JPH08300725A - マルチビーム走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２本のレーザビームを用いて同時かつ２本並
列に走査を行うマルチビーム走査光学装置において、２
本のレーザビームにより被走査面上に形成される２つの
スポットの相対位置誤差を小さくする。 【構成】 レーザ発生装置１、１’及びコリメータレン
ズ２、２’をそれぞれブロック化して光源装置Ａ、Ｂを
形成する。さらに、ビームスプリッタ３を透過する方の
レーザビームを出力する光源装置Ｂと基板２７との間に
絶縁部材３０を介在させ、両者を樹脂ネジ３１で留め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＢＰ（laser beam p
rinter）やディジタルＰＰＣ（plain papercopier）等
の書き込み用光学系として使用されるレーザビーム走査
光学装置に係り、複数のレーザビームにより同時に複数
のラインを並列に走査するマルチビーム走査光学装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビーム走査光学装置の分野
においては、２本のレーザビームを用いることにより１
本のレーザビームを使用する場合に比べて副走査方向の
走査速度を上げたり、１本の走査線上を２本のレーザビ
ームで順次重ねて走査することにより被走査面上に形成
される画像の濃度を高めたりするマルチビーム走査光学
装置が用いられている。

【０００３】また、最近では、レーザビーム走査光学装
置により形成される画像に高い解像度が求められるよう
になってきているので、２本のレーザビームを用いるこ
とにより、１本のレーザビームによる場合に比べて、画
像形成速度を同じに保ったまま走査線の間隔を1/2にし
て解像度を向上することも行われている。

【０００４】これらのマルチビーム走査光学装置は、レ
ーザダイオードと光量をモニタするためのフォトダイオ
ードとを導電性を有するハウジングに内蔵したレーザ発
生装置を２個備えている。そして、レーザダイオードの
アノード、カソード及びフォトダイオードのアノード、
カソードの計４つの電極中の２つが、レーザ発生装置の
内部で接続されており、これがハウジングと導通するよ
うになっている。

【０００５】例えば、図９のように、レーザダイオード
ＬＤのアノードとフォトダイオードＰＤのカソードとに
ハウジング電圧を共通に使う方式のレーザ発生装置をマ
ルチビーム走査光学装置の光源として用いる場合、図１
０のような回路構成となる。ここで、１、１’はそれぞ
れレーザ発生装置を示している。各ハウジング３０１、
３０２には、正の電源電圧＋Ｂ１、＋Ｂ２が印加され
る。

【０００６】この場合、＋Ｂ１と＋Ｂ２は同一値である
筈であるが、実際にはレーザダイオードＬＤ₁とＬＤ₂と
の発光強度のばらつき等によって、レーザダイオード個
々に調整が必要となり、その結果、レーザ発生装置１と
１’とで電源電圧（ケース電圧）は必ずしも同値でな
い。したがって、同一の導電性基板上に２つのレーザ発
生装置１、１’を装着したとき、両者間を絶縁すること
が必要となる。また、ケース電圧（すなわち電源電圧）
が同値であっても、異値であっても、導電性基板を介し
て一方の電源から他方の電源にノイズが伝達される虞も
あるので、このノイズの影響を互いに遮断する必要性か
らも、両者間の絶縁が望まれる。

【０００７】図１１は、従来のレーザ発生装置とその周
辺部の構成を示す上面図である。この部分は、レーザ発
生装置１、１’を保持するレーザ保持部材３０７、３０
７’、それぞれのレーザビームを平行光束化するコリメ
ータレンズ３０３、３０３’、及び一方のレーザビーム
を透過し、他方のレーザビームを反射して、これら２本
のレーザビームを平行に揃えるビームスプリッタ３０４
等を基板３０６に取り付けることにより構成される。

【０００８】レーザ発生装置１、１’及びコリメータレ
ンズ３０３、３０３’の位置精度は、走査光学系を通し
てレーザビームが被走査面上に形成するスポットの位置
に対して誤差感度が非常に高いので、高精度に位置決め
するため、基板３０６及びレーザ保持部材３０７、３０
７’は金属で製作されており導電性がある。そして、レ
ーザ保持部材３０７、３０７’と基板３０６との間にそ
れぞれ絶縁部材３０５、３０５’を介在させることによ
り、レーザ発生装置１と１’とは絶縁されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示した従来技術では、絶縁部材３０５、３０５’は、
レーザ発生装置１、１’とそれらに対応するコリメータ
レンズ３０３、３０３’との間に介在されているので、
絶縁部材３０５、３０５’がレーザ発生装置１、１’の
発熱による熱歪や外力による変形を受けることにより、
コリメータレンズ３０３、３０３’それぞれの光軸に垂
直な平面内においてレーザ発生装置１、１’に僅かに位
置ずれが発生しただけでも、コリメータレンズ３０３、
３０３’を通過しビームスプリッタ３０４から出力され
るレーザビームそれぞれの傾きが変化し、その結果、レ
ーザビームにより被走査面上に形成されるスポットの位
置に誤差が生じてしまう。

【００１０】そのようなとき、１本のレーザビームを用
いる走査光学系の場合には、スポットの位置誤差が0.5m
mに達しても画像品質上全く問題にならないが、本発明
が対象とするマルチビーム走査光学装置の場合には、２
本のレーザビームによる２つのスポットの相対的な位置
誤差の許容値はドットピッチの1/4程度である。すなわ
ち、ドット密度が400dpiである場合には、ドットピッチ
は63.5μmとなるので、10μm程度の相対位置誤差が発生
すると画像品質に目視できる程度の影響が現れる。そし
て、上記従来技術によれば、被走査面上での２つのスポ
ットの経時的な相対位置誤差は容易に10μmを超えてし
まうため、画像品質が著しく低下するという問題があっ
た。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであって、２個のレーザ発生装置を絶縁
するためにレーザ発生装置それぞれと導電性基板との間
に介在される絶縁部材が経時的に変形してレーザ発生装
置それぞれの位置がずれても、被走査面上に２本のレー
ザビームが形成する２つのスポットの相対位置誤差が小
さく抑えられるマルチビーム走査光学装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、被走査面を走査するためのレーザビー
ムを射出する第１、第２のレーザ発生装置と、前記第１
のレーザ発生装置からのレーザビームを反射するととも
に前記第２のレーザ発生装置からのレーザビームを透過
して、該２本のレーザビームを平行に出力する光学部材
と、前記第１、第２のレーザ発生装置及び前記光学部材
を装着する導電性基板と、を備えたマルチビーム走査光
学装置において、前記第１、第２のレーザ発生装置は、
それぞれのハウジングに電源電圧が与えられて動作可能
状態となるように構成されており、前記第１のレーザ発
生装置を前記導電性基板に直接装着し、一方、前記第２
のレーザ発生装置を絶縁部材を介して前記導電性基板に
装着するようにしている。

【００１３】

【作用】したがって、本発明によれば、例えば、レーザ
ダイオードのアノードを導電性を有するハウジングに接
続し、このハウジングを介して外部より電源電圧をアノ
ードに受けるような形態で使用する場合、第１のレーザ
発生装置のケースと第２のレーザ発生装置のケースは、
導電性基板に装着された状態でも、絶縁部材によって互
いに電気的に隔離された形となる。しかも、絶縁のため
に介在する絶縁部材は、第２のレーザ発生装置（発生さ
れたレーザビームが光学部材で透過する側のレーザ発生
装置）側に施しているので、その絶縁部材を介在したこ
とによるレーザビームの伝搬方向の変位が比較的少な
い。すなわち、レーザ発生装置の発熱等により絶縁部材
が変形したり光学部材が変位した場合でも、第１のレー
ザ発生装置（発生されたレーザビームが光学部材で反射
される側のレーザ発生装置）側に絶縁部材を施した場合
に比べて、光学部材から出力されるレーザビームの伝搬
方向の変位が小さくなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を適用したマルチビーム走査光
学装置の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は
本発明の第１実施例に係るマルチビーム走査光学装置の
上面図であり、図２はその内、レーザ発生装置１、
１’、コリメータレンズ２、２’、ビームスプリッタ３
及びそれらを取り付ける基板２７等を取り出して示す部
分拡大図である。尚、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、
当該部分の上面図、正面図である。

【００１５】このマルチビーム走査光学装置は、高い精
度が要求されるとともに、その精度が経時的に安定して
保たれなければならないので、金属からなり導電性のあ
る取付基板９を用いて、その上に以下に述べる種々の光
学部品がそれぞれネジ１０で取り付けられる構成となっ
ている。また、取付基板９には、このマルチビーム走査
光学装置をプリンターやコピー機等の装置本体に取り付
けるための座ぐり穴１１も形成されている。また、レー
ザ発生装置１、１’、コリメータレンズ２、２’及びビ
ームスプリッタ３の位置ずれは、走査光学系を通してレ
ーザビームが被走査面上に形成するスポットの位置誤差
に対して感度が高いので、高精度を保証するため基板２
７も金属を用いて製作されており導電性を有する。

【００１６】尚、本実施例の場合、「光学部材」は、ビ
ームスプリッタ３に相当する。

【００１７】レーザ発生装置１、１’から発するレーザ
ビームは、それぞれコリメータレンズ２、２’により平
行光束に変換されてビームスプリッタ３に入射する。そ
して、ビームスプリッタ３内に設けられた干渉膜３ａに
おいて、レーザ発生装置１から出たレーザビームは反射
され、一方、レーザ発生装置１’から出たレーザビーム
は透過し、その後これら２本のレーザビームは光学系の
光軸に平行に進むことになる。

【００１８】このとき、図２（ｂ）に示すように、レー
ザ発生装置１と１’並びにコリメータレンズ２と２’
は、それらを取り付ける基板２７に段差を設けることに
より、副走査方向に所定の間隔だけ高さを変えて配設さ
れているので、ビームスプリッタ３のポリゴンミラー６
側では、それぞれのレーザビームの光軸は光学系の光軸
近傍において副走査方向に所定の間隔を空けて平行に揃
えられている（但し、図２（ｂ）は、２本のレーザビー
ムの光軸間に設定される副走査方向の間隔、すなわち、
レーザ発生装置１と１’並びにコリメータレンズ２と
２’の間に設定される副走査方向の所定の間隔を強調し
たものであり、実際にはその間隔は極僅かである。）。

【００１９】また、レーザ発生装置１と１’とを絶縁す
る必要性から、第１実施例においては、レーザ発生装置
１’を装着した光源装置Ｂと基板２７との間に絶縁部材
３０が介在されている。ここで、光源装置Ａ、Ｂは、そ
れぞれレーザ発生装置１、１’及びコリメータレンズ
２、２’を備えており、それらを保持する部材は、高い
精度が要求されるので、金属からなっており導電性を有
する。

【００２０】ここで、レーザビームを画像形成に利用す
る効率を上げるためには、ビームスプリッタ３に入射す
るレーザ発生装置１からのレーザビームの反射率、及び
レーザ発生装置１’からのレーザビームの透過率を高め
ることが望ましい。そのためには、レーザ発生装置１、
１’をそれぞれ直線偏光したレーザビームを発するもの
とし、ビームスプリッタ３として偏光ビームスプリッタ
を用いるとともに、ビームスプリッタ３内に設けられた
干渉膜３ａに対して、レーザ発生装置１からのレーザビ
ームはｓ偏光として入射し、半導体レーザ１’からのレ
ーザビームはｐ偏光として入射するようにすると、干渉
膜３ａの面におけるレーザ発生装置１からのレーザビー
ムの反射率、及びレーザ発生装置１’からのレーザビー
ムの透過率を効率よく高めることができる。

【００２１】このとき、レーザダイオードは一般に偏光
方向とそれに直交する方向ではレーザビームの広がり角
が異なるため、レーザビームの断面は楕円形となるが、
本実施例では、ビームスプリッタ３から被走査面までの
光学系を２本のレーザビームに共通に用いているため、
レーザビームそれぞれの断面の長手方向と短手方向とを
一致させる必要がある。そのため、レーザ発生装置１、
１’から発する２本のレーザビームの偏光方向に応じ
て、コリメータレンズ２とビームスプリッタ３との間、
あるいはコリメータレンズ２’とビームスプリッタ３と
の間に、1/2波長板あるいはローテータのようなレーザ
ビームの偏光面を９０゜回転させる光学部材を挿入しな
ければならない。

【００２２】図３（ａ）及び（ｂ）にこれらの直線偏光
する２本のレーザビームの偏光方向、及びそれに応じて
ビームスプリッタ３とレーザ発生装置１あるいは１’と
の間に挿入される1/2波長板１４の配置を示す。図３
中、レーザ発生装置１、１’から発する２本のレーザビ
ームそれぞれの伝搬方向にｘ軸及びｙ軸を取り、ｘ−ｙ
平面に垂直な方向にｚ軸を取っている。尚、ビームスプ
リッタ３としては、偏光ビームスプリッタを用いてい
る。

【００２３】図３（ａ）においては、レーザ発生装置
１、１’から発せられた直後のレーザビームは、ともに
ｘ−ｙ面が偏光面となっている。レーザ発生装置１、
１’をこのように配向した場合、このままの状態では、
これら２本のレーザビームは、ビームスプリッタ３内の
干渉膜３ａに対して、それぞれ入射方向は異なるもの
の、ともにｐ偏光として入射することになり、レーザ発
生装置１からのレーザビームの反射率が著しく小さい値
となってしまう。

【００２４】したがって、ビームスプリッタ３とコリメ
ータレンズ２の間に1/2波長板１４を挿入することによ
り、レーザ発生装置１から発せられるレーザビームの偏
光面を９０゜回転してｘ−ｚ面となるようにしている。
これによって、ビームスプリッタ３におけるレーザ発生
装置１からのレーザビームの反射率を効率よく高めるこ
とができる。

【００２５】一方、図３（ｂ）においては、レーザ発生
装置１及び１’から発せられた直後のレーザビームは、
それぞれｘ−ｚ面及びｙ−ｚ面を偏光面としている。レ
ーザ発生装置１、１’をこのように配向した場合、この
ままの状態では、これら２本のレーザビームはビームス
プリッタ３内の干渉膜３ａに対して、ともにｓ偏光とし
て入射することになり、半導体素子１’からのレーザビ
ームの透過率が著しく小さくなるので、該レーザビーム
の偏光面を９０゜回転してｘ−ｙ面とするためにビーム
スプリッタ３とコリメータレンズ２’の間に1/2波長板
１４を挿入して、ビームスプリッタ３におけるその透過
率を高めるようにしている。

【００２６】ここで、図１に戻って説明を続ける。ビー
ムスプリッタ３を経て、その光軸が光学系の光軸近傍に
おいて副走査方向に所定の間隔を空けるとともに光学系
の光軸に対して平行に揃えられた２本のレーザビームは
共通に、２枚のシリンドリカルレンズ４、５から構成さ
れる第１のシリンドリカルレンズ群１２により、ポリゴ
ンミラー６の偏向面近傍で副走査方向に一旦集光され
る。ここで、シリンドリカルレンズ４、５は、副走査方
向にのみそれぞれ正、負のパワーを有し、これらが合わ
さって、第１のシリンドリカルレンズ群１２としては副
走査方向にのみ正のパワーを有する。

【００２７】したがって、レーザービームは主走査方向
には集光されないので、ポリゴンミラー６の偏向面近傍
において、２本のレーザービームの断面はそれぞれ主走
査方向に長さを有する２本の線状となる。第１のシリン
ドリカルレンズ群１２の作用は、後に述べる副走査方向
に正のパワーを有する第２のシリンドリカルレンズ群と
協働して、ポリゴンミラー６の偏向面の面倒れ補正を行
うことである。

【００２８】図４は、シリンドリカルレンズ４、５、そ
れらを収容する鏡筒１５及び鏡筒１５を固定支持し取付
基板９に取り付けられてい台座１６を取り出して示す部
分拡大図である。同図中、（ａ）は正面図、（ｂ）は側
方から見た断面図、（ｃ）は上面図である。鏡筒１５
は、シリンドリカルレンズ４を装着する内側部材１５ｂ
と、シリンドリカルレンズ５を装着するとともに内側部
材１５ｂが嵌合する外側部材１５ａとから構成される。

【００２９】台座１６は略直方体形状であり、その上面
に光軸と平行な面をなすＶ溝１６ａが形成されている。
そして、全体として略円筒形状の鏡筒１５は、このＶ溝
１６ａの両斜面に接した状態で支持される。このＶ溝１
６ａは、鏡筒１５を支持した状態で、シリンドリカルレ
ンズ５の母線の副走査方向高さが光軸高さと一致するよ
うに形成されている。さらに、鏡筒１５は、板バネ２１
で押さえてネジ２２を留めることにより、台座１６に対
して移動しないように固定される。

【００３０】鏡筒１５の外側部材１５ａの内側部材１５
ｂが嵌まり合っていない端面には、シリンドリカルレン
ズ５が板バネ１７、１８により押圧固定されている。板
バネ１７、１８は、それぞれネジ１９、２０により外側
部材１５ａに留められている。外側部材１５ａのこの端
面に臨む箇所には主走査面と平行な平面部１５ｃが形成
されており、シリンドリカルレンズ５のシリンダ母線と
平行なコバ面を平面部１５ｃに当接させることによっ
て、シリンダ母線と光軸の副走査方向高さを合わせるこ
とができる。

【００３１】鏡筒１５の内側部材１５ｂは、外側部材１
５ａに挿入されていない側において側壁の一部が突出
し、突出部の光軸側の面には主走査面に平行な平面部１
５ｄが形成されている。シリンドリカルレンズ４は、そ
のシリンダ母線と光軸の副走査方向高さを合わせるよう
に、シリンダ母線と平行なコバ面を平面部１５ｄに当接
させて、外側部材１５ａに挿入されていない側の端面に
接着固定される。

【００３２】シリンドリカルレンズ４と５は以下のよう
にして調整される。先ず、シリンドリカルレンズ４と５
をそれぞれ鏡筒１５の内側部材１５ｂと外側部材１５ａ
に取り付ける。次に、外側部材１５ａに内側部材１５ｂ
を嵌合させ、シリンドリカルレンズ４と５の軸上面間隔
が所定の距離となり、かつシリンダ母線の方向が同一と
なるように、両者を回転、移動させて調整した後固定
し、レンズブロックとする。

【００３３】一方、台座１６は、Ｖ溝１６ａの中心線を
本体装置の光軸と略一致させるように調整した後、取付
基板９に取り付けておく。この台座１６に、光学調整を
行ったレンズブロックを載置するだけで、光軸中心を一
致させることができる。最後に、レンズブロックの位
置、すなわち光源等の他の光学要素との光軸方向の距離
とシリンダ母線の方向を調整し、板バネ２１で固定す
る。このようにすれば、シリンドリカルレンズ４、５の
位置決めを簡単にかつ精度良く行うことができる。

【００３４】再び、図１に戻って説明する。第１のシリ
ンドリカルレンズ群１２によってポリゴンミラー６の偏
向面近傍で副走査方向に一旦集光された２本のレーザビ
ームは同時に、ポリゴンミラー６の偏向面が回転するこ
とにより、被走査面の主走査方向に偏向される。ポリゴ
ンミラー６は、その回転軸６ａに平行な多数の（図１で
は、６つの）反射面を偏向面として施した正多角形柱形
状をなしており、取付基板９の裏面に取り付けられたモ
ータ（図示せず）に駆動されて回転軸６ａの周りに等速
度で高速回転するようになっている。

【００３５】尚、ポリゴンミラー６は、ほこり除けのた
めカバー（図示せず）内に収容されており、ポリゴンミ
ラー６の偏向面に入射し、あるいは偏向された２本のレ
ーザビームは、カバーの側面に設けられたガラス窓１４
を透過することになる。

【００３６】ポリゴンミラー６の偏向面で偏向された２
本のレーザビームは、２枚のレンズ７、８から構成され
全体として主走査方向に正のパワーを有する走査レンズ
群１３により主走査方向に集光する。また、走査レンズ
群１３と被走査面（図示せず）との間に配設されるとと
もに副走査方向に正のパワーを有する第２のシリンドリ
カルレンズ群（図示せず）により、２本のレーザビーム
は副走査方向に集光される。

【００３７】これによって、２本のレーザビームは被走
査面上において副走査方向に所定の間隔離れた２つのス
ポットとして結像することになり、ポリゴンミラー６の
回転にともなって、副走査方向に所定の間隔離れた平行
な２本の走査線を同時に形成するように主走査方向に走
査を行う。尚、副走査方向には、被走査面が移動するこ
とによって走査がなされる。

【００３８】本実施例では、２枚のレンズ７、８からな
る走査レンズ群１３は、全体として主走査方向にのみパ
ワーを有するｆθレンズを構成するものとしている。ポ
リゴンミラー６の偏向面が等角速度で回転することによ
り、該偏向面で偏向される２本のレーザビームの偏向角
の角速度は一定となるので、ｆθレンズを用いれば、２
本のレーザビームはそれぞれ被走査面上を主走査方向に
等速度で走査することができる。

【００３９】尚、全体として主走査方向にｆθレンズを
なす走査レンズ群１３、及び副走査方向に正のパワーを
有する第２のシリンドリカルレンズ群からなる構成を、
主走査方向及び副走査方向に異なるパワーを有するトロ
イダルレンズあるいは非球面レンズ等に置き換えること
も可能である。

【００４０】以上の構成において、２基のレーザ発生装
置１、１’から発する２本のレーザビームを用いて、被
走査面上に同時かつ並列に２本の走査線を書き込むこと
ができるが、そのとき書き込まれる走査線には、図５に
示すように、数種類の配列が可能である。

【００４１】図５（ａ）に示す場合には、走査線のライ
ンピッチを１本のレーザビームを用いる場合と同じに保
ったまま、２本の走査線を同時に書き込むことにより、
レーザビームが１本の場合よりも画像形成速度を高める
ことができる。すなわち、１回目の主走査では所定のラ
インピッチを置いて走査線Ｌ₁₁、Ｌ₂₁を同時に書き込
み、２回目の主走査では、走査線Ｌ₁₂と１回目の走査線
Ｌ₂₁の間隔が前記所定のラインピッチと等しくなるよう
に、走査線Ｌ₁₂、Ｌ₂₂を同時に形成し、以下同様に３回
目以降の主走査を行うものである。この場合、１本のレ
ーザビームを用いる場合に比べて、副走査方向に被走査
面を２倍の速度で移動させることになり、画像形成速度
を２倍に高めることができる。

【００４２】図５（ｂ）の場合も、走査線のラインピッ
チを、１本のレーザビームを用いる場合と同じに保った
まま２本のレーザビームで同時かつ並列に走査を行うも
のである。但し、図５（ａ）の場合と異なり、この場合
の副走査速度は、１本のレーザビームで走査する場合と
同じ値に設定している。このようにすると、１回目の走
査線Ｌ₂₁と２回目の走査線Ｌ₁₂とが重なり合い、２回目
の走査線Ｌ₂₂と３回目の走査線Ｌ₁₃とが重なり合うとい
うように、１本の走査線を２本のレーザビームで順次重
ねて走査することになり、被走査面上に形成される画像
の濃度を高めることができる。

【００４３】ところで、図５（ａ）及び（ｂ）に示すど
ちらの場合についても、被走査面上で２本のレーザビー
ムにより同時に走査される２本の並列な走査線の相対位
置が主走査方向あるいは副走査方向にずれると、走査線
の書き出し位置に主走査方向のむらが生じたり、あるい
は副走査方向に走査線のピッチむらが発生したりする。

【００４４】したがって、走査光学系を構成する個々の
光学部品の寸法やそれらの相対位置を高精度に維持しな
ければならないが、特に、レーザ発生装置１、コリメー
タレンズ２等からなる光源装置Ａと、レーザ発生装置
１’、コリメータレンズ２’等からなる光源装置Ｂと、
ビームスプリッタ３との位置精度は、レーザビームが被
走査面上に形成する２つのスポットの相対位置に対して
誤差感度が非常に高いので、高精度に位置決めする必要
がある。

【００４５】そのため、図２に示す部分において、光源
装置Ａ、Ｂを構成する部材、すなわちレーザ発生装置
１、１’を保持するレーザ保持部材１０１、１０１’、
コリメータレンズ２、２’を装着する鏡筒１０４、１０
４’及び鏡筒１０４、１０４’を保持する鏡筒保持部材
１０２、１０２’、並びに光源装置Ａ、Ｂ及びビームス
プリッタ３を取り付ける基板２７等は、金属を用いて製
作される。

【００４６】一方、レーザ発生装置１と１’とは、とも
に導電性を有するハウジングに正の電源電圧が印可され
るが、両者の発光強度を個別に調整する必要性からそれ
ぞれの電源電圧は必ずしも同値でなく、また、一方の電
源から他方の電源に伝達されるノイズを遮断する必要が
あるので、両者を絶縁しなければならない。

【００４７】しかしながら、図１１に示した従来例のよ
うに、レーザ発生装置１とコリメータレンズ３０３との
間、及びレーザ発生装置１’とコリメータレンズ３０
３’との間に絶縁部材３０５、３０５’を介在した場
合、これらの絶縁部材３０５、３０５’がレーザ発生装
置１、１’の発熱による熱歪や外力による変形を受ける
ことにより、コリメータレンズ３０３、３０３’それぞ
れの光軸に垂直な平面内においてレーザ発生装置１、
１’に僅かに位置ずれが発生しただけでも、コリメータ
レンズ３０３、３０３’を通過しビームスプリッタ３０
４から出力されるレーザビームそれぞれの傾きが変化
し、その結果、２本のレーザビームにより被走査面上に
形成される２つのスポットの相対位置に生じる誤差が大
きくなってしまう。

【００４８】この不具合に対処するためには、図２に示
すように、レーザ発生装置１、１’とコリメータレンズ
２、２’との間に絶縁部材を介在させることなくブロッ
ク化した光源装置Ａ、Ｂを形成し、光源装置ＡとＢのい
ずれかを金属性の基板２７と絶縁することが考えられ
る。

【００４９】ここで、図６、７を用いて、光源装置Ａあ
るいはＢを絶縁部材を介在させることにより基板２７と
絶縁した場合、絶縁部材の熱歪あるいは変形によりレー
ザ発生装置１あるいは１’が変位したり、レーザ発生装
置１、１’の発熱による熱変形等によりビームスプリッ
タ３が回転ずれを起こしたりすると、ビームスプリッタ
３の干渉膜３ａにおいて反射され、あるいは透過するレ
ーザビームの傾きがどのように変化するかを説明する。

【００５０】図６は、ビームスプリッタ３で反射される
方のレーザビームを出力する光源装置Ａと基板２７との
間に絶縁部材を介在させた場合に、ビームスプリッタ３
から出力される２本のレーザビームの伝搬方向が所定方
向から変位する角度を示している。このとき、絶縁部材
の熱的変形等により、レーザ発生装置１の位置は経時的
に変位し得るが、レーザ発生装置１’は基板２７に直接
取り付けられているので所定の位置に保たれることにな
る。

【００５１】ここで、レーザ発生装置１が１ａに変位す
ることにより、それから射出されるレーザビームＬＢ_R1
の伝搬方向が主走査面内において所定の方向から反時計
方向にΔθ₁変化し、同時に干渉膜３ａが反時計方向に
Δθ₂回転して３ａ’になったたとする。（但し、図７
では、ＬＢ_R1が時計回りに変化した状態を示しているの
で、その変位角は−Δθ₁として図示している。）この
とき、レーザ発生装置１’から射出されるレーザビーム
ＬＢ_T1の伝搬方向は変化しない。そうすると、干渉膜３
ａにおいてレーザビームＬＢ_T1が透過した透過光Ｌ
Ｂ_T2、及びレーザビームＬＢ_R1が反射した反射光ＬＢ_R2
の伝搬方向それぞれの所定の方向からの変位角は、 （透過光ＬＢ_T2の伝搬方向の変位角）＝０ ……(1) （反射光ＬＢ_R2の伝搬方向の変位角）＝２・Δθ₂−Δθ₁ ……(2) となる。

【００５２】一方、図７には、ビームスプリッタ３を透
過する方のレーザビームを出力する光源装置Ｂと基板２
７との間に、絶縁部材を介在させた場合に、ビームスプ
リッタ３から出力される２本のレーザビームの伝搬方向
が所定方向から変位する角度を示している。このとき、
レーザ発生装置１’の位置は経時的に変位し得るが、レ
ーザ発生装置１は所定の位置に保たれることになる。

【００５３】ここで、レーザ発生装置１’が１’ａに変
位することにより、それから射出されるレーザビームＬ
Ｂ_T1の伝搬方向が主走査面内において反時計方向にΔθ
₁変化し、同時に干渉膜３ａが反時計方向にΔθ₂回転し
て３ａ’になったたとする。このときレーザ発生装置１
から射出されるレーザビームＬＢ_R1の伝搬方向は変化し
ない。そうすると、干渉膜３ａにおいてレーザビームＬ
Ｂ_T1が透過した透過光ＬＢ_T2、及びレーザビームＬＢ_R1
が反射した反射光ＬＢ_R2の伝搬方向は所定の方向から変
化することになり、その変位角は、 （透過光ＬＢ_T2の伝搬方向の変位角）＝Δθ₁ ……(3) （反射光ＬＢ_R2の伝搬方向の変位角）＝２・Δθ₂ ……(4) となる。

【００５４】このように、光源装置Ａと基板２７との間
に絶縁部材を介在させた場合と、光源装置Ｂと基板２７
との間にを絶縁部材を介在させた場合とでは、透過光Ｌ
Ｂ_T2、反射光ＬＢ_R2それぞれの伝搬方向の所定方向から
の変位角は異なる。そして、Δθ₁及びΔθ₂は、正負い
ずれの値も取り得るので、式(1)〜(4)より、変位角の最
大値は式(2)で与えられる。すなわち、ビームスプリッ
タ３で反射する方のレーザビームを出力する光源装置Ａ
と基板２７との間に絶縁部材を介在させた場合の方が、
ビームスプリッタ３から出力されるレーザビームの伝搬
方向の所定の方向からの変位が大きくなる。

【００５５】ここでは、光源装置ＡあるいはＢと基板２
７との間に絶縁部材を介在させることによりレーザ発生
装置１あるいは１’から射出されるレーザビームＬＢ_R1
あるいはＬＢ_T1の伝搬方向及びビームスプリッタ３の干
渉膜３ａの向きが主走査面内において所定の方向から変
化した場合について説明したが、副走査方向に変位が生
じたときにも、同様に、ビームスプリッタ３で反射する
方のレーザビームを出力する光源装置Ａと基板２７との
間に絶縁部材を介在させた場合の方が、ビームスプリッ
タ３から出力されるレーザビームの伝搬方向の変位が大
きくなる。

【００５６】このことから、第１実施例では、ビームス
プリッタ３から出力されるレーザビームの伝搬方向の変
位を小さく抑えるため、図２に示すように、レーザ発生
装置１’を備えビームスプリッタ３を透過する方のレー
ザビームを出力する光源装置Ｂと基板２７との間に、ポ
リスチレン製のシート部材からなる絶縁部材３０を介在
させ、樹脂ネジ３１を用いて両者を取り付けるようにし
ている。尚、絶縁部材３０の材料としては、ポリアセタ
ール、ポリ塩化ビニル等を用いることもできる。また、
レーザ発生装置１を備えビームスプリッタ３で反射する
方のレーザビームを出力する光源装置Ａは、直接基板２
７に取り付けられている。

【００５７】この構成によれば、レーザ発生装置１’と
コリメータレンズ２’とをブロック化した光源装置Ｂと
基板２７との間に絶縁部材３０を介在させることによ
り、絶縁部材３０が変形した場合にも、コリメータレン
ズ２を通過しビームスプリッタ３から出力されるレーザ
ビームの伝搬方向の変位は、図１１に示した従来技術の
場合よりも小さくなる。しかも、絶縁部材３０を、ビー
ムスプリッタ３で反射される方のレーザビームを射出す
る光源装置Ａと基板２７との間ではなく、ビームスプリ
ッタ３を透過する方のレーザビームを射出する光源装置
Ｂと基板２７との間に介在させることで、ビームスプリ
ッタ３から出力されるレーザビームの伝搬方向の変位を
より小さく抑えることができる。

【００５８】また、絶縁部材３０は両側から光源装置Ｂ
と基板２７とに押圧されているだけなので、その肉厚を
極めて小さく（例えば数十μm程度に）した場合でも機
械強度的な問題は生じず、その場合には、絶縁部材３０
が変形したとしてもその変形量の絶対値も小さくなるた
め、光源装置Ｂの位置ずれも小さくなり、その結果、ビ
ームスプリッタ３から出力されるレーザビームの伝搬方
向の変位をさらに小さくすることができる。

【００５９】図８は、第２実施例に係る光源装置Ａ、
Ｂ、ビームスプリッタ３、それら取り付ける基板２７、
及び光源装置Ｂと基板２７との間に介在される絶縁部材
３０を取り出して示す部分拡大図であり、同図中、
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、当該部分の上面図、側面図
である。尚、図２に示す第１実施例と同じ構成部品には
同一符号を付し、その説明は省略する。

【００６０】第２実施例においても、レーザ発生装置
１’を備えビームスプリッタ３を透過する方のレーザビ
ームを出力する光源装置Ｂを、絶縁部材３０を介在さ
せ、樹脂ネジ３１を用いて、基板２７に取り付けてい
る。なお絶縁部材３０の材料としては、第１実施例の場
合と同種のものを用いることができる。また、レーザ発
生装置１を備えビームスプリッタ３で反射する方のレー
ザビームを出力する光源装置Ａは、直接基板２７に取り
付けられている。

【００６１】この構成によれば、第１実施例と同様に、
絶縁部材３０が変形した場合にも、コリメータレンズ２
を通過しビームスプリッタ３から出力されるレーザビー
ムの伝搬方向の変位は、図１１に示した従来技術の場合
よりも小さくなる。しかも、絶縁部材３０を、ビームス
プリッタ３で反射される方のレーザビームを射出する光
源装置Ａと基板２７との間ではなく、ビームスプリッタ
３を透過する方のレーザビームを射出する光源装置Ｂと
基板２７との間に介在させることで、ビームスプリッタ
３から出力されるレーザビームの伝搬方向の変位をより
小さく抑えることができる。

【００６２】また、第１実施例の場合と同様に、機械強
度的な問題を生じることなく絶縁部材３０の肉厚を極め
て小さくすることができ、そうした場合には、絶縁部材
３０が変形したとしてもその変形量の絶対値も小さくな
るため、光源装置Ｂの位置ずれも小さくなり、その結
果、ビームスプリッタ３から出力されるレーザビームの
伝搬方向の変位をさらに小さくすることができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、レーザダイオ
ードのアノードを導電性を有するハウジングに接続し、
このハウジングを介して外部より電源電圧をアノードに
受けるような形態で使用する場合、第１、第２のレーザ
発生装置のレーザダイオードは絶縁部材によって互いに
電気的に隔離された形となるので、レーザダイオードの
特性バラツキを補正するようにそれぞれ所定の電源電圧
を与えられることができ、また、両者間のノイズの影響
を互いに遮断することもできる。しかも、絶縁のために
介在する絶縁部材は、第２のレーザ発生装置側に施して
いるので、その絶縁部材を介在したことによるレーザビ
ームの伝搬方向の変位が少なくて済み、その結果、２本
のレーザビームが被走査面上に形成する２つのスポット
の相対位置誤差が小さくなるので、良好な画像品質が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るマルチビーム走査
光学装置の上面図。

【図２】 図１のマルチビーム走査光学装置に搭載され
るレーザ発生装置、コリメータレンズ、ビームスプリッ
タ及びそれらを取り付ける基板の構成を示す部分拡大
図。

【図３】 図１のマルチビーム走査光学装置の光源部に
おいて偏光ビームスプリッタ及び1/2波長板を用いる場
合の該光源部の概略配置図。

【図４】 図１のマルチビーム走査光学装置に搭載され
る第１のシリンドリカルレンズ群等の構成を示す部分拡
大図。

【図５】 ２本のレーザビームを用いて走査を行う場合
の走査線の配列を示す図。

【図６】 ビームスプリッタで反射される方のレーザビ
ームを出力する光源装置と基板との間に絶縁部材を介在
させた場合に、絶縁部材の変形及びビームスプリッタの
変位によって、ビームスプリッタから出力される２本の
レーザビームが所定方向から変位する角度を示す図。

【図７】 ビームスプリッタを透過する方のレーザビー
ムを出力する光源装置と基板との間に絶縁部材を介在さ
せた場合に、絶縁部材の変形及びビームスプリッタの変
位によって、ビームスプリッタから出力される２本のレ
ーザビームが所定方向から変位する角度を示す図。

【図８】 本発明の第２実施例に係る光源装置、ビーム
スプリッタ、それら取り付ける基板、絶縁部材３０を取
り出して示す部分拡大図。

【図９】 レーザ発生装置の内部配線の一例を示す図。

【図１０】 図９のレーザ発生装置をマルチビーム走査
光学装置に配設する場合の構成を示す図。

【図１１】 従来のマルチビーム走査光学装置の光源装
置、ビームスプリッタ、それら取り付ける基板、絶縁部
材３０を取り出して示す部分拡大図。

【符号の説明】

１、１’ レーザ発生装置 ２、２’ コリメータレンズ ３ ビームスプリッタ ３ａ 干渉膜 ４、５ シリンドリカルレンズ ６ ポリゴンミラー ６ａ 回転軸 ９ 取付基板 １０ ネジ １１ 座ぐり穴 １２ 第１のシリンドリカルレンズ群 １３ 走査レンズ群 １４ 1/2波長板 １５ 鏡筒 １５ａ 外側部材 １５ｂ 内側部材 １５ｃ、１５ｄ 平面部 １６ 台座 １６ａ Ｖ溝 １７、１８ 板バネ １９、２０ ネジ ２１ 板バネ ２２ ネジ ２７ 基板 ３０ 絶縁部材 ３１ 樹脂ネジ １０１、１０１’ レーザ保持部材 １０２、１０２’ 鏡筒保持部材 １０４、１０４’ 鏡筒 Ａ、Ｂ 光源装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被走査面を走査するためのレーザビーム
   を射出する第１、第２のレーザ発生装置と、 前記第１のレーザ発生装置からのレーザビームを反射す
   るとともに前記第２のレーザ発生装置からのレーザビー
   ムを透過して、該２本のレーザビームを平行に出力する
   光学部材と、 前記第１、第２のレーザ発生装置及び前記光学部材を装
   着する導電性基板と、を備えたマルチビーム走査光学装
   置において、 前記第１、第２のレーザ発生装置は、それぞれのハウジ
   ングに電源電圧が与えられて動作可能状態となるように
   構成されており、前記第１のレーザ発生装置を前記導電
   性基板に直接装着し、一方、前記第２のレーザ発生装置
   を絶縁部材を介して前記導電性基板に装着したことを特
   徴とするマルチビーム走査光学装置。