JPS5915216A

JPS5915216A - 光走査装置

Info

Publication number: JPS5915216A
Application number: JP57124776A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Baba; 健馬場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-07-17
Filing date: 1982-07-17
Publication date: 1984-01-26
Also published as: JPH0441324B2

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、複数の光束により同時に複数の走査線を形成
し、これらの走査線ピッチを可変とした光走査装置に関
するものである。

第１図（ａ）は本出願人による特開昭５６−１０４３１
５号公報における３つの光束により３木の走査線を描く
光走査装置を示し、偏向面内の様子を表している。第１
図（ｂ）に示す複数の発光部１ａ、■ｂ、１ｃを有する
半導体アレイレーザー１より発した複数の゛光束Ｌ１．
　Ｌ２、Ｌ３は、集光々学系２により集光されイメージ
ローデータ３に入射される。このイメージローデータ３
により配置を回転させられた光束Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、
回転多面鏡４の偏向反射面５により反射され、結像光学
系６を介して被走査媒体７上にスボッ）Ｓｔ、Ｓ２、Ｓ
３として結像される。第１図（ｃ）に示すように、結像
されたスポットＳ１、Ｓ２、Ｓ３は回転多面鏡４の回転
に伴って被走査媒体７上に複数の走査線Ａ１、Ａ２、Ａ
３を同時に形成する。第１図（ｄ）はイメージローデー
タ３を出射した１自後の光束Ｌ１、Ａ２、Ａ３の断面図
であり、Ｏはイメージローデータ３により回転された光
束Ｌｌ、　Ａ２、し３の列と偏向面とのなす回転角であ
る。このとき、βを半導体アレイレーザー１と被走査媒
体７との間の集光々学系２と結像光学系６による合成結
像倍率とすると、走査線Ａ１、Ａ２、Ａ３同志のピッチ
ｐと発光部］、ａ、■ｂ、ＩＣ同志の間隔ｄとの間には
、 □ｐ＝βｄ　　５ｉｒｌ　　　・＝（１）なる関係があ
る。この（１）式からも明らかなように、イメージロー
データ３の回転により、光束Ｌ１、Ａ２、Ａ３の回転角
θが変るため、走査線ＡＩ、Ａ２、Ａ３同志のピッチｐ
を任意の値に設定することが可能となる。

このようにイメージローデータ３の回転により、容易に
精度良く走査線ピッチｐを変更することができるが、同
時に形成される複数の走査線Ａ１、Ａ２、Ａ３のピッチ
ｐを所望の値に設定しても、次の走査により形成される
複数の走査線Ａ１、Ａ２、Ａ３との間のピッチは、回転
多面鏡４の偏向反射面５の倒れに起因してむ′らが生じ
一定値となるとは限らない。

このピッチむらを除去する方法として、第２図に示す特
開昭５６−３６６２２号公報の発明のように、光学系に
よって偏向反射面５の倒れの影響を補正する手段か提案
されている。この第２図において、光源を発した光束り
はシリンドリカルレンズ８により偏向面と直交する断面
内において回転多面鏡４の偏向反射面５」二に結像され
、この偏向反射面５により反射された光束りは、例えば
］・−リックレンズを有する結像光学系９により被走査
媒体７上に点状に結像される。このような手段によれば
、偏向反射面５により反射された光束りは、偏向反射面
５の倒れの如何に拘らず常に被走査媒体７上の同一場所
に結像されることになる。

第３図（ａ）〜（ｄ）は第１図と第２図にそれぞれ示し
た手段を併用した場合の説明図であり、第３図（ａ）　
、　（ｂ）は偏向面内の様子を示し、第３図（ｃ）　、
　（ｄ）は偏向面と直交する面内の様子を示している。

この第３図の光走査装頷によれは、先に説明した第１図
、第２図の２つの機能か同時に得られることは明らかで
あるが、また次のような欠点をも有している。

（１）式におびて、通常り走査線ピ・ンチｐを細かくす
るため、ｐはβｄに比して相当に小さいことが要求され
る。即ち、θは小さい角度となり、イメージローデータ
３を出射後の光束Ｌｌ、し２、Ａ３は殆ど偏向面内を進
行するため、第３図（ｂ）　、　（ｃ）に示すように、
シリンドリカルレンズ８によって偏向反射面５に形成さ
れる複数の線像Ｂ１．８２、Ｂ３が互いに離れた位置と
なる。このため、第３図（ｂ）に示すように回転多面鏡
４が回転したとき、偏向反射面５による線像８１．　Ｂ
２、Ｂ３の鏡像Ｂｌ’、Ｂ２’　、　Ｂ３’が結像光学
系９の光軸方向に移動し、偏向面と直交する面内で第３
図（ｄ）に示すようにデフォーカスを生ずることになり
、被走査媒体７上の周辺部で特に結像性能が悪化する。

この現象はシリンドリカルレンズ８をイメージローデー
タ３よりも半導体アレイレーザー１側に配しても同様に
現れる。

本発明の目的は、上述の欠点を改良し、イメージローデ
ータの回転により走査線ピッチの変更が可能で、しかも
回転多面鏡の偏向反射面の倒れに起因するピッチむらを
除去した光走査媒体を提供することにあり、その要旨は
、光束を走査すべき被走査媒体と、列状に並んだ複数の
発光部を有する光源部と、該光源部より発した複数の光
束を線状にそれぞれ結像する第１光学系と、該第１光学
系による線像の近傍に偏向反射面を有する偏向器と、該
偏向器により偏向された光束を前記被走査媒体にそれぞ
れ結像する第２光学系とを備え、前記第１光学系は、光
・ｉ部側より順次に第１の集光々学系、イメージローデ
ータ、第２の集光々学系とを有し、前記光源部から発す
る複数光束のそれぞれの中心光線が第１の集光々学系を
通過後に交わる点の近傍に前記イメージローデータを配
置し、前記第２の集光々学系を前記交点と偏向器の偏向
反射面とを偏向面内において光学的に共役とするように
配置し、前記イメージローデータを回転Ｓせることによ
り、前記被走査媒体に結像する複数の光束の間隔を変え
るようにしたことを特徴とするものである。

以下に本発明を第４図以下に図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。ただし、第１図〜第３図と同一の符号は
同一の郵相を示している。

第４図において、半導体アレイレーザー１を発した複数
の光束Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、順次に第１の集光々学系１
０、イメージローデータ３、第２の集光々学系１１、回
転多面鏡４、結像光学系９を経由して被走査媒体７に入
用するようになっている。

そして、光束Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は第１の集光々学系１゜
によりコリメートされた後に、イメージローデータ３に
入射する。このとき、イメージローデータ３は複数光束
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれの中心光線の交点Ｔ、即ち
第１の集光々学系ｉｏの射出瞳の中心近傍に配されてい
る。この交点Ｔは半導体アレイレーザーｌのように互い
に平行な複数光束を発することのできる光源にあっては
、第１の集光々学系１０の焦点に一致する。イメージロ
ーデータ３を通過した光束Ｌ１、ｌ＋２、Ｌ３は、第１
図（ｄ）に示したように配置を回転され、第２の集光々
学系ＩＪに入射する。この光束Ｌ１．　Ｌ２、し３は第
２の集光々学系１１により偏向面と直交する断面内にお
いて、回転多面鏡４の偏向反射面５の近傍に結像されで
複数の線像旧、Ｂ２、Ｂ３を形成し、偏向反射面５は第
１の集光々学系１ｏの射出瞳と偏向面内において共役に
なるように配置されている。従って、これらの線像日１
、Ｂ２、Ｂ３は偏向面内においては同一場所に形成され
、回転多面鏡４が回転しても鏡像Ｂｌ’　、　８２’　
、　８３′にデフォーカスを生ずることはない。このよ
うに形成された線像Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は結像光学系９を
介して被走査媒体７上に結像されることになる。

第５図は第２の集光々学系１１の好適な一実施例を示し
、（ａ）は偏向面内、（ｂ）は偏向面と直交する面内を
図示している。この第２の集光々学系１１はシリンドリ
カルレンズ１２と球面レンズ１３から成り、シリンドリ
カルレンズ１２は偏向面内に正のパワーを有し、その物
体側焦点はイメージローデータ３内の光束Ｌ１．　Ｌ２
、Ｌ３の交点Ｔと一致している。球面レンズ１３は正の
パワーを有し、シリンドリカルレンズ１２の像側に配置
されており、その物体側焦点はシリンドリカルレンズ１
２の像側焦点と一致してこの像側焦点は偏向反射面５上
に存在している。

このような第２の集光々学系１１により、線像旧、Ｂ２
、Ｂ３の形成と、第１の集光々学系１０と第２の集光々
学系１１を併せた光学系の射出瞳を、偏向反射面５上に
同時に形成することが可能となる。また、２つの正の球
面レンズを含むアフォーカルレンズ系に、偏向面と直交
する断面内で正のパワーを持つシリンドリカルレンズを
挿入して第２の集光々学系１１としてもよい。更には、
第４図とは逆に第１の集光々学系１０に線像旧、Ｂ２、
Ｂ３を形成する機能を持たせることも可能である。

第６図においては、第１の集光々学系１０は偏向面と直
交する面内で正のパワーを持つ球面レンズ１４と、正の
パワーを有するシリンドリカルレンズ１５とから成り、
第２の集光々学系１１の正の球面レンズ１２．１３は、
第５図（ａ）と同様に第１の集光々学系１０の射出瞳を
偏向反射面５上に結像している。偏向面内の様子を示す
第６図（ａ）は第５図（ａ）と同様の作用を示し、偏向
面と直交する面内を示す第６図（ｂ）においては、第１
の集光々学系１１の偏向面内における射出瞳上にシリン
ドリカルレンズ１５により光束Ｌ１、し２、Ｌ３を偏向
面と直交する面内で結像させることにより、偏向反射面
上に線像Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を形成することができる。な
お、ここで第１の集光々学系１０或いは第２の集光々学
系１１からの射出光束は必ずしもコリメートされている
必要はない。

第１の集光々学系１０の射出瞳近くにイメージローデー
タ３を配することは、単にイメージローデータ３を小型
化するだけでなく、次のような応用が可能になる。即ち
、第７図（ａ）はイメージローデータ３の斜視図であり
、その底面１７には第７図（ｂ）に示すように、中央部
で吸収率の高くなるような濃度フィルタ１８を接着させ
ることによって、ガウス分布を持つレーザー光束の強度
分布を均一化し、被走査媒体７」二での解像力を高める
ことができる。また、第８図のように一次元のフレネル
レンズ１９をイメージローテーク３の底面１７に接着し
、シリン１トリ力ルレンズ作用をも持たせれば線像形成
手段として用いることもできる。

このように本発明に係る光走査装置によれば、イメージ
ローテークの回転により容易に複数の光束から成る走査
線ピッチを変更できると共に、回転多面鏡の加工誤差に
起因する偏向反射面の倒れなどによるピッチむらも除去
することができ、良好な光走査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は走査線のピッチを可変とする従
来装置の説明図、第２図は偏向反射面の倒れによる走査
線のピッチむらを除去する従来装置の構成図、第３図（
ａ）〜（ｄ）は第１図、第２図を合成した光走査装置の
説明図、第４図以下は本発明に係る光走査装置の実施例
を示し、第４図はその基本構成図、第５図（ａ′）　、
　（ｂ）及び第６図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ実施例の
説明図、第７図（ａ）は底面に濃度フィルタを設けたイ
メージローデータノ斜視図、（ｂ）は濃度フィルタの平
面図、第８図は底面にフレネルレンズを設けたイメージ
ローテークの斜視図である。符号ｌは半導体アレイレーザー、１ａ、ｌｂ、１ｃは発
光部、２は集光々学系、３はイメージローテーク、４は
回転多面鏡、５は偏向反射面、７は被走査媒体、９は結
像光学系、１０は第１の集光々学系、１１は第２の集光
々学系、１８は濃度フィルタ、１９はフレネルレンズ、
Ｌｌ、　Ｌ２．’Ｌ３は光束、Ｓｌ、　Ｂ２、Ｂ３はス
ポット、Ａ１、Ａ２、Ａ３は走査線、Ｂ１．８２、Ｂ３
は線像、Ｂｌ′、　Ｂ２’　、　８３’は鏡像である。特許出願人　　　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、　光束を走査すべき被走査媒体と、列状に並んだ複
数の発光部を有する光源８１）と、該光源部より発した
複数の光束を線状にそれぞれ結像する第１光学系と、該
第１光学系による線像の近傍に偏向反射面を有する偏向
器と、該偏向器により偏向された光束を前記被走査媒体
にそれぞれ結像する第２光学系とを（＃Ｎえ、前記第１
光学系は、光源部側より順次に第１の集光々学系、イメ
ージローデータ、第２の集光々学系とを有し、前記光源
部から発する複数光束のそれぞれの中心光線が第１の集
光々学系を通過後に交わる点の近傍に前記イメージロー
データを配置し、前記第２の集光々学系を前記交点と偏
向器の偏向反射面とを偏向面内において光学的に共役と
するように配置し、前記イメージローデータを回転させ
ることにより、前記被走査媒体に結像する複数の光束の
間隔を変えるようにしたことを特徴とする光走査装置。