JPS6291070A - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、光偏向器により光ビームを走査せしめる光ビ
ーム走査装置に関し、特に１ｆｆｌには装置全体の小型
化、低コスト化を図ることのできる光ビーム走査装置に
関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より、光偏向器によって光ビームを偏向し、走査シ
ート上を相対的に２次元的に走査せしめる光ビーム走査
装置が、各種走査記録装置、走査読取装置等において広
く使用されている。これらの光ビーム走査装置における
光ビームの２次元的走査は、光ビームを光偏向器により
偏向して走査シート上を主走査せしめるとともに、光ビ
ームと走査シートとを相対的に前記主走査方向と略直交
するｎ１走査方向に移動させることにより行なわれる。

しかしながら、従来の装置にＪ５いては、上記副走査を
行なう手段のために装置が大型化し、高価なものとなる
といった問題が生じている。以下、第６図を参照して従
来の光ビーム走査装置の問題について説明する。

第６図に承り光ビーム走査装置において、ビーム光源１
０１から発せられた光ビーム１０２は、光偏向器である
回転多面鏡１０３に入射し、回転多面鏡１０３が矢印六
方向に回転するのに伴って反射偏向される。回転多面ｔ
Ｊｌ　１０３により反射された光ビーム１０２は、光路
上に設けられた、結像レンズであるｆθレンズ１０４を
通過した後、走査シート１ｏ５上を矢印Ｂ方向に主走査
する。前記走査シート　１０５は、矢印Ｃ方向に回転す
る回転ドラム１０Ｇと、該回転ドラム１０Ｇ上に設けら
れた一対のローラ１０７Ａ　１１０７Ｂにより挟持され
ながら回転ドラム１０６が回転するのに伴って前記主走
査方向と略直角な矢印り方向に搬送されることにより副
走査される。従って光ビーム１０２はこのように矢印り
方向に搬送される（副走査される）走査シート１ｏ５上
を繰り返し矢印Ｂ方向に主走査することによってシート
　１０５を２次元的に走査し、走査シート　１０５の略
全面に亘って画像情報の記録が行なわれる。

しかしながら、上記の装置においては、副走査を走査シ
ートを移動させることによって行なっているが、副走査
中にモータ　１０８への負荷変動を極力抑えて副走査ム
ラを生じさせないようにするため、図示のように光ビー
ム１０２による走査位置の前後に、走査シート　１０５
を支持する支持台１０９．１１０を配するなどして、そ
れぞれ走査シート　１０５１枚を配することの可能なス
ペースを設ける必要がある。このため、上記装置におい
ては、副走査方向に走査シート２枚分以上の長さを有す
るスペースが必要となり、装置全体が大型化してしまう
という問題がある。また走査シート　１０５を搬送する
回転ドラム１０６は走査シート　１０５を安定して搬送
するために、走査シートの幅よりも大きい幅を有するも
のとなっており、またこの回転ドラム１０６を回転させ
るモータ　１０８がさらに回転ドラム１０Ｇの幅方向に
設けられているので上記の装置は主走査方向にも大きな
ものとなる。

さらに、走査シート　１０５を搬送しつつ、走査シー１
〜１０５に高精度な走査を行なうためには、走査シート
　１０５を一定速度で正確な方向に高精度に搬送するこ
とができるようにモータを厳密に制御する必要があり、
上記シリ罪の可能な高精度なモータは高価であることか
ら、装置全体のコストが大幅に上昇してしまうという問
題もある。また走査シート　１０５を安定して搬送する
ためには前記〔］−ラ１０７Ａ　、１０７Ｂは不可欠で
あるが、これらのロー５１０７Ａ　、　　１０７Ｂが設
けられていることにより、走査シート　１０５の副走査
方向の両端には走査を行なうことができず、装置が光ビ
ーム記録装置である場合には両端部をブラックエツジに
したいという要求に応じられないという不都合も生じる
。

（発明の目的ン 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、走査シートを移動させて副走査を行なうことにより
生じる装置の大型化、製造コストの上界といった問題を
解消し、コンパクトで安価な光ビーム走査装置を提供す
ることを目的とするものである。

（発明の構成ン 本発明の光ビーム走査装置は、ビーム光源がら発せられ
た光ビームの光路上に設けられ、該光ビームを偏向する
主走査用光偏向器、 該主走査用光偏向器により偏向された光ビームの光路上
に設けられた、光ビームを所定の直線上に結像さＶるこ
との可能な結像レンズ、該結像レンズを通過した光ビー
ムの光路上にあって主走査方向に延び、かつ該光ビーム
の光路に対して傾斜して設けられ、前記結像レンズの光
軸方向に移動可能とされた長尺の副走査用ミラー、およ
び 該ｎ１走査用ミラーの前記光軸方向の移動に伴って移動
する、該副走査用ミラーに関して前記光ビームが結像さ
れる前記直線と共役な位置にある直線の軌跡により形成
される平面上に、前記走査シートを保持する走査シート
保持手段を備えたことを第１の特徴とするものである。

すなわら、本発明の光ビーム走査装置においては、主走
査方向に偏向された光ビームを前記副走査用ミラーによ
り反射して走査シートに入射させ、ｎ１走査用ミラーを
移動させることにより副走査を行ない、走査シートは走
査シート保持手段により固定されているので、走査シー
トを搬送して副走査を行低う場合のように、装置を副走
査方向に大きなものとする必要がなくなり、装置全体を
コンパクトにすることができる。また、副走査のために
前記副走査用ミラーを移動させるモータは走査シートを
搬送する場合のような負荷変動が生じないのでその制御
が容易であり、比較的安価なモータを用いることができ
、装置の製造コストを低減させることができる。

ところで本発明の装置においては、走査シートは走査シ
ート保持手段により、走査シート保持手段の保持面上に
保持され、光ビームの２次元的走査は、前記保持面上の
所定位置に固定された走査シートに対して行なわれる。

このため走査シートが保持面上の所定位置から簡単に位
置ずれしたり、また走査シートにカールが生じたり、走
査シートが湾曲するなどして保持面上において平坦さを
欠くと光ビームによる精度の高い走査を行なうことがで
きない。そこで本発明の装置は、走査シートを保持面上
の所定位置に平坦な状態で確実に保持することを可能に
するために、前記走査シート保持手段に、前記保持面に
走査シートを吸着させる＠着手段を設【ノたことを第２
の特徴とするものである。

（実　施　態　様） 以下、図面を参照して本発明の実施１１！様について説
明する。

第１図は本発明の光ビーム走査装置の一実施態様である
光ビーム記録装置の概要を示す斜視図である。

レーザ光源１から発せられた光ビーム２は、画像信号を
出力する画像信号出力口Ｖ８８から発せられる信号に基
づいて変調器部！ｌＩ［ｉ回路７により変調される変調
器６に入射して変調された後、矢印六方向に回転する主
走査用光偏向器である回転多面鏡３に入射して偏向され
る。前記レーザ光源１としてはＨｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒ
レーザ等の他に、半導体レーザとビーム整形光学系が組
み合わせられてなるレーザ光源等が用いられる。また、
半導体レーザ等直接変調を行なうことの可能なレーザ光
源を用いる場合には、変調器６を光ビーム２の光路中に
特に設けずに、レーザ光源１を直接制御して光ビーム２
の変調を行なうこともできる。さらに主走査用光偏向器
としては上記回転多面鏡の他に、ガルバノメータミラー
、音響光学式光偏光器＜ＡＯＤ＞等の他の種類の光偏向
器を用いてもよい。

前記回転多面鏡３により偏向された光ビーム２は光路上
に設けられた、ｆθレンズ等の主走査用結像レンズ４を
通過した後、モータ９の駆動により低速度で前記結像レ
ンズ４の光軸方向である矢印Ｃ方向に直線移ａする、主
走査方向に延びた長尺の副走査用ミラー１０の反射面１
０ａに入射して反射される。また、この副走査用ミラー
１０の下方の、副走査用ミラー１０により反射された光
ビーム２の光路上には、写真感光フィルム、印画紙等の
シート状の記録体（走査シート）５が、後に詳述するよ
うに副走査用ミラー１０と特定の関係になるように入射
する光ビーム２に対して所定角度だけ傾いた保持面１１
ａを有する記録体保持手段１１により支持されている。

この保持手段１１は、例えば板状物を加工したり、合成
樹脂等を用いて一体成形を行なうこと等によって形成さ
れたものである。

上記のように記録体５が記録体保持手段１１上に保持さ
れると、前記回転多面鏡３により偏向された光ビーム２
は記録体５上を矢印Ｂ方向に主走査する。前記結像レン
ズ４は、光ビーム２を記録体５上に収束させると共に平
坦な記録体５上において、前記回転多面＆ｉ３により略
等角速度で偏向された光ビーム２を略等速で走査せしめ
るレンズである。また、図示の記録装置において、副走
査は、前記記録体５に対して副走査用ミラー１０が移動
することにより行なわれる。次に第１図に示す装置の側
面概念図である第２図を参照して前記副走査用ミラー１
０と記録体５の関係および副走査のしくみについて説明
する。

回転多面［３により反射偏向された光ビーム２は、前述
のように、光路上に設けられた結像レンズ４を通過する
。この結像レンズ４は、入射した光ビームを、第２図の
紙面と垂直な直線上にある所定の結像位置Ｐ１に結像さ
せることの可能なものである。この結像レンズ４を通過
した光ビーム２の光路上には前述のように長尺の副走査
用ミラー１０が設けられており、この副走査用ミラー１
ｏは、その反射面１０ａに光ビーム２を入射角αで入射
せしめるように光ビーム２の光路に対して傾斜して設け
られ、光ビーム２はこの副走査用ミラー１ｏにより下方
に反射される。副走査用ミラー１ｏにより反射された光
ビーム２はこの副走査用ミラー１ｏに関して前記結懺位
ＩＦ　Ｐ　１と共役な位置にある結像位ｆ！ｆ　Ｐ　２
において結像する。このｍ１走査用ミラー１０に反射さ
れた光ビーム２の結像位ｆｌ　Ｐ　２は副走査用ミラー
１０の矢印Ｃ方向への移動によって変化Ｊるが、記録体
５は、この１ｉｉｌＪ走査用ミラー１ｏの移動によって
変化する、ｍ１走査用ミラー１０に関して前記結像位置
Ｐ１と共役な位置にある結像位置Ｐ２の軌跡により形成
される平面上に保持されている。すなわち、記録体５は
前記光ビーム２の集束位ＩＩ　Ｐ　ｔを含み、光ビーム
２の副走査用ミラー１０への入射角αと等しい角度αだ
け、入射する光ビーム２に対して傾いた平面上の、副走
査用ミラー１０により反射された光ビーム２の入射を許
す位置に配されたものとなっている。

上述したように前記ｎ１走査用ミラー１０は、１枚の記
録体５に対して画像情報の記録を行なう間に、前記矢印
Ｃ方向に、記録体全面を光ビーム２が走査するのに十分
な範囲Ｓだけ徐々に直線移動し、この副走査用ミラー１
０の移動により、光ビーム２が記録体５上に形成する主
走査線は、徐々に矢印り方向に移動せしめられて副走査
が行なわれる。

従って光ビーム２は前記回転多面＆ｉ３と副走査用ミラ
ー１０により、記録体５の全面を２次元的に走査Ｖしめ
られる。

前記副走査用ミラー１０の移動は、−例として第１図に
示すように、モータ９により回転せしめられる一対のプ
ーリ１２Ａ、　１２８１および一対の従動ブー９１３Ａ
、　１３Ｂに懸架され、プーリ１２Δ、１２Ｂの回転に
伴なって移動するワイヤ１４により、副走査用ミラーの
両端に設けられたワイヤ１４が接続されたミラーを支持
部材１５ａがガイドレール１５ｂ上を移動することによ
り行なわれる。なお、副走査用ミラー１０の移動は、上
記のようなワイヤの駆動による以外に、リニアモータを
使用した移動等、ｉ置の設計等の要請に応じた種々の手
段により行なうことがｒきる。

上記のように副走査用ミラー１ｏが、所定の速度で所定
の範囲だけ移動し、記録体全面に亘って必要な画像情報
の記録が行なわれると、副走査用ミラー１０は前記移動
方向と逆方向に移動して初期位置に戻され、次の記録体
に対する記録に備える。

なお、本実ｔｓｎ様においては、第１図に示すように記
録体保持手段１１上に光検出器１６を取り付け、この光
検出器１６により光ビーム２を検出させ、画像記録走査
開始位置を決めるようになっている。

すなわち、副走査用ミラー１０を初期位置から矢印Ｃ方
向に移動させ光ビーム２が記録体５の端部に到達したこ
とを検出し、この時点で光変調器６を画像信号に基づい
て作動して光ビーム２の変調を行い、記録体５に画像記
録を開始するようになっている。

また、前記記録体保持手段１１への記録体５の搬入およ
び搬出は一例として以下に述べるようにして行なうこと
ができる。

寸なわら、記録体保持手段１１の保持面１１ａは斜めに
傾いているので、まず記録体５を保持面の上方から保持
面１１ａに沿って自重により落下させる。

保持面１１ａの下端には一対の記録体停止板１７が設け
られており、この停止板１１に当接して記録体５は副走
査方向における所定の位置に保持される。

なお、記録体５と保持面１１ａとのｊ！＋擦が大きく、
記録体５が自重により落下しにくいときには記録体搬入
手段を用いて記録体を自重落下によらずに所定の位置に
搬入すればよい。その際に、第１図に破線で示すように
、記録体保持手段１１上に記録体５の先端の位置を決め
る反射型フォトインタラプタ、リミットスイッチ等の検
出器１８を設け、記°　　縁体５の先端をこれらの検出
器により検出させれば記録体５の位置を正確かつ容易に
決めることができる。

上記のように副走査方向の位置決めが終了した後、記録
体５は、記録体保持手段１１の一側端に設けられたガイ
ド板１９に、記録体保持手段１１の他側端に設けられ、
矢印方向に回動する幅寄せ板２０により押しつけられ、
その主走査方向の位置決めが行なわれる。

このように主走査方向、副走査方向共に所定の位置に位
置決めされ、その位置において光ビーム２による走査が
終了プると、前記記録体停止板１７は矢印方向に回動し
て保持面１１ａと略平行な平面に退却し、記録体５は自
重によりさらに下方に落下して記録体保持手段１１から
搬出される。なお、記録体保持手段１１の下端部に、記
録体５の搬出に際して、記録体５の下端をとらえ、記録
体５の搬出を積極的に行なわしめる記録体搬出手段を設
けてもよいことは言うまでもない。

このように、本発明の装置においては、記録体５を固定
し、０１走査用ミラー１０を回動させて光ビームを移動
させることにより副走査を行なっているので、記録体側
を移動させる場合に比べ、装置の副走査方向の大きさを
半分程度にまで縮少することができる。また、前記副走
査用ミラー１０の主走査方向の長さは、光ビーム２の入
射を許すのに十分な長さであればよく、記録体上の主走
査線の長さよりも短いもので十分であるので、副走査用
ミラー１０とミラーの移動手段をあわせても、前記記録
体保持手段１１の主走査方向の長さよりも短い長さにす
ることが十分可能であり、本発明の装置は主走査方向に
もコンパクトなものとなる。また、副走査用ミラー１０
を駆動させるモータ９は、負荷変動等が生じないのでそ
の制御が容易であり、比較的安価なモータを用いること
ができる。さらに、シート保持手段１１に保持された記
録体５にはその副走査方向の前端から後端まで光ビーム
を照射させて記録体全体に記録を行なうことができるの
で、記録体の両端をブラックエツジ（黒くすること）に
することも容易である。

ところで、上記実施態様の装置においては、上述のよう
に、光ビーム２による２次元的走査は、記録体保持手段
１１の保持面１１ａ上の所定位置に保持された記録体５
に対して行なわれる。このため、記録体５上において光
ビーム２を正確に集束せしめ、高精度な走査を行なわせ
るためには、記録体５を、上記保持面１１ａに沿った平
坦な状態で、所定位置に確実に位置決めすることが必要
である。

そこで本発明の装置には、記録体５に振動が加えられた
りしても記録体が所定位置から簡単に位置ずれすること
のないようにするとともに、記録体５を形成する材質に
より記録体が湾曲したり、カールが生じたりし易いもの
である場合にも、記録体５が保持面１１ａ上において平
坦に維持されるように、記録体保持手段１１は、記録体
５を保持面１１ａに吸着する吸着手段が設けられたもの
となっている。

すなわら、第３図に示すように記録体保持手段１１の保
持面１１ａには、その略全面に亘って複数の吸着孔２１
が設けられ、また保持面１１ａの下方には上傾を保持面
１１ａに沿って開口し、エアポンプ等の吸引手段２３を
備えたサクションボックス２２が設けられている。この
サクションボックス２２は、前述のように記録体５が保
持面１１ａ上に搬入され、位置決めが行なわれる間は前
記吸引手段２３の作動を停止させて記録体５の吸着を停
止しているが、第４図に示すように記録体５が保持面上
の所定位置に配されるとエアポンプを駆動させて吸着を
開始し、前記吸着孔２１を介して記録体５を保持面１１
ａ上に真空吸着する。このようにサクションボックス２
２および吸着孔２１からなる吸着手段により吸着される
ことによって、記録体５は保持面１１ａに沿って、前記
所定位置に平坦な状態で保持されるので、光ビーム２は
記録体５上において正確に集束し、光ビーム２による高
精度な走査を行なうことができる。また光ビーム２の走
査中に何らかの原因で記録体５に振動が加わっても、記
録体５を所定位置に安定して保持することが可能となる
。

なお、前記結像レンズ４の焦点深度などにより、記録体
５の吸着の精度をそれ程高めなくてもよい場合には、第
５図に示ずように、保持面１１ａに直接吸着溝２４を設
け、この吸着溝２４により記録体の吸着を行なってもよ
い。上記吸着溝２４は第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
示すように環状、渦巻状等記録体全面を効率的に吸引す
ることのできるものであれば任意の形状であってよい。

また、サクションによる吸着手段の他に静電吸着手段等
を用いることも勿論可能である。

以上、本発明の光ビーム走査装置について、光ビーム記
録装置を例に挙げて説明したが、本発明の装置は、本出
願人により既に提案された、輝尽性蛍光体シートを使用
した放射線画像情報記録再生システム（特開昭５５−１
２４２９号、同５６−１１３９５号。

同５６−１１３９７号など）において用いられる放射線
画像情報読取装置等積々の光ビーム読取装置にも適用す
ることができるものであり、光ビーム読取装置において
も上述した効果を同じように達成することができるもの
であり、なお、この場合には副走査ミラーの回動に連動
して走査シート上を反射光、透過光９発光光等を検出す
る光検出器を有する読取手段が走査線に対向して移動す
るようにすればよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光ビーム走査装置によれ
ば、走査シートを固定して副走査を行なうことにより、
装置全体を特に副走査方向に小型化することができる。

また、副走査方向に副走査用ミラーを移動させるモータ
は、負荷変動が生じないのでその制御が容易であり、走
査シート側を移動させる際に用いられるモータに比べて
安価なモータを用いることができ装置全体の製造コスト
が低減する。

さらに、本発明の装置は、走査シート保持手段に吸着手
段を設けたことにより、走査シートを保持面に沿って平
坦な状態で保持し、所定位置に確実に固定することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様による光ビーム記録装置の
概要を示す斜視図、 第２図は上記装置における副走査を説明する第１図の側
面概念図、 第３図は吸着手段を備えた記録体保持手段の一例を示す
斜視図、 第４図は上記記録体保持手段の断面図、第５図（ａ　）
〜（Ｃ）は吸着溝を備えた記録体保持手段を示す平面図
、 第６図は従来の光ビーム走査装置の概要を示ザ斜視図で
ある。 １・・・ビーム光源　　　　２・・・光ビーム３・・・
回転多面ｉｌｌ　　　　　４・・・結像レンズ５・・・
記録体　　　　　　１０・・・副走査用ミラー１１・・
・記録体保持手段　　１１ａ・・・保　持　而２１・・
・吸　着　孔 ２２・・・サクションボックス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビーム光源から発せられた光ビームを走査シート上にお
   いて主走査方向に走査せしめるとともに、前記光ビーム
   と前記走査シートとを相対的に前記主走査方向と略直交
   する副走査方向に移動させて前記走査シート上に前記光
   ビームを２次元的に走査せしめる光ビーム走査装置にお
   いて、 前記ビーム光源から発せられた光ビームの光路上に設け
   られ、該光ビームを偏向する主走査用光偏向器、 該主走査用光偏向器により偏向された光ビームの光路上
   に設けられた、光ビームを所定の直線上に結像させるこ
   との可能な結像レンズ、 該結像レンズを通過した光ビームの光路上にあって前記
   主走査方向に延び、かつ該光ビームの光路に対して傾斜
   して設けられ、前記結像レンズの光軸方向に移動可能と
   された長尺の副走査用ミラー、および 該副走査用ミラーの前記光軸方向の移動に伴って移動す
   る、該副走査用ミラーに関して前記光ビームが結像され
   る前記直線と共役な位置にある直線の軌跡により形成さ
   れる平面上に、前記走査シートを保持する走査シート保
   持手段を備え、該走査シート保持手段に、走査シート保
   持手段の走査シート保持面に前記走査シートを吸着させ
   る吸着手段が設けられたことを特徴とする光ビーム走査
   装置。