DE69426554T2

DE69426554T2 - Befestigungsanordnung für ein optisches Abtastsystem

Info

Publication number: DE69426554T2
Application number: DE69426554T
Authority: DE
Inventors: Yoshihito Sekikawa
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 2001-05-31
Anticipated expiration: 2014-10-19
Also published as: EP0658789A3; EP0658789A2; DE69426554D1; JPH07168110A; JP3109358B2; US5600495A; EP0658789B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(Gebiet der Erfindung)

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein optisches Abtastsystem, und genauer gesagt, eine Anordnung zum Befestigen eines optisches Abtastsystems, bei der ein optisches Abtastsystem in einer optischen Abtasteinrichtung, wie sie in einem Laserdrucker oder ähnlichem verwendet ist, an einem optischen Gehäuse befestigt ist.

(Beschreibung des Stands der Technik)

Als eine Befestigungsanordnung, bei der ein optisches Abtastsystem in einer herkömmlichen optischen Abtastsystem, wie es in Kopiergeräten, Laserdruckern oder ähnlichem in breitem Maße verwendet wird, an einem optischen Gehäuse befestigt ist, schlägt die japanische geprüfte Patent-Veröffentlichung Nr. Hei 3-56449 Befestigungsanordnungen vor, die das folgende umfassen: eine Befestigungsanordnung, worin flache Bereiche jeweils geformt sind an Seitenbereichen von beiden Oberflächen von je einer bikonkaven Linse, einer Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse, wobei die flachen Bereiche durch ein Halteelement und ein Druckelement zusammen geklemmt sind, um so die Linsen an dem optischen Gehäuse zu befestigen, sowie eine Befestigungsanordnung, worin flache Bereiche jeweils geformt sind an Seitenbereichen von einer Oberfläche von je einer bikonkaven Linse, einer Meniskuslinse und einer bikonvexen Linse, wobei jeder flache Bereich durch ein Halteelement gehalten ist, während die andere Oberfläche an einem oder einer Mehrzahl von Punkten durch ein Druckelement oder Druckelemente gedrückt ist, um so die Linsen an dem optischen Gehäuse zu befestigen. Wenn ein flacher Bereich auf mindestens einer Oberfläche von jeder Linse geformt ist, kann der flache Bereich in Oberflächenkontakt mit dem Halteelement gebracht werden, so dass jede Linse genau positioniert und gehalten werden kann. Jedoch gibt es Fälle, in denen es schwierig ist, flache Bereiche an solchen bikonkaven Linsen, Meniskuslinsen und bikonvexen Linsen zu bilden. Mittlerweile gibt es in Bezug auf eine plankonkave Linse oder eine plankonvexe Linse, wie in Fig. 6(a) dargestellt ist, keine Notwendigkeit mehr, einen flachen Bereich neu zu bilden, um durch ein Halteelement gehalten zu werden, und da eine flache Oberfläche bereits vorgesehen ist, kann die Linse einfach und genau positioniert und gehalten werden, wenn die flache Oberfläche durch Halteelemente 52 und 54 gehalten ist.
Bei der Befestigungsanordnung zum Befestigen an dem optischen Gehäuse ist die aus der vorstehend erwähnten plankonkaven Linse oder plankonvexen Linse gebildete Abtastlinse, da eine flache Oberfläche S3 einer plankonvexen Linse, wie diejenige in Fig. 6(a) abgebildete, durch die Halteelemente 52 und 54 gehalten, jedoch ändert sich in dem Fall, dass eine konvexe Oberfläche S4 der Linse sich von der konvexen Oberfläche S4 zu einer konvexen Oberfläche S4' auf Grund einer Variation in der Dicke der Linse wegen eines Produktionsfehlers geändert hat, die Richtung des Austritts des Laserstrahls aus der Linse von einer Richtung B1 zu einer Richtung B2. Dadurch verschlechtert sich die Leistung des optischen Abtastsystems, insbesondere die Linearität des aus dem optischen Abtastsystem austretenden Laserstrahls, d. h., es tritt eine große Divergenz hinsichtlich der Höhe eines idealen Bilds auf. Folglich gibt es ein Problem dahingehend, dass es unmöglich ist, ein genaues Abtasten zu erreichen.
JP-A-58153908 offenbart eine Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems einschließlich einer Linse gemäß dem ersten Teil von Anspruch 1. Wenn jedoch eine Variation in der Dicke der in dem optischen Abtastsystem enthaltenden Linse auftritt, ist es unmöglich, ein genaues Abtasten zu erreichen, wie es bereits vorstehend erläutert wurde.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems zu schaffen, die es möglich macht, die Divergenz eines Laserstrahls in der Richtung des Austretens aus dem optischen Abtastsystem auch in dem Fall zu verringern, wenn eine Variation der Dicke der Linse auftritt.
Dieser Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung umfasst eine Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems, das eine einzelne Linse beinhaltet, ein optisches Gehäuse, ein Paar Anschlagelemente, die an dem optischen Gehäuse angeordnet sind, und eine einzelne Linse des optischen Abtastsystems, die an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass eine Oberfläche der Linse an dem Paar Anschlagelemente anliegt, worin die Linse an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass eine Oberfläche, die den größten Absolutwert des Kehrwerts der Krümmungsradien von ihren beiden Oberflächen aufweist, gegen das Paar Anschlagelemente anliegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das optische Abtastsystem vorzugsweise eine Mehrzahl von Linsen, worin die Linse dieser Mehrzahl von Linsen, die den größten Unterschied zwischen den Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien von ihren beiden Oberflächen aufweist, gegen das Paar Anschlagelemente anliegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsformen der Erfindung umfasst das optische Abtastsystem eine Mehrzahl von Linsen und eine Mehrzahl von Paaren von Anschlagelementen, worin jede Linse dieser Mehrzahl von Linsen an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche, die den größten Absolutwert des Kehrwerts der Krümmungsradien von beiden Oberflächen von jeder Linse aufweist, gegen ein Paar von dieser Mehrzahl von Paaren Anschlagelementen anliegt.
Gemäß der Erfindung ist das optische Gehäuse mit einem Anschlagelement versehen, und das optische Abtastsystem ist gebildet aus einer einzelnen Linse, die an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche des optischen Abtastsystems, die den größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius aufweist, gegen das Anschlagelement anliegt.
Hierbei gilt, wenn die Brechung einer gekrümmten Oberfläche betrachtet wird, unter einer Annahme, dass der Radius der Krümmung der gekrümmten Oberfläche R ist, ein Brechungsindex eines Mediums mit der gekrümmten Oberfläche auf seiner Einfallsseite n ist, ein Medium auf der Ausfallsseite Luft ist, und f eine Brennweite ist, die folgende Gleichung (1) zwischen ihnen:
F = R / (1 - n) ... (1)
Aus dieser Formel (1) ist ein Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius (hierin nachfolgend bezeichnet als Oberflächenkraft) proportional zu dem Kehrwert der Brennweite. Je größer daher der Absolutwert der Oberflächenkraft ist, desto größer ist die Kraft zum Brechen des Lichtstrahls. Daher, wie in Fig. 6(a) dargestellt und bereits beschrieben, wenn die flache Oberfläche S3 zum Anliegen gegen die Anschlagelemente 52,54 gebracht wird, und wenn es eine Variation in der Dicke der Linse L2 wegen eines Produktionsfehlers oder ähnlichem gibt, ändert sich die konvexe Oberfläche S4, welche die Oberfläche mit der größeren Kraft zum Brechen des Lichtstrahls ist und die einen größeren Absolutwert der Oberflächenkraft hat. Folglich übt die Kraft zum Brechen des Lichtstrahls eine große Wirkung auf die Austrittsrichtung des Laserstrahls aus der Linse L2 aus. Währenddessen, wenn die konvexe Oberfläche S4, die einen größeren Absolutwert der Oberflächenkraft aufweist, zum Anliegen gegen die Anschlagelemente 22 und 24 gebracht wird, wie in Fig. 6(b) dargestellt ist, und wenn es eine Variation in der Dicke der Linse L2 gibt, ändert sich die Position der flachen Oberfläche S3 mit der kleineren Oberflächenkraft. Jedoch, da sich die Oberfläche mit der kleineren Kraft zum Brechen des Lichtstrahls ändert, ist der Effekt auf die Kraft zum Brechen des Lichtstrahls klein. Außerdem, auch wenn es eine Variation in der Dicke der Linse L2 gibt, ist die Positionsänderung der gekrümmten Oberfläche S4, die die größere Oberflächenkraft aufweist, Null oder, wenn überhaupt, sehr klein. Folglich wirkt sich der Effekt auf die Kraft zum Brechen des Lichtstrahls praktischen nicht auf die Austrittsrichtung des Laserstrahls aus.
Dementsprechend ist bei der vorliegenden Erfindung, da die Oberfläche, die die größere Oberflächenkraft aufweist, zum Anliegen gegen das Anschlagelement gebracht wird, die Änderung der Austrittsrichtung des Laserstrahls aus der Linse auf einen sehr niedrigen Wert gedrückt. Folglich ist es, auch wenn die Linsendicke variiert, möglich, die Änderung in der Linearität des austretenden Laserstrahls zu verringern.
Eine Linse, die eine größeren Unterschied zwischen Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien ihrer beiden Oberflächen aufweist, erfährt eine größere Änderung der Linearität des austretenden Laserstrahls auf Grund solch einer Variation in der Dicke der Linse. Demgemäß ist bei einem zweiten Aspekt der Erfindung das optische Gehäuse mit einem Anschlagelement versehen, und das durch eine Mehrzahl von Linsen gebildete optische Abtastsystem ist an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt, dass die Oberfläche, die den größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius aufweist, von mindestens einer der Linsen, welche den größten Unterschied zwischen den Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien ihrer beiden Oberflächen aufweist, gegen das Anschlagelement anliegt. Folglich ist es möglich, die Änderung der Linearität von zumindest der Linse, welche die größte Änderung der Linearität erfährt, auf einen kleinen Werte zu drücken, so dass die Änderung der Linearität des gesamten optischen Abtastsystems verringert werden kann.
Ferner ist, bei dem dritten Aspekt der Erfindung, das optische Gehäuse mit einer Mehrzahl von Anschlagelementen versehen, und das durch eine Mehrzahl von Linsen gebildete optische Abtastsystem ist an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt, das die Oberfläche, die einen größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius aufweist, von jeder der Linsen gegen die Anschlagelemente anliegt. Folglich ist es möglich, die Änderung der Linearität des gesamten optischen Abtastsystems zu minimieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer optischen Abtasteinrichtung, bei der ein optisches Abtastsystem gemäß dieser Ausführungsform verwendet ist;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das ein optisches Gehäuse darstellt, an welches das optische Abtastsystem unter Verwendung der Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems gemäß dieser Ausführungsformen befestigt ist;
Fig. 3(a) ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Höhe eines idealen Bilds und einer Divergenz hinsichtlich der Höhe des idealen Bilds in einem Fall veranschaulicht, bei dem eine Oberfläche mit einem größeren Absolutwert der Oberflächenkraft positioniert ist;
Fig. 3(b) ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Höhe eines idealen Bilds und einer Divergenz hinsichtlich der Höhe des idealen Bilds in einem Fall veranschaulicht, bei dem eine Oberfläche mit einem kleineren Absolutwert der Oberflächenkraft positioniert ist;
Fig. 4(a) und 4(b) sind schematische Diagramme, die zwei andere Ausführungsformen zum Befestigen einer Abtastlinse an einem optischen Gehäuse darstellen;
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, bei dem eine andere Abtastlinse zum Anliegen gegen Anschlagelemente des optischen Gehäuses gebracht ist;
Fig. 6(a) ist ein Diagramm, das einen Pfad veranschaulicht, entlang dem ein Laserstrahl in einem Fall läuft, wenn eine Oberfläche mit einem kleineren Absolutwert der Oberflächenkraft positioniert ist, und die Dicke einer Linse variiert; und
Fig. 6(b) ist ein Diagramm, das einen Pfad veranschaulicht, entlang dem ein Laserstrahl in einem Fall läuft, wenn eine Oberfläche mit einem größeren Absolutwert der Oberflächenkraft positioniert ist, und die Dicke einer Linse variiert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer optischen Abtasteinrichtung in einem Laserdrucker, in dem ein optisches Abtastsystem an einem optischen Gehäuse befestigt ist durch Verwenden der Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems gemäß dieser Ausführungsformen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist die optische Abtasteinrichtung einen Halbleiterlaser 12 und ein optisches Gehäuse 10 auf.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind ein rotierender Polygonspiegel 14 und eine f·Θ Linse 18, d. h. ein durch die Linsen L1 und L2 gebildetes optisches Abtastsystem, in dem optischen Gehäuse 10 angeordnet. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist bei dieser Ausführungsformen von den Linsen L1 und L2, welche die f·Θ Linse 18 bilden, im Hinblick auf die Linse L2, welche eine Linse mit dem größten Unterschied zwischen Absolutwerten der Oberflächenkraft an ihren beiden Oberflächen ist, eine konvexe Oberfläche S4, die einen größeren Absolutwert der Oberflächenkraft von beiden Oberflächen dieser Linse L2 aufweist, zum Anliegen mit Linienkontakt gegen die säulenförmige Anschlagelemente 22 und 24 gebracht, die aus dem optischen Gehäuse 10 senkrecht zu der Abtastrichtung vorragen. Außerdem sind flache Bereiche, die an beiden Enden der Linse L2 in ihrer Abtastrichtung vorgesehen sind, durch Stützelemente 26 und 28 unterstützt, und die Linse L2 ist an den Anschlagelementen 22 und 24 mittels Blattfedern 30 und 32 befestigt. Mit anderen Worten, da die Linse L2 eine plankonvexe Linse ist und der Krümmungsradius R3 einer Oberfläche S3 unendlich ist, ist die Oberflächenkraft der Oberfläche S3 Null. Außerdem ist bei dieser Ausführungsformen, wenn angenommen wird, dass die in der Richtung des Fortschreitens eines Lichtstrahls gemessene Entfernung positiv ist und dass die in einer zu der Richtung des Fortschreitens des Lichtstrahls entgegengesetzten Richtung gemessene Entfernung negativ ist, der Krümmungsradius R4 der konvexen Oberfläche S4 -110,4 [mm]. Dementsprechend ist der Absolutwert der Oberflächenkraft der konvexen Oberfläche S4 größer als der Absolutwert der Oberflächenkraft der flachen Oberfläche S3. Daher ist die Linse L2 an dem optischen Gehäuse 10 dadurch befestigt, dass die konvexe Oberfläche S4 gegen die Anschlagelemente 22 und 24 anliegt. Außerdem ist die Linse L1 so angeordnet, dass die flachen Bereiche an den beiden Enden der Linse L1 in ihrer Abtastrichtung durch Stützelemente 34 und 36 unterstützt sind, und dass eine flache Oberfläche S2 der Linse L1 durch Blattfedern 38 und 40 befestigt ist, während eine konkave Oberfläche S1 davon durch Blattfedern 42 und 44 befestigt ist.
Da die Linse L2 an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche S4 mit einem größeren Absolutwert der Oberflächenkraft gegen die Anschlagelemente 22 und 24 anliegt, auch wenn es eine Variation in der Dicke t2 der Linse L2 wie oben beschrieben gibt, ändert sich die flache Oberfläche S3 mit einem kleineren Absolutwert der Oberflächenkraft, und die Positionsänderung bei der gekrümmten Oberfläche S4 mit einem größeren Absolutwert in der Oberflächenkraft ist Null oder, wenn überhaupt, sehr klein. Folglich wird praktisch kein Effekt aus der Kraft zum Brechen des Lichtstrahls auf die Austrittsrichtung des Lichtstrahls ausgeübt.
Nachfolgend wird eine Beschreibung des Betriebs der optischen Abtasteinrichtung in einem Laserdrucker gegeben, in dem das optische Abtastsystem an dem optischen Gehäuse durch Verwenden der Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsformen befestigt ist. Ein Laserstrahl, der aus dem Halbleiterlaser 12 austritt, wird durch eine Eintrittsöffnung 72 auf den rotierenden Polygonspiegel 14 einfallend gemacht, der in dem optischen Gehäuse 10 angeordnet ist. Da der rotierende Polygonspiegel 14 mit einer hohen Effektiv-Geschwindigkeit mittels eines nicht dargestellten Antriebsmotors für den rotierenden Polygonspiegel dreht, wird der auf den rotierenden Polygonspiegel 14 einfallende Laserstrahl durch die Drehung des rotierenden Polygonspiegels 14 mit einer hohen Effektiv- Geschwindigkeit abgelenkt. Der abgelenkte Laserstrahl ist auf ein fotoempfindliches Material einer fotoleitfähigen Trommel 16 als ein Lichtpunkt durch eine Austrittsöffnung 74 mittels der f·Θ Linse 18 fokussiert. Dieser Lichtpunkt wird mit einer Effektiv-Geschwindigkeit auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials durch die Drehung des rotierenden Polygonspiegels 14 mit einer Effektiv-Geschwindigkeit und die f·Θ Linse 18 bewegt. Folglich wird die Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel in Linieneinheiten abgetastet. Im Ergebnis wird ein elektrostatisches Latent-Bild entsprechend den Bilddaten auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 16 gebildet. Es ist anzumerken, dass die Berichtigung der Neigung der reflektierenden Oberfläche (Oberflächenneigungskorrektur) des rotierenden Polygonspiegels 14 durch die f·Θ Linse 18 bewirkt wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung der Linearität des aus der f·Θ Linse 18 austretenden Laserstrahls bei dieser Ausführungsform gegeben werden. Die Beschreibung wird gegeben durch Vergleichen der Änderung der Linearität gemäß dieser in Fig. 3(a) dargestellten Ausführungsform mit der Änderung der in Fig. 3(b) dargestellten Linearität, bei der das optische Abtastsystem an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt war, dass die Oberfläche mit dem kleineren Absolutwert der Oberflächenkraft gegen Anschlagelemente anliegt. Hier stellen die Fig. 3(a) und 3(b) grafisch die Änderung der Linearität (die Beziehung zwischen der Höhe eines idealen Bilds und einer Divergenz in Bezug auf die Höhe des idealen Bilds) in einem Fall dar, bei dem die Dicke t2 der Linse L2 um ± 1 [mm] variierte. Hier zeigen die Kurven von Fig. 3(a) und 3(b) einen Fall, bei dem die Brechungsindizes der Linsen L1 und L2, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, 1,609116 bzw. 1,712282 betragen, und die Entfernung d0 von dem rotierenden Polygonspiegel 14 zu der Linse L1, die Entfernung d1 von der Linse L1 zu der Linse L2, und die Entfernung d2 von der Linse L2 zu der fotoleitfähigen Trommel 16 sind 31 [mm], 21 [mm] bzw. 319 [mm]. Außerdem sind die Krümmungsradien R1 und R2 der Linse L1-162, 6 [mm] bzw.... [mm] und die Krümmungsradien der Linse L2 sind... [mm] bzw. -110,4 [mm]. Ferner sind die Dicken t1 und t2 der Linsen L1 und L2 8 [mm] bzw. 11 [mm]. Ferner ist die Wellenlänge des einfallenden Laserstrahls 780 [nm].
Wie in Fig. 3(a) und 3(b) dargestellt ist, war, wenn die Dicke der Linse von einer Referenzdicke um + 1 [mm] variiert, die Divergenz in Bezug auf eine ideale Bildhöhe von 100 [mm] -0,1 [mm] in Fig. 3(a), während sie -0,48 [mm] in Fig. 3(b) ist. Ferner war in Bezug auf eine ideale Bildhöhe von 50 [mm] die Divergenz -0,25 [mm] in Fig. 3(a), während sie -0,5 [mm] in Fig. 3(b) war. Weiter, wenn die Dicke der Linse von einer Referenzdicke um -1 [mm] variiert, war in Bezug auf eine ideale Bildhöhe von 100 [mm] die Divergenz 0,3 [mm] in Fig. 3(a), während sie in Fig. 3(b) 0,62 [mm] war. Ferner war in Bezug auf eine ideale Bildhöhe von 50 [mm] die Divergenz -0,08 [mm] in Fig. 3(a), während sie in Fig. 3(b) 0,1 [mm] war. Demgemäß kann gewürdigt werden, daß die Änderung der Linearität in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform (Fig. 3(a)) kleiner ist als die Änderung der Linearität (Fig. 3(b)) in dem Fall, wenn das optische Abtastsystem an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche mit einem kleineren Absolutwert der Oberflächenkraft gegen Anschlagelemente anliegt.
Wie oben beschrieben ist bei dieser Ausführungsform das optische Abtastsystem an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt, dass die Oberfläche, welche einen größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius aufweist, der Linse, die einen größten Unterschied zwischen Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien an beiden Oberflächen aufweist, gegen die Anschlagelemente anliegt. Folglich ist es möglich, die Änderung der Linearität von mindestens der Linse, welche die größte Änderung der Linearität erfährt, auf einen kleinen Wert zu drücken, so dass die Änderung der Linearität des gesamten optischen Abtastsystems verringert werden kann. Folglich ist es möglich, ein genaues Abtasten zu erreichen.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Abtastlinse zum Anliegen gegen die Anschlagelemente des optischen Gehäuses gebracht ist, und mittels Stützelementen und Blattfedern befestigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Da es nämlich genügt, wenn die Oberfläche mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius zum Anliegen gegen die in dem optischen Gehäuse vorgesehenen Anschlagelemente gebracht ist, ist es möglich, die Anordnung wie in Fig. 4(a) und 4(b) dargestellt auszuwählen. Mit anderen Worten ist in Fig. 4(a) die konvexe Oberfläche S4 mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius zum Anliegen gegen Anschlagelemente 46 und 48 gebracht, die sowohl als Anschlagelemente wie auch als Stützelemente der oben beschriebenen Ausführungsform wirken, während die flache Oberfläche S3 durch Blattfedern 50 und 52, die mit den Anschlagelementen 46 bzw. 48 verbunden sind, gehalten ist, dadurch die Linse an dem optischen Gehäuse fixierend. Ferner ist in Fig. 4(b) die konvexe Oberfläche S4 mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius zum Anliegen gegen säulenförmige Anschlagelemente 22 und 24 gebracht, die aus dem optischen Gehäuse herausragen, während die flache Oberfläche S3 durch Blattfedern 54 und 56, die mit den Anschlagelementen 22 bzw. 24 verbunden sind, gehalten ist, dadurch die Linse an dem optischen Gehäuse fixierend.
Außerdem, obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform nur in Bezug auf die Linse, die einen größten Unterschied zwischen den Absolutwerten der Oberflächenkraft an beiden Oberflächen der Linse aufweist, die Oberfläche der Oberflächen der Linse, die einen größeren Absolutwert der Oberflächenkraft aufweist, zum Anliegen gegen die Anschlagelemente gebracht ist, um so die Linse an dem optischen Gehäuse zu befestigen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses beschränkt. Nämlich in Bezug auf all die Linsen können die Oberflächen, die jeweils einen größeren Absolutwert der Oberflächenkraft der Oberflächen der Linsen aufweist, dazu gebracht werden, gegen die Anschlagelemente anzuliegen, umso die Linsen an dem optischen Gehäuse zu befestigen. Mit anderen Worten, also in Bezug auf die in Fig. 2 dargestellte Linse L1, wie in Fig. 5 dargestellt, ist die konkave Oberfläche S1 mit einem größeren Absolutwert der Oberflächenkraft zum Anliegen gegen die Anschlagelemente 58 und 60 gebracht. Zur selben Zeit sind flache Bereiche an beiden Enden der Linse L1 in der Abtastrichtung unterstützt durch Stützelemente 62 und 64, und die Linse L1 ist an die Anschlagelemente durch Blattfedern 66 und 68 gesichert. Folglich ist die Änderung der Linearität des Laserstrahls minimiert, und die Toleranz des optischen Gehäuses selbst ist verringert, wodurch es möglich ist die Kosten zu verringern.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Beschreibung eines optischen Abtastsystems gegeben wurde, das einen rotierenden Polygonspiegel verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung ebenso anwendbar bei einem optischen Abtastsystem, das einen Resonanz-Scanner oder einen Galvanometer-Spiegel verwendet. Außerdem, obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Beschreibung eines Falls gegegeben wurde, bei dem die Anzahl der Linsen, welche die f·Θ Linse bilden, zwei ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und ist auch anwendbar auf eine einzelne Abtastlinse, die aus einem Kunststoff oder ähnlichem gebildet ist. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar bei einem Fall, worin die optische Abtastsystem durch eine Mehrzahl von Linsen gebildet ist.
Wie oben beschrieben ist bei dem ersten Aspekt der Erfindung ein optisches Gehäuse mit einem Anschlagelement vorgesehen, und das durch eine einzelne Linse gebildete optische Abtastsystem ist an dem optischen Gehäuse befestigt, und zwar dadurch, dass eine Oberfläche mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts des Krümmungsradius des optischen Abtastsystems gegen das Anschlagelement anliegt. Dementsprechend gibt es auch in Fällen, wenn es eine Änderung in der Dicke der Linse gibt, einen Vorteil darin, dass es möglich ist, die Änderung der Linearität des optischen Abtastsystems zu verringern.
Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein optisches Gehäuse mit einem Anschlagelement versehen und das optische Abtastsystem, das durch eine Mehrzahl von Linsen gebildet ist, ist an dem optischen Gehäuse befestigt, und zwar dadurch, dass eine Oberfläche mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts eines Krümmungsradius von mindestens einer der Linsen, die einen größten Unterschied zwischen Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien an ihren beiden Oberflächen aufweist, gegen das Anschlagelement anliegt. Dementsprechend gibt es einen Vorteil darin, dass es möglich ist, die Änderung der Linearität von mindestens der Linse, die eine größte Änderung der Linearität erfährt, bis zu einem kleinen Wert zu steuern, so dass die Änderung der Linearität des gesamten optischen Abtastsystems verringert werden kann.
Bei dem dritten Aspekt der Erfindung ist ein optisches Gehäuse mit einer Mehrzahl von Anschlagelementen versehen und das durch eine Mehrzahl von Linsen gebildete optische Abtastsystem ist an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt, dass die Oberfläche mit einem größeren Absolutwert des Kehrwerts eines Krümmungsradius von jeder dieser Linsen zum Anliegen gegen die Anschlagelemente gebracht ist. Dementsprechend gibt es einen Vorteil darin, dass es möglich ist, die Änderung der Linearität des gesamten optischen Abtastsystems zu verringern.
Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform wurde nur zu Zwecken der Darstellung und Erläuterung vorgenommen. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarte Form zu beschränken, und Modifizierungen oder Änderungen sind möglich im Lichte der obigen Lehre oder können sich durch Anwenden der Erfindung ergeben. Die Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um einen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifizierungen, die für die jeweils betrachtete Verwendung nützlich sind, anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzbereich der Erfindung bestimmt ist durch die hier beigefügten Ansprüche.

Bezugszeichenliste

Fig. 3

IMAGE HEIGHT BILDHÖHE
DIVERGENCE DIVERGENZ
LINEARITY LINEARITÄT
nominal nominal

Claims

1. Anordnung zum Befestigen eines optischen Abtastsystems an einem optisches Gehäuse, umfassend

das optische Gehäuse (10);

ein Paar Anschlagelemente (22, 24; 46, 48; 58, 60), die an dem optischen Gehäuse angeordnet sind,

eine Linse (L1, L2) des optischen Abtastsystems, die an dem optischen Gehäuse dadurch befestigt ist, dass eine Oberfläche der Linse an dem Paar Anschlagelemente anliegt;

dadurch gekennzeichnet, dass

die Linse an dem optischen Gehäuse (10) dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche (S4), die den größten Absolutwert des Kehrwerts der Krümmungsradien von ihren beiden Oberflächen aufweist, gegen das Paar Anschlagelemente (22, 24; 46, 48; 58, 60) anliegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, worin das optische Abtastsystem eine Mehrzahl von Linsen (L1, L2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse dieser Mehrzahl von Linsen, die den größten Unterschied zwischen Absolutwerten der Kehrwerte der Krümmungsradien von ihren beiden Oberflächen aufweist, gegen das Paar Anschlagelemente (22, 24; 46, 48; 58, 60) anliegt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, worin das optische Abtastsystem eine Mehrzahl von Linsen (L1, L2) und das optische Gehäuse eine Mehrzahl von Paaren von Anschlagelementen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jede Linse der Mehrzahl von Linsen an dem optischen Gehäuse (10) dadurch befestigt ist, dass die Oberfläche (S4), die den größten Kehrwert der Krümmungsradien von beiden Oberflächen von jeder der Linsen aufweist, gegen ein Paar der Mehrzahl von Paaren Anschlagelementen anliegt.