JPS63174012A - 光学素子等の傾き調整装置 - Google Patents
光学素子等の傾き調整装置Info
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- JPS63174012A JPS63174012A JP62006349A JP634987A JPS63174012A JP S63174012 A JPS63174012 A JP S63174012A JP 62006349 A JP62006349 A JP 62006349A JP 634987 A JP634987 A JP 634987A JP S63174012 A JPS63174012 A JP S63174012A
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- JP
- Japan
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- optical element
- polygon mirror
- mounting seat
- adjustment device
- spherical seat
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
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。
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〕
本発明は光学素子等の傾き調整装置、例えは光ビームを
用いて画像の読取りや記録を行う光ビーム走査装置に好
適な光学素子等の傾き調整装置に関する。
用いて画像の読取りや記録を行う光ビーム走査装置に好
適な光学素子等の傾き調整装置に関する。
従来例の一つとして第７図に光ビーム走査装置の平面図
、第８図にその断面図を示す。これらの図面において、
１は側面を複数の鏡面１ａとする周知のポリゴンミラー
であって取付座２上により保持され、この取付座２は基
板３上に離間的に載置されている。基板３には回転！＋
［！１４が＠着され、取付座２は回転！ＦＩＩＩ４と僅
かに接触している。基板３には複数個の面倒れ調整ビス
５が取付座２の底面に接触するようにねじ込まれ、ボル
ト６を介して締付用リング部材７が基板３に結合されて
いる。そして取付座２のフランジ部と締付用リング部材
７の重なり合う部分間に弾性リング８が介在されている
。
、第８図にその断面図を示す。これらの図面において、
１は側面を複数の鏡面１ａとする周知のポリゴンミラー
であって取付座２上により保持され、この取付座２は基
板３上に離間的に載置されている。基板３には回転！＋
［！１４が＠着され、取付座２は回転！ＦＩＩＩ４と僅
かに接触している。基板３には複数個の面倒れ調整ビス
５が取付座２の底面に接触するようにねじ込まれ、ボル
ト６を介して締付用リング部材７が基板３に結合されて
いる。そして取付座２のフランジ部と締付用リング部材
７の重なり合う部分間に弾性リング８が介在されている
。
回転軸４の回転により回転軸４に固定された基板３が回
転し、基板３に結合された締付用リング部材７が従動回
転する。そして弾性リング８の媒介による締付用リング
部材７との摩擦により取付座２に回転が伝達されて、取
付座２に装着されたポリゴンミラー１が回転運動を行う
ことになる。
転し、基板３に結合された締付用リング部材７が従動回
転する。そして弾性リング８の媒介による締付用リング
部材７との摩擦により取付座２に回転が伝達されて、取
付座２に装着されたポリゴンミラー１が回転運動を行う
ことになる。
ところで、この種の光ビーム走査装置において、光ビー
ムが所望の走査位置に苅してずれた位置を走査し、等間
隔になるべき走査線間隔が乱れてしまうことがある。そ
のため形成すべき画像が正確に得られないという問題が
ある。
ムが所望の走査位置に苅してずれた位置を走査し、等間
隔になるべき走査線間隔が乱れてしまうことがある。そ
のため形成すべき画像が正確に得られないという問題が
ある。
この原因としては、回転軸４に対するポリゴンミラー１
の鏡面１ａの面倒れが挙げられる。この面倒れとは、光
ビーム発生装置により定位置から出射された光ビームを
、ポリゴンミラー１の各鏡面１ａの反射により感光体等
へ走査する際における各鏡面１ａの所定基準面に対する
ばらつきのことである。この面倒れがあると、感光体を
走査する光ビームの位置が各鏡面１ａによって異なって
くるため、走査線間隔が乱れて画像上にピッチむらとな
って現われる。
の鏡面１ａの面倒れが挙げられる。この面倒れとは、光
ビーム発生装置により定位置から出射された光ビームを
、ポリゴンミラー１の各鏡面１ａの反射により感光体等
へ走査する際における各鏡面１ａの所定基準面に対する
ばらつきのことである。この面倒れがあると、感光体を
走査する光ビームの位置が各鏡面１ａによって異なって
くるため、走査線間隔が乱れて画像上にピッチむらとな
って現われる。
面倒れが生ずる主な原因としては次のものが挙げられる
。ポリゴンミラー１を回転駆動装置へ装着する際に回転
軸４に対して傾いて装着されると、定位置から入射する
光ビームの成る基準面により走査される走査線の位置に
対して、次の鏡面１ａの傾きが基準面と異なるために反
射角が変わり走査線の位置が異なる。従って回転軸４に
対してポリゴンミラー１を直交するように、換言すれば
回転＠４に対して各鏡面１ａが平行となるよう装着する
必要がある。しかし実際にポリゴンミラー１を直交する
ように回転軸４へ取り付けることは至難であり、そこで
取付調整、つまり面倒れ調整が必要となる。
。ポリゴンミラー１を回転駆動装置へ装着する際に回転
軸４に対して傾いて装着されると、定位置から入射する
光ビームの成る基準面により走査される走査線の位置に
対して、次の鏡面１ａの傾きが基準面と異なるために反
射角が変わり走査線の位置が異なる。従って回転軸４に
対してポリゴンミラー１を直交するように、換言すれば
回転＠４に対して各鏡面１ａが平行となるよう装着する
必要がある。しかし実際にポリゴンミラー１を直交する
ように回転軸４へ取り付けることは至難であり、そこで
取付調整、つまり面倒れ調整が必要となる。
従来例では、３木の調整ビス５の先端部の高さを調整す
ることにより、ポリゴンミラー１を装着している取付座
２の傾縫を調整している。
ることにより、ポリゴンミラー１を装着している取付座
２の傾縫を調整している。
ここで３木の調整ビス５が用いられているのは、３点よ
り多いビスを用いても取付座２に一様の力で当てること
が難かしいからである。
り多いビスを用いても取付座２に一様の力で当てること
が難かしいからである。
しかしながらポリゴンミラー１の回転＄４に対する傾き
の方向は３６０°に渡りどの方向をも取り得るので、３
木の調整ビス５のみを使用して傾きを調整することは非
常に難かしい。また従来例においては、弾性リング８を
使用することにより取付座２さらにはポリゴンミラー１
に歪が生じないよう配慮されている。しかしながら、こ
のような弾性部材に不均一な負荷がかからないようにす
るためにはボルト６の調整も必要となる。
の方向は３６０°に渡りどの方向をも取り得るので、３
木の調整ビス５のみを使用して傾きを調整することは非
常に難かしい。また従来例においては、弾性リング８を
使用することにより取付座２さらにはポリゴンミラー１
に歪が生じないよう配慮されている。しかしながら、こ
のような弾性部材に不均一な負荷がかからないようにす
るためにはボルト６の調整も必要となる。
加えてポリゴンミラー１は光ビーム走査において主に主
走査を担っており、高速回転を行うために高速回転時の
遠心力等で弾性リング８が部分的に変形したり、弾性リ
ング８の位置ずれが生じ、調整した面が回転軸４に対し
て再び傾いてしまう。更には弾性リング８は弾性を有し
ているために経年変化や熱などの影響による膨張・収縮
を生じ、安定した面倒れ調整が維持し難い。
走査を担っており、高速回転を行うために高速回転時の
遠心力等で弾性リング８が部分的に変形したり、弾性リ
ング８の位置ずれが生じ、調整した面が回転軸４に対し
て再び傾いてしまう。更には弾性リング８は弾性を有し
ているために経年変化や熱などの影響による膨張・収縮
を生じ、安定した面倒れ調整が維持し難い。
特に高画質な画像の要求の下では、走査線の間隔が約０
．２％ずれると視覚的に認識されると云われている。走
査線の間隔を８０〜１００μｍとすると、ピッチむらは
０．２μｍをも許容されないことになり、光ビーム走査
装置内に変形し易い弾性部材を用いることは、面倒れに
関して大きな不安定要素となる。
．２％ずれると視覚的に認識されると云われている。走
査線の間隔を８０〜１００μｍとすると、ピッチむらは
０．２μｍをも許容されないことになり、光ビーム走査
装置内に変形し易い弾性部材を用いることは、面倒れに
関して大きな不安定要素となる。
本発明の目的は、上記従来例の問題点を解消しポリゴン
ミラー等の光学素子をモータ軸等の釉に精度良く取付け
ることを可能とする装置を提供することにある。
ミラー等の光学素子をモータ軸等の釉に精度良く取付け
ることを可能とする装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段〕
上記従来例の問題点を解決する一手段として、例えば本
実施例では回転軸１１に嵌合するボリボンミラ−１０を
取付座（１３，１２）と抑え部材（１５，１６）で挾み
、ポリゴンミラー１０と取付座１３の間に回転軸１１に
対し垂直方向に移動可能な球面座１４を設ける。
実施例では回転軸１１に嵌合するボリボンミラ−１０を
取付座（１３，１２）と抑え部材（１５，１６）で挾み
、ポリゴンミラー１０と取付座１３の間に回転軸１１に
対し垂直方向に移動可能な球面座１４を設ける。
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例で、′ｊＪ２図は原理説明図で
ある。
ある。
第１図は断面図であり、回転軸１１に取付座１２が固定
されている。取付Ｗ、１２の上部には、凹面形状の受面
を有した取付座１３が密着されており、取付座１３の内
径は回転軸１１に僅かに接触している。取付座１３の上
部には凸面形状の底面を有した球面座１４が密着されて
おり、球面座１４の内径と回転軸１１との間には調整用
の隙間が設けられている。球面座１４の上部にポリゴン
ミラー１０が密着されており、回転軸１１と嵌合してい
る。
されている。取付Ｗ、１２の上部には、凹面形状の受面
を有した取付座１３が密着されており、取付座１３の内
径は回転軸１１に僅かに接触している。取付座１３の上
部には凸面形状の底面を有した球面座１４が密着されて
おり、球面座１４の内径と回転軸１１との間には調整用
の隙間が設けられている。球面座１４の上部にポリゴン
ミラー１０が密着されており、回転軸１１と嵌合してい
る。
ここで球面座１４の内径と回転軸１１との間の隙間は、
ポリゴンミラー１０の内径と回転軸１１との間の隙間に
比べ大きくなっている。複数の鏡面１０ａを有するポリ
ゴンミラー１０の上部には、前記ポリゴンミラー１０２
球面座１４および取付座１３．１２に一定の密着圧を与
えるべくスプリングワッシャ１５および固定リング１６
が取付けられている。なおバネ部材としてスプリングワ
ッシャ１５の代わりにコイルバネ等を用いることもでき
る。
ポリゴンミラー１０の内径と回転軸１１との間の隙間に
比べ大きくなっている。複数の鏡面１０ａを有するポリ
ゴンミラー１０の上部には、前記ポリゴンミラー１０２
球面座１４および取付座１３．１２に一定の密着圧を与
えるべくスプリングワッシャ１５および固定リング１６
が取付けられている。なおバネ部材としてスプリングワ
ッシャ１５の代わりにコイルバネ等を用いることもでき
る。
このような構成から成り立っているポリゴン回転体にお
いて回転！ｌｌ１ｈ１１に対して鏡面１０ａが平行にな
るように調整するには、球面座１４を回転軸１１に直角
な方向すなわち矢印１７の方向に滑らせる。すると取付
座１３に対し球面座１４が傾き、球面座１４の上面１４
ａに接しているポリゴンミラー１０も傾けることができ
、鏡面１０ａを調整することになる。
いて回転！ｌｌ１ｈ１１に対して鏡面１０ａが平行にな
るように調整するには、球面座１４を回転軸１１に直角
な方向すなわち矢印１７の方向に滑らせる。すると取付
座１３に対し球面座１４が傾き、球面座１４の上面１４
ａに接しているポリゴンミラー１０も傾けることができ
、鏡面１０ａを調整することになる。
ここで第２図を用いて、調整量の説明を行う。
第２図において、取付座１３および球面座１４の半径を
Ｒ１矢印１フ方向に球面座１４を滑らせたときの滑り量
をｌ、その角度をθとするとρ＝Ｒθ
・・・ （１）なる関係が成立
し、例えばＲｗｌＯＯｍｍとし、球面座１４を中心から
θ；１５″傾けるためには（１）式より１＝７．２７μ
ｍ滑らせれば良い。
Ｒ１矢印１フ方向に球面座１４を滑らせたときの滑り量
をｌ、その角度をθとするとρ＝Ｒθ
・・・ （１）なる関係が成立
し、例えばＲｗｌＯＯｍｍとし、球面座１４を中心から
θ；１５″傾けるためには（１）式より１＝７．２７μ
ｍ滑らせれば良い。
調整段階において、ポリゴンミラー１０の上面ｔａｂを
測定の基準面として静電マイクロセンサーとかファイバ
ーセンサー等で上面１０ｂの高さを測定し、ポリゴンミ
ラー１０の傾きを測定する方法が良く用いられる。例え
ば回転軸１１の中心から半径ｒの位置で測定するとし、
ポリゴンミラーをθ傾けたときの上面１０ｂの変化量を
ｍとするとｍ＜＜ｒの範囲では ｍ＝（ｔａｎθ）×ｒ …（２）となり、例
えばｒ＝＋−１５ｍｍ、ポリゴンミラー１０の傾きθ＝
１５＃とすると、（２）式よりｍ＝１．０９μｍとなる
。
測定の基準面として静電マイクロセンサーとかファイバ
ーセンサー等で上面１０ｂの高さを測定し、ポリゴンミ
ラー１０の傾きを測定する方法が良く用いられる。例え
ば回転軸１１の中心から半径ｒの位置で測定するとし、
ポリゴンミラーをθ傾けたときの上面１０ｂの変化量を
ｍとするとｍ＜＜ｒの範囲では ｍ＝（ｔａｎθ）×ｒ …（２）となり、例
えばｒ＝＋−１５ｍｍ、ポリゴンミラー１０の傾きθ＝
１５＃とすると、（２）式よりｍ＝１．０９μｍとなる
。
（１）式で求めたｎ＝７．２７ｕｍ、（２）式より求め
たｍ＝ｆ、０９μｍ共にポリゴンミラー１０をθ＝１５
′傾けたときの値である。したがって半径ｒの位置で求
めた変化量より滑り量βの方が７倍近く大きいことがわ
かる。
たｍ＝ｆ、０９μｍ共にポリゴンミラー１０をθ＝１５
′傾けたときの値である。したがって半径ｒの位置で求
めた変化量より滑り量βの方が７倍近く大きいことがわ
かる。
すなわち上面ｔａｂの傾きの微調をするのに、滑り量１
を十分大きく取れることになる。
を十分大きく取れることになる。
従来例第７図、第８図においては、この変化量ｍを直接
調整することになるので微調ができない。さらに従来例
においてはマイクロメーターに使用されている微小送り
機構を用いることができず、調整ビス５として普通のネ
ジピッチのものしか使用できないが、本発明においては
滑り量ａを調整するためにはマイクロメーターに使用さ
れている微小送り機構を組込んだ治工具で調整すること
ができるので、高精度にポリゴンミラー１０の傾きを調
整することができる。
調整することになるので微調ができない。さらに従来例
においてはマイクロメーターに使用されている微小送り
機構を用いることができず、調整ビス５として普通のネ
ジピッチのものしか使用できないが、本発明においては
滑り量ａを調整するためにはマイクロメーターに使用さ
れている微小送り機構を組込んだ治工具で調整すること
ができるので、高精度にポリゴンミラー１０の傾きを調
整することができる。
なおポリゴンミラー１０と回転軸１１は嵌合しているの
で、球面座１４が滑り量Ｉたけ偏心した場合でもポリゴ
ンミラー１０は回転軸１１の径方向に移動しない。
で、球面座１４が滑り量Ｉたけ偏心した場合でもポリゴ
ンミラー１０は回転軸１１の径方向に移動しない。
さらに従来例第７図、第８図では調整ビス５が３ケしか
ないので、半径ｒの位置で測定した結果にもとづいて、
どのように調整して良いか不明確である。
ないので、半径ｒの位置で測定した結果にもとづいて、
どのように調整して良いか不明確である。
本発明による方法では（１）式と（２）式の関係を用い
、最大傾斜点を順番に調整して行けば単純に調整出来、
調整量も容易に計算できる。
、最大傾斜点を順番に調整して行けば単純に調整出来、
調整量も容易に計算できる。
これは球面座を用いるために３６０°どの位置からも調
整できるからである。
整できるからである。
さて次に第３図乃至第６図に変形例を示す。
第３図は取付座１３を廃し、この代用としてポリゴンミ
ラー１０′にリング状の突起を追加し、調整用の球面座
１４′として凸状のものを用いている。
ラー１０′にリング状の突起を追加し、調整用の球面座
１４′として凸状のものを用いている。
第４図は球面座１３を廃し、この代用としてポリゴンミ
ラー１０″にボス状の突起を設け、調整用の球面座１４
″として凹状のものを用いている。
ラー１０″にボス状の突起を設け、調整用の球面座１４
″として凹状のものを用いている。
第５図は球面座１３を廃し、この代用として取付座１２
′にリング状の突起を追加し、調整用の球面座１４は凸
状のものを用いている。
′にリング状の突起を追加し、調整用の球面座１４は凸
状のものを用いている。
第６図は取付座１３を廃し、この代用として取付座１２
″のボス部を利用し、調整用の球面座１４″は凹状のも
のを用いている。
″のボス部を利用し、調整用の球面座１４″は凹状のも
のを用いている。
なお上記実施例では光学素子としてポリゴンミラーを示
したが、他の光学素子例えばプリズム、レンズ等であっ
ても良いことは言う迄もない。
したが、他の光学素子例えばプリズム、レンズ等であっ
ても良いことは言う迄もない。
又ポリゴンミラー１０の替わりに支持体を設定し、該支
持体の上に１枚ミラーを回転軸１１の軸方向に立てて回
転軸１１のまわりに回転させても良く、又ガルバノミラ
−として時計方向０反時計方向に回動させても良い。
持体の上に１枚ミラーを回転軸１１の軸方向に立てて回
転軸１１のまわりに回転させても良く、又ガルバノミラ
−として時計方向０反時計方向に回動させても良い。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、例えばポリゴンミ
ラーの回転軸への取り付けを調整するためにポリゴンミ
ラーと回転軸の取付座の間に調整用の球面座を設けたと
いう簡単な構造で、ポリゴンミラーの傾きの高精度な微
調が簡単に行え、ポリゴンミラーへ歪を与えることもな
く、さらに高速回転時の変形、経年変化、熱の影響をも
起こさせることもない。
ラーの回転軸への取り付けを調整するためにポリゴンミ
ラーと回転軸の取付座の間に調整用の球面座を設けたと
いう簡単な構造で、ポリゴンミラーの傾きの高精度な微
調が簡単に行え、ポリゴンミラーへ歪を与えることもな
く、さらに高速回転時の変形、経年変化、熱の影響をも
起こさせることもない。
第１図は本発明の実施例の図、
第２図は原理的説明図、
第３図乃至第６図は変形例の図、
第７図、第８図は従来例の図、
図中、
１０はポリゴンミラー、
１１は回転軸、
１２．１３は取付座、
１４は球面座、
１５はスプリングワッシャ、
１６は固定リング、
である。
Claims (6)
- （１）所定軸と嵌合する光学素子等を取付座と抑え部材
で挾み、該取付座と前記光学素子等の間に前記所定軸に
対し垂直方向に移動可能であって、前記光学素子の傾き
調整のための球面座を設けたことを特徴とする光学素子
等の傾き調整装置。 - （２）前記光学素子は複数個の鏡面を有するポリゴンミ
ラーである特許請求の範囲第１項記載の光学素子等の傾
き調整装置。 - （３）前記抑え部材はバネ部材を備える特許請求の範囲
第１項記載の光学素子等の傾き調整装置。 - （４）前記球面座は前記光学素子側の面が平面である特
許請求の範囲第１項記載の光学素子等の傾き調整装置。 - （５）前記球面座は前記光学素子側の面が凸面であり、
記光学素子は該凸面に接する突起を備える特許請求の範
囲第１項記載の光学素子等の傾き調整装置。 - （６）前記球面座は前記光学素子側の面が凹面であり、
記光学素子は該凹面に接する突起を備える特許請求の範
囲第１項記載の光学素子等の傾き調整装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006349A JPS63174012A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 光学素子等の傾き調整装置 |
| US07/670,737 US5113280A (en) | 1987-01-14 | 1991-03-18 | Method for mounting and adjusting a rotatable optical element polygon mirror or the like to a rotation shaft and apparatus for such method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006349A JPS63174012A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 光学素子等の傾き調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174012A true JPS63174012A (ja) | 1988-07-18 |
Family
ID=11635893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62006349A Pending JPS63174012A (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 光学素子等の傾き調整装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5113280A (ja) |
| JP (1) | JPS63174012A (ja) |
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| JPH035716A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Kubota Corp | ビーム光投射装置 |
| JPH0459821U (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-22 |
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| JP3420643B2 (ja) * | 1994-11-16 | 2003-06-30 | 富士写真フイルム株式会社 | 光走査装置 |
| US6179695B1 (en) | 1996-05-10 | 2001-01-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Chemical mechanical polishing apparatus and method |
| JPH10329011A (ja) | 1997-03-21 | 1998-12-15 | Canon Inc | 精密研磨装置及び方法 |
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| RU2711610C1 (ru) * | 2019-03-29 | 2020-01-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Устройство базирования многогранных призм |
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1987
- 1987-01-14 JP JP62006349A patent/JPS63174012A/ja active Pending
-
1991
- 1991-03-18 US US07/670,737 patent/US5113280A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
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|---|---|
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