JPH10325929A - 走査光学装置 - Google Patents

走査光学装置

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JPH10325929A
JPH10325929A JP9134779A JP13477997A JPH10325929A JP H10325929 A JPH10325929 A JP H10325929A JP 9134779 A JP9134779 A JP 9134779A JP 13477997 A JP13477997 A JP 13477997A JP H10325929 A JPH10325929 A JP H10325929A
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JP
Japan
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laser
laser light
scanning optical
light source
beam position
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Application number
JP9134779A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakamura
弘 中村
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10325929A publication Critical patent/JPH10325929A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチビームレーザ走査光学系において、簡単
な構成で、安価な光学部品を使用し、しかもビーム位置
調整等がしやすいビーム位置間隔調整手段を持つ走査光
学装置を提供する。 【解決手段】半導体レーザ11,12,13からそれぞ
れ射出したレーザビーム2は、ビームスプリッタ14,
15により合成され、コリメータレンズ3によって平行
或いは収束光に変換された後、シリンドリカルレンズ4
によって、ポリゴンスキャナの反射面近傍に収束され
る。そして、ポリゴンスキャナ5で反射,偏向されたレ
ーザビーム2は、走査レンズ系6を経て感光体ドラム7
の像面上を走査する。このとき、各ビームの副走査方向
のビーム位置を調整するために、半導体レーザの直後に
配置されたそれぞれの平行平板ユニット21,22,2
3の傾き調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビームレー
ザ走査光学系のビーム位置間隔調整手段に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、レーザプリンタ等における走
査光学装置に関し、同時に複数のビームを走査する走査
光学装置において、その複数のビーム相互間の副走査方
向のビーム位置調整を容易にするために、改良が行われ
ている。例えば、特開昭63−50809号公報に記載
されている如く、2組の半導体レーザとビーム整形用光
学系とを有し、ビーム合成素子により前記2つのビーム
を合成し、感光体面上に2ライン同時に走査を行う光書
き込みユニットにおいて、前記ビーム整形用光学系と少
なくとも一方のビーム合成素子との間に、副走査方向ビ
ーム位置調整用の光学素子を配置した構成が提案されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、ビーム整形用光学系、具体的には例え
ばコリメータレンズを、ビームが合成される手前の位置
に配置しているので、各ビーム用のコリメータレンズが
必要であり、また、ビーム位置調整用の光学素子とし
て、一般的に高価なプリズムを使用しているので、構成
が複雑となるとともにコストアップとなっていた。
【0004】ところが、これらの不具合を解消するため
に、使用する光学部品の種類はそのままで、コリメータ
レンズをビームが合成された後の位置に配置すると、各
ビームが整形されていない発散光束であるところにプリ
ズムを挿入する事になり、光軸から離れたところで光路
長差が生じ、ビームが非対称形となる。また、プリズム
は誤差感度が高いので、調整が厳しくなる。
【0005】本発明は、これらの問題点を解消し、マル
チビームレーザ走査光学系において、簡単な構成で、安
価な光学部品を使用し、しかもビーム位置調整等がしや
すいビーム位置間隔調整手段を持つ走査光学装置を提供
する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数のレーザ光源と、その各レーザ光
源から出たレーザビームを合成するビーム合成手段とを
有し、前記レーザビームにより感光体面上に複数のライ
ンを同時に走査する走査光学装置において、少なくとも
1つの前記レーザ光源と前記ビーム合成手段との間に、
副走査方向ビーム位置調整用の透明な平行平板を設けた
構成とする。
【0007】また、前記ビーム合成手段により合成され
たレーザビームを整形するビーム整形用光学系を備えた
構成とする。さらに、前記少なくとも1つのレーザ光源
とは別のレーザ光源と前記ビーム合成手段との間に、主
走査方向ビーム位置調整用の透明な平行平板を設けた構
成とする。
【0008】また、前記ビーム合成手段は、ハーフミラ
ーである構成とする事もできる。このとき、前記レーザ
ビーム合成後の非点隔差が焦点深度内である構成とす
る。そして、前記少なくとも1つのレーザ光源からの主
光線と前記平行平板との成す角度と、そのレーザ光源と
は別のレーザ光源からの主光線と前記ハーフミラーとの
成す角度がほぼ等しい構成とする。
【0009】また、前記ビーム位置を検出する検出手段
と、前記平行平板を駆動する駆動手段と、前記検出手段
からのビーム位置情報に基づいて所定のビーム位置とな
るように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えた構
成とする事もできる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第
1の実施形態を示す走査光学装置の構成図である。同図
において、11,12,13は半導体レーザ(LD)、
21,22,23はその半導体レーザにそれぞれ対応し
た平行平板ユニット、2はその半導体レーザから出たレ
ーザビーム、3はコリメータレンズ、4はシリンドリカ
ルレンズ、5は偏向器としてのポリゴンスキャナ、6は
アナモフィックな面を含む走査レンズ系、7は感光体ド
ラム、8はLDドライブ回路、14,15はビームスプ
リッタである。
【0011】同図に示すように、半導体レーザ11,1
2,13からそれぞれ射出したレーザビーム2は、ビー
ムスプリッタ14,15により合成され、コリメータレ
ンズ3によって平行或いは収束光(又は拡散気味)に変
換された後、シリンドリカルレンズ4によって、ポリゴ
ンスキャナの反射面近傍に収束される。そして、ポリゴ
ンスキャナ5で反射,偏向されたレーザビーム2は、走
査レンズ系6を経て感光体ドラム7の像面上(被走査面
上)を走査する。このとき、各ビームの副走査方向のビ
ーム位置を調整するために、半導体レーザの直後に配置
されたそれぞれの平行平板ユニット21,22,23の
傾き調整を行う。
【0012】図2は、前記平行平板ユニットの具体的な
構成図である。同図において、31は透明な平行平板、
32は保持部材、33は保持部材32の回転軸、34は
調整ネジであり、平行平板31は、上記半導体レーザの
主光線に対して垂直に配置されている。このとき、例え
ば平行平板31の厚さを1mm、回転角度Δθを1゜、
屈折率は板ガラス相当とすると、上記ビームスプリッタ
に入射する半導体レーザの主光線は、元の位置に対して
概ねΔt=6μm平行移動する。平行平板の材質として
は、前記板ガラス或いは透明プラスチックが用いられ
る。
【0013】また、例えばコリメータレンズ3の焦点距
離を11mm、シリンドリカルレンズ4の焦点距離を8
0mm、走査レンズ系6の副走査倍率βを2とすると、
感光体ドラム7の像面上での主光線の移動量は、 6×(80/11)×2≒87μm となる。これより、像面上で主光線を10μm移動させ
るためには、平行平板31を約7′回転させれば良い。
平行平板31を用いない場合は、半導体レーザを直接移
動する事となり、その移動量は、 10×〔1/(80/11)×2〕≒0.7μm と、サブミクロンとなり、極めて難しい調整となる。
【0014】同図において、調整ネジ34を用いて保持
部材32を駆動し、平行平板31を回転させる場合、調
整ネジ34の移動量をΔhとおくと、 Δh=L×tan(Δθ) となる。但し、 L:回転軸33から調整ネジ34までの距離 Δθ:平行平板31の回転角度 である。
【0015】ここで、L=50mmとすると、Δh≒
0.1mmとなり、平行平板31を用いないときの約1
40倍、調整が容易となる。これを調整ネジ34の回転
角度に換算すると、ネジ部のピッチが0.5mmのと
き、72゜となる。以上のように、本発明による方法を
用いれば、複数のレーザビームのビーム位置調整を、容
易に且つ精密に行う事ができる。
【0016】尚、本実施形態のように3本のレーザビー
ム相互のビーム位置調整を行うためには、平行平板は2
つの半導体レーザに対して配置するだけで良いが、各ビ
ームの波面収差を揃えるために、3つの半導体レーザ全
てに対して同様の平行平板を配置した方が良い。また、
平行平板はプリズムと比較して安価であるため、使用し
やすく、光学系の設計が容易となる。
【0017】図3は、レーザビームを主走査,副走査の
両方向に調整する例を示している。同図においては、例
えば半導体レーザ11から出た主光線を平行平板ユニッ
ト21により主走査方向に調整し、半導体レーザ12か
ら出た主光線を平行平板ユニット22により副走査方向
に調整して各ビームをビームスプリッタ14で結合さ
せ、コリメータレンズ3に導く場合を想定しており、そ
の平行平板ユニット21において、上記副走査方向の調
整と同じ要領で主走査方向の調整を行う事になる。
【0018】このとき、主走査方向に関して、感光体ド
ラム7の像面上での主光線の移動量は、 300/11=27倍 となり、像面上での10μmの移動量は、平行平板31
を使わないときの半導体レーザ11の直接移動量約0.
37μmに対応する。これを平行平板31の回転角度に
換算すると約3′40″となり、調整ネジ34の移動量
としては約0.05mmとなる。これを調整ネジ34の
回転角度に換算すると36゜となり、容易に調整できる
値となる。
【0019】図4は、本発明の第2の実施形態を示す走
査光学装置の構成図であり、レーザビームの合成を、ビ
ームスプリッタではなくハーフミラーで行う例を示して
いる。1は、そのハーフミラーが含まれる光源ブロック
であり、その詳細を図5に模式的に示す。
【0020】同図において、16,17はハーフミラー
であり、半導体レーザ11からのビームは、これらのハ
ーフミラーを透過してコリメータレンズ3に入射する。
また、半導体レーザ12,13からのビームは、それぞ
れハーフミラー16,17で反射してコリメータレンズ
3に入射する。このとき、半導体レーザ11,12,1
3で生じる非点隔差を補正するため、半導体レーザ12
とハーフミラー16との間には平行平板22が入り、半
導体レーザ13とハーフミラー17との間には平行平板
23が入る。尚、18はレーザビームの遮蔽板である。
【0021】ここでは、この非点隔差補正用の平行平板
を回転させて、副走査方向の調整を行う事ができる。但
し、この場合、レーザビーム合成後の非点隔差は焦点深
度内に収まっている必要がある。そして、半導体レーザ
11からの主光線とハーフミラー16との成す角と、半
導体レーザ12からの主光線と平行平板22との成す角
がほぼ等しく、また、半導体レーザ11からの主光線と
ハーフミラー17との成す角と、半導体レーザ13から
の主光線と平行平板23との成す角がほぼ等しくなって
いる事も必要である。
【0022】図6は、本発明の第3の実施形態を示す走
査光学装置の構成図であり、フィードバック系を有する
場合の例を示している。同図に示すように、ポリゴンス
キャナ5により、スキャン範囲の手前で反射されたレー
ザビームをミラー25により反射してビーム位置検出セ
ンサ26に導き、ここで各レーザビームの位置を検出
し、これらが所定の位置関係になるまで各平行平板ユニ
ット21,22,23内の平行平板を、図示しないモー
タ等の駆動手段により回転駆動するように、図示しない
コントローラ等により制御する事により、自動的に各ビ
ームのビーム位置等の調整をする事ができる。
【0023】尚、本クレームで言うビーム合成手段は、
上記実施形態においてビームスプリッタ,ハーフミラー
に相当し、検出手段はビーム位置検出センサに相当し、
駆動手段はモータ等に相当し、制御手段はコントローラ
等に相当する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マルチビームレーザ走査光学系において、簡単な構成
で、安価な光学部品を使用し、しかもビーム位置調整等
がしやすいビーム位置間隔調整手段を持つ走査光学装置
を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す走査光学装置の
構成図。
【図2】平行平板ユニットの具体的な構成図。
【図3】レーザビームを主走査,副走査の両方向に調整
する例を示す説明図。
【図4】本発明の第2の実施形態を示す走査光学装置の
構成図。
【図5】光源ブロックの詳細を模式的に示す図。
【図6】本発明の第3の実施形態を示す走査光学装置の
構成図。
【符号の説明】
1 光源ブロック 2 レーザビーム 3 コリメータレンズ 4 シリンドリカルレンズ 5 ポリゴンスキャナ 6 走査レンズ系 7 感光体ドラム 8 LDドライブ回路 11〜13 半導体レーザ 14,15 ビームスプリッタ 16,17 ハーフミラー 18 レーザビームの遮蔽板 21〜23 平行平板ユニット 25 ミラー 26 ビーム位置検出センサ 31 平行平板 32 保持部材 33 回転軸 34 調整ネジ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレーザ光源と、該各レーザ光源か
    ら出たレーザビームを合成するビーム合成手段とを有
    し、前記レーザビームにより感光体面上に複数のライン
    を同時に走査する走査光学装置において、 少なくとも1つの前記レーザ光源と前記ビーム合成手段
    との間に、副走査方向ビーム位置調整用の透明な平行平
    板を設けた事を特徴とする走査光学装置。
  2. 【請求項2】 前記ビーム合成手段により合成されたレ
    ーザビームを整形するビーム整形用光学系を備えた事を
    特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも1つのレーザ光源とは別
    のレーザ光源と前記ビーム合成手段との間に、主走査方
    向ビーム位置調整用の透明な平行平板を設けた事を特徴
    とする請求項1又は請求項2に記載の走査光学装置。
  4. 【請求項4】 前記ビーム合成手段は、ハーフミラーで
    ある事を特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
  5. 【請求項5】 前記レーザビーム合成後の非点隔差が焦
    点深度内である事を特徴とする請求項4に記載の走査光
    学装置。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも1つのレーザ光源からの
    主光線と前記平行平板との成す角度と、該レーザ光源と
    は別のレーザ光源からの主光線と前記ハーフミラーとの
    成す角度がほぼ等しい事を特徴とする請求項4又は請求
    項5に記載の走査光学装置。
  7. 【請求項7】 前記ビーム位置を検出する検出手段と、
    前記平行平板を駆動する駆動手段と、前記検出手段から
    のビーム位置情報に基づいて所定のビーム位置となるよ
    うに前記駆動手段を制御する制御手段とを備えた事を特
    徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の走査
    光学装置。
JP9134779A 1997-05-26 1997-05-26 走査光学装置 Pending JPH10325929A (ja)

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JP9134779A JPH10325929A (ja) 1997-05-26 1997-05-26 走査光学装置

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ID=15136367

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7460145B2 (en) 2001-07-24 2008-12-02 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam pitch adjusting apparatus and image forming apparatus
JP2009014941A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Futaba Corp 光書き込みヘッド

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US7460145B2 (en) 2001-07-24 2008-12-02 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam pitch adjusting apparatus and image forming apparatus
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