JPH0764006A - Method for adjusting optical system of scanning optical device - Google Patents
Method for adjusting optical system of scanning optical deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームプリン
タ、レーザーファクシミリ、デジタル複写機等に使用さ
れる走査光学装置の光学系調整方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system adjusting method for a scanning optical device used in a laser beam printer, a laser facsimile, a digital copying machine and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の走査光学装置において
は、光源装置から出射された略平行な光束は、シリンド
リカルレンズにより主走査方向に長い線像として結像さ
れ、結像位置の近傍に偏向反射面を持つ回転多面鏡によ
り偏向され、光スポット結像光学系により光スポットと
して被走査面上に結像される。2. Description of the Related Art In a conventional scanning optical device of this type, a substantially parallel light beam emitted from a light source device is imaged by a cylindrical lens as a long line image in the main scanning direction and is deflected in the vicinity of the imaging position. It is deflected by a rotary polygonal mirror having a reflecting surface, and is imaged as a light spot on the surface to be scanned by a light spot imaging optical system.
【０００３】ここで、回転多面鏡の面倒れを補正するた
め、偏向反射面と被走査面とは光スポット結像光学系に
よって、副走査方向に対して幾何光学的に略共役な関係
にされている。Here, in order to correct the surface tilt of the rotary polygon mirror, the deflective reflection surface and the surface to be scanned are made to have a geometrically-optically substantially conjugate relationship with the sub-scanning direction by a light spot imaging optical system. ing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来例においては、光スポット結像光学系が主走査方向
の倍率よりも副走査方向の倍率が大きいアナモフィック
光学系となっているため、主走査方向の像面弯曲を最適
に補正しても、副走査方向の像面弯曲がより大きくなっ
てしまい、副走査方向に対する光スポットの径が結像位
置により変動するという問題点がある。However, in the above-mentioned conventional example, the light spot imaging optical system is an anamorphic optical system in which the magnification in the sub-scanning direction is larger than that in the main-scanning direction. However, even if the image surface curvature is corrected optimally, the image surface curvature in the sub-scanning direction becomes larger, and the diameter of the light spot in the sub-scanning direction varies depending on the image forming position.
【０００５】また、このような副走査方向に対する像面
弯曲を補正するためには、シリンドリカルレンズの加工
精度、シリンドリカルレンズを取り付けるためのハウジ
ングの取付基準の加工精度、そしてシリンドリカルレン
ズをハウジングに組み立てる組立精度を高くしなければ
ならないという問題点がある。Further, in order to correct such an image surface curvature in the sub-scanning direction, the processing accuracy of the cylindrical lens, the processing accuracy of the housing mounting reference for mounting the cylindrical lens, and the assembly of the cylindrical lens to the housing are assembled. There is a problem that the accuracy must be high.
【０００６】更に、シリンドリカルレンズを調整する際
には、シリンドリカルレンズをハウジングの位置決め基
準に押し付けながら光軸方向に移動させるため、スティ
ックスリップ等の間欠的摩擦によって調整精度が低下す
るという問題点がある。Further, when adjusting the cylindrical lens, the cylindrical lens is moved in the optical axis direction while being pressed against the positioning reference of the housing, so that there is a problem that the adjustment accuracy is lowered by intermittent friction such as stick slip. .
【０００７】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、光学系を精度良く調整できる走査光学装置の光学系
調整方法を提供することにある。It is an object of the present invention to provide an optical system adjusting method for a scanning optical device which solves the above-mentioned problems and can adjust the optical system with high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る走査光学装置の光学系調整方法は、略
平行な光束を出射する光源装置と、該光源装置から出射
された光束を主走査方向に線像として結像する第１の結
像光学系と、該第１の結像光学系により結像された線像
の近傍に配置し線像を偏向反射する偏向反射面を有する
回転多面鏡と、該回転多面鏡と被走査面との間に配備し
前記偏向反射面と被走査面とを副走査方向に対して幾何
光学的に略共役な関係にすると共に前記偏向反射面によ
る偏向光束を前記被走査面上に光スポットとして結像す
る第２の像結像光学系と、前記光源装置、第１の結像光
学系、回転多面鏡、第２の像結像光学系とを保持するハ
ウジングとから成り、前記第１の結像光学系は前記ハウ
ジングに対して非接触に保持しながら調整して間隙に接
着剤を充填して固定することを特徴とする。A method of adjusting an optical system of a scanning optical device according to the present invention for achieving the above object includes a light source device for emitting a substantially parallel light beam, and a light beam emitted from the light source device. A first image-forming optical system for forming a line image in the main scanning direction, and a deflecting reflection surface for deflecting and reflecting the line image, which is arranged in the vicinity of the line image formed by the first image-forming optical system. And a rotary polygonal mirror having the rotary polygonal mirror, which is provided between the rotary polygonal mirror and the surface to be scanned to make the deflection reflection surface and the surface to be scanned substantially geometrically and optically conjugate with respect to the sub-scanning direction. A second image forming optical system for forming a light beam deflected by a surface as a light spot on the surface to be scanned, the light source device, the first image forming optical system, the rotary polygon mirror, and the second image forming optical system. And a housing for holding the system, wherein the first imaging optical system is not attached to the housing. Adjust while maintaining the tactile characterized by fixed by filling the adhesive in the gap.
【０００９】[0009]
【作用】上述の構成を有する走査光学装置の光学系調整
方法は、第１の結像光学系を精度良く調整し接着剤によ
り固定することにより、副走査方向の像面弯曲が減少す
る。In the optical system adjusting method for the scanning optical device having the above-mentioned structure, the first image forming optical system is adjusted with high accuracy and fixed by the adhesive, so that the image plane curvature in the sub-scanning direction is reduced.
【００１０】[0010]
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は第１の実施例の斜視図であり、ハウジング
１の所定の場所には光源とコリメータレンズから成り略
平行な光束を出射する光源装置２が配設され、この光源
装置２から出射された光束の進行方向には、この光束を
線像として結像する線像結像光学系として作用するシリ
ンドリカルレンズ３と、線像が結像される位置に偏向反
射面４を有する回転多面鏡５とが配設されている。回転
多面鏡５により偏向反射された光束の進行方向には、そ
の光束をｆθレンズを構成すると共に、光スポットとし
て結像する光スポット結像光学系として作用する球面レ
ンズ６とトーリックレンズ７が配設されている。被走査
面８はハウジング１の外部に配置され、偏向反射面４と
被走査面８とは球面レンズ６とトーリックレンズ７によ
って副走査方向に対して幾何光学的に略共役な関係とさ
れている。なお、シリンドリカルレンズ３とハウジング
１の取付基準座１ａの間には接着剤Ｐが塗布されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a perspective view of the first embodiment. A light source device 2 including a light source and a collimator lens for emitting a substantially parallel light beam is disposed at a predetermined position of a housing 1, and the light source device 2 emits the light beam. In the traveling direction of the light beam, a cylindrical lens 3 that functions as a line image forming optical system that forms the light beam as a line image, and a rotary polygon mirror 5 that has a deflection reflection surface 4 at a position where the line image is formed are formed. And are provided. In the traveling direction of the light beam deflected and reflected by the rotary polygon mirror 5, a spherical lens 6 and a toric lens 7 which form an fθ lens of the light beam and act as a light spot imaging optical system for forming a light spot are arranged. It is set up. The surface to be scanned 8 is arranged outside the housing 1, and the deflective reflection surface 4 and the surface to be scanned 8 are in a geometrically-optically substantially conjugate relationship with the sub-scanning direction by the spherical lens 6 and the toric lens 7. . An adhesive agent P is applied between the cylindrical lens 3 and the mounting reference seat 1a of the housing 1.
【００１１】図２〜図４は光源装置２、シリンドリカル
レンズ３、偏向反射面４、球面レンズ６、トーリックレ
ンズ７、そして被走査面８を光路に沿って展開し、副走
査方向を上下方向に示した作用説明図である。図２に示
すように、光源装置２から出射された光束は、シリンド
リカルレンズ３により偏向反射面４に線像として結像さ
れる。ここで、偏向反射面４と被走査面８とは略共役な
関係とされているので、偏向反射面４に結像された線像
は球面レンズ６とトーリックレンズ７により被走査面８
上に光スポットとして結像される。2 to 4, the light source device 2, the cylindrical lens 3, the deflective reflection surface 4, the spherical lens 6, the toric lens 7, and the surface to be scanned 8 are developed along the optical path, and the sub-scanning direction is the vertical direction. It is the operation explanatory view shown. As shown in FIG. 2, the light flux emitted from the light source device 2 is imaged as a line image on the deflection reflection surface 4 by the cylindrical lens 3. Here, since the deflective reflection surface 4 and the scanned surface 8 are in a substantially conjugate relationship, the line image formed on the deflective reflective surface 4 is scanned by the spherical lens 6 and the toric lens 7.
It is imaged as a light spot on the top.
【００１２】しかしながら、図３に示すように線像の位
置が偏向反射面４から光軸方向にΔＸだけ外れると、球
面レンズ６とトーリックレンズ７による光スポットの位
置も被走査面８からΔＸ’だけ外れる。これらの外れ量
ΔＸ、ΔＸ’の間には、球面レンズ６とトーリクレンズ
７の副走査方向に関する縦倍率をβとすると、次の関係
式が成立する。 ΔＸ＝β・ΔＸ’However, when the position of the line image deviates from the deflective reflection surface 4 by ΔX in the optical axis direction as shown in FIG. 3, the position of the light spot by the spherical lens 6 and the toric lens 7 also changes from the scanned surface 8 by ΔX '. Just come off. When the vertical magnification of the spherical lens 6 and the Toric lens 7 in the sub-scanning direction is β, the following relational expression is established between the deviation amounts ΔX and ΔX ′. ΔX = β · ΔX '
【００１３】また、図４に示すように線像の位置が光軸
と直交する方向にΔＹだけ外れると、球面レンズ６とト
ーリックレンズ７による光スポットの位置も光軸からΔ
Ｙ’だけ外れる。これらの外れ量ΔＹ、ΔＹ’の間に
は、球面レンズ６とトーリックレンズ７の副走査方向に
関する横倍率をαとすると、次の関係式が成立する。 ΔＹ＝α・ΔＹ’If the position of the line image deviates by ΔY in the direction orthogonal to the optical axis as shown in FIG.
Only Y'is off. When the lateral magnification of the spherical lens 6 and the toric lens 7 in the sub-scanning direction is α, the following relational expression holds between these deviation amounts ΔY and ΔY ′. ΔY = α ・ ΔY '
【００１４】このような関係式から、外れ量ΔＸ’、Δ
Ｙ’を少なくして画質を向上させるためには、縦倍率
β、横倍率αを大きくするか、外れ量ΔＸ、ΔＹを少な
くする必要がある。From such relational expressions, the deviation amounts ΔX ′, Δ
In order to reduce Y ′ and improve the image quality, it is necessary to increase the vertical magnification β and the horizontal magnification α or reduce the deviation amounts ΔX and ΔY.
【００１５】図５は外れ量ΔＸ、ΔＹを少なくするため
にシリンドリカルレンズ３を調整する工程を説明する斜
視図であり、光スポットの位置と形状を測定する光スポ
ット測定装置９ａ、９ｂ、９ｃを、前述した被走査面８
に相当する位置に配置する。これらの光スポット測定装
置９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれのリード線１０ａ、１
０ｂ、１０ｃを介してコントローラ１１に接続してい
る。コントローラ１１には、ＣＣＤカメラ、位置検出器
等を有してシリンドリカルレンズ３を三次元方向に移動
するフィンガ１２を装着する。中央の光スポット測定装
置９ｂを光学中心に配置し、この光スポット測定装置９
ｂの測定結果に基づいてコントローラ１１がフィンガ１
２の移動量と移動方向を制御する。なお、シリンドリカ
ルレンズ３とハウジング１の間には光硬化型の接着剤Ｐ
が予め塗布されている。FIG. 5 is a perspective view for explaining the process of adjusting the cylindrical lens 3 in order to reduce the deviation amounts ΔX and ΔY. The light spot measuring devices 9a, 9b and 9c for measuring the positions and shapes of the light spots are shown in FIG. , The surface to be scanned 8 described above
Place it at the position corresponding to. These light spot measuring devices 9a, 9b, 9c are provided with respective lead wires 10a, 1
It is connected to the controller 11 via 0b and 10c. The controller 11 is equipped with a finger 12 that has a CCD camera, a position detector, and the like and that moves the cylindrical lens 3 in the three-dimensional direction. The optical spot measuring device 9b at the center is arranged at the optical center, and the optical spot measuring device 9b
Based on the measurement result of b, the controller 11 sets the finger 1
The movement amount and the movement direction of 2 are controlled. In addition, a photo-curable adhesive P is provided between the cylindrical lens 3 and the housing 1.
Is previously applied.
【００１６】このような構成により、シリンドリカルレ
ンズ３を調整する際には、先ず光スポット測定装置９ｂ
により光スポットの位置を測定し、フィンガ１２により
シリンドリカルレンズ３を光軸に直交するＹ軸及びＺ軸
方向に移動して、光スポットの位置を所定の範囲内に入
れる。次に、シリンドリカルレンズ３を光軸に平行なＸ
軸方向に移動しながら光スポットの径又は光量を測定
し、光スポットがベストピント位置つまり最適結像位置
に至ったたときに、コリメータレンズ３の移動を停止す
る。With this structure, when adjusting the cylindrical lens 3, first, the light spot measuring device 9b is used.
The position of the light spot is measured by, and the finger 12 moves the cylindrical lens 3 in the Y-axis and Z-axis directions orthogonal to the optical axis to bring the position of the light spot within a predetermined range. Next, set the cylindrical lens 3 to X parallel to the optical axis.
The diameter or the light amount of the light spot is measured while moving in the axial direction, and when the light spot reaches the best focus position, that is, the optimum image forming position, the movement of the collimator lens 3 is stopped.
【００１７】この状態において、両側の光スポット測定
装置９ａ、９ｃにより光スポットの径を測定し、測定し
た径が所定の規格内に入らない場合には、シリンドリカ
ルレンズ３をＹ軸及びＺ軸方向に再び移動し、所定の径
になるように調整を繰り返す。In this state, the diameter of the light spot is measured by the light spot measuring devices 9a and 9c on both sides, and if the measured diameter does not fall within a predetermined standard, the cylindrical lens 3 is moved in the Y-axis and Z-axis directions. Move again to, and repeat the adjustment until the diameter becomes the specified value.
【００１８】このようにしてシリンドリカルレンズ３を
調整した後に、接着剤Ｐに必要光量を照射することによ
り接着剤Ｐを硬化させ、シリンドリカルレンズ３をハウ
ジング１に固定する。ここで、接着剤Ｐに光硬化型に代
えて瞬間硬化型を使用する場合には、接着剤Ｐは予め塗
布することなく、シリンドリカルレンズ３の調整が終っ
た時点で塗布すればよい。After the cylindrical lens 3 is adjusted in this manner, the adhesive P is cured by irradiating the adhesive P with a necessary amount of light to fix the cylindrical lens 3 to the housing 1. Here, in the case of using an instant curing type instead of the photo-curing type as the adhesive P, the adhesive P may be applied at a time when the adjustment of the cylindrical lens 3 is completed without applying it in advance.
【００１９】なお、ハウジング１とシリンドリカルレン
ズ３の間隙は、光源装置２の光軸高さ、シリンドリカル
レンズ３の光軸高さ、球面レンズ６とトーリックレンズ
７の光軸高さ、そしてハウジング１の取付基準の相対高
さ等の公差を吸収できる量でなければならないため、５
０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。The gap between the housing 1 and the cylindrical lens 3 is the height of the optical axis of the light source device 2, the height of the optical axis of the cylindrical lens 3, the height of the optical axis of the spherical lens 6 and the toric lens 7, and the height of the housing 1. Since the amount must be able to absorb tolerances such as the relative height of the mounting reference, 5
It is preferably 0 μm to 300 μm.
【００２０】図６は第２の実施例の斜視図であり、シリ
ンドリカルレンズ３にはフィンガ１２により容易に把持
されるために、鈎状部３ａを一体に形成している。FIG. 6 is a perspective view of the second embodiment. In order to be easily gripped by the fingers 12 of the cylindrical lens 3, a hook-shaped portion 3a is integrally formed.
【００２１】これにより、シリンドリカルレンズ３はフ
ィンガ１２により鈎状部３ａにおいて把持されて移動調
整される。なお、シリンドリカルレンズ３を合成樹脂材
から成形すれば、鈎状部３ａ等の形状は容易に成形でき
る。As a result, the cylindrical lens 3 is grasped by the finger 12 in the hook-shaped portion 3a and its movement is adjusted. If the cylindrical lens 3 is molded from a synthetic resin material, the shape of the hook portion 3a and the like can be easily molded.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る走査光
学装置の光学系調整方法は、第１の結像光学系をハウジ
ングに対して非接触に保持しながら調整するので、ステ
ィックスリップを生ずることなく、第１の結像光学系を
精度良く調整してハウジングに固定でき、画質を向上で
きる。As described above, in the optical system adjusting method for the scanning optical device according to the present invention, the first image forming optical system is adjusted while being held in non-contact with the housing, so that a stick slip occurs. Without adjusting the first imaging optical system with high precision, the first imaging optical system can be fixed to the housing and the image quality can be improved.
【図１】第１の実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment.
【図２】結像位置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image forming position.
【図３】結像位置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming position.
【図４】結像位置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an image forming position.
【図５】シリンドリカルレンズの調整工程の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a cylindrical lens adjustment process.
【図６】第２の実施例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a second embodiment.
１ ハウジング ２ 光源装置 ３ シリンドリカルレンズ ４ 偏向反射面 ５ 回転多面鏡 ６ 球面レンズ ７ トーリックレンズ ８ 被走査面 ９ａ、９ｂ、９ｃ 光スポット測定装置 １１ コントローラ １２ フィンガ Ｐ 接着剤 1 Housing 2 Light Source Device 3 Cylindrical Lens 4 Deflection Reflecting Surface 5 Rotating Polygonal Mirror 6 Spherical Lens 7 Toric Lens 8 Scanned Surface 9a, 9b, 9c Optical Spot Measuring Device 11 Controller 12 Finger P Adhesive
Claims (4)
光源装置から出射された光束を主走査方向に線像として
結像する第１の結像光学系と、該第１の結像光学系によ
り結像された線像の近傍に配置し線像を偏向反射する偏
向反射面を有する回転多面鏡と、該回転多面鏡と被走査
面との間に配備し前記偏向反射面と被走査面とを副走査
方向に対して幾何光学的に略共役な関係にすると共に前
記偏向反射面による偏向光束を前記被走査面上に光スポ
ットとして結像する第２の像結像光学系と、前記光源装
置、第１の結像光学系、回転多面鏡、第２の像結像光学
系とを保持するハウジングとから成り、前記第１の結像
光学系は前記ハウジングに対して非接触に保持しながら
調整して間隙に接着剤を充填して固定することを特徴と
する走査光学装置の光学系調整方法。1. A light source device which emits a substantially parallel light beam, a first imaging optical system which forms a light beam emitted from the light source device as a line image in a main scanning direction, and the first image formation. A rotary polygon mirror having a deflecting / reflecting surface for deflecting and reflecting the line image, which is arranged in the vicinity of the line image formed by the optical system; A second image-forming optical system that forms a geometrically-optically substantially conjugate relationship with the scanning surface with respect to the sub-scanning direction, and forms a light beam deflected by the deflection reflecting surface as a light spot on the surface to be scanned. A housing for holding the light source device, the first image forming optical system, the rotary polygon mirror, and the second image forming optical system, the first image forming optical system being in non-contact with the housing. The scanning optical device is characterized in that it is adjusted while being held at Optical system adjustment method.
ｍとした請求項１に記載の走査光学装置の光学系調整方
法。2. The adhesive has a thickness of 50 μm to 300 μm.
The optical system adjusting method for the scanning optical device according to claim 1, wherein m is set.
成形した請求項１に記載の走査光学装置の光学系調整方
法。3. The optical system adjusting method for a scanning optical device according to claim 1, wherein the first imaging optical system is molded from a synthetic resin material.
を設けた請求項１に記載の走査光学装置の光学系調整方
法。4. The optical system adjusting method for a scanning optical device according to claim 1, wherein the first imaging optical system is provided with a hook-shaped portion for gripping.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23570593A JPH0764006A (en) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | Method for adjusting optical system of scanning optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23570593A JPH0764006A (en) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | Method for adjusting optical system of scanning optical device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764006A true JPH0764006A (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=16990012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23570593A Pending JPH0764006A (en) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | Method for adjusting optical system of scanning optical device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764006A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8102411B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner and image forming apparatus |
| JP2014239234A (en) * | 2008-06-10 | 2014-12-18 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Optical device that can adjust force action onto optical module |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP23570593A patent/JPH0764006A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8102411B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-01-24 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner and image forming apparatus |
| JP2014239234A (en) * | 2008-06-10 | 2014-12-18 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Optical device that can adjust force action onto optical module |
| US9766549B2 (en) | 2008-06-10 | 2017-09-19 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical apparatus with adjustable action of force on an optical module |
| US10175581B2 (en) | 2008-06-10 | 2019-01-08 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical apparatus with adjustable action of force on an optical module |
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