JP3394809B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビーム発生手段から
導出された光ビームを、光ビーム偏向手段および走査レ
ンズ等を介して被走査体上に走査させる光走査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ビーム発生手段から導出された光ビー
ムを光ビーム偏向手段および走査レンズ等を介して被走
査体上に走査させる光走査装置が、前記被走査体に所定
の画像等を記録する画像記録装置や、該被走査体の画像
情報を読み取る画像読取装置として広く使用されてい
る。

【０００３】前記光走査装置では、一般的に光学定盤上
に光ビーム発生手段、光ビーム偏向手段、走査レンズお
よびミラー等の光学系が配設されており、前記光ビーム
発生手段から導出された光ビームが、光ビーム偏向手段
で主走査方向に振られた後、走査レンズおよび光学系を
介して被走査体上に照射され、例えば、この被走査体に
画像を記録するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
走査装置では、光ビーム偏向手段として共振型光偏向
器、ポリゴンミラー（回転多面鏡）およびガルバノメー
タミラー等の機械的光偏向器が使用されている。このた
め、上記光ビーム偏向手段が駆動される際、ミラーの回
転や振動に起因して該ミラーの近傍で空気のゆらぎが発
生してしまう。

【０００５】また、光学定盤は、比較的肉厚な金属材料
で構成されており、熱容量が大きいために外気との温度
差が生じ易く、このため、光ビームの光路となる部分の
空気に温度分布が発生し、この空気にゆらぎが惹起され
てしまう。

【０００６】上記のように空気のゆらぎが発生すると、
その空気の屈折率が変化して被走査体上での走査位置の
ずれや光ビーム径の変化等が起こってしまい、高精度な
記録画像または読取画像を得ることができないという問
題がある。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであって、簡単な構成で光ビームの光路内での空気
のゆらぎを有効に阻止でき、前記光ビームによる走査を
高精度かつ確実に遂行することが可能な光走査装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、光ビーム発生手段から導出された光ビ
ームを、光ビーム偏向手段を介して主走査方向に振った
後、走査レンズを介して被走査体上に走査させる光走査
装置であって、前記光ビーム発生手段から前記被走査体
までの光ビームの光路を前記走査レンズの前後で分離す
るように配設される光学定盤を備え、前記光学定盤の一
方の面側には、前記光ビーム発生手段および前記光ビー
ム偏向手段が装着されて該光ビーム発生手段から前記走
査レンズに至る上流側光路が設けられるとともに、該光
学定盤の他方の面側には、前記光学定盤に固着された前
記走査レンズから前記被走査体に至る下流側光路が設け
られることを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明は、光ビーム発生手段から
導出された光ビームを、光ビーム偏向手段を介して主走
査方向に振った後、走査レンズを介して被走査体上に走
査させる光走査装置であって、前記光ビーム発生手段、
前記光ビーム偏向手段および前記走査レンズが装着され
る光学定盤と、前記走査レンズより下流側の光路を囲繞
するカバー部材と、を備えるとともに、前記カバー部材
の熱容量は、前記光学定盤の熱容量よりも小さいことを
特徴とする。

【００１０】さらにまた、本発明は、光ビーム発生手段
から導出された光ビームを、光ビーム偏向手段を介して
主走査方向に振った後、走査レンズを介して被走査体上
に走査させる光走査装置であって、前記光ビーム発生手
段から前記被走査体までの光ビームの光路を前記走査レ
ンズの前後で分離するように配設される光学定盤と、前
記走査レンズより下流側の光路を囲繞するとともに、前
記光学定盤の熱容量よりも小さな熱容量を有するカバー
部材と、を備え、前記光学定盤の一方の面側には、前記
光ビーム発生手段および前記光ビーム偏向手段が装着さ
れて該光ビーム発生手段から前記走査レンズに至る上流
側光路が設けられるとともに、該光学定盤の他方の面側
には、前記光学定盤に固着された前記走査レンズから前
記被走査体に至る下流側光路が設けられることを特徴と
する。

【００１１】

【作用】本発明に係る光走査装置では、光ビーム発生手
段から被走査体までの光ビームの光路が、光学定盤を介
して走査レンズの前後で上流側光路と下流側光路とに分
離されるため、光ビーム偏向手段の駆動時に発生し易い
空気のゆらぎは、前記光学定盤に阻止されて下流側光路
に伝達されることがない。

【００１２】さらに、本発明では、走査レンズより下流
側の光路を囲繞するカバー部材の熱容量が、光学定盤の
熱容量よりも小さく設定される。このため、カバー部材
と外気に温度差が生ずることがなく、このカバー部材に
近接する光路上に空気のゆらぎが発生しない。

【００１３】さらにまた、本発明では、光路が光学定盤
を介して走査レンズの前後で上流側光路と下流側光路と
に分離されるとともに、この走査レンズより下流側の光
路を囲繞するカバー部材の熱容量が前記光学定盤の熱容
量よりも小さく設定される。従って、光路上での空気の
ゆらぎを一層確実に阻止することができ、より高精度な
走査が可能になる。

【００１４】

【実施例】本発明に係る光走査装置について実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１５】図１および図２において、参照数字１０
は、第１の実施例に係る光走査装置としての画像記録装
置を示す。この画像記録装置１０は、レーザビーム等の
光ビームＬを導出する光源および変調器（図示せず）を
有する光ビーム発生手段１２と、この光ビームＬを主走
査方向（矢印Ａ方向）に振るための光ビーム偏向手段と
しての共振型光偏向器１４と、走査レンズとしてのｆθ
レンズ１６と、前記偏向された光ビームＬを記録材料
（被走査体）Ｓに照射するためにそれぞれ所定の角度姿
勢で配設された反射ミラー１８、２０と、前記光ビーム
発生手段１２から前記記録材料Ｓまでの光ビームＬの光
路２２を前記ｆθレンズ１６の前後で分離するように配
設される金属製光学定盤２４とを備える。

【００１６】光学定盤２４の一方の面２４ａ側には、光
ビーム発生手段１２および共振型光偏向器１４が装着さ
れてこの光ビーム発生手段１２からｆθレンズ１６に至
る上流側光路２２ａが設けられるとともに、この光学定
盤２４の他方の面２４ｂ側には、前記光学定盤２４に嵌
合して固着された前記ｆθレンズ１６から記録材料Ｓに
至る下流側光路２２ｂが設けられる。

【００１７】記録材料Ｓは、副走査搬送機構２６を介し
て主走査方向に略直交する副走査方向（矢印Ｂ方向）に
搬送される。この副走査搬送機構２６は、比較的大径な
ドラム２８とこのドラム２８に記録材料Ｓを挟持して搬
送するためのローラ３０、３２とを備える。

【００１８】次に、このように構成される画像記録装置
１０の動作について説明する。

【００１９】光ビーム発生手段１２が駆動されて光ビー
ムＬが出力されると、この光ビームＬは、共振型光偏向
器１４で反射されてｆθレンズ１６に導入され、さらに
反射ミラー１８、２０で反射されて記録材料Ｓに導かれ
る。この記録材料Ｓは、副走査搬送機構２６を介して矢
印Ｂ方向に副走査搬送されており、光ビームＬが前記記
録材料Ｓを矢印Ａ方向に主走査することによって該記録
材料Ｓに階調画像が記録される。

【００２０】ところで、共振型光偏向器１４は、光ビー
ムＬを主走査方向（矢印Ａ方向）に振るために、図中、
鉛直方向に延在する軸を支軸として水平方向に振動して
いる。このため、共振型光偏向器１４の近傍には、空気
の疎密、すなわち、空気のゆらぎが発生し、このゆらぎ
が光路２２に沿って伝達されるおそれがある。

【００２１】しかしながら、第１の実施例では、光学定
盤２４が、光ビーム発生手段１２から記録材料Ｓまでの
光ビームＬの光路２２を、ｆθレンズ１６の前後で上流
側光路２２ａと下流側光路２２ｂとに分離するように配
設されている。従って、共振型光偏向器１４の近傍で発
生した空気のゆらぎは、光学定盤２４の一方の面２４ａ
で阻止されてこの光学定盤２４の他方の面２４ｂ側に伝
達されることがない。これにより、光ビームＬは、下流
側光路２２ｂに沿って正確に走査され、この光ビームＬ
の記録材料Ｓ上における走査位置のずれ、副走査方向
（矢印Ｂ方向）の幅の変化および光ビーム径の変化等を
有効に防止することができ、高精度な画像記録作業が可
能になるという効果が得られる。

【００２２】しかも、第１の実施例では、光学定盤２４
が、光ビームＬの光路２２をｆθレンズ１６の前後で分
離するように配設されるだけであり、構成が複雑化する
ことがなく、画像記録装置１０全体の製造コストが高騰
することを阻止することができる。

【００２３】次に、本発明の第２の実施例に係る光走査
装置としての画像記録装置５０が図３に示されている。
この画像記録装置５０は、基本的な構成が第１の実施例
に係る画像記録装置１０と略同様であり、同一の構成要
素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略す
る。

【００２４】画像記録装置５０は、光ビーム発生手段１
２、共振型光偏向器１４およびｆθレンズ１６が装着さ
れる光学定盤５２と、このｆθレンズ１６より下流側の
光路上に配設される光学系である反射ミラー１８、２０
を囲繞するカバー部材５４とを備える。カバー部材５４
は、光学定盤５２よりも小さな熱容量を有するように設
定され、具体的には、この光学定盤５２よりも薄肉な金
属板、または樹脂系材料で構成される。

【００２５】このように構成される画像記録装置５０に
よる画像記録作業は、上記第１の実施例の画像記録装置
１０と同様であり、その詳細な説明は省略する。

【００２６】この場合、第２の実施例では、ｆθレンズ
１６の下流側の光路近傍に、熱容量の大きな光学定盤５
２が配設されていない。すなわち、光学定盤５２には、
光ビーム発生手段１２、共振型光偏向器１４およびｆθ
レンズ１６が装着されており、このｆθレンズ１６の下
流側の反射ミラー１８、２０が、前記光学定盤５２より
も熱容量の小さな金属薄板または樹脂からなるカバー部
材５４で囲繞されている。このため、光学定盤５２と外
気とに温度差が発生しても、カバー部材５４と外気とに
はほとんど温度差が生ずることがない。従って、光ビー
ムＬが通る部分の空気に温度分布が発生して屈折率の変
化を起こすことがなく、光路上で空気のゆらぎが惹起さ
れることを確実に阻止することができる。これによっ
て、第１の実施例と同様に、簡単な構成で高精度な画像
記録作業が効率的に遂行されるという効果が得られる。

【００２７】さらにまた、本発明の第３の実施例に係る
光走査装置としての画像記録装置７０が、図４および図
５に示されている。この画像記録装置７０は、基本的に
第１の実施例に係る画像記録装置１０と第２の実施例に
係る画像記録装置５０とを組み合わせた構成であり、同
一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。

【００２８】この場合、画像記録装置７０では、光学定
盤２４が、光ビーム発生手段１２から記録材料Ｓまでの
光ビームＬの光路２２を、ｆθレンズ１６の前後で上流
側光路２２ａと下流側光路２２ｂとに分離するように配
設されるとともに、前記ｆθレンズ１６の下流側の反射
ミラー１８、２０が、前記光学定盤２４よりも熱容量の
小さな金属薄板または樹脂からなるカバー部材５４で囲
繞されている。従って、共振型光偏向器１４の近傍で発
生した空気のゆらぎが光学定盤２４の他方の面２４ｂ側
に伝達されることがなく、しかも下流側光路２２ｂの近
傍に温度差に起因する空気のゆらぎが発生することがな
い。これにより、光ビームＬの走査時に該空気のゆらぎ
による影響を可及的に回避することができ、一層高精度
な画像記録作業が遂行されるという利点がある。

【００２９】なお、第１乃至第３の実施例では、光走査
装置として画像記録装置１０、５０および７０を使用し
て説明したが、これに限定されるものではなく、副走査
搬送される読取原稿に光ビームを主走査方向に照射して
この読取原稿の画像情報を光電的に読み取る画像読取装
置においても同様の効果が得られる。

【００３０】また、第１乃至第３の実施例では、光ビー
ム偏向手段として共振型光偏向器１４を使用したが、こ
れに代替して、ポリゴンミラー（回転多面鏡）またはガ
ルバノメータミラーを用いてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る光走査装置によれば、以下
の効果乃至利点が得られる。

【００３２】光ビーム発生手段から被走査体までの光ビ
ームの光路が、光学定盤を介して走査レンズの前後で上
流側光路と下流側光路とに分離されるため、光ビーム偏
向手段の駆動時に発生し易い空気のゆらぎは、前記光学
定盤に阻止されて下流側光路に伝達されることがない。
従って、光ビームの被走査体上での走査位置のずれ、副
走査方向の幅の変化および光ビーム径の変化等を有効に
防止することができ、高精度な走査が可能になる。

【００３３】さらに、本発明では、走査レンズより下流
側の光路を囲繞するカバー部材の熱容量が、光学定盤の
熱容量よりも小さく設定されるため、前記カバー部材と
外気とに温度差が生ずることがなく、このカバー部材に
近接する光路上に空気のゆらぎが発生しない。これによ
り、光ビームの被走査体上での走査位置のずれ、副走査
方向の幅の変化および光ビーム径の変化等を有効に防止
することができる。

【００３４】さらにまた、本発明では、光路が光学定盤
を介して走査レンズの前後で上流側光路と下流側光路と
に分離されるとともに、この走査レンズより下流側の光
路を囲繞するカバー部材の熱容量が前記光学定盤の熱容
量よりも小さく設定される。従って、光路上での空気の
ゆらぎを一層確実に阻止することができ、より高精度な
走査が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る光走査装置として
の画像記録装置の概略構成斜視図である。

【図２】前記第１の実施例に係る画像記録装置の概略縦
断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る光走査装置として
の画像記録装置の概略縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係る光走査装置として
の画像記録装置の概略構成斜視図である。

【図５】前記第３の実施例に係る画像記録装置の概略縦
断面図である。

【符号の説明】

１０…画像記録装置 １２…光ビーム
発生手段 １４…共振型光偏向器 １６…ｆθレン
ズ １８、２０…反射ミラー ２２…光路 ２２ａ…上流側光路 ２２ｂ…下流側
光路 ２４…光学定盤 ２４ａ、２４ｂ
…面 ２６…副走査搬送機構 ５０…画像記録
装置 ５２…光学定盤 ５４…カバー部
材 ７０…画像記録装置 Ｓ…記録材料

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビーム発生手段から導出された光ビーム
   を、光ビーム偏向手段を介して主走査方向に振った後、
   走査レンズを介して被走査体上に走査させる光走査装置
   であって、 前記光ビーム発生手段から前記被走査体までの光ビーム
   の光路を前記走査レンズの前後で分離するように配設さ
   れる光学定盤を備え、 前記光学定盤の一方の面側には、前記光ビーム発生手段
   および前記光ビーム偏向手段が装着されて該光ビーム発
   生手段から前記走査レンズに至る上流側光路が設けられ
   るとともに、 該光学定盤の他方の面側には、前記光学定盤に固着され
   た前記走査レンズから前記被走査体に至る下流側光路が
   設けられることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】光ビーム発生手段から導出された光ビーム
   を、光ビーム偏向手段を介して主走査方向に振った後、
   走査レンズを介して被走査体上に走査させる光走査装置
   であって、 前記光ビーム発生手段、前記光ビーム偏向手段および前
   記走査レンズが装着される光学定盤と、 前記走査レンズより下流側の光路を囲繞するカバー部材
   と、 を備えるとともに、 前記カバー部材の熱容量は、前記光学定盤の熱容量より
   も小さいことを特徴とする光走査装置。
3. 【請求項３】光ビーム発生手段から導出された光ビーム
   を、光ビーム偏向手段を介して主走査方向に振った後、
   走査レンズを介して被走査体上に走査させる光走査装置
   であって、 前記光ビーム発生手段から前記被走査体までの光ビーム
   の光路を前記走査レンズの前後で分離するように配設さ
   れる光学定盤と、 前記走査レンズより下流側の光路を囲繞するとともに、
   前記光学定盤の熱容量よりも小さな熱容量を有するカバ
   ー部材と、 を備え、 前記光学定盤の一方の面側には、前記光ビーム発生手段
   および前記光ビーム偏向手段が装着されて該光ビーム発
   生手段から前記走査レンズに至る上流側光路が設けられ
   るとともに、 該光学定盤の他方の面側には、前記光学定盤に固着され
   た前記走査レンズから前記被走査体に至る下流側光路が
   設けられることを特徴とする光走査装置。