JPH02244113A - 光学スキャナ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学スキャナに関し、特にラスクスキャン方式
の光学スキャナに関する。

［従来の技術］ 従来から、テレビレートでの走査に対応したラスクスキ
ャン方式の小型・高速スキャナが知られている。この種
の光学スキャナは、２つの走査鏡、即ち平面の振動ミラ
ーと回転ポリゴンミラー（多面鏡）とで互いに直交する
方向の走査を行う。これら走査鏡の間には、走査鏡の収
容スペース及び配置自由度を確保するため、また、これ
ら走査鏡に入射及び出射開口絞りを形成して走査鏡の小
型化を図るため、中継光学系が配置されている。この中
継光学系としては、レンズを使用した屈折式とミラーを
使用した反射式とが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の光学スキャナでは、屈折式の中継光学系
として２つの走査鏡が夫々入射瞳及び反射瞳となるよう
なアフォーカル光学系を使用していた。この場合、非走
査方向に対してもレンズを作らざるを得す、また十分な
性能を得るためにはレンズが大型化してしまうという問
題点があった。

一方、反射式の中継光学系としては、従来、軸はずし凹
面鏡が使用されていた。この場合、対物側の走査鏡に瞳
を形成し、もう一方の光束交差ポイントを結像側の走査
鏡上に配置する方式となるため、結像側の走査鏡から結
像光学側の光束が発散してしまい、光学系の配置に大き
な制約を受けるという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
小型でしかも光学系の配置自由度が高い光学スキャナを
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る光学スキャナは、第１の走査方向に駆動さ
れる第１の走査鏡と、前記第１の走査方向と直交する第
２の走査方向に駆動される第２の走査鏡と、これら第１
及び第２の走査鏡の間に介挿されこれら走査鏡に夫々入
射瞳及び出射瞳を形成する中継光学系とを備えた光学ス
キャナにおいて、前記中継光学系が、前記第１の走査方
向の光学的な曲率中心位置を前記第１及び第２の走査鏡
の位置と一致させて配置された凹面鏡と、この凹面鏡の
焦点位置に反射面が配置された凸面鏡とを備えたもので
あることを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、第２図に示すように、第１の走査鏡（
例えばポリゴンミラー３）と第２の走査鏡（例えば振動
ミラー１０）とが共に凹面鏡６の曲率中心点位置に配置
され、更にこの凹面鏡６と対向する焦点位置に凸面鏡７
が配置されているから、例えば第２図の走査鏡からの平
行光束は、凹面鏡６で反射され凸面鏡に集束し、更に凹
面鏡６に反射されて第１の走査鏡に到達する。

この場合、図中光束Ｐ、、Ｐ２．Ｐ３で示すような第１
の走査鏡による第１の走査方向への光束の走査が行われ
ても、第１及、び第２の走査鏡は共に凹面鏡６の曲率中
心位置に配置されているから、第２の走査鏡における光
束の位置は変動しない。

そして、凹面鏡及び凸面鏡共に第１の走査鏡による走査
をカバーできるだけの大きさで足りるので、光学系の小
型化を図ることができる。

また、凹面鏡６の焦点位置に凸面鏡７を配置しているか
ら、走査鏡へ至る光路の光束は平行光束とすることがで
き、結像側の走査鏡において光束が発散することがない
。このため、光学系の配置自由度は向上する。

［実施例コ 次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。

第１図は、本発明の実施例に係る光学スキャナを示す図
で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右方から見た側
面図、同図（Ｃ）は左方から見た側面図である。

この光学スキャナは、走査対象側に配置された振動ミラ
ー１０（第２の走査鏡）と、結像光学系側に配置された
ポリゴンミラー（第１の走査鏡）３と、これらの間に設
けられたミラー４，５．８゜９、凹面鏡８及び凸面鏡７
からなる中継光学系と、ポリゴンミラー３からの出射光
束を結像し検知する結像光学系２及び検知器１とにより
構成されている。

凹面鏡６と凸面鏡７とは、例えば側方から見た曲率が２
対１の比に設定され、曲率中心点位置が等しくなるよう
に配置されている。換言すれば、凸面鏡７は、凹面鏡６
の焦点位置に反射面を位置させたものとなっている。

凸面鏡７の正面方向から見た両側には、上方側に９０＠
の開き角で夫々対向配置されたミラー４゜５及びミラー
８，９が対称配置されている。これらミラー４，５及び
ミラー８，９は夫々、第１図（ｂ）及び（Ｃ）に示すよ
うに、凸面鏡７に近い方のミラー５，８が遠い方のミラ
ー４，９よりも側面から見た幅が広（なるように設定さ
れている。

そして、振動ミラー１０及びポリゴンミラー３の反射面
は、凹面鏡６の側面から見た光学的な曲率中心位置に夫
々配置されている。

なお、凸面鏡７の端部には、温度測定用の温度リファレ
ンス１１が設定されている。

次に、このように構成された光学スキャナの動作につい
て説明する。

振動ミ、ラー１０によって走査され、図示しない走査面
から振動ミラー１０に入射された平行光束は、振動ミラ
ー１０及びミラー９，８を夫々介して凹面鏡６に至る。

凹面鏡６は、この入射光束を凸面鏡７の反射面上に結像
させる。凸面鏡７からの反射光は更に凸面鏡６で反射さ
れ再び平行光束となり、ミラー５，４を介してポリゴン
ミラー３に至る。ポリゴンミラー３で反射された平行光
束は、結像光学系２で結像され、検知器１で光電変換さ
れる。

ポリゴンミラー３の回転によって、上述した平行光束の
経路は、第１図（ｂ）、（ｃ）に示すように、凹面鏡６
の反射面に沿って移動する。例えば図中２点鎖線で示す
走査角中央における光路１２は、ミラー４．５，８，９
、凹面鏡８及び凸面鏡７の中央部を経由する。また、図
中破線で示す走査角の端における光路１３は、ミラー４
１５゜８．９、凹面鏡６及び凸面鏡７の一端を経由する
。

そして、いずれの場合にも、平行光束は、振動ミラー１
０及びポリゴンミラー３の反射面の位置から移動するこ
とはない。

このように、本実施例の光学スキャナによれば、凹面鏡
６及び凸面鏡７がポリゴンミラー３による走査に必要な
範囲だけの反射面を備えれば良いので中継光学系の小型
化を図ることができる。特にこの実施例によれば、ミラ
ー４．５．８．９により光路を１８００折返すようにし
ているので、光学系全体の大きさもコンパクトになると
いう利点がある。

また、この光学スキャナによれば凹面鏡６と凸面鏡７と
により入射側から出射側にかけて平行光束が得られるの
で、光学系の配置自由度が高いという利点がある。

なお、この光学スキャナを赤外線の放射温度計に適用し
た場合、第１図（ｂ）、（ｃ）に示すように、温度測定
の基準となる温度リファレンス１１を凸面鏡７の端部、
即ち視野の端に配置して凸面［７の温度を較正するよう
にすれば良い。

また、本発明はレーザ光のスキャナにも適用可能である
。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明は、中継光学系として凹面鏡
と凸面鏡とを組合せ凹面鏡の曲率中心位置に第１及び第
２の走査鏡を配置し、凹面鏡の焦点位置に凸面鏡を配置
したので、入射及び出射光が共に平行光束となる中継光
学系を反射系で実現することができ、これによって光学
系の配置自由度が増し、従来の光学スキャナに比して更
にコンパクトな光学スキャナを実現することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係る光学スキャナの構成を示
す図で、第１図（ａ）は一部所面を含む正面図、第１図
（ｂ）は右側から見た側面図、第１図（Ｃ）は左側から
見た側面図、第２図は本発明の詳細な説明するための模
式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の走査方向に駆動される第１の走査鏡と、前
   記第１の走査方向と直交する第２の走査方向に駆動され
   る第２の走査鏡と、これら第１及び第２の走査鏡の間に
   介挿されこれら走査鏡に夫々入射瞳及び出射瞳を形成す
   る中継光学系とを備えた光学スキャナにおいて、前記中
   継光学系は、前記第１の走査方向の光学的な曲率中心位
   置を前記第１及び第２の走査鏡の位置と一致させて配置
   された凹面鏡と、この凹面鏡の焦点位置に反射面が配置
   された凸面鏡とを備えたものであることを特徴とする光
   学スキャナ。