を持った中空
部を定めるための囲繞手段を有し、前記囲繞手段は旋回
軸に沿った中空遮蔽体の中空円筒の形の湾曲の半径と等
しい半径を有する湾曲で旋回軸に関する湾曲及び前記囲
繞手段の中空部を満たしている作動液を有する実施態様
8の装置。
【0034】13.前記出口開口手段が円形の周囲を有
し、かつ液圧手段は相当する円形の形を有する中空部を
定める囲繞手段及び前記囲繞手段の中空部を満たしてい
る作動液を備える実施態様8の装置。
【0035】14.前記囲繞手段が、旋回軸に関する湾
曲であって一様な半径を有する湾曲を有する実施態様1
3の装置。
【0036】15.前記出口開口手段が円形の周囲を有
し、更に液圧手段は相当する円形の形を持った中空部を
定めるための囲繞手段を有し、前記囲繞手段が、旋回軸
に関する湾曲であって旋回軸に沿った中空遮蔽体の中空
円筒の形の湾曲の半径と等しい半径を有する湾曲及び前
記囲繞手段の中空部を満たしている作動液を有する実施
態様8の装置。
【0037】16.前記入口開口手段が円形の周囲を有
する実施態様1の装置。
【0038】17.前記ビーム偏向用手段が鏡を備える
実施態様1の装置。
【0039】18.前記鏡が平面鏡である実施態様17
の装置。
【0040】19.平面鏡が旋回軸と45゜で交差する
実施態様18の装置。
【0041】20.平面鏡が旋回軸と45゜よりも大き
な角度で交差する実施態様18の装置。
【0042】21.ビーム偏向用の鏡、 ビーム偏向用の鏡を取り囲む円筒形中空遮蔽体であっ
て、ビーム入口開口と周囲を有するビーム出口開口手段
とを有する中空遮蔽体、円筒状中空遮蔽体の内面に取り
付けられた窓であって、円筒状中空遮蔽体の出口開口を
覆っている窓、出口開口の周囲のまわりに置かれかつ円
筒状中空遮蔽体の内面に関して保持される作動液充満の
容器であって、前記窓に機械的に組み合わせられた作動
液充満の容器、鏡と遮蔽体とを旋回軸まわりで一緒に回
転させ得るように、ビーム偏向用の鏡と円筒状中空遮蔽
体とに機械的に連結された回転軸を有するモーター手段
を備えたビーム走査装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビーム偏向装置、入口開口と出口開口とを有す
る中空遮蔽体、出口開口を封鎖している窓及び旋回用モ
ーターを有するビーム走査装置の分解斜視図である。
【図2】図1の線2−2に沿って得られた断面図であっ
て、走査装置の断面部分の静止又は非回転時の状態を示
す。
【図3】図2と同様の図面であるが、走査装置の断面部
分の動的又は回転時の状態を図解の目的で構成要素の移
動を誇張して示す。
【図4】作動液で満たされた中空容器の平面図である。
【図5】図4の線5−5に沿って得られた断面図であ
り、ビーム走査装置の旋回軸に関する作動液で満たされ
た中空容器の湾曲を示す。
【図6】窓がビーム走査装置の旋回軸に関して45゜傾
けられたときのビーム偏向装置と窓の線図的な図面であ
る。
【符号の説明】
10 ビーム走査装置 12 モーター 14 ビーム偏向装置 18 中空遮蔽体 20 ビーム入口開口 22 ビーム出口開口 24 窓手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595022371 200 BALLARDVALE STRE ET,WELMINGTON,MASSA CHUSETTS 01887,U.S.A.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)ビーム偏向用手段、 b)ビーム偏向用手段を取り囲む中空遮蔽体であって、
    中空遮蔽体へのビームの進入を許し、ビーム偏向用手段
    への投射とこれによる偏向を許す入口開口手段と中空手
    段からの偏向ビームの流出を許す出口開口手段とを有す
    る前記中空遮蔽体、 c)前記出口開口手段を環境から封鎖する窓手段であっ
    て、周囲を有する前記窓手段、 d)前記ビーム偏向用手段、前記中空遮蔽体及び前記窓
    手段を旋回軸まわりに一緒に回転させる回転手段、及び e)窓手段の周囲を歪まない状態に維持するための液圧
    手段を備えたビーム走査装置。
  2. 【請求項2】 ビーム偏向用の鏡、 ビーム偏向用の鏡を取り囲む円筒形中空遮蔽体であっ
    て、ビーム入口開口と周囲を有するビーム出口開口手段
    とを有する中空遮蔽体、 円筒状中空遮蔽体の内面に取り付けられた窓であって、
    円筒状中空遮蔽体の出口開口を覆っている窓、 出口開口の周囲のまわりに置かれかつ円筒状中空遮蔽体
    の内面に関して保持される作動液充満の容器であって、
    前記窓に機械的に組み合わせられた作動液充満の容器、 鏡と遮蔽体とを旋回軸まわりで一緒に回転させ得るよう
    に、ビーム偏向用の鏡と円筒状中空遮蔽体とに機械的に
    連結された回転軸を有するモーター手段を備えたビーム
    走査装置。
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