JP3543558B2 - 光源装置及び光ビーム走査光学装置 - Google Patents
光源装置及び光ビーム走査光学装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及び光ビーム走査光学装置、詳しくはレーザプリンタやデジタル複写機の画像書込み手段として用いられる光源装置及び光ビーム走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画素密度を高めたり、画像書込み速度を高めることが求められ、そのために、複数の光源を設置して、それぞれの光ビームを副走査方向に近接した状態で偏向走査し、１回の走査で複数ラインずつ画像を書き込む光ビーム走査光学装置が提案されている。そして、従来、この種の光ビーム走査光学装置の光源装置として、複数の光源から放射された光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光に変換する複数の集光レンズと、各集光レンズから出射された光ビームを重ね合わせる複数のビームスプリッタとを備えたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光源装置にあっては、各光源毎に集光レンズを必要とし、集光レンズの位置調整作業がその分多くなると共に、集光レンズ位置調節機構のための部品点数も増えるという問題があった。そこで、この問題を解消するために、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行う構成が提案されている。しかし、複数の光源から放射された光ビームを単に一つの集光レンズに入射させるだけでは、一つの光源についてピント合わせや像面上での照射位置調整を行うと、他の光源のピント状態や像面上での照射位置がずれるという問題があった。さらに、各光源毎にピント合わせと像面上での照射位置調整をしなければならず、各光源をそれぞれ三次元的に調整するための複雑な位置調整機構が必要であった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行い、しかも各光源の位置調整を簡素な機構で独立して行うことができる光源装置及び光ビーム走査光学装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光源装置は、
（ａ）ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
（ｂ）前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
（ｃ）前記ｋ個の光源のうち第１の光源がこの第１の光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたベース部材と、
（ｄ）前記ｋ個の光源のうち第ｉ（２≦ｉ≦ｋ）の光源がこの第ｉの光源の光ビーム放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、かつ、前記ｋ−１個の重ね合わせ手段のうち第ｊ（１≦ｊ≦ｋ−１）の重ね合わせ手段が固定された第ｊの可動保持部材と、
（ｅ）前記ベース部材又は前記可動保持部材のいずれか一つに、光軸と平行な方向に位置調整可能に設置された、前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズとを備え、
（ｆ）ｋ−１個の前記可動保持部材のうち第ｊの可動保持部材が、前記ベース部材又は前記第１から前記第ｊ−１までの可動保持部材のいずれか一つに、前記第ｊの重ね合わせ手段によって重ね合わされた光ビームの進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されていること、
を特徴とする。ここに、略平行光は、若干発散する光をも含む。
【０００６】
以上の構成により、可動保持部材を移動させて一の光源から放射される光ビームのピント合わせを行う場合、その可動保持部材に設置された重ね合わせ手段を通過する他の光源の光ビームはピント状態も像面上での照射位置も影響を受けない。従って、適当な順序で光源を調整することにより、各光源は独立してピント合わせや像面上での照射位置が調整される。
【０００７】
さらに、本発明に係る光源装置は、ｋ個の光源がそれぞれ各光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ個の弾性部材と、前記ｋ個の弾性部材が各弾性部材に設置された前記光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、かつ、ｋ−１個の重ね合わせ手段と集光レンズとが固定されたベース部材とを備えている。
【０００８】
また、本発明に係る光源装置は、ｋ個の光源のうちｋ−１個の光源が、それぞれの光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ−１個の弾性部材と、前記ｋ−１個の弾性部材が各弾性部材に設置された光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、前記ｋ個の光源のうち残る１個の光源がこの光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、集光レンズが光軸と平行な方向に位置を調整可能に設置され、かつ、ｋ−１個の重ね合わせ手段が固定されたベース部材とを備えている。
【０００９】
また、本発明に係る光源装置は、ｋ−１個の重ね合わせ手段と集光レンズとが固定されたベース部材と、ｋ個の光源のうち第ｉ（１≦ｉ≦ｋ）の光源が、この第ｉの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置を調整可能に設置された第ｉの可動保持部材とを備え、ｋ個の前記可動保持部材のうち、光源がこの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置調整可能に設置された可動保持部材を、前記ベース部材に前記光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置したことを特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、ベース部材に位置を固定された重ね合わせ手段に対して、各光源は他の光源とは独立して三次元的に位置調整され、ピント合わせや像面上での照射位置調整が個々の光源毎に独立して行なわれる。
【００１１】
また、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、さらに、光源装置から放出された光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向器から出射した光ビームを被走査面上にライン状に走査する走査光学素子とを備えたことを特徴とする。以上の構成により、被走査面上での光ビームのフォーカス調整と集光位置調整が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光源装置及び光ビーム走査光学装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１において、光ビーム走査光学装置は、概略、光源ユニット１と、シリンドリカルレンズ１１とポリゴンミラー１２と３枚のｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６と、平面ミラー１７とで構成されている。
【００１４】
光源ユニット１は、光ビームＢ1，Ｂ2，Ｂ3を放射する第１、第２及び第３レーザダイオード２，３，４と、二つの三角プリズムをフィルタミラー膜を介して接合したキューブ型の第１及び第２ビームスプリッタ５，６と、コリメータレンズ７とからなる。放射された光ビームＢ1は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６のフィルタミラー膜を透過して直進し、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。第２レーザダイオード３から放射された光ビームＢ2は、第１ビームスプリッタ５のフィルタミラー膜で９０度に反射された後、第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜を透過して、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。第３レーザダイオード４から放射された光ビームＢ3は、第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜で９０度に反射され、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。光ビームＢ1，Ｂ2は第１ビームスプリッタ５で同一進行方向に結合された後、さらに第２ビームスプリッタ６で光ビームＢ3と同一進行方向に結合される。これらの光ビームＢ1〜Ｂ3は、光束の大部分をほとんど重なり合わせつつ、光束の中心を互いに副走査方向にわずかに異ならせた状態で進行する。
【００１５】
コリメータレンズ７から出射された光ビームＢ1〜Ｂ3は、シリンドリカルレンズ１１を介してポリゴンミラー１２に到達する。シリンドリカルレンズ１１は光ビームＢ1〜Ｂ3をポリゴンミラー１２の反射面近傍に主走査方向に長い線状に集光する。ポリゴンミラー１２は矢印ａ方向に一定角速度で回転駆動される。光ビームＢ1〜Ｂ3はポリゴンミラー１２の回転に基づいて各反射面で等角速度に偏向走査され、ｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６を透過し、平面ミラー１７で下方に反射される。その後、光ビームＢ1〜Ｂ3は感光体ドラム２５上で結像すると共に、矢印ｂ方向に走査する。即ち、この光学系では１回の走査で３ラインを同時に書き込む。
【００１６】
ｆθレンズ１３，１４，１５はポリゴンミラー１２で等角速度に偏向された光ビームＢ1〜Ｂ3を感光体ドラム２５上での主走査速度を等速に補正（歪曲収差補正）機能を有している。シリンドリカルレンズ１６は前記シリンドリカルレンズ１１と同様に副走査方向にのみパワーを有し、二つのレンズ１１，１６が協働してポリゴンミラーの面倒れ誤差を補正する。
【００１７】
感光体ドラム２５は矢印ｃ方向に一定速度で回転駆動され、ポリゴンミラー１２及びｆθレンズ１３，１４，１５による矢印ｂ方向への主走査と、感光体ドラム２５の矢印ｃ方向への副走査によって感光体ドラム２５上に画像（静電潜像）が書き込まれる。
【００１８】
次に、光源ユニット１の構造の第１例について図２を参照して説明する。なお、以下の説明でｘ方向とはビームスプリッタ６から出射される光軸Ｂに対して平行な方向、ｙ方向とはｘ方向に対して水平面上で直交する方向、ｚ方向とは、ｘ，ｙ方向に直交する方向をいう。さらに、同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。
【００１９】
この光源ユニット１は、ベース台３１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台３２、第２ビームスプリッタ６を保持する第２可動保持台３３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ３５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ３６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ３７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴３８とで構成されている。
【００２０】
第１ないし第３レーザダイオード２〜４は同一の性能のものであり、各レーザダイオード２〜４から放射される光ビームＢ1〜Ｂ3の波長と光量は略等しい。また、レーザダイオード２〜４は、第２ビームスプリッタ６から出射した光ビームＢ1〜Ｂ3のそれぞれの偏光方向が同じ方向になるように、かつ、光ビームＢ1〜Ｂ3がビームスプリッタ５，６の入射面に対して縦波となるように配置されている。
【００２１】
第１ビームスプリッタ５のフィルタミラー膜５ａは、入射ビームの約５０％を透過させ、約５０％を反射させる。第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜６ａは、入射ビームの約６７％を透過させ、約３３％を反射させる。フィルタミラー膜５ａ，６ａの透過と反射の特性をこのように設定することにより、第２ビームスプリッタ６から出射した光ビームＢ1〜Ｂ3のそれぞれの光量を均一にすることができる。ビームスプリッタ５，６は相互に平行な状態で光路に沿ってレーザダイオード２〜４とコリメータレンズ７の間に配置され、フィルタミラー膜５ａ，６ａは光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向に対して４５度傾斜している。なお、各ビームスプリッタ５，６において、コリメータレンズ７側に進行しなかった光ビームは、ビームスプリッタ５，６の底面に設けられている遮光板５ｂ，６ｂによって遮光される。
【００２２】
ベース台３１は、ねじや接着剤等によってハウジング（図示せず）の水平基準面（底面）上に固定される。第１及び第２可動保持台３２，３３と鏡胴３８は、このベース台３１の光軸Ｂに対して平行な面３１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００２３】
第１光源ホルダ３５はベース台３１の光軸Ｂに対して垂直な面３１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２及び第３光源ホルダ３６，３７は、それぞれ第１及び第２可動保持台３２，３３の光軸Ｂに対して平行な面３２ａ，３３ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００２４】
ここで、以上の構成からなる第１例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。以下の調整作業は専用の調整治具上で行われ、第１〜第３レーザダイオード２〜４から放射された光ビームＢ1〜Ｂ3は調整治具の像面上に照射される。
まず、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ３５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴３８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００２５】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ３６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台３２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、第２レーザダイオード３は第１ビームスプリッタ５と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。ところが、仮に、第１ビームスプリッタ５を第２レーザダイオード３とは独立にｘ方向に移動させてピント合わせを行うと、ピント状態が変わると同時に像面上での光ビームＢ2の照射位置も変わるという不具合が生じる。
【００２６】
さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第１レーザダイオード２のピント状態や像面上での光ビームＢ1の照射位置には殆ど影響を与えない。なぜならば、第１レーザダイオード２から放射される光ビームＢ1に対して、第１ビームスプリッタ５は平行平板であり、ｘ方向に移動してその位置を変えても光学的には等価だからである。
【００２７】
次に、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ３７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台３３をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。このとき、第３レーザダイオード４は第２ビームスプリッタ６と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ3の照射位置は変化しない。さらに、第３レーザダイオード４のピント合わせ作業も、第１及び第２レーザダイオード２，３のピント状態等には殆ど影響を与えない。なぜならば、第１及び第２レーザダイオード２，３から放射される光ビームＢ1，Ｂ2に対して、第２ビームスプリッタ６は平行平板であり、ｘ方向に移動してその位置を変えても光学的には等価だからである。
【００２８】
次に、第２及び第３光源ホルダ３６，３７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。このように、ピント合わせの前にレーザダイオードの光ビーム放射位置を決めているにも関わらず、再び微調整する必要があるのは、複数ビームで同時に書き込む場合、光ビーム間の相対位置が高精度でなければならないからである。
【００２９】
なお、第１例においては、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置及びピント合わせを、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置及びピント合わせより先に行っているが、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置及びピント合わせを先に行ってもよい。
【００３０】
以上の構成からなる光源ユニット１は、第１及び第２可動保持部材３２，３３を移動させて第２及び第３レーザダイオード３，４から放射される光ビームＢ2，Ｂ3のピント合わせをしても、その第１及び第２可動保持部材３２，３３に固定された第１及び第２ビームスプリッタ５，６を通過する光ビームＢ1，Ｂ2，Ｂ3の像面上でのピント状態や照射位置には殆ど影響を与えない。従って、適当な順序で第１〜第３レーザダイオード２〜４のピント合わせや放射位置を決めることにより、各レーザダイオード２〜４を独立して調整することができる。
【００３１】
次に、光源ユニット１の構造の第２例について図３を参照して説明する。
この光源ユニット１は、ベース台４１、第１ビームスプリッタ５’を保持する第１可動保持台４２、第２ビームスプリッタ６’を保持する第２可動保持台４３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ４５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ４６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ４７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴４８とで構成されている。
【００３２】
第１ビームスプリッタ５’のフィルタミラー膜５ａ’は、入射ビームの約３３％を透過させ、約６７％を反射させる。第２ビームスプリッタ６’のフィルタミラー膜６ａ’は、入射ビームの約５０％を透過させ、約５０％を反射させる。図３中において５ｂ’，６ｂ’は遮光板である。
【００３３】
ベース台４１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台４２と鏡胴４８は、このベース台４１の光軸Ｂに対して平行な面４１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１ビームスプリッタ５’とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５’，６’によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００３４】
第２可動保持台４３は、第１可動保持台４２の光軸Ｂに対して垂直な面４２ｂ上に、ｚ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第２ビームスプリッタ６’は、第２ビームスプリッタ６’によって重ね合わされた光ビームＢ2，Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００３５】
第１光源ホルダ４５はベース台４１の光軸Ｂに対して垂直な面４１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２光源ホルダ４６は、第１可動保持台４２の光軸Ｂに対して平行な面４２ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。第３光源ホルダ４７は、第２可動保持台４３の光軸Ｂに対して垂直な面４３ａ上に、ｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００３６】
ここで、以上の構成からなる第２例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ４５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴４８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００３７】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ４６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台４２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、第２レーザダイオード３は第１ビームスプリッタ５’と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第１レーザダイオード２のピント状態や像面上での光ビームＢ1の照射位置には殆ど影響を与えない。
【００３８】
次に、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ４７をｚ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台４３をｚ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。このとき、第３レーザダイオード４は第２ビームスプリッタ６’と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ3の照射位置は変化しない。さらに、第３レーザダイオード４のピント合わせ作業も、第１及び第２レーザダイオード２，３のピント状態等には殆ど影響を与えない。
【００３９】
次に、第２光源ホルダ４６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させると共に、第３光源ホルダ４７をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。以上の構成からなる第２例の光源ユニット１は、前記第１例の光源ユニットと同様の作用効果を奏する。
【００４０】
次に、光源ユニット１の構造の第３例について図４を参照して説明する。この光源ユニット１はレーザダイオードを２個備えたものである。
光源ユニット１は、ベース台５１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台５２、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ５５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ５６、コリメータレンズ７を保持する鏡胴５８とで構成されている。
【００４１】
ベース台５１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台５２は、このベース台５１の光軸Ｂに対して平行な面５１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。鏡胴５８は、第１可動保持台５２の光軸Ｂに対して平行な面５２ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１ビームスプリッタ５とコリメータレンズ７は、第１ビームスプリッタ５によって重ね合わされた光ビームＢ1，Ｂ2の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００４２】
第１光源ホルダ５５はベース台５１の光軸Ｂに対して垂直な面５１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２光源ホルダ５６は、第１可動保持台５２の光軸Ｂに対して平行な面５２ｂ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２レーザダイオード３は、第２レーザダイオード３の光ビームＢ2の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００４３】
ここで、以上の構成からなる第３例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ５６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴５８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の第１可動保持台５２に対する位置を決める。
【００４４】
次に、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ５５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台５２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ1の照射位置は変化しない。さらに、第１レーザダイオード２のピント合わせ作業は、第２レーザダイオード３のピント状態や像面上での光ビームＢ2の照射位置には殆ど影響を与えない。この位置調整では、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1と第２レーザダイオード３から放射された光ビームＢ2の像面上での照射位置関係を高精度で調整できるので、この後に第１及び第２レーザダイオード２，３の光ビーム放射位置を必ずしも微調整する必要がない。
【００４５】
次に、光源ユニット１の構造の第４例について図５を参照して説明する。この第４例は、基本的には第３例と同様のタイプのものであり、レーザダイオードを３個備えている。
この光源ユニット１は、ベース台６１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台６２、第２ビームスプリッタ６を保持する第２可動保持台６３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ６５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ６６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ６７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴６８とで構成されている。
【００４６】
ベース台６１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台６２は、このベース台６１の光軸Ｂに対して平行な面６１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。第２可動保持台６３は第１可動保持台６２の光軸Ｂに対して平行な面６２ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。鏡胴６８は第２可動保持台６３の光軸Ｂに対して平行な面６３ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００４７】
第１光源ホルダ６５はベース台６１の光軸Ｂに対して垂直な面６１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２及び第３光源ホルダ６６，６７は、それぞれ第１及び第２可動保持台６２，６３の光軸Ｂに対して平行な面６２ｂ，６３ｂ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００４８】
ここで、以上の構成からなる第４例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ６７をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴６８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００４９】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ６６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台６３をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第３レーザダイオード４のピント状態や像面上での光ビームＢ3の照射位置には殆ど影響を与えない。
【００５０】
次に、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ６５をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台６２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ1の照射位置は変化しない。さらに、第１レーザダイオード２のピント合わせ作業も、第２及び第３レーザダイオード３，４のピント状態等には殆ど影響を与えない。
【００５１】
次に、第２及び第３光源ホルダ６６，６７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。以上の構成からなる第４例の光源ユニット１は、前記第１例の光源ユニットと同様の作用効果を奏する。
【００５２】
次に、光源ユニット１の構造の第５例について図６を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台７１、三つの板ばね７２，７３，７４、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ７６、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ７７、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ７８、コリメータレンズ７を保持する鏡胴７９とで構成されている。
【００５３】
ベース台７１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴７９は、このベース台７１の光軸Ｂに対して平行な面７１ａ上にねじ又は接着剤等で固定されている。
【００５４】
板ばね７２は略Ｕ字形をしており、二つの腕部のうち一方の腕部がベース台７１の光軸Ｂに対して垂直な面７１ｂ上に接着剤等で固定されている。他方の腕部には調整用ねじ７５が取り付けられており、この調整用ねじ７５をベース台７１に螺着させて板ばね７２を締めたり緩めたりすることにより、板ばね７２を撓ませて他方の腕部をｘ方向に位置調整することができる。同様に、板ばね７３，７４も略Ｕ字形をしており、それぞれ二つの腕部のうち一方の腕部がベース台７１の光軸Ｂに対して平行な面７１ｃ，７１ｄ上に接着剤等で固定されている。他方の腕部には調整用ねじ７５が取り付けられており、この調整用ねじ７５をベース台７１に螺着させて板ばね７３，７４を締めたり緩めたりすることにより、板ばね７３，７４を撓ませて他方の腕部をｚ方向に位置調整することができる。このような簡素な構造の板ばねを７２〜７４を用いることにより、第１〜第３レーザダイオード２〜４の調整機構の複雑化を避けることができ、調整作業を容易化することができる。
【００５５】
第１光源ホルダ７６は板ばね７２の光軸Ｂに対して垂直な面７２ａ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１光源ホルダ７６によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね７２によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調節可能に設置されている。
【００５６】
第２及び第３光源ホルダ７７，７８は、それぞれ板ばね７３，７４の光軸Ｂに対して平行な面７３ａ，７４ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３光源ホルダ７７，７８によって第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね７３，７４によって光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００５７】
ここで、以上の構成からなる第５例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
第５例の光源ユニット１の場合、第１〜第３レーザダイオード２〜４の位置調整はそれぞれ独立して行うことができ、任意の順番で調整することができる。例えば、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ７８をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、調整用ねじ７５を回して前進又は後退させることにより、板ばね７４の第３光源ホルダ７８が取り付けられた腕をｚ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。
【００５８】
以下、同様にして第１及び第２レーザダイオード２，３のそれぞれの位置調整を行う。それぞれのレーザダイオードの位置調整作業は他のレーザダイオードのピント状態等には殆ど影響を与えない。なぜなら、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７の位置は固定されており、一のレーザダイオードを移動させて第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７との位置関係を変えても、他のレーザダイオードとこれらの部品５〜７との位置関係は変わらないからである。
【００５９】
次に、光源ユニット１の構造の第６例について図７を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台８１、ベース台８１と一体的に設けられた二つの板ばね８２，８３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ８４、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ８５、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ８６、コリメータレンズ７を保持する鏡胴８８とで構成されている。
【００６０】
ベース台８１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴８８は、このベース台８１の光軸Ｂに対して平行な面８１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。
【００６１】
板ばね８２は略Ｌ字形をしており、ベース台８１の光軸Ｂに対して垂直な面８１ｂから延在し、面８１ｂに対して略平行な面８２ａを有している。板ばね８２の先端部には調整用ねじ８７が取り付けられており、この調整用ねじ８７をベース台８１に螺着させて板ばね８２を締めたり緩めたりすることによって、板ばね８２を撓ませて面８２ａをｘ方向に１次元的に位置調整することができる。同様に、板ばね８３も略Ｌ字形をしており、ベース台８１の光軸に対して平行な面８１ｃから延在し、面８１ｃに対して略平行な面８３ａを有している。板ばね８３の先端部には調整用ねじ８７が取り付けられており、この調整用ねじ８７をベース台８１に螺着させて板ばね８３を撓ませて面８３ａをｚ方向に位置調整することができる。
【００６２】
第１光源ホルダ８４は板ばね８２の光軸Ｂに対して垂直な面８２ａ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１光源ホルダ８４によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね８２によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調節可能に設置されている。第２光源ホルダ８５は、板ばね８３の光軸Ｂに対して平行な面８３ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２レーザダイオード３は、第２光源ホルダ８５によって第２レーザダイオード３の光ビームＢ2の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね８３によって光ビームＢ2の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。第３光源ホルダ８６は、ベース台８１の光軸Ｂに対して平行な面８１ｄ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第３レーザダイオード４は、その光ビームＢ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００６３】
ここで、以上の構成からなる第６例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ８６をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴８８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００６４】
次に、第１レーザダイオード２又は第２レーザダイオード３のいずれか一方の調整を行う。例えば、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ８４をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、調整用ねじ８７によって板ばね８２の面８２ａをｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。同様にして第２レーザダイオード３の位置調整を行う。
【００６５】
次に、光源ユニット１の構造の第７例について図８を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台９１、第１、第２及び第３可動保持台９２，９３，９４、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ９５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ９６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ９７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴９８とで構成されている。第１〜第３可動保持台９２〜９４の形状は同一形状とされ、部品管理の容易化と量産化による部品コスト低減を図ることができる。
【００６６】
ベース台９１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴９８は、このベース台９１の光軸Ｂに対して平行な面９１ａ上にねじ又は接着剤等で固定されている。第１可動保持台９２は、ベース台９１の光軸Ｂに対して垂直な面９１ｂ上に、ｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。同様に、第２及び第３可動保持台９３，９４は、それぞれベース台９１の光軸Ｂに対して平行な面９１ｃ，９１ｄ上に、ｘ，ｙ方向に２次元的に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。
【００６７】
第１光源ホルダ９５は第１可動保持台９２の光軸Ｂに対して平行な面９２ａ上にｘ方向に１次元的に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１可動保持台９２によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、第１光源ホルダ９５によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００６８】
第２及び第３光源ホルダ９６，９７は、それぞれ第２及び第３可動保持台９３，９４の光軸Ｂに対して垂直な面９３ａ，９４ａ上に、ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３可動保持台９３，９４によって第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、第２及び第３光源ホルダ９６，９７によって光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。第７例の光源ユニット１の場合、第１〜第３レーザダイオード２〜４の位置調整はそれぞれ独立して行うことができ、任意の順番で調整することができる。
【００６９】
なお、本発明に係る光源装置及び光ビーム走査光学装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、レーザダイオード２〜４の光ビームを結合する素子としては、二つの三角プリズムを組み合わせたキューブ型ビームスプリッタ５，６の他に、無偏光ハーフミラー面を有する平板、偏光特性を有するフィルタミラー面を有する平板、あるいは、波長選択性を有するフィルタミラー面を有する平板等であってもよい。また、ベース部材は、必ずしもハウジングと別体にする必要はなく、ハウジングを延在させたものであってもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、可動保持部材を移動させて一の光源から放射される光ビームのピント合わせを行う場合、その可動保持部材に固定された重ね合わせ手段を通過する他の光源の光ビームはピント状態も像面上での照射位置も影響を受けない。従って、適当な順序で光源を調整することにより、各光源は独立してピント合わせや像面上での照射位置が調整される。この結果、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行い、しかも各光源の位置調整を簡素な機構で独立して行うことができる光源装置及び光ビーム走査光学装置を得ることができる。
【００７１】
また、重ね合わせ手段や集光レンズをベース部材に固定すると共に、弾性部材や可動保持部材によって光源を３次元的に位置調整可能にベース部材に取り付けることにより、重ね合わせ手段や集光レンズに対して、各光源は他の光源とは独立して三次元的に位置調整され、光源の調整順序を考慮することなくピント合わせや像面上での照射位置調整を個々の光源毎に独立して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ビーム走査光学装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明に係る光源装置の第１例を示す概略構成図。
【図３】本発明に係る光源装置の第２例を示す概略構成図。
【図４】本発明に係る光源装置の第３例を示す概略構成図。
【図５】本発明に係る光源装置の第４例を示す概略構成図。
【図６】本発明に係る光源装置の第５例を示す概略構成図。
【図７】本発明に係る光源装置の第６例を示す概略構成図。
【図８】本発明に係る光源装置の第７例を示す概略構成図。
【符号の説明】
１…光源ユニット
２，３，４…レーザダイオード
５，６，５’，６’…ビームスプリッタ
７…コリメータレンズ
１２…ポリゴンミラー
１３，１４，１５…走査レンズ
３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１…ベース台
３２，３３，４２，４３，５２，６２，６３，９２，９３，９４…可動保持台
３５〜３７，４５〜４７，５５，５６，６５〜６７，７６〜７８，８４〜８６，９５〜９７…光源ホルダ
７２〜７４，８２，８３…板ばね
Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3…光ビーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及び光ビーム走査光学装置、詳しくはレーザプリンタやデジタル複写機の画像書込み手段として用いられる光源装置及び光ビーム走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画素密度を高めたり、画像書込み速度を高めることが求められ、そのために、複数の光源を設置して、それぞれの光ビームを副走査方向に近接した状態で偏向走査し、１回の走査で複数ラインずつ画像を書き込む光ビーム走査光学装置が提案されている。そして、従来、この種の光ビーム走査光学装置の光源装置として、複数の光源から放射された光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光に変換する複数の集光レンズと、各集光レンズから出射された光ビームを重ね合わせる複数のビームスプリッタとを備えたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光源装置にあっては、各光源毎に集光レンズを必要とし、集光レンズの位置調整作業がその分多くなると共に、集光レンズ位置調節機構のための部品点数も増えるという問題があった。そこで、この問題を解消するために、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行う構成が提案されている。しかし、複数の光源から放射された光ビームを単に一つの集光レンズに入射させるだけでは、一つの光源についてピント合わせや像面上での照射位置調整を行うと、他の光源のピント状態や像面上での照射位置がずれるという問題があった。さらに、各光源毎にピント合わせと像面上での照射位置調整をしなければならず、各光源をそれぞれ三次元的に調整するための複雑な位置調整機構が必要であった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行い、しかも各光源の位置調整を簡素な機構で独立して行うことができる光源装置及び光ビーム走査光学装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光源装置は、
（ａ）ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
（ｂ）前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
（ｃ）前記ｋ個の光源のうち第１の光源がこの第１の光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたベース部材と、
（ｄ）前記ｋ個の光源のうち第ｉ（２≦ｉ≦ｋ）の光源がこの第ｉの光源の光ビーム放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、かつ、前記ｋ−１個の重ね合わせ手段のうち第ｊ（１≦ｊ≦ｋ−１）の重ね合わせ手段が固定された第ｊの可動保持部材と、
（ｅ）前記ベース部材又は前記可動保持部材のいずれか一つに、光軸と平行な方向に位置調整可能に設置された、前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズとを備え、
（ｆ）ｋ−１個の前記可動保持部材のうち第ｊの可動保持部材が、前記ベース部材又は前記第１から前記第ｊ−１までの可動保持部材のいずれか一つに、前記第ｊの重ね合わせ手段によって重ね合わされた光ビームの進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されていること、
を特徴とする。ここに、略平行光は、若干発散する光をも含む。
【０００６】
以上の構成により、可動保持部材を移動させて一の光源から放射される光ビームのピント合わせを行う場合、その可動保持部材に設置された重ね合わせ手段を通過する他の光源の光ビームはピント状態も像面上での照射位置も影響を受けない。従って、適当な順序で光源を調整することにより、各光源は独立してピント合わせや像面上での照射位置が調整される。
【０００７】
さらに、本発明に係る光源装置は、ｋ個の光源がそれぞれ各光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ個の弾性部材と、前記ｋ個の弾性部材が各弾性部材に設置された前記光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、かつ、ｋ−１個の重ね合わせ手段と集光レンズとが固定されたベース部材とを備えている。
【０００８】
また、本発明に係る光源装置は、ｋ個の光源のうちｋ−１個の光源が、それぞれの光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ−１個の弾性部材と、前記ｋ−１個の弾性部材が各弾性部材に設置された光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、前記ｋ個の光源のうち残る１個の光源がこの光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、集光レンズが光軸と平行な方向に位置を調整可能に設置され、かつ、ｋ−１個の重ね合わせ手段が固定されたベース部材とを備えている。
【０００９】
また、本発明に係る光源装置は、ｋ−１個の重ね合わせ手段と集光レンズとが固定されたベース部材と、ｋ個の光源のうち第ｉ（１≦ｉ≦ｋ）の光源が、この第ｉの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置を調整可能に設置された第ｉの可動保持部材とを備え、ｋ個の前記可動保持部材のうち、光源がこの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置調整可能に設置された可動保持部材を、前記ベース部材に前記光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置したことを特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、ベース部材に位置を固定された重ね合わせ手段に対して、各光源は他の光源とは独立して三次元的に位置調整され、ピント合わせや像面上での照射位置調整が個々の光源毎に独立して行なわれる。
【００１１】
また、本発明に係る光ビーム走査光学装置は、さらに、光源装置から放出された光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向器から出射した光ビームを被走査面上にライン状に走査する走査光学素子とを備えたことを特徴とする。以上の構成により、被走査面上での光ビームのフォーカス調整と集光位置調整が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光源装置及び光ビーム走査光学装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１において、光ビーム走査光学装置は、概略、光源ユニット１と、シリンドリカルレンズ１１とポリゴンミラー１２と３枚のｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６と、平面ミラー１７とで構成されている。
【００１４】
光源ユニット１は、光ビームＢ1，Ｂ2，Ｂ3を放射する第１、第２及び第３レーザダイオード２，３，４と、二つの三角プリズムをフィルタミラー膜を介して接合したキューブ型の第１及び第２ビームスプリッタ５，６と、コリメータレンズ７とからなる。放射された光ビームＢ1は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６のフィルタミラー膜を透過して直進し、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。第２レーザダイオード３から放射された光ビームＢ2は、第１ビームスプリッタ５のフィルタミラー膜で９０度に反射された後、第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜を透過して、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。第３レーザダイオード４から放射された光ビームＢ3は、第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜で９０度に反射され、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）とされる。光ビームＢ1，Ｂ2は第１ビームスプリッタ５で同一進行方向に結合された後、さらに第２ビームスプリッタ６で光ビームＢ3と同一進行方向に結合される。これらの光ビームＢ1〜Ｂ3は、光束の大部分をほとんど重なり合わせつつ、光束の中心を互いに副走査方向にわずかに異ならせた状態で進行する。
【００１５】
コリメータレンズ７から出射された光ビームＢ1〜Ｂ3は、シリンドリカルレンズ１１を介してポリゴンミラー１２に到達する。シリンドリカルレンズ１１は光ビームＢ1〜Ｂ3をポリゴンミラー１２の反射面近傍に主走査方向に長い線状に集光する。ポリゴンミラー１２は矢印ａ方向に一定角速度で回転駆動される。光ビームＢ1〜Ｂ3はポリゴンミラー１２の回転に基づいて各反射面で等角速度に偏向走査され、ｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６を透過し、平面ミラー１７で下方に反射される。その後、光ビームＢ1〜Ｂ3は感光体ドラム２５上で結像すると共に、矢印ｂ方向に走査する。即ち、この光学系では１回の走査で３ラインを同時に書き込む。
【００１６】
ｆθレンズ１３，１４，１５はポリゴンミラー１２で等角速度に偏向された光ビームＢ1〜Ｂ3を感光体ドラム２５上での主走査速度を等速に補正（歪曲収差補正）機能を有している。シリンドリカルレンズ１６は前記シリンドリカルレンズ１１と同様に副走査方向にのみパワーを有し、二つのレンズ１１，１６が協働してポリゴンミラーの面倒れ誤差を補正する。
【００１７】
感光体ドラム２５は矢印ｃ方向に一定速度で回転駆動され、ポリゴンミラー１２及びｆθレンズ１３，１４，１５による矢印ｂ方向への主走査と、感光体ドラム２５の矢印ｃ方向への副走査によって感光体ドラム２５上に画像（静電潜像）が書き込まれる。
【００１８】
次に、光源ユニット１の構造の第１例について図２を参照して説明する。なお、以下の説明でｘ方向とはビームスプリッタ６から出射される光軸Ｂに対して平行な方向、ｙ方向とはｘ方向に対して水平面上で直交する方向、ｚ方向とは、ｘ，ｙ方向に直交する方向をいう。さらに、同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。
【００１９】
この光源ユニット１は、ベース台３１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台３２、第２ビームスプリッタ６を保持する第２可動保持台３３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ３５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ３６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ３７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴３８とで構成されている。
【００２０】
第１ないし第３レーザダイオード２〜４は同一の性能のものであり、各レーザダイオード２〜４から放射される光ビームＢ1〜Ｂ3の波長と光量は略等しい。また、レーザダイオード２〜４は、第２ビームスプリッタ６から出射した光ビームＢ1〜Ｂ3のそれぞれの偏光方向が同じ方向になるように、かつ、光ビームＢ1〜Ｂ3がビームスプリッタ５，６の入射面に対して縦波となるように配置されている。
【００２１】
第１ビームスプリッタ５のフィルタミラー膜５ａは、入射ビームの約５０％を透過させ、約５０％を反射させる。第２ビームスプリッタ６のフィルタミラー膜６ａは、入射ビームの約６７％を透過させ、約３３％を反射させる。フィルタミラー膜５ａ，６ａの透過と反射の特性をこのように設定することにより、第２ビームスプリッタ６から出射した光ビームＢ1〜Ｂ3のそれぞれの光量を均一にすることができる。ビームスプリッタ５，６は相互に平行な状態で光路に沿ってレーザダイオード２〜４とコリメータレンズ７の間に配置され、フィルタミラー膜５ａ，６ａは光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向に対して４５度傾斜している。なお、各ビームスプリッタ５，６において、コリメータレンズ７側に進行しなかった光ビームは、ビームスプリッタ５，６の底面に設けられている遮光板５ｂ，６ｂによって遮光される。
【００２２】
ベース台３１は、ねじや接着剤等によってハウジング（図示せず）の水平基準面（底面）上に固定される。第１及び第２可動保持台３２，３３と鏡胴３８は、このベース台３１の光軸Ｂに対して平行な面３１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００２３】
第１光源ホルダ３５はベース台３１の光軸Ｂに対して垂直な面３１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２及び第３光源ホルダ３６，３７は、それぞれ第１及び第２可動保持台３２，３３の光軸Ｂに対して平行な面３２ａ，３３ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００２４】
ここで、以上の構成からなる第１例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。以下の調整作業は専用の調整治具上で行われ、第１〜第３レーザダイオード２〜４から放射された光ビームＢ1〜Ｂ3は調整治具の像面上に照射される。
まず、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ３５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴３８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００２５】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ３６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台３２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、第２レーザダイオード３は第１ビームスプリッタ５と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。ところが、仮に、第１ビームスプリッタ５を第２レーザダイオード３とは独立にｘ方向に移動させてピント合わせを行うと、ピント状態が変わると同時に像面上での光ビームＢ2の照射位置も変わるという不具合が生じる。
【００２６】
さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第１レーザダイオード２のピント状態や像面上での光ビームＢ1の照射位置には殆ど影響を与えない。なぜならば、第１レーザダイオード２から放射される光ビームＢ1に対して、第１ビームスプリッタ５は平行平板であり、ｘ方向に移動してその位置を変えても光学的には等価だからである。
【００２７】
次に、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ３７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台３３をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。このとき、第３レーザダイオード４は第２ビームスプリッタ６と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ3の照射位置は変化しない。さらに、第３レーザダイオード４のピント合わせ作業も、第１及び第２レーザダイオード２，３のピント状態等には殆ど影響を与えない。なぜならば、第１及び第２レーザダイオード２，３から放射される光ビームＢ1，Ｂ2に対して、第２ビームスプリッタ６は平行平板であり、ｘ方向に移動してその位置を変えても光学的には等価だからである。
【００２８】
次に、第２及び第３光源ホルダ３６，３７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。このように、ピント合わせの前にレーザダイオードの光ビーム放射位置を決めているにも関わらず、再び微調整する必要があるのは、複数ビームで同時に書き込む場合、光ビーム間の相対位置が高精度でなければならないからである。
【００２９】
なお、第１例においては、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置及びピント合わせを、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置及びピント合わせより先に行っているが、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置及びピント合わせを先に行ってもよい。
【００３０】
以上の構成からなる光源ユニット１は、第１及び第２可動保持部材３２，３３を移動させて第２及び第３レーザダイオード３，４から放射される光ビームＢ2，Ｂ3のピント合わせをしても、その第１及び第２可動保持部材３２，３３に固定された第１及び第２ビームスプリッタ５，６を通過する光ビームＢ1，Ｂ2，Ｂ3の像面上でのピント状態や照射位置には殆ど影響を与えない。従って、適当な順序で第１〜第３レーザダイオード２〜４のピント合わせや放射位置を決めることにより、各レーザダイオード２〜４を独立して調整することができる。
【００３１】
次に、光源ユニット１の構造の第２例について図３を参照して説明する。
この光源ユニット１は、ベース台４１、第１ビームスプリッタ５’を保持する第１可動保持台４２、第２ビームスプリッタ６’を保持する第２可動保持台４３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ４５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ４６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ４７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴４８とで構成されている。
【００３２】
第１ビームスプリッタ５’のフィルタミラー膜５ａ’は、入射ビームの約３３％を透過させ、約６７％を反射させる。第２ビームスプリッタ６’のフィルタミラー膜６ａ’は、入射ビームの約５０％を透過させ、約５０％を反射させる。図３中において５ｂ’，６ｂ’は遮光板である。
【００３３】
ベース台４１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台４２と鏡胴４８は、このベース台４１の光軸Ｂに対して平行な面４１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１ビームスプリッタ５’とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５’，６’によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００３４】
第２可動保持台４３は、第１可動保持台４２の光軸Ｂに対して垂直な面４２ｂ上に、ｚ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第２ビームスプリッタ６’は、第２ビームスプリッタ６’によって重ね合わされた光ビームＢ2，Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００３５】
第１光源ホルダ４５はベース台４１の光軸Ｂに対して垂直な面４１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２光源ホルダ４６は、第１可動保持台４２の光軸Ｂに対して平行な面４２ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。第３光源ホルダ４７は、第２可動保持台４３の光軸Ｂに対して垂直な面４３ａ上に、ｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００３６】
ここで、以上の構成からなる第２例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ４５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴４８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００３７】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ４６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台４２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、第２レーザダイオード３は第１ビームスプリッタ５’と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第１レーザダイオード２のピント状態や像面上での光ビームＢ1の照射位置には殆ど影響を与えない。
【００３８】
次に、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ４７をｚ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台４３をｚ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。このとき、第３レーザダイオード４は第２ビームスプリッタ６’と共にｘ方向に移動するため、調整治具の像面上での光ビームＢ3の照射位置は変化しない。さらに、第３レーザダイオード４のピント合わせ作業も、第１及び第２レーザダイオード２，３のピント状態等には殆ど影響を与えない。
【００３９】
次に、第２光源ホルダ４６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させると共に、第３光源ホルダ４７をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。以上の構成からなる第２例の光源ユニット１は、前記第１例の光源ユニットと同様の作用効果を奏する。
【００４０】
次に、光源ユニット１の構造の第３例について図４を参照して説明する。この光源ユニット１はレーザダイオードを２個備えたものである。
光源ユニット１は、ベース台５１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台５２、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ５５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ５６、コリメータレンズ７を保持する鏡胴５８とで構成されている。
【００４１】
ベース台５１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台５２は、このベース台５１の光軸Ｂに対して平行な面５１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。鏡胴５８は、第１可動保持台５２の光軸Ｂに対して平行な面５２ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１ビームスプリッタ５とコリメータレンズ７は、第１ビームスプリッタ５によって重ね合わされた光ビームＢ1，Ｂ2の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００４２】
第１光源ホルダ５５はベース台５１の光軸Ｂに対して垂直な面５１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２光源ホルダ５６は、第１可動保持台５２の光軸Ｂに対して平行な面５２ｂ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２レーザダイオード３は、第２レーザダイオード３の光ビームＢ2の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００４３】
ここで、以上の構成からなる第３例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ５６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴５８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の第１可動保持台５２に対する位置を決める。
【００４４】
次に、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ５５をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台５２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ1の照射位置は変化しない。さらに、第１レーザダイオード２のピント合わせ作業は、第２レーザダイオード３のピント状態や像面上での光ビームＢ2の照射位置には殆ど影響を与えない。この位置調整では、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1と第２レーザダイオード３から放射された光ビームＢ2の像面上での照射位置関係を高精度で調整できるので、この後に第１及び第２レーザダイオード２，３の光ビーム放射位置を必ずしも微調整する必要がない。
【００４５】
次に、光源ユニット１の構造の第４例について図５を参照して説明する。この第４例は、基本的には第３例と同様のタイプのものであり、レーザダイオードを３個備えている。
この光源ユニット１は、ベース台６１、第１ビームスプリッタ５を保持する第１可動保持台６２、第２ビームスプリッタ６を保持する第２可動保持台６３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ６５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ６６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ６７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴６８とで構成されている。
【００４６】
ベース台６１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。第１可動保持台６２は、このベース台６１の光軸Ｂに対して平行な面６１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。第２可動保持台６３は第１可動保持台６２の光軸Ｂに対して平行な面６２ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。鏡胴６８は第２可動保持台６３の光軸Ｂに対して平行な面６３ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。すなわち、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６によって重ね合わされた光ビームＢ1〜Ｂ3の進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００４７】
第１光源ホルダ６５はベース台６１の光軸Ｂに対して垂直な面６１ｂ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、この第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。第２及び第３光源ホルダ６６，６７は、それぞれ第１及び第２可動保持台６２，６３の光軸Ｂに対して平行な面６２ｂ，６３ｂ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００４８】
ここで、以上の構成からなる第４例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ６７をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴６８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００４９】
次に、第２レーザダイオード３から光ビームＢ2を放射させ、第２光源ホルダ６６をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第２レーザダイオード３の光ビーム放射位置を決める。この後、第２可動保持台６３をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ2のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ2の照射位置は変化しない。さらに、第２レーザダイオード３のピント合わせ作業は、第３レーザダイオード４のピント状態や像面上での光ビームＢ3の照射位置には殆ど影響を与えない。
【００５０】
次に、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ６５をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。この後、第１可動保持台６２をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。このとき、調整治具の像面上での光ビームＢ1の照射位置は変化しない。さらに、第１レーザダイオード２のピント合わせ作業も、第２及び第３レーザダイオード３，４のピント状態等には殆ど影響を与えない。
【００５１】
次に、第２及び第３光源ホルダ６６，６７をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２から放射された光ビームＢ1の像面上での照射位置を基準にして、第２及び第３レーザダイオード３，４から放射された光ビームＢ2，Ｂ3の像面上での照射位置を調整し、第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビーム放射位置を微調整する。このときの第２及び第３レーザダイオード３，４の移動量は僅かであり、ピント状態が崩れる心配はない。以上の構成からなる第４例の光源ユニット１は、前記第１例の光源ユニットと同様の作用効果を奏する。
【００５２】
次に、光源ユニット１の構造の第５例について図６を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台７１、三つの板ばね７２，７３，７４、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ７６、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ７７、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ７８、コリメータレンズ７を保持する鏡胴７９とで構成されている。
【００５３】
ベース台７１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴７９は、このベース台７１の光軸Ｂに対して平行な面７１ａ上にねじ又は接着剤等で固定されている。
【００５４】
板ばね７２は略Ｕ字形をしており、二つの腕部のうち一方の腕部がベース台７１の光軸Ｂに対して垂直な面７１ｂ上に接着剤等で固定されている。他方の腕部には調整用ねじ７５が取り付けられており、この調整用ねじ７５をベース台７１に螺着させて板ばね７２を締めたり緩めたりすることにより、板ばね７２を撓ませて他方の腕部をｘ方向に位置調整することができる。同様に、板ばね７３，７４も略Ｕ字形をしており、それぞれ二つの腕部のうち一方の腕部がベース台７１の光軸Ｂに対して平行な面７１ｃ，７１ｄ上に接着剤等で固定されている。他方の腕部には調整用ねじ７５が取り付けられており、この調整用ねじ７５をベース台７１に螺着させて板ばね７３，７４を締めたり緩めたりすることにより、板ばね７３，７４を撓ませて他方の腕部をｚ方向に位置調整することができる。このような簡素な構造の板ばねを７２〜７４を用いることにより、第１〜第３レーザダイオード２〜４の調整機構の複雑化を避けることができ、調整作業を容易化することができる。
【００５５】
第１光源ホルダ７６は板ばね７２の光軸Ｂに対して垂直な面７２ａ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１光源ホルダ７６によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね７２によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調節可能に設置されている。
【００５６】
第２及び第３光源ホルダ７７，７８は、それぞれ板ばね７３，７４の光軸Ｂに対して平行な面７３ａ，７４ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３光源ホルダ７７，７８によって第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね７３，７４によって光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００５７】
ここで、以上の構成からなる第５例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
第５例の光源ユニット１の場合、第１〜第３レーザダイオード２〜４の位置調整はそれぞれ独立して行うことができ、任意の順番で調整することができる。例えば、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ７８をｘ，ｙ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、調整用ねじ７５を回して前進又は後退させることにより、板ばね７４の第３光源ホルダ７８が取り付けられた腕をｚ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行う。
【００５８】
以下、同様にして第１及び第２レーザダイオード２，３のそれぞれの位置調整を行う。それぞれのレーザダイオードの位置調整作業は他のレーザダイオードのピント状態等には殆ど影響を与えない。なぜなら、第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７の位置は固定されており、一のレーザダイオードを移動させて第１及び第２ビームスプリッタ５，６とコリメータレンズ７との位置関係を変えても、他のレーザダイオードとこれらの部品５〜７との位置関係は変わらないからである。
【００５９】
次に、光源ユニット１の構造の第６例について図７を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台８１、ベース台８１と一体的に設けられた二つの板ばね８２，８３、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ８４、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ８５、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ８６、コリメータレンズ７を保持する鏡胴８８とで構成されている。
【００６０】
ベース台８１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴８８は、このベース台８１の光軸Ｂに対して平行な面８１ａ上に、ｘ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。
【００６１】
板ばね８２は略Ｌ字形をしており、ベース台８１の光軸Ｂに対して垂直な面８１ｂから延在し、面８１ｂに対して略平行な面８２ａを有している。板ばね８２の先端部には調整用ねじ８７が取り付けられており、この調整用ねじ８７をベース台８１に螺着させて板ばね８２を締めたり緩めたりすることによって、板ばね８２を撓ませて面８２ａをｘ方向に１次元的に位置調整することができる。同様に、板ばね８３も略Ｌ字形をしており、ベース台８１の光軸に対して平行な面８１ｃから延在し、面８１ｃに対して略平行な面８３ａを有している。板ばね８３の先端部には調整用ねじ８７が取り付けられており、この調整用ねじ８７をベース台８１に螺着させて板ばね８３を撓ませて面８３ａをｚ方向に位置調整することができる。
【００６２】
第１光源ホルダ８４は板ばね８２の光軸Ｂに対して垂直な面８２ａ上にｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１光源ホルダ８４によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね８２によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調節可能に設置されている。第２光源ホルダ８５は、板ばね８３の光軸Ｂに対して平行な面８３ａ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２レーザダイオード３は、第２光源ホルダ８５によって第２レーザダイオード３の光ビームＢ2の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、板ばね８３によって光ビームＢ2の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。第３光源ホルダ８６は、ベース台８１の光軸Ｂに対して平行な面８１ｄ上に、ｘ，ｙ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第３レーザダイオード４は、その光ビームＢ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されている。
【００６３】
ここで、以上の構成からなる第６例の光源ユニット１の各部の位置調整について説明する。
まず、第３レーザダイオード４から光ビームＢ3を放射させ、第３光源ホルダ８６をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第３レーザダイオード４の光ビーム放射位置を決める。さらに、鏡胴８８をｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ3のピント合わせを行って、コリメータレンズ７の位置を決める。
【００６４】
次に、第１レーザダイオード２又は第２レーザダイオード３のいずれか一方の調整を行う。例えば、第１レーザダイオード２から光ビームＢ1を放射させ、第１光源ホルダ８４をｙ，ｚ方向に２次元的に移動させ、第１レーザダイオード２の光ビーム放射位置を決める。さらに、調整用ねじ８７によって板ばね８２の面８２ａをｘ方向に１次元的に移動させ、光ビームＢ1のピント合わせを行う。同様にして第２レーザダイオード３の位置調整を行う。
【００６５】
次に、光源ユニット１の構造の第７例について図８を参照して説明する。
この光源ユニット１は、第１及び第２ビームスプリッタ５，６を保持したベース台９１、第１、第２及び第３可動保持台９２，９３，９４、第１レーザダイオード２を保持する第１光源ホルダ９５、第２レーザダイオード３を保持する第２光源ホルダ９６、第３レーザダイオード４を保持する第３光源ホルダ９７、コリメータレンズ７を保持する鏡胴９８とで構成されている。第１〜第３可動保持台９２〜９４の形状は同一形状とされ、部品管理の容易化と量産化による部品コスト低減を図ることができる。
【００６６】
ベース台９１は、ねじや接着剤等によってハウジングの水平基準面（底面）上に固定される。鏡胴９８は、このベース台９１の光軸Ｂに対して平行な面９１ａ上にねじ又は接着剤等で固定されている。第１可動保持台９２は、ベース台９１の光軸Ｂに対して垂直な面９１ｂ上に、ｙ，ｚ方向に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。同様に、第２及び第３可動保持台９３，９４は、それぞれベース台９１の光軸Ｂに対して平行な面９１ｃ，９１ｄ上に、ｘ，ｙ方向に２次元的に位置調整可能にねじ等で取り付けられている。
【００６７】
第１光源ホルダ９５は第１可動保持台９２の光軸Ｂに対して平行な面９２ａ上にｘ方向に１次元的に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第１レーザダイオード２は、第１可動保持台９２によってこの第１レーザダイオード２の光ビームＢ1の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、第１光源ホルダ９５によって光ビームＢ1の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。
【００６８】
第２及び第３光源ホルダ９６，９７は、それぞれ第２及び第３可動保持台９３，９４の光軸Ｂに対して垂直な面９３ａ，９４ａ上に、ｚ方向に位置調整可能にねじ等によって取り付けられている。すなわち、第２及び第３レーザダイオード３，４は、それぞれ第２及び第３可動保持台９３，９４によって第２及び第３レーザダイオード３，４の光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と直交する面内での位置を調整可能に、かつ、第２及び第３光源ホルダ９６，９７によって光ビームＢ2，Ｂ3の放射方向と平行な方向に位置調整可能に設置されている。第７例の光源ユニット１の場合、第１〜第３レーザダイオード２〜４の位置調整はそれぞれ独立して行うことができ、任意の順番で調整することができる。
【００６９】
なお、本発明に係る光源装置及び光ビーム走査光学装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、レーザダイオード２〜４の光ビームを結合する素子としては、二つの三角プリズムを組み合わせたキューブ型ビームスプリッタ５，６の他に、無偏光ハーフミラー面を有する平板、偏光特性を有するフィルタミラー面を有する平板、あるいは、波長選択性を有するフィルタミラー面を有する平板等であってもよい。また、ベース部材は、必ずしもハウジングと別体にする必要はなく、ハウジングを延在させたものであってもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、可動保持部材を移動させて一の光源から放射される光ビームのピント合わせを行う場合、その可動保持部材に固定された重ね合わせ手段を通過する他の光源の光ビームはピント状態も像面上での照射位置も影響を受けない。従って、適当な順序で光源を調整することにより、各光源は独立してピント合わせや像面上での照射位置が調整される。この結果、光ビームの重ね合わせを集光レンズに入射する前に行い、しかも各光源の位置調整を簡素な機構で独立して行うことができる光源装置及び光ビーム走査光学装置を得ることができる。
【００７１】
また、重ね合わせ手段や集光レンズをベース部材に固定すると共に、弾性部材や可動保持部材によって光源を３次元的に位置調整可能にベース部材に取り付けることにより、重ね合わせ手段や集光レンズに対して、各光源は他の光源とは独立して三次元的に位置調整され、光源の調整順序を考慮することなくピント合わせや像面上での照射位置調整を個々の光源毎に独立して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ビーム走査光学装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本発明に係る光源装置の第１例を示す概略構成図。
【図３】本発明に係る光源装置の第２例を示す概略構成図。
【図４】本発明に係る光源装置の第３例を示す概略構成図。
【図５】本発明に係る光源装置の第４例を示す概略構成図。
【図６】本発明に係る光源装置の第５例を示す概略構成図。
【図７】本発明に係る光源装置の第６例を示す概略構成図。
【図８】本発明に係る光源装置の第７例を示す概略構成図。
【符号の説明】
１…光源ユニット
２，３，４…レーザダイオード
５，６，５’，６’…ビームスプリッタ
７…コリメータレンズ
１２…ポリゴンミラー
１３，１４，１５…走査レンズ
３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１…ベース台
３２，３３，４２，４３，５２，６２，６３，９２，９３，９４…可動保持台
３５〜３７，４５〜４７，５５，５６，６５〜６７，７６〜７８，８４〜８６，９５〜９７…光源ホルダ
７２〜７４，８２，８３…板ばね
Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3…光ビーム
Claims (5)
- ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
前記ｋ個の光源のうち第１の光源がこの第１の光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたベース部材と、
前記ｋ個の光源のうち第ｉ（２≦ｉ≦ｋ）の光源がこの第ｉの光源の光ビーム放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、かつ、前記ｋ−１個の重ね合わせ手段のうち第ｊ（１≦ｊ≦ｋ−１）の重ね合わせ手段が固定された第ｊの可動保持部材と、
前記ベース部材又は前記可動保持部材のいずれか一つに、光軸と平行な方向に位置調整可能に設置された、前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズとを備え、
ｋ−１個の前記可動保持部材のうち第ｊの可動保持部材が、前記ベース部材又は前記第１から前記第ｊ−１までの可動保持部材のいずれか一つに、前記第ｊの重ね合わせ手段によって重ね合わされた光ビームの進行方向と平行な方向に位置調整可能に設置されていること、
を特徴とする光源装置。 - ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズと、
前記ｋ個の光源がそれぞれ各光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ個の弾性部材と、
前記ｋ個の弾性部材が各弾性部材に設置された前記光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、かつ、前記ｋ−１個の重ね合わせ手段と集光レンズとが固定されたベース部材と、
を備えたことを特徴とする光源装置。 - ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズと、
前記ｋ個の光源のうちｋ−１個の光源がそれぞれ各光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置されたｋ−１個の弾性部材と、
前記ｋ−１個の弾性部材が各弾性部材に設置された前記光源の光ビームの放射方向と平行な方向に弾性を有すると共にこの光ビームの放射方向と平行な方向に前記光源の位置を調整可能に設置され、前記ｋ個の光源のうち残る１個の光源がこの光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置され、前記集光レンズが光軸と平行な方向に位置調整可能に設置され、かつ、前記ｋ−１個の重ね合わせ手段が固定されたベース部材と、
を備えたことを特徴とする光源装置。 - ｋ個（ｋ≧２）の光源と、
前記ｋ個の光源からそれぞれ放射された光ビームを重ね合わせて同一方向に進行させるｋ−１個の重ね合わせ手段と、
前記重ね合わせ手段により重ね合わされた光ビームをそれぞれ略平行光又は収束光のいずれかに整形する集光レンズと、
前記ｋ−１個の重ね合わせ手段と前記集光レンズとが固定されたベース部材と、
前記ｋ個の光源のうち第ｉ（１≦ｉ≦ｋ）の光源が、この第ｉの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置を調整可能に設置された第ｉの可動保持部材とを備え、
ｋ個の前記可動保持部材のうち、光源がこの光源の光ビームの放射方向と平行な方向の位置調整可能に設置された可動保持部材を、前記ベース部材に前記光源の光ビームの放射方向と直交する面内での位置を調整可能に設置したこと、
を特徴とする光源装置。 - 請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のいずれか一つの光源装置と、
前記光源装置から放射された光ビームを偏向する光偏向器と、
前記偏向器から出射した光ビームを被走査面上にライン状に走査する走査光学素子と、
を備えたことを特徴とする光ビーム走査光学装置。
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|---|---|---|---|
| JP23505497A JP3543558B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光源装置及び光ビーム走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP23505497A JP3543558B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光源装置及び光ビーム走査光学装置 |
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