(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、光源からのビームを平行光にするレンズと、
該レンズを位置決めするレンズ位置決め部を設けたレンズ保持装置と、
該レンズ保持装置に対向して設けられ、矩形開口を設けたスリットとを有する光学装置において、
前記レンズ位置決め部に、前記レンズの有効径よりも小さく設定された開口を設け、
該開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの有効径よりも大きく設定されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの外径に設定されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記開口が、前記矩形開口の長辺方向を長辺とする楕円形状、
前記レンズ保持装置の内周壁に内接する矩形形状、
若しくは、前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部と両端の円弧部とからなる長円形状
のいずれか１つに設定されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記開口が、前記レンズ保持装置の内周壁に沿う円弧状部と、
該円弧状部の両端に前記レンズ保持装置の内周壁まで到達する前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部とから成る
ことを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタやディジタル複写機等の画像記録装置に使用される光学走査装置、および光源と該光源からのビームを平行光ビームとする光学系を有する光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の第１のレンズ保持装置は、図１０ないし図１２に示されるようにレンズ３を収容する中空円筒体の収容本体３０と、該収容本体３０の一方の軸端の全周に亘り半径方向内方に突出形成させ前記レンズ３に突き当てて位置決めする環状の位置決め部３１とからなるものであった。
【０００３】
従来の第２のレンズ保持装置は、図１３および図１４に示されるようにレンズ３を収容する中空円筒体の収容本体３０と、該収容本体３０の一方の軸端に図示しない治具を用いて前記レンズ３を位置決めして組み立てるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の第１のレンズ保持装置は、前記レンズ３を収容する前記収容本体３０の一方の軸端の全周に亘り半径方向内方に突出形成させた前記環状の位置決め部３１によって、前記レンズ３に突き当てて位置決めするものであるので、前記環状の位置決め部３１の内径は、前記レンズ３の有効径３３の内側に位置するため、半導体レーザ２からの射出光径１１の両端を狭め、両端が狭められた該射出光径１１の内部にスリット板４の矩形開口４１を収めるようにその幅を決定する必要があるため、幅の狭い平行光しか得られないという問題があった。
【０００５】
上記従来の第２のレンズ保持装置は、幅の広い平行光を得るために上記第１の装置の環状の位置決め部３１を取り除き、前記収容本体３０の一方の軸端に図示しない治具を用いて前記レンズ３を位置決めして組み立てるものであるので、位置決め組み立て用の治具が必要になるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明者は、レンズ保持装置のレンズを位置決めする位置決め部の形状を工夫するという点に着目し、光源と該光源からのビームを平行光ビームとする光学系を有する光学装置において、矩形開口が形成されたスリットに対向して配設されたレンズ保持装置のレンズを保持するレンズ位置決め部の開口形状を、前記スリットの矩形開口の長辺の両端における前記光源からのビームの射出光径を狭くしないように設定するという本発明の第１の技術的思想に着眼するとともに、前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔を、前記光源からのビームの射出光径より大きく設定するという本発明の第２の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという目的を達成する本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の光学装置は、
少なくとも、光源からのビームを平行光にするレンズと、
該レンズを位置決めするレンズ位置決め部を設けたレンズ保持装置と、
該レンズ保持装置に対向して設けられ、矩形開口を設けたスリットとを有する光学装置において、
前記レンズ位置決め部に、前記レンズの有効径よりも小さく設定された開口を設け、
該開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの有効径よりも大きく設定されている
ものである。
【０００８】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の光学装置は、
前記開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの外径に設定されている
ものである。
【０００９】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の光学装置は、
前記第１発明において、
前記開口が、前記矩形開口の長辺方向を長辺とする楕円形状、
前記レンズ保持装置の内周壁に内接する矩形形状、
若しくは、前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部と両端の円弧部とからなる長円形状
のいずれか１つに設定されている
ものである。
【００１０】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の光学装置は、
前記第１発明において、
前記開口が、前記レンズ保持装置の内周壁に沿う円弧状部と、
該円弧状部の両端に前記レンズ保持装置の内周壁まで到達する前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部とから成る
ものである。
【００１１】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の光学装置は、前記レンズ位置決め部に設けた前記開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの有効径よりも大きく設定されているので、前記スリットの矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、前記開口が前記レンズの有効径よりも小さく設定されているので、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００１２】
上記構成より成る第２発明の光学装置は、前記第１発明において、前記開口の前記矩形開口の長辺方向の間隔が、前記レンズの外径に設定されているので、幅の広い平行光が得られるようにするという効果を奏する。
【００１３】
上記構成より成る第３発明の光学装置は、前記第１発明において、前記開口が、前記矩形開口の長辺方向を長辺とする楕円形状、前記レンズ保持装置の内周壁に内接する矩形形状、若しくは、前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部と両端の円弧部とからなる長円形状のいずれか１つに設定されているので、前記スリットの矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００１４】
上記構成より成る第４発明の光学装置は、前記第１発明において、前記開口が、前記レンズ保持装置の内周壁に沿う円弧状部と、該円弧状部の両端に前記レンズ保持装置の内周壁まで到達する前記矩形開口の長辺方向に延在する平行な直線部とから成るので、前記スリットの矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもレンズを保持装置の位置決め部に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
本第１実施形態の光学装置は、図１ないし図４に示されるように光源２０と該光源２０からのビームを平行光ビームとする光学系１０を有する光学装置において、矩形開口４１が形成されたスリット４に対向して配設されたレンズ保持装置３０のレンズ３を保持するレンズ位置決め部３１の開口３２が、前記レンズ保持装置３０の内周壁３０１に沿う円弧状部３２１と該円弧状部３２１の両端に前記レンズ保持装置３０の前記内周壁３０１まで到達する前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向に延在する平行な直線部３２２とから成るものである。
【００１７】
本第１実施形態の光学装置を構成する光走査装置１は、図３に示されるように前記光源２０としての半導体レーザ２と、該半導体レーザ２に対向して光軸上に配設された前記レンズ３を保持するレンズ保持装置３０と、該レンズ保持装置３０に対向して光軸上に配設された矩形開口４１が形成された前記スリット４と、該スリット４に当接して配設されたシリンドリカルレンズ５と、該シリンドリカルレンズ５からの平行光を反射する回転多面鏡６と、該回転多面鏡６から反射された反射光を通過供給させるｆθレンズ７とから成る。
【００１８】
前記スリット４は、図１に示されるように短辺４１１に対して２倍以上の充分な長さの長辺４１２より成る矩形開口４１が形成されている。
【００１９】
本第１実施形態のレンズ保持装置３０は、図２に示されるように上述した第１の従来装置と同様に前記レンズ３を構成するコリメートレンズを収容する中空円筒体の収容本体によって構成され、該収容本体３０の一方の軸端の全周に亘り半径方向内方に突出させ前記レンズ３に突き当てて位置決めする環状の位置決め部３１を形成して、略コの字状縦断面より成る。
【００２０】
前記環状の位置決め部３１の内周壁によって構成される円形開口３２は、前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向の両端に対応する部分を取り除くことにより、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２として、前記円弧状部３２１と該円弧状部３２１の両端に平行な直線部３２２とを形成して，略φ字状の形状に形成するものである。
【００２１】
すなわち前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２は、図１ないし図４に示されるように前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記レンズ３の有効径３３より大きく設定されている。
【００２２】
また前記開口３２の前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記光源２０としての半導体レーザ２からのビームの前記レンズ３を収容するレンズ保持装置３０の収容本体の内径より大きな射出光径１１より大きく設定されている。
【００２３】
しかも前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２の前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、可能な範囲の最大である前記レンズ３の外径に設定されているものである。
【００２４】
上記構成より成る本第１実施形態の光学装置は、図３に示されるように前記光源２０としての半導体レーザ２によってレーザ光が射出され、前記半導体レーザ２に対向して光軸上に配設されたレンズ保持装置３０により保持された前記コリメートレンズ３によってコリメートレンズの有効径範囲内において、射出されたレーザ光が平行光束とされる。
【００２５】
前記コリメートレンズ３からの平行光束が、前記スリット４の前記矩形開口４１を通過して矩形の平行光束とされ、前記シリントリカルレンズ５を介して前記回転多面鏡６に照射され、該回転多面鏡６によって反射された平行光が前記ｆθレンズ７を介して出力される。
【００２６】
前記円弧状部３２１と該円弧状部３２１の両端に平行な直線部３２２とを形成して，略φ字状の形状に形成されているとともに、前記レンズ保持装置３０の前記レンズ位置決め部３１の前記開口３２の前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向の間隔が、前記レンズ３の外径に設定されているので、前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を最も広げることを可能にして、最も幅の広い平行光が得られるようになる。
【００２７】
上記作用を奏する本第１実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部の開口の前記スリットの矩形開口の長辺方向の間隔が、前記光源からのビームの射出光径より大きく設定されているので、前記スリットの矩形開口の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするという効果を奏する。
【００２８】
また第１実施形態の光学装置は、上述したように前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を最も広げることを可能にして、最も幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもレンズを保持装置３０の位置決め部３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００２９】
すなわち、本第１実施形態のの光学装置は、コリメート光学レンズの保持装置３０が、外径と有効系の差が少ないレンズの組み付け時に位置決め治具を必要としないため、低コストで安定した位置決めが可能となる優れた効果を奏する。
【００３０】
（第２実施形態）
本第２実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３４の形状を、図５および図６に示されるように楕円形状に変更した点のみ相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００３１】
前記レンズ位置決め部３１の前記開口３４を、前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長辺にする楕円形状に設定して、前記光源２０としての半導体レーザ２からのビームの前記レンズ３を収容するレンズ保持装置３０の収容本体の内径より大きな射出光径１１より大きく設定されている。
【００３２】
上記構成より成る第２実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３４が、前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長辺にする楕円形状に設定されているので、前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもスリット以降の光束に影響を与えることなくレンズ３を保持装置３０の位置決め部３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００３３】
（第３実施形態）
本第３実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３５の形状を、図７および図８に示されるように長円形状に変更した点のみ相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００３４】
前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５が、前記スリット４の矩形開口４１の長辺方向に延在する平行な直線部３５１と両端の円弧部３５２とからなる長円形状に設定されているものである。
【００３５】
上記構成より成る第３実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５が、前記スリット４の前記矩形開口４１の長辺方向を長辺にする長円形状に設定されているので、前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を広げることを可能にして、幅の広い平行光が得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもスリット以降の光束に影響を与えることなくレンズ３を保持装置３０の位置決め部３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００３６】
（第４実施形態）
本第４実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の開口３６の形状を、図９に示されるように矩形形状に変更した点のみ相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００３７】
前記レンズ位置決め部３１の前記開口３６が、レンズ保持装置３０を構成する中空円筒体の収容本体３０の内周壁３０１に内接するコーナー部３６１に面取りを施した矩形形状に設定されているものである。
【００３８】
上記構成より成る第４実施形態の光学装置は、前記レンズ位置決め部３１の前記開口３５が、前記収容本体３０の内周壁３０１に内接するコーナー部３６１に面取りを施した矩形形状に設定されているので、前記スリット４の前記矩形開口４１の幅を有効に広げることを可能にして、幅の広い平行光が有効に得られるようにするとともに、レンズ外径とレンズ有効径の間が少なくてもスリット以降の光束に影響を与えることなくレンズ３を保持装置３０の位置決め部３１に突き当てる事を可能とし、レンズ位置決め組み立て用の治具を不要にするという効果を奏する。
【００３９】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図２】本第１実施形態装置におけるレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ａ−Ａ線に沿う側断面図である。
【図３】本第１実施形態の光学装置の全体を示すシステム図である。
【図４】本第１実施形態装置における射出光径とレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口の関係を示す正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図６】本第２実施形態装置におけるレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｂ−Ｂ線に沿う側断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図８】本第３実施形態装置におけるレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｃ−Ｃ線に沿う側断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図１０】従来の第１光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図１１】従来の第１光学装置におけるレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｄ−Ｄ線に沿う側断面図である。
【図１２】従来の第１光学装置における射出光径とレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口の関係を示す正面図である。
【図１３】従来の第２光学装置におけるレンズ保持装置の位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す正面図である。
【図１４】従来の第２光学装置におけるレンズ位置決め部および開口ならびにスリットの矩形開口を示す図１中Ｅ−Ｅ線に沿う側断面図である。
【符号の説明】
１０  光学系
２０  光源
３  レンズ
３０  レンズ保持装置
３１  レンズ位置決め部
３２  開口
３０１  内周壁
３２１  円弧状部
３２２  直線部
４  スリット
４１  矩形開口
【図１】
0003802224.tif 000002
【図２】
0003802224.tif 000003
【図３】
0003802224.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003802224.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0003802224.tif 000009
【図９】
0003802224.tif 000010
【図１０】
0003802224.tif 000011
【図１１】
0003802224.tif 000012
【図１２】
0003802224.tif 000013
【図１３】
0003802224.tif 000014
【図１４】
0003802224.tif 000015