JP2001004938A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2001004938A JP11176404A JP17640499A JP2001004938A JP 2001004938 A JP2001004938 A JP 2001004938A JP 11176404 A JP11176404 A JP 11176404A JP 17640499 A JP17640499 A JP 17640499A JP 2001004938 A JP2001004938 A JP 2001004938A
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Tama Takada
球 高田
Nozomi Inoue
望 井上
Takeshi Souwa
健 宗和
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    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被走査面が光軸方向にシフトしても主走査方
向で複数の光ビームの間隔が変動することのないマルチ
ビーム光走査装置。 【解決手段】 発光部411 、412 から発生された複
数の光ビームを主走査方向において略平行光に整形する
整形光学系42と、その複数の光ビームを反射偏向させ
る反射面45を有する偏向器と、その反射面45により
反射偏向された複数の光ビームを被走査面48上に隣接
する複数の光ビームスポットとして走査させる走査光学
系46とを備え、主走査方向における整形光学系42の
焦点距離をf1 、走査光学系46の焦点距離をf2 とす
るとき、整形光学系42の後側主面から走査光学系46
の前側主面までの距離をf1 +f2 とし、複数の光ビー
ムを主走査方向で被走査面48に対して相互に略平行に
入射させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に関
し、特に、マルチビーム光走査装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、同一被走査面に複数の光ビームを
同時に入射させて走査を行うマルチビーム光走査装置に
おいて、複数の光ビームが副走査方向で相互に平行に被
走査面に入射するように光学系を配置して、被走査面で
のビーム間隔の変動等を防止したものが、特開平9−2
74151号、特開平7−209596号において知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
ビーム光走査装置において、被走査面の位置が光軸方向
にシフトした場合に、複数の光ビームの間隔が主走査方
向でも変動してしまう。特に、図4に走査線と複数の光
ビームスポット位置を示したように、複数の光ビーム
(図の場合は4本の例を示す。)を走査線に対して斜め
方向に一次元配列する場合(図(a))や、二次元配列
する場合(図(b))に、主走査方向で複数の光ビーム
の間隔が変動すると、例えば走査線に交差する方向の直
線がスムーズな直線でなくギザキザな線となってしまう
等の問題がある。
【0004】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、被走査面が光軸
方向にシフトしても主走査方向で複数の光ビームの間隔
が変動することのないマルチビーム光走査装置を提供す
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光走査装置は、被走査面上で隣接する複数の光ビー
ムを主走査方向に偏向させ、かつ、主走査方向と直交す
る副走査方向に被走査面を相対的に移動させる光走査装
置において、前記の複数の光ビームを主走査方向で被走
査面に対して相互に略平行に入射させるように構成され
ていることを特徴とするものである。
【0006】本発明のもう1つの光走査装置は、相互に
隣接した発光部から発生された複数の光ビームを少なく
とも主走査方向において略平行光に整形する整形光学系
と、前記複数の光ビームを反射偏向させる反射面を有す
る偏向器と、前記偏向器の反射面により反射偏向された
複数の光ビームを被走査面上に隣接する複数の光ビーム
スポットとして走査させる走査光学系とを備えた光走査
装置において、主走査方向において前記走査光学系の前
側焦点近傍で前記複数の光ビームが交差することを特徴
とするものである。
【0007】本発明のさらにもう1つの光走査装置は、
相互に隣接した発光部から発生された複数の光ビームを
少なくとも主走査方向において略平行光に整形する整形
光学系と、前記複数の光ビームを反射偏向させる反射面
を有する偏向器と、前記偏向器の反射面により反射偏向
された複数の光ビームを被走査面上に隣接する複数の光
ビームスポットとして走査させる走査光学系とを備えた
光走査装置において、主走査方向における前記整形光学
系の焦点距離をf1 、前記走査光学系の焦点距離をf2
とするとき、前記整形光学系の後側主面から前記走査光
学系の前側主面までの距離をf1 +f2 としたことを特
徴とするものである。
【0008】本発明のさらにもう1つの光走査装置は、
相互に隣接した発光部から発生された複数の光ビームを
少なくとも主走査方向において略平行光に整形する整形
光学系と、前記複数の光ビームを反射偏向させる反射面
を有する偏向器と、前記偏向器の反射面により反射偏向
された複数の光ビームを被走査面上に隣接する複数の光
ビームスポットとして走査させる走査光学系とを備えた
光走査装置において、主走査方向において前記整形光学
系と前記走査光学系とがアフォーカル光学系を構成して
いることを特徴とするものである。
【0009】これらにおいて、複数の光ビームを副走査
方向で被走査面に対して相互に略平行に入射させるよう
に構成されていることが望ましい。
【0010】本発明においては、複数の光ビームを主走
査方向で被走査面に対して相互に略平行に入射させるよ
うに構成されているので、被走査面が光軸方向にシフト
しても、主走査方向の複数の光ビームの間隔は変化せ
ず、例えば、複数の光ビームを走査線に対して斜め方向
に一次元配列する場合や二次元配列する場合にも、走査
線に交差する方向の線もスムーズな線として描画等され
ることになり、正確で安定した描画等が可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の光走査装置を実施例に基
づいて説明する:図1はこの光走査装置の光学系を示す
斜視図であり、この光学系において、主走査方向Pに対
して斜め方向に並んだ4つの発光部(後で説明する図
2、図3では省いて2つの発光部411 、412 のみが
図示されている。)を有する半導体レーザー41から射
出した4つの光ビームは、コリメータレンズ421 を経
てそれぞれ主走査方向P、副走査方向S共に平行な光ビ
ームに変換される。次いで、副走査方向Sにのみ正屈折
力を有するシリンドリカルレンズ422 でそれぞれ副走
査方向Sにのみ集光され、主走査面において平行な光ビ
ームとして、また、副走査面においては反射面45近傍
に集光する光ビームとしてそれぞれ回転多面鏡44の反
射面45に入射する。その反射面45で反射偏向された
それぞれの光ビームは、第1走査レンズ461 及び第2
走査レンズ462 により集光されて、被走査面48上に
主走査方向Pに対して斜め方向に並んだ4個の光ビーム
スポットとして結像されて4本の走査線を形成する。こ
こで、第1走査レンズ461 は正屈折力を有する軸対称
なレンズであり、第2走査レンズ462 は主走査方向P
に長い長尺レンズであり、副走査方向Sにのみ正屈折力
を有し、主走査面内では屈折力を有さない。このような
構成の光学系では、副走査面において、反射面45と被
走査面48を共役関係にして、反射面45近傍の集光点
を被走査面48に結像する。また、主走査面において
は、反射面45から反射された平行な光ビームを被走査
面48に結像する(共役型面倒れ補正光学系を構成して
いる。)。
【0012】図1の光学系の主走査方向の光路展開図を
図2に、副走査方向の光路展開図を図3に示す。ただ
し、図を簡単にするため、コリメータレンズ421 とシ
リンドリカルレンズ422 からなる光学系を整形光学系
42とし、その整形光学系42を主走査方向の焦点距離
と副走査方向の焦点距離が異なる単一のレンズとして図
示してあり、また、第1走査レンズ461 と第2走査レ
ンズ462 からなる光学系も走査光学系46とし、その
走査光学系46を主走査方向の焦点距離と副走査方向の
焦点距離が異なる単一のレンズとして図示してある。
【0013】この光学系においては、主走査方向におい
て、図2に示すように、複数の発光部411 、412
有する半導体レーザー41は、整形光学系42の前側焦
点面に配置されており、整形光学系42の主走査方向焦
点距離をf1 、走査光学系46の主走査方向焦点距離を
2 とするとき、整形光学系42の後側焦点と走査光学
系46の前側焦点が一致するように、整形光学系42と
走査光学系46とは主点間距離がf1 +f2 だけ離間し
て配置されており、被走査面48は走査光学系46の後
側焦点面に略一致して配置されている。
【0014】また、副走査方向においては、図3(a)
に示すように、複数の発光部411、412 を有する半
導体レーザー41は、整形光学系42の前側焦点より遠
方に配置されており、その半導体レーザー41と回転多
面鏡44の反射面45とが整形光学系42により共役関
係になっており、発光部411 、412 の像が反射面4
5近傍に結像される。また、走査光学系46により、反
射面45と被走査面48とは共役関係になっており、発
光部411 、412 の二次像が被走査面48上に結像さ
れる。
【0015】このような配置であるので、主走査方向に
おいては、整形光学系42と走査光学系46はアフォー
カル光学系を構成しており、走査光学系46の前側焦点
近傍で発光部411 、412 から出た複数の光ビームの
主光線が交差することになり、その複数の光ビームの主
光線が被走査面48に対して略平行に入射する。そのた
め、回転多面鏡44を図1の矢印の方向に回転させて複
数の光ビームを被走査面48上で方向Pへ主走査させ、
被走査面48を相対的方向Sへ副走査させる場合に、被
走査面48が光軸方向にシフトしても、主走査方向の複
数の光ビームの間隔は変化せず、図4のように、複数の
光ビームを走査線に対して斜め方向に一次元配列する場
合や二次元配列する場合にも、走査線に交差する方向の
線もスムーズな線として描画される。
【0016】なお、副走査方向においては、図3(a)
のような配置では、被走査面48が光軸方向にシフトす
ると、副走査方向の複数の光ビームの間隔(走査線の間
隔)が変化するが、図3(b)に示すように、整形光学
系42と回転多面鏡44の反射面45との間に副走査方
向にのみ正パワーを有するリレーレンズ43を配置し、
整形光学系42とリレーレンズ43とで半導体レーザー
41と回転多面鏡44の反射面45とを共役関係にし
て、発光部411 、412 の像を反射面45近傍に結像
するようにすると共に、走査光学系46の前側焦点近傍
で複数の光ビームの主光線が交差するようにすることに
より、その複数の光ビームの主光線が副走査方向におい
ても被走査面48に対して略平行に入射するようにする
ことができる。この場合には、被走査面48が光軸方向
にシフトしても、副走査方向の複数の光ビームの間隔も
変化しなくなり、より正確で安定した描画等が可能にな
る。
【0017】以上、本発明の光走査装置を実施例に基づ
いて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定され
ず種々の変形が可能である。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光走査装置によると、複数の光ビームを主走査方向で
被走査面に対して相互に略平行に入射させるように構成
されているので、被走査面が光軸方向にシフトしても、
主走査方向の複数の光ビームの間隔は変化せず、例え
ば、複数の光ビームを走査線に対して斜め方向に一次元
配列する場合や二次元配列する場合にも、走査線に交差
する方向の線もスムーズな線として描画等されることに
なり、正確で安定した描画等が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の光走査装置の光学系を示す
斜視図である。
【図2】図1の光学系の主走査方向の光路展開図であ
る。
【図3】図1の光学系の副走査方向の光路展開図であ
る。
【図4】マルチビーム光走査装置における被走査面での
複数の光ビームの配置例を示す図である。
【符号の説明】
P…主走査方向 S…副走査方向 41…半導体レーザー 411 、412 …発光部 42…整形光学系 421 …コリメータレンズ 422 …シリンドリカルレンズ 43…リレーレンズ 44…回転多面鏡 45…反射面 46…走査光学系 461 …第1走査レンズ 462 …第2走査レンズ 48…被走査面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗和 健 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2C362 AA40 BA58 BA61 BA86 CB59 2H045 AA01 BA12 BA32 CA03 CB24 DA15 5C072 AA03 BA04 CA06 DA21 DA23 HA02 HA06 HA13 HB10 RA12

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被走査面上で隣接する複数の光ビームを
    主走査方向に偏向させ、かつ、主走査方向と直交する副
    走査方向に被走査面を相対的に移動させる光走査装置に
    おいて、前記の複数の光ビームを主走査方向で被走査面
    に対して相互に略平行に入射させるように構成されてい
    ることを特徴とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 相互に隣接した発光部から発生された複
    数の光ビームを少なくとも主走査方向において略平行光
    に整形する整形光学系と、前記複数の光ビームを反射偏
    向させる反射面を有する偏向器と、前記偏向器の反射面
    により反射偏向された複数の光ビームを被走査面上に隣
    接する複数の光ビームスポットとして走査させる走査光
    学系とを備えた光走査装置において、 主走査方向において前記走査光学系の前側焦点近傍で前
    記複数の光ビームが交差することを特徴とする光走査装
    置。
  3. 【請求項3】 相互に隣接した発光部から発生された複
    数の光ビームを少なくとも主走査方向において略平行光
    に整形する整形光学系と、前記複数の光ビームを反射偏
    向させる反射面を有する偏向器と、前記偏向器の反射面
    により反射偏向された複数の光ビームを被走査面上に隣
    接する複数の光ビームスポットとして走査させる走査光
    学系とを備えた光走査装置において、 主走査方向における前記整形光学系の焦点距離をf1
    前記走査光学系の焦点距離をf2 とするとき、前記整形
    光学系の後側主面から前記走査光学系の前側主面までの
    距離をf1 +f2 としたことを特徴とする光走査装置。
  4. 【請求項4】 相互に隣接した発光部から発生された複
    数の光ビームを少なくとも主走査方向において略平行光
    に整形する整形光学系と、前記複数の光ビームを反射偏
    向させる反射面を有する偏向器と、前記偏向器の反射面
    により反射偏向された複数の光ビームを被走査面上に隣
    接する複数の光ビームスポットとして走査させる走査光
    学系とを備えた光走査装置において、 主走査方向において前記整形光学系と前記走査光学系と
    がアフォーカル光学系を構成していることを特徴とする
    光走査装置。
  5. 【請求項5】 前記の複数の光ビームを副走査方向で被
    走査面に対して相互に略平行に入射させるように構成さ
    れていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項
    記載の光走査装置。
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