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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linsenmontierstruktur
entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Zum Beispiel in einem optischen System eines Laserdruckers
oder dergleichen wird die geforderte Leistung in Bezug auf die
Gleichheit der Abtastbewegung und die Verhinderung der
Krümmung einer Bildoberfläche durch Verwendung einer fΘ-Linse
gewährleistet, welche eine Korrektur der durch einen
Drehpolygonspiegel verursachten Neigung bewirkt. Die fΘ-Linse hat eine
Aberration, bei welcher sich eine bildformende Position auf
einer fokalen Oberfläche senkrecht zur optischen Achse der
Linse im Verhältnis zu einem zwischen der optischen Achse der
Linse und einem einfallenden Lichtstrahl geformten Winkel Θ
ändert. Die fΘ-Linse wird im allgemeinen von einer eine
Montieroberfläche der Linse berührenden Montierstruktur gestützt.
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Eine herkömmliche Linsenmontierstruktur dieses Typs, wie in
der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-
89311 offenbart, ist in Fig. 6 gezeigt. Demzufolge ist ein
Paar von flachen Referenzstützflächen 13 auf einem Gestell 12
vorgesehen um die fΘ-Linse 11 in einer gewünschten Höhe zu
halten. Weiter ist eine Klebfläche 14 zwischen dem Paar von
flachen Referenzstützflächen 13 mit einer im Abstand g
niedrigeren Höhe als wie bei den Referenzstützflächen 13 vorgesehen.
Die Klebfläche 14 und der nebenliegende Abschnitt einer
flachen Montieroberfläche 11A der Linse 11 sind durch den Kleber
16 verbunden. Hierdurch wird eine Verzerrung vermieden, welche
die Genauigkeit der Linse durch den Unterschied zwischen dem
Wärmeausdehnungskoeffizienten der Linse an dem Haftabschnitt
und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gestells 12
verschlechtern kann. Jedoch muss in diesem Fall ein
Rillenabschnitt 15 zwischen den Referenzstützflächen 13 und der
Klebfläche 14 zur Anpassung der Überschussmengen von Kleber 16
vorgesehen werden. Da die Referenzstützflächen 13 und die
Klebfläche 14 hierbei getrennt sind, sind die
Referenzstützflächen 13 nicht in der Lage eine Versetzung des
Linsenhaftabschnitts 11B in der Richtung zu der Klebfläche ausreichend zu
verhindern, und vor allem wird infolge der Schrumpfung des
Klebers, wenn dieser getrocknet wird, die Linse verzerrt.
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Die US-A-5,191,483, auf welche der Oberbegriff von Anspruch 1
basiert, zeigt eine Linsenmontierstruktur, in welcher ein Paar
von Linsen, die eine fΘ-Linse formen, auf einer Anzahl von in
Richtung der Linsen vorspringenden Stützsäulen ruhen, wobei
die Linsen von Schmelzköpfen von Seitenstützgliedern gehalten
werden, welche die Linsen durch seitlichen Kontakt zusätzlich
am Platz halten. Ein solches Aufschmelzen erfordert jedoch
relativ komplizierte Vorrichtungen und kann nicht in einfacher
Weise eingesetzt werden, wenn die Linse oder Linsen aus
Plastik sind. Andererseits, wenn die Linse oder Linsen auf die
Seiten der Stützsäulen geklebt werden, könnte sich wiederum
eine Schrumpfung des Klebers während der Trocknung in einer
Verzerrung der Linse oder Linsen auswirken.
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In Anbetracht dessen zielt die Erfindung auf eine sichere
Positionierung und Fixierung einer Linse, auch einer
Plastiklinse, auf einem Linsengestell ab, ohne dem Risiko, dass die
Linse verzerrt werden könnte, wobei sich gleichzeitig jede
Schmelzausstattung erübrigt.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1
angegebene Linsenmontierstruktur gelöst. Die abhängigen
Ansprüche beschreiben entsprechende Weiterentwicklungen.
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Dadurch, dass die Linse auf die Seiten der zugehörigen
Linsenstützsäulen geklebt ist, wird die Linse ohne ein Aufschmelzen
fixiert. Andererseits kann die Schrumpfung des
Klebstoffmaterials keine Verzerrung oder Versetzung der Linse bewirken, da
die Linse in Bezug auf die Stützsäulen durch eine
Kontaktfläche, wie beispielsweise ein Punktkontakt, an ihrem Platz
gehalten wird.
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Das Fixieren der Linse durch einen Punktkontakt ist
andererseits z. B. aus dem US-A-1,727,889 bekannt, welches eine
Linsensperrvorrichtung für den Gebrauch beispielsweise beim
Linsenschleifen zeigt. In diesem Fall wird die Linse durch
mechanischen Druck gehalten, so dass der Punktkontakt zur
Vermeidung der Schrumpfung eines Klebers keine Bedeutung hat.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung genauer beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht der Linsenmontierstruktur
entsprechend der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von
Fig. 1,
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von
Fig. 1,
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Fig. 4 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Ebene
entlang der Linie 4-4 von Fig. 1, bevor der Kleber
aufgetragen wurde,
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Fig. 5(A) bis 5(D) zeigen unterschiedliche
Ausführungsformen einer individuellen Linsenstützsäule einer
Linsenmontierstruktur, wie in Fig. 1 gezeigt, und
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht, welche die konventionelle
Linsenmontierstruktur der oben erwähnten ungeprüften
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-89311
zeigt.
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Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 wird eine bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im einzelnen genauer
erklärt.
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Fig. 1 zeigt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1
zeigt ein Beispiel, in welchem die vorliegende Erfindung zum
Montieren einer fΘ-Linse, die für ein optisches System eines
Laserdruckers verwendet wird, angewendet wird.
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Wie in Fig. 1 veranschaulicht enthält die fΘ-Linse 20: eine
konvexe Linsenoberfläche 20A, welche aus einer asphärischen
Oberfläche zusammengesetzt ist (gezeigt in Fig. 3); eine
Linsenoberfläche 20B, welche in der Hilfsabtastrichtung konkav
und in der Hauptabtastrichtung konvex geformt ist, wobei die
Linsenoberfläche 20B zur Linsenoberfläche 20A entgegengesetzt
angeordnet ist; eine obere Oberfläche 20C und eine untere
Oberfläche 20D, welche die Linsenoberflächen 20A und 20B
kreuzen, wobei die obere und untere Oberfläche 20C und 20D in eine
Form geformt sind, die in der Mitte nach außen vorspringt; und
ein Paar von flachen Seiten 20E und 20F (gezeigt in Fig. 1).
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Wie veranschaulicht in Fig. 2 ist die fΘ-Linse an einem
Gestell 22 befestigt, das mit einem in der Zeichnung nicht
gezeigten optischen Gehäuse ganzstückig geformt ist.
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Wie veranschaulicht in Fig. 1 enthält das Gestell 22: ein
rechteckpolig geformtes Positionierungsglied 24, das in
Kontakt mit der Linsenoberfläche 20A auf der Seite 20E der fΘ-
Linse kommt, wobei das rechteckpolig geformte
Positionierungsglied 24 zur Positionierung vorgesehen ist; eine
Führungsfläche 26A, die in Kontakt mit der Seite 20F der fΘ-Linse 20
kommt; und ein Kontaktabschnitt 26B, der in Kontakt mit der
Linsenoberfläche 20A auf der Seite 20F der fΘ-Linse 20 kommt.
Ein annähernd L-förmiges Positionierungsglied 26 ist am
Gestell 22 befestigt.
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Außerdem beinhaltet das Gestell 22 drei annähernd zylindrische
Stützsäulen 28, 30, 32, welche getrennt angeordnet sind, zur
Stützung und Fixierung der fΘ-Linse 20, wobei die Stützsäulen
28 und 32 auf beiden Seiten der fΘ-Linse 20 in Bezug auf die
Längsrichtung angeordnet sind, und die Stützsäule 30 annähernd
in der Mitte der fΘ-Linse 20 auf der Seite der
Linsenoberfläche 20A vorgesehen ist. Wie veranschaulicht in Fig. 2 sind
bezüglich der Stützsäulen 28, 30, 32 annähernd halbsphärische
Vorsprünge 28B, 30B, 32B (gezeigt in Fig. 4)jeweils auf den
oberen Oberflächen 28A, 30A, 32A auf der Seite der fΘ-Linse 20
geformt. Die fΘ-Linse 20 kommt an den Spitzen der Vorsprünge
28B, 30B, 32B in Kontakt mit den Referenzstützpunkten 28C,
30C, 32C, und Klebmittel 34A, 34B, 34C werden zwischen den
oberen Oberflächen 28A, 30A, 32A der Stützsäulen 28, 30, 32 und
der Bodenfläche 20D der fΘ-Linse 20 aufgebracht. Eine Lücke C
zwischen den oberen Oberflächen 28A, 30A, 32A der Stützsäulen
28, 30, 32 und der Bodenfläche 20D der fΘ-Linse 20 kann in
Übereinstimmung mit der Viskosität der Klebmittel 34A, 34B, 34C
geeignet eingestellt werden, und es ist bevorzugt die Lücke C
in einem Bereich von 0,001 mm bis 2 mm einzustellen.
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In diesem Fall ist die fΘ-Linse auf folgende Art befestigt:
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Zum Beispiel nachdem die Klebmittel 34A, 39B, 34C, welche eine
relativ hohe Viskosität haben, auf die oberen Oberflächen 28A,
30A, 32A der Stützsäulen 28, 30, 32 aufgebracht wurden, und
auch auf die Oberflächen der Vorsprünge 28B, 30B, 32B um die
Referenzstützpunkte 28C, 30C, 32C aufgebracht wurden, wird die
fΘ-Linse 20 durch die Positionierungsglieder 24, 26
positioniert, um so durch die Stützsäulen 28, 30, 32 gestützt zu
werden, wobei dann die Klebemittel 34A, 34B, 34C gehärtet werden.
Alternativ wird die fΘ-Linse 20 durch die
Positionierungsglieder 24, 26 positioniert, um so durch die Stützsäulen 28,
30, 32 gestützt zu werden. In dem obigen Zustand werden die
Klebmittel 34A, 34B, 34C, deren Viskosität relativ niedrig ist
(mit der Penetrationseigenschaft), zwischen der Bodenfläche
20D der fΘ-Linse 20 und den oberen Oberflächen 28A, 30A, 32A
der Stützsäulen 28, 30, 32 aufgebracht, und auch auf die
Oberflächen der Vorsprünge 28B, 30B, 32B um die
Referenzstützpunkte 28C, 30C, 32C aufgebracht, wobei dann die Klebmittel 34A,
34B, 34C gehärtet werden, so dass die fΘ-Linse 20 befestigt
werden kann. In diesem Fall können die Referenzstützpunkte
28C, 30C, 32C der fΘ-Linse 20 und die oberen Positionen um die
Referenzstützpunkte auf die Seite des Gestells 22 gedrückt
werden.
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Wie oben beschrieben kommt die fΘ-Linse 20 in diesem Beispiel
in Kontakt mit den Referenzstützpunkten 28C, 30C, 32C der
Vorsprünge 28B, 30B, 32B der auf dem Gestell 22 geformten
Stützsäulen 28, 30, 32. Die Umgebungen der Kontaktabschnitte haften
einander an, wo die Oberflächen der Vorsprünge 28B, 30B, 32B um
die Referenzstützpunkte der Bodenfläche 20D der fΘ-Linse mit
den oberen Oberflächen 28A, 30A, 32A der Stützsäulen 28, 30, 32
in Kontakt sind. Das heißt, dass die fΘ-Linse 20 an dem
Gestell 22 an Positionen, die den Bezugsstützpunkten 28B, 30B,
32B benachbart sind, befestigt ist. Sogar wenn die Klebmittel
34A, 34B, 34C gehärtet und geschrumpft sind, ist es deshalb
möglich zu verhindern, dass ein klebender Abschnitt, in
welchem die fΘ-Linse 20 auf dem Gestell 22 anhaftet, in Richtung
des Gestells 22 (in Richtung von Pfeil B in Fig. 2) durch die
Einflüsse der Referenzstützpunkte 28B, 30B, 32B versetzt wird.
Aufgrund des Vorhergehenden kann eine Versetzung der fΘ-Linse
20 in Richtung des Gestells 22 sehr klein gemacht werden.
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Ein überschüssiges Klebmittel fließt von den oberen
Oberflächen 28A, 30A, 32A der Stützsäulen 28,30, 32 auf das Gestell
22 nahe der Stützsäulen. Folglich, wenn die fΘ-Linse 20 in dem
Fall, wo die fΘ-Linse 20 mit den Stützsäulen 28, 30, 32
verklebt ist, gegen die Vorsprünge 28B, 30B, 32B gepresst wird,
fließt das Klebmittel auf den oberen Teilen der Vorsprünge
28B, 30B, 32B hinunter auf das Gestell 22. Folglich sind die
Linsenoberflächen 20A, 20B der fΘ-Linse 20 nicht mit dem
Klebemittel verfärbt. Aus diesem Grund kann der Kontrollbereich
einer Beschichtungsmenge des Klebmittels weit eingestellt
werden, so das die Linsenbefestigungsstruktur der Erfindung in
geeigneter Weise für eine Massenproduktion eingesetzt werden
kann. Außerdem ist es möglich ein Klebmittel zu benutzen,
dessen Viskosität nicht weniger als mehrere tausend cp beträgt.
Zusätzlich werden die Positionierungsglieder 24, 26 verwendet,
so dass die fΘ-Linse 20 in dem Adhäsionsvorgang einfach
positioniert werden kann, und der zur Anbringung der fΘ-Linse
erforderliche Aufwand verringert werden kann.
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Wie veranschaulicht in Fig. 5(A) ist in dem obigen Beispiel
ein Profil der Vorsprünge halbsphärisch (in Fig. 5(A) sind die
Vorsprünge annähernd in der Mitte der Stützsäulen geformt). Da
sich die Struktur zur Punktstützung der Linse eignen muss,
kann nicht nur eine Halbschale sondern auch ein Kreiskonus und
eine Pyramide als Vorsprung gewählt werden. Ebenso kann eine
Oberfläche der Stützsäulen auf der Linsenseite in einer
Halbschale geformt sein, wie in Fig. 5(B) gezeigt ist, oder als
ein Kreiskonus oder eine Pyramide, um so die Linse punktuell
zu stützen. Außerdem können die Stützsäulen als ein
Kreiszylinder geformt werden, wie in Fig. 5(C) gezeigt ist, oder als
eine Polygonsäule. Ferner können die Stützsäulen mit einem
zylindrischen oder polygonalen Vorsprung ausgestattet sein, wie
in Fig. 5(D) gezeigt ist, um so die Linsenoberfläche zu
unterstützen. In diesem Zusammenhang ist es in dem Fall wo die
Stützsäule nicht mit einem Vorsprung ausgestattet ist, wie in
Fig. 5(B) und 5(C) gezeigt ist, wünschenswert dass die Umgebung
der Referenzstützfläche oder des Referenzstützpunktes der
Linse, die Seite der Stützsäule (im Fall von Fig. 5(B), die
Stützsäulenfläche), und die Umgebung der Stützsäule des
Gestells aneinander haften und miteinander verbunden sind.
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In dem Beispiel der vorliegenden Erfindung sind die Stützsäule
und der Vorsprung in das Klebmittel eingebettet. Folglich kann
die benutzte Menge an Klebmittel durch das Volumen der
Stützsäule oder des Vorsprungs verringert werden. Insbesondere,
wenn die Stützsäule einen Vorsprung hat, wie in Fig. 5(A) und
5(D) gezeigt ist, kann die Menge des gebrauchten Klebmittels
stark verringert werden.
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Natürlich kann dieses Beispiel für eine streifenförmige
Glaslinse angewendet werden, deren Bodenfläche flach ist.
Insbesondere kann in der in den Fig. 5(A) oder 5(B) gezeigten
Struktur, in welcher die Linse an einem Punkt gestützt ist,
die Linse, welche in Fig. 3 gezeigt ist, deren Bodenoberfläche
konisch zulaufend ist, vorzugsweise verwendet werden. Diese
Struktur ist in den letzten Jahren häufig verwendet worden.
Diese Struktur kann auf eine Plastiklinse, welche einen Form
lösenden Gradienten im Verfahren des Harzgießens benötigt,
angewendet werden.
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Da die vorliegende Erfindung in der oben beschriebenen Art
vorliegt, ergeben sich die folgenden Wirkungen:
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Eine Versetzung in der Linsenanbringungsrichtung, welche durch
die Schrumpfung des Klebmittels verursacht ist, wird
verringert, so dass die Linsenbefestigungsgenauigkeit verbessert und
bestimmte optische Eigenschaften vorgesehen werden können,
wobei Linse ferner in einfacher Weise befestigt werden kann.