JPS62196601A - リブ構造を持つレンズを有する光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は走査光学装置、特にレーザ光による走査光学装
置の改良に関する。

（発明の前頭） 近年、光学レンズとして、ガラスレンズの他に光学プラ
スチックを用いて成形されるプラスチックレンズが多く
用いられるようになってきている。

プラスチックレンズの場合、ガラスレンズに比較して加
工しやすく特に複数枚のレンズを一体成形した１個のレ
ンズにすることができる等の特徴を有しており、今後も
その使用領域が拡大していくものと思われる。

第２図は走査光学系の結象レンズとしてプラスチックレ
ンズを用いたレーザ光学系の従来構成例を示す図である
。図において、１は図示されていないレーザ駆動回路に
よりＦＩＡ　Ｗｂされる光源である半導体レーザ、２は
該半導体レーザ１から出射される拡がりを待ったレーザ
光を略平行な光とするコリメータレンズ、３は該コリメ
ータレンズ２の通過光を受けるシリンドリカルレンズで
ある。シリンドリカルレンズ３は図の矢印ａ方向に移動
できるようになっている。

５はミラー４によって反射されたシリンドリカルレンズ
３の通過光を主走査方向に偏向させる偏向装置、６は該
隔向装置５の反射光を等連光に変換する「θレンズであ
る。（藁向装置５としては、例えば、図に示すような回
転多面鏡（ポリゴンミラー）が用いられる。７は回転多
面鏡５のミラー面の倒れを光学的に補正するシリンドリ
カルレンズ、８はレーザ光で走査露光される感光体、９
はシリンドリカルレンズ７の側方に配されたミラー、１
０は該ミラー９の反射光を受けるフォトセンサである。

図に示す実施例では、シリンドリカルレンズ７に前述し
たプラスチックレンズが用いられている。このように構
成された装置の動作を概説すれば以下の通りである。

半導体レーザ１から出射したレーザ光は、コリメータレ
ンズ２によって平行光に変換された後、シリンドリカル
レンズ３．ミラー４を経て回転多面鏡５に入射する。回
転多面鏡５は、例えば、図の矢印ＣＷ力方向時計回り）
に定速で回転しており、入射光は反射され、その反射光
は図の矢印Ａ→△′方向に移動する。これら反射光は「
θレンズ６により等透光に変換され、続くシリンドリカ
ルレンズ７で回転多面鏡５のミラー面の倒れによる補正
がなされた後、感光体８を図の矢印Ｂ方向に走査する。

この結果、感光体８の主走査方向にレーザ光による走査
露光が行われることになる。

ところで、実際の情報の衷込みは各走査毎に周期をとっ
て行われる。具体的にはミラー９が一番端に入射したレ
ーザ光を反射してフォトセンサ１０に入射させる。この
時フォトセンサ１０より出力される信号を基準として１
ラインの書込みが行われる。半導体レーザを光源として
用いる場合、レーザを駆動する電流を直接スイッチング
することによりレーザ光の変調が可能である。このよう
にして変調された光で感光体８上に潜像を形成し、公知
の電子写真プロセスにより出力（再生画像）を得ること
ができる。

尚、上述の説明では偏向装置として回転多面鏡を用いた
が、代わりにガルバノミラ−を用いることもできる。こ
の場合にはｆθレンズ６の代わりにｆ−ｓｉｎ−１θ特
性をもつレンズを用いることが望ましい。

第３図は前述したシリンドリカルレンズ７の概観を示す
図である。（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。図
において、１１はシリンドリカルレンズ本体、１１ａは
レンズを支持体に固定する際の取付部、１１ｂはレンズ
本体１１の下方に形成された位置決め用突起である。取
付部１１ａはレンズ本体の両側に設けられており、位置
決め用突起１１ｂは支持体に設けられた凹部に嵌入させ
て位置決めするためのものである。第４図は位置決め状
態を示す図で、支持体１２に設けられた凹部１２ａに、
前記位置決め用突起１１ｂが嵌入して、位置決めが行わ
れ、固定される。

第５図はシリンドリカルレンズの具体的な取付状態を示
す図である。シリンドリカルレンズの取付部１１ａの一
方の側面は支持体１３に当接し、他方の側面は押圧部材
１４によって支持体１３方向に付勢されている。又、図
示されていない位置決め用突起１１ｂは支持体１２の凹
部１２ａ　（図示せず）に嵌入して固定されている。矢
印Ｃはシリンドリカルレンズの移動方向を示す。

（発明が解決しようとする問題点） 前述したように光学レンズとしてブラ゛スチックレンズ
を用いると、加工整形が容易である。従って、レンズの
非球面化が容易であるので性能向上を図ることができる
。又、一体形成技術によって、レンズ固定用の突起等を
容易につくることができるので、光学系の組立工数も大
幅に削減され、コストを低減することができる。更に、
プラスチックレンズはガラスレンズよりも軽量化が図れ
る。

しかしながら、プラスチックレンズは以下に示すような
不具合を有している。

■走査光学系において、光偏向装置の後、即ち、走査の
ために光が振られる光路に配置されるレンズは、スペー
スを節約する目的で、不要部分を削除した細長い形状に
される。このことから、レンズの材料がＰＭＭ△（ポリ
・メチル・メタ・アクリレート）やＰＣ（ポリ・カーボ
ネート）等の樹脂である場合、ガラスに比べて強度が弱
く、「反り」等の変形を生じやすい。従って、プラスチ
ックレンズをそのまま用いると、形状が変形することが
あり、光軸がずれたりする。

このため、光学設計上は結像性能等、光学的に優れた性
能の光学ｖｔ置が得られるはずであるが、実際には、設
計通りのものが得られない。

■プラスチックレンズはガラスレンズに比較して柔らか
いため、表面に傷がつきやすい。従って、レンズの取吸
いに慎重さが要求され、作業性が悪い。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、第１にプラスチックレンズの持つ特徴を十
分に生かすことができ、高性能な走査光学装置を実現す
ることにあり、第２にプラスチックレンズ表面に傷がつ
きにり＜シて作業性を向上させた光学装置を実現するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、走査光学系の光偏
向＠躍の後に配置されるレンズの少なくとも１つにプラ
スチックレンズを用いた光学装置において、前記プラス
チックレンズをリブ構造にしたことを特徴とするもので
ある。

（作用） 本発明は、プラスチックレンズをリブ構造（補強構造）
にする。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明に係るプラスチックレンズの一構成例を
示す図である。この実施例は、第２図における倒れ色補
正シリンドリ力ルレンズフをリブ構造のレンズとしたも
のである。（イ）は正面図、（ロ）はそのＣ−Ｃ断面図
、（ハ）はＤ−Ｄ断面図である。図において、２０はレ
ンズ本体、２１は該レンズ本体２０上部及び下部に光軸
Ｚ方向に伸ばして設けられたリブ、２２はレンズ下部に
設けられた第３図の１１ｂと同様の位置決め用突起であ
る。本発明ではプラスチックレンズを用いるので、リブ
２０及び位置決め用突起２２を一体形成することは容易
である。（イ）図より明らかなように、リブ２１はレン
ズ本体／）Ｏを包囲するようにして設けられており、し
かも、（ＣＩ）図。

（ハ）図より明らかなようにし〕／ズ本体２０の表面及
び裏面両方向に設けられている。しかも、（ロ）図、（
ハ）図より明らかなように、レンズ本体２０の両面より
もリブ２１の方がそれぞれｄ１１ｄ２．ｄ３たけ張出し
ている。

このようなリブ構造のプラスチックレンズとすることに
より、以下のような効果が得られる。

■リブ構造となっているため、プラスチックレンズの強
度が増し、特に変形が生じゃすい長尺（シリンドリカル
）レンズにおいても変形しにくくなる。

■光軸Ｚ方向において、レンズ面よりリブ部の方が突出
しているため、作業時にレンズ表面に手が触れにくい。

又、レンズ面を下にした平置き（レンズを直接台に置く
こと）が可能となり、レンズを扱う際の作業性が大幅に
向上する。

従って、このようなリブ構造のプラスチックレンズをレ
ーザプリンタ等の光学装置に用いると、変形しにくくな
るので、正確な光学系を構成することができる。又、レ
ンズ表面が汚れたり、傷がついたりすることがないので
、作業性が向上しコスト低減を図ることができる。

上述の説明では、長尺シリンドリカルレンズをリブ構造
としてた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに
限るものではなくｆθレンズ等、プラスチックレンズを
用いてつくるごとができるあらゆる種類のレンズに適用
することができる。

又、このようなプラスチックレンズを用いる光学装置も
前述したレーザ光学系に限る必要はなく、他の種類の光
学装置に適用することができることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、使用する
プラスチックレンズをリブａ）告とすることにより「反
り」等の変形がなくなるので高精度の光学系をもつ光学
装置を実現することができる。

更に、レンズ面によりもリブを突出させることによりレ
ンズ面を汚れ、傷等から保１ｉすることができ、作業性
が向上し、実用上の効果が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラスチックレンズの−構成例を
示す図、第２図はプラスチックレンズを用いたレーザ光
学系の従来構成例を示す図、第３図はシリンドリカルレ
ンズの従来例を示す概観図、第４図は位置決めを示す図
、第５図はシリンドリカルレンズの具体的な取付状態を
示す蘭である。 １・・・半導体レーザ ２・・・コリメータレンズ ３．７・・・シリンドリカルレンズ ４．９・・・ミラー　　　５・・・回転多面鏡６・・・
ｆθレンズ　　　８・・・感光体１０・・・フォトセン
サ　１１．２０・・・レンズ本体１１ａ・・・取付部 １１ｂ、２２・・・位置決め用突起 １２．１３支持体　　１２ａ・・・凹部２１・・・リブ 特許出願人　　小西六写真工業株式会社代　　理　　人
　　　弁理士　　井　　島　　藤　　冶外１名 第５図 １１；フォトセンサ １１ｏ；取付部 １２．１３；支持体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査光学系の光偏向装置の後に配置されるレンズ
   の少なくとも１つにプラスチックレンズを用いた光学装
   置において、前記プラスチックレンズをリブ構造にした
   ことを特徴とする光学装置。
2. （２）前記プラスチックレンズのリブ面を、レンズの光
   軸方向に対してプラスチックレンズの曲面よりも突出せ
   しめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   学装置。