JPS6136701A - Cylindrical lens - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To suppress deformation owing to a change in external environment by providing integrally reinforcing parts made of the same material as the material of a columnar body part consisting of transparent plastic to the end edges, exclusive of optical surfaces, of said body. CONSTITUTION:This cylindrical lens consists of the semi-circular cylindrical body part 11 and a pair of the reinforcing parts 12, 12 attached integrally to both side parts of the body part 11 along the longitudinal direction thereof. Injection molding with high accuracy is made possible by attaching the reinforcing parts 12, 12 to said body part in such a manner. More specifically, the resin of the reinforcing parts is supplied even if the resin in the part 11 is deficient as a result of shrinkage and therefore the generation of shrinkage strain, sink mark and warpage in the part 11 is obviated. Since ejector pins are made to contact with the parts 12, 12 in the stage of ejection, the body part 11 is ketp free from cracking and no permanent strain is applied to the body part 11.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばレーザプリンタに用いられているプラ
スチック製の円柱レンズに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a plastic cylindrical lens used, for example, in a laser printer.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近時、レーザ光を応用したレーザプリンタが開発されて
いる。このよう表レーザプリンタの中枢部としてのレー
ザスキャナは、たとえば第６図に示すように、半導体レ
ーザ（１）、ポリゴンミラー（り及び光伝導体表面（３
）を有するドラム（４）を主構成要素としている。この
レーザスキャナにおいては、半導体レーザ（１）から放
出され九レーザ光は、ビーム圧縮器（５）によって集束
されて変ｖ４器（６）に入光する。この変調器（６）に
おいて、レーザ光は、この変調器（６）に印加された電
気信号に応じて光強度変調される。この変調器（６）を
透過したレーザ光は、ビーム拡張器（７）を介してポリ
ゴンミラー（乃に投射される。このポリゴンミラー（匂
にて反射されたレーザ光は、ＦＯレンズ（９）及び円柱
レンズ（２）を介してドラム（４）上に投射され、所望
の潜像が光伝導体表面（３）上に投射されるようになっ
ている。Recently, laser printers that utilize laser light have been developed. As shown in FIG.
) The main component is a drum (4). In this laser scanner, nine laser beams emitted from a semiconductor laser (1) are focused by a beam compressor (5) and enter a transformer (6). In this modulator (6), the laser light is intensity-modulated according to the electrical signal applied to this modulator (6). The laser beam that has passed through this modulator (6) is projected onto a polygon mirror via a beam expander (7). and through a cylindrical lens (2) onto a drum (4) so that the desired latent image is projected onto the photoconductor surface (3).

ところで、円柱レンズαＧは、半円柱形状であって、長
さは約１５０〜４００ｘｘ　である。このような円柱レ
ンズαＧをガラスによシ製作するのはすこぶる困難かつ
高価格となる。そこで、円柱レンズα０をプラスチック
によシ製造することが行われている。By the way, the cylindrical lens αG has a semi-cylindrical shape and a length of about 150 to 400xx. It is extremely difficult and expensive to manufacture such a cylindrical lens αG from glass. Therefore, the cylindrical lens α0 is manufactured from plastic.

このだめの製造方法として、切削・研摩法、圧縮成形法
、注形法、射出成形法等がある。しかるに、プラスチッ
ク製の光学部品は、温度、湿度などの影響を敏感に受け
やすく、光学特性、と夛ゎけ寸法変化によシ屈折率、色
収差が変動する欠点がある。しかも、プラスチック製の
光学部品を注形法、射出成形法により製造する場合にお
いては、光学部品本体に歪を惹起させることなくスプル
ー、ランナーゲートを切断するのが困難である。また、
円柱レンズは、厚肉の偏肉形状のため、樹脂の収縮に起
因するヒケ、ソリにより、均一なものが得がたい。さら
に１射出成形法において、射出成形後にエジェクタピン
によシ光学部品を押圧して金型から取り出す場合に、光
学部品本体に歪を付加しやすい欠点をもっている。Methods for manufacturing this pot include cutting and polishing methods, compression molding methods, casting methods, injection molding methods, and the like. However, optical components made of plastic are sensitive to the effects of temperature, humidity, etc., and have the disadvantage that their optical properties, as well as their refractive index and chromatic aberration, vary due to dimensional changes. Moreover, when manufacturing plastic optical components by casting or injection molding, it is difficult to cut the sprues and runner gates without causing distortion in the optical component body. Also,
Since the cylindrical lens has a thick and uneven thickness, it is difficult to obtain a uniform lens due to sink marks and warpage caused by shrinkage of the resin. Furthermore, the 1-injection molding method has the disadvantage that distortion is likely to be applied to the optical component body when the optical component is pressed by the ejector pin and removed from the mold after injection molding.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情を参酌１てなされたもので、ガス２
製の光学部品とほぼ同一性能のプラスチック製の円柱レ
ンズを提供することを目的とする。The present invention was made taking the above circumstances into consideration, and
The purpose of the present invention is to provide a plastic cylindrical lens that has almost the same performance as optical components made from plastic.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

円柱レンズとしての機能をはたすプラスチック製の本体
部の光学経路とならない肩縁部に、この本体部と同質の
補強部を添設したものである。A reinforcing part of the same quality as the main body is attached to the shoulder edge of the plastic main body, which functions as a cylindrical lens, and which does not form an optical path.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１図は、この実施例の円柱レンズを示している。この
円柱レンズは、半円柱状の本体部Ｑｌｌと、この本体部
αＤの長手方向に沿った両側部に一体的に添設された一
対の補強部■、＠とからなっている。しかして、本体部
ＱＣは例えばポリメチルメタクリレートなどの合成樹脂
からなる透明体からできていて、光線が通過する一方の
面は円柱面μｓに他方の面は平面Ｑ４１となっている。FIG. 1 shows the cylindrical lens of this embodiment. This cylindrical lens is composed of a semi-cylindrical main body Qll and a pair of reinforcing parts ① and @ integrally attached to both sides along the longitudinal direction of the main body αD. The main body QC is made of a transparent material made of synthetic resin such as polymethyl methacrylate, and one surface through which light passes is a cylindrical surface μs, and the other surface is a flat surface Q41.

つまり、本体部０は楕円柱間（至）を含む半円柱部分（
ＩＩＪＩ）と、平面α◆を含む横断面矩形状の角柱状部
分（ｌｌｂ）とからなっている。一方、補強部０．■は
、角柱状部分（ｘｘｂ沖光路とならない両側部に一体的
に添設され九本体部■と同質の板状体であって、その厚
さＴ１　は、角柱状部（ｌｌｂ）　　の厚さＴ２　つま
り本体部０の最小厚さよ）もΔＴだけ厚く、本体部（ロ
）の最大厚さとほぼ等しくなるよ５に形成されてｈる。In other words, the main body part 0 is the semi-cylindrical part (
IIJI) and a prismatic portion (llb) with a rectangular cross section including the plane α◆. On the other hand, the reinforcement part 0. ■ is a plate-like body that is integrally attached to both sides of the prismatic part (xxb that does not form the offshore optical path) and is of the same quality as the main body part ■, and its thickness T1 is the thickness of the prismatic part (llb) T2 (that is, the minimum thickness of the main body part 0) is also thickened by ΔT, and is formed to be approximately equal to the maximum thickness of the main body part (b).

そして、補強部Ｕ、ａａの円柱面０Ｉｉの端面には、組
立・固定用の位置決め孔に）・・・が穿設されている。In the end face of the cylindrical surface 0Ii of the reinforcing portions U and aa, positioning holes for assembly and fixing) are bored.

これら位置決め孔（ト）・・・の軸線は、本体部０の光
軸と平行になるように設定されている。The axes of these positioning holes (g) are set to be parallel to the optical axis of the main body part 0.

しかして、上記構成の円柱レンズを射出成形法により成
形するに社、上部金型と下部金型とを密接させるととＫ
よシこの実施例の円柱レンズと等形のキャビティを形成
する。ついで、キャビティに溶融したポリメチルメタク
リレートを充填して同化させる。このとき、溶融樹脂を
供給するゲートは、円柱レンズの補強部分に相当するキ
ャビティ部分に開口するように設けられている。つぎに
上部金型と下部金型とを離間させ、エジェクタピンによ
シ下部金型に嵌着している円柱レンズの補強部０．■を
押圧し、円柱レンズを外方に突出す。However, when molding a cylindrical lens with the above structure by injection molding, it is difficult to bring the upper mold and the lower mold into close contact with each other.
A cavity having the same shape as the cylindrical lens of this embodiment is preferably formed. The cavity is then filled with molten polymethyl methacrylate and assimilated. At this time, the gate for supplying the molten resin is provided so as to open into the cavity portion corresponding to the reinforced portion of the cylindrical lens. Next, the upper mold and the lower mold are separated, and the reinforced part 0 of the cylindrical lens fitted into the lower mold by the ejector pin is inserted. Press ■ to project the cylindrical lens outward.

つぎに、円柱レンズの補強部■、幹に付着しているスプ
ルー、２７す、ゲート部分の樹脂を切断により除去する
。Next, the reinforcing part 2 of the cylindrical lens, the sprue attached to the trunk, the resin 27, and the gate part are removed by cutting.

このように、この実施例の円柱レンズは、補強部側、Ｃ
１２が添設されていることによシ、射出成形を高精度に
行うことができる。すなわち、収縮によシ本体部０の樹
脂が不足しても補強部の樹脂が供給されるので、本体部
０に収縮歪、ヒケ、巣、ソリ、曲ｐ等が生じることがな
い。また、突出しの際エジェクタピンが補強部（１３，
０３に当接するようにしているので、本体部αｐに型跡
、クラツク、白化等が生じることがなく、さらに本体部
０に永久歪を与えることがない。さらに、スプルー、ラ
ンナー、ゲートの切断を本体部（ロ）に永久歪を生じさ
せることなく行うことができる。さらＫ、位置決め孔（
２）・が設けられているので、光学系への組込みが容易
となる。また、補強部側、０３を添設したことにより、
湿度、温度等による寸法変化の影響を受けることが少な
くなり、ガラス製の円柱レンズとほぼ同等の光学的性能
を得ることができる。In this way, the cylindrical lens of this example has the reinforcement part side, C
12, injection molding can be performed with high precision. That is, even if the resin in the main body part 0 is insufficient due to shrinkage, the resin in the reinforcing part is supplied, so that shrinkage distortion, sink marks, cavities, warping, curves, etc. do not occur in the main body part 0. Also, when ejecting the ejector pin, the reinforcement part (13,
03, there will be no mold marks, cracks, whitening, etc. on the main body part αp, and there will be no permanent deformation on the main body part 0. Furthermore, sprues, runners, and gates can be cut without causing permanent deformation in the main body (b). K, positioning hole (
2) Since it is provided, it can be easily incorporated into an optical system. In addition, by adding 03 on the reinforcement part side,
It is less affected by dimensional changes due to humidity, temperature, etc., and it is possible to obtain almost the same optical performance as a glass cylindrical lens.

要するに、本実施例の円柱レンズは、プラスチッりで高
精度かつ高能率で製作可能なものとなっている。In short, the cylindrical lens of this embodiment can be manufactured from plastic with high precision and high efficiency.

なお、上部実施例における位置決め孔（ト）・の代りに
、第２図に示すように光軸に平行な位置決めピンＱｌＧ
・・・を突設させるようＫしてもよい。また、上部実施
例においては、補強部■、（２）は、円柱面０９　ｆｉ
ｌｌ　Ｋ突出しているが、第３図及び第４図に示すよう
に１平面ａ４（ｌｌｌｌあるいは両側に突設させるよう
にしてもよい。さらには、補強部■、Ｑ３は、本体部α
υに添設され同質である限りその形状は任意に設定して
よい。さらに、補強部は円柱面（至）及び平面α◆を含
まない本体部の端縁部を囲繞するように添設させてもよ
い。また、円柱レンズの本体部の形状としては、母線が
互に平行な二つの円柱面のものに対しても本発明を適用
することができるｊ（第５図参照）、また、円柱面の代
りに楕円柱面であってもよい。Note that in place of the positioning hole (G) in the upper embodiment, a positioning pin QlG parallel to the optical axis is used as shown in FIG.
. . . may be provided so as to protrude. In addition, in the upper embodiment, the reinforcing portions (2) and (2) are cylindrical surfaces 09 fi
ll K protrudes, but as shown in FIGS.
Its shape may be set arbitrarily as long as it is attached to υ and is homogeneous. Further, the reinforcing portion may be attached so as to surround the end edge portion of the main body portion that does not include the cylindrical surface (to) and the plane α◆. Furthermore, as for the shape of the main body of a cylindrical lens, the present invention can also be applied to two cylindrical surfaces whose generatrix lines are parallel to each other (see Fig. 5); It may also be an elliptical cylindrical surface.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のプラスチック製の円柱レンズは、補強部が添設
されていることＫより温度、湿度による寸法変化が小さ
くなり、ガラス製の場合と？′！！＃’！同程度の光学
的性能を得ることができる。また、成形時に収縮歪、巣
、ソリ、ヒケ、曲り等を生じることなく、プ２スチソク
成形を高精度かつ高能率に行うことができる。The plastic cylindrical lens of the present invention has a reinforcing part, so dimensional changes due to temperature and humidity are smaller than those made of glass. ′! ! #'! Comparable optical performance can be obtained. In addition, plastic molding can be performed with high precision and high efficiency without causing shrinkage distortion, cavities, warpage, sink marks, bending, etc. during molding.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例の円柱レンズの斜視図、第２
図乃至第５図は本発明の変形例を示す横断面図、第６図
は円柱レンズが使用されているレーザスキャナの構成を
示す図である。 αＤ二本体部　　幅補強部 ａ３＝円柱面（光学面）　α４：平面（光学面）（至）
：位置決め孔　　　　α０：位置決めピン代理人　弁理
士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第６図 第１図 第２図 第３図 第５図FIG. 1 is a perspective view of a cylindrical lens according to an embodiment of the present invention, and FIG.
5 to 5 are cross-sectional views showing modifications of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a laser scanner using a cylindrical lens. αD 2 body parts Width reinforcement part a3 = Cylindrical surface (optical surface) α4: Plane (optical surface) (to)
: Locating hole α0: Locating pin agent Patent attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) Figure 6 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）少なくとも一方が円柱状面をなし光が通過する一
対の光学面を有する透明プラスチックからなる柱状の本
体部と、この本体部の上記光学面を含まない端縁部に一
体的に添設され且つ上記本体部と同質の補強部とを具備
することを特徴とする円柱レンズ。(1) A columnar main body made of transparent plastic having a pair of optical surfaces, at least one of which is a cylindrical surface and through which light passes, and integrally attached to the edge of this main body that does not include the optical surface. A cylindrical lens characterized by comprising a reinforcing portion having the same quality as the main body portion. （２）補強部には位置決め用の孔が穿設されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円柱レンズ。(2) The cylindrical lens according to claim 1, wherein the reinforcing portion is provided with a hole for positioning. （３）補強部には位置決め用のピンが突設されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円柱レンズ
。(3) The cylindrical lens according to claim 1, wherein a positioning pin is provided protruding from the reinforcing portion.