図面 (/)

技術 回転型光走査光学系のフェールセーフ機構

出願人 株式会社リコー
発明者 江尻公一高浦淳
出願日 2001年2月22日 (19年9ヶ月経過) 出願番号 2001-046592
公開日 2002年9月6日 (18年2ヶ月経過) 公開番号 2002-250887
状態 特許登録済
技術分野 レーザービームプリンタ 機械的光走査系 ファクシミリ用ヘッド FAXの走査装置
主要キーワード ローター装置 略六角柱状 反射面材 湾曲形 回転軸近傍 ミラー開口 支持円盤 係止鍔
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年9月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題

従来の光を遮断する構成に頼らない受動的な構成によるフェールセーフ光学系を提供する。

解決手段

回転中心となる回転軸3を有して、可視光レーザー装置4からの入光を反射又は偏向するポリゴンミラー1設けている。このポリゴンミラー1には、回転に伴う遠心力を利用して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフ5が設けられている。

概要

背景

従来、光をラスター走査するには、主として印刷用に用いられる回転ポリゴン等が知られている。

また、低速の走査を行う用途には、ガルバノミラーが利用されることもある。近年、ガルバノミラーの光源として、3色の可視光直接走査して、スクリーン投影することにより、高彩度、低消費エネルギー表示装置として利用できるため、可視光レーザーを用いることが知られている。

前記可視光レーザーを用いる方式では、利用者の目の安全を確保するため、高輝度レーザー光が直接目に入らないよう工夫がなされる他、光の走査と変調とを高い周波数で駆動させて、利用者の瞳に入る光エネルギー密度下げるように構成されている。

そして、駆動系が立ち上がったり、停止したりする低速駆動時には、光源電源を切断したり、或いは、光路の中に遮蔽物を挿入するように構成されている。

なお、全体を遮蔽することにより、回転体に外部から物体が接触することを防止するものとしては、特開平2−79814号公報に記載されている光偏向器等が知られている。

概要

従来の光を遮断する構成に頼らない受動的な構成によるフェールセーフ光学系を提供する。

回転中心となる回転軸3を有して、可視光レーザー装置4からの入光を反射又は偏向するポリゴンミラー1設けている。このポリゴンミラー1には、回転に伴う遠心力を利用して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフ5が設けられている。

目的

そこで、本願発明の目的は、従来の光を遮断する構成に頼らない受動的な構成によるフェールセーフ光学系を提供することを課題としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

回転中心となる回転軸を有して、光源からの入光を反射又は偏向する光学系を設け、該光学系には、回転に伴う力学的な力を利用して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフを設けたことを特徴とする回転型光走査光学系フェールセーフ機構

請求項2

前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系に付勢手段を設けて、該付勢手段では、該光学系を構成するミラー付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、前記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で該付勢力に抗して正常位置とすることを特徴とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

請求項3

前記ミラーは、ポリゴンミラーで、複数枚設けられた反射面材の一端を回動中心として、他端を半径方向へ内倒れ可能とすると共に、前記付勢手段で、該反射面材を回転軸方向へ付勢することにより、低速回転或いは停止時には待避位置とし、高速回転時には、遠心力で該付勢力に抗して、外径方向へ回動させて正常位置とすることを特徴とする請求項2記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

請求項4

前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系に設けられた弾性変形可能なミラーを予め湾曲させて、前記低速回転時又は、停止時には、前記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設することにより正常位置とすることを特徴とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

請求項5

前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系には、前記回転軸近傍に設けられた支持部開口から放射状に突設させることにより、該後端部を該支持部開口周縁バネ部材を介して当接させる複数のミラーブレードを設け、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、正常位置とすることを特徴とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

請求項6

回転軸を回動中心とする回転光学系を設け、該回転する部分の、周方向に所定の間隔をおいて着磁領域を設定すると共に、該着磁領域に対向する部分に駆動コイル及び検知コイルを配設して、該検知コイルでは、前記駆動コイルによって発生する変動磁界を検知して、該検知信号に応じて、前記回転光学系の光源の供給電力をON,OFFすることを特徴とする回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

請求項7

前記回転型光走査光学系は、高速回転する主走査用のポリゴンミラーと、比較的低速回転する副走査用のポリゴンミラーとを有すると共に、少なくとも前記副走査用のポリゴンミラーには、前記フェールセーフを設けたことを特徴とする請求項1乃至3記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

技術分野

0001

この発明は、可視光レーザー光線を使用するリヤプロジェクション型表示装置等のフェールセーフ光学系に関する。

背景技術

0002

従来、光をラスター走査するには、主として印刷用に用いられる回転ポリゴン等が知られている。

0003

また、低速の走査を行う用途には、ガルバノミラーが利用されることもある。近年、ガルバノミラーの光源として、3色の可視光直接走査して、スクリーン投影することにより、高彩度、低消費エネルギー表示装置として利用できるため、可視光レーザーを用いることが知られている。

0004

前記可視光レーザーを用いる方式では、利用者の目の安全を確保するため、高輝度レーザー光が直接目に入らないよう工夫がなされる他、光の走査と変調とを高い周波数で駆動させて、利用者の瞳に入る光エネルギー密度下げるように構成されている。

0005

そして、駆動系が立ち上がったり、停止したりする低速駆動時には、光源電源を切断したり、或いは、光路の中に遮蔽物を挿入するように構成されている。

0006

なお、全体を遮蔽することにより、回転体に外部から物体が接触することを防止するものとしては、特開平2−79814号公報に記載されている光偏向器等が知られている。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、前記可視光レーザーを用いる方式では、光エネルギー密度を下げる他には、能動的に作動して、高輝度のレーザー光が直接目に入らないよう工夫が必要とされているので、光を遮断する構成に高い動作信頼性が要求されていた。

0008

また、光学系が故障した際にも、安全性が保証される必要性があった。

0009

そこで、本願発明の目的は、従来の光を遮断する構成に頼らない受動的な構成によるフェールセーフ光学系を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0010

前記課題を解決するため、請求項1に記載されたものでは、回転中心となる回転軸を有して、光源からの入光を反射又は偏向する光学系を設け、該光学系には、回転に伴う力学的な力を利用して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフを設けた回転型光走査光学系フェールセーフ機構を特徴としている。

0011

このように構成された請求項1記載のものでは、前記フェールセーフが、前記光学系を低速回転或いは停止時に、待避位置とするので、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0012

また、請求項2に記載されたものでは、前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系に付勢手段を設けて、該付勢手段では、該光学系を構成するミラー付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、前記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で該付勢力に抗して正常位置とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

0013

このように構成された請求項2記載のものでは、前記付勢手段が、前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラーを待避位置とする。

0014

そして、請求項3に記載されたものでは、前記ミラーは、ポリゴンミラーで、複数枚設けられた反射面材の一端を回動中心として、他端を半径方向へ内倒れ可能とすると共に、前記付勢手段で、該反射面材を回転軸方向へ付勢することにより、低速回転或いは停止時には待避位置とし、高速回転時には、遠心力で該付勢力に抗して、外径方向へ回動させて正常位置とする請求項2記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

0015

このように構成された請求項3記載のものでは、前記反射面材が、高速回転時には、前記付勢手段の付勢力を前記遠心力が上回ると正常位置に移動する。そして、低速回転或いは停止時には、該付勢手段の付勢力によって、前記反射面材が内倒れ方向に移動されて待避位置となる。

0016

また、請求項4に記載されたものでは、前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系に設けられた弾性変形可能なミラーを予め湾曲させて、前記低速回転時又は、停止時には、前記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設することにより正常位置とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

0017

このように構成された請求項4記載のものでは、前記ミラーが、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設されて正常位置となる。また、前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラーが、予め湾曲されているので、待避位置となる。

0018

更に、請求項5に記載されたものでは、前記力学的な力とは、前記回転軸を回動中心とする回転によって発生する遠心力であると共に、前記光学系には、前記回転軸近傍に設けられた支持部開口から放射状に突設させることにより、該後端部を該支持部開口周縁バネ部材を介して当接させる複数のミラーブレードを設け、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、正常位置とする請求項1記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

0019

このように構成された請求項5記載のものでは、前記ミラーブレードが、高速回転時には、前記遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、外径方向に突出して正常位置となると共に、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、内径方向没入して待避位置となる。

0020

更に、請求項6に記載されたものでは、回転軸を回動中心とする回転光学系を設け、該回転する部分の、周方向に所定の間隔をおいて着磁領域を設定すると共に、該着磁領域に対向する部分に駆動コイル及び検知コイルを配設して、該検知コイルでは、前記駆動コイルによって発生する変動磁界を検知して、該検知信号に応じて、前記回転光学系の光源の供給電力をON,OFFすることを特徴とする回転型光走査光学系のフェールセーフ機構。

0021

このように構成された請求項6記載のものでは、通電により前記駆動コイルが、前記回転光学系を回転させると、該駆動コイルによって発生する変動磁界を、前記検知コイルが検知して、該検知信号に応じて、回転光学系の光源をON状態とする。

0022

また、回転に異常が生じて前記駆動コイルによって発生する変動磁界が変化すると、前記検知コイルが、この変化を検知して検知信号を発する。

0023

該検知信号によって、前記回転光学系の光源はOFF状態となるので、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0024

また、請求項7に記載されたものでは、前記回転型光走査光学系は、高速回転する主走査用のポリゴンミラーと、比較的低速回転する副走査用のポリゴンミラーとを有すると共に、少なくとも前記副走査用のポリゴンミラーには、前記フェールセーフを設けた請求項1乃至3記載の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を特徴としている。

0025

このように構成された請求項7記載のものでは、前記フェールセーフが設けられた副走査用のポリゴンミラーが、主走査用のポリゴンミラーよりも比較的低速回転するので、該フェールセーフ動作信頼性を更に向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0026

図1は、この発明の実施の形態1の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示すものである。

0027

まず、構成から説明すると、この実施の形態1の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、回転中心となる回転軸3を中心に有して、回転駆動される略六角扁平柱状の筐体11の6面に各々ミラー開口部1a…が、開口形成されている。

0028

これらのミラー開口部1a…には、各々光学系としてのミラー2…が設けられてポリゴンミラー1が構成されている。

0029

これらのミラー2は、略長方形板状を呈して、外側面に、反射面2aが形成されていると共に、長手方向を前記回転軸3を中心とする円の周方向に沿わせるように設けられている。

0030

そして、このポリゴンミラー1への光源としての可視光レーザー装置4からの入光を、回転しながら反射することにより、走査光を得られるように構成されている。

0031

この実施の形態1では、このポリゴンミラー1の回転に伴う力学的な力としての遠心力を利用して正常位置とすると共に、低速回転或いは停止時に、待避位置とするフェールセーフ5が設けられている。

0032

すなわち、このフェールセーフ5では、付勢手段としての断面略V字状の板バネ部材6が、前記各ミラー2の一端部2aと、前記開口部1aの一端縁1bとの間に挟持されて設けられている。

0033

そして、前記ミラー2が、この板バネ部材6の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、図1二点鎖線で示すように、内倒れ方向に折り畳まれて、待避位置となると共に、高速回転時には、前記遠心力でこの付勢力に抗して、外径方向に移動して、他端部2cを、前記開口部1aの他端縁1cに当接させることにより、図1中実線で示す正常位置で停止するように構成されている。

0034

次に、この実施の形態1の作用について説明する。

0035

この実施の形態1では、前記可視光レーザー装置4から照射された可視光レーザー光7は、高速回転する前記ポリゴンミラー1の前記各ミラー2…の反射面2a…に反射される。

0036

このポリゴンミラー1が高速回転している状態では、前記各ミラー2…に遠心力が作用して、前記板バネ部材6の付勢力をこの遠心力が上回ると、前記一端部2bを回動中心として他端部2cが外径方向に回動移動される。

0037

そして、前記開口部1aの他端縁1cに、前記他端部2cが当接した状態で、停止して図1中実線で示すように正常位置となる。

0038

このため、反射された前記可視光レーザー光7で光走査を行うことが出来る。

0039

また、前記ポリゴンミラー1が低速回転或いは停止時には、前記板バネ部材6の付勢力によって、前記各ミラー2…が内倒れ方向に移動されて、図1中二点鎖線に示すような待避位置となる。

0040

このため、前記可視光レーザー装置4から照射された可視光レーザー光7は、所望の反射角度が得られず、又は反射されず、散乱して光走査を行うことができない。

0041

従って、前記フェールセーフ5が、前記ミラー2…を低速回転或いは停止時に、待避位置とするので、故障時や、駆動系の立ち上がり或いは停止状態移行する低速回転時等に高密度光エネルギーを利用者の瞳に入光させる虞が無くなり、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0042

図2及び図3は、この発明の実施の形態2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示すものである。なお、前記実施の形態1と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

0043

この実施の形態2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、略円盤状の支持円盤13の上面13aに、回転軸3から放射状に、反射面材としての略長方形形状両面ミラー12…を上面視略十字状となるように固定して、ローター14を構成している。

0044

このため、図3に示すように、可視光レーザー装置4,4を2台用いた場合には、R11〜R12及びR21〜R22まで振れる。また、前記両面ミラー12は、表裏両面を反射面材として使用できるので、前記ローター14一回転に付き8回の走査が可能となる。

0045

そして、図4に示すように、ローター14の直径が投影距離に比べて小さい場合には、走査範囲Wを広く設定することができる。

0046

なお、両面ミラー12…の回転時の空気抵抗を減少させるため、該ローター14の周囲を真空ポンプ真空又は亜真空となるまで減圧してもよい。

0047

更に、所定の取付強度が確保されれば、前記支持円盤13を省略した構成を採用してもよい。

0048

次に、この実施の形態2のフェールセーフ15,25について各実施例に基づいて説明する。

0049

図5は、実施の形態2の実施例1のフェールセーフ15を示すものである。

0050

この実施例1では、前記力学的な力とは、前記回転軸3を回動中心とする回転によって発生する遠心力である。

0051

この実施例1の前記両面ミラー12に相当する両面ミラー16には、前記回転軸3から外径方向に突設されるミラー枠17が、上下一対枠体17a,17aによって支持されている。

0052

また、これらの枠体17a,17a間の開口部には、弾性変形可能なミラー18が予め湾曲させて設けられている。

0053

このミラー18は、前記低速回転時又は、停止時には、図5中実線で示すように前記待避位置とすると共に、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設されることにより、前記回転軸側と、ミラー枠17先端側との間に、平板状に伸張して正常位置となるように構成されている。

0054

次に、この実施の形態2の実施例1の作用について説明する。

0055

この実施例1では、前記ミラー18が、高速回転時には、前記遠心力で、前記ミラー枠17の枠体17aが半径方向に張設されて正常位置となる。また、前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラー18が、予め湾曲されているので、可視光レーザー光を反射しない或いは散乱させる図5中実線で示すような待避位置となる。

0056

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態1と略同様であるので説明を省略する。

0057

図6は、実施の形態2の実施例2のフェールセーフ25を示すものである。

0058

この実施例2でも、前記力学的な力とは、前記回転軸3を回動中心とする回転によって発生する遠心力である。

0059

この実施例2の前記両面ミラー12に相当する両面ミラー19では、前記回転軸3から外径方向に突設されて、図6中二点鎖線で示すように、先端19aを周方向に巻廻された湾曲形状となることにより待避位置となるように形成されていると共に、回転軸3が高速回転する際には、遠心力によって外径方向に引き延ばされて、図6中実線で示すように、直線状となるように構成されている。

0060

次に、この実施例2の作用について説明する。

0061

この実施例2では、回転軸3が高速回転する際には、遠心力によって外径方向に前記各両面ミラー19…が引き延ばされて、図6中実線で示すように、直線状となる。

0062

また、回転軸3が低速回転或いは停止すると、図6中二点鎖線で示すように、先端19aが周方向に巻廻された湾曲形状となることにより待避位置となる。

0063

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態1及び前記実施例1と略同様であるので説明を省略する。

0064

図7乃至図11は、この発明の実施の形態3を示すものである。

0065

なお、前記実施の形態1,2と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

0066

まず、構成から説明すると、この実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、回転軸3を中心に有する中空円筒形状の回転体26の側面からは、両面に反射面を有する光学系を構成する4枚のミラーブレード27…が、放射状に等間隔で突設されている。

0067

このミラーブレード27は、前記回転軸3近傍で、回転体26の側面に設けられた支持部開口26aから放射状に、前端部27aを内側から外側に向けて挿通して突設させると共に、このミラーブレード27の後端部27bに形成された鍔状の係止鍔部28をこの支持部開口26a周縁に形成された凹状部29に、バネ部材30を介して当接させている。

0068

この後端部27bには、傾斜平面31が形成されている。この傾斜平面31は、係止鍔部28から所定距離D1離間した位置から前記両側の反射面27c,27cに対して、径方向に所定の角度θ両側面を傾斜させている。

0069

そして、この傾斜平面31は、前記支持部開口26a内に位置することにより、前記ミラーブレード27を径方向から、所定角度θ傾斜させるように構成されている。

0070

また、このバネ部材30の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、図11に示すように、前記回転軸3方向にこのミラーブレード27が移動して待避位置となると共に、高速回転時には、図10前記遠心力でバネ部材30の付勢力に抗して、正常位置とするように構成されている。

0071

次に、この実施の形態3の作用について説明する。

0072

この実施の形態3では、前記回転軸3を中心に、回転体26が回転すると、前記ミラーブレード27…が、高速回転時には、前記遠心力で前記バネ部材30…の付勢力に各々抗して、外径方向に突出して、図10に示すように、前記係止鍔部28を前記凹状部29内に没入させて正常位置となる。

0073

この状態では、前記ミラーブレード27が、径方向に沿って延設されるので、図示省略の可視光レーザー装置からの可視光レーザー光で走査を行うことが出来る。

0074

また、前記回転軸3を中心とする回転体26の回転が、低速回転時又は、停止時には、図11に示すように、前記バネ部材30の付勢力で、前記ミラーブレード27が、内径方向に向けて没入して、前記係止鍔部28を前記凹状部29内から抜出すると共に、前記傾斜平面31が前記支持部開口26a内に位置されて、前記ミラーブレード27を、径方向から傾斜させて待避位置とする。

0075

このような待避位置では、前記可視光レーザー装置からの可視光レーザー光が、前記ミラーブレード27の反射面で、所望の反射角度が得られず、又は反射されず、散乱して光走査を行うことができない。

0076

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態1,2と略同様であるので説明を省略する。

0077

図12及び図13は、この発明の実施の形態4の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示すものである。

0078

なお、前記実施の形態1乃至3と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

0079

この実施の形態4の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構では、光走査用ローター装置32の筐体33内に、軸受け兼用の高圧空洞34が設けられている。

0080

この高圧空洞34の周囲には、ヘリングボーン軸受35、及び上,下ヘリカル軸受36,36によって回動自在となるように支持される回転光学系としてのポリゴンロータ37が設けられている。

0081

このポリゴンロータ37の周囲は、図1白抜き矢印に示すように、エアフローが行われている。

0082

また、このポリゴンロータ37の基軸部37aには、周囲に、周方向に所定の間隔を置いて一部着磁させた着磁領域38,38が設定されている。

0083

そして、前記筐体33のうち、この着磁領域38に対向する部分には、所定間隔を置いて複数の駆動コイル39…及び検知コイル40…が配設されている。

0084

このうち、検知コイル40は、可視光レーザ装置4のスイッチ41に接続されていて、前記駆動コイル39による駆動で、前記ポリゴンロータ37の基軸部37aが回転して発生する変動磁界を検知して、この検知信号に応じて、前記回転光学系の光源である可視光レーザ装置4への供給電力を、前記スイッチ41で、ON,OFFするように構成されている。

0085

次に、この実施の形態4の作用について説明する。

0086

この実施の形態4では、通電により前記駆動コイル39…が、前記ポリゴンロータ37を回転させると、この駆動コイル39のポリゴンロータ37回転駆動によって発生する変動磁界が、前記検知コイル40によって検知されて、この検知信号を前記スイッチ41に送る。

0087

前記スイッチ41では、この検知信号に応じて、可視光レーザー装置4の光源をON状態とする。

0088

また、回転に異常が生じて前記駆動コイル39によって発生する変動磁界が変化すると、前記検知コイル40が、この変化を検知して検知信号を発する。

0089

この信号によって、前記可視光レーザー装置4はOFF状態となるので、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0090

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態1乃至3と略同様であるので説明を省略する。

0091

図14及び図15は、この発明の実施の形態5の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構を示すものである。

0092

なお、前記実施の形態1乃至4と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

0093

この実施の形態5の回転型光走査光学系は、回転軸3を回転中心として比較的高速回転して、光源としての可視光レーザー装置4からの入射光ビームを偏向する主走査用のポリゴンミラー42と、このポリゴンミラー42で偏向された走査光を、更に直交する方向へ走査する副走査用のポリゴンミラー43とから主に構成されている。

0094

更に、この回転型光走査光学系には、前記ポリゴンミラー43で反射された走査光を反射する固定ミラー44が設けられている。

0095

このうち、副走査用のポリゴンミラー43は、前記ポリゴンミラー42に比べて低速で、回転軸103を回転中心として回転する(約1/1000以下の速度)と共に、図15に示すように、略六角柱状の筐体111の6面に各々ミラー開口部111a…が、開口形成されている。

0096

これらのミラー開口部111a…には、各々光学系としての長方形板状のミラー102…が、前記実施の形態1のフェールセーフ15と略同様の機構を有して設けられている。 次に、この実施の形態5の作用について説明する。

0097

この実施の形態5では、前記光源としての可視光レーザー装置4から照射された入射光ビームが、高速回転する主走査用のポリゴンミラー42によって偏向されると、このポリゴンミラー42で偏向された走査光が、更に直交する方向へ走査する副走査用のポリゴンミラー43に照射されて、前記ミラー102…が、この走査光を固定ミラー44へ反射する。

0098

固定ミラー44では、この反射光を更に反射して、光ビームL1〜L2を出力する。

0099

前記ポリゴンミラー43では、前記ポリゴンミラー42で反射された走査光を、更に反射するが、この副走査用のポリゴンミラー43は、前記ポリゴンミラー42に比べて低速で、回転軸103を回転中心として約1/1000以下の速度で回転しているので、更に、図15に示すようなフェールセーフ15の動作信頼性を向上させることが出来る。

0100

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態1乃至4と略同様であるので説明を省略する。

発明の効果

0101

上述してきたように、この発明の請求項1記載のものでは、前記フェールセーフが、前記光学系を低速回転或いは停止時に、待避位置とするので、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0102

また、請求項2に記載されたものでは、前記付勢手段が、前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラーを待避位置とする。

0103

そして、請求項3に記載されたものでは、前記反射面材が、高速回転時には、前記付勢手段の付勢力を前記遠心力が上回ると正常位置に移動する。そして、低速回転或いは停止時には、該付勢手段の付勢力によって、前記反射面材が内倒れ方向に移動されて待避位置となる。

0104

また、請求項4に記載されたものでは、前記ミラーが、高速回転時には、前記遠心力で、半径方向に張設されて正常位置となる。また、前記低速回転時又は、停止時には、前記ミラーが、予め湾曲されているので、待避位置となる。

0105

更に、請求項5に記載されたものでは、前記ミラーブレードが、高速回転時には、前記遠心力で該バネ部材の付勢力に抗して、外径方向に突出して正常位置となると共に、該バネ部材の付勢力で、前記低速回転時又は、停止時には、内径方向に没入して待避位置となる。

0106

更に、請求項6に記載されたものでは、通電により前記駆動コイルが、前記回転光学系を回転させると、該駆動コイルによって発生する変動磁界を、前記検知コイルが検知して、該検知信号に応じて、回転光学系の光源をON状態とする。

0107

また、回転に異常が生じて前記駆動コイルによって発生する変動磁界が変化すると、前記検知コイルが、この変化を検知して検知信号を発する。

0108

該検知信号によって、前記回転光学系の光源はOFF状態となるので、能動的な光遮断システムを必要とせずに、利用者の安全が保たれる。

0109

更に、請求項7記載のものでは、前記フェールセーフが設けられた副走査用のポリゴンミラーが、主走査用のポリゴンミラーよりも比較的低速回転するので、該フェールセーフ動作信頼性を更に向上させることができる、という実用上有益な効果を発揮する。

図面の簡単な説明

0110

図1本発明の実施の形態1の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明するポリゴンミラーの斜視図である
図2実施の形態2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明するローターの斜視図である。
図3実施の形態2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、動作を説明するローターの上面模式図である。
図4実施の形態2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、走査範囲を説明するローターの上面模式図である。
図5実施の形態2の実施例1の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明する斜視図である。
図6実施の形態2の実施例2の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、要部の構成を説明する斜視図である。
図7実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、構成を説明する水平方向断面図である。
図8実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、ミラーブレードの斜視図である。
図9実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、ミラーブレードの上面図である。
図10実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、高速回転時のミラーブレードの位置を説明する水平方向断面図である。
図11実施の形態3の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、低速回転時或いは停止時のミラーブレードの位置を説明する水平方向断面図である。
図12実施の形態4の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、全体の構成を説明する図13中A−A線に沿った位置での断面図である。
図13実施の形態4の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、駆動コイル及び検知コイルの配置の一例を説明する上面模式図である。
図14実施の形態5の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、回転型光走査光学系全体の構成を説明する模式図である。
図15実施の形態5の回転型光走査光学系のフェールセーフ機構で、フェールセーフを用いたポリゴンミラーの構成を説明する斜視図である。

--

0111

1,42,43ポリゴンミラー(回転型光走査光学系)
2,102ミラー(反射面材)
3,103回転軸
4可視光レーザー装置(光源)
5,15,25フェールセーフ
6板バネ部材(付勢手段)
17ミラー枠
27 ミラーブレード(反射面材)
37ポリゴンローター(回転型走査光学系)
42,43 (主,副)ポリゴンミラー

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • セイコーエプソン株式会社の「 記録装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】原稿読み取り手段であるセンサーに接続されたフレキシブルフラットケーブルであるFFCの湾曲反転部の曲げ半径が小さいと、センサーがケーブルから反力を受けて姿勢が不安定となったり、ケーブルの寿命が短... 詳細

  • 住友精密工業株式会社の「 光学装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】光路変更部を傾動させるアクチュエータの駆動力を高める。【解決手段】光学装置100は、ミラー部30と、Y軸に沿ってミラー部30の両側から延びる一対の第1連結部41,41と、ミラー部30を内側に囲... 詳細

  • 富士ゼロックス株式会社の「 画像読取装置、及び画像形成装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】読取られる画像が形成されている媒体の、搬送時における姿勢を安定させる。【解決手段】読取部11は、媒体の第1面に形成された画像を読取る。読取部11により読取られた画像データは、制御装置に送られ、... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ