JPH11305096A - レンズ位置決め構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ側の光軸方向の位置決めの基準面を円
弧面にすることにより、成形したハウジングから金型を
簡単に抜き取ることができる形状にすることができると
共に、金型を部分的に突出させた形状にすることなく、
低コストで金型を製造することができるレンズ位置決め
構造を得る。 【解決手段】 レーザビーム発生装置に用いられ、ビー
ム発生器から発射されるレーザビームを整形するための
樹脂製レンズ１の位置決め構造であって、レンズの光軸
方向の位置決めのためにハウジング側に形成された基準
面２３ａに当接するレンズ側の基準面２２ａが円弧面に
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム発生
装置に用いられる樹脂製レンズの位置決め構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビーム発生装置内に取り付けられ
たビーム発生器から発射されるレーザビームは、レーザ
ビーム発生装置内に取り付けられたレンズによって適宜
整形され、光偏光器や光学系を介して画像形成部の感光
体上に結像され走査される。上記レンズは、レーザ発生
装置のハウジング内のビーム発生器出射側に高精度に位
置決めされて取り付けられている。以下、このレンズの
位置決め構造について説明する。

【０００３】図３に示すように、符号１０は、図示しな
いビーム発生器から発射されるレーザビームを整形する
ためのレンズを示している。このレンズ１０は、外形が
光軸方向に対し水平方向に直交するＺ方向に伸びた立方
体となっている。このレンズ１０の下面の両端部１０ａ
は、光軸方向に直交し、かつ上記Ｚ方向に直交するＸ方
向（上下方向）の位置決め基準面となっていて、この基
準面１０ａは、図示しないレーザビーム発生装置のハウ
ジング内に一体形成された第１基準台１１の上面の基準
面１１ａと接面するようになっている。この基準面１１
ａは、レンズ１０の上記Ｘ方向の位置決めの基準面とな
っている。従って、基準面１０ａを基準面１１ａと接面
させることにより、レンズ１０の上記Ｘ方向の位置決め
がされる。

【０００４】レンズ１０の長手方向の両側面１０ｂに
は、上記Ｚ方向に突出した基準突起１２がそれぞれ一体
成形されている。この基準突起１２の一面１２ａは、光
軸方向に平行なＹ方向の基準面となっていて、この基準
面１２ａは、上記ハウジング内に一体成形された第２基
準台１３の基準面１３ａとそれぞれ接面するようになっ
ている。この基準面１３ａは、レンズ１０の上記Ｙ方向
の位置決めの基準面となっている。従って、基準面１２
ａを基準面１３ａと接面させることにより、レンズ１０
の上記Ｙ方向、すなわち光軸方向の位置決めがされる。

【０００５】また、上記Ｚ方向に伸びたレンズ１０の四
側面のうちの一側面（図３において背側面）には、上記
Ｚ方向に直交する方向、すなわち上記Ｙ方向に突出した
突出部１４が一体成形されている。この突出部１４は、
上記ハウジング内に配設された基準板１５の係合部１５
ａに係合するようになっている。この基準板１５の係合
部１５ａは、レンズ１０の上記Ｚ方向の位置決めの基準
となっている。従って、突出部１４を係合部１５ａに係
合させることにより、レンズ１０の上記Ｚ方向の位置決
めがされる。

【０００６】このように、レンズ１０は、光軸方向（Ｙ
方向）、および光軸方向と直交し、かつ互いに直交する
２方向（Ｘ方向、Ｚ方向）の３軸方向の位置決めがされ
て、レーザ発生装置のハウジング内に高精度に取り付け
られている。

【０００７】上記ビーム発生器は、レーザビーム発生装
置のハウジング内において、水平面に対して常に平行に
取り付けられるのではなく、装置の種類などによって異
なっている。従って、ビーム発生器から出射されるレー
ザビームの光軸方向は水平面に対して平行である場合も
あれば、そうでない場合もあり、この光軸方向の水平面
に対する傾きと同じ傾きになるように上記レンズ１０は
位置決めされ、ハウジング内に取り付けられる。

【０００８】光軸方向が水平面に対してプラス方向の角
度α（＞０）である場合、レンズ１０は、この角度αに
傾けて位置決めされ、ハウジング内に取り付けられる。
具体的に述べると、図４に示すように、第１基準台１１
の基準面１１ａが角度αに傾けて形成され、この基準面
１１ａにレンズ１０の基準面１０ａが接面される。ま
た、第２基準台１３の基準面１３ａが、角度αに傾けて
形成された基準面１１ａと直交するように形成され、こ
の基準面１３ａにレンズ１０に一体形成された基準突起
１２の一面１２ａが接面される。従って、レンズ１０
は、光軸方向の水平面に対する傾きと同じ傾きになるよ
うに位置決めされ、上向きの姿勢でハウジング内に取り
付けられる。

【０００９】光軸方向が水平面に対してマイナス方向の
角度β（＜０）である場合、レンズ１０は、この角度β
に傾けて位置決めされ、ハウジング内に取り付けられ
る。具体的に述べると、図５に示すように、第１基準台
１１の基準面１１ａが角度βに傾けて形成され、この基
準面１１ａにレンズ１０の基準面１０ａが接面される。
また、第２基準台１３の基準面１３ａが、角度βに傾け
て形成された基準面１１ａと直交するように形成され、
この基準面１３ａにレンズ１０に一体形成された基準突
起１２の一面１２ａが接面される。従って、レンズ１０
は、光軸方向の水平面に対する傾きと同じ傾きになるよ
うに位置決めされ、下向きの姿勢でハウジング内に取り
付けられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、上記第
１基準台１１および第２基準台１３はハウジングに一体
形成されていて、このハウジングは金型によってダイキ
ャスト成形またはプラスチック成形することができる。
図４に示すように、第１基準台１１の基準面１１ａが角
度α（＞０）に傾けて形成されている場合には、基準面
１３ａが成形された第２基準台１３の頂部が成形用金型
に引っかかることはないため、成形されたハウジングか
ら金型を上方に抜き取ることができる。

【００１１】しかし、図５に示すように、第１基準台１
１の基準面１１ａが角度β（＜０）に傾けて形成されて
いる場合には、成形されたハウジングを金型から上方に
抜き取ろうとすると、第２基準台１３の基準面１３ａが
形成された部分が庇状になっているため、第２基準台１
３の基準面１３ａが形成された庇状の部分が金型に引っ
かかってしまう。従って、この場合は、ハウジングの底
面側を成形する金型に、上記第２基準台１３の基準面１
３ａが形成された庇状の部分に対応した形に部分的に突
出させた突出部を形成しなければならないため、金型を
製造するコストが高くなってしまう。図５において、ハ
ウジングに形成されている孔９は、上記庇状の部分を成
形するために金型に形成された突出部によって形成され
る。

【００１２】このような問題点は、光軸方向の位置決め
の基準面となっているレンズ１０の基準突起１２の基準
面１２ａが、光軸方向に直交するＸ方向の基準面１０ａ
に対して垂直な平面に形成されていて、この平面に形成
された基準面１２ａに接面させることができるように、
第２基準台１３の基準面１３ａを形成していることに起
因する。

【００１３】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、レンズ側の光軸方向の
位置決めの基準面を円弧面にすることにより、ハウジン
グを金型に対して簡単に抜き取ることができる形状にす
ることができると共に、金型を部分的に突出させた形状
にすることなく、低コストで金型を製造することができ
るレンズ位置決め構造を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レーザビーム発生装置に用いられ、ビーム発生器から発
射されるレーザビームを整形するための樹脂製レンズの
位置決め構造であって、上記レンズの光軸方向の位置決
めのためにハウジング側に形成された基準面に当接する
上記レンズ側の基準面が円弧面に形成されていることを
特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記円弧面は、円柱状の円弧面であること
を特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかるレンズ位置決め構造の実施の形態について説明
する。図１において、符号１は、レーザ発生装置のハウ
ジング内に取り付けられたビーム発生器（図示せず）か
ら発射されるレーザビームを所定の横断面形状に整形す
るための樹脂製レンズを示している。上記ビーム発生器
は水平面に対して傾斜させ、下向きの姿勢で上記ハウジ
ング内に取り付けられている。従って、このビーム発生
器から発射されるレーザビームの光軸方向は、図２に示
すように水平面に対して角度β（＜０）になっている。
上記樹脂製レンズ１は、レーザ発生装置のハウジング内
のビーム発生器出射側に高精度に位置決めされて取り付
けられている。

【００１７】この樹脂製レンズ１の位置決め構造につい
て具体的に説明する。図１および図２に示すように、樹
脂製レンズ１は、外形が光軸方向に対し水平方向に直交
するＺ方向に伸びた立方体状に形成されている。樹脂製
レンズ１の下面の両端部１ａは、光軸方向に直交し、か
つ上記Ｚ方向に直交するＸ方向（図１において上下方
向）の基準面となっていて、この基準面１ａは、レーザ
ビーム発生装置のハウジング内に一体成形された第１基
準台２１の基準面２１ａと接面するようになっている。

【００１８】上記第１基準台２１の基準面２１ａは、レ
ンズ１の上記Ｘ方向の位置決めの基準面となっていて、
上記角度βに傾けて形成されている。従って、基準面１
ａを基準面２１ａと接面させることにより、樹脂製レン
ズ１の上記Ｘ方向の位置決めがされる。

【００１９】樹脂製レンズ１の長さ方向の両側面１ｂに
は、上記Ｚ方向に突出した外形が円柱状の突起２２がそ
れぞれ一体成形されている。この突起２２の外周面であ
る円弧面２２ａは、光軸方向、すなわちＹ方向の基準面
となっていて、この円弧面２２ａは、上記ハウジング内
に一体形成された第２基準台２３の基準面２３ａとそれ
ぞれ当接するようになっている。

【００２０】上記第２基準台２３の基準面２３ａは、樹
脂製レンズ１の光軸方向（Ｙ方向）の位置決めの基準面
となっている。従って、円弧面２２ａを基準面２３ａと
当接させることにより、樹脂製レンズ１の光軸方向の位
置決めがされる。図２に示すように、第２基準台２３の
基準面２３ａは、ハウジングの底面に対して垂直に形成
されていて、従って、上記角度βに傾けて形成された第
１基準台２１の基準面２１ａとは直交していない。

【００２１】また、図１に示すように、上記Ｚ方向に伸
びた樹脂製レンズ１の四側面のうちの一側面（図１にお
いて背側面）には、上記Ｚ方向に直交する方向、すなわ
ち上記光軸方向に突出した突出部２４が一体成形されて
いる。この突出部２４は、上記ハウジング内に配設され
た基準板２５の係合部２５ａに係合するようになってい
る。この基準板２５の係合部２５ａは、樹脂製レンズ１
の上記Ｚ方向の位置決めの基準となっている。従って、
突出部２４を係合部２５ａに点接触した形で当接させる
ことにより、樹脂製レンズ１の上記Ｚ方向の位置決めが
される。

【００２２】以上のように、樹脂製レンズ１は、光軸方
向（Ｙ方向）、および光軸方向と直交し、かつ互いに直
交する２方向（Ｘ方向、Ｚ方向）の３軸方向の位置決め
がされて、レーザ発生装置のハウジング内のビーム発生
器出射側に高精度に取り付けられている。

【００２３】発明が解決しようとする課題の欄で述べた
ように、従来の位置決め構造においては、光軸方向の位
置決めの基準面となっているレンズ１０の基準突起１２
の基準面１２ａが、光軸方向に直交するＸ方向の基準面
１０ａに対して垂直な平面に形成されていて、この平面
に形成された基準面１２ａに接面させることができるよ
うに第２基準台１３の基準面１３ａを形成していたた
め、図５に示すように光軸方向が水平面に対して角度β
（＜０）になっている場合には、第２基準台１３の基準
面１３ａが形成された部分を、水平面に対して角度βに
なるように庇状に突出させなければならず、ハウジング
を成形する金型の一方に、上記第２基準台１３の基準面
１３ａが形成された庇状の部分に対応した部分的な突出
部を形成しなければならないため、金型を製造するコス
トが高くなってしまうという問題があった。

【００２４】これに対し、上記実施の形態では、樹脂製
レンズ１の光軸方向の位置決めをする基準面２３ａに当
接する樹脂製レンズ１の基準面が円弧面２２ａに形成さ
れているため、基準面２３ａを、上記角度βに傾けて形
成された第１基準台２１の基準面２１ａに対して垂直に
形成しなくても、樹脂製レンズ１の光軸方向の位置決め
をすることができる。

【００２５】従って、光軸方向が水平面に対して上記角
度β（＜０）である場合、第２基準台２３の基準面２３
ａが形成された部分を、水平面に対して角度βになるよ
うに庇状に突出させる必要がなく、ハウジングの型を金
型に対して上方から簡単に抜き取ることができる。ま
た、金型を部分的に突出させて形状にする必要がないた
め、低コストで金型を製造することができる。

【００２６】上記実施の形態では、円弧面２２ａは、円
筒２２の外周面であるが、これに限らず、断面が半月状
の筒の半弧面や、半球状の外周面などであってもよい。
要は、光軸方向の基準面２３ａと当接する部分が円弧面
に形成されていればよい。また、上記実施の形態では、
上記樹脂製レンズ１の外形は、光軸方向に直交するＺ方
向に伸びた立方体となっているが、これに限らず、レー
ザビームを適宜整形することができるものならどのよう
な形状をしていてもよい。

【００２７】また、上記実施の形態では、レーザビーム
の光軸方向が水平面に対して角度β（＜０）になってい
る場合について説明しているが、樹脂製レンズ１の光軸
方向の位置決めをする基準面２３ａに当接する樹脂製レ
ンズ１の基準面が円弧面２２ａに形成されているため、
レーザビームの光軸方向が水平面に対してどのような角
度になっていても、上記目的を達成することができる。
また、上記基準面２３ａは、ハウジングの底面に対し必
ずしも垂直である必要はなく、図４に示す例のように傾
いて形成されていてもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、レーザビーム発
生装置に用いられ、ビーム発生器から発射されるレーザ
ビームを整形するための樹脂製レンズの位置決め構造で
あって、上記レンズの光軸方向の位置決めのためにハウ
ジング側に形成された基準面に当接する上記レンズ側の
基準面が円弧面に形成されているため、レンズの取付姿
勢に拘わりなく、ハウジングの上記基準面の形状を、こ
の基準面から金型を簡単に抜き取ることができる形状に
することができると共に、金型を部分的に突出させた形
状にする必要がないため、低コストで金型を製造するこ
とができる。

【００２９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記円弧面は、円柱状の円弧面であるた
め、レンズの取付姿勢に拘わりなく、ハウジングの上記
基準面の形状を、この基準面から金型を簡単に抜き取る
ことができる形状にすることができると共に、金型を部
分的に突出させた形状にする必要がないため、低コスト
で金型を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるレンズ位置決め構造の実施の形
態を示す分解斜視図である。

【図２】上記実施の形態を示す側面図である。

【図３】従来のレンズ位置決め構造の例を示す分解斜視
図である。

【図４】上記従来のレンズ位置決め構造を示す側面図で
ある。

【図５】従来のレンズ位置決め構造の別の例を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ 樹脂製レンズ １ａ 基準面 ２１ 第１基準台２１ ２１ａ 基準面 ２２ａ 円弧面 ２３ 第２基準台 ２３ａ 基準面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビーム発生装置に用いられ、ビー
   ム発生器から発射されるレーザビームを整形するための
   樹脂製レンズの位置決め構造であって、 上記レンズの光軸方向の位置決めのためにハウジング側
   に形成された基準面に当接する上記レンズ側の基準面が
   円弧面に形成されていることを特徴とするレンズ位置決
   め構造。
2. 【請求項２】 上記円弧面は、円柱状の円弧面であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のレンズ位置決め構造。