JPH1138344A

JPH1138344A - 走査光学装置

Info

Publication number: JPH1138344A
Application number: JP9208526A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Kato; 勝志加藤; Keiji Okoda; 啓次大古田; Tatsuya Yamazaki; 達也山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】光源と、該光源から出射されたレーザビーム
を光偏向器に導光する複数の光学素子を有する入射光学
系と、を光学箱に対して脱着可能な筐体に取り付けてユ
ニット化にすることにより、装置の組立時、又は光源交
換時の調整を従来に比べて大幅に減少させることができ
る走査光学装置を得ること。【解決手段】光源１と、該光源から出射されたレーザ
ビームを光偏向器２に導光する複数の光学素子を有する
入射光学系と、該入射光学系からのレーザビームを偏向
する光偏向器と、該光偏向器で偏向されたレーザビーム
を被走査面５１上に結像させる結像光学系４０と、を光
学箱３１に取り付けた走査光学装置であって、該光源
と、該入射光学系の複数の光学素子のうち少なくとも一
部の光学素子とが、該光学箱に対して脱着可能な筐体３
２に取り付けられていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は走査光学装置に関
し、特に光源であるレーザーダイオードから出射された
レーザビームを光偏向器（偏向手段）を介して被走査面
上に導光し、該被走査面上を光走査して画像形成を行
う、例えば画像形成装置等に好適な走査光学装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に走査光学装置においては、例えば
光源であるレーザダイオードから出射されたレーザビー
ムをコリメーターレンズで平行光とし光偏向器に導光
し、該光偏向器で偏向反射された画像情報に基づくレー
ザビームをｆθ特性を有する結像レンズ系を介して被走
査面上に結像させ、該被走査面上を該レーザビームで光
走査することにより画像を形成している。

【０００３】又、この種の走査光学装置においては、レ
ーザ光源と光偏向器との間の光路中に、上記に示したコ
リメーターレンズ以外にも、その走査光学装置に要求さ
れる光学機能によって、種々の光学素子が配設されてい
る場合がある。

【０００４】図６はこのような種々の光学素子を配設し
た従来の走査光学装置の内部の要部平面図である。図７
（Ａ），（Ｂ）は各々レーザ光源であるレーザダイオー
ドから出射されたレーザビームが偏向手段（光偏向器）
に至るまでの入射光学系の要部断面図であり、（Ａ）は
主走査断面図、（Ｂ）は副走査断面図である。

【０００５】図中、６１は光学箱であり、種々の光学素
子を内包し、不図示の蓋を取り付けることにより、内部
をほぼ密閉とすることができる箱状のフレームより成っ
ている。この光学箱６１の内部にはレーザビームを偏向
する手段としての回転多面鏡６２が駆動モータ６３に取
り付けられて収納されている。又光学箱６１の側壁には
レーザユニット鏡筒６５が該光学箱６１に対して着脱可
能にして取り付けられている。このレーザユニット鏡筒
６５にはレーザ光源となるレーザダイオード６４と該レ
ーザダイオード６４から出射したレーザビームを平行光
に変換するコリメーターレンズ６６とが相互の位置関係
を適切な状態に保持したまま固定されている。

【０００６】同図においてレーザダイオード６４から出
射されたレーザビームはコリメーターレンズ６６によっ
て平行光に変換され、種々の光学素子を通して回転多面
鏡６２に入射する。そして回転多面鏡６２によって偏向
反射されたレーザビームはｆθレンズ系９０を構成する
球面レンズ８１とトーリックレンズ８２を経て感光ドラ
ム９１面上に結像され、画像記録が行なわれる。

【０００７】同図に示すように入射光学系を構成する種
々の光学素子は、高い光学性能を得る為に一般的にはフ
レームである光学箱６１に直接、又はそれぞれの保持部
材を介して固定され、保持されている。ところで一般的
な走査光学装置の光学箱は製作を容易にし、かつコスト
を下げるために安価なプラスチックモールドによって製
作されることが多い。

【０００８】しかしながら入射光学系を構成する種々の
光学素子は、その目的に応じて各々レーザ光軸に対する
位置が十分に保たれていなければならないので、フレー
ムである光学箱６１は剛性が高く、変形し難い材質、構
造で、なおかつ高い部品精度を持っていることが望まし
い。その為、高性能な走査光学装置を維持するための光
学箱はアルミニウム等の金属に機械加工を加えて製作さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記に示
した従来の走査光学装置は以下に示す様々な問題点を持
っている。

【００１０】例えば、光源として用いられるレーザダイ
オードが故障した場合、再調整を行うか、あるいは代わ
りの走査光学装置に交換する必要がある。レーザダイオ
ードを交換すると、新しいレーザダイオードの光軸に対
して種々の光学素子の光軸上の位置を調整し直さなけれ
ばならない。この場合の再調整には専用の設備が必要で
ある上にその調整に手間がかかる。走査光学装置の交換
は故障していない光学部品を多く交換することになり非
効率的である。

【００１１】又、金属製の光学箱は、プラスチックモー
ルドに比べて非常に高価であると共にに重量も重い。一
方、剛性でアルミニウム等の金属に劣るプラスチックモ
ールドの光学箱では、外的荷重が加えられたときにレー
ザ光軸と種々の光学素子との位置関係が崩れて所望のレ
ーザビームが得られなくなる。又機械加工ほどの高い部
品精度も期待できないので光学素子の取り付けの際に
は、微妙な調整が多く必要となり、組立作業が複雑にな
る。

【００１２】本発明は光源と、該光源から出射されたレ
ーザビームを光偏向器に導光する複数の光学素子を有す
る入射光学系と、を光学箱に対して脱着可能な筐体に取
り付けてユニット化にすることにより、装置の組立時、
又は光源交換時等の調整を従来に比べて大幅に減少させ
ると共に軽量化を図ることができる走査光学装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の走査光学装置
は、（１）光源と、該光源から出射されたレーザビームを光
偏向器に導光する複数の光学素子を有する入射光学系
と、該入射光学系からのレーザビームを偏向する光偏向
器と、該光偏向器で偏向されたレーザビームを被走査面
上に結像させる結像光学系と、を光学箱に取り付けた走
査光学装置であって、該光源と、該入射光学系の複数の
光学素子のうち少なくとも一部の光学素子とが、該光学
箱に対して脱着可能な筐体に取り付けられていることを
特徴としている。

【００１４】特に（１−１）前記筐体は、前記光学箱に
比べて変形し難い材質、または構造より成っていること
や、（１−２）前記筐体に取り付けられる前記複数の光
学素子は、該筐体が前記光学箱より取り外された状態
で、それぞれの光軸上における位置が調整されること
や、（１−３）前記筐体は、筒状の構造からなる鏡筒で
あることや、（１−４）前記光源は、レーザダイオード
であり、前記一部の光学素子はコリメーターレンズであ
り、該レーザダイオードと該コリメーターレンズとは同
一の保持部材に固定され、該保持部材は前記筐体に対し
て脱着可能にして取付けられていることや、（１−５）
前記保持部材は、前記筐体に対してレーザ光軸（Ｚ軸）
方向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方
向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回転方向のう
ち、少なくとも１つに位置を変えて固定することができ
ることや、（１−６）前記筐体を前記光学箱に固定する
ための取付位置は、該筐体の略中央であることや、（１
−７）前記筐体は、前記光学箱に対してレーザ光軸（Ｚ
軸）方向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）
方向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回転方向のう
ち、少なくとも１つに位置を変えて固定することができ
ることや、（１−８）前記一部の光学素子は、少なくと
も２枚のレンズから成るビームエキスパンダと、その２
枚のレンズ間に配設されるスリット状、又はピンホール
状の部材より成るサイドローブ除去手段であることや、
（１−９）前記一部の光学素子は、レーザ光軸（Ｚ軸）
を中心に回動可能な偏光ビームスプリッタであること
や、（１−１０）前記一部の光学素子は、前記光源の出
力をモニタするための光量検知手段と、該光量検知手段
の方向に分光するビームスプリッタ、又はその２種の光
学要素と該光量検知手段に焦点を結ぶためのレンズを加
えた３種の光学要素であることや、（１−１１）前記一
部の光学素子は、アパーチャ、又はフィルタ、又はその
両方であることや、（１−１２）前記一部の光学素子
は、シリンドリカルレンズであることや、（１−１３）
前記筐体を前記光学箱に取り付ける際の位置基準に対し
て、出力光軸がレーザ光軸（Ｚ軸）方向、該レーザ光軸
に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向、又はＺ軸、Ｘ軸、
Ｙ軸を中心とする回転方向のうち、少なくとも１つの位
置に調整されていることや、（１−１４）前記保持部材
は、前記筐体に取り付けられる前に、該保持部材に保持
された前記レーザダイオードと前記コリメータレンズと
の互いの相対位置関係の調整が行なわれていることや、
（１−１５）前記保持部材は、該保持部材に保持された
前記レーザダイオードと前記コリメータレンズとの互い
の相対位置関係の調整が行なわれた後、その位置を保存
できる基準を持つ光学部材を介して前記筐体に取り付け
られることや、（１−１６）前記ビームエキスパンダの
下流側のレンズを取り付けるための嵌合部に十字線チャ
ートを仮止めし、該十字線チャート上のビームスポット
を観察しながら、前記光源の光軸と該ビームエキスパン
ダの光軸との相対位置の調整を行うことや、（１−１
７）前記光学箱に対する前記筐体の取付位置を保存でき
る基準を持つ光学部材を介して、該筐体が該光学箱に取
り付けられることや、（１−１８）前記ビームエキスパ
ンダを構成する少なくとも２枚のレンズは、相互の間隔
が調整できるように光軸上、移動可能となるように構成
されていることや、（１−１９）前記偏光ビームスプリ
ッタは、ビームエキスパンダを構成する少なくとも２枚
のレンズ間に配設されていることや、（１−２０）前記
偏光ビームスプリッタは、サイドローブ除去手段より下
流側に配設されていること、等を特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例１の走査光
学装置の内部の要部平面図である。図２はその走査光学
装置の一部分の要部斜視図である。

【００１６】図中、３１は光学箱であり、後述する種々
の光学素子を内包し、不図示の蓋を取り付けることによ
り、内部をほぼ密閉とすることができる箱状のフレーム
より成っている。この光学箱３１の内部には筺体として
の入射光学基台３２が該光学箱３１に対してレーザ光軸
（Ｚ軸）方向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ
軸）方向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回転方向
のうち、少なくとも１つに位置を変えて固定することが
できるように脱着可能に収納されており、該入射光学基
台３２上には後述する入射光学系を構成する種々の光学
素子が固定されている。

【００１７】この入射光学基台３２を光学箱３１に固定
する為の取付位置は、該入射光学基台３２の略中央であ
る。又入射光学基台３２の側壁には調整板３３を介して
保持部材としてのレーザユニット鏡筒５が該入射光学基
台３２に対して脱着可能にして取り付けられており、該
レーザユニット鏡筒５にはレーザ光源となるレーザダイ
オード４と、該レーザダイオード４から出射されたレー
ザビームを平行光に変換するコリメータレンズ６とが相
互の位置関係を適切な状態に保持したまま固定されてい
る。本実施例ではこのレーザユニット鏡筒５を入射光学
基台３２に対してレーザ光軸（Ｚ軸）方向、該レーザ光
軸に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向、又はＺ軸、Ｘ
軸、Ｙ軸を中心とする回転方向のうち、少なくとも１つ
に位置を変えて固定することができるように構成してい
る。

【００１８】７はビームスプリッターであり、入射する
レーザビーム２６を透過側レーザビーム２６ａと反射側
レーザビーム２６ｂとの２つのレーザビームに分光して
いる。反射側レーザビーム２６ｂは集光レンズ８によっ
て光量検知手段９に集光される。光量検知手段９はレー
ザダイオード４の駆動電流の制御のためにレーザビーム
２６ｂの光量をモニターしている。尚、集光レンズ８が
無くてもレーザビーム２６ｂを平行光のまま光量検知手
段９に入射させる場合もある。透過側レーザビーム２６
ａはそのまま直進し、後述する光偏向器としての回転多
面鏡２の方向へ進んで行く。

【００１９】１０はアパーチャであり、コリメーターレ
ンズ６の射出瞳と略一致する開口径、又は所定のスポッ
トサイズを得るために必要な開口径を有している。尚、
アパーチャ１０の代わりにレーザビームの濃度を調整す
るフィルターを用いても良く、又は双方を用いても良
い。

【００２０】１１，１２は各々第１、第２レンズであ
り、２枚１組でビームエキスパンダを構成しており、そ
の２枚のレンズ１１，１２間にスリット状又はピンホー
ル状の部材より成るサイドローブ除去手段１４を配設し
ている。本実施例ではアパーチャー１０を通過したレー
ザビームを第１レンズ１１により集光し、一度焦点を結
び、更に拡がったレーザビームを第２レンズ１２により
再び平行光に戻している。尚、第２レンズ１２がレンズ
ホルダ１３に固定され、入射光学基台３２に対してレー
ザ光軸（Ｚ軸）方向に平行移動が可能となるように構成
されている。又本実施例では第１レンズ１１と第２レン
ズ１２とのレンズ間隔（光軸方向の距離）を変えること
により、ビームエキスパンダのフォーカス調整が行なわ
れる。又第１レンズ１１の焦点距離と第２レンズ１２の
焦点距離との比を適切に設定することにより、レーザビ
ームを所望のビーム径に変えることもできる。

【００２１】１４は空間フィルタの機能を有するスリッ
トであり、ビームエキスパンダを構成する第１、第２の
２枚のレンズ１１，１２との間で、かつ第１レンズ１１
が焦点を結ぶ位置に配設されている。スリット１４はレ
ーザダイオード固有のサイドローブ、又はアパーチャ１
０を通過すること等によって生ずるサイドローブを除去
（カット）している。

【００２２】１５は偏光ビームスプリッタであり、ビー
ムエキスパンダを構成する第１、第２の２枚のレンズ１
１，１２との間に配設されており、レーザ光軸（Ｚ軸）
を中心に回動自在に支持されたホルダ１６に固定されて
いる。尚、偏光ビームスプリッタ１５及びホルダ１６
は、駆動源であるアクチュエータ１７と伝達手段である
ベルト１８によって回転駆動される。又偏光ビームスプ
リッタ１５は回転方向に、ある角度から９０度まで位置
を動かすことにより、透過するレーザビームの光量を随
時調節している。本実施例によるこのような光量調節機
能は濃度分解能が高く、かつ感光体の感度に幅がある場
合など、例えば医療用の銀塩フィルムに描画するレーザ
ビームプリンタ（ＬＢＰ）の走査光学装置で用いられて
いる。

【００２３】尚、本実施例では上述した各光学素子が図
２に示すように筺体としての入射光学基台３２に取り付
けられている。

【００２４】１９はフィルタであり、レーザビームの光
量の調節を行っている。このフィルタ１９は透過率の異
なる複数のフィルタの中から任意に選択できるように構
成しても良い。

【００２５】偏光ビームスプリッタ１５とフィルタ１９
はどちらか一方のみが使われれば十分のはずであるが、
一方のみであると光量調節の分解能が不十分な場合には
両方を同時に使用すれば良い。

【００２６】２０はシリンドリカルレンズであり、副走
査方向にのみ所定の屈折力を有しており、平行光である
レーザビームを後述する回転多面鏡２の反射面近傍に線
状に集光している。

【００２７】２はレーザビームを偏向する光偏向器とし
ての回転多面鏡であり、モータ等の駆動手段３に取り付
けられており、一定の速度で回転している。４０は結像
光学系としてのｆθレンズ系であり、球面レンズ２１と
トーリックレンズ２２との２枚のレンズより成ってお
り、レーザダイオード４より出射した画像情報に基づく
レーザビームを被走査面としての感光ドラム５１面上に
結像させている。

【００２８】２３，２４は各々反射ミラー（ＢＤミラ
ー）であり、回転多面鏡２によって偏向反射されたレー
ザビームの一部を光検知手段（ＢＤセンサー）２５に導
光し、該光検知手段２５で走査開始信号に変換してい
る。

【００２９】本実施例における光学箱３１の内部には上
述の如く入射光学基台３２が脱着可能に収納されてお
り、該入射光学基台３２には上述した種々の光学素子が
固定されている。特に本実施例ではレーザダイオード
４、コリメーターレンズ６そしてその他の種々の光学素
子を入射光学基台３２に取付け、ユニット化とすること
により、装置の組立時、又はレーザダイオード４の交換
時等の調整を従来に比べて大幅に減少させている。

【００３０】又、本実施例では入射光学基台３２を光学
箱３１に比べて変形し難い十分な剛性を持つ材質、又は
構造より製作することにより、光学箱３１の剛性を低く
することができ、これにより該光学箱３１を低コストで
軽量なプラスチックモールド等で製作することができ
る。

【００３１】本実施例では入射光学基台３２に取り付け
られる種々の光学素子のアライメント（位置合わせ）及
びその他の調整は、該入射光学基台３２を光学箱３１か
ら取り外し、専用の調整工具に取り付けて行っている。
これにより光学箱３１に各光学素子を取り付けたまま行
う従来の調整の場合に比べて、調整工具の構造をシンプ
ルにすることができ、作業も容易としている。

【００３２】又、本実施例では調整工具の入射光学基台
３２の取付部と光学箱３１の入射光学基台３２の取付部
とに、該入射光学基台３２を取り付ける位置の基準を設
けている。そして入射光学基台３２側の光学系の出力光
軸と、光学箱３１側の光学系の光軸とを、その基準に対
して所望の位置になるようにそれぞれ調整すれば、入射
光学基台３２と光学箱３１との間に互換性を持たせるこ
とができ、これによりレーザダイオード４の交換時にお
ける調整をなくすこともできる。

【００３３】即ち、本実施例では入射光学基台３２を光
学箱３１に取り付ける際の位置基準に対して、出力光軸
がレーザ光軸（Ｚ軸）方向、該レーザ光軸に直交する２
軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心と
する回転方向のうち、少なくとも１つの位置に調整する
ことができるように構成している。

【００３４】本実施例では前述の如くレーザダイオード
４とコリメータレンズ６とが固定されたレーザユニット
鏡筒５を調整板３３を介して入射光学基台３２に取り付
けている。このレーザユニット鏡筒５は前述の如く調整
板３３と一体でレーザ光軸（Ｚ軸）に対して直交するＸ
軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸を中心とした回転方向、の
それぞれに位置を変えて固定することができる。更に調
整用のスペーサや他の部品を重ねることによって、Ｘ軸
又はＹ軸を中心とした回転方向、又はＺ軸方向の位置を
変えられるようにもできる。

【００３５】本実施例においてレーザダイオード４の出
力光軸をビームエキスパンダの光軸に対して調整する際
には、例えば第２レンズ１２、又はレンズホルダ１３を
取り付けるための嵌合部に十字線チャートを仮止めし、
該十字線チャート上のビームスポットを観察しながら行
なえば簡単に調整することができる。

【００３６】本実施例における調整板３３には光学箱３
１に対するレーザユニット鏡筒５の取付位置を保存する
ための基準が設けられており、これによりレーザユニッ
ト鏡筒５を入射光学基台３２から取り外しても、その基
準に合わせて取り付ければ位置が再現できるように構成
されている。

【００３７】本実施例におけるレーザユニット鏡筒５は
入射光学基台３２に取り付けられる前に専用の調整工具
に取り付けてレーザダイオード４とコリメータレンズ６
との相対位置関係の調整が行なわれる。調整工具には調
整板３３の基準と共通の取付位置基準が設けられてい
る。そしてレーザユニット鏡筒５の出力光軸と、入射光
学基台３２側の光学系の光軸とを、取付位置を保持する
ための基準に対して所望の位置になるようにそれぞれ調
整すれば、レーザユニット鏡筒５と入射光学基台３２と
の間に互換性を持たせることができ、これによりレーザ
ダイオード４の交換時の調整をなくすことができる。
尚、調整が不要の場合には取付位置の基準を入射光学基
台３２に設けておけば調整板３３を省略することができ
る。

【００３８】本実施例においてビームエキスパンダを構
成する第１、第２の２枚のレンズ１１，１２の間にはレ
ーザビームの進行方向に沿って、順にサイドローブ除去
手段であるスリット１４、偏光ビームスプリッタ１５と
が配設されている。この偏光ビームスプリッタ１５がビ
ームエキスパンダの間に配設させることによって、入射
光学系全体をＺ軸（光軸）方向に短縮でき、これにより
装置全体をコンパクトにすることができる。又偏光ビー
ムスプリッタ１５は回転するとレーザビームの光軸を微
量ながらズラしてしまうため、本実施例では光軸との相
対位置精度を要求されるスリット１４等の光学素子より
も下流側（光偏向器２側）に配設することで、その影響
を小さく抑えている。

【００３９】尚、本実施例ではビームエキスパンダを２
枚のレンズより構成しているが、これに限らず結像性能
を向上させるために複数枚（３枚以上）のレンズで構成
しても良い。又サイドローブが二次元的に存在する場合
にはサイドローブ除去手段を、例えばピンホール状の部
材より形成しても良い。

【００４０】このように本実施例においては上述の如く
光源４と、該光源４から出射したレーザビームを光偏向
器２に導光する複数の光学素子を有する入射光学系と、
を光学箱３１に対して脱着可能な筐体（入射光学基台）
３２に取り付けてユニット化にすることにより、装置の
組立時や光源交換時の調整を従来に比べて大幅に減少さ
せることができ、かつ軽量化及び低コスト化も図ること
ができる。

【００４１】尚、光源４から出射したレーザビームを光
偏向器２に導光する種々の光学素子は、その走査光学装
置に要求される光学機能によって配設すれば良い。

【００４２】図３は本発明の実施例２の走査光学装置の
内部の要部平面図であり、図４はその一部分の要部断面
図である。図３、図４において図１、図２に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００４３】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は入射光学系を構成する各光学素子を取り付ける筐体
の形状及び光学箱への取り付け方等の一部を異ならせた
ことであり、その他の構成及び光学的作用は実施例１と
略同様である。以下、実施例１と異なる部分のみを説明
する。

【００４４】本実施例では光学箱４１の側壁にレーザダ
イオード４を含む種々の光学素子を固定した筺体４２を
設けており、この筐体４２を筒状の鏡筒構造より成る入
射光学鏡筒より製作することによって、該筐体の加工を
簡単にしている。又筐体としての入射光学鏡筒４２の中
心軸をレーザ光軸とすることにより、外形の円い第１、
第２レンズ１１、１２等を、直接又は簡単な構造の保持
部材を介するだけで取り付けることができ、これにより
部品点数を減らしている。更に本実施例ではレーザ光軸
まわりに回動する偏光ビームスプリッタ１５等を、直接
又は簡単な機構で取り付けることで、専用の軸受け部材
等を省略することもできる。

【００４５】本実施例における入射光学鏡筒４２は調整
板４３を介して光学箱４１に取り付けており、該調整板
４３と一体で光軸（Ｚ軸）方向に対して直交するＸ軸方
向、Ｙ軸方向、又はＺ軸を中心とした回転方向、のそれ
ぞれに位置を変えて固定することができる。更に調整用
のスペーサや他の部品を重ねることによって、Ｘ軸又は
Ｙ軸を中心とした回転方向、又はＺ軸方向の位置を変え
られるようにもできる。

【００４６】又、調整板４３には入射光学鏡筒４２の取
付位置を保存するための基準を設けており、これにより
入射光学鏡筒４２を光学箱４１から取り外しても、その
基準に合わせて取り付ければ位置が再現できるように構
成している。

【００４７】本実施例における調整工具には調整板４３
の基準と共通の取付位置基準が設けられている。そして
入射光学鏡筒４２の出力光軸と、光学箱４１側の光学系
の光軸とを、その基準に対して所望の位置になるように
それぞれ調整すれば、該入射光学鏡筒４２と光学箱４１
との間に互換性を持たせることができる。

【００４８】尚、調整が不要の場合には取付位置の基準
を光学箱４１に設けておけば調整板４３を省略すること
ができる。

【００４９】本実施例における偏光ビームスプリッタ１
５は入射光学鏡筒４２の中心軸まわりに回動可能なホル
ダー４４に取り付けられており、該入射光学鏡筒４２の
内側に納められている。又入射光学鏡筒４２の内壁を軸
受けとすることによって、部品点数の減少に貢献してい
る。又入射光学鏡筒４２の外側にはプーリ４５が回動可
能に取り付けられており、該プーリ４５は連結手段（不
図示）によってホルダ４４と連動して回転するように構
成されている。アクチュエータ１７は光学箱４１又は入
射光学鏡筒４２のどちらに取り付けても良い。

【００５０】本実施例では入射光学鏡筒４２を光学箱４
１に取り付けるためのフランジ部（取付部）４２ａを長
手方向の略中央に設けており、これにより振動、自重等
の影響による位置のズレを小さく抑えている。

【００５１】このように本実施例においては上述の如く
筺体４２の形状及び光学箱４１への取り付け方等を適切
に設定することにより、前述の実施例１と同様に装置の
組立時及び光源交換時等の調整を従来に比べて大幅に減
少させることができる。

【００５２】図５は本発明の実施例３の走査光学装置の
一部分の要部断面図である。図５において図４に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００５３】本実施例において前述の実施例２と異なる
点は筐体の一部分の形状を異ならせたことであり、その
他の構成及び光学的作用は実施例２と略同様である。以
下、実施例２と異なる部分のみを説明する。

【００５４】即ち、本実施例においては入射光学系の一
要素を構成するフィルタ１９とシリンドリカルレンズ２
０とを前述した入射光学系の種々の光学素子と同様に入
射光学鏡筒５２に取り付けている。シリンドリカルレン
ズ２０はレンズホルダ５３に固定されており、光軸（Ｚ
軸）方向に平行移動が可能になっており、フォーカス調
整が簡単にできるよう構成されている。

【００５５】このように本実施例ではレーザダイオード
を含む入射光学系のすべての光学素子を筺体としての入
射光学鏡筒に取り付けてユニット化としたことにより、
部品交換時の調整等を更に減少させることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば以下に示す効果を得るこ
とができる走査光学装置を達成することができる。

【００５７】(1) 請求項１記載の発明によれば光源とし
てのレーザダイオードと、入射光学系を構成する種々の
光学素子とを、光学箱に対して脱着可能な筐体に取り付
けてユニット化とすることにより、装置の組立時、又は
レーザダイオードの交換時の調整を従来に比べて大幅に
減らすことができる。

【００５８】(2) 請求項２記載の発明によれば筐体を光
学箱に比べて十分な剛性を持つ材質、又は構造にするこ
とにより、入射光学系を構成する種々の光学素子の位置
関係が崩れなくなり、安定した高画質な画像を得ること
ができ、又光学箱をプラスチックモールド等で製作する
ことにより、軽量化及び低コスト化を図ることができ
る。

【００５９】(3) 請求項３記載の発明によれば筺体に取
り付けられる種々の光学素子は、該筐体を光学箱から取
り外した状態でアライメント及びその他の調整を行うこ
とにより、調整工具の構造がシンプルになり、作業も容
易になる。

【００６０】(4) 請求項４記載の発明によれば筐体を筒
状の構造から成る鏡筒とすることにより、加工が簡単に
なり、又保持部材等の部品点数を減らすこともできる。

【００６１】(5) 請求項５記載の発明によればレーザダ
イオードとコリメータレンズとを同一の保持部材に固定
し、該保持部材ごと筐体に対して脱着可能なユニットと
することにより、ユニット単体で組み立てることがで
き、作業が容易になる。

【００６２】(6) 請求項６記載の発明によればレーザダ
イオードとコリメータレンズとを同一の保持部材に固定
し、該保持部材ごと筐体に対して位置を変えて固定でき
るように構成することにより、該レーザダイオードと該
コリメータレンズとの相互の位置関係を崩さずに該筐体
の光軸に対してレーザ光軸の位置を調整することがで
き、作業が容易になる。

【００６３】(7) 請求項７記載の発明によれば筐体の取
付部を長手方向の略中央に設けることにより、振動、自
重等の影響による位置のズレを小さく抑えることがで
き、これにより安定した高画質な画像を得ることができ
る。

【００６４】(8) 請求項８記載の発明によれば筐体を光
学箱に対して位置を変えて固定できるように構成するこ
とにより、入射光学系を構成する種々の光学素子の位置
関係を崩さずに該光学箱の光軸に対して、該入射光学系
の光軸の位置を調整することができ、作業が容易にな
る。

【００６５】(9) 請求項９記載の発明によれば少なくと
も２枚のレンズから成るビームエキスパンダと、サイド
ローブ除去手段（スリット等）とを筐体に取り付けるこ
とにより、余分なサイドローブが除去されて形が整えら
れたレーザビームで被走査面を走査することができ、こ
れにより高画質な画像を得ることができる。又２枚のレ
ンズの焦点距離の比を適切に設定することにより、良好
なるスポットサイズのレーザビームで被走査面上を走査
することができ、これにより高画質な画像を得ることが
できる。

【００６６】(10)請求項１０記載の発明によれば回動可
能な偏光ビームスプリッタを筐体に取り付けることによ
り、感光体や環境が変わっても随時適切な濃度に調節す
ることができ、これにより高画質な画像を得ることがで
きる。

【００６７】(11)請求項１１記載の発明によれば光量検
知手段と、該光量検知手段方向に分光するビームスプリ
ッタ、そして該光量検知手段に焦点を結ぶためのレンズ
等を筐体に取り付けることにより、分光された一方のレ
ーザビームをモニタしてレーザダイオードの駆動電流を
制御することができる。

【００６８】(12)請求項１２記載の発明によればアパー
チャ、又はフィルタ等を筐体に取り付けることにより、
適切なるスポットサイズ、又は濃度のレーザビームによ
って被走査面上を光走査することができ、これにより高
画質な画像を得ることができる。

【００６９】(13)請求項１３記載の発明によればシリン
ドリカルレンズを筐体に取り付けることにより、光学箱
に取り付けた場合に比べて組立時、および部品交換時の
調整を少なく容易にすることができる。

【００７０】(14)請求項１４記載の発明によれば調整工
具と光学箱とに筐体を取り付ける為の位置の基準を設け
て、入射光学系の出力光軸と、光学箱側の光学系の光軸
とを、その基準に対して所望の位置になるようにそれぞ
れ調整することにより、入射光学系の筐体と光学箱との
間に互換性を持たせることができ、これにより組立時、
及びレーザダイオードの交換時等の調整をなくすことが
できる。

【００７１】(15)請求項１５記載の発明によればレーザ
ダイオードとコリメータレンズとを保持する保持部材を
筐体に取り付ける前に互いの相対位置関係の調整を行う
ことにより、調整工具がシンプルになり作業も容易にな
る。

【００７２】(16)請求項１６記載の発明によればレーザ
ダイオードとコリメータレンズの保持部材の取付位置を
保存するための基準を設けることにより、その取付位置
が再現可能になり組立作業を単純化することができる。

【００７３】(17)請求項１７記載の発明によればレーザ
ダイオードの出力光軸をビームエキスパンダの光軸に対
して調整する際、レンズ、又はそのレンズホルダを取り
付けるための嵌合部に十字線チャートを仮止めし、該十
字線チャート上のビームスポットを観察することによ
り、簡単に調整を行うことができる。

【００７４】(18)請求項１８記載の発明によれば筐体の
取付位置を保存するための基準を設けることにより、そ
の取付位置が再現可能になり組立作業を単純化すること
ができる。

【００７５】(19)請求項１９記載の発明によればビーム
エキスパンダを構成する複数枚のレンズの相互の間隔を
調整できるような構造とすることにより、スポットサイ
ズの安定したレーザビームで被走査面上を走査すること
ができ、これにより高画質な画像を得ることができる。

【００７６】(20)請求項２０記載の発明によれば偏光ビ
ームスプリッタをビームエキスパンダの複数枚のレンズ
の間に配設することにより、装置全体をコンパクトにす
ることができる。

【００７７】(21)請求項２１記載の発明によれば偏光ビ
ームスプリッタをスリットより下流側に配設することに
より、該偏光ビームスプリッタが回動しても変わらぬ高
画質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の走査光学装置の内部の要
部平面図

【図２】本発明の実施例１の走査光学装置の一部分の
要部斜視図

【図３】本発明の実施例２の走査光学装置の内部の要
部平面図

【図４】本発明の実施例２の走査光学装置の部分断面
図

【図５】本発明の実施例３の走査光学装置の部分断面
図

【図６】従来の走査光学装置の内部の要部平面図

【図７】従来の走査光学装置の入射光学系の構成を示
す要部平面図と要部側面図

【符号の説明】

２光偏向器（回転多面鏡）３駆動モータ４光源（レーザーダイオード）５保持部材（レーザユニット鏡筒）６コリメータレンズ７ビームスプリッタ８集光レンズ９光量検知手段１０アパーチャ１１，１２レンズ１３レンズホルダー１４スリット１５偏光ビームスプリッタ１６ホルダ１７アクチュエータ１８スリット１９フィルタ２０シリンドリカルレンズ２１球面レンズ２２トーリックレンズ２３，２４反射ミラー２５光検知手段３１，４１光学箱３２筺体（入射光学基台）３３，４３調整板４０結像光学系４２，５２筺体（入射光学鏡筒）４２ａ，５２ａフランジ部４４ホルダー４５プーリー５１被走査面５２レンズホルダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、該光源から出射されたレーザビ
ームを光偏向器に導光する複数の光学素子を有する入射
光学系と、該入射光学系からのレーザビームを偏向する
光偏向器と、該光偏向器で偏向されたレーザビームを被
走査面上に結像させる結像光学系と、を光学箱に取り付
けた走査光学装置であって、該光源と、該入射光学系の複数の光学素子のうち少なく
とも一部の光学素子とが、該光学箱に対して脱着可能な
筐体に取り付けられていることを特徴とする走査光学装
置。
【請求項２】前記筐体は、前記光学箱に比べて変形し
難い材質、または構造より成っていることを特徴とする
請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】前記筐体に取り付けられる前記複数の光
学素子は、該筐体が前記光学箱より取り外された状態
で、それぞれの光軸上における位置が調整されることを
特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項４】前記筐体は、筒状の構造からなる鏡筒で
あることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項５】前記光源は、レーザダイオードであり、
前記一部の光学素子はコリメーターレンズであり、該レ
ーザダイオードと該コリメーターレンズとは同一の保持
部材に固定され、該保持部材は前記筐体に対して脱着可
能にして取付けられていることを特徴とする請求項１記
載の走査光学装置。
【請求項６】前記保持部材は、前記筐体に対してレー
ザ光軸（Ｚ軸）方向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）方向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回
転方向のうち、少なくとも１つに位置を変えて固定する
ことができることを特徴とする請求項１又は５記載の走
査光学装置。
【請求項７】前記筐体を前記光学箱に固定するための
取付位置は、該筐体の略中央であることを特徴とする請
求項１乃至４記載の走査光学装置。
【請求項８】前記筐体は、前記光学箱に対してレーザ
光軸（Ｚ軸）方向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）方向、又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回
転方向のうち、少なくとも１つに位置を変えて固定する
ことができることを特徴とする請求項１乃至４記載の走
査光学装置。
【請求項９】前記一部の光学素子は、少なくとも２枚
のレンズから成るビームエキスパンダと、その２枚のレ
ンズ間に配設されるスリット状、又はピンホール状の部
材より成るサイドローブ除去手段であることを特徴とす
る請求項１記載の走査光学装置。
【請求項１０】前記一部の光学素子は、レーザ光軸
（Ｚ軸）を中心に回動可能な偏光ビームスプリッタであ
ることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項１１】前記一部の光学素子は、前記光源の出
力をモニタするための光量検知手段と、該光量検知手段
の方向に分光するビームスプリッタ、又はその２種の光
学要素と該光量検知手段に焦点を結ぶためのレンズを加
えた３種の光学要素であることを特徴とする請求項１記
載の走査光学装置。
【請求項１２】前記一部の光学素子は、アパーチャ、
又はフィルタ、又はその両方であることを特徴とする請
求項１記載の走査光学装置。
【請求項１３】前記一部の光学素子は、シリンドリカ
ルレンズであることを特徴とする請求項１記載の走査光
学装置。
【請求項１４】前記筐体を前記光学箱に取り付ける際
の位置基準に対して、出力光軸がレーザ光軸（Ｚ軸）方
向、該レーザ光軸に直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向、
又はＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸を中心とする回転方向のうち、少
なくとも１つの位置に調整されていることを特徴とする
請求項１乃至４記載の走査光学装置。
【請求項１５】前記保持部材は、前記筐体に取り付け
られる前に、該保持部材に保持された前記レーザダイオ
ードと前記コリメータレンズとの互いの相対位置関係の
調整が行なわれていることを特徴とする請求項５又は６
記載の走査光学装置。
【請求項１６】前記保持部材は、該保持部材に保持さ
れた前記レーザダイオードと前記コリメータレンズとの
互いの相対位置関係の調整が行なわれた後、その位置を
保存できる基準を持つ光学部材を介して前記筐体に取り
付けられることを特徴とする請求項５又は６記載の走査
光学装置。
【請求項１７】前記ビームエキスパンダの下流側のレ
ンズを取り付けるための嵌合部に十字線チャートを仮止
めし、該十字線チャート上のビームスポットを観察しな
がら、前記光源の光軸と該ビームエキスパンダの光軸と
の相対位置の調整を行うことを特徴とする請求項９記載
の走査光学装置。
【請求項１８】前記光学箱に対する前記筐体の取付位
置を保存できる基準を持つ光学部材を介して、該筐体が
該光学箱に取り付けられることを特徴とする請求項１又
は８記載の走査光学装置。
【請求項１９】前記ビームエキスパンダを構成する少
なくとも２枚のレンズは、相互の間隔が調整できるよう
に光軸上、移動可能となるように構成されていることを
特徴とする請求項９記載の走査光学装置。
【請求項２０】前記偏光ビームスプリッタは、ビーム
エキスパンダを構成する少なくとも２枚のレンズ間に配
設されていることを特徴とする請求項１０記載の走査光
学装置。
【請求項２１】前記偏光ビームスプリッタは、サイド
ローブ除去手段より下流側に配設されていることを特徴
とする請求項１０記載の走査光学装置。