JPH1041588A - 光源装置 - Google Patents

光源装置

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JPH1041588A
JPH1041588A JP8212091A JP21209196A JPH1041588A JP H1041588 A JPH1041588 A JP H1041588A JP 8212091 A JP8212091 A JP 8212091A JP 21209196 A JP21209196 A JP 21209196A JP H1041588 A JPH1041588 A JP H1041588A
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JP
Japan
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collimator lens
light
lens
light source
semiconductor laser
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JP8212091A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka No
芳孝 能
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コリメータレンズの戻り光等による画質劣化
等を回避する。 【解決手段】 半導体レーザ1から発生されたレーザ光
0 は、コリメータレンズ3によって平行化されたうえ
で、回転多面鏡の反射面等に集光される。コリメータレ
ンズ3は透明なレンズホルダ5に保持され、鏡筒2を介
して半導体レーザ1とユニット化される。コリメータレ
ンズ3の外周面には、半導体レーザ1に逆進する戻り光
をカットする環状溝3aと、光源ユニットE0 の外へ放
出される漏れ光を散乱させるための梨地面3bが設けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走
査光学装置等の光源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザビームプリンタやレーザファクシ
ミリあるいはデジタル複写機等の画像形成装置に使用さ
れる走査光学装置を図6に基づいて説明する。これは、
レーザ光T0 を出射する光源ユニットE0 と、レーザ光
0 を偏向走査する回転多面鏡Rを有し、回転多面鏡R
によって偏向走査されたレーザ光は結像レンズFおよび
折返しミラーMを経て図示しない回転ドラム上の感光体
に結像する。感光体に結像するレーザ光は、回転多面鏡
Rの回転による主走査、および回転ドラムの回転による
副走査によって静電潜像を形成する。また、回転多面鏡
Rによって偏向走査されたレーザ光の一部分は検出ミラ
ーBによって走査開始信号検出器Dへ導入され、光源ユ
ニットE0 は、走査開始信号検出器Dの出力信号によっ
て書込み変調を開始する。なお、光源ユニットE0 、回
転多面鏡R、結像レンズF、検出ミラーB、走査開始信
号検出器D、折返しミラーM等は光学箱Hに取りつけら
れ、光学箱Hの上部開口は図示しないふたによって閉塞
される。
【0003】光源ユニットE0 は図7に示すように、レ
ーザ光T0 を発生する半導体レーザ101と、これを支
持する鏡筒102と、レーザ光T0 を平行化するコリメ
ータレンズ103と、その下流側に配設された光学絞り
104を有し、半導体レーザ101は鏡筒102の中心
穴102a内に圧入等の公知の方法で固着され、鏡筒1
02はそのフランジ部をビス等によって光学箱Hに固着
される。また、半導体レーザ101の駆動回路を搭載し
た回路基板101aは、鏡筒102とともに光学箱Hに
ビス止めされる。
【0004】コリメータレンズ103は、透明な合成樹
脂材料で作られたレンズホルダ105の内部に保持さ
れ、レンズホルダ105の筒状支持部105aを鏡筒1
02に組み付けることで半導体レーザ101とユニット
化される。鏡筒102に対するレンズホルダ105の組
み付けは以下のように行なわれる。
【0005】鏡筒102の外周面に予め未硬化の紫外線
硬化型の接着剤106を塗布しておき、これに、レンズ
ホルダ105の筒状支持部105aをかぶせる。レンズ
ホルダ105を軸方向および周方向に移動させることで
コリメータレンズ103の焦点合わせや回転角度の調整
を行なったうえで、透明なレンズホルダ105の外側か
ら接着剤106に紫外線を照射して硬化させる。このよ
うにして鏡筒102とレンズホルダ105を一体化し、
半導体レーザ101とコリメータレンズ103をユニッ
ト化する。
【0006】半導体レーザ101は、図示しないレーザ
光量制御装置を有し、これは、半導体レーザ101の裏
面側に放出されるレーザ光の光量をフォトセンサによっ
て検知し、その出力に基づいて半導体レーザ101の発
光量を制御するように構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、半導体レーザから発生されるレーザ光
が発散光であるために、図8に示すように、コリメータ
レンズ103の内部反射光が半導体レーザ101に向か
って逆進していわゆる戻り光T1 となって半導体レーザ
101のフォトセンサに入射し、このために、レーザ光
量制御装置の信頼性が低下する。
【0008】このようにレーザ光量制御装置の信頼性が
低下すると、半導体レーザ101の出力が不安定とな
り、その結果、画像形成装置の画質が劣化する。
【0009】また、コリメータレンズ103の内部反射
光の一部分が透明なレンズホルダ105を通っていわゆ
る漏れ光T2 となって光源ユニットE0 の外部へ放出さ
れると、その一部分が回転ドラム上の感光体に到達して
著しい画像不良を招くという未解決の課題もある。
【0010】近年では、高価なガラスレンズに替えて安
価なプラスチックレンズをコリメータレンズとして用い
る場合も増えているが、プラスチックレンズは材料の屈
折率が低いためにガラスレンズより厚肉にする必要があ
る。ところが、レンズが厚肉になるほど内部反射光が増
加するため、前述の戻り光や漏れ光によるトラブルを効
果的に防ぐ対策が必要となる。
【0011】漏れ光に対しては、例えば光学箱の内部に
遮光壁を設ける等の技術も開発されているが、光学箱を
小形、軽量化するうえで遮光壁が大きな障害となるた
め、好ましくない。
【0012】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、コリメータレンズ
の戻り光等による画質低下等のトラブルを効果的に回避
できる光源装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光源装置は、発散光を発生する光源と、前
記発散光を平行化するコリメータレンズと、該コリメー
タレンズと前記光源をユニット化するための結合手段を
有し、前記コリメータレンズの外周面に、該コリメータ
レンズの戻り光をカットするための溝が設けられている
ことを特徴とする。
【0014】コリメータレンズの外周面の少なくとも一
部分が、該コリメータレンズの漏れ光を散乱させるため
に粗面化されているとよい。
【0015】コリメータレンズの外周面の少なくとも一
部分が、該コリメータレンズの漏れ光を散乱させるため
の凹凸を備えていてもよい。
【0016】また、コリメータレンズの外周面の少なく
とも一部分が、該コリメータレンズの漏れ光を遮光する
ための遮光膜を備えていてもよい。
【0017】コリメータレンズが、透明なレンズホルダ
によって保持されているとよい。
【0018】コリメータレンズが、透明なレンズホルダ
と一体成形されていてもよい。
【0019】
【作用】レーザ光等の発散光を平行化するコリメータレ
ンズが透明なレンズホルダ等によって保持され、鏡筒等
によって光源とユニット化されていると、コリメータレ
ンズの外周面の内部反射による戻り光が光源に逆進し
て、光源に設けられたフォトセンサ等の信頼性を低下さ
せる。そこで、コリメータレンズの外周面に溝を設け
て、戻り光をカットする。戻り光のためにレーザ光等の
光量制御が不正確になる等のトラブルを回避し、光源装
置の光学性能を大幅に向上できる。
【0020】コリメータレンズの外周面の少なくとも一
部分が、該コリメータレンズの漏れ光を散乱させるため
に粗面化された梨地面等であれば、コリメータレンズの
漏れ光が回転ドラム上の感光体に到達して画質を劣化さ
せるのを防ぐことができる。
【0021】コリメータレンズの外周面を粗面化する替
わりに、ノコギリ状の凹凸を設けてもよいし、あるい
は、2色成形等の公知の方法でコリメータレンズの外周
面に遮光膜を設けてもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0023】図1は第1実施例による光源ユニットE1
を示すもので、これは、発散光であるレーザ光L0 を発
生する光源である半導体レーザ1と、これを支持する結
合手段である鏡筒2と、レーザ光L0 を平行化するコリ
メータレンズ3と、その下流側に配設された光学絞り4
を有し、半導体レーザ1は鏡筒2の中心穴2a内に圧入
等の公知の方法で固着され、鏡筒2はそのフランジ部を
ビス等によって図示しない光学箱に固着される。また、
半導体レーザ1の駆動回路を搭載した回路基板1aは、
鏡筒2とともに光学箱にビス止めされる。
【0024】コリメータレンズ3は、透明な合成樹脂材
料で作られたレンズホルダ5の内部に保持され、レンズ
ホルダ5の筒状支持部5aを鏡筒2に組み付けることで
半導体レーザ1とユニット化される。鏡筒2に対するレ
ンズホルダ5の組み付けは以下のように行なわれる。
【0025】鏡筒2の外周面に予め未硬化の紫外線硬化
型の接着剤6を塗布しておき、これに、レンズホルダ5
の筒状支持部5aをかぶせて、レンズホルダ5を軸方向
および周方向に移動させることでコリメータレンズ3の
焦点合わせや回転角度の調整を行なったうえで、透明な
レンズホルダ5の外側から接着剤6に紫外線を照射して
硬化させる。このようにして鏡筒2とレンズホルダ5を
一体化し、半導体レーザ1とコリメータレンズ3をユニ
ット化する。
【0026】半導体レーザ1は、図示しないレーザ光量
制御装置を有し、これは、半導体レーザ1の裏面側に放
出されるレーザ光の光量をフォトセンサによって検知
し、その出力に基づいて半導体レーザ1の発光量を制御
するように構成されている。
【0027】半導体レーザ1から発生されるレーザ光は
発散光であるから、図2に示すように、コリメータレン
ズ3の内部反射光が戻り光L1 となって半導体レーザ1
のフォトセンサに入射したり、あるいは漏れ光L2 とな
って回転ドラムの感光体に到達して画像不良を起すおそ
れがある。そこで、コリメータレンズ3に戻り光L1
カットするための溝である環状溝3aを設けて、戻り光
1 による光量不安定等のトラブルを防ぎ、さらに、コ
リメータレンズ3の外周面を粗面化していわゆる梨地面
3bを設けることで、漏れ光L2 をコリメータレンズ3
の表面で散乱させ、回転ドラムの感光体まで到達する漏
れ光を大幅に低減する。
【0028】このように、コリメータレンズ3に環状溝
3aと梨地面3bを設けることで、コリメータレンズ3
の戻り光や漏れ光によるトラブルを回避して画像形成装
置の画質を大幅に改善できる。なお、コリメータレンズ
3は、合成樹脂によって作られたプラスチックレンズで
もガラスレンズでもよい。
【0029】コリメータレンズ3に梨地面3bを設ける
替わりに、図3に示すように、コリメータレンズ13の
表面に傾斜角θを有するノコギリ状の細かな凹凸である
段部13bを複数設けてもよい。この場合は、段部13
bにおいて漏れ光L2 の一部分が再び内部反射光L3
なってコリメータレンズ13内に反射されるため、コリ
メータレンズ13から放出される漏れ光の光量自体が大
幅に低減されるという利点が付加される。
【0030】また、図4に示すように、コリメータレン
ズ23に環状溝23aを設けるとともに、コリメータレ
ンズ23の表面全体に遮光膜23bを付着させてもよ
い。コリメータレンズ23がプラスチックレンズであれ
ば、黒色材料を用いた2色成形によって遮光膜23bを
設けることができる。この場合は、コリメータレンズ2
3の戻り光や漏れ光を完全に遮断して、これらによるト
ラブルを確実に回避できる。
【0031】図5は第2実施例による光源装置E2 を示
す。これは、透明な合成樹脂によってコリメータレンズ
33とレンズホルダ35を一体成形し、接着剤6によっ
て、半導体レーザ1を組み付けた鏡筒2に固着すること
で、コリメータレンズ33と半導体レーザ1をユニット
化したものである。レンズホルダ35の外表面からコリ
メータレンズ33まで深く切り込んだ環状溝33aを設
けるとともに、レンズホルダ35の外表面を粗面化して
梨地面33bを設けることで、コリメータレンズ33の
戻り光や漏れ光によるトラブルを防ぐ。
【0032】半導体レーザ1、回路基板1a、鏡筒2等
については第1実施例と同様であるから同一符号で表わ
し、説明は省略する。
【0033】本実施例は、コリメータレンズの戻り光や
漏れ光によるトラブルを回避して、画質を大幅に向上で
きるうえに、コリメータレンズとレンズホルダが一体成
形されているため、光源装置の組立部品点数が少なくて
組立工程も簡単であるという利点を有する。
【0034】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
【0035】コリメータレンズの戻り光等による画質劣
化等のトラブルを効果的に回避して、極めて高性能な光
源装置を実現できる。
【0036】このような光源装置を搭載することで、画
像形成装置の高精細化等に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例による光源装置を示すもので、
(a)はその模式断面図、(b)はコリメータレンズの
みを示す斜視図である。
【図2】図1の装置におけるコリメータレンズの内部反
射光を説明する図である。
【図3】第1実施例の一変形例によるコリメータレンズ
を示すもので、(a)はその模式断面図、(b)は
(a)の円Aで囲んだ部分を示す部分拡大図である。
【図4】第1実施例の別の変形例によるコリメータレン
ズを示す模式断面図である。
【図5】第2実施例による光源装置を示す模式断面図で
ある。
【図6】走査光学装置全体を示す模式平面図である。
【図7】一従来例による光源装置を示す模式断面図であ
る。
【図8】図7の装置のコリメータレンズの戻り光と漏れ
光を説明する図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 鏡筒 3,13,23,33 コリメータレンズ 3a,23a,33a 環状溝 3b,23b,33b 梨地面 5,35 レンズホルダ 6 接着剤 13b 段部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発散光を発生する光源と、前記発散光を
    平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズと
    前記光源をユニット化するための結合手段を有し、前記
    コリメータレンズの外周面に、該コリメータレンズの戻
    り光をカットするための溝が設けられていることを特徴
    とする光源装置。
  2. 【請求項2】 コリメータレンズの外周面の少なくとも
    一部分が、該コリメータレンズの漏れ光を散乱させるた
    めに粗面化されていることを特徴とする請求項1記載の
    光源装置。
  3. 【請求項3】 コリメータレンズの外周面の少なくとも
    一部分が、該コリメータレンズの漏れ光を散乱させるた
    めの凹凸を備えていることを特徴とする請求項1記載の
    光源装置。
  4. 【請求項4】 コリメータレンズの外周面の少なくとも
    一部分が、該コリメータレンズの漏れ光を遮光するため
    の遮光膜を備えていることを特徴とする請求項1記載の
    光源装置。
  5. 【請求項5】 コリメータレンズが、透明なレンズホル
    ダによって保持されていることを特徴とする請求項1な
    いし4いずれか1項記載の光源装置。
  6. 【請求項6】 コリメータレンズが、透明なレンズホル
    ダと一体成形されていることを特徴とする請求項1ない
    し4いずれか1項記載の光源装置。
JP8212091A 1996-07-23 1996-07-23 光源装置 Pending JPH1041588A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000062285A3 (de) * 1999-04-13 2001-05-31 Infineon Technologies Ag Lasereinrichtung zur emission und kollimation eines laserstrahls
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