JPS58224325A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPS58224325A JPS58224325A JP57108026A JP10802682A JPS58224325A JP S58224325 A JPS58224325 A JP S58224325A JP 57108026 A JP57108026 A JP 57108026A JP 10802682 A JP10802682 A JP 10802682A JP S58224325 A JPS58224325 A JP S58224325A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirrors
- rotating
- scanning
- scan
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）発明の技術分野
本発明は回転鏡を回転させて光ビームを走査する光走査
装置に関する。
装置に関する。
（ｂ）技術の背景
光ビームを偏向して走査を行う方法としては、回転鏡を
用いる方法、結晶偏向器を用いる方法、ホログラムを用
いる方法等があるが、電子計算機に使用されるプリント
基板におけるように、面積が広くかつ複雑で微細なパタ
ーンを高速かつ高精度で検査するための自動検査装置に
おいては多面回転鏡を高速回転して走査する方法が用い
られている。
用いる方法、結晶偏向器を用いる方法、ホログラムを用
いる方法等があるが、電子計算機に使用されるプリント
基板におけるように、面積が広くかつ複雑で微細なパタ
ーンを高速かつ高精度で検査するための自動検査装置に
おいては多面回転鏡を高速回転して走査する方法が用い
られている。
（ｃ）従来技術と問題点
回転鏡を用いる光ビーム走査方法の概要は第１図に示す
とおりで、光源（例えばレーザー）１から射出された光
ビームはビームエキスパンダー２によりビーム径を拡大
され回転鏡３の反射面４に入射し、ここで反射されスキ
ャンレンズ５に入射しパターン面６上に集束される。こ
の際前記反射面４の回転方向の幅が回転鏡の回転中心に
対して張る中心角をθとすると、光ビームの最大偏向角
は２θである。これによってパターン面６上において光
ビームは矢印Ｘの長さの範囲を走査される。
とおりで、光源（例えばレーザー）１から射出された光
ビームはビームエキスパンダー２によりビーム径を拡大
され回転鏡３の反射面４に入射し、ここで反射されスキ
ャンレンズ５に入射しパターン面６上に集束される。こ
の際前記反射面４の回転方向の幅が回転鏡の回転中心に
対して張る中心角をθとすると、光ビームの最大偏向角
は２θである。これによってパターン面６上において光
ビームは矢印Ｘの長さの範囲を走査される。
しかし、通常反射面４の回転方向にお８ノる幅は前記ビ
ームエキスパンダー２によって拡大されたビーム径の数
倍（例えば３倍）程度であり、反射面４０回転先端部お
よび後端部にかかる光ビームはマスク等により切り捨て
られるために、実際に有効に使用できる偏向角は前記２
θより小さくなる。
ームエキスパンダー２によって拡大されたビーム径の数
倍（例えば３倍）程度であり、反射面４０回転先端部お
よび後端部にかかる光ビームはマスク等により切り捨て
られるために、実際に有効に使用できる偏向角は前記２
θより小さくなる。
ここで光ビームの有効に使用される割合を走査効率（η
）として次式のように定義する。
）として次式のように定義する。
η＝（ｗ−２ｄ）／ｗ ・・・ （１）ただしＷは反
射面４の回転方向におりる幅、ｄは反射面４に入射する
光ビームの径である。実際に近い例として反射面４の前
記幅Ｗがビーム径ｄの約３倍である場合を挙げると、パ
ターン面６に入射する光ビームはその一走査周期の約ｌ
／３しか有効に使用できないことになる。ｄはパターン
面６上における光ビームの集束をよくするためには大き
く保つことが望ましい。したがって前記走査効率を大き
くするためにはＷを大きくすることになるが、このため
には回転鏡の径を大きくする必要がある。しかし実用上
回転鏡の径が大きくなるにしたがって高速回転が困難に
なるとともに経済的にもコストの上昇が避けられない欠
点がある。
射面４の回転方向におりる幅、ｄは反射面４に入射する
光ビームの径である。実際に近い例として反射面４の前
記幅Ｗがビーム径ｄの約３倍である場合を挙げると、パ
ターン面６に入射する光ビームはその一走査周期の約ｌ
／３しか有効に使用できないことになる。ｄはパターン
面６上における光ビームの集束をよくするためには大き
く保つことが望ましい。したがって前記走査効率を大き
くするためにはＷを大きくすることになるが、このため
には回転鏡の径を大きくする必要がある。しかし実用上
回転鏡の径が大きくなるにしたがって高速回転が困難に
なるとともに経済的にもコストの上昇が避けられない欠
点がある。
（ｄ）発明の目的
本発明は回転鏡の径を大きくすることなしに前記走査効
率を向上することを目的とする。
率を向上することを目的とする。
（ｅ）発明の構成
本発明は、複数の反射面を有する同形状のＮ（Ｎ≧２で
ある整数）枚の回転鏡をそれぞれ隣接する回転鏡相互間
の走査周期の位相が順次１／Ｎ周期ずつずれるようにし
て重ね合せ、かつこれらの回転鏡のそれぞれにたいし平
行光線束を入射させる手段を設けたことを特徴とする。
ある整数）枚の回転鏡をそれぞれ隣接する回転鏡相互間
の走査周期の位相が順次１／Ｎ周期ずつずれるようにし
て重ね合せ、かつこれらの回転鏡のそれぞれにたいし平
行光線束を入射させる手段を設けたことを特徴とする。
（ｆ）発明の実施例
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
なお以下の図において第１図と同じものは同一符号を付
しである。
しである。
第２図は本発明の一実施例として、同一の形状と寸法を
有する二枚の回転鏡を重合せた場合の光走査装置の概要
を示す図である。同図において、光源（例えばレーザー
）１から射出された光はビームエキスパンダー２でその
径を拡大されたのちビームスプリッタ−１１により二つ
の平行光線束１２および１３に分けられてそれぞれ回転
鏡１４および１５に入射する。回転鏡１４および１５は
形状と寸法が同一であり、かつ第３図に示すように回転
鏡１４の一反射面１４１の面法線１４２と回転鏡１５の
一反射面１５１の面法線１５２とがθ／２（θは反射面
１４１および反射面１５１の回転中心Ｏに対する中心角
）をなすように反射面をずらして相互に重ね合わされ共
通の回転軸１６に取り付けられている。上記の構成によ
り、平行光線束１２および１３はそれぞれ回転鏡１４お
よび１５により反射されスキャンレンズ５に入射される
。
有する二枚の回転鏡を重合せた場合の光走査装置の概要
を示す図である。同図において、光源（例えばレーザー
）１から射出された光はビームエキスパンダー２でその
径を拡大されたのちビームスプリッタ−１１により二つ
の平行光線束１２および１３に分けられてそれぞれ回転
鏡１４および１５に入射する。回転鏡１４および１５は
形状と寸法が同一であり、かつ第３図に示すように回転
鏡１４の一反射面１４１の面法線１４２と回転鏡１５の
一反射面１５１の面法線１５２とがθ／２（θは反射面
１４１および反射面１５１の回転中心Ｏに対する中心角
）をなすように反射面をずらして相互に重ね合わされ共
通の回転軸１６に取り付けられている。上記の構成によ
り、平行光線束１２および１３はそれぞれ回転鏡１４お
よび１５により反射されスキャンレンズ５に入射される
。
ところで、回転鏡１４および１５によって反射されスキ
ャンレンズ５に入射する平行光線束１２および１３を回
転軸１６に垂直な方向から見ると第４図のごとくスキャ
ンレンズ５の光軸Ｙに平行に入射するので、これら平行
光線束は光軸Ｙを含み回転軸１６に垂直な面上に集束す
る。したがって回転鏡１４および１５を回転させること
によって平行光線束１２および１３を第３図に示すよう
にパターン面６上の同一線上を矢印Ｘの方向に走査でき
る。
ャンレンズ５に入射する平行光線束１２および１３を回
転軸１６に垂直な方向から見ると第４図のごとくスキャ
ンレンズ５の光軸Ｙに平行に入射するので、これら平行
光線束は光軸Ｙを含み回転軸１６に垂直な面上に集束す
る。したがって回転鏡１４および１５を回転させること
によって平行光線束１２および１３を第３図に示すよう
にパターン面６上の同一線上を矢印Ｘの方向に走査でき
る。
上記の例において、回転鏡１４および１５各々の走査効
率（η）が１／３である場合、矢印Ｘの方向に走査され
る平行光線束１２および１３の走査タイミングは第５図
に示すようになる。ただしＴは走査周期である。
率（η）が１／３である場合、矢印Ｘの方向に走査され
る平行光線束１２および１３の走査タイミングは第５図
に示すようになる。ただしＴは走査周期である。
以上のようにして上記例の場合−走査周期に二回の走査
が行われることになり、走査効率を二倍（η＝２／３）
に増大することができる。しかも回転鏡の径を二倍にし
て走査効率を二倍にする場合には回転鏡の質量は四倍に
なるのに対し、上記本発明の例では回転鏡の全質量は二
倍にしかならない。
が行われることになり、走査効率を二倍（η＝２／３）
に増大することができる。しかも回転鏡の径を二倍にし
て走査効率を二倍にする場合には回転鏡の質量は四倍に
なるのに対し、上記本発明の例では回転鏡の全質量は二
倍にしかならない。
以上の本発明の実施例では二枚の回転鏡を重ね合せた場
合を示したが、平行光線束の径（ｄ）、回転鏡の反射面
の幅（Ｗ）およびスキャンレンズの口径の実際的な値の
範囲内で、重ね合せる回転鏡の数を二枚以上にしてさら
に走査効率を向上させることが可能なことは言うまでも
ない。
合を示したが、平行光線束の径（ｄ）、回転鏡の反射面
の幅（Ｗ）およびスキャンレンズの口径の実際的な値の
範囲内で、重ね合せる回転鏡の数を二枚以上にしてさら
に走査効率を向上させることが可能なことは言うまでも
ない。
（ｇ）発明の効果
本発明によれば、回転鏡の径を大きくすることなく光走
査装置における走査効率を向上できるので、装置の機構
設計上の困難性を排除しかつ製作コストをし低くし、こ
れによって高速光走査を可能にする効果がある。
査装置における走査効率を向上できるので、装置の機構
設計上の困難性を排除しかつ製作コストをし低くし、こ
れによって高速光走査を可能にする効果がある。
第１図は回転鏡を用いる光ビーム走査方法の概要を示す
図、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発
明による回転鏡の一構成例の詳細を示す図、第４図は本
発明において２つの平行光線束が同一直線上を走査され
ることを説明する図、第５図は本発明の光走査装置にお
ける走査タイミングの例を示す図である。 図においてｌは光源、２はビームエキスパンダー、５は
スキャンレンズ、６はパターン面、１１はビームスプリ
ッタ−１１２および１３は平行光線束、Ｉ４およびＩ５
は回転鏡、Ｉ６は回転軸、１４１および１５１は反射面
、１４２および１５２は面法線である。 肴１図
図、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発
明による回転鏡の一構成例の詳細を示す図、第４図は本
発明において２つの平行光線束が同一直線上を走査され
ることを説明する図、第５図は本発明の光走査装置にお
ける走査タイミングの例を示す図である。 図においてｌは光源、２はビームエキスパンダー、５は
スキャンレンズ、６はパターン面、１１はビームスプリ
ッタ−１１２および１３は平行光線束、Ｉ４およびＩ５
は回転鏡、Ｉ６は回転軸、１４１および１５１は反射面
、１４２および１５２は面法線である。 肴１図
Claims (1)
- 複数の反射面を有する同形状のＮ （Ｎ≧２である整数
）枚の回転鏡を、それぞれ隣接する回転鏡相互間の走査
周期の位相が順次１／Ｎ周期ずつずれるようにして重ね
合せ、かつこれらの回転鏡のそれぞれにたいし平行光線
束を入射させる手段を設けたことを特徴とする光走査装
置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57108026A JPS58224325A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57108026A JPS58224325A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224325A true JPS58224325A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0254525B2 JPH0254525B2 (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=14474079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57108026A Granted JPS58224325A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018802A1 (en) * | 1993-02-03 | 1994-08-18 | Nitor | Methods and apparatus for image projection |
-
1982
- 1982-06-23 JP JP57108026A patent/JPS58224325A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018802A1 (en) * | 1993-02-03 | 1994-08-18 | Nitor | Methods and apparatus for image projection |
| US5614961A (en) * | 1993-02-03 | 1997-03-25 | Nitor | Methods and apparatus for image projection |
| US5920361A (en) * | 1993-02-03 | 1999-07-06 | Nitor | Methods and apparatus for image projection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254525B2 (ja) | 1990-11-21 |
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