JPH0254211A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPH0254211A JP63206043A JP20604388A JPH0254211A JP H0254211 A JPH0254211 A JP H0254211A JP 63206043 A JP63206043 A JP 63206043A JP 20604388 A JP20604388 A JP 20604388A JP H0254211 A JPH0254211 A JP H0254211A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光走査装置に関し、特に複数のレーザー光束を
用いて像担持体である被走査面を光走査するようにした
例えば電子写真プロセスを有するカラーレーザービーム
プリンター等の装置に好適な光走査装置に関するもので
ある。
（従来の技術） 従来よりカラーレーザービームプリンターくカラーＬＢ
Ｐ）等の光走査装置においては複数のレーザー光束を用
いて像担持体面上を光走査して画像の読み込みや読み出
し等を行フている。
例えば特開昭５４−１５８２５１号公報では第５図（Ａ
）、（Ｂ）に示すように複数の発光部５１．５２を同一
基板面５３上に設けた、所謂モノリシンクな半導体レー
ザーを用い、該基板５３を矢印の方向に角度θだけ回転
させることにより主走査方向と直角方向である副走査方
向のピッチを変え、書き込みの線密度を調整している。
即ち同図（Ａ）において発光部５１．５２のピッチＡを
基板５３をθ度回転させることによりピッチＢとしてい
る。この方法は離れた複数の光束間隔を調整するのが難
しく又レーザー光束が走査系に対して対称に入射しない
為に走査面上における走査線の曲りや像面弯曲が生じ、
更に光学的収差が各光束間で非対称となるという問題点
があった。
特開昭６１−１５１１９号公報では第６図に示すように
２つのレーザー発振器６１．６２からの２つのレーザー
光束を各々コリメーターレンズ６３．６４で平行光束と
した後、ハーフプリズム６５に導光して合成し、不図示
の光偏向器に導光し、光走査している。
この方法は副走査方向のと・ンチを微少調整する場合に
はレーザー光束の方向の調整が難しく、この為調整機構
が複雑となり、又環境変動によって複数の光束間隔が変
動する等の問題点があった。
一般に環境変動に対する安定性からすれば複数の発光部
はモノリシックな素子上に設けた方が良い。この場合、
各発光部間の距離は各々独立に作動させる為に、例えば
互いの熱や電気的な干渉を避ける為にある程度距離を離
した方が良い、多くの場合このときの距離は５０μｍ以
上、１００１００ｈ度である。
一方多くの光走査装置においてはレーザー発振器の発光
部と走査面とは略共役関係に維持されている。そしてこ
のときの横倍率はレーザー光束の利用効率やスポット径
の関係そして装置全体の大きさ等から大体±ｌＯ〜４０
倍程度に設定されている。
従って副走査方向のレーザー光束間の間隔が１１００１
Ｌのとき走査面上では１ｍｍ〜５ｍｍ程度の間隔となっ
てくる。
通常のＬＢＰては隣接する線密度が０．２ｍｍ〜０．０
４ｍｍ程度にしなくてはならない為、前述のように基板
を一定角度回転させて発光部のピッチを狭くしなければ
ならなかった。
この為前述のように走査線の曲りや像面弯曲か生じ、光
学性能が低下してしまう等の問題点かあった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は走査光学系の一部にアナモフィック光学系を利
用して、走査光学系の主走査方向と副走査方向の屈折力
を異なるように構成し、特にレーザー発振器の発光部と
被走査面上の副走査方向の結像横倍率をなるべく小さく
することにより、モノリシックな素子ヒに複数の発光部
を形成したマルチビーム光源が効果的に使用出来るよう
にし従来複数の光束を用いた場合に問題となっていた走
査線の曲りや像面弯曲等を少なくした良好なる光学性能
を有した光走査装置の提供を目的とする。
（問題点を解決する為の手段） 複数の発光部から、各々出射した複数のレーザー光束を
第１集光系により単一の光偏向器に導光し、該光偏向器
からの複数のレーザー光束を第２集光系を介して被走査
面上に導光して光走査をする際、該発光部から該被走査
面上に至る光路中に配置した光学部材による該被走査面
Ｈの副走査方向の結像横倍率βか Ｏ〈　１β：　≦　２・・・（１） となるように各光学要素を構成したことである。
（実施例） 第１図（Ａ）、（Ｂ）は各々本発明の一実施例の走査光
学系を展開したときの副走査方向と主走査方向の要部概
略図である。
同図において１は半導体レーザーでありモノリシックな
基板上に副走査方向に間隔×１で配置した２つの発光１
’１ｌｌａ、ｌｂを有している。２はコリメーターレン
ズであり、２つの発光部１ａｌｂから各々所定の角度で
射出した２つのレーザー光束を平行光束としている。３
は絞ってあり、後述する被走査面８上でのレーザー光束
のスポット径を適切な径とする為にコリメーターレンズ
２からの光束を整形している。
４ａは光偏向器としての回転多面鏡の一つの反射面を模
式的に示しておりレーザー光束は反射面４ａで反射され
偏向されている。５はｆ−０特性を有する走査レンズで
あり、２つのレンズ５ａ、５ｂを有している。走査レン
ズ５は副走査方向には同図（Ａ）に示すようにアフォー
カルとなっており、又主走査方向には同図（Ｂ）に示す
ようにｆ−θ特性を示す屈折力を有している。７はシリ
ンドリカルレンズであり副走査方向にのみ屈折力を右し
ている。シリンドリカルレンズ７は不図示の回転多面鏡
の反射面の分割誤差による副走査方向のピッチムラ誤差
を補正すると共に、コリメーターレンズ２からの平行光
束を被走査面８であるドラム状感光体９面上に結像させ
る作用を有している。
本実施例においてコリメーターレンズ２の焦点距離なｆ
ｌ、シリンドリカルレンズ７の副走査方向の焦点距離を
ｆ、とすると、走査レンズ５は副走査方向にはアフォー
カルとなっているので副走査方向全体の結像横倍率βは
β＝　ｆ　ｔ　／　ｆ　＋となる。
従ってレーザー発振器ｌの２つの発光部１ａ１ｂからの
光束の被走査面８上の副走査方向における入射位置の間
隔ｘ２はＸ　２　＝　Ｘ　＋（ｆ　ｔ　／　ｆ　＋）と
なる。
従来の光走査装置では例えば特公昭６０−６４２号公報
で提案されている光走査装置では第７図（Ａ）、ＣＢ＞
に示すように走査レンズ７１が主走査方向と副走査方向
に各々屈折力を有している。（同図において第１図（Ａ
）、（Ｂ）と同・要素には同符番を付している。）この
為コリメーターレンズ２と走査レンズ７１によるレーザ
ー発振！１１の発光部７２が走査面８−ヒに投影される
シリンドリカルレンズ７を除いた結像横倍率βは走査レ
ンズ７１の焦点距離をｆＡとするとβ　”ｆＡ／ｆ＋ となる。このときの倍率βは走査レンズ７１や他の光学
要素の配置や外径寸法の制約、光学的収差補正そしてレ
ーザー光束の利用効率や走査面８Ｅにおけるスポット径
の関係より通常は５〜５０程度に設定されている。
これに対して本実施例ではこのときの倍率βを走査レン
ズや他の光学要素を前述の如く設定することにより小さ
くシ、特にＯく１β１≦２となるように各光学１２素を
特定することにより被走査面８Ｅにおける２つのレーザ
ー光束の入射位置の間隔ｘ２を設定している。この条件
を外れると間隔ｘ２が大きくなりすぎて所定の解像度を
得るのが難しくなってくる。
参考の為に具体的な数イ自例を示すと、ｘｌ＝０．１　
（ｍｒｎ）、ｆ、＝２３．６２３　（ｍｍ）ｆ２＝　１
５　（ｍｍ）とするとｘ、＝０．０６３５（ｍｍ）とな
る。
これは副走査方向の解像度４００ＤＰＩに相当する。
本実施例において絞り３の径を副走査方向と主走査方向
とで異ならしめて例えば幅Ｙ　＋　、　Ｙ　＊のように
異ならしめて射出光束径を楕円状や矩形状の光束として
光偏向器の反射面４ａに入射させても良い。
又本実施例においてシリンドリカルレンズ７は比較的短
い焦点距離を有している為、シリンドリカルレンズ７に
大きな径のレーザー光束を入射させると被走査面８上で
のスポット径が小さくなりすぎて焦点深度が浅くなって
くる。この為本実施例では第１図（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように絞り３の副走査方向の幅を主走査方向に比べて狭
くしている。
本実施例においてレーザー光束の有効利用を図るには副
走査方向のレーザー光束径を小さくして用いるのか良い
、このムには例えば第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように
コリメーターレンズ２からの光束を副走査方向に屈折力
を有する２つの正レンズ２１ａと負レンズ２１ｂより成
るアフォーカル系のシリンドリカフレレンズ２１により
副走査方向の光束径を狭くして用いるのか良い。
尚第２図（Ａ）は副走査方向、第２図（Ｂ）は主走査方
向の断面図である。
又第３図に示すように２つのプリズム３１３２を　用い
て副走査方向の光束径を狭くするようにしても良い。
シリンドリカルレンズ７は走査領域における光学釣線収
差や角度特性を良好に維持する為に、例えば第４図（Ａ
）、（Ｂ）に示すようなトロイダル形やトーリック形よ
り成るアナモフイツクレンズより構成しても良い。又そ
れらのレンズの逆側に曲率を付加するようにして構成し
ても良い。
ヌ走査レンズ５は副走査方向に全体としてアフォーカル
又はそれに近いものであれば各レンズ５ａ、５ｂは単独
に屈折力を有するように構成しても良い。
（発明の効果） 本発明によれば走査光学系の−・部にアナモフィック光
学系を用い、走査光学系全体における副走査方向の結像
横倍率を小さくすることにより、モノリシウクのマルチ
ビーム光源の使用を容易にし、走査線の曲りや像面弯曲
等の非対称性の＃曹を少なくし、装置全体の調整を容易
にした高い光学性能を有した光走査装置を達成すること
かてきる。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施例の副走査方向
と主走査方向を展開したときの要部断面図、′Ｗ４２図
（Ａ）、（Ｂ）、第３図、第４図は各々第１図の一部分
を偏向したときの一実施例の概略図、第５図＋Ａ）、（
Ｂ）は従来のモノリシックマルチビーム光源の説明図、
第６図は従来の複数ビームを用いた光走査装置の一部分
の説明図、第７図（Ａ）、（Ｂ）は従来の光走査装置の
概略図である。 図中ｌはレーザー発振器、ｌａ、ｌｂは発光部、２はコ
リメーターレンズ、３は絞り、４ａは光偏向器の反射面
、５は走査レンズ、７はシリンドリカルレンズ、８は走
査面、９はドラム状感光体、２１はシリンドリカルレン
ズ、３１．３２はプリズムである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数の発光部から、各々出射した複数のレーザー
    光束を第１集光系により単一の光偏向器に導光し、該光
    偏向器からの複数のレーザー光束を第２集光系を介して
    被走査面上に導光して光走査をする際、該発光部から該
    被走査面に至る光路中に配置した光学部材による該被走
    査面上の副走査方向の結像横倍率βが ０＜｜β｜≦２ となるように各光学要素を構成したことを特徴とする光
    走査装置。
  2. （２）前記複数の発光部は同一基板面上に設けられてお
    り、該複数の発光部から出射する複数のレーザー光束は
    各々所定の角度で出射していることを特徴とする請求項
    １記載の光走査装置。
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