JP2002258185A - ビーム合成方法・ビーム合成用プリズム・マルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置 - Google Patents
ビーム合成方法・ビーム合成用プリズム・マルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置Info
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- JP2002258185A JP2002258185A JP2001056692A JP2001056692A JP2002258185A JP 2002258185 A JP2002258185 A JP 2002258185A JP 2001056692 A JP2001056692 A JP 2001056692A JP 2001056692 A JP2001056692 A JP 2001056692A JP 2002258185 A JP2002258185 A JP 2002258185A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安価に実現でき、３以上の光ビーム合成も容易
な全く新規なビーム合成用プリズムを実現し、このビー
ム合成用プリズムを用いて、新規なビーム合成方法・マ
ルチビーム走査用光源装置、マルチビーム走査装置を実
現する 【解決手段】法線の方向が互いに異なる２以上の平面を
入射面として有するビーム合成用プリズム３の、入射面
の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射さ
せ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビ
ームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面から射
出させる。
な全く新規なビーム合成用プリズムを実現し、このビー
ム合成用プリズムを用いて、新規なビーム合成方法・マ
ルチビーム走査用光源装置、マルチビーム走査装置を実
現する 【解決手段】法線の方向が互いに異なる２以上の平面を
入射面として有するビーム合成用プリズム３の、入射面
の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射さ
せ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビ
ームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面から射
出させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ビーム合成方法
・ビーム合成用プリズム・マルチビーム走査用光源装置
・マルチビーム走査装置に関する。
・ビーム合成用プリズム・マルチビーム走査用光源装置
・マルチビーム走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光走査装置は、光プリンタや光製版装
置、光プロッタ、「ＣＴスキャン装置等の出力を描画す
る光描画装置」等の画像形成装置に関連して広く知られ
ている。被走査面の複数走査線を同時に光走査する「マ
ルチビーム走査装置」は、光走査を高速化できる光走査
装置として知られ、近来その実用化が活発化している。
置、光プロッタ、「ＣＴスキャン装置等の出力を描画す
る光描画装置」等の画像形成装置に関連して広く知られ
ている。被走査面の複数走査線を同時に光走査する「マ
ルチビーム走査装置」は、光走査を高速化できる光走査
装置として知られ、近来その実用化が活発化している。
【０００３】マルチビーム走査装置では、ｆθレンズ等
の光学系が複数の光ビームに共通化されるので、複数の
光ビームを、上記共通の光学系に適合するように相互に
近接したビームとしてビーム合成する必要がある。
の光学系が複数の光ビームに共通化されるので、複数の
光ビームを、上記共通の光学系に適合するように相互に
近接したビームとしてビーム合成する必要がある。
【０００４】複数の光ビームを合成する方法としては、
光源として半導体レーザを用いる場合、放射される光ビ
ームが実質的な直線偏光であることを利用し、偏向分離
膜を有するプリズムを用いて合成する方法が知られてい
るが、偏光分離膜を持つプリズムは高価であり、マルチ
ビーム走査装置のコスト高を招来する。
光源として半導体レーザを用いる場合、放射される光ビ
ームが実質的な直線偏光であることを利用し、偏向分離
膜を有するプリズムを用いて合成する方法が知られてい
るが、偏光分離膜を持つプリズムは高価であり、マルチ
ビーム走査装置のコスト高を招来する。
【０００５】また、ハーフミラーを用いる光ビーム合成
方法も知られているが、この場合は、光利用効率が低
い。また、偏光分離膜を持つプリズムやハーフミラーを
用いる合成方法では３以上の光ビームを合成するのが困
難である。
方法も知られているが、この場合は、光利用効率が低
い。また、偏光分離膜を持つプリズムやハーフミラーを
用いる合成方法では３以上の光ビームを合成するのが困
難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、安価に実
現でき、３以上の光ビーム合成も容易な、新規なビーム
合成用プリズムを実現すること、このビーム合成用プリ
ズムを用いて、新規なビーム合成方法およびマルチビー
ム走査用光源装置、さらにはマルチビーム走査装置を実
現することを課題とする。
現でき、３以上の光ビーム合成も容易な、新規なビーム
合成用プリズムを実現すること、このビーム合成用プリ
ズムを用いて、新規なビーム合成方法およびマルチビー
ム走査用光源装置、さらにはマルチビーム走査装置を実
現することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明のビーム合成方
法は「２以上の光源から放射された複数の光ビームを互
いにマルチビーム走査用の複数光ビームとして合成する
方法」であって、以下の特徴を有する(請求項１)。
法は「２以上の光源から放射された複数の光ビームを互
いにマルチビーム走査用の複数光ビームとして合成する
方法」であって、以下の特徴を有する(請求項１)。
【０００８】即ち「法線の方向が互いに異なる２以上の
平面を入射面として有するビーム合成用プリズム」の入
射面の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入
射させ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の
光ビームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面か
ら射出させる。「所望の合成形態」は、所望のマルチビ
ーム走査を行うために必要な光ビーム群としての合成形
態をいう。
平面を入射面として有するビーム合成用プリズム」の入
射面の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入
射させ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の
光ビームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面か
ら射出させる。「所望の合成形態」は、所望のマルチビ
ーム走査を行うために必要な光ビーム群としての合成形
態をいう。
【０００９】前述の「偏光分離膜を持つプリズムやハー
フミラー」では、ビーム合成上「光ビームの反射」が重
要な意義を有するが、この発明においては「１以上の入
射面による屈折」がビーム合成に利用される。
フミラー」では、ビーム合成上「光ビームの反射」が重
要な意義を有するが、この発明においては「１以上の入
射面による屈折」がビーム合成に利用される。
【００１０】上記請求項１記載のビーム合成方法では、
ビーム合成用プリズムの入射面よりも光源側もしくは射
出側に「正のパワーを持つシリンドリカル面」を配し、
合成された複数光ビームの個々を副走査方向に集束させ
ることができ（請求項２）、この場合、「正のパワーを
持つシリンドリカル面」を、ビーム合成用プリズムの入
射面よりも光源側に配することにより、光源からの各光
ビームを副走査方向において集束性の各光ビームとして
ビーム合成用プリズムに入射させる（請求項３）ことも
できるし(請求項３)、ビーム合成用プリズムの射出側に
配することにより、合成された各光ビームをそれぞれ副
走査方向に集束させるようにする(請求項４)こともでき
る。
ビーム合成用プリズムの入射面よりも光源側もしくは射
出側に「正のパワーを持つシリンドリカル面」を配し、
合成された複数光ビームの個々を副走査方向に集束させ
ることができ（請求項２）、この場合、「正のパワーを
持つシリンドリカル面」を、ビーム合成用プリズムの入
射面よりも光源側に配することにより、光源からの各光
ビームを副走査方向において集束性の各光ビームとして
ビーム合成用プリズムに入射させる（請求項３）ことも
できるし(請求項３)、ビーム合成用プリズムの射出側に
配することにより、合成された各光ビームをそれぞれ副
走査方向に集束させるようにする(請求項４)こともでき
る。
【００１１】請求項２または３または４記載のビーム合
成方法における「正のパワーを持つシリンドリカル面」
は、凸のシリンドリカルレンズ面とすることができる
(請求項５)。正のパワーを持つシリンドリカル面として
は他に「シリンドリカルミラーの、凹のシリンドリカル
面」を用いることができる。
成方法における「正のパワーを持つシリンドリカル面」
は、凸のシリンドリカルレンズ面とすることができる
(請求項５)。正のパワーを持つシリンドリカル面として
は他に「シリンドリカルミラーの、凹のシリンドリカル
面」を用いることができる。
【００１２】請求項４記載のビーム合成方法における
「ビーム合成用プリズムの射出側に配する、正のパワー
を持つシリンドリカル面」は、ビーム合成用プリズムの
射出面として形成することもできる(請求項６)。
「ビーム合成用プリズムの射出側に配する、正のパワー
を持つシリンドリカル面」は、ビーム合成用プリズムの
射出面として形成することもできる(請求項６)。
【００１３】上記請求項１〜６の任意の１に記載のビー
ム合成方法においてはまた、入射する複数の光ビームに
対して、ビーム合成用プリズムの位置および／または態
位を調整することにより「複数の光ビームの合成形態を
調整する」ことができる（請求項７)。
ム合成方法においてはまた、入射する複数の光ビームに
対して、ビーム合成用プリズムの位置および／または態
位を調整することにより「複数の光ビームの合成形態を
調整する」ことができる（請求項７)。
【００１４】この発明のビーム合成用プリズムは「２以
上の光源から放射された複数の光ビームを互いにマルチ
ビーム走査用の複数光ビームとして合成する」のに用い
られるものであって、以下の如き特徴を有する（請求項
８）。
上の光源から放射された複数の光ビームを互いにマルチ
ビーム走査用の複数光ビームとして合成する」のに用い
られるものであって、以下の如き特徴を有する（請求項
８）。
【００１５】即ち「法線の方向が互いに異なる２以上の
平面を入射面として有し、入射面の各々に、所定の方向
から合成すべき光ビームを入射させ、１以上の入射面に
よる屈折を利用して、複数の光ビームを所望の合成形態
に合成して、共通の射出面から射出させる」ように構成
される。
平面を入射面として有し、入射面の各々に、所定の方向
から合成すべき光ビームを入射させ、１以上の入射面に
よる屈折を利用して、複数の光ビームを所望の合成形態
に合成して、共通の射出面から射出させる」ように構成
される。
【００１６】請求項８記載のビーム合成用プリズムは
「入射面が２面で、これら２面の入射面が互いに角をな
して交差する」構成である（請求項９）ことも、「入射
面が３面で、これら３面の入射面が互いに角をなして交
叉し、且つ、各入射面の法線が互いに１つの平面に平行
である（即ち、各入射面が角柱面状である）」構成とす
る（請求項１０）こともでき、さらには「入射面が４面
で、これら４面を互いに４角錐面状に組み合わせた」構
成（請求項１１）とすることもできる。
「入射面が２面で、これら２面の入射面が互いに角をな
して交差する」構成である（請求項９）ことも、「入射
面が３面で、これら３面の入射面が互いに角をなして交
叉し、且つ、各入射面の法線が互いに１つの平面に平行
である（即ち、各入射面が角柱面状である）」構成とす
る（請求項１０）こともでき、さらには「入射面が４面
で、これら４面を互いに４角錐面状に組み合わせた」構
成（請求項１１）とすることもできる。
【００１７】上記請求項８〜１１の任意の１に記載のビ
ーム合成用プリズムにおける「共通の射出面」は、正の
パワーを持つシリンドリカル面とすることができる（請
求項１２）。
ーム合成用プリズムにおける「共通の射出面」は、正の
パワーを持つシリンドリカル面とすることができる（請
求項１２）。
【００１８】この発明のマルチビーム走査用光源装置は
「複数の光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共
通の走査結像光学系により被走査面上に、副走査方向に
互いに分離した光スポットとして集光させ、複数走査線
を同時に走査するマルチビーム走査装置」に用いられる
もので、複数の光源と、ビーム合成手段とを有する。
「複数の光源」は各々、被走査面を走査するための光ビ
ームを放射する。複数の光源としてはＬＥＤや種々のレ
ーザ光源を用いることができるが、最も好適であるのは
半導体レーザである。
「複数の光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共
通の走査結像光学系により被走査面上に、副走査方向に
互いに分離した光スポットとして集光させ、複数走査線
を同時に走査するマルチビーム走査装置」に用いられる
もので、複数の光源と、ビーム合成手段とを有する。
「複数の光源」は各々、被走査面を走査するための光ビ
ームを放射する。複数の光源としてはＬＥＤや種々のレ
ーザ光源を用いることができるが、最も好適であるのは
半導体レーザである。
【００１９】「ビーム合成手段」は、これら複数の光源
から放射される複数の光ビームを、マルチビーム走査用
の複数光ビームとして合成する手段で、上記請求項８〜
１２の任意の１に記載のビーム合成用プリズムを有する
（請求項１３）。
から放射される複数の光ビームを、マルチビーム走査用
の複数光ビームとして合成する手段で、上記請求項８〜
１２の任意の１に記載のビーム合成用プリズムを有する
（請求項１３）。
【００２０】請求項１３記載のマルチビーム走査用光源
装置は「合成された複数の光ビームのそれぞれを、副走
査方向に集束させる１方向集束手段」を有することがで
きる（請求項１４）。この１方向集束手段は「ビーム合
成用プリズムよりも光源側に設けられた１以上のシリン
ドリカルレンズ」である（請求項１５）ことも、「ビー
ム合成用プリズムの射出側において、合成された複数の
光ビームに共通に設けられたシリンドリカルレンズ」で
ある（請求項１６）こともできる。
装置は「合成された複数の光ビームのそれぞれを、副走
査方向に集束させる１方向集束手段」を有することがで
きる（請求項１４）。この１方向集束手段は「ビーム合
成用プリズムよりも光源側に設けられた１以上のシリン
ドリカルレンズ」である（請求項１５）ことも、「ビー
ム合成用プリズムの射出側において、合成された複数の
光ビームに共通に設けられたシリンドリカルレンズ」で
ある（請求項１６）こともできる。
【００２１】ビーム合成用プリズムとして請求項１２記
載のものを用いる場合「ビーム合成用プリズムの射出面
として形成された正のパワーを持つシリンドリカル面
が、１方向集束手段の少なくとも一部を兼ねる」ように
できる（請求項１７）。
載のものを用いる場合「ビーム合成用プリズムの射出面
として形成された正のパワーを持つシリンドリカル面
が、１方向集束手段の少なくとも一部を兼ねる」ように
できる（請求項１７）。
【００２２】即ち、ビーム合成用プリズムの射出面とし
て形成された「正のパワーを持つシリンドリカル面」
は、単独で上記１方向集束手段を構成することもできる
し、他のシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー
とともに１方向集束手段を構成することもできる。
て形成された「正のパワーを持つシリンドリカル面」
は、単独で上記１方向集束手段を構成することもできる
し、他のシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー
とともに１方向集束手段を構成することもできる。
【００２３】上記請求項１４〜１７の任意の１に記載の
マルチビーム走査用光源装置は、光源側からビーム合成
用プリズムに入射する複数の光ビームと、ビーム合成用
プリズムとの、相対的な位置および／または態位を調整
可能とすることができる（請求項１８）。
マルチビーム走査用光源装置は、光源側からビーム合成
用プリズムに入射する複数の光ビームと、ビーム合成用
プリズムとの、相対的な位置および／または態位を調整
可能とすることができる（請求項１８）。
【００２４】この発明のマルチビーム走査装置は「複数
の光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共通の走
査結像光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに
分離した光スポットとして集光させ、複数走査線を同時
に走査する」ものである。
の光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共通の走
査結像光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに
分離した光スポットとして集光させ、複数走査線を同時
に走査する」ものである。
【００２５】請求項１９記載のマルチビーム走査装置
は、マルチビーム走査用光源装置として請求項１３記載
のものを用いることを特徴とする。また、請求項２０記
載のマルチビーム走査装置は、マルチビーム走査用光源
装置として請求項１４〜１８の任意の１に記載のものを
用い、偏向手段として、偏向反射面を回転させる方式の
ものを用い、合成された複数の光ビームの、副走査方向
における集束位置近傍に偏向手段の偏向反射面を位置さ
せたことを特徴とする。
は、マルチビーム走査用光源装置として請求項１３記載
のものを用いることを特徴とする。また、請求項２０記
載のマルチビーム走査装置は、マルチビーム走査用光源
装置として請求項１４〜１８の任意の１に記載のものを
用い、偏向手段として、偏向反射面を回転させる方式の
ものを用い、合成された複数の光ビームの、副走査方向
における集束位置近傍に偏向手段の偏向反射面を位置さ
せたことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明のマルチビーム
走査装置の実施の１形態を示している。図１（ａ）は、
全体の光学配置を副走査方向から見た状態を示す。符号
１ａ、１ｂは「光源」としての半導体レーザ、符号２
ａ、２ｂはカップリングレンズ、符号３はビーム合成用
プリズム、符号４はシリンドリカルレンズ、符号５は
「偏向手段」としてのポリゴンミラー、符号６は「走査
結像光学系」としてのｆθレンズ、符号７は被走査面を
示す。被走査面の実体をなす感光媒体は、この実施の形
態においては光導電性の感光体ドラムである。
走査装置の実施の１形態を示している。図１（ａ）は、
全体の光学配置を副走査方向から見た状態を示す。符号
１ａ、１ｂは「光源」としての半導体レーザ、符号２
ａ、２ｂはカップリングレンズ、符号３はビーム合成用
プリズム、符号４はシリンドリカルレンズ、符号５は
「偏向手段」としてのポリゴンミラー、符号６は「走査
結像光学系」としてのｆθレンズ、符号７は被走査面を
示す。被走査面の実体をなす感光媒体は、この実施の形
態においては光導電性の感光体ドラムである。
【００２７】なお「副走査方向」は、各光源から被走査
面に至る光路上で「被走査面における副走査方向に対応
する方向」を言う。
面に至る光路上で「被走査面における副走査方向に対応
する方向」を言う。
【００２８】図１（ｂ）は、半導体レーザ１ａ、１ｂか
らポリゴンミラー５に至る部分を、図１（ａ）における
下方から見た状態であり、図の上下方向が副走査方向で
ある。即ち、半導体レーザ１ａ、１ｂ、カップリングレ
ンズ２ａ、２ｂは、副走査方向から見ると、図１（ａ）
に示すように、互いに重なりあって見える。
らポリゴンミラー５に至る部分を、図１（ａ）における
下方から見た状態であり、図の上下方向が副走査方向で
ある。即ち、半導体レーザ１ａ、１ｂ、カップリングレ
ンズ２ａ、２ｂは、副走査方向から見ると、図１（ａ）
に示すように、互いに重なりあって見える。
【００２９】半導体レーザ１ａ、１ｂから放射される発
散性のレーザ光束は、それぞれカップリングレンズ２
ａ、２ｂにより以後の光学系に適した光束形態に変換さ
れる。カップリングレンズ２ａ、２ｂから射出する光ビ
ームの光束形態は、平行光束、弱い発散光束、弱い集束
光束の何れでもあり得るが、以下では説明の具体性のた
め、カップリングレンズ２ａ、２ｂのカップリング機能
を「コリメート作用」とし、カップリングレンズ２ａ、
２ｂから「実質的な平行光束」が射出するものとする。
散性のレーザ光束は、それぞれカップリングレンズ２
ａ、２ｂにより以後の光学系に適した光束形態に変換さ
れる。カップリングレンズ２ａ、２ｂから射出する光ビ
ームの光束形態は、平行光束、弱い発散光束、弱い集束
光束の何れでもあり得るが、以下では説明の具体性のた
め、カップリングレンズ２ａ、２ｂのカップリング機能
を「コリメート作用」とし、カップリングレンズ２ａ、
２ｂから「実質的な平行光束」が射出するものとする。
【００３０】カップリングレンズ２ａ、２ｂから射出し
た各光ビーム（平行光束）は、ビーム合成用プリズム３
に入射して、マルチビーム走査用の複数光ビームとして
「ビーム合成」され、シリンドリカルレンズ４に入射す
る。シリンドリカルレンズ４は副走査方向にのみ正のパ
ワーを有し、ビーム合成されて入射してくる２つの光ビ
ームをそれぞれ副走査方向にのみ集束させ、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」と
して結像させる。
た各光ビーム（平行光束）は、ビーム合成用プリズム３
に入射して、マルチビーム走査用の複数光ビームとして
「ビーム合成」され、シリンドリカルレンズ４に入射す
る。シリンドリカルレンズ４は副走査方向にのみ正のパ
ワーを有し、ビーム合成されて入射してくる２つの光ビ
ームをそれぞれ副走査方向にのみ集束させ、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」と
して結像させる。
【００３１】このように結像する「主走査方向に長い線
像」は、互いに副走査方向に分離している。ポリゴンミ
ラー５は、図示されない駆動手段により等速回転され、
２つの光ビームを等角速度的に偏向させる。偏向された
２つの光ビームは、ｆθレンズ６により被走査面７上に
「副走査方向に所定の間隔をもって分離」した２つの光
スポットとして集光し、２走査線を同時に走査する。こ
の走査により２走査線ずつ画像が書き込まれる。
像」は、互いに副走査方向に分離している。ポリゴンミ
ラー５は、図示されない駆動手段により等速回転され、
２つの光ビームを等角速度的に偏向させる。偏向された
２つの光ビームは、ｆθレンズ６により被走査面７上に
「副走査方向に所定の間隔をもって分離」した２つの光
スポットとして集光し、２走査線を同時に走査する。こ
の走査により２走査線ずつ画像が書き込まれる。
【００３２】ビーム合成用プリズム３は、図示のように
「断面が３角形形状」である。このビーム合成用プリズ
ム３は、入射面（光源側の面）が２面であり、これら２
面の入射面が互いに角をなして交差している。
「断面が３角形形状」である。このビーム合成用プリズ
ム３は、入射面（光源側の面）が２面であり、これら２
面の入射面が互いに角をなして交差している。
【００３３】図１（ｂ）に示すように、半導体レーザ１
ａ、１ｂから放射されカップリングレンズ２ａ、２ｂで
平行光束化された各光ビームは、副走査方向において互
いに角をなし、ビーム合成用プリズム３の手前で交叉
し、ビーム合成用プリズム３の別個の入射面に入射す
る。
ａ、１ｂから放射されカップリングレンズ２ａ、２ｂで
平行光束化された各光ビームは、副走査方向において互
いに角をなし、ビーム合成用プリズム３の手前で交叉
し、ビーム合成用プリズム３の別個の入射面に入射す
る。
【００３４】ビーム合成用プリズム３の各入射面は平面
で、これらの入射面に入射する各光ビームは、入射面部
分で屈折により偏向され「所望の合成形態」即ち「被走
査面７をマルチビーム走査するのに適合する２光ビー
ム」にビーム合成される。換言すると、半導体レーザ１
ａ、１ｂ側からの２つの光ビームの方向、両光ビームの
交叉位置およびビーム合成用プリズム３の位置及び態位
は、上記所望の合成形態を実現するように設定される。
で、これらの入射面に入射する各光ビームは、入射面部
分で屈折により偏向され「所望の合成形態」即ち「被走
査面７をマルチビーム走査するのに適合する２光ビー
ム」にビーム合成される。換言すると、半導体レーザ１
ａ、１ｂ側からの２つの光ビームの方向、両光ビームの
交叉位置およびビーム合成用プリズム３の位置及び態位
は、上記所望の合成形態を実現するように設定される。
【００３５】上の説明から明らかなように、半導体レー
ザ１ａ、１ｂ側からの２つの光ビームの方向、両光ビー
ムの交叉位置及びビーム合成用プリズム３の位置関係が
変われば、ビーム合成された２つの光ビームの「合成形
態」も変化するので、これらを変化調整することにより
「合成形態」を所望のものに調整できる。
ザ１ａ、１ｂ側からの２つの光ビームの方向、両光ビー
ムの交叉位置及びビーム合成用プリズム３の位置関係が
変われば、ビーム合成された２つの光ビームの「合成形
態」も変化するので、これらを変化調整することにより
「合成形態」を所望のものに調整できる。
【００３６】図２は、実施の別形態を特徴部分のみ示し
ている。図の上下方向が副走査方向である。なお繁雑を
避けるため、混同の虞がないと思われるものについて
は、全図を通じて同じ符号を用いる。
ている。図の上下方向が副走査方向である。なお繁雑を
避けるため、混同の虞がないと思われるものについて
は、全図を通じて同じ符号を用いる。
【００３７】図２の実施の形態においては、半導体レー
ザ１ａ、１ｂから放射された光束は、カップリングレン
ズ２ａ、２ｂにより平行光束化されたのち、シリンドリ
カルレンズ４ａ、４ｂに入射する。シリンドリカルレン
ズ４ａ、４ｂは、副走査方向にのみ正のパワーを持ち、
光源側からの各光ビームを副走査方向に集束させる。
ザ１ａ、１ｂから放射された光束は、カップリングレン
ズ２ａ、２ｂにより平行光束化されたのち、シリンドリ
カルレンズ４ａ、４ｂに入射する。シリンドリカルレン
ズ４ａ、４ｂは、副走査方向にのみ正のパワーを持ち、
光源側からの各光ビームを副走査方向に集束させる。
【００３８】シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂを透過し
た各光ビームは、ビーム合成用プリズム３に入射し、図
１の実施の形態と同様にして「所望の合成形態」に合成
されてビーム合成用プリズム３から射出し、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面に入射する。
た各光ビームは、ビーム合成用プリズム３に入射し、図
１の実施の形態と同様にして「所望の合成形態」に合成
されてビーム合成用プリズム３から射出し、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面に入射する。
【００３９】各光ビームはシリンドリカルレンズ４ａ、
４ｂにより副走査方向に集束する光束となっており、偏
向反射面位置に「副走査方向に分離した、主走査方向に
長い線像」として結像する。
４ｂにより副走査方向に集束する光束となっており、偏
向反射面位置に「副走査方向に分離した、主走査方向に
長い線像」として結像する。
【００４０】ポリゴンミラー５により偏向された各光ビ
ームは、図１の実施の形態と同様にｆθレンズにより被
走査面上に「副走査方向に分離した光スポット」として
集光し、被走査面の２走査線を同時に走査する。図２に
示すような構成であると、シリンドリカルレンズ４ａ、
４ｂの焦点距離を長くとっているので、シリンドリカル
レンズの４ａ、４ｂのシリンドリカル面の曲率を小さく
でき、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂの製造が容易で
ある。
ームは、図１の実施の形態と同様にｆθレンズにより被
走査面上に「副走査方向に分離した光スポット」として
集光し、被走査面の２走査線を同時に走査する。図２に
示すような構成であると、シリンドリカルレンズ４ａ、
４ｂの焦点距離を長くとっているので、シリンドリカル
レンズの４ａ、４ｂのシリンドリカル面の曲率を小さく
でき、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂの製造が容易で
ある。
【００４１】また、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂの
焦点距離を、図２の実施の形態の場合よりも短くすれ
ば、ポリゴンミラー５をビーム合成用プリズム３に近づ
けることができ、光源から偏向手段に至る光路長を短く
できるので、マルチビーム走査装置のコンパクト化が可
能となる。
焦点距離を、図２の実施の形態の場合よりも短くすれ
ば、ポリゴンミラー５をビーム合成用プリズム３に近づ
けることができ、光源から偏向手段に至る光路長を短く
できるので、マルチビーム走査装置のコンパクト化が可
能となる。
【００４２】図３に、実施の他の形態を特徴部分のみ示
す。この形態においては、半導体レーザ１ａ、１ｂから
放射された各光束は、カップリングレンズ２ａ、２ｂに
より平行光束化され、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ
により副走査方向に集束されつつビーム合成用プリズム
３Ａに入射する。
す。この形態においては、半導体レーザ１ａ、１ｂから
放射された各光束は、カップリングレンズ２ａ、２ｂに
より平行光束化され、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ
により副走査方向に集束されつつビーム合成用プリズム
３Ａに入射する。
【００４３】ビーム合成用プリズム３Ａは入射面が２面
であり、これら２面の入射面が互いに角をなして交差す
るが、図に示すように断面形状が楔状で、半導体レーザ
１ｂからの光ビームを入射させる入射面は、入射光ビー
ムの主光線に対して直交し、また射出面もこの入射面に
平行である。したがって、半導体レーザ１ｂからの光ビ
ームはビーム合成用プリズム３Ａを直進的に透過する。
であり、これら２面の入射面が互いに角をなして交差す
るが、図に示すように断面形状が楔状で、半導体レーザ
１ｂからの光ビームを入射させる入射面は、入射光ビー
ムの主光線に対して直交し、また射出面もこの入射面に
平行である。したがって、半導体レーザ１ｂからの光ビ
ームはビーム合成用プリズム３Ａを直進的に透過する。
【００４４】一方、半導体レーザ１ａからの光ビームを
受ける入射面は、射出面に対して図の如く傾いている。
したがって、半導体レーザ１ａからの光ビームはビーム
合成用プリズム３Ａの入射面で屈折されて偏向する。
受ける入射面は、射出面に対して図の如く傾いている。
したがって、半導体レーザ１ａからの光ビームはビーム
合成用プリズム３Ａの入射面で屈折されて偏向する。
【００４５】半導体レーザ１ａ、１ｂ、ビーム合成用プ
リズム３Ａの相対的な位置関係は、所望の合成形態を実
現するように設定される。図１、図２の実施の形態と比
較すると、図３の実施の形態では、半導体レーザ１ｂか
らの光ビームがビーム合成用プリズム３Ａの屈折作用を
受けず、同プリズム３Ａを直進的に透過するので、半導
体レーザ１ｂ、カップリング２ｂ、シリンドリカルレン
ズ４ｂを配置する際の調整が容易である。
リズム３Ａの相対的な位置関係は、所望の合成形態を実
現するように設定される。図１、図２の実施の形態と比
較すると、図３の実施の形態では、半導体レーザ１ｂか
らの光ビームがビーム合成用プリズム３Ａの屈折作用を
受けず、同プリズム３Ａを直進的に透過するので、半導
体レーザ１ｂ、カップリング２ｂ、シリンドリカルレン
ズ４ｂを配置する際の調整が容易である。
【００４６】また、図１、図２の実施の形態に比して、
半導体レーザ１ａと１ｂ、カップリングレンズ２ａと２
ｂ、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂが、副走査方向に
近接するので、光源から偏向手段に至る部分を「副走査
方向にコンパクト化」することが可能である。
半導体レーザ１ａと１ｂ、カップリングレンズ２ａと２
ｂ、シリンドリカルレンズ４ａ、４ｂが、副走査方向に
近接するので、光源から偏向手段に至る部分を「副走査
方向にコンパクト化」することが可能である。
【００４７】勿論、図３の実施の形態においても、シリ
ンドリカルレンズ４ａ、４ｂを用いる代わりに、図１に
示す実施の形態のように、ビーム合成用プリズム３Ａと
ポリゴンミラー５との間に、２本の光ビームに共通のシ
リンドリカルレンズ（図１のシリンドリカルレンズ４に
相当するもの）を用いても良い。
ンドリカルレンズ４ａ、４ｂを用いる代わりに、図１に
示す実施の形態のように、ビーム合成用プリズム３Ａと
ポリゴンミラー５との間に、２本の光ビームに共通のシ
リンドリカルレンズ（図１のシリンドリカルレンズ４に
相当するもの）を用いても良い。
【００４８】図４に、実施の他の形態を特徴部分のみ示
す。半導体レーザ１ａ、１ｂから放射された各光束は、
カップリングレンズ２ａ、２ｂにより平行光束化され、
ビーム合成用プリズム３Ｂに入射する。ビーム合成用プ
リズム３Ｂは入射面が２面で、これら２面の入射面が互
いに角をなして交差する。
す。半導体レーザ１ａ、１ｂから放射された各光束は、
カップリングレンズ２ａ、２ｂにより平行光束化され、
ビーム合成用プリズム３Ｂに入射する。ビーム合成用プ
リズム３Ｂは入射面が２面で、これら２面の入射面が互
いに角をなして交差する。
【００４９】ビーム合成用プリズム３Ｂは、図１、図２
のビーム合成用プリズム３とは「各入射面の傾きが逆」
であるので、半導体レーザ１ａ、１ｂからの各光ビーム
は、相互に交叉する位置よりも光源側でビーム合成用プ
リズム３Ｂに入射する。
のビーム合成用プリズム３とは「各入射面の傾きが逆」
であるので、半導体レーザ１ａ、１ｂからの各光ビーム
は、相互に交叉する位置よりも光源側でビーム合成用プ
リズム３Ｂに入射する。
【００５０】光源側からの２つの光ビームは、ビーム合
成用プリズム３Ｂの各入射面部分で屈折されて偏向す
る。半導体レーザ１ａ、１ｂ、ビーム合成用プリズム３
Ｂの相対的な位置関係は、所望の合成形態を実現するよ
うに設定される。
成用プリズム３Ｂの各入射面部分で屈折されて偏向す
る。半導体レーザ１ａ、１ｂ、ビーム合成用プリズム３
Ｂの相対的な位置関係は、所望の合成形態を実現するよ
うに設定される。
【００５１】ビーム合成された各光ビームは、副走査方
向にのみ正のパワーを有するシリンドリカルレンズ４に
入射して副走査方向にのみ集束され、ポリゴンミラー５
の偏向反射面近傍に「副走査方向に分離した、主走査方
向に長い線像」として結像する。ポリゴンミラー５によ
り偏向された各光ビームは、図１の実施の形態と同様に
ｆθレンズにより被走査面上に「副走査方向に分離した
光スポット」として集光し、被走査面の２走査線を同時
に走査する。
向にのみ正のパワーを有するシリンドリカルレンズ４に
入射して副走査方向にのみ集束され、ポリゴンミラー５
の偏向反射面近傍に「副走査方向に分離した、主走査方
向に長い線像」として結像する。ポリゴンミラー５によ
り偏向された各光ビームは、図１の実施の形態と同様に
ｆθレンズにより被走査面上に「副走査方向に分離した
光スポット」として集光し、被走査面の２走査線を同時
に走査する。
【００５２】図５に特徴部分を示す実施の形態は、入射
面が３面あるビーム合成用プリズム３Ｃを用いて、半導
体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃからの光ビームを合成するも
のである。ビーム合成用プリズム３Ｃは「平面である射
出面」に対して傾いた２つの入射面（半導体レーザ１
ａ、１ｂからの光ビームが入射する）と、射出面に対し
て平行な入射面（半導体レーザ１ｃからの光ビームが入
射する）。
面が３面あるビーム合成用プリズム３Ｃを用いて、半導
体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃからの光ビームを合成するも
のである。ビーム合成用プリズム３Ｃは「平面である射
出面」に対して傾いた２つの入射面（半導体レーザ１
ａ、１ｂからの光ビームが入射する）と、射出面に対し
て平行な入射面（半導体レーザ１ｃからの光ビームが入
射する）。
【００５３】半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃからの光束
はそれぞれ、カップリングレンズ２ａ、２ｂ、２ｃによ
り平行光束化され、図示のように１点で交叉した後、ビ
ーム合成用プリズム３Ｃに入射する。半導体レーザ１
ａ、１ｂからの光ビームは、入射面の部分で屈折により
偏向される。半導体レーザ１ｃからの光ビームはビーム
合成用プリズム３Ｃを直進的に透過する。
はそれぞれ、カップリングレンズ２ａ、２ｂ、２ｃによ
り平行光束化され、図示のように１点で交叉した後、ビ
ーム合成用プリズム３Ｃに入射する。半導体レーザ１
ａ、１ｂからの光ビームは、入射面の部分で屈折により
偏向される。半導体レーザ１ｃからの光ビームはビーム
合成用プリズム３Ｃを直進的に透過する。
【００５４】このようにして３つの光ビームは、ビーム
合成用プリズム３Ｃにより所望の合成形態にビーム合成
され、シリンドリカルレンズ４によりポリゴンミラー５
の偏向反射面近傍に「副走査方向に分離した、主走査方
向に長い線像」として結像する。ポリゴンミラー５によ
り偏向された各光ビームは、図１の実施の形態と同様に
ｆθレンズにより被走査面上に「副走査方向に分離した
光スポット」として集光し、被走査面の２走査線を同時
に走査する。
合成用プリズム３Ｃにより所望の合成形態にビーム合成
され、シリンドリカルレンズ４によりポリゴンミラー５
の偏向反射面近傍に「副走査方向に分離した、主走査方
向に長い線像」として結像する。ポリゴンミラー５によ
り偏向された各光ビームは、図１の実施の形態と同様に
ｆθレンズにより被走査面上に「副走査方向に分離した
光スポット」として集光し、被走査面の２走査線を同時
に走査する。
【００５５】図４、図５の実施の形態においても、シリ
ンドリカルレンズ４を用いる代わりに、図２や図３の実
施の形態のように、ビーム合成用プリズムの光源側に、
各光ビームに作用する個別的なシリンドリカルレンズ
（図３のシリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ等に相当す
る）を用いても良い。
ンドリカルレンズ４を用いる代わりに、図２や図３の実
施の形態のように、ビーム合成用プリズムの光源側に、
各光ビームに作用する個別的なシリンドリカルレンズ
（図３のシリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ等に相当す
る）を用いても良い。
【００５６】図６には、ビーム合成用プリズムの別例を
２例示す。図６（ａ）に示すビーム合成用プリズム３Ｄ
は、入射面を４面有するものである。このビーム合成用
プリズム３Ｄを用いると、４本の光ビームのビーム合成
を行うことができる。
２例示す。図６（ａ）に示すビーム合成用プリズム３Ｄ
は、入射面を４面有するものである。このビーム合成用
プリズム３Ｄを用いると、４本の光ビームのビーム合成
を行うことができる。
【００５７】図６（ｂ）に示すビーム合成用プリズム３
Ｅは、２面の入射面が互いにクロスするように形成され
ている。このビーム合成用プリズム３Ｅを、例えば、図
の上下方向を副走査方向に対応させて用いると、主走査
方向に互いに角をなす２つの光ビームを合成して、副走
査方向に並列した光ビームとしてビーム合成することが
できる。
Ｅは、２面の入射面が互いにクロスするように形成され
ている。このビーム合成用プリズム３Ｅを、例えば、図
の上下方向を副走査方向に対応させて用いると、主走査
方向に互いに角をなす２つの光ビームを合成して、副走
査方向に並列した光ビームとしてビーム合成することが
できる。
【００５８】上に説明した実施の各形態で用いられてい
るビーム合成用プリズムは、何れも「射出面が平面」で
あるものである。ビーム合成用プリズムの射出面は平面
である必要はなく、これをシリンドリカル面とすること
もできる。図７は、このように射出面をシリンドリカル
面としたビーム合成用プリズム３０を用いた実施の形態
を特徴部分のみ示している。
るビーム合成用プリズムは、何れも「射出面が平面」で
あるものである。ビーム合成用プリズムの射出面は平面
である必要はなく、これをシリンドリカル面とすること
もできる。図７は、このように射出面をシリンドリカル
面としたビーム合成用プリズム３０を用いた実施の形態
を特徴部分のみ示している。
【００５９】ビーム合成用プリズム３０は、図７の下図
に示すように、図１の実施の形態におけるビーム合成用
プリズム３の射出側に、シリンドリカルレンズ４を接合
して一体化したものであり、半導体レーザ１ａ、１ｂか
らの光ビームを、所望の合成形態にビーム合成する機能
とともに、ビーム合成された各光ビームを、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面近傍の位置に「互いに副走査方向に
分離した、主走査方向に長い線像」として結像させる機
能とを有することになる。
に示すように、図１の実施の形態におけるビーム合成用
プリズム３の射出側に、シリンドリカルレンズ４を接合
して一体化したものであり、半導体レーザ１ａ、１ｂか
らの光ビームを、所望の合成形態にビーム合成する機能
とともに、ビーム合成された各光ビームを、ポリゴンミ
ラー５の偏向反射面近傍の位置に「互いに副走査方向に
分離した、主走査方向に長い線像」として結像させる機
能とを有することになる。
【００６０】この結果、ビーム合成用プリズムと別体の
シリンドリカルレンズ（図１のシリンドリカルレンズ４
や、図２のシリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ等）を省略
することができ、マルチビーム走査装置をコンパクト化
・低コスト化できる。
シリンドリカルレンズ（図１のシリンドリカルレンズ４
や、図２のシリンドリカルレンズ４ａ、４ｂ等）を省略
することができ、マルチビーム走査装置をコンパクト化
・低コスト化できる。
【００６１】図８には、射出面として正のパワーを持つ
シリンドリカル面を持つビーム合成用プリズムを３例示
す。ビーム合成用プリズム３０Ｃは、図５に示したビー
ム合成用プリズム３Ｃの射出面をシリンドリカル面とし
たものであり、ビーム合成用プリズム３０Ｄ、３０Ｅ
は、図６に示したビーム合成用プリズム３Ｄ、３Ｅの射
出面をシリンドリカル面とした例である。
シリンドリカル面を持つビーム合成用プリズムを３例示
す。ビーム合成用プリズム３０Ｃは、図５に示したビー
ム合成用プリズム３Ｃの射出面をシリンドリカル面とし
たものであり、ビーム合成用プリズム３０Ｄ、３０Ｅ
は、図６に示したビーム合成用プリズム３Ｄ、３Ｅの射
出面をシリンドリカル面とした例である。
【００６２】図９（ａ）に示す実施の形態は、図１の実
施の形態において、ビーム合成用プリズム３をシリンド
リカルレンズ４の光軸方向に変位可能としたものであ
る。ビーム合成用プリズムを図の如く変位調整すること
により、ビーム合成された光ビームのビーム間隔を調整
することができる。
施の形態において、ビーム合成用プリズム３をシリンド
リカルレンズ４の光軸方向に変位可能としたものであ
る。ビーム合成用プリズムを図の如く変位調整すること
により、ビーム合成された光ビームのビーム間隔を調整
することができる。
【００６３】図９（ｂ）では、ビーム合成用プリズム３
を保持具３ａに保持させて、図のように「回転可能」と
した例である。このようにしても、ビーム合成された光
ビームの副走査方向の間隔を調整できる。
を保持具３ａに保持させて、図のように「回転可能」と
した例である。このようにしても、ビーム合成された光
ビームの副走査方向の間隔を調整できる。
【００６４】図９（ａ）、（ｂ）の如くすることによ
り、被走査面上に形成される光スポットの副走査方向の
間隔（走査線ピッチ）を調整できる。なお、ビーム合成
用プリズムの平行移動や回転により走査線ピッチを調整
することは、ビーム合成用プリズム３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄ、３Ｅ等でも可能である。
り、被走査面上に形成される光スポットの副走査方向の
間隔（走査線ピッチ）を調整できる。なお、ビーム合成
用プリズムの平行移動や回転により走査線ピッチを調整
することは、ビーム合成用プリズム３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄ、３Ｅ等でも可能である。
【００６５】上に説明した実施の各形態に用いられるビ
ーム合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３
Ｅ、３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅは何れも、２以上の
光源から放射された複数の光ビームを互いに「マルチビ
ーム走査用の複数光ビームとして合成する」のに用いら
れるビーム合成用プリズムであって、法線の方向が互い
に異なる２以上の平面を入射面として有し、入射面の各
々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射させ、
１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビーム
を「所望の合成形態」に合成して、共通の射出面から射
出させるように構成されたもの（請求項８）である。
ーム合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３
Ｅ、３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅは何れも、２以上の
光源から放射された複数の光ビームを互いに「マルチビ
ーム走査用の複数光ビームとして合成する」のに用いら
れるビーム合成用プリズムであって、法線の方向が互い
に異なる２以上の平面を入射面として有し、入射面の各
々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射させ、
１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビーム
を「所望の合成形態」に合成して、共通の射出面から射
出させるように構成されたもの（請求項８）である。
【００６６】また、ビーム合成用プリズム３、３Ａ、３
Ｂ、３Ｅ、３０、３０Ｅでは、入射面が２面で、これら
２面の入射面が互いに角をなして交差する（請求項
９）。
Ｂ、３Ｅ、３０、３０Ｅでは、入射面が２面で、これら
２面の入射面が互いに角をなして交差する（請求項
９）。
【００６７】ビーム合成用プリズム３Ｃ、３０Ｃでは入
射面が３面であり、これら３面の入射面が互いに角をな
して交叉し、且つ、各入射面の法線が互いに１つの平面
に平行である（請求項１０）。
射面が３面であり、これら３面の入射面が互いに角をな
して交叉し、且つ、各入射面の法線が互いに１つの平面
に平行である（請求項１０）。
【００６８】ビーム合成用プリズム３Ｄは入射面が４面
であり、これら４面が互いに４角錐面状に組み合わせら
れている（請求項１１）。また、ビーム合成用プリズム
３０、３０Ｃ，３０Ｄ、３０Ｅでは、共通の射出面が正
のパワーを持つシリンドリカル面である（請求項１
２）。
であり、これら４面が互いに４角錐面状に組み合わせら
れている（請求項１１）。また、ビーム合成用プリズム
３０、３０Ｃ，３０Ｄ、３０Ｅでは、共通の射出面が正
のパワーを持つシリンドリカル面である（請求項１
２）。
【００６９】図１〜図５、図７、図９に示した実施の形
態では、２以上の光源１ａ、１ｂ（および１ｃ）から放
射された複数の光ビームを互いにマルチビーム走査用の
複数光ビームとして合成する方法であって、法線の方向
が互いに異なる２以上の平面を入射面として有するビー
ム合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０の入射面
の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射さ
せ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビ
ームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面から射
出させるビーム合成方法（請求項１）が実施される。
態では、２以上の光源１ａ、１ｂ（および１ｃ）から放
射された複数の光ビームを互いにマルチビーム走査用の
複数光ビームとして合成する方法であって、法線の方向
が互いに異なる２以上の平面を入射面として有するビー
ム合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０の入射面
の各々に、所定の方向から合成すべき光ビームを入射さ
せ、１以上の入射面による屈折を利用して、複数の光ビ
ームを所望の合成形態に合成して、共通の射出面から射
出させるビーム合成方法（請求項１）が実施される。
【００７０】また、上記図１〜図５、図７、図９に示し
た実施の形態では、ビーム合成用プリズムの入射面より
も光源側もしくは射出側に、正のパワーを持つシリンド
リカル面を配して、合成された複数光ビームの個々を、
副走査方向に集束させるビーム合成方法（請求項２）が
実施され、図２、図３の実施の形態では、ビーム合成用
プリズム３、３Ａの入射面よりも光源側に正のパワーを
持つシリンドリカル面（シリンドリカルレンズ４ａ、４
ｂのシリンドリカル面）を配し、副走査方向において集
束性の各光ビームをビーム合成用プリズム３、３Ａに入
射させるビーム合成方法（請求項３）が実施される。
た実施の形態では、ビーム合成用プリズムの入射面より
も光源側もしくは射出側に、正のパワーを持つシリンド
リカル面を配して、合成された複数光ビームの個々を、
副走査方向に集束させるビーム合成方法（請求項２）が
実施され、図２、図３の実施の形態では、ビーム合成用
プリズム３、３Ａの入射面よりも光源側に正のパワーを
持つシリンドリカル面（シリンドリカルレンズ４ａ、４
ｂのシリンドリカル面）を配し、副走査方向において集
束性の各光ビームをビーム合成用プリズム３、３Ａに入
射させるビーム合成方法（請求項３）が実施される。
【００７１】また、図１、図４、図５、図９の実施の形
態では、ビーム合成用プリズム３、３Ｂ、３Ｃの射出側
に正のパワーを持つシリンドリカル面（シリンドリカル
レンズ４のシリンドリカル面）を配し、合成された各光
ビームをそれぞれ副走査方向に集束させるビーム合成方
法（請求項４）が実施される。
態では、ビーム合成用プリズム３、３Ｂ、３Ｃの射出側
に正のパワーを持つシリンドリカル面（シリンドリカル
レンズ４のシリンドリカル面）を配し、合成された各光
ビームをそれぞれ副走査方向に集束させるビーム合成方
法（請求項４）が実施される。
【００７２】図１〜図５、図７、図９の実施の形態で実
施されるビーム合成方法において、上記「正のパワーを
持つシリンドリカル面」は凸のシリンドリカルレンズ面
であり（請求項５）、図７の実施の形態では「正のパワ
ーを持つシリンドリカル面」がビーム合成用プリズム３
０の射出面とされている（請求項６）。
施されるビーム合成方法において、上記「正のパワーを
持つシリンドリカル面」は凸のシリンドリカルレンズ面
であり（請求項５）、図７の実施の形態では「正のパワ
ーを持つシリンドリカル面」がビーム合成用プリズム３
０の射出面とされている（請求項６）。
【００７３】また、図９の実施の形態では、入射する複
数の光ビームに対して、ビーム合成用プリズムの位置お
よび／または態位を調整することにより、複数の光ビー
ムの合成形態を調整するビーム合成方法（請求項７）が
実施される。
数の光ビームに対して、ビーム合成用プリズムの位置お
よび／または態位を調整することにより、複数の光ビー
ムの合成形態を調整するビーム合成方法（請求項７）が
実施される。
【００７４】図１〜図５、図７、図９に示す実施の形態
において、半導体レーザ１ａ、１ｂ（および１ｃ）、カ
ップリングレンズ２ａ、２ｂ、（および２ｃ）、ビーム
合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０は、複数の
光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共通の走査
結像光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分
離した光スポットとして集光させ、複数走査線を同時に
走査するマルチビーム走査装置に用いられるマルチビー
ム走査用光源装置を構成する。
において、半導体レーザ１ａ、１ｂ（および１ｃ）、カ
ップリングレンズ２ａ、２ｂ、（および２ｃ）、ビーム
合成用プリズム３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０は、複数の
光ビームを偏向手段により同時に偏向させ、共通の走査
結像光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分
離した光スポットとして集光させ、複数走査線を同時に
走査するマルチビーム走査装置に用いられるマルチビー
ム走査用光源装置を構成する。
【００７５】即ち、これらのマルチビーム走査用光源装
置は、複数の光源１ａ、１ｂ（および１ｃ）と、これら
光源から放射される複数の光ビームを、マルチビーム走
査用の複数光ビームとして合成するビーム合成手段３、
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０とを有するが、これらビーム合
成用プリズムは、前述した請求項８〜１２の任意の１に
記載のビーム合成用プリズムである（請求項１３）。
置は、複数の光源１ａ、１ｂ（および１ｃ）と、これら
光源から放射される複数の光ビームを、マルチビーム走
査用の複数光ビームとして合成するビーム合成手段３、
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０とを有するが、これらビーム合
成用プリズムは、前述した請求項８〜１２の任意の１に
記載のビーム合成用プリズムである（請求項１３）。
【００７６】また、上記マルチビーム走査用光源装置
は、合成された複数の光ビームのそれぞれを、副走査方
向に集束させる１方向集束手段（シリンドリカルレンズ
４、４ａ、４ｂ、ビーム合成用プリズム３０）を有し
（請求項１４）、図２、図３の実施の形態に係るマルチ
ビーム走査用光源装置では、１方向集束手段が、ビーム
合成用プリズムよりも光源側に設けられた１以上のシリ
ンドリカルレンズ４ａ、４ｂである（請求項１５）。
は、合成された複数の光ビームのそれぞれを、副走査方
向に集束させる１方向集束手段（シリンドリカルレンズ
４、４ａ、４ｂ、ビーム合成用プリズム３０）を有し
（請求項１４）、図２、図３の実施の形態に係るマルチ
ビーム走査用光源装置では、１方向集束手段が、ビーム
合成用プリズムよりも光源側に設けられた１以上のシリ
ンドリカルレンズ４ａ、４ｂである（請求項１５）。
【００７７】また、図１、図４、図５、図９の実施の形
態に係るマルチビーム走査用光源装置では、１方向集束
手段が、ビーム合成用プリズムの射出側において、合成
された複数の光ビームに共通に設けられたシリンドリカ
ルレンズ４である（請求項１６）。
態に係るマルチビーム走査用光源装置では、１方向集束
手段が、ビーム合成用プリズムの射出側において、合成
された複数の光ビームに共通に設けられたシリンドリカ
ルレンズ４である（請求項１６）。
【００７８】図７の実施の形態に係るマルチビーム走査
用光源装置では、ビーム合成用プリズム３０は請求項１
２記載のものであって、ビーム合成用プリズム３０の射
出面として形成された正のパワーを持つシリンドリカル
面が、１方向集束手段を兼ねる（請求項１７）。
用光源装置では、ビーム合成用プリズム３０は請求項１
２記載のものであって、ビーム合成用プリズム３０の射
出面として形成された正のパワーを持つシリンドリカル
面が、１方向集束手段を兼ねる（請求項１７）。
【００７９】図９の実施の形態に係るマルチビーム走査
用光源装置では、光源側からビーム合成用プリズム３に
入射する複数の光ビームと、ビーム合成用プリズム３と
の、相対的な位置および／または態位が調整可能である
（請求項１８）。
用光源装置では、光源側からビーム合成用プリズム３に
入射する複数の光ビームと、ビーム合成用プリズム３と
の、相対的な位置および／または態位が調整可能である
（請求項１８）。
【００８０】また、図１に実施の形態を示すマルチビー
ム走査装置は、複数の光ビームを偏向手段５により同時
に偏向させ、共通の走査結像光学系６により被走査面７
上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集
光させ、複数走査線を同時に走査するマルチビーム走査
装置であって、マルチビーム走査用光源装置として、前
記請求項１３記載のものを用いるもの（請求項１９）で
ある。
ム走査装置は、複数の光ビームを偏向手段５により同時
に偏向させ、共通の走査結像光学系６により被走査面７
上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集
光させ、複数走査線を同時に走査するマルチビーム走査
装置であって、マルチビーム走査用光源装置として、前
記請求項１３記載のものを用いるもの（請求項１９）で
ある。
【００８１】また、図１〜図５、図７、図９に係るマル
チビーム走査装置は、マルチビーム走査用光源装置とし
て、請求項１４〜１８の任意の１に記載のものを用いた
ものであり、偏向手段５として「偏向反射面を回転させ
る方式のもの」が用いられ、合成された複数の光ビーム
の、副走査方向における集束位置近傍に偏向手段の偏向
反射面を位置させたもの（請求項２０）である。
チビーム走査装置は、マルチビーム走査用光源装置とし
て、請求項１４〜１８の任意の１に記載のものを用いた
ものであり、偏向手段５として「偏向反射面を回転させ
る方式のもの」が用いられ、合成された複数の光ビーム
の、副走査方向における集束位置近傍に偏向手段の偏向
反射面を位置させたもの（請求項２０）である。
【００８２】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規なビーム合成方法・ビーム合成用プリズム・マ
ルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置を実
現できる。
ば、新規なビーム合成方法・ビーム合成用プリズム・マ
ルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置を実
現できる。
【００８３】この発明のビーム合成用プリズムは、硝材
の研磨や樹脂成形等により「偏光分離膜を持つプリズ
ム」よりも安価に作製でき、ハーフミラーを用いて行う
ビーム合成に比して光の利用効率が高く、また実施の形
態にも示したように３以上の光ビームのビーム合成も容
易である。
の研磨や樹脂成形等により「偏光分離膜を持つプリズ
ム」よりも安価に作製でき、ハーフミラーを用いて行う
ビーム合成に比して光の利用効率が高く、また実施の形
態にも示したように３以上の光ビームのビーム合成も容
易である。
【００８４】従って、このようなビーム合成用プリズム
を用いるビーム合成方法・マルチビーム走査用光源装置
では、複数の光ビームを光利用効率良くビーム合成で
き、この発明のマルチビーム走査用光源装置を用いるマ
ルチビーム走査装置は、低コストに構成でき、光源にお
ける光の利用効率が高い。
を用いるビーム合成方法・マルチビーム走査用光源装置
では、複数の光ビームを光利用効率良くビーム合成で
き、この発明のマルチビーム走査用光源装置を用いるマ
ルチビーム走査装置は、低コストに構成でき、光源にお
ける光の利用効率が高い。
【図１】マルチビーム走査装置の実施の１形態を説明す
るための図である。
るための図である。
【図２】マルチビーム走査装置の実施の別形態を特徴部
分のみ示す図である。
分のみ示す図である。
【図３】マルチビーム走査装置の実施の他の形態を特徴
部分のみ示す図である。
部分のみ示す図である。
【図４】マルチビーム走査装置の実施の他の形態を特徴
部分のみ示す図である。
部分のみ示す図である。
【図５】マルチビーム走査装置の実施の他の形態を特徴
部分のみ示す図である。
部分のみ示す図である。
【図６】ビーム合成用プリズムの実施の形態を２例示す
図である。
図である。
【図７】マルチビーム走査装置の実施の他の形態を特徴
部分のみ示す図である。
部分のみ示す図である。
【図８】射出面を「正のパワーを持つシリンドリカル
面」としたビーム合成用プリズムの実施の形態を３例示
す図である。
面」としたビーム合成用プリズムの実施の形態を３例示
す図である。
【図９】マルチビーム走査装置の実施の他の形態を特徴
部分のみ示す図である。
部分のみ示す図である。
１ａ、１ｂ 半導体レーザ ２ａ、２ｂ カップリングレンズ ３ ビーム合成用プリズム ４ シリンドリカルレンズ ５ ポリゴンミラー ６ ｆθレンズ ７ 被走査面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA47 AA48 BA58 BA61 BA84 DA03 DA09 2H042 CA06 CA17 2H045 BA22 BA32 CB24 5C051 AA02 CA07 DB21 DB24 DB30 DC04 DC07 5C072 AA03 BA02 BA05 DA10 DA21 DA23 HA02 HA06 HA10 HA13 XA03 XA04
Claims (20)
- 【請求項１】２以上の光源から放射された複数の光ビー
ムを互いにマルチビーム走査用の複数光ビームとして合
成する方法であって、 法線の方向が互いに異なる２以上の平面を入射面として
有するビーム合成用プリズムの、上記入射面の各々に、
所定の方向から合成すべき光ビームを入射させ、１以上
の入射面による屈折を利用して、複数の光ビームを所望
の合成形態に合成して、共通の射出面から射出させるこ
とを特徴とするビーム合成方法。 - 【請求項２】請求項１記載のビーム合成方法において、 ビーム合成用プリズムの入射面よりも光源側もしくは射
出側に、正のパワーを持つシリンドリカル面を配して、 合成された複数光ビームの個々を、副走査方向に集束さ
せることを特徴とするビーム合成方法。 - 【請求項３】請求項２記載のビーム合成方法において、 ビーム合成用プリズムの入射面よりも光源側に正のパワ
ーを持つシリンドリカル面を配し、副走査方向において
集束性の各光ビームをビーム合成用プリズムに入射させ
ることを特徴とするビーム合成方法。 - 【請求項４】請求項２記載のビーム合成方法において、 ビーム合成用プリズムの射出側に正のパワーを持つシリ
ンドリカル面を配し、合成された各光ビームをそれぞれ
副走査方向に集束させることを特徴とするビーム合成方
法。 - 【請求項５】請求項２または３または４記載のビーム合
成方法において、 正のパワーを持つシリンドリカル面を、凸のシリンドリ
カルレンズ面とすることを特徴とするビーム合成方法。 - 【請求項６】請求項４記載のビーム合成方法において、 正のパワーを持つシリンドリカル面を、ビーム合成用プ
リズムの射出面とすることを特徴とするビーム合成方
法。 - 【請求項７】請求項１〜６の任意の１に記載のビーム合
成方法において、 入射する複数の光ビームに対して、ビーム合成用プリズ
ムの位置および／または態位を調整することにより、複
数の光ビームの合成形態を調整することを特徴とするビ
ーム合成方法。 - 【請求項８】２以上の光源から放射された複数の光ビー
ムを互いにマルチビーム走査用の複数光ビームとして合
成するのに用いられるビーム合成用プリズムであって、 法線の方向が互いに異なる２以上の平面を入射面として
有し、上記入射面の各々に、所定の方向から合成すべき
光ビームを入射させ、１以上の入射面による屈折を利用
して、複数の光ビームを所望の合成形態に合成して、共
通の射出面から射出させるように構成されたことを特徴
とするビーム合成用プリズム。 - 【請求項９】請求項８記載のビーム合成用プリズムにお
いて、 入射面が２面であり、これら２面の入射面が互いに角を
なして交差することを特徴とするビーム合成用プリズ
ム。 - 【請求項１０】請求項８記載のビーム合成用プリズムに
おいて、 入射面が３面であり、これら３面の入射面が互いに角を
なして交叉し、且つ、各入射面の法線が互いに共通の平
面に平行であることを特徴とするビーム合成用プリズ
ム。 - 【請求項１１】請求項８記載のビーム合成用プリズムに
おいて、 入射面が４面であり、これら４面が互いに４角錐面状に
組み合わせられていることを特徴とするビーム合成用プ
リズム。 - 【請求項１２】請求項８〜１１の任意の１に記載のビー
ム合成用プリズムにおいて、 共通の射出面が正のパワーを持つシリンドリカル面であ
ることを特徴とするビーム合成用プリズム。 - 【請求項１３】複数の光ビームを偏向手段により同時に
偏向させ、共通の走査結像光学系により被走査面上に、
副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光さ
せ、複数走査線を同時に走査するマルチビーム走査装置
に用いられるマルチビーム走査用光源装置であって、 複数の光源と、 これら光源から放射される複数の光ビームを、マルチビ
ーム走査用の複数光ビームとして合成するビーム合成手
段とを有し、 上記ビーム合成手段が、請求項８〜１２の任意の１に記
載のビーム合成用プリズムを有することを特徴とするマ
ルチビーム走査用光源装置。 - 【請求項１４】請求項１３記載のマルチビーム走査用光
源装置において、 合成された複数の光ビームのそれぞれを、副走査方向に
集束させる１方向集束手段を有することを特徴とするマ
ルチビーム走査用光源装置。 - 【請求項１５】請求項１４記載のマルチビーム走査用光
源装置において、 １方向集束手段が、ビーム合成用プリズムよりも光源側
に設けられた１以上のシリンドリカルレンズであること
を特徴とするマルチビーム走査用光源装置。 - 【請求項１６】請求項１４記載のマルチビーム走査用光
源装置において、 １方向集束手段が、ビーム合成用プリズムの射出側にお
いて、合成された複数の光ビームに共通に設けられたシ
リンドリカルレンズであることを特徴とするマルチビー
ム走査用光源装置。 - 【請求項１７】請求項１４記載のマルチビーム走査用光
源装置において、 ビーム合成用プリズムが請求項１２記載のものであっ
て、ビーム合成用プリズムの射出面として形成された正
のパワーを持つシリンドリカル面が、１方向集束手段の
少なくとも一部を兼ねることを特徴とするマルチビーム
走査用光源装置。 - 【請求項１８】請求項１４〜１７の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査用光源装置において、 光源側からビーム合成用プリズムに入射する複数の光ビ
ームと、上記ビーム合成用プリズムとの、相対的な位置
および／または態位を調整可能としたことを特徴とする
マルチビーム走査用光源装置。 - 【請求項１９】複数の光ビームを偏向手段により同時に
偏向させ、共通の走査結像光学系により被走査面上に、
副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光さ
せ、複数走査線を同時に走査するマルチビーム走査装置
であって、 マルチビーム走査用光源装置として、請求項１３記載の
ものを用いることを特徴とするマルチビーム走査装置。 - 【請求項２０】複数の光ビームを偏向手段により同時に
偏向させ、共通の走査結像光学系により被走査面上に、
副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光さ
せ、複数走査線を同時に走査するマルチビーム走査装置
であって、 マルチビーム走査用光源装置として、請求項１４〜１８
の任意の１に記載のものを用い、偏向手段として、偏向
反射面を回転させる方式のものを用い、 合成された複数の光ビームの、副走査方向における集束
位置近傍に偏向手段の偏向反射面を位置させたことを特
徴とするマルチビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001056692A JP4651830B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | ビーム合成方法・マルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001056692A JP4651830B2 (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | ビーム合成方法・マルチビーム走査用光源装置・マルチビーム走査装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002258185A true JP2002258185A (ja) | 2002-09-11 |
| JP4651830B2 JP4651830B2 (ja) | 2011-03-16 |
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| JP2007292929A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Kyocera Mita Corp | マルチビーム走査装置および画像形成装置 |
| JP2012042529A (ja) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
| CN108873128A (zh) * | 2018-09-05 | 2018-11-23 | 四川新易盛通信技术有限公司 | 棱镜、棱镜的使用方法、棱镜组及光组件 |
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-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056692A patent/JP4651830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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