JPH05134197A - 走査光学系 - Google Patents
走査光学系Info
- Publication number
- JPH05134197A JPH05134197A JP3262472A JP26247291A JPH05134197A JP H05134197 A JPH05134197 A JP H05134197A JP 3262472 A JP3262472 A JP 3262472A JP 26247291 A JP26247291 A JP 26247291A JP H05134197 A JPH05134197 A JP H05134197A
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- JP
- Japan
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- lens
- scanning
- optical
- light beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ビームを出射する光源と、光ビームを偏向
・走査する回転する光偏向器と、被走査面に光ビームを
集束・結像させる走査用レンズを備える走査光学系にお
いて、同期検知用の光センサに走査ビーム光を結像させ
る専用の同期検知用レンズをなくして、コストダウンと
取付作業の省力化を図る。 【構成】 光センサに向けて光ビームを結像する同期検
知用レンズを、走査用レンズの一部に一体的に形成す
る。
・走査する回転する光偏向器と、被走査面に光ビームを
集束・結像させる走査用レンズを備える走査光学系にお
いて、同期検知用の光センサに走査ビーム光を結像させ
る専用の同期検知用レンズをなくして、コストダウンと
取付作業の省力化を図る。 【構成】 光センサに向けて光ビームを結像する同期検
知用レンズを、走査用レンズの一部に一体的に形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザープリンタ等
に使用される走査光学系において、走査の同期をとるた
め光学系内に配置した光センサに、光ビームを集束する
同期検知用レンズに関する。
に使用される走査光学系において、走査の同期をとるた
め光学系内に配置した光センサに、光ビームを集束する
同期検知用レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザープリンタ等に使用される走査光
学系は、図１０に示すように、レーザーダイオード等の
光源から出射される光ビーム１を、回転ミラー等の光偏
向器２によって偏向・走査し、走査用レンズ３を通して
被走査面４に結像している。
学系は、図１０に示すように、レーザーダイオード等の
光源から出射される光ビーム１を、回転ミラー等の光偏
向器２によって偏向・走査し、走査用レンズ３を通して
被走査面４に結像している。
【０００３】ここで、光源は、例えばレーザーダイオー
ドが発生するレーザー光を数mmφ程度に絞って光偏向器
２に定方向から照射する。光偏向器２はミラーを回転さ
せることにより、この光ビーム１を主走査方向（回転方
向）に振り分ける走査を行う。偏向された光ビームは走
査用レンズ３によって集束され、被走査面４に結像す
る。この走査用レンズ３は、光偏向器２のミラーの回転
角速度と、被走査面４の結像点の走査速度が比例するよ
うに、非球面レンズであるｆθレンズが採用されてい
る。
ドが発生するレーザー光を数mmφ程度に絞って光偏向器
２に定方向から照射する。光偏向器２はミラーを回転さ
せることにより、この光ビーム１を主走査方向（回転方
向）に振り分ける走査を行う。偏向された光ビームは走
査用レンズ３によって集束され、被走査面４に結像す
る。この走査用レンズ３は、光偏向器２のミラーの回転
角速度と、被走査面４の結像点の走査速度が比例するよ
うに、非球面レンズであるｆθレンズが採用されてい
る。
【０００４】ところで、このような光偏向器２と走査用
レンズ３によるビーム光１の偏向・走査は、光ビーム１
の明暗を被走査面４上の各結像点に対応させて変化させ
るため、光偏向器２の回転角と光源の明暗信号との同期
を取る必要がある。
レンズ３によるビーム光１の偏向・走査は、光ビーム１
の明暗を被走査面４上の各結像点に対応させて変化させ
るため、光偏向器２の回転角と光源の明暗信号との同期
を取る必要がある。
【０００５】このため走査用レンズ３の被走査面側の空
間に、被走査面４への結像を妨げないように光センサ５
を配置し、各走査周期毎に光ビーム１が、この位置に来
るタイミングを検知して、光源の制御回路に同期信号を
出力している。この光センサ５は、走査範囲の走査開始
側に設けられるものを、ＳＯＳ（スタート・オブ・ソー
ス）素子と呼び、走査の終了側に設けられるものを、Ｅ
ＯＳ（エンド・オブ・ソース）素子と呼ぶ。
間に、被走査面４への結像を妨げないように光センサ５
を配置し、各走査周期毎に光ビーム１が、この位置に来
るタイミングを検知して、光源の制御回路に同期信号を
出力している。この光センサ５は、走査範囲の走査開始
側に設けられるものを、ＳＯＳ（スタート・オブ・ソー
ス）素子と呼び、走査の終了側に設けられるものを、Ｅ
ＯＳ（エンド・オブ・ソース）素子と呼ぶ。
【０００６】この光センサ５は、光ビーム１が集束され
て結像する被走査面４よりも走査用レンズ３に近い位置
に設けられるため、走査用レンズ３から出射する光ビー
ム１を、そのまま光センサ５に当てても集束度が低く必
要な検出精度が得られない。このため、光センサ５の前
に配置したシリンドリカルレンズ等の同期検知用レンズ
６で、光ビーム１を集束している。
て結像する被走査面４よりも走査用レンズ３に近い位置
に設けられるため、走査用レンズ３から出射する光ビー
ム１を、そのまま光センサ５に当てても集束度が低く必
要な検出精度が得られない。このため、光センサ５の前
に配置したシリンドリカルレンズ等の同期検知用レンズ
６で、光ビーム１を集束している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成は、同
期検知用の光センサ５に走査ビーム１を集束させるため
に、単独部品としての同期検知用レンズ６を用意し、こ
れを位置決め固定する工数が必要になる問題があった。
期検知用の光センサ５に走査ビーム１を集束させるため
に、単独部品としての同期検知用レンズ６を用意し、こ
れを位置決め固定する工数が必要になる問題があった。
【０００８】そこで、この発明は、独立部品としての同
期検知用レンズを必要としない走査光学系を提供するこ
とを目的とする。
期検知用レンズを必要としない走査光学系を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明が提供する走査
光学系は、光源から出射した光ビームを回転する光偏向
器によって偏向・走査し、走査用レンズを通して被走査
面に結像するとき、光学系内に配置した光センサで、こ
の光ビームを検知して走査の同期を取るようにした走査
光学系において、光センサに向けて光ビームを結像する
同期検知用レンズを、走査用レンズの一部に一体的に形
成したことを特徴とする。
光学系は、光源から出射した光ビームを回転する光偏向
器によって偏向・走査し、走査用レンズを通して被走査
面に結像するとき、光学系内に配置した光センサで、こ
の光ビームを検知して走査の同期を取るようにした走査
光学系において、光センサに向けて光ビームを結像する
同期検知用レンズを、走査用レンズの一部に一体的に形
成したことを特徴とする。
【００１０】また、光センサを走査用レンズの光偏向器
側に配置するために、走査用レンズの一部に、光偏光器
から入射した光を全反射させて光偏向器側に戻す光路を
一体的に設け、この光路に、光センサに向けて光ビーム
を集束する同期検知用レンズを形成した構造をも提供す
る。
側に配置するために、走査用レンズの一部に、光偏光器
から入射した光を全反射させて光偏向器側に戻す光路を
一体的に設け、この光路に、光センサに向けて光ビーム
を集束する同期検知用レンズを形成した構造をも提供す
る。
【００１１】
【作用】上記構成において 、走査用レンズの一部とし
て形成された同期検知用レンズは、光偏向器で偏向され
走査範囲の一端に差しかかった光ビームを集束して光セ
ンサに結像させる。光センサは光ビームを受けると光源
の制御回路に同期信号を出力する。この同期検知用レン
ズは、走査用レンズと一体化され、部品点数を１個減ら
すことができ、位置決め固定は走査用レンズと同時に行
われることになり、同期検知用レンズの組付け作業は不
要となる。
て形成された同期検知用レンズは、光偏向器で偏向され
走査範囲の一端に差しかかった光ビームを集束して光セ
ンサに結像させる。光センサは光ビームを受けると光源
の制御回路に同期信号を出力する。この同期検知用レン
ズは、走査用レンズと一体化され、部品点数を１個減ら
すことができ、位置決め固定は走査用レンズと同時に行
われることになり、同期検知用レンズの組付け作業は不
要となる。
【００１２】
【実施例】この発明の実施例を説明する。図１〜図５は
同期検知用レンズ７が一体に成形された、この発明の第
１の実施例で使用される走査用レンズ８を示すもので、
図１は、右半分を断面にした正面図、図２は平面図、図
３は底面図、図４は図１の中心線に沿う断面図、図５は
右側面図である。
同期検知用レンズ７が一体に成形された、この発明の第
１の実施例で使用される走査用レンズ８を示すもので、
図１は、右半分を断面にした正面図、図２は平面図、図
３は底面図、図４は図１の中心線に沿う断面図、図５は
右側面図である。
【００１３】この走査用レンズ８は、非球面レンズにて
形成される略矩形のｆθレンズ９の周囲に取付け枠１０
を一体的に形成し、ｆθレンズ部分が窪んだ舟形状とし
たもので、例えばプラスチックを一体成形して製作され
る。
形成される略矩形のｆθレンズ９の周囲に取付け枠１０
を一体的に形成し、ｆθレンズ部分が窪んだ舟形状とし
たもので、例えばプラスチックを一体成形して製作され
る。
【００１４】ｆθレンズ部分は、底面側から入射する光
ビームを、主走査方向（長手方向）と副走査方向（短手
方向）の何れにも収束して天面側から、被走査面に向け
て出射するもので、入射ビームの主走査方向の振れ角
と、直線形状である被走査面の結像点位置に比例関係を
持たせるため、非球面形状を持つ。
ビームを、主走査方向（長手方向）と副走査方向（短手
方向）の何れにも収束して天面側から、被走査面に向け
て出射するもので、入射ビームの主走査方向の振れ角
と、直線形状である被走査面の結像点位置に比例関係を
持たせるため、非球面形状を持つ。
【００１５】同期検知用レンズ７は、ｆθレンズ９の長
手方向の両端から取付け枠１０に立ち上がる部分１１に
形成されている。この部分１１は、図６に拡大して示す
ように、ｆθレンズ９の端部から取付け枠１０の長手方
向端部１０′に向かって、光ビーム１の透過方向に沿っ
て傾斜して延びており、その底面１１ａは平坦であり、
取付け枠１０に連なる天面１１ｂは主走査方向に湾曲す
る突状Ｒ面となっている。すなわち、この形状によっ
て、立ち上がり部分１１が、シリンドリカルレンズから
なる同期検知用レンズ７を形成する。
手方向の両端から取付け枠１０に立ち上がる部分１１に
形成されている。この部分１１は、図６に拡大して示す
ように、ｆθレンズ９の端部から取付け枠１０の長手方
向端部１０′に向かって、光ビーム１の透過方向に沿っ
て傾斜して延びており、その底面１１ａは平坦であり、
取付け枠１０に連なる天面１１ｂは主走査方向に湾曲す
る突状Ｒ面となっている。すなわち、この形状によっ
て、立ち上がり部分１１が、シリンドリカルレンズから
なる同期検知用レンズ７を形成する。
【００１６】この同期検知用レンズ７は、長手方向の他
端にも形成されている。すなわち、この走査用レンズ８
は、図１の中心線を含む面に対して面対称形状を持つ。
このように両側に同期検知用レンズ７を形成したのは、
光センサを、ＳＯＳ素子あるいはＥＯＳ素子として、何
れの側にも取付け可能とするためである。
端にも形成されている。すなわち、この走査用レンズ８
は、図１の中心線を含む面に対して面対称形状を持つ。
このように両側に同期検知用レンズ７を形成したのは、
光センサを、ＳＯＳ素子あるいはＥＯＳ素子として、何
れの側にも取付け可能とするためである。
【００１７】取付け枠１０に形成されている突起１２
ａ，１２ｂ及び凹部１３ａ，１３ｂは取付時の位置決め
用のもので、これによって、向きを誤ることなく簡単な
作業で走査用レンズ８の位置決め固定を行うことができ
る。
ａ，１２ｂ及び凹部１３ａ，１３ｂは取付時の位置決め
用のもので、これによって、向きを誤ることなく簡単な
作業で走査用レンズ８の位置決め固定を行うことができ
る。
【００１８】上記走査用レンズ８は、図７に示すよう
に、光学機器内に光偏向器２、光センサ５とともに取付
けられる。この組立構造は、図１０に示した従来の走査
光学系Ｂと比べると、単独部品であった同期検知用レン
ズ６を廃止し、同期検知用レンズ７を一体形成した走査
用レンズ８を用いることを除いて、同様の構造となって
いるので、同一部分には同一符号を付してある。
に、光学機器内に光偏向器２、光センサ５とともに取付
けられる。この組立構造は、図１０に示した従来の走査
光学系Ｂと比べると、単独部品であった同期検知用レン
ズ６を廃止し、同期検知用レンズ７を一体形成した走査
用レンズ８を用いることを除いて、同様の構造となって
いるので、同一部分には同一符号を付してある。
【００１９】この走査光学系Ａにおいて、光偏向器２が
回転し、各走査の開始時に光ビーム１が走査用レンズ８
の端部の同期検知用レンズ７に差しかかる毎に、この光
ビーム１は同期検知用レンズ７で集束されて、ＳＯＳ素
子である光センサ５に結像する。これを受けて、光セン
サ５は、光源の制御回路に同期信号を送出する。
回転し、各走査の開始時に光ビーム１が走査用レンズ８
の端部の同期検知用レンズ７に差しかかる毎に、この光
ビーム１は同期検知用レンズ７で集束されて、ＳＯＳ素
子である光センサ５に結像する。これを受けて、光セン
サ５は、光源の制御回路に同期信号を送出する。
【００２０】上記第１の実施例は、光センサ５を走査用
レンズ８の被走査面４の側に配置するものであったが、
走査用レンズ内で光ビーム１を１回全反射させることに
より、光センサ５を走査用レンズ８の光偏向器２の側に
配置することもできる。この場合の走査用レンズ８′を
第２の実施例として、図８に示す。
レンズ８の被走査面４の側に配置するものであったが、
走査用レンズ内で光ビーム１を１回全反射させることに
より、光センサ５を走査用レンズ８の光偏向器２の側に
配置することもできる。この場合の走査用レンズ８′を
第２の実施例として、図８に示す。
【００２１】これは、ｆθレンズ９から取付け枠１０に
立ち上がる部分１１′の傾斜を小さくするとともに、取
付け枠１０の長手方向の両端１０′を少し長くし、この
端部の天面１１ｂ′を平坦とし、その下面の所定位置に
主走査方向に湾曲する突状Ｒ面１４を形成して、シリン
ドリカルレンズである同期検知用レンズ７′としたもの
である。この構造によれば、立ち上がり部分１１′の底
面１１ａ′に入射した光ビーム１は立ち上がり部分の天
面１１ｂ′で全反射し、取付け枠端部１０′の下面の突
状Ｒ面１４で集束して、走査用レンズ８の光偏向器２の
側に設けた光センサに結像する。
立ち上がる部分１１′の傾斜を小さくするとともに、取
付け枠１０の長手方向の両端１０′を少し長くし、この
端部の天面１１ｂ′を平坦とし、その下面の所定位置に
主走査方向に湾曲する突状Ｒ面１４を形成して、シリン
ドリカルレンズである同期検知用レンズ７′としたもの
である。この構造によれば、立ち上がり部分１１′の底
面１１ａ′に入射した光ビーム１は立ち上がり部分の天
面１１ｂ′で全反射し、取付け枠端部１０′の下面の突
状Ｒ面１４で集束して、走査用レンズ８の光偏向器２の
側に設けた光センサに結像する。
【００２２】また、同期検知用レンズは上述したような
ｆθレンズの支持部に設ける他に、図９に示す、第３の
実施例の走査用レンズ８″のようにｆθレンズの面形状
内に形成することもできる。この同期検知用レンズ７″
もシリンドリカルレンズ形状を持ち、この実施例では光
偏向器２として、ポリゴンミラーを用いている。
ｆθレンズの支持部に設ける他に、図９に示す、第３の
実施例の走査用レンズ８″のようにｆθレンズの面形状
内に形成することもできる。この同期検知用レンズ７″
もシリンドリカルレンズ形状を持ち、この実施例では光
偏向器２として、ポリゴンミラーを用いている。
【００２３】なお、上記走査用レンズ８，８′，８″
を、プラスチック成形を用いた単玉レンズとして製作す
る場合、同期検知用レンズ７，７′，７″の突状Ｒ面
は、ｆθレンズの中心に対して点対称形状でも、光セン
サに対して十分な集束効果を持つため、樹脂成形の型枠
用の金型の製作に、精密加工用の旋盤を利用することが
でき、製造容易である。因みに、ｆθレンズも点対称形
状で製作でき、金型はｆθレンズ９の部分と取付け枠１
０の部分を別々に製作することができるものである。
を、プラスチック成形を用いた単玉レンズとして製作す
る場合、同期検知用レンズ７，７′，７″の突状Ｒ面
は、ｆθレンズの中心に対して点対称形状でも、光セン
サに対して十分な集束効果を持つため、樹脂成形の型枠
用の金型の製作に、精密加工用の旋盤を利用することが
でき、製造容易である。因みに、ｆθレンズも点対称形
状で製作でき、金型はｆθレンズ９の部分と取付け枠１
０の部分を別々に製作することができるものである。
【００２４】以上に、３つの実施例を説明したが、本発
明の走査用レンズは、走査光学系の仕様に合わせて適宜
に形状・寸法を設計し得る。すなわち、走査用レンズの
一部に光センサ用の同期検知用レンズを一体的に設ける
ものであればよい。また、この発明の走査光学系は、レ
ーザー光を感光ドラムに結像するレーザープリンタの他
に、光を被走査面に走査・結像させる全ての用途に適用
できるものである。
明の走査用レンズは、走査光学系の仕様に合わせて適宜
に形状・寸法を設計し得る。すなわち、走査用レンズの
一部に光センサ用の同期検知用レンズを一体的に設ける
ものであればよい。また、この発明の走査光学系は、レ
ーザー光を感光ドラムに結像するレーザープリンタの他
に、光を被走査面に走査・結像させる全ての用途に適用
できるものである。
【００２５】
【発明の効果】この発明は、従来走査用レンズと別体に
製作され、個別に位置決め固定されていた光センサ用の
同期検知用レンズを、走査用レンズ内にその形を殆ど変
えることなく一体的に製作できるようにしたので、独立
部品としての同期検知用レンズを用意する必要がなくな
り、部品点数を減らすとともに、同期検知用レンズの組
み付け工程も不要となり、製造コストを低減できる。
製作され、個別に位置決め固定されていた光センサ用の
同期検知用レンズを、走査用レンズ内にその形を殆ど変
えることなく一体的に製作できるようにしたので、独立
部品としての同期検知用レンズを用意する必要がなくな
り、部品点数を減らすとともに、同期検知用レンズの組
み付け工程も不要となり、製造コストを低減できる。
【図１】同期検知用レンズが一体に成形された、この発
明の第１実施例の走査用レンズを示す正面図
明の第１実施例の走査用レンズを示す正面図
【図２】図１に示す走査用レンズの平面図
【図３】図１に示す走査用レンズの底面図
【図４】図１の中心線に沿う断面図
【図５】図１に示す走査用レンズの右側面図
【図６】図１に示す走査用レンズの同期検知用レンズ部
分の拡大断面図
分の拡大断面図
【図７】図１に示す走査用レンズを組み込んだ走査光学
系を示す図
系を示す図
【図８】本発明の第２実施例である走査用レンズの同期
検知用レンズ部分の拡大断面図
検知用レンズ部分の拡大断面図
【図９】本発明の第３実施例である走査用レンズを組み
込んだ走査光学系を示す図
込んだ走査光学系を示す図
【図１０】従来の走査光学系を示す図
１ 光ビーム ２ 光偏向器 ４ 被走査面 ５ 光センサ（ＳＯＳ素子） ７，７′，７″ 同期検知用レンズ ８，８′，８″ 走査用レンズ ９ ｆθレンズ １１，１１′ ｆθレンズから取付け枠に立ち上がる部
分
分
Claims (2)
- 【請求項１】 光源から出射した光ビームを回転する光
偏向器によって偏向・走査し、走査用レンズを通して被
走査面に結像するとき、光学系内に配置した光センサ
で、この光ビームを検知して走査の同期を取るようにし
た走査光学系において、 光センサに向けて光ビームを集束する同期検知用レンズ
を、走査用レンズの一部に一体的に形成したことを特徴
とする走査光学系。 - 【請求項２】 光源から出射した光ビームを回転する光
偏向器によって偏向・走査し、走査用レンズを通して被
走査面に結像するとき、光学系内に配置した光センサ
で、この光ビームを検知して走査の同期を取るようにし
た走査光学系において、 光センサを走査用レンズの光偏向器側に配置するととも
に、走査用レンズの一部に、光偏光器から入射した光を
全反射させて光偏向器側に戻す光路を一体的に設け、こ
の光路に、光センサに向けて光ビームを集束する同期検
知用レンズを形成したことを特徴とする走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262472A JP2690642B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262472A JP2690642B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 走査光学系 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08238234A Division JP3088662B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 走査用レンズ及びこの樹脂成形型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134197A true JPH05134197A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2690642B2 JP2690642B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17376261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262472A Expired - Fee Related JP2690642B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690642B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07120689A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Nec Corp | レーザ走査光学装置 |
| JPH0990255A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Canon Inc | 走査光学装置 |
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Citations (2)
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