KR100593119B1 - 주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치 - Google Patents

주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치 Download PDF

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요네쿠보마사토시
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있는 주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치를 제공하는 것으로, 레이저광을 주사하는 주사부인 갈바노 미러(Galvano mirror)(102)와, 갈바노 미러(102)로부터의 레이저광이 입사되는 주사 광학계(100)를 갖고, 주사 광학계(100)는 갈바노 미러(102) 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 G1과, 제 2 렌즈군 G2로 이루어지고, 갈바노 미러(102)는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치 근방에 마련되고, 제 1 렌즈군 G1과 제 2 렌즈군 G2는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 사출되는 쪽의 초점 위치와, 제 2 렌즈군 G2의 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되고, 제 1 렌즈군 G1의 초점 거리를 제 2 렌즈군 G2의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 한다.

Description

주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치{SCANNING DEVICE, LASER PROJECTOR AND OPTICAL DEVICE}
도 1은 실시예 1에 따른 주사 광학계의 개략 구성을 나타내는 도면,
도 2는 실시예 1의 주사 광학계의 광로를 나타내는 도면,
도 3은 실시예 2에 따른 주사 광학계의 개략 구성을 나타내는 도면,
도 4는 실시예 2의 주사 광학계의 광로를 나타내는 도면,
도 5는 실시예 3에 따른 레이저 프로젝터의 개략 구성을 나타내는 도면,
도 6은 실시예 4에 따른 프린터의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 주사 광학계 101 : 레이저 광원
102 : 갈바노 미러(Galvano mirror)
103 : 스크린
120 : 레이저 유닛 300 : 주사 광학계
500 : 레이저 프로젝터 501R, 501G, 501B : 각 색 레이저 광원
502R : 다이크로익 미러(dichroic mirror)
502B : 다이크로익 미러
503 : 컨트롤러 504 : 셔터
505 : 개구부 508 : 갈바노 미러
509 : 갈바노 미러 구동부 510 : 스크린
520 : 레이저 유닛 600 : 프린터
603 : 감광 드럼 604 : 대전 롤러
605 : 전사 롤러 606 : 열 롤러
607 : 압력 롤러 608 : 클리닝 블레이드(cleaning blade)
609 : 갈바노 미러 구동부 610 : 갈바노 미러
620 : 레이저 광원 AX : 광축
d1, d2 : 직경 f1, f2 : 초점 거리
G1 : 제 1 렌즈군 G2 : 제 2 렌즈군
P : 용지 θ1 : 입사각
θ2 : 사출각
본 발명은 주사 장치, 특히 빔 형상의 레이저광을 주사시키는 주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치에 관한 것이다.
종래, 레이저 광원으로부터의 레이저광을 2차원 방향으로 주사시키는 광학계로서, 갈바노 미러(Galvano mirror) 등이 알려져 있다. 갈바노 미러는 정전 액추에이터 등의 구동부에 의해 평면 미러를 대략 직교하는 두 방향으로 회전 이동시켜, 레이저광을 2차원 방향으로 주사한다. 또한, 마이크로 장치 기술을 이용함으로써 고속 구동 가능한 갈바노 미러의 제조가 용이해지고 있다.
그러나, 종래의 갈바노 미러는 회전 이동하는 각도 변화량이 작다. 이 때문에, 스크린 등의 소정면 내에서 2차원 방향으로 레이저광을 주사하는 경우, 갈바노 미러와 스크린 사이의 거리를 크게 할 필요가 있다. 예컨대, 종래의 주사 광학계를 구비하는 레이저 프로젝터에서는, 스크린을 근거리에 설치하여, 큰 투사 화면을 얻는 것은 곤란하다는 문제가 있다. 이 문제에 대하여 갈바노 미러를 회전 이동 시키는 각도량을 크게 하는 것이 생각된다. 회전 이동의 각도량을 크게 하는 경우, 구동부로서 정전 액추에이터를 이용하면 구동 전압이 매우 커지거나 또는 미러부가 매우 작게 되는 경우가 발생하기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 회전 이동의 각도량을 크게 하는 경우에, 구동부로서 전자 액추에이터를 이용하면 구동 전류값이 커지므로 바람직하지 못하다. 이와 같이, 종래의 주사 광학계에서는 간편하게 큰 주사 범위를 얻는 것은 곤란하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있는 주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 빔 형상의 레이저광을 주사하는 주사부와, 상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고, 상기 주사 광학계는 상기 주사부 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고, 상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치 근방에 마련되고, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 쪽의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되며, 상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는 주사 장치를 제공할 수 있다. 이에 따라, 주사 광학계의 제 1 렌즈군에 입사된 평행광은 제 2 렌즈군으로부터 평행광으로서 사출된다. 이와 같이, 주사 광학계는 아포칼계(afocal system)를 구성한다. 또한, 상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값은 주사 광학계의 각배율에 비례한다. 이와 같이, 본 주사 장치는 1보다도 큰 각배율(角倍率)을 갖는다. 이 때문에, 주사 광학계는 주사부로서의 레이저광을 입사각보다도 큰 사출각을 갖는 광으로 변환하여 사출한다. 그 결과, 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 각각 정의 굴절력을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 주사 광학계는, 소위 뉴튼형 광학계로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 제 1 렌즈군은 정의 굴절력을 갖고, 상기 제 2 렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 주사 광학계는, 이른바 갈릴레오형 광학계로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 주사부는 상기 레이저광을 1차원 또는 2차원으로 주사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 빔 형상의 레이저광을 공급하는 레이저 광원과, 상기 레이저광을 2차원 방향으로 주사시키는 주사부와, 상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고, 상기 주사 광학계는 상기 주사부 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고, 상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저 광원 측의 초점 위치 근방에 마련되고, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 쪽의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되며, 상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는 레이저 프로젝터를 제공할 수 있다. 여기서, 「주사부 측으로부터 차례로」란, 주사부의 위치에 관계없이, 주사 광학계에 레이저광이 입사되는 순서대로, 라는 의미이다. 이에 따라, 주사 광학계의 제 1 렌즈군에 입사된 평행광은 제 2 렌즈군으로부터 평행광으로서 사출된다. 이와 같이, 주사 광학계는 아포칼계를 구성한다. 또한, 상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값은 주사 광학계의 각배율에 비례한다. 이와 같이, 주사 광학계는 1보다도 큰 각배율을 갖는다. 이 때문에, 주사 광학계는 주사부로부터의 레이저광을 입사각보다도 큰 사출각을 갖는 광으로 변환하여 사출한다. 그 결과, 주사 광학계와 스크린 사이의 투사 거리를 짧게 한 상태에서, 큰 투사 화면을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 각각 정의 굴절력을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 레이저 프로젝터의 주사 광학계를 뉴튼형 광학계로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 제 1 렌즈군은 정의 굴절력을 갖고, 상기 제 2 렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 레이저 프로젝터의 주사 광학계를 갈릴레오형 광학계로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 빔 형상의 레이저광을 공급하는 레이저 광원과, 상기 레이저광을 주사하는 주사부와, 상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고, 상기 주사 광학계는, 상기 주사부 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고, 상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저 광원 측의 초점 위치 근방에 마련되고, 상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 쪽의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되며, 상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는 광학 장치를 제공할 수 있다. 여기서, 「주사부 측으로부터 차례로」란, 주사부의 위치에 관계없이, 주사 광학계에 레이저광이 입사되는 순서대로, 라는 의미이다. 또한, 본 발명의 바람직 한 태양에 따르면, 상기 주사부는, 상기 레이저광을 1차원 또는 2차원으로 주사할 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 광학 장치가 프린터일 경우, 감광 드럼과 주사 광학계 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 소형 광학 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 주사 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 광원(101)으로부터의 빔 형상의 레이저광은 주사부인 갈바노 미러(102)로 입사된다. 갈바노 미러(102)는 반사 미러를 대략 직교하는 2축 방향으로 회전 이동시킴으로써, 레이저 광원(101)으로부터의 레이저광을 2차원 방향으로 주사시킨다. 주사된 레이저광은 주사 광학계(100)로 입사된다. 주사 광학계(100)는 주사부(102) 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 G1과, 정의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 G2로 이루어진다. 제 1 렌즈군 G1은 초점 거리 f1을 갖는다. 제 2 렌즈군은 초점 거리 f2를 갖는다.
또한, 주사부인 갈바노 미러(102)는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치 근방에 마련되어 있다. 또한, 제 1 렌즈군 G1과 제 2 렌즈군 G2는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 사출되는 쪽(이미지 쪽, 도 1의 스크린(103) 쪽)의 초점 위치와, 제 2 렌즈군 G2의 레이저광이 입사되는 쪽(물체 쪽, 도 1의 갈바노 미러(102) 쪽)의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되어 있다. 주사 광학계(100)로부터 사출된 레이저광은 스크린(103)으로 입사된다. 이 배치에 의해, 주사 광학계(100)의 제 1 렌즈군 G1로 입사된 평행광은 제 2 렌즈군 G2로부터 평행광으로서 사출된다. 이와 같이, 주사 광학계(100)는 아포칼계를 구성한다.
또한, 제 1 렌즈군 G1의 초점 거리 f1을 제 2 렌즈군 G2의 초점 거리 f2로 나눈 값의 절대값 |f1/f2|는 주사 광학계(100)의 각배율 γ에 비례한다.
각배율 γ은 주사 광학계(100)로부터 사출되는 레이저광과 광축 AX가 이루는 사출각을 θ2, 입사되는 레이저광과 광축 AX가 이루는 입사각을 θ1로 각각 했을 때, γ=θ2/θ1로 정의된다. 본 실시예에서는, 각배율 γ의 절대값이 1보다도 큰 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 각배율의 절대값 |γ|=3으로 하고 있다.
이에 따라, 주사 광학계(100)는 주사부인 갈바노 미러(102)로부터의 레이저광을 입사각보다도 큰 사출각을 갖는 광으로 변환하여 사출한다. 그 결과, 스크린(103) 상에 있어, 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 도 1로부터 명백하듯이, 주사 광학계는 뉴튼형 광학계를 구성하고 있다. 도 2(a), (b)를 이용하여, 빔 형상 레이저광의 직경에 대해서 더 설명한다. 도 2(a)는 광축 AX에 따른 방향으로 직경 d1의 레이저광이 입사되는 형태를 나타낸다. 직경 d1의 입사광은 주사 광학계(100)에 의해 직경 d2의 사출광으로 변환된다. 직경 d1과 d2의 비는 초점 거리 f1과 f2의 비와 같다. 이로부터, 주사 광학계(100)를 사출한 레이저광의 직경 d2를 직경 d1보다 작게 할 수 있다. 또한, 도 2(b)는 레이저광이 축 외(外)로부터 경사져 입사되는 경우의 형태를 나타낸다. 직경 d1의 레이저광이 주사 광학계(100)로 경사져 입사되는 경우에도, 도 2(a)로 나타내는 경우와 마찬가지로, 보다 작은 직경 d2의 레이저광으로서 사출된다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 각배율 γ의 절대값에 반비례하여 빔 직경은 작게 된다. 또, 본 실시예에 있어서는, 제 1 렌즈군 G1, 제 2 렌즈군 G2 모두 양 볼록 형상의 단일 렌즈이지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 각 렌즈군을 복수의 렌즈로 구성하여도 좋다. 또한, 갈바노 미러(102)는 레이저 광원(101)으로부터의 레이저광을 1차원 방향으로 주사시켜도 좋다.
(실시예 2)
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 주사 광학계(300)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 상기 실시예 1에서는 제 2 렌즈군 G2는 정의 굴절력을 갖고 있다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 제 2 렌즈군 G2가 부의 굴절력을 갖고 있는 점이 다르다. 상기 실시예 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다. 주사 광학계(300)는 주사부(102) 측으로부터 차례로, 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군 G1과, 부의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈군 G2로 이루어진다. 제 1 렌즈군 G1은 초점 거리 f1을 갖는다. 제 2 렌즈군은 초점 거리 f2(부의 값)를 갖는다.
또한, 주사부인 갈바노 미러(102)는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 입사되는 쪽의 초점 위치 근방에 마련되어 있다. 또한, 제 1 렌즈군 G1과 제 2 렌즈군 G2는 제 1 렌즈군 G1의 레이저광이 사출되는 쪽(이미지 쪽, 도 3의 스크린(103) 쪽)의 초점 위치와, 제 2 렌즈군 G2의 레이저광이 입사되는 쪽(물체 쪽, 도 3의 갈바노 미러(102) 쪽)의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되어 있다. 주사 광학계(300)를 사출한 레이저광은 스크린(103)에 입사된다. 이 배치에 의해, 주사 광학계(300)의 제 1 렌즈군 G1로 입사된 평행광은 제 2 렌즈군 G2로부터 평행광으로서 사출된다. 이와 같이 주사 광학계(300)는 아포칼계를 구성한다.
또한, 사출각 θ2와 입사각 θ1로 정의되는 각배율의 절대값 |γ|=|θ2/θ1|이 1보다도 큰 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 각배율의 절대값 |γ|=3으로 하고 있다. 이에 따라, 주사 광학계(300)는 주사부인 갈바노 미러(102)로부터의 레이저광을 입사각 θ1보다도 큰 사출각 θ2를 갖는 광으로 변환하여 사출한다. 그 결과, 스크린(103) 상에서, 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 도 3으로부터 명백하듯이, 주사 광학계는 갈릴레오형 광학계를 구성하고 있다. 갈릴레오형 광학계의 경우, 상기 실시예 1에서 나타내는 뉴튼형 광학계보다도, 계의 전장(全長)을 짧게 할 수 있다고 하는 이점을 갖는다. 다음에, 도 4(a), (b)를 이용하여, 레이저광의 직경에 대해서 더 설명한다. 도 4(a)는 광축 AX에 따른 방향으로 직경 d1의 레이저광이 입사되는 형태를 나타낸다. 직경 d1의 입사광은 주사 광학계(300)에 의해 직경 d2의 사출광으로 변환된다. 직경 d1과 d2의 비는 초점 거리 f1과 f2의 비와 같다. 이로부터, 주사 광학계(300)로부터 사출된 레이저광의 직경 d2를 직경 d1보다 작게 할 수 있다. 또한, 도 4(b)는 레이저광이 축 외로부터 경사져 입사되는 경우의 형태를 나타낸다. 직경 d1의 레이저광이 주사 광학계(300)로 경사져 입사되는 경우에도, 도 4(a)에 나타내는 경우와 마찬가지로, 직경 d1보다 작은 직경 d2의 레이저광으로서 사출된다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 각배율 γ의 절대값에 반비례하여 빔 직경은 작게 된다. 또, 본 실시예에 있어서는, 제 1 렌즈군 G1은 양 볼록 형상의 단일 렌즈, 제 2 렌즈군 G2는 양 오목 형상의 단일 렌즈이지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 각 렌즈군을 복수의 렌즈로 구성하여도 좋다. 또한, 상기 실시예 1과 본 실시예에 있어서, 제 1 렌즈군 G1과 제 2 렌즈군 G2는 아포칼계를 구성하도록 배치되어 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것이 아니라, 평행한 입사광이 스크린(103) 측으로 약간 수렴광이 되도록 양 렌즈군 G1, G2를 배치하여도 좋다. 또, 상기 실시예 1 및 실시예 2를 설명하는 도 1 내지 도 4는, 그 구성, 광로를 용이하게 이해할 수 있도록 도시되어 있고, 상술한 초점 거리의 비 등을 정확히 도시하는 것은 아니다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 프로젝터(500)의 개략 구성을 나타낸다. 제 1 색 레이저 광원(501R)은 화상 신호에 따라서 변조된 적색(이하, 「R광」이라 함) 레이저광을 공급한다. 제 2 색 레이저 광원(501G)은 화상 신호에 따라서 변조된 녹색(이하, 「G 광」이라 함) 레이저광을 공급한다. 제 3 색 레이저 광원(501B)은 화상 신호에 따라서 변조된 청색(이하, 「B 광」이라 함) 레이저광을 공급한다. 각 색 레이저 광원(501R, 501G, 501B)은 각각 컨트롤러(503)에 의해, 구동 제어된다. 각 색 레이저 광원(501R, 501G, 501B)과, 컨트롤러(503)는 레이저 유닛(520) 내에 수납되어 있다. 각 색 레이저 광원(501R, 501G, 501B)으로는, 반도체 레이저나 고체 레이저를 이용할 수 있다.
다이크로익 미러(dichroic mirror)(502R)는 R광을 투과하고, G광을 반사한다. 또한, 다이크로익 미러(502B)는 R광과 G광을 투과하고, B광을 반사한다. 각 색 레이저 광원(501R, 501G, 501B)으로부터의 레이저광은 다이크로익 미러(502R, 502B)에서 합성되어 셔터(504)를 통과한다. 셔터(504)를 통과한 레이저광은 개구부(505)로부터 사출된다.
개구부(505)를 사출한 각 색 레이저광은 주사부인 갈바노 미러(508)에 입사된다. 또한, 갈바노 미러 구동부(509)는 갈바노 미러(508)를 대략 직교하는 2축 방향으로 회전 이동시킨다. 이에 따라, 소정면 내에서 각 색 레이저광을 주사시킬 수 있다. 갈바노 미러(508)에서 반사된 각 색 레이저광은 상기 실시예 1에서 나타내는 주사 광학계(100)를 투과하여 스크린(510)에 입사된다. 스크린(510)은 한쪽 면이 프레넬 렌즈 형상으로 표면 가공되어 있다. 이 때문에, 스크린(510)에 대하여 경사 방향으로부터 입사된 각 색 레이저광은 스크린(510)에 의해 소정 방향으로 굴절되어 투과 사출된다. 도시되지 않은 관찰자는 스크린(510)을 투과한 각 색 레이저광을 관찰한다.
본 실시예에서는, 레이저 유닛(520)으로부터의 각 색 레이저광은 갈바노 미러(508)에 의해 여러 가지 각도로 편향되어 반사된다. 그리고, 주사 광학계(100)와 갈바노 미러(508)는 상기 각 실시예에 나타내는 배치와 마찬가지의 위치에 마련되어 있다. 따라서, 갈바노 미러(508)로 편향된 레이저광은 주사 광학계(100)에 의해, 입사각보다도 큰 사출 각도로 스크린(510) 측으로 사출된다. 그 결과, 주사 광학계(100)와 스크린(510) 사이의 투사 거리를 짧게 한 상태에서, 큰 투사 화면을 얻을 수 있다. 주사 광학계(100)는 실시예 2에 나타내는 갈릴레오형 광학계의 주사 광학계(300)를 이용하여도 좋다.
(실시예 4)
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 프린터(600)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 광원(620)은 빔 형상의 레이저광을 공급한다. 주사부인 갈바노 미러(610)는 레이저광을 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 주사시킨다. 갈바노 미러 구동부(609)는 도시하지 않은 제어부로부터의 신호에 근거해서, 갈바노 미러(610)의 반사 미러면을 회전 이동시킨다. 갈바노 미러(610)에서 반사, 주사된 레이저광은 감광 드럼(603) 상에 입사된다. 감광 드럼(603)의 표면은 미리 대전 롤러(604)의 부전하에 의해 균일한 부의 정전기를 띠고 있다. 그리고, 광이 조사된 감광 드럼(603) 상의 부분(화상에 상당하는 부분)만 부의 전하가 약해진다. 이에 따라, 감광 드럼(603) 상에 프린트 이미지(print image)가 형성된다. 다음에 부로 대전된 토너는 감광 드럼(603) 상의 부의 전하가 약한 부분으로 끌려가, 감광 드럼(603) 상에 토너 이미지를 형성한다. 감광 드럼(603)에 밀착된 용지 P의 이면으로부터 전사 롤러(605)에 의해 정의 전하가 부여된다. 이에 따라, 토너는 용지 P에 전사된다. 그리고, 용지 P로부터 정의 전하를 빼앗기면 용지 P가 감광 드럼(603)으로부터 박리된다. 용지 P에 전사된 토너는 정착부인 열 롤러(606) 열 에 의해 녹는다. 동시에, 압력 롤러(607)에 의해 압력을 받아 용지 P에 정착된다. 감광 드럼(603) 표면에 남은 잔류 토너는 클리닝 블레이드(608)에 의해 제거된다. 그리고, 감광 드럼(603)은 대전 롤러(604)에 의해, 전기적으로 균일하게 부로 대전된다. 이 일련의 순서를 반복하여 용지 P에 인자(印字)할 수 있다. 이에 따라, 주사 광학계(100)로부터 감광 드럼(603)까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 그 결과, 소형인 프린터를 얻을 수 있다. 또, 상기 각 실시예에 있어서는, 레이저 광원을 반도체 레이저나 고체 레이저를 이용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 발광 다이오드 등도 이용할 수 있다.
상술한 바에 의해, 본 발명은 간편하게 큰 주사 범위를 얻을 수 있는 주사 장치, 레이저 프로젝터 및 광학 장치를 제공할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (8)

  1. 빔 형상의 레이저광을 주사하는 주사부와,
    상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고,
    상기 주사 광학계는 상기 주사부 측으로부터 차례로 정(正)의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고,
    상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 측의 초점 위치 근방에 마련되고,
    상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 측의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 측의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되고,
    상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는
    주사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈군은 정의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈군은 부(負)의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
  4. 빔 형상의 레이저광을 공급하는 레이저 광원과,
    상기 레이저광을 2차원 방향으로 주사시키는 주사부와,
    상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고,
    상기 주사 광학계는 상기 주사부 측으로부터 차례로 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고,
    상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저 광원 측의 초점 위치 근방에 마련되고,
    상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 측의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 측의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되고,
    상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는
    레이저 프로젝터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 각각 정의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 프로젝터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈군은 정의 굴절력을 갖고, 상기 제 2 렌즈군은 부의 굴절력을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 프로젝터.
  7. 빔 형상의 레이저광을 공급하는 레이저 광원과,
    상기 레이저광을 주사하는 주사부와,
    상기 주사부로부터의 상기 레이저광이 입사되는 주사 광학계를 갖고,
    상기 주사 광학계는 상기 주사부 측으로부터 차례로 정의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈군과, 제 2 렌즈군으로 이루어지고,
    상기 주사부는 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저 광원 측의 초점 위치 근방에 마련되고,
    상기 제 1 렌즈군과 상기 제 2 렌즈군은 상기 제 1 렌즈군의 상기 레이저광이 사출되는 측의 초점 위치와, 상기 제 2 렌즈군의 상기 레이저광이 입사되는 측 의 초점 위치가 대략 일치하도록 배치되고,
    상기 제 1 렌즈군의 초점 거리를 상기 제 2 렌즈군의 초점 거리로 나눈 값의 절대값이 1보다도 큰 것을 특징으로 하는
    광학 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 장치는 프린터인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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