JPS6411926B2 - - Google Patents
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- JPS6411926B2 JPS6411926B2 JP57067650A JP6765082A JPS6411926B2 JP S6411926 B2 JPS6411926 B2 JP S6411926B2 JP 57067650 A JP57067650 A JP 57067650A JP 6765082 A JP6765082 A JP 6765082A JP S6411926 B2 JPS6411926 B2 JP S6411926B2
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- JP
- Japan
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- deflection
- optical system
- imaging optical
- lens
- light source
- Prior art date
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 73
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 66
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザーアレーの如き、アレー
状光源を光源部に用いた走査装置に関するもので
ある。
状光源を光源部に用いた走査装置に関するもので
ある。
従来、半導体レーザーの光出力部を複数個並べ
た所謂半導体レーザーアレーを使用して、一度に
複数の走査線を走査する技術が知られている。斯
様なタイプの走査装置に於いては、ポリゴンミラ
ー、ガルバノミラー等の偏向器の偏向反射面上
で、各々の光源部から射出されるビームが拡がり
すぎると、偏向反射面の面積が大きくなり、従つ
て走査手段が大きくなり、且つ走査スピードを上
げられないという難点がある。この難点を解消す
る為に、特開昭56−69610号公報に於いては、各
光源からの光束をコリメートするコリメートレン
ズを設け、このコリメートレンズの射出瞳の位置
を偏向反射面上においている。この走査装置に於
いて、光源部と偏向器の間に更なる光学部材、例
えば偏向器の回転軸等の倒れを補正する為のアナ
モフイツク光学部材を配するには、光源部と偏向
器との間隔を充分長く取ることが必要になつてく
る。特開昭56−69610号に示される光学系におい
ては、光源部と偏向器の間の距離を長くしようと
すると必然的にコリメーターレンズの焦点距離を
長くする必要があり、そうするとコリメーターレ
ンズのFナンバーを暗くするか、偏向器であるポ
リゴンミラーの外径を大きくする必要がある。前
者の場合、すなわち、コリメーターレンズのFナ
ンバーを暗くするとポリゴンミラーの外径は小さ
くできるが、光源部から発散する光束に対してコ
リメート光束の比率が低下し、エネルギー利用効
率が低下してしまう。後者の場合、すなわち、ポ
リゴンの外径を大きくすれば、上記のエネルギー
利用効率は問題ないが、ポリゴンの回転速度を速
めることが困難となるだけでなく、低コスト化が
困難となる。
た所謂半導体レーザーアレーを使用して、一度に
複数の走査線を走査する技術が知られている。斯
様なタイプの走査装置に於いては、ポリゴンミラ
ー、ガルバノミラー等の偏向器の偏向反射面上
で、各々の光源部から射出されるビームが拡がり
すぎると、偏向反射面の面積が大きくなり、従つ
て走査手段が大きくなり、且つ走査スピードを上
げられないという難点がある。この難点を解消す
る為に、特開昭56−69610号公報に於いては、各
光源からの光束をコリメートするコリメートレン
ズを設け、このコリメートレンズの射出瞳の位置
を偏向反射面上においている。この走査装置に於
いて、光源部と偏向器の間に更なる光学部材、例
えば偏向器の回転軸等の倒れを補正する為のアナ
モフイツク光学部材を配するには、光源部と偏向
器との間隔を充分長く取ることが必要になつてく
る。特開昭56−69610号に示される光学系におい
ては、光源部と偏向器の間の距離を長くしようと
すると必然的にコリメーターレンズの焦点距離を
長くする必要があり、そうするとコリメーターレ
ンズのFナンバーを暗くするか、偏向器であるポ
リゴンミラーの外径を大きくする必要がある。前
者の場合、すなわち、コリメーターレンズのFナ
ンバーを暗くするとポリゴンミラーの外径は小さ
くできるが、光源部から発散する光束に対してコ
リメート光束の比率が低下し、エネルギー利用効
率が低下してしまう。後者の場合、すなわち、ポ
リゴンの外径を大きくすれば、上記のエネルギー
利用効率は問題ないが、ポリゴンの回転速度を速
めることが困難となるだけでなく、低コスト化が
困難となる。
本発明の目的は、上述した欠点を改良し、エネ
ルギーの利用効率が良く、偏向装置も小型で高速
の走査が可能な複数ビーム走査装置を提供するこ
とにある。
ルギーの利用効率が良く、偏向装置も小型で高速
の走査が可能な複数ビーム走査装置を提供するこ
とにある。
本発明に係る複数ビーム走査装置は、供給され
る各々の光束の主光線が平行となる様な複数ビー
ム供給光源部、該光源部からの各光束の主光線と
その光軸がほぼ平行となる様に配され且つ該光源
部からの光束を集光して該光源部の像を形成する
第1結像光学系、該第1結像光学系からの光束を
所定の方向に偏向する偏向部、前記第1結像光学
系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏向走査面に平
行な面内における前記第1結像光学系により前記
光源部の像が形成される位置に第2結像光学系が
配され、該第2結像光学系は、少なくとも前記第
1結像光学系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏向
走査面に平行な面内においては、前記第1結像光
学系の偏向部側の焦点位置と偏向部の偏向反射面
との位置をほぼ光学的に共役な関係に保つもので
ある。尚、本明細書では上記偏向走査面とは、偏
向反射面の法線が偏向器の回動に従つて、経時的
に形成する面を意味する。
る各々の光束の主光線が平行となる様な複数ビー
ム供給光源部、該光源部からの各光束の主光線と
その光軸がほぼ平行となる様に配され且つ該光源
部からの光束を集光して該光源部の像を形成する
第1結像光学系、該第1結像光学系からの光束を
所定の方向に偏向する偏向部、前記第1結像光学
系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏向走査面に平
行な面内における前記第1結像光学系により前記
光源部の像が形成される位置に第2結像光学系が
配され、該第2結像光学系は、少なくとも前記第
1結像光学系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏向
走査面に平行な面内においては、前記第1結像光
学系の偏向部側の焦点位置と偏向部の偏向反射面
との位置をほぼ光学的に共役な関係に保つもので
ある。尚、本明細書では上記偏向走査面とは、偏
向反射面の法線が偏向器の回動に従つて、経時的
に形成する面を意味する。
尚、上記第2結像光学系は少なくとも偏向走査
面と平行な面内に於いてはという意味は、第2結
像光学系は球面光学系であつて、光源から偏向手
段に至る光軸を含み偏向走査面と直交する面内
(以下、単に偏向走査面と直交する面と言う)に
於いても、前記偏向反射面の近傍位置と第1結像
光学系の偏向手段側の焦点位置とを光学的に共役
な関係に保つても良いし、或いは直交する方向で
はパワーの異なるアナモフイツクな光学系であつ
て偏向走査面と直交する面内に於いては、上述し
た関係を満たさなくても良いと言う事である。
面と平行な面内に於いてはという意味は、第2結
像光学系は球面光学系であつて、光源から偏向手
段に至る光軸を含み偏向走査面と直交する面内
(以下、単に偏向走査面と直交する面と言う)に
於いても、前記偏向反射面の近傍位置と第1結像
光学系の偏向手段側の焦点位置とを光学的に共役
な関係に保つても良いし、或いは直交する方向で
はパワーの異なるアナモフイツクな光学系であつ
て偏向走査面と直交する面内に於いては、上述し
た関係を満たさなくても良いと言う事である。
本発明に係る走査装置に於いては、偏向手段の
偏向反射面の倒れを補正する為に、偏向反射面上
に線像を投影する場合は、前記第2結像光学系は
アナモフイツクな光学系である必要がある。この
場合、偏向走査面と直交する面内に於いては、第
1結像光学系からの光束を偏向反射面上に収束出
来る様なパワーを第2結像光学系が持てばよい。
このアナモフイツクな第2結像光学系の構成とし
ては、球面光学系とシリンドリカル光学系の組み
合わせ、或いはトーリツクレンズが一枚で構成出
来る。
偏向反射面の倒れを補正する為に、偏向反射面上
に線像を投影する場合は、前記第2結像光学系は
アナモフイツクな光学系である必要がある。この
場合、偏向走査面と直交する面内に於いては、第
1結像光学系からの光束を偏向反射面上に収束出
来る様なパワーを第2結像光学系が持てばよい。
このアナモフイツクな第2結像光学系の構成とし
ては、球面光学系とシリンドリカル光学系の組み
合わせ、或いはトーリツクレンズが一枚で構成出
来る。
前記偏向走査面と平行な面内に於いては、第1
結像光学系による前記アレー状光源からの光束の
結像位置と、第2結像光学系の焦点位置とを合致
させておけば、偏向器の偏向反射面に入射するビ
ームは平行光束となる。又、第2結像光学系の焦
点位置が、前記第1結像光学系によるアレー状光
源からの光束の結像位置より光源側に存する場合
は、第2結像光学系の作用はフイールドレンズと
しての役割が増し、偏向器の偏向反射面に入射す
るビームは発散光束となる。従つて、偏向器の偏
向反射面に入射するビームの形状は、前者の場合
が線状の平行光束、後者の場合が線状の発散光束
となる。以下、図面を用いて本発明を詳述する
が、以下に用いる実施例では偏向器の倒れを補正
する為に第2結像光学系として球面レンズとシリ
ンドリカルレンズより構成されるものを示すが、
本発明に係る構成の必須部材としては、球面レン
ズのみで良いのであつてシリンドリカルレンズは
省いても良い。
結像光学系による前記アレー状光源からの光束の
結像位置と、第2結像光学系の焦点位置とを合致
させておけば、偏向器の偏向反射面に入射するビ
ームは平行光束となる。又、第2結像光学系の焦
点位置が、前記第1結像光学系によるアレー状光
源からの光束の結像位置より光源側に存する場合
は、第2結像光学系の作用はフイールドレンズと
しての役割が増し、偏向器の偏向反射面に入射す
るビームは発散光束となる。従つて、偏向器の偏
向反射面に入射するビームの形状は、前者の場合
が線状の平行光束、後者の場合が線状の発散光束
となる。以下、図面を用いて本発明を詳述する
が、以下に用いる実施例では偏向器の倒れを補正
する為に第2結像光学系として球面レンズとシリ
ンドリカルレンズより構成されるものを示すが、
本発明に係る構成の必須部材としては、球面レン
ズのみで良いのであつてシリンドリカルレンズは
省いても良い。
第1図A,Bは本発明に係る走査装置の一実施
例を示す図で、Aは走査装置全体の平面図を、B
は光源部から偏向器の間の光学系の正面図を示す
ものである。第1図A,Bに於いて、1は複数個
の発光部1a,1bを有する半導体レーザーアレ
ー、2は前記半導体レーザーからの光束の主光線
とその光軸4が平行になる様に設けられた球面の
第1結像レンズ、3は球面レンズ3aとその母線
が偏向走査面と平行で、且つ光軸4と直交する様
に設けられたシリンドリカルレンズ3bより成る
第2結像レンズ、5は偏向手段としてのポリゴン
ミラー、6はトーリツク単レンズ、7は被走査面
である。
例を示す図で、Aは走査装置全体の平面図を、B
は光源部から偏向器の間の光学系の正面図を示す
ものである。第1図A,Bに於いて、1は複数個
の発光部1a,1bを有する半導体レーザーアレ
ー、2は前記半導体レーザーからの光束の主光線
とその光軸4が平行になる様に設けられた球面の
第1結像レンズ、3は球面レンズ3aとその母線
が偏向走査面と平行で、且つ光軸4と直交する様
に設けられたシリンドリカルレンズ3bより成る
第2結像レンズ、5は偏向手段としてのポリゴン
ミラー、6はトーリツク単レンズ、7は被走査面
である。
第1図Aに於いて、半導体レーザーアレー光源
1の発光部1a,1bより出射された光束は、第
1結像レンズ2にて集光され第2結像レンズ3の
近傍に結像する。また、点線で示す各々の主光線
m1,m2は第1結像レンズ2の焦点Fを通過す
る。従つて、このFなる位置で双方の光束の主光
線は重なり合い、空間的に双方の光束が占める拡
がりが最も小さくなる。第2結像レンズ、特に球
面レンズ3aの近傍に集光された光束は、球面レ
ンズ3aのフイールドレンズとしての作用により
その光路の向きが変えられ、ポリゴンミラー5の
偏向反射面5aに向う。前記第1結像レンズの焦
点Fなる位置と偏向反射面の近傍位置F′とは、第
1図Aに示す偏向走査面と平行な面内に於いて
は、第2結像レンズ3(実質的には球面レンズ系
3aであるが)に関して光学的に共役な関係にな
つている。従つて、実質的には、偏向反射面5a
上には、第2結像レンズ3によつて第1結像レン
ズ2の焦点Fでの像が形成されており、偏向反射
面5a上でのビームの拡がりは小さくなり、ポリ
ゴンの偏向反射面も小さく出来、装置の小型化が
計れる上にポリゴンを高速で回転出来る為走査効
率も向上する。第2結像レンズ3を構成する負の
シリンドリカルレンズ5は、第1図Aに示す様な
偏向走査面と平行な面内ではパワーを有しないの
で、走査ビームには影響を与えない。
1の発光部1a,1bより出射された光束は、第
1結像レンズ2にて集光され第2結像レンズ3の
近傍に結像する。また、点線で示す各々の主光線
m1,m2は第1結像レンズ2の焦点Fを通過す
る。従つて、このFなる位置で双方の光束の主光
線は重なり合い、空間的に双方の光束が占める拡
がりが最も小さくなる。第2結像レンズ、特に球
面レンズ3aの近傍に集光された光束は、球面レ
ンズ3aのフイールドレンズとしての作用により
その光路の向きが変えられ、ポリゴンミラー5の
偏向反射面5aに向う。前記第1結像レンズの焦
点Fなる位置と偏向反射面の近傍位置F′とは、第
1図Aに示す偏向走査面と平行な面内に於いて
は、第2結像レンズ3(実質的には球面レンズ系
3aであるが)に関して光学的に共役な関係にな
つている。従つて、実質的には、偏向反射面5a
上には、第2結像レンズ3によつて第1結像レン
ズ2の焦点Fでの像が形成されており、偏向反射
面5a上でのビームの拡がりは小さくなり、ポリ
ゴンの偏向反射面も小さく出来、装置の小型化が
計れる上にポリゴンを高速で回転出来る為走査効
率も向上する。第2結像レンズ3を構成する負の
シリンドリカルレンズ5は、第1図Aに示す様な
偏向走査面と平行な面内ではパワーを有しないの
で、走査ビームには影響を与えない。
ポリゴンミラー5に入射するビームは発散光束
であるので、ポリゴンミラー5と被走査面との間
に配されるレンズ系6は単レンズであつても、平
坦な被走査面を良好な結像スポツトで走査するこ
とが出来る。この理由は、レンズ系6のペツツバ
ール和を積極的に生かす為であり、この詳細な技
術に関しては、特開昭54−87540号公報に述べら
れているのでここでは説明を省く。又、結像レン
ズ6は偏向走査面と直交する面内に於いては、ポ
リゴンの偏向反射面5aと被走査面7とを光学的
に共役な位置関係に保つために、この面内に於い
てもパワーを持つ必要がある。レンズ系6は直交
する双方の面内でパワーを持つ必要があり、且つ
それぞれのパワーは異なる為にトーリツクレンズ
の形状を取る。又、偏向走査面内に於いて、シン
グルトーリツクレンズ6の歪曲収差を偏向器の回
動特性に合わせてやれば、一定の速度で被走査面
を走査することが出来る。従つて、発散状態で光
ビームが入射すれば、偏向器と被走査面の間に配
されるレンズ系を一枚のトーリツクレンズで形成
することにより、平坦な被走査面を等速で走査
し、且つ偏向面の倒れを補正することも出来る。
であるので、ポリゴンミラー5と被走査面との間
に配されるレンズ系6は単レンズであつても、平
坦な被走査面を良好な結像スポツトで走査するこ
とが出来る。この理由は、レンズ系6のペツツバ
ール和を積極的に生かす為であり、この詳細な技
術に関しては、特開昭54−87540号公報に述べら
れているのでここでは説明を省く。又、結像レン
ズ6は偏向走査面と直交する面内に於いては、ポ
リゴンの偏向反射面5aと被走査面7とを光学的
に共役な位置関係に保つために、この面内に於い
てもパワーを持つ必要がある。レンズ系6は直交
する双方の面内でパワーを持つ必要があり、且つ
それぞれのパワーは異なる為にトーリツクレンズ
の形状を取る。又、偏向走査面内に於いて、シン
グルトーリツクレンズ6の歪曲収差を偏向器の回
動特性に合わせてやれば、一定の速度で被走査面
を走査することが出来る。従つて、発散状態で光
ビームが入射すれば、偏向器と被走査面の間に配
されるレンズ系を一枚のトーリツクレンズで形成
することにより、平坦な被走査面を等速で走査
し、且つ偏向面の倒れを補正することも出来る。
第1図Bに示す如く、偏向走査面と垂直な面内
に於いては、発光部からの光束は上述した如く第
1結像レンズ系2により集光された後、負のシリ
ンドリカルレンズ3bにより発散光束となつて球
面レンズ3aに入射する。前記シリンドリカル凹
レンズ3bは球面レンズ3aに入射する光束があ
たかも前記第1結像レンズ系2の焦点位置Fから
発せられたかの如く第1結像レンズ系2からの光
束を屈折させる。上述した如く実質的に球面レン
ズ3aによつて、第1結像レンズ系の焦点位置F
とポリゴンミラー5の偏向反射面5aの近傍位置
F′とは光学的に共役な関係に保たれているので、
ポリゴンミラーの偏向反射面5a上には線像が形
成される。
に於いては、発光部からの光束は上述した如く第
1結像レンズ系2により集光された後、負のシリ
ンドリカルレンズ3bにより発散光束となつて球
面レンズ3aに入射する。前記シリンドリカル凹
レンズ3bは球面レンズ3aに入射する光束があ
たかも前記第1結像レンズ系2の焦点位置Fから
発せられたかの如く第1結像レンズ系2からの光
束を屈折させる。上述した如く実質的に球面レン
ズ3aによつて、第1結像レンズ系の焦点位置F
とポリゴンミラー5の偏向反射面5aの近傍位置
F′とは光学的に共役な関係に保たれているので、
ポリゴンミラーの偏向反射面5a上には線像が形
成される。
第2図A,Bは本発明に係る走査装置の他の実
施例を示す図で、第2図Aは偏向走査面と平行な
平面内、第2図Bは偏向走査面と直交する面内に
於ける光路を示している。尚、第2図A,Bは光
源部と偏向器との間の光学系のみを示している。
第2図Aに於いて、半導体レーザーアレー1の発
光部1a,1bからの各光束は第1結像光学系2
により、面Q上に結像する。第2結像光学系3
(即ち、実質的には球面レンズ系3aであるが)
の一方の焦点位置は該Q面上に合致させてあり、
従つて、第2結像光学系3を通過した光束は平行
ビームとなつて偏向器の偏向反射面5aに向う。
又、第1図Aで示した如く、第2図Aで示される
光学系も第1結像レンズ系2の焦点の位置Fと、
偏向反射面5aの極く近傍の位置F′とは、第2結
像レンズ系3に関して光学的に共役な位置となる
様に設定されている。故に上述した如く、偏向反
射面5a上に於ける光束の拡がりを小さく出来、
小さな偏向器で良い。
施例を示す図で、第2図Aは偏向走査面と平行な
平面内、第2図Bは偏向走査面と直交する面内に
於ける光路を示している。尚、第2図A,Bは光
源部と偏向器との間の光学系のみを示している。
第2図Aに於いて、半導体レーザーアレー1の発
光部1a,1bからの各光束は第1結像光学系2
により、面Q上に結像する。第2結像光学系3
(即ち、実質的には球面レンズ系3aであるが)
の一方の焦点位置は該Q面上に合致させてあり、
従つて、第2結像光学系3を通過した光束は平行
ビームとなつて偏向器の偏向反射面5aに向う。
又、第1図Aで示した如く、第2図Aで示される
光学系も第1結像レンズ系2の焦点の位置Fと、
偏向反射面5aの極く近傍の位置F′とは、第2結
像レンズ系3に関して光学的に共役な位置となる
様に設定されている。故に上述した如く、偏向反
射面5a上に於ける光束の拡がりを小さく出来、
小さな偏向器で良い。
シリンドリカル凸レンズ3cは偏向走査面と平
行な面内に於いてはパワーを有しない為、走査用
のビームに対しては何等屈折作用を及ぼさない。
然しながら、第2図Bに示す如く偏向走査面と直
交する面内に於いては集光作用を有し、シリンド
リカル凸レンズ3cを通過して球面レンズ3aに
入射する光束があたかも第1結像光学系2の焦点
Fから発せられたかの如く、光束を屈折させる。
球面レンズ3aは、第1結像レンズ2の焦点位置
Fと偏向反射面5aとをほぼ光学的に共役な位置
関係に保つので、偏向走査面と直交する面内に於
いては、偏向反射面上で光束は集束する。
行な面内に於いてはパワーを有しない為、走査用
のビームに対しては何等屈折作用を及ぼさない。
然しながら、第2図Bに示す如く偏向走査面と直
交する面内に於いては集光作用を有し、シリンド
リカル凸レンズ3cを通過して球面レンズ3aに
入射する光束があたかも第1結像光学系2の焦点
Fから発せられたかの如く、光束を屈折させる。
球面レンズ3aは、第1結像レンズ2の焦点位置
Fと偏向反射面5aとをほぼ光学的に共役な位置
関係に保つので、偏向走査面と直交する面内に於
いては、偏向反射面上で光束は集束する。
第2図A,Bでは示していないが、偏向器と被
走査面との間に配される走査用の結像レンズは、
偏向走査面内に於いては偏向器で偏向される平行
ビームを被走査面上に結像させる屈折力を、偏向
走査面と直交する面内に於いては、偏向反射面の
近傍位置F′と被走査面とを光学的に共役とする屈
折力を有するアナモフイツク結像レンズである。
そして、偏向走査面内に於けるアナモフイツク結
像レンズの歪曲収差を偏向器の回動特性に対応し
て持たせることにより、被走査面上でビームスポ
ツトを等速で走査することが出来る。
走査面との間に配される走査用の結像レンズは、
偏向走査面内に於いては偏向器で偏向される平行
ビームを被走査面上に結像させる屈折力を、偏向
走査面と直交する面内に於いては、偏向反射面の
近傍位置F′と被走査面とを光学的に共役とする屈
折力を有するアナモフイツク結像レンズである。
そして、偏向走査面内に於けるアナモフイツク結
像レンズの歪曲収差を偏向器の回動特性に対応し
て持たせることにより、被走査面上でビームスポ
ツトを等速で走査することが出来る。
第3図A,Bは、本発明に係る走査装置をレー
ザー・ビーム・プリンターに適用した概略図を示
すもので、第3図Aは偏向走査面と平行な面内の
図、第3図Bは偏向走査面と直交する面内に於け
る展開図である。変調された光ビームを発する半
導体アレーレーザー11、該アレーレーザーから
発せられる各々の光ビームの主光線とほぼ平行な
光軸14を有する第1結像レンズ12、球面レン
ズ13aと正のシリンドリカルレンズ13bより
成る第2結像光学系13の構成、配置は第2図
A,Bに示すものと同じであるので、ここでは説
明を省く。15は等速回転のポリゴンミラーで偏
向反射面15a近傍で、点線で示す各発光部から
の主光線11a,11bが交わつている。偏向反
射面15aで偏向された光束は、ポリゴンミラー
15側に凹面を向けたメニスカスレンズ16及び
トーリツクレンズ17より成る走査用結像レンズ
により回転する電子写真の感光ドラム18上の所
定の位置に結像する。走査用結像レンズ16,1
7は、偏向走査面内ではf―θの結像特性、いわ
ゆるf―θレンズとしての機能をも有しており、
ポリゴンミラーで偏向された光ビームは感光ドラ
ム18上を等速で移動する。一方、偏向走査面と
直交する面内では、光源11からの光ビームは偏
向反射面15a上に結像されており、偏向反射面
15aと感光ドラム18は走査用結像レンズ1
6,17に対して光学的に共役な位置にあるの
で、偏向反射面15aが何等かの原因により傾い
ても、常に感光ドラム18上の所定の位置に光ビ
ームを結像させる。尚、感光ドラムの周囲には、
電子写真を形成するプロセスに必要な種々の部材
が配されているが、これ等のプロセス及び配置さ
れている部材は公知であるので、ここでは省いて
ある。
ザー・ビーム・プリンターに適用した概略図を示
すもので、第3図Aは偏向走査面と平行な面内の
図、第3図Bは偏向走査面と直交する面内に於け
る展開図である。変調された光ビームを発する半
導体アレーレーザー11、該アレーレーザーから
発せられる各々の光ビームの主光線とほぼ平行な
光軸14を有する第1結像レンズ12、球面レン
ズ13aと正のシリンドリカルレンズ13bより
成る第2結像光学系13の構成、配置は第2図
A,Bに示すものと同じであるので、ここでは説
明を省く。15は等速回転のポリゴンミラーで偏
向反射面15a近傍で、点線で示す各発光部から
の主光線11a,11bが交わつている。偏向反
射面15aで偏向された光束は、ポリゴンミラー
15側に凹面を向けたメニスカスレンズ16及び
トーリツクレンズ17より成る走査用結像レンズ
により回転する電子写真の感光ドラム18上の所
定の位置に結像する。走査用結像レンズ16,1
7は、偏向走査面内ではf―θの結像特性、いわ
ゆるf―θレンズとしての機能をも有しており、
ポリゴンミラーで偏向された光ビームは感光ドラ
ム18上を等速で移動する。一方、偏向走査面と
直交する面内では、光源11からの光ビームは偏
向反射面15a上に結像されており、偏向反射面
15aと感光ドラム18は走査用結像レンズ1
6,17に対して光学的に共役な位置にあるの
で、偏向反射面15aが何等かの原因により傾い
ても、常に感光ドラム18上の所定の位置に光ビ
ームを結像させる。尚、感光ドラムの周囲には、
電子写真を形成するプロセスに必要な種々の部材
が配されているが、これ等のプロセス及び配置さ
れている部材は公知であるので、ここでは省いて
ある。
尚、第1図、第2図に示す如く、第2結像光学
系3を構成するシリンドリカルレンズ3b,3c
は、偏向走査面と直交する方向の屈折力が正と負
の場合がある。このことはアナモフイツク光学部
材の配置と関係があり、第1結像レンズ系による
発光部の結像位置よりも光源部側に配された場合
が負の屈折力、同じく偏向器側に配された場合が
正の屈折力を持つ。
系3を構成するシリンドリカルレンズ3b,3c
は、偏向走査面と直交する方向の屈折力が正と負
の場合がある。このことはアナモフイツク光学部
材の配置と関係があり、第1結像レンズ系による
発光部の結像位置よりも光源部側に配された場合
が負の屈折力、同じく偏向器側に配された場合が
正の屈折力を持つ。
又、本発明に係る走査装置では、第2結像レン
ズ系の焦点距離を変化させることにより、光源と
偏向器との間の距離を自由に調整することが可能
である。
ズ系の焦点距離を変化させることにより、光源と
偏向器との間の距離を自由に調整することが可能
である。
以上、本発明に係る走査装置では、光源と偏向
器の間に正の屈折力を持つ二つの結像系を配する
だけで、光源部からの複数のビームの主光線を偏
向器の偏向反射面の近傍で交叉させることが出来
るし、各々の結像系の焦点距離を変化させること
により、光源部と偏向器との間の距離を所望の値
に取ることが出来る。又、斯様な構成である為
に、偏向器の倒れを防止する為に、偏向器の偏向
反射面上に線像を形成しても、各々の光束の線像
の中心位置はほぼ合致させることが出来るので、
複数ビームを使用しても被走査面上での各々のビ
ームスポツトは、良好なフオーカス状態で結像さ
れる。
器の間に正の屈折力を持つ二つの結像系を配する
だけで、光源部からの複数のビームの主光線を偏
向器の偏向反射面の近傍で交叉させることが出来
るし、各々の結像系の焦点距離を変化させること
により、光源部と偏向器との間の距離を所望の値
に取ることが出来る。又、斯様な構成である為
に、偏向器の倒れを防止する為に、偏向器の偏向
反射面上に線像を形成しても、各々の光束の線像
の中心位置はほぼ合致させることが出来るので、
複数ビームを使用しても被走査面上での各々のビ
ームスポツトは、良好なフオーカス状態で結像さ
れる。
第1図A,Bは本発明に係る複数ビーム走査装
置の一実施例を示す図、第2図A,Bは本発明に
係る複数ビーム走査装置の他の実施例を示す図、
第3図A,Bは本発明に係る複数ビーム走査装置
をレーザービームプリンターに適用した図を示す
図。 1…半導体レーザーアレー、1a,1b…発光
部、2…第1結像レンズ系、3…第2結像レンズ
系、3a…球面レンズ、3b…シリンドリカル凹
レンズ、3c…シリンドリカル凸レンズ、4…光
軸、5…ポリゴンミラー、5a…偏向反射面。
置の一実施例を示す図、第2図A,Bは本発明に
係る複数ビーム走査装置の他の実施例を示す図、
第3図A,Bは本発明に係る複数ビーム走査装置
をレーザービームプリンターに適用した図を示す
図。 1…半導体レーザーアレー、1a,1b…発光
部、2…第1結像レンズ系、3…第2結像レンズ
系、3a…球面レンズ、3b…シリンドリカル凹
レンズ、3c…シリンドリカル凸レンズ、4…光
軸、5…ポリゴンミラー、5a…偏向反射面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 供給される各々の光束の主光線が平行となる
様な複数ビーム供給光源部、該光源部からの各光
束の主光線とその光軸がほぼ平行となる様に配さ
れ且つ該光源部からの光束を集光して該光源部の
像を形成する第1結像光学系、該第1結像光学系
からの光束を所定の方向に偏向する偏向部、前記
第1結像光学系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏
向走査面に平行な面内における前記第1結像光学
系により前記光源部の像が形成される位置に第2
結像光学系が配され、該第2結像光学系は、前記
第1結像光学系の光軸を含み且つ前記偏向部の偏
向走査面に平行な面内においては、前記第1結像
光学系の偏向部側の焦点位置と偏向部の偏向反射
面との位置をほぼ光学的に共役な関係に保つ事を
特徴とする複数ビーム走査装置。 2 前記第2結像光学系はアナモフイツクな光学
系であり、光源部と偏向部との間の光軸を含み、
且つ偏向部の偏向走査面と直交する面内に於いて
は、偏向部の偏向反射面上に光ビームを集束させ
る事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の複
数ビーム走査装置。 3 前記第2結像光学系は、球面レンズ系とシリ
ンドリカルレンズ系より成る特許請求の範囲第2
項記載の複数ビーム走査装置。 4 前記第2結像光学系は、一枚のトーリツクレ
ンズより成る特許請求の範囲第2項記載の複数ビ
ーム走査装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57067650A JPS58184117A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 複数ビ−ム走査装置 |
DE19833314402 DE3314402A1 (de) | 1982-04-22 | 1983-04-21 | Vorrichtung zum abtasten einer vielzahl von strahlen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57067650A JPS58184117A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 複数ビ−ム走査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58184117A JPS58184117A (ja) | 1983-10-27 |
JPS6411926B2 true JPS6411926B2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=13351104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57067650A Granted JPS58184117A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 複数ビ−ム走査装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58184117A (ja) |
DE (1) | DE3314402A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2741195B2 (ja) * | 1987-02-25 | 1998-04-15 | 株式会社 リコー | レーザーダイオードアレイを用いる光走査光学系 |
JP2554724B2 (ja) * | 1987-12-11 | 1996-11-13 | 株式会社リコー | レーザーダイオードアレイを用いる光走査光学系 |
JPH01211718A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Japan Imeejingu Syst:Kk | 光走査装置 |
JP2524567B2 (ja) * | 1991-08-03 | 1996-08-14 | キヤノン株式会社 | 複数ビ―ム走査光学装置 |
JP3536962B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2004-06-14 | 日立プリンティングソリューションズ株式会社 | ビーム走査装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6011325B2 (ja) * | 1977-01-21 | 1985-03-25 | キヤノン株式会社 | 走査装置 |
US4474422A (en) * | 1979-11-13 | 1984-10-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus having an array of light sources |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP57067650A patent/JPS58184117A/ja active Granted
-
1983
- 1983-04-21 DE DE19833314402 patent/DE3314402A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3314402A1 (de) | 1983-10-27 |
JPS58184117A (ja) | 1983-10-27 |
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