JPH11287965A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅の広い平行光が得られるようにし、レンズ
位置決め組み立て用の治具を不要にすること。 【解決手段】 光源２０と該光源２０からのビームを平
行光ビームとする光学系１０を有する光学装置におい
て、矩形開口４１が形成されたスリット４に対向して配
設されたレンズ保持装置３０のレンズ３を保持するレン
ズ位置決め部３１の開口３２が、前記レンズ保持装置３
０の内周壁３０１に沿う円弧状部３２１と該円弧状部３
２１の両端に前記レンズ保持装置３０の前記内周壁３０
１まで到達する前記スリット４の前記矩形開口４１の長
辺方向に延在する平行な直線部３２２とから成る光学装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
ディジタル複写機等の画像記録装置に使用される光学走
査装置、および光源と該光源からのビームを平行光ビー
ムとする光学系を有する光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の第１のレンズ保持装置は、図１０
ないし図１２に示されるようにレンズ３を収容する中空
円筒体の収容本体３０と、該収容本体３０の一方の軸端
の全周に亘り半径方向内方に突出形成させ前記レンズ３
に突き当てて位置決めする環状の位置決め部３１とから
なるものであった。

【０００３】従来の第２のレンズ保持装置は、図１３お
よび図１４に示されるようにレンズ３を収容する中空円
筒体の収容本体３０と、該収容本体３０の一方の軸端に
図示しない治具を用いて前記レンズ３を位置決めして組
み立てるものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の第１のレン
ズ保持装置は、前記レンズ３を収容する前記収容本体３
０の一方の軸端の全周に亘り半径方向内方に突出形成さ
せた前記環状の位置決め部３１によって、前記レンズ３
に突き当てて位置決めするものであるので、前記環状の
位置決め部３１の内径は、前記レンズ３の有効径３３の
内側に位置するため、半導体レーザ２からの射出光径１
１の両端を狭め、両端が狭められた該射出光径１１の内
部にスリット板４の矩形開口４１を収めるようにその幅
を決定する必要があるため、幅の狭い平行光しか得られ
ないという問題があった。

【０００５】上記従来の第２のレンズ保持装置は、幅の
広い平行光を得るために上記第１の装置の環状の位置決
め部３１を取り除き、前記収容本体３０の一方の軸端に
図示しない治具を用いて前記レンズ３を位置決めして組
み立てるものであるので、位置決め組み立て用の治具が
必要になるという問題があった。

【０００６】そこで本発明者は、レンズ保持装置のレン
ズを位置決めする位置決め部の形状を工夫するという点
に着目し、光源と該光源からのビームを平行光ビームと
する光学系を有する光学装置において、矩形開口が形成
されたスリットに対向して配設されたレンズ保持装置の
レンズを保持するレンズ位置決め部の開口形状を、前記
スリットの矩形開口の長辺の両端における前記光源から
のビームの射出光径を狭くしないように設定するという
本発明の第１の技術的思想に着眼するとともに、前記レ
ンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺
方向の間隔を、前記光源からのビームの射出光径より大
きく設定するという本発明の第２の技術的思想に着眼
し、更に研究開発を重ねた結果、幅の広い平行光が得ら
れるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の
間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当
てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を
不要にするという目的を達成する本発明に到達した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の光学装置は、光源と該光源からのビーム
を平行光ビームとする光学系を有する光学装置におい
て、矩形開口が形成されたスリットに対向して配設され
たレンズ保持装置のレンズを保持するレンズ位置決め部
の開口形状が、前記スリットの矩形開口の長辺の両端に
おける前記光源からのビームの射出光径を狭くしないよ
うに設定されているものである。

【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の光
学装置は、前記第１発明において、前記レンズ位置決め
部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔
が、前記レンズの有効径より大きく設定されているもの
である。

【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の光
学装置は、前記第１発明において、前記レンズ位置決め
部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔
が、前記光源からのビームの射出光径より大きく設定さ
れているものである。

【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の光
学装置は、前記第１発明において、前記レンズ位置決め
部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔
が、前記レンズの外径に設定されているものである。

【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の光
学装置は、前記第２発明において、前記レンズ位置決め
部の開口が、前記スリットの矩形開口の長辺方向を長辺
にする楕円形状に設定されているものである。

【００１２】本発明（請求項６に記載の第６発明）の光
学装置は、前記第２発明において、前記レンズ位置決め
部の開口が、前記スリットの矩形開口の長辺方向に延在
する平行な直線部と両端の円弧部とからなる長円形状に
設定されているものである。

【００１３】本発明（請求項７に記載の第７発明）の光
学装置は、前記第２発明において、前記レンズ位置決め
部の開口が、前記レンズ保持装置の内周壁に沿う円弧状
部と該円弧状部の両端に前記レンズ保持装置の内周壁ま
で到達する前記スリットの矩形開口の長辺方向に延在す
る平行な直線部とから成るものである。

【００１４】本発明（請求項８に記載の第８発明）の光
学装置は、前記第２発明において、前記レンズ位置決め
部の開口が、前記レンズ保持装置の内周壁に内接する矩
形形状に設定されているものである。

【００１５】

【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
光学装置は、前記レンズ保持装置のレンズを保持するレ
ンズ位置決め部の開口形状が、前記スリットの矩形開口
の長辺の両端における前記光源からのビームの射出光径
を狭くしないように設定されているので、前記スリット
の矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平
行光が得られるようにするとともに、レンズ位置決め組
み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。

【００１６】上記構成より成る第２発明の光学装置は、
前記第１発明において、前記レンズ位置決め部の開口の
前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レン
ズの有効径より大きく設定されているので、前記スリッ
トの矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い
平行光が得られるようにするという効果を奏する。

【００１７】上記構成より成る第３発明の光学装置は、
前記第１発明において、前記レンズ位置決め部の開口の
前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔が、前記光源
からのビームの射出光径より大きく設定されているの
で、前記スリットの矩形開口の幅を広げることを可能に
して、幅の広い平行光が得られるようにするという効果
を奏する。

【００１８】上記構成より成る第４発明の光学装置は、
前記第１発明において、前記レンズ位置決め部の開口の
前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レン
ズの外径に設定されているので、前記スリットの矩形開
口の幅を最も広げることを可能にして、最も幅の広い平
行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレン
ズ有効径の間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め
部に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て
用の治具を不要にするという効果を奏する。

【００１９】上記構成より成る第５発明の光学装置は、
前記第２発明において、前記レンズ位置決め部の開口
が、前記スリットの矩形開口の長辺方向を長辺にする楕
円形状に設定されているので、前記スリットの矩形開口
の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得ら
れるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の
間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当
てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を
不要にするという効果を奏する。

【００２０】上記構成より成る第６発明の光学装置は、
前記第２発明において、前記レンズ位置決め部の開口
が、前記スリットの矩形開口の長辺方向に延在する平行
な直線部と両端の円弧部とからなる長円形状に設定され
ているので、前記スリットの矩形開口の幅を広げること
を可能にして、幅の広い平行光が得られるようにすると
ともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもレ
ンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事を可能と
し、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするとい
う効果を奏する。

【００２１】上記構成より成る第７発明の光学装置は、
前記第２発明において、前記レンズ位置決め部の開口
が、前記レンズ保持装置の内周壁に沿う円弧状部と該円
弧状部の両端に前記レンズ保持装置の内周壁まで到達す
る前記スリットの矩形開口の長辺方向に延在する平行な
直線部とから成るので、前記スリットの矩形開口の幅を
広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるよ
うにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少
なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事
を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要に
するという効果を奏する。

【００２２】上記構成より成る第８発明の光学装置は、
前記第２発明において、前記レンズ位置決め部の開口
が、前記レンズ保持装置の内周壁に内接する矩形形状に
設定されているので、前記スリットの矩形開口の幅を広
げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるよう
にするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少な
くてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事を
可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にす
るという効果を奏する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００２４】（第１実施形態）本第１実施形態の光学装
置は、図１ないし図４に示されるように光源２０と該光
源２０からのビームを平行光ビームとする光学系１０を
有する光学装置において、矩形開口４１が形成されたス
リット４に対向して配設されたレンズ保持装置３０のレ
ンズ３を保持するレンズ位置決め部３１の開口３２が、
前記レンズ保持装置３０の内周壁３０１に沿う円弧状部
３２１と該円弧状部３２１の両端に前記レンズ保持装置
３０の前記内周壁３０１まで到達する前記スリット４の
前記矩形開口４１の長辺方向に延在する平行な直線部３
２２とから成るものである。

【００２５】本第１実施形態の光学装置を構成する光走
査装置１は、図３に示されるように前記光源２０として
の半導体レーザ２と、該半導体レーザ２に対向して光軸
上に配設された前記レンズ３を保持するレンズ保持装置
３０と、該レンズ保持装置３０に対向して光軸上に配設
された矩形開口４１が形成された前記スリット４と、該
スリット４に当接して配設されたシリンドリカルレンズ
５と、該シリンドリカルレンズ５からの平行光を反射す
る回転多面鏡６と、該回転多面鏡６から反射された反射
光を通過供給させるｆθレンズ７とから成る。

【００２６】前記スリット４は、図１に示されるように
短辺４１１に対して２倍以上の充分な長さの長辺４１２
より成る矩形開口４１が形成されている。

【００２７】本第１実施形態のレンズ保持装置３０は、
図２に示されるように上述した第１の従来装置と同様に
前記レンズ３を構成するコリメートレンズを収容する中
空円筒体の収容本体によって構成され、該収容本体３０
の一方の軸端の全周に亘り半径方向内方に突出させ前記
レンズ３に突き当てて位置決めする環状の位置決め部３
１を形成して、略コの字状縦断面より成る。

【００２８】前記環状の位置決め部３１の内周壁によっ
て構成される円形開口３２は、前記スリット４の前記矩
形開口４１の長辺方向の両端に対応する部分を取り除く
ことにより、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２
として、前記円弧状部３２１と該円弧状部３２１の両端
に平行な直線部３２２とを形成して，略φ字状の形状に
形成するものである。

【００２９】すなわち前記レンズ位置決め部３１の前記
開口３２は、図１ないし図４に示されるように前記スリ
ット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記レ
ンズ３の有効径３３より大きく設定されている。

【００３０】また前記開口３２の前記スリット４の前記
矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記光源２０として
の半導体レーザ２からのビームの前記レンズ３を収容す
るレンズ保持装置３０の収容本体の内径より大きな射出
光径１１より大きく設定されている。

【００３１】しかも前記レンズ位置決め部３１の前記開
口３２の前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向
の間隔が、可能な範囲の最大である前記レンズ３の外径
に設定されているものである。

【００３２】上記構成より成る本第１実施形態の光学装
置は、図３に示されるように前記光源２０としての半導
体レーザ２によってレーザ光が射出され、前記半導体レ
ーザ２に対向して光軸上に配設されたレンズ保持装置３
０により保持された前記コリメートレンズ３によってコ
リメートレンズの有効径範囲内において、射出されたレ
ーザ光が平行光束とされる。

【００３３】前記コリメートレンズ３からの平行光束
が、前記スリット４の前記矩形開口４１を通過して矩形
の平行光束とされ、前記シリントリカルレンズ５を介し
て前記回転多面鏡６に照射され、該回転多面鏡６によっ
て反射された平行光が前記ｆθレンズ７を介して出力さ
れる。

【００３４】前記円弧状部３２１と該円弧状部３２１の
両端に平行な直線部３２２とを形成して，略φ字状の形
状に形成されているとともに、前記レンズ保持装置３０
の前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２の前記スリ
ット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記レ
ンズ３の外径に設定されているので、前記スリット４の
前記矩形開口４１の幅を最も広げることを可能にして、
最も幅の広い平行光が得られるようになる。

【００３５】上記作用を奏する本第１実施形態の光学装
置は、前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩
形開口の長辺方向の間隔が、前記光源からのビームの射
出光径より大きく設定されているので、前記スリットの
矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行
光が得られるようにするという効果を奏する。

【００３６】また第１実施形態の光学装置は、上述した
ように前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を最も広
げることを可能にして、最も幅の広い平行光が得られる
ようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が
少なくてもレンズを保持装置３０の位置決め部３１に突
き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治
具を不要にするという効果を奏する。

【００３７】すなわち、本第１実施形態のの光学装置
は、コリメート光学レンズの保持装置３０が、外径と有
効系の差が少ないレンズの組み付け時に位置決め治具を
必要としないため、低コストで安定した位置決めが可能
となる優れた効果を奏する。

【００３８】（第２実施形態）本第２実施形態の光学装
置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３４の形状を、
図５および図６に示されるように楕円形状に変更した点
のみ相違点であり、以下相違点を中心に説明する。

【００３９】前記レンズ位置決め部３１の前記開口３４
を、前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長
辺にする楕円形状に設定して、前記光源２０としての半
導体レーザ２からのビームの前記レンズ３を収容するレ
ンズ保持装置３０の収容本体の内径より大きな射出光径
１１より大きく設定されている。

【００４０】上記構成より成る第２実施形態の光学装置
は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３４が、前記
スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長辺にする
楕円形状に設定されているので、前記スリット４の前記
矩形開口４１の幅を広げることを可能にして、幅の広い
平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレ
ンズ有効径の間が少なくてもスリット以降の光束に影響
を与えることなくレンズ３を保持装置３０の位置決め部
３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立
て用の治具を不要にするという効果を奏する。

【００４１】（第３実施形態）本第３実施形態の光学装
置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３５の形状を、
図７および図８に示されるように長円形状に変更した点
のみ相違点であり、以下相違点を中心に説明する。

【００４２】前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５
が、前記スリット４の矩形開口４１の長辺方向に延在す
る平行な直線部３５１と両端の円弧部３５２とからなる
長円形状に設定されているものである。

【００４３】上記構成より成る第３実施形態の光学装置
は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５が、前記
スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長辺にする
長円形状に設定されているので、前記スリット４の前記
矩形開口４１の幅を広げることを可能にして、幅の広い
平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレ
ンズ有効径の間が少なくてもスリット以降の光束に影響
を与えることなくレンズ３を保持装置３０の位置決め部
３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立
て用の治具を不要にするという効果を奏する。

【００４４】（第４実施形態）本第４実施形態の光学装
置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３６の形状を、
図９に示されるように矩形形状に変更した点のみ相違点
であり、以下相違点を中心に説明する。

【００４５】前記レンズ位置決め部３１の前記開口３６
が、レンズ保持装置３０を構成する中空円筒体の収容本
体３０の内周壁３０１に内接するコーナー部３６１に面
取りを施した矩形形状に設定されているものである。

【００４６】上記構成より成る第４実施形態の光学装置
は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５が、前記
収容本体３０の内周壁３０１に内接するコーナー部３６
１に面取りを施した矩形形状に設定されているので、前
記スリット４の前記矩形開口４１の幅を有効に広げるこ
とを可能にして、幅の広い平行光が有効に得られるよう
にするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少な
くてもスリット以降の光束に影響を与えることなくレン
ズ３を保持装置３０の位置決め部３１に突き当てる事を
可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にす
るという効果を奏する。

【００４７】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の光学装置におけるレン
ズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの
矩形開口を示す正面図である。

【図２】本第１実施形態装置におけるレンズ位置決め部
および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ａ
−Ａ線に沿う側断面図である。

【図３】本第１実施形態の光学装置の全体を示すシステ
ム図である。

【図４】本第１実施形態装置における射出光径とレンズ
位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口の関
係を示す正面図である。

【図５】本発明の第２実施形態の光学装置におけるレン
ズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの
矩形開口を示す正面図である。

【図６】本第２実施形態装置におけるレンズ位置決め部
および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｂ
−Ｂ線に沿う側断面図である。

【図７】本発明の第３実施形態の光学装置におけるレン
ズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの
矩形開口を示す正面図である。

【図８】本第３実施形態装置におけるレンズ位置決め部
および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｃ
−Ｃ線に沿う側断面図である。

【図９】本発明の第４実施形態の光学装置におけるレン
ズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの
矩形開口を示す正面図である。

【図１０】従来の第１光学装置におけるレンズ保持装置
の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を
示す正面図である。

【図１１】従来の第１光学装置におけるレンズ位置決め
部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中
Ｄ−Ｄ線に沿う側断面図である。

【図１２】従来の第１光学装置における射出光径とレン
ズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口の
関係を示す正面図である。

【図１３】従来の第２光学装置におけるレンズ保持装置
の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を
示す正面図である。

【図１４】従来の第２光学装置におけるレンズ位置決め
部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中
Ｅ−Ｅ線に沿う側断面図である。

【符号の説明】

１０ 光学系 ２０ 光源 ３ レンズ ３０ レンズ保持装置 ３１ レンズ位置決め部 ３２ 開口 ３０１ 内周壁 ３２１ 円弧状部 ３２２ 直線部 ４ スリット ４１ 矩形開口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と該光源からのビームを平行光ビー
   ムとする光学系を有する光学装置において、 矩形開口が形成されたスリットに対向して配設されたレ
   ンズ保持装置のレンズを保持するレンズ位置決め部の開
   口形状が、前記スリットの矩形開口の長辺の両端におけ
   る前記光源からのビームの射出光径を狭くしないように
   設定されていることを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口
   の長辺方向の間隔が、前記レンズの有効径より大きく設
   定されていることを特徴とする光学装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口
   の長辺方向の間隔が、前記光源からのビームの射出光径
   より大きく設定されていることを特徴とする光学装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口
   の長辺方向の間隔が、前記レンズの外径に設定されてい
   ることを特徴とする光学装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、 前記レンズ位置決め部の開口が、前記スリットの矩形開
   口の長辺方向を長辺にする楕円形状に設定されているこ
   とを特徴とする光学装置。
6. 【請求項６】 請求項２において、 前記レンズ位置決め部の開口が、前記スリットの矩形開
   口の長辺方向に延在する平行な直線部と両端の円弧部と
   からなる長円形状に設定されていることを特徴とする光
   学装置。
7. 【請求項７】 請求項２において、 前記レンズ位置決め部の開口が、前記レンズ保持装置の
   内周壁に沿う円弧状部と該円弧状部の両端に前記レンズ
   保持装置の内周壁まで到達する前記スリットの矩形開口
   の長辺方向に延在する平行な直線部とから成ることを特
   徴とする光学装置。
8. 【請求項８】 請求項２において、 前記レンズ位置決め部の開口が、前記レンズ保持装置の
   内周壁に内接する矩形形状に設定されていることを特徴
   とする光学装置。