JP2725048B2 - レンズ固定機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザービームプリンタ等に使用される走
査光学装置の走査レンズ系として用いられる所謂ｆ−θ
レンズを固定するためのレンズ固定機構に関するもので
ある。

［従来の技術］ 感光体上を走査するレーザースポットの光強度を画像
信号で変調して、所望の画像を得るレーザービームプリ
ンタ等では、所定の範囲内に集束レーザー光を低速度で
走査させる走査光学装置が不可欠である。通常、このよ
うな走査光学装置では、光源からのレーザー光は偏向器
である回転多面鏡により等角速度で偏向され、次に走査
レンズ系として用いられる所謂ｆ−θレンズ系に入射さ
れることにより、走査平面上においては集束しながら等
速度の走査を行うようにされている。このｆ−θレンズ
系は上述の機能を持たせるために、光の入射角度によっ
て走査平行方向、垂直方向のそれぞれの偏向力が異なる
ようなレンズ形状に、非常に高い精度で形成されてお
り、またレンズ相互の光学的な配置にも極めて厳格な精
度が必要とされている。このため、従来からｆ−θレン
ズ系を構成するレンズ群は同一の剛体から成る台座上に
載置され、しかも容易に高い面積度が得られるように、
各レンズは台座上に設けられた通常は３個の小面積の支
持突起に当接されて載置されている。そして、装置した
レンズを台座に固定する際には接着剤で固着させる方法
や、圧接部材をねじ等で台座に圧着し、その間にレンズ
系を挟持するなどの方法が採用されており、後者の方法
では圧接部材として剛体部材のレンズと対する面にCRゴ
ム等の弾性材料を全面に貼着したり、板ばねを配するこ
とで挟持を確実にしたものが用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来のレンズ固定機構は、比較的小型のレ
ンズに対しては好適であるが、レンズの開口数を大きく
して画像を鮮明に結像させたり、或いは走査幅を拡大し
て大画面の画像を得るために大型のレンズを用いた場合
には、従来方法では光軸ずれを起こし易いという欠点が
ある。即ち、レンズを固定する際に接着剤を用いる方法
では、レンズが大型になるに従ってレンズと台座との熱
膨張係数の相違からレンズに歪みが生じたり、接着部が
剥離するという欠点があり、剥離を防止するために接着
面積を増すと面積度の低下を招くという問題が生ずる。
また、レンズに対面する全面に弾性材料を貼着した圧接
部材により挟持する方法では、レンズが大型になると圧
接部材の撓みが大きくなるため、レンズの端部に最も強
い圧接力が掛かり、レンズ中央部の圧接力は低下する。
この圧力の不均一が発生する結果、下面を３個の支持突
起だけで支えられているレンズは倒れを生じ易くなると
いう欠点がある。特に、レンズとレンズを突き合わせた
マージナル・コンタクト方式のレンズ系では、一方のレ
ンズが倒れた場合の光軸のずれは激しく、光学的な性能
は極端に低下する。また、このレンズの倒れを防止する
ために支持突起を多く設けると、高い面精度を保持する
ことが困難になるという問題がある。

一方、板ばねを配した圧接部材を用いた方法では、質
量の大きい大型レンズを固定するために圧接力を高める
と、圧接部材の僅かな寸法誤差で圧接力のバランスが崩
れ易くなり、また板ばねとレンズの摩擦力が比較的低い
ので振動や衝撃が加わるとレンズがずれる虞れがある。
更に、板ばねとレンズ端部が当接すれば、レンズが破損
する虞れを生ずる。

このように従来の固定機構を用いた場合では、大型の
ｆ−θレンズ系は光軸のずれを生じ易く、所望の性能を
実現することは困難となる。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、大型のｆ−
θレンズ系であっても光軸のずれを起こすことなく、確
実に固定が可能なレンズ固定機構を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明に係るレンズ固
定機構においては、平行な２つの面を有するレンズと台
座と圧接部材との間に挟持して固定するレンズ固定機構
であって、前記弁座に前記レンズと当接する複数の支持
突起を設け、前記圧接部材には前記支持突起と対面する
各位置に前記支持突起と略等しい面積を有する弾性部材
を配置したことを特徴とするものである。

［作用］ 上記の構成を有するレンズ固定機構は、支持突起と対
応する弾性部材とがレンズを押圧する圧接力は、両者を
結び押圧面に垂直な直線上でのみ作用し、レンズの倒れ
やずれの原因となる回転力が生ずることがない。

［実施例］ 本発明の図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図はレンズ固定機構の一部を切欠した平面図、第
２図は第１図のII−II線に沿う平面において切断した断
面図である。これらの第１図、第２図において、１及び
２はｆ−θレンズ系を構成するレンズを示している。レ
ンズ１、２が載置される台座３には、それぞれのレンズ
１、２に対してそれぞれ３個の支持突起４が設けられ、
更に台座３の左右端には位置決めブロック５、６が固定
されている。更に、位置決めブロック５、６にはレンズ
１の前方への動きを所定位置で係止する爪部5a、6a、及
びレンズ２の前方への動きを所定位置で係止する爪部5
b、6bが設けられており、更に位置決めブロック５には
レンズ１、２の左方への動きを所定の位置で係止する係
止面5c、5dを有している。また、位置決めブロック５に
設けられた切欠部に係合し、レンズ１と当接してレンズ
１を前方に付勢する板ばね７、位置決めブロック６に設
けられた切欠部に掛合し、レンズ１と当接してレンズ１
を左方及び前方に付勢する板ばね８、及び位置決めブロ
ック６の切欠部に係合し、レンズ２と当接してレンズ２
を左方に付勢する板ばね９が設けられている。また、レ
ンズ２と当接して前方に付勢する板ばね10が台座３に対
して着脱自在に設けられている。更に、上述の各部材を
上面から覆う圧接部材11が、位置決めブロック５及びブ
ロック６にねじ12により圧着されている。この圧接部材
11は剛板11aに台座の支持突起５に対応して対面する位
置に設けられた孔部にCRゴム等から成る弾性部材13を嵌
入した構造とされており、圧接部材11が位置決めブロッ
ク５、６上に固定された際には、弾性部材13によりレン
ズ１、２を弾性的に押圧している。

上述の構成において、台座３の支持突起４にレンズ
１、２を載置し、板ばね７、８、９をレンズ１、２に当
接させて、位置決めブロック５、６の切欠部に挿入し、
更に板ばね10をレンズ２に当接させて台座３に装着す
る。このとき、レンズ１は板ばね７、８の弾性力によっ
て爪部5aに押接され、更に板ばね８によって爪部5cに押
接される。また、レンズ２は板ばね９、10の弾性力によ
って、それぞれ係止面5d及び爪部5b、6bに押接され所望
の正確な位置に固定される。ここで、圧接部材11を上方
から載置すると弾性部材13がレンズ１、２に当接し、更
にねじ12を螺入して圧接部材11を位置決めブロック５、
６に圧接してゆくと、弾性部材13の変形により生じ次第
にレンズ１、２を押圧する弾性部材13の圧接力は、常に
弾性部材13と支持突起４とを結ぶ直線方向、即ちレンズ
１、２の支持面に対して垂直な方向のみ使用するので、
レンズ１、２の倒れや回転の原因となる回転モーメント
が発生することはない。従って、レンズ１、２はそれぞ
れ正確な位置に固定されたまま、支持突起４と弾性部13
に挟持されることになる。

なお、ここで弾性部材13の先端部を第３図（ａ）に示
すような半球状や、第３図（ｂ）に示すような円錐台
状、或いは第３図（ｃ）に示すようなポッチ状等のよう
に突部を有する形状にしておけば、押圧してゆく際に常
に弾性部材13の中心から圧力が加えられるので、レンズ
１、２にいずれを与えることがなく挟持は更に確実にな
る。

以上述べた実施例では、弾性部材13の部材としてCRゴ
ムを使用したが、挟持されるレンズに応じて硬度や剛性
の異なる別の材料を使用してもよい。また、弾性部材13
を剛板11aに固定する方法も実施例のものに限定される
ことはない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るレズ固定機構は、レ
ンズを複数の支持突起と、これと対面した位置に設けた
弾性部材とで押圧して挟持することによりレンズの倒れ
やずれを防止でき、大型のレンズも左軸のずれを起こす
ことなく確実に固定できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るレンズ固定機構の実施例を示し、第
１図は支持機構によりレンズを固定した状態の一部を切
欠した平面図、第２図は第１図のII−II線に沿った断面
図、第３図（ａ）〜（ｃ）は圧接部材の変形例断面図で
ある。 符号１、２はレンズ、３は台座、４は支持突起、５、６
は位置決めブロック、７、８、９、10は板ばね、11は圧
接部材、11aは剛板、13は弾性部材である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平行な２つの面を有するレンズを台座と圧
   接部材との間に挟持して固定するレンズ固定機構であっ
   て、前記台座に前記レンズと当接する複数の支持突起を
   設け、前記圧接部材には前記支持突起と対面する各位置
   に前記支持突起と略等しい面積を有する弾性部材を配し
   たことを特徴とするレンズ固定機構。