JPH0843754A - 光ビーム走査光学装置 - Google Patents
光ビーム走査光学装置Info
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- JPH0843754A JPH0843754A JP18381094A JP18381094A JPH0843754A JP H0843754 A JPH0843754 A JP H0843754A JP 18381094 A JP18381094 A JP 18381094A JP 18381094 A JP18381094 A JP 18381094A JP H0843754 A JPH0843754 A JP H0843754A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ビーム走査光学装置において、走査レンズ
の精度の劣化を招来することなく、かつ、光ビームの偏
向領域角度を小さくしてジッタの増加を抑えること。 【構成】 レーザダイオード１、ポリゴンミラー５、走
査レンズ１１，１５、ＳＯＳ用光センサ１７を有する光
ビーム走査光学装置。走査レンズ１１はレンズ部（画像
走査領域）１２の端部にリブ１４を有する。ポリゴンミ
ラー５で偏向された光ビームはリブ１４を透過して光セ
ンサ１７で受光される。リブ１４の入射面及び出射面は
平面であり、レンズ機能を有していない。
の精度の劣化を招来することなく、かつ、光ビームの偏
向領域角度を小さくしてジッタの増加を抑えること。 【構成】 レーザダイオード１、ポリゴンミラー５、走
査レンズ１１，１５、ＳＯＳ用光センサ１７を有する光
ビーム走査光学装置。走査レンズ１１はレンズ部（画像
走査領域）１２の端部にリブ１４を有する。ポリゴンミ
ラー５で偏向された光ビームはリブ１４を透過して光セ
ンサ１７で受光される。リブ１４の入射面及び出射面は
平面であり、レンズ機能を有していない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビーム走査光学装
置、特に、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の
画像形成装置に組み込まれ、感光体上に画像を形成する
光ビーム走査光学装置に関する。
置、特に、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の
画像形成装置に組み込まれ、感光体上に画像を形成する
光ビーム走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、光ビーム走査光学装置は、主
として、光源としてのレーザダイオード、偏向器、ｆθ
機能を有する走査レンズにより構成されている。偏向器
はレーザダイオードから放射された光ビームを等角速度
で偏向する。走査レンズは偏向器で偏向された光ビーム
の主走査方向の走査速度差（歪曲収差）を補正する機能
（ｆθ機能）を有する。一方、主走査方向の始端側には
光センサ（ＳＯＳセンサ）が設置され、この光センサが
偏向された光ビームを受光した信号に基づいて画像印字
開始位置を決めるための水平周期信号が生成される。
として、光源としてのレーザダイオード、偏向器、ｆθ
機能を有する走査レンズにより構成されている。偏向器
はレーザダイオードから放射された光ビームを等角速度
で偏向する。走査レンズは偏向器で偏向された光ビーム
の主走査方向の走査速度差（歪曲収差）を補正する機能
（ｆθ機能）を有する。一方、主走査方向の始端側には
光センサ（ＳＯＳセンサ）が設置され、この光センサが
偏向された光ビームを受光した信号に基づいて画像印字
開始位置を決めるための水平周期信号が生成される。
【０００３】ところで、光ビーム走査光学装置の分野で
は、走査レンズとＳＯＳセンサへの光ビームを集光する
ためのレンズとを一体的に形成することが提案されてい
る（特開平５−１９１８６号公報、同５−５３０６７号
公報、同５−１３４１９７号公報参照）。このように、
走査レンズとＳＯＳセンサ用レンズとを一体に（特に、
樹脂材で）形成すれば、部品点数が削減でき、量産化も
可能である。しかしながら、２種類のレンズを連結する
と主走査方向に大きくなり、即ちレンズが長くなり、レ
ンズとレンズの間に補強用のリブを設けたりすると、さ
らに長くなる。このようにレンズが長くなり、しかも二
つのレンズ部で芯厚等の差があるため、２種類のレンズ
を精度よく一体的に樹脂で成形するには、成形後の収
縮、変形等を考慮しなければならず、金型の設計や成形
条件等で困難な問題が発生し、走査レンズ自体の精度が
劣化するおそれを有している。特に、画像走査用レンズ
として高い光学性能を要求される場合、走査レンズの画
像走査領域の精度を向上させる要求が生じるが、ＳＯＳ
センサ用レンズを一体的に成形することが精度向上の障
害となる。
は、走査レンズとＳＯＳセンサへの光ビームを集光する
ためのレンズとを一体的に形成することが提案されてい
る（特開平５−１９１８６号公報、同５−５３０６７号
公報、同５−１３４１９７号公報参照）。このように、
走査レンズとＳＯＳセンサ用レンズとを一体に（特に、
樹脂材で）形成すれば、部品点数が削減でき、量産化も
可能である。しかしながら、２種類のレンズを連結する
と主走査方向に大きくなり、即ちレンズが長くなり、レ
ンズとレンズの間に補強用のリブを設けたりすると、さ
らに長くなる。このようにレンズが長くなり、しかも二
つのレンズ部で芯厚等の差があるため、２種類のレンズ
を精度よく一体的に樹脂で成形するには、成形後の収
縮、変形等を考慮しなければならず、金型の設計や成形
条件等で困難な問題が発生し、走査レンズ自体の精度が
劣化するおそれを有している。特に、画像走査用レンズ
として高い光学性能を要求される場合、走査レンズの画
像走査領域の精度を向上させる要求が生じるが、ＳＯＳ
センサ用レンズを一体的に成形することが精度向上の障
害となる。
【０００４】また、走査レンズ部とＳＯＳ用レンズ部と
の間に補強用リブを設けると、偏向器による光ビームの
偏向領域角度が増加してジッタが増加するという問題点
もある。
の間に補強用リブを設けると、偏向器による光ビームの
偏向領域角度が増加してジッタが増加するという問題点
もある。
【０００５】
【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、走査レンズの精度の劣化を招来することなく、か
つ、光ビームの偏向領域角度を小さくしてジッタの増加
を抑えることのできる光ビーム走査光学装置を提供する
ことにある。
的は、走査レンズの精度の劣化を招来することなく、か
つ、光ビームの偏向領域角度を小さくしてジッタの増加
を抑えることのできる光ビーム走査光学装置を提供する
ことにある。
【０００６】以上の目的を達成するため、本発明に係る
光ビーム走査光学装置は、偏向器で偏向された光ビーム
を受光面上に導く走査レンズの画像走査領域に隣接し
て、入射側及び出射側が平面状態のリブを設け、このリ
ブを透過した光ビームを画像印字開始位置を決めるため
の信号を出力する光（ＳＯＳ）センサが受光するように
した。
光ビーム走査光学装置は、偏向器で偏向された光ビーム
を受光面上に導く走査レンズの画像走査領域に隣接し
て、入射側及び出射側が平面状態のリブを設け、このリ
ブを透過した光ビームを画像印字開始位置を決めるため
の信号を出力する光（ＳＯＳ）センサが受光するように
した。
【０００７】走査レンズはその画像走査領域の両端部に
リブを設けることがレンズの安定した成形上あるいは補
強のために必要である。本発明では、このリブを有効に
利用してリブを透過した光ビームをＳＯＳセンサで受光
するようにした。リブは入射側及び出射側が平面状態で
あり、レンズ機能を有してはいない。従って、本発明に
よれば、走査レンズの端部にいまひとつのＳＯＳセンサ
用レンズを設けることに比べて走査レンズ部分のみの精
度を考慮してレンズ設計や成形加工を行えばよく、走査
レンズの精度が劣化することはない。また、リブは両面
が平面であるため、走査レンズの精度確保のためにリブ
に形状や位置の変化を生じても、リブを透過する光ビー
ムは単純にシフトするだけであり、ＳＯＳセンサの位置
変更等の対応は容易である。しかも、ＳＯＳ用光ビーム
は走査レンズの画像走査領域に隣接したリブを透過する
ため、偏向器による光ビームの偏向領域角度が増加する
ことはなく、主走査方向端部でのジッタの増加を抑えて
画質劣化を防止できる。
リブを設けることがレンズの安定した成形上あるいは補
強のために必要である。本発明では、このリブを有効に
利用してリブを透過した光ビームをＳＯＳセンサで受光
するようにした。リブは入射側及び出射側が平面状態で
あり、レンズ機能を有してはいない。従って、本発明に
よれば、走査レンズの端部にいまひとつのＳＯＳセンサ
用レンズを設けることに比べて走査レンズ部分のみの精
度を考慮してレンズ設計や成形加工を行えばよく、走査
レンズの精度が劣化することはない。また、リブは両面
が平面であるため、走査レンズの精度確保のためにリブ
に形状や位置の変化を生じても、リブを透過する光ビー
ムは単純にシフトするだけであり、ＳＯＳセンサの位置
変更等の対応は容易である。しかも、ＳＯＳ用光ビーム
は走査レンズの画像走査領域に隣接したリブを透過する
ため、偏向器による光ビームの偏向領域角度が増加する
ことはなく、主走査方向端部でのジッタの増加を抑えて
画質劣化を防止できる。
【０００８】なお、前記リブは集光作用がないためにＳ
ＯＳ用光ビーム光路を短くするためには、ＳＯＳセンサ
の手前に集光レンズを設置することが好ましい。この集
光レンズは小型であるため比較的簡単かつ多数個取りで
量産でき、設置に場所をとらない。
ＯＳ用光ビーム光路を短くするためには、ＳＯＳセンサ
の手前に集光レンズを設置することが好ましい。この集
光レンズは小型であるため比較的簡単かつ多数個取りで
量産でき、設置に場所をとらない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る光ビーム走査光学装置の
実施例について添付図面を参照して説明する。図１、図
２において、１はレーザダイオード、２はコリメータレ
ンズ、３はスリット、４はシリンドリカルレンズ、５は
ポリゴンミラー、１１，１５は樹脂製の走査レンズ、２
０は感光体ドラムである。
実施例について添付図面を参照して説明する。図１、図
２において、１はレーザダイオード、２はコリメータレ
ンズ、３はスリット、４はシリンドリカルレンズ、５は
ポリゴンミラー、１１，１５は樹脂製の走査レンズ、２
０は感光体ドラムである。
【００１０】レーザダイオード１は図示しない制御回路
によって強制発光及び画像情報に基づく変調発光され、
発散光ビームを放射する。この光ビームはコリメータレ
ンズ２を透過することによって所定の収束光に修正され
る。さらに、この光ビームはスリット３を通過すること
により所定のビーム径に絞り込まれ、シリンドリカルレ
ンズ４を透過することにより、副走査方向に収束され、
ポリゴンミラー５の反射面付近に直線状に収束される。
によって強制発光及び画像情報に基づく変調発光され、
発散光ビームを放射する。この光ビームはコリメータレ
ンズ２を透過することによって所定の収束光に修正され
る。さらに、この光ビームはスリット３を通過すること
により所定のビーム径に絞り込まれ、シリンドリカルレ
ンズ４を透過することにより、副走査方向に収束され、
ポリゴンミラー５の反射面付近に直線状に収束される。
【００１１】ポリゴンミラー５は図示しないモータにて
矢印ａ方向に一定速度で回転駆動される。従って、シリ
ンドリカルレンズ４から出た光ビームは、ポリゴンミラ
ー５の反射面で連続的に反射され、等角速度で偏向され
る。偏向された光ビームは走査レンズ１１，１５を透過
して、感光体ドラム２０上に結像する。このとき光ビー
ムは感光体ドラム２０の軸方向に等速で走査され、これ
を主走査と称する。また、感光体ドラム２０は矢印ｂ方
向に一定速度で走査され、この回転による走査を副走査
と称する。
矢印ａ方向に一定速度で回転駆動される。従って、シリ
ンドリカルレンズ４から出た光ビームは、ポリゴンミラ
ー５の反射面で連続的に反射され、等角速度で偏向され
る。偏向された光ビームは走査レンズ１１，１５を透過
して、感光体ドラム２０上に結像する。このとき光ビー
ムは感光体ドラム２０の軸方向に等速で走査され、これ
を主走査と称する。また、感光体ドラム２０は矢印ｂ方
向に一定速度で走査され、この回転による走査を副走査
と称する。
【００１２】本光ビーム走査光学装置においては、レー
ザダイオード１の変調と前記主走査、副走査とによって
感光体ドラム２０上に画像（静電潜像）を形成する。走
査レンズ１１，１５の少なくともいずれかは主走査方向
の走査速度を走査領域の中心部から両端部にわたって均
等となるように（歪曲収差を）補正するｆθ機能を有す
る。また、走査レンズ１５の一面はトーリック面とさ
れ、副走査方向断面（図２参照）において、ポリゴンミ
ラー５の反射面と感光体ドラム２０の受光面とが共役関
係になる位置にトーリック面が設置されている。このよ
うな設定によってポリゴンミラー５の各反射面の面倒れ
誤差が補正される。
ザダイオード１の変調と前記主走査、副走査とによって
感光体ドラム２０上に画像（静電潜像）を形成する。走
査レンズ１１，１５の少なくともいずれかは主走査方向
の走査速度を走査領域の中心部から両端部にわたって均
等となるように（歪曲収差を）補正するｆθ機能を有す
る。また、走査レンズ１５の一面はトーリック面とさ
れ、副走査方向断面（図２参照）において、ポリゴンミ
ラー５の反射面と感光体ドラム２０の受光面とが共役関
係になる位置にトーリック面が設置されている。このよ
うな設定によってポリゴンミラー５の各反射面の面倒れ
誤差が補正される。
【００１３】ところで、前記走査レンズ１１は、図３に
示すように、画像印字開始位置ＳＯＩから画像印字終了
位置ＥＯＩまでが画像走査領域とされ、この領域がレン
ズ部１２とされ、レンズ部１２の両端部はリブ１３，１
４とされている。リブ１４はその両面１４ａ，１４ｂが
平面状態に仕上げられている。
示すように、画像印字開始位置ＳＯＩから画像印字終了
位置ＥＯＩまでが画像走査領域とされ、この領域がレン
ズ部１２とされ、レンズ部１２の両端部はリブ１３，１
４とされている。リブ１４はその両面１４ａ，１４ｂが
平面状態に仕上げられている。
【００１４】一方、前記ポリゴンミラー５で偏向された
光ビームのうち主走査方向先端部分の光ビームＢ1は、
前記リブ１４を透過して光ビームＢ1’として出射す
る。この光ビームＢ1’の光軸上に集光（シリンドリカ
ル）レンズ１６及び光センサ１７が設置されている。こ
の光センサ１７での光ビームＢ1’の検出信号に基づい
て水平周期信号が生成され、感光体ドラム２０上への１
走査ラインごとの画像印字開始位置が決められる。即
ち、ポリゴンミラー５の各反射面の分割精度誤差が補正
される。
光ビームのうち主走査方向先端部分の光ビームＢ1は、
前記リブ１４を透過して光ビームＢ1’として出射す
る。この光ビームＢ1’の光軸上に集光（シリンドリカ
ル）レンズ１６及び光センサ１７が設置されている。こ
の光センサ１７での光ビームＢ1’の検出信号に基づい
て水平周期信号が生成され、感光体ドラム２０上への１
走査ラインごとの画像印字開始位置が決められる。即
ち、ポリゴンミラー５の各反射面の分割精度誤差が補正
される。
【００１５】詳しくは、レーザダイオード１は光ビーム
Ｂ1を放射しているときは強制発光され、印字開始位置
ＳＯＩから印字終了位置ＥＯＩまでの間で画像情報に基
づいて変調発光される。また、印字開始位置ＳＯＩの微
調整は、集光レンズ１６又は光センサ１７を光ビームＢ
1’の光軸と直交する方向に移動させることにより行
う。
Ｂ1を放射しているときは強制発光され、印字開始位置
ＳＯＩから印字終了位置ＥＯＩまでの間で画像情報に基
づいて変調発光される。また、印字開始位置ＳＯＩの微
調整は、集光レンズ１６又は光センサ１７を光ビームＢ
1’の光軸と直交する方向に移動させることにより行
う。
【００１６】本実施例によれば、走査レンズ１１のレン
ズ部１２に隣接したリブ１４を透過した光ビームをＳＯ
Ｓ用光センサ１７で受光するようにしたため、光学系を
コンパクトに構成できる。リブ１４はレンズとしては機
能しないため、レンズ部１２のみの精度を考慮して走査
レンズ１１の設計、成形加工を行えばよく、レンズ部１
２の光学的性能を劣化させることはない。
ズ部１２に隣接したリブ１４を透過した光ビームをＳＯ
Ｓ用光センサ１７で受光するようにしたため、光学系を
コンパクトに構成できる。リブ１４はレンズとしては機
能しないため、レンズ部１２のみの精度を考慮して走査
レンズ１１の設計、成形加工を行えばよく、レンズ部１
２の光学的性能を劣化させることはない。
【００１７】また、図３に示すように、ＳＯＳ用の光ビ
ームＢ1と画像印字終了位置ＥＯＩを通過する光ビーム
Ｂ2とのなす偏向領域角度はθである。これに対して、
もしＳＯＳ用の光ビームＢ3をリブ１４を外した位置を
通過させてＳＯＳ用光センサで受光するとすれば、その
偏向領域角度はθ’となる。角度θ’は従来の形態であ
り、本実施例における角度θは従来の角度θ’よりも小
さい。通常、画角が大きくなると、ポリゴンミラー５の
各反射面の面精度の悪影響が主走査方向の両端部分でジ
ッタの増加として現われる。本実施例では角度θが小さ
い分だけ、ジッタの増加を抑えることができる。
ームＢ1と画像印字終了位置ＥＯＩを通過する光ビーム
Ｂ2とのなす偏向領域角度はθである。これに対して、
もしＳＯＳ用の光ビームＢ3をリブ１４を外した位置を
通過させてＳＯＳ用光センサで受光するとすれば、その
偏向領域角度はθ’となる。角度θ’は従来の形態であ
り、本実施例における角度θは従来の角度θ’よりも小
さい。通常、画角が大きくなると、ポリゴンミラー５の
各反射面の面精度の悪影響が主走査方向の両端部分でジ
ッタの増加として現われる。本実施例では角度θが小さ
い分だけ、ジッタの増加を抑えることができる。
【００１８】なお、集光レンズ１６は、リブ１４がレン
ズ機能を有していないため、ＳＯＳ用光路長を短くして
光センサ１７の設置位置の自由度を大きくするために設
けられており、必ずしも必要ではない。また、リブ１４
の入射面１４ａ及び出射面１４ｂは平面であればよく、
平行状態のみならずクサビ形の非平行状態であってもよ
い。リブ１４はクサビ形であればプリズムと同様の光学
効果を示す。但し、平行状態の方がプリズムよりは収差
が出にくく、集光レンズ１６の設計が容易となる。
ズ機能を有していないため、ＳＯＳ用光路長を短くして
光センサ１７の設置位置の自由度を大きくするために設
けられており、必ずしも必要ではない。また、リブ１４
の入射面１４ａ及び出射面１４ｂは平面であればよく、
平行状態のみならずクサビ形の非平行状態であってもよ
い。リブ１４はクサビ形であればプリズムと同様の光学
効果を示す。但し、平行状態の方がプリズムよりは収差
が出にくく、集光レンズ１６の設計が容易となる。
【００１９】なお、本実施例に係る光ビーム走査光学装
置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更可能である。特に、光学要素の種類や
個数は任意であり、画像走査光路をミラーで折り返して
もよい。
置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更可能である。特に、光学要素の種類や
個数は任意であり、画像走査光路をミラーで折り返して
もよい。
【図１】本発明の一実施例である光ビーム走査光学装置
の主走査方向から見た光路図。
の主走査方向から見た光路図。
【図２】前記光ビーム走査光学装置の副走査方向から見
た光路図。
た光路図。
【図３】前記光ビーム走査光学装置の要部を示す光路
図。
図。
１…レーザダイオード ５…ポリゴンミラー １１…走査レンズ １２…レンズ部（画像走査領域） １４…リブ １４ａ，１４ｂ…平面（入射面、出射面） １６…集光レンズ １７…光センサ ２０…感光体ドラム
Claims (2)
- 【請求項１】 光ビームを放射する光源と、 前記光源から放射された光ビームを等角速度で偏向する
偏向器と、 前記偏向器で偏向された光ビームを受光面上に導く走査
レンズと、 前記偏向器で偏向された光ビームを受光して画像印字開
始位置を決めるための信号を出力する光センサと、を備
え、 前記走査レンズの画像走査領域に隣接して入射側及び出
射側が平面状態のリブを設け、このリブを透過した光ビ
ームを前記光センサが受光すること、 を特徴とする光ビーム走査光学装置。 - 【請求項２】 前記リブと光センサとの間の光路中に光
ビームを集光するレンズを設けたことを特徴とする請求
項１記載の光ビーム走査光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18381094A JP3293345B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 光ビーム走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18381094A JP3293345B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 光ビーム走査光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843754A true JPH0843754A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3293345B2 JP3293345B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=16142276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18381094A Expired - Fee Related JP3293345B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 光ビーム走査光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293345B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700596B2 (en) * | 2000-07-17 | 2004-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical element with light-beam passage |
| JP2007240863A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置・光書込装置・画像形成装置 |
| JP2012252347A (ja) * | 2012-07-24 | 2012-12-20 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置、光書込装置及び画像形成装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7876486B2 (en) | 2006-03-08 | 2011-01-25 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning apparatus, optical writing apparatus, and image forming apparatus |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP18381094A patent/JP3293345B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700596B2 (en) * | 2000-07-17 | 2004-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical element with light-beam passage |
| JP2007240863A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置・光書込装置・画像形成装置 |
| JP2012252347A (ja) * | 2012-07-24 | 2012-12-20 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置、光書込装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3293345B2 (ja) | 2002-06-17 |
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