JP2996679B2 - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- Japan
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- light
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- light source
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザプリンタ等の装置に用いられる走査
式光学装置、特に、半導体レーザ素子からの光ビームを
レンズ群及び光偏向装置を介して走査対象物へ導く結像
光学装置の改良に関する。
式光学装置、特に、半導体レーザ素子からの光ビームを
レンズ群及び光偏向装置を介して走査対象物へ導く結像
光学装置の改良に関する。
（従来の技術） 一般に、レーザプリンタなどの装置に組込まれる走査
式光学装置においては、光ビームを集束させる第一結像
光学系（レンズ群）、第一結像光学系からの光ビームを
第二結像光学系（ｆθレンズなど）に向かって等角速度
で反射させる光偏向装置及び光偏向装置で反射された光
ビームを感光体などの走査対象物に対して結像させる第
二結像光学系を備えている。
式光学装置においては、光ビームを集束させる第一結像
光学系（レンズ群）、第一結像光学系からの光ビームを
第二結像光学系（ｆθレンズなど）に向かって等角速度
で反射させる光偏向装置及び光偏向装置で反射された光
ビームを感光体などの走査対象物に対して結像させる第
二結像光学系を備えている。
光源からの光ビームは第一結像光学系によって集束さ
れ、その集束された光ビームは光偏向装置によって反射
され、第二結像光学系を介して感光体などの走査対象物
に対して等速度で結像される。
れ、その集束された光ビームは光偏向装置によって反射
され、第二結像光学系を介して感光体などの走査対象物
に対して等速度で結像される。
非球面ガラスレンズ、プラスチックレンズなどが組合
わせられている前記第一結像光学系は、発散性である光
ビームを平行光或いは集束光に変換する。
わせられている前記第一結像光学系は、発散性である光
ビームを平行光或いは集束光に変換する。
所定の方向に回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）
である前記光偏向装置は、前記集束された光ビームを等
角速度で反射し、第二結像光学系を介して走査対象物の
面上に走査する。
である前記光偏向装置は、前記集束された光ビームを等
角速度で反射し、第二結像光学系を介して走査対象物の
面上に走査する。
ｆθレンズ等で構成され回転多面鏡と走査対象物の間
に配置された第二結像光学系は、回転多面鏡によって反
射された等角速度で走査されている光ビームを走査対象
物の面上に結像させる。
に配置された第二結像光学系は、回転多面鏡によって反
射された等角速度で走査されている光ビームを走査対象
物の面上に結像させる。
前記第一結像用光学系では、レンズ系特有の多くの収
差や、温度変化または湿度変化による半導体レーザ素子
の発振波長の変化、レンズの屈折率変化、レンズ自身の
熱膨張などによって特性の変化が生じるため、様々な付
加的補正方法が考案され、用途に応じて単独で、或い
は、組合わせた方法が採用されている。例えば、レーザ
ビームプリンタなどに用いられる光源においては、半導
体レーザ素子からの光ビームを平行にするためのコリメ
ートレンズを移動させることで焦点補正がなされてい
る。
差や、温度変化または湿度変化による半導体レーザ素子
の発振波長の変化、レンズの屈折率変化、レンズ自身の
熱膨張などによって特性の変化が生じるため、様々な付
加的補正方法が考案され、用途に応じて単独で、或い
は、組合わせた方法が採用されている。例えば、レーザ
ビームプリンタなどに用いられる光源においては、半導
体レーザ素子からの光ビームを平行にするためのコリメ
ートレンズを移動させることで焦点補正がなされてい
る。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、半導体レーザ素子からの光ビームを
平行にするためのコリメートレンズには、機械的或いは
電気的な焦点補正がなされているが、走査式光学装置の
ような反射光のフィードバックが不可能な場合において
は、その補正が非常に複雑であり、また、レンズ群とし
ても一枚構成の非球面レンズのような簡単なレンズ構成
を用いることができないという問題がある。また、上記
補正を実施するためには、非常にコストの高い光学装置
となってしまう問題がある。
平行にするためのコリメートレンズには、機械的或いは
電気的な焦点補正がなされているが、走査式光学装置の
ような反射光のフィードバックが不可能な場合において
は、その補正が非常に複雑であり、また、レンズ群とし
ても一枚構成の非球面レンズのような簡単なレンズ構成
を用いることができないという問題がある。また、上記
補正を実施するためには、非常にコストの高い光学装置
となってしまう問題がある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、上述問題点に基づきなされたもので、光
源と、この光を発光する光源と、前記光源からの光を平
行光あるいは収束光にするレンズと、前記光源を保持す
る第１の保持部材と、前記レンズを保持する第２の保持
部材と、前記レンズにて平行光あるいは収束光にされた
光を像担持体に向けて偏向する光偏向手段と、を備え、
前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨張係数
を５×10-6〜28×10-6とし、前記光源から前記レンズの
前側主点までの距離をζ０、前記レンズの焦点距離を
ｆ、αｇをレンズの材質における線膨張係数、ｎを前記
レンズの屈折率、∂n/∂ｔを温度による屈折率の変化、
∂n/∂λを波長による屈折率の変化、∂λ／∂ｔを温度
変化による光源から発光される光の波長の変化、および
αｍを前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨
張係数を加重平均した加重平均熱膨張係数とした場合、 0.4≦ζ0/f≦2.4 を満足し、 が満足されることを特徴とする光学装置を提供するもの
である。
源と、この光を発光する光源と、前記光源からの光を平
行光あるいは収束光にするレンズと、前記光源を保持す
る第１の保持部材と、前記レンズを保持する第２の保持
部材と、前記レンズにて平行光あるいは収束光にされた
光を像担持体に向けて偏向する光偏向手段と、を備え、
前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨張係数
を５×10-6〜28×10-6とし、前記光源から前記レンズの
前側主点までの距離をζ０、前記レンズの焦点距離を
ｆ、αｇをレンズの材質における線膨張係数、ｎを前記
レンズの屈折率、∂n/∂ｔを温度による屈折率の変化、
∂n/∂λを波長による屈折率の変化、∂λ／∂ｔを温度
変化による光源から発光される光の波長の変化、および
αｍを前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨
張係数を加重平均した加重平均熱膨張係数とした場合、 0.4≦ζ0/f≦2.4 を満足し、 が満足されることを特徴とする光学装置を提供するもの
である。
（作用） この発明によれば、周囲環境の変化等による焦点距離
の変動に対して、半導体レーザ素子とレンズとの距離が
光学ユニットを形成するハウジングの熱膨張を利用して
変化される。従って、レンズ構成のみでは補正すること
のできないレンズの焦点距離の変動を温度の変化に追尾
させることが可能となる。この結果、温度変化による光
ビームのビームウエスト位置の変動が低減され、安定し
た結像光学装置が得られる。加えて、有限レンズの単レ
ンズ化、コリメータレンズ等のパワーの大きなレンズの
単玉化が可能になる。
の変動に対して、半導体レーザ素子とレンズとの距離が
光学ユニットを形成するハウジングの熱膨張を利用して
変化される。従って、レンズ構成のみでは補正すること
のできないレンズの焦点距離の変動を温度の変化に追尾
させることが可能となる。この結果、温度変化による光
ビームのビームウエスト位置の変動が低減され、安定し
た結像光学装置が得られる。加えて、有限レンズの単レ
ンズ化、コリメータレンズ等のパワーの大きなレンズの
単玉化が可能になる。
（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。
る。
第1A図及び第1B図には、この発明の折返しミラー、鏡
筒及びハウジングを省略したレーザプリンタなどに用い
られる光学装置の展開図が示されている。第1A図は平面
図、第1B図は、副走査方向における偏向角０゜の状態を
示す断面図である。
筒及びハウジングを省略したレーザプリンタなどに用い
られる光学装置の展開図が示されている。第1A図は平面
図、第1B図は、副走査方向における偏向角０゜の状態を
示す断面図である。
この走査式光学装置は、光ビームを発生する半導体レ
ーザ素子２、光学ガラスによって製造された鏡筒及び押
え部材への取付用フランジを有するレンズ４、ハウジン
グへの取付用フランジがその周囲に形成され、位置決め
用の突起又は凹みが主走査方向のほぼ中心に形成されて
いるプラスチック例えばPMMA（ポリメチルメタクリル）
によって製造されている第１プラスチックレンズ６及び
第２プラスチックレンズ８を有し、且つ、レンズ４が例
えば高マンガン鋼によって製造される（図示しない）LD
ホルダ、押え部材及び鏡筒によって一体的に形成されて
いる第一結像光学系、プラスチック例えばPMMA（ポリメ
チルメタクリル）によって製造される第３プラスチック
レンズ12及び防塵ガラス14を有する第二結像光学系、前
記有限レンズ４と前記第１プラスチックレンズ６の間に
配置される絞り30、第一結像光学系と第二結像光学系の
間に配置され、ダイレクトベアリング24を有するアキシ
ャルギャップ型のスキャナモータ22のロータ上に配置さ
れ、止め輪28及びばね材49によって固定されて所定の方
向に回転される偏向反射鏡10及び水平同期検出用反射ミ
ラー18を備えている。
ーザ素子２、光学ガラスによって製造された鏡筒及び押
え部材への取付用フランジを有するレンズ４、ハウジン
グへの取付用フランジがその周囲に形成され、位置決め
用の突起又は凹みが主走査方向のほぼ中心に形成されて
いるプラスチック例えばPMMA（ポリメチルメタクリル）
によって製造されている第１プラスチックレンズ６及び
第２プラスチックレンズ８を有し、且つ、レンズ４が例
えば高マンガン鋼によって製造される（図示しない）LD
ホルダ、押え部材及び鏡筒によって一体的に形成されて
いる第一結像光学系、プラスチック例えばPMMA（ポリメ
チルメタクリル）によって製造される第３プラスチック
レンズ12及び防塵ガラス14を有する第二結像光学系、前
記有限レンズ４と前記第１プラスチックレンズ６の間に
配置される絞り30、第一結像光学系と第二結像光学系の
間に配置され、ダイレクトベアリング24を有するアキシ
ャルギャップ型のスキャナモータ22のロータ上に配置さ
れ、止め輪28及びばね材49によって固定されて所定の方
向に回転される偏向反射鏡10及び水平同期検出用反射ミ
ラー18を備えている。
半導体レーザ素子２（以下LDとする）から放射された
光ビームは、レンズ４によって収束光或いは平行光に変
換され、絞り30によって所定のビームスポットに制限さ
れて、主走査方向へは負のパワーを有し副走査方向へは
僅かに負のパワーを有する第１プラスチックレンズ６へ
導かれる。レンズ６を通過した光ビームは、主走査方向
においては平行光に、また、副走査方向では収束光に変
換され、主走査方向に関しては正のパワーを有し、副走
査方向に対しては負のパワーを有する第２プラスチック
レンズ８へ導かれる。
光ビームは、レンズ４によって収束光或いは平行光に変
換され、絞り30によって所定のビームスポットに制限さ
れて、主走査方向へは負のパワーを有し副走査方向へは
僅かに負のパワーを有する第１プラスチックレンズ６へ
導かれる。レンズ６を通過した光ビームは、主走査方向
においては平行光に、また、副走査方向では収束光に変
換され、主走査方向に関しては正のパワーを有し、副走
査方向に対しては負のパワーを有する第２プラスチック
レンズ８へ導かれる。
レンズ８を通過した光ビームは、主走査方向及び副走
査方向ともに収束光に変換され、主走査方向の断面が凸
で半径Ｒの円筒面の一部を反射面として有する４面の回
転多面鏡である偏向反射鏡10へ導かれる。回転多面鏡10
へ導かれた光ビームは、第２結像光学系の面倒れを補正
する一種のｆθレンズである第３プラスチックレンズ12
へ向かって反射される。このレンズ12は、主走査方向へ
は反射面の回転角θに対して像高を比例させたｈ＝ｆθ
を満たす形状で、副走査方向へは主走査方向への偏向角
が大きくなるに連れてパワーが小さくなる曲率が与えら
れた一種のｆθレンズであって、主走査方向においては
前記光ビームの像面湾曲の影響を低減し、且つ、歪曲収
差を適切な値にするとともに、副走査方向では前記光ビ
ームが感光体16に照射される際の感光体のすべての面上
における面倒れ補正面を一致させる。
査方向ともに収束光に変換され、主走査方向の断面が凸
で半径Ｒの円筒面の一部を反射面として有する４面の回
転多面鏡である偏向反射鏡10へ導かれる。回転多面鏡10
へ導かれた光ビームは、第２結像光学系の面倒れを補正
する一種のｆθレンズである第３プラスチックレンズ12
へ向かって反射される。このレンズ12は、主走査方向へ
は反射面の回転角θに対して像高を比例させたｈ＝ｆθ
を満たす形状で、副走査方向へは主走査方向への偏向角
が大きくなるに連れてパワーが小さくなる曲率が与えら
れた一種のｆθレンズであって、主走査方向においては
前記光ビームの像面湾曲の影響を低減し、且つ、歪曲収
差を適切な値にするとともに、副走査方向では前記光ビ
ームが感光体16に照射される際の感光体のすべての面上
における面倒れ補正面を一致させる。
レンズ12を通過した光ビームは、光学系ハウジング
（図示しない）内のレンズなどを密閉するための防塵ガ
ラス14を介して、情報記録媒体即ち感光体16へ導かれ
る。感光体16は図示しない他の駆動源によって駆動され
所定の方向に回転し、その外周面に画像が露光される。
この感光体16に露光された画像は、図示しない顕像手段
によって現像され転写用材料に転写される。
（図示しない）内のレンズなどを密閉するための防塵ガ
ラス14を介して、情報記録媒体即ち感光体16へ導かれ
る。感光体16は図示しない他の駆動源によって駆動され
所定の方向に回転し、その外周面に画像が露光される。
この感光体16に露光された画像は、図示しない顕像手段
によって現像され転写用材料に転写される。
また、一種のｆθレンズ12を通過した光ビームの一部
は、主走査方向におけるスキャン毎に水平同期検出用反
射ミラー18へ導かれ、同期信号検出器20へ向かって反射
されて水平同期が検出される。
は、主走査方向におけるスキャン毎に水平同期検出用反
射ミラー18へ導かれ、同期信号検出器20へ向かって反射
されて水平同期が検出される。
第2A図及び第2B図には、LD2、レンズ４及び絞り30を
固定する手段が示されている。第2A図は、第1A図及び第
1B図に示した走査式光学装置に用いられる、半導体レー
ザ２、有限レンズ４及び絞り30を一つのユニットとする
鏡筒部分の側面図、第2B図は第2A図の線Ａ−Ａにおける
断面図である。
固定する手段が示されている。第2A図は、第1A図及び第
1B図に示した走査式光学装置に用いられる、半導体レー
ザ２、有限レンズ４及び絞り30を一つのユニットとする
鏡筒部分の側面図、第2B図は第2A図の線Ａ−Ａにおける
断面図である。
LD2は、ねじ40によってLDホルダ32に固定されてい
る。レンズ４は、ウェーブワッシャ36を介して押え部材
38によって鏡筒34へ固定されている。このレンズ４は、
押え部材38が回転されることで矢印Ｂの方向の所定の位
置に配置される。また、レンズ４は凸状のフランジを有
し押え部材38とは線接触するので、押え部材38を回転す
るためのトルクは小さくできる。押え部材38は、その長
さ方向に円筒部とねじ部を有し、円筒部によって光軸に
対して押え部材自身が傾くことを防止するとともに、レ
ンズ４が傾くことを防止している。この押え部材38は、
専用工具のための穴46を有し、この穴46に工具が挿入さ
れて回転されることでレンズ４が締付られる。また、こ
の押え部材のねじ部は、弾性体（ウェーブワッシャ）36
によって常にレンズと反対の方向へ力を受けることか
ら、ねじ部のねじ山の隙間によって生じるガタを防止で
きる。絞り30は、鏡筒34におけるレンズ４の後側焦点の
位置に接着によって固定されている。また、LDホルダ32
は、鏡筒34に対して矢印Ｃ或いはＤの方向に任意に調整
可能で、LD2から放射される光ビームの光軸調整を可能
にしている。
る。レンズ４は、ウェーブワッシャ36を介して押え部材
38によって鏡筒34へ固定されている。このレンズ４は、
押え部材38が回転されることで矢印Ｂの方向の所定の位
置に配置される。また、レンズ４は凸状のフランジを有
し押え部材38とは線接触するので、押え部材38を回転す
るためのトルクは小さくできる。押え部材38は、その長
さ方向に円筒部とねじ部を有し、円筒部によって光軸に
対して押え部材自身が傾くことを防止するとともに、レ
ンズ４が傾くことを防止している。この押え部材38は、
専用工具のための穴46を有し、この穴46に工具が挿入さ
れて回転されることでレンズ４が締付られる。また、こ
の押え部材のねじ部は、弾性体（ウェーブワッシャ）36
によって常にレンズと反対の方向へ力を受けることか
ら、ねじ部のねじ山の隙間によって生じるガタを防止で
きる。絞り30は、鏡筒34におけるレンズ４の後側焦点の
位置に接着によって固定されている。また、LDホルダ32
は、鏡筒34に対して矢印Ｃ或いはＤの方向に任意に調整
可能で、LD2から放射される光ビームの光軸調整を可能
にしている。
第2B図において、αｇをレンズ４の線膨張係数、ζｉ
即ちζ１〜ζ３を光源２からレンズ４までの間の各部品
の固定部から固定部までの距離、αｉ即ちα１〜α３を
前記固定部材間距離ζ１〜ζ３の線膨張係数、ｆをレン
ズ４の焦点距離、∂n/∂ｔを温度変化によるレンズ４の
屈折率の変化率、∂n/∂λを波長によるレンズ４の屈折
率の変化率、∂λ／∂ｔを温度変化による光源の発振波
長の変化率、及び、ζ０を光源からレンズ前側主点まで
の距離とする。焦点距離ｆ及びζ０がそれぞれΔf,Δζ
０変化した場合における像面の位置が変動しない条件
は、 で与えられ（第４図参照）、上記（１）式を整理すると が得られる。
即ちζ１〜ζ３を光源２からレンズ４までの間の各部品
の固定部から固定部までの距離、αｉ即ちα１〜α３を
前記固定部材間距離ζ１〜ζ３の線膨張係数、ｆをレン
ズ４の焦点距離、∂n/∂ｔを温度変化によるレンズ４の
屈折率の変化率、∂n/∂λを波長によるレンズ４の屈折
率の変化率、∂λ／∂ｔを温度変化による光源の発振波
長の変化率、及び、ζ０を光源からレンズ前側主点まで
の距離とする。焦点距離ｆ及びζ０がそれぞれΔf,Δζ
０変化した場合における像面の位置が変動しない条件
は、 で与えられ（第４図参照）、上記（１）式を整理すると が得られる。
ここで、Δf,Δζ０はそれぞれｆ及びζ０と比べて十
分に小さく（２）式は、 Δf/f2≒Δζ0/ζ0 2 …（３） と表される。
分に小さく（２）式は、 Δf/f2≒Δζ0/ζ0 2 …（３） と表される。
よって、（３）式を変形した Δζ０≒ζ0 2・Δf/f2 …（４） によって、像面が変動しない条件が求められる。ここ
で、 であるから、（５）式、及び、 Δｆ＝（∂t/∂ｔ）Δｔ …（６） より、 が得られる。よって、（４），（７）式から、 が得られる。
で、 であるから、（５）式、及び、 Δｆ＝（∂t/∂ｔ）Δｔ …（６） より、 が得られる。よって、（４），（７）式から、 が得られる。
一方、LDを保持するLDホルダ32と、有限レンズ４を鏡
筒34の所定の位置に位置させる押さえ部材38と、押さえ
部材38およびLDホルダ32のそれぞれを支持する鏡筒34の
それぞれの線膨張係数を加重平均した加重熱膨張係数を
αｍとすると、 Δζ０≒αｍζ０Δｔ …（９） が得られる。
筒34の所定の位置に位置させる押さえ部材38と、押さえ
部材38およびLDホルダ32のそれぞれを支持する鏡筒34の
それぞれの線膨張係数を加重平均した加重熱膨張係数を
αｍとすると、 Δζ０≒αｍζ０Δｔ …（９） が得られる。
従って、（９）式を（８）式に代入することによっ
て、 が導かれる。
て、 が導かれる。
実験によれば、（10）式が満たされる場合に良好な結
果が得られている。以下に、その一例を示す。
果が得られている。以下に、その一例を示す。
例１ レンズ４の材質としてSK10,LDとレンズ４の間の支持
部材として高マンガン鋼を用いて ｆ＝11.461mm, ζ０＝13.322mm, ∂n/∂ｔ＝2.2×10-6/℃， ∂n/∂λ＝−2.7×10-5/nm, ∂λ／∂ｔ＝0.2nm/℃， ｎ＝1.61574, αｇ＝6.8×10-6/℃， αｍ＝13.9×10-5/℃ の数値で計算すると、 左辺＝13.945×10-6 右辺＝13.9×10-6 となり、（10）式が成立する。
部材として高マンガン鋼を用いて ｆ＝11.461mm, ζ０＝13.322mm, ∂n/∂ｔ＝2.2×10-6/℃， ∂n/∂λ＝−2.7×10-5/nm, ∂λ／∂ｔ＝0.2nm/℃， ｎ＝1.61574, αｇ＝6.8×10-6/℃， αｍ＝13.9×10-5/℃ の数値で計算すると、 左辺＝13.945×10-6 右辺＝13.9×10-6 となり、（10）式が成立する。
ここで、（10）式から、 が得られる。
この（11）式によって、温度の変化による焦点距離の
変動に対して、ハウジングの熱膨張を利用して半導体レ
ーザ素子とレンズとの距離を変動させることの可能な保
持部材即ち鏡筒が提供される。
変動に対して、ハウジングの熱膨張を利用して半導体レ
ーザ素子とレンズとの距離を変動させることの可能な保
持部材即ち鏡筒が提供される。
例１に示した鏡筒材料に関して、（11）式を適用する
と、 ζ0/f＝1.15862となる。
と、 ζ0/f＝1.15862となる。
現在、工業用材料として、一般的な保持部材材料にお
ける線膨張係数は、概ね5.0×10-6乃至概ね28.0×10-6
である。線膨張係数が上述範囲内に存在する材料につい
てこの（11）式を適用すると、 0.41677≦ζ0/f≦2.339170 が得られる。
ける線膨張係数は、概ね5.0×10-6乃至概ね28.0×10-6
である。線膨張係数が上述範囲内に存在する材料につい
てこの（11）式を適用すると、 0.41677≦ζ0/f≦2.339170 が得られる。
第３図には、絞り30の位置によるレンズ４を通過する
光量の関係が示されている。第３図では、LD2の発光点
が仮想的に符合48,49で示されている。絞り30がレンズ
４の後側焦点位置よりも離れた位置、例えば、点線31で
示される位置に配置されたならば、LD2の僅かなズレ即
ち発光点48が49に移動することによって、光ビームの光
量が大きく変化してしまう。絞り30が第３図の31に示さ
れた位置に配置された場合には、光量は、約1/2にな
る。従って、絞り30をレンズ４の後側焦点位置に配置す
ることで、LD2から放射される光ビームの光軸調整時
に、光量がばらつくことを防ぐことができる。上述のよ
うに、レンズ４は簡単な構造の押付け部材によって所定
の位置に配置されるとともに、確実にしかも精度よく鏡
筒34に固定される。
光量の関係が示されている。第３図では、LD2の発光点
が仮想的に符合48,49で示されている。絞り30がレンズ
４の後側焦点位置よりも離れた位置、例えば、点線31で
示される位置に配置されたならば、LD2の僅かなズレ即
ち発光点48が49に移動することによって、光ビームの光
量が大きく変化してしまう。絞り30が第３図の31に示さ
れた位置に配置された場合には、光量は、約1/2にな
る。従って、絞り30をレンズ４の後側焦点位置に配置す
ることで、LD2から放射される光ビームの光軸調整時
に、光量がばらつくことを防ぐことができる。上述のよ
うに、レンズ４は簡単な構造の押付け部材によって所定
の位置に配置されるとともに、確実にしかも精度よく鏡
筒34に固定される。
（効果） この発明によれば、半導体レーザ素子からの光ビーム
を平行光或いは収束光にするためのコリメートレンズに
おいて、温度の変化による焦点距離の変動を機械的或い
は電気的な焦点補正手段を付加することなく補正でき
る。従って、温度の変化による影響を受けない走査式光
学装置が提供される。この結果、温度の変化によって焦
点距離に変動が生じ易いプラスチックレンズを利用可能
となりコストが低減される。
を平行光或いは収束光にするためのコリメートレンズに
おいて、温度の変化による焦点距離の変動を機械的或い
は電気的な焦点補正手段を付加することなく補正でき
る。従って、温度の変化による影響を受けない走査式光
学装置が提供される。この結果、温度の変化によって焦
点距離に変動が生じ易いプラスチックレンズを利用可能
となりコストが低減される。
【図面の簡単な説明】 第1A図は、この発明の折返しミラー、鏡筒及びハウジン
グを省略したレーザプリンタなどに用いられる光学装置
の平面図、第1B図は、第1A図に示した光学装置の副走査
方向における偏向角０゜の状態を示す断面図、第2A図
は、LD、レンズ４及び絞りを固定する構造を示す側面
図、第2B図は、第2A図に示した鏡筒の線Ａ−Ａにおける
断面図、第３図は、絞りをレンズ４の後側焦点位置に配
置する理由を示す概略図、第４図は、焦点距離及びLDの
発光点からガラスレンズ前側主点までの距離の関係を示
す概略図である。 ２……半導体レーザ素子、４……ガラスレンズ、６……
第１プラスチックレンズ、８……第２プラスチックレン
ズ、10……回転多面鏡、12……第３プラスチックレン
ズ、14……防塵ガラス、16……感光体、30……絞り、32
……LDホルダ、34……鏡筒、36……ウェーブワッシャ、
38……押え部材
グを省略したレーザプリンタなどに用いられる光学装置
の平面図、第1B図は、第1A図に示した光学装置の副走査
方向における偏向角０゜の状態を示す断面図、第2A図
は、LD、レンズ４及び絞りを固定する構造を示す側面
図、第2B図は、第2A図に示した鏡筒の線Ａ−Ａにおける
断面図、第３図は、絞りをレンズ４の後側焦点位置に配
置する理由を示す概略図、第４図は、焦点距離及びLDの
発光点からガラスレンズ前側主点までの距離の関係を示
す概略図である。 ２……半導体レーザ素子、４……ガラスレンズ、６……
第１プラスチックレンズ、８……第２プラスチックレン
ズ、10……回転多面鏡、12……第３プラスチックレン
ズ、14……防塵ガラス、16……感光体、30……絞り、32
……LDホルダ、34……鏡筒、36……ウェーブワッシャ、
38……押え部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 健 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 吉田 成人 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 昭64−76021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10
Claims (1)
- 【請求項１】光を発光する光源と、 前記光源からの光を平行光あるいは収束光にするレンズ
と、 前記光源を保持する第１の保持部材と、 前記レンズを保持する第２の保持部材と、 前記レンズにて平行光あるいは収束光にされた光を像担
持体に向けて偏向する光偏向手段と、を備え、 前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨張係数
を５×10-6〜28×10-6とし、 前記光源から前記レンズの前側主点までの距離をζ０、 前記レンズの焦点距離をｆ、 αｇをレンズの材質における線膨張係数、 ｎを前記レンズの屈折率、 ∂n/∂ｔを温度による屈折率の変化、 ∂n/∂λを波長による屈折率の変化、 ∂λ／∂ｔを温度変化による光源から発光される光の波
長の変化、および αｍを前記第１および第２の保持部材のそれぞれの線膨
張係数を加重平均した加重平均熱膨張係数とした場合、 0.4≦ζ0/f≦2.4 を満足し、 が満足されることを特徴とする光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31784589A JP2996679B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31784589A JP2996679B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03179421A JPH03179421A (ja) | 1991-08-05 |
| JP2996679B2 true JP2996679B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=18092696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31784589A Expired - Lifetime JP2996679B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996679B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5870133A (en) * | 1995-04-28 | 1999-02-09 | Minolta Co., Ltd. | Laser scanning device and light source thereof having temperature correction capability |
| JPH10193680A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-28 | Fujitsu Ltd | 光源装置とそれを用いた画像形成装置 |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP31784589A patent/JP2996679B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03179421A (ja) | 1991-08-05 |
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