JPH06130267A - Temperature compensated optical device - Google Patents

Temperature compensated optical device

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JPH06130267A
JPH06130267A JP30068692A JP30068692A JPH06130267A JP H06130267 A JPH06130267 A JP H06130267A JP 30068692 A JP30068692 A JP 30068692A JP 30068692 A JP30068692 A JP 30068692A JP H06130267 A JPH06130267 A JP H06130267A
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temperature
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JP30068692A
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Inventor
Mitsunori Iima
光規 飯間
Original Assignee
Asahi Optical Co Ltd
旭光学工業株式会社
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a temperature compensated optical device for preventing the fluctuation of a focal position as an optical device even in the case that the length of a lens barrel is changed due to a change in temperature, as to the optical device constituted of the lens barrel and a lens. CONSTITUTION:As to the optical device (collimator) 12 constituted of the lens barrel 121 whose barrel length is changed due to the change in temperature and the lens 122 held in the lens barrel 121, the lens 122 is formed of material capable of changing the focal distance in accordance with the change in temperature and also counterbalancing the change in the focal distance with the change in the barrel length of the lens barrel 121 and maintaining the focal position of the lens on a fixed position.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明はレンズ光学系を備える光学装置に関し、特に温度変化に伴う焦点位置の変化を自動的に補正する光学装置に関する。 Relates to an optical device comprising a present invention is a lens optical system BACKGROUND OF THE relates to an optical device in particular correcting the change of the focus position caused by temperature changes automatically.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図2はレーザプリンタ等に用いられるレーザ走査ユニットの一例を示す全体構成図である。 BACKGROUND OF THE INVENTION FIG 2 is a general block diagram showing an example of a laser scanning unit used in the laser printer or the like. 同図のように、レーザ発光部1はレーザ発光源としてのレーザダイオード11と、このレーザダイオード11で発光されたレーザ光を平行光束とするコリメータ12とで構成される。 As shown in the drawing, and a laser light-emitting portion 1 includes a laser diode 11 as a laser emission source, a collimator 12 to a laser beam emitted by the laser diode 11 a parallel light beam. このレーザ発光部1からの光はビーム整形レンズ2を透過された上で回転駆動されるポリゴンミラー3で反射され、かつfθレンズを含む結像光学系4により感光ドラム5等の感光面に結像され、かつ走査される。 Light from the laser emitting portion 1 is reflected by the polygon mirror 3 which is rotated after having been transmitted through the beam shaping lens 2, and forming a photosensitive surface such as the photosensitive drum 5 by the imaging optical system 4 including the fθ lens It is the image, and is scanned.

【0003】この種のレーザ走査ユニットでは、レーザダイオード11で発光されたレーザ光をコリメータ12 [0003] The collimator 12 to a laser scanning unit of this kind, the laser beam emitted by the laser diode 11
及び結像光学系4により感光ドラム5の感光面に正確に焦点を結ぶことが要求される。 And it is required to focus exactly on the photosensitive surface of the photosensitive drum 5 by the imaging optical system 4. しかしながら、実際には種々の要因により、焦点ずれが生じている。 However, in practice due to various factors, the defocus occurs. その要因として、例えば次のものが揚げられる。 As a factor, for example, it fried the following. (a)温度変化により走査光学ユニットを構成するレーザ発光源、光学系、ポリゴンミラー等の間の機械的な寸法が変動されること。 (A) a laser light emitting source constituting the scanning optical unit due to temperature change, the optical system, the mechanical dimension between the polygon mirror is varied. (b)温度変化により結像光学系の焦点距離が変動されること。 (B) the focal length of the imaging optical system is varied by temperature change. (c)温度変化によりレーザ発光部のコリメータレンズの鏡筒の筒長が変動すること。 (C) the cylindrical length of the barrel of the collimating lens of the laser emitting section varies due to temperature change. (d)温度変化によりコリメータレンズの焦点距離が変動されること。 And (d) the focal length of the collimator lens is varied due to temperature changes. (e)温度変化によりレーザダイオードの発振波長が変動し、光軸上での色収差が生じること。 (E) the oscillation wavelength of the laser diode is varied by temperature change, the chromatic aberration on the optical axis occurs.

【0004】これらの要因のうち、前記(c)の要因が最も重要となる。 [0004] Of these factors, factors of the (c) is the most important. 図3に光学模式図を示すように、レーザダイオード11に対向配置されるコリメータ12の焦点距離をfc、感光ドラム5の感光面に対向配置される結像光学系4の焦点距離をfθとすると、コリメータ及び結像光学系を含む光学系の縦倍率は(fθ/fc)2 As shown the optical schematic view in FIG. 3, the focal length of the collimator 12 which is disposed opposite to the laser diode 11 fc, and the focal length of the imaging optical system 4 disposed opposite to the photosensitive surface of the photosensitive drum 5 and fθ vertical magnification of the optical system including the collimator and imaging optical system (fθ / fc) 2
で表される。 In represented. 通常ではコリメータの焦点距離fcよりも結像光学系の焦点距離fθが極めて大きいため、コリメータ12におけるコリメータレンズの鏡筒長変化による光源(レーザ)位置の移動の変動が縦倍率に大きく影響することになる。 Since normally very large focal length fθ imaging optical system than the focal length fc of the collimator is, the variation in the movement of the light source (laser) position by the barrel length variation of the collimator lens in the collimator 12 greatly influences the longitudinal magnification become. 例えば、fθ=150mm、fc=5 For example, fθ = 150mm, fc = 5
mmとすると、(fθ/fc)2=900となるため、 When mm, since the (fθ / fc) 2 = 900,
仮に光源が光軸方向に1μm変化されるだけでも、0.9 Even if only the light source is 1μm changed in the optical axis direction, 0.9
mmだけ結像光学系の焦点距離fθによる焦点位置が変動されることになる。 mm by the focal position by the focal length fθ imaging optical system is to be varied.

【0005】そこで、従来ではコリメータの鏡筒を線膨張係数の異なる素材を組み合わせて形成し、温度変化によって生じるレーザダイオードとコリメータレンズとの間の距離の変化を、コリメータレンズの焦点距離の変動に合わるようにしたものが提案されている。 [0005] Therefore, in the conventional formed by combining a different material having the linear expansion coefficient of the barrel of the collimator, the change in distance between the laser diode and the collimator lens caused by temperature change, the fluctuation of the focal length of the collimator lens those in Awaru so have been proposed. 或いは、温度変化に伴う鏡筒の長さ変動と、レーザダイオードの発振波長の変動による軸上色収差量とが相殺するように構成したものが提案されている。 Alternatively, the length variation of the lens barrel due to temperature changes, has been proposed which axial chromatic aberration and is configured so as to offset due to variations in the oscillation wavelength of the laser diode.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の構成では、鏡筒の構成が極めて複雑になるという問題がある。 [0007] However, in the former configuration, there is a problem that the structure of the lens barrel becomes extremely complicated. また、後者の構成ではレーザダイオードの光源温度と各光学部品の温度とが必ずしも一致するとは限らず、かつレーザダイオードの温度による波長変化特性毎に光学系を設計しなければならない。 In the latter arrangement is not limited to the light source temperature and the temperature of the optical components of the laser diode is always match, and must be designed optical system by wavelength change characteristics due to the temperature of the laser diode. 本発明の目的は、 An object of the present invention,
構造を複雑にすることなく、かつレーザダイオードの特性によらず鏡筒とレンズで構成される光学装置の温度変化による焦点位置と光源位置の差の変動を防止することを可能にした温度補正型光学装置を提供することにある。 Without complicating the structure, and the temperature compensation type which makes it possible to prevent variation of the difference between the focal position and the light source position due to the temperature change of the formed optical device in the laser diode of the lens barrel and the lens regardless of the characteristics It is to provide an optical device.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、温度変化により筒長が変化される鏡筒内に保持されたレンズを、温度変化に応じて焦点位置の変化と鏡筒の筒長の長さの変化が相殺してレンズの焦点位置と光源位置との差を任意に設定し得る素材で形成する。 The present invention SUMMARY OF THE INVENTION may, the lens held in the lens barrel of the cylinder length by temperature change is changed, the barrel length of the change and the barrel of the focal position according to a temperature change in length formed of a material that can be set arbitrarily the difference between the focal position and the light source position changes are canceled to lens.

【0008】 [0008]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明する。 EXAMPLES Next, will be described with reference to the drawings the present invention. 図1は本発明を図2に示したようなレーザプリンタのレーザ走査ユニットに用いられるレーザ発光部に適用した例を示し、レーザ発光源としてのレーザダイオード11と、このレーザダイオードで発光されたレーザ光を平行光束とするコリメータ12とでレーザ発光部1が構成される。 Figure 1 shows an example of application to a laser emitting unit for use in a laser scanning unit of a laser printer as the present invention shown in FIG. 2, the laser diode 11 as a laser light emitting source, a laser emitted by the laser diode laser emitting section 1 is constituted by the collimator 12 to the light a parallel beam. レーザダイオード11は円形板状のベース1 The laser diode 11 is base 1 of a circular plate-shaped
11に搭載される。 11 is mounted to. また、コリメータ12は、金属、ここではアルミニウム製の鏡筒121と、この鏡筒内に内装されたコリメータレンズ122とで構成される。 Further, the collimator 12 is a metal composed of where the aluminum barrel 121, a collimator lens 122 is decorated in the lens barrel. このコリメータでは、例えば温度が上昇したときには、同図に鎖線で示すようにアルミニウムからなる鏡筒121の筒長が伸張されるため、レンズ122とレーザダイオード11との間の距離が長くなり、レンズのバックフォーカス位置にレーザダイオードが位置されなくなる。 This collimator, for example, when the temperature rises, since the cylindrical length of the lens barrel 121 made of aluminum, as shown by the chain line in the figure is stretched, the distance between the lens 122 and the laser diode 11 is increased, the lens laser diode is no longer located in the back focus position of the. この結果、レーザダイオードとコリメータ間隔よりもバックフォーカスが短くなり、コリメータから出力されるレーザ光の平行性が劣化され、これにより結像光学系4による感光面での結像位置や結像寸法に大きな影響を与えることになる。 As a result, the back focus than laser diode and collimator interval becomes short, the parallelism of the laser beam output from the collimator is degraded, thereby the imaging position and imaging dimension in the photosensitive surface by the imaging optical system 4 It will be a major impact.

【0009】そこで、本発明では、温度変化によるレンズ122の焦点距離の変化を、鏡筒121の筒長の変化と相殺するようにレンズを構成する。 [0009] In the present invention, the change in focal length of the lens 122 due to temperature changes, in a lens so as to cancel the change of the cylinder length of the barrel 121. レンズの焦点距離が温度により変化される場合の要因として、レンズの線膨張による形状の変化、レンズの屈折率の変化がある。 Factors when the focal length of the lens is varied by temperature, the shape change due to the linear expansion of the lens, there is a change in the refractive index of the lens.
ここで、これらの要因を考慮してレンズの温度変化による焦点距離の変化を試算する。 Here, it estimates the change in the focal length due to a temperature change of the lens in consideration of these factors. 周知のレンズ焦点距離の公式を用いると、図4(a)に示すような単玉レンズL With official known lens focal length, single lens as shown in FIG. 4 (a) L
1の焦点距離fは、(1)式で示される。 1 of focal length f is given by equation (1). 1/f=(n−1)(1/R1−1/R2) …(1) ここで、nはレンズの屈折率、R1,R2はレンズ面の曲率半径である。 1 / f = (n-1) (1 / R1-1 / R2) ... (1) where, n is the refractive index of the lens, R1, R2 is the radius of curvature of the lens surface. (1)式を用いて、単玉のレンズでコリメータを構成し、これが熱温度変化によって熱変形して焦点距離がf′に変化したとすると、その変化量Δf (1) using the equation constitutes a collimator with a single ball lens, when this is the focal length by thermal deformation is changed to f 'by heat temperature change, the change amount Δf
αは、(2)式で示される。 α is expressed by equation (2). Δfα=f′−f=α・f …(2) ここで、αはレンズの線膨張率である。 Δfα = f'-f = α · f ... (2) where, alpha is a line expansion coefficient of the lens.

【0010】一方、前記レンズの屈折率nが温度変化によって変化して焦点距離がf′に変化したとすると、その変化量Δfnは、(3)式で示される。 On the other hand, the focal length varies depending on the refractive index n of the temperature change of the lens when the changes to f ', the amount of change Δfn is represented by equation (3). Δfn=f′−f≒−Δn・f/(n−1) …(3) ここで、nはレンズの屈折率、Δnは温度変化によるレンズの屈折率の変化量である。 Δfn = f'-f ≒ -Δn · f / (n-1) ... (3) where, n is the refractive index of the lens, [Delta] n is the variation of the refractive index of the lens due to a temperature change. したがって、両者の要因による焦点距離の変化は、 Δftotal =Δfα+Δfn=f(α−Δn/(n−1)) …(4) となる。 Therefore, the change in focal length by both factors, Δftotal = Δfα + Δfn = f (α-Δn / (n-1)) ... a (4). この(4)式を用いてA〜Eの異なるガラス素材を用いたレンズの焦点距離の変化を試算したところ、 The (4) was estimated change of the focal length of the lens using different glass material having A~E using equation
文末の(表1)の結果が得られた。 Endnotes (Table 1) were obtained.

【0011】この結果、ガラスCでは、焦点距離の変化率が、2.38×10 -6となり、コリメータレンズの鏡筒を構成するアルミニウムの線膨張係数2.3×10 -6 [0011] As a result, the glass C, the rate of change in focal length, 2.38 × 10 -6, and the coefficient of linear expansion of the aluminum constituting the lens barrel of the collimator lens 2.3 × 10 -6
と略同じになることが判る。 It can be seen that becomes substantially same as. したがって、このガラスC Therefore, this glass C
を用いてレンズを形成し、これをアルミニウムで鏡筒を形成したコリメータに用いれば、温度変化によって鏡筒の長さが伸張された場合でも、これに伴ってレンズの焦点距離が略同じだけ長くなり、結果としてコリメータの焦点位置がレーザダイオードに対して移動されることがなくなる。 Lens was formed using, if this is used in the collimator forming a barrel of aluminum, even if the length of the barrel by a temperature change is stretched, only substantially the same focal length of the lens along with this increased will result focal position of the collimator is moved relative to the laser diode as it is eliminated. このため、このコリメータをレーザプリントのレーザ発光部に用いれば、結像光学系によって感光体面に合焦状態で結像され、良好なプリントが可能となる。 Therefore, by using this collimator laser emitting portion of the laser printing, is imaged in focus state to the photoreceptor surface by an imaging optical system, good print can be performed.

【0012】また、ガラスA,Eにおいても、焦点距離の変化率がそれぞれ16.2×10 -6 ,25.1×10 Further, the glass A, also in E, the rate of change in the focal length respectively 16.2 × 10 -6, 25.1 × 10
-6となり、ガラスC程ではないが、アルミニウムの線膨張率に近い値であり、補正は可能である。 -6 next, not as glass C, but is close to the aluminum linear expansion coefficient, the correction is possible. 即ち、温度変化に対する屈折率の変化量Δnが負の値のガラスでは、 In other words, a glass of negative variation Δn in the refractive index with respect to temperature change,
ガラスの線膨張率による焦点距離の変化量に対して屈折率による焦点距離の変化量を相加することになるため、 Since that will additive amount of change in focal length caused by the refractive index with respect to the amount of change in focal length caused by the linear expansion of the glass,
金属の線膨張率に近い値となる。 A value close to the linear expansion of the metal. これに対し、ガラスB,Dは、温度変化に対する屈折率の変化量Δnが正の値であるため、ガラスの線膨張率による焦点距離の変化量から屈折率による焦点距離の変化量を差し引くことになるため、金属の線膨張率とは大きく異なる値となり、 In contrast, the glass B, D, since the amount of change Δn of the refractive index to the temperature change is a positive value, subtracting the amount of change in focal length caused by the refractive index of the amount of change in focal length caused by the linear expansion of the glass to become, it differs significantly from the values ​​from the linear expansion coefficient of the metal,
鏡筒の伸張を補正することはできない。 It is not possible to correct the extension of the lens barrel. そして、多くのガラスがB,Dのような特性を持つ。 Then, a number of glass with B, and properties such as D. 因みに、ガラスB,Dの焦点距離の変化率は7.5×10 -6 ,8.3× Incidentally, the glass B, the rate of change of the focal length of D is 7.5 × 10 -6, 8.3 ×
10 -6であり、アルミニウムの線膨張率とは1桁異なる。 Is 10 -6, different order of magnitude than the aluminum linear expansion coefficient of the.

【0013】次に、複数のレンズを用いた光学系について考える。 [0013] Next, consider the optical system using a plurality of lenses. 例えば、図4(b)のように、それぞれ焦点距離がf1,f2のレンズL11及びレンズL12の2 For example, as shown in FIG. 4 (b), 2 lenses L11 and lens L12 focal length each f1, f2
枚レンズで光学系を構成した場合には、温度変化に対する光学系の焦点距離の変化Δfは(5)式で示される。 The case where the optical system is in the single lens, the change Δf in the focal length of the optical system with respect to temperature change is expressed by equation (5). Δf=(f/f1) 2・Δf1+(f/f2) 2・Δf2 …(5) ここで、Δf1,Δf2は、それぞれレンズ11及びレンズ12の焦点距離の変化を前記した式(4)で求めたものである。 Δf = (f / f1) 2 · Δf1 + (f / f2) 2 · Δf2 ... (5) where, .DELTA.f1, .DELTA.f2 is calculated by equation (4) respectively the changes in the focal length of the lens 11 and the lens 12 those were. この(5)式において、例えば、レンズ1 In this equation (5), for example, the lens 1
1にガラスAを用い、レンズ12にガラスDを用いて計算すると、 Δf=8.7×(f/f1)+7.5×10 -6 …(6) となる。 The glass A used in 1, is calculated using a glass D to the lens 12, it becomes Δf = 8.7 × (f / f1 ) + 7.5 × 10 -6 ... (6). なお、f2はレンズ組合せの式(7)に基づいて消去している。 Incidentally, f2 is erased based on the lens combination equation (7). 1/f=1/f1+1/f2 …(7) 1 / f = 1 / f1 + 1 / f2 ... (7)

【0014】したがって、Δfをアルミニウムの線膨張係数2.3×10 -6に等しくするためには、Δf=23 [0014] Therefore, in order to equalize the Delta] f in the coefficient of linear expansion 2.3 × 10 -6 of aluminum, Delta] f = 23
×10 -6とおいて、これを解くと、 f/f1≒1.8 となる。 At a × 10 -6, and solving it, the f / f1 ≒ 1.8. 換言すれば、レンズ11の焦点距離f1をコリメータの焦点距離fに対して1/1.8倍のものを用いればよく、これにより焦点距離の変化量Δfをアルミニウムの鏡筒の変化量に一致させ、コリメータの焦点位置を略一定に保つことが可能となる。 In other words, good focal length f1 of the lens 11 by using the one of 1 / 1.8 times the focal length f of the collimator, thereby matching the variation Δf in the focal length variation of the lens barrel of aluminum is, it is possible to keep the focal position of the collimator substantially constant.

【0015】以下、本発明の実施例を説明する。 [0015] Hereinafter, an embodiment of the present invention. (第1実施例)図5(a)は第1実施例を示しており、 (First Embodiment) FIG. 5 (a) shows a first embodiment,
単玉レンズでコリメータを構成した例である。 In single lens is an example in which the collimator. 曲率半径R1,R2、厚さD1のレンズを、屈折率n1、アッベ数ν1、1℃当たりの屈折率の変化量ΔN1、ガラスの1℃当たりの線膨張係数l1のガラスを用いて構成している。 The radius of curvature R1, R2, the lens thickness D1, the refractive index n1, an Abbe number ν1,1 variation of the refractive index per ° C. .DELTA.N1, configured using the glass in the linear expansion coefficients l1 per 1 ℃ glass there. これらのデータを文末の(表2)の第1実施例の欄に示している。 These data endnotes of being shown in the column of the first embodiment (Table 2). このレンズとアルミニウムの鏡筒とでコリメータを構成すれば、バックフォーカスは(表2) By configuring the collimator in a barrel of the lens and the aluminum, the back focus (Table 2)
に記載の値となり、かつレンズにおける1℃当たりのレーザダイオードと焦点位置との間隔移動量ΔP/DEG Interval moving distance [Delta] P / the DEG between the laser diode and the focal position per 1 ℃ in value as it, and the lens according to
は(表2)に記載の通りとなり、またレーザダイオードの波長が0.2nm変化したときの焦点移動量ΔP/ Becomes as described in (Table 2), also focus shift amount ΔP when the wavelength of the laser diode is 0.2nm changes /
0.2nmも(表2)に記載の通りとなる。 0.2nm also become as described in (Table 2). なお、これはレーザダイオードで発光されるレーザ光の波長が、1 Note that this is the wavelength of the laser beam emitted by the laser diode, 1
℃の温度変化により略0.2nm変化されることに基づいている。 It is based to be substantially 0.2nm changed by a temperature change in ° C.. これから、温度変化に対する焦点移動量を抑制し、例えばレーザプリンタにこのコリメータを用いたときの感光面における焦点位置の変動を抑制し、好適なフリントが可能となる。 Now, to suppress the focus shift amount with respect to a temperature change, for example, to suppress the fluctuation of the focus position on the photosensitive surface when using this collimator laser printer, suitable flint becomes possible.

【0016】なお、この第1実施例では、結像位置における収差を補正するために、表1に記載のように非球面係数K,A4,A6,A8をそれぞれ設定している。 [0016] In this first embodiment, in order to correct the aberration in the imaging position, are set respectively the aspheric coefficients K, A4, A6, A8 and as described in Table 1. これらの非球面係数は、図6に示すようにレンズ面の曲がり量を式(8)で表したときの係数である。 These aspheric coefficients are coefficients when representing the curve amount of the lens surface, as shown in FIG. 6 in equation (8). Δ=cx/〔1+√(1−(K+1)c 22 ))〕+A4x 4 +A6x 6 + A8x 8 …(8) この収差補正を行った結果を図5(b),(c)に示す。 Delta = cx / [1 + √ (1- (K + 1) c 2 x 2)) ] + A4x 4 + A6x 6 + A8x 8 ... (8) Figure 5 the results of the aberration correction (b), shown in (c) .

【0017】(第2実施例)図7は本発明の第2実施例を示し、第1実施例と同様に単玉レンズで構成した例である。 [0017] (Second Embodiment) FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, an example in which in the same manner as in the first embodiment Tantama lens. このレンズの各データを(表2)の第2実施例の欄に示している。 Each data of this lens are shown in the column of the second embodiment (Table 2). この構成においても、ΔP/DEG, In this configuration, ΔP / DEG,
ΔP/0.2nmを低減することができる。 It is possible to reduce the ΔP / 0.2nm. 図7 Figure 7
(a),(b)はこの第2実施例における収差補正を行った例を示す図であり、非球面係数は(表2)に示される。 (A), (b) is a diagram showing an example of performing aberration correction in the second embodiment, aspherical coefficients are shown in (Table 2).

【0018】(第3実施例)図8(a)は2枚のレンズを張り合わせて単玉レンズを構成した本発明の第3実施例のレンズであり、各レンズのデータを(表2)の第3 [0018] a Third Embodiment FIG. 8 (a) a third embodiment of the lens of the present invention constructed a single lens by bonding two lenses, the data of each lens (Table 2) third
実施例の欄に示している。 It is shown in the column of Examples. この第3実施例でも非球面係数を表1のように設定し、図8(b),(c)に示すような収差補正を行っている。 This also in the third embodiment sets the aspherical coefficients as shown in Table 1, FIG. 8 (b), performing aberration correction as shown in (c). このように、2つのレンズを張り合わせてレンズを構成することで、特にΔP/ In this way, by constituting the lens by bonding two lenses, in particular [Delta] P /
0.2nmが改善されることが判る。 It can be seen that the 0.2nm is improved. つまり、単玉と比較し、レーザダイオードの温度による波長変動の影響をうけなくなる。 That is, compared with a single lens, not affected by the wavelength fluctuation due to the temperature of the laser diode.

【0019】(第4実施例)図9(a)は2枚のレンズを張り合わせたレンズと、これと同軸に配置したレンズとで所謂2群3枚の光学系を構成した本発明の第4実施例である。 [0019] (Fourth Embodiment) FIG. 9 (a) the fourth is a lens bonding the two lenses, the present invention constructed so-called two-group three optical system and disposed lenses to coaxially it is an example. 各レンズのデータを文末の(表3)の第4実施例の欄に示している。 The data of each lens endnotes of being shown in the column of the fourth embodiment (Table 3). このように、2群3枚の構成とすることで、各レンズを構成するガラス素材の選定やその設計の自由度が高くなり、温度変化に対する焦点距離の補正や収差補正等を積極的に行うことができる。 Thus, by the three sheets 2-group structure, the degree of freedom of the selection and the design of the glass material constituting each lens, performs actively the correction or aberration correction, the focal length to a temperature change be able to. したがって、従来問題とされていた要因(a),(b)の補正量を吸収することができると共に、非球面を使用しなくても明るいレンズを達成することができる。 Therefore, factors which have been the conventional problems (a), it is possible to achieve a brighter lens without using with aspheric can absorb a correction amount of (b). 図9 Figure 9
(b),(c)はその収差補正を行った例を示す図である。 (B), (c) is a diagram showing an example of performing the aberration correction.

【0020】(第5実施例〜第8実施例)第5実施例乃至第8実施例は、第4実施例と同じレンズ構成であるが、各レンズ1〜3のデータはそれぞれ相違させている。 [0020] (Fifth to eighth embodiments) fifth embodiment to the eighth embodiment is the same lens configuration as the fourth embodiment, the data of each lens 1-3 are made different from each . 各実施例のレンズのデータを(表3)の第5実施例〜第8実施例の各欄に示している。 The data of the lens of each example are shown in the columns of the fifth to eighth embodiments (Table 3). また、各実施例における収差補正を図10〜図13の各(a),(b)にそれぞれ示している。 Each of 10 to 13 the aberration correction in each example (a), showing respectively (b).

【0021】 [0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】 [0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】 [0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】 [0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザダイオードの波長変化には左右されず、かつ温度変化に応じて焦点距離が変化されたときに、その焦点位置の変化と鏡筒の筒長の長さの変化が相殺してレンズの焦点位置と光源位置の差を任意に設定し得る素材でレンズを構成しているので、温度変化によって鏡筒の寸法が変化された場合でも、これに追従してレンズの焦点位置を変化させて正しく光源に一致させるので、結果として、鏡筒の寸法変化を相殺させ、温度変化やレーザダイオードの波長変化に関わらず走査光学系の焦点位置が変動しない光学装置を得ることができる。 The present invention described above, according to the present invention is not dependent on the wavelength change of the laser diode, and when the focal length in accordance with the temperature variation is changed, the cylinder changes and the barrel of the focus position because the lens of a material change in the length of the long can arbitrarily set the difference between the focal position and the light source position of the lens offset, even when the dimension of the lens barrel is changed by a temperature change, which since then changing the focal position of the lens following match correctly light source, as a result, to cancel the dimensional change of the lens barrel, the focal position of the scanning optical system regardless of the wavelength change of the temperature change and the laser diode fluctuates it is possible to obtain an optical device not.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明を適用するコリメータを含むレーザ発光部の概略断面構成図である。 1 is a schematic cross-sectional view of a laser light emitting unit including a collimator for applying the present invention.

【図2】レーザ発光部をレーザプリンタに適用した構成の概略斜視図である。 Figure 2 is a schematic perspective view of the applied constituting the laser emission unit to the laser printer.

【図3】コリメータと結像光学系の模式的な光学構成図である。 Figure 3 is a schematic optical structural view of a collimator and the imaging optical system.

【図4】本発明を適用する単玉レンズ及び2枚玉レンズの構成図である。 4 is a block diagram of a single lens and two front lens of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例のレンズ構成図及び収差特性図である。 5 is a lens configuration and aberration characteristic diagram of a first embodiment of the present invention.

【図6】非球面係数を説明するための図である。 6 is a diagram for explaining the aspherical coefficients.

【図7】本発明の第2実施例のレンズ構成図及び収差特性図である。 7 is a lens configuration and aberration characteristic diagram of a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施例のレンズ構成図及び収差特性図である。 8 is a lens configuration and aberration characteristic diagram of a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4実施例のレンズ構成図及び収差特性図である。 9 is a lens configuration and aberration characteristic diagram of the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5実施例の収差特性図である。 Figure 10 is an aberration characteristic diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6実施例の収差特性図である。 11 is an aberration characteristic diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7実施例の収差特性図である。 12 is an aberration characteristic diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第8実施例の収差特性図である。 13 is an aberration characteristic diagram of an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 レーザ発光部 11 レーザダイオード 12 コリメータ 121 鏡筒 122 レンズ First laser emitting unit 11 laser diode 12 collimator 121 barrel 122 lens

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 温度変化により筒長が変化される鏡筒と、この鏡筒内に保持されたレンズとで構成される光学装置において、前記レンズは、温度変化に応じて焦点距離が変化され、かつその焦点位置の変化と前記筒長の長さの変化が相殺して前記レンズの焦点位置と光源位置との差を任意に設定し得る素材で形成したことを特徴とする温度補正型光学装置。 And 1. A lens barrel cylinder length due to a temperature change is changed, the optical device consists of a lens held in the lens barrel, the lens focal length is changed in accordance with the temperature change and temperature compensation optical, characterized in that formed in the material which can be arbitrarily set the difference between the focal position and the light source position changes between the barrel length of the length the lens changes by offsetting the focus position apparatus.
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