JP2000155281A - 長尺プラスチックレンズ - Google Patents
長尺プラスチックレンズInfo
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- JP2000155281A JP2000155281A JP10346586A JP34658698A JP2000155281A JP 2000155281 A JP2000155281 A JP 2000155281A JP 10346586 A JP10346586 A JP 10346586A JP 34658698 A JP34658698 A JP 34658698A JP 2000155281 A JP2000155281 A JP 2000155281A
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- Japan
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- rib
- lens
- plastic lens
- ribs
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振周波数を分散させ、個々の共振帯域を狭
くした共振し難い、あるいは共振するとしても共振点を
容易にずらすことにより共振を避けやすい構造を有する
長尺プラスチックレンズを提供する。 【解決手段】 長尺プラスチックレンズとしての結像レ
ンズ7のリブ7cは従来例と異なり、上側リブ7c−1
と下側リブ7c−2とで厚み、高さを異ならせる。すな
わち、上側リブ7c−1の高さをH1、厚みをt1、下
側リブ7c−2の高さをH2、厚みをt2とするとき、
H1<H2、t1>t2とする。
くした共振し難い、あるいは共振するとしても共振点を
容易にずらすことにより共振を避けやすい構造を有する
長尺プラスチックレンズを提供する。 【解決手段】 長尺プラスチックレンズとしての結像レ
ンズ7のリブ7cは従来例と異なり、上側リブ7c−1
と下側リブ7c−2とで厚み、高さを異ならせる。すな
わち、上側リブ7c−1の高さをH1、厚みをt1、下
側リブ7c−2の高さをH2、厚みをt2とするとき、
H1<H2、t1>t2とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
複写機、ファクシミリ等のレーザ走査光学系に用いて好
適な長尺プラスチックレンズに関するものである。
複写機、ファクシミリ等のレーザ走査光学系に用いて好
適な長尺プラスチックレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は長尺プラスチックレンズが用いら
れるレーザビーム走査装置の斜視図、図7は同じく正面
断面図である。図6では図7に示すハウジング、カバ
ー、本体構造体などを省略している。図6に示すよう
に、この装置は、半導体レーザとその発散光を平行光に
するコリメートレンズを、両者の調整を行ってビーム整
形を行うアパーチャと共にホルダに固定してなるレーザ
ユニット1、これによって得られる平行光を偏向手段の
偏向面に平行かつ直線状に結像するためのシリンドリカ
ルレンズ2、偏向手段として多角形のミラーを回転させ
るポリゴンスキャナ3、偏向されたレーザビームを所定
の像面に結像すると共に等速走査させるfθミラー4、
fθミラー4に反射したビームを受光し、同期検知信号
としてパルス状の信号を生成するためのセンサと信号処
理回路の備えられた同期検知板5、ビームを感光体ドラ
ム9に導く折り返しミラー6、さらにポリゴンスキャナ
3のミラー面の倒れを補正する結像レンズ7、光路開口
を防塵する防塵ガラス8、を備えている。
れるレーザビーム走査装置の斜視図、図7は同じく正面
断面図である。図6では図7に示すハウジング、カバ
ー、本体構造体などを省略している。図6に示すよう
に、この装置は、半導体レーザとその発散光を平行光に
するコリメートレンズを、両者の調整を行ってビーム整
形を行うアパーチャと共にホルダに固定してなるレーザ
ユニット1、これによって得られる平行光を偏向手段の
偏向面に平行かつ直線状に結像するためのシリンドリカ
ルレンズ2、偏向手段として多角形のミラーを回転させ
るポリゴンスキャナ3、偏向されたレーザビームを所定
の像面に結像すると共に等速走査させるfθミラー4、
fθミラー4に反射したビームを受光し、同期検知信号
としてパルス状の信号を生成するためのセンサと信号処
理回路の備えられた同期検知板5、ビームを感光体ドラ
ム9に導く折り返しミラー6、さらにポリゴンスキャナ
3のミラー面の倒れを補正する結像レンズ7、光路開口
を防塵する防塵ガラス8、を備えている。
【0003】これらの各ユニットは、図7に示すよう
に、光学ハウジング10に収容されており、光学ハウジ
ング10の上面はカバー11で被覆されている。また、
光学ハウジング10のハウジングリブ10aが本体リブ
12aと係合することで、光学ハウジング10は本体構
造体12に取り付けられている。符号10bはハウジン
グ側壁を示す。このようなレーザビーム装置によって感
光体ドラム9に光書き込みが行われる。
に、光学ハウジング10に収容されており、光学ハウジ
ング10の上面はカバー11で被覆されている。また、
光学ハウジング10のハウジングリブ10aが本体リブ
12aと係合することで、光学ハウジング10は本体構
造体12に取り付けられている。符号10bはハウジン
グ側壁を示す。このようなレーザビーム装置によって感
光体ドラム9に光書き込みが行われる。
【0004】このように長尺の光学素子(fθミラー
4、結像レンズ7)を多用した光学系ではユニットサイ
ズを小さくするため、光線レイアウトは反射ビームの光
路が水平光軸と僅かな角度差を成して積層させるのが殆
どで、それぞれの光学素子の配置も3次元的になり、例
えば図7のようになる。
4、結像レンズ7)を多用した光学系ではユニットサイ
ズを小さくするため、光線レイアウトは反射ビームの光
路が水平光軸と僅かな角度差を成して積層させるのが殆
どで、それぞれの光学素子の配置も3次元的になり、例
えば図7のようになる。
【0005】ここでは、fθミラー4と同じく長尺の結
像レンズ7、防塵ガラス8が部分的に積層されているた
め、それぞれを上方、または下方にのみ開口する箱形状
の光学ハウジングに納めることが出来ず、光学ハウジン
グ10は複雑な断面と大きな開口部を有する形状とな
り、そのために充分な剛性が得られるガラス繊維強化の
PCやPPE合成樹脂の成形品が用いられる。そして、
図では上の開口は板金部材からなるカバー11により覆
われ、光学ハウジング10にネジ止めされる。
像レンズ7、防塵ガラス8が部分的に積層されているた
め、それぞれを上方、または下方にのみ開口する箱形状
の光学ハウジングに納めることが出来ず、光学ハウジン
グ10は複雑な断面と大きな開口部を有する形状とな
り、そのために充分な剛性が得られるガラス繊維強化の
PCやPPE合成樹脂の成形品が用いられる。そして、
図では上の開口は板金部材からなるカバー11により覆
われ、光学ハウジング10にネジ止めされる。
【0006】図8は結像レンズの斜視図である。主走査
方向に緩やかに湾曲したレンズ部7aは、主副で曲率の
異なる非球面であるが肉厚は略一定である。7b,7c
は、成形後の形状維持、耐振動性の面から設けられるリ
ブである。7dは取り付けのための受け部、7eは位置
決めのための小さい突起である。
方向に緩やかに湾曲したレンズ部7aは、主副で曲率の
異なる非球面であるが肉厚は略一定である。7b,7c
は、成形後の形状維持、耐振動性の面から設けられるリ
ブである。7dは取り付けのための受け部、7eは位置
決めのための小さい突起である。
【0007】この種のレンズのリブは、成形に好都合な
ように、レンズ厚よりやや薄い肉厚であり、離型しやす
いように大きな抜き勾配が付いている。レンズに用いら
れるPC、PMMAなどの透明材料では、平均肉厚は2
〜3mmが普通であり、例えばA3用のコピー、プリン
タで用いられているPCを用いた実際の例では、レンズ
部の平均肉厚3mm、リブの平均厚み2mm、長手方向
の長さ(x)230mm、短手方向の長さ(y)20m
m、高さ(z)15mmである。
ように、レンズ厚よりやや薄い肉厚であり、離型しやす
いように大きな抜き勾配が付いている。レンズに用いら
れるPC、PMMAなどの透明材料では、平均肉厚は2
〜3mmが普通であり、例えばA3用のコピー、プリン
タで用いられているPCを用いた実際の例では、レンズ
部の平均肉厚3mm、リブの平均厚み2mm、長手方向
の長さ(x)230mm、短手方向の長さ(y)20m
m、高さ(z)15mmである。
【0008】従来、リブの配置は成形による不具合が起
こりにくいように、形状の対称性を保つように行われて
いた(前記位置決め突起7eは対称ではないが、非常に
小さいため、全体としては対称と言える)。例えば、特
開平9−325202号公報は、成形都合の面からリブ
構造について提案しているが、全て主走査方向(図8の
x方向)に関する対称性に付いてである。
こりにくいように、形状の対称性を保つように行われて
いた(前記位置決め突起7eは対称ではないが、非常に
小さいため、全体としては対称と言える)。例えば、特
開平9−325202号公報は、成形都合の面からリブ
構造について提案しているが、全て主走査方向(図8の
x方向)に関する対称性に付いてである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような形状は静的
には安定している形状である。しかし、振動特性として
は次のような問題がある。図8のタイプのレンズを実際
にユニットに固定したとき、前記した例の大きさではリ
ブ7cが比較的薄いため、リブ全体が振動する1次のモ
ードが低次のモードとして存在する。リブ7cが上下全
く同じであるとすると図9(a)〜(d)に示すような
4つの位相の違いによるモードが生じる。
には安定している形状である。しかし、振動特性として
は次のような問題がある。図8のタイプのレンズを実際
にユニットに固定したとき、前記した例の大きさではリ
ブ7cが比較的薄いため、リブ全体が振動する1次のモ
ードが低次のモードとして存在する。リブ7cが上下全
く同じであるとすると図9(a)〜(d)に示すような
4つの位相の違いによるモードが生じる。
【0010】それぞれの共振周波数は僅かずつ異なるが
近い数値になる。例えば、その共振特性は図10のよう
である。設計上限度となる振幅比をrとすれば、避ける
べき帯域はL1(リブ1個の場合)、L2(リブ2個の
場合)のようになる。つまり、このようなモードでは、
リブ7cが単独で存在する場合よりは複数で存在する方
が、基本的に共振しやすい周波数帯域が広くなるのであ
る。
近い数値になる。例えば、その共振特性は図10のよう
である。設計上限度となる振幅比をrとすれば、避ける
べき帯域はL1(リブ1個の場合)、L2(リブ2個の
場合)のようになる。つまり、このようなモードでは、
リブ7cが単独で存在する場合よりは複数で存在する方
が、基本的に共振しやすい周波数帯域が広くなるのであ
る。
【0011】加振力がその範囲にあると、共振を避ける
ために共振点をずらす対策が必要になるが、対称な構造
を保ったまま剛性を強化すると、前記4つのモードの固
有振動数がそれぞれずれるだけで、共振しやすい帯域の
幅はあまり変わらないので、それだけずらすのに必要な
剛性の変化は大きなものになる欠点がある。実際の機械
では、部品のばらつきや、押さえ力のばらつき、ガタ等
の減衰のばらつきがあるので、対策すべき周波数範囲は
更に広がる。従って、このような長尺レンズの構造は振
動に対して脆弱であった。
ために共振点をずらす対策が必要になるが、対称な構造
を保ったまま剛性を強化すると、前記4つのモードの固
有振動数がそれぞれずれるだけで、共振しやすい帯域の
幅はあまり変わらないので、それだけずらすのに必要な
剛性の変化は大きなものになる欠点がある。実際の機械
では、部品のばらつきや、押さえ力のばらつき、ガタ等
の減衰のばらつきがあるので、対策すべき周波数範囲は
更に広がる。従って、このような長尺レンズの構造は振
動に対して脆弱であった。
【0012】このように従来の長尺プラスチックレンズ
では、そのリブ構造により振動するモードが共振帯域を
広げる結果、特定の周波数帯域での振動が大きくなりや
すい欠点があった。
では、そのリブ構造により振動するモードが共振帯域を
広げる結果、特定の周波数帯域での振動が大きくなりや
すい欠点があった。
【0013】本発明は、共振周波数を分散させ、個々の
共振帯域を狭くした共振し難い、あるいは共振するとし
ても共振点を容易にずらすことにより共振を避けやすい
構造を有する長尺プラスチックレンズを提供することを
目的とする。
共振帯域を狭くした共振し難い、あるいは共振するとし
ても共振点を容易にずらすことにより共振を避けやすい
構造を有する長尺プラスチックレンズを提供することを
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、リブ構造を有する薄肉短冊
型の長尺プラスチックレンズにおいて、長手方向のレン
ズ焦線に略対称に位置する一対のリブを、剛性の異なる
ものとしたことを特徴とするものである。
に、請求項1記載の発明は、リブ構造を有する薄肉短冊
型の長尺プラスチックレンズにおいて、長手方向のレン
ズ焦線に略対称に位置する一対のリブを、剛性の異なる
ものとしたことを特徴とするものである。
【0015】また上記目的を達成するために、請求項2
記載の発明は、請求項1記載において、一対のリブの高
さ、厚みを変えることで両者の剛性を異ならせたことを
特徴とするものである。
記載の発明は、請求項1記載において、一対のリブの高
さ、厚みを変えることで両者の剛性を異ならせたことを
特徴とするものである。
【0016】また上記目的を達成するために、請求項3
記載の発明は、請求項1記載において、リブとレンズ部
を三角リブで接続することで一対のリブの剛性を異なら
せたことを特徴とするものである。
記載の発明は、請求項1記載において、リブとレンズ部
を三角リブで接続することで一対のリブの剛性を異なら
せたことを特徴とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図1は第1の実施の形態を示す
長尺プラスチックレンズの構成図であり、(a)は外観
図、(b)は断面図である。
図面に従って説明する。図1は第1の実施の形態を示す
長尺プラスチックレンズの構成図であり、(a)は外観
図、(b)は断面図である。
【0018】長尺プラスチックレンズとしての結像レン
ズ7のリブ7cは従来例と異なり、上側リブ7c−1と
下側リブ7c−2とで厚み、高さを異ならせる。すなわ
ち、上側リブ7c−1の高さをH1、厚みをt1、下側
リブ7c−2の高さをH2、厚みをt2とするとき、 H1<H2、t1>t2 とする。この場合、成形時の冷却が両方のリブ7c−
1,7c−2で同じくらいの時間で済むように、厚み、
高さを変えることにより、成形上の不具合を避けること
ができる。
ズ7のリブ7cは従来例と異なり、上側リブ7c−1と
下側リブ7c−2とで厚み、高さを異ならせる。すなわ
ち、上側リブ7c−1の高さをH1、厚みをt1、下側
リブ7c−2の高さをH2、厚みをt2とするとき、 H1<H2、t1>t2 とする。この場合、成形時の冷却が両方のリブ7c−
1,7c−2で同じくらいの時間で済むように、厚み、
高さを変えることにより、成形上の不具合を避けること
ができる。
【0019】図2は第2の実施の形態を示す長尺プラス
チックレンズの外観図である。長尺プラスチックレンズ
としての結像レンズ7のリブ7cは上下対称であるが、
一方のリブに付加質量13が付与されている。付加質量
13としては、金属板を粘着剤や接着剤などで接着して
もよいし、防振ゴムなどの粘弾性体を粘着剤で貼り付け
てもよい。後者では、完成質量ばかりでなく減衰力も付
与することになるので、より好ましい効果を有する。ま
た、貼り付けるものの大きさを変更することにより、剛
性を自由に変更出来るので、適切な剛性を容易に得るこ
とができる。
チックレンズの外観図である。長尺プラスチックレンズ
としての結像レンズ7のリブ7cは上下対称であるが、
一方のリブに付加質量13が付与されている。付加質量
13としては、金属板を粘着剤や接着剤などで接着して
もよいし、防振ゴムなどの粘弾性体を粘着剤で貼り付け
てもよい。後者では、完成質量ばかりでなく減衰力も付
与することになるので、より好ましい効果を有する。ま
た、貼り付けるものの大きさを変更することにより、剛
性を自由に変更出来るので、適切な剛性を容易に得るこ
とができる。
【0020】図3は第3の実施の形態を示す長尺プラス
チックレンズの構成図であり、(a)は外観図、(b)
は断面図である。また、図4は第3の実施の形態の長尺
プラスチックレンズにおける光線透過域を示す図であ
る。この実施形態では、結像レンズ7のレンズ部7aと
リブ7cを結ぶ三角リブ14を上下非対称な位置に形成
する。三角リブ14の個数、大きさ、間隔などにより剛
性を加減できる。
チックレンズの構成図であり、(a)は外観図、(b)
は断面図である。また、図4は第3の実施の形態の長尺
プラスチックレンズにおける光線透過域を示す図であ
る。この実施形態では、結像レンズ7のレンズ部7aと
リブ7cを結ぶ三角リブ14を上下非対称な位置に形成
する。三角リブ14の個数、大きさ、間隔などにより剛
性を加減できる。
【0021】この場合、三角リブ14の周辺では、レン
ズ部7aの精度が劣るので光線の有効範囲は限定され
る。しかしながら、図6に示すようなfθミラー光学系
では、3次元的な配置のため、主走査方向に湾曲してい
るfθミラー4が水平面に対して傾斜している結果、結
像レンズ7上の走査面はレンズ長手方向に対して設計
上、湾曲するという特徴があり、図4に示すような光線
透過域15ならば好都合である。従って本例では、レン
ズ部7aの高さを変えることなくリブ7cの剛性に非対
称性を持たせることができ、なおかつ、必要なレンズ性
能を確保できるものである。
ズ部7aの精度が劣るので光線の有効範囲は限定され
る。しかしながら、図6に示すようなfθミラー光学系
では、3次元的な配置のため、主走査方向に湾曲してい
るfθミラー4が水平面に対して傾斜している結果、結
像レンズ7上の走査面はレンズ長手方向に対して設計
上、湾曲するという特徴があり、図4に示すような光線
透過域15ならば好都合である。従って本例では、レン
ズ部7aの高さを変えることなくリブ7cの剛性に非対
称性を持たせることができ、なおかつ、必要なレンズ性
能を確保できるものである。
【0022】以上に述べたような手段により、リブ7c
の剛性は明確に相違させることができる。このときリブ
7c間の連成振動は抑制されるので、それぞれのリブの
剛性に相当する振動数での個別の振動モードが支配的と
なり、図5に示すような2つの共振点が現れる。
の剛性は明確に相違させることができる。このときリブ
7c間の連成振動は抑制されるので、それぞれのリブの
剛性に相当する振動数での個別の振動モードが支配的と
なり、図5に示すような2つの共振点が現れる。
【0023】図5は本発明によるリブの振動特性を示す
図である。破線で示すように、リブ7cが2個の場合、
設計上限度となる振幅比rを超える帯域、すなわち避け
なければならない帯域はL3とL4の2つとなる。この
ときの共振帯域はそれぞれ同程度であり、適当な剛性を
選ぶことにより共振を回避できる。
図である。破線で示すように、リブ7cが2個の場合、
設計上限度となる振幅比rを超える帯域、すなわち避け
なければならない帯域はL3とL4の2つとなる。この
ときの共振帯域はそれぞれ同程度であり、適当な剛性を
選ぶことにより共振を回避できる。
【0024】
【発明の効果】請求項1及び請求項2記載の発明によれ
ば、それぞれのリブの剛性が異なるので、それぞれの振
動が連成しにくくなり、共振周波数を分散させ、個々の
共振帯域を狭くした共振しにくい、あるいは共振すると
しても共振点を容易にずらすことにり共振を避けやすい
長尺プラスチックレンズとすることができる。
ば、それぞれのリブの剛性が異なるので、それぞれの振
動が連成しにくくなり、共振周波数を分散させ、個々の
共振帯域を狭くした共振しにくい、あるいは共振すると
しても共振点を容易にずらすことにり共振を避けやすい
長尺プラスチックレンズとすることができる。
【0025】請求項3記載の発明によれば、fθミラー
光学系などのレンズの有効範囲がレンズ対称軸に対して
非対称な場合に、特にレンズ高さを増やすことなくリブ
の剛性に差を持たせることができる。
光学系などのレンズの有効範囲がレンズ対称軸に対して
非対称な場合に、特にレンズ高さを増やすことなくリブ
の剛性に差を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す長尺プラスチックレン
ズの構成図である。
ズの構成図である。
【図2】第2の実施の形態を示す長尺プラスチックレン
ズの外観図である。
ズの外観図である。
【図3】第3の実施の形態を示す長尺プラスチックレン
ズの構成図である。
ズの構成図である。
【図4】第3の実施の形態の長尺プラスチックレンズに
おける光線透過域を示す図である。
おける光線透過域を示す図である。
【図5】本発明によるリブの振動特性を示す図である。
【図6】長尺プラスチックレンズが用いられるレーザビ
ーム走査装置の斜視図である。
ーム走査装置の斜視図である。
【図7】同じく正面断面図である。
【図8】結像レンズの斜視図である。
【図9】4つの振動モードを示す図である。
【図10】従来例によるリブの振動特性を示す図であ
る。
る。
7 結像レンズ 7a レンズ部 7b,7c リブ 7d 受け部 7e 位置決め突起
Claims (3)
- 【請求項1】 リブ構造を有する薄肉短冊型の長尺プラ
スチックレンズにおいて、 長手方向のレンズ焦線に略対称に位置する一対のリブ
を、剛性の異なるものとしたことを特徴とする長尺プラ
スチックレンズ。 - 【請求項2】 請求項1記載において、 一対のリブの高さ、厚みを変えることで両者の剛性を異
ならせたことを特徴とする長尺プラスチックレンズ。 - 【請求項3】 請求項1記載において、 リブとレンズ部を三角リブで接続することで一対のリブ
の剛性を異ならせたことを特徴とする長尺プラスチック
レンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10346586A JP2000155281A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 長尺プラスチックレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10346586A JP2000155281A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 長尺プラスチックレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000155281A true JP2000155281A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18384433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10346586A Pending JP2000155281A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 長尺プラスチックレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000155281A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002258201A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Canon Inc | 光偏向走査装置 |
JP2007021961A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | プラスチック成形品及びプラスチックレンズ |
JP2007079475A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Canon Inc | 走査光学装置及び画像形成装置 |
JP2016224257A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
JP2018089900A (ja) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | コニカミノルタ株式会社 | 光書き込み装置及び画像形成装置 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP10346586A patent/JP2000155281A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4579435B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 光偏向走査装置 |
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