JPH10293261A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH10293261A JPH10293261A JP9116042A JP11604297A JPH10293261A JP H10293261 A JPH10293261 A JP H10293261A JP 9116042 A JP9116042 A JP 9116042A JP 11604297 A JP11604297 A JP 11604297A JP H10293261 A JPH10293261 A JP H10293261A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチックレンズやプラスチックミラーの
温度特性による結像位置のずれを、正確に補正できる光
走査装置を提供する。 【解決手段】 結像レンズＢにプラスチックレンズを使
用した光走査装置において、光源１とコリメータレンズ
２を鏡筒１０で一体化し、この鏡筒１０を第１の鏡筒部
材１１と第２の鏡筒部材１２で構成する。光走査装置の
温度が上昇し、プラスチックレンズＢの屈折率等が変化
して結像位置が７から７′にΔｘ変位したとき、コリメ
ータレンズ２が鏡筒１０の膨張によりΔＬ移動して結像
位置を７に戻す。鏡筒１０を線膨張率の異なる複数の部
材で構成することによって、きめの細かな調整が可能と
なり、正確な温度補正が可能となる。
温度特性による結像位置のずれを、正確に補正できる光
走査装置を提供する。 【解決手段】 結像レンズＢにプラスチックレンズを使
用した光走査装置において、光源１とコリメータレンズ
２を鏡筒１０で一体化し、この鏡筒１０を第１の鏡筒部
材１１と第２の鏡筒部材１２で構成する。光走査装置の
温度が上昇し、プラスチックレンズＢの屈折率等が変化
して結像位置が７から７′にΔｘ変位したとき、コリメ
ータレンズ２が鏡筒１０の膨張によりΔＬ移動して結像
位置を７に戻す。鏡筒１０を線膨張率の異なる複数の部
材で構成することによって、きめの細かな調整が可能と
なり、正確な温度補正が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
レーザファクシミリあるいはデジタル複写機等の画像形
成装置に使用される光走査装置に関する。
レーザファクシミリあるいはデジタル複写機等の画像形
成装置に使用される光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザプリンタやレーザファクシミリな
どの画像形成装置に用いられる光走査装置は、図５に示
す構成となっている。すなわち、半導体レーザ等の光源
１から出たレーザビームは、コリメータレンズ２によっ
て平行光束にされ、シリンダレンズ３を通過して直線状
の像として回転するポリゴンミラー４上に結像する。そ
して、ポリゴンミラー４で反射され、その回転によって
偏向走査し、ｆθレンズ等の結像レンズ５，６を経て感
光体ドラムの表面からなる走査面７上にスポット像とし
て結像する。走査面７上に結像したスポット像は、ポリ
ゴンミラー４の回転によりｙ方向（主走査方向）に走査
され、走査面７上に線状の静電潜像を形成する。
どの画像形成装置に用いられる光走査装置は、図５に示
す構成となっている。すなわち、半導体レーザ等の光源
１から出たレーザビームは、コリメータレンズ２によっ
て平行光束にされ、シリンダレンズ３を通過して直線状
の像として回転するポリゴンミラー４上に結像する。そ
して、ポリゴンミラー４で反射され、その回転によって
偏向走査し、ｆθレンズ等の結像レンズ５，６を経て感
光体ドラムの表面からなる走査面７上にスポット像とし
て結像する。走査面７上に結像したスポット像は、ポリ
ゴンミラー４の回転によりｙ方向（主走査方向）に走査
され、走査面７上に線状の静電潜像を形成する。
【０００３】以上の構成において、光源１、コリメータ
レンズ２及びシリンダレンズ３で第１の光学系Ａを構成
し、結像レンズ５，６で第２の光学系Ｂを構成してい
る。ポリゴンミラー４が回転すると、次の反射面により
新たなスポット像ができるが、感光体ドラムも回転して
いるので、走査面７上に、前回の静電潜像と平行に並ぶ
線状の静電潜像が形成されることになる。ポリゴンミラ
ー４が回転を続けると、次々と線状の静電潜像が形成さ
れ、これらがつなげられて、全体として面の画像とな
る。半導体レーザが原稿の画像に応じた信号を発光する
ことにより、感光体ドラム上には原稿の画像が形成され
ることになる。
レンズ２及びシリンダレンズ３で第１の光学系Ａを構成
し、結像レンズ５，６で第２の光学系Ｂを構成してい
る。ポリゴンミラー４が回転すると、次の反射面により
新たなスポット像ができるが、感光体ドラムも回転して
いるので、走査面７上に、前回の静電潜像と平行に並ぶ
線状の静電潜像が形成されることになる。ポリゴンミラ
ー４が回転を続けると、次々と線状の静電潜像が形成さ
れ、これらがつなげられて、全体として面の画像とな
る。半導体レーザが原稿の画像に応じた信号を発光する
ことにより、感光体ドラム上には原稿の画像が形成され
ることになる。
【０００４】このような光走査装置においては、シリン
ダレンズ２や結像レンズ５，６は比較的大きなレンズで
あることから、また、非球面でもあることから、製造し
易く、安価にできるプラスチックレンズが使用されてい
る。
ダレンズ２や結像レンズ５，６は比較的大きなレンズで
あることから、また、非球面でもあることから、製造し
易く、安価にできるプラスチックレンズが使用されてい
る。
【０００５】しかし、プラスチックレンズは、温度変化
によって屈折率が変化する。そのため、光走査装置の光
学性能が低下し、結像レンズによる結像位置にずれが生
じ、画像の鮮明度が低下することが知られている。ま
た、画像形成装置内には、各種駆動モータや定着ユニッ
トなどの熱源があり、これらによって、上記プラスチッ
クレンズの環境温度は大きく変化することとなる。
によって屈折率が変化する。そのため、光走査装置の光
学性能が低下し、結像レンズによる結像位置にずれが生
じ、画像の鮮明度が低下することが知られている。ま
た、画像形成装置内には、各種駆動モータや定着ユニッ
トなどの熱源があり、これらによって、上記プラスチッ
クレンズの環境温度は大きく変化することとなる。
【０００６】この温度変化によるずれの大きさが無視で
きる程度ならよいが、最近の高画質指向では、かなりの
高精度を要求される。また、レンズの焦点深度が大きけ
れば影響は少ないが、焦点深度が小さいレンズの場合
は、このずれは、一段と小さくしなければならない。
きる程度ならよいが、最近の高画質指向では、かなりの
高精度を要求される。また、レンズの焦点深度が大きけ
れば影響は少ないが、焦点深度が小さいレンズの場合
は、このずれは、一段と小さくしなければならない。
【０００７】これに対し、特開平８−２９７１６号で
は、プラスチックレンズの焦点距離とレンズ鏡筒の材質
とを組み合わせることによって、レンズの温度特性によ
る結像位置の変位量を、鏡筒の温度特性によるレンズ位
置の変位量により相殺する構成を提案している。
は、プラスチックレンズの焦点距離とレンズ鏡筒の材質
とを組み合わせることによって、レンズの温度特性によ
る結像位置の変位量を、鏡筒の温度特性によるレンズ位
置の変位量により相殺する構成を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成で
は、両者をほぼ相殺することができるに留まり、正確に
相殺することができない。そのため、レンズの焦点深度
が小さいときには不十分となってしまう。
は、両者をほぼ相殺することができるに留まり、正確に
相殺することができない。そのため、レンズの焦点深度
が小さいときには不十分となってしまう。
【０００９】また、プラスチックミラーを使用した場
合、ミラー表面で光を反射するので、屈折率の変動の影
響は受けないが、ミラーが膨張するので、やはり、結像
位置にずれが生じる。
合、ミラー表面で光を反射するので、屈折率の変動の影
響は受けないが、ミラーが膨張するので、やはり、結像
位置にずれが生じる。
【００１０】しかし、上記の構成は、透過型の結像レン
ズに関するものであり、結像レンズ系にプラスチック製
のｆθミラーなどのミラーを使用した場合には適用でき
ない。 本発明は、このような事実から考えられたもの
で、プラスチックレンズやプラスチックミラーの温度特
性による結像位置のずれを、正確に補正できる光走査装
置を提供することを目的としている。
ズに関するものであり、結像レンズ系にプラスチック製
のｆθミラーなどのミラーを使用した場合には適用でき
ない。 本発明は、このような事実から考えられたもの
で、プラスチックレンズやプラスチックミラーの温度特
性による結像位置のずれを、正確に補正できる光走査装
置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の光走査装置は、光源とコリメータレンズを
含む第１の光学系と、該第１の光学系から射出された光
ビームを偏向させる偏向装置と、該偏向装置で偏向され
た光ビームを走査面上に走査する第２の光学系と、を有
し、上記光源とコリメータレンズとが鏡筒により一体化
されている光走査装置において、上記第２の光学系が少
なくとも１枚のプラスチックレンズ又はプラスチックミ
ラーを含み、上記鏡筒が線膨張率の異なる複数の部材を
光軸方向に接続して形成され、温度変化による結像位置
のずれを、鏡筒の膨張・収縮によるコリメータレンズの
位置の変化により相殺することを特徴としている。
めに本発明の光走査装置は、光源とコリメータレンズを
含む第１の光学系と、該第１の光学系から射出された光
ビームを偏向させる偏向装置と、該偏向装置で偏向され
た光ビームを走査面上に走査する第２の光学系と、を有
し、上記光源とコリメータレンズとが鏡筒により一体化
されている光走査装置において、上記第２の光学系が少
なくとも１枚のプラスチックレンズ又はプラスチックミ
ラーを含み、上記鏡筒が線膨張率の異なる複数の部材を
光軸方向に接続して形成され、温度変化による結像位置
のずれを、鏡筒の膨張・収縮によるコリメータレンズの
位置の変化により相殺することを特徴としている。
【００１２】また、上記第１の光学系の焦点距離をｆ
１、第２の光学系の焦点距離をｆ２とし、光源とコリメ
ータレンズとの間の基準温度における寸法をＬ、温度が
１Ｋ変化したときの結像位置のずれをΔｘ、としたと
き、光源とコリメータレンズとの間の必要な変位量ΔＬ
を次式 ΔＬ＝（ｆ１／ｆ２）2Δｘ より求め、上記鏡筒が線膨張率がα１、α２、……で、
それぞれの光軸方向の長さがＬ１，Ｌ２……の異なる部
材から構成し、これらの長さが次式 Ｌ１α１＋Ｌ２α２＋……＝ΔＬ を満足する構成とすることができる。
１、第２の光学系の焦点距離をｆ２とし、光源とコリメ
ータレンズとの間の基準温度における寸法をＬ、温度が
１Ｋ変化したときの結像位置のずれをΔｘ、としたと
き、光源とコリメータレンズとの間の必要な変位量ΔＬ
を次式 ΔＬ＝（ｆ１／ｆ２）2Δｘ より求め、上記鏡筒が線膨張率がα１、α２、……で、
それぞれの光軸方向の長さがＬ１，Ｌ２……の異なる部
材から構成し、これらの長さが次式 Ｌ１α１＋Ｌ２α２＋……＝ΔＬ を満足する構成とすることができる。
【００１３】また、上記鏡筒の異なる部材の接続部分を
インロー構造としたり、上記鏡筒の異なる部材の接続部
分がピンと穴の嵌合構造とすることができる。
インロー構造としたり、上記鏡筒の異なる部材の接続部
分がピンと穴の嵌合構造とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
り説明する。図１に本発明の原理を模式的に示して説明
する。全体構成としては、図５の従来例に記載したもの
と外観的には殆ど同じであるが、第２の光学系Ｂにプラ
スチックレンズを使用した場合、主走査断面（ｘ−ｙ平
面）における光学特性（ビーム径など）の変動が大きい
ので、この断面で説明する。
り説明する。図１に本発明の原理を模式的に示して説明
する。全体構成としては、図５の従来例に記載したもの
と外観的には殆ど同じであるが、第２の光学系Ｂにプラ
スチックレンズを使用した場合、主走査断面（ｘ−ｙ平
面）における光学特性（ビーム径など）の変動が大きい
ので、この断面で説明する。
【００１５】図１に示すコリメータレンズ２は、光源１
と一体となって光軸方向の長さがＬの鏡筒１０に固定さ
れている。ポリゴンモータや定着ユニットの発熱のた
め、装置内の温度が上昇すると、第２の光学系Ｂを構成
するプラスチックレンズは形状が膨張するとともに、屈
折率が低下し、この双方とも、プラスチックレンズの集
束作用を減少させる方向に作用する。そして、結像位置
が走査面７の表面から結像レンズと反対側の７′の位置
にずれる。この量をΔｘとすると、これが画質を劣化さ
せる原因となる。
と一体となって光軸方向の長さがＬの鏡筒１０に固定さ
れている。ポリゴンモータや定着ユニットの発熱のた
め、装置内の温度が上昇すると、第２の光学系Ｂを構成
するプラスチックレンズは形状が膨張するとともに、屈
折率が低下し、この双方とも、プラスチックレンズの集
束作用を減少させる方向に作用する。そして、結像位置
が走査面７の表面から結像レンズと反対側の７′の位置
にずれる。この量をΔｘとすると、これが画質を劣化さ
せる原因となる。
【００１６】このずれΔｘを補正するには、第２の光学
系に入射する光を平行光から集束光にする方法があり、
コリメータレンズ２を昇温時にΔＬ移動させることによ
り実現できる。
系に入射する光を平行光から集束光にする方法があり、
コリメータレンズ２を昇温時にΔＬ移動させることによ
り実現できる。
【００１７】このとき、第１の光学系Ａの焦点距離をｆ
１、第２の光学系Ｂの焦点距離をｆ２とすれば、主走査
断面では、光源と走査面７（感光体ドラムの表面）と
は、縦倍率が（ｆ１／ｆ２）2の共役関係にあり、 ΔＬ＝（ｆ１／ｆ２）2Δｘ である。 ここで、ΔＬ及びΔｘは、温度１Ｋの変化に対する変位
量とする。
１、第２の光学系Ｂの焦点距離をｆ２とすれば、主走査
断面では、光源と走査面７（感光体ドラムの表面）と
は、縦倍率が（ｆ１／ｆ２）2の共役関係にあり、 ΔＬ＝（ｆ１／ｆ２）2Δｘ である。 ここで、ΔＬ及びΔｘは、温度１Ｋの変化に対する変位
量とする。
【００１８】具体的な数値で表した実施例は省略する
が、第２光学系Ｂを１〜２枚のポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）を原料としたプラスチックレンズで構成した場合、
昇温時、屈折率低下と形状膨張の２つの影響を受け、 Δｘ＝１．１７×１０-1ｍｍ／Ｋ という比較的大きな値となり、たとえば、 ｆ１＝８ｍｍ ｆ２＝１４４ｍｍ の場合、ΔＬ＝３．６×１０-4ｍｍ／Ｋ ここで、仮に、Ｌ＝８ｍｍとすれば、 ΔＬ／Ｌ＝４５×１０-6／Ｋとなる。
が、第２光学系Ｂを１〜２枚のポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）を原料としたプラスチックレンズで構成した場合、
昇温時、屈折率低下と形状膨張の２つの影響を受け、 Δｘ＝１．１７×１０-1ｍｍ／Ｋ という比較的大きな値となり、たとえば、 ｆ１＝８ｍｍ ｆ２＝１４４ｍｍ の場合、ΔＬ＝３．６×１０-4ｍｍ／Ｋ ここで、仮に、Ｌ＝８ｍｍとすれば、 ΔＬ／Ｌ＝４５×１０-6／Ｋとなる。
【００１９】図２は、上記膨張特性を有する鏡筒１０
を、真鍮とＡＢＳ樹脂を用いて構成した実施例の図であ
る。同図において、光源１側を真鍮製の第１鏡筒部材１
１、コリメータレンズ２側をＡＢＳ樹脂製の第２鏡筒部
材１２とし、第１鏡筒部材１１の長さをＬ１、第２鏡筒
部材１２の長さをＬ２とする。
を、真鍮とＡＢＳ樹脂を用いて構成した実施例の図であ
る。同図において、光源１側を真鍮製の第１鏡筒部材１
１、コリメータレンズ２側をＡＢＳ樹脂製の第２鏡筒部
材１２とし、第１鏡筒部材１１の長さをＬ１、第２鏡筒
部材１２の長さをＬ２とする。
【００２０】真鍮の線膨張率α１は、α１＝１７．５×
１０-6／Ｋ ＡＢＳ樹脂の線膨張率α２は、α２＝８５×１０-6／Ｋ
なので、 （Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２）÷（Ｌ１＋Ｌ２）＝ΔＬ／
Ｌ が成り立つようにＬ１とＬ２を求めればよい。なお、Ｌ
１＋Ｌ２＝Ｌ＝８ｍｍなので、上記の式は、 Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２＝ΔＬ となり、これを解くと、Ｌ１＝４．７ｍｍ Ｌ２＝３．
３ｍｍとなる。
１０-6／Ｋ ＡＢＳ樹脂の線膨張率α２は、α２＝８５×１０-6／Ｋ
なので、 （Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２）÷（Ｌ１＋Ｌ２）＝ΔＬ／
Ｌ が成り立つようにＬ１とＬ２を求めればよい。なお、Ｌ
１＋Ｌ２＝Ｌ＝８ｍｍなので、上記の式は、 Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２＝ΔＬ となり、これを解くと、Ｌ１＝４．７ｍｍ Ｌ２＝３．
３ｍｍとなる。
【００２１】図２において、第１鏡筒部材１１の第２鏡
筒部材側はソケット部１１ａとなっていて、第２鏡筒部
材１２の孔１２ａに嵌合するインロー構造となってい
る。このような構成により、温度が変化した場合も、双
方の光軸がコリメータレンズ２の光軸と一致する同軸関
係を保つことができる。
筒部材側はソケット部１１ａとなっていて、第２鏡筒部
材１２の孔１２ａに嵌合するインロー構造となってい
る。このような構成により、温度が変化した場合も、双
方の光軸がコリメータレンズ２の光軸と一致する同軸関
係を保つことができる。
【００２２】本発明では、レンズの焦点距離は全く任意
に決定できる。一般にレンズの焦点距離を変更すると、
結像位置が変わるので、レンズの取り付け位置を変更す
るなど、他への波及が大きい。しかし、本発明では、鏡
筒の材質を変更するのであるから、他への波及は殆ど無
いので、非常に有利である。
に決定できる。一般にレンズの焦点距離を変更すると、
結像位置が変わるので、レンズの取り付け位置を変更す
るなど、他への波及が大きい。しかし、本発明では、鏡
筒の材質を変更するのであるから、他への波及は殆ど無
いので、非常に有利である。
【００２３】図３は、プラスチック製のｆθミラーを用
いた光走査装置を示す図で、図１と同様に模式的に示し
ている。光源１から出たレーザ光はコリメータレンズ２
で平行光束となり、シリンダレンズ４を透過し、ポリゴ
ンミラー４で偏向され、ｆθミラー８で反射されプラス
チック製のトロイダルレンズ９を経て感光体ドラム表面
の走査面７上に結像する。この場合、ｆθミラー８とト
ロイダルレンズ９とで第２の光学系を構成している。
いた光走査装置を示す図で、図１と同様に模式的に示し
ている。光源１から出たレーザ光はコリメータレンズ２
で平行光束となり、シリンダレンズ４を透過し、ポリゴ
ンミラー４で偏向され、ｆθミラー８で反射されプラス
チック製のトロイダルレンズ９を経て感光体ドラム表面
の走査面７上に結像する。この場合、ｆθミラー８とト
ロイダルレンズ９とで第２の光学系を構成している。
【００２４】トロイダルレンズ９の方は、主走査断面
（ｘ−ｙ平面）ではパワーが極めて小さいので、温度変
動の影響は無視し得る量である。一方、ｆθミラー８を
プラスチックで形成すると、表面反射で使用しているの
で、温度変化による屈折率変動の影響は受けないが、膨
張や収縮による形状変化の影響を受ける。すなわち、ｆ
θミラーは昇温すると膨張し、反射面の曲率が緩い方向
（曲率半径が大きくなる方向）に変形するので、結像位
置は、屈折系より小さい値ではあるが、図１と同様に第
２の光学系Ｂから遠ざかる方向にΔｘだけ変位する。
（ｘ−ｙ平面）ではパワーが極めて小さいので、温度変
動の影響は無視し得る量である。一方、ｆθミラー８を
プラスチックで形成すると、表面反射で使用しているの
で、温度変化による屈折率変動の影響は受けないが、膨
張や収縮による形状変化の影響を受ける。すなわち、ｆ
θミラーは昇温すると膨張し、反射面の曲率が緩い方向
（曲率半径が大きくなる方向）に変形するので、結像位
置は、屈折系より小さい値ではあるが、図１と同様に第
２の光学系Ｂから遠ざかる方向にΔｘだけ変位する。
【００２５】このΔｘを打ち消すために、コリメータレ
ンズ２で射出する光を集束光にすることで変位を相殺
し、被走査面７上に戻すことができる。途中経過を省略
するが、ｆ１とｆ２を図１の実施例と同じ値として、図
３の実施例でコリメータの鏡筒部材に要求される膨張特
性は、 ΔＬ／Ｌ＝２６×１０-6／Ｋ（ただし、Ｌ＝８ｍｍ） であった。
ンズ２で射出する光を集束光にすることで変位を相殺
し、被走査面７上に戻すことができる。途中経過を省略
するが、ｆ１とｆ２を図１の実施例と同じ値として、図
３の実施例でコリメータの鏡筒部材に要求される膨張特
性は、 ΔＬ／Ｌ＝２６×１０-6／Ｋ（ただし、Ｌ＝８ｍｍ） であった。
【００２６】この特性を、第１鏡筒部材１１に真鍮、第
２鏡筒部材１２にアルミニウムを用いて実現する。 真鍮の線膨張率α１は、α１＝１７．５×１０-6／Ｋ アルミニウムの線膨張率α２は、α２＝３０．２×１０
-6／Ｋである。上記の各値を次式に代入してＬ１とＬ２
を解けば、 （Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２）÷（Ｌ１＋Ｌ２）＝ΔＬ／
Ｌ Ｌ１＝２．６５ｍｍ Ｌ２＝５．３５ｍｍ となっ
た。
２鏡筒部材１２にアルミニウムを用いて実現する。 真鍮の線膨張率α１は、α１＝１７．５×１０-6／Ｋ アルミニウムの線膨張率α２は、α２＝３０．２×１０
-6／Ｋである。上記の各値を次式に代入してＬ１とＬ２
を解けば、 （Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２）÷（Ｌ１＋Ｌ２）＝ΔＬ／
Ｌ Ｌ１＝２．６５ｍｍ Ｌ２＝５．３５ｍｍ となっ
た。
【００２７】図４は、第１鏡筒部材１１に複数本のピン
１１ｂを植設し、第２鏡筒部材１２に形成された穴１２
ｂに嵌合させることにより位置決めする実施例を示す。
このような構成とすることによって、第１鏡筒部材と第
２共同部材の中心軸をコリメータレンズ２の光軸と常に
一致させることができる。
１１ｂを植設し、第２鏡筒部材１２に形成された穴１２
ｂに嵌合させることにより位置決めする実施例を示す。
このような構成とすることによって、第１鏡筒部材と第
２共同部材の中心軸をコリメータレンズ２の光軸と常に
一致させることができる。
【００２８】本発明では、鏡筒を構成する第１鏡筒部材
または第２鏡筒部材のいずれかを、装置の筺体部と同じ
材質で一体に構成することも可能である。その場合、上
記の線膨張率α１またはα２のいずれかが固定されるこ
とになるが、その他は自由に設計できるので、大きな制
約にはならない。
または第２鏡筒部材のいずれかを、装置の筺体部と同じ
材質で一体に構成することも可能である。その場合、上
記の線膨張率α１またはα２のいずれかが固定されるこ
とになるが、その他は自由に設計できるので、大きな制
約にはならない。
【００２９】また、第１鏡筒部材や第２鏡筒部材として
採用できる材質としては、小さい線膨張率のニッケル鋼
（α≒１０×１０-6／Ｋ）から大きい線膨張率（α＝２
００×１０-6／Ｋ）のポリエチレンやポリプロピレンま
での広い範囲のものを用いることができ、多様な要請に
応じることができる。また、線膨張率の異なる複数の部
材を組み合わせることによって、きめの細かい調整がで
き、正確に温度補正をすることができる。
採用できる材質としては、小さい線膨張率のニッケル鋼
（α≒１０×１０-6／Ｋ）から大きい線膨張率（α＝２
００×１０-6／Ｋ）のポリエチレンやポリプロピレンま
での広い範囲のものを用いることができ、多様な要請に
応じることができる。また、線膨張率の異なる複数の部
材を組み合わせることによって、きめの細かい調整がで
き、正確に温度補正をすることができる。
【００３０】なお、上記実施例では、第１と第２の鏡筒
部材の２種類であったが、３種類以上の部材を組み合わ
せてもよいことは自明であろう。その場合、上記の式 Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２＝ΔＬ は、次式となる。 Ｌ１α１＋Ｌ２α２＋……＝ΔＬ また、Ｌ１＋Ｌ２＋……＝Ｌである。
部材の２種類であったが、３種類以上の部材を組み合わ
せてもよいことは自明であろう。その場合、上記の式 Ｌ１×α１＋Ｌ２×α２＝ΔＬ は、次式となる。 Ｌ１α１＋Ｌ２α２＋……＝ΔＬ また、Ｌ１＋Ｌ２＋……＝Ｌである。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
光学系に少なくとも１枚のプラスチックレンズ又はプラ
スチックミラーを含み、光源とコリメータレンズとを一
体化した鏡筒が線膨張率の異なる複数の部材を光軸方向
に接続して形成され、温度変化による結像位置のずれ
を、鏡筒の膨張・収縮によるコリメータレンズの位置の
変化により相殺するように構成したので、プラスチック
レンズ又はミラーが温度変化により結像位置を変えるの
を、正確に補正して結像ずれをなくすことができる。し
たがって、焦点深度の浅いレンズでも、反射ミラーを使
用した場合でも、確実に補正できる。複数の部材をイン
ロー構造や、ピンと穴の嵌合構造により結合する構成と
すれば、温度が変化しても、光軸を常に位置させておく
ことができる。
光学系に少なくとも１枚のプラスチックレンズ又はプラ
スチックミラーを含み、光源とコリメータレンズとを一
体化した鏡筒が線膨張率の異なる複数の部材を光軸方向
に接続して形成され、温度変化による結像位置のずれ
を、鏡筒の膨張・収縮によるコリメータレンズの位置の
変化により相殺するように構成したので、プラスチック
レンズ又はミラーが温度変化により結像位置を変えるの
を、正確に補正して結像ずれをなくすことができる。し
たがって、焦点深度の浅いレンズでも、反射ミラーを使
用した場合でも、確実に補正できる。複数の部材をイン
ロー構造や、ピンと穴の嵌合構造により結合する構成と
すれば、温度が変化しても、光軸を常に位置させておく
ことができる。
【図１】本発明の光走査装置の光学系を模式的に示す図
である。
である。
【図２】本発明の光走査装置に使用される鏡筒の断面図
である。
である。
【図３】光学系に反射ミラーを使用した光走査装置の図
１に対応する図である。
１に対応する図である。
【図４】図２に示す鏡筒と別の構成の鏡筒を示す断面図
である。
である。
【図５】従来の光走査装置の構成を示す斜視図である。
Ａ 第１の光学系 Ｂ 第２の光学系 １ 光源 ２ コリメータレンズ ４ 偏向装置 ７ 走査面 ５，６ 結合光学系（プラスチックレンズ） ８ ｆθミラー（プラスチックミラー） １０ 鏡筒 １１ 第１の鏡筒部材 １２ 第２の鏡筒部材
Claims (4)
- 【請求項１】 光源とコリメータレンズを含む第１の光
学系と、該第１の光学系から射出された光ビームを偏向
させる偏向装置と、該偏向装置で偏向された光ビームを
走査面上に走査する第２の光学系と、を有し、上記光源
とコリメータレンズとが鏡筒により一体化されている光
走査装置において、 上記第２の光学系が少なくとも１枚のプラスチックレン
ズ又はプラスチックミラーを含み、上記鏡筒が線膨張率
の異なる複数の部材を光軸方向に接続して形成され、温
度変化による結像位置のずれを、鏡筒の膨張・収縮によ
るコリメータレンズの位置の変化により相殺することを
特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 上記第１の光学系の焦点距離をｆ１、第
２の光学系の焦点距離をｆ２とし、光源とコリメータレ
ンズとの間の基準温度における寸法をＬ、温度が１Ｋ変
化したときの結像位置のずれをΔｘ、としたとき、光源
とコリメータレンズとの間の必要な変位量ΔＬを次式 ΔＬ＝（ｆ１／ｆ２）2Δｘ より求め、上記鏡筒を、線膨張率がα１、α２、……
で、それぞれの光軸方向の長さがＬ１，Ｌ２……の異な
る部材から構成し、これらの長さが次式 Ｌ１α１＋Ｌ２α２＋……＝ΔＬ を満足することを特徴とする請求項１記載の光走査装
置。 - 【請求項３】 上記鏡筒の異なる部材の接続部分がイン
ロー構造であることを特徴とする請求項１または２記載
の光走査装置。 - 【請求項４】 上記鏡筒の異なる部材の接続部分がピン
と穴の嵌合構造であることを特徴とする請求項１または
２記載の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116042A JPH10293261A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116042A JPH10293261A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293261A true JPH10293261A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14677288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116042A Pending JPH10293261A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10293261A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710932B2 (en) | 2001-12-17 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens system with temperature compensation function and video camera using the same |
| JP2010276860A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| JP2010276861A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| JP2011013345A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| CN115236852A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-10-25 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种全光路低温***光学补偿装置及设计方法 |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP9116042A patent/JPH10293261A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710932B2 (en) | 2001-12-17 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens system with temperature compensation function and video camera using the same |
| JP2010276860A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| JP2010276861A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| JP2011013345A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置における走査光学系 |
| CN115236852A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-10-25 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种全光路低温***光学补偿装置及设计方法 |
| CN115236852B (zh) * | 2022-08-16 | 2024-01-26 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种全光路低温***光学补偿装置及设计方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050607 |