JP3274782B2 - 反射光学系 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は反射光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光走査装置においては、光走査
領域へと向かって偏向する偏向ビームを検出して光走査
の同期を取ることが行われているが、このような偏向ビ
ームの検出は偏向ビームの偏向領域の外側に配備した反
射部材により偏向ビームを光センサーに向けて反射さ
せ、シリンダレンズにより光センサー上に集光すること
により行われる。

【０００３】上記反射部材としては従来、ガラス板の十
分に平滑な表面に反射膜を形成したものが用いられてき
たが、コストが高い、保持機構が複雑である、取付けの
際に破損したりし易く取付け作業が面倒である等の問題
があった。

【０００４】このような問題を有効に解消できる反射光
学系として「開口部もしくは隙間が形成された基準面部
分と反射板部材取付け面部分とが一体に形成された反射
板部材保持体に、少なくとも長さ方向の一方の側に反射
面を形成された可撓性板状の反射板部材を、反射面を形
成された側の部分が基準面部分と圧接して基準面に従う
平面部に平面化されるとともに、長さ方向に撓ませた状
態で、反対側の部分を固定手段により反射板部材取付け
面部分に固定した構成のもの」が意図されている。

【０００５】上記反射板部材としては「薄肉の金属板」
が好適であり、その少なくとも一部に「反射面」を形成
するには金属板を研磨すれば良い。しかし、薄肉の金属
板の表面がある程度の平滑性を有していれば、金属板表
面をそのまま反射面として使用でき、このようにする
と、反射面形成のための研磨工程が不要になる分だけコ
ストを低減化できることになる。

【０００６】ところで「薄肉の金属板」は通常、材料状
態としてはロール状に巻かれた「ロール材」であり、こ
れをそのまま表面処理せずに反射板部材として使用した
場合に、反射される光ビームに若干の「散乱」が生じる
ことが発明者の研究により明らかになった。

【０００７】このような反射板部材を用いて上述の如き
反射光学系を構成し、例えば光走査装置における偏向ビ
ームの同期検知用に用いても、走査速度がさほど大きく
ないときは実質的な問題は生じないが、光走査の速度が
大きくなってくると、検出用の光ビームが光センサーを
照射する時間が極めて短くなり、光センサーの受光量が
「不足ぎみ」になり同期ビーム検出ミス等の問題が生じ
ることがわかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、反射ビームの集光性
のよい新規な反射光学系の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の「反射光学
系」は、反射板部材保持体と、反射板部材と、固定手段
と、シリンダレンズとを有する。

【００１０】「反射板部材保持体」は、開口部もしくは
隙間が形成された基準面部分と反射板部材取付け面部分
とが一体に形成されたものである。

【００１１】「反射板部材」は、長さ方向の一方の側が
反射面として使用される可撓性板状のものであって、金
属板のロール材により形成される。即ち、金属板のロー
ル材による反射板部材は、その表面が「研磨されず」に
そのまま反射面として使用される。

【００１２】「固定手段」は、反射板部材の、反射面と
して使用される側の部分を基準面部分と圧接して基準面
に従う平面部に平面化するとともに長さ方向に撓ませた
状態で、反対側の部分を反射板部材取付け面部分に固定
する手段である。

【００１３】「シリンダレンズ」は、反射板部材の反射
面として使用される部分により所定方向へ反射される光
ビームに所定方向にのみ収束傾向を与える。

【００１４】金属板のロール材により形成される反射板
部材のロールの方向は、シリンダレンズにおけるパワー
を持つ方向と交わる方向に設定される。

【００１５】「反射板部材のロールの方向」は、反射板
部材の素材におけるロール材において、ロールの巻きを
決定する方向、即ち、ロール状に巻かれた状態におい
て、ロール材表面の曲率が最大に成る方向（ロールの軸
と直交する方向）である。

【００１６】「シリンダレンズにおけるパワーを持つ方
向」は、シリンダレンズのレンズ面の「母線」と光軸と
に直交する方向である。

【００１７】反射板部材におけるロールの方向とシリン
ダレンズのパワーを持つ方向とが交わるようにするに
は、種々の方法が可能である。

【００１８】例えば、反射板部材保持体とシリンダレン
ズとの位置関係が固定的であるばあい、即ち、これらの
配設態位が予め定められている場合には、反射板部材に
おけるロールの方向がシリンダレンズにおけるパワーを
持つ方向と交わる方向となるように「反射板部材とロー
ルの方向」との関係を設定すれば良い（請求項２）。

【００１９】あるいは、シリンダレンズの配設態位が予
め定められている場合には、反射板部材保持体の取り付
け態位の調整により、反射板部材におけるロールの方向
がシリンダレンズにおけるパワーを持つ方向と交わる方
向に設定されるようにすることができる（請求項３）。

【００２０】逆に、反射板部材保持体の配備が予め定め
られて入る場合には、シリンダレンズの取付け態位を調
整することによって、反射板部材におけるロールの方向
がシリンダレンズにおけるパワーを持つ方向と交わる方
向になるようにすることもできる（請求項４）。

【００２１】反射板部材は「短冊形状」に構成しても良
いが、「反射面として使用される部分と反射板部材取付
け面部分に固定される部分との間を、撓み用の応力集中
部に形成」してもよい（請求項５）。あるいは、応力集
中部の有無に拘らず、反射板部材を「長さ方向におい
て、く字形状に屈曲」した形状に形成しても良い（請求
項６）。

【００２２】

【作用】図２（ａ）において符号１は、ロール材である
薄肉の金属板を示している。このような金属板１から、
図２（ａ）に符号１Ａで示すごとき部分を切り出して平
らに伸ばすと、図２（ｂ）に示すように、金属板１Ａの
表面にはロールの方向に伸びる極細い「すじ１ａ」がロ
ールの方向に直交する方向へ「縞状」に形成されている
ことがわかった。

【００２３】すじ１ａは「すじの長さ方向に直交する微
細な凹凸」であり、このような「すじ」のある金属板に
光ビームを照射すると、反射ビームにおいては「すじに
直交する方向」へ散乱が発生する。

【００２４】例えば、金属板１Ａに図２（ｂ）に示すよ
うな、円形の光束断面形状を持つレーザー光ＬＢを光ビ
ームとして入射させ、その反射ビームをビームに直交す
る面で受けると、本来は図２（ｃ）の円形状Ｂの如くに
なるべき反射ビームの光束断面形状が、「散乱」の影響
により楕円形状Ｂ１の如きものとなるのである。この楕
円形状Ｂ１の短軸方向は、図２（ｂ）に示すロールの方
向（すじ１ａの長さ方向）に平行に対応する。

【００２５】このとき、上記光束断面における光強度の
分布は、本来であれば図２（ｃ）の下図に破線で示すご
ときものになるはずのものが、実線の如くになる。

【００２６】このような散乱が発生している状態におい
て、シリンダレンズのパワーを持つ方向が「すじの方向
（ロールの方向）に平行になっていると、シリンダレン
ズの集光機能は散乱光に対して全く作用しない。

【００２７】この発明に於いては「シリンダレンズにお
けるパワーを持つ方向を、反射板部材のロールの方向と
交わる方向にする」ことにより、シリンダレンズの集光
機能を散乱光に対して有効に作用させるのである。

【００２８】従って、シリンダレンズにおけるパワーを
持つ方向と、反射板部材のロールの方向のなす角は直角
に近いほど良いが、有限の角であれば効果があり、実用
上は例えば３０度以上の傾きがあれば十分である。

【００２９】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００３０】図１（ａ）は、この発明の反射光学系を備
えた光走査装置の１例を説明図的に示している。

【００３１】半導体レーザーを光源とする光源装置６１
から平行光束化されて放射された光ビームは、シリンダ
レンズ６７により副走査対応方向（光源から被走査面に
到る光路を光学系の光軸に沿って直線的に展開した仮想
的な光路上で副走査方向と平行的に対応する方向）に集
光され、回転多面鏡６２の偏向反射面近傍の位置に主走
査対応方向（上記仮想的な光路上で主走査方向と平行的
に対応する方向）に長い線像として結像する。

【００３２】偏向反射面による反射光束は、回転多面鏡
６２の等速回転に伴い等角速度的に偏向され、偏向ビー
ムとなってｆθレンズ６３を透過し、反射鏡６４により
光路を折り曲げられ、光導電性の感光体７０を光走査す
る。

【００３３】この光走査における走査の起点が副走査方
向に揃わないと、記録画像にジターが発生し、特にディ
ザ処理により中間調再現を行うような場合にはディザパ
ターンが狂い、画質を著しく低下させることになる。

【００３４】このため、光センサー６６を設け、光走査
領域へと向かう偏向ビームを、反射板部材６５により光
センサー６６に向けて反射させ、光センサー６６による
反射ビーム検出を基準として光走査の開始点を定める。

【００３５】光センサー６６へ向かう反射ビームはシリ
ンダレンズ６９により光センサー６６に集光される。

【００３６】反射板部材６５と、シリンダーレンズ６９
と、図示されない反射板部材保持体とは、この発明の
「反射光学系」を構成する。

【００３７】図１（ｂ）は、反射板部材６５を反射板部
材保持体９に保持させた状態を示している。反射板部材
保持体９は、例えば図１（ａ）において光源装置６１、
シリンダレンズ６７、回転多面鏡６２、ｆθレンズ６
３、反射鏡６４、光センサー６６等を固定的に配備する
ための「ハウジング（図示されず）」の一部として構成
されても良いし、あるいは上記ハウジングに固定可能な
独立部材として構成されてもよい。

【００３８】反射板部材保持体９の表面は、その一部に
位置規制突起１６が「コ字」状に突設され、反射板部材
保持体表面の位置規制突起１６に囲まれた部分は「反射
板部材取付け面部分」となっている。

【００３９】位置規制突起１６と対向するようにして、
基準面形成部１０が反射板部材保持体９と一体に突設さ
れている。

【００４０】図１（ｂ）の状態を光ビームの入射方向か
ら見た同図（ｃ）に示すように、基準面形成部１０は
「Ｕ字」形状であって、両側の２本の柱状部分の間が
「隙間」をなし、この柱状部分の位置規制用突起１６の
側の面が「基準面部分」となっている。反射板部材取付
け面部分と基準面部材とは互いに「直交」している。

【００４１】基準面形成部１０の２本の柱状部分の位置
規制用突起１６の側の面は同一平面内にあり、この「仮
想的な平面」が「基準面」をなす。

【００４２】反射板部材６５は、可撓性板状で、図１
（ｄ）に示すように長さ方向に「く字形状」に屈曲し
（請求項６）、一方の折曲片６５Ａの、符号６５ａで示
す部分は「反射面」として使用される。他方の折曲片６
５Ｂには螺子止め用の孔６５ｂが穿設されている。

【００４３】反射板部材６５は、厚さ：０．１〜０．４
ｍｍ程度のロール材の金属板（例えばステンレス板やア
ルミニウム板）から切り出され、そのまま「研磨される
ことなく」使用される。従って、上記反射面として採用
される部分６５ａも研磨されてはおらず、表面状態は他
の部分と同じである。

【００４４】図１（ｂ）に示すように、反射板部材６５
の折曲片６５Ｂの角部を位置規制用突起１６のコーナー
部分に合致させ、螺子１３を孔６５ｂを介して反射板部
材保持体９の「反射板部材取付け面部分」に穿設された
図示されない螺子孔に螺装して折曲片６５Ｂを反射板部
材取付け面部分に固定する。

【００４５】このとき、折曲片６５Ａは「く字形状を狭
める」ように撓められ、図１（ｂ）に示すように、反射
面として使用される部分６５ａを含む折曲片６５Ａの部
分が基準面部分１０と圧接して「基準面に従う平面部に
平面化」される。

【００４６】基準面部分１０は予め所定の向きに高精度
に形成されており、反射板部材６５は上記の如く反射板
部材保持体９に固定された段階で、平面化された部分が
基準面と合致して適正な方向を向く。

【００４７】従って図１（ｂ）に示すように、偏向光束
８は基準面形成部１０の隙間から入射すると、反射板部
材６５の平面化された部分（反射面として使用される部
分）により適正な方向に反射され、図１（ａ）に示すよ
うに、シリンダレンズ６９を介して光センサー６６に入
射することになる。

【００４８】図１（ｃ）において、矢印Ａは「偏向ビー
ムの移動方向」を示し、矢印Ｄは反射板部材６５をなす
ロール材の「ロールの方向」を示し、矢印Ｅはシリンダ
レンズ６９（図１（ａ））が「パワーを持つ方向」を示
す。

【００４９】反射板部材６５におけるロールの方向Ｄに
平行に、細い「すじ」があり、反射板部材６５に入射す
る偏向ビームの反射ビームには、ロールの方向Ｄに直交
する方向に散乱が発生するが、シリンダレンズ６９のパ
ワーを持つ方向Ｅと、散乱の発生する方向とは交わって
いるので、シリンドリカルレンズの集光機能は有効に作
用し、光センサー６６は反射ビームを有効に検出でき
る。

【００５０】この例では、反射板部材保持体９は前述の
ように、ハウジングの一部、あるいはハウジングに固定
可能な独立部材であるので、反射板部材保持体９の配備
態位は光走査装置のレイアウトに従って予め決定されて
おり、シリンダレンズ６９の配設態位も定められてい
る。このような場合には、反射板部材６５におけるロー
ルの方向を調整（ロール材から反射板部材を切り出す向
きを調整）することにより、ロールの方向がシリンダレ
ンズに対して所望の方向をなすようにする。

【００５１】もし、シリンダレンズの配置態位に自由度
があるならば、反射板部材６５におけるロールの方向に
応じて、シリンダレンズのパワーを持つ方向を適正な向
きに設定すればよい。

【００５２】また、反射板部材保持体９の配備態位に自
由度がある場合には、シリンダレンズのパワーを持つ方
向に対して、反射板部材６５のロールの方向が適当な向
きとなるように反射板部材保持体９を位置調整すればよ
い。

【００５３】図３には、請求項５記載の発明の実施に用
いる「応力集中部を形成された反射板部材」の具体例を
２例挙げる。

【００５４】図３（ａ）に示す反射板部材３１は、長さ
方向の一方の側（図の左側）の部分が反射面として使用
される部分で、他方の側には螺子止め用の孔３１ｂが穿
設され、長さ方向における中間部に穿設された開口孔３
１ｃの幅方向における両側の部分が応力集中部となって
いるものである。

【００５５】図３（ｂ）に示す反射板部材３２は、長さ
方向の一方の側（図の左側）の部分が反射面として使用
される部分で、他方の側には螺子止め用の孔３２ｂが穿
設され、長さ方向における中間部の幅方向両側に形成さ
れた切欠きに挾まれた部分として応力集中部３２ｃが形
成されたものである。

【００５６】これら、図３に示した反射板部材を長手方
向に「く字状」に屈曲させた形状のものでも良い。

【００５７】上に説明した実施例では、固定手段として
「螺子」を用いたが、固定手段は螺子によるものに限ら
ず、種々の手段が可能である。例えば、従来から公知の
係止ピン（反射板部材に形成する）と係合爪（反射面部
材保持体に形成する）の係合により固定しても良いし、
接着により固定しても良い。

【００５８】この発明の反射光学系は、上記実施例のよ
うに光走査装置に使用できるのみならず、例えば光ピッ
クアップ等にも有効に利用できる。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な反射光学系を提供できる。この発明の反射光学
系は上述の如き構成となっているから、ロール材を、表
面の研磨なしで反射板部材として使用でき、反射光学系
のコストを有効に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を説明するための図であ
る。

【図２】この発明の作用を説明するための図である。

【図３】請求項５記載の発明に用いる反射板部材を２例
示す図である。

【符号の説明】

６５ 反射板部材 ９ 反射板部材保持体 ６９ シリンダレンズ Ｄ 反射板部材の材料であるロール材のロールの
方向 Ｅ シリンダレンズのパワーを持つ方向。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部もしくは隙間が形成された基準面部
   分と反射板部材取付け面部分とが一体に形成された反射
   板部材保持体と、 長さ方向の一方の側が反射面として使用される可撓性板
   状の反射板部材と、 この反射板部材の、上記反射面として使用される側の部
   分を上記基準面部分と圧接して基準面に従う平面部に平
   面化するとともに長さ方向に撓ませた状態で、反対側の
   部分を反射板部材取付け面部分に固定する固定手段と、 上記反射板部材の反射面として使用される部分により所
   定方向へ反射される光ビームに所定方向にのみ収束傾向
   を与えるシリンダレンズとを有し、 上記反射板部材は金属板のロール材により形成され、ロ
   ールの方向が上記シリンダレンズにおけるパワーを持つ
   方向と交わる方向であることを特徴とする反射光学系。
2. 【請求項２】請求項１記載の反射光学系において、 反射板部材保持体とシリンダレンズとの位置関係が固定
   的であり、反射板部材におけるロールの方向が、上記シ
   リンダレンズにおけるパワーを持つ方向と交わる方向と
   なるように設定されたことを特徴とする反射光学系。
3. 【請求項３】請求項１記載の反射光学系において、 シリンダレンズの配備態位が定められており、反射板部
   材保持体の取り付け態位の調整により、反射板部材にお
   けるロールの方向が、上記シリンダレンズにおけるパワ
   ーを持つ方向と交わる方向に設定されたことを特徴とす
   る反射光学系。
4. 【請求項４】請求項１記載の反射光学系において、 反射板部材保持体の配備が定められており、反射板部材
   におけるロールの方向が、シリンダレンズにおけるパワ
   ーを持つ方向と交わる方向になるように、シリンダレン
   ズの取付け態位が設定されたことを特徴とする反射光学
   系。
5. 【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
   反射光学系において、 反射板部材の、反射面として使用される部分と反射板部
   材取付け面部分に固定される部分との間が、撓み用の応
   力集中部に形成されていることを特徴とする反射光学
   系。
6. 【請求項６】請求項１または２または３または４または
   ５記載の反射光学系において、 反射板部材が、長さ方向において、く字形状に屈曲して
   形成されていることを特徴とする反射光学系。