JPH1068899A - カスケード走査光学系 - Google Patents

カスケード走査光学系

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JPH1068899A
JPH1068899A JP8224083A JP22408396A JPH1068899A JP H1068899 A JPH1068899 A JP H1068899A JP 8224083 A JP8224083 A JP 8224083A JP 22408396 A JP22408396 A JP 22408396A JP H1068899 A JPH1068899 A JP H1068899A
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正寿 高野
Eiji Takasugi
英次 高杉
Shinji Kikuchi
信司 菊地
Tsutomu Sato
勉 佐藤
Hiroyuki Saito
裕行 齋藤
Yoshiyuki Araki
佳幸 荒木
Mitsunori Iima
光規 飯間
Takashi Sasaki
隆 佐々木
Takayuki Iizuka
隆之 飯塚
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のレーザ走査光学系による走査レーザビ
ームを単一の回転被走査媒体上の同一の周方向位置で異
なる軸方向位置に走査させるカスケード走査光学系にお
いて、各走査レーザビームの継ぎ目が重なったり離れた
りすることのない光学系を得る。 【構成】 感光体ドラム１０への入射光路に、単一のハ
ーフミラー２６を配設し、このハーフミラー２６を透過
した走査レーザビームと、反射した走査レーザビームと
がそれぞれ回転被走査媒体上の同一の周方向位置で異な
る軸方向位置に入射するように、レーザ走査光学系２０
Ｂと２０Ａを配置し、このレーザ走査光学系２０Ａと２
０Ｂを、それぞれの走査レーザビームが感光体ドラム１
０に対して直角に入射するテレセントリック系としたカ
スケード走査光学系。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、複数組のレーザ走査光学系を走
査方向に並べ、同期させて駆動することにより、大きい
走査幅を得ることができるカスケード走査光学系に関す
る。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】この種のレーザ走査光学
系は、例えば特開昭６１−１１７２０号公報が提案して
いる。各レーザ走査光学系は、レーザ光源、ポリゴンミ
ラー（偏向器）、ｆθレンズを備えており、これら複数
のレーザビーム光学系の走査レーザビームが同一の感光
体ドラム（被走査面）の同一の周方向位置であって異な
る軸方向位置に照射される。
【０００３】このようなカスケード走査光学系の基本的
な問題点の一つは、複数の走査レーザビームの継ぎ目
（境界、接続部）を如何に正確に確保するかにある。す
なわち、各レーザ走査光学系が非テレセントリック系で
あれば、僅かな被走査面の位置ずれによって、複数の走
査レーザビームの継ぎ目が主走査方向にずれ、隙間また
は重なりが生じてしまう。各レーザ走査光学系がテレセ
ントリック系であれば（走査レーザビームが被走査面に
常に直角に入射すれば）、被走査面の位置ずれによる継
ぎ目の隙間または重なりの問題は生じないが、各レーザ
走査光学系は、相互の干渉を防ぐため、副走査方向に位
置をずらせ、被走査面に対する傾斜角度を異ならせる必
要がある。しかし、この配置では、被走査面の位置ずれ
によって、複数の走査レーザビームの継ぎ目が副走査方
向にずれ、主走査方向に直線状にならないという問題が
生じる。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、各レーザ走査光学系の走査レ
ーザビームの継ぎ目が主走査方向、副走査方向にずれな
いカスケード走査光学系を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、複数のレーザ走査光学系によ
る走査レーザビームを単一の回転被走査媒体上の同一の
周方向位置で異なる軸方向位置に走査させるカスケード
走査光学系において、回転被走査媒体への入射光路に、
単一のビームスプリッタを配設し、このビームスプリッ
タを透過した走査レーザビームと、反射した走査レーザ
ビームとがそれぞれ回転被走査媒体上の同一の周方向位
置で異なる軸方向位置に入射するように、複数のレーザ
走査光学系を配置し、さらにこれらの複数のレーザ走査
光学系を、それぞれの走査レーザビームが回転被走査媒
体に対して直角に入射するテレセントリック系としたこ
とを特徴としている。
【０００６】このような光学系は、例えば、回転被走査
媒体側から見てビームスプリッタの透過光光路上に、全
反射ミラーを配置して、この全反射ミラーによる反射光
路上に、一つのテレセントリックレーザ走査光学系を配
置し、回転被走査媒体側から見てビームスプリッタの反
射光路上に、別の一つのテレセントリックレーザ走査光
学系を配置することで実現することができる。
【０００７】この一つのテレセントリックレーザ走査光
学系と、別の一つのテレセントリックレーザ走査光学系
は、同一構成とし、各テレセントリックレーザ走査光学
系に、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及びコ
ンデンサレンズを備えさせることが好ましい。さらにこ
の一つのテレセントリックレーザ走査光学系と、別の一
つのテレセントリックレーザ走査光学系とは、平行に配
置すると、小さいスペースで本カスケード光学系を得る
ことができる。
【０００８】
【発明の実施形態】図示実施形態は、本発明のカスケー
ド走査光学系をレーザビームプリンタの感光体ドラム１
０へのレーザ走査光学系に適用したもので、図１ないし
図４はその第一の態様を示す。この感光体ドラム１０上
の同一の周方向位置で異なる軸方向位置にレーザビーム
を照射するために、この実施形態では、符号２０Ａと２
０Ｂで示す一対のレーザ走査光学系が備えられている。
レーザ走査光学系２０Ａと２０Ｂは、レーザ光源２１
Ａ、２１Ｂ、ポリゴンミラー２２Ａ、２２Ｂ、ｆθレン
ズ２３Ａ、２３Ｂ、及びコンデンサレンズ２４Ａ、２４
Ｂを共通要素としており、これらはそれぞれケーシング
２５Ａ、２５Ｂに支持されている。
【０００９】この一対のレーザ走査光学系２０Ａと２０
Ｂのケーシング２５Ａと２５Ｂは、上下位置及び平面位
置を異ならせて互いに平行に配設されており、レーザ走
査光学系２０Ａのコンデンサレンズ２４Ａからのレーザ
ビームの出射光路上には、光路と略４５゜をなすハーフ
ミラー（ビームスプリッタ）２６が位置している。一
方、レーザ走査光学系２０Ｂのコンデンサレンズ２４Ｂ
からのレーザビームの出射光路上には、ハーフミラー２
６の直上にあって、光路と略４５゜をなす全反射ミラー
２７が配設されており、この全反射ミラー２７で反射し
たレーザビームは、レーザ走査光学系２０Ａからのレー
ザビームと直交する関係でハーフミラー２６に入射す
る。全反射ミラー２７は、ケーシング２５Ｂに支持され
ている。ハーフミラー２６は、平面位置を異ならせた一
対のレーザ走査光学系２０Ａと２０Ｂの両者に共通に、
両者からの出射レーザビームをカバーする長さに形成さ
れている。
【００１０】レーザ走査光学系２０Ａのレーザ光源２１
Ａから出射され、ポリゴンミラー２２Ａで反射偏向さ
れ、ｆθレンズ２３Ａで主走査方向及び副走査方向に集
束されたレーザビームは、コンデンサレンズ２４Ａによ
ってｆθレンズの特性ｙ＝ｆθのθ＝０のときの光路と
平行な光束とされ、この平行光束がハーフミラー２６に
入射される。同様に、レーザ走査光学系２０Ｂのレーザ
光源２１Ｂから出射され、ポリゴンミラー２２Ｂで反射
偏向され、ｆθレンズ２３Ｂで主走査方向及び副走査方
向に集束されたレーザビームは、コンデンサレンズ２４
Ｂによってｆθレンズの特性ｙ＝ｆθのθ＝０のときの
光路と平行な光束とされ、この平行光束が全反射ミラー
２７に入射される。従って、レーザ走査光学系２０Ａか
ら出てハーフミラー２６で反射された後、感光体ドラム
１０に入射するレーザビームと、レーザ走査光学系２０
Ｂから出て全反射ミラー２７で全反射された後、ハーフ
ミラー２６を透過して感光体ドラム１０に入射するレー
ザビームとは、それぞれ感光体ドラム１０に対して直交
して入射する。すなわち、レーザ走査光学系２０Ａとレ
ーザ走査光学系２０Ｂは、それぞれの出射レーザビーム
がｆθレンズの特性ｙ＝ｆθのθ＝０のときの光路に対
して平行で、感光体ドラム１１の母線に直角に入射する
テレセントリックな光学系である。
【００１１】そして、レーザ走査光学系２０Ａからのレ
ーザビームとレーザ走査光学系２０Ｂからのレーザビー
ムは、感光体ドラム１０上の同一の周方向位置で異なる
軸方向位置に入射し、その結果、感光体ドラム１０上に
は、一連の直線状のレーザビームが描かれる。
【００１２】図示実施形態では、ポリゴンミラー２２Ａ
と２２Ｂはそれぞれ、感光体ドラム１０の中心から外側
への反対方向にレーザビームを走査させるように、互い
に反対方向に回転駆動される。ケーシング２５Ａと２５
Ｂにはそれぞれ、ポリゴンミラー２２Ａと２２Ｂが回転
するとき、各反射面で反射しｆθレンズ２３Ａと２３Ｂ
を透過したレーザビームが、感光体ドラム１０に入射す
る前に入射する位置に全反射ミラー２８Ａと２８Ｂが設
けられ、この全反射ミラー２８Ａと２８Ｂでの反射光
は、書き出し制御用ビームディテクタ２９Ａと２９Ｂに
入射する。また、レーザ走査光学系２０Ａと２０Ｂとの
境界部分には、ハーフミラー２６のレーザ走査光学系２
０Ａからのレーザビームの透過位置（レーザ走査光学系
２０Ｂからのレーザビームの反射位置）に位置させて、
境界点検出用ビームディテクタ３０が配置されている。
【００１３】レーザ光源２１Ａと２１Ｂは、描画データ
に基づきオンオフ変調され、回転駆動される感光体ドラ
ム１０上に、所要の潜像による印字パターンを描く。感
光体ドラム１０上に描かれた潜像は、周知の電子写真法
により現像され、普通紙上に転写定着される。
【００１４】上記構成の本カスケード光学系は従って、
書き出し制御用ビームディテクタ２９Ａと２９Ｂ、及び
境界点検出用ビームディテクタ３０を用いて、レーザ走
査光学系２０Ａからの走査レーザビーム（のドット）の
書き出し始点と、レーザ走査光学系２０Ｂからの走査レ
ーザビーム（のドット）の書き出し始点とが、感光体ド
ラム１０の中心に正しく隣り合い、その後互い外側（反
対方向）に走査されるように、ポリゴンミラー２２Ａと
２２Ｂを回転制御することにより、感光体ドラム１０上
に、一連の描画レーザ光を走査させることができる。よ
って、レーザ光源２１Ａと２１Ｂを描画データに従って
オンオフさせ、ポリゴンミラー２２Ａと２２Ｂを連続回
転させるとともに、感光体ドラム１０に回転方向の送り
を与えることにより、感光体ドラム１０上に所望の潜像
を描き、これを現像することで所要のレーザビーム印刷
を行なうことができる。
【００１５】レーザ走査光学系２０Ａと２０Ｂからの走
査レーザビームは、感光体ドラム１０に対するどの走査
位置でも、光軸は感光体ドラム１０の走査面に対して直
角をなすため、感光体ドラム１０にレーザ走査光学系２
０Ａと２０Ｂに接離する方向の位置ずれが生じても、一
対の走査レーザビームの継ぎ目に主走査方向の重なりや
隙間を生じることがない。また、レーザ走査光学系２０
Ａと２０Ｂからの走査レーザビームは、互いの傾きな
く、同じ方向から感光体ドラム１０に入射するため、感
光体ドラム１０に同様な位置ずれが生じても、一対のレ
ーザビームの継ぎ目に副走査方向のずれを生じることが
ない。
【００１６】なお、本発明は、複数のレーザ走査光学系
２０Ａ、２０Ｂの同期をとる（位相を合わせる）構成を
要旨とするものではない。すなわち、書き出し制御用ビ
ームディテクタ２９Ａと２９Ｂ、及び境界点検出用ビー
ムディテクタ３０は、同期をとるための構成要素の一つ
であるが、その具体的な適用方法を問うものではなく、
あるいは、他の手段で同期をとってもよい。
【００１７】図５は、本発明のカスケード走査光学系の
別の実施形態を示す。この実施形態では、レーザ走査光
学系２０Ｂのコンデンサレンズ２４Ｂと全反射ミラー２
７の位置を入れ替え、ビームスプリッタとして偏光ビー
ムスプリッタ（プリズム）２７Ｐを用いている。偏光ビ
ームスプリッタ２７Ｐは、その光束分離面２７ＤでＰ偏
光とＳ偏光の一方を透過し他方を透過するものである。
従って、レーザ走査光学系２０Ａと２０Ｂの一方の出射
レーザ光をＰ偏光とし、他方をＳ偏光とすることによ
り、図１ないし図４の例と同様の作用を得ることができ
る。但し、この実施形態では、境界点検出用ビームディ
テクタ３０は不要となる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のレ
ーザ走査光学系を組み合わせ、該複数のレーザ走査光学
系による走査レーザビームを単一の回転被走査媒体上の
同一の周方向位置で異なる軸方向位置に走査させるカス
ケード走査光学系において、回転被走査媒体に位置ずれ
があっても、各レーザ走査光学系の走査レーザビームの
主走査方向、副走査方向の継ぎ目にずれが生じないカス
ケード走査光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカスケード光学系の一実施形態を
示す要部の斜視図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２の正面図である。
【図５】同別の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 感光体ドラム（回転被走査媒体） ２０Ａ ２０Ｂ レーザ走査光学系 ２１Ａ ２１Ｂ レーザ光源 ２２Ａ ２２Ｂ ポリゴンミラー ２３Ａ ２３Ｂ ｆθレンズ ２４Ａ ２４Ｂ コンデンサレンズ ２５Ａ ２５Ｂ ケーシング ２６ ハーフミラー（ビームスプリッタ） ２６Ｐ 偏光ビームスプリッタ（プリズム） ２７ 全反射ミラー ２８Ａ ２８Ｂ 全反射ミラー ２９Ａ ２９Ｂ 書き出し制御用ビームディテクタ ３０ 境界点検出用ビームディテクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勉 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 齋藤 裕行 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 荒木 佳幸 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 飯間 光規 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 隆 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 飯塚 隆之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のレーザ走査光学系による走査レー
    ザビームを単一の回転被走査媒体上の同一の周方向位置
    で異なる軸方向位置に走査させるカスケード走査光学系
    において、 回転被走査媒体への入射光路に、単一のビームスプリッ
    タを配設し、 このビームスプリッタを透過した走査レーザビームと、
    反射した走査レーザビームとがそれぞれ回転被走査媒体
    上の同一の周方向位置で異なる軸方向位置に入射するよ
    うに、上記複数のレーザ走査光学系を配置し、 上記複数のレーザ走査光学系を、それぞれの走査レーザ
    ビームが回転被走査媒体に対して直角に入射するテレセ
    ントリック系としたことを特徴とするカスケード走査光
    学系。
  2. 【請求項２】 請求項１において、回転被走査媒体側か
    ら見てビームスプリッタの透過光光路上に、全反射ミラ
    ーが配置され、 この全反射ミラーによる反射光路上に、一つのテレセン
    トリックレーザ走査光学系が配置され、 回転被走査媒体側から見てビームスプリッタの反射光路
    上に、別の一つのテレセントリックレーザ走査光学系が
    配置されているカスケード走査光学系。
  3. 【請求項３】 請求項２において、上記一つのテレセン
    トリックレーザ走査光学系と、上記別の一つのテレセン
    トリックレーザ走査光学系は、同一構成であるカスケー
    ド走査光学系。
  4. 【請求項４】 請求項３において、各テレセントリック
    レーザ走査光学系は、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆ
    θレンズ及びコンデンサレンズを備えているカスケード
    走査光学系。
  5. 【請求項５】 請求項２において、上記一つのテレセン
    トリックレーザ走査光学系と、上記別の一つのテレセン
    トリックレーザ走査光学系とは、平行に配置されている
    カスケード走査光学系。
JP8224083A 1996-08-26 1996-08-26 カスケード走査光学系 Pending JPH1068899A (ja)

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JP8224083A JPH1068899A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 カスケード走査光学系
CN97117688A CN1081340C (zh) 1996-08-26 1997-08-25 级联扫描光学系统
DE19737167A DE19737167C2 (de) 1996-08-26 1997-08-26 Optisches Kaskade-Abtastsystem
US08/917,475 US5867299A (en) 1996-08-26 1997-08-26 Cascade scanning optical system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8224083A JPH1068899A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 カスケード走査光学系

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JP8224083A Pending JPH1068899A (ja) 1996-08-26 1996-08-26 カスケード走査光学系

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CN (1) CN1081340C (ja)
DE (1) DE19737167C2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555810B1 (en) 1999-09-22 2003-04-29 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device comprising a plurality of scanning units having one lens in common
US6932271B2 (en) 2000-01-27 2005-08-23 Ricoh Company, Ltd. Optical scan module, optical scanner, optical scan method, image generator and image reader

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