JP2002318360A

JP2002318360A - ビーム合成光学素子およびビーム合成方法および光源装置及びマルチビーム走査装置

Info

Publication number: JP2002318360A
Application number: JP2001124756A
Authority: JP
Inventors: Koji Terasawa; 孝治寺澤
Original assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Current assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】新規なビーム合成光学素子を実現する。【解決手段】マルチビーム走査装置に用いられ、独立し
た複数の光源素子から放射される光ビームをマルチビー
ム走査用にビーム合成するための光学素子１であって、
透明体により一体に形成され、光源側からの光ビームを
入射させる入射面１Ａと、この入射面から入射した光ビ
ームを内部反射させる反射面１Ｂと、この反射面により
反射された光ビームを射出させる射出面１Ｃとを有し、
反射面１Ｂは、主走査方向と副走査方向の少なくとも一
方において、断面形状が放物線である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はビーム合成光学素
子、ビーム合成方法、光源装置及びマルチビーム走査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近来、光プリンタや光製版装置、光描画
装置等の画像形成装置に用いられる光走査装置におい
て、一度に複数の走査線を走査する「マルチビーム走査
方式」が提案され、実用化されつつある。

【０００３】このようなマルチビーム走査方式では、複
数の光源素子から放射される光ビームを、これらに共通
の光偏向器で偏向させるため、各光源素子からの光ビー
ムを共通の光偏向器に導光するために「ビーム合成」が
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、新規なビ
ーム合成方法の実現を課題とする。この発明はまた、上
記ビーム合成方法を実施できるビーム合成光学素子、こ
のビーム合成光学素子を用いる光源装置、およびこの光
源装置を用いるマルチビーム走査装置の実現を課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のビーム合成光
学素子は「マルチビーム走査装置に用いられ、独立した
複数の光源素子から放射される光ビームをマルチビーム
走査用にビーム合成するための光学素子」であって、
（ガラスやプラスチック等の）透明体により一体に形成
され、入射面と、反射面と、射出面とを有する。

【０００６】「入射面」は、光源側からの光ビームを入
射させる面である。「反射面」は、入射面から入射した
光ビームを内部反射させる面である。「射出面」は、反
射面により反射された光ビームを射出させる面である。
従って、光源側からの光ビームは、入射面からビーム合
成光学素子に入射し、反射面により内部反射され、射出
面から射出する。

【０００７】請求項１記載のビーム合成光学素子は、以
下の如き特徴を有する。即ち、反射面が、主走査方向と
副走査方向の少なくとも一方において、放物線状の断面
形状を有する。

【０００８】請求項１記載のビーム合成光学素子は、反
射面の主走査方向における断面形状が放物線で、入射面
が「主走査方向において上記放物線の焦点を中心とする
円弧をなす」ように構成できる（請求項２）。上記請求
項１または２記載のビーム合成光学素子は、その入射面
および／または射出面が、副走査方向にレンズ作用を有
することができる（請求項３）。

【０００９】請求項４記載のビーム合成光学素子は、以
下の点を特徴とする。即ち、反射面が「主走査方向と副
走査方向の少なくとも一方において、断面形状が楕円部
分」である。

【００１０】請求項４記載のビーム合成光学素子は、反
射面の主走査方向における断面形状が楕円部分であり、
入射面が「主走査方向において、上記楕円部分の一方の
焦点を中心とする円弧をなす」ことができる（請求項
５）。上記請求項４または５記載のビーム合成光学素子
は、その入射面および／または射出面が、副走査方向に
レンズ作用を有することができる（請求項６）。

【００１１】この発明のビーム合成方法は「独立した複
数の光源素子から放射される光ビームを、ビーム合成光
学素子を用いて、マルチビーム走査用にビーム合成する
方法」である。

【００１２】請求項７記載のビーム合成方法は、以下の
点を特徴とする。即ち、ビーム合成光学素子として請求
項１記載のものを用い、複数の光源素子からの複数の光
ビームを、ビーム合成光学素子における反射面の放物線
形状の焦点上で交叉するようにして入射させ、各反射光
ビームを、主走査方向と副走査方向との少なくとも一方
において、互いに平行にする。

【００１３】請求項８記載のビーム合成方法は、以下の
点を特徴とする。即ち、ビーム合成光学素子として請求
項４記載のものを用い、複数の光源素子からの複数の光
ビームを、ビーム合成光学素子における反射面の楕円形
状の一方の焦点上で交叉するようにして入射させ、各反
射光ビームを、主走査方向と副走査方向との少なくとも
一方において、他方の焦点上で交叉させる。

【００１４】この発明の光源装置は「独立した複数の光
源素子から放射される光ビームをマルチビーム走査用に
ビーム合成する機能を持つ光源装置」であって、独立し
た複数の光源素子と、ビーム合成光学素子とを有する。

【００１５】請求項９記載の光源装置は、以下の点を特
徴とする。即ち、ビーム合成光学素子として請求項１記
載の物を用い、複数の光源素子からの複数の光ビーム
が、反射面の放物線形状の焦点上で交叉してビーム合成
光学素子に入射するように、複数の光源素子とビーム合
成光学素子との位置関係が設定される。

【００１６】この請求項９記載の光源装置は、その複数
の光源素子を、ビーム合成光学素子に対して、その反射
面の放物線形状の焦点を中心として、回転的に位置調整
可能とすることができる（請求項１０）。また、請求項
９または１０記載の光源装置は、そのビーム合成光学素
子を、その反射面の放物線形状の焦点を中心として、回
転的に位置調整可能とすることができる（請求項１
１）。

【００１７】請求項１２記載の光源装置は、以下の点を
特徴とする。即ち、ビーム合成光学素子として請求項４
記載のものを用い、複数の光源素子からの複数の光ビー
ムが、反射面の楕円形状の一方の焦点上で交叉して上記
ビーム合成光学素子に入射するように、複数の光源素子
とビーム合成光学素子との位置関係が設定される。

【００１８】この請求項１２記載の光源装置は、その複
数の光源素子を、ビーム合成光学素子に対して、その反
射面における楕円形状の一方の焦点を中心として、回転
的に位置調整可能とすることができる（請求項１３）。
また、請求項１２または１３記載の光源装置は、そのビ
ーム合成光学素子を、その反射面における楕円形状の上
記一方の焦点を中心として、回転的に位置調整可能とす
ることができる（請求項１４）。

【００１９】上記請求項９〜１４の任意の１に記載の光
源装置において、複数の光源素子の個々を「半導体レー
ザ」とすることができ（請求項１５）、この場合におい
て、光源素子から放射される光ビームをカップリングす
るカップリングレンズを有することができる（請求項１
６）。

【００２０】勿論、光源素子は半導体レーザに限られる
ものではない。例えば、ガスレーザ等を光源素子とする
こともできるし、ガスレーザのレーザ光をグラスファイ
バ等で導光して、グラスファイバ端面から射出させるよ
うにした場合、上記グラスファイバの射出端面を光源素
子として、この発明を適用することもできる。

【００２１】上の「複数の光源素子からの複数の光ビー
ムが、ビーム合成光学素子における反射面の放物線形状
の焦点上で交叉して、ビーム合成光学素子に入射する」
との説明において「複数の光ビームが、反射面の放物線
形状の焦点上で交叉する」とは、複数の光ビーム（の主
光線）が焦点位置で交叉する場合のみに限らない。

【００２２】例えば、反射面が主走査方向にのみ放物線
形状で、副走査方向には曲率を持たない場合、焦点は副
走査方向に直線状に連なって焦線となっている。このよ
うな場合、複数の光ビーム（の主光線）が何れも、焦線
上の任意の点を通るときには、これら複数の光ビームは
（１点で交叉しなくても）「焦点上で交叉する」とい
う。反射面が副走査方向にも曲率を持ち、上記焦線が曲
線となる場合も同様である。

【００２３】「複数の光源素子からの複数の光ビーム
が、反射面の楕円形状の一方の焦点上で交叉して、ビー
ム合成光学素子に入射する」との説明における「複数の
光ビームが、反射面の楕円形状の一方の焦点上で交叉す
る」の意味するところも上記と同様である。

【００２４】この発明のマルチビーム走査装置は「複数
の光源素子からの複数の光ビームを偏向させ、共通の走
査結像光学系により被走査面上に導光して、副走査方向
に分離した複数の光スポットを形成し、これら複数の光
スポットにより複数走査線を走査するマルチビーム走査
装置」であって、複数の光源素子を有する光源装置とし
て請求項９〜１６の任意の１に記載の光源装置を用いた
ことを特徴とする（請求項１７）。被走査面は実体的に
は「光導電性の感光体等の感光媒体の感光面」である。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、この発明のビーム合成光
学素子の実施の形態を説明するための図である。図１
（ａ）は斜視図である。ビーム合成光学素子１はマルチ
ビーム走査装置に用いられ「独立した複数の光源素子か
ら放射される光ビームをマルチビーム走査用にビーム合
成する」ための光学素子であって、ガラスや透明樹脂等
の透明体により一体に形成され、光源側からの光ビーム
を入射させる入射面１Ａと、入射面１Ａから入射した光
ビームを内部反射させる反射面１Ｂと、反射面１Ｂによ
り反射された光ビームを射出させる射出面１Ｃとを有す
る。

【００２６】図１（ａ）に示すビーム合成光学素子の厚
み方向が「マルチビーム走査装置における副走査方向」
に対応する。図１（ｂ）は、主走査方向におけるビーム
合成光学素子１の作用を説明図的に示している。図面に
直交する方向が副走査方向である。光ビームが入射面１
Ａから入射すると、入射した光ビームは、反射面１Ｂに
より内部反射される。反射面１Ｂは、この内部反射を可
能ならしむるべく「適宜の反射膜」を形成されている。

【００２７】図１（ｃ）は、反射面１Ｂの主走査方向の
形状（副走査方向に直交する仮想的な平断面による断面
形状）を「放物線形状」としたもの（請求項１）であ
る。また、入射面１Ａは、主走査方向において「反射面
１Ｂの放物線の焦点Ｐを中心とする円弧」をなしている
（請求項２）。

【００２８】図のように、例えば２本の互いに非平行な
光ビームを、上記焦点Ｐを通るように入射面１Ａに入射
させると、入射面１Ａは、主走査方向において、焦点Ｐ
を中心とする円弧をなしているから、入射する各光ビー
ムは主走査方向に関しては、入射面の屈折の作用を受け
ることなくビーム合成光学素子１内に入射し、反射面１
Ｂにより反射される。

【００２９】反射面１Ｂは「主走査方向において放物線
形状」で、２本の光ビームは焦点Ｐを通るから、反射面
１Ｂにより反射されたのちは、互いに「主走査方向にお
いて平行（主光線が平行）」となって射出面１Ｃから射
出する。

【００３０】即ち、図１（ｃ）に示す実施の形態では、
独立した複数の光源素子から放射される光ビームをマル
チビーム走査用にビーム合成する方法であって、複数の
光源素子からの複数の光ビームを、請求項１記載のビー
ム合成光学素子における反射面１Ｂの、放物線形状の焦
点Ｐ上で交叉するようにして入射させ、各反射光ビーム
を、主走査方向において、互いに平行にするビーム合成
方法（請求項７）が実施される。

【００３１】図１（ｄ）は、反射面１Ｂの主走査方向の
形状を「楕円部分形状」としたもの（請求項４）であ
る。入射面１Ａは、主走査方向において「反射面１Ｂの
楕円部分における一方の焦点Ｑ１を中心とする円弧」を
なしている（請求項５）。

【００３２】図のように、例えば２本の互いに非平行な
光ビームを、上記焦点Ｑ１を通るように入射面１Ａに入
射させると、入射する各光ビームは主走査方向に関して
は、入射面の屈折の作用を受けることなくビーム合成光
学素子１内に入射し、反射面１Ｂにより反射される。

【００３３】反射面１Ｂは「主走査方向において楕円部
分形状」で、２本の光ビームは一方の焦点Ｑ１を通るか
ら、反射面１Ｂにより反射されたのちは、他方の焦点Ｑ
２で交叉するようにして射出面１Ｃから射出する。

【００３４】従って、この図１（ｄ）の実施の形態で
は、独立した複数の光源素子から放射される光ビームを
マルチビーム走査用にビーム合成する方法であって、複
数の光源素子からの複数の光ビームを、請求項４記載の
ビーム合成光学素子における反射面１Ｂの、楕円形状の
一方の焦点Ｑ１上で交叉するようにして入射させ、各反
射光ビームを、主走査方向において、他方の焦点Ｑ２上
で交叉させるビーム合成方法（請求項８）が実施され
る。

【００３５】図１（ａ）に実施の形態を示すビーム合成
光学素子１は、入射面１Ａが凹球面、反射面１Ｂも副走
査方向に曲率を持つアナモルフィックな凹面であり、射
出面１Ｃは凸のシリンドリカル面である。従って、ビー
ム合成光学素子１の入射面１Ａおよび射出面１Ｃが「副
走査方向にレンズ作用」を有する（請求項３、６）。上
述したように、入射面１Ａは凹球面であるから、入射面
１Ａから素子内に入射する光ビームは、種・副走査方向
に発散傾向を与えられるが、反射面１Ｂは副走査方向に
凹であり、射出面１Ｃは凸のシリンドリカル面であるか
ら、これら反射面１Ｂと射出面１Ｃとは、光ビームに対
し副走査方向に集束傾向を与える。

【００３６】従って、この集束傾向を利用して、ビーム
合成された各光ビームを「主走査方向に長い線像」とし
て結像させることもできる。

【００３７】なお、図１（ａ）において、符号１Ｄは、
ビーム合成光学素子１の座部１Ｅに形成された「係止用
のねじ孔」であり、このねじ孔１Ｄにねじを螺合させ
て、ビーム合成光学素子１を基板に取付ける。ねじ孔１
Ｄの位置は、反射面１Ｂにおける主走査方向の形状（前
記放物線形状もしくは楕円部分形状）における焦点（前
記焦点ＰもしくはＱ１）に合致しており、従って、取付
け基板に対して、ビーム合成光学素子１を、上記焦点を
中心として揺動的に位置調整することができる。

【００３８】図２は、請求項９記載の光源装置の実施の
１形態を示している。この光源装置は、独立した複数の
光源素子から放射される光ビームをマルチビーム走査用
にビーム合成する機能を持つ光源装置であって、独立し
た複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂと、ビーム合成光学素
子１とを有する。ビーム合成光学素子１は、図１（ｃ）
に即して説明したもので、反射面１Ｂの主走査方向の形
状が放物線形状である。

【００３９】複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂからの複数
の光ビームが、ビーム合成光学素子１における反射面
の、放物線形状の焦点Ｐ上で交叉してビーム合成光学素
子１に入射するように、複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂ
とビーム合成光学素子１との位置関係が設定されてい
る。

【００４０】光源素子１０Ａ、１０Ｂは半導体レーザで
あり、これら光源素子１０Ａ、１０Ｂから放射される光
ビームは、カップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂにより適
宜のビーム形態（平行ビーム、弱い発散ビーム、弱い集
束ビーム）に変換され、各光ビームの主光線が、前記焦
点Ｐで交叉するようにしてビーム合成光学素子１に入射
し、先に説明したように「主走査方向において互いに平
行な光ビーム」としてビーム合成されてビーム合成光学
素子１から射出する。

【００４１】合成された２本の光ビームは、先に説明し
た入射面１Ａ、反射面１Ｂ、射出面１Ｃのレンズ作用に
より副走査方向に集束され、図示されない回転多面鏡の
偏向反射面位置に「主走査方向に長い線像」として結像
する。合成された２本の光ビームは、副走査方向に関し
ては互いに微小角をなす。

【００４２】光源素子１０Ａ、１０Ｂ、カップリングレ
ンズ１１Ａ、１１Ｂは、保持部材１３に保持され、保持
部材１３は「焦点Ｐを通り、副走査方向（図面に直交す
る方向）に平行な軸」の回りに回転可能となっている。
即ち、複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂは、ビーム合成光
学素子１に対して、その反射面の放物線形状の焦点Ｐを
中心として、回転的に位置調整可能である（請求項１
０）。

【００４３】また、ビーム合成光学素子１は前述したよ
うに「ねじ孔に螺合されたねじ」により支持基板（図示
されず）に係合され、焦点Ｐを通り、副走査方向に平行
な軸の回りに回転可能である。即ち、ビーム合成光学素
子１は、その反射面の放物線形状の焦点Ｐを中心とし
て、回転的に位置調整可能である（請求項１１）。

【００４４】複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂ（およびカ
ップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂ）をビーム合成光学素
子１に対して「反射鏡１Ｂにおける放物線形状の焦点Ｐ
を中心として、回転的に位置調整」すると、ビーム合成
光学素子１への入射角は変化するが、ビーム合成光学素
子１の反射面における放物線形状の基準軸は変化しない
ので、ビーム合成された２本の光ビームの主走査方向に
おける平行性を保ちつつ、主走査方向のビーム間ピッチ
を変化させることができる。このとき、ビーム合成され
た２本の光ビームは、主走査方向においては方向が変化
しない。

【００４５】また、ビーム合成光学素子１を「反射面１
Ｂの放物線形状の焦点Ｐを中心として回転的に位置調整
する」と、ビーム合成された２本の光ビームの主走査方
向における平行性を保ちつつ、合成された２本の光ビー
ムの方向と、主走査方向のビーム間ピッチを共に変化さ
せることができる。

【００４６】図３は、請求項１２記載の光源装置の実施
の１形態を示している。この光源装置は、独立した複数
の光源素子から放射される光ビームをマルチビーム走査
用にビーム合成する機能を持つ光源装置であって、独立
した複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂと、ビーム合成光学
素子１とを有する。ビーム合成光学素子１は、図１
（ｄ）に即して説明したもので、反射面１Ｂの主走査方
向の形状が楕円部分形状である。

【００４７】複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂからの複数
の光ビームが、ビーム合成光学素子１における反射面
の、楕円形状の一方の焦点Ｑ１上で交叉してビーム合成
光学素子１に入射するように、複数の光源素子１０Ａ、
１０Ｂとビーム合成光学素子１との位置関係が設定され
ている。

【００４８】光源素子１０Ａ、１０Ｂは半導体レーザ
で、これら光源素子１０Ａ、１０Ｂから放射される光ビ
ームは、カップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂにより適宜
のビーム形態（平行ビーム、弱い発散ビーム、弱い集束
ビーム）に変換され、各光ビームの主光線が、前記焦点
Ｑ１で交叉するようにしてビーム合成光学素子１に入射
し、主走査方向において、反射面１Ｂの他方の焦点Ｑ２
において交叉するようにビーム合成されてビーム合成光
学素子１から射出する。

【００４９】合成された２本の光ビームは、入射面１
Ａ、反射面１Ｂ、射出面１Ｃのレンズ作用により副走査
方向に集束され、図示されない回転多面鏡の偏向反射面
位置に「主走査方向に長い線像」として結像する。合成
された２本の光ビームは、副走査方向に関しては互いに
微小角をなす。

【００５０】図２の実施の形態におけると同様、図３の
実施の形態においても、光源素子１０Ａ、１０Ｂ、カッ
プリングレンズ１１Ａ、１１Ｂは、保持部材１３に保持
され、保持部材１３は「焦点Ｑ１を通り、副走査方向
（図面に直交する方向）に平行な軸」の回りに回転可能
となっている。即ち、複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂ
は、ビーム合成光学素子１に対して、その反射面の楕円
形状の焦点Ｑ１を中心として、回転的に位置調整可能で
ある（請求項１３）。

【００５１】また、ビーム合成光学素子１は、前述した
ように「ねじ孔に螺合されたねじ」により支持基板（図
示されず）に係合され、焦点Ｑ１を通り、副走査方向に
平行な軸の回りに回転可能である。即ち、ビーム合成光
学素子１は、その反射面の楕円形状の一方の焦点Ｑ１を
中心として、回転的に位置調整可能である（請求項１
４）。

【００５２】複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂ（およびカ
ップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂ）をビーム合成光学素
子１に対して「反射鏡１Ｂにおける楕円形状の一方の焦
点Ｑ１を中心として、回転的に位置調整」すると、ビー
ム合成光学素子１への入射角は変化するが、ビーム合成
光学素子１の反射面における楕円形状の２つの焦点Ｑ
１、Ｑ２の位置は変化しないので、ビーム合成された２
本の光ビームの、主走査方向の集光位置（焦点Ｑ２）を
不変に保ちつつ、集光点Ｑ２への各光ビームの入射方向
を調整できる。

【００５３】従って、上記の如く、焦点Ｑ２の近傍に回
転多面鏡の偏向反射面を位置させると、保持部材１３の
回転的な位置調整により「偏向反射面への入射角」を調
整できる。また、このように焦点Ｑ２の近傍に偏向反射
面を位置させると、偏向反射面の主走査方向の幅を小さ
くできる。

【００５４】また、図３において、ビーム合成光学素子
１を、焦点Ｑ１の回りに回転させることにより「ビーム
合成光学素子１を、反射面１７Ａの楕円形状の一方の焦
点Ｑ１を中心として回転的に位置調整する」と、ビーム
合成された２本の光ビームの主走査方向における集光点
Ｑ２の位置を変化させることができる。

【００５５】上に、図２、図３に実施の形態を示した光
源装置は何れも、複数の光源素子１０Ａ、１０Ｂの個々
が半導体レーザであり（請求項１５）、光源素子１０
Ａ、１０Ｂから放射される光ビームをカップリングする
カップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂを有する（請求項１
６）。

【００５６】上には「２本の光ビームをビーム合成する
場合」を説明したが、勿論、３以上の光ビームをビーム
合成することもできる。３本以上の光ビームをビーム合
成する場合、ビーム間ピッチの調整を行うようにする場
合には、光源素子とカップリングレンズとの個々の組合
せごとに回転的な位置調整を可能とするのがよい。

【００５７】上に説明した実施の形態で、反射面１Ｂが
「主走査方向に放物線形状」を有している場合（図
２）、カップリングレンズ１１Ａ、１１Ｂから射出する
光ビームを集束性とし、反射面１Ｂに入射する光ビーム
が焦点Ｐの位置で集光するようにすると、反射面１Ｂに
より反射されて光合成された各光ビームを、主走査方向
において平行光ビーム化することができる。

【００５８】さらに、上に図２に即して説明した実施の
形態では、反射面１Ｂが「主走査方向に放物線形状を有
する」ため、ビーム合成された各光ビームが主走査方向
において互いに平行になるが、反射面が「副走査方向に
放物線形状を有する」ようにすると、ビーム合成された
各光ビームを、副走査方向において互いに平行にするこ
とができる。

【００５９】図４は、マルチビーム走査装置を説明する
ための図である。図４において、符号２１で示す光源装
置は、複数の光源素子から放射される光ビームを「マル
チビーム走査用にビーム合成」して光ビーム群（図の繁
雑を避けるため、１本の光ビームのみを示している）と
して射出させる。光源装置２１としては、図１や図２に
示した如きものが用いられる。光ビーム群は、光源装置
２１におけるビーム合成光学素子の持つ「副走査方向
（図面に直交する方向）のレンズ作用」により副走査方
向に集束され、「光偏向器」である回転多面鏡２３によ
り偏向され、「走査結像光学系」を構成する２枚のレン
ズ２４、２５により被走査面２６へ導光され、被走査面
２６上に、副走査方向へ互いに分離した複数の光スポッ
トを形成する。これら複数の光スポットにより被走査面
２６が複数走査線同時に走査される。

【００６０】即ち、図４のマルチビーム走査装置は、複
数の光源素子からの複数の光ビームを偏向させ、共通の
走査結像光学系２４、２５により被走査面２６上に導光
して、副走査方向に分離した複数の光スポットを形成
し、これら複数の光スポットにより複数走査線を走査す
るマルチビーム走査装置において、複数の光源素子を有
する光源装置２１として、請求項９〜１６の任意の１に
記載の光源装置を用いたもの（請求項１７）である。

【００６１】

【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、光源装置およびマルチビー
ム走査装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビーム合成光学素子を説明するための図であ
る。

【図２】光源装置の実施の１形態を説明するための図で
ある。

【図３】光源装置の実施の別形態を説明するための図で
ある。

【図４】マルチビーム走査装置の実施の１形態を要部の
み略示する図である。

【符号の説明】

１ビーム合成光学素子１Ａ入射面１Ｂ反射面１Ｃ射出面Ｐ反射面１Ｂの放物線形状の焦点位置Ｑ１反射面１Ｂの楕円形状の一方の焦点位置１０Ａ、１０Ｂ半導体レーザ(光源素子) １１Ａ、１１Ｂカップリングレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マルチビーム走査装置に用いられ、独立し
た複数の光源素子から放射される光ビームをマルチビー
ム走査用にビーム合成するための光学素子であって、透明体により一体に形成され、光源側からの光ビームを入射させる入射面と、この入射面から入射した光ビームを内部反射させる反射
面と、この反射面により反射された光ビームを射出させる射出
面とを有し、上記反射面は、主走査方向と副走査方向の少なくとも一
方において、断面形状が放物線であることを特徴とする
ビーム合成光学素子。
【請求項２】請求項１記載のビーム合成光学素子におい
て、反射面の主走査方向における断面形状が放物線であり、入射面が、主走査方向において、上記放物線の焦点を中
心とする円弧をなすことを特徴とするビーム合成光学素
子。
【請求項３】請求項１または２記載のビーム合成光学素
子において、入射面および／または射出面が副走査方向にレンズ作用
を有することを特徴とするビーム合成光学素子。
【請求項４】マルチビーム走査装置に用いられ、独立し
た複数の光源素子から放射される光ビームをマルチビー
ム走査用にビーム合成するための光学素子であって、透明体により一体に形成され、光源側からの光ビームを入射させる入射面と、この入射面から入射した光ビームを内部反射させる反射
面と、この反射面により反射された光ビームを射出させる射出
面とを有し、上記反射面は、主走査方向と副走査方向の少なくとも一
方において、断面形状が楕円部分であることを特徴とす
るビーム合成光学素子。
【請求項５】請求項４記載のビーム合成光学素子におい
て、反射面の主走査方向における断面形状が楕円部分であ
り、入射面が、主走査方向において、上記楕円部分の一方の
焦点を中心とする円弧をなすことを特徴とするビーム合
成光学素子。
【請求項６】請求項４または５記載のビーム合成光学素
子において、入射面および／または射出面が副走査方向にレンズ作用
を有することを特徴とするビーム合成光学素子。
【請求項７】独立した複数の光源素子から放射される光
ビームをマルチビーム走査用にビーム合成する方法であ
って、複数の光源素子からの複数の光ビームを、請求項１記載
のビーム合成光学素子における反射面の、放物線形状の
焦点上で交叉するようにして入射させ、各反射光ビーム
を、主走査方向と副走査方向との少なくとも一方におい
て、互いに平行にすることを特徴とするビーム合成方
法。
【請求項８】独立した複数の光源素子から放射される光
ビームをマルチビーム走査用にビーム合成する方法であ
って、複数の光源素子からの複数の光ビームを、請求項４記載
のビーム合成光学素子における反射面の、楕円形状の一
方の焦点上で交叉するようにして入射させ、各反射光ビ
ームを、主走査方向と副走査方向との少なくとも一方に
おいて、他方の焦点上で交叉させることを特徴とするビ
ーム合成方法。
【請求項９】独立した複数の光源素子から放射される光
ビームをマルチビーム走査用にビーム合成する機能を持
つ光源装置であって、独立した複数の光源素子と、請求項１記載のビーム合成光学素子とを有し、上記複数の光源素子からの複数の光ビームが、上記ビー
ム合成光学素子における反射面の、放物線形状の焦点上
で交叉して上記ビーム合成光学素子に入射するように、
上記複数の光源素子と上記ビーム合成光学素子との位置
関係を設定されたことを特徴とする光源装置。
【請求項１０】請求項９記載の光源装置において、複数の光源素子が、ビーム合成光学素子に対して、その
反射面の放物線形状の焦点を中心として、回転的に位置
調整可能であることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】請求項９または１０記載の光源装置にお
いて、ビーム合成光学素子が、その反射面の放物線形状の焦点
を中心として、回転的に位置調整可能であることを特徴
とする光源装置。
【請求項１２】独立した複数の光源素子から放射される
光ビームをマルチビーム走査用にビーム合成する機能を
持つ光源装置であって、独立した複数の光源素子と、請求項４記載のビーム合成光学素子とを有し、上記複数の光源素子からの複数の光ビームが、上記ビー
ム合成光学素子における反射面の、楕円形状の一方の焦
点上で交叉して上記ビーム合成光学素子に入射するよう
に、上記複数の光源素子と上記ビーム合成光学素子との
位置関係を設定されたことを特徴とする光源装置。
【請求項１３】請求項１２記載の光源装置において、複数の光源素子が、ビーム合成光学素子に対して、その
反射面における楕円形状の一方の焦点を中心として、回
転的に位置調整可能であることを特徴とする光源装置。
【請求項１４】請求項１２または１３記載の光源装置に
おいて、ビーム合成光学素子が、その反射面における楕円形状の
一方の焦点を中心として、回転的に位置調整可能である
ことを特徴とする光源装置。
【請求項１５】請求項９〜１４の任意の１に記載の光源
装置において、複数の光源素子の個々が半導体レーザであることを特徴
とする光源装置。
【請求項１６】請求項１５記載の光源装置において、光源素子から放射される光ビームをカップリングするカ
ップリングレンズを有することを特徴とする光源装置。
【請求項１７】複数の光源素子からの複数の光ビームを
偏向させ、共通の走査結像光学系により被走査面上に導
光して、副走査方向に分離した複数の光スポットを形成
し、これら複数の光スポットにより複数走査線を走査す
るマルチビーム走査装置において、複数の光源素子を有する光源装置として、請求項９〜１
６の任意の１に記載の光源装置を用いたことを特徴とす
るマルチビーム走査装置。