JP2000284210A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は被走査体上を光ビームで走査する光
走査装置に関し、コンパクト化を図る。 【解決手段】 回転多面鏡１７側の第１のｆθレンズ２
３と被走査体側の第２のｆθレンズ２５とに分割されて
なるとともに、これら第１のｆθレンズ２３と第２のｆ
θレンズ２５との間に、回転多面鏡１７で反射偏向され
第１のｆθレンズ２３を通過した光ビームを第２のｆθ
レンズ２５に向けて反射する反射ミラー２４を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被走査体上を光ビー
ムで走査する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル技術の発達、光源の発
達により、画像信号に応じて変調された光ビームで、例
えば写真シートやその他光に対して感度を持つ媒体上を
走査して画像を記録するプリンタ等が広く使用されてお
り、このプリンタ等には、光ビームで媒体（ここでは一
般的に被走査体と称する）上を走査する光走査装置が採
用されている。

【０００３】この光走査装置は、一般的な例として、レ
ーザダイオードから出射したレーザビームを回転多面鏡
（ポリゴンミラー）で繰り返し反射偏向し、その反射偏
向されたレーザビームをｆθレンズを介して被走査体上
に導いて被走査体上を走査するように構成される。ここ
でｆθレンズは、回転多面鏡で反射偏向されたレーザビ
ームは、そのままでは回転多面鏡の回転角度θの時間的
変化に対する走査ビーム位置の等速性が損なわれるた
め、走査速度を一定に保つために使用されるレンズであ
る。このｆθレンズを構成するにあたり、複数のレンズ
でｆθレンズを構成することが知られている（特公平６
−９５１７６号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、各種の機器が小
型化、軽量化の傾向にある中で、上記のような光走査装
置を採用したやプリンタ等も小型化、軽量化が要請さ
れ、それに採用される光走査装置も小型化、軽量化が強
く要請され、これを如何にして実現するかが大きな課題
となっている。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、コンパクト化
が図られた光走査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光走査装置は、光ビームを出射する光源と、その光
源から出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡と、
ｆθレンズとを備え、回転多面鏡で反射偏向されｆθレ
ンズを経由した光ビームで被走査体上を走査する光走査
装置において、上記ｆθレンズが、複数のレンズで構成
されてなるとともに、これら複数のレンズのうちの回転
多面鏡側の１つ以上の第１のレンズと、これら複数のレ
ンズのうちの、第１のレンズを除く第２のレンズとの間
に、回転多面鏡で反射偏向され第１のレンズを通過した
光ビームを第２のレンズに向けて反射する反射ミラーを
備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の光走査装置は、ｆθレンズを第１
のレンズと第２のレンズとに分けそれら第１のレンズと
第２のレンズとの間に反射ミラーを備えて光路を折り曲
げたため、ｆθレンズを構成する複数のレンズの配置の
自由度が確保されコンパクトな光走査装置が実現する。

【０００８】ここで、上記本発明の光走査装置は、略直
方体状の本体部を備え、上記回転多面鏡が、本体部の上
部に、垂直な回転軸のまわりに回転する向きに支持され
て、光ビームを略水平方向に反射偏向するものであり、
上記第１のレンズが、本体部の上部に固定され、回転多
面鏡で反射偏向された光ビームを略水平方向のまま通過
させるものであって、上記反射ミラーが、上記第１のレ
ンズを通過した光ビームを、その光ビームが本体部の一
側壁に沿って下向きに進行するように反射するものであ
り、さらに上記第２のレンズが、本体部の上記一側壁に
固定されたものであることが好ましい。

【０００９】この構造により本体部の上部と側部とを使
って所定の光路長を確保しながら光学部品を一層コンパ
クトに配置することができる。

【００１０】さらに、上記本発明の光走査装置におい
て、第２のレンズを通過した光ビームをさらに反射する
第２の反射ミラーと、回転多面鏡による各走査の開始点
もしくは終了点を検出するための光センサと、光ビーム
が走査の開始点もしくは終了点にあるときの、第２の反
射ミラーで反射された光ビームをその第２の反射ミラー
に向けてさらに反射することにより、その光ビームを、
第２の反射ミラーで再度反射させて光センサに向かわせ
る第３の反射ミラーとを備えることが好ましい。

【００１１】このような光走査装置では、各走査のタイ
ミングを検知するために光ビームが走査の開始点あるい
は終了点にあるときの光ビームを受光する光センサを配
置するのが一般的である。ここで、その光センサや、走
査の開始点あるいは終了点にあるときの光ビームをその
光センサに導くための光学部品をどこに配置するかが問
題となる。

【００１２】そこで、上記のように、走査の開始点もし
くは終了点にあるときの、第２の反射ミラーで反射され
た光ビームを第３の反射ミラーで第２の反射ミラーに向
けて反射して第２の反射ミラーで再度反射された光ビー
ムを光センサに導くように構成すると、第２の反射ミラ
ーで光路が折り曲げられた位置に第３の反射ミラーを配
置することができ、一層コンパクトな光走査装置が実現
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１４】図１、図２および図３は、本発明の光走査
装置の、それぞれ、カバーを取り外した状態の平面図、
同じくカバーを取り外した状態の正面図、および図１に
示す矢印Ｘ−Ｘ方向に見た断面図である。

【００１５】この光走査装置１００の本体部１０には、
レーザダイオード１２が搭載された基板１１が備えられ
ており、この基板１１に搭載されたレーザダイオード１
２からレーザビーム１２ａが水平方向に出射される。こ
のレーザダイオード１２から出射したレーザビーム１２
ａは、コリメータレンズ１３、シリンダレンズ１４を経
由し、さらに２枚の反射ミラー１５，１６でそれぞれ反
射して回転多面鏡１７に入射する。この回転多面鏡１７
は、本体部１０に固定された基板１８上に作り込まれた
モータ１９の回転軸に取り付けられており、モータ１９
の回転に伴って矢印Ａ方向に回転し、入射したレーザビ
ームを繰り返し反射偏向する。この回転多面鏡１７は、
その回転多面鏡１７に塵埃が付着するのを防止するた
め、基板１８およびモータ１９とともに、ほぼ密封され
た部屋２０に配置されている。

【００１６】この部屋２０の内部に配置された基板１８
には図示しない電子回路部品が多数搭載されており、さ
らにモータ１９も搭載されており、これらの発熱により
部屋２０の内部がかなり加熱されてしまう。そこでここ
では、部屋２０の外部に放熱フィン２１を備え、部屋２
０の内部と部屋外部の放熱フィン２１との間をヒートパ
イプ２２で接続している。部屋２０内部の熱はヒートパ
イプ２２を伝達して放熱フィン２１で放熱され、部屋２
０の内部が冷却される。このようにして、ほぼ密封され
た部屋２０の内部に回転多面鏡１７を配置することによ
り回転多面鏡１７に塵埃が付着するのを防止し、かつ部
屋外部に放熱フィン２１を備えヒートパイプ２２で接続
することにより部屋２０内部の温度上昇を抑えている。

【００１７】回転多面鏡１７で反射偏向されたレーザビ
ームは、ｆθレンズを構成する２個のレンズ２３，２５
のうちの第１のレンズ２３を通過し、本体部１００の一
側面（図２に示す側面）に寄った位置に配置された反射
ミラー２４でその側面に沿って下方に進むように反射さ
れ、その側面に配置された、ｆθレンズを構成する２個
のレンズ２３，２５のうちの第２のレンズ２５を通過す
る。ここで、第１のレンズ２３は、図３に示すように、
回転多面鏡１７が配置された部屋２０の壁の一部を成し
ており、したがってここに素通しのガラス等を配置する
必要がなく、部品点数の削減、この光走査装置の一層の
コンパクト化に寄与している。また、ここでは本体部１
０の上面に配置された第１のレンズ２３と本体部１０の
側面に配置された第２のレンズ２５との間の、本体部１
０の上面と側面との境界部分に反射ミラー２４を配置し
て水平方向に進むレーザビームの光路を下向きに折り返
すようにしたため、本体部１０の上面や側面をうまく使
い、この光走査装置１００をコンパクトに構成してい
る。

【００１８】ここで、この実施形態では、第１のレンズ
２３と第２のレンズ２５との２枚のレンズでｆθレンズ
が構成されているが、ｆθレンズを３枚以上のレンズで
構成し、それら３枚以上のレンズのうちのいずれか２枚
のレンズの間に反射ミラーを備えてもよく、この場合
も、上記と同様の作用を得ることができる。

【００１９】反射ミラー２４で下向きに折り返され第２
のレンズ２５を通過したレーザビームは、さらに、その
側面の下部に配置された反射ミラー２６で折り返され、
さらに図３に示すシリンダミラー２７で再度下向きに折
り返され、カバーガラス２８を通過してこの光走査装置
１００の外部に出射され、被走査体（図示せず）を、直
線状に走査する。

【００２０】また、回転多面体１７で反射され走査の開
始点の方向に進むレーザビーム１２ｂ（図２参照）は、
反射ミラー２６で反射された後、本体部１０の下部隅に
配置された小さな反射ミラー２９で反射ミラー２６に向
けて反射される。

【００２１】尚、レーザビームの光路は反射ミラー２６
で折り曲げられるが、図２では解り易さのため、走査開
始点にあるレーザビーム１２ｂについて反射ミラー２６
での光路の折れ曲がりを無視し、図３に示すように実際
には本体部１０の下部隅に配置されている反射ミラー２
９を空中に浮いたように示してある。

【００２２】反射ミラー２９で反射ミラー２６に向けて
反射された走査開始点にあるレーザビーム１２ｂは、反
射ミラー２６で再度反射され、光センサ用レンズ３０を
経由して、基板３１上に固定された光センサ３２によっ
て受光される。この光センサ３２での受光信号により各
走査の開始タイミングを知ることができる。尚、走査の
開始タイミング検知に代えて走査の終了タイミングの検
知を行なってもよい。

【００２３】本実施形態は、上記のように、本体部１０
の下部隅に反射ミラー２９を配置し、反射ミラー２６で
反射された走査開始点にあるレーザビーム１２ｂを反射
して反射ミラー２６で再度反射させる構成であり、一枚
の反射ミラー２６が二回使用され、したがって部品点数
が削減され、この光走査装置１００のコストダウン、コ
ンパクト化に寄与している。

【００２４】この本体部１０の上面およびレーザビーム
が通過する側面は、図３に示すようにカバー４０で覆わ
れる。

【００２５】ここで、この本体部１０は、図１の上下方
向に狭く、左右方向に広い形状を有する。これは、走査
の方向（図１の左右方向）について走査のためのレーザ
ビームの広い通過領域が必要であるということと、この
光走査装置は、実際の取付状態においてはここには図示
しない他の装置によって図１の上下方向から挟まれると
いう事情があることから、図１に示すような横長の形状
となっている。

【００２６】この本体部１０の図１の左右の両端には、
この光走査装置１００を全体装置（例えばスキャナやプ
リンタ等）に取り付けたり、メンテナンスのために取り
外したりするときのための把っ手３３，３４が配備され
ている。この把っ手３３，３４を配備したことにより、
この光走査装置１００を持ち上げて全体装置に取り付け
たり取り外したりする作業の便が大きく向上する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ｆθレンズを複数のレンズで構成しそれら複数のレンズ
の途中に反射ミラーを配置したため、この複数のレンズ
の配置の自由度が増し、その走査装置に応じた好適な配
置を行なうことができ、コンパクトに構成された光走査
装置が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光走査装置のカバーを取り外した状態
の平面図である。

【図２】本発明の光走査装置のカバーを取り外した状態
の正面図である。

【図３】本発明の光走査装置の、図１に示す矢印Ｘ−Ｘ
方向に見た断面図である。

【符号の説明】

１０ 本体部 １１ 基板 １２ レーザダイオード １２ａ，１２ｂ レーザビーム １３ コリメータレンズ １４ シリンダレンズ １５，１６ 反射ミラー １７ 回転多面鏡 １８ 基板 １９ モータ ２０ 部屋 ２１ 放熱フィン ２２ ヒートパイプ ２３ 第１のレンズ ２４ 反射ミラー ２５ 第２のレンズ ２６ 反射ミラー ２７ シリンダミラー ２８ カバーガラス ２９ 反射ミラー ３０ 光センサ用レンズ ３１ 基板 ３２ 光センサ ３３，３４ 把っ手 ４０ カバー １００ 光走査装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H045 AA01 AA33 CA63 CA82 CA88 DA02 DA04 DA41 5C072 AA03 BA01 CA06 DA02 DA04 DA21 HA02 HA09 HA13 HB08 HB11 XA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射する光源と、該光源から
   出射した光ビームを反射偏向する回転多面鏡と、ｆθレ
   ンズとを備え、前記回転多面鏡で反射偏向され前記ｆθ
   レンズを経由した光ビームで被走査体上を走査する光走
   査装置において、 前記ｆθレンズが、複数のレンズで構成されてなるとと
   もに、該複数のレンズのうちの前記回転多面鏡側の１つ
   以上の第１のレンズと、該複数のレンズのうちの、該第
   １のレンズを除く第２のレンズとの間に、前記回転多面
   鏡で反射偏向され前記第１のレンズを通過した光ビーム
   を前記第２のレンズに向けて反射する反射ミラーを備え
   たことを特徴とするレーザ走査装置。
2. 【請求項２】 略直方体状の本体部を備え、 前記回転多面鏡が、前記本体部の上部に、垂直な回転軸
   のまわりに回転する向きに支持されて、光ビームを略水
   平方向に反射偏向するものであり、 前記第１のレンズが、前記本体部の上部に固定され、前
   記回転多面鏡で反射偏向された光ビームを略水平方向の
   まま通過させるものであって、 前記反射ミラーが、前記第１のレンズを通過した光ビー
   ムを、該光ビームが前記本体部の一側壁に沿って下向き
   に進行するように反射するものであり、さらに前記第２
   のレンズが、前記本体部の前記一側壁に固定されたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記第２のレンズを通過した光ビームを
   さらに反射する第２の反射ミラーと、 前記回転多面鏡による各走査の開始点もしくは終了点を
   検出するための光センサと、 前記光ビームが走査の開始点もしくは終了点にあるとき
   の、前記第２の反射ミラーで反射された光ビームを該第
   ２の反射ミラーに向けてさらに反射することにより、該
   光ビームを、該第２の反射ミラーで再度反射させて前記
   光センサに向かわせる第３の反射ミラーとを備えたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載のレーザ走査装置。