JPS63109411A - ピラミダルミラ− - 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】 （技術分野） 本発明はピラミダルミラーに関する。

（従来技術） 光ビームを偏向させる手段としては従来１回転多面鏡や
ホロスキャナーが知られている。これら回転多面鏡やホ
ロスキャナーでは、多面鏡やホロディスクが１回転する
間に、光ビームは、複数の鏡面ないしは複数のホログラ
ム格子により、複数回偏向せしめられる。このように、
回転多面鏡やホロスキャナーでは、光ビームの偏向に複
数の鏡面やホログラム格子が関与するところから、所謂
面倒れの問題として知られている問題が発生し、この面
倒れを補正するために、光学系が複雑化したシする問題
があった。

このような問題に鑑みて、回転可能な反射媒体の鏡面を
、回転軸に対して傾け、偏向させるべき光ビームを、回
転軸に沿って入射させ、上記鏡面により反射せしめ１反
射媒体の回転により、反射ビームを３６０度偏向する偏
向手段が提案されつつある。かかる偏向手段における上
記反射媒体はピラミダルミラーと呼ばれている。

ピラミダルミラーを用いる偏向方式では、光ビームの偏
向に、ただひとつの鏡面が関与するのみであるので、前
述した面倒れ・の問題は原理的に解決されている。

（目　的） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものでありて
、その目的は、新規なピラミダルミラーの提供にある。

（構　　成） 以下、本発明を説明する。

ピラミダルミラーは、前述したように、回転軸に対して
傾いた鏡面を有し、回転軸に沿って入射する光ビームを
上記鏡面で反射させ１反射ビームを、ピラミダルミラー
の回転により偏向させるような反射媒体である。

°そして、本発明によるピラミダルミラーの特徴とする
ところは、ピラミダルミラーの鏡面を、凹球面もしくは
、シリンドリカルな凹面とした点に在る。シリンドリカ
ルな凹面とは、特定の一方向には曲率のない凹面であっ
て、典形的な例は内断面円形の中空シリンダーの内周面
である。

従来、提案ないし意図されているピラミダルミラーは、
鏡面が平面であったため、鏡面には、光ビームを反射す
る機能しかなかったが１本発明のピラミダルミラーは、
鏡面が、凹球面ないしシリンドリカルな凹面となってい
るので、反射ビームに、少くとも一方向において集束傾
向を与えることができるようＫなる。

以下、図面を参照しながら、具体的な実施例に即して説
明する。

第１図に示ス、ピラミダルミラー１０は、鏡面を凹球面
１０Ａにした実施例である。凹球面１０Ａの符号１０Ｂ
で示す周縁部は１面どりされている。

第１図における■−■断面図を第２図に示す。

第２図において、符号ＡＸは、ピラミダルミラー１０の
回転軸を示す。この回転軸ＡＸと凹球面１０Ａの交点に
おいて、凹球面１０Ａに接する接平面１０Ｃは１回転軸
ＡＸに対し、４５度（第２図の角θ）傾いている。

第３図に示すように、入射ビームＬを回転軸ＡＸにそっ
て、すなわち、入射ビームＬの主光線を回転ｔｄｌＡＸ
に合致させて入射させると、鏡面である凹球面１０によ
る反射ビームＬ１が生ずる。

この反射ビームＬ１は、ピラミダルミラー１０の回転に
伴い、回転軸ＡＸを軸として偏向する。回転軸ＡＸと、
反射ビームＬ１とのなす角は９０度である。

また、入射ビームＬが平行ビームであれば、反射ビーム
Ｌ１は、走査面（図示されず）に向って。

集束する。この集束傾向は鏡面たる凹球面１０Ａの作用
であり、凹球面の曲率半径に応じて集束の程度が定まる
。この凹球面による結像作用における所謂焦点深度を十
分に大きくすれば、走査面上における走査スポットの形
状を近似的に、−走化することもできる。

また、入射ビームＬがレーザー光の場合、レーザー光は
完全に平行光束化することが困難で、多少発散傾向を有
するけれども、凹球面１０Ａの結像機能の調整により、
反射ビームに必要な集束傾向を与えることができる。

また５、従来のピラミダルミラーでは鏡面が平面である
ため、ピラミダルミラーの鏡面が、回転軸に対し、設計
上の傾きからずれると１反射ビームは適正な方向へ向か
わず、適正な光走査ができない。従りて、ピラミダルミ
ラーを、駆動系に装備するときには、位置合せに近めて
高い精度を要する。

しかるに、鏡面を凹球面とすると、ピラミダルミラーの
軸と、回転軸との間に少々の傾きがあっても、上記回転
軸と凹球面との交点における接平面の傾きは、極めてわ
ずかしか変化しない。従って、ピラミダルミラー１０を
、回転駆動系への装備にはさほどの高精度を要求されず
、また、ピラミダルミラー１０の反射ビームの方向の補
正も容易である。

第４図に示す、ピラミダルミラー２０は、鏡面を、シリ
ンドリカルな凹面２０Ａとした実施例である。

シリンドリカルな凹面２０Ａの、曲率をもたない方向は
、第４図の図面に直交する方向である。また、回転軸Ａ
Ｘと凹面の交点において凹面２ＯＡに接する平面は、回
転軸ＡＸに対して４５度傾く。すなわち、上記交点にお
いて接平面に法線を立てると。

この法線と回転軸ＡＸと４５度で交る。

回転軸ＡＸに沿って、断面円形状の入射ビームＬを入射
させると、反射ビームＬ２は、第４図に示すように、一
方向（第４図上下方向）における、集束性を与えること
ができる。

第４図に示す実施例においても、前述の１位置合せに対
する容易さ、補正の容易さの効果が得られる。

第５図に示す、ピラミダルミラー３０は、鏡面ヲシリン
ドリカルな凹面３０Ａとした実施例であるが、この実施
例では、シリンドリカルな凹面の、無曲率の方向は、第
７図（ピラミダルミラー３０の１回転軸ＡＸを含む対称
面での断面図である）に示すように、回転軸ＡＸに対し
４５度傾いた方向であり、第５図の■−Ｖｌ断面図であ
る第６図に示すように、回転軸ＡＸを含み、上記対称面
と直交する断面内では、凹面となっている。

第７図に示すように１回転軸ＡＸにそって、断面形状円
形の入射ビームＬを入射させると、反射ビームＬ２は、
回転＃ＡＸと直交する方向に生じ。

シリンドリカルな凹面の作用により、第７図で図面に直
交する方向への集束性が与えられる。

第４図、第５図に示す実施例とも、反射ビームＬ２．Ｌ
３が、ピラミダルミラー２０．３０の回転により偏向す
ることは、いうまでもない。

さて、ピラミダルミラーは、これを用いて、光ビームの
偏向を行うために１回転させなくてはならない。

このため、ピラミダルミラーを、回転駆動系に装備しな
ければならない。回転駆動系は、基本的には、どのよう
な回転駆動系でもよいが、以下にオイテは１回転駆動系
とピラミダルミラーとの関係を、なるべく簡単化する場
合について説明する。

回転駆動系とピラミダルミラーとの関係を、なるべく簡
単なものにするには、ピラミダルミラーを１回転駆動系
たる回転モーターの回転駆動軸と一体化するのがよい。

このように、回転モーターの回転駆動軸と一体化する方
法としては、ピラミダルミラー自体ヲ、回転駆動軸に固
設する方法と、回転駆動軸自体を形成加工することによ
り、回転駆動軸をピラミダルミラー化する方法とがある
。

第８図は１回転モーター■の回転駆動軸４ｏの形成加工
により、回転駆動軸４ｏ自体をピラミダルミラーとした
実施例である。

第９図の実施例も、第８図の実施例と同じく、回転モー
ターＭ２の回転駆動軸５０を、ピラミダルミラーに形成
加工した例であるが、この実施例では、回転駆動軸５０
の、ピラミダルミラーに加工された部分と、モーターの
軸受に通ずる部分との間に、段差５０Ａを設けである。

このように段差を設けることにより、回転駆動軸５０を
上記軸受部に嵌入する際、必要な押圧力を、この段差５
０Ａの部分に加えうるので、モーター組立が容易となり
、鏡面にきすをつける虞れがない。

第１Ｏ図に示す実施例では、予め作製されたビラ方法は
、圧入、接着、ピン打ち等、公知の適宜の固装方法でよ
い。

また、第１２図に示す実施例では、回転モーターＭ４の
回転駆動軸８０の先端部を回転軸に対して４５度に裁断
し、その斜面に、凹球面ないしシリンドリカルな凹面を
鏡面として有する鏡面体８１を固定し１回転、駆動軸８
０と、鏡面体８１とでピラミダルミラーを構成している
。

第８図、第９図、第１Ｏ図、第１２図に示す実施例では
、回転駆動系とピラミダルミラーとの関係が、簡単化さ
れるので、高精度化が可能となり、コストの低減も図る
ことができる。

なお、第８．第９、第１０図、第１２図に示す実施例は
、上述の如く回転駆動系とピラミダルミラーとの関係が
簡単化するが、この点に関しては、本発明のピラミダル
ミラーのみならず、従来のピラミダルミラーについても
有効である。

次に、ピラミダルミラーを材質の面から考えて見る。ピ
ラミダルミラーを作製するには１例えば、金属や、プラ
スチックによる成形体に鏡面加工する方法等が考えられ
る。ここでは、第８図、第９図の実施例のように、ピラ
ミダルミラーが回転モーターの回転駆動軸の加工により
形成する場合、第１０図の実施例のように１．ピラミダ
ルミラーを。

回転駆動軸に固装する場合について考えて見る。

まず、第１０図に示す実施例のように、ピラミダルミラ
ー７０を回転駆動軸に固装する場合、ピラミダルミラー
７０としては、これをアルミニウムをべ−スとした材料
を用いることが好ましい。このようにすると、鏡面とな
るべき部分は、これを、超精密加工することにより、鏡
面に仕上ることができるからである。

ピラミダルミラー７０を、銅ベースとした材料で作製す
ることもできる。しかし、この場合は、鏡面となるべき
部分にアルミ蒸着を行ないさらにその表面に保護膜を形
成する必要がある。

第８図、第９図に示す実施例のように１回転モーターの
回転駆動軸をピラミダルミラーに加工する場合には、回
転駆動軸自体を、アルミニウムをベースとした材料で構
成することにより、超精密加工のみで鏡面を形成できる
。このように１回転駆動軸臼体をアルミニウムをベース
とする材料で構成する場合、第１１図の、回転駆動軸５
００のように、軸受部と接する部分５１０に十分な硬度
を付与するために、この部分５１０にハードアルマイト
処理等の硬化処理を施すのがよい。

回転駆動軸にピラミダルミラーを加工形成する場合１回
転駆動軸の材料は、銅をベースとした材料や、公知のＳ
ＵＳ等の材料をも用いうるが、これらを用いる場合には
、Ａｌ！蒸着により鏡面を形成し、さらに、その上に保
護膜を設ける必要がある。

（効　果） 以上１本発明によれば、新規なピラミダルミラーを提供
できる。このピラミダルミラーは上記の如く構成ちれて
いるので、偏向させる反射ビームに、少くとも一方向に
おける集束傾向を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は１本発明の１実施例を説明するた
めの図、第４図は１本発明の他の実施例を説明するため
の図、第５図ないし第７図は１本発明の別実施例を説明
するための図、第８図ないし第１２図は、ピラミダルミ
ラーと回転モーターとの関係の種々の例を説明するため
の図である。 １０、　２０．　３０・・・ピラミダルミラー、　　Ｉ
ＯＡ・・・凹球面（鏡面）、　２ＯＡ、　　３０Ａ・・
・シリンドリカルな凹面（鏡面） 最δ囲　　　　　う／？幻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転軸に対して傾いた鏡面を有し、上記回転軸に沿つて
   入射する光ビームを上記鏡面により反射させ、反射ビー
   ムを、回転により偏向させるピラミダルミラーであつて
   、 鏡面を、凹球面もしくは、シリンドリカルな凹面とした
   ことを特徴とする、ピラミダルミラー。