JPS63193126A

JPS63193126A - 光ビ−ム走査装置

Info

Publication number: JPS63193126A
Application number: JP62025484A
Authority: JP
Inventors: Tsunehisa Takada; 倫久高田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1987-02-05
Publication date: 1988-08-10

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】本発明は光ビーム走査装置に関し、一層詳細には、例え
ば、光ビームをミラー振動型光偏向器によって偏向し記
録担体上に照射することで画像情報の記録を行う光ビー
ム走査装置において、前記ミラー振動型光偏向器を弾性
体により支持すると共に、その重心位置がミラーを含む
可動部分の重心の位置と一致するように構成することで
振動の発生を効果的に抑制し、正確な画像記録を可能と
した光ビーム走査装置に関する。

例えば、印刷、製版の分野において、作業工程の合理化
、画像°品質の向上等を目的として原稿に担持された画
像情報を電気的に処理しフィルム原版を作成する画像走
査読取記録システムが広浅に用いられている。

この画像走査読取記録システムは画像読取装置と画像記
録装置とから基本的に構成されている。すなわち、画像
読取装置では、画像読取部において副走査搬送される原
稿の画像情報が光電変換素子によって主走査され電気信
号に変換される０次に、前記画像読取装置で光電変換さ
れた画像情報は、画像記録装置において製版条件に応じ
た階調補正、輪郭強調等の演算処理が施された後、レー
ザ光の光信号に変換されフィルム等の感光材料からなる
記録担体上に記録再生される。なお、この記録担体は所
定の現像装置によって現像処理されフィルム原版として
印刷等に供されることになる。

ここで、画像記録装置では、画像情報を担持したレーザ
光を光偏向器によって主走査方向に偏向し副走査搬送さ
れる記録担体上に照射することで画像の二次元的な記録
を行っている。この場合、前記光偏向器としては、例え
ば、ガルバノメータミラーを用いたものがある。然しな
から、この光偏向器ではガルバノメータミラーを高速揺
動させることでレーザ光を偏向させているため、画像記
録に対する振動の影響が問題となる。すなわち、このよ
うなミラー振動型光偏向器では走査時において相当な振
動が発生し、この振動が当該装置における他の走査光学
系あるいは記録担体の搬送系に伝達されることにより再
生画像が不正確となる式がある。

一方、画像記録装置では画像をさらに高速処理すること
が要求されている。そのため、光偏向器として偏向ミラ
ーを弾性部材によって支持し、前記弾性部材の固有振動
に基づいて前記偏向ミラーを揺動させる共振型光偏向器
が用いられる傾向にある。なお、この共振型光偏向器は
ガルバノメータミラーを用いた光偏向器に比較して質量
が大きく且つ偏向ミラ、−を高速揺動させているため、
その揺動動作によって生じる振動はさらに増大すること
が懸念される。

そこで、このような問題を解決するため、光偏向器を当
該装置に対して剛性の高い部材を介して固定し、前記光
偏向器によって生じる振動を強制的に抑制することが考
えられる。然しながら、このような剛性の高い部材を当
該装置内に配設した場合、当該装置全体が大型化すると
共に装置の重量化を招来する不都合が生じることになる
。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、光ビームをミラー振動型光偏向器によって偏向
し被走査体上を走査する光ビーム走査装置において、前
記ミラー振動型光偏向器を弾性体を介して装置に固定す
ると共に、当該光偏向器の重心位置がミラーを含む可動
部分の重心の位置と一致するよう構成することにより、
装置を大型化または重量化することなく当該光偏向器の
振動を効果的に抑制し、被走査体に対して光ビームを正
確に走査させることの出来る光ビーム走査装置を提供す
ることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は光ビームをミラ
ー振動型光偏向器により偏向し被走査体上を走査する光
ビーム走査装置において、前記ミラー振動型光偏向器を
弾性体を介して当該装置に固定すると共に、前記ミラー
振動型光偏向器の重心位置がミラーを含む可動部分の重
心の位置と一致するように構成することを特徴　−とす
る。

次に、本発明に係る光ビーム走査装置について好適な実
施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

第１図において参照符号１０は本発明に係る光ビーム走
査装置である画像記録装置を示す。この場合、画像記録
装置１０では記録担体としてのフィルムＦに対してレー
ザ光を照射することにより画像情報の記録が行われる。

そこで、画像記録装置１０を構成する筐体１２には上部
隅角部において蝶番１４を介して蓋体１６が開閉自在に
装着される。画像記録装置ＩＯ内には前記蓋体１６を開
状態としてロール状に巻回された未露光フィルムＦを光
密に保持するマガジン１８が装填される。この場合、マ
ガジン１８から引き出される前記フィルムＦの端部はフ
ィルム搬送機構２０を構成する第１のローラ対２２によ
って挟持される。

フィルム搬送機構２０は前記第１０−ラ対２２に近接し
て配置される大径のドラム２４と、前記ドラム２４に摺
接可能なニップローラ２６ａ、２６ｂと、ドラム２４お
よびニップローラ２６ａ、２６ｂによるフィルムＦの搬
送方向の延長上に配設される第２および第３のローラ対
２８．３０とを含む。なお、前記ドラム２４と第２０−
ラ対２８との間にはフィルムＦを所定長に裁断する一対
のカッター刃３２ａ、３２ｂが配設される。また、画像
記録装置１０には現像装置３４が並設され、この現像装
置３４では筐体１２に画成されたフィルム導出口３６か
ら搬入されるフィルムＦに対して現像処理が行われる。

一方、前記フィルム搬送機構２０の下方にはフィルムＦ
に対して画像情報を記録するための光ビーム走査部３８
が設けられる。この光ビーム走査部３８は記録用レーザ
光Ｌ１および同期用レーザ光Ｌ２を出力する出力部４０
と、前記各レーザ光り６、Ｌｔを高速偏向する共振型光
偏向器４２と、ｆθレンズ等からなる走査レンズ４４と
を含み、これらは筐体１２側に固着された定盤４６上に
第２図に示すように配置される。

すなわち、出力部４０において、定盤４６上に固着され
た支持台４８には記録用レーザ光Ｌ１を出力する記録用
レーザダイオード５０と、ビーム調整３５２を構成する
コリメータレンズ５４、シリンドリカルレンズ５６およ
びビームエキスバンドレンズ５８ａ、５８ｂとが当該レ
ーザ光Ｌ１の光軸に沿って配設される。また、定盤４６
上に固着された支持台６０には、前記記録用レーザダイ
オード５０と対向するようにして、同期用レーザ光Ｌ２
を出力する同期用レーザダイオード６２と、ビーム調整
器６４を構成するコリメータレンズ６６とが当該レーザ
光Ｌ２の光軸に沿って配設される。

さらに、前記支持台４８．６０間には支持台６８が固着
され、゛この支持台６８上には記録用レーザ光り、に対
して４５°傾斜する第１のミラー７０と、同期用レーザ
光Ｌ２に対して略４５°傾斜する第２のミラー７２とが
夫々台座６９および７１を介して配設される。

定盤４６上には支持台７４を介して共振型光偏向器４２
が配設される。すなわち、方形状に構成される支持台７
４の各隅角部には、第３図に示すように、円筒体７６ａ
乃至７６ｄが植設される。隣接する円筒体７６ａ、７６
ｂおよび７６ｃ、７６ｄには長方形状の固定板７８ａお
よび７８ｂが夫々装着され、これらの固定板７８ａ、７
８ｂはボルト８０によって前記支持台７４に固着される
。次いで、前記円筒体７６ａ乃至７６ｄの中空部にはビ
ーム状の支持脚８２ａ乃至８２ｄの下端部に固着した取
付部８４ａ乃至８４ｄが嵌着する。この場合、支持脚８
２ａ乃至８２ｄは同一の長さおよび同一の弾性率を有す
る可撓性部材で構成しておくものとする。また、前記支
持脚８２ａ乃至８２ｄの上端部には取付部８６ａ乃至８
６ｄが固着され、これらの取付部８６ａ乃至８６ｄを介
して共振型光偏向器４２における取付板８８の各隅角部
が支持される。前記取付部８６ａ乃至８６ｄは取付板８
８の各隅角部に対して取付ねじ９０により固定される。

取付板８８上に装着される共振型光偏向器４２は回動軸
９１を介して弾性体により支持された偏向ミラー９２を
有する。この共振型光偏向器４２の上部には、取付板８
８を含む共振型光偏向器４２の重心位置が偏向ミラー９
２を含む可動部分の重心となるよう調整するバンド状の
バランス部材９３がねじ９５を用いて取着される。なお
、前記偏向ミラー９２は弾性体の固有振動に基づいて高
速揺動するものであり、その反射面には第１および第２
ミラー７０．７２によって反射されたレーザ光り、　、
Ｌ、が取付板８８上に固定された第３のミラー９４を介
して入射する。

一方、定盤４６上には支持台９６を介してミラー９８が
固着され、前記ミラー９８と共振型光偏向器４２との間
にはｆθレンズからなる走査レンズ４４が配設される。

この場合、共振型光偏向器４２の偏向ミラー９２によっ
て反射された記録用レーザ光Ｌ１は走査レンズ４４およ
びミラー９８を介してフィルム搬送機構２０を構成する
ニップローラ２６ａ、２６ｂ間に導かれる。また、前記
偏向ミラ−９２によって反射された同期用レーザ光Ｌ２
は走査レンズ４４およびミラー９８を介して筐体１２の
中間部に配設される第４のミラー１００に導かれる。こ
こで、第４ミラー１００による同期用レーザ光Ｌ２の反
射方向には第１図と直交する方向に指向して透過型のグ
レーティングを設けた基準格子板１０２が配設基れ、こ
の基準格子板１０２の背面部には集光バー１０４が近接
配置される。

なお、前記集光バー１０４の両端部には図示しない光検
出器が装着されており、この光検出器は基準格子板１０
２を透過した同期用レーザ光Ｌ２を集光バー１０４を介
しパルス信号として検出する。

本実施態様に係る光ビーム走査装置は基本的には以上の
ように構成されるものであり、次にその作用並びに効果
について説明する。

先ず、画像記録装置１０において蓋体１６を開状態とし
、筺体１２内にロール状に巻回した未露光フィルムＦを
保持するマガジン１８を装填する。

次いで、蓋体１６を閉塞し筺体１２内を光密な状態とす
る。

そこで、マガジン１８に保持された未露光フィルムＦは
第１ローラ対２２を介してドラム２４とニップローラ２
６ａ、２６ｂ間に搬送され、前記ドラム２４の回転作用
下に矢印Ａ方向に副走査搬送される。一方、前記未露光
フィルムＦ上には光ビーム走査部３８から導出された記
録用レーザ光り、が同期用レーザ光Ｌ２から生成される
同期信号に基づいて第１図に直交する主走査方向に偏向
照射される。この結果、フィルムＦ上には画像が二次元
的に記録されることになる。

すなわち、第２図において、同期用レーザダイオード６
２から出力された同期用レーザ光Ｌ２はコリメータレン
ズ６６によって平行光束とされた後、第２ミラー７２に
よって反射され第３ミラー９４に入射する。次いで、前
記第３ミラー９４によって反射された同期用レーザ光Ｌ
ｔはＺ軸の回りに高速揺動する共振型光偏向器４２の偏
向ミラー９２によって偏向され、ｆθレンズである走査
レンズ４４を介してミラー９８に入射する。ミラー９８
によって反射された同期用レーザ光Ｌ２は第４ミラー１
００から基準格子板１０２に入射し、集光バー１０４を
介して図示しない光検出器によりパルス信号として検出
される。このパルス信号は所定の周波数に逓倍され同期
信号となる。

一方、記録用レーザ光Ｌ１はその出力が画像情報に応じ
て変調され、前記同期信号に基づいて記録用レーザダイ
オード５０から出力される。

記録用レーザダイオード５０から出力された記録用レー
ザ光り、はコリメータレンズ５４によって平行光束とさ
れた後、シリンドリカルレンズ５６およびビームエキス
バンドレンズ５８ａ、５８ｂにより所定のビーム形状に
整形され第１ミラー７０に入射する。次いで、前記第１
ミラー７０によって反射された記録用レーザ光Ｌ１は第
３ミラー９４によって反射され偏向ミラー９２に入射す
る。

この場合、前記偏向ミラー９２は高速揺動することで記
録用レザー光Ｌ１を偏向させ、ｆθレンズである走査レ
ンズ４４およびミラー９８を介してニップローラ２６ａ
、２６ｂ間からフィルムＦ上に前記記録用レーザ光り、
を導く。この結果、前記フィルムＦには強度変調された
記録用レーザ光り、による画像情報が二次元的に記録さ
れることになる。

ここで、記録用レーザ光Ｌ１は共振型光偏向器４２にお
ける偏向ミラー９２の揺動動作によってフィルムＦ上を
主走査する。この場合、偏向ミラー９２は高速で揺動し
ているため、その揺動動作によって生じる振動が定盤４
６を介して光ビーム走査部３８を構成する他の光学系に
伝達することが懸念される。

ところで、本実施態様では、共振型光偏向器４２は取付
板８８を介して偏向ミラー９２の回動軸９１に平行とな
る４本の支持脚８２ａ乃至８２ｄによって定盤４６上に
支持されている。この場合、直交座標系の各軸Ｘ、Ｙ、
Ｚを第２図および第３図に示すように設定すると、偏向
ミラー９２の回動軸９１と平行に設定された支持脚８２
ａ乃至８２ｄはＸ軸方向、Ｙ軸方向に対する剛性は比較
的低いが、Ｘ軸方向に対する剛性は極めて高い特性を有
する。従って、偏向ミラー９２が高速揺動した場合、共
振型光偏向器４２はＹ軸を中心として幾分回動動作を行
うか、または、ＸＹ平面上の並進動作を行うが、Ｘ軸あ
るいはＹ軸を中心として揺動することは殆どない。この
結果、偏向ミラー９２に面倒れ（ウオブリング）が生じ
ることがなく、フィルムＦに対する記録用レーザ光り、
の主走査線が副走査方向に変動し画像品質が低下すると
いった不都合は生じない。

また、共振型光偏向器４２の上部にはバランス部材９３
が取着されており、このバランス部材９３によって取付
板８８を含む共振型光偏向器４２の重心位置が偏向ミラ
ー９２を含む可動部分の重心位置となるように調整され
ている。従って、共振型光偏向器４２は偏向ミラー９２
の揺動動作によってＸ軸あるいはＹ軸を中心とした回動
力を生じることは殆どなく、その結果、Ｘ軸あるいはＹ
軸を中心としだ回動動作は殆どなくなり、振動による画
像品質の劣化は効果的に抑制される。

なお、共振型光偏向器４２のＸ、Ｙ方向への変位量は取
付板８８およびバランス部材９３を含む共振型光偏向器
４２の質量に反比例し、また、Ｚ軸回りの回動角度も取
付板８８およびバランス部材９３を含む共振型光偏向器
４２のＺ軸回りの慣性モーメントに反比例する。そこで
、この質量を他の機構に影客を及ぼさない範囲において
大きく設定すれば、共振型光偏向器４２の振動が一層効
果的に抑制されることになる。

さらに、共振型光偏向器４２によって生じた振動は支持
脚８２ａ乃至８２ｄによって吸収されるため、定盤４６
は前記振動の影響を殆ど受けない。

すなわち、支持脚８２ａ乃至８２ｄのヤング率をＥ、前
記支持脚８２ａ乃至８２ｄの本数をｎ、有効長さをｌ、
断面二次モーメントを１、取付板８８を含む共振型光偏
向器４２の質量をＭとすると、この振動系のＸＹ平面上
の並進動作の第一次固有振動数「は近似的にとなる。ここで、ｇは重力加速度である。、そこで、共
振型光偏向器４２における偏向ミラー９２の振動周波数
をｆｏとすると、共振型光偏向器４２から定盤４６への
振動伝達率Ｔは、 ’ｒ’＝１／ｌ　１−　（ｒｏ　／ｒ）”　　ｌ　　　
・・・（２）となる。従って、この振動伝達率Ｔは支持
脚８２ａ乃至８２ｄの形状、ヤング率Ｅ等を適度に設定
することで十分小さくすることが可能である。

例えば、Ｅ　＝　２．ｌＸ１０’　ｋｇｆ／ｍｍ２．　　　　ｒ
　＝　４　ｍｍ’ｎ＝４．　　　　Ｍ＝３ｋｇ１　＝５０１１１１１．　　　ｇ　＝９８００ｍｍ／ｓ
ｅｃ”ｆ、＝　２００Ｈｚとすると、ｆは５２Ｈｚとなり、振動伝達率Ｔは０．０
７３倍となる。この結果、定盤４６に対する共振型光偏
向器４２による振動の影響を可及的に小さくすることが
可能となり、光ビーム走査部３８を構成する他の光学系
に振動による悪影響が生じない効果が得られる。

さらにまた、共振型偏向器４２は同一長さを有した４本
の平行な支持脚８２ａ乃至８２ｄによって支持されてい
るため、当該光偏向器４２が、外乱によって振動する場
合であってもＸ−Ｙ平面に対して平行に移動するのみで
ある。従って、振動による偏向ミラー９２の面倒れがな
く、結局、共振型光偏向器４２を定盤４６に対して以上
のようにして支持することで一層良好な画像が形成され
ることになる。

なお、このようにして正確な画像の記録されたフィルム
Ｆはカッター刃３２ａ、３２ｂによって所定長に裁断さ
れた後、第２および第３０−ラ対２８．３０によってフ
ィルム導出口３６から現像装置３４内に搬入される。こ
の場合、現像装置３４では前記フィルムＦに対して所定
の現像処理が施され製版用のフィルム原版が作成される
。

以上のように、本発明によれば、光ビームをミラー振動
型光偏向器によって高速偏向し被走査体を走査する光ビ
ーム走査装置において、前記ミラー振動型光偏向器を弾
性体を介して当該装置に固定すると共に、重心位置がミ
ラーを含む可動部分の重心の位置に一致するように構成
している。そのため、前記ミラーの揺動動作によって生
じる振動は極めて小さく、従って、前記ミラーに振動の
影響による面倒れ等が生じることがなく、光ビームを被
照射体の主走査方向に正確に走査させることが可能とな
る。また、この振動は弾性体によってさらに吸収抑制さ
れるため他の走査光学系に振動が伝達されず、一層正確
な光ビーム走査が達成される。さらに、ミラー振動型光
偏向器を含む走査光学系は当該装置内において剛性の高
い基台上に支持する必要がないため、当該装置の小型化
および軽量化が容易となる利点が得られる。なお、弾性
体によって支持されるミラー振動型光偏向器の質量を大
きく設定すればミラー振動型光偏向器の振動振幅は小さ
くなり、従って、一層効果的な振動の抑制が可能となる
。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、振動型光偏向器としてガルバノメークミラーを
用いたものを使用することも可能である等、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変
更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ビーム走査装置の実施態様であ
る画像記録装置の構成図、第２図は第１図に示す光ビーム走査部の構成斜視図、第３図は第１図に示す光ビーム走査部における共振型光
偏向器の支持機構の断面説明図である。１０・・・画像記録装置　　　１２・・・筐体１６・・
・蓋体　　　　　　　１８・・・マガジン２０・・・フ
ィルム搬送機構　２４・・・ドラム２６ａ　、、２６　
ｂ　・”ニップローラ３４・・・現像装置　　　　　３
８・・・光ビーム走査部４０・・・出力部　　　　　　
４２・・・共振型光偏向器４４・・・走査レンズ　　　
　４６・・・定盤５０・・・記録用レーザダイオード５２・・・ビーム調整器６２・・・同期用レーザダイオード６４・・・ビーム調整器　　　８２ａ〜８２ｄ・・・支
持脚９３・・・バランス部材　　　１０２・・・基準格
子板Ｆ・・・フィルム　　　　　Ｌ、・・・記録用レー
ザ光Ｌ２・・・同期用レーザ光ＦＩＧ、３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ビームをミラー振動型光偏向器により偏向し被
走査体上を走査する光ビーム走査装置において、前記ミ
ラー振動型光偏向器を弾性体を介して当該装置に固定す
ると共に、前記ミラー振動型光偏向器の重心位置がミラ
ーを含む可動部分の重心の位置と一致するように構成す
ることを特徴とする光ビーム走査装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ミラ
ー振動型光偏向器は取付板を介して弾性体に支持される
よう構成してなる光ビーム走査装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ミラ
ー振動型光偏向器にはその重心位置がミラーを含む可動
部分の重心の位置と一致するようバランス部材が取着さ
れてなる光ビーム走査装置。