JPS62254115A - Light beam scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光ビーム走査装置に関するものであり、特に、
複数の光ビームを同時に走査すると共に、ポリゴンミラ
ーの面倒れに起因する面倒れ補正を良好に行ない、かつ
光ビームの照射点の軌跡（走査線）が湾曲することのな
い光ビーム走査装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a light beam scanning device, and in particular,
Relating to a light beam scanning device that scans multiple light beams at the same time, performs good surface tilt correction due to surface tilt of a polygon mirror, and prevents the locus (scanning line) of the light beam irradiation point from being curved. It is.
（従来の技術）
近年、高速、高画質で、かつ低騒音のレーザプリンタの
開始が進められ、実用化されている。(Prior Art) In recent years, high speed, high image quality, and low noise laser printers have been developed and put into practical use.
レーザプリンタは、感光体等の露光面上を情報信号に応
じて変調されたレーザ光等の光ビームで走査し、光情報
に応じて文字、図形等の画像を形成する。A laser printer scans an exposed surface of a photoconductor or the like with a light beam such as a laser beam that is modulated according to an information signal, and forms images such as characters and figures according to the optical information.
このレーザプリンタの画像形成速度を上げるために、光
ビームを走査する光ビーム走査装置の走査速度を上げる
手法が提案されている。In order to increase the image forming speed of this laser printer, a method has been proposed to increase the scanning speed of a light beam scanning device that scans a light beam.
しかし、光ビーム走査を高速化するには、例えばポリゴ
ンミラー（光偏向器）の高速定回転制御、あるいはレー
ザ光源の大出力化等の種々の問題が生じる。However, in order to increase the speed of light beam scanning, various problems arise, such as the need to control high-speed constant rotation of a polygon mirror (optical deflector) or increase the output of a laser light source.
そこで、レーザ光源を複数個設け、露光面への１回の光
ビーム走査で複数本の異なる主走査線を同時に形成する
マルチ光ビーム走査方式が提案されている。Therefore, a multi-light beam scanning method has been proposed in which a plurality of laser light sources are provided and a plurality of different main scanning lines are simultaneously formed by one light beam scan on the exposure surface.
マルチ光ビーム走査方式を適用した光ビーム走査装置は
、例えば特開昭５８−１４５９１４号公報、特開昭５９
−１２４１６号公報に開示されている。このうち、例え
ば前記特開昭５９−１２４１６号公報に記載された光ビ
ーム走査装置は、複数の光ビームをポリゴンミラーの鏡
面に各々異なる角度で入射させ、そして、Ｆθレンズに
は、その光軸に対して各々異なる角度で指向させて、露
光面上に複数の光ビームを同時走査するものである。A light beam scanning device using a multi-light beam scanning method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 58-145914 and 1983.
It is disclosed in the publication No.-12416. Among these, for example, the light beam scanning device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-12416 makes a plurality of light beams incident on the mirror surface of a polygon mirror at different angles, and the optical axis of the Fθ lens is A plurality of light beams are simultaneously scanned on the exposure surface by directing each light beam at a different angle to the exposure surface.
（発明が解決しようとする問題点）
上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。(Problems to be Solved by the Invention) The above-described conventional techniques had the following problems.
（１）ＦＯレンズに互いに平行な複数の光ビームを入射
させると、照射面で光ビームが１点に集まってしまうた
め、前述したように複数の光ビームをポリゴンミラーの
鏡面に走査に直交する面内で各々異なる角度をもたせて
入射させ、そして、Ｆθレンズの光軸に対して各々異な
る角度で指向させるマルチ光ビーム走査装置においては
、露光面上に形成される走査線が弓形に湾曲してしまう
。(1) When multiple light beams parallel to each other are incident on the FO lens, the light beams will converge at one point on the irradiation surface, so as mentioned above, the multiple light beams are scanned perpendicularly to the mirror surface of the polygon mirror. In a multi-light beam scanning device in which the light beams are incident at different angles within the plane and each light beam is directed at different angles with respect to the optical axis of the Fθ lens, the scanning line formed on the exposure surface is curved in an arcuate shape. It ends up.
すなわち、ポリゴンミラーの鏡面から露光面に至る光ビ
ームの光路を、光ビームの走査方向から見た場合に、Ｆ
θレンズに入射する光ビームの、Ｆθレンズの光軸に対
する入射角θは、該入射角θが零度以外のときは、光ビ
ームがポリゴンミラーの鏡面中央部で反射しているとき
が一番小さく、逆に光ビームがポリゴンミラーの鏡面端
部で反射しているとき大きい。したがって、光ビームの
光路を、光ビームの走査方向から見た場合において、露
光面とＦθレンズの光軸との交差点からの光ビーム照射
位置Ｆθは、光ビームがポリゴンミラーの鏡面中央部で
反射しているときと鏡面端部で反射しているときとでは
異なり、この結果、露光面上に形成される走査線が弓形
に湾曲する。In other words, when the optical path of the light beam from the mirror surface of the polygon mirror to the exposure surface is viewed from the scanning direction of the light beam, F
The incident angle θ of the light beam incident on the θ lens with respect to the optical axis of the Fθ lens is the smallest when the incident angle θ is other than 0 degrees, when the light beam is reflected at the center of the mirror surface of the polygon mirror. , conversely, it is large when the light beam is reflected at the mirror end of the polygon mirror. Therefore, when the optical path of the light beam is viewed from the scanning direction of the light beam, the light beam irradiation position Fθ from the intersection of the exposure surface and the optical axis of the Fθ lens is such that the light beam is reflected at the center of the mirror surface of the polygon mirror. The scanning line formed on the exposure surface is curved in an arcuate manner.
このように走査線が湾曲すると、露光面に画情報を正確
に記録することができなくなる。When the scanning line is curved in this way, it becomes impossible to accurately record image information on the exposure surface.
（２）一般的なマルチ光ビーム走査装置には、ポリゴン
ミラー鏡面の倒れに起因する走査位置のずれ補正（以下
、而倒れ補正という）がなされていない。(2) General multi-light beam scanning devices do not correct scanning position deviations (hereinafter referred to as tilt correction) caused by tilting of the polygon mirror surface.
１本の光ビームで走査を行なう光ビーム走査装置におい
ては、光ビームの光路を、光ビームの走査方向から見た
場合に、平行ビームをシリンダレンズ等でポリゴンミラ
ー鏡面の上に集束させた後、ポリゴンミラーとＦＯレン
ズの間のレンズで平行ビームに再度変換してＦＯレンズ
に入射させることで而倒れ補正を行なっている。In a light beam scanning device that performs scanning with a single light beam, the optical path of the light beam, when viewed from the scanning direction of the light beam, is as follows: After a parallel beam is focused onto a polygon mirror surface using a cylinder lens, etc. The tilting correction is performed by converting the parallel beam again into a parallel beam using a lens between the polygon mirror and the FO lens and making it incident on the FO lens.
ところが、この手法を前述したマルチ光ビーム走査装置
に適用しようとすると、ポリゴン面倒れは補正できるが
複数の光ビームをポリゴンミラー鏡面上に互いに平行に
入射させると、露光面上には単に１本の走査線しか形成
されなくなる。However, when this method is applied to the multi-light beam scanning device described above, it is possible to correct the tilting of the polygon surface, but when multiple light beams are made parallel to each other on the polygon mirror surface, only one light beam appears on the exposure surface. Only 100 scan lines will be formed.
また、角度をつけると、走査線が弓状に湾曲する。Also, when the angle is set, the scan line curves into an arc.
この結果、マルチ光ビーム走査装置に正確な面倒れ補正
を行なおうとする場合には、極めて複雑な光学系が必要
となり、当該光ビーム走査装置の製作費が増大する。As a result, in order to perform accurate surface tilt correction on a multi-light beam scanning device, an extremely complicated optical system is required, which increases the manufacturing cost of the light beam scanning device.
本発明は、前）ホの問題点を解決するためになされたも
のである。The present invention has been made to solve the above problem.
（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、複数の光ビームを、ポ
リゴンミラーの回転軸に垂直な、複数の仮想平面内に通
過させ、該ポリゴンミラーの一鏡面に対して同一の入射
角で、かつ該ポリゴンミラーの回転軸方向に等間隔に指
向させ、そして、該ポリゴンミラーの一鏡面における各
光ビームの入射部、および露光部における各光ビームの
入射部において、光ビームの走査方向と垂直な方向に各
光ビームをそれぞれ集束させるという手段を講じ、この
結果、前記ポリゴンミラーの一鏡面における各光ビーム
の入射部、および露光部における各光ビームの入射部を
光学的に共役関係にして、実用的な而倒れ補正を行なう
ようにし、またポリゴンミラーの回転による光ビームの
走査時に、［θレンズに対する、光ビーム走査方向と垂
直な面内における光ビームの入射角が変わらないように
して、露光面に形成される光ビームの走査線の湾曲を防
止した点に特徴がある。(Means and effects for solving the problem) In order to solve the above problem, the present invention allows a plurality of light beams to pass through a plurality of virtual planes perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror, The light beams are directed at the same angle of incidence with respect to one mirror surface of the polygon mirror and at equal intervals in the direction of the rotation axis of the polygon mirror, and each light beam is directed at an incident portion on one mirror surface of the polygon mirror and at an exposure portion. At the incident part of each light beam, each light beam is focused in a direction perpendicular to the scanning direction of the light beam, and as a result, the incident part of each light beam and the exposure part on one mirror surface of the polygon mirror are taken. The incident part of each light beam is optically conjugate in order to perform practical tilt correction, and when scanning the light beam by rotating the polygon mirror, The feature is that the angle of incidence of the light beam within the plane remains unchanged, thereby preventing the scanning line of the light beam formed on the exposure surface from curving.
（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の構成を示す概略斜視図、第
２図は第１図の平面図、第３図はレーザビームの走査方
向に垂直な平面で切断した第１図の断面の展開図、第４
図は第３図のＤ部詳細図である。Fig. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, and Fig. 3 is a cross section of Fig. 1 taken along a plane perpendicular to the scanning direction of the laser beam. Developed diagram, 4th
The figure is a detailed view of section D in FIG. 3.
図を見易くするために、第１図においては、各半導体レ
ーザ１八〜１Ｄから出力されるレーザビーム８Ａ〜８Ｄ
は、その中心軸だけを示し、また第３図においては、半
導体レーザ１Ａから出力されるレーザビーム８Ａの、偏
光ビームスプリッタ６Ａおよびハーフミラ−７を除いた
光学系のみが示されている。To make the diagram easier to read, in FIG. 1, laser beams 8A to 8D output from each semiconductor laser 18 to 1D are shown.
shows only its central axis, and in FIG. 3, only the optical system of the laser beam 8A output from the semiconductor laser 1A, excluding the polarizing beam splitter 6A and the half mirror 7, is shown.
各々の図において、半導体レーザ１八〜１Ｄは、互いに
平行でかつ後述するポリゴンミラー９の回転軸９Ｃの方
向に同一距離だけ離れ複数の平面内にそれぞれ配置され
る。そして各レーザビーム８Ａ〜８Ｄは、コリメータレ
ンズ２Ａ〜２Ｄにより平行光となる。In each figure, semiconductor lasers 18 to 1D are arranged in a plurality of planes parallel to each other and separated by the same distance in the direction of a rotation axis 9C of a polygon mirror 9, which will be described later. Each of the laser beams 8A to 8D is turned into parallel light by the collimator lenses 2A to 2D.
前記各半導体レーザ１Ａ〜ＩＤから出力されるレーザビ
ームは偏光ビームスプリッタ６Ａ、６Ｃに対してＰ偏光
であるが、このうち、半導体レーザ１Ｂおよび１Ｇから
出力されるレーザビーム８Ｂ、８Ｇは、前記コリメータ
レンズ２Ｂ、２Ｇの前方に配置された１／２波長板４８
．４ＧによりＳ偏光となる。The laser beams output from each of the semiconductor lasers 1A to ID are P-polarized with respect to the polarization beam splitters 6A and 6C, but among these, the laser beams 8B and 8G output from the semiconductor lasers 1B and 1G are polarized by the collimator. 1/2 wavelength plate 48 placed in front of lenses 2B and 2G
．． The light becomes S-polarized due to 4G.
一方向に光を屈折させる第１のシリンダレンズ３Ａ〜３
Ｄ（第１の集束素子）は、前記コリメータレンズまたは
１／２波長板を通過した各レーザビーム８Ａ〜８Ｄが、
ポリゴンミラー９の一鏡面上で、該ポリゴンミラー９の
回転軸９Ｃの方向に集束するように、該レーザビーム８
Ａ〜８Ｄの光路上に配置される。First cylinder lenses 3A to 3 that refract light in one direction
D (first focusing element) allows each of the laser beams 8A to 8D that has passed through the collimator lens or the 1/2 wavelength plate to
The laser beam 8 is focused on one mirror surface of the polygon mirror 9 in the direction of the rotation axis 9C of the polygon mirror 9.
It is arranged on the optical path of A to 8D.
前記レーザビーム８Ａの光路には、ざらにＰ偏光のレー
ザビーム８Ａのみを通過させるように偏光ビームスプリ
ッタ６Ａが配置される。A polarizing beam splitter 6A is arranged in the optical path of the laser beam 8A so as to allow only the roughly P-polarized laser beam 8A to pass through.
また、前記レーザビーム８Ｂは、反射鏡５Ｂにより反射
され、ポリゴンミラー９の回転軸９Ｃの方向のから見た
場合に、前記レーザビーム８Δの光路に対して垂直とな
るように、前記偏光ビームスプリッタ６Ａに入射される
。この結果レーザビーム８Ｂは、レーザビーム８Ａの光
路と平行に、かつその近傍を進行するように、前記偏光
ビームスプリッタ６Ａにより反射される。Further, the laser beam 8B is reflected by the reflecting mirror 5B, and the polarizing beam splitter is arranged so that the laser beam 8B is perpendicular to the optical path of the laser beam 8Δ when viewed from the direction of the rotation axis 9C of the polygon mirror 9. It is incident on 6A. As a result, the laser beam 8B is reflected by the polarizing beam splitter 6A so as to travel parallel to and near the optical path of the laser beam 8A.
そして、前記レーザビーム８Ａおよび８Ｂは、ハーフミ
ラ−７により、その約５０％の光量でポリゴンミラー９
の一鏡面９Ｅに指向される。The laser beams 8A and 8B are transmitted to a polygon mirror 9 by a half mirror 7 with approximately 50% of the light intensity.
is directed to one mirror surface 9E.
レーザビーム８Ｃおよび８Ｄも、前記レーザビーム８Ａ
および８Ｂと同様に、反射鏡５Ｄおよび偏光ビームスプ
リッタ６Ｃによりそれぞれ近接する光路を進行する。そ
してその後、レーザビーム８Ｃおよび８Ｄはハーフミラ
−７を通過して、その約５０％の光量でポリゴンミラー
９の鏡面に指向される。Laser beams 8C and 8D are also similar to the laser beam 8A.
Similarly to 8B and 8B, the light beams travel along adjacent optical paths by the reflecting mirror 5D and the polarizing beam splitter 6C. Thereafter, the laser beams 8C and 8D pass through the half mirror 7, and are directed toward the mirror surface of the polygon mirror 9 with approximately 50% of their light intensity.
前記レーザビーム８Ａ〜８Ｄは、前記ハーフミラ−７で
反射し、あるいは通過した侵は、ポリゴンミラー９の回
転軸９Ｃに垂直で、かつ該ポリゴンミラー９の回転軸９
Ｃの方向に等間隔に配置された複数の仮想。平面と内を
進行し、第４図より明らかなように、該ポリゴンミラー
９の一鏡面９Ｆに対して同一の入射角で、さらに、各レ
ーザビームの光路と、ポリゴンミラー９の回転軸９Ｃに
平行な該ポリゴンミラー９の一鏡上の仮想線とが直交す
るように、指向される。The laser beams 8A to 8D are reflected or passed through the half mirror 7 and are perpendicular to the rotation axis 9C of the polygon mirror 9.
Multiple imaginaries arranged at equal intervals in the direction of C. As is clear from FIG. 4, the laser beams travel along the optical path of each laser beam and the rotation axis 9C of the polygon mirror 9 at the same angle of incidence with respect to one mirror surface 9F of the polygon mirror 9. It is oriented so that the imaginary line on one of the parallel polygon mirrors 9 intersects at right angles.
ポリゴンミラー９は、周知のようにその側面に複数の鏡
面９Ｆを有する回転多面鏡であり、その回転軸９Ｃを中
心に、例えば矢印六方向に回転することができる。As is well known, the polygon mirror 9 is a rotating polygon mirror having a plurality of mirror surfaces 9F on its side surfaces, and can rotate about its rotation axis 9C in, for example, six directions indicated by arrows.
前記ポリゴンミラー９の鏡面９Ｆを反射したレーザビー
ム８Ａ〜８Ｄの各々は、Ｆθレンズ１０および第２のシ
リンダレンズ１１を通過して感光体１２に到達する。Each of the laser beams 8A to 8D reflected by the mirror surface 9F of the polygon mirror 9 passes through the Fθ lens 10 and the second cylinder lens 11 and reaches the photoreceptor 12.
ここで前記Ｆθレンズ１０は、その光軸１０Ｇがポリゴ
ンミラー９の回転軸９Ｃに垂直な平面と平行となるよう
に配置され、また第２図より明らかなように、ポリゴン
ミラー９の回転による各レーザご−ム８Ａ〜８Ｄの走査
方向（矢印Ｃ方向）に、レーザビーム８Ａ〜８Ｄが感光
体１２の走査面上で集束するように、構成・配置されて
いる。Here, the Fθ lens 10 is arranged so that its optical axis 10G is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis 9C of the polygon mirror 9, and as is clear from FIG. The laser beams 8A to 8D are constructed and arranged so as to be focused on the scanning surface of the photoreceptor 12 in the scanning direction (arrow C direction) of the laser beams 8A to 8D.
また前記第２のシリンダレンズ１１（第２の集束素子）
は、第３．４図より明らかなように前記走査方向と垂直
な方向に、レーザビーム８Ａ〜８Ｄが感光体１２の走査
面上で集束するように、かつ各レーザビーム８Ａ〜８Ｄ
の集束点が、感光体１２の走査面の副走査方向に配置さ
れるように構成中配置されている。Also, the second cylinder lens 11 (second focusing element)
As is clear from FIG. 3.4, the laser beams 8A to 8D are focused in a direction perpendicular to the scanning direction on the scanning surface of the photoreceptor 12, and each laser beam 8A to 8D is
The convergence point is arranged in the sub-scanning direction of the scanning surface of the photoreceptor 12.
すなわち、各レーザビーム８Ａ〜８Ｄの、ポリゴンミラ
ー９の鏡面９Ｆにおける反射部と感光体１２への照射点
とは、第１のシリンダレンズ３Ａ〜３Ｄおよび第２のシ
リンダレンズ１１により、レーザビーム走査方向に垂直
な平面内で、光学的に共役関係に保たれている。That is, the irradiation point of each laser beam 8A to 8D on the mirror surface 9F of the polygon mirror 9 and the irradiation point on the photoreceptor 12 is determined by the laser beam scanning by the first cylinder lenses 3A to 3D and the second cylinder lens 11. An optically conjugate relationship is maintained in a plane perpendicular to the direction.
以上の構成を有する本発明の一実施例において、まず図
示されない変調手段により、画情報の第１行目の情報に
基づいて半導体レーザ１Ａが変調され、同時に、画情報
の第２〜４行目の情報に基づいてそれぞれ半導体レーザ
１Ｂ〜１Ｄが変調される。In one embodiment of the present invention having the above configuration, first, a modulation means (not shown) modulates the semiconductor laser 1A based on the information in the first line of the image information, and at the same time modulates the semiconductor laser 1A based on the information in the second to fourth lines of the image information. The semiconductor lasers 1B to 1D are modulated based on the information.
前記半導体レーザ１Ａ〜１Ｄから出力されるレーザど−
ムは、ポリゴンミラー９の鏡面で反射して、感光体１２
に照射される。そしてその照射点はポリゴンミラー９の
矢印六方向の回転により、感光体１２上を矢印Ｃ方向に
移動する。これにより、感光体１２上に、４ライン分の
記録が同時に行なわれる。Laser output from the semiconductor lasers 1A to 1D
The beam is reflected by the mirror surface of the polygon mirror 9 and is applied to the photoreceptor 12.
is irradiated. The irradiation point moves on the photoreceptor 12 in the direction of arrow C as the polygon mirror 9 rotates in the six directions of arrows. As a result, four lines of recording are simultaneously performed on the photoreceptor 12.
前記感光体１２は例えば矢印Ｂ方向に回転するように構
成されているので、ポリゴンミラー９の各鏡面９Ｆによ
りレーザビーム８Ａ〜８Ｄを順次走査するようにすれば
、感光体１２上には前記変調手段に入力される画情報が
形成される。Since the photoreceptor 12 is configured to rotate, for example, in the direction of arrow B, if the laser beams 8A to 8D are sequentially scanned by each mirror surface 9F of the polygon mirror 9, the modulation will be applied to the photoreceptor 12. Image information input to the means is formed.
＝ １４−
ざて、この実施例においては、当該レーザビームの光路
を該レーザビームの走査方向から見た場合に、各レーザ
ビーム８Ａ〜８Ｄがポリゴンミラー９の鏡面９Ｆに垂直
に入射し、さらにＦθレンズ１０には、該Ｆθレンズ１
０の光軸１０Ｃに平行に入射しているので、ポリゴンミ
ラー９が回転しても各レーザビーム８Ａ〜８Ｄの、レー
ザビームの走査方向から児たＦθレンズ１０への入射角
は変わらない。したがって、その各照射点の軌跡（走査
線）が湾曲することがない。= 14- In this embodiment, when the optical path of the laser beam is viewed from the scanning direction of the laser beam, each of the laser beams 8A to 8D is perpendicularly incident on the mirror surface 9F of the polygon mirror 9, and The Fθ lens 10 includes the Fθ lens 1
Since each of the laser beams 8A to 8D is incident parallel to the optical axis 10C of the optical axis 10C, even if the polygon mirror 9 rotates, the angle of incidence of each of the laser beams 8A to 8D on the Fθ lens 10 from the scanning direction of the laser beam does not change. Therefore, the locus (scanning line) of each irradiation point is not curved.
また、面倒れ補正も、以下に説明するように、良好に行
なうことができる。Further, correction of surface inclination can also be performed satisfactorily as explained below.
第５図は第４図のＥ部詳細図である。第５図において第
４図と同一の符号は、同一または同等部分をあられして
いる。FIG. 5 is a detailed view of section E in FIG. 4. In FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. 4 represent the same or equivalent parts.
第５図において、レーザど−ム８Ａは、幾何光学的には
、ポリゴンミラー９の鏡面９Ｅ上の点８Ｐで集束するよ
うにポリゴンミラー９の鏡面９Ｆに指向されるが、実際
には回折限界により前記集束点近傍ではある一定の断面
積をもつような平行光線状になる。そして例えば光学系
の分解能、感光体の解像度等に影響を与えない断面積を
有するレーザビーム８Ａの長さＸｌ（焦点深度×１）は
、該レーザビーム８Ａの集束点を中心として数ｍｍ程度
である。In FIG. 5, the laser beam 8A is directed to the mirror surface 9F of the polygon mirror 9 so as to be focused at a point 8P on the mirror surface 9E of the polygon mirror 9 in terms of geometrical optics, but in reality the laser beam 8A is at the diffraction limit. Therefore, near the focal point, the light becomes parallel rays having a certain cross-sectional area. For example, the length Xl (depth of focus x 1) of the laser beam 8A, which has a cross-sectional area that does not affect the resolution of the optical system, the resolution of the photoreceptor, etc., is approximately several mm around the focal point of the laser beam 8A. be.
これに対してポリゴンミラー９の鏡面９Ｆが、例えば破
線９Ｓに示されるように、Ｆθレンズ１０の光軸１０Ｃ
を中心として回転軸９Ｃに傾斜するように形成されてい
る場合には、鏡面９Ｆの端部における傾斜量×２は、数
μｍ程度である。On the other hand, the mirror surface 9F of the polygon mirror 9 is, for example, as shown by the broken line 9S, the optical axis 10C of the Fθ lens 10.
When the mirror surface 9F is formed so as to be inclined toward the rotation axis 9C, the amount of inclination×2 at the end of the mirror surface 9F is approximately several μm.
したがって、ポリゴンミラー９の鏡面９Ｓに面倒れがあ
っても、その鏡面９Ｓは常に前記焦点深度×１内に留ま
り、また、レーザビーム８Ａの共役点８Ｐから鏡面９Ｓ
まで距離も極めて短かくなるので、実質的に感光体上に
照射されるレーザビームのビーム径が大きくなったり、
走査位置が変化したりしない。すなわち、面倒れ補正を
良好に行なうことができる。Therefore, even if the mirror surface 9S of the polygon mirror 9 has a tilted surface, the mirror surface 9S always remains within the focal depth x 1, and the mirror surface 9S always remains within the focal depth x 1, and from the conjugate point 8P of the laser beam 8A to the mirror surface 9S.
Since the distance to
The scanning position does not change. That is, surface tilt correction can be performed satisfactorily.
さて、前述の説明においては、当該光ビーム走査装置は
、半導体レーザを４個用いて、４本のレーザビームを同
時に感光体１２へ指向させるものとしたが、本発明は特
にこれのみに限定されることはなく、複数本のレーザビ
ームを用いるものであれば良い。In the above description, the light beam scanning device used four semiconductor lasers to simultaneously direct four laser beams toward the photoconductor 12, but the present invention is not particularly limited to this. There is no problem, and any method that uses a plurality of laser beams is sufficient.
また、前記一実施例においては、半導体レーザ１Ｂおよ
び１Ｃから出力されるレーザビーム８Ｂおよび８Ｃの光
路上に、１／２波長板４Ｂおよび４Ｃを配置するものと
して説明したが、該１／２波長板４Ｂおよび４Ｇを配置
するかわりに、前記半導体レーザ１Ｂおよびコリメータ
レンズ２Ｂ。Further, in the above embodiment, the 1/2 wavelength plates 4B and 4C are arranged on the optical path of the laser beams 8B and 8C output from the semiconductor lasers 1B and 1C, but the 1/2 wavelength plates 4B and 4C are Instead of arranging the plates 4B and 4G, the semiconductor laser 1B and the collimator lens 2B are provided.
ならびに半導体レーザ１Ｇおよびコリメータレンズ２Ｃ
を９０度回転して配置しても良い。and semiconductor laser 1G and collimator lens 2C
may be rotated 90 degrees and arranged.
ざらに、前記一実施例においては、「θレンズ１０を通
過したレーザビームを該レーザビームの走査方向と垂直
な方向に集束させる光学素子として、第１および第２の
シリンダレンズ１１．１２を用いるものとして説明した
が、本発明は特にこれのみに限定されることはなく、シ
リンダミラー等を用いても良いことは当然である。Roughly speaking, in the above embodiment, "the first and second cylinder lenses 11 and 12 are used as optical elements that focus the laser beam that has passed through the θ lens 10 in a direction perpendicular to the scanning direction of the laser beam. Although the present invention has been described as a mirror, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that a cylinder mirror or the like may be used.
さらにまた、各半導体レーザは、互いに平行で、かつポ
リゴンミラー９の回転軸９Ｃの方向に同一距離だけ離れ
た複数の平面内にそれぞれ配置されるものとして説明し
たが、本発明は特にこれのみに限定されることはなく、
種々の反射素子を用いて、各レーザビームを、ポリゴン
ミラー９の回転軸９Ｃと垂直な、複数の仮想平面内に通
過させ、該ポリゴンミラー９の一鏡面９Ｆに対して、同
一の入射角で、かつ該ポリゴンミラー９の回転軸９Ｃの
方向に等間隔に指向させることができれば、各半導体レ
ーザの配置はどのように行なわれても良い。Furthermore, although the semiconductor lasers have been described as being arranged in a plurality of planes parallel to each other and spaced apart by the same distance in the direction of the rotation axis 9C of the polygon mirror 9, the present invention is particularly limited to this. not limited,
Using various reflective elements, each laser beam is passed through a plurality of virtual planes perpendicular to the rotation axis 9C of the polygon mirror 9, and the laser beams are made to pass through a plurality of virtual planes perpendicular to the rotation axis 9C of the polygon mirror 9 at the same incident angle with respect to one mirror surface 9F of the polygon mirror 9. , and the semiconductor lasers may be arranged in any manner as long as they can be directed at equal intervals in the direction of the rotation axis 9C of the polygon mirror 9.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects are achieved.
（１）Ｆθレンズの光軸を含む平面がポリゴンミラーの
回転軸と垂直になるように、該ポリゴンミラーおよびＦ
θレンズを配置し、そして複数のレーザビームの光路を
平行にそろえ、該レーザビームを、前記回転軸の方向に
等間隔に配置し、かつ、各レーザビームの光路と、ポリ
ゴンミラーの回転軸と平行な仮想線との成す角度が直角
となるようにポリゴンミラーの鏡面に入射さゼるように
したので、ポリゴンミラーの回転により露光面に形成さ
れる各レーザビームの走査線が湾曲しない。(1) Set the polygon mirror and Fθ lens so that the plane containing the optical axis of the Fθ lens is perpendicular to the rotation axis of the
A θ lens is arranged, and the optical paths of a plurality of laser beams are aligned in parallel, and the laser beams are arranged at equal intervals in the direction of the rotation axis, and the optical path of each laser beam is aligned with the rotation axis of the polygon mirror. Since the laser beam is incident on the mirror surface of the polygon mirror so that the angle formed with the parallel virtual line is a right angle, the scanning line of each laser beam formed on the exposure surface is not curved due to rotation of the polygon mirror.
したがって、前記露光面上に、ひずみのない画像を形成
することができる。Therefore, an image without distortion can be formed on the exposure surface.
（２）さらに前記各レーザビームを、第１の集束レンズ
を用いて、ポリゴンミラーの回転軸の方向に該ポリゴン
ミラーの鏡面上で集束させ、そして、第２の集束レンズ
を用いて、前記ポリゴンミラーを反射した各レーザど−
ムを、前記方向と同一方向に、かつ等間隔で、露光面上
に集束させるようにして、各レーザビームの、前記鏡面
と露光面との入射位置を各々光学的に共役関係にしたの
で、ポリゴンミラーの鏡面に倒れが生じても、各レーザ
ビームの、露光面上での照射位置がほとんど変化するこ
とがない。またこの場合、前記露光面上における各レー
ザビームの断面積もほぼ最小値を保つことができるので
、形成される画像もぼけることがない。(2) Further, each of the laser beams is focused on the mirror surface of the polygon mirror in the direction of the rotation axis of the polygon mirror using a first focusing lens, and the laser beam is focused on the mirror surface of the polygon mirror using a second focusing lens. Each laser reflected by the mirror
The laser beams are focused on the exposure surface in the same direction as the above direction and at equal intervals, so that the incident positions of the mirror surface and the exposure surface of each laser beam are in an optically conjugate relationship. Even if the mirror surface of the polygon mirror is tilted, the irradiation position of each laser beam on the exposure surface hardly changes. Furthermore, in this case, the cross-sectional area of each laser beam on the exposure surface can also be maintained at approximately the minimum value, so that the formed image will not be blurred.
すなわち、マルチ光ビーム走査装置において、実用的な
倒れ補正機能をもたせることができる。That is, the multi-light beam scanning device can have a practical tilt correction function.
（３）本発明によるマルチ光ビーム走査装置は、従来の
倒れ補正機能を有する１光ビームによる光ビーム走査装
置に、単にレーザ光源および第１の集束素子より成る光
ビーム装置と、各光ビーム装置から出力される光ビーム
を平行にそろえる手段とを追加するだけで構成されるこ
とができるので、当該光ビーム走査装置を簡単に、かつ
安価に製作することができる。(3) The multi-light beam scanning device according to the present invention includes a light beam device consisting simply of a laser light source and a first focusing element, and each light beam device, in addition to the conventional one-light beam scanning device having a tilt correction function. Since the light beam scanning device can be constructed by simply adding a means for aligning the light beams outputted from the light beam in parallel, the light beam scanning device can be manufactured easily and at low cost.
第１図は本発明の一実施例の構成を示す概略斜視図、第
２図は第１図の平面図、第３図はレーザビームの走査面
に垂直な平面で切断した第１図の断面の展開図、第４図
は第３図のＤ部詳細図、第５図は第４図のＥ部詳細図で
ある。
１Ａ〜１Ｄ・・・半導体レーザ、２Ａ〜２Ｄ・・・コリ
メータレンズ、３Ａ〜３Ｄ・・・第１のシリンダレンズ
、４Ｂ、４Ｃ・・・１／２波長板、５８．５Ｄ・・・反
射鏡、６Ａ、６Ｃ・・・偏光ビームスプリッタ、７・・
・ハーフミラ−１８Ａ〜８Ｄ・・・レーザビーム、９・
・・ポリゴンミラー、９Ｃ・・・回転軸、９Ｅ、９Ｓ・
・・鏡面、１０・・・Ｆθレンズ、１１・・・第２のシ
リンダレンズ、１２・・・・・・感光体代理人弁理士
平木通人 外１名
第 ３ 図
り
第４図
９５＼〉１０− −ダ
第５ｍFig. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, and Fig. 3 is a cross section of Fig. 1 taken along a plane perpendicular to the scanning plane of the laser beam. FIG. 4 is a detailed view of section D in FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed view of section E in FIG. 1A to 1D...Semiconductor laser, 2A to 2D...Collimator lens, 3A to 3D...First cylinder lens, 4B, 4C...1/2 wavelength plate, 58.5D...Reflector , 6A, 6C...Polarizing beam splitter, 7...
・Half mirror-18A~8D...laser beam, 9・
・・Polygon mirror, 9C・Rotation axis, 9E, 9S・
...Mirror surface, 10...Fθ lens, 11...Second cylinder lens, 12...Photoconductor representative patent attorney
Michito Hiraki 1st person 3rd figure 4th figure 95\>10--da 5th m
Claims (3)
を同時に偏向走査する光ビーム走査装置であって、 光ビームを発生する複数の光源と、 その側面に複数の鏡面を有するポリゴンミラーと、 前記各光ビームを、前記ポリゴンミラーの回転軸に垂直
で、かつ該ポリゴンミラーの回転軸方向に等間隔に配置
された複数の仮想平面内に通過させ、該ポリゴンミラー
の一鏡面に対して同一の入射角で入射させるように、指
向させる手段と、前記各光ビームの各光路上に配置され
、各光ビームを前記ポリゴンミラーの一鏡面上で、該ポ
リゴンミラーの回転軸方向に集束させる第１の集束素子
と、 その光軸が前記ポリゴンミラーの回転軸に垂直な平面と
平行となるように配置され、前記ポリゴンミラーの一鏡
面を反射した各光ビームを、該ポリゴンミラーの回転に
よる光ビーム走査方向に露光面上で集束させるＦθレン
ズと、 前記ポリゴンミラーの一鏡面を反射した各光ビームを、
各光ビーム毎に前記光ビーム走査方向と垂直な方向に露
光面上で集束させる第２の集束素子とを具備したことを
特徴とする光ビーム走査装置。(1) A light beam scanning device that simultaneously deflects and scans a plurality of light beams arranged in the sub-scanning direction of an exposure surface, which includes a plurality of light sources that generate light beams and a polygon mirror having a plurality of mirror surfaces on its side surfaces. and passing each of the light beams through a plurality of virtual planes that are perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror and arranged at equal intervals in the rotation axis direction of the polygon mirror, and a means for directing the light beams so that the light beams are incident at the same angle of incidence; a first focusing element arranged such that its optical axis is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror, and a first focusing element that directs each light beam reflected from one mirror surface of the polygon mirror to an Fθ lens that focuses the light beam on the exposure surface in the scanning direction of the polygon mirror, and each light beam reflected from one mirror surface of the polygon mirror,
A light beam scanning device comprising: a second focusing element that focuses each light beam on an exposure surface in a direction perpendicular to the light beam scanning direction.
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の光ビーム
走査装置。(2) The light beam scanning device according to claim 1, wherein the first focusing element is a cylinder lens.
を特徴とする前記特許請求の範囲第１項あるいは第２項
記載の光ビーム走査装置。(3) The light beam scanning device according to claim 1 or 2, wherein the second focusing element is a cylinder lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098728A JPS62254115A (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | Light beam scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098728A JPS62254115A (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | Light beam scanning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254115A true JPS62254115A (en) | 1987-11-05 |
Family
ID=14227579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61098728A Pending JPS62254115A (en) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | Light beam scanning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254115A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005301252A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Toshiba Corp | Optical multibeam scanning apparatus and image forming apparatus |
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1986
- 1986-04-28 JP JP61098728A patent/JPS62254115A/en active Pending
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| JP4632821B2 (en) * | 2004-04-09 | 2011-02-16 | 株式会社東芝 | Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus |
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