JPH10333067A

JPH10333067A - マルチビーム走査光学系およびマルチビーム走査光学系用のカップリング光学系

Info

Publication number: JPH10333067A
Application number: JP10029897A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Sakuma; 伸夫佐久間; Kenichi Takanashi; 健一高梨
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2017-04-17
Also published as: JP3568087B2

Abstract

(57)【要約】【課題】偏光ビームスプリッタのような高価な光学素
子を用いること無く、２以上の光束を有効に合流させて
良好なマルチビーム走査を行ない得る新規なマルチビー
ム走査光学系を実現する。【解決手段】光源ごとに設けられたカップリングレン
ズ２，２’は、光軸を互いに平行にして主走査対応方向
に配列されてカップリングレンズ群を構成し、このカッ
プリングレンズ群と光偏向器の偏向反射面６との間に、
少なくとも主走査対応方向に負のパワーを持つビームコ
ンバイナ４を各光束に共通に有し、各光源１，１’は、
対応するカップリングレンズ２，２’によりカップリン
グされた光束が、主走査対応方向に関しては互いに間隔
を狭めつつビームコンバイナ４に入射し、副走査対応方
向に関しては互いに間隔を広げつつビームコンバイナ４
に入射するように、対応するカップリングレンズ２，
２’の光軸との位置関係を調整されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマルチビーム走査
光学系およびマルチビーム走査光学系用のカップリング
光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の光源からの光束を共通の光偏向器
により偏向し、各偏向光束を共通の走査結像光学系によ
り被走査面上に光スポットとして集光し、一度に複数の
走査線を走査する「マルチビーム走査光学系」が種々提
案されている。

【０００３】複数の光源からの光束を合流させる方法と
して、偏光ビームスプリッタを用いるものが知られてい
るが、１個の偏光ビームスプリッタで合成できるのは２
光束に限られ、３以上のビームを合流させるには偏光ビ
ームスプリッタを２以上必要とすることや、合流させる
べき２光束を互いに直交させて偏光ビームスプリッタへ
入射させる必要があり、光源部配置のスペースが大きく
なる問題、さらには偏光ビームスプリッタが高価である
ため、走査光学系のコストが高くつく等の問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、偏光ビー
ムスプリッタのような高価な光学素子を用いること無
く、２以上の光束を有効に合流させて良好なマルチビー
ム走査を行ない得る新規なマルチビーム走査光学系の実
現を課題とする。

【０００５】この発明の別の課題は、上記マルチビーム
走査光学系に適した、マルチビーム走査光学系用のカッ
プリング光学系の実現にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のマルチビ
ーム走査光学系は「複数の光源からの光束を、光源ごと
に設けられたカップリングレンズにより個別的にカップ
リングし、各光束を共通のシリンダレンズにより副走査
対応方向に集束させて、共通の光偏向器の偏向反射面近
傍に主走査対応方向に長い線像として結像させ、光偏向
器により偏向された各偏向光束を共通の走査結像光学系
により被走査面上に光スポットとして集光し、一度に複
数の走査線を走査するマルチビーム走査光学系」であっ
て、カップリングレンズ群とビームコンバイナを有す
る。

【０００７】この明細書において、上記「主走査対応方
向・副走査対応方向」は、光源から被走査面に到る光路
上で、主・副走査方向に平行的に対応する方向である。

【０００８】「カップリングレンズ群」は、光源ごとに
設けられたカップリングレンズを、光軸を互いに平行に
して主走査対応方向に配列して構成される。「ビームコ
ンバイナ」は、カップリングレンズ群と光偏向器の偏向
反射面との間に配備される「各光束に共通の光学素子」
で、少なくとも主走査対応方向において負のパワーを持
つ。そして上記「各光源」は、対応するカップリングレ
ンズによりカップリングされた光束が、主走査対応方向
に関しては互いに間隔を狭めつつビームコンバイナに入
射し、副走査対応方向に関しては互いに間隔を広げつつ
ビームコンバイナもしくは上記シリンダレンズに入射す
るように、対応するカップリングレンズの光軸との位置
関係を調整される。

【０００９】カップリングレンズ群を構成する各カップ
リングレンズのレンズ作用は、対応する光源（半導体レ
ーザあるいはＬＥＤを好適に使用できる）からの光束を
平行光束化する「コリメート作用」でもよいし（請求項
８）、対応する光源からの光束を「弱い集束性の光束」
もしくは「弱い発散性の光束」とする作用でもよい。

【００１０】上記共通の「光偏向器」としては、周知の
ポリゴンミラーや回転２面鏡、回転単面鏡等を利用でき
る。

【００１１】上記請求項１記載のマルチビーム走査光学
系において「ビームコンバイナおよびシリンダレンズを
通過した各光束が、主走査対応方向に関して、光偏向器
の偏向反射面近傍の位置で互いに交叉するように、光学
配置を定める」ことができる（請求項２）。このように
すると、各光束は偏向されたのちは主走査対応方向に分
離し、互いに時間差をもって主走査対応方向に関して略
同様な光路を通過するため、各光束が同様の光学特性と
なる。

【００１２】また上記請求項１または２記載のマルチビ
ーム走査光学系において「各偏向光束に共通の走査結像
光学系がｆθレンズと面倒れ補正用の長尺レンズとを有
するように構成し、ビームコンバイナおよびシリンダレ
ンズを通過した各光束が、副走査対応方向に関して、ｆ
θレンズと補正用の長尺レンズとの間で交叉するよう
に、光学配置を定める」ことができる（請求項３）。こ
のようにすると、走査結像光学系の作用が副走査対応方
向において、各偏向光束に対して同様の作用となる。
「走査結像光学系」としては他に、主走査を等速化でき
る機能を持った凹面鏡や凹面鏡と長尺レンズの組合せ等
を利用できる。

【００１３】なお、上記カップリングレンズ群における
カップリングレンズのレンズ作用がコリメート作用でな
く、カップリングされた光束が弱い発散性もしくは弱い
集束性の光束である場合には「走査を等速化する機能を
持ったレンズ」は厳密にはｆθレンズではないが、混同
の虞れはないと思われるので、この明細書においては、
上記のような場合においても、走査を等速化する機能を
持ったレンズをｆθレンズと称することにする。

【００１４】請求項１または２または３記載のマルチビ
ーム走査光学系において「ビームコンバイナ」は、負の
パワーを持つミラー（球面、シリンダ面、トロイダル面
等）を用いることもできるが、「負のパワーを持つ単レ
ンズ（球面レンズやシリンダレンズ、トロイダルレンズ
等）」を好適に用いることができる（請求項４）。

【００１５】ビームコンバイナとシリンダレンズとは共
に、カップリングレンズ群と偏向反射面との間に設けら
れるが、その順序は「ビームコンバイナが、シリンダレ
ンズよりカップリングレンズ群側に配備される」ように
しても良いし（請求項５）、逆にシリンダレンズがビー
ムコンバイナよりもカップリングレンズ群側に位置する
ようにしてもよい。

【００１６】負のパワーを持つ単レンズとして構成され
たビームコンバイナ（請求項４）とシリンダレンズと
は、互いに結合させて一体とすることができる（請求項
６）。光源およびカップリングレンズの数は、３以上と
することもできるが２個であっても良い（請求項７）。

【００１７】請求項９〜１４に記載の「カップリング光
学系」は、上記請求項１〜７の任意の１に記載のマルチ
ビーム走査光学系にカップリングレンズ群として用いら
れる光学系であって、「互いに光学的に等価なカップリ
ングレンズを、光源の個々に対応して光軸を互いに平行
にして、１列に配列一体化して」構成される（請求項
９）。

【００１８】「一体化」には種々の形態が可能で、「個
々のカップリングレンズを対応する鏡筒に設け、鏡筒同
志を互いに一体化」してもよいし（請求項１０）、「個
々のカップリングレンズを共通の鏡筒に設け」て一体化
しても良く（請求項１１）、接着等の手段で「個々のカ
ップリングレンズが互いに密着する」ようにしてもよく
（請求項１２）、モールド等の手段により「複数のカッ
プリングレンズを互いに一体的に形成」してもよい（請
求項１３）。

【００１９】勿論、請求項９〜１３記載のカップリング
光学系は「コリメートレンズ」をカップリングレンズと
して構成しても良い（請求項１４）。

【００２０】請求項１５記載のマルチビーム走査光学系
は「複数の光源からの光束を、光源ごとに設けられたカ
ップリングレンズにより個別的にカップリングし、各光
束を共通のシリンダレンズにより副走査対応方向に集束
させて、共通の光偏向器の偏向反射面近傍に主走査対応
方向に長い線像として結像させ、光偏向器により偏向さ
れた各偏向光束を共通の走査結像光学系により被走査面
上に光スポットとして集光し、一度に複数の走査線を走
査するマルチビーム走査光学系」であって、カップリン
グレンズ群とビームコンバイナを有する。

【００２１】請求項１５記載のマルチビーム走査光学系
においては、「カップリングレンズ群」を構成する、光
源ごとに設けられたカップリングレンズは、それぞれの
光軸が同一面内にあり、互いに隣接し合うコリメートレ
ンズの光軸が所定の角をなし、且つ、これら光軸が互い
に上記シリンダレンズの側で近づくようにして、主走査
対応方向に配列される。

【００２２】また、「コンバイナ」は、カップリングレ
ンズ群と光偏向器の偏向反射面との間に配備される「各
光束に共通の光学素子」で、少なくとも主走査対応方向
において負のパワーを持つ。そして、上記「各光源」
は、対応するカップリングレンズによりカップリングさ
れた光束が、主走査対応方向に関しては互いに間隔を狭
めつつビームコンバイナに入射し、副走査対応方向に関
しては互いに間隔を広げつつビームコンバイナもしくは
上記シリンダレンズに入射するように、対応するカップ
リングレンズの光軸との位置関係を調整される。

【００２３】請求項１記載のマルチビーム走査光学系と
同様に、請求項１５記載のマルチビーム走査光学系にお
いても、カップリングレンズ群を構成する各カップリン
グレンズのレンズ作用は、対応する光源（半導体レーザ
やＬＥＤを好適に使用できる）からの光束を平行光束化
する「コリメート作用」でもよいし（請求項２２）、対
応する光源からの光束を「弱い集束性の光束」もしくは
「弱い発散性の光束」とする作用でもよい。共通の「光
偏向器」としては、周知のポリゴンミラーや回転２面
鏡、回転単面鏡等を利用できる。

【００２４】請求項１５記載のマルチビーム走査光学系
において、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通
過した各光束が、主走査対応方向に関して、光偏向器の
偏向反射面近傍の位置で互いに交叉するように光学配置
を定めることができる（請求項１６）。請求項２記載の
発明と同様、このようにすると、各光束は偏向されたの
ちは主走査対応方向に分離し、互いに時間差をもって主
走査対応方向に関して略同様な光路を通過するため、各
光束が同様の光学特性となる。

【００２５】上記請求項１５たは１６記載のマルチビー
ム走査光学系において、各偏向光束に共通の走査結像光
学系がｆθレンズと面倒れ補正用の長尺レンズとを有
し、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通過した
各光束が、副走査対応方向に関して、ｆθレンズと補正
用の長尺レンズとの間で交叉するように、光学配置を定
めることができ（請求項１７）、このようにすると、請
求項３記載の発明と同様に、走査結像光学系の作用が副
走査対応方向において、各偏向光束に対して同様の作用
となる。

【００２６】上記請求項１５〜１７の任意の１に記載し
た任意のマルチビーム走査光学系において、「ビームコ
ンバイナ」は負のパワーを持つミラー（球面、シリンダ
面、トロイダル面等）を用いることもできるが、「負の
パワーを持つ単レンズ（球面レンズやシリンダレンズ、
トロイダルレンズ等）」を好適に用いることができる
（請求項１８）。ビームコンバイナとシリンダレンズと
は共に、カップリングレンズ群と偏向反射面との間に設
けられるが、その順序は「ビームコンバイナが、シリン
ダレンズよりカップリングレンズ群側に配備される」よ
うにしても良いし（請求項１９）、逆にシリンダレンズ
がビームコンバイナよりもカップリングレンズ群側に位
置するようにしてもよい。負のパワーを持つ単レンズと
して構成されたビームコンバイナ（請求項１８）とシリ
ンダレンズとは、互いに結合させて一体とすることがで
きる（請求項２０）。請求項１５〜２０の任意の１に記
載のマルチビーム走査光学系においても、光源およびカ
ップリングレンズの数は、３以上とすることもできるが
２個であっても良い（請求項２１）。

【００２７】請求項１５〜２１の任意の１に記載のマル
チビーム走査光学系にカップリングレンズ群として用い
られるカップリング光学系としては、「互いに光学的に
等価なカップリングレンズを、光源の個々に対応して、
光軸が互いに所定の角をなすようにして、１連に配列一
体化してなる」ものを用いることができる（請求項２
３）。この場合において「個々のカップリングレンズを
対応する鏡筒に設け、鏡筒同志を互いに一体化」しても
良いし（請求項２４）、「個々のカップリングレンズを
共通の鏡筒に設け」ても良い（請求項２５）。上記請求
項２３または２５記載のマルチビーム走査光学系用のカ
ップリング光学系においては「複数のカップリングレン
ズを互いに一体的に形成」することもできる（請求項２
６）。また、これらの場合において「カップリングレン
ズの数を３個とする」ことができ（請求項２７）、各カ
ップリングレンズを「コリメートレンズ」とすることが
できる（請求項２８）。

【００２８】上記請求項２３〜２８の任意の１に記載の
マルチビーム走査光学系用のカップリング光学系におい
て「個々のカップリングレンズの光軸を共有する平面に
直交する面であって、カップリングレンズ配列の対称面
となる面」に合わせて、取付け基準部を形成することが
できる（請求項２９）。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は、光源の数が２個である場
合（請求項７）に就いて、請求項１，２，３，４，５記
載の発明の実施の形態を説明するための図である。図１
（ａ）は、光源部から被走査面に到る光路を直線的に展
開し、この状態における光学配置を副走査対応方向から
見た状態を示し、上下方向が「主走査対応方向」であ
る。同図（ｂ）は上記光学配置を主走査対応方向から見
た状態を示し、上下方向が「副走査対応方向」である。

【００３０】光源１，１’は「半導体レーザ」で、図に
はその発光部をそれぞれ示す。符号２，２’はそれぞ
れ、光源１，１’に対応する「カップリングレンズ」、
符号４は「ビームコンバイナ」、符号５は「シリンダレ
ンズ」をそれぞれ示す。ビームコンバイナ４は負のパワ
ーを持つ単レンズであり（請求項４）、シリンダレンズ
５よりも光源側に配備されている（請求項５）。シリン
ダレンズ５は副走査対応方向にのみ正のパワーを持つ。

【００３１】「光偏向器」としてはポリゴンミラーが想
定され、その偏向反射面を図１に符号６で示す。符号７
は「ｆθレンズ（前述のように、カップリングレンズに
よりカップリングされた光束は平行光束もしくは弱い発
散性もしくは弱い収束性の光束であり、カップリングさ
れた光束が平行光束でない場合には、厳密にはｆθレン
ズではないが、前述のようにｆθレンズと称する）」、
符号８は「面倒れ補正用の長尺レンズ（長尺シリンダレ
ンズや長尺トロイダルレンズ等）」をそれぞれ示してい
る。これらｆθレンズ７と面倒れ補正用の長尺レンズと
８は「走査結像光学系」を構成する。符号９は被走査面
を示す。被走査面９の位置には光導電性の感光体の表面
が配備される。

【００３２】符号ａｘは、ビームコンバイナ４の光軸を
光源側および被走査面側へ直線的に延長したもので、以
下これを便宜的に「基準光軸」と称する。

【００３３】図１(ａ)，(ｂ)に示すように、複数の光源
１，１’からの光束は、光束ごとに設けられたカップリ
ングレンズ２，２’により個別的にカップリングされて
「平行光束」又は「弱い収束性の光束」もしくは「弱い
発散性の光束」とされ、各光束に共通のシリンダレンズ
５により副走査対応方向へ集束され、共通の光偏向器の
偏向反射面６の近傍に主走査対応方向に長い線像として
結像する。光偏向器により偏向された各偏向光束は、共
通の走査結像光学系７，８により被走査面９上に光スポ
ットとして集光し、一度に２本の走査線を走査する。

【００３４】光源ごとに設けられたカップリングレンズ
２，２’は、光軸を互いに平行にして主走査対応方向に
配列されて「カップリングレンズ群」を構成する。カッ
プリングレンズ２，２’の光軸は基準光軸ａｘに平行
で、且つ、カップリングレンズ２，２’は基準光軸ａｘ
を対称軸として主走査対応方向に対称的に配備されてい
る。

【００３５】各光源１，１’は、対応するカップリング
レンズ２，２’によりカップリングされた光束が「主走
査対応方向に関しては互いに間隔を狭め」つつビームコ
ンバイナ４に入射し（図１(ａ)）、「副走査対応方向に
関しては互いに間隔を広げ」つつビームコンバイナ４に
入射する(図１(ｂ))ように、対応するカップリングレン
ズの光軸との位置関係を調整されている。

【００３６】即ち、光源１，１’から放射される光束の
主光線を追跡すると、以下の如くになる。光源１は図１
（ａ）に示すように、主走査対応方向においてカップリ
ングレンズ２の光軸から図の上側へ若干離れて配備され
ているので、光源１からの光束はカップリングレンズ２
によりカップリングされると、その主光線はカップリン
グレンズ２の像側焦点位置３を通り、図１（ａ）で斜め
下側へ向かう。光源１’は逆に、カップリングレンズ
２’の光軸から主走査対応方向において図１（ａ）で若
干下方へ離れて配備されているので、光源１’からの光
束はカップリングレンズ２’によりカップリングされる
と、その主光線はカップリングレンズ２’の像側焦点位
置３’を通り、図１（ａ）の斜め上方へ向かう。従っ
て、カップリングレンズ２，２’によりカップリングさ
れた２光束は、主走査対応法方向に関しては「互いに間
隔を狭め」つつ、ビームコンバイナ４に入射することに
なる。

【００３７】ビームコンバイナ４を透過した２光束は、
ビームコンバイナ４の作用により主走査対応方向におけ
る互いの交叉角を、ビームコンバイナ４への入射前より
緩められる。これにより２光束の（主走査対応方向の）
交叉位置を偏向反射面６側へ延ばし、主走査対応方向に
おいては両光束が偏向反射面６の近傍で交叉するように
する。換言すれば、光源１，１’の位置、ビームコンバ
イナ４、シリンダレンズ５の位置は、上記２光束が主走
査対応方向に関して偏向反射面６の近傍で交叉するよう
に定められるのである（請求項２）。

【００３８】偏向反射面６により反射された２光束は、
偏向反射面６の回転に伴い偏向光束となって、ｆθレン
ズ７と面倒れ補正用の長尺レンズ８との作用により被走
査面９上にそれぞれ光スポットとして集光する。このと
き、２光束が偏向反射面６の近傍で交叉することによ
り、各光束の形成する光スポットは被走査面９上におい
て、主走査方向に間隔：Ｐｍだけずれる。間隔：Ｐｍ
は、走査結像光学系の「結像倍率」や、ビームコンバイ
ナ４の「負のパワー」、光源１，１’のカップリングレ
ンズ２，２’の光軸からの主走査対応方向における「ず
れ量」、カップリングレンズ２，２２’の「焦点距離」
等により定まるが、上記ずれ量の調整で微調整が可能で
ある。

【００３９】このように、被走査面上における２つの光
スポットを主走査方向に適当な間隔：Ｐｍだけずらすこ
とにより、走査領域へ向かう２つの偏向光束を別個に検
出して、各光束ごとに独立して走査開始の同期を取るこ
とができる。

【００４０】また、光源１，１’からの光束が偏向反射
面６の近傍で交叉するので、２つの偏向光束は、時間差
をもって主走査対応方向に略同様な光路を通過するた
め、各光束が同様の光学特性となり、ｆθレンズ７の等
速化特性（ｆθ特性）、像面湾曲特性や走査線曲がり特
性を各光束について同様のものにすることができる。

【００４１】図１(ａ)において、ビームコンバイナ４を
用いないとすると、以下の如き不具合が生じる。即ち、
カップリングレンズ２，２’の光軸間隔は３〜１５ｍｍ
が実用的見地からして適当であるが、このような大きい
光軸間距離で、光源から偏向反射面６に到る光路長を従
来の１ビーム走査光学系の場合と同程度にしようとする
と、各光源からの光束の「主走査対応方向の交叉角」を
小さくすることができないため、被走査面上における２
つの光スポットの主走査方向の間隔：Ｐｍが大きくなり
過ぎて、２走査線を同時走査することができなくなる。

【００４２】次に、図１(ｂ)に示すように、主走査対応
方向から見ると、光源１，１’は、それぞれ、副走査対
応方向(図の上下方向)へ、対応するカップリングレンズ
２，２’の光軸からずれており、光源１，１’からの光
束は、対応するカップリングレンズ２，２’によりカッ
プリングされると、各光束の主光線は、副走査対応方向
に関してカップリングレンズ２，２’の像側焦点位置
３，３’で交叉し、その後は「互いに間隔を広げ」つつ
ビームコンバイナ４に入射する。

【００４３】ビームコンバイナ４を透過すると、２光束
はシリンダレンズ５の正のパワーにより、互いに間隔を
緩やかに狭めつつ進行し、各光束は偏向反射面６近傍の
位置に主走査対応方向に長い線像に結像する。偏向反射
面６による２つの偏向光束はｆθレンズ７の正のパワー
により、ｆθレンズ７と面倒れ補正用の長尺レンズ８と
の間の位置１０において副走査対応方向において交叉し
(請求項３)、面倒れ補正用の長尺レンズ８を介して、被
走査面９上に光スポットとして集光する。２つの光スポ
ットの副走査方向の間隔：Ｐｓは、隣接する走査線間隔
(走査線ピッチ)あるいはその整数倍に設定される。即
ち、カップリングレンズ２，２’やビームコンバイナ
４，シリンダレンズ５、ｆθレンズ７、長尺レンズ８の
焦点距離や、光源１，１’の位置を最適化して上記間
隔：Ｐｓを実現できる。

【００４４】副走査対応方向においては、２つの偏向光
束が、ｆθレンズ７と面倒れ補正用の長尺レンズ８との
間の位置１０において交叉するので、面倒れ補正用の長
尺レンズ８の作用が各偏向光束に対して同様の作用とな
り、各光束に対して面倒れの良好な補正を行うことがで
きる。

【００４５】カップリングレンズ２，２’のカップリン
グ作用が「コリメート作用」で、カップリングレンズ
２，２’から平行光束が射出する場合を想定し、カップ
リングレンズ２，２’の焦点距離を「Fa」、シリンダレ
ンズ５の焦点距離を「Fbs」、ビームコンバイナの焦点
距離を「Fc」、ｆθレンズ７の焦点距離を「Fd」、ビー
ムコンバイナ４と２光束の主走査対応方向の交叉位置と
の間隔を「Scm」、ビームコンバイナ４と２光束の副走
査対応方向の交叉位置との間隔を「Sbs'」、ｆθレンズ
７と偏向反射面との距離を「Sdm」、シリンダレンズ５
とカップリングレンズ２，２’の像側焦点３，３’との
間の距離を「Sbs」、ｆθレンズ７と被走査面９との間
隔を「Bd」、ｆθレンズ７と長尺レンズ８との間隔を
「Sds'」とし、ビームコンバイナ４とシリンダレンズ５
との間隔を０とすると、光源１の、カップリングレンズ
２の光軸からの主走査対応方向におけるずれ量：Smは、
これらと前述の光スポットの間隔：Pm，Psとを用いて、 Sm=Fa・√(Pm/(1+Scm/Fc)/(Bd-Sdm・Fd)/(Sdm+Fd)/Scm) （１）で与えられ、光源１’のずれ量は、この値を負にしたも
のである。また、光源１の、カップリングレンズ２の光
軸からの副走査対応方向におけるずれ量：Ssは、 Ss=Fa・Ｐｓ・(1/Sbs+Fbs/Fc/(Sbs+Fbs))・Sds’/（Bd-Sds') （２）で与えられ、光源１’のずれ量は、この値を負にしたも
のである。また、カップリングレンズ２，２’の光軸間
隔:Lmは、 Lm=Sm・(1+(Scm-Sbs)/Fa （３）で与えられる。

【００４６】上には、光源およびカップリングレンズの
数が２個である場合(請求項７)につき説明したが、光源
・カップリングレンズの数が３以上ある場合に上記説明
を一般化することは容易である。光源・カップリングレ
ンズの数が３以上の偶数である場合には、光源と同数の
カップリングレンズを、図１(ａ)の基準光軸ａｘを対称
軸として主走査対応方向へ対称的に配備し、各カップリ
ングレンズの光軸に対して、対応する光源をずらして配
置すればよく、光源・カップリングレンズの数が３以上
の奇数の場合には、光源と同数のカップリングレンズ
を、その真中のものの光軸が基準光軸ａｘに合致するよ
うに配備し、各光源を各カップリングレンズに対応して
配備すればよい。この場合、上記真中のカップリングレ
ンズに対応する光源は、その発光部を「このカップリン
グレンズの光軸上」に配備するのである。

【００４７】図１で説明した実施の形態において、ビー
ムコンバイナ４とシリンダレンズ５の順序を入れ替え、
シリンダレンズ５を光源側に配備しても良く、ビームコ
ンバイナとシリンダレンズとを一体化してもよい（請求
項６）。この「一体化」は、機械的な固定治具を用いる
方法でも良いし、接着等の方法でもよく、あるいはモー
ルドによりビームコンバイナとシリンダレンズを最初か
ら一体に構成しても良い。

【００４８】図２〜図５は、カップリングレンズが２個
用いられる場合について、請求項９〜１４記載の発明の
実施の形態を示している。図２において、互いに光学的
に等価なカップリングレンズ２，２’は光軸を互いに平
行にして、対応する鏡筒２ａ，２ａ’に設けられ、これ
ら鏡筒２ａ，２ａ’は鏡筒ホルダ２０により一体化され
ている（請求項１０）。

【００４９】図３において、カップリングレンズ２，
２’は、これらを一体化する共通の鏡筒２１に設けられ
ている（請求項１１）。図４においては、共通の鏡筒２
２に設けられたカップリングレンズ２，２’は「互いに
密着」して一体化されている（請求項１２）。図５
(ａ)，(ｂ)に示す実施の形態では、２つのカップリング
レンズ２と２’（図５(ａ)）、もしくは２つのカップリ
ングレンズ２ｂと２ｂ’（図５(ｂ)）は一体成形されて
いる（請求項１３）。

【００５０】図６は、光源の数が２個である場合（請求
項２１）に就いて、請求項１５，１６，１７，１８，１
９記載の発明の実施の形態を説明するための図である。
繁雑を避けるべく、混同の虞れがないと思われるものに
ついては、図１におけると同一の符号を付した。

【００５１】図６(ａ)は、図１(ａ)に倣って、また図６
(ｂ)は図１(ｂ)に倣って描かれており、図６(ａ)では上
下方向が「主走査対応方向」、同図(ｂ)では上下方向が
「副走査対応方向」である。

【００５２】光源１，１’は「半導体レーザ」で、図に
はその発光部をそれぞれ示す。符号２Ａ，２Ａ’はそれ
ぞれ、光源１，１’に対応する「カップリングレンズ」
を示す。また、図１におけると同じく符号４は「ビーム
コンバイナ」、符号５は「シリンダレンズ」をそれぞれ
示す。ビームコンバイナ４は「負のパワーを持つ単レン
ズ」で(請求項１８)、シリンダレンズ５よりも光源側に
配備され(請求項１９)、シリンダレンズ５は副走査対応
方向にのみ正のパワーを持つ。

【００５３】図１におけると同様「光偏向器」としては
ポリゴンミラー（その偏向反射面を符号６で示す）が想
定され、符号７は「ｆθレンズ」、符号８は「面倒れ補
正用の長尺レンズ」、符号９は被走査面を示す。被走査
面９の位置には光導電性の感光体の表面が配備される。
ｆθレンズ７と面倒れ補正用の長尺レンズと８は「走査
結像光学系」を構成する。

【００５４】符号ａｘは、ビームコンバイナ４の光軸を
光源側および被走査面側へ直線的に延長したもので、前
述の通り「基準光軸」と称する。

【００５５】図１(ａ)，(ｂ)に示した実施の形態と同
様、第６図(ａ)，(ｂ)に示す実施の形態においても、複
数の光源１，１’からの光束は、光束ごとに設けられた
カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’により個別的にカップ
リングされて「平行光束」又は「弱い収束性の光束」も
しくは「弱い発散性の光束」とされ、各光束に共通のシ
リンダレンズ５により副走査対応方向へ集束され、共通
の光偏向器の偏向反射面６の近傍に主走査対応方向に長
い線像として結像する。光偏向器により偏向された各偏
向光束は、共通の走査結像光学系７，８により被走査面
９上に光スポットとして集光し、一度に２本の走査線を
走査する。

【００５６】光源ごとに設けられたカップリングレンズ
２Ａ，２Ａ’は、それぞれの光軸が同一面(基準光軸ａ
ｘと主走査対応方向を含む平面、即ち、図６(ａ)の図の
面)内にあり、互いに隣接し合うコリメートレンズ２
Ａ，２Ａ’の光軸が所定の角：θをなし、且つ、これら
光軸が互いにシリンダレンズ５の側で近づくようにし
て、主走査対応方向に配列されて「カップリングレンズ
群」を構成している。カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’
の光軸は上記平面内において「基準光軸ａｘに関して対
称的」である。

【００５７】各光源１，１’は、主走査対応方向に関し
ては図６(ａ)に示すように、対応するカップリングレン
ズ２Ａ，２Ａ’の各光軸を含む面（上記各光軸を含む平
面のうちで図６(ａ)の図面に直交する面）内にあり、従
って、各光源１，１’からの光束の主光線は、主走査対
応方向に関しては、図６(ａ)で見ると、あたかも対応す
るカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の光軸に合致するよ
うに進み、カップリングされた光束は「主走査対応方向
に関しては互いに間隔を狭め」つつビームコンバイナ４
に入射する。

【００５８】光源１，１’は、副走査対応方向に関して
は、図６(ｂ)に示すように、基準光軸ａｘを基準として
副走査対応方向(図の上下方向)へ、対応するカップリン
グレンズ２Ａ，２Ａ’の光軸から互いに逆向き且つ対称
的にずれている。従って、光源１，１’からの光束は、
対応するカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’によりカップ
リングされると、各光束の主光線は、副走査対応方向に
関してカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の像側焦点位置
３Ａ，３Ａ’で交叉し、その後は「互いに間隔を広げ」
つつビームコンバイナ４に入射する。即ち、光源１，
１’は、カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’によりカップ
リングされた各光束が「副走査対応方向に関しては互い
に間隔を広げ」つつビームコンバイナ４に入射するよう
に、対応するカップリングレンズの光軸との位置関係を
調整されている。

【００５９】ビームコンバイナ４を透過した２光束は、
ビームコンバイナ４の作用により主走査対応方向におけ
る互いの交叉角を、ビームコンバイナ４への入射前より
緩められる。これにより２光束の（主走査対応方向の）
交叉位置を偏向反射面６側へ延ばし、主走査対応方向に
おいては両光束が偏向反射面６の近傍で交叉するように
する。即ち、換言すれば、光源１，１’の位置、カップ
リングレンズ２Ａ，２Ａ’の各光軸の成す角：θ、ビー
ムコンバイナ４、シリンダレンズ５の位置は、上記２光
束が主走査対応方向に関して偏向反射面６の近傍で交叉
するように定められるのである（請求項１６）。

【００６０】偏向反射面６により反射された２光束は、
偏向反射面６の回転に伴い偏向光束となって、ｆθレン
ズ７と面倒れ補正用の長尺レンズ８との作用により被走
査面９上にそれぞれ光スポットとして集光する。このと
き、２光束が偏向反射面６の近傍で交叉することによ
り、各光束の形成する光スポットは被走査面９上におい
て、主走査方向に間隔：Ｐｍだけずれる。間隔：Ｐｍ
は、走査結像光学系の「結像倍率」や、ビームコンバイ
ナ４の「負のパワー」、カップリングレンズ２Ａ，２
Ａ’の「光軸のなす角：θ」、カップリングレンズ２，
２２’の「焦点距離」等により定まる。上記間隔：Ｐｍ
を微調整する必要があるばあいは、光源１，１’を主走
査対応方向において、カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’
の光軸からずらし、その「ずれ量」を調整すれば良い。

【００６１】このように、被走査面上における２つの光
スポットを主走査方向に適当な間隔：Ｐｍだけずらすこ
とにより、走査領域へ向かう２つの偏向光束を別個に検
出して各光束ごとに独立して走査開始の同期を取ること
ができ、２つの偏向光束が時間差をもって主走査対応方
向に略同様な光路を通過するため、各光束が同様の光学
特性となり、ｆθレンズ７の等速化特性、像面湾曲特性
や走査線曲がり特性を各光束について同様のものにする
ことができる。

【００６２】図６(ａ)において、ビームコンバイナ４を
用いないとすると、図１の実施の形態におけるのと同
様、被走査面上における２つの光スポットの主走査方向
の間隔：Ｐｍが大きくなり過ぎて、２走査線を同時走査
することができなくなる。

【００６３】図６(ｂ)に示すように、光源１，１’から
の光束は、対応するカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’に
よりカップリングされると、各光束の主光線は、副走査
対応方向に関してカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の像
側焦点位置３Ａ，３Ａ’で交叉し、その後は「互いに間
隔を広げ」つつビームコンバイナ４に入射し、ビームコ
ンバイナ４を透過すると、２光束はシリンダレンズ５の
正のパワーにより、互いに間隔を緩やかに狭めつつ進行
し、各光束は偏向反射面６近傍の位置に主走査対応方向
に長い線像に結像する。偏向反射面６による２つの偏向
光束はｆθレンズ７の正のパワーにより、ｆθレンズ７
と面倒れ補正用の長尺レンズ８との間の位置１０におい
て副走査対応方向において交叉し(請求項１７)、面倒れ
補正用の長尺レンズ８を介して、被走査面９上に光スポ
ットとして集光する。２つの光スポットの副走査方向の
間隔：Ｐｓは、隣接する走査線間隔(走査線ピッチ)ある
いはその整数倍に設定される。即ち、カップリングレン
ズ２Ａ，２Ａ’やビームコンバイナ４，シリンダレンズ
５、ｆθレンズ７、長尺レンズ８の焦点距離や、光源
１，１’の位置を最適化して上記間隔：Ｐｓを実現でき
る。

【００６４】図１に示す実施の形態と同様に、副走査対
応方向において、２つの偏向光束がｆθレンズ７と面倒
れ補正用の長尺レンズ８との間の位置１０において交叉
するので、面倒れ補正用の長尺レンズ８の作用が各偏向
光束に対して同様の作用となり、各光束に対して面倒れ
の良好な補正を行うことができる。

【００６５】図６に示す実施の形態の場合においても、
光源１の、カップリングレンズ２Ａの光軸からの副走査
対応方向におけるずれ量：Ssは、前述の式（２）によっ
て与えられる。光源１’の上記ずれ量は「式（２）式の
値を負にした値」である。

【００６６】また、カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の
光軸が成す角：θは、以下のように決定される。

【００６７】即ち、カップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の
焦点距離：Faを初め、シリンダレンズ５の焦点距離：Fb
s、ビームコンバイナの焦点距離：Fc、ｆθレンズ７の
焦点距離：Fd、ビームコンバイナ４と２光束の主走査対
応方向の交叉位置との間隔：Scm、ビームコンバイナ４
と２光束の副走査対応方向の交叉位置との間隔：Sbs'、
ｆθレンズ７と偏向反射面との距離：Sdm、シリンダレ
ンズ５とカップリングレンズ２，２’の像側焦点３，
３’との間の距離：Sbs、ｆθレンズ７と被走査面９と
の間隔：Bd、ｆθレンズ７と長尺レンズ８との間隔：Sd
s'が、図１の実施の形態と同じであるとし、ビームコン
バイナ４とシリンダレンズ５との間隔を０として、図６
の実施の形態における前記Ｐｍが、図１の実施の形態に
おける前記Ｐｍと等しくなるようにするには、図１の実
施の形態における光源１の、カップリングレンズ２の光
軸からの主走査対応方向におけるずれ量：Smと、前記
角：θの間に、関係： θ＝２tan~¹(Sm/Fa) （４）が成り立てば良い。従って、図１の実施の形態で、上記
ずれ量：Smが定まれば、これを用いて、式（４）で角：
θを算出すれば、図１の実施の形態と等価な光学特性で
図６の実施の形態を実施できる。

【００６８】上には、光源およびカップリングレンズの
数が２個である場合(請求項２１)につき説明したが、光
源・カップリングレンズの数が３以上ある場合に上記説
明を一般化することは容易である。光源・カップリング
レンズの数が３以上の偶数である場合には、光源と同数
のカップリングレンズを、図６(ａ)の基準光軸ａｘを対
称軸として主走査対応方向へ対称的に配備し、各カップ
リングレンズの光軸に対して、対応する光源を副走査対
応方向へずらして配置すればよく、光源・カップリング
レンズの数が３以上の奇数の場合には、光源と同数のカ
ップリングレンズを、その真中のものの光軸が基準光軸
ａｘに合致するように配備し、各光源を各カップリング
レンズに対応して配備すればよい。この場合、上記真中
のカップリングレンズに対応する光源は、その発光部を
「このカップリングレンズの光軸上」に配備するのであ
る。

【００６９】図６で説明した実施の形態においても、ビ
ームコンバイナ４とシリンダレンズ５の順序を入れ替
え、シリンダレンズ５を光源側に配備しても良く、ビー
ムコンバイナとシリンダレンズとを一体化してもよい
（請求項２０）。「一体化」は、機械的な固定治具を用
いる方法や接着等の方法でもよく、あるいはモールドに
よりビームコンバイナとシリンダレンズを最初から一体
に構成しても良い。

【００７０】図７〜図９は、請求項２３〜２９記載の発
明の実施の形態を示している。即ち、これら図７〜図９
に示す実施の形態において、カップリングレンズ群とし
て用いられる「カップリング光学系」は、互いに光学的
に等価なカップリングレンズを、光源の個々に対応し
て、光軸が互いに所定の角をなすようにして、１連に配
列一体化してなる。

【００７１】図７に示すカップリング光学系２５では、
互いに光学的に等価な３個のカップリングレンズ２Ｂ，
２Ｂ’，２Ｂ’’は、隣接するカップリングレンズの光
軸が、互いに角：θ₁をなすようにして一連に配列され
一体化されている（請求項２６，２７）。

【００７２】図８に示すカップリング光学系３０では、
互いに光学的に等価な２個のカップリングレンズ２Ａ，
２Ａ’が「光軸が互いに所定の角をなす」ようにして、
対応する鏡筒２ａ，２ａ’に設けられ、これら鏡筒２
ａ，２ａ’は互いに一体化されている（請求項２４）。
さらに、個々のカップリングレンズ２Ａ，２Ａ’の光軸
を共有する平面に直交する面であって、カップリングレ
ンズ配列の対称面となる面、即ち、カップリング光学系
３０を副走査対応方向から見た図３（ｂ）における直線
Ａを含み図面に直交する面に合わせて、取付け基準部ａ
が凸部として形成されている（請求項２９）。カップリ
ング光学系３０を取り付けられる部分に、取付け基準部
ａに係合する係合部を形成しておき、取付け基準部ａの
長手方向が基準光軸ａｘに平行になるようにして取付け
を行うことにより、容易且つ確実にカップリング光学系
を適正な態位に取り付けることができる。

【００７３】図９に示すカップリング光学系４０では、
３個のカップリングレンズ２Ｂ，２Ｂ’，２Ｂ’’は、
光軸が互いに所定の角をなすようにして、１連に配列さ
れて共通の鏡筒２ｂに設けられている（請求項２７，２
５）。さらに、個々のカップリングレンズ２Ｂ，２
Ｂ’，２Ｂ’’の光軸を共有する平面に直交する面であ
って、カップリングレンズ配列の対称面となる面（図９
において直線Ａを含み図面に直交する平面）に合わせ
て、取付け基準部ａ’が突起状に形成されており、個の
取付け基準部ａ’を利用して取付けを行うことにより、
容易且つ確実にカップリング光学系を適正な態位に取り
付けることができる。

【００７４】勿論、図７〜図９のカップリング光学系の
カップリングレンズは、コリメートレンズとして使用で
きる（請求項２８）。

【００７５】

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げる。各実施例と
も、図１に即して説明した形態において、シリンダレン
ズ５とビームコンバイナ４との順序を入替え、両者を一
体化した光学配置である。カップリングレンズの作用は
コリメート作用であり、カップリングされた光束は平行
光束となる。

【００７６】シリンダレンズ５の焦点距離は１００ｍ
ｍ、ビームコンバイナ４の焦点距離は−５０ｍｍ、ｆθ
レンズ７の焦点距離は２００ｍｍであり、ｆθレンズ５
から光偏向器（ポリゴンミラー）の偏向反射面６に到る
距離は−５０ｍｍ、長尺レンズ８から被走査面９に到る
距離は７０ｍｍである。

【００７７】「シリンダレンズ位置」とあるのは、シリ
ンダレンズ５を基準としてカップリングレンズ２，２’
に到る距離（負）を表し、「光軸間隔」とあるのは主走
査対応方向に配列されたカップリングレンズ２，２’の
光軸間距離を、「光源シフト量（主）」とあるのは光源
と対応するカップリングレンズの光軸との主走査対応方
向のずれ量を、また「光源シフト量（副）」とあるのは
光源と対応するカップリングレンズの光軸との副走査対
応方向のずれ量を示す。この「ずれ量」は、２つの光源
に就き互いに対称的で、互いに符号が逆になるだけであ
るので、一方の光源についてのみ示す。

【００７８】「ビームコンバイナ位置」は、ビームコン
バイナ４から偏向反射面６に到る距離（正）を表し、
「像面ピッチ（主）及び（副）」は、被走査面上に形成
される２つの光スポットの主走査方向および副走査方向
における隔たり（前述のＰｍ，Ｐｓ）を表す。

【００７９】最初に挙げる実施例１〜４では、カップリ
ングレンズ（コリメートレンズ）の焦点距離は８ｍｍで
ある。

【００８０】実施例番号１２３４シリンダレンズ位置 -125 -125 -125 -125 光軸間隔 3.78 5.23 4.63 6.41 光源シフト量（主） 0.198 0.242 0.242 0.296 光源シフト量（副） 0.040 0.040 0.040 0.040 ビームコンバイナ位置 33.33 200.00 33.33 200.00 像面ピッチ（主） 2 2 3 3 像面ピッチ（副） 0.0635. 0.0635 0.0635 0.0635 。

【００８１】次ぎに挙げる実施例５〜８では、カップリ
ングレンズ（コリメートレンズ）の焦点距離は１６ｍｍ
である。

【００８２】実施例番号５６７８シリンダレンズ位置 -125 -125 -125 -125 光軸間隔 3.98 5.47 4.87 6.70 光源シフト量（主） 0.395 0.484 0.484 0.593 光源シフト量（副） 0.079 0.079 0.080 0.080 ビームコンバイナ位置 33.33 200.00 33.33 200.00 像面ピッチ（主） 2 2 3 3 像面ピッチ（副） 0.0635. 0.0635 0.0635 0.0635 。

【００８３】上記実施例１〜８では走査密度は４００ｄ
ｐｉである。

【００８４】次ぎに挙げる実施例９〜１２では、カップ
リングレンズ（コリメートレンズ）の焦点距離は８ｍｍ
である。

【００８５】実施例番号９ 10 11 12 シリンダレンズ位置 -150 -150 -150 -150 光軸間隔 4.40 5.99 5.38 7.33 光源シフト量（主） 0.198 0.242 0.242 0.296 光源シフト量（副） 0.012 0.012 0.012 0.012 ビームコンバイナ位置 33.33 200.00 33.33 200.00 像面ピッチ（主） 2 2 3 3 像面ピッチ（副） 0.0423. 0.0423 0.0423 0.0423 。

【００８６】最後に挙げる実施例１３〜１６では、カッ
プリングレンズ（コリメートレンズ）の焦点距離は１６
ｍｍである。

【００８７】実施例番号 13 14 15 16 シリンダレンズ位置 -150 -150 -150 -150 光軸間隔 4.59 6.23 5.63 7.63 光源シフト量（主） 0.395 0.484 0.484 0.593 光源シフト量（副） 0.024 0.024 0.024 0.024 ビームコンバイナ位置 33.33 200.00 33.33 200.00 像面ピッチ（主） 2 2 3 3 像面ピッチ（副） 0.0423. 0.0423 0.0423 0.0423 。

【００８８】上記実施例９〜１６では走査密度は６００
ｄｐｉである。

【００８９】２つの光スポットの主走査方向における距
離である上記像面ピッチ（主）は、上記のように、各光
束ごとに独立して精度の良い同期をとれる値として２ｍ
ｍおよび３ｍｍに設定した。光軸間隔は、２つのカップ
リングレンズ同士が密着（図４の場合）する４ｍｍ前後
から各カップリングレンズを保持した鏡筒が密着する
（図３の場合）８ｍｍ前後までをカバーしている。これ
ら実施例１〜１６において、光源シフト量は（主）・
（副）共に、大きすぎず、また小さすぎて調整が困難に
なるようなことのない妥当な値となっている。

【００９０】なお、上の説明では、走査結像光学系とし
てｆθレンズと長尺レンズの組み合わせを説明したが、
走査結像光学系は、ほかに、凹面鏡を含む光学系として
構成することもできる。また、図１で示した実施の形態
において、光源から被走査面に到る光路上に、走査光学
系のレイアウトに応じて光路を屈曲させるための光路屈
曲ミラーを１以上適宜に配して良いことは言うまでもな
い。

【００９１】上に挙げた実施例１〜１６では、カップリ
ングレンズ群を構成する２個のカップリングレンズは、
光軸が互いに平行であるが、図６に示す実施の形態のよ
うに、２つのカップリングレンズの光軸が互いに所定の
角：θをなすようにすることもできる。このように、２
個のカップリングレンズの光軸を非平行にする場合に
は、前記式（４）、即ち「θ＝２tan~¹(Sm/Fa)」によ
り、上記実施例１〜１６における「光源シフト量
（主）」を角：θに変換すれば良い。

【００９２】即ち、式（４）における「Sm」は上記各実
施例における「光源シフト量(主)」であり、「Fa」は、
カップリングレンズの焦点距離であるから、これらの数
値の商を取り、そのアークタンジェントを２倍すれば
角：θが得られる。

【００９３】例えば、前記実施例１の場合を例示すれ
ば、Sm＝０．１９８ｍｍ、Fa＝８ｍｍであるから、(Sm/
Fa)＝０．１９８／８＝０．０２４７５で、tan~¹(Sm/F
a)＝１．４２度となる。これから、実施例１におけるカ
ップリングレンズの光軸を互いに２．８４度の角で交叉
させ、光源の主走査方向のずれ量、即ち光源シフト量
(主)を０とすれば、図６の実施の形態により、上記実施
例１と全く同様の状態を実現できる。実施例２〜１６に
おいても、同様の演算で「光源シフト量(主)」をカップ
リングレンズの光軸の交叉角に変換できる。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、新規
なマルチビーム走査光学系を実現できる。この発明のマ
ルチビーム走査光学系は、複数の光束を合流させるのに
高価な偏光ビームスプリッタを用いないから低コスト化
が可能であり、１つのビームコンバイナで３以上の光束
を合流させることもでき多ビーム化が容易である。

【００９５】また、請求項２，１６記載の発明では、偏
向光束が主走査方向において偏向光束ごとに走査結像光
学系の同じ位置を通るので、走査線ピッチの像高間変動
が起きにくく、複数の光スポットを主走査方向に必要な
間隔だけ離せるので、各偏向光束を精度良く分離して検
出でき、偏向光束ごとに個別に走査の同期をとることが
容易である。

【００９６】請求項３，１７記載の発明では、走査結像
光学系の面倒れ補正機能が各偏向光束について同様に作
用するので、走査線ピッチの像高間変動が起きにくい。

【００９７】またこの発明のマルチビーム走査光学系用
のカップリング光学系は、複数のカップリングレンズを
近接させて固定するから、機械的振動や環境変化の影響
を受けにくく、走査線ピッチ変動等、マルチビーム走査
独特の問題が生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載のマルチビーム走査光学系の実施
の１形態を説明するための図である。

【図２】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の１形態を示す図である。

【図３】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の別形態を示す図である。

【図４】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の他の形態を示す図である。

【図５】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の他の形態を示す図である。

【図６】請求項１５記載のマルチビーム走査光学系の実
施の１形態を説明するための図である。

【図７】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の１形態を示す図である。

【図８】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の別形態を示す図である。

【図９】マルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系の実施の他の形態を示す図である。

【符号の説明】

１，１’ 光源２，２’ カップリングレンズ４ビームコンバイナ５シリンダレンズ６偏向反射面７，８走査結像光学系９被走査面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光源からの光束を、光源ごとに設け
られたカップリングレンズにより個別的にカップリング
し、各光束を共通のシリンダレンズにより副走査対応方
向に集束させて、共通の光偏向器の偏向反射面近傍に主
走査対応方向に長い線像として結像させ、光偏向器によ
り偏向された各偏向光束を共通の走査結像光学系により
被走査面上に光スポットとして集光し、一度に複数の走
査線を走査するマルチビーム走査光学系において、光源ごとに設けられたカップリングレンズは、光軸を互
いに平行にして主走査対応方向に配列されてカップリン
グレンズ群を構成し、このカップリングレンズ群と光偏向器の偏向反射面との
間に、少なくとも主走査対応方向に負のパワーを持つビ
ームコンバイナを各光束に共通に有し、各光源は、対応するカップリングレンズによりカップリ
ングされた光束が、主走査対応方向に関しては互いに間
隔を狭めつつ上記ビームコンバイナに入射し、副走査対
応方向に関しては互いに間隔を広げつつ上記ビームコン
バイナもしくは上記シリンダレンズに入射するように、
対応するカップリングレンズの光軸との位置関係を調整
されていることを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項２】請求項１記載のマルチビーム走査光学系に
おいて、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通過した各光
束が、主走査対応方向に関して、光偏向器の偏向反射面
近傍の位置で互いに交叉するように、光学配置を定めた
ことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項３】請求項１または２記載のマルチビーム走査
光学系において、各偏向光束に共通の走査結像光学系がｆθレンズと面倒
れ補正用の長尺レンズとを有し、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通過した各光
束が、副走査対応方向に関して、上記ｆθレンズと補正
用の長尺レンズとの間で交叉するように、光学配置を定
めたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項４】請求項１または２または３記載のマルチビ
ーム走査光学系において、ビームコンバイナは、負のパワーを持つ単レンズである
ことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項５】請求項４記載のマルチビーム走査光学系に
おいて、ビームコンバイナが、シリンダレンズよりカップリング
レンズ群側に配備されることを特徴とするマルチビーム
走査光学系。
【請求項６】請求項４記載のマルチビーム走査光学系に
おいて、ビームコンバイナとシリンダレンズとを一体としたこと
を特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項７】請求項１または２または３または４または
５または６記載のマルチビーム走査光学系において、光源およびカップリングレンズの数が２個であることを
特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項８】請求項１〜７の任意の１に記載のマルチビ
ーム走査光学系において、カップリングレンズ群における各カップリングレンズの
カップリング作用がコリメート作用であることを特徴と
するマルチビーム走査光学系。
【請求項９】請求項１〜７の任意の１に記載のマルチビ
ーム走査光学系にカップリングレンズ群として用いられ
るカップリング光学系であって、互いに光学的に等価なカップリングレンズを、光源の個
々に対応して光軸を互いに平行にして、１列に配列一体
化してなるマルチビーム走査光学系用のカップリング光
学系。
【請求項１０】請求項９記載のマルチビーム走査光学系
用のカップリング光学系において、個々のカップリングレンズは対応する鏡筒に設けられ、
鏡筒同志が互いに一体化されていることを特徴とする、
マルチビーム走査光学系用のカップリング光学系。
【請求項１１】請求項９記載のマルチビーム走査光学系
用のカップリング光学系において、個々のカップリングレンズは共通の鏡筒に設けられてい
ることを特徴とするマルチビーム走査光学系用のカップ
リング光学系。
【請求項１２】請求項９または１１記載のマルチビーム
走査光学系用のカップリング光学系において、個々のカップリングレンズが互いに密着することを特徴
とするマルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系。
【請求項１３】請求項１２記載のマルチビーム走査光学
系用のカップリング光学系において、複数のカップリングレンズが互いに一体的に形成されて
いることを特徴とするマルチビーム走査光学系用のカッ
プリング光学系。
【請求項１４】請求項９〜１４の任意の１に記載のマル
チビーム走査光学系用のカップリング光学系において、各カップリングレンズがコリメートレンズであることを
特徴とするマルチビーム走査光学系用のカップリング光
学系。
【請求項１５】複数の光源からの光束を、光源ごとに設
けられたカップリングレンズにより個別的にカップリン
グし、各光束を共通のシリンダレンズにより副走査対応
方向に集束させて、共通の光偏向器の偏向反射面近傍に
主走査対応方向に長い線像として結像させ、光偏向器に
より偏向された各偏向光束を共通の走査結像光学系によ
り被走査面上に光スポットとして集光し、一度に複数の
走査線を走査するマルチビーム走査光学系において、光源ごとに設けられたカップリングレンズは、それぞれ
の光軸が同一面内にあり、互いに隣接し合うコリメート
レンズの光軸が所定の角をなし、且つ、これら光軸が互
いに上記シリンダレンズの側で近づくようにして、主走
査対応方向に配列されてカップリングレンズ群を構成
し、このカップリングレンズ群と光偏向器の偏向反射面との
間に、少なくとも主走査対応方向に負のパワーを持つビ
ームコンバイナを各光束に共通に有し、各光源は、対応するカップリングレンズによりカップリ
ングされた光束が、主走査対応方向に関しては互いに間
隔を狭めつつ上記ビームコンバイナに入射し、副走査対
応方向に関しては互いに間隔を広げつつ上記ビームコン
バイナもしくは上記シリンダレンズに入射するように、
対応するカップリングレンズの光軸との位置関係を調整
されていることを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項１６】請求項１５記載のマルチビーム走査光学
系において、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通過した各光
束が、主走査対応方向に関して、光偏向器の偏向反射面
近傍の位置で互いに交叉するように、光学配置を定めた
ことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項１７】請求項１５または１６記載のマルチビー
ム走査光学系において、各偏向光束に共通の走査結像光学系がｆθレンズと面倒
れ補正用の長尺レンズとを有し、ビームコンバイナおよびシリンダレンズを通過した各光
束が、副走査対応方向に関して、上記ｆθレンズと補正
用の長尺レンズとの間で交叉するように、光学配置を定
めたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項１８】請求項１５または１６または１７記載の
マルチビーム走査光学系において、ビームコンバイナは、負のパワーを持つ単レンズである
ことを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項１９】請求項１８記載のマルチビーム走査光学
系において、ビームコンバイナが、シリンダレンズよりカップリング
レンズ群側に配備されることを特徴とするマルチビーム
走査光学系。
【請求項２０】請求項１８記載のマルチビーム走査光学
系において、ビームコンバイナとシリンダレンズとを一体としたこと
を特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項２１】請求項１５〜２０の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系において、光源およびカップリングレンズの数が２個であることを
特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項２２】請求項１５〜２１の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系において、カップリングレンズ群の各カップリングレンズのカップ
リング作用がコリメート作用であることを特徴とするマ
ルチビーム走査光学系。
【請求項２３】請求項１５〜２１の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系にカップリングレンズ群として用
いられるカップリング光学系であって、互いに光学的に等価なカップリングレンズを、光源の個
々に対応して、光軸が互いに所定の角をなすようにし
て、１連に配列一体化してなるマルチビーム走査光学系
用のカップリング光学系。
【請求項２４】請求項２３記載のマルチビーム走査光学
系用のカップリング光学系において、個々のカップリングレンズは対応する鏡筒に設けられ、
鏡筒同志が互いに一体化されていることを特徴とする、
マルチビーム走査光学系用のカップリング光学系。
【請求項２５】請求項２３記載のマルチビーム走査光学
系用のカップリング光学系において、個々のカップリングレンズは共通の鏡筒に設けられてい
ることを特徴とするマルチビーム走査光学系用のカップ
リング光学系。
【請求項２６】請求項２３または２５記載のマルチビー
ム走査光学系用のカップリング光学系において、複数のカップリングレンズが互いに一体的に形成されて
いることを特徴とするマルチビーム走査光学系用のカッ
プリング光学系。
【請求項２７】請求項２３〜２６の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系用のカップリング光学系におい
て、カップリングレンズの数が３個であることを特徴とする
マルチビーム走査光学系用のカップリング光学系。
【請求項２８】請求項２３〜２７の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系用のカップリング光学系におい
て、各カップリングレンズがコリメートレンズであることを
特徴とするマルチビーム走査光学系用のカップリング光
学系。
【請求項２９】請求項２３〜２８の任意の１に記載のマ
ルチビーム走査光学系用のカップリング光学系におい
て、個々のカップリングレンズの光軸を共有する平面に直交
する面であって、カップリングレンズ配列の対称面とな
る面に合わせて、取付け基準部が形成されたことを特徴
とするマルチビーム走査光学系用のカップリング光学
系。