JP3109358B2 - 走査光学系の取付構造 - Google Patents
走査光学系の取付構造Info
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- JP3109358B2 JP3109358B2 JP05316986A JP31698693A JP3109358B2 JP 3109358 B2 JP3109358 B2 JP 3109358B2 JP 05316986 A JP05316986 A JP 05316986A JP 31698693 A JP31698693 A JP 31698693A JP 3109358 B2 JP3109358 B2 JP 3109358B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査光学系の取付構造
に係り、より詳しくは、レーザプリンタ等に用いられる
光走査装置における走査光学系を光学ハウジングに取り
付ける走査光学系の取付構造に関する。
に係り、より詳しくは、レーザプリンタ等に用いられる
光走査装置における走査光学系を光学ハウジングに取り
付ける走査光学系の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機やレーザプリンター等に広く用い
られている従来の光走査装置における走査光学系を光学
ハウジングに取り付ける取付構造として、特公平３−５
６４４９号公報においては、両凹レンズ、メニスカスレ
ンズ、両凸レンズの両側の面側に平面部を形成し、当該
平面部を保持部材と押さえ部材とで挟み込んで光学ハウ
ジングに取り付ける取付構造や、両凹レンズ、メニスカ
スレンズ、両凸レンズの片側の面に平面部を形成し、当
該平面部を保持部材で保持すると共に他の面側の１点又
は複数点を押さえ部材で押さえて光学ハウジングに取り
付ける取付構造等が提案されている。このように、レン
ズの面の少なくとも一方の面側に平面部を形成すると、
この平面部を保持部材に面接触させることができるの
で、レンズの位置決めと保持とが簡単に精度よく行なえ
るが、このような両凹レンズ、メニスカスレンズ、両凸
レンズに平面部を形成することは製造しにくい場合があ
る。一方、図６（ａ）に示すように、平凹レンズや平凸
レンズについては、保持部材に保持させるための平面部
を新たに形成する必要がなく、既に平面を有するので、
当該平面側を保持部材５２、５４で保持すればレンズの
位置決め保持が簡単に精度よく行なえる。
られている従来の光走査装置における走査光学系を光学
ハウジングに取り付ける取付構造として、特公平３−５
６４４９号公報においては、両凹レンズ、メニスカスレ
ンズ、両凸レンズの両側の面側に平面部を形成し、当該
平面部を保持部材と押さえ部材とで挟み込んで光学ハウ
ジングに取り付ける取付構造や、両凹レンズ、メニスカ
スレンズ、両凸レンズの片側の面に平面部を形成し、当
該平面部を保持部材で保持すると共に他の面側の１点又
は複数点を押さえ部材で押さえて光学ハウジングに取り
付ける取付構造等が提案されている。このように、レン
ズの面の少なくとも一方の面側に平面部を形成すると、
この平面部を保持部材に面接触させることができるの
で、レンズの位置決めと保持とが簡単に精度よく行なえ
るが、このような両凹レンズ、メニスカスレンズ、両凸
レンズに平面部を形成することは製造しにくい場合があ
る。一方、図６（ａ）に示すように、平凹レンズや平凸
レンズについては、保持部材に保持させるための平面部
を新たに形成する必要がなく、既に平面を有するので、
当該平面側を保持部材５２、５４で保持すればレンズの
位置決め保持が簡単に精度よく行なえる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した平凹
レンズや平凸レンズで構成された走査用のレンズを光学
ハウジングに取り付ける取付構造では、図６（ａ）に示
すような平凸レンズの平面側Ｓ３を保持部材５２、５４
で保持することになるので、製造誤差によってレンズの
厚さがばらつくことによりレンズの凸面側Ｓ４が、凸面
Ｓ４からから凸面Ｓ４′に変化した場合には、レーザビ
ームのレンズからの射出方向が、方向Ｂ１から方向Ｂ２
に変化してしまい、走査光学系の性能、特に、走査光学
系から射出されたレーザビームのリニアリティー、すな
わち、理想像高に対するずれ量が大きくなる。この結
果、精度よく走査することができなくなる、という問題
点を有する。
レンズや平凸レンズで構成された走査用のレンズを光学
ハウジングに取り付ける取付構造では、図６（ａ）に示
すような平凸レンズの平面側Ｓ３を保持部材５２、５４
で保持することになるので、製造誤差によってレンズの
厚さがばらつくことによりレンズの凸面側Ｓ４が、凸面
Ｓ４からから凸面Ｓ４′に変化した場合には、レーザビ
ームのレンズからの射出方向が、方向Ｂ１から方向Ｂ２
に変化してしまい、走査光学系の性能、特に、走査光学
系から射出されたレーザビームのリニアリティー、すな
わち、理想像高に対するずれ量が大きくなる。この結
果、精度よく走査することができなくなる、という問題
点を有する。
【０００４】本発明は、上記問題点を解消するため成さ
れたもので、レンズの厚さがばらついた場合でもレーザ
ビームの走査光学系からの射出方向のずれを少なくする
ことの可能な走査光学系の取付構造を提供することを目
的とする。
れたもので、レンズの厚さがばらついた場合でもレーザ
ビームの走査光学系からの射出方向のずれを少なくする
ことの可能な走査光学系の取付構造を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、光学ハウジングに当接部材を
設け、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲率半径
の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接さ
せ、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大きい
面と逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶
対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光学
ハウジングに取り付けている。
に請求項１記載の発明は、光学ハウジングに当接部材を
設け、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲率半径
の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接さ
せ、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大きい
面と逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶
対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光学
ハウジングに取り付けている。
【０００６】請求項２記載の発明は、光学ハウジングに
当接部材を設け、複数枚のレンズで構成された走査光学
系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が
最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面
側を前記当接部材に当接させ、前記走査光学系の、少な
くとも両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きい
レンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面と逆側の面
を、前記走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆
数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の
絶対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光
学ハウジングに取り付けている。
当接部材を設け、複数枚のレンズで構成された走査光学
系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が
最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面
側を前記当接部材に当接させ、前記走査光学系の、少な
くとも両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きい
レンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面と逆側の面
を、前記走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆
数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の
絶対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光
学ハウジングに取り付けている。
【０００７】請求項３記載の発明は、光学ハウジングに
複数の当接部材を設け、複数枚のレンズで構成された走
査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面側を前記当接部材の各々に当接させ、前記走
査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系のそれぞれの
レンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付
勢手段により付勢して、光学ハウジングに取り付けてい
る。
複数の当接部材を設け、複数枚のレンズで構成された走
査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面側を前記当接部材の各々に当接させ、前記走
査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系のそれぞれの
レンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付
勢手段により付勢して、光学ハウジングに取り付けてい
る。
【０００８】
【作用】請求項１記載の発明は、光学ハウジングに当接
部材を設け、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲
率半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当
接させ、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大
きい面と逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数
の絶対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、
光学ハウジングに取り付けている。
部材を設け、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲
率半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当
接させ、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大
きい面と逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数
の絶対値の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、
光学ハウジングに取り付けている。
【０００９】ここで、曲面の屈折について考えると、曲
面の曲率半径をＲ、曲面の入射側の媒質の屈折率をｎ、
射出側の媒質を空気とし、焦点距離をｆとすると、これ
らの間には次の関係式（１）が成り立つ。
面の曲率半径をＲ、曲面の入射側の媒質の屈折率をｎ、
射出側の媒質を空気とし、焦点距離をｆとすると、これ
らの間には次の関係式（１）が成り立つ。
【００１０】
【数１】
【００１１】この式（１）から、曲率半径の逆数（以
下、面パワーという）の絶対値は、焦点距離の逆数に比
例するので、面パワーの絶対値が大きい程、光線を屈折
させる力が大きくなる。よって、既に説明した図６
（ａ）に示すように、面パワーの小さい面側Ｓ３を当接
部材５２、５４に当接して、製造誤差等によってレンズ
Ｌ２の厚さがばらつくと、光線を屈折させる力が大きい
面側である面パワーの絶対値が大きい凸面側Ｓ４が変動
することになる。その結果、光線を屈折させる力の影響
がレーザビームのレンズＬ２からの射出方向に大きく及
ぶことになる。一方、図６（ｂ）に示すように、面パワ
ーの絶対値が大きい凸面側Ｓ４を当接部材２２、２４に
当接すれば、レンズＬ２の厚さがばらつくと、面パワー
の小さい平面側Ｓ３の位置が変化することになるが、光
線を屈折させる力の小さい面が変化するので、光線を屈
折させる力の影響は少ない。また、レンズＬ２の厚さが
ばらついても、面パワーの大きい曲面側Ｓ４側の位置の
変化はないかあっても非常に小さいので、光線を屈折さ
せる力の影響がレーザビームの射出方向に殆ど及ばな
い。
下、面パワーという）の絶対値は、焦点距離の逆数に比
例するので、面パワーの絶対値が大きい程、光線を屈折
させる力が大きくなる。よって、既に説明した図６
（ａ）に示すように、面パワーの小さい面側Ｓ３を当接
部材５２、５４に当接して、製造誤差等によってレンズ
Ｌ２の厚さがばらつくと、光線を屈折させる力が大きい
面側である面パワーの絶対値が大きい凸面側Ｓ４が変動
することになる。その結果、光線を屈折させる力の影響
がレーザビームのレンズＬ２からの射出方向に大きく及
ぶことになる。一方、図６（ｂ）に示すように、面パワ
ーの絶対値が大きい凸面側Ｓ４を当接部材２２、２４に
当接すれば、レンズＬ２の厚さがばらつくと、面パワー
の小さい平面側Ｓ３の位置が変化することになるが、光
線を屈折させる力の小さい面が変化するので、光線を屈
折させる力の影響は少ない。また、レンズＬ２の厚さが
ばらついても、面パワーの大きい曲面側Ｓ４側の位置の
変化はないかあっても非常に小さいので、光線を屈折さ
せる力の影響がレーザビームの射出方向に殆ど及ばな
い。
【００１２】従って、本願発明では、面パワーの大きい
面側を当接部材に当接することによって、レンズからの
レーザビームの射出方向の変化を非常に小さく抑えてい
る。この結果、レンズの厚さがばらついても射出された
レーザビームのリニアリティーの変化を少なくすること
ができる。
面側を当接部材に当接することによって、レンズからの
レーザビームの射出方向の変化を非常に小さく抑えてい
る。この結果、レンズの厚さがばらついても射出された
レーザビームのリニアリティーの変化を少なくすること
ができる。
【００１３】このようなレンズの厚さがばらつくことに
よって生ずる射出されたレーザビームのリニアリティー
の変化は、両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が大きい
レンズ程、大きくなる。そこで、請求項２記載の発明で
は、光学ハウジングに当接部材を設け、複数枚のレンズ
で構成された走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径
の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、前
記走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶
対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の、少なくと
も両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレン
ズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付勢手
段により付勢して、光学ハウジングに取り付けている。
これにより、少なくともリニアリティーが最も大きく変
化するレンズの当該リニアリティーを小さく抑えること
ができるので、走査光学系全体のリニアリティーの変化
を小さくすることができる。
よって生ずる射出されたレーザビームのリニアリティー
の変化は、両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が大きい
レンズ程、大きくなる。そこで、請求項２記載の発明で
は、光学ハウジングに当接部材を設け、複数枚のレンズ
で構成された走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径
の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、前
記走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶
対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の、少なくと
も両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレン
ズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付勢手
段により付勢して、光学ハウジングに取り付けている。
これにより、少なくともリニアリティーが最も大きく変
化するレンズの当該リニアリティーを小さく抑えること
ができるので、走査光学系全体のリニアリティーの変化
を小さくすることができる。
【００１４】さらに、請求項３記載の発明では、光学ハ
ウジングに複数の当接部材を設け、複数枚のレンズで構
成された走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面側を前記当接部材の各々に当接さ
せ、前記走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の
それぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面
に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウジングに取
り付けている。これにより、走査光学系全体のリニアリ
ティーの変化を最小限に抑えることができる。
ウジングに複数の当接部材を設け、複数枚のレンズで構
成された走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面側を前記当接部材の各々に当接さ
せ、前記走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆
数の絶対値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の
それぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面
に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウジングに取
り付けている。これにより、走査光学系全体のリニアリ
ティーの変化を最小限に抑えることができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１には、本実施例の走査光学系の取付構
造を適用して走査光学系を光学ハウジングに取り付けた
レーザプリンターにおける光走査装置の概略構成が示さ
れている。この図１に示すように、光走査装置は、半導
体レーザ１２と、光学ハウジング１０と、を備えてい
る。
に説明する。図１には、本実施例の走査光学系の取付構
造を適用して走査光学系を光学ハウジングに取り付けた
レーザプリンターにおける光走査装置の概略構成が示さ
れている。この図１に示すように、光走査装置は、半導
体レーザ１２と、光学ハウジング１０と、を備えてい
る。
【００１６】光学ハウジング１０には、図２に示すよう
に、回転多面鏡１４と、レンズＬ１、Ｌ２によって構成
された走査光学系であるｆ・θレンズ１８と、が収納さ
れている。この図２に示すように本実施例では、ｆ・θ
レンズ１８を構成するレンズＬ１、Ｌ２のうち、両面の
面パワーの絶対値の差が最も大きいレンズであるレンズ
Ｌ２について、当該レンズＬ２の両面のうち、面パワー
の絶対値の大きい凸面側Ｓ４を、光学ハウジング１０か
ら、走査方向に垂直な方向に突出した円柱形状の当接部
材２２、２４に線接触により当接すると共に、レンズＬ
２の走査方向両端部に設けられた平面部を支持部材２
６、２８に支持させ板バネ３０、３２によりレンズＬ２
を当接部材２２、２４に固定させている。すなわち、レ
ンズＬ２は平凸レンズであり、面Ｓ３の曲率半径Ｒ３は
無限大であるため面Ｓ３の面パワーは０である。また、
本実施例では、光線の来る向きに測った距離を負、光線
の進む向きに測った距離を正とすると、凸面Ｓ４の曲率
半径Ｒ４は−110.4 〔ｍｍ〕である。従って、凸面Ｓ４
の面パワーの絶対値の方が平面Ｓ３の面パワーの絶対値
より大きい。よって、本実施例では、レンズＬ２を、凸
面側Ｓ４を当接部材２２、２４に当接することにより、
光学ハウジング１０に固定している。なお、レンズＬ１
は、レンズＬ１の走査方向両端部の平面部を支持部材３
４、３６に支持させると共に、レンズＬ１の平面側Ｓ２
を板バネ３８、４０によって凹面側Ｓ１を板バネ４２、
４４によって固定している。
に、回転多面鏡１４と、レンズＬ１、Ｌ２によって構成
された走査光学系であるｆ・θレンズ１８と、が収納さ
れている。この図２に示すように本実施例では、ｆ・θ
レンズ１８を構成するレンズＬ１、Ｌ２のうち、両面の
面パワーの絶対値の差が最も大きいレンズであるレンズ
Ｌ２について、当該レンズＬ２の両面のうち、面パワー
の絶対値の大きい凸面側Ｓ４を、光学ハウジング１０か
ら、走査方向に垂直な方向に突出した円柱形状の当接部
材２２、２４に線接触により当接すると共に、レンズＬ
２の走査方向両端部に設けられた平面部を支持部材２
６、２８に支持させ板バネ３０、３２によりレンズＬ２
を当接部材２２、２４に固定させている。すなわち、レ
ンズＬ２は平凸レンズであり、面Ｓ３の曲率半径Ｒ３は
無限大であるため面Ｓ３の面パワーは０である。また、
本実施例では、光線の来る向きに測った距離を負、光線
の進む向きに測った距離を正とすると、凸面Ｓ４の曲率
半径Ｒ４は−110.4 〔ｍｍ〕である。従って、凸面Ｓ４
の面パワーの絶対値の方が平面Ｓ３の面パワーの絶対値
より大きい。よって、本実施例では、レンズＬ２を、凸
面側Ｓ４を当接部材２２、２４に当接することにより、
光学ハウジング１０に固定している。なお、レンズＬ１
は、レンズＬ１の走査方向両端部の平面部を支持部材３
４、３６に支持させると共に、レンズＬ１の平面側Ｓ２
を板バネ３８、４０によって凹面側Ｓ１を板バネ４２、
４４によって固定している。
【００１７】このように、レンズＬ２を、面パワーの絶
対値が大きい面側Ｓ４を当接部材２２、２４に当接し
て、光学ハウジングに取り付けているので、前述したよ
うに、レンズＬ２の厚さｔ２がばらついても、面パワー
の絶対値が小さい平面側Ｓ３が変化し、面パワーの絶対
値が大きい曲面側Ｓ４の位置の変化はないかあっても非
常に小さくなり、光線を屈折させる力の影響がレーザビ
ームの射出方向に殆ど及ばないことになる。
対値が大きい面側Ｓ４を当接部材２２、２４に当接し
て、光学ハウジングに取り付けているので、前述したよ
うに、レンズＬ２の厚さｔ２がばらついても、面パワー
の絶対値が小さい平面側Ｓ３が変化し、面パワーの絶対
値が大きい曲面側Ｓ４の位置の変化はないかあっても非
常に小さくなり、光線を屈折させる力の影響がレーザビ
ームの射出方向に殆ど及ばないことになる。
【００１８】次に、本実施例の走査光学系の取付構造を
適用して走査光学系を光学ハウジングに取り付けたレー
ザプリンターにおける光走査装置の作用を説明する。半
導体レーザ１２から出力されたレーザビームは、入射孔
７２から光学ハウジング１０に収納された回転多面鏡１
４に入射する。回転多面鏡１４は図示しない回転多面鏡
駆動モータによって高等速回転しているので、回転多面
鏡１４に入射したレーザビームは回転多面鏡１４の高等
速回転によって偏向される。偏向されたレーザビーム
は、ｆ・θレンズ１８によって、射出孔７４を介して感
光体ドラム１６の感光体に光スポットとして集光する。
また、回転多面鏡１４の等速回転とｆ・θレンズ１８と
によって、この光スポットを感光体表面で等速に移動さ
せる。これにより、感光体ドラム表面をライン単位で走
査することになる。この結果として、感光体ドラム１６
表面には画像データに対応した静電潜像が形成されるこ
とになる。なお、本実施例では、ｆ・θレンズ１８によ
り、回転多面鏡１４の反射面の傾きの補正（面倒れ補
正）を行っている。
適用して走査光学系を光学ハウジングに取り付けたレー
ザプリンターにおける光走査装置の作用を説明する。半
導体レーザ１２から出力されたレーザビームは、入射孔
７２から光学ハウジング１０に収納された回転多面鏡１
４に入射する。回転多面鏡１４は図示しない回転多面鏡
駆動モータによって高等速回転しているので、回転多面
鏡１４に入射したレーザビームは回転多面鏡１４の高等
速回転によって偏向される。偏向されたレーザビーム
は、ｆ・θレンズ１８によって、射出孔７４を介して感
光体ドラム１６の感光体に光スポットとして集光する。
また、回転多面鏡１４の等速回転とｆ・θレンズ１８と
によって、この光スポットを感光体表面で等速に移動さ
せる。これにより、感光体ドラム表面をライン単位で走
査することになる。この結果として、感光体ドラム１６
表面には画像データに対応した静電潜像が形成されるこ
とになる。なお、本実施例では、ｆ・θレンズ１８によ
り、回転多面鏡１４の反射面の傾きの補正（面倒れ補
正）を行っている。
【００１９】次に、本実施例のｆ・θレンズ１８から射
出されたレーザビームのリニアリティーついて説明す
る。これを、図３（ａ）に示す本実施例のリニアリティ
ーの変化を、図３（ｂ）に示す面パワーの絶対値の小さ
い面側を当接部材に当接して光学ハウジングに取り付け
た場合のリニアリティーの変化と対比して説明する。こ
こで、図３は、レンズＬ２の厚さｔ２が±１〔ｍｍ〕ば
らついた場合のリニアリティーの変化（理想像高と当該
理想像高対するずれ量との関係）を、グラフによって示
している。ここで、図３のグラフは、図２に示したレン
ズＬ１、Ｌ２の屈折率が、それぞれ、1.609116、1.7122
82、回転多面鏡１４からレンズＬ１までの距離ｄ０、レ
ンズＬ１からレンズＬ２までの距離ｄ１及びレンズＬ２
から感光体ドラム１６までの距離ｄ２が、それぞれ、３
１〔ｍｍ〕、２１〔ｍｍ〕、３１９〔ｍｍ〕の場合であ
る。また、レンズＬ１の曲率半径Ｒ１、Ｒ２が、それぞ
れ、−162.6 〔ｍｍ〕、∞〔ｍｍ〕であり、レンズＬ2
の曲率半径Ｒ３、Ｒ４が、それぞれ、∞〔ｍｍ〕、−11
0.4 〔ｍｍ〕の場合である。更に、レンズＬ１、Ｌ２の
厚さｔ１、ｔ２が、それぞれ、８〔ｍｍ〕、１１〔ｍ
ｍ〕の場合である。なお、入射したレーザビームの波長
は７８０〔ｎｍ〕である。
出されたレーザビームのリニアリティーついて説明す
る。これを、図３（ａ）に示す本実施例のリニアリティ
ーの変化を、図３（ｂ）に示す面パワーの絶対値の小さ
い面側を当接部材に当接して光学ハウジングに取り付け
た場合のリニアリティーの変化と対比して説明する。こ
こで、図３は、レンズＬ２の厚さｔ２が±１〔ｍｍ〕ば
らついた場合のリニアリティーの変化（理想像高と当該
理想像高対するずれ量との関係）を、グラフによって示
している。ここで、図３のグラフは、図２に示したレン
ズＬ１、Ｌ２の屈折率が、それぞれ、1.609116、1.7122
82、回転多面鏡１４からレンズＬ１までの距離ｄ０、レ
ンズＬ１からレンズＬ２までの距離ｄ１及びレンズＬ２
から感光体ドラム１６までの距離ｄ２が、それぞれ、３
１〔ｍｍ〕、２１〔ｍｍ〕、３１９〔ｍｍ〕の場合であ
る。また、レンズＬ１の曲率半径Ｒ１、Ｒ２が、それぞ
れ、−162.6 〔ｍｍ〕、∞〔ｍｍ〕であり、レンズＬ2
の曲率半径Ｒ３、Ｒ４が、それぞれ、∞〔ｍｍ〕、−11
0.4 〔ｍｍ〕の場合である。更に、レンズＬ１、Ｌ２の
厚さｔ１、ｔ２が、それぞれ、８〔ｍｍ〕、１１〔ｍ
ｍ〕の場合である。なお、入射したレーザビームの波長
は７８０〔ｎｍ〕である。
【００２０】この図３（ａ）及び（ｂ）に示されている
ように、レンズの厚さが基準となる厚さから＋１〔ｍ
ｍ〕ばらついた場合に、理想像高が１００〔ｍｍ〕に対
するずれ量は、図３（ａ）では、−０．１〔ｍｍ〕であ
るのに対し、図３（ｂ）では、−０．４８〔ｍｍ〕であ
る。また、理想像高が５０〔ｍｍ〕に対するずれ量は、
図３（ａ）では、−０．２５〔ｍｍ〕であるのに対し、
図３（ｂ）では、−０．５〔ｍｍ〕である。また、レン
ズの厚さが基準となる厚さから−１〔ｍｍ〕ばらついた
場合に理想像高が１００〔ｍｍ〕に対するずれ量は、図
３（ａ）では、０．３〔ｍｍ〕であるのに対し、図３
（ｂ）では、０．６２〔ｍｍ〕である。また、理想像高
が５０〔ｎｍ〕に対するずれ量は、図３（ａ）では、−
０．０８〔ｍｍ〕であるのに対し、図３（ｂ）では、
０．１〔ｍｍ〕である。従って、本実施例のリニアリテ
ィーの変化（図３（ａ））は、面パワーの絶対値の小さ
い面側が当接部材に当接されて光学ハウジングに取り付
けられた場合のリニアリティーの変化（図３（ｂ））よ
り小さいことが分かる。
ように、レンズの厚さが基準となる厚さから＋１〔ｍ
ｍ〕ばらついた場合に、理想像高が１００〔ｍｍ〕に対
するずれ量は、図３（ａ）では、−０．１〔ｍｍ〕であ
るのに対し、図３（ｂ）では、−０．４８〔ｍｍ〕であ
る。また、理想像高が５０〔ｍｍ〕に対するずれ量は、
図３（ａ）では、−０．２５〔ｍｍ〕であるのに対し、
図３（ｂ）では、−０．５〔ｍｍ〕である。また、レン
ズの厚さが基準となる厚さから−１〔ｍｍ〕ばらついた
場合に理想像高が１００〔ｍｍ〕に対するずれ量は、図
３（ａ）では、０．３〔ｍｍ〕であるのに対し、図３
（ｂ）では、０．６２〔ｍｍ〕である。また、理想像高
が５０〔ｎｍ〕に対するずれ量は、図３（ａ）では、−
０．０８〔ｍｍ〕であるのに対し、図３（ｂ）では、
０．１〔ｍｍ〕である。従って、本実施例のリニアリテ
ィーの変化（図３（ａ））は、面パワーの絶対値の小さ
い面側が当接部材に当接されて光学ハウジングに取り付
けられた場合のリニアリティーの変化（図３（ｂ））よ
り小さいことが分かる。
【００２１】以上説明したように本実施例では、両面の
曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率
半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接
して、光学ハウジングに取り付けている。これにより、
少なくともリニアリティーが最も大きく変化するレンズ
の当該リニアリティーを小さく抑えることができるの
で、走査光学系全体のリニアリティーの変化を小さくす
ることができる。よって、精度よく走査することができ
る。
曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率
半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接
して、光学ハウジングに取り付けている。これにより、
少なくともリニアリティーが最も大きく変化するレンズ
の当該リニアリティーを小さく抑えることができるの
で、走査光学系全体のリニアリティーの変化を小さくす
ることができる。よって、精度よく走査することができ
る。
【００２２】以上説明した実施例では、走査用のレンズ
を光学ハウジングの当接部材に当接すると共に支持部材
と板バネによって固定しているが、これに限定されるも
のではなく、曲率半径の逆数の絶対値の大きい面側を光
学ハウジングに設けられた当接部材に当接すればよいの
で、例えば、図４に示すようにしてもよい。すなわち、
図４（ａ）は、曲率半径の逆数の絶対値の大きい凸面側
Ｓ４を、前述した実施例の当接部材と支持部材との双方
の役割を有する当接部材４６、４８に当接すると共に平
面側Ｓ３を、当接部材４６、４８に接合された板バネ５
０、５２で抑えることによりレンズを光学ハウジングに
固定するものである。また、図４（ｂ）は、曲率半径の
逆数の絶対値の大きい凸面側Ｓ４を、光学ハウジングか
ら突出した円柱形状の当接部材２２、２４に当接すると
共に平面側Ｓ３を、当接部材２２、２４に接合された板
バネ５４、５６で抑えることにより光学ハウジングに固
定するものである。
を光学ハウジングの当接部材に当接すると共に支持部材
と板バネによって固定しているが、これに限定されるも
のではなく、曲率半径の逆数の絶対値の大きい面側を光
学ハウジングに設けられた当接部材に当接すればよいの
で、例えば、図４に示すようにしてもよい。すなわち、
図４（ａ）は、曲率半径の逆数の絶対値の大きい凸面側
Ｓ４を、前述した実施例の当接部材と支持部材との双方
の役割を有する当接部材４６、４８に当接すると共に平
面側Ｓ３を、当接部材４６、４８に接合された板バネ５
０、５２で抑えることによりレンズを光学ハウジングに
固定するものである。また、図４（ｂ）は、曲率半径の
逆数の絶対値の大きい凸面側Ｓ４を、光学ハウジングか
ら突出した円柱形状の当接部材２２、２４に当接すると
共に平面側Ｓ３を、当接部材２２、２４に接合された板
バネ５４、５６で抑えることにより光学ハウジングに固
定するものである。
【００２３】また、以上説明した実施例では、レンズの
両面の面パワーの絶対値の差が最も大きいレンズのみ
を、当該レンズの面のうち、面パワーの絶対値の大きい
面側を当接部材に当接して光学ハウジングに固定してい
るが、これに限定されるものでなく、全てのレンズを、
当該レンズのそれぞれの面のうち面パワーの絶対値の大
きい面側を当接部材の当接して、光学ハウジングに固定
するようにしてもよい。すなわち、図２に示したレンズ
Ｌ１についても、図５に示すように、面パワーの絶対値
が大きい凹面側Ｓ１を当接部材５８、６０に当接すると
共に、レンズＬ１の走査方向両端部の平面部を支持部材
６２、６４に支持させ板バネ６６、６８によってレンズ
Ｌ１を当接部材５８、６０に固定させる。これにより、
レーザビームのリニアリティーの変化を最小に抑えると
共に、光学ハウジング自体の公差も緩められ、よって、
コストの低減ができる。また、レンズ間距離を縮めるこ
とができる。
両面の面パワーの絶対値の差が最も大きいレンズのみ
を、当該レンズの面のうち、面パワーの絶対値の大きい
面側を当接部材に当接して光学ハウジングに固定してい
るが、これに限定されるものでなく、全てのレンズを、
当該レンズのそれぞれの面のうち面パワーの絶対値の大
きい面側を当接部材の当接して、光学ハウジングに固定
するようにしてもよい。すなわち、図２に示したレンズ
Ｌ１についても、図５に示すように、面パワーの絶対値
が大きい凹面側Ｓ１を当接部材５８、６０に当接すると
共に、レンズＬ１の走査方向両端部の平面部を支持部材
６２、６４に支持させ板バネ６６、６８によってレンズ
Ｌ１を当接部材５８、６０に固定させる。これにより、
レーザビームのリニアリティーの変化を最小に抑えると
共に、光学ハウジング自体の公差も緩められ、よって、
コストの低減ができる。また、レンズ間距離を縮めるこ
とができる。
【００２４】なお、以上説明した実施例では、回転多面
鏡を用いる走査光学系について説明したが、これに限ら
れるものでなく、例えば、レゾナントスキャナやガルバ
ノメータミラーを用いた走査光学系にも本発明を適用す
ることができる。また、以上説明した実施例では、ｆ・
θレンズを構成するレンズの個数が２個の場合について
説明したが、これに限定するものではなく、プラスチッ
ク等で構成された１枚の走査レンズにも適用でき、ま
た、走査光学系を複数のレンズによって構成する場合に
も適用することができる。
鏡を用いる走査光学系について説明したが、これに限ら
れるものでなく、例えば、レゾナントスキャナやガルバ
ノメータミラーを用いた走査光学系にも本発明を適用す
ることができる。また、以上説明した実施例では、ｆ・
θレンズを構成するレンズの個数が２個の場合について
説明したが、これに限定するものではなく、プラスチッ
ク等で構成された１枚の走査レンズにも適用でき、ま
た、走査光学系を複数のレンズによって構成する場合に
も適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、
前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面と
逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウ
ジングに取り付けているので、レンズの厚さがばらつい
た場合でも走査光学系のリニアリティーの変化を少なく
することができる、という効果を有する。
は、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、
前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面と
逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウ
ジングに取り付けているので、レンズの厚さがばらつい
た場合でも走査光学系のリニアリティーの変化を少なく
することができる、という効果を有する。
【００２６】請求項２記載の発明は、複数枚のレンズで
構成された走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の
逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数
の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、前記
走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶対
値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値の
大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の、少なくとも
両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズ
の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付勢手段
により付勢して、光学ハウジングに取り付けているの
で、少なくともリニアリティーが最も大きく変化するレ
ンズの当該リニアリティーを小さく抑えることができる
ので、走査光学系全体のリニアリティーの変化を少なく
することができる、という効果を有する。
構成された走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の
逆数の絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数
の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、前記
走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の絶対
値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対値の
大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の、少なくとも
両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズ
の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付勢手段
により付勢して、光学ハウジングに取り付けているの
で、少なくともリニアリティーが最も大きく変化するレ
ンズの当該リニアリティーを小さく抑えることができる
ので、走査光学系全体のリニアリティーの変化を少なく
することができる、という効果を有する。
【００２７】請求項３記載の発明は、複数枚のレンズで
構成された走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材の各々に当接
させ、前記走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系
のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい
面に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウジングに
取り付けているので、走査光学系全体のリニアリティー
の変化を最小に抑えることができる、という効果を有す
る。
構成された走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材の各々に当接
させ、前記走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の
逆数の絶対値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系
のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい
面に向けて付勢手段により付勢して、光学ハウジングに
取り付けているので、走査光学系全体のリニアリティー
の変化を最小に抑えることができる、という効果を有す
る。
【図１】本実施例の走査光学系が用いられた光走査装置
の概略図である。
の概略図である。
【図２】本実施例の走査光学系の取付構造が適用されて
走査光学系が取り付けられた光学ハウジングを示した概
略図である。
走査光学系が取り付けられた光学ハウジングを示した概
略図である。
【図３】（ａ）は、面パワーの絶対値が大きい面を位置
決めした場合における理想像高と理想像高に対するずれ
量との関係を示した線図である。（ｂ）は、面パワーの
絶対値が小さい面を位置決めした場合における理想像高
と理想像高に対するずれ量との関係を示した線図であ
る。
決めした場合における理想像高と理想像高に対するずれ
量との関係を示した線図である。（ｂ）は、面パワーの
絶対値が小さい面を位置決めした場合における理想像高
と理想像高に対するずれ量との関係を示した線図であ
る。
【図４】走査用のレンズを光学ハウジングに取り付ける
２態様を示した概略図である。
２態様を示した概略図である。
【図５】他の走査用レンズを光学光学ハウジングの当接
部材に当接させた概略図である。
部材に当接させた概略図である。
【図６】（ａ）は、面パワーの絶対値が小さい面を位置
決めしてレンズの厚さがばらついた場合におけるレーザ
ビームが進行した軌跡を示した図である。（ｂ）は、面
パワーの絶対値が大きい面を位置決めしてレンズの厚さ
がばらついた場合におけるレーザビームの進行した軌跡
を示した図である。
決めしてレンズの厚さがばらついた場合におけるレーザ
ビームが進行した軌跡を示した図である。（ｂ）は、面
パワーの絶対値が大きい面を位置決めしてレンズの厚さ
がばらついた場合におけるレーザビームの進行した軌跡
を示した図である。
１０ 光学ハウジング １２ 半導体レーザ １４ 回転多面鏡 １６ 感光体ドラム １８ ｆ・θレンズ ２２、２４ 当接部材 ２６、２８、３４、３６ 支持部材 ３０、３２、３８、４０、４２、４４ 板バネ Ｌ１、Ｌ２ 走査用のレンズ ７２ 入射孔 ７４ 射出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10 G02B 7/02 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (3)
- 【請求項１】 光学ハウジングに当接部材を設け、１枚のレンズで構成された走査光学系の曲率半径の逆数
の絶対値の大きい面側を前記当接部材に当接させ、 前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面と
逆側の面を、前記走査光学系の曲率半径の逆数の絶対値
の大きい面に向けて付勢手段により付勢して、 光学ハウ
ジングに取り付けた走査光学系の取付構造。 - 【請求項２】 光学ハウジングに当接部材を設け、複数枚のレンズで構成された走査光学系の、少なくとも
両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレンズ
の曲率半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接部材
に当接させ、 前記走査光学系の、少なくとも両面の曲率半径の逆数の
絶対値の差が最も大きいレンズの曲率半径の逆数の絶対
値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系の、少なく
とも両面の曲率半径の逆数の絶対値の差が最も大きいレ
ンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向けて付勢
手段により付勢して、 光学ハウジングに取り付けた走査
光学系の取付構造。 - 【請求項３】 光学ハウジングに複数の当接部材を設
け、複数枚のレンズで構成された走査光学系のそれぞれのレ
ンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面側を前記当接
部材の各々に当接させ、 前記走査光学系のそれぞれのレンズの曲率半径の逆数の
絶対値の大きい面と逆側の面を、前記走査光学系のそれ
ぞれのレンズの曲率半径の逆数の絶対値の大きい面に向
けて付勢手段により付勢して、 光学ハウジングに取り付
けた走査光学系の取付構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05316986A JP3109358B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 走査光学系の取付構造 |
| EP94116407A EP0658789B1 (en) | 1993-12-16 | 1994-10-18 | Structure for attaching scanning optical system |
| DE69426554T DE69426554T2 (de) | 1993-12-16 | 1994-10-18 | Befestigungsanordnung für ein optisches Abtastsystem |
| US08/325,477 US5600495A (en) | 1993-12-16 | 1994-10-19 | Structure for attaching scanning optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05316986A JP3109358B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 走査光学系の取付構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168110A JPH07168110A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3109358B2 true JP3109358B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=18083149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05316986A Expired - Fee Related JP3109358B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 走査光学系の取付構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5600495A (ja) |
| EP (1) | EP0658789B1 (ja) |
| JP (1) | JP3109358B2 (ja) |
| DE (1) | DE69426554T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH09318858A (ja) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Nikon Corp | レンズ鏡筒 |
| JP4235299B2 (ja) | 1998-12-22 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置の製造方法 |
| JP4642205B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2011-03-02 | キヤノン株式会社 | 走査光学装置 |
| US6473113B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-10-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| TW558861B (en) * | 2001-06-15 | 2003-10-21 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiation stage, laser irradiation optical system, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP4419505B2 (ja) * | 2003-10-14 | 2010-02-24 | ブラザー工業株式会社 | シリンドリカルレンズ、光学走査装置および画像形成装置 |
| JP7097224B2 (ja) * | 2018-04-27 | 2022-07-07 | 三菱重工業株式会社 | レーザ偏向装置及びレーザ加工装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE282993C (ja) * | ||||
| US2874610A (en) * | 1955-10-20 | 1959-02-24 | American Optical Corp | Lens retaining ring |
| US4349843A (en) * | 1978-06-26 | 1982-09-14 | Flir Systems, Inc. | Television compatible thermal imaging system |
| US4355860A (en) * | 1980-09-29 | 1982-10-26 | Xerox Corporation | Double pass scanning system |
| US4397521A (en) * | 1980-09-29 | 1983-08-09 | Xerox Corporation | Double pass optical system for raster scanners |
| JPS58153908A (ja) * | 1982-03-09 | 1983-09-13 | Minolta Camera Co Ltd | 走査用レンズ |
| US4796963A (en) * | 1986-08-20 | 1989-01-10 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning apparatus using a rotary polygon mirror |
| US4866459A (en) * | 1987-02-27 | 1989-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image scanner with a non-spherical fθ lens system |
| US5280379A (en) * | 1987-12-28 | 1994-01-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical apparatus |
| JPH02158709A (ja) * | 1988-12-13 | 1990-06-19 | Hitachi Ltd | 光走査装置 |
| JPH0729992B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1995-04-05 | 積水化学工業株式会社 | １―（４―メトキシスチリル）―３―（４―ニトロスチリル）ベンゼンとその製造法 |
| US5191483A (en) * | 1990-09-07 | 1993-03-02 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Installation of optical component in optical device |
| US5377038A (en) * | 1990-12-29 | 1994-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical system |
| JP2553532Y2 (ja) * | 1991-07-23 | 1997-11-05 | 旭光学工業株式会社 | 走査光学系ユニットのハウジング構造 |
| US5357272A (en) * | 1991-07-29 | 1994-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Deflection scanner which is elastically fixed in its housing |
| JPH05281492A (ja) * | 1992-04-01 | 1993-10-29 | Olympus Optical Co Ltd | 光学系装置 |
| JPH06258562A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Nikon Corp | レンズ保持装置 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP05316986A patent/JP3109358B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-18 EP EP94116407A patent/EP0658789B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-18 DE DE69426554T patent/DE69426554T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-10-19 US US08/325,477 patent/US5600495A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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| US5600495A (en) | 1997-02-04 |
| EP0658789A3 (en) | 1997-04-09 |
| DE69426554D1 (de) | 2001-02-15 |
| JPH07168110A (ja) | 1995-07-04 |
| EP0658789A2 (en) | 1995-06-21 |
| DE69426554T2 (de) | 2001-05-31 |
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