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JPH05232395A - 回転多面鏡 - Google Patents

回転多面鏡

Info

Publication number
JPH05232395A
JPH05232395A JP3305292A JP3305292A JPH05232395A JP H05232395 A JPH05232395 A JP H05232395A JP 3305292 A JP3305292 A JP 3305292A JP 3305292 A JP3305292 A JP 3305292A JP H05232395 A JPH05232395 A JP H05232395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base body
polygonal base
rotary
polygonal
revolving shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3305292A
Other languages
English (en)
Inventor
Nozomi Shinozaki
望 篠崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3305292A priority Critical patent/JPH05232395A/ja
Publication of JPH05232395A publication Critical patent/JPH05232395A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー光走査系を有する光学装置等の回転
多面鏡に関し、軽量化、小型化、組立の容易化を図りな
がら実用的精度を維持した回転多面鏡を得る。 【構成】 1は回転多面鏡の反射面、2は金属製回転軸
で、両端部近傍に溝2a,2b、先端部にテーパ部2c
を有する。樹脂成形された多角状基体3の外周面には金
属反射膜5、及び透明保護膜6が被覆されている。多角
状基体は裏面側に凹部4を有し、放射状リブ3aで各角
部と円筒部3bが連結されている。回転軸は予め金型に
セットされ、樹脂注入で多角状基体と同時成形されるの
で、回転軸と各反射面との平行度は高精度になり、モー
タとの連結が容易で良好な面倒れが実現できる。また、
多角状基体は断面aを高さbより小さくしているので、
反射面の平面度を高精度に成形でき、回転軸と多角状基
体との接合長さcは回転軸の直径dと略等しくしている
ので、面倒れの安定性が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー光走査系を有す
る光学装置などに使用される回転多面鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】回転多面鏡は、レーザー光走査系を有す
る光学装置、例えばレーザービームプリンターやデジタ
ル複写機に使用され、レーザービームを高速で印字ドラ
ム上に走査する機能を有する。
【0003】かかる回転多面鏡の素材には、従来光学ガ
ラスもしくはアルミニウム合金がおもに使われてきた。
これらは研削あるいは切削により正多角形に成形された
後、前者の場合には研磨加工により、後者の場合にはダ
イアモンドバイトによる切削加工によって反射鏡面を形
成する方法が一般であった。
【0004】ガラス素材を研磨加工により鏡面を形成す
るには、熟練を要し同時に膨大な加工時間を必要とし
た。またアルミニウム合金をダイアモンドバイトで切削
加工する場合、5〜10枚重ね切削することによって加
工時間の短縮化がはかられているが、加工の自動化が難
しいこと、及び切り粉のかみこみによる鏡面の傷が発生
し易く生産性がきわめて悪いものとなっていた。この回
転多面鏡がレーザー光走査系のコストの大きいウエイト
を占めていた。
【0005】従来の回転多面鏡の代表的な例を図4、及
び図5に示す。7は光学ガラスもしくはアルミニウム合
金であり、反射鏡面8は前述の手段にて鏡面加工され、
しかる後前者の場合には金属反射膜及び透明保護膜10
が、後者の場合には透明保護膜10が真空蒸着あるいは
スパッタリングなどの手段で被着される。透明保護膜1
0は例えばSiOなどの比較的硬い透明膜が2000オ
ングストローム前後被着される。
【0006】さらに中央部に穴9を有し、図示しないモ
ータのロータ部に当回転多面鏡の下端部を基準として挿
入され、上部よりバネ部材にて押圧固定される。回転多
面鏡の精度が印字品質に密接に関係するために、例えば
各鏡面の平面度はλ/4、各鏡面の面粗度は0.02μ
mRmax、相対面倒れは50秒程度を必要とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来、上記精度を前述
の機械加工で達成するために、きわめて多くの工程と工
数を必要とし、コスト高の要因となっていた。
【0008】かかる従来の課題を解決するために、樹脂
もしくは樹脂を主体とする複合樹脂材料を金型によって
成形し、多角状基体を得てしかる後、各側面に金属反射
膜と透明保護膜を被着して回転多面鏡を得る工法はすで
にいくつか提案されている。
【0009】その一例として、特開昭61−19622
0号公報に提案されている回転多面鏡を図6に示す。1
1は例えばPMMA、ABS、ポリカーボネイト等の樹
脂、あるいはこれらの樹脂とガラスファイバー、カーボ
ンファイバー等の他の材料と複合した材料を金型によっ
て成形した多角状基体、12は基準面であり多角状基体
の成形時に必要な形状及び精度に成形されている。13
は増反射機能を有する例えば、Cu,Al,Ag等の金
属反射膜、14は金属反射膜13の保護を主目的とした
例えば、SiO,TiO2等の透明保護膜である。さら
に中央部に穴15を有し、図示しないモータのロータ部
に当回転多面鏡の下端部を基準として挿入され、上部よ
りバネ部材にて押圧固定される。この提案は、従来のア
ルミニウム基材の回転多面鏡をそのまま樹脂成形化した
ものであり下記の課題がある。
【0010】(1)基準面12に対して各鏡面は直角で
あり、抜き勾配をつけることができないので金型は割型
になり、各鏡面と基準面とを同時に必要な精度に保つこ
とが難しい。
【0011】(2)各鏡面からの肉厚が均一でないため
成形時ヒケがでやすく、平面度の精度をあげることが難
しい。
【0012】(3)各鏡面からの肉厚が厚く均一でない
ため、高速回転時、平面度が変化する。
【0013】また、特開昭64−3619号公報には、
中心の穴部をボスとし、各鏡面の肉厚を薄くして、イン
ジェクション加圧成形する工法が開示されている。前述
の特開昭61−196220号公報における課題(2)
及び(3)は解消されるが、課題(1)は解消されず、
同時にこのボス部をモータに精度よく取り付けることが
難しい。
【0014】さらに、特開平3−24515号公報に
は、光硬化性樹脂の多角状基体をベースとした回転多面
鏡を、モータに連結した回転軸に光硬化で固着する技術
が開示されている。前述のごとく、各鏡面の面倒れは極
めて厳しい精度を必要とするので、加工済みの回転多面
鏡を軸に接着固定する工法では、一般的に精度維持が困
難である。
【0015】本発明は上述した従来技術の欠点を除去す
るものであり、その目的とするところは、樹脂成形をベ
ースとした回転多面鏡を高精度にかつ安価に提供するも
のである。特に樹脂成形をベースとした回転多面鏡は、
その下端面を基準として成形しようとすると、金型構成
上、その下端面と各鏡面の精度をともに維持することに
困難を伴う。従ってこのような下端面の基準を排し、同
時に成形性が良好でかつモータとの連結が容易に高精度
にできる回転多面鏡を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の回転多面鏡は、金属よりなる回転軸と、樹脂
よりなる多角状基体と、該多角状基体の外周面上に被着
された金属反射膜、及び透明保護膜より成り、前記多角
状基体は前記回転軸と成形手段で接合され、かつ外周面
を構成する断面が軸方向厚みより小さく成るごとく凹部
を有することをその概要とする。
【0017】さらに好ましい手段は、前記凹部は前記多
角状基体の各角と前記回転軸を接合する円筒部とを結ぶ
位置に放射状リブを有すること、また前記多角状基体と
前記回転軸の接合長さは、回転軸の直径と略等しいこ
と、また前記回転軸はその両端部近傍に溝を有すること
の構成を含んでいる。
【0018】
【作用】回転多面鏡を樹脂もしくは樹脂を主体とする複
合材料で構成することにより、従来のガラスもしくは金
属に比べ、比重の低減による低慣性化が可能となる。さ
らに、外周面を構成する断面が軸方向厚みより小さく成
るごとく凹部を有することにより、一層の低慣性化が実
現できる。
【0019】また、回転軸と成形手段で接合されている
ので、従来の下端面を基準面とする必要性がなく、回転
軸を基準としていわゆるインサート成形することによ
り、精度の良い回転軸基準の各鏡面を有する回転多面鏡
が実現できる。
【0020】また、前記凹部は前記多角状基体の各角と
前記回転軸を接合する円筒部とを結ぶ位置に放射状リブ
を有することにより、高速回転においても各鏡面の精度
が維持できる。
【0021】さらに、前記多角状基体と前記回転軸の接
合長さは回転軸の直径と略等しく、また前記回転軸はそ
の両端部近傍に溝を有することにより、多角状基体と回
転軸の接合強度が強固で、経時変化の少ない回転多面鏡
を実現できる。
【0022】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0023】図1は本発明の回転多面鏡の断面図、図2
は図1におけるA部の拡大図、図3は裏面図であり、1
は回転多面鏡の反射面、2はステンレスなど金属製の回
転軸で、両端部近傍に溝2a及び2bを有し、先端部に
はテーパ部2cを有する。3は樹脂成形された多角状基
体であり、その表面に金属反射膜5、及び透明保護膜6
が被覆されている。多角状基体3は回転軸2の延伸側に
凹部4を有し、放射状リブ3aにて各角部と円筒部3b
が連結されている。
【0024】回転軸2は予め金型にセットされて後、樹
脂が注入され多角状基体3と同時成形される。金型は回
転軸2を基準として各反射面1の平行度が必要な精度に
確保できるよう精密に仕上げられている。多角状基体3
の材料は、エポキシ系、ポリエステル系等の熱硬化性樹
脂、またはポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリエ
ーテルサルホンなどの非晶性熱可塑性樹脂が主に使用さ
れ、加圧成形や射出成形等公知の手段で成形される。こ
れらの樹脂材料に、必要に応じガラスファイバー、無機
フィラーなどを混入し、剛性の強化を図ることは好まし
いが、後述の面粗度が悪化することがあり、混入する材
料は制約される。
【0025】多角状基体3は反射面1の平面度を高精度
に成形するために、断面の厚みaは、全周略均等で高さ
bより小さく設定している。また回転軸2と多角状基体
3の接合長さcは、回転軸の直径dと略等しく設定して
いる。溝2aに樹脂材料が回り込むことによりさらに強
固に接合される。
【0026】多角状基体3の表面には、Ni,Cu,A
l,Ag等の金属反射膜5が真空蒸着、スパッタリング
などの公知の手段で1000オングストローム程度被着
される。好ましくは図示しないが、下地処理として多角
状基体3と金属反射膜5との間にSiO2等の酸化物を
介在させる。
【0027】さらに金属反射膜5の表面には、例えばS
iO,TiO2,MgF2等の透明保護膜6が真空蒸着、
スパッタリングなどの公知の手段で、膜厚t=λ/2n
にて被着される。但しλは波長、nは屈折率である。
【0028】成形金型を十分研磨し金型への転写性良好
なるよう成形することによって、多角状基体3の面粗度
は0.1μmRmax以下を得、前記のように金属反射
膜5、透明保護膜6を施すことによって、反射面1の反
射率は85%程度確保される。さらに好ましくは、前記
透明保護膜6として屈折率の異なる誘電体膜を2層もし
くは4層の多層体膜構成とすることによって、反射率9
0%以上とすることが可能である。
【0029】かくして回転軸と一体になった回転多面鏡
は、図示しないモータ部に連結される。モータ部の軸受
けに回転軸2を挿入し、溝2bに止め輪を挿入して固定
される。なお当然のことながら、この回転多面鏡を回転
させるために、この回転多面鏡には駆動力を発生させる
ための多極磁石が、例えば接着、熱着、一体成形等の手
段で接合されロータ部と成る。
【0030】本発明は多角状基体の形状として正6角形
の場合を図示したが、これに限るものではなく、各種正
多角形及び、例えば円筒形の側面の一部を平面にカット
して反射面となした如き形状も含まれるものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は、回転多面鏡を樹
脂もしくは樹脂を主体とする複合材料で構成することに
より、従来のガラスもしくは金属に比べ比重の低減によ
る低慣性化が可能となる。さらに、外周面を構成する断
面が軸方向厚みより小さく成るごとく凹部を有すること
により、一層の低慣性化が実現できる。
【0032】また、回転軸と成形手段で接合されている
ので、従来の下端面を基準面とする必要性がなくなり、
回転軸を基準としていわゆるインサート成形することに
より、精度の良い回転軸基準の各鏡面を有する回転多面
鏡を実現できる。
【0033】また、前記凹部は前記多角状基体の各角と
前記回転軸を接合する円筒部とを結ぶ位置に放射状リブ
を設けることにより、高速回転においても遠心力による
変形がなく、各鏡面の精度が維持できる。
【0034】また、前記多角状基体と前記回転軸との接
合長さは回転軸の直径と略等しく、前記回転軸はその両
端部近傍に溝を有することにより、多角状基体と回転軸
の接合強度が強固で、経時変化の少ない回転多面鏡を実
現できる。
【0035】さらに、回転多面鏡を回転軸と一体にする
ことにより、モータへの接合が容易になり、かつモータ
への接合による面倒れの悪化が防止できる。
【0036】以上要約すると、軽量化、小型化、組立の
容易化を図りながら実用的な精度を維持した回転多面鏡
が得られるので、レーザー光走査系のコストの低減に大
いに効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転多面鏡における一実施例を示す断
面図
【図2】図1におけるA部の拡大図
【図3】本発明の回転多面鏡の裏面図
【図4】従来の回転多面鏡の一例を示す形状外観図(ア
ルミニウムの場合)
【図5】図4における鏡面部断面図
【図6】従来の回転多面鏡の他の一例における断面図
(樹脂の場合)
【符号の説明】
1 反射面 2 回転軸 2a,2b 溝 2c テーパ部 3,11 多角状基体 3a リブ 3b 円筒部 4 凹部 5,13 金属反射膜 6,10,14 透明保護膜 7 アルミニウム合金 8 反射鏡面 9,15 中央部穴 12 基準面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属よりなる回転軸と、樹脂よりなる多角
    状基体と、該多角状基体の外周面上に被着された金属反
    射膜及び透明保護膜より成り、前記多角状基体は前記回
    転軸と成形手段で接合され、かつ外周面を構成する断面
    が軸方向厚みより小さく成るごとく凹部を有することを
    特徴とする回転多面鏡。
  2. 【請求項2】前記凹部は前記多角状基体の各角と前記回
    転軸を接合する円筒部とを結ぶ位置に放射状リブを有す
    ることを特徴とする請求項1記載の回転多面鏡。
  3. 【請求項3】前記多角状基体と前記回転軸との接合長さ
    は、回転軸の直径と略等しいことを特徴とする請求項1
    記載の回転多面鏡。
  4. 【請求項4】前記回転軸は、その両端部近傍に溝を有す
    ることを特徴とする請求項1記載の回転多面鏡。
JP3305292A 1992-02-20 1992-02-20 回転多面鏡 Pending JPH05232395A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3305292A JPH05232395A (ja) 1992-02-20 1992-02-20 回転多面鏡

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JP3305292A JPH05232395A (ja) 1992-02-20 1992-02-20 回転多面鏡

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JPH05232395A true JPH05232395A (ja) 1993-09-10

Family

ID=12376001

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JP3305292A Pending JPH05232395A (ja) 1992-02-20 1992-02-20 回転多面鏡

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287071A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Ricoh Co Ltd 光走査方式及び光走査器
CN113552661A (zh) * 2020-04-01 2021-10-26 宁波舜宇车载光学技术有限公司 多面棱镜、包含多面棱镜的激光雷达及制造多面棱镜的方法

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CN113552661B (zh) * 2020-04-01 2023-12-01 宁波舜宇车载光学技术有限公司 多面棱镜、包含多面棱镜的激光雷达及制造多面棱镜的方法

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