JPH01250922A - レーザーダイオードアレイを用いる光走査光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本究明は、レーザーダイオードアレイを用いる光走査光
学系に関する。

〔従来の技術〕 レーザーダ、イオードアレイはレーザーダｒオード即ち
半導体レーザーを複数個、その発光部がアレイ配列する
ようにして′体重比した発光源であるが、近来、このよ
うな先光源を用い、複数の光束を同時に偏向することに
より被走査面を複数ライン　度に光走査し、走査速度の
実質的向」二を図ることが提案さ九でいる。

第９図は、レーザーダイオードアレイの１例を示してい
る。この例で、し−ザーダイオードアレイＬ　Ｄ　Ａは
、２つの発光部が距離りを置いて配列さｉｔでいる。各
発光部からは、ヘテロダイン接合面９ど直交する方向を
長軸方向とする楕円ビームＢ１．Ｂ２が放射さ九る。こ
れら楕円ビームの発散角は長軸方向がエネルギー半値で
；３０°幅、短軸方向（−・テロダイン接合面に平行な
方向）がエネルギー半値で１０°幅程度である。また、
先光部間の距離りは、Ｑ、１ｍｍ程度が限界とされてい
る。

第１Ｏ図は、レーザーダイオードアレイＬＤＡから放射
さ、１また２ビー１１を、それぞれスボツｔ−ｓｐよ。

ＳＦ３どして被走査面上に結像させた状態を説明図どし
て示している。２ビームを同時に偏向させることにより
、スポットＳＰ１によりラインＱ工を、また、スポット
、ＳＦ３によりラインＱ２を同時に走査できる。上述の
如く、レーザーダイオードアレイＬＤＡにおける発光部
の間隔りは、０．１ｖｎ程度が限度でそれ以上に小さく
出来ず、この間隔りを直接に上記ラインＱ１ｒ　Ｂ２の
間隔Ｐｇに対応させると、間隔Ｐｓが大きすぎるので、
第１１図に示すように、レーザーダイオードアレイＬＤ
Ａのへテロダイン接合面９の方向を主走査方向に対して
微小角Ｏだけ傾け１図のＰＬｓをライン間隔ＰＳ（第、
１図）と対応させることが行われている（特開昭５６−
６９６１１号公報）。このため、第１１図のＬ−ｃｏｓ
Ｏに対応して、スボツ［−５ｐ１．　Ｓｒ１間は主走査
方向（第１０図左右方向）にＰ　ｘ＋だけずれることに
なる。

第１２図は、従来から知ら社でいる光走査光学系を筒Ｒ
１ｊｊ　、（ヒして示している。第１２図の上の図は、
発光源１０から、被走査面８に至る光路な同一平面上に
展開した状態を表すが、この図で上下方向は、被走査面
８上では主走査方向に対応している。そこで、この図で
上下方向を簡ｍに主走査方向と表すことにする。この図
はまた、偏向器の偏向反射面４により偏向されるビー１
１が掃引する面即ち、「偏向面」におけるビー１１の状
態を示している。

°方、第６図の下の図は、上記光路にそって同・平面上
に展開した状態を示すが、この図の表されている平面は
、光路を含み、」二記偏向面に直交する面である。この
面を、簡単に「偏向面に直交する而」ど言う。偏向面に
直交する面でのビームの状態を表す第１２図下図におい
て、上下方向は副走査方向に対応するので、以下、この
方向を簡単に副走査方向どよぶ。

発光源ｌＯからの発散性のビームはコリツー１一部１１
により平行光束化さ九、シリンドリカルレンズ１２によ
り偏向面に直交する面内で、主走査方向に平行な線像と
して、偏向反射面４の近傍に結像する。ＫＡ　４に！レ
ンズ１３はアナモフィックなレンズであって、主走査方
向では、平行光束を被走査面８上に焦光させ、副走査方
向に関しては、即ち偏向面に直交する面内では、反射偏
向面４の位置と被走査面８とを略共役関係に結び付ける
。従ってビームは被走査面８１Ｌｍスポッ）・状に結像
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

さて、第１２図に示す如き光走査光学系の発光源どして
、レーザーダイオードアレイを用いると、以下の如き問
題が発生する。

前述の如く、レーザーダイオードアレイから放射される
ビームの発散角は、ヘテロダイン接合面に直交する方向
で大きい。従って５これらビームをコリメート・部でコ
リメー１−すると、平行光束ｆヒされた各ビーフ３の光
束径はコリメーｉ・部のＮ、Ａが非常に小さく無い限り
、ヘテロダイン接合面に直交する方向に於いて大きくな
る。また、レーザーダイオードアレイは、そのヘテロダ
イン接合面が主走査方向に所定角０だけ傾けて使用され
るが、０は微小であるので、結局、コリメートさ九た各
ビームは主走査方向に細く、副走査方向に太いビームに
なる。このため、第１２図の如き光学系で、かかるビー
ムを被走査面８上に結像させると、結像スポットの形状
は、第１０図［；示すスポラｌ’ｓＰｉ＋ＳＰ２のよう
な、副走査方向に若干長い良好な形状を得ることが難し
い。即ち、副走査方向のスポット幅はシリンドリカルレ
ンズにより調整可能であるが、主走査方向の幅は、コリ
メート部により決まってしまう。

従って、コリメート部は、これを結像スポットの主走査
方向の幅に応じて、設計する必要があるが、実際に光走
査光学系を組立てた状態で、主走査方向のスポット・幅
として、所望のものが得られないような場合には、スポ
ット形状の調整のためにコリメート一部を変える必要が
あり、これけコス］・高を１／′Ｉ来する。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、レーザーダイオードアレイ
を発光源どして用い、尚且つ、容易且つ確実に、良好な
結像スポット・形状を実現できる、新規な光走査光学系
の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

以下、本発明を説明する。

本発明の光走査光学系は、［し−ザーダイオードアレイ
からの複数の光束により被走査面を同時に走査する光学
系」であって、請求項１，２の発明ども、コリソー１一
部と、第１及び第２の結像光学系ど、偏向器とを有する
。

コリメート部は、レーザーダイオードアレイからの各光
束を平行光束とする。

第１の結像光学系は、偏向面内でアフォーカルで且つ偏
向面と直交する面内で上記コリメート部からの光束を線
状に結像させる。

偏向！ｌ：（は、この第１の結像光学系からの光束を偏
向させる。

第２の結像光学系は、この偏向器からの光束を上記被走
査面上に集＞ｌａさせる。

請求項１の発明では、第１の結像光学系が、［上記コリ
メート部側から偏向器の側へ向かって、正の屈折力を持
つ球面レンズ、偏向面と直交する面内で正の屈折力を持
ち、コリソー１一部側のレンズ面が曲率を持つ第１のシ
リンドリカルレンズ、偏向面と直交する面内で負の屈折
力を持ち、コリメート部側のレンズ面が曲″４−！を持
つ第２のシリンドリカルレンズ、正の屈折力を持つ球面
レンズをこの順序に配列し、てなり、上記コリメート部
の射出瞳面と上記偏向器の偏向反射面とを共役関係とす
ることなく、コリメート部側の球面レンズの結像点と上
記偏向反射面とを、偏向面と直交する面内において略共
役な関係に結びｆＪけるもの」であり、第２の結像光学
系は、「偏向面と直交する面内で上記篩面反射面の位置
ど被走査面とを略共役な関係に結び付けるもの」である
。

請求項２の発明では、第１の結像光学系が、「上記コリ
ソー１一部側から偏向器の側へ向かって、正の屈折力を
持つ球面しンズ、偏向面と直交する面内て屈折力を持つ
シリンドリカルレンズ、正の屈折力を持つ球面レンズを
この順序に配列してなり、上記コリソー１一部の射出瞳
面と上記偏向器の偏向反射面とを共役関係とすることな
く、コリメー１へ部側の球面レンズの結像点と上記偏向
反射面とを、偏向面と直交する面内において、略共役な
関係に結び（＝Ｉけるもの」てあり、第２の結像光学系
は、「偏向面と直交する市内で上記偏向反射面の位置と
被走査面とを略共役な関係に結び付けるもの」である。

なお、「偏向器」としては、周知の回転多面鏡や、ピラ
ミダルミラー、あるいはガルバノミラ−等４用いること
ができる。

〔作　　用〕

上記の如く、本発明においては、請求項１，２の発明と
も、第１の結ｆｆｉ光学系が、２枚の球面し・ンズどシ
リ〉゛トリカルレンズとを有する。

この第１の結Ｍ＋光学系は、（１ｊ６向面内でアフｙＦ
−カルであるから、２枚の球面レンズが、偏向面内では
ビー１１エキスパンダー系を構成し、従って、主走査方
向のスポット・幅に応して、このビームエキスパンダー
系のビームエキスバンド比を設定することにより、所望
のスポット幅を設計できる。

また、第１の結像光学系は、シリンドリカルレンズを有
し、これらのシリンドリカルレンズは偏向面に直交する
方向にパワーをもつどころから、これらシリンドリカル
レンズの光軸方向への変位により、スポット・幅を副走
査方向において、調整できる。

また、上記球面レンズの少くども・方を光軸方向へ変位
させることにより、主走査方向のスボン［・幅を調整で
きる。

このように、本発明にあっては、第１の結像光学系が、
結像スボッ１−形状を主走査方向と副走査方向とで独立
に調整できる機能を有している。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら具体的な実施例に即して説明
する。

第１図は、請求項１の発明の１実施例を用部のみ略示し
ている。図中、符りｌは光源部を示す。

光源部１は、第９図に示す如きレーザーダイオードアレ
イＬＤＡどコリソー１〜部たるコリメート−レンズどの
組み合わせであり、レーザーダイオードアレイＬＤＡは
、第１１図に示すようにそのヘテロダイン接合面を主走
査方向に対し所定の微小角Ｏだけ傾けて用いられる。

第１の結像光学系２は、正の屈折力を持つ球面レンズ２
ａ、２ｃで、第１、第２のシリンドリカルレンズ２ｂｌ
、　２ｂ２を挟んだ構成どなっている。第１のシリンド
リカルレンズ２ｂｌは偏向面に直交する面内に於いて正
の屈折力を持ち、第２のシリンドリカルレンズ２ｂ２は
偏向面に直交する面内に於いて負の屈折力を持つ。これ
ら第１．第２のシリンドリカルレンズ２ｂｌ、　２ｂ２
は何れも入射側即ちコリメートレンズの側のレンズ面が
曲率をもち射出側のレンズ面は平面である。

符じ３は、偏向器どしての回転多面鏡を示す。

第２の結像光学系１３Ａは、アナモフィックな単レンズ
５．正の屈折力を持つ球面単レンズ６、ド−リツタ面を
持つアナモフィックな単レンズ７により構成されている
。

第２し１は、第１図の光学系によるビームの様子を第１
２図と同様に、偏向面および、偏向面に直交する面につ
き示したものである。

符−１０はレーザーダイオードアレイの発光部が配置さ
れる面を示し、符号１１はコリメートレンズを示す。

光源部からの２本の平行ビームは、第１の結像光学系２
の球面レンズ２ａにより、主走査方向、副走査方向ども
符号Ａで示す位置に一旦結像する。

そして、この結像点がさらに、副走査方向に於いては回
転多面鏡３の偏向反射面４の近傍に、シリンドリカルレ
ンズ２ｂ１，２ｂ２と球面レンズ２Ｃの作用により結像
する。−・方、シリンドリカルレンズ２ｂｌ、　２ｂ２
は何れも偏向面に直交する面内に屈折力を持つが、偏向
面内では屈折力を持たないので、主走査方向に於いては
第１の結像光学系１以後のビー１１は平行ビームとなる
。従って、第１の結像光学系による各ビームの像は、主
走査方向に平行な線状である。即ち、第１の結像光学系
は、偏向面内でアフ刃−カルで且つ偏向面と直交する面
内で上記コリツー１〜部からの光束を線状に結像させる
。このどき、コリメート部の射出瞳面と上記回転多面鏡
の偏向反射面とは共役関係にない。

第２図に於いて、第２の結像光学系１３Ａは簡略化して
描いである。この結像光学系１３Ａは、回転多面鏡３に
より偏向された各ビー１１を被走査面上に結ｆｇｉさ仕
る。即ち、第２の結像光学系は、偏肉部と直交する面内
で上記偏向反射面の位置と被走査面ども略共役な関係に
結び（＝Ｊけるとともに、偏向面内では、平行ビームを
被走査面８上に集光させる。このため、偏向器３の面倒
れは有効に補正される。また、第２の結像光学系１３Ａ
は回転多面鏡４の等速回転にともない、光走査が等速に
行われるように構成された所謂ｆＯレレンである。

ここで先ず、第２の結像光学系の具体的１例を次に示す
。１１〜ｒＱは第２の結像光学系１３Ａの偏向反射面・
１側から順次のレンズ面の主走査方向の曲率半径、ｒ″
１〜ｒ　ＩＧは偏向反射面・１側から順次のレンズ面の
副走査方向の曲率半径、ｄ□〜ｄ５は偏向反射面・１側
からの順次の面間距離、ｎ１〜ｎ３は偏向反射面４側か
ら順次のしンズの屈折率（レーザーダイオードアレイの
発光波長７８０　ｎ　ｍに対するもの）、ｆｈ＋、ｆｓ
は第２の結像光学系１３Ａの主走査方向、副走査方向の
焦点距離、βは副走査方向の偏向反射面と被走査面どの
共役関係に於ける横倍率、ｄｏは偏向反射面４ど単レン
ズ５の偏向器側レンズ面との間の距離を表す。

ｒｌ−２０，２８６ｒｌｌ−２０，２８６ｄ、　２．２
２９　　Ｊ　１．５１１１８１４　　　”　　　ｒ２′
７．５８　　ｄ２２．２１４ｒ３−６０．７８５　　ｒ
３’　−６０，７８５ｄ３２．９７２　　ｎ２１．５１
１１８ｒ４　３０．８３８　　ｒ４１　３０．８３８　
　ｄ＜　０．８９２ｒ５−　ω　　ｒ５’　　ｃｏ　　
　ｄ５３．６２６　　ｎ３１．７６６０５ｒｌ；−３６
，７０９ｒｇ　’　−１０，０６１ｆＭ＝１００　、　
ｆｓ＝２１．０１１　、　ｄｏ＝１２．１８７　、　　
β＝−，’！、０３にの第２の結像光学系に関する副走
査方向の球面収差及びコマ収差を第５図に示す。この第
５図から明らかなように、この具体例では第２の結像光
学系１３Ａにアンダーの球面収差が発生している。

次に、第１の結像光学系２の具体例を２例あげる。これ
ら各具体例と、上記第２の結像光学系の具体例との各組
合せが、請求項１の発明の実施例を与える。ｒ２１〜ｒ
２Ｂは、第１の結像光学系２の光源側から順次のし・ン
ズ面の主走査方向の曲率半径、ｒ′２１〜ｒ′２ｇは第
１の結像光学系２の光源側がら順次のレンズ面の副走査
方向の曲率半径、ｄ２１〜ｄ２．？は光源側からの順次
の面間距離、ｎｉｌ〜ｎ２牛は光源側から順次のしンズ
の屈折率（し−ザーダイオー１；アレイの発光波長７８
０　ｎ　ｍに対するもの）　＋　ｆｚ　ａ。

ｆ２ｂ１．ｆｚｂ２．ｆ２ｃはレンズ２ａ、　２ｂｌ、
　２ｂ２．２ｃの焦点距離を表す。

（具体例１） ｒ２１９．５８６　　ｒ’２１　９．５８６　　ｄ２１
１．１８９　　ｒ＋４１１．７６６０５ｒ２ｔ　　１８
９．８３９　１−’２２　１ｇ９．８３９　　ｄｚ２２
３．６４４ｒ２３　　　ｏｏｒ’Ｂ　　３．１７９　　
ｄ２３０．７４３　　ｎ２２１．８２４８５ｒ２４　　
　　　　ｃｏ　　　　　　ｌ−１２４０１）　　　　　
　　ｄ２４０．１４９ｒ２．Ｈ（Ｘ）　　　１−”２５
−３．６３６　　ｄ２５０．４４６　　ｎ２３１．５９
３２１゛２６　　　　　ω　　　　　ｒ’２（、Ｏｏ　
　　　　　ｄ２．　９．５８１１−２．　３５７．１５
９　１−’２．　３５７．１５９　　ｄ２ｇ　１．１８
９　　ｎｚ４１．７６６０５ｒ２１＋　−１６，３−１
８ｒ１２８−１６．３４８ｆ２ａ＝］３．１５４．　ｆ
２ｂ□＝３．８５４．　ｆ２ｂ２　＝　６．１２９．　
ｆ２ｃ＝２２．３５土走査エクスパンド比：　＝ｆ２　
ｃ／ｆ２　ａ＝１．６９９（具体例２） １−２１　　９．５８６　　ｒ’２１　　９．５８６　
　ｄ２１　１．１８９　　ｎ２．１．７６６０５１’２
２　１８９．８３９　　ｒ’２ｚ　　１８９．８３９　
　ｄ２ｚ　２３．５４３ｒ２３　　　”　　　ｒ’２３
　　３．０１７　　ｄ２３０．７４３　　ｎ２２１．７
６６０５ｒ２４　　　”　　　ｒ＋２．　　　Ｌ））ｄ
２４０．０８９ｒ２！ｉ　　　ｏ：）ｒ’２５　　３．
３１９　　ｄｚｑｏ、４４６　　ｎ２４１．５１１１８
ｒｚ６ｏｏｒ’２６０ｏｄ２６９．７１３１−２．−３
５７．１５９　　ｒ″２７−３５７．Ｌ５９　　ｄ２７
１．１８９　　ｎ２４．１．７６６０５ｒ２８　−１６
．３４８　　ｒ’２８−１６．：Ｍ８ｆ２ａ＝１３．１
５４．　ｆ、４　ｂｚ　＝６．９５５．　ｆｚ　ｂ２＝
−６，４９３，ｆｚ　ｃ＝２２．３５主走査エクスパン
ド比：　＝ｆ２ｃ／ｆ２　ａ＝１．６９９具体例１を用
いたときの、第２の結像光学系（上述の具体例）に関す
る副走査方向の球面収差とコマ収差を第６図に、また具
体例２を用いたときの、第２の結像光学系（上述の具体
例）に関する副走査方向の球面収差どコマ収差を第７図
にそれぞれ示す。

以上は請求項１の発明に対する実施例である。

以下に請求項２の発明に関する実施例を説明する。

第３図は、請求項２の発明の１実施例を要部のみ略示し
ている。繁雑を避けるため混同の虞れがないと思われる
ものについては、第１図におけるど同・の符号を付り、
た。

請求項２の発明の特徴とするところは、第３図に示すよ
うに、第１の結（急先学系２が、正の屈折力を持つ球面
レンズ２ａ、２ｃでシリンドリカルレンズ２ｂを挟んだ
構成どなっている点にある。

第４図は、第３図の光学系によるビームの様子を第２図
と同様に、偏向面および、偏向面に直交する面につき示
したものである。

第１図に於けると同じく符号１０はレーザーダイオード
アレイの発光部が配置される面を示し、符号−１１はコ
リツー１〜レンズを示す。

光源部からの２本の平行ビームは、第１の結像光学系２
の球面しンズ２ａにより、主走査方向、副走査方向とも
符号Ａで示す位置に・旦結像する。

そして、この結像点がさらに、副走査方向に於いては偏
向器の偏向反射面の近傍に、シリンドリカルレンズ２ｂ
ど球面レンズ２ｃの作用により結像する。　・方、シリ
ンドリカルレンズ２ｂは（転）内面に直交する面内に屈
折力を持つが、偏向面内では屈折力を持たないので、主
走査方向に於いては第１の結像光学系１以後のビームは
平行ビームどなる。従って、第１の結像光学系による各
ビームの像は、主走査方向に平行な線状である。即ち、
第１の結像光学系は、偏向面内でアフォーカルで且つ偏
向面と直交する面内で上記コリメート部からの光束を線
状に結像させる。このどき、コリメート部の射出瞳面ど
上記偏向２：（の偏向反射面とは共役関係にない。

第２の結像光学系１３Ａは、第１図に即して説明したの
と同様のものである。

請求項２の発明の最初の実施例どしては、上で説明した
、請求項１の発明の実施例において採用した第２の結像
光学系と同　のものに、球面レンズ２枚とシリンドリカ
ルレンズ１枚とからなる第１の結像光学系を組合せた例
である。

前述の例と同じく、第１の結像光学系に関し、１−１１
〜ｌ’ｕ＋を第１の結像光学系の光源側から順次のレン
ズ面の主走査方向の曲率半径、ｒ″１１〜ｒ　ｌ　１６
を第１の結像光学系の光源側から順次のレンズ面の副走
査方向の曲率半径、ｄｉｌ〜（ｈｓを光源側からの順次
の面間距離、ｎＨ〜ｎ１うを光源側から順次のしンズの
屈折率（レーザーダイオードアレイの発光波長７８０ｎ
ｍに対するもの）　、ｆ２ａ、　ｆ２ｂ、　ｆ２ｃをし
ンズ２ａ、２ｂ、２ｃの焦点距離とする。

ｒｌｌ　　９．５８６　１”１１９．５８６　　ｄｌｌ
ｌ、１８９　　ｎ□１１．７６６０５ｒ１２　１８９．
８３９　　ｒ’　１２　１８９．８３９　　ｄｉｚ　２
２．８８８１−１うｃｘ：＋１−’１３４．２６５ｄ１
４１．１８９ｒ＋４２１．５１１１８ｒ１４　　０１）
　　　ｒｌ　１４ｏｏ　　　ｄｌ、）ＩＱ、３３５ｒ□
５　３５７．１５９　　ｔ−’１５　３５７．１５９　
　ｄｌ５１．１８９　　＋１４つ１．７６６０５ｒｌｌ
　　１６．３４８　　ｒ’□、　−］６．３／１８ｆ２
ａ＝１３．１５４．　　ｆ２ｂ＝８．３４３．　　ｆ２
ｃ＝２２．３５主走査方向エクスパンド比：　ｆ２　ｂ
／土２ａ＝１．６９９この実施例に関する副走査方向の
球面収差とコマ収差を第８図に示す。

この第８図と、第６１２１とを比較すると、明らかに、
この請求項２の発明の第１の結像光学系の使用により、
球面収差は、大きくアンダーとなる。

しかし、この収差量でもスポット・径が大きく、走査ラ
イン間隔Ｐｓが大きい低画素密度走査なら走査光学系と
して使用可能である。

次に、請求項２の発明に関する第２の実施例を説明する
。

第１の結像光学系は以下の如きものである。

前述の例と同じく、ｒｉｌ〜ｒｌは、第１の結像光学系
２の光源側から順次のレンズ面の主走査方向の曲率半径
、ｒ１ｔ〜１・１Ｇは、第１の結１象光学系２の光源側
から順次のレンズ面の副走査方向の曲率半径、ｄ１〜ｄ
１は光源側からの順次の面間距離、ｒａｔ〜ｎ１うは光
源側から順次のレンズの屈折率（レーザーダイオードア
レイの発光波長７８０ｎｍに対するもの）、ｆ２　ａ、
　ｆ２　ｂ、　ｆ２　ｃはレンズ２ａ、２ｂ、２ｃの焦
点距離を表す。

１’Ｈ６，７２４ｒ’１１６．７２４　　ｄＨ１，１Ｏ
ｎ１１１．５１１１８ｒ１２　　　（ＩＩ）　　　ｒ’
　１２　　　Ｃ１３ｄ　１２２２．ｇ３１−１３　　０
０　　　ｔ−１１３４，２６９ｄ４３１．１Ｏｎ１２１
．５１１１８１”　１＋　　　（Ｘ）　　　ｒ’　、＋
　　００　　　ｄｓ＋　ＩＱ、３］ｌ・１５　　　ω　
　ｒ１１５００　　　ｄ１５ｉ、、ｔ９ｎＢ　１．５１
１１８ｒ１６　１］、、４２５　　ｒ’　１６１１．４
２５ｆ２　ａ＝１３．１５４．　　ｆ２　ｂ　＝４．３
５１．　　ｆ’２　ｃ＝２２．３５主走査方向エクスパ
ン１−比：　ｆ２ｂ／ｆ２ａ＝１．６！Ｈ１ｆＯＬ、ン
ズである第２の結像光学系は、以下の如きものである。

ｒｉ−＝１−Ｇは、第２の結像光学系１３Ａの光源側か
ら順次のレンズ面の主走査方向の用字半径、ｒ′１〜ｒ
ｌＧは、第２の結ｆｇ；光学系１３Ａの光源側から順次
のレンズ面の副走査方向の曲率半径、ｄ１＝ｄ５は光源
側からの順次の面間距に、ｎｌ−ｎ３は光源側から順次
のレンズの屈折率（レーザーダイオードアレイの発光波
長７８０ｎｍに対するもの）、ｆｘ＋。

ｆｓは第２の結像光学系１３Ａの主走査方向、副走査方
向の焦点距離、βは副走査方向の偏向反射面ど被走査面
どの共役関係に於ける横倍率、ｄｏは偏向反射面ど単レ
ンズ５の篩面器側レンズ面どの間の距離を表す。

ｊｌ　　２０．０り３　１−’１　２０．９０３　　ｄ
ｌ　　２．２３　　ｒｌ１１．５１１１８１、！ｅｃ＋
　　　ｒｌ、　　＋３．５１５　　ｄ２２．２３ｒ３　
６５．４０６　　ｒ１３６５．、′ＩＤ６　　ｄ３　３
．１２　　ｒｌ２１．５１１１８ｒ４　−３１．８１２
　　ｒｌ４−３１．８１２　　ｄ４　１．ＣＭｌ−！、
　　　”　　　ｌ−’５１１２．り９６　　ｄｓ４．０
１　　ｎ３１．７６６０５Ｉ’Ｇ−３８，０６２ｒ”Ｇ
−１０，５２６ｆＩＩ＋＝１００．　　ｆｓ＝２０．１
．　　ｄｏ＝＝１１．４５．　　　β＝、１．４８なお
、走査のラーｒン間隔は、６０μｍないし７０μ【ｎ［
二設定され、前記レーザーダイオ−ドアしイの傾き角Ｏ
は１−２度である。

〔発明の効果〕

以上、本究明によれば、レーザーダイオードアレイを用
いる新規な光走査光学系を提供できる。

この光学系では、上記のように、コリメー１−された複
数のビームを第１の結像光学系の作用により主走査方向
にエキスバンドし、且つ副走査方向に於いては篩面反射
面近傍に集束させるので、簡単な構成で、被走査面上の
結ｆ争スポット・の大きさを主、副走査方向に独立に調
整でき、従って、容易且つ確実に、所望の結像スポット
形状を実現でき、ライン間隔を調整できる。

なお、工り求項１の発明において、第１の結像光学系を
構成する・１枚のレンズを光源部の側から回転多面鏡の
側へ向かって、球面レンズ２ａ、　２ｃ。

シリン［・リカルレンズ２　ｂｌ　、　２　ｂ２の順に
配置することも可能であるが、このようにするとビーム
エキスバンド後にシリンドリカルレンズがあることにな
り、第１の結像光学系の光路長が長くなり、各シリンド
リカルレンズの有効径が大きくなり、第１の結像光学系
の大型化を招来するのであまり好ましくはない。

同様に、請求項２の発明において、第１の結像光学系を
構成する３枚のレンズを光源部の側から偏向器の側へ向
かって、球面レンズ２ａ、　２ｃ、シリンドリカルレン
ズ２ｂの順に配置することも可能であるが、このように
するとビームエキスバンド後にシリンドリカルレンズが
あることになり。

第１の結像光学系の光路長が長くなり、シリンドリカル
レンズの有効径が大きくなり、第１の結像光学系の大型
化を招来するのであまり好ましくはない。

また、請求項１の発明では、請求項１の発明に比して、
光束の焦束状態をより良好に補正できるのでより高画素
密度の光走査が可能となる。さらに、副走査方向の球面
収差補正を第１の結像光学系で行う事ができ、第２の結
像光学系の負担を軽減でき、補正が容易となる。シリン
ドリカルレンズも片面のみに曲率を持つので加工性が良
く低コストで贋造できる。

また、第２図においてコリメートエラーにより結像点Ａ
の位置がずれても主走査方向については球面レンズ２ｃ
の調整により、また副走査方向については、シリンドリ
カルレンズ２ｂｌ、　２ｂ２の位置の調整により被走査
面上のスポット程の調整ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、請求項１の発明を実施例どの関連
で説明するための図、第３図及び第４図は請求項２の発
明を実施例どの関連で説明するための図、第５図乃至第
８図は各実施例に関する収差図、第９図ないし第１２図
は従来の技術を説明するための図である。 ＬＤＡ・・・・レーザーダイオードアレイ、１・・・・
光源部、２・・・・第１の結像光学系、３・・・・回転
多面鏡、４・・・・船内反射面、１３Ａ・・・・第２の
結像光学系。 −２７一 第５図 球面収差　　　　　　　　コマ欧差 第　６　図 球面収差　　　　　　　　コマ収差 気７図 球面収差　　　　　　　　コツ収差 第３図 球面収差　　　　　　　　コマ収差 側り図 第１０図 第」（図 づイ）　　　イ２　　図 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザーダイオードアレイからの複数の光束により
   被走査面を同時に走査する光学系であっ上記レーザーダ
   イオードアレイからの各光束を平行光束とするコリメー
   タ部と、偏向面内でアフォーカルで且つ偏向面と直交す
   る面内で上記コリメート部からの光束を線状に結像させ
   る第１の結像光学系と、この第１の結像光学系からの光
   束を偏向させる偏向器と、この偏向器からの光束を上記
   被走査面上に集光させる第２の結像光学系とを有し、 上記第１の結像光学系は、上記コリメート部側から回転
   多面鏡の側へ向かって、正の屈折力を持つ球面レンズ、
   偏向面と直交する面内で正の屈折力を持ち上記コリメー
   ト部側のレンズ面が曲率を持つ第１のシリンドリカルレ
   ンズ、偏向面と直交する面内で負の屈折力を持ち上記コ
   リメート部側のレンズ面が曲率を持つ第２のシリンドリ
   カルレンズ、正の屈折力を持つ球面レンズをこの順序に
   配列してなり、上記コリメート部の射出瞳面と上記回転
   多面鏡の偏向反射面とを共役関係とすることなく、コリ
   メート部側の球面レンズの結像点と上記偏向反射面とを
   、偏向面と直交する面内において略共役な関係に結び付
   けるものであり、 上記第２の結像光学系は、偏向面と直交する面内で上皿
   偏向反射面の位置と被走査面とを略共役な関係に結び付
   けるものであることを特徴とする光走査光学系。 ２、レーザーダイオードアレイからの複数の光束により
   被走査面を同時に走査する光学系であって、 上記レーザーダイオードアレイからの各光束を平行光束
   とするコリメート部と、偏向面内でアフォーカルで且つ
   偏向面と直交する面内で上記コリメート部からの光束を
   線状に結像させる第１の結像光学系と、この第１の結像
   光学系からの光束を偏向させる偏向器と、この偏向器か
   らの光束を上記被走査面上に集光させる第２の結像光学
   系とを有し、 上記第１の結像光学系は、上記コリメート部側から偏向
   器の側へ向かって、正の屈折力を持つ球面レンズ、偏向
   面と直交する面内で屈折力を持つシリンドリカルレンズ
   、正の屈折力を持つ球面レンズをこの順序に配列してな
   り、上記コリメート部の射出瞳面と上記偏向器の偏向反
   射面とを共役関係とすることなく、コリメート部側の球
   面レンズの結像点と上記偏向反射面とを、偏向面と直交
   する面内において略共役な関係に結び付けるものであり
   、 上記第２の結像光学系は、偏向面と直交する面内で上記
   偏向反射面の位置と被走査面とを略共役な関係に結び付
   けるものであることを特徴とする光走査光学系。