JPH06347714A

JPH06347714A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH06347714A
Application number: JP13483793A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takanashi; 健一高梨
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ＬＤアレイを光源とし、適正な光走査を行い得
る新規な光走査装置を実現する。【構成】ＬＤアレイ１とコリメートレンズ２とを有する
光源装置から放射されるコリメート光束の光束幅をアパ
ーチュア３により規制し、アパーチュア３を通過した光
束をビーム圧縮光学系４により副走査対応方向にのみ圧
縮し、シリンダレンズ５により副走査対応方向にのみ結
像させる。シリンダレンズ５による副走査対応方向の結
像位置の近傍に偏向反射面６ａを持つ偏向装置６により
シリンダレンズ５からの光束を偏向させ、結像光学系７
により被走査面上に複数の光スポットとして集光する。
ＬＤアレイ１は、コリメートレンズ２の光軸の回りに回
転調整可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光走査装置、詳しくは
ＬＤアレイを光源とし、１走査で複数ラインの光走査を
行う光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＤアレイ即ち「半導体レーザーアレ
イ」は、２以上のレーザー発光部をアレイ配列したモノ
リシックな半導体レーザー光源であり、個々のレーザー
発光部から放射される光束の光強度を独立して変調する
ことが可能である。

【０００３】一方、半導体レーザーからの光束を偏向さ
せ、偏向光束を被走査面上に光スポットとして集光させ
て被走査面の光走査を行う光走査装置は、従来から光プ
リンター等に関連して広く知られている。

【０００４】ＬＤアレイにおける各レーザー発光部から
の光束の光強度を独立して変調することが可能であるこ
とに着目し、ＬＤアレイを光走査装置の光源として用い
ることにより「１走査で被走査面を複数ライン同時に光
走査する」ことが提案されている。このようにすると、
偏向装置の偏向速度や画像信号スピードを限界にまで高
めることなく光走査の高速化が可能である。

【０００５】しかし、このような「複数ライン同時光走
査方式」で良好な光走査を実現するためには、被走査面
上に集光される複数の光スポットのそれぞれのスポット
形状を安定化できること、これら複数の光スポットによ
る複数の走査ラインのピッチを調整できること、被走査
面上において各光スポットの光強度が確保されること等
が必要である。また、ＬＤアレイから偏向装置の偏向反
射面に到る光路の長さは、装置コンパクト化の要請から
短くできることが好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、ＬＤアレイを光源と
し、被走査面上における各光スポットのスポット形状を
安定化でき、走査ライン間のピッチを調整でき、各光ス
ポットの光強度を確保でき、尚且つ光源から偏向装置の
偏向反射面までの光路を短く構成できる新規な光走査装
置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置
は、光源装置と、アパーチュアと、ビーム圧縮光学系
と、シリンダレンズと、偏向装置と、結像光学系とを有
する。「光源装置」は、ＬＤアレイと、このＬＤアレイ
から射出する複数の光束をコリメートするコリメートレ
ンズとを有する。ＬＤアレイはコリメートレンズの光軸
の回りに回転調整可能である。「アパーチュア」は、光
源装置から放射されるコリメート光束の光束幅を規制す
る。

【０００８】「ビーム圧縮光学系」は、アパーチュアを
通過した光束を副走査対応方向にのみ圧縮する。「副走
査対応方向」は、光源から被走査面に到る光路を光軸に
沿って直線的に展開した仮想的な光路上において、副走
査方向と平行的に対応する方向をいう。また上記仮想的
な光路上で主走査方向と平行に対応する方向を「主走査
対応方向」という。

【０００９】「シリンダレンズ」は、ビーム圧縮光学系
からの光束を副走査対応方向にのみ結像させる。「偏向
装置」は、シリンダレンズによる副走査対応方向の結像
位置の近傍に偏向反射面を持ち、シリンダレンズからの
光束を偏向させる。「結像光学系」は、偏向装置の偏向
反射面位置と被走査面位置とを、副走査対応方向に関し
幾何光学的に略共役な関係とし、偏向装置により偏向さ
れた光束を被走査面上に複数の光スポットとして集光す
る。

【００１０】上記アパーチュアは、光源装置から放射さ
れる複数のコリメート光束の光束幅を少なくとも主走査
対応方向に規制するように構成出来る（請求項２）。上
記ビーム圧縮光学系は「少なくとも２個のプリズム」に
より構成することもできるし（請求項３）、「少なくと
も２枚の、副走査対応方向にのみ屈折力をもつシリンダ
レンズ」により構成することもできる（請求項４）。

【００１１】また、「光源装置とアパーチュアとビーム
圧縮光学系と」は、ユニットとして一体化しても良い。
この場合、ユニットを副走査対応方向において揺動調整
可能とすることが出来る（請求項５）。

【００１２】ビーム圧縮光学系は、光源装置のコリメー
トレンズの光軸の回りに回転可能であるようにすること
が出来（請求項６）、上記ユニット内において、光源装
置を、コリメートレンズ光軸の回りに回転可能であるよ
うにすることが出来る（請求項７）。あるいは、ビーム
圧縮光学系を、ユニット内でコリメートレンズ光軸の回
りに回転可能であるようにしてもよく（請求項８）、ユ
ニット自体を副走査対応方向へ移動可能とすることがで
きる（請求項９）。

【００１３】また、光源装置は、副走査対応方向に揺動
調整可能としても良い（請求項１０）。アパーチュアの
開口径は、コリメートレンズ射出光束径よりも小さくす
ることが出来（請求項１１）、アパーチュアの副走査対
応方向の開口径を主走査対応方向の開口径よりも大きく
することが出来る（請求項１２）。

【００１４】

【作用】ＬＤアレイから放射された複数の光束はコリメ
ートレンズにより平行光束とされ、アパーチュアにより
光束幅を規制され、ビーム圧縮光学系により副走査対応
方向にのみ圧縮され、シリンダレンズにより各光束ごと
に副走査対応方向に結像される。

【００１５】偏向装置はシリンダレンズによる複数の結
像位置の近傍に偏向反射面を有し、複数光束を同時に偏
向する。複数の偏向光束は結像光学系により、それぞれ
が被走査面上に光スポットとして集光する。このため、
結像光学系は、偏向反射面位置と被走査面位置とを副走
査対応方向に関して幾何光学的に略共役な関係としてい
る。

【００１６】

【実施例】図１（ａ）は、この発明の光走査装置の１実
施例を用部のみ略示している。符号１で示すＬＤアレイ
は、図１（ｂ）に示すように接合面に沿って、互いに距
離：Ｌだけ離れた２つのレーザー発光部１ａ，１ｂを有
し、これらレーザー発光部から独立のレーザー光束を放
射できるようになっている。

【００１７】図１（ａ）に示すように、ＬＤアレイ１は
レーザー発光部１ａ，１ｂの中央部をコリメートレンズ
２の光軸に合致させて設けられ、図１（ｂ）に示す主走
査対応方向に対する傾き角：θを調節できるように、コ
リメートレンズ２の光軸の回りに回転調整可能となって
いる。図１（ａ）（ｂ）において、「主」とあるのは主
走査対応方向を、また「副」とあるのは副走査対応方向
を示す。

【００１８】ＬＤアレイ１のレーザー発光部１ａ，１ｂ
から放射された各光束は、コリメートレンズ２によりコ
リメートされて、それぞれが実質的な平行光束となる
が、レーザー発光部１ａ，１ｂはコリメートレンズ２の
光軸上にないので、コリメートされた各光束は、コリメ
ートレンズの光軸に対して傾きを持つ。

【００１９】コリメートされた２光束はアパーチュア３
により光束径を規制され、ビーム圧縮光学系４に入射す
る。この実施例において、ビーム圧縮光学系４は２つの
プリズム４ａ，４ｂを組み合わせてなり、図１（ｄ）に
示すように、透過する平行光束は副走査対応方向（図１
（ｄ）の上下方向）にのみ光束幅を圧縮される。このと
きビーム圧縮光学系４から射出する光束は入射位置に対
し、副走査対応方向へ距離：ｌだけずれる。

【００２０】図１（ａ）において、ビーム圧縮光学系４
から射出した２光束はシリンダレンズ５に入射し、副走
査対応方向にのみ収束され、「偏向装置」である回転多
面鏡６の偏向反射面６ａの位置に「主走査対応方向に長
い２つの線像（図示されず）」として結像する。

【００２１】偏向反射面６ａにより反射された２光束
は、回転多面鏡６の矢印方向への回転に従い偏向しつつ
「結像光学系」であるｆθレンズ７に入射し、同レンズ
７の結像作用により被走査面上に２つの光スポットとし
て集光する。図１（ａ）において符号８で示す光導電性
の感光体は、上記光スポットの走査ラインＬ（実際には
光スポットの数２個に対応して２本あるが、簡単化して
１本で示している）に母線を合致させて配備されてい
る。上記走査ラインＬを含み、副走査方向に平行な仮想
平面が被走査面であり、感光体８の周面は、走査ライン
Ｌの近傍で被走査面と合致している。

【００２２】ｆθレンズ７は、回転多面鏡６における偏
向反射面６ａの位置と被走査面位置とを副走査対応方向
に関して、幾何光学的に略共役な関係としているので、
回転多面鏡６に所謂「面倒れ」があっても、その光走査
への影響は除去される。

【００２３】図１（ｃ）は被走査面上に集光した２つの
光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂を示している。光スポットＳＰ
₁，ＳＰ₂はそれぞれレーザー発光部１ａ，１ｂからの光
束を集光させたものである。図１（ｂ）に示すように、
ＬＤアレイ１の接合面（レーザー発光部１ａ，１ｂの配
列方向）が主走査対応方向に対して傾いていることに対
応して、光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂は主・副走査方向にお
いて、それぞれ距離：Ｐ_M，Ｐ_Sだけずれている。

【００２４】距離：Ｐ_Sは光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂によ
る走査ラインのピッチを与える。ｆθレンズ７の副走査
対応方向に関する上記共役関係の横倍率を「β_S」とす
ると、上記偏向反射面近傍に副走査対応方向にのみ結像
した２つの線像の間隔：Ｐ_PSは、次式（１）で与えられ
る。Ｐ_PS＝Ｐ_S／β_S （１）
。

【００２５】また、上記線像の副走査対応方向の径を
「２ω_PS」とし、光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂の副走査方向
のスポット径を「２ω_S」とすると、これらの径の間に
は次式（２）が成り立つ。 ω_PS＝ω_S／β_S （２）
。

【００２６】さらに、シリンダレンズ５の副走査対応方
向の焦点距離を「ｆ_cy」とすると、次の式（３），
（４）が成り立つ。

【００２７】ｔａｎθ_OUTS＝Ｐ_PS／ｆ_cy＝Ｐ_S／（β_S・ｆ_cy）（３） ω_OUTS＝λ・ｆ_cy／（π・ω_PS）＝λ・ｆ_cy・β_S／（π・ω_S）（４）ここに、「θ_OUTS」は、ビーム圧縮光学系４から射出す
る２光束が副走査対応方向において互いに成す角、「２
ω_OUTS」は、ビーム圧縮光学系４から射出する２光束の
それぞれにおける副走査対応方向における光束径、
「λ」はＬＤアレイ１から放射される２光束の波長を表
している。

【００２８】ビーム圧縮光学系４における、副走査対応
方向におけるビーム圧縮比を「１／α」とし、アパーチ
ュア３における副走査対応方向における開口径を
「ω_AS」とすると、これらと上記ω_Sとの間に以下の式
（５）が成り立つ。 ω_AS＝α・ω_OUTS＝λ・ｆ_cy・β_S・α／（π・ω_S）（５）。従って、アパーチュア３における副走査対応方向におけ
る開口径：ω_ASを調整することにより、光スポットＳＰ
₁，ＳＰ₂の副走査方向のスポット径：２ω_Sを調整する
ことができる。

【００２９】また、ビーム圧縮光学系に入射する２光束
が副走査対応方向においてなす角：θ_INSは、次の式
（６）により与えられる。ｔａｎθ_INS＝（１／α）・ｔａｎθ_OUTS ＝Ｐ_S／（α・β_S・ｆ_cy）（６）
。

【００３０】上記角：θ_INSは、コリメートレンズ２か
ら射出する、コリメートされた２光束が互いに成す角に
等しい。従って、コリメートレンズ２の焦点距離をｆ_C
とすれば、ＬＤアレイ１における２つのレーザー発光部
１ａ，１ｂの副走査対応方向における隔たり：Ｐ_LSは、
式（７）で与えられる。

【００３１】Ｐ_LS＝ｆ_C・ｔａｎθ_INS＝Ｐ_S・ｆ_C／（α・β_S・ｆ_cy）（７）この隔たり：Ｐ_LSはまた、前述のレーザー発光部１ａ，
１ｂの間隔：Ｌと傾き角：θを用いて、Ｐ_LS＝Ｌ・ｓｉ
ｎθと表すことができる（図１（ｂ）参照）。通常は
「θ」は数度程度の小さい角である。結局、被走査面上
に於ける光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂による走査ラインのピ
ッチ：Ｐ_Sと、レーザー発光部１ａ，１ｂの副走査対応
方向における隔たり：Ｐ_LSとは、式（７）が示すよう
に、ｆ_C／（α・β_S・ｆ_cy）を比例定数とする比例関係
があり、ＬＤアレイ１をコリメートレンズ２の光軸の回
りに回転させて前記傾き角：θを変化させることで隔た
り：Ｐ_LSを変化させることにより、走査ラインのピッチ
を調整することができる。

【００３２】上記のように、光スポットの副走査方向の
スポット径：２ω_Sは、アパーチュア３における副走査
対応方向の開口径：ω_ASを調整することにより調整する
ことができるが、上記スポット径：２ω_Sは、アパーチ
ュア３の上記開口径：ω_ASによる調整以外の方法でも調
整することができる。

【００３３】良く知られたように、ＬＤアレイ１の各レ
ーザー発光部１ａ，１ｂから放射される光束は発散性で
あり、ファーフィールドパターンは、図１（ｂ）に示す
ように、接合面に直交する方向を調軸方向とする楕円形
状となる。

【００３４】そこでレーザー発光部から放射される発散
性の光束における発散角を、接合面に対して直交する方
向に就いて「θ_NL」、平行な方向に就いて「θ_PL」とす
ると θ_NL＞θ_PL （８）であり、コリメートレンズ２の開口数：Ｎ．Ａとの対応
は式（９）で表される。ｓｉｎθ_NL＞Ｎ．Ａ＞ｓｉｎθ_PL （９）図１（ｂ）に示すように、ＬＤアレイ１の接合面の方向
を主走査対応方向に対して傾き角：θだけ傾けて配備す
ると、コリメートレンズ２から射出する２つの光束のそ
れぞれに就き、副走査対応方向の光束径：２ω_CS、主走
査対応方向の光束径：２ω_CMは、それぞれ、上記開口
数：Ｎ．Ａと焦点距離：ｆ_Cを用いて、２ω_CS＝２ｆ_C・Ｎ．Ａ（１０）２ω_CM＝２ｆ_C・ｓｉｎθ_PL （１１）で表され、主走査対応方向の光束径：２ω_CMは、発散
角：θ_PLにより変化する。

【００３５】しかし、副走査対応方向の光束径：２ω_CS
はｆ_CとＮ．Ａとにより一義的に定まる。従って、上記
式（５）および（１０）により、２ω_AS＝２ω_CS （１２）が満足されるように、コリメートレンズ２の焦点距離：
ｆ_Cと開口数：Ｎ．Ａを設定すれば、アパーチュア３は
副走査対応方向において、光束幅を規制する必要がな
く、アパーチュア３は専ら主走査対応方向において、光
束幅を規制すればよいことになる。請求項２において、
「アパーチュアが、光源装置から放射される複数のコリ
メート光束の光束幅を主走査対応方向に規制する」と
は、この場合である。

【００３６】上記のように、主走査対応方向の光束径：
２ω_CMは、発散角：θ_PLにより変化するから、ＬＤアレ
イ１の２つのレーザー発光部１ａ，１ｂからの発散性の
放射光束の発散角：θ_PLのうちの最小のもの
「θ_PLMIN」を用いて、２ω_AM＝２ω_CM （１３）が成り立つように、アパーチュア３の主走査対応方向の
開口径：ω_AMを設定すれば、光スポットＳＰ₁，ＳＰ₂の
主走査方向のスポット径：ω_Mを安定させることができ
る。

【００３７】ここで、主走査方向のスポット径：ω
_Mは、ｆθレンズ７の主走査対応方向の焦点距離：ｆ_Mと
アパーチュア３の主走査対応方向の開口径：ω_AMとを用
いて、 ω_M＝λ・ｆ_M／（π・ω_AM）（１４）と表される。

【００３８】上記のように、ｆ_CとＮ．Ａを選べない場
合は、ω_AM≦ω_CM且つ、ω_AS≦ω_CSとしても、光スポッ
トＳＰ₁，ＳＰ₂のスポット径は、アパーチュア３の開口
径：ω_AM，ω_ASにより規制されるので、安定したスポッ
ト径の光スポットを実現できる。請求項１１における
「アパーチュアの開口径がコリメートレンズ射出光束径
よりも小さい」場合とは、この場合をいう。

【００３９】上記式（９）に代えて、ｓｉｎθ_PL＞Ｎ．Ａ（１５）が成り立つように、コリメートレンズ２の開口数：Ｎ．
Ａを設定することも可能ではある。しかし、このように
開口数：Ｎ．Ａを設定すると、ω_CS＝ω_CMとなり、ＬＤ
アレイ１から放射される２光束とも、θ_PLに対応する光
束幅がコリメートレンズ２により大幅に規制されること
になり、コリメートレンズ２から主出する光束の光量は
式（９）が満足される場合に比して大幅に低下してしま
う。

【００４０】式（９）が成り立つ条件下で、アパーチュ
ア３の開口径：ω_AM，ω_ASを、ω_AM≧ω_AS、即ち、主走
査対応方向の開口径が副走査対応方向の開口径よりも大
きく設定すると、やはりコリメートレンズ２からの射出
光の光量は低下する。

【００４１】逆に、請求項１２記載のように「アパーチ
ュアの副走査対応方向の開口径を主走査対応方向の開口
径よりも大きく」する、即ち、ω_AM＜ω_ASとすれば、十
分な光量を得ることができ、被走査面上における光スポ
ットＳＰ₁，ＳＰ₂のスポット径および光スポット形状を
安定させることができる。

【００４２】なお、図１（ｃ）において、光スポットＳ
Ｐ₁，ＳＰ₂の主走査方向の間隔：Ｐ_Mは、ＬＤアレイ１
におけるレーザー発光部１ａ，１ｂの主走査対応方向に
おける間隔：Ｌ・ｃｏｓθを「Ｐ_LM」として、コリメー
トレンズ２の焦点距離：ｆ_Cと、ｆθレンズ７の主走査
対応方向の焦点距離：ｆ_Mを用いて、Ｐ_M＝Ｐ_LM・ｆ_M／ｆ_C （１６）と表すことができる。

【００４３】以上、図１（ａ）〜（ｄ）を参照して、Ｌ
Ｄアレイ１のレーザー発光部が２つである場合につき説
明を行ったが、上述の説明はＬＤアレイのレーザー発光
部が３以上の場合にも容易に一般化できる。

【００４４】上の説明に於いては、ビーム圧縮光学系と
して、プリズム２個を組み合わせたものを説明したが、
ビーム圧縮光学系は、これに限らず、図１（ｅ）に示す
ように、副走査対応方向にのみパワーを有する２枚のシ
リンダーレンズ９ａ，９ｂをアフォーカル系として組み
合わせたものであってもよい。図１（ｅ）に示すビーム
圧縮光学系の場合は、入射光束と射出光束とが副走査対
応方向（図の上下方向）にずれることがない。

【００４５】ここで、結像光学系としてのｆθレンズ７
の具体例を上げておく。この具体例ではｆθレンズは、
回転多面鏡６の側から被走査面側へ向かって、第１〜第
３レンズを配備してなり、第１，第２レンズは球面レン
ズ、第３レンズは回転多面鏡６側の面が「樽型面」、被
走査面側の面がトーリック面であるアナモフィックなレ
ンズである。回転多面鏡６の側から数えて、第ｉ番目の
レンズ面の曲率半径を主走査対応方向に就いてｒ_iM、副
走査対応方向に就いてｒ_iS（ｉ＝１〜６）、第ｉ番目と
第ｉ＋１番目のレンズ面の光軸上の面間隔をｄ_i（ｉ＝
１〜５）、第ｊレンズの材質の屈折率をｎ_jで表す。

【００４６】長さに関する数値は、主走査対応方向の焦
点距離：ｆ_M＝１００として規格化した値である。

【００４７】ｉｒ_iM ｒ_iS ｄ_i ｊｎ_j １ −６４．２７５ −６４．２７５９．５４９１１．５７２２１２ −５４．９０７ −５４．９０７０．８７９３ ∞ ∞ １２．００９２１．５７２２１４ −７４．３５４ −７５．３５４５３．７７９５ −４１０．０７６ −２０．７９７１．７５７３１．５７２２１６ −４１０．０７６ −１０．３１５回転多面鏡６の偏向反射面と第１レンズの回転多面鏡側
レンズ面までの光軸上の距離は２１．０３１である。

【００４８】ここでアパーチュア３の位置に関して説明
を補足する。図２を参照すると、符号１ａ，１ｂは従前
通りＬＤアレイ１のレーザー発光部、符号２はコリメー
トレンズを示している。発光部１ａ，１ｂから放射され
る２光束を共にコリメートするにはレーザー発光部１
ａ，１ｂをコリメートレンズ２の物体側焦点面２ａ上に
配備すれば良い。このとき、「像側の焦点面２ｂにアパ
ーチュア３を配備する」という方法が知られている。

【００４９】この場合、コリメートレンズ２の加工誤差
で焦点面２ａ，２ｂの位置が変動することが考えられ
る。そのような場合、レーザー発光部１ａ，１ｂの位置
とコリメートレンズ２との間の位置関係は、コリメート
レンズ２の位置を光軸方向へ変位調整することにより容
易に調整可能であるが、この調整は焦点面２ｂの位置を
変化させる。この場合に、焦点面２ｂの変位に合わせて
アパーチュア３の位置を調整するのは、徒に調整を面倒
にするのみである。

【００５０】そこで、アパーチュア３は設計上の焦点面
２ｂの近傍に固定的に設定し、請求項１１記載のよう
に、アパーチュア３の開口径をコリメートレンズ２から
射出する光束径よりも小さく設定しておけば、コリメー
トレンズ２の加工誤差等による影響を除去して光束規制
を行うことができ、光スポット形状を安定化させること
ができる。

【００５１】図１の実施例に戻ると、適正な光走査を実
現するには、光源から被走査面に到る光路に関し、各光
学素子の光軸が互いに一致していることが重要である。
例えば、光路上においてコリメートレンズ２の光軸とｆ
θレンズ７の光軸とが副走査対応方向においてずれてい
ると、良く知られたように、被走査面上におけるスポッ
トＳＰ₁，ＳＰ₂の走査ラインが曲線になるという所謂
「走査線曲がり」が発生し、光走査により形成される画
像の品質を著しく損なうことになる。

【００５２】特に図１（ａ）に示すような光走査装置で
は、ビーム圧縮光学系４の作用により、ビーム圧縮光学
系４の前後で光束の位置が副走査対応方向に距離：ｌだ
けずれるので、上記「光軸のずれ」を生じ易い。このよ
うな問題の解決には、請求項９記載の発明のように「光
源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学系」とをユニッ
トとして一体化し、上記ユニットを副走査対応方向へ移
動可能とすることが有効である。

【００５３】図３は、請求項９記載の発明の１実施例を
示している。図の上下方向が副走査対応方向である。符
号２１は「光源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学
系」とを一体化したユニットを示す。ユニット２１は、
支持部材２５に固定的に支持されている。光走査装置本
体のベース部２０’には、支持部材２５と係合する「係
合部」が形成され、この係合部の一方の壁はテーパー３
４となっており、係合部の他方の端部に形成された立上
り部には螺子２１０が螺装されている。

【００５４】支持部材２５のテーパー３４と係合する面
は上記テーパー３４の傾きに応じてユニット２１に保持
されたコリメートレンズ（図示されず）の光軸に対して
傾いている。支持部材２５の底部は傾斜して「係合部」
の底部と角度をなしている。支持部材２５の底部にはＶ
溝２０’’が形成され、支持部材２５の底部にはＶ溝２
５’が形成されている。これらのＶ溝２０’’，２５’
に案内されるように設けられたボール部材２２は螺子２
１０の先端に当接している。

【００５５】従って、螺子２１０によりボール部材２２
を図の左右方向へ変位させることにより、支持部材２５
を介してユニット２１を副走査対応方向へ変位させるこ
とができ、回転多面鏡６以前の光軸と回転多面鏡６以後
の光軸との整合性を容易に実現できる。ユニット２１の
副走査対応方向への変位に伴い、ユニット２１は光軸方
向へも変位するが、ユニット２１から射出する光束は平
行光束であるため光学的な影響はない。

【００５６】図３の実施例では光源装置とアパーチュア
とビーム圧縮光学系とをユニットとして一体化したが、
ユニットの具体的な構成には種々の態様が可能である。
即ち、請求項５記載の発明のように「光源装置とアパー
チュアとビーム圧縮光学系がユニットとして一体化さ
れ、副走査対応方向において揺動調整可能」であるよう
にすることもできるし、請求項１０記載の発明のように
「光源装置が副走査対応方向に揺動調整可能である」よ
うに構成することもでき、さらに請求項７記載の発明の
ように「光源装置がユニット内でコリメートレンズ光軸
の回りに回転可能である」ようにすることもできる。

【００５７】図４は請求項５，７，１０記載の発明の１
実施例を説明するための図である。図４（ａ）におい
て、符号２０で示す光走査装置本体のベース部には、軸
３２によりユニットのベース部材１４が揺動自在に係合
されている。ベース部材１４に立設された支持壁１４’
に穿設された開口部の位置にアパーチュア３が固定され
ている。図４（ａ）の図面に直交する方向が主走査対応
方向である。

【００５８】ベース部材１４にはさらに保持部１４’’
が立設され、保持部１４’’には、プリズムホルダー
４’が螺子１７により固定されている。プリズムホルダ
ー４’はビーム圧縮光学系本体をなすプリズム４ａ，４
ｂを保持している。

【００５９】保持部１４’’の最上部に形成された係合
部と、ベース部２０に立設された係合壁２１’との間
は、圧縮性のバネ１６を介して螺子１５’で係合されて
いる。なお、シリンダレンズ５はベース部２０に立設さ
れたホルダー部５’に固定的に保持されている。

【００６０】一方、ベース部材１４の光源装置側の端部
に軸１３により揺動自在に支持された保持部材１２は光
源装置を固定的に保持している。即ち、光源であるＬＤ
アレイ１と、コリメートレンズ２を保持するレンズセル
２Ｓとは、ホルダー１１に同軸的に嵌装保持され、ホル
ダー１１は、その嵌合部が保持部材１２の嵌合孔に嵌合
している。保持部材１２の自由端部はベース部材１４に
立設された前述の支持壁１４’の上部に、圧縮性のバネ
１６を介して螺子１５により係合されている。

【００６１】従って、光源装置とアパーチュアとビーム
圧縮光学系とはユニットとして一体化されている。螺子
１５’を調整することにより、ユニットを一体として軸
３２の回りに揺動調整可能である。軸３２は主走査対応
方向に平行であるから、この揺動調整によりユニットを
「副走査対応方向において揺動調整」でき（請求項
５）、ユニットから射出する光束の副走査対応方向にお
ける向きを調整することができる。

【００６２】螺子１５を調整すると、ユニット内部で光
源装置の向きを「副走査対応方向に揺動調整」すること
ができ（請求項１０）、光源装置から射出するコリメー
トされた２光束の方向を副走査対応方向に調整すること
ができるので、走査線曲がりやスポット径・光スポット
形状の調整を容易に行うことができる。

【００６３】ＬＤアレイ１とレンズセル２Ｓを保持し、
これらとともに光源装置を構成するホルダー１１は、前
述の如く、保持部材１２の嵌合孔に嵌合しているが、ホ
ルダー１１は、図４（ｂ）に示すように、保持部材１２
に対し、コリメートレンズ２の光軸の回りに回転調整が
可能である。

【００６４】即ち、図４（ｂ）に示すようにホルダー１
１に穿設された円弧状長孔１１’，１１’’には螺子１
８ａ，１８ｂが嵌入し、保持部材１２に設けられた図示
されない螺子孔に螺合している。従って、光源装置を
「光源装置をコリメートレンズ光軸の回りに回転させ
る」ことが可能であり（請求項７）、この回転を利用し
て、ＬＤアレイ１の接合面の主走査対応方向に対する傾
き角：θを調整することにより、被走査面上における光
スポットによる走査ラインのピッチを調整することがで
きる。

【００６５】図５は請求項６，８記載の光走査装置の１
実施例を説明するための図である。ベース部材３３は光
源装置とアパーチュア３とビーム圧縮光学系とを保持し
てユニット化している。即ち、ＬＤアレイ１はホルダー
１１に嵌合保持され、ホルダー１１はまたコリメートレ
ンズ２を保持するレンズセル２’を嵌合保持している。
レンズセル２’にはアパーチュア３が保持されている。
ホルダー１１はベース部材３３の支持壁３３’に固定さ
れ、ＬＤアレイ１はホルダー１１に対してコリメートレ
ンズ２の光軸の回りに回転調整可能で、この回転調整に
より走査ラインのピッチを調整するようになっている。

【００６６】ビーム圧縮光学系は、図１（ｅ）に即して
説明した「シリンダレンズ９ａ，９ｂをアフォーカル系
として組み合わせたもの」であり、シリンダレンズ９
ａ，９ｂおよび、これらを保持するホルダー４’’によ
り構成されている。ホルダー４’’の外周面は円筒状で
あり、図５（ｂ）に示すように、ベース部材３３の保持
部３３’に形成された円筒状の嵌合孔に嵌合され、ベー
ス部材３３に対して回転調整可能となっている。この回
転調整における回転軸は、コリメートレンズ２の光軸に
合致している。

【００６７】ビーム圧縮光学系を構成するシリンダレン
ズ９ａ，９ｂの母線方向（パワーの無い方向）が主走査
対応方向に対して平行でなく、主走査対応方向に対して
傾いていると、シリンダレンズ５（図１（ａ）参照）に
入射する各光束の光束断面は、図５（ｃ）の右側の図の
ように変則的な形状をしており、このままでは被走査面
上に適正な形状の光スポットを形成することができな
い。

【００６８】このような場合、ビーム圧縮光学系をコリ
メートレンズの光軸の回りに回転調整し（請求項６，
８）、シリンダレンズ９ａ，９ｂの母線方向が主走査対
応方向に対して平行となるように調整することにより、
上記光束断面形状を図５（ｃ）の左側の図のように適正
な形状に調整し、適正な形状の光スポットを実現するこ
とができる。ビーム圧縮光学系の回転調整を終了した
ら、その状態において、ホルダー４’’を固定螺子１
７’により保持部３３’に固定すればよい。

【００６９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査装置を提供できる。この光走査装置は、
上記の如き構成となっているから、ＬＤアレイを光源と
し、被走査面上における各光スポットのスポット形状を
安定化でき、走査ライン間のピッチを調整でき、各光ス
ポットの光強度を確保できる。また光源装置からの光束
をビーム圧縮光学系で副走査対応方向にのみ圧縮するの
で、光源から偏向装置の偏向反射面までの光路を短く構
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を説明するための図であ
る。

【図２】アパーチュアの配備位置を説明するための図で
ある。

【図３】請求項９記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図４】請求項５，７，１０記載の発明の実施例を説明
するための図である。

【図５】請求項６，８記載の発明の１実施例を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ＬＤアレイ２コリメートレンズ３アパーチュア４ビーム圧縮光学系５シリンダレンズ６偏向装置７結像光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＤアレイと、このＬＤアレイから射出す
る複数の光束をコリメートするコリメートレンズとを有
する光源装置と、この光源装置から放射されるコリメート光束の光束幅を
規制するアパーチュアと、このアパーチュアを通過した光束を副走査対応方向にの
み圧縮するビーム圧縮光学系と、ビーム圧縮光学系からの光束を副走査対応方向にのみ結
像させるシリンダレンズと、このシリンダレンズによる副走査対応方向の結像位置の
近傍に偏向反射面を持ち、シリンダレンズからの光束を
偏向させる偏向装置と、この偏向装置の偏向反射面位置と被走査面位置とを、副
走査対応方向に関して幾何光学的に略共役な関係とし、
偏向装置により偏向された光束を被走査面上に複数の光
スポットとして集光する結像光学系とを有し、上記ＬＤアレイは、コリメートレンズの光軸の回りに回
転調整可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、アパーチュアが、光源装置から放射される複数のコリメ
ート光束の光束幅を少なくとも主走査対応方向に規制す
ることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】請求項１または２記載の光走査装置におい
て、ビーム圧縮光学系が、少なくとも２個のプリズムにより
構成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】請求項１または２記載の光走査装置におい
て、ビーム圧縮光学系が、少なくとも２枚の、副走査対応方
向にのみ屈折力をもつシリンダレンズにより構成されて
いることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】請求項１記載の光走査装置において、光源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学系がユニット
として一体化され副走査対応方向において揺動調整可能
であることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】請求項１記載の光走査装置において、ビーム圧縮光学系が、光源装置のコリメートレンズの光
軸の回りに回転可能であることを特徴とする光走査装
置。
【請求項７】請求項１記載の光走査装置において、光源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学系がユニット
として一体化され、上記光源装置がユニット内でコリメ
ートレンズ光軸の回りに回転可能であることを特徴とす
る光走査装置。
【請求項８】請求項１記載の光走査装置において、光源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学系がユニット
として一体化され、上記ビーム圧縮光学系がユニット内
でコリメートレンズ光軸の回りに回転可能であることを
特徴とする光走査装置。
【請求項９】請求項１または３または５または６または
７または８記載の光走査装置において、光源装置とアパーチュアとビーム圧縮光学系がユニット
として一体化され、上記ユニットが副走査対応方向へ移
動可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】請求項１記載の光走査装置において、光源装置が、副走査対応方向に揺動調整可能であること
を特徴とする光走査装置。
【請求項１１】請求項１記載の光走査装置において、アパーチュアの開口径がコリメートレンズ射出光束径よ
りも小さいことを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】請求項１記載の光走査装置において、アパーチュアの副走査対応方向の開口径が主走査対応方
向の開口径よりも大きいことを特徴とする光走査装置。