JPH0511202A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、振動及び衝撃に強く、安定
な光学特性を維持できる光学装置を提供するにある。 【構成】この発明の光学装置では、レンズを保持する鏡
筒を確実に固定できる固定ばねと、鏡筒と装置ハウジン
グの間に流し込まれる接着剤が利用されている。上記固
定ばねが上記鏡筒を押付ける力は、概ね、１００＜Ｆ＜
４００［gf／mm］の範囲内が良好である。また、上記接
着剤の量は、上記鏡筒を固定するために十分な量であっ
て、且つ、流れ出したり、乾燥時間が長くなることのな
いよう規定される。この結果、振動及び衝撃に対して安
定な光学特性を維持できる光学装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レ−ザビ−ムプリン
タ等に用いられる光学装置、特に、半導体レ−ザからの
光ビ−ムをレンズ群及び光偏向装置を介して走査対象物
へ導く光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レ−ザビ−ムプリンタ等の画像
形成装置に組込まれる光学装置では、光ビ−ムを発生す
る半導体レ−ザから発生された光ビ−ムは、複数のレン
ズを有する第一の光学系を介して平行光或いは集束光に
変換される。第一の光学系によって変換された光ビ−ム
は、回転可能に形成された複数の反射面を有する光偏向
装置によって所望の方向に偏向される。この偏向された
光ビ−ムは、光ビ−ムを整形するレンズを有する第二の
光学系を介して断面形状が所望の形状に整形されるとと
もに走査対象物即ち感光体上の所望の位置に結像され
る。

【０００３】上記第一の光学系は、半導体レ−ザからの
光ビ−ムをコリメ−トする非球面ガラスレンズ、上記光
ビ−ムに集束性を与えるプラスチックレンズ等が組合わ
せられているとともに、例えば、鏡筒などの保持部材を
介して一体に組立てられている。また、上記光偏向装置
は、モ−タ等を介して回転可能に形成された平面或いは
曲面に規定されている複数の反射面（多面鏡）を有して
いる。一方、上記第二の光学系は、上記光偏向装置を介
して偏向される上記光ビ−ムの反射角と上記感光体上に
結像される上記光ビ−ムの主走査方向に関する位置とを
比例させるｆθレンズを含んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した光学装置で
は、半導体レ−ザからの光ビ−ムのビ−ム径を最適な形
状に維持するために、上記第一の光学系に含まれるレン
ズ群の少なくとも１枚のレンズは、鏡筒部材等を介して
光軸方向に移動可能に形成されている。また、上記鏡筒
部材が半導体レ−ザを一体に有する場合には、温度或い
は湿度の変化に伴う光ビ−ムのビ−ム径の変動等が低減
される。

【０００５】ところで、上記鏡筒部材は、光学装置のベ
−ス或いは鏡筒部材を固定するために配置される固定部
材に対してねじ等を介して固定されている。しかしなが
ら、上記鏡筒部材は、移動可能に形成されていることか
ら、鏡筒部材自身及び光学装置に対して僅かな振動或い
は衝撃が加えられることで、或いは、プリンタ装置が乱
暴に移動されることで、上記鏡筒部材が固定されている
位置が変動する虞れがある。また、弾性体と接着剤で固
定される場合であっても、上記弾性体が上記鏡筒部材を
押付ける力が強い場合には、上記弾性体が押付けられた
際に、弾性体のねじれの影響によって上記鏡筒部材を変
位させる力が加えられることから、上記鏡筒部材の位置
が変動する虞がある。加えて、上記接着剤の量が少ない
場合、振動或いは衝撃などによって上記位置変動が生じ
る虞がある。これらのことは、出力された文字或いは図
形等の画像情報に対して、例えば、解像力の低下、文字
の変形、或いは図形の歪み等を生じさせる問題がある。
また、上記鏡筒部材の移動が生じた場合には、通常、多
くの検査用機器を介して光学装置を再組立てしなければ
ならないことから、プリンタ装置が長時間に亘ってを使
用不能になる問題がある。一方、上記光学装置の再組立
てに換えて、光学装置全体を交換する場合には、光学装
置は非常に高価であることから、プリンタ装置のランニ
ングコストが大幅に増大する問題がある。

【０００６】この発明は、振動或いは衝撃に強く、移動
も容易なプリンタ装置を提供できる光学装置を提供する
ことを目的とする。また、この発明は、組立て精度が高
く、且つランニングコストのかからないプリンタ装置を
提供できる光学装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述問題点
に基づきなされたもので、光源と、この光源からの光ビ
−ムに所望の特性を与える光学手段と、この光学手段を
所望の位置に一方向に付勢する弾性体手段と、上記光学
手段を所望の位置に接着する接着剤と、を有する光学装
置において、Ｆを前記弾性体手段が前記光学手段を押え
る力［ｇｆ／ｍｍ］とするとき、 １００ ＜ Ｆ ＜ ４００

【０００８】で、規定される条件が満足されることを特
徴とする光学装置を提供するものである。また、この発
明によれば、光源と、この光源からの光ビ−ムの光路と
実質的に同一に規定された光軸を含み、上記光源からの
光ビ−ムに所望の特性を与える光学手段と、この光学手
段を所望の位置に一方向に付勢する弾性体手段と、上記
光学手段を所望の位置に接着する接着剤とを有する光学
装置において、

【０００９】Ｆを前記弾性体手段が前記光学手段を押え
る力［ｇｆ／ｍｍ］、φを上記光軸を中心とした半径方
向における上記光学装置の基底部と上記光学手段との接
触する位置から上記接着剤の端部までの角度［度］、ｌ
を上記光軸に沿った軸方向における上記光学手段の長さ
［ｍｍ］、ｔを上記軸方向における上記光学手段と上記
接着剤との接触長［ｍｍ］とするとき、 100 ＜ Ｆ
＜ 400、且つ、 2.76×10^-5 ＜ ｔ／ｌ{sinφ− (1/4)sin2φ−πφ/360} ＜ 0.21 で、規定される条件が満足されることを特徴とする光学
装置が提供される。

【００１０】

【作用】この発明によれば、光源からの光ビ−ムに対し
て所望の特性を与えるレンズを所望の特性を与えるため
の位置に確実に固定できる。また、所望の特性を得るた
めの正確な位置決めができることから、安定した光学特
性を有する光学装置が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説
明する。

【００１２】図１によれば、光学装置２は、半導体レ−
ザ素子（以下レ−ザとする）10及びこのレ−ザ10からの
光ビ−ムＬを後述する走査対象物即ち感光体に70に結像
させる様々な光学部材が配置される外装ハウジング４、
及び、図示しないレ−ザビ−ムプリンタ装置を形成する
部材の一部であってこの外装ハウジング４に対して蓋状
に配置され、光学装置２を密閉する支持部材６を有して
いる。外装ハウジング４には、光ビ−ムＬを発生する上
記レ−ザ10及び光ビ−ムＬのビ−ム径を変換するレンズ
群即ち偏向前光学系20を一体に有するレンズハウジング
８、光ビ−ムＬを所望の方向に偏向させる光偏向装置4
0、及び、偏向された光ビ−ムＬを後述する走査対象物
即ち感光体に70に結像させる結像レンズ群即ち偏向後光
学系60が配置されている。この場合、レンズハウジング
８と外装ハウジング４とは、一体に形成されてもよい。
また、上記光学装置２は、上記偏向前光学系20及び偏向
後光学系60を介して導かれるとともに感光体70に向かっ
て反射される光ビ−ムＬに関する主走査方向における水
平同期をモニタする図示しないモニタ光学装置を含んで
いる。

【００１３】偏向前光学系20は、レ−ザ10から発生され
た光ビ−ムＬに集束性を与えるガラスレンズ22、このガ
ラスレンズ22を介して集束光或いは平行光に変換された
光ビ−ムＬに所望の集束性をさらに与える第１プラスチ
ックレンズ24及び第２プラスチックレンズ26を有してい
る。ガラスレンズ22は、円筒状の鏡筒30によって保持さ
れている。鏡筒30は、鏡筒押さえ32を介して一方向に付
勢され、上記レンズハウジング８にねじ止めによって固
定されている。また、鏡筒30とレンズハウジング８との
間には、接着剤Ｓが流し込まれる。この接着剤Ｓは、上
記鏡筒押さえ32と上記レンズハウジング８との間に流し
込まれてもよい。上記第１プラスチックレンズ24及び第
２プラスチックレンズ26は、上記レンズハウジング８に
接着されている。尚、ガラスレンズ22即ち上記鏡筒30と
上記第１プラスチックレンズ24との間には、レ−ザ10か
らの光ビ−ムＬのビ−ム径を制限する絞り12が配置され
ている。この絞り12は、上記レンズハウジング８上であ
って、上記レンズ22における後側焦点の近傍に配置され
ている。また、上記レンズ24と上記レンズ26との間に
は、レ−ザ10からの光ビ−ムＬを折曲げ、光学装置２の
大きさを低減させる折返しミラ−28が配置されている。

【００１４】光偏向装置40は、光ビ−ムＬを所望の方向
に反射する反射面44を有する回転多面鏡42を含んでい
る。この反射面44は、主走査方向における断面形状が凸
状に形成されている。

【００１５】偏向後光学系60は、光ビ−ムＬを感光体70
に結像させる第３プラスチックレンズ62及び上記光学装
置２に収容されている上記光学部材を密閉且つ防塵する
とともに、光ビ−ムＬを透過する防塵カバ−64を有して
いる。尚、上記レンズ62と感光体70との間には、光ビ−
ムＬを折曲げ、光学装置２の大きさを低減させる折返し
ミラ−66が配置されている。

【００１６】図２及び図３によれば、レ−ザ10から発生
された光ビ−ムＬは、ガラスレンズ22に入射される。こ
のガラスレンズ22は、光学ガラス例えばＢＫ７によって
製造される非球面レンズであって、光ビ−ムＬに集束性
を与え、光ビ−ムＬを集束光或いは平行光に変換させ
る。この変換された光ビ−ムＬは、所望の開口を有する
絞り12を介して所望の大きさの断面形状に制限される。
絞り12を通過した光ビ−ムＬは、第１プラスチックレン
ズ24へ入射される。このレンズ24は、プラスチック例え
ばＰＭＭＡ＝ポリメチルメタクリルによって製造される
レンズであって、主走査方向は負、副走査方向は僅かに
負の屈折力を有するト−リック面を含んでいる。また、
第１プラスチックレンズ24は、レンズハウジング８に対
して接着固定されることから、少なくとも１面が平面に
形成されているフランジ部を有している。レンズ24に入
射された光ビ−ムＬは、主走査方向においては平行光に
且つ副走査方向では集束光に変換され、第２プラスチッ
クレンズ26へ導かれる。第２プラスチックレンズ26は、
上記第１プラスチックレンズ24と同様に例えばＰＭＭＡ
によって製造されるレンズであって、主走査方向は正、
副走査方向は負の屈折力を有するト−リック面を含んで
いる。この第２プラスチックレンズ26も、レンズ24と同
様に少なくとも１面が平面に形成されているフランジ部
を有している。レンズ26へ導かれた光ビ−ムＬは、主走
査方向及び副走査方向ともに集束光に変換される。尚、
（図１に示されているように）上記レンズ24と上記レン
ズ26との間には、光学装置２の大きさを低減させる折返
しミラ−28が配置されていることから、レンズ24からレ
ンズ26へ向かう光ビ−ムＬは、実際には、一度折曲げら
れる。

【００１７】上記光ビ−ムＬは、複数の反射面44が回転
可能に形成されている回転反射鏡42を有する光偏向装置
40へ導かれる。反射面44は、主走査方向における断面形
状が凸状であって、半径Ｒで規定される内接円の円周の
一部として、且つ副走査方向における断面形状が平面に
形成されている。光ビ−ムＬは、この反射面44を介して
非等角速度で偏向される。

【００１８】非等角速度で偏向された光ビ−ムＬは、一
種のｆθレンズである第３プラスチックレンズ62へ入射
される。この第３プラスチックレンズ62は、主走査方向
には光偏向装置40における反射面44の回転角θと感光体
70の外周面に結像される光ビ−ムＬの主走査方向におけ
る光軸中心から光ビ−ムＬが反射される点までの距離Ｈ
とを比例させる“Ｈ＝ｆθ”を満たす形状の面を含み、
副走査方向には正の屈折力を有し、主走査方向における
偏向角φが大きくなるにつれて上記屈折力が小さくなる
ような曲率を有している。このレンズ62は、第１及び第
２プラスチックレンズ24，26と同様に例えばＰＭＭＡに
よって製造されている。レンズ62を通過した光ビ−ム
は、主走査方向においては、波打ち或いは揺れが低減さ
れ、副走査方向では、予め規定されている直線上に一致
するよう特性が整えられえて、光学ガラス即ちＢＫ７、
フィルタ−ガラス或いはＰＭＭＡ等によって製造され、
２〜３mmの厚さを有する透明な平板に形成されている防
塵カバ−64を介して感光体70へ結像される。尚、（図１
から明らかなように）上記レンズ62から感光体70へ向か
う光ビ−ムＬは、みら66を介して一度折曲げられる。

【００１９】このようにして感光体70へ導かれた光ビ−
ムＬは、感光体70の外周面に文字或いは図形等の光学的
情報を供給する。この結果、感光体70の外周面に静電潜
像が形成される。一方、第二光学系60を通過した光ビ−
ムＬの一部は、主走査方向における走査毎に、図示しな
い水平同期検出用ミラ−を介して反射され、図示しない
同期信号検出器に導かれて水平同期の検出に利用され
る。

【００２０】図４によれば、ガラスレンズ22即ち鏡筒30
は、弾性を有する材料、例えば、銅板、ばね用燐青銅、
ばね用ステンレス鋼によって形成される、鏡筒押さえ32
によって一方向に付勢され、上記レンズハウジング８へ
固定される。この場合、鏡筒30を固定する押さえ部材32
は、図示しない専用工具（例えば、マイクロヘッド機構
等）を介して微動され、ねじ34を介して正確に固定され
る。従って、ガラスレンズ22の焦点位置が規定されると
もに、第１及び第２プラスチックレンズ24，26との光軸
が正確に一致される。この後、鏡筒30と上記レンズハウ
ジング８との間及び押さえ部材32とレンズハウジング８
との間に接着剤Ｓが流込まれ、鏡筒30は確実に固定され
る。

【００２１】図５には、鏡筒30を押える力Ｆ［ｇｆ／ｍ
ｍ］と鏡筒30の変動量［ｍｍ］との関係が示されてい
る。また、図６は、図５に示されている押え力Ｆを維持
した状態で、上記鏡筒30を高さ３０［ｃｍ］から自然落
下させた場合の変動が示されている。

【００２２】図５から明らかなように、上記鏡筒30にお
ける光軸と鏡筒30の外周面との垂直断面方向に関する半
径即ち上記鏡筒30の外周面半径をＲ、鏡筒30の長さをｌ
（単位はそれぞれ［ｍｍ］）とすると、ａ；Ｒ＝５，ｌ
＝１１、ｂ；Ｒ＝５，ｌ＝１１及びｃ；Ｒ＝７，ｌ＝１
５の数値を有する３種類の鏡筒では、いづれの鏡筒が利
用された場合であっても、上記Ｆが４００［ｇｆ／ｍ
ｍ］を越えた場合に、鏡筒30の変動が生じることが確認
されている。また、図６によれば、上記Ｆが１００［ｇ
ｆ／ｍｍ］よりも小さくなった場合に、鏡筒30の変動が
生じることが確認されている。尚、接着剤Ｓの量は、い
づれの場合にも２［ｇ］にて実験した。このことから、
前記押さえ部材32が前記鏡筒30を押付ける力Ｆは、１０
０〜４００［ｇｆ／ｍｍ］の範囲に規定されることが好
ましい。

【００２３】ところで、上記レ−ザ10は、レ−ザホルダ
36に接着によって固定されている。一方、レ−ザホルダ
36は、ガラスレンズ22即ち鏡筒30に対して光軸と直交す
る面内を任意の方向に移動可能に形成されている。この
ことから、レ−ザ10から発生される光ビ−ムＬの主光線
とガラスレンズ22の光軸とが容易に一致できる。

【００２４】図７及び図８によれば、上記鏡筒30を固定
する押さえ部材80は、鏡筒30における長手方向に延出さ
れている爪82を有している。この爪82は、鏡筒30を確実
に挟み込むことから、上記押さえ部材32は、鏡筒30の位
置をレンズホルダ８に対して正確に規定できる。尚、爪
82は、鏡筒30における全長即ち長手方向長さに対して十
分な幅を有するテ−パ状に形成される。従って、鏡筒30
の長さが加工上の理由或いは温度の変化で変動した場合
であっても確実に固定できる。また、爪82は、例えば、
図９に示されているように、鏡筒30を挟み込む部分に弾
性の低いゴム84等が配置されてもよい。

【００２５】図10には、上記鏡筒30をさらに良好な状態
で固定できる方法が示されている。ここで、Ｒを［ｍ
ｍ］、φを光軸を中心とした場合の上記鏡筒30と上記光
学装置２の基底部との接触位置から上記接着剤の端部ま
での角度［度］、Ｑを鏡筒30の外周面であって、鏡筒30
における軸方向即ち中心軸に平行な方向に塗布される接
着剤Ｓの垂直断面積とすると、Ｑ＝Ｒ² {sinφ− (1/4)
sin2φ−πφ/360} が満足される場合に、接着効率が最
大になることが確認されている。

【００２６】尚、確認実験によれば、上記φは５［度］
以上が好ましい。その一方で、φが９０［度］以上にな
ると、接着剤Ｓが硬化する際に、周囲環境に応じて収縮
或いは膨潤することが確認されている。この収縮或いは
膨潤は、上記鏡筒30が本来固定されるべき位置から上記
鏡筒30を僅かに移動させる虞れがあることから、上記φ
は、９０［度］よりも小さく規定される。

【００２７】また、接着剤Ｓの総量Ｖは、塗布長さｔ
（上記鏡筒30と光学装置の基底部８との間に塗布された
量を示し、ここでは、図４或いは図７に示されているよ
うに、鏡筒30に沿って塗布される長さを一つのパラメ−
タと考える）と上記接着剤Ｓの断面積Ｑとの積によって
規定される。この場合、上記塗布長さｔは、鏡筒30にお
ける軸方向長さｌよりも大きくなることはない。一方、
必要最小量としては、上記図５及び図６に示されている
実験の際に予備的に計測された量であって、上記鏡筒30
の変動が見られなかった量としてｔ＝ｌ／４が確認され
ている。従って、接着剤Ｓの塗布量（塗布長さ）ｔは、
上記鏡筒30の長さｌに対して１／４ ＜ｌ ＜ １の範
囲に規定される。

【００２８】ここで、上記接着剤の総量Ｖを上記接着剤
が塗布される角度φに対応させて計算すると、 φ＝５［度］の場合には、ｔ／ｌ {sin5-(sin10)/4-5π/360} ＝ 2.76×10^-5 φ＝90［度］の場合には、ｔ／ｌ{sin90-(sin180)/4-90π/360} ＝ 0.21 （ｔ／ｌは、上記塗布長さと上記鏡筒の長さとの比を示
している）となる。

【００２９】従って、上記接着剤の総量Ｖは、 2.76×10^-5 ＜ ｔ／ｌ{sinφ− (1/4)sin2φ−πφ/360} ＜ 0.21 の範囲内に規定される。

【００３０】以上のようにして求められた接着剤Ｓが利
用されることで、接着剤Ｓが流れ出すことなく、且つ、
硬化（乾燥）時間が比較的短い時間で終了される。ま
た、上記硬化によって鏡筒30が変動されることもない。
さらに、振動及び衝撃に対しては、十分な強度が得られ
る。

【００３１】上記に開示されたこの発明の方法及び装置
は単なる例に過ぎず、この分野の技術を有するものであ
れば上記説明を基にしてこの発明をいかようにも変形で
きることはいうまでもない。従って、この発明の方法及
び装置は、ここに開示された実施例によって限定される
ものではなく、この発明は、添付の請求の範囲の範囲に
よってのみ制限されるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光源からの光ビ−ムに所望の特性を与えるレンズ
は、所望の特性が得られる位置に対して正確にしかも確
実に固定されることから、安定な光学特性を有する光学
装置が提供される。従って、解像力の低下、文字の変
形、或いは図形の歪み等の少ないプリンタ装置を提供で
きる光学装置が得られる。また、光学装置の組立てコス
トも低減される。同時に、この発明の光学装置が組込ま
れることで、例えばプリンタ装置では、ランニングコス
トの低減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例に係り、レ−ザビ−
ムプリンタ装置等に利用される光学装置を示す平面図。

【図２】図２は、図１に示されている光学装置における
光ビ−ムの光路を示す平面展開図。

【図３】図３は、図２に示されている光学装置を主走査
方向における光軸に沿って切断した状態における光ビ−
ムの光路を示す光路展開図。

【図４】図４は、図１に示されているガラスレンズ及び
レ−ザを固定する鏡筒の周辺部を示す拡大図。

【図５】図５は、図４に示されている鏡筒を押える力Ｆ
［ｇｆ／ｍｍ］と鏡筒の変動量［ｍｍ］との関係を示め
すグラフ。

【図６】図６は、図５によって確認された鏡筒を押える
力Ｆ［ｇｆ／ｍｍ］が維持された状態での強度試験にお
ける鏡筒の変動量［ｍｍ］との関係を示めすグラフ。

【図７】図７は、図４に示されている鏡筒を固定するた
めの押さえ部材の変形例を示す平面図。

【図８】図８は、図７に示されている押さえ部材の形状
を示す側面図。

【図９】図９は、図８に示されている押さえ部材の別の
変形例を示す概略図。

【図１０】図10は、図４に示されている鏡筒を光軸方向
から見た垂直断面図。

【符号の説明】 ２…光学装置、４…外装ハウジング、６…支持部材、８
…レンズハウジング、10…半導体レ−ザ素子、12…絞
り、20…偏向前光学系、22…ガラスレンズ、24…第１プ
ラスチックレンズ、26…第２プラスチックレンズ、30…
鏡筒、32…押え部材、36…レ−ザホルダ、40…光偏向装
置、42…回転多面鏡、60…偏向後光学系、62…第３プラ
スチックレンズ、64…防塵ガラス、70…感光体、Ｓ…接
着剤。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述問題点
に基づきなされたもので、光源と、この光源からの光ビ
−ムに所望の特性を与える光学手段と、この光学手段を
所望の位置に一方向に付勢する弾性体手段と、上記光学
手段を所望の位置に接着する接着剤と、を有する光学装
置において、

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】Ｆを前記弾性体手段から前記光学手段に提
供される単位接触長当りの力［ｇｆ／ｍｍ］とすると
き、 １００ ＜ Ｆ ＜ ４００ で、規定される条件が満足されることを特徴とする光学
装置を提供するものである。また、この発明によれば、
光源と、この光源からの光ビ−ムの光路と実質的に同一
に規定された光軸を含み、上記光源からの光ビ−ムに所
望の特性を与える光学手段と、この光学手段を所望の位
置に一方向に付勢する弾性体手段と、上記光学手段を所
望の位置に接着する接着剤とを有する光学装置におい
て、

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】Ｆを前記弾性体手段から前記光学手段に提
供される単位接触長当りの力［ｇｆ／ｍｍ］、φを上記
光軸を中心とした半径方向における上記光学装置の基底
部と上記光学手段との接触する位置から上記接着剤の端
部までの角度［度］、ｌを上記光軸に沿った軸方向にお
ける上記光学手段の長さ［ｍｍ］、ｔを上記軸方向にお
ける上記光学手段と上記接着剤との接触長［ｍｍ］とす
るとき、 100 ＜ Ｆ ＜ 400、且つ、 2.76 ×10^-5 ＜ ｔ／ｌ{sinφ− (1/4)sin2φ−πφ/360} ＜ 0.21 で、規定される条件が満足されることを特徴とする光学
装置が提供される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】偏向前光学系20は、レ−ザ10から発生され
た光ビ−ムＬに集束性を与えるガラスレンズ22、このガ
ラスレンズ22を介して集束光或いは平行光に変換された
光ビ−ムＬに所望の集束性をさらに与える第１プラスチ
ックレンズ24及び第２プラスチックレンズ26を有してい
る。ガラスレンズ22は、円筒状の鏡筒30によって保持さ
れている。鏡筒30は、鏡筒押さえ32を介して一方向に付
勢され、上記レンズハウジング８にねじ34を介して固定
されている。また、鏡筒30とレンズハウジング８との間
には、接着剤Ｓが流し込まれる。この接着剤Ｓは、上記
鏡筒押さえ32と上記レンズハウジング８との間に流し込
まれてもよい。上記第１プラスチックレンズ24及び第２
プラスチックレンズ26は、上記レンズハウジング８に接
着されている。尚、ガラスレンズ22即ち鏡筒30と第１プ
ラスチックレンズ24との間には、レ−ザ10からの光ビ−
ムＬのビ−ム径を制限する絞り12が配置されている。こ
の絞り12は、上記レンズハウジング８上であって、上記
レンズ22における後側焦点の近傍に配置されている。ま
た、上記レンズ24とレンズ26との間には、レ−ザ10から
の光ビ−ムＬを折曲げる折返しミラ−28が配置されてい
る。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】図２乃至図４によれば、レ−ザ10から発生
された光ビ−ムＬは、ガラスレンズ22に入射される。こ
のガラスレンズ22は、光学ガラス例えばＢＫ７によって
製造される非球面レンズであって、光ビ−ムＬに集束性
を与え、光ビ−ムＬを集束光或いは平行光に変換させ
る。この変換された光ビ−ムＬは、所望の開口を有する
絞り12を介して所望の大きさの断面形状に制限される。
絞り12を通過した光ビ−ムＬは、第１プラスチックレン
ズ24へ入射される。このレンズ24は、プラスチック例え
ばＰＭＭＡ＝ポリメチルメタクリルによって製造される
レンズであって、主走査方向は負、副走査方向は僅かに
正の屈折力を有するト−リック面を含んでいる。また、
第１プラスチックレンズ24は、レンズハウジング８に対
して接着固定されることから、少なくとも１面が平面に
形成されているフランジ部を有している。このフランジ
部の下方には、レンズ24とハウジング８との間に規定さ
れる固定位置を正確に一致させるための突起24ｐが形成
されている。この突起24ｐがハウジング８に予め形成さ
れている凹部８ｂに挿入されることで、レンズ24は、ハ
ウジング８に正確に位置決めされる。ここで、レンズ24
に関する取付け誤差の最大許容値は、概ね２００［μ
ｍ］以下に規定されることから、レンズ24に関する光軸
調整 (即ちレンズ24に予め規定されている光軸とレンズ
24を通過するレ− ザビ−ムの光線軸とを整合させるため
のレンズ24の位置調整) は不要になる。レンズ24に入射
された光ビ−ムＬは、主走査方向においては平行光に且
つ副走査方向では集束光に変換され、第２プラスチック
レンズ26へ導かれる。第２プラスチックレンズ26は、上
記第１プラスチックレンズ24と同様に例えばＰＭＭＡに
よって製造されるレンズであって、主走査方向は正、副
走査方向は負の屈折力を有するト−リック面を含んでい
る。この第２プラスチックレンズ26も、レンズ24と同様
に少なくとも１面が平面に形成されているフランジ部を
有し、このフランジ部の下方には、レンズ26とハウジン
グ８との間に規定される固定位置を正確に一致させるた
めの突起26ｐがさらに形成されている。この突起26ｐが
ハウジング８に予め形成されている凹部８ｃに挿入され
ることで、レンズ26は、ハウジング８に正確に位置決め
される。ここで、レンズ26に関する取付け誤差の最大許
容値は、概ね２００［μｍ］以下に規定されることか
ら、レンズ26に関する光軸調整は不要になる。レンズ26
へ導かれた光ビ−ムＬは、主走査方向及び副走査方向と
もに集束光に変換される。尚、（図１に示されているよ
うに）上記レンズ24と上記レンズ26との間には、光学装
置２の大きさを低減させる折返しミラ−28が配置されて
いることから、レンズ24からレンズ26へ向かう光ビ−ム
Ｌは、実際には、一度折曲げられる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】上記光ビ−ムＬは、複数の反射面44が回転
可能に形成されている回転反射鏡42を有する光偏向装置
40へ導かれる。反射面44は、主走査方向における断面形
状が凸状であって、半径Ｄで規定される内接円の円周の
一部として、且つ副走査方向における断面形状が平面に
形成されている。光ビ−ムＬは、この反射面44を介して
非等角速度で偏向される。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】非等角速度で偏向された光ビ−ムＬは、一
種のｆθレンズである第３プラスチックレンズ62へ入射
される。この第３プラスチックレンズ62は、主走査方向
には光偏向装置40における反射面44の回転角θと感光体
70の外周面に結像される光ビ−ムＬの主走査方向におけ
る光軸中心から光ビ−ムＬが反射される点までの距離Ｈ
とを比例させる“Ｈ＝ｆθ”を満たす形状の面を含み、
副走査方向には正の屈折力を有し、上記反射面の回転角
θが大きくなるにつれて上記屈折力が小さくなるような
曲率を有している。このレンズ62は、第１及び第２プラ
スチックレンズ24，26と同様に例えばＰＭＭＡによって
製造されている。レンズ62を通過した光ビ−ムは、主走
査方向においては、波打ち或いは揺れが低減され、副走
査方向では、予め規定されている直線上に一致するよう
特性が整えられえて、光学ガラス即ちＢＫ７、フィルタ
−ガラス或いはＰＭＭＡ等によって製造され、２〜３mm
の厚さを有する透明な平板に形成されている防塵カバ−
64を介して感光体70へ結像される。尚、（図１から明ら
かなように）上記レンズ62から感光体70へ向かう光ビ−
ムＬは、ミラ−66を介して一度折曲げられる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】図４において、ガラスレンズ22即ち鏡筒30
に関し、レンズ22の光軸に直交する面における取付け位
置の誤差 (即ち、レンズ22の光軸とレ−ザ10，第一及び
第二のプラスチックレンズ24，26の光軸との間に規定さ
れる光線軸との間に生じるずれ) の最大許容値は、レ−
ザ10との間で数１０μｍ、第一及び第二のプラスチック
レンズ24，26のそれぞれとの間で概ね２００μｍであ
る。一方、レンズ22の光軸方向に関する取付け位置の誤
差 (即ちレ−ザビ−ムの結像位置に関するずれ)の最大
許容値は、概ね２〜３μｍであって、高い精度で固定さ
れなければならないことが知られている。図４によれ
ば、ガラスレンズ22即ち鏡筒30は、弾性を有する材料、
例えば、銅板、ばね用燐青銅、ばね用ステンレス鋼によ
って形成される、鏡筒押さえ32によって一方向に付勢さ
れ、上記レンズハウジング８へ固定される。上記鏡筒30
は、図示しない専用工具（例えば、マイクロヘッド機構
等）を介して少しづつ移動され、鏡筒押さえ32及びねじ
34を介して正確に固定される。同様に、レ−ザ10は、図
示しない専用工具 (例えばマイクロヘッド機構など) を
介してレ−ザホルダ36が少しづつ移動されることで、ガ
ラスレンズ22 (鏡筒30)の光軸とレ−ザ10からのレ−ザ
ビ−ムの光線軸とが一致される。従って、ガラスレンズ
22の焦点位置が正確に維持された状態で、レ−ザ10とガ
ラスレンズ22との間の光軸及びガラスレンズ22と第１及
び第２プラスチックレンズ24，26との間の光軸が、レ−
ザ10からのレ−ザビ−ムの光線軸と正確に一致される。
この後、鏡筒30と上記レンズハウジング８との間及び押
さえ部材32とレンズハウジング８との間に接着剤Ｓが流
込まれ、鏡筒30は確実に固定される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】図５には、鏡筒30を押付ける単位接触長当
たりの力Ｆ［ｇｆ／ｍｍ］と鏡筒30の変動量［μｍ］と
の関係が示されている。また、図６は、図５に示されて
いる押付け力押え力Ｆを維持した状態で、上記鏡筒30を
高さ１０［ｃｍ］から自然落下させた場合の変動が示さ
れている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】図５から明らかなように、上記鏡筒30にお
ける光軸と鏡筒30の外周面との垂直断面方向に関する半
径即ち上記鏡筒30の外周面半径をＲ、鏡筒30の長さをｌ
（単位は、それぞれ、［ｍｍ］）とすると、ａ；Ｒ＝
５，ｌ＝１１、ｂ；Ｒ＝５．６，ｌ＝１１及びｃ；Ｒ＝
７，ｌ＝１５の数値を有する３種類の鏡筒では、いづれ
の鏡筒が利用された場合であっても、上記Ｆが４００
［ｇｆ／ｍｍ］を越えた場合に、鏡筒30の変動が生じる
ことが確認されている。また、図６によれば、上記Ｆが
１００［ｇｆ／ｍｍ］よりも小さくなった場合に、鏡筒
30の変動が生じることが確認されている。尚、接着剤Ｓ
の量は、いづれの場合にも２［ｇ］とした。このことか
ら、前記押さえ部材32が前記鏡筒30を押付ける力Ｆは、
１００〜４００［ｇｆ／ｍｍ］の範囲に規定されること
が好ましい。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】図10には、上記鏡筒30をさらに良好な状態
で固定できる方法が示されている。ここで、Ｒを［ｍ
ｍ］、φを光軸を中心とした場合の上記鏡筒30と上記光
学装置２の基底部との接触位置から上記接着剤の端部ま
での角度［度］、Ｑを鏡筒30の外周面であって、鏡筒30
における軸方向即ち中心軸に平行な方向に塗布される接
着剤Ｓの垂直断面積とすると、Ｑ＝Ｒ² {sinφ− (1/4)
sin2φ−πφ/360}が概ね満足される場合に、接着効率
が最大になることが確認されている。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】尚、確認実験によれば、上記φは５［度］
以上が好ましい。その一方で、φが９０［度］以上にな
ると、接着剤Ｓの硬化時間が長くなるとともに、硬化す
る際に、周囲環境に応じて収縮或いは膨潤することが確
認されている。この収縮或いは膨潤は、上記鏡筒30が本
来固定されるべき位置から上記鏡筒30を僅かに移動させ
る虞れがあることから、上記φは、９０［度］よりも小
さく規定される。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】図５は、図４に示されている鏡筒に関し、押さ
え部材から鏡筒に提供される単位接触長当りの力Ｆ［ｇ
ｆ／ｍｍ］と鏡筒の変動量［μｍ］との関係を示めすグ
ラフ。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】図６は、図５によって確認され、鏡筒に提供さ
れる単位接触長当りの力Ｆ［ｇｆ／ｍｍ］が維持された
状態での強度試験における鏡筒の変動量［μｍ］との関
係を示めすグラフ。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正１８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正１９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正２１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正２２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正２３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

フロントページの続き (72)発明者 古川 公昭 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 吉田 豊 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジエントテクノロジ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビ−ムを発生する光源と、 この光源からの光ビ−ムに所望の特性を与える光学手段
   と、 この光学手段を所望の位置に一方向に付勢する弾性体手
   段と、 上記光学手段を所望の位置に接着する接着剤と、 を有する光学装置において、 Ｆを前記弾性体手段が前記光学手段を押える力［ｇｆ／
   ｍｍ］とするとき、 １００ ＜ Ｆ ＜ ４００ で、規定される条件が満足されることを特徴とする光学
   装置。
2. 【請求項２】光ビ−ムを発生する光源と、 この光源からの光ビ−ムの光路と実質的に同一に規定さ
   れた光軸を含み、上記光源からの光ビ−ムに所望の特性
   を与える光学手段と、 この光学手段を所望の位置に一方向に付勢する弾性体手
   段と、 上記光学手段を所望の位置に接着する接着剤と、 を有する光学装置において、 Ｆを前記弾性体手段が前記光学手段を押える力［ｇｆ／
   ｍｍ］、 φを上記光軸を中心とした半径方向における上記光学装
   置の基底部と上記光学 手段との接触する位置から上記接着剤の端部までの角度
   ［度］、 ｌを上記光軸に沿った軸方向における上記光学手段の長
   さ［ｍｍ］、 ｔを上記軸方向における上記光学手段と上記接着剤との
   接触長［ｍｍ］とするとき、 100 ＜ Ｆ ＜ 400、且つ、 2.76 ×10^-5 ＜ ｔ／ｌ{sinφ− (1/4)sin2φ−πφ/360} ＜ 0.21 で規定される条件が満足されることを特徴とする光学装
   置。