JPH01196014A - 光学ユニット - 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】 く技術分野〉 本発明は、防塵手段を有する光ビーム走査装置の光学ユ
ニットに関し、より詳細には、光学ユニットのハウジン
グの光射出口に開閉自在の蓋を設けることにより、光学
ユニット内へのゴミや塵の流入が防止されるようにする
とともに蓋に付着したゴミや塵が光ビーム走査に影響を
及ぼさないようにした光学ユニットに関する。

〈従来技術およびその問題点〉 従来から、光ビームを光偏向器により偏向して走査する
光ビーム走査装置が、例えば、各種画像記録装置、画像
読取装置等において広く採用されている。

このような光ビーム走査装置には、画像情報の記録、読
取のいずれにおいても、ビーム光量、ビーム形状等につ
いて極めて高い精度が要求されるが、レーザ光源、光偏
向器、光学フィルター、反射ミラーなどの光ビーム走査
装置の光学系を構成する光学素子にゴミや塵等の汚れが
付着すると、光ビームが該ゴミや塵等の汚れにより乱反
射されたり、影を作ったりして光ビームの光量にムラが
生じたり、ビームの形状が変形したりして高い精度の光
ビーム走査をすることができなくなるという問題が生じ
る。

そこで、従来光ビーム走査装置の防塵対策としては、レ
ーザ発振器または半導体レーザ等のレーザ光源、ガルバ
ノメータミラーあるいは回転ポリゴンミラー等の光偏向
器、レンズ、ミラー等の光学素子をハウジング内に組み
込んで一つの光学ユニットとし、そのハウジングの光射
出口にガラスあるいはアクリル板等の光透過性に優れた
透明板を装着することにより光学ユニットが密封状態に
維持されるようにしていた。

しかしながら、このような密封状態に維持される光学ユ
ニットにおいても、光学素子の部品交換時あるいは点検
時等にはハウジングを開ける必要がありこの際に、外部
からゴミや塵が進入してしまう。　そして、−旦進入し
たゴミや塵はハウジング内の種々の光学素子および前記
光射出口に装着された透明板に付着し、高精度の光ビー
ム走査の妨げとなっていた。

特に、光射出口に装着された透明板は、被走査面に最も
近い位置にあり、偏向されたビームが透過するようにな
っているため、この透明板に付着したゴミや塵の走査ビ
ームに及ぼす影舌は大きく、走査ビーム形状を乱したり
、走査方向にそった透過光量を陽動させたりし、画像ム
ラの発生等の原因となっていた。

また、上記のようにハウジング内に光学素子を密封する
という防塵対策では、光ビーム走査装置を設置後、冬場
あるいは寒冷地域などにおいて、室内の温度が急激に上
昇した場合、また昼間と夜間との大気の温度差が大きい
場合にハウジングやその光射出口に装着された透明板に
結露が生じ易い。　−旦結露が生じると、この露の乾燥
後にかわきムラなどの縞状の跡が残ったり、また結露形
状に対応してヤケが生じたりし、ゴミや塵が付着した場
合と同様に、光ビームの光量変動やビーム形状を乱した
りするという問題が生じる。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消しようと
するものであって、光ビーム走査装置の光学系を構成す
る光学素子をハウジング内に収納した光学ユニットの光
射出口に透明板を設けた密閉構造とすることなく、しか
も光学ユニット内にゴミや塵が入り込むことが防止でき
るようにした光学ユニットを提供することにある。

〈発明の簡単な説明〉 本発明の光学ユニットの第一の態様は、ハウジングと該
ハウジングの内部に収納される光学素子とを有する光ビ
ーム走査装置用光学ユニットにおいて、前記ハウジング
に形成された光射出口に設けられた開閉可能な蓋と、該
蓋を光射出口から光が射出するときに開き、光が射出し
ないときに閉じるよう開閉する駆動手段とを有すること
を特徴とするものである。

また、本発明の光学ユニットの第二の態様は、ハウジン
グと該ハウジングの内部に収納される光学素子とを有す
る光ビーム走査装置用光学ユニットにおいて、前記ハウ
ジングに形成された光射出口に設けられた開閉可能な蓋
と、該蓋を前記光ビーム走査装置の起動時に開き、前記
光ビーム走査装置の停止時に閉じるよう開閉する駆動手
段とを有するものである。

すなわち、光が射出するときに開口し、光が射出しない
ときに閉じるとは、実際に光が射出している時に開き、
射出されないときに閉じるという場合のみでなく、光ビ
ーム走査装置が起動し、光ビームが射出されうる状態の
ときに開き、光ビーム走査装置が停止し、光ビームが射
出されない状態のときに閉じる場合も広く含むものであ
る。

〈発明の具体的構成〉 以下に、本発明に係る光学ユニットについて好適実施例
を挙げ、添付の図面を参照しつつさらに詳細に説明する
。

第１−は、本発明に係る光学ユニットの一実施例を示す
部分切欠斜視図である。

第１図に示すように、光学ユニット１０は内部に光ビー
ム走査装置の光学系を構成する光学素子と、該光学素子
を収納しているハウジング１２とを有する。

本発明のハウジング１２は筐体であって、その底部には
走査レーザビームが外部に射出されるようにするための
スリット状の光射出口４１、光射出口４１の蓋４３およ
び蓋４３の駆動装置４５が設けられている。

このｉ４３は、光射出口４１の長手方向の一方の端部に
回動可能に取り付けられ、蓋４３の回動中心には蓋４３
に固着された回動軸４６が形成される。　回動軸４６の
先端にはビニオン４７が固着される。　ビニオン４７と
噛合する位置にビニオン４８が配され、ビニオン４８は
モータ４９の回動軸に固着される。　　これらの回動軸
４６、ビニオン４７．４８およびモータ４９などから駆
動装置４５は構成される。　蓋４３を開くにはビニオン
４８を時計回りに回動させ、とニオン４７を反時計回り
に回動させるが、閉じる場合は逆にすなわち第１図中矢
印方向に回動させることにより行う。　ここで、駆動装
置４５はハウジング１２の外部に設けて、いるけれども
、レーザビームを遮断することがなければ、ハウジング
１２の内部に設けてもよい。

駆動装置４５としては、レーザビームの走査に応じて蓋
４３を開閉できるよう゛なものならば第１図に示す例に
限らずどのようなものでもよい。　例えば第２図に示す
ようにモータ４９の回転軸にカム５１を固着し、Ｍ２Ｓ
、の回動軸４６側の端部にアーム５２を設け、アーム５
２の先端部分をカム５１と摺接させることによりカム５
１をモータ４９により回転させて、アーム５２を動かし
回動軸４６を支点としててこの原理により蓋４３を回動
させて、光射出口４１を開閉するよう構成してもよい。

また、第３図に示すように、蓋４３の両端をガイドレー
ル５３．５４と係合し、蓋４３に固着された止板５５と
止板５５に摺接するカム５１とカム５１を駆動するモー
タ４９により蓋４３を平４行穆動して光射出口４１を開
閉するように構成してもよい。　この場合蓋４３または
止板５５をバネ５６により付勢しておくのが好ましい。

　バネの本数は特に限定されないが、蓋４３の両端部に
付けるのが好ましい。　本例においてはガイドレール５
３．５４は１４３の内部を貫通するよう構成されている
が蓋４３をガイドレール５３．５４上に載置するように
してもよいし、吊り下げるように構成してもよい。

この他、駆動装置４５をラックとビニオン、ワイヤとウ
ィンチ、油圧、空気圧とモータさらにはバネ等を用いて
構成し、蓋４３の回動または平行穆動を行ってもよい。

以上の例においても、駆動装置４５はレーザビームを遮
断することがなければ、ハウジング１２の内部、外部の
いずれに配設してもよいことは勿論である。

ここで、駆動源となるモータとしては、通常の直流モー
タ、交流モータなどを用いることができるが、さらに、
ステッピングモータ等を適宜使用することができる。

また、このような駆動装置４５はレーザビーム走査の有
無に応じて作動するようにレーザ光源の制御部と接続し
ていることが好ましい。

あるいは、駆動装置４５をレーザビームの光路中に受光
素子等の光検出器を配置し、該光検出器の検出と連動さ
せて、ｉ４３を開閉するよう構成してもよい。

この蓋４３は、レーザビーム走査時には駆動装置４５に
より開いて走査レーザビームの光路を遮らないようにす
るが、レーザビーム非走査時には駆動装置４５により閉
じてハウジングを密封状態にできるものである。

また、ｉ４３の開閉を実際に光ビームが射出するときに
開き、光ビームの射出が停止した時に閉じるように駆動
装置４５を構成してもよいが、光ビーム走査装置の起動
時例えば電源入力（ＯＮ）時に開き、停止時例えば電源
切断（ＯＦＦ）時に閉じるように駆動装置４５を構成し
てもよい。　あるいはこれらを適宜組合せて蓋４３の開
閉を行ってもよい。

ハウジング１２の内部には、レーザ光源２１がハウジン
グ１２の端部に設置され、光学フィルター３１、ビーム
エクスパンダ−３２がレーザ光源２１から射出されたレ
ーザビームＬの光路上に置かれ、ビームエクスパンダ−
３２を通過したレーザビームＬが回転可能に支持された
ガルバノメータミラー３４を指向するように反射ミラー
３３が配設されている。

そして、ガルバノメータミラー３４で反射偏光されたレ
ーザビームの光路上に走査レンズ３５、反射ミラー３６
が配設され、反射ミラー３６で反射されたレーザビーム
Ｌがハウジング１２から射出する位置に光射出口４１が
設けられる。

なお、本発明の光学素子は第１図に示す例に限定される
わけではなく、光ビーム走査装置に必要な光学系を構成
するものであればその他の光学素子が含まれてもよいこ
とは勿論である。

〈発明の具体的作用〉 本発明に係る光学ユニットは、基本的には以上のように
構成されるものであり、次にその作用について説明する
。

光ビーム走査装置が作動開始すると駆動装置４５によ゛
り光射出口４１に設けられたｉ４３が開く。　一方、レ
ーザ光源２１から放射されるレーザビームＬが光学フィ
ルター３１、ビームエクスパンダ３２を通過後、回転す
るガルバノメータミラー３４によってＬａからＬｂまで
偏向され、走査（ｆθ）レンズ３５により所定の平面上
端部を一定速度で走査す゛ることができるように収束さ
れる。　この収束されたレーザビームＬａ’〜Ｌｂ’　
は、ミラー３６によって反射され、蓋４３が開いた状態
になっている光射出口４１を介して外部へと射出され、
被走査体６０を走査する。

一方、光ビーム走査装置が作動終了すると、駆動装置４
５により光射出口４１に設けられた１４３が閉じ、光学
ユニット！Ｏを密封状態に維持する。　これにより光学
ユニット１０内に外部からゴミや塵が進入するのが防止
される。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこれに限定されるわけではなく、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。

〈発明の効果〉 以上詳述したように、本発明によれば、光ビーム走査装
置の光学系を構成する光学素子をハウジング内に収納し
た光学ユニットにおいて、該ハウジングの光射出口に開
閉自在な蓋を設け、光ビーム走査時にはその蓋が開いて
光ビームが光学ユニットから射出するようにしたので、
光射出口に透明板を設けて密閉構造とした場合のように
射出する走査光ビームが透明板に付着していたゴミや塵
あるいは結露の跡等により乱されることはない。　従っ
て、精度の高い光ビーム走査が行なえるようになる。

また、光ビーム走査を行なわない時には、光射出口に設
けられた蓋が光学ユニットを密封状態にするように閉じ
るので、外部から光学ユニット内にゴミや塵が進入する
のが防止される。　従って、光学ユニット内に進入した
ゴミや塵による走査光ビームの収束性の低下や方向性の
乱れや画像ムラなどの発生を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光学ユニットの一実施例を示す
部分切欠斜視図である。 第２図は、本発明に係る光学ユニットに用いられる駆動
手段の一実施例の部分斜視図である。 第３図は、本発明に係る光学ユニットに用いられる駆動
手段の別の実施例の部分斜視図である。 符号の説明 １０・・・光学ユニット、 １２・・・ハウジング、 ２１・・・レーザ光源、 ３１・・・光学フィルター、 ３２・・・ビームエクスパンダ−１ ３３・・・反射ミラー、 ３４・・・ガルバノメータミラー、 ３５・・・走査レンズ、 ３６・・・反射ミラー、 ４１・・・光射出口、 ４３・・・蓋、 ４５・・・駆動装置、 ４６・・・回動軸、 ４７．４８・・・ビニオン、 ４９・・・モータ、 ５１・・・カム、 ５２・・・アーム、 ５３．５４・・・ガイドレール、 ５６・・・バネ、 ６０・・・被走査体、 Ｌ・・・レーザビーム 出願人　富士写真フィルム株式会社 代理人　弁理士　渡　辺　望　稔 同　　　弁理士　　石　　井　　陽　　−ＦＩＧ、１　
　　　１゜ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングと該ハウジングの内部に収納される光
   学素子とを有する光ビーム走査装置用光学ユニットにお
   いて、前記ハウジングに形成された光射出口に設けられ
   た開閉可能な蓋と、該蓋を光射出口から光が射出すると
   きに開き、光が射出しないときに閉じるよう開閉する駆
   動手段とを有することを特徴とする光学ユニット。
2. （２）ハウジングと該ハウジングの内部に収納される光
   学素子とを有する光ビーム走査装置用光学ユニットにお
   いて、前記ハウジングに形成された光射出口に設けられ
   た開閉可能な蓋と、該蓋を前記光ビーム走査装置の起動
   時に開き、前記光ビーム走査装置の停止時に閉じるよう
   開閉する駆動手段とを有することを特徴とする光学ユニ
   ット。