JPS58173711A - 半導体レ−ザビ−ム走査光学系 - Google Patents

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】 本発明は、走査光学系５％にレーザビームプリンタや、
レーザスキャナーで使用される走査光学系に関する。

装置のコンパクト化、省電力化をはかるために、レーザ
プリンタの光源に半導体レーザを使用する試みがなされ
てきた。

この半導体レーザのビームは一般に第１図に示すように
非等方的である。一方、第２図に示すように光走査光学
系に、走査のピッチむらを補正するためのシリンドリカ
ルレンズ５が配置されていれば、これによってもビーム
は非等方的となり、走査線６上で等方的なスポットが得
られなくなる。

なお、第２図において１は半導体レーザ、２はレンズ、
３は光走査器、４は絞り込みレンズ、６はドラムである
。

このような二者の非等方性を互いに整合して、走査面上
で最終的に等方なスポットを得る試みがなされている。

第３図はその従来例の１つである。

すなわち、レンズ２と光走査器３との間にプリズム７を
置き、カップリングレンズ通過後のビーム径を、走査面
内で拡大し、絞り込みレンズ４、シリンドリカルレンズ
５を経てドラム６にいたらしめ、等方スポットを得んと
するものである。この方法では、半導体レーザ１の活性
層を走査面に垂直に配置し、ビームの拡がり角の広い方
を走査面内にくるようにしている。すなわちプリズム７
により、拡がり角の広い方のビーム径をさらに拡大した
後、絞り込みレンズ４に入射させる構成である。

しかし、この方法では、力、プリングレンズ通過後のビ
ーム径を小さくする必要があり、同一のＮＡに対しても
焦点距離の短かいレンズが必要であり、このような力、
プリングレンズの設計、製作あるい紘調整は困難である
。

第４図はこれを改良し、プリズム８を走査面に垂直な面
内で作用するべく配置した構成である。

この方法では、ビーム拭がり負の狭い方の径をさらに縮
少することとなるので上述の力、プリングレンズの焦点
距離が長くとれ、上記の困難は減少する。

しかしながらこの方法では、光源から、走査器に散る光
軸が、プリズムの所で変曲することになる。しかも、曲
がる角度が、半導体レーザの拡がり角の異方性、絞９込
みレンズ４およびシリンドリカルレンズ５の焦点距離の
比などによって決定されるため、中途半端な角度となり
、光源１カツプリングレンズ２、プリズム７、走査器３
、絞り込みレンズ４、シリンドリカルレンズ５０光軸合
わせが非常にやっかいなものとなる。

本発明の目的は上述の欠点を克服し、光学系の設計や調
整のやり易い、光学系を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は半導体レーザビ
ームのもつ非等方性と、走査ピッチむら補正のためのシ
リンドリカルレンズによって生じる非対称性との整合を
とるために使用される、プリズムの配置に特徴がある。

以下本発明を実施例をもって＃ｉ、明する。第５図は本
発明による実施例であり、第６図はプリズムの配置部を
拡大した図である。本発明では、ビームの整形を行なう
にあたって２ケのプリズムを使用する。光源ｌからのビ
ームを力、プリングレンズ２で集光し、プリズム９−１
および９−２を４過して、走査面内のビーム径が縮少さ
れ、入射ビームと平行移動したかたちで、走査器３にい
たる。

このような構成をとれば、前述の従来例の欠点を除去で
きるとともに、次にあげる三つの効果を実現することが
できる。

その第１は、プリズムの組へ入射するビームとこれから
射出するビームとがいずれも走査面に平行であるため、
調整がやり易くなること。

第２は、プリズムを２ケ使用するため、屈折を２［行う
ことになり、各々のプリズムの単体での縮少率が小さく
てすむ。これは、プリズムからの射出角が１ケの場合よ
りも小さくなり、プリズムの透過率が大きくなって、反
射ロスが減少する。

また、第７図に示す如く射出角が大きいと射出角のずれ
に対して、ビームの縮少率の変動が大きくなり、調整が
困難になる。

第３に、プリズム９−１．９−２は必ずしも同一でなく
てもよく、いくつかの組合せを用意することができる。

これは、半導体レーザのビーム拭き角は、通常一定では
なく、素子ごとにばらつくのが普通であり、このばらつ
きが、そのまま、絞り込みスポットの径のばらつきとし
て現われる。

このばらつきをなくするために、プリズム９−１１９−
２の組合せを変え、縮少率を選択することもできるので
ある。

第８図は、プリズムによるビーム径の縮少法の原理を示
す図である。即ち、図において、プリズムｌＯに平行に
入射したビーム径ｄ８のビームは、プリズム１０を射出
後ビーム径ｄ、となり、縮少率μは なる　係（ｉは射出角、ｎはプリズムの屈折率を示す）
で求められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体レーザビームの非等方性を示す図、第２
図は走査ピッチむら補正付の走査光学系を示す図。第３
図及び第４図は従来の光学系を示す図、第５図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第６図はその動作を説明す
るための図、第７図は、プリズム単体での、射出角層に
対するビーム縮少率μ、反射ロスをそれぞれ示す図、第
８図はビームの縮少原理を説明する図である。 第　１圀 寛２図 ′ｐ、３図 ８５目 ８６図 ター／ 拓７圀 坩七山、ご ８８目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザからのビームを力、プリングレンズで集光
   し、ビーム形状整形用の２個のプリズムを経て、回転多
   面鏡等のビーム走査器にいたらしめ、ビーム絞り込みレ
   ンズを通過させ、光走査のピッチむらを補正するための
   シリンドリカルレンズを経て、走査面上に絞り込みスポ
   ットを得る光学系において、該２ケのプリズムに入射す
   るビームと射出するビームとが平行になるようにし、か
   つ絞り込みスポットを円形、あるいは長円形とするため
   に、該半導体レーザビームの拡き角の狭い方のビーム径
   を、該２ケのプリズムの作用により縮少する仁とを特徴
   とする半導体レーザビーム走査光学系。