JPS6010282B2 - 光偏向装置 - Google Patents

光偏向装置

Info

Publication number
JPS6010282B2
JPS6010282B2 JP51134586A JP13458676A JPS6010282B2 JP S6010282 B2 JPS6010282 B2 JP S6010282B2 JP 51134586 A JP51134586 A JP 51134586A JP 13458676 A JP13458676 A JP 13458676A JP S6010282 B2 JPS6010282 B2 JP S6010282B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polygon mirror
mirror
deflection device
optical deflection
reference surface
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.)
Expired
Application number
JP51134586A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5359440A (en
Inventor
健 五島
昌司 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP51134586A priority Critical patent/JPS6010282B2/ja
Priority to US05/845,631 priority patent/US4141620A/en
Publication of JPS5359440A publication Critical patent/JPS5359440A/ja
Publication of JPS6010282B2 publication Critical patent/JPS6010282B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121Mechanical drive devices for polygonal mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転多面鏡体を用いる光偏向装置に関するもの
である。
回転多面鏡体を用いる光偏向装置を用いて光ビームを偏
向する事は広く行なわれているものであるが、その偏向
精度を上げるのは非常に因簸なものである。
即ち、回転多面鏡体により光ビームを偏向した時、この
偏向された光ビームは、常に偏向光波照射部材上の同一
軌跡上を通過する事が好ましいが、回転多面鏡体とこれ
を取付ける回転軸とが夫々別々に加工され、然る後、係
る回転多面鏡体と回転軸とが剛体を形成する如く、一体
に形成されていたので、夫々の加工誤差が相乗して現わ
れてしまい、所定の軌跡からの光ビームのづれが大きく
なって.しまっていたものである。
第1図により係る従来の光偏向装置を更に詳しく説明す
るならば、ボールベアリング等の麹受2により固定され
た回転軸1には、多面鏡3を戦贋する為の基準面lbを
有するフランジlaを一体に構成する。
係るフランジlaの上には前述の如く多面鏡3を戦鷹す
るものであるが、係る多面鏡3は例えば正3角形のガラ
スブロック(もしくは金属ブロック)より成り、8角形
を形成する。
夫々の端面は回転軸1に対して平行に形成すると共に、
反射層面を形成し、更には正8角形の中心部に前記回転
軸1を挿入する為の貫通孔を設けてあるものである。従
って、多面鏡3の下面を基準面3aとして前記フラソジ
laの上に載瞳し、然る座金8をこの多面鏡3の上に配
置し、この座金8を回転軸1に螺合するナット9により
締付ける事により、多面鏡3を回転中心軸1に一体に剛
体結合するものである。
係る多面鏡3の外側はケーシーング4で覆うと共に、該
ケーシングの一部にはガラスより成る窓5を設け、この
窓5を介して多面鏡3の鏡面に光ビームBを入射し「且
つ反射した光ビームを導出する如く構成する。
しかして、前記回転軸1の一端にプーリ6を固定し、こ
のプーリを不図示のモータに巻装したベルト7により駆
動する事により、多面鏡3を回転駆動せしめ、入射した
光ビームを偏向して出射するものである。
この様な従来の光偏向装置において、回転軸1の回転中
心軸○−○′に対するフランジーaの基準面lbの直角
度の加工精度は現状の加工法によるならば、かなり慎重
に加工しても士3秒(角度)程度の誤差が生じ、又多面
鏡3の基準面3aと反射層面との直角度の加工精度も同
機に土2秒程度の誤差が出てしまう。
両者を粗合せて作られた光偏向装置は、上述の誤蔓費こ
加えて、回転鞠の軸受け精度に起因する誤差も含んでい
るので、その精度は装置を構成する個々の精度により更
に低下するものである。
従って、現状の光偏向装置においては、多面鏡の夫々の
反射面より反射した光ビームB1,B2間においては、
理想的反射光ビームB川こ対して土5秒程度の誤差とす
るのが限度である。又係る誤差も組立ての精度によって
大きく変ってしまっていたものである。
本発明の目的はこれらの回転軸と回転多面鏡の加工誤差
の内加工誤差が大きく、更に軸受誤差も含まれてしまう
所の回転軸の加工誤差の影響を取り除き、比較的に加工
精度を高くとる事の出来る多面鏡精度のみで偏向走査光
の位置が決る様構成して、光偏向装置の性能向上を計る
事にある。
以下本発明を図面に従いその一実施例について説明する
ならば、第2図、第3図において、11で示すのは回転
軸であり、この回転軸11の一部には鍔12を一体に構
成する。この鍔12の上面12aは前記回転中心軸11
の回転中心軸0−0に対して直角な面と成る如く構成す
るものである。斯る鍔12には可榛性平板部材(ジンバ
ルバネ)13をネジ14a,14b,14c,14dに
より固定するものであり、その中央には回転軸11‘こ
挿適する為の貫通孔15を有し、更にはその外周を円形
状に形成して成るものである。
上記可榛性平板部材13の外周には多面鏡16をネジ1
7a,17b,17c,17dにより固定するものであ
るが、この多面鏡16は正8角形の端部を有するガラス
フロツクより成り、その下面を基準面18として平面に
形成すると共に、前記端面19に反射層を構成して8つ
の反射面19を構成し、夫々の反射面19と前記基準面
18の成す角を正確に直角と成したものである。(尚ト
ガラスプロツクの上面18aは基準面は平行に形成して
第2の基準面として形成して成るものである)。又、前
記多面鏡16はその中心から半径rlの円形に貫通孔を
設けると共に、前記半径rlより若干大きく、且つ前記
可操性平板部材13の半径と大略等しい半径・2で切欠
きを設ける事により「多面鏡16の透孔部に円環状の段
部20を形成して成るものである。
この段部20の上面は前記基準面18と平行なる平面と
して形成し、この段部20の上面に前述の如く前記可榛
性平板部材13の織部を固定するものであるが、前記段
部20の高さは、この様に可鏡性平板部材13を固定し
た状態において、可榛性平板部材13が多面鏡16の上
下面のほゞ中央に位置する如く形成するものである。
この様に可榛性平板部材13は多面鏡16の厚み方向の
ほゞ中央に取付けられている為、回転軸11の回転力は
可榛性平板部材13の平面に沿って伝えられ、充分なる
剛性を有するものである。
上述の如き構成より成る回転多面鏡体はケース21によ
り包覆するものであるが、斯るケース21は前記回転軸
11を軸受22を介して回敷自在に保持する保持部23
と、多面鏡16及び可榛性平板部村13を覆う包覆部2
4により構成されて成り、更に前記包覆部24は上部材
25、下部材26及び端部材27より成るものである。
上誌上部材25、下部材26は多面鏡16に対向した面
が平面と成る如く構成して成るものであり、前記上部材
25と下部材26の前記多面鏡16の下面及び上面に対
向する位置には、夫々3個の半球形状の上部規制部材2
8a,28b,28cと3個の半球形状の下部規制部村
29a,29b,29cを固定して成るものである。
これらの3個の上部規制部材と下部規制部材は夫々多面
鏡16を介して対向した位置に配置され、且つ回転軸1
1を中心とする正三角形の頂点に対応する位置に配置さ
れているものである。
又、前記端部材27の一部には多面鏡16の反射面19
に光ビームBを導入する為のガラス30、及び反射面1
9で反射した光ビームB3を導出するガラス31を固定
して設けて成るものであり、更には前記回転軸11の端
部にはプーリ32を固定し、このプーリ32を不図示の
モータに巻装したベルト33により駆動する事により、
モータの駆動を光偏向装置に伝達する事が出来るもので
ある。上述の如き構成より成る光偏向装置において、モ
ータを高速駆動する事により、回転軸11を回転させる
と、その回転は可榛・性平板部材13を介して多面鏡1
6に伝えられ、当該多面鏡16は高速回転を行う。
この様に多面鏡16が高速回転すると、ケース21内に
おいて多面鏡16の上面及び下面近くの流体(実施例に
おいては空気)は多面鏡16の外周方向に移動する。
斯る状態において、前記上部規制部材28と多面鏡16
との間隔を微少距離△d、前記下部規制部材29と多面
鏡16との間隔を微少距離△d′と成る如く設定してお
く事により、前記外周方向に移動する流体が規制部村2
8,29の頂戴こおいては圧縮され、非常に高い負荷が
得られるので、多面鏡16はその上下面が流体の粘性摩
擦で非常に強固に保持された状態臭となり、上記規制部
村との距離を予め定めた△d,△d′‘こ保つたま)高
速回転する事が可能である。
従って、回転軸11の軸精度、軸受の精度が良くなく、
回転時、回転軸11が振れ回っても、可操性平板部材1
3の板厚方向は非常にバネ性が有る為、スラスト方向の
振れは可孫性平板部材13で吸収減衰され、多面鏡16
には伝わらず、回転軸11のラジアル方向の振れのみが
多面鏡16に伝わる。
上述の如く回転中の多面鏡16の上下方向は規制部材2
8,29により強固に支持されている為、ラジアル方行
に平行に移動するのみであり、基準面18に対する反射
面19の加工時の角度誤差のみしか偏向走査光の位層づ
れとなって現われない為、多面鏡16の加工精度さえあ
げれば、その他の部品の精度に関係なく所定の位置に偏
向走査光を得る事が出来るものである。
従って、本発明によるならば、部品の組合せによる精度
のばらきが無く、組立精度の安定した光偏向装置を得る
事が出来るものである。
尚、上記実施例においては、多面鏡16の位置を規制す
る規制部材としては上部規制部材と下部規制部材を設け
る例について説明したが、前記多面鏡16はある程度の
重量を有するものであり、該多面鏡16は重力により常
に下方向に移動しようとする力が働いているので、必ず
しも前記上部規制部材は必要でない。
但し、上部規制部材と下部規制部材とを併設しておくな
らば、回転中心軸0−○と重力の働く方向とがづれてし
、ても、より正確に回転中の多面鏡を保持出来るもので
ある。
第2図、3図に示した装置において、上部規制部材28
、下部規制部村29は「夫々上部材25、下部材26に
対して突出量を調整不可に設けていたが、斯る規制部材
28,29の突出量は調整出来る事が好ましい。
第4図に示すのは調整可能に設けた規制部材を示す1実
施例である。
ここでは下部材26の一部に透孔35を設けると共に、
この透孔35に蓮通して円筒部36を設け、この円筒部
36の内側にはネジ溝37を設ける。一方、前記透孔3
5の上部には、耐摩耗性に秀ればね性のある板状を半球
状に形成したバネ部材38をネジ39により固定し、前
記透孔35の上部を包覆してしまう。又、前記円筒部3
6の内側にはネジ40を螺合するものであるが、斯るネ
ジ40には押圧部材41を一体に固定して成るものであ
る。前記押圧部材41の先端に形成した円弧は前記バネ
部材38の形成する円弧よりも小さく選んであるので、
上記ネジ40を上方向に移動させる事により、押圧部材
41の先端によりバネ部村38を変形させて、バネ部材
38の頂部を上方に移動させる事が出来るものである。
従って、多面鏡16の基準面18との距離dはネジ40
を回転する事により自由に調整出来るものである。
第5図は規制部村の突出量を調整する他の実施例を示す
ものであり、ここではネジ42の頂部の周辺に円環状の
突起43を設け、この突起43の内側に例えばセラミッ
クの如く耐摩耗性部材より成る半球状の突出部材44を
接着材45にて固定して成るものである。
従って、このネジ42を回転する事により第4図で説明
したのと同様に距離dを自由に選択し得るものである。
第6図は本発明に適用する回転多面鏡体の更に他の実施
例を示すものであり、ここでは回転軸1に鉄合間定もし
くは接着等により固定されるリング46と譲りング46
よりも径の大きい他のりング47とを設け、この両リン
グ46,47の間にゴム等の可榛性部材51を充填して
成るものである。斯るリング47の外側には第2図第3
図で示した如き構成より成る多面鏡48(但し、この多
面鏡48は多面鏡16とは異なり、段部20は設けてな
い)の内周に結合する。又、前記多面鏡48において「
不図示の下部規制部材及び、上部規制部材と対向する部
分には、耐摩耗性に秀れた材料より成る薄板を接着した
り、又は耐摩耗性に秀れた材料を蒸着して耐摩耗層49
,50を形成し、先づ加工基準面とすべく耐摩耗層49
の下面を平面として形成した後、耐摩耗層50を前記層
49と平行なる面として形成し、前記耐摩耗層49を基
準として多面鏡48の外周に反射面52を形成したもの
である。
第6図で示した回転多面鏡体を第2図第3図で示した回
転多面鏡体の代りに用いても、第2図、第3図で述べた
のと同様の効果を得る事が出来るのは明らかである。
第7図で示すのは回転鏡が回転していない時「又は装置
の運搬時、多面鏡を固定するクランプ装置を示すもので
あるが、斯るクランプ装置はその先端に軟質材47を固
定したネジ48を上部材25、下部材26に設けたネジ
光49に挿入螺合して、前記軟質材47で多面鏡48を
侠特、固定するものである。
この第7図においてはネジ48により欧質材47を多面
鏡48に押圧する如く成したが、斯るネジ48によらず
に電磁プランジャ等により軟質材47を多面鏡48に押
圧する如く構成しておくならば、多面鏡48が回転を停
止した事を検知して自動的にクランプする事も可能であ
る。
尚、夫々の図面において、同一の番号を付した都材は夫
々同一の部材よりなり、同一の機能を有するものである
以上詳記した如く、本発明は回転軸の軸受精度や多面鏡
の加工精度に起因する偏向ビーム位層づれを大幅に減少
させる事が出来、極めて有益なる発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光偏向装置を示す断面図、第2図、第3
図は本発明による光偏向装置を示す断面図及び上面図、
第4図、第5図は規制部材の突出量を調整する機構を示
す断面図、第6図は本発明に適用する多面鏡体を示す断
面図、第7図はクランプ装置を示す断面図である。 ここで、11は回転軸、13は可榛性平板部材、16は
多面鏡、18は基準面、19は反射面、22は軸受、2
8は上部規制部材、29は下部規制部材、38はバネ部
村「 40はネジ、41は押圧部材、42はネジ、44
は接着部材、47は欧質材、そして48はネジである。 努イ図第2図 蘇る図 弟4図 努5図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基準面を有し該基準面に対して所定の角度で形成し
    た複数の鏡面を有する多面鏡を、可撓性を有する部材に
    より回転軸に固定すると共に、前記基準面に対向する多
    面鏡収容ケース面に前記多面鏡の回転中この多面鏡の前
    記基準面に間隔を介して対向する規制部材を突設固定し
    て設け、前記回転軸を回転駆動する事により前記多面鏡
    の基準面と前記規制部材との間隔を流体圧により一定距
    離に保つ事を特徴とする光偏向装置。 2 前記規制部材は前記多面鏡の回転方向に沿って等間
    隔に3個配置されている特許請求の範囲第1項記載の光
    偏向装置。 3 前記規制部材は前記多面鏡に対する位置調整機構を
    有する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の光偏向装
    置。 4 前記多面鏡の基準面の前記規制部材に対向する個所
    には耐摩耗性物質が設けられている特許請求の範囲第1
    項、第2項、第3項のいずれかに記載の光偏向装置。 5 第1と第2の基準面を有し該第1の基準面に対して
    所定の角度で形成した複数の鏡面を有する多面鏡を、可
    撓性を有する部材により回転軸に固定すると共に、前記
    第1と第2の基準面に夫々対向する多面鏡収容ケース面
    に前記多面鏡の回転中この多面鏡の前記第1と第2の基
    準面に夫々間隔を介して対向する第1と第2の規制部材
    を夫々突設固定して設け、前記回転軸を回転駆動する事
    により前記多面鏡の第1の基準面と第1の規制部材との
    間隔、及び前記多面鏡の第2の基準面と第2の規制部材
    との間隔を夫々流体圧により一定距離に保つ事を特徴と
    する光偏向装置。 6 前記第1と第2の規制部材は前記多面鏡の回転方向
    に沿って夫々等間隔に3個ずつ配置されている特許請求
    の範囲第5項記載の光偏向装置。 7 前記第1と第2の制御部材の前記多面鏡に対する位
    置調整機構を有する特許請求の範囲第5項又は第6項記
    載の光偏向装置。 8 前記多面鏡の第1と第2基準面の前記第1と第2の
    規制部材に対向する個所には夫々耐摩耗性物質が設けら
    れている特許請求の範囲第5項、第6項、第7項のいず
    れかに記載の光偏向装置。
JP51134586A 1976-11-09 1976-11-09 光偏向装置 Expired JPS6010282B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51134586A JPS6010282B2 (ja) 1976-11-09 1976-11-09 光偏向装置
US05/845,631 US4141620A (en) 1976-11-09 1977-10-26 Light deflecting device using a polygon mirror with float members

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP51134586A JPS6010282B2 (ja) 1976-11-09 1976-11-09 光偏向装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5359440A JPS5359440A (en) 1978-05-29
JPS6010282B2 true JPS6010282B2 (ja) 1985-03-16

Family

ID=15131828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51134586A Expired JPS6010282B2 (ja) 1976-11-09 1976-11-09 光偏向装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4141620A (ja)
JP (1) JPS6010282B2 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0096089A1 (de) * 1982-06-04 1983-12-21 DR.-ING. RUDOLF HELL GmbH Optische Ablenkeinrichtung
JPS58224324A (ja) * 1982-06-24 1983-12-26 Toshiba Corp 回転鏡光偏向器
JPS607005U (ja) * 1983-06-24 1985-01-18 株式会社ミツトヨ 光学式測定機における光線ビ−ム変換装置
JPS634172Y2 (ja) * 1985-04-15 1988-02-02
NL8501142A (nl) * 1985-04-19 1986-11-17 Oce Nederland B V Patents And Omwentelingslichaam, in het bijzonder polygoonspiegel.
US4714960A (en) * 1985-06-03 1987-12-22 Peter Laakmann Television rate optical scanner
CN1012760B (zh) * 1985-07-23 1991-06-05 锺渊化学工业株式会社 旋转多面镜扫描装置及其制造方法
JP2644230B2 (ja) * 1987-06-19 1997-08-25 株式会社リコー 光走査装置
US4966427A (en) * 1989-07-21 1990-10-30 Hughes Aircraft Company Flexible scanwheel
US4953925A (en) * 1989-07-21 1990-09-04 Hughes Aircraft Company Scanwheel assembly with strain relieved hub
JPH0634907A (ja) * 1992-07-17 1994-02-10 Konica Corp 光ビーム走査装置及び光ビーム走査装置の組立方法
JPH06175062A (ja) * 1992-12-08 1994-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ポリゴン・ミラー
EP0618469A3 (en) * 1993-03-31 1997-02-05 Canon Kk Optical deflector.
US5818507A (en) * 1994-10-28 1998-10-06 Xerox Corporation Method and apparatus for controlling the modulation of light beams in a rotating polygon type image forming apparatus
US6542304B2 (en) * 1999-05-17 2003-04-01 Toolz, Ltd. Laser beam device with apertured reflective element
US9618742B1 (en) 2013-03-08 2017-04-11 Google Inc. Rotatable mirror assemblies
US11536845B2 (en) 2018-10-31 2022-12-27 Waymo Llc LIDAR systems with multi-faceted mirrors
US11474211B2 (en) 2018-11-01 2022-10-18 Waymo Llc Optimized high speed lidar mirror design

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3622221A (en) * 1969-06-04 1971-11-23 Bell Telephone Labor Inc Spring structure for producing small displacements

Also Published As

Publication number Publication date
US4141620A (en) 1979-02-27
JPS5359440A (en) 1978-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6010282B2 (ja) 光偏向装置
US3989358A (en) Adjustable micrometer stage
US5183350A (en) Adjustable fixed mount for a hologon deflector
USRE33721E (en) Light beam scanning apparatus
EP0598950B1 (en) Rotary mirror system
US4639595A (en) Optical rotary encoder
RU2432582C2 (ru) Двухосная головка для ориентации с пьезоэлектрическим приводом
US4969726A (en) Ring laser gyro path-length-control mechanism
US4379624A (en) Laser beam steering device
US4639589A (en) Optical scanning device, particularly for seeker heads in target seeking missiles
JP3198103B2 (ja) 光偏向装置の製造方法
JPS63174012A (ja) 光学素子等の傾き調整装置
JPH03177810A (ja) 光偏向装置
JPS63241517A (ja) ポリゴンミラ−
US4250763A (en) Rotary table drive mechanism
US4861161A (en) Method of constructing a moment insensitive pathlength control mirror assembly for a ring laser gyroscope
EP0552825B1 (en) Rotational scanning member
US5910853A (en) Rotary polygon mirror optical scanning device
JP2615631B2 (ja) 光偏向器
US12107325B2 (en) Movable antenna support
JPH0725774Y2 (ja) ポリゴンミラー装置
JPH0126933Y2 (ja)
JPH04111281U (ja) 電磁式有限回転型電動機
JPS60141443A (ja) 微動回転機構
JPH03177809A (ja) 光偏向装置