JP5370037B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1を用いて、実施形態1である画像形成装置1の構成を説明する。図1は、画像形成装置1の外観を示す斜視図である。以下、本実施形態1における左右方向、上下方向、及び前後方向は、図1に示すように定めて、画像形成装置1を説明する。他の図面についても、図1と同様に、方向が定められる。画像形成装置1は、出射部11と、筐体部12と、ファイバー部13とにより構成される。出射部11は、3つレーザー光源21A〜21Cと、後述する光源支持部22A〜22Cとにより構成される。筐体部12は、筐体30と、後述する3つのレンズ41A〜41Cと、3つのダイクロイックミラー42A〜42Cとにより構成される。レンズ41A〜41Cと、ダイクロイックミラー42A〜42Cとは、筐体30に固定して設置される。ファイバー部13は、ファイバー51と、第1ファイバー支持部52と、第2ファイバー支持部53と、後述する集光レンズ54とにより構成される。第1ファイバー支持部52は、ファイバー51を支持する。第2ファイバー支持部53は、第1ファイバー支持部52を支持する。集光レンズ54は、第2ファイバー支持部53に固定して設置される。出射部11と、筐体部12と、ファイバー部13との具体的構成は、後述する。第2ファイバー支持部53は、ステンレスを構成材料として、公知の金型鋳造法により成形される。
図6、図7及び図8を用いて、本実施形態1における筐体30の肉厚について説明する。本実施形態1において、筐体30の肉厚とは、光路61A〜61Cと直交する左右方向の筐体30の肉厚である。本実施形態1における光路61A〜61Cと直交する左右方向の筐体30の肉厚が、本発明の筐体の肉厚の一例である。図6は、図4に示す画像形成装置1の筐体30の肉厚を説明するために筐体30を拡大して示す縦断面図である。図7は、前方向から筐体30の外観を見た図である。図7は、図1に示す画像形成装置1のレーザー光源21A〜21Cと、レンズ32Cと、ダイクロイックミラー42Cとを取り除いた状態で筐体30を示す図である。図8は、図7に示すG―G線を含み上下方向及び前後方向に広がる水平面により切断し、左方向に向かう矢印Gの方向から見た横断面図である。図8は、図7に示す画像形成装置1から、更にファイバー51と、第1ファイバー支持部52と、第2ファイバー支持部53とを取り除いた状態で筐体30を示す図である。本実施形態1において、図6に矢印で示す左右方向における筐体30の厚さ40A1〜40A12と、図8に矢印で示す上下方向における筐体30の厚さ40B1、40B2が、筐体30の肉厚である。
図9A及び図9Bを用いて、レーザー光源21A〜21Cの発光動作中において、レーザー光源21A〜21Cから筐体30に伝わる熱による肉厚部の膨張変化とダイクロイックミラー42A〜42Cの位置との関係を説明する。図9Aは、従来の筐体330における肉厚部340における肉厚と、ダイクロイックミラー342の配置との一例を示す図である。図9Bは、本実施形態1の筐体30における肉厚部40A2、40A5、40A8、40A11における肉厚と、ダイクロイックミラー42Aの配置との一例を示す図である。筐体300は、ダイクロイックミラー342の近傍に、空間334を備える。図9Aに示す従来の筐体330の肉厚は、肉厚部340において、レーザー光源321が設置される後側面331A側からの距離に関係なく均一であった。筐体330の肉厚部340は、レーザー光源321から伝えられる熱により、膨張する。膨張後の肉厚部340を、図9Aに、二点鎖線で示す。図9Aに二点鎖線で示すように、肉厚部340が熱膨張すると、ダイクロイックミラー342は、膨張前の位置から移動する。図9Aに、筐体330が膨張した後のダイクロイックミラー342の位置が、二点鎖線で示される。ダイクロイックミラー342の設置角度が変化した結果、レンズ341の光軸と平行な光がダイクロイックミラー342に入射しても、膨張前とは異なる方向に反射され、ファイバー51に正確に入射しない。
本実施形態1に係る画像形成装置1の使用例を説明する。図10は、本実施形態1に係る画像形成装置1を用いた網膜走査型表示装置130の模式図である。
以下、本発明の実施形態2について、図面を用いて説明する。実施形態2は、レーザー光源により発生される熱を放熱させる構成を筐体に備える点で、実施形態1と相違する。実施形態2は、他の部分の構成について実施形態1と同じであるので、相違する構成についてのみ詳述し、本実施形態1と同じ構成については、その説明を省略する。
本実施形態1において筐体30および第2ファイバー支持部53の材料は、ステンレスであるが、これに限らない。筐体30および第2ファイバー支持部53の材料として、アルミ合金が用いられてもよい。この場合、筐体および第2ファイバー支持部は、アルミダイキャスト法で、ステンレスと比べ安価に鋳造されることができる。
本実施形態1において、筐体30の肉厚部40Aおよび40Bの肉厚は、後側面31A側において厚く、前側面31F側に近づくに従って徐々に薄い構成であるが、これに限らない。本実施形態1と同様に、筐体30と第2ファイバー支持部53とが固定されているとき、たとえば、筐体30が前後方向へ膨張すれば、その膨張に従って、第2ファイバー支持部53の位置は前後方向に移動する。そのため、筐体30と第2ファイバー支持部53との位置関係は膨張に係らず保たれる。筐体30の肉厚部40A1〜40A12及び40B1、40B2は、ダイクロイックミラー42A〜42Cが、左右方向に変位しないように設定された肉厚であればよい。レーザー光源21A及びダイクロックミラー42Aを支持する筐体30の内部構成を例に、図12を用いて変形例を説明する。図12は、レーザー光源21A及びダイクロックミラー42Aを支持する筐体30の内部構成のみを拡大して示す。図12において、肉厚部40Aは、レーザー光源21Aが固定された後側面31Aから、ダイクロイックミラー42Aの右端42AAが位置している位置までの領域の肉厚部231と、ダイクロイックミラー42Aの反射面が存在している領域の肉厚部232と、ダイクロイックミラー42Aの左端42ABが位置している位置から前側面31Fまでの領域の肉厚部233とを有する。肉厚部231の肉厚が肉厚部232及び肉厚部233より厚く、肉厚部232の肉厚が肉厚部231の肉厚より薄く、肉厚部233の肉厚が肉厚部231の肉厚より薄く、且つ、肉厚部232の肉厚より厚くなるように、筐体30の肉厚部40Aが構成されてもよい。この構成では、筐体30に熱が伝達された場合、筐体30の肉厚部40Aの熱膨張による変形量は、肉厚部231、肉厚部233、肉厚部232の順に小さくなる。肉厚部232の変形量は、他の領域の肉厚部に比べて、小さくなる。そのため、肉厚部232の熱膨張により、ダイクロイックミラー42Aが大きく変位することが、抑えられる。同様な構成が、ダイクロイックミラー42B、42Cにも採用されることにより、同様にダイクロイックミラー42B、42Cの変位が抑えられる。
本実施形態1において、筐体30の肉厚は、レーザー光源21A〜21Cとの距離に応じて、後方向から前方向に向かうに従って、薄い。レーザー光源21A〜21Cが発する熱は、熱量に関わらず筐体30に伝わる前に、レーザー光源21A〜21Cにより放出される。筐体30の肉厚は、レーザー光源21A〜21Cが発する熱量に関わらず、肉厚部40A1〜40A3の肉厚は同一であり、肉厚部40A4〜40A6の肉厚は同一であり、肉厚部40A7〜40A9の肉厚は同一であり、肉厚部40A10〜40A12の肉厚は同一である。筐体30の肉厚は、レーザー光源21A〜21Cからの距離に応じてのみ、肉厚が異なる構成であるが、これに限らない。レーザー光源21A〜21Cがそれぞれ異なる熱量を発生する場合、レーザー光源21A〜21Cの配置に応じて、筐体30の肉厚を肉厚部40A1〜40A12の肉厚をそれぞれ異ならせる構成であってもよい。肉厚部40A2、40A3、40A5、40A6、40A8、40A9、40A11、40A12は、レーザー光源21A及びレーザー光源21B、またはレーザー光源21B及び
レーザー光源21Cの2つのレーザー光源が熱を発生するため、肉厚部40A1、40A4,40A7、40A10より厚い構成であってもよい。
本実施形態1において、筐体30の肉厚が、レーザー光源21A〜21Cとの距離に応じて、後方向から前方向に向かうに従って、薄い構成であるが、筐体30に限らない。光学部材である集光レンズ54を支持する第2ファイバー支持部53において、光路62AB、62B、62Cに直交する肉厚が、レーザー光源21A〜21Cからの距離が近い右側において厚く、レーザー光源21A〜21Cからの距離が遠い左側において薄い構成であってもよい。
本実施形態1において、筐体30の肉厚部40B1及び肉厚部40B2の最も厚い肉厚は、それぞれ異なる構成であるが、これに限らない。ダイクロイックミラー42A〜42Cの上下方向における位置に、厳密な精度が求められる場合は、肉厚部40B1及び肉厚部40B2の最も厚い肉厚は、同一の厚さであってもよい。
21A〜21C レーザー光源
22A〜22C レーザー光源支持部
30 筐体
33A〜33C レンズ支持領域
35A〜35C 第1ミラー支持領域
37A〜37C 第2ミラー支持領域
40A1〜40A12、40B1、40B2 肉厚部
41A〜41C レンズ
42A〜42C ダイクロイックミラー
50A〜50C 光源支持領域
51 ファイバー
52 第1ファイバー支持部
53 第2ファイバー支持部
54 集光レンズ
61A〜61C、62A〜C 光路
71A〜71C 近傍領域
432 放熱フィン
Claims (3)
- 光を発生するとき、熱を発生する少なくとも1つの光源部と、
前記光源部から発生された光が入射される入射部と、
前記光源部から発生された光を前記入射部へ導く光学部材と、
前記光源部の光路上に、前記光学部材の光軸が配列されるように前記光源部と前記光学部材とを固定して支持するとともに、前記光源部と前記光学部材との間の前記光路と直交する方向において所定の肉厚を有する筐体とを備え、
前記筐体は、前記光源部を固定して支持する光源支持領域と、その光源支持領域の近傍に位置する近傍領域と、前記近傍領域以外の領域であって、少なくとも前記光学部材を支持する光学部材支持領域とを有し、
前記近傍領域の前記筐体の肉厚は、前記光学部材支持領域の前記筐体の肉厚よりも厚く、
前記光学部材支持領域の前記筐体の肉厚は、前記光源部から離れるほど、前記近傍領域の前記筐体の肉厚よりも薄くなる
ことを特徴とする画像形成装置。
- 光を発生するとき、熱を発生する少なくとも1つの光源部と、
前記光源部から発生された光が入射される入射部と、
前記光源部から発生された光を前記入射部へ導く光学部材と、
前記光源部の光路上に、前記光学部材の光軸が配列されるように前記光源部と前記光学部材とを固定して支持するとともに、前記光源部と前記光学部材との間の前記光路と直交する方向において所定の肉厚を有する筐体とを備え、
前記筐体は、前記光源部を固定して支持する光源支持領域と、その光源支持領域の近傍に位置する近傍領域と、前記近傍領域以外の領域であって、少なくとも前記光学部材を支持する光学部材支持領域とを有し、
前記近傍領域の前記筐体の肉厚は、前記光学部材支持領域の前記筐体の肉厚よりも厚く、
前記光源部は、波長が異なる複数種類の光を発生し、
前記光学部材は、前記光源部により発生された特定の光を反射する複数種類のミラー部を備え、
前記光学部材支持領域は、前記複数種類のミラー部の各々と前記入射部との距離が異なる位置に、前記複数種類のミラー部をそれぞれ支持する領域であり、
前記複数種類のミラー部をそれぞれ支持する前記光学部材支持領域の前記筐体の肉厚が、前記光源部から離れるほど、前記近傍領域の前記筐体の肉厚よりも薄くなることを特徴とする画像形成装置。
- 前記筐体は、前記光源支持領域及び前記近傍領域に、前記光源部により発生される熱を放出する熱放出部を備え、
前記熱放出部は、表面に凹凸を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
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