JP3266725B2 - 走査光学系 - Google Patents

走査光学系

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JP3266725B2 JP35035593A JP35035593A JP3266725B2 JP 3266725 B2 JP3266725 B2 JP 3266725B2 JP 35035593 A JP35035593 A JP 35035593A JP 35035593 A JP35035593 A JP 35035593A JP 3266725 B2 JP3266725 B2 JP 3266725B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像読み取り面をレ
ーザ光束を介して読み取り走査して、画像情報を読み取
ると共に、画像書き込み面を画像情報に応じて変調され
たレーザ光束を介して書き込み走査して、画像情報を書
き込む事の出来る走査光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば、原稿面を例えば蛍光
灯等で照明し、原稿面からの反射光を縮小・投影レンズ
を用いて、例えばＣＣＤからなるラインセンサに導き、
このラインセンサからの検出出力により、画像の１ライ
ンごとの画像情報を得ると共に、原稿面を読み取りライ
ンと直行する方向に沿って走査することにより、画像全
体の画像情報を得ることにより、原稿画像を全面に渡り
読み取ることのできる画像読み取り光学系が知られてい
る。
【０００３】一方、ポリゴンミラーを用いてレーザビー
ムを感光ドラム表面の感光層を軸方向に走査（主走査）
すると共に、感光ドラムを回転（副走査）させ、感光ド
ラム表面の感光層に画像に対応した潜像を形成させる画
像書き込み光学系も知られている。尚、この画像書き込
み光学系で形成された潜像は、所謂電子写真法を利用し
て、現像装置によりトナーを付着させられてトナー像を
形成（現像）され、転写装置により記録用紙上にトナー
像を転写され、定着装置により転写されたトナー像を記
録用紙上に定着させるようにして記録紙上に書き込み形
成されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、画像読み取り機能と画像書き込み機能とが共に要求
されるファクシミリ装置やディジタル複写機等において
は、上述した画像読み取り用の縮小投影光学系と画像書
き込み用のレーザ走査光学系との２つの異なる光学系を
備えなければならず、省スペースの観点からも、また、
コスト低減の観点からも、改善が要望されていた。
【０００５】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
もので、この発明の主たる目的は、画像読み取り機能及
び画像書き込み機能を共に有しつつ、画像読み取り光学
系と画像書き込み光学系とにおける光学部品の共通化を
図ることにより、省スペース化及びコストの低廉化を図
ることのできる走査光学系を提供する事である。また、
この発明の他の目的は、画像読み取り用のレーザ光学系
及び画像書き込み用のレーザ走査光学系を共に有しつ
つ、これらを同時に実行させる事が出来る走査光学系を
提供する事である。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】上述した課題を解決し、目
的を達成する為、この発明に係る走査光学系は、請求項
１の記載によれば、画像書き込み走査面を、第１の波長
特性を有し、画像情報に応じて変調されたレーザ光束で
走査して、この走査面に画像を書き込ませる為の画像書
き込み光学系と、画像読み取り走査面を、前記第１の波
長特性とは異なる第２の波長特性を有するレーザ光束で
走査して、この走査面からの反射光に基づき、画像を読
み取る為の画像読み取り光学系と、前記画像書き込み光
学系の変調レーザ光束と前記画像読み取り光学系のレー
ザ光束とを合成して共通光路を進ませるレーザ光束合成
手段と、このレーザ光束合成手段の共通光路中に配設さ
れ、一方向に沿って回転駆動される少なくとも一つの反
射面を持つポリゴンミラーを有し、該ポリゴンミラーに
より前記レーザ光束合成手段で合成されたレーザ光束を
反射、偏向させる光偏向手段と、この光偏向手段で偏向
されたレーザ光束を波長特性に応じて分離するレーザ光
束分離手段とを備え、さらに、前記共通光路中には、主
走査方向にパワーを持ち、前記光偏向手段により反射、
偏向されたレーザ光束を入射光束に対して副走査方向に
角度を持たせて走査面側に折り返す曲面ミラーが配設さ
れていることを特徴としている。
【０００７】
【実施例】以下に、この発明に係わる走査光学系の一実
施例の構成を、光ビーム走査装置に適用した場合につ
き、添付図面の図１乃至図１２を参照して詳細に説明す
る。
【０００８】先ず、図１を参照して、画像読み取り光学
系Ｒと画像書き込み光学系Ｗとの２つの光学系を有する
光ビーム走査装置１０の構成を説明する。即ち、この光
ビーム走査装置１０は、画像読み取り光学系Ｒと画像書
き込み光学系Ｗとに共通の光路及び種々の光学素子を有
し、且つ、画像読み取り動作と画像書き込み動作とを同
時に実行することのできる様に構成されている。
【０００９】この一実施例に係わる光ビーム走査装置１
０は、図１に副走査面内での光学的な配置を示す様に、
画像書き込み光学系Ｗとして、第１の波長λ１（例え
ば、７８０μｍ）を有する変調レーザビームを書き込み
用のレーザビームＬW として出力する半導体レーザ１２
ａ及びこの書き込み用のレーザビームＬW を平行光束と
するためのコリメータレンズ１２ｂとを有する書き込み
光源部としてのコリメータ１２と、副走査方向について
のみパワーを有するシリンドリカルレンズ１４と、主・
副両走査方向についてパワーを有するオブジェクティブ
レンズ１６と、入射して来たレーザビームを反射、偏向
させる光偏向手段としてのポリゴンミラー１８と、この
ポリゴンミラー１８により反射されたレーザビームを主
走査方向についてのみパワーを与えて折り返すシリンド
リカルミラー２０と、このシリンドリカルミラー２０で
折り返されたレーザビームに対して、主走査方向につい
てはパワーを与えず、副走査方向についてのみ正のパワ
ーを与えるアナモフィックレンズとしての偏心トーリッ
クレンズ２２とを備えて構成されている。
【００１０】尚、この偏心トーリックレンズ２２を通っ
た書き込み用のレーザビームＬW は、折り返しミラー２
４で反射されて、走査対象面としての、即ち、書き込み
走査面としての感光ドラムＰＤの外周に配設された感光
層表面ＳW に収束する様になされている。尚、この書き
込み用のレーザビームＬW の光軸は、図示する様に、感
光ドラムＰＤの回転中心Ｏを外れる様に設定されてい
る。この結果、感光ドラムＰＤの表面、即ち、書き込み
走査面ＳW における反射光が入射光路を戻って、書き込
み用のレーザビームＬW の出力レベルを一定に維持する
為に、このレーザビームＬW の一部を受光してその出力
レベルを検出しているデテクタに入射する事が未然に防
止され、このデテクタを介してのレーザビームＬW の出
力レベルを一定に維持する事が確実に達成される事にな
る。この様に、この感光ドラムＰＤへのレーザビームＬ
W の入射位置は、これからの反射光が後述する読み取り
光学系Ｒの受光素子４０に戻ることがない様に設定され
ている。
【００１１】ここで、上述した主走査方向は、ポリゴン
ミラー１８によるレーザビームの偏向方向、即ち、感光
ドラムの回転軸線の延出方向として規定され、一方、副
走査方向は、主走査方向に直交する方向として規定され
ている。
【００１２】一方、この光ビーム走査装置１０は、同様
に図１に示す様に、読み取り光学系Ｒとして、第２の波
長λ２（例えば、６８０ｎｍ）を有する単調レーザビー
ムを読み取り検出用のレーザビームＬR として出力する
半導体レーザ２６ａ及びこの読み取り走査用のレーザビ
ームＬR を平行光束とするためのコリメータレンズ２６
ｂとを有する読み取り光源部としてのコリメータ２６
と、副走査方向についてのみパワーを有するシリンドリ
カルレンズ２８と、コリメータ２６から出力された読み
取り走査用のレーザビームＬR 及び読み取り走査面ＳR
から反射されて来た読み取り検出用の散乱光Ｌｓを空間
的に分離する為の第１のビームスプリッタ３０と、主・
副両走査方向についてパワーを有するオブジェクティブ
レンズ３２と、この第１のビームスプリッタ３０及びオ
ブジェクティブレンズ３２を通過したコリメータ２６か
らの読み取り走査用のレーザビームＬR を、上述した画
像書き込み光学系Ｗの光路と同一の光路を通ってポリゴ
ンミラー１８に向けて進ませる為（即ち、光束を合成す
る為）、及び、上述したポリゴンミラー１８で反射され
て来た読み取り検出用の散乱光ＬS を画像書き込み光学
系Ｗと共通の光路から波長特性に応じて分割する為の
（即ち、光束を分離する為の）、レーザ光束合成手段と
しての第２のビームスプリッタ３４と、上述したポリゴ
ンミラー１８と、上述したシリンドリカルミラー２０
と、上述した偏心トーリックレンズ２２とを備えて構成
されている。
【００１３】また、この読み取り光学系Ｒは、この偏心
トーリックレンズ２２を通過した読み取り走査用のレー
ザビームＬR を画像書き込み光学系Ｗの光路から波長特
性に応じて分離する為、読み取り検出用の散乱光ＬS
を、入射光路と同一の光路をそのまま遡らせる為（即
ち、戻らせる為）、また、読み取り走査用のレーザビー
ムの中で読み取り走査における水平同期信号を出力する
為のレーザビーム及び書き込み走査用のレーザビームの
中で書き込み走査における水平同期信号を出力する為の
レーザビームを透過させる為の、レーザ光束分離手段と
しての第３のビームスプリッタ３６と、上述した第１の
ビームスプリッタ３０により読み取り走査用のレーザビ
ームＬR の光路から空間的に分離された読み取り検出用
の散乱光ＬSを後述する受光素子４０上で結像させるア
ナモフィックレンズ３８と、このアナモフィックレンズ
３８で収束された検出用の散乱光ＬS を結像状態で受光
する第１の受光素子４０とを更に備えている。尚、上述
したアナモフィックレンズ３８は、コリメートレンズ、
シリンドリカルレンズ、オブジェクティブレンズの機能
を合わせたものであり、光の進む方向が逆なだけで、読
み取り走査用のレーザビームＬR にアナモフィックレン
ズを用いても良い。
【００１４】ここで、上述した折り返しミラー２４は、
詳細は後述するが、全反射ミラー部２４ａと、この全反
射ミラー部２４ａの側方に形成された透過部２４ｂとか
ら構成されており、この折り返しミラー２４の透過部２
４ｂの後方には、書き込み走査面ＳW とほぼ共役な位置
に、この折り返しミラー２４の透過部２４ｂを透過して
きた書き込み走査用のレーザビームの中で書き込み走査
における水平同期信号に対応したレーザビーム、及び、
読み取り走査用のレーザビームの中で読み取り走査にお
ける水平同期信号に対応したレーザビームを夫々受光し
て、書き込み走査時の水平同期信号ＢＤW 、及び、読み
取り走査時の水平同期信号ＢＤR を夫々出力する為の第
２の受光素子４２が配設されている。
【００１５】尚、上述した第１の受光素子４０の直前で
あって、読み取り走査面ＳR と共役な位置に、読み取り
検出用の散乱光ＬS が通過するに適当な開口を有し、こ
の散乱光ＬS 以外の光束、即ち、読み取り走査面ＳR 以
外から発する光束（即ち、迷光）が第１の受光素子４０
に入射するのを遮断する為の穴開き遮光板４４が配設さ
れている。また、図５に示す様に、シリンドリカルミラ
ー２０の上半分には、種々の光学素子からの表面反射光
が迷光として第１の受光素子４０に入射されない様にす
る為に、迷光吸収部材としての、植毛部材４６が添着さ
れている。この様に、この一実施例においては、迷光に
対して種々の対策が施されており、この迷光が第１の受
光素子４０に入してゴーストの発生等の悪影響を及ぼす
事が未然に防止されている。
【００１６】以上詳述した様に、この一実施例において
は、第２及び第３のビームスプリッタ３４，３６間に位
置する光路部分と、この共通光路中に位置する光学素子
としてのポリゴンミラー１８、シリンドリカルミラー２
０、偏心トーリックレンズ２２と、水平同期信号出力用
の第２の受光素子４２とが、画像書き込み光学系Ｗと画
像読み取り光学系Ｒと共通な状態で配設されている。
尚、図１においては、図示の都合上、画像読み取り光学
系Ｒのコリメータ２６から第２のビームスプリッタ３４
に至る光路が副走査面内で延出する様に描かれている
が、図２及び図３にその実態構成を示す様に、実際には
図１における紙面に直交する状態で延出する様に配設さ
れている。
【００１７】ここで、図２及び図３を参照して、この光
ビーム走査装置１０の具体的な構成について説明する。
【００１８】即ち、この光ビーム走査装置１０は、上述
した全ての光学素子が取り付けられる略平板状の取り付
け基板５０を備えている。図２はこの取り付け基板５０
の底面への種々の光学素子の取り付け態様を示してお
り、図３はこの取り付け基板５０への種々の光学素子の
取り付け態様を正面視状態で示している。
【００１９】具体的には、図２及び図３に示す様に、取
り付け基板５０の下面には、書き込み走査用のコリメー
タ１２と、シリンドリカルンレズ１４と、オブジェクテ
ィブレンズ１６と、ポリゴンミラー１８と、読み取り走
査用のコリメータ２６と、オブジェクティブレンズ２８
と、第１のビームスプリッタ３０と、オブジェクティブ
レンズ３２と、第２のビームスプリッタ３４と、アナモ
フィックレンズ３８と、第１の受光素子４０とが取り付
けられている。ここで、書き込み用及び読み取り走査用
のコリメータ１２，２６は、取り付け基板５０の下面に
沿って、書き込み用及び読み取り走査用のレーザビーム
ＬW ，ＬR を夫々出力する様に取り付けられている。一
方、ポリゴンミラー１８は、その回転軸線が、取り付け
基板５０の下面への垂線に対して、所定角度だけ傾斜す
る様にして、取り付け基板５０の下面に取り付けられて
いる。
【００２０】尚、書き込み走査用のコリメータ１２とシ
リンドリカルレンズ１４との間には、このコリメータ１
２から出力された書き込み走査用のレーザビームの径を
拡大する為のビームエキスパンダ５２が、また、読み取
り走査用のコリメータ２６とシリンドリカルレンズ２８
との間には、このコリメータ２６から出力された読み取
り走査用のレーザビームの径を拡大する為のビームエキ
スパンダ５４が夫々介設されている。
【００２１】一方、この取り付け基板５０には、図３に
示す様に、開口５６が形成されており、ポリゴンミラー
１８で反射・偏向されたレーザビームは、この開口５６
を介して、取り付け基板５０の上側にもたらされる。即
ち、この取り付け基板５０の上面には、シリンドリカル
ミラー２０と、偏心トーリックレンズ２２と、第３のビ
ームスプリッタ３６と、折り返しミラー２４と、第２の
受光素子４２とが取り付けられている。
【００２２】ここで、この一実施例においては、第３の
ビームスプリッタ３６で反射される読み取り走査用のレ
ーザビームＬR の延出方向と、折り返しミラー２４で反
射される書き込み走査用のレーザビームＬW の延出方向
とは、互いに同一となる様に、即ち、両延出方向は互い
に平行に、且つ、同一方向となる様に、第３のビームス
プリッタ３６及び折り返しミラー２４の取り付け基板５
０への取り付け角度が夫々規定されている。
【００２３】次に、上述した光ビーム走査装置１０の構
成における個々の光学素子を具体的に説明する。
【００２４】先ず、上述した画像書き込み光学系Ｗにお
けるシリンドリカルレンズ１４は、主走査方向について
はパワーを有さずに、副走査方向についてのみパワーを
有する様に形成され、また、オブジェクティブレンズ１
６は、主・副両走査方向についてパワーを有する様に形
成されている。ここで、シリンドリカルレンズ１４とオ
ブジェクティブレンズ１６との副走査方向についてのパ
ワーは、両者を合体した状態で、コリメータ１２から出
力されたレーザビームＬW を、ポリゴンミラー１８の反
射面の近傍で、一旦、主走査方向に沿って延出する線像
を結像する様に設定されている。また、オブジェクティ
ブレンズ１６の主走査方向についてのパワーは、コリメ
ータ１２から出力されたレーザビームＬW を、他から何
らパワーを与えられない状態で、書き込み走査面ＳW よ
りも奥側で結像する様に設定されている。
【００２５】また、上述したポリゴンミラー１８は、こ
の一実施例においては、上述した回転軸線回りにポリゴ
ンモータ５８により高速回転駆動され、また、図５に示
しているが、回転軸線回りに６面の反射面を、夫々が回
転中心から等距離に位置する様に備えて構成されてい
る。即ち、各反射面は、この一実施例においては、互い
に隣接する反射面同志が１２０度づつで交わりつつ、各
々垂直に起立する状態に設定されている。一方、書き込
み走査用のコリメータ１２の光軸は、ポリゴンミラー１
８に対して主走査面外から、即ち、副走査方向に所定角
度を持ちつつ、ポリゴンミラー１８の回転中心に向けて
レーザビームが斜め下方から入射される様に設定されて
いる。
【００２６】上述したシリンドリカルミラー２０は、主
走査面内では球面になる様に、副走査面内では平面にな
る様に形成されている。即ち、主走査方向についてはこ
こで折り返されるレーザビームを収束させるパワーを有
し、副走査方向については、ここで折り返されるレーザ
ビームを収束させるパワーを有しないものである。ま
た、偏心トーリックレンズ２２は、主走査面内では図４
に示す様に、シリンドリカルミラー２０とは反対方向に
湾曲して形成され、副走査面内では図１及び図３に示す
様に、その光軸が光学系の光路に対して偏心する様に配
設されている。尚、偏心トーリックレンズ２２は、主走
査方向についてはパワーを持たずに、副走査方向につい
てのみ正のパワーを有する様に設定されており、そのパ
ワーは周辺から中心に向かうにつれて大きくなる様に設
定されている。
【００２７】ここで、シリンドリカルミラー２０は、副
走査面内では平面となっているので、ここで折り返され
たレーザビームは、そのままでは、結像が湾曲する事に
なる。この為、偏心トーリックレンズ２２の副走査方向
についてのパワーは、ポリゴンミラー１８で反射、偏向
されたレーザビームが書き込み走査面ＳW で直線状に結
像する様に収束される様に設定されている。また、シリ
ンドリカルミラー２０の主走査方向についてのパワー
は、オブジェクティブレンズ１６のパワーにより、一
旦、書き込み走査面ＳW よりも奥側で結像する様に収束
されたレーザビームが、書き込み走査面ＳW 上で結像す
る様に収束される様に設定されている。
【００２８】また、ポリゴンミラー１８で反射、偏向さ
れたレーザビームは、このシリンドリカルミラー２０に
対しても、副走査方向に角度を持って入射し、このシリ
ンドリカルミラー２０で折り返された後、偏心トーリッ
クレンズ２２を介して書き込み走査面Ｓw へ向かう様に
設定されている。即ち、この一実施例においては、図１
に示す様に、画像書き込み光学系Ｗの光路及び種々の光
学素子は、主走査面内で広がりを持った状態で配設され
るだけではなく、副走査方向についても広がりを持った
状態で配設されている。換言すれば、シリンドリカルミ
ラー２０は、図５に示す様に、副走査面に平行な面内
で、シリンドリカルレンズ１４やオブジェクティブレン
ズ１６よりも上方に偏移した状態で配設されている。
【００２９】一方、画像読み取り光学系Ｒを構成するシ
リンドリカルレンズ２８及びオブジェクティブレンズ３
２は、画像書き込み光学系Ｗを構成するシリンドリカル
レンズ１４及びオブジェクティブレンズ１６と実質的に
同一の機能を果たす様に形成されている。
【００３０】また、上述した第２及び第３のビームスプ
リッタ３４，３６は、共に、この一実施例においては、
入射するレーザビームＬR 、ＬW の波長に基づき、夫々
を透過させるか反射させるかを選択する事が出来る様に
形成されている。尚、以下に、この波長選択タイプのビ
ームスプリッタの構成を詳細に説明する。
【００３１】即ち、この一実施例における第２及び第３
のビームスプリッタ３４，３６は、共に、図６に示す様
に、光路に対して４５度だけ傾斜した状態で配設された
ダイクロイックミラーから構成されている。ここで、こ
のダイクロイックミラーは、第１の波長λ１（例えば、
７８０ｎｍ）の書き込み走査用のレーザビームＬW はそ
のまま透過させるが、第２の波長λ２（例えば、６８０
ｎｍ）の読み取り走査用のレーザビームＬR は反射させ
る波長選択機能を有している。
【００３２】具体的には、この一実施例において、第１
の波長λ１は第２の波長λ２よりも長く設定されてい
る。また、このダイクロイックミラーは、図７に示す様
に、第１の波長λ１と第２の波長λ２との間に、反射率
を実質的に０％と１００％との間で切り換える切り換え
波長領域を有する様に設定され、この切り換え波長領域
よりも長い第１の波長λ１を有するレーザビームＬW が
入射されると、このダイクロイックミラーをそのまま透
過させ、切り換え波長領域よりも短い第２の波長λ２を
有するレーザビームＬR が入射されると、そのまま反射
させることが出来る事になる。即ち、入射するレーザビ
ームの波長に基づき、透過または反射が選択される事に
より、レーザビームの光束が合成または分離される事に
なる。
【００３３】尚、図２に示す様に、読み取り走査用のコ
リメータ２６から射出されるレーザビームＬR の光軸
は、書き込み走査用のコリメータ１２から射出されるレ
ーザビームＬW の光軸に対して直交した状態で交わる様
に規定されている。従って、読み取り走査用のコリメー
タ２６から射出されたレーザビーム（波長λ２）ＬR
は、第１のビームスプリッタ３０をそのまま透過し、第
２のビームスプリッタ３４で反射され、書き込み走査用
のコリメータ１２から射出されたレーザビーム（波長λ
１）ＬW と合成された状態で、ポリゴンミラー１８に向
けて進行する事となる。また、ポリゴンミラー１８で反
射され、シリンドリカルミラー２０で折り返された後
に、偏心トーリックレンズ２２を透過したレーザビーム
ＬW ，ＬR は、第１の波長λ１を有する書き込み走査用
のレーザビームＬW のみが、第３のビームスプリッタ３
６を透過し、折り返しミラー２４で反射された後、書き
込み走査面ＳW に収束され、一方、第２の波長λ２を有
する読み取り走査用のレーザビームＬR は、この第３の
ビームスプリッタ３６で反射され、読み取り走査面ＳR
に収束される事になる。
【００３４】一方、読み取り走査面ＳR で走査されたレ
ーザビームＬR は、ここで反射され散乱光となるが、こ
の散乱光の波長は依然として第２の波長λ２のままであ
る。従って、反射された散乱光の中で、入射光軸に沿っ
て戻る散乱光の光束は読み取り検出用の散乱光ＬS とし
て第３のビームスプリッタ３６に向かう事になる。そし
てこの読み取り検出用の散乱光ＬS は、第３のビームス
プリッタ３６で反射されて、第３のビームスプリッタ３
６へのレーザビームＬW ，ＬR の入射光路と同一の光路
をそのまま遡る様に合成される事になる。また、ポリゴ
ンミラー１８で反射された読み取り検出用の散乱光ＬS
は、第２のビームスプリッタ３４で反射され、それまで
の光路から分離されて、読み取り走査用のコリメータ２
６に向かう事になる。
【００３５】ここで、第２のビームスプリッタ３４は、
上述した構成のダイクロイックミラーが全面に渡り形成
されている。一方、第３のビームスプリッタ３６は、図
８に示す様に、書き込み走査用のレーザビームＬW の書
き込み走査範囲及び読み取り走査用のレーザビームＬR
の読み取り走査範囲に渡り形成された所の、上述した構
成のダイクロイックミラーから構成されたダイクロイッ
ク部３６ａと、このダイクロイック部３６ａの側方に配
設され、上述した書き込み走査範囲外に規定された書き
込み時の水平同期信号ＢＤW を規定するレーザビーム、
及び、上述した読み取り走査範囲外に規定された読み取
り時の水平同期信号ＢＤR を規定するレーザビームが夫
々透過する透過部３６ｂとを備えて構成されている。こ
の一実施例においては、この透過部３６ｂは、第１及び
第２の波長を夫々有するレーザビームがそのまま透過可
能なガラス板から構成されているが、これに限定される
ことなく、例えば、透孔から構成する様にしても良い。
【００３６】一方、折り返しミラー２４は、図８に括弧
付けでその参照符号を示す様に、上述した第３のビーム
スプリッタ３６と同一形状に形成されており、ダイクロ
イック部３６ａに対応する全反射ミラー部２４ａは、こ
こに入射したレーザビームを全反射して書き込み走査面
ＳW に向けて折り返す様に形成されている。また、透過
部２４ｂは、上述したダイダンのビームスプリッタ３６
の透過部３６ｂを透過してきた書き込み時の水平同期信
号ＢＤW を規定するレーザビーム、及び、上述した読み
取り走査範囲外に規定された読み取り時の水平同期信号
ＢＤR を規定するレーザビームをそのまま透過させて、
上述した第２の受光素子４２に受光される事を許容する
様に形成されている。
【００３７】この様に第３のビームスプリッタ３６を構
成する事により、水平同期信号ＢＤR を規定する読み取
り走査用のレーザビームＬR は、この第３のビームスプ
リッタ３６で反射されずに、これの透過部３６ｂを透過
して折り返しミラー２４に至り、これの透過部２４ｂを
透過した状態で、第２の受光素子４２で受光される事に
なる。尚、水平同期信号ＢＤW を規定する書き込み走査
用のレーザビームＬWも、同様に、この第３のビームス
プリッタ３６の透過部３６ｂを透過して折り返しミラー
２４に至り、これの透過部２４ｂを透過した状態で、第
２の受光素子４２で受光される事になる。
【００３８】ここで、この一実施例においては、書き込
み走査用の水平同期信号ＢＤW 、及び、読み取り走査用
の水平同期信号ＢＤR を、１つの受光素子４２を介して
検出して出力する様に構成されている。この為、図９に
示す様に、水平同期信号出力回路６０が構成されてい
る。即ち、この水平同期信号出力回路６０は、第１乃至
第３のコンパレータ６２ａ〜６２ｃと、第１及び第２の
コンパレータ６２ａ，６２ｂの出力信号が入力されるＥ
Ｘ−ＯＲゲート回路６４と、第３のコンパレータ６２ｃ
の出力信号とＥＸ−ＯＲゲート回路６４からの出力信号
が入力されるＯＲゲート回路６６とを備えている。そし
て、このＯＲゲート回路６６の出力端子６８から、書き
込み走査用のレーザビームＬW の水平同期信号ＢＤW を
出力する第１の水平同期信号出力端子が規定され、第２
のコンパレータ６２ｂの出力端子７０から、読み取り走
査用のレーザビームＬR の水平同期信号ＢＤR を出力す
る第２の水平同期信号出力端子が規定されている。
【００３９】即ち、図１０に示す様に、第１のコンパレ
ータ６２ａの基準電圧Ｖref1と、第２のコンパレータ６
２ｂの基準電圧Ｖref2とは、第１の波長λ１を有する書
き込み走査用のレーザビームＬW が第２の受光素子４２
に受光する事により、この第２の受光素子４２から出力
される検出信号の電圧レベルが、両者の中間値となる様
に規定されている。また、第２のコンパレータ６２ｂの
基準電圧Ｖref2と、第３のコンパレータ６２ｂの基準電
圧Ｖref3とは、第２の波長λ２を有する読み取り走査用
のレーザビームＬR が第２の受光素子４２に受光する事
により、この第２の受光素子４２から出力される検出信
号の電圧レベルが、両者の中間値となる様に規定されて
いる。また、図１１に示す様に、第３のコンパレータ６
２ｂの基準電圧Ｖref3は、書き込み走査用のレーザビー
ムＬW 及び読み取り走査用のレーザビームＬR が第２の
受光素子４２に同時に受光する事により、この第２の受
光素子４２から出力される検出信号の電圧レベルよりも
低い値となる様に規定されている。
【００４０】この結果、書き込み走査用のレーザビーム
ＬW が第２の受光素子４２に受光された場合には、第１
の水平同期信号出力端子６８から書き込み走査用の水平
同期信号ＢＤW が出力され、読み取り走査用のレーザビ
ームＬR が第２の受光素子４２に受光された場合には、
第２の水平同期信号出力端子７０から読み取り走査用の
水平同期信号ＢＤR が出力され、書き込み走査用のレー
ザビームＬW 及び読み取り走査用のレーザビームＬR が
第２の受光素子４２に同時に受光された場合には、第１
及び第２の水平同期信号出力端子６８，７０から、書き
込み用及び読み取り走査用の水平同期信号ＢＤW ，ＢＤ
R が夫々出力される事になる。
【００４１】また、コリメータ２６から出力された読み
取り走査用のレーザビームＬR 及び読み取り走査面ＳR
から反射されて来た読み取り検出用の散乱光ＬS を空間
的に分離する為の第１のビームスプリッタ３０は、図１
２に示す様に、中心に円形状の開口３０ａを有する円板
状の穴開きミラーとして形成されている。ここで、この
第１のビームスプリッタ３０は、コリメータ２６から射
出されるレーザビームの光軸に対して４５度だけ傾いた
状態で配設されている。また、開口３０ａは、ここを読
み取り走査用のコリメータ２６から出力される読み取り
走査用のレーザビームＬR がそのまま透過することが出
来る様に形成され、その大きさは、読み取り走査用のレ
ーザービームＬR の光束を何らケル事がない様に設定さ
れている。一方、この第１のビームスプリッタ３０の画
像書き込み光学系Ｗ側の面は、反射面３０ｂとして形成
されている。また、この反射面３０ｂの大きさは、読み
取り検出用の散乱光ＬS の光束の第１の受光素子４０へ
の取り込み量を決定し、第１の受光素子４０の感度を考
慮して設定されている。また、この開口３０ａの形状
は、レーザビームＬR がケラれない形状に設定されてい
る。
【００４２】従って、第２のビームスプリッタ３４で反
射、分離された読み取り検出用の散乱光ＬS は、この第
１のビームスプリッタ３０において、開口３０ａを透過
する光束を除いて、反射面３０ｂで反射され、アナモフ
ィックレンズ３８で収束され、第１の受光素子４０で結
像される事になる。この第１の受光素子４０は、ここに
結像される読み取り検出用の散乱光ＬS の光度の強弱に
応じて、読み取り検出信号を図示しない画像読み取り装
置に出力する様に構成されている。ここで、読み取り検
出用の散乱光ＬS の光度は、読み取り走査面ＳR におけ
る黒白情報に基づいて変化するものであり、読み取り走
査面ＳR における読み取り用レーザビームＬR の反射部
位が黒い場合には、読み取り検出用の散乱光ＬS の光度
は低くなり、白い場合には高くなる。この様にして、第
１の受光素子４０からの読み取り検出信号に基づき、垂
直同期信号及び第２の受光素子４２から出力される水平
同期信号により検出位置を特定する事で、画像読み取り
装置において、読み取り走査面ＳR の画像を検出（認
識）することが出来る事になる。
【００４３】以上の様に構成された一実施例の光ビーム
走査装置１０においては、画像書き込み走査用のコリメ
ータ１２から出力された変調レーザビームＬW は、シリ
ンドリカルレンズ１４及びオブジェクティブレンズ１６
のパワーにより、主走査方向及び副走査方向の両方に関
して収束されつつ、第１の波長λ１を有しているので第
２のビームスプリッタ３４をそのまま透過し、ポリゴン
ミラー１８に対して、主走査面外から、即ち、副走査方
向に角度を持ちつつ、ポリゴンミラー１８の回転中心に
向けて入射する事になる。ここで、ポリゴンミラー１８
に入射するレーザビームＬW は、シリンドリカルレンズ
１４のパワーにより、副走査方向により強く収束してお
り、この結果、ポリゴンミラー１８の反射面の近傍で、
一旦、主走査方向に沿って延出する線像を形成する事に
なる。
【００４４】そして、ポリゴンミラー１８で反射、偏向
されたレーザビームＬW は、シリンドリカルミラー２０
に対しても副走査方向に角度を持ちつつ入射し、ここで
折り返された後、偏心トーリックレンズ２２を通って、
第１の波長λ１を有しているので第３のビームスプリッ
タ３６をそのまま透過して、書き込み走査面ＳW に向か
う事になる。ここで、書き込み走査面ＳW に向かうレー
ザビームＬW は、主走査方向に関しては、一旦、オブジ
ェクティブレンズ１６において、書き込み走査面ＳW の
奥側で結像する様に収束され、シリンドリカルミラー２
０のパワーにより、書き込み走査面ＳW 上で結像する様
に収束される事になる。一方、書き込み走査面ＳW に向
かうレーザビームＬW は、副走査方向に関しては、シリ
ンドリカルレンズ１４、オブジェクティブレンズ１６、
そして、偏心トーリックレンズ２２により収束され、書
き込み走査面ＳW 上で結像される事になる。この様にし
て、書き込み走査面ＳW 上では、コリメータ１２から出
力されたレーザビームＬWの変調内容に応じて、画像書
き込み動作が実行される事になる。
【００４５】一方、画像読み取り走査用のコリメータ２
６から出力された単調レーザビームＬR は、シリンドリ
カルレンズ２８及びオブジェクティブレンズ３２のパワ
ーにより、主走査方向及び副走査方向の両方に関して収
束されつつ、第１のビームスプリッタ３０の開口３０ａ
を透過し、第２の波長λ２を有しているので第２のビー
ムスプリッタ３４で反射されて書き込み走査用のレーザ
ビームＬW と合成された状態で、ポリゴンミラー１８に
対して、主走査面外から、即ち、副走査方向に角度を持
ちつつ、ポリゴンミラー１８の回転中心に向けて入射す
る事になる。ここで、ポリゴンミラー１８に入射する画
像読み取り走査用のレーザビームＬR は、画像書き込み
走査用のレーザビームＬW と同様に、シリンドリカルレ
ンズ２８のパワーにより、副走査方向により強く収束し
ており、この結果、ポリゴンミラー１８の反射面の近傍
で、一旦、主走査方向に沿って延出する線像を形成する
事になる。
【００４６】そして、ポリゴンミラー１８で反射、偏向
されたレーザビームＬR は、シリンドリカルミラー２０
に対しても副走査方向に角度を持ちつつ入射し、ここで
折り返された後、偏心トーリックレンズ２２を通り、第
２の波長λ２を有しているので第３のビームスプリッタ
３６において、読み取り走査面ＳR に向けて反射される
事になる。読み取り走査用のレーザビームＬR は、読み
取り走査面ＳR で反射されることにより、読み取り検出
用の散乱光ＬS となる。この散乱光ＬS は、第３のビー
ムスプリッタ３６で読み取りレーザビームＬR の光路と
同一の光路を戻る様に反射され、再び、偏心トーリック
レンズ２２を通り、シリンドリカルミラー２０で折り返
された後、ポリゴンミラー１８で反射、偏向されて、第
２のビームスプリッタ３４に向かう事になる。
【００４７】そして、ポリゴンミラー１８で反射された
後の読み取り検出用の散乱光ＬS は、第２のビームスプ
リッタ３４で反射され、この後、第１のビームスプリッ
タ３０の反射面３０ｂで反射され、アナモフィックレン
ズ３８で収束されて、第１の受光素子４０の検出面上で
結像される。この様にして、第１の受光素子４０からの
読み取り検出信号に基づき、画像読み取り動作が実行さ
れる事になる。
【００４８】また、この一実施例においては、読み取り
時の水平同期信号ＢＤR 及び書き込み時の水平同期信号
ＢＤW を一つの受光素子４２を介して検出・出力する様
に構成している為、これら水平同期信号ＢＤR ，ＢＤW
の調整が極めて簡単に行われ得る事となり、また、構成
が簡単となり、装置全体の低廉化を達成することが出来
る事になる。
【００４９】以上詳述した様に、この一実施例の光ビー
ム走査装置１０によれば、画像書き込み動作と画像読み
取り動作とが、全く独立した状態で実行される事にな
り、この為、画像書き込み動作と画像読み取り動作とを
同時に実行する事が可能となる。この結果、例えば、こ
の光ビーム走査装置１０をファクシミリ装置に適用した
場合において、画像読み取り光学系Ｒを用いて、送信用
の原稿を読み取り走査するのと同時に、電話回線を通じ
て送られて来た受信原稿を図示しない記録紙上に画像書
き込み光学系Ｗを用いて、画像形成させることが出来る
事になる。詳細には、送信用の原稿を読み取り走査して
いる最中において、電話回線を通じて他所から原稿が送
信されて来た場合においても、この受信した原稿を一旦
メモリに記憶させることなく、受信動作に同期してこの
受信画像を書き込み動作することが出来る事になる。ま
た、見方を変えると、パソコンに対して読み取ったイメ
ージを画像読み取り光学系Ｒを用いて入力すると同時
に、パソコンに記憶しおいた画像を画像書き込み光学系
Ｗを用いてプリントアウトする事の出来るイメージリー
ダ機能を有するパソコン用プリンタを提供することが出
来る事になる。
【００５０】また、上述した一実施例における光ビーム
走査装置１０においては、ポリゴンミラー１８の回転中
心に向けてレーザビームＬR ，ＬW を入射させる事によ
り、ポリゴンミラー１８の大きさに対して、走査可能な
角度範囲を大きく設定することが出来る為、ポリゴンミ
ラー１８の大きさを一定とすれば、広範囲の走査が可能
となり、また、走査範囲を一定とすれば、ポリゴンミラ
ー１８の径を小さくすることが出来る事になる。また、
像面湾曲が光軸に関して対称に発生する為、その補正も
容易となる。
【００５１】但し、レーザビームＬR ，ＬW は、ポリゴ
ンミラー１８に対して、副走査方向に角度を持って入射
している為、ポリゴンミラー１８の回転に伴って、光束
にスキュー歪みが発生し、線像の方向が回転角度によっ
て変化する事になる。この様に光束にスキュー歪みが発
生すると、レーザビームＬR ，ＬW の波面収差が劣化
し、書き込み走査面ＳW や読み取り走査面ＳR 上でのス
ポットの収束性能を劣化させる事になる。ここで、光束
のスキュー歪みは、走査範囲の周辺部程大きくなる為、
走査範囲が小さい場合には、特に対策を講じなくても実
質的な問題を引き起こさないものである。しかしなが
ら、この一実施例においては、走査範囲を広く確保して
いる為、ポリゴンミラー１８によって生じた光束のスキ
ュー歪みは、上述した様に偏心トーリックレンズ２２の
光軸を副走査方向に光路に対して偏心させる事により相
殺している。
【００５２】一方、この一実施例の画像読み取り光学系
Ｒにおいて、ノイズに対して有利な構成、即ち、第１の
受光素子４０に入射する読み取り検出用の散乱光ＬS に
ノイズが乗り難い構成になっており、以下にこの対ノイ
ズ性能について説明する。
【００５３】先ず第１に、この一実施例においては、読
み取り光源部としてのコリメータ２６から出力された読
み取り走査用のレーザビームＬR を、画像書き込み走査
用のレーザビームＬW と合成する為、また、これから分
離する為に、入射光量の半分だけを反射し、残り半分を
透過させるハーフミラーを全く用いておらず、入射する
波長に応じて透過／反射を選択するダイクロイックミラ
ーで第２及び第３のビームスプリッタ３６，３６を構成
している。また、読み取り走査面ＳR で反射して戻って
来た読み取り検出用の散乱光ＬS を読み取り走査用のレ
ーザビームＬRの光路から空間的に分離する穴開きミラ
ーで、第１のビームスプリッタ３０を構成している。
【００５４】ここで、仮に、ビームスプリッタとしてハ
ーフミラーを用いる場合には、光束がハーフミラーを通
る毎に、その光量が半減する事となり、読み取り走査用
のレーザビームＬR が読み取り走査面ＳR に到達するま
でに、３回ハーフミラーを通る事となり、出力時の光量
の１／８となり、また、読み取り検出用の散乱光ＬSの
光量は、読み取り走査面ＳR における全反射光のコンマ
数％以下であり、しかも、読み取り検出用の散乱光ＬS
が第１の受光素子４０に到達するまでに、３回ハーフミ
ラーを通る事となり、反射時の光量の１／８となる。こ
の様に、読み取り検出用の散乱光ＬS の光量は、出力時
の光量と比較して極めて小さいものとなる。この結果、
ビームスプリッタとしてハーフミラーを用いる場合に
は、この読み取り検出用の散乱光ＬS は、ノイズの影響
を極めて強く受け易い事となる。特に、第１のビームス
プリッタ３０としてハーフプリズムを用いる場合には、
読み取り走査用のレーザビームＬR のプリズム面の内面
反射光が第１の受光素子４０に入射される事となり、こ
の光量は、散乱光ＬS の受光量を越える事になる。
【００５５】この様にして、画像読み取り走査系Ｒにハ
ーフプリズムを用いる場合には、画像読み取り情報を有
する読み取り検出用の散乱光ＬS は、第１の受光素子４
０に入射される際に、同時に第１の受光素子４０に入射
される読み取り走査用のレーザビームＬR の一部がノイ
ズとして乗る事となり、画像読み取り情報がほとんどノ
イズの中に隠れてしまい、実質的に画像読み取り動作を
実行することが出来ない事になる。
【００５６】しかしながら、この一実施例においては、
第１のビームスプリッタ３０は光束を空間的に分離する
ものであり、また、第２及び第３のビームスプリッタ３
６，３６は光束を波長に基づき分離するものであり、こ
の様にして、第１乃至第３の各ビームスプリッタ３０，
３４，３６を透過、または、分離される際の光束の光量
の減少は実質的にない様に構成されている。また、第１
のビームスプリッタ３０で読み取り走査用のレーザビー
ムＬR が反射されて、その反射成分が第１の受光素子４
０に入射する事はない様に構成されている。
【００５７】従って、この一実施例によれば、読み取り
検出用の散乱光ＬS に第１のビームスプリッタ３０で反
射された読み取り走査用のレーザビームＬR がノイズと
して乗る事が確実に防止され、第１の受光素子４０に
は、読み取り検出用の散乱光ＬS のみが入射される事に
なる。この様にして、読み取り検出用の散乱光ＬS に含
まれる画像情報に基づき、第１の受光素子４０からは読
み取り検出信号が確実に出力される事になる。
【００５８】また、この一実施例においては、第２に、
ポリゴンミラー１８と読み取り走査面ＳR との間に、ｆ
θレンズを備えずに、このｆθレンズに代わる光学素子
としてシリンドリカルミラー２０を備える様に光学系を
構成している。
【００５９】ここで、仮に、ｆθレンズを備える構成に
おいては、ポリゴンミラー１８で偏向されたレーザビー
ムの中に、このｆθレンズにこれの光軸に沿って入射す
るレーザビームが発生する事になる。即ち、このレーザ
ビームの主光線は、ｆθレンズに対して垂直に入射する
事になる。この結果、このｆθレンズに垂直に入射しよ
うとするレーザビームの主光線は、この入射面で表面反
射成分を有する事になる。即ち、この表面反射成分は、
入射光路を遡り、出力部（即ち、半導体レーザ）に向け
て戻る事となる。
【００６０】一方、読み取り検出用の散乱光ＬS は、読
み取り走査用のレーザビームＬR の入射光路をそのまま
遡り、ｆθレンズを再び通って、第１のビームスプリッ
タに向けて戻る事になる。この結果、読み取り走査用の
レーザビームＬR のｆθレンズでの表面反射成分と読み
取り検出用の散乱光ＬS とは、ｆθレンズに対して垂直
となる成分において合体される事となる。この様にし
て、第１の受光素子４０に入射される読み取り検出用の
散乱光ＬS には、ｆθレンズに垂直に入射する成分にお
いて、強い光量を持つノイズ成分が乗る事になる。即
ち、このノイズ成分により、読み取り画像の中央部に
は、白い輝点が発生する事になる。
【００６１】しかしながら、この一実施例においては、
ｆθレンズは全く用いられておらず、これに代わりシリ
ンドリカルミラー２０が用いられている。この為、レン
ズを透過する際の表面反射の問題は全く発生せず、しか
も、シリンドリカルミラー２０に対して、副走査方向に
角度を持って斜めに入射する様に設定され、且つ、偏心
トーリックレンズ２２の光軸から偏移した位置に入射す
る様に設定されているので、表面反射成分が入射光路に
沿って戻り、ノイズ成分として読み取り検出用の散乱光
ＬS に乗る事が確実に阻止される事になる。この結果、
この一実施例においては、第１の受光素子４０に表面反
射成分がノイズ成分として入射する事が防止され、受光
素子には、読み取り検出用の散乱光ＬS のみが入射され
る事になる。この様にして、読み取り検出用の散乱光Ｌ
S に含まれる画像情報に基づき、第１の受光素子４０か
らは読み取り検出信号が確実に出力される事になる。
【００６２】一方、この一実施例においては、読み取り
走査面ＳR で反射して戻って来た読み取り検出用の散乱
光ＬS を、読み取り走査用のレーザビームＬR の光路か
ら分離するに際しては、両方の光が共に同一の波長を有
している為、上述したダイクロイックミラーからなるビ
ームスプリッタを用いることが出来ない。この為、従来
においては、波長に関係なく分離出来るハーフミラーが
用いられている。しかしながら、この一実施例において
は、読み取り検出用の散乱光ＬS を読み取り走査用のレ
ーザビームＬR の光路から分離する為に、両者の光束の
拡がりの違いに基づく空間分離の概念を導入し、第１の
ビームスプリッタ３０を用いる事により、両者を空間的
に分離することが出来る事になる。
【００６３】また、上述した一実施例においては、以上
の説明から明白な様に、従来の走査光学系で普通に用い
られていたｆθレンズを全く用いずに、これに代わる光
学素子としてシリンドリカルミラー２０を備える様に構
成されている。ここで、透過系のｆθレンズは極めて高
価の光学素子であり、これに対して、シリンドリカルミ
ラー２０は反射系の光学素子である為、比較的安価に製
造することが出来るものである。この様にして、この一
実施例においては、ｆθレンズを用いずに、走査光学系
を構成することが出来た為、この観点からも、コストの
低廉化を達成することが出来る事になる。
【００６４】尚、この一実施例においては、光源部を、
半導体レーザとコリメートレンズとから構成する様に説
明したが、Ｈｅ−ＮｅやＡR レーザの様に、ほぼ平行光
束を得られるガスレーザを使用し、変調が必要な場合に
は、変調器を用いる様に構成しても良い。
【００６５】この発明は、上述した一実施例の構成に限
定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能である事は言うまでもない。
【００６６】例えば、上述した一実施例においては、こ
の走査光学系は、図２及び図３に示す構成の光ビーム走
査装置１０に適用される様に説明したが、この発明は、
この様な適用に限定されることなく、その取り付け状態
を種々変形することが出来るものである。例えば、読み
取り走査光学系Ｒにおけるコリメータ２６と第２のビー
ムスプリッタ３４との間の光路を、副走査面内で延出す
る様に構成しても良いし、また、全ての光学素子を取り
付け基板５０の上面または上方に配設する様に構成して
も良い。
【００６７】また、図３に示す様に、画像読み取り走査
面ＳR へ向かう様に画像読み取り走査用のレーザビーム
ＬR を選択的に反射する第３のビームスプリッタ３６の
配設角度（即ち、取り付け基板５０への取り付け状態）
と、画像書き込み走査面ＳWへ向かう様に画像書き込み
走査用のレーザビームＬW を全反射する折り返しミラー
２４の配設角度（即ち、取り付け基板５０への取り付け
状態）とは、画像読み取り走査面ＳR へ向かう画像読み
取り走査用のレーザビームＬR と、画像書き込み走査面
ＳW へ向かう画像書き込み走査用のレーザビームＬW と
が平行に、即ち、両者のなす角度が０度となる様に説明
した。
【００６８】しかしながら、この発明は、この様な構成
に限定されることなく、図１３に第１の変形例として示
す様に、画像読み取り走査面ＳR へ向かう画像読み取り
走査用のレーザビームＬR と、画像書き込み走査面ＳW
へ向かう画像書き込み走査用のレーザビームＬW とが互
いに直交する様に、第３のビームスプリッタ３６及び折
り返しミラー２４の配設角度を規定しても良いし、図１
４に第２の変形例として示す様に、画像読み取り走査面
ＳR へ向かう画像読み取り走査用のレーザビームＬR
と、画像書き込み走査面ＳW へ向かう画像書き込み走査
用のレーザビームＬW とが互いに反対方向を向く様に、
即ち、１８０度で開く様に、第３のビームスプリッタ３
６及び折り返しミラー２４の配設角度を規定しても良い
し、また、図１５に第３の変形例として示す様に、画像
読み取り走査面ＳR へ向かう画像読み取り走査用のレー
ザビームＬR と、画像書き込み走査面ＳW へ向かう画像
書き込み走査用のレーザビームＬW とが任意の角度で交
差する様に、第３のビームスプリッタ３６及び折り返し
ミラー２４の配設角度を規定しても良いものである。
【００６９】また、平同期信号を検出・出力する為の第
２の受光素子４２は、画像書き込み走査用のレーザビー
ムＬW を画像書き込み面ＳW に向けて半反射する為の折
り返しミラー２４の後方に配設される様に説明したが、
この発明は、この様な構成に限定されることなく、偏心
トーリックレンズ２２を通過した画像書き込み走査用の
レーザビームＬW 及び画像読み取り走査用のレーザビー
ムＬR を一旦反射ミラーで夫々折り返した後、夫々のレ
ーザビームＬW ，ＬR が受光される位置に配設する様に
構成しても良い。
【００７０】
【発明の効果】以上詳述した様に、この発明によれば、
画像読み取り機能及び画像書き込み機能を共に有しつ
つ、画像読み取り光学系と画像書き込み光学系とにおけ
る光学部品の共通化を図ることにより、省スペース化及
びコストの低廉化を図ることのできる走査光学系が提供
される事になる。
【００７１】また、この発明によれば、画像読み取り用
のレーザ光学系及び画像書き込み用のレーザ走査光学系
を共に有しつつ、これらを同時に実行させる事の走査光
学系が提供される事になる。
【００７０】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る走査光学系の一実施例の構成
を、光ビーム走査装置に適用した場合につき、副走査面
内の配設状態で概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示す光ビーム走査装置の取り付け基板の
下面への種々の光学素子の取り付け態様を示す底面図で
ある。
【図３】図１に示す光ビーム走査装置の取り付け基板へ
の種々の光学素子の取り付け態様を、画像読み取り走査
面へ向かう様に画像読み取り走査用のレーザビームを選
択的に反射する第３のビームスプリッタの配設角度と、
画像書き込み走査面へ向かう様に画像書き込み走査用の
レーザビームを半反射するハーフミラーの配設角度と
が、画像読み取り走査面へ向かう画像読み取り走査用の
レーザビームと、画像書き込み走査面へ向かう画像書き
込み走査用のレーザビームとが、互いに平行になる状態
で示す正面図である。
【図４】図１に示すトーリックレンズの面形状を模式的
に示す斜視図である。
【図５】図１に示す光ビーム走査装置の画像書き込み光
学系を取り出した状態で示す斜視図である。
【図６】第２及び第３のビームスプリッタを構成するダ
イクロイックミラーの波長選択性を説明する為の図であ
る。
【図７】図４に示すダイクロイックミラーの反射率に対
する波長特性を示す線図である。
【図８】第３のビームスプリッタの具体的構成を示す正
面図である。
【図９】水平同期信号出力回路の構成を示す回路図であ
る。
【図１０】書き込み走査用及び読み取り走査用のレーザ
ビームを夫々受光した際の第２の受光素子の出力信号の
出力レベルと、第１乃至第３のコンパレータの基準電圧
との関係を示す線図である。
【図１１】書き込み走査用及び読み取り走査用のレーザ
ビームを同時に受光した際の第２の受光素子の出力信号
の出力レベルと、第３のコンパレータの基準電圧との関
係を示す線図である。
【図１２】第１のビームスプリッタを構成する穴開きミ
ラーの構成を取り出して示す斜視図である。
【図１３】画像読み取り走査面へ向かう様に画像読み取
り走査用のレーザビームを選択的に反射する第３のビー
ムスプリッタの配設角度と、画像書き込み走査面へ向か
う様に画像書き込み走査用のレーザビームを半反射する
ハーフミラーの配設角度とが、画像読み取り走査面へ向
かう画像読み取り走査用のレーザビームと、画像書き込
み走査面へ向かう画像書き込み走査用のレーザビームと
が、互いに直交する状態で示す第１の変形例の構成を示
す正面図である。
【図１４】画像読み取り走査面へ向かう様に画像読み取
り走査用のレーザビームを選択的に反射する第３のビー
ムスプリッタの配設角度と、画像書き込み走査面へ向か
う様に画像書き込み走査用のレーザビームを半反射する
ハーフミラーの配設角度とが、画像読み取り走査面へ向
かう画像読み取り走査用のレーザビームと、画像書き込
み走査面へ向かう画像書き込み走査用のレーザビームと
が、互いに反対方向となる状態で示す第２の変形例の構
成を示す正面図である。
【図１５】画像読み取り走査面へ向かう様に画像読み取
り走査用のレーザビームを選択的に反射する第３のビー
ムスプリッタの配設角度と、画像書き込み走査面へ向か
う様に画像書き込み走査用のレーザビームを半反射する
ハーフミラーの配設角度とが、画像読み取り走査面へ向
かう画像読み取り走査用のレーザビームと、画像書き込
み走査面へ向かう画像書き込み走査用のレーザビームと
が、互いに任意の角度で交差する状態で示す第３の変形
例の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１０ 走査光学系（光ビーム走査装置） １２ 書き込み用コリメータ １２ａ 第１の波長λ１のレーザビームを出力する半
導体レーザ １２ｂ コリメータレンズ １４ シリンドリカルレンズ １６ オブジェクティブレンズ １８ ポリゴンミラー ２０ シリンドリカルミラー ２２ 偏心トーリックレンズ ２４ 折り返しミラー ２４ａ 全反射ミラー部 ２４ｂ 透過部 ２６ 読み取り用コリメータ ２６ａ 第２の波長λ２のレーザビームを出力する半
導体レーザ ２６ｂ コリメータレンズ ２８ シリンドリカルレンズ ３０ 第１のビームスプリッタ（穴開きミラー） ３０ａ 開口 ３０ｂ 反射面 ３２ オブジェクティブレンズ ３４ 第２のビームスプリッタ ３６ 第３のビームスプリッタ ３６ａ ダイクロイックミラー部 ３６ｂ 透過部 ３８ アナモフィックレンズ ４０ 第１の受光素子 ４２ 第２の受光素子 ４４ 穴開き遮光板 ４６ 植毛部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−67722（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−273658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84620（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271712（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276116（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−14158（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/10

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像書き込み走査面を、第１の波長特性
    を有し、画像情報に応じて変調されたレーザ光束で走査
    して、この走査面に画像を書き込ませる為の画像書き込
    み光学系と、 画像読み取り走査面を、前記第１の波長特性とは異なる
    第２の波長特性を有するレーザ光束で走査して、この走
    査面からの反射光に基づき、画像を読み取る為の画像読
    み取り光学系と、 前記画像書き込み光学系の変調レーザ光束と前記画像読
    み取り光学系のレーザ光束とを合成して共通光路を進ま
    せるレーザ光束合成手段と、 このレーザ光束合成手段の共通光路中に配設され、一方
    向に沿って回転駆動される少なくとも一つの反射面を持
    つポリゴンミラーを有し、該ポリゴンミラーにより前記
    レーザ光束合成手段で合成されたレーザ光束を反射、偏
    向させる光偏向手段と、 この光偏向手段で偏向されたレーザ光束を波長特性に応
    じて分離するレーザ光束分離手段と、を備え、 さらに、前記共通光路中には、主走査方向にパワーを持
    ち、前記光偏向手段により反射、偏向されたレーザ光束
    を入射光束に対して副走査方向に角度を持たせて走査面
    側に折り返す曲面ミラーが配設されていること、 を特徴とする走査光学系。
  2. 【請求項２】 前記ポリゴンミラーの反射面は、これに
    入射する入射光束の光軸に対して直交状態から所定角度
    だけ傾斜した状態に設定されていること、を特徴とする
    請求項１に記載の走査光学系。
  3. 【請求項３】 前記レーザ光束合成手段は、第１及び第
    ２の波長特性の一方の波長特性を有するレーザ光束を反
    射し、第１及び第２の波長特性の他方の波長特性を有す
    るレーザ光束を透過する様に構成されたダイクロイック
    ミラーを備えること、を特徴とする請求項１に記載の走
    査光学系。
  4. 【請求項４】 前記レーザ光束分離手段は、第１及び第
    ２の波長特性の一方の波長特性を有するレーザ光束を反
    射し、第１及び第２の波長特性の他方の波長特性を有す
    るレーザ光束を透過する様に構成されたダイクロイック
    ミラーを備えること、を特徴とする請求項１に記載の走
    査光学系。
  5. 【請求項５】 前記ダイクロイックミラーを透過したレ
    ーザ光束の光路中には、これを反射する反射ミラーが配
    設されていること、を特徴とする請求項４に記載の走査
    光学系。
  6. 【請求項６】 前記ダイクロイックミラーは、第１の波
    長特性を有するレーザ光束を透過し、第２の波長特性を
    有するレーザ光束を画像読み取り面に向けて反射する様
    に構成され、 前記反射ミラーは、前記ダイクロイックミラーを透過し
    てきた第１の波長特性を有するレーザ光束を画像書き込
    み面に向けて反射する様に構成されること、を特徴とす
    る請求項５に記載の走査光学系。
  7. 【請求項７】 前記画像読み取り光学系は、画像読み取
    り走査面からの反射光を、読み取り用のレーザ光束の光
    路を戻らせる様に構成され、前記読み取り用のレーザ光
    束から前記反射光を空間的に分離するビームスプリッタ
    を、前記レーザ光束合成手段と読み取り用のレーザ光束
    を出力するレーザ出力との間に備えることを特徴とする
    請求項１に記載の走査光学系。
  8. 【請求項８】 前記画像書き込み光学系の変調レーザ光
    束と前記画像読み取り光学系のレーザ光束とが共通に入
    射され、画像書き込み時の水平同期信号及び画像読み取
    り時の水平同期信号を夫々出力する水平同期検出手段を
    更に備えること、を特徴とする請求項１に記載の走査光
    学系。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3275548B2 (ja) * 1994-07-28 2002-04-15 松下電器産業株式会社 光走査装置
JP3567540B2 (ja) * 1995-08-11 2004-09-22 ブラザー工業株式会社 走査光学装置
JP3817284B2 (ja) * 1995-11-20 2006-09-06 ブラザー工業株式会社 光学走査方法及び装置
JP3562091B2 (ja) * 1996-02-05 2004-09-08 ブラザー工業株式会社 走査光学装置
JPH09261420A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Brother Ind Ltd 走査光学装置
US5963355A (en) * 1997-11-17 1999-10-05 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Optical scanning system with single element refractive/reflective Fθlθ lens
JP2000155277A (ja) 1998-11-20 2000-06-06 Asahi Optical Co Ltd マルチビーム走査光学装置
JP4378082B2 (ja) * 2002-12-03 2009-12-02 キヤノン株式会社 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US7379220B2 (en) 2003-01-22 2008-05-27 Pentax Corporation Multi-beam color scanning device
JP2006030549A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Konica Minolta Business Technologies Inc レーザ走査光学ユニット

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658463B2 (ja) * 1986-08-12 1994-08-03 旭光学工業株式会社 レ−ザビ−ムプリンタの水平同期装置
JPH0799410B2 (ja) * 1987-04-06 1995-10-25 旭光学工業株式会社 偏向走査光学系
US5047625A (en) * 1987-11-04 1991-09-10 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Optical system of laser beam reader
JP2772521B2 (ja) * 1987-11-04 1998-07-02 旭光学工業株式会社 投光反射型光検出器の光学系
US5068677A (en) * 1988-09-20 1991-11-26 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Laser scanner with selected plural beam sources
JPH0283518A (ja) * 1988-09-20 1990-03-23 Minolta Camera Co Ltd レーザビーム走査装置
US4950889A (en) * 1989-08-01 1990-08-21 International Business Machines Corporation Chromatic and misalignment compensation in a multiple beam laser scanning system
JPH03245116A (ja) * 1990-02-23 1991-10-31 Toshiba Corp 光学装置及びこの光学装置が組込まれる画像形成装置或いは画像情報読取装置
US5113279A (en) * 1990-03-19 1992-05-12 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Laser beam scanning apparatus
JPH0477273A (ja) * 1990-07-18 1992-03-11 Brother Ind Ltd 画像形成装置
JP2562087Y2 (ja) * 1991-03-15 1998-02-04 旭光学工業株式会社 レーザーパワー調整装置
JPH0569964U (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 旭光学工業株式会社 レーザダイオード発光装置の突入電流防止回路

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US5543955A (en) 1996-08-06

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