JPH09184997A - 光走査装置及びそのレンズ調整方法 - Google Patents

光走査装置及びそのレンズ調整方法

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JPH09184997A
JPH09184997A JP35271095A JP35271095A JPH09184997A JP H09184997 A JPH09184997 A JP H09184997A JP 35271095 A JP35271095 A JP 35271095A JP 35271095 A JP35271095 A JP 35271095A JP H09184997 A JPH09184997 A JP H09184997A
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cylindrical lens
glass
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慎 古森
Yoshihiro Ishibe
芳浩 石部
Tomoaki Masuko
知明 益子
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で光学フレームに取り付け易い、一体型
のシリンドリカルレンズを得る。 【構成】 負の屈折率を有しプラスチックレンズである
第2のシリンドリカルレンズ16は、レーザー光が通過
する凹面のレンズ有効部16aと、更にその有効部16
a外にガラスレンズである第1のシリンドリカルレンズ
15がほぼ位置決めされる3個のガイド部16bと、第
1のシリンドリカルレンズ15と当接してその間隔を規
定する3個の突き当て基準面16cと、第1のシリンド
リカルレンズ15を両側方から保持するための接着用ラ
ンド部16dを有している。第1のシリンドリカルレン
ズ15を第2のシリンドリカルレンズ16のガイド部1
6bに沿って挿入し、突き当て基準面16cと当接した
状態で接着用ランド部16dを用いて接着剤により接着
固定すると、2つのレンズ15、16の光軸はほぼ一致
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば画像形成装
置などに使用されているプラスチックを材料としたアナ
モフィックレンズの環境温度変化による性能劣化に対処
するための光走査装置及びそのレンズ調整方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図5は画像形成装置に一般的に使用され
ている従来の光走査装置の構成図を示し、光学フレーム
1に配置されたレーザーユニット2から発生されるレー
ザー光Lは、結像レンズとして作用するシリンドリカル
レンズ3を通り、駆動モータ4上に設置され一定方向に
定速回転しているポリゴンミラー5に入射し、ここで反
射、偏向されて走査レンズ6、7を通り、図示しない感
光体上を走査する。
【0003】この光走査装置に使用されている一方の走
査レンズ7は非球面形状であって、高画質の画像を得る
ために、感光体上でレーザー光の径を小さく結像する性
能を有している。このような複雑かつ高精度の結像レン
ズを大量生産する場合には、プラスチックによるモール
ド加工によると生産性が大となる。しかし、環境温度が
変化するとこれらの光学系の結像性能が変化し、レーザ
ー光を小さく結像することができなくなるため、画質劣
化を招くことになる。
【0004】つまり、使用環境下での温度変化により、
プラスチックで成形されたレンズは屈折率変化を引き起
こして焦点距離が変わり、それにより感光体上に結像さ
れているレーザー光のスポット形状の変化を招く。その
結果として、画質形成装置として得られる画像は画質劣
化を免れ得ない。そのため、特公平4−47803号公
報に既に提案されているように、シリンドリカルレンズ
3を負の屈折率を有するプラスチックレンズと正の屈折
率を有するガラスレンズの複数枚の構成とし、温度変化
による屈折率変化が生じても、焦点距離の変動を抑制し
温度補償を行う方法が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、シリンドリカルレンズ3はレーザー光
が所望の形状に結像するように、光軸方向に位置調整し
て光学フレーム1に取り付けられているので、複数枚構
成のシリンドリカルレンズ3を1枚ずつ光学フレーム1
に固定していたのでは、取付作業にかなりの手間が掛か
ってしまう。更には、光学フレーム1の取付面も広範囲
に渡って高精度な基準面を必要とする。
【0006】そこで、複数枚のシリンドリカルレンズ3
を互いに接着した後に光学フレーム1に取り付けること
が考えられるが、プラスチックレンズとガラスレンズで
は熱膨張率が異なるため、温度変化によってプラスチッ
クレンズに変形応力が発生し、これによりプラスチック
レンズの変形がガラスレンズにまで影響を及ぼし両レン
ズの曲率が変化して所望の温度補償ができなくなるとい
う問題点がある。
【0007】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
温度変化に対応して温度補償を行うことができ、小型で
光学フレームへの組付けが容易な光走査装置を提供する
ことにある。
【0008】また本発明の目的は、光軸合わせを正確か
つ容易に行い得る光走査装置のレンズ調整方法を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光走査装置レンズは、少なくとも正の屈
折力を有するシリンドリカルレンズと負の屈折力を有す
るシリンドリカルレンズとから成り光源から出射したレ
ーザー光を線状に結像する結像レンズ群と、該結像レン
ズ群を通過後のレーザー光を偏向する偏向手段と、プラ
スチックを材料とするアナモフィックレンズを有し前記
結像レンズ群の結像点が物点に位置するように配設する
と共に前記偏向手段により偏向したレーザー光を被走査
媒体上に結像する走査レンズとを備え、前記結像レンズ
群のうちの少なくとも1枚のシリンドリカルレンズはプ
ラスチックレンズとし、他のシリンドリカルレンズをガ
ラスレンズとし、前記プラスチックレンズのレンズ有効
部外にガラスレンズを略位置決めするガイド部と、前記
ガラスレンズとの間隔を規定する突き当て面と、前記ガ
ラスレンズと接着固定するための接着用ランド部とを有
し、これらのシリンドリカルレンズの光軸を合わせて一
体化したことを特徴とする。
【0010】また、本発明に係る光走査装置のレンズ調
整方法は、少なくとも正の屈折力を有するシリンドリカ
ルレンズと負の屈折力を有するシリンドリカルレンズと
から成り光源から出射したレーザー光を線状に結像する
結像レンズ群と、該結像レンズ群を通過後のレーザー光
を偏向する偏向手段と、プラスチックを材料とするアナ
モフィックレンズを有し前記結像レンズ群の結像点が物
点に位置するように配設すると共に前記偏向手段により
偏向したレーザー光を被走査媒体上に結像する走査レン
ズとを備え、前記結像レンズ群のうちの少なくとも1枚
のシリンドリカルレンズはプラスチックレンズとし、他
のシリンドリカルレンズをガラスレンズとし、前記プラ
スチックレンズのレンズ有効部外にガラスレンズを略位
置決めするガイド部と、前記ガラスレンズとの間隔を規
定する突き当て面と、前記ガラスレンズを接着固定する
ための接着用ランド部とを有し、この略位置決めガイド
部に沿って2つのレンズを当接し、前記プラスチックレ
ンズの光軸に前記ガラスレンズの光軸が一致するように
調整した後に、前記接着用ランド部により前記両レンズ
を接着固定して一体化することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図4に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は光走査装置の構成
図である。光学フレーム11にはレーザーユニット1
2、駆動モータ13が固定され、駆動モータ13上にポ
リゴンミラー14が取り付けられている。そして、光学
フレーム11とポリゴンミラー14間には、正の屈折率
を有するガラス製の第1のシリンドリカルレンズ15と
負の屈折率を有するプラスチック製の第2のシリンドリ
カルレンズ16が配置されている。更に、ポリゴンミラ
ー14の偏向走査方向にはfθ特性を有する走査レンズ
が設けられている。この走査レンズは球面形状のレンズ
を短冊状に加工したガラスレンズ17と、非球面形状を
有するプラスチックレンズ18により構成されている。
【0012】レーザーユニット12から出射したレーザ
ー光Lは、第1、第2のシリンドリカルレンズ15、1
6を通過して、ポリゴンミラー14の反射面で線状に結
像され、その後にポリゴンミラー14によって偏向され
たレーザー光は、走査レンズであるガラスレンズ17、
プラスチックレンズ18を通過し、図示しない感光体上
に結像される。
【0013】この光走査装置において、第1のシリンド
リカルレンズ15と第2のシリンドリカルレンズ16と
は部分的に貼り合わされており、感光体上で所望のレー
ザー形状が得られるようにレーザー光の光軸方向に位置
調整され、光学フレーム11に接着固定されている。こ
れは先に述べたように、温度変化によって生ずるプラス
チックレンズ18の焦点距離変化を補正するためである
が、第1、第2のシリンドリカルレンズ15、16を従
来例のようにそれぞれ位置調整して光学フレーム11に
取り付けるよりも、正確で容易に取り付けることができ
る。
【0014】図2は貼り合わせた第1、第2のシリンド
リカルレンズ15、16の正面図、図3は側面図であ
る。負の屈折率を有しプラスチックレンズである第2の
シリンドリカルレンズ16は、レーザー光が通過する凹
面のレンズ有効部16aと、更にその有効部16a外に
ガラスレンズである第1のシリンドリカルレンズ15が
ほぼ位置決めされる3個のガイド部16bと、第1のシ
リンドリカルレンズ15と当接してその間隔を規定する
3個の突き当て基準面16cと、第1のシリンドリカル
レンズ15を両側方から保持するための接着用ランド部
16dを有している。
【0015】接着用ランド部16dは第1のシリンドリ
カルレンズ15が挿入されたときに、その間に僅かな接
着層を形成するようにされている。更に、第2のシリン
ドリカルレンズ16の下面には、光学フレーム11に精
度良く固定するための4個の基準面16eが設けられて
いる。
【0016】組立時においては、第1のシリンドリカル
レンズ15を第2のシリンドリカルレンズ16のガイド
部16bに沿って挿入し、突き当て基準面16cと当接
したときに、この2つのレンズ15、16の光軸はほぼ
一致することになるが、スポット形状が傾くなど必ずし
も所望のスポット形状が得られるとは限らない。そこ
で、第2のシリンドリカルレンズ16の光軸に対して、
第1のシリンドリカルレンズ15の光軸位置を僅かにず
らしたり、傾けたりすることによりスポット位置が所望
の位置及び形状になるように調整する。
【0017】これは、図4に示すように接着固定前の一
体化したシリンドリカルレンズ15、16に平行光L1を
透過させて、線状に結像する出射光束L2の結像位置等を
観察する。理想軸Xに対して線状に結像した光束L2が傾
いていたり、位置が僅かにずれているときには、この理
想軸X上に光束L2が正確に結像するように第1のシリン
ドリカルレンズ15を矢印の上下方向、回転方向に示す
ように僅かに移動すればよい。このような微調整を行う
ことにより、第1、第2のシリンドリカルレンズ15、
16の光軸を精度良く合わせることができる。
【0018】このようにして、第1、第2のシリンドリ
カルレンズ15、16の光軸を合わせた後に、接着用ラ
ンド部16dの上方に紫外線硬化型の接着剤等を塗布し
て硬化させることにより、両シリンドリカルレンズ1
5、16を貼り合わせれば精度良く一体化することがで
きる。
【0019】なお、第1、第2のシリンドリカルレンズ
15、16の光軸を合わせる方法は、前述した方法に限
らず、例えばスポット形状に結像させてその形状を確認
するなどの方法でも精度良く光軸を合わせることができ
る。
【0020】また、光学フレーム11の平面度が悪い
と、一体化した第1、第2のシリンドリカルレンズ1
5、16は光学フレーム11に傾いて取り付いてしま
い、所望のスポット形状が得られなくなるため、第2の
シリンドリカルレンズ16の下面に設け、できるだけ離
した複数個の小さな面により光学フレーム11上に固定
し、高精度を得るようにすることが好ましい。
【0021】そこで、本実施例のように、基準面16e
を第2のシリンドリカルレンズ16の左右それぞれの平
面部の下方と接着用ランド部16dの下方の計4個所又
は3個所に配設すると、一体化した第1、第2のシリン
ドリカルレンズ15、16の重心位置が基準面16e同
志を結ぶ線分の中に入るので、光学フレーム11に設置
した場合に傾き難くなり姿勢が安定する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光走査
装置は、プラスチック製のシリンドリカルレンズに、ガ
ラス製のシリンドリカルレンズを精度良く貼り合わせる
ことができるので、高品位な画像を得ることができ、し
かも周囲の温度変化が生じても常にこの高品位な画像を
維持することが可能となる。
【0023】また、本発明に係る光走査装置のレンズ調
整方法は、プラスチック製のシリンドリカルレンズにガ
ラス製のシリンドリカルレンズを略位置決めし後に、光
学的に光軸調整を行って接着固定することにより、精度
良く2つのレンズを貼り合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光走査装置の構成図である。
【図2】2つのシリンドリカルレンズを貼付けた状態の
正面図である。
【図3】斜視図である。
【図4】シリンドリカルレンズの調整の説明図である。
【図5】従来の光走査装置の構成図である。
【符号の説明】
11 光学フレーム 15 ガラス製のシリンドリカルレンズ 16 プラスチック製のシリンドリカルレンズ 23 略位置決めガイド部 24 突き当て基準面 25 接着用ランド部 17 ガラスレンズ 18 プラスチックレンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも正の屈折力を有するシリンド
    リカルレンズと負の屈折力を有するシリンドリカルレン
    ズとから成り光源から出射したレーザー光を線状に結像
    する結像レンズ群と、該結像レンズ群を通過後のレーザ
    ー光を偏向する偏向手段と、プラスチックを材料とする
    アナモフィックレンズを有し前記結像レンズ群の結像点
    が物点に位置するように配設すると共に前記偏向手段に
    より偏向したレーザー光を被走査媒体上に結像する走査
    レンズとを備え、前記結像レンズ群のうちの少なくとも
    1枚のシリンドリカルレンズはプラスチックレンズと
    し、他のシリンドリカルレンズをガラスレンズとし、前
    記プラスチックレンズのレンズ有効部外にガラスレンズ
    を略位置決めするガイド部と、前記ガラスレンズとの間
    隔を規定する突き当て面と、前記ガラスレンズと接着固
    定するための接着用ランド部とを有し、これらのシリン
    ドリカルレンズの光軸を合わせて一体化したことを特徴
    とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 前記プラスチックレンズの下面に、前記
    偏向手段や走査レンズを保持する光学フレームに対して
    固定するための複数個の基準面を設けた請求項1に記載
    の光走査装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも正の屈折力を有するシリンド
    リカルレンズと負の屈折力を有するシリンドリカルレン
    ズとから成り光源から出射したレーザー光を線状に結像
    する結像レンズ群と、該結像レンズ群を通過後のレーザ
    ー光を偏向する偏向手段と、プラスチックを材料とする
    アナモフィックレンズを有し前記結像レンズ群の結像点
    が物点に位置するように配設すると共に前記偏向手段に
    より偏向したレーザー光を被走査媒体上に結像する走査
    レンズとを備え、前記結像レンズ群のうちの少なくとも
    1枚のシリンドリカルレンズはプラスチックレンズと
    し、他のシリンドリカルレンズをガラスレンズとし、前
    記プラスチックレンズのレンズ有効部外にガラスレンズ
    を略位置決めするガイド部と、前記ガラスレンズとの間
    隔を規定する突き当て面と、前記ガラスレンズを接着固
    定するための接着用ランド部とを有し、この略位置決め
    ガイド部に沿って2つのレンズを当接し、前記プラスチ
    ックレンズの光軸に前記ガラスレンズの光軸が一致する
    ように調整した後に、前記接着用ランド部により前記両
    レンズを接着固定して一体化することを特徴とする光走
    査装置のレンズ調整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0905537A1 (en) * 1997-09-30 1999-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Cylindrical lens and optical scanning device using the lens
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