JPH11160639A - Beam combining optical element and optical scanner - Google Patents

Beam combining optical element and optical scanner

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JPH11160639A
JPH11160639A JP32314297A JP32314297A JPH11160639A JP H11160639 A JPH11160639 A JP H11160639A JP 32314297 A JP32314297 A JP 32314297A JP 32314297 A JP32314297 A JP 32314297A JP H11160639 A JPH11160639 A JP H11160639A
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JP
Japan
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beams
optical
scanning device
light
optical element
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JP32314297A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Hayashi
善紀 林
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11160639A publication Critical patent/JPH11160639A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a new beam combining optical element for beams emitted from plural light sources. SOLUTION: This beam combining optical element 16 is constituted so that the independent beams emitted from the plural light sources are combining as the beams mutually forming a very small angle. Then, the element 16 is formed of a transparent material and provided with a first surface 16A for refracting the beam emitted from one light source 10 and making it incident, a second surface 16B for refracting the beam emitted from the different light source 11 and making it incident and an emitting surface 16C for emitting the beam made incident from the first surface 16A and the different beam made incident from the second surface 16B. The beam made incident from the first surface 16A is emitted from the emitting surface 16c as it is and the beam made incident from the second surface 16B is emitted from the emitting surface 16C after it is totally reflected on the first surface 16A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ビーム合成光学
素子および光走査装置に関する。
The present invention relates to a beam combining optical element and an optical scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の光源からの独立したビームを、同
一の被走査面上に、互いに副走査方向に分離した複数の
光スポットとして集光させ、上記被走査面の複数ライン
を同時に光走査するマルチビーム方式の光走査装置や、
上記独立のビームを別個の被走査面上に光スポットとし
て集光させて光走査を行い、同時に複数の静電潜像を書
き込む光走査装置の実現が意図されている。
2. Description of the Related Art Independent beams from a plurality of light sources are condensed on the same surface to be scanned as a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction, and a plurality of lines on the surface to be scanned are simultaneously scanned by light. Multi-beam optical scanning device,
It is intended to realize an optical scanning device in which the independent beams are condensed as light spots on separate scanning surfaces to perform optical scanning and simultaneously write a plurality of electrostatic latent images.

【0003】このような光走査装置においては、複数の
光源から放射される各ビームを互いに微小角をなすビー
ムとして合成する。このようなビーム合成として、ビー
ムの偏光状態を利用する方法がある。即ち、光源とし
て、直線偏光状態のビームを放射する半導体レーザを用
い、2つの半導体レーザからの各ビームを、偏光分離膜
を持つ光学素子に、上記偏光分離膜に対してPおよびS
偏光として入射させ、偏光分離膜での反射・透過を利用
してビーム合成を行うのである。この場合、各ビームの
偏光面を互いに直交方向とするために、一方のビームに
対して1/2波長板を用いるのが一般的である。
In such an optical scanning device, beams emitted from a plurality of light sources are combined as beams that form a small angle with each other. As such beam combining, there is a method utilizing the polarization state of a beam. That is, a semiconductor laser that emits a beam in a linearly polarized state is used as a light source, and each beam from the two semiconductor lasers is applied to an optical element having a polarization separation film by P and S with respect to the polarization separation film.
The beam is incident as polarized light, and the beam is synthesized using reflection and transmission by the polarization separation film. In this case, a half-wave plate is generally used for one beam in order to make the polarization planes of the beams orthogonal to each other.

【0004】このようなビーム合成は有効ではあるが、
偏光分離膜を持つ光学素子や1/2波長板が高価である
ため、光走査装置のコスト上昇を招く。
Although such beam combining is effective,
Since an optical element having a polarization separation film and a half-wave plate are expensive, the cost of the optical scanning device is increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複数の光
源からのビームをビーム合成する新規で安価なビーム合
成光学素子および、このビーム合成光学素子を用いた新
規な光走査装置の実現を課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel and inexpensive beam combining optical element for combining beams from a plurality of light sources and a novel optical scanning device using the beam combining optical element. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明のビーム合成光
学素子は「複数の光源からの独立したビームを、互いに
微小角をなすビームとして合成するビーム合成光学素
子」であって、以下の点を特徴とする(請求項1)。即
ち、ビーム合成光学素子は、透明な材料により形成さ
れ、1つの光源からのビームを屈折させて入射させる第
1の面と、別の光源からのビームを屈折させて入射させ
る第2の面と、第1の面から入射したビームと、第2の
面から入射した別のビームとを射出させる射出面とを有
する。そして、第1の面から入射させたビームを、その
まま射出面から射出させ、第2の面から入射させたビー
ムは、第1の面で全反射させたのちに射出面から射出さ
せる。
The beam synthesizing optical element of the present invention is a "beam synthesizing optical element for synthesizing independent beams from a plurality of light sources as beams at a small angle to each other". Features (Claim 1). That is, the beam combining optical element is formed of a transparent material and has a first surface on which a beam from one light source is refracted and incident, and a second surface on which a beam from another light source is refracted and incident. , An exit surface for emitting a beam incident from the first surface and another beam incident from the second surface. Then, the beam made incident from the first surface is emitted from the emission surface as it is, and the beam made incident from the second surface is emitted from the emission surface after being totally reflected by the first surface.

【0007】この発明のビーム合成光学素子は、上記の
ように、ビームの屈折と反射のみを利用してビーム合成
を行うので、偏光分離膜や1/2波長板を用いる従来の
ものに比して、低コストで実現が可能である。
[0007] As described above, the beam combining optical element of the present invention performs beam combining using only the refraction and reflection of a beam. Therefore, the beam combining optical element is compared with a conventional one using a polarization separation film or a half-wave plate. It can be realized at low cost.

【0008】請求項2記載の発明の光走査装置は「複数
の光源からの独立した複数のビームを、互いに微小角を
なすビームとして合成し、合成された複数のビームを共
通の光偏向器で偏向させ、各偏向ビームを共通の走査結
像光学系により被走査面上に、副走査方向に分離した複
数の光スポットとして集光させ、被走査面を複数ライン
同時に光走査する光走査装置」であって、複数の光源か
らの独立した複数のビームを、互いに微小角をなすビー
ムとして合成するビーム合成光学素子として、上記請求
項1記載のビーム合成光学素子を用いることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: combining a plurality of independent beams from a plurality of light sources as beams forming a small angle with each other; and combining the combined plurality of beams with a common optical deflector. An optical scanning device that deflects and converges each deflected beam on a surface to be scanned by a common scanning and imaging optical system as a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction, and optically scans a plurality of lines simultaneously on the surface to be scanned. " Wherein the beam combining optical element according to claim 1 is used as a beam combining optical element for combining a plurality of independent beams from a plurality of light sources into beams forming a small angle with each other.

【0009】請求項2記載の光走査装置において、ビー
ム合成された複数のビームのうちの少なくとも2つが、
主走査対応方向に角度を有するようにできる(請求項
3)。このようにすると、同一の被走査面を同時に光走
査する各光スポットのうち、上記少なくとも2つのビー
ムによるものを光走査開始側で個別的に検出して、各ラ
インの走査開始を個別的に制御することが可能になる。
請求項2記載の光走査装置において、ビーム合成された
複数のビームのうちの少なくとも2つが、副走査対応方
向に角度を有するようにできる(請求項4)。このよう
にすると、上記少なくとも2つのビームに対して、走査
結像光学系の「主走査対応方向(光源から被走査面に至
る光路上で主走査方向と対応する方向)の略同じ領域」
を、光スポット結像に使用できるので、これらビームに
対する主走査方向の結像特性を互いに同様のものとする
ことができる。
[0009] In the optical scanning apparatus according to the second aspect, at least two of the plurality of beam-combined beams are:
It is possible to have an angle in the main scanning corresponding direction (claim 3). With this configuration, of the light spots that simultaneously scan the same surface to be scanned simultaneously, the light spots of at least two beams are individually detected on the light scanning start side, and the start of scanning of each line is individually determined. It becomes possible to control.
In the optical scanning device according to the second aspect, at least two of the plurality of beam-combined beams can have an angle in the sub-scanning corresponding direction (claim 4). In this way, the scanning imaging optical system provides the “at least the same region in the main scanning corresponding direction (the direction corresponding to the main scanning direction on the optical path from the light source to the surface to be scanned)” to the at least two beams.
Can be used for light spot imaging, so that the imaging characteristics of these beams in the main scanning direction can be similar to each other.

【0010】上記請求項2または3または4記載の光走
査装置において「ビーム合成された複数のビームが、光
偏向器における偏向反射面近傍で交叉する」ようにする
ことができる(請求項4)。このようにすると、偏向反
射面を有効に小面積化でき、光偏向器をコンパクトに構
成できる。上記請求項2または3または4または5記載
の光走査装置において「第1の面に外部から入射するビ
ームを、第1面に対してP偏光とする」ことができる
(請求項6)。第1の面に入射するビームは、第1の面
からビーム合成光学素子内に屈折して入射するが、入射
ビームをP偏光とすると、入射角をブルースター角に近
い角度とすることにより第1の面での反射による光損失
を有効に軽減できる。また、上記請求項2〜6の任意の
1に記載の光走査装置において「ビーム合成光学素子に
よりビーム合成された複数のビームの光強度が略等しく
なるように、各光源の発光量を調整する」ことができる
(請求項7)。このようにすることにより被走査面の複
数ラインを同じ光強度の光スポットで同時走査できる。
In the optical scanning device according to the second, third or fourth aspect of the present invention, it is possible to make "a plurality of beams combined cross each other in the vicinity of a deflecting reflection surface in an optical deflector". . In this way, the area of the deflecting and reflecting surface can be effectively reduced, and the optical deflector can be made compact. In the optical scanning device according to the second, third, fourth, or fifth aspect, "a beam incident on the first surface from outside may be P-polarized with respect to the first surface" (claim 6). The beam incident on the first surface is refracted from the first surface and enters the beam combining optical element. When the incident beam is P-polarized light, the incident angle is set to an angle close to the Brewster angle. Light loss due to reflection on the surface 1 can be effectively reduced. Further, in the optical scanning device according to any one of claims 2 to 6, "the light emission amount of each light source is adjusted such that the light intensities of the plurality of beams combined by the beam combining optical element are substantially equal. (Claim 7). In this manner, a plurality of lines on the surface to be scanned can be simultaneously scanned with light spots having the same light intensity.

【0011】上記請求項2〜7の任意の1に記載の光走
査装置において「ビーム合成光学素子と光偏向器との間
に、ビーム合成された複数のビームのそれぞれを主走査
対応方向に長い線像として、光偏向器の偏向反射面近傍
に結像させる線像結像光学系を有し、共通の走査結像光
学系は、偏向反射面近傍と被走査面位置とを副走査対応
方向(光源から被走査面に至る光路上で副走査方向に対
応する方向)において、略共役な関係とするものであ
る」ように構成することができる(請求項8)。このよ
うにすることにより、光偏向器として回転2面鏡や回転
多面鏡を用いた場合に、面倒れの影響を除去することが
できる。この請求項8記載の光走査装置の場合、請求項
4の発明のように「ビーム合成された複数のビームが、
光偏向器における偏向反射面近傍で交叉する」ようにす
る場合、走査結像光学系により「副走査対応方向におい
て被走査面と共役となる部分」では、各ビームが副走査
対応方向に所定の間隔で分離しているようにするのは当
然である。
[0011] In the optical scanning device according to any one of claims 2 to 7, "each of the plurality of beam-combined beams is elongated between the beam combining optical element and the optical deflector in the main scanning corresponding direction. It has a line image forming optical system for forming a line image near the deflecting and reflecting surface of the optical deflector, and the common scanning and image forming optical system moves the vicinity of the deflecting and reflecting surface and the position of the surface to be scanned in the sub-scanning corresponding direction. (In the direction corresponding to the sub-scanning direction on the optical path from the light source to the surface to be scanned), the relationship is substantially conjugated. " By doing so, when a rotating two-sided mirror or a rotating polygonal mirror is used as the optical deflector, the influence of surface tilt can be eliminated. In the case of the optical scanning device according to the eighth aspect, as in the fourth aspect of the present invention, "a plurality of beams combined are
In the case of "crossing in the vicinity of the deflecting reflection surface of the optical deflector", the scanning imaging optical system causes each beam to be a predetermined part in the It is natural that they are separated by intervals.

【0012】上記請求項2〜8の任意の1に記載の光走
査装置において、被走査面を同時走査する複数の光スポ
ットの「副走査方向の間隔」は、走査ラインのピッチの
整数倍であればよいが、特に「画素密度に相当する間
隔」として、相隣るラインを同時走査するようにできる
(請求項9)。このような隣接ラインを同時走査する光
走査方式は、光スポットの変調が容易である。
[0012] In the optical scanning device according to any one of claims 2 to 8, the "interval in the sub-scanning direction" of the plurality of light spots for simultaneously scanning the surface to be scanned is an integral multiple of the pitch of the scanning line. In particular, adjacent lines can be simultaneously scanned as the "interval corresponding to the pixel density" (claim 9). In such an optical scanning method for simultaneously scanning adjacent lines, modulation of a light spot is easy.

【0013】請求項1記載の発明のビーム合成光学素子
は、3以上のビームを合成することもできるが、2つの
光源からの2ビームを容易に合成できる。従って、上記
請求項2〜9の任意の1に記載の光走査装置において、
独立した光源の数を2個とすることができることは言う
までもない(請求項10)。この場合において、第1の
光源から、ビーム合成光学素子の第1の面に入射するビ
ームの入射角と、第2の光源から上記ビーム合成光学素
子の第2の面に入射するビームの入射角を略等しくする
(請求項11)ことにより、各光源からのビームのカッ
プリングやビーム整形を全く同様に行っても、ビーム合
成光学素子から射出する各光束の光束幅を互いに略等し
くでき、被走査面上に形成される光スポットのスポット
径を実質的に同一にできる。
The beam combining optical element according to the present invention can combine three or more beams, but can easily combine two beams from two light sources. Therefore, in the optical scanning device according to any one of claims 2 to 9,
It goes without saying that the number of independent light sources can be two (claim 10). In this case, the angle of incidence of the beam incident on the first surface of the beam combining optical element from the first light source and the angle of incidence of the beam incident on the second surface of the beam combining optical element from the second light source (Embodiment 11), the beam width of each light beam emitted from the beam combining optical element can be made substantially equal to each other even if the coupling and beam shaping of the beam from each light source are performed in exactly the same manner. The spot diameter of the light spot formed on the scanning surface can be made substantially the same.

【0014】請求項12記載の発明の光走査装置は「複
数の光源からの独立した複数のビームを、互いに微小角
をなすビームとして合成し、合成された複数のビームを
共通の光偏向器で偏向させ、各偏向ビームを互いに分離
し、分離された各偏向ビームを、対応する走査結像光学
系により別個の被走査部上に、それぞれ光スポットとし
て集光し、各被走査部を別個に光走査する光走査装置」
であって、複数の光源からの独立した複数のビームを、
互いに微小角をなすビームとして合成するビーム合成光
学素子として請求項1記載のビーム合成光学素子を用い
ることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning apparatus comprising: "combining a plurality of independent beams from a plurality of light sources as beams forming a small angle with each other; and combining the combined beams by a common optical deflector. Deflected, separates each deflected beam from each other, condenses each separated deflected beam as a light spot on a separate scanned part by a corresponding scanning imaging optical system, and separates each scanned part separately. Optical scanning device for optical scanning "
Wherein a plurality of independent beams from a plurality of light sources are
A beam combining optical element according to claim 1 is used as a beam combining optical element for combining beams forming a small angle with each other.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1において、符号10,11は
「光源」としての半導体レーザ、符号12,13はカッ
プリングレンズ、符号14,15はアパーチュア、符号
16はビーム合成光学素子、符号17は「線像結像光学
系」としてのシリンドリカルレンズ、符号18は「光偏
向器」としての回転多面鏡、符号19は「走査結像光学
系」としてのfθレンズ、符号20は「被走査面」の実
体をなす光導電性の感光体、符号21はフォトセンサに
よるビーム検出素子をそれぞれ示す。半導体レーザ1
0,11から放射されたビームは、それぞれカップリン
グレンズ12,13により、以後の光学系にカップリン
グされる。カップリングレンズ12,13のカップリン
グ作用は「コリメート作用」であり、カップリングされ
た各光束は「平行光束」となる。カップリングされた各
ビームはアパーチュア14,15により、それぞれ光束
周辺部を遮断されて所定の光束断面形状に「ビーム整
形」される。ビーム整形された各ビームはビーム合成光
学素子16により「互いに微小角をなすビーム」として
合成され、シリンドリカルレンズ17により、副走査対
応方向(図面に直交する方向)に集束され、回転多面鏡
18の偏向反射面近傍に、主走査対応方向に長い線像と
して結像する。なお、シリンドリカルレンズ17に代え
て「凹のシリンドリカルミラー」を用いることができ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, numerals 10 and 11 are semiconductor lasers as "light sources", numerals 12 and 13 are coupling lenses, numerals 14 and 15 are apertures, numeral 16 is a beam combining optical element, numeral 17 Is a cylindrical lens as a “line image forming optical system”, reference numeral 18 is a rotating polygon mirror as an “optical deflector”, reference numeral 19 is an fθ lens as a “scanning optical system”, and reference numeral 20 is a “scanning surface”. Reference numeral 21 denotes a beam detecting element formed by a photo sensor. Semiconductor laser 1
The beams radiated from 0 and 11 are coupled to subsequent optical systems by coupling lenses 12 and 13, respectively. The coupling action of the coupling lenses 12 and 13 is a “collimating action”, and the coupled light fluxes become “parallel light fluxes”. Each of the coupled beams is blocked by the apertures 14 and 15 at the periphery of the light beam, and is "beam-shaped" into a predetermined light beam cross-sectional shape. The beam-shaped beams are combined by the beam combining optical element 16 as “beams that make a small angle to each other”, are focused by the cylindrical lens 17 in the sub-scanning corresponding direction (the direction perpendicular to the drawing), and are An image is formed in the vicinity of the deflecting reflection surface as a long line image in the main scanning corresponding direction. Note that a “concave cylindrical mirror” can be used instead of the cylindrical lens 17.

【0016】回転多面鏡18の偏向反射面により反射さ
れた各ビームは、回転多面鏡18の等速回転に伴い、等
角速度的に偏向しつつfθレンズ19に入射し、感光体
20の周面上に「副走査方向に分離した2つの光スポッ
ト」として集光し、感光体20における走査ラインL
1,L2を2ライン同時に光走査する。fθレンズ19
を透過した各ビームは、光走査の開始に先立って、ビー
ム検出素子21により順次検出され、各ビームに対する
検出信号に基づいて、各ビームによる光走査開始の同期
信号が発せられる。各ビームにより同時に走査される走
査ラインL1,L2の間隔(ピッチ)は、「画素密度に
相当する間隔(例えば、画素密度:600dpiであれ
ば、42.3μm)」に設定される。
Each beam reflected by the deflecting / reflecting surface of the rotary polygon mirror 18 is incident on the fθ lens 19 while being deflected at a constant angular velocity with the rotation of the rotary polygon mirror 18 at a constant speed. The light is condensed on the top as “two light spots separated in the sub-scanning direction”, and the scanning line L
Optical scanning is performed simultaneously on two lines of 1 and L2. fθ lens 19
Prior to the start of optical scanning, each beam transmitted through is sequentially detected by the beam detecting element 21, and a synchronization signal for starting optical scanning by each beam is issued based on a detection signal for each beam. The interval (pitch) between the scanning lines L1 and L2 that are simultaneously scanned by each beam is set to “an interval corresponding to the pixel density (for example, 42.3 μm if the pixel density is 600 dpi)”.

【0017】ビーム合成光学素子16は「透明な材質」
により形成され、第1の面16Aと第2の面16Bと射
出面16Cとを有する。アパーチュア14を通過したビ
ームは、第1の面16Aに入射し、屈折してビーム合成
光学素子16内に入射し、射出面16Cから射出する。
アパーチュア15を通過したビームは、第2の面16B
で屈折されてビーム合成光学素子16内に入射し、第1
の面16Aで全反射されたのち、射出面16Cから射出
する。射出面16Cから射出した2ビームは互いに「微
小角」をなし、図1において、回転多面鏡18の偏向反
射面位置で交叉する。
The beam combining optical element 16 is a "transparent material"
And has a first surface 16A, a second surface 16B, and an emission surface 16C. The beam having passed through the aperture 14 enters the first surface 16A, is refracted, enters the beam combining optical element 16, and exits from the exit surface 16C.
The beam passing through the aperture 15 is converted to a second surface 16B.
Is incident on the beam combining optical element 16 and
After being totally reflected by the surface 16A, the light exits from the exit surface 16C. The two beams emitted from the emission surface 16C form a “small angle” with each other, and intersect at the position of the deflecting reflection surface of the rotary polygon mirror 18 in FIG.

【0018】即ち、ビーム合成光学素子16は、複数の
光源10,11からの独立したビームを、互いに微小角
をなすビームとして合成するビーム合成光学素子であっ
て、透明な材料により形成され、1つの光源10からの
ビームを屈折させて入射させる第1の面16Aと、別の
光源11からのビームを屈折させて入射させる第2の面
16Bと、第1の面から入射したビームと、第2の面か
ら入射した別のビームとを射出させる射出面とを有し、
第1の面16Aから入射させたビームを、そのまま射出
面16Cから射出させ、第2の面16Bから入射させた
ビームを、第1の面16Aで全反射させたのちに射出面
16Cから射出させる(請求項1)。
That is, the beam synthesizing optical element 16 is a beam synthesizing optical element for synthesizing independent beams from the plurality of light sources 10 and 11 as beams forming a small angle with each other, and is formed of a transparent material. A first surface 16A for refracting a beam from one light source 10 and entering the same, a second surface 16B for refracting and entering a beam from another light source 11, a beam incident from the first surface, And an emission surface for emitting another beam incident from the second surface,
The beam incident from the first surface 16A is emitted directly from the emission surface 16C, and the beam incident from the second surface 16B is totally reflected by the first surface 16A and then emitted from the emission surface 16C. (Claim 1).

【0019】また、図1に示す光走査装置は、複数の光
源10,11からの独立した複数のビームを、互いに微
小角をなすビームとして合成し、合成された複数のビー
ムを共通の光偏向器18で偏向させ、各偏向ビームを共
通の走査結像光学系19により被走査面20上に、副走
査方向に分離した複数の光スポットとして集光させ、被
走査面を複数ライン同時に光走査する光走査装置であっ
て、複数の光源10,11からの独立した複数のビーム
を、互いに微小角をなすビームとして合成するビーム合
成光学素子として請求項1記載のビーム合成光学素子1
6を用いるものである(請求項2)。そして、ビーム合
成された複数のビームのうちの少なくとも2つが、主走
査対応方向に角度を有する(請求項3)。このように、
ビーム合成された2ビームが主走査対応方向に互いに分
離するので、回転多面鏡18により偏向された各光束を
ビーム検出素子21により個別的に検出でき、走査ライ
ンL1,L2のそれぞれの書込み開始のタイミングを設
定でき、良好な2ビーム走査を行うことができる。な
お、図1に示す実施の形態において、被走査面上に集光
する2つの光スポットが副走査方向に互いに分離するよ
うに、半導体レーザ10,11から放射されるビームの
向きが、図1の図面に直交する方向において「互いに僅
かに異なる方向」を向くようにしている。
The optical scanning device shown in FIG. 1 combines a plurality of independent beams from a plurality of light sources 10 and 11 as beams forming a small angle with each other, and combines the combined beams with a common light deflection. The beam is deflected by a beam splitter 18, and each deflected beam is condensed as a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction on a surface 20 to be scanned by a common scanning / imaging optical system 19 to simultaneously scan a plurality of lines on the surface to be scanned. 2. A beam combining optical element according to claim 1, wherein the beam combining optical element combines a plurality of independent beams from the plurality of light sources and 11 into beams forming a small angle with each other.
No. 6 is used (claim 2). Then, at least two of the plurality of beams obtained by the beam combining have an angle in the main scanning corresponding direction (claim 3). in this way,
Since the two beams combined are separated from each other in the direction corresponding to the main scanning, each light beam deflected by the rotary polygon mirror 18 can be individually detected by the beam detecting element 21 to start writing of each of the scanning lines L1 and L2. Timing can be set, and good two-beam scanning can be performed. In the embodiment shown in FIG. 1, the directions of the beams emitted from the semiconductor lasers 10 and 11 are adjusted so that the two light spots condensed on the surface to be scanned are separated from each other in the sub-scanning direction. In the direction orthogonal to the drawing of FIG.

【0020】図3は、別の実施の形態を特徴部分のみ説
明図として示している。図3は、ビーム合成光学素子1
6以後の光路を、被走査面20まで直線的に展開した説
明図であり、図の上下方向が副走査対応方向である。光
源である半導体レーザ10,11からビーム合成光学素
子16に至る「光源側の部分」は、図1の状態から「シ
リンドリカルレンズ17の光軸」の回りに90度回転さ
れており、そのため、ビーム合成光学素子16によりビ
ーム合成された2ビームは互いに「副走査対応方向に角
度を有する」ことになる(請求項4)。そして、これら
2ビームは「光偏向器(回転多面鏡18)における偏向
反射面近傍で交叉」する(請求項5)。この場合、前述
したように、各ビームの光スポットが被走査面20上で
副走査方向に分離するように、各ビームにより結像され
る「主走査対応方向に長い線像」の結像位置(fθレン
ズ19により被走査面20と共役関係にある)は、上記
ビーム交叉位置からずれている。
FIG. 3 shows another embodiment as an explanatory diagram of only a characteristic portion. FIG. 3 shows the beam combining optical element 1.
6 is an explanatory view in which the optical path after 6 is linearly developed up to the surface to be scanned 20, and the vertical direction in the figure is the sub-scanning corresponding direction. The “light source side portion” from the semiconductor lasers 10 and 11 as light sources to the beam combining optical element 16 is rotated 90 degrees around the “optical axis of the cylindrical lens 17” from the state of FIG. The two beams combined by the combining optical element 16 "have an angle in the direction corresponding to the sub-scanning" (claim 4). These two beams "intersect near the deflecting reflection surface of the optical deflector (rotating polygon mirror 18)" (claim 5). In this case, as described above, the image forming position of the “long line image in the main scanning corresponding direction” formed by each beam so that the light spot of each beam is separated on the surface to be scanned 20 in the sub-scanning direction. (Which is in a conjugate relationship with the scanned surface 20 by the fθ lens 19) is displaced from the beam crossing position.

【0021】なお、図3の実施の形態においては、半導
体レーザ10,11、カップリングレンズ12,13、
アパーチュア14,15は、図面として示された同一面
内にあり、このため、ビーム合成された2ビームは主走
査対応方向(図面に直交する方向)には分離していな
い。このため、被走査面20を走査する2ビームに対し
て、fθレンズ19の結像作用は主走査対応方向に対し
て略同様となり、従って、各走査ラインL1,L2を走
査する光スポットの結像特性が互いに等しいものとな
り、良好なマルチビーム式光走査を実現できる。また、
各ビームにより同時に走査される走査ラインL1,L2
の間隔は、画素密度に相当する間隔に設定されている。
In the embodiment shown in FIG. 3, the semiconductor lasers 10, 11 and the coupling lenses 12, 13,
The apertures 14 and 15 are in the same plane shown in the drawing, and therefore, the two beams combined are not separated in the main scanning corresponding direction (the direction perpendicular to the drawing). For this reason, the imaging action of the fθ lens 19 with respect to the two beams that scan the surface to be scanned 20 is substantially the same in the main scanning corresponding direction. Image characteristics are equal to each other, and good multi-beam optical scanning can be realized. Also,
Scan lines L1 and L2 scanned simultaneously by each beam
Are set to intervals corresponding to the pixel density.

【0022】図1,図3に示す実施の形態は何れも、独
立した光源の数が2であり(請求項10)、被走査面2
0を同時走査する複数の光スポットの、副走査方向の間
隔が画素密度に相当する間隔であり(請求項9)、ビー
ム合成光学素子16と光偏向器18との間に、ビーム合
成された複数のビームのそれぞれを主走査対応方向に長
い線像として、光偏向器18の偏向反射面近傍に結像さ
せる線像結像光学系17を有し、共通の走査結像光学系
19は、偏向反射面近傍と、被走査面位置とを副走査対
応方向において、略共役な関係とするものである(請求
項8)。
In each of the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, the number of independent light sources is two (claim 10).
The interval in the sub-scanning direction of a plurality of light spots that simultaneously scan 0 is an interval corresponding to the pixel density (claim 9), and the beam is synthesized between the beam combining optical element 16 and the optical deflector 18. A line image forming optical system 17 for forming each of the plurality of beams as a long line image in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting and reflecting surface of the optical deflector 18 has a common scanning image forming optical system 19. The vicinity of the deflecting reflection surface and the position of the surface to be scanned are substantially conjugated in the direction corresponding to the sub-scanning.

【0023】図4は、請求項12記載の光走査装置の実
施の1形態を示している。繁雑を避けるため、混同の虞
れが無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。図4に実施の形態を示す光走査装置
は、複数の光源10,11からの独立した複数のビーム
を、互いに微小角をなすビームとして合成し、合成され
た複数のビームを共通の光偏向器(回転多面鏡18)で
偏向させ、各偏向ビームを互いに分離し、分離された各
偏向ビームを、対応する走査結像光学系により別個の被
走査部(感光体20A,20Bの周面)上に、それぞれ
光スポットとして集光し、各被走査部を別個に光走査す
る光走査装置であって、複数の光源10,11からの独
立した複数のビームを、互いに微小角をなすビームとし
て合成するビーム合成光学素子16として請求項1記載
のビーム合成光学素子を用いる。
FIG. 4 shows an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIG. The optical scanning device according to the embodiment shown in FIG. 4 combines a plurality of independent beams from a plurality of light sources 10 and 11 as beams forming a small angle with each other, and combines the combined beams into a common optical deflector. (Rotating polygon mirror 18), separates the respective deflected beams from each other, and separates the deflected beams on separate scanned portions (the peripheral surfaces of photoconductors 20A and 20B) by the corresponding scanning and imaging optical system. An optical scanning device that condenses light beams as light spots and individually optically scans each scanned portion, and combines a plurality of independent beams from a plurality of light sources 10 and 11 as beams forming a small angle with each other. The beam combining optical element according to claim 1 is used as the beam combining optical element 16 to perform.

【0024】上に説明した図1,図3の実施の形態と同
様、半導体レーザ10,11からのビームはカップリン
グレンズ12,13により平行光束化され、アパーチュ
ア14,15でビーム整形される。ビーム合成光学素子
16によりビーム合成された2ビームは互いに微小角を
なし、シリンドリカルレンズ17により回転多面鏡18
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
像するとともに、互いに交叉する。偏向光束は、走査結
像レンズ191を透過した後、互いに分離される。即
ち、半導体レーザ10からのビームはミラー203,2
04で光路を曲げられ、レンズ201を透過し、ミラー
205により反射されて感光体20A上に光スポットと
して集光し、感光体20Aを光走査する。また、半導体
レーザ11からのビームは、走査結像レンズ191を透
過すると、レンズ202を透過し、ミラー206で反射
されて感光体20B上に光スポットとして集光し、感光
体20Bを光走査する。走査結像レンズ191とレンズ
201は、半導体レーザ10からのビームに対応する
「走査結像光学系」を構成し、走査結像レンズ191と
レンズ202は、半導体レーザ11からのビームに対応
する「走査結像光学系」を構成する。これら走査結像光
学系は互いに等価な光学性能を持ち、各光スポットによ
る光走査を等速化する機能(fθ特性)を持つ。
As in the embodiments of FIGS. 1 and 3 described above, the beams from the semiconductor lasers 10 and 11 are converted into parallel light beams by the coupling lenses 12 and 13, and are shaped by the apertures 14 and 15. The two beams combined by the beam combining optical element 16 form a small angle with each other, and are rotated by a rotary polygon mirror 18 by a cylindrical lens 17.
In the vicinity of the deflecting / reflecting surface as a long line image in the main scanning corresponding direction, and cross each other. After passing through the scanning imaging lens 191, the deflected light beams are separated from each other. That is, the beam from the semiconductor laser 10 is reflected by the mirrors 203 and 2.
At 04, the optical path is bent, transmitted through the lens 201, reflected by the mirror 205, condensed as a light spot on the photoconductor 20A, and optically scans the photoconductor 20A. When the beam from the semiconductor laser 11 passes through the scanning imaging lens 191, it passes through the lens 202, is reflected by the mirror 206, is condensed as a light spot on the photoconductor 20 B, and optically scans the photoconductor 20 B. . The scanning imaging lens 191 and the lens 201 form a “scanning optical system” corresponding to the beam from the semiconductor laser 10, and the scanning imaging lens 191 and the lens 202 correspond to the “beam from the semiconductor laser 11” A scanning imaging optical system "is constituted. These scanning image forming optical systems have optical performances equivalent to each other, and have a function (fθ characteristic) of equalizing the speed of light scanning by each light spot.

【0025】図4のような構成は、各ビームにより形成
される静電潜像を現像するトナーの色を異ならせること
により2色画像の形成を行うことができるし、このよう
な2色プロセスを2度、トナーの色を異ならせて行うこ
とにより、カラー画像形成に利用することもできる。
「2色プロセスを2度、トナーの色を異ならせて行う」
には、図4に示すような構成を2組、画像担持シートの
搬送方向に直接的に配列しても良いし、図4に示す構成
において、各感光体からのトナー画像転写を2度くり返
すようにしてもよい。
The configuration as shown in FIG. 4 can form a two-color image by making the color of the toner for developing the electrostatic latent image formed by each beam different. Is performed twice with different toner colors, so that it can be used for color image formation.
"Perform the two-color process twice with different toner colors"
In FIG. 4, two sets of components as shown in FIG. 4 may be directly arranged in the conveying direction of the image carrying sheet. In the configuration shown in FIG. 4, the transfer of the toner image from each photoconductor is performed twice. You may return it.

【0026】[0026]

【実施例】ビーム合成光学素子16に関する具体的な実
施例を図2を参照して説明する。図2に示すように、ビ
ーム合成光学素子16は「平面図形状」が4辺形形状で
あって、図の如く、4隅の角:θ1,θ2,θ3,θ4、第
1の面16Aにおける入射角:θ11および屈折角:
θ12、第2の面16Bにおける入射角:θ21および屈折
角:θ22、第1の面16Aにおける全反射の入・反射
角:θ23、射出面:16Cにおける各ビームの入射角:
θ13,θ24および射出角θ14,θ25を定め、ビーム合成
光学素子16の透明材料の屈折率をNとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of the beam combining optical element 16 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the beam combining optical element 16 has a quadrilateral “plan view shape”, and as shown in the figure, four corners: θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , the first theta 11 and the refraction angle: angle of incidence of the plane 16A:
θ 12 , the incident angle on the second surface 16B: θ 21 and the refraction angle: θ 22 , the incident / reflective angle of total reflection on the first surface 16A: θ 23 , and the incident angle of each beam on the exit surface: 16C:
θ 13 and θ 24 and emission angles θ 14 and θ 25 are determined, and the refractive index of the transparent material of the beam combining optical element 16 is set to N.

【0027】N=1.51118の透明材料により、θ
1=40.85度,θ2=136.85度,θ3=47.
3度,θ4=135度とし、上記入射角:θ11=75
度、θ21=75度に設定すると、他の角(単位:度)
は、以下のように定まる。 θ12=39.7、θ13=1.15、θ14=1.74、θ
22=39.7、θ23=42、θ24=1.15、θ25
1.74 ビーム合成された2ビームがなす角:θ=3.48度と
「微小角」である。第2の面16Bから入射したビーム
が、第1の面16Aで全反射する条件は、入・反射角:
θ23が41.4度より大きいことであり、この実施例で
は、θ23=42度で、この条件を満たしている。ビーム
合成された2ビームがなす微小角:θ=3.48度は、
図1の如き実施の形態において、偏向光束が主走査対応
方向に角:3.48度を持つようにした場合、各ビーム
をビーム検出素子21で別個に検出するのに十分な角で
ある。
By the transparent material of N = 1.5118, θ
1 = 40.85 degrees, θ 2 = 136.85 degrees, θ 3 = 47.
3 degrees, θ 4 = 135 degrees, and the incident angle: θ 11 = 75
Degrees, θ 21 = 75 degrees, other angles (unit: degrees)
Is determined as follows. θ 12 = 39.7, θ 13 = 1.15, θ 14 = 1.74, θ
22 = 39.7, θ 23 = 42, θ 24 = 1.15, θ 25 =
1.74 The angle formed by the two combined beams: θ = 3.48 degrees, which is a “small angle”. The condition that the beam incident from the second surface 16B is totally reflected by the first surface 16A is as follows:
θ 23 is larger than 41.4 degrees, and in this embodiment, θ 23 = 42 degrees satisfies this condition. The small angle formed by the two combined beams: θ = 3.48 degrees
In the embodiment as shown in FIG. 1, when the deflected light beam has an angle of 3.48 degrees in the main scanning corresponding direction, the angle is sufficient for each beam detection element 21 to detect each beam separately.

【0028】ここで、請求項6記載の発明を説明する。
図5は、屈折率:1.5の透明体にビームを入射させた
ときの入射角(横軸)に対する反射率の関係を示してい
る。図5に示す傾向は一般的であって、実施例で説明中
の屈折率:1.51118の場合でも、入射角と反射率
の関係は実質的に図5と同じである。ビーム合成光学素
子の第1の面16Aに、外部から入射させるビームの入
射角は「60度以上」とすることが望ましい。このと
き、光の利用効率を考えるならば、第1の面16Aに外
部から入射するビームを、屈折によりできるだけ多くビ
ーム合成光学素子内に取り込むのがよく、そのためには
第1の面16Aでの反射率が小さい方がよい。このよう
な理由から「第1の面に外部から入射するビームを、第
1面に対して「より反射率の小さいP偏光」とする(請
求項6)」のが良いのである。
Here, the invention according to claim 6 will be described.
FIG. 5 shows the relationship between the reflectance and the incident angle (horizontal axis) when a beam is incident on a transparent body having a refractive index of 1.5. The tendency shown in FIG. 5 is general. Even when the refractive index is 1.51118 described in the embodiment, the relationship between the incident angle and the reflectance is substantially the same as that in FIG. It is desirable that the angle of incidence of the beam incident from the outside on the first surface 16A of the beam combining optical element be "60 degrees or more". At this time, considering the light use efficiency, it is preferable that the beam incident from the outside on the first surface 16A be taken into the beam combining optical element as much as possible by refraction. The smaller the reflectivity, the better. For such a reason, it is better to set "a beam incident from the outside on the first surface as" P-polarized light having a lower reflectance "with respect to the first surface (claim 6)".

【0029】また、半導体レーザ10からのビームと半
導体レーザ11からのビームとでは、一般的には、入射
面と射出面での入射角が異なるから、半導体レーザ1
0,11の発光強度を同じにすると、各面での反射率の
差により、ビーム合成光学素子から射出した2ビームの
強度が互いに異なることがある。従ってこのような場
合、ビーム合成光学素子によりビーム合成された複数の
ビームの光強度が略等しくなるように、各光源の発光量
を調整するのが良い(請求項7)。
Since the beam from the semiconductor laser 10 and the beam from the semiconductor laser 11 generally have different angles of incidence on the entrance surface and the exit surface, the semiconductor laser 1
If the light emission intensities of 0 and 11 are the same, the intensities of the two beams emitted from the beam combining optical element may be different from each other due to the difference in the reflectance on each surface. Therefore, in such a case, it is preferable to adjust the light emission amounts of the respective light sources so that the light intensities of the plurality of beams combined by the beam combining optical element become substantially equal.

【0030】ところで、図2において半導体レーザ1
0,11からビーム合成光学素子16に入射するビーム
(平行光束)の、図2の面内における光束径を、それぞ
れE1,E2とし、ビーム合成光学素子16から射出する
これらビームの光束径をE1’,E2’とすると、 E1’=E1・cosθ12・cosθ14/cosθ11・c
osθ132’=E2・cosθ22・cosθ24/cosθ21・c
osθ23 となる。ここで角:θ13,θ14,θ23,θ24は何れも数
度程度の微小角であるから「cosθ13≒cosθ14
cosθ23≒cosθ24≒1」であり、また、屈折角:
θ12,θ22は入射角:θ11,θ21にそれぞれ依存する。
そこで、E1’/E1≒E2’/E2とするには、cosθ
12/cosθ11≒cosθ22/cosθ21とすればよ
く、屈折角:θ12,θ22は同じ材質に対する屈折角であ
るので入射角:θ11,θ21が等しければ上記屈折角も互
いに等しい。従って、ビーム合成光学素子16への入射
角:θ11,θ21を略等しくすれば、即ち、第1の光源1
0からビーム合成光学素子16の第1の面16Aに入射
するビームの入射角:θ11と、第2の光源11からビー
ム合成光学素子16の第2の面16Bに入射するビーム
の入射角:θ21を略等しくすれば(請求項11)、E1
/E1≒E2’/E2が成り立ち、ビーム合成光学素子1
6に入射させる2ビームの光束幅を同じにすることによ
り、ビーム合成光学素子16から射出する2ビームの光
束幅を等しくでき、これら射出2ビームにより被走査面
上に略同径の2つの光スポットを得ることができる。即
ち、請求項11の発明を実施すれば、半導体レーザ1
0,11からのビームをカップリングするカップリング
レンズ12,13や、ビーム整形するアパーチュア1
4,15として、それぞれ同じものを用い、各光源から
のビームを同様にカップリングし、同様にビーム整形す
ることができ、カップリングレンズの光学特性やアパー
チュアの形状を、光源ごとに異ならせる必要がない。上
記実施例では、上記実施の形態および実施例において
は、入射角:θ11=θ21=75度で、2つの入射角を等
しく設定している。上記実施の形態および実施例では、
ビーム合成光学素子16により、2ビームをビーム合成
する場合を説明したが、第1の面16Aおよび/または
第2の面16Bに2以上のビームを入射させて、3以上
のビームをビーム合成できることは言うまでもない。
Incidentally, the semiconductor laser 1 shown in FIG.
The in-plane luminous flux diameters of the beams (parallel luminous flux) from 0 and 11 to the beam combining optical element 16 are E 1 and E 2 , respectively, and the luminous flux diameters of these beams emitted from the beam combining optical element 16 are shown in FIG. Let E 1 ′ and E 2 ′ be E 1 ′ = E 1 · cos θ 12 · cos θ 14 / cos θ 11 · c
os θ 13 E 2 '= E 2 · cos θ 22 · cos θ 24 / cos θ 21 · c
the osθ 23. Here, the angles: θ 13 , θ 14 , θ 23 , and θ 24 are all small angles of about several degrees, so that “cos θ 13 {cos θ 14 }
cos θ 23 ≒ cos θ 24 ≒ 1 ”and the refraction angle:
θ 12 and θ 22 depend on the incident angles θ 11 and θ 21 , respectively.
Therefore, to make E 1 ′ / E 1 ≒ E 2 ′ / E 2 , cos θ
12 / cos θ 11 ≒ cos θ 22 / cos θ 21 , and the refraction angles θ 12 and θ 22 are the refraction angles for the same material, so that if the incident angles θ 11 and θ 21 are equal, the refraction angles are also equal to each other. Therefore, if the incident angles θ 11 and θ 21 to the beam combining optical element 16 are made substantially equal, that is, the first light source 1
0 from the beam incident angle of incident on the first surface 16A of the beam combining optical element 16: a theta 11, the incident angle of the beam entering from the second light source 11 on the second surface 16B of the beam combining optical element 16: If θ 21 is substantially equal (claim 11), E 1
/ E 1 ≒ E 2 ′ / E 2 holds, and the beam combining optical element 1
By making the luminous flux widths of the two beams incident on the beam 6 the same, the luminous flux widths of the two beams emitted from the beam combining optical element 16 can be made equal, and the two beams having substantially the same diameter on the surface to be scanned by these emitted two beams. You can get a spot. That is, according to the eleventh aspect, the semiconductor laser 1
Coupling lenses 12 and 13 for coupling beams from 0 and 11 and aperture 1 for beam shaping
The same light source can be used for each of the light sources 4 and 15, and the beams from each light source can be similarly coupled and shaped similarly. The optical characteristics of the coupling lens and the shape of the aperture need to be different for each light source. There is no. In the above example, in the above-described embodiment and example, the incident angle is set equal to θ 11 = θ 21 = 75 degrees, and the two incident angles are set equal. In the above embodiments and examples,
The case where two beams are combined by the beam combining optical element 16 has been described, but two or more beams can be made incident on the first surface 16A and / or the second surface 16B to combine three or more beams. Needless to say.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なビーム合成光学素子および光走査装置を実現で
きる。この発明のビーム合成光学素子は、ビームの偏光
状態を問わずビーム合成でき、高価な1/2波長板や偏
光分離膜を使用しないので、安価に実現できる。また、
この発明の光走査装置は、上記ビーム合成光学素子を用
いることにより、安価に実現できる。
As described above, according to the present invention, a novel beam combining optical element and optical scanning device can be realized. The beam combining optical element of the present invention can perform beam combining irrespective of the polarization state of the beam, and can be realized at low cost because an expensive half-wave plate and a polarization separation film are not used. Also,
The optical scanning device of the present invention can be realized at low cost by using the beam combining optical element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項2,3,5記載の発明の光走査装置の、
実施の1形態を説明するための図である。
FIG. 1 is an optical scanning device according to the present invention,
FIG. 3 is a diagram for describing one embodiment.

【図2】ビーム合成光学素子の1実施例を説明するため
の図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining one embodiment of a beam combining optical element.

【図3】請求項2,4,5記載の発明の光走査装置の、
実施の別形態を説明するための図である。
FIG. 3 shows the optical scanning device according to the second, fourth, and fifth aspects of the present invention;
It is a figure for explaining another embodiment.

【図4】請求項12記載の発明の光走査装置の、実施の
1形態を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical scanning device according to a twelfth embodiment of the present invention;

【図5】請求項6記載の発明を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the invention described in claim 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11 半導体レーザ 12,13 カップリングレンズ 14,15 アパーチュア 16 ビーム合成光学素子 17 シリンドリカルレンズ 18 回転多面鏡 19 fθレンズ 20 感光体 10, 11 Semiconductor laser 12, 13 Coupling lens 14, 15 Aperture 16 Beam combining optical element 17 Cylindrical lens 18 Rotating polygon mirror 19 fθ lens 20 Photoconductor

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の光源からの独立したビームを、互い
に微小角をなすビームとして合成するビーム合成光学素
子であって、 透明な材料により形成され、 1つの光源からのビームを屈折させて入射させる第1の
面と、 別の光源からのビームを屈折させて入射させる第2の面
と、 上記第1の面から入射したビームと、第2の面から入射
した別のビームとを射出させる射出面とを有し、 上記第1の面から入射させたビームを、そのまま上記射
出面から射出させ、 上記第2の面から入射させたビームを、上記第1の面で
全反射させたのちに上記射出面から射出させることを特
徴とするビーム合成光学素子。
1. A beam combining optical element for combining independent beams from a plurality of light sources as beams forming a small angle with respect to each other. The beam combining optical element is formed of a transparent material, and refracts a beam from one light source to be incident. A first surface to be refracted, a second surface for refracting a beam from another light source to enter, a beam incident from the first surface, and another beam incident from the second surface. Having a light exit surface, the beam incident from the first surface is directly emitted from the light exit surface, and the beam incident from the second surface is totally reflected by the first surface. A beam combining optical element for emitting light from the emission surface.
【請求項2】複数の光源からの独立した複数のビーム
を、互いに微小角をなすビームとして合成し、合成され
た複数のビームを共通の光偏向器で偏向させ、各偏向ビ
ームを共通の走査結像光学系により被走査面上に、副走
査方向に分離した複数の光スポットとして集光させ、上
記被走査面を複数ライン同時に光走査する光走査装置に
おいて、 複数の光源からの独立した複数のビームを、互いに微小
角をなすビームとして合成するビーム合成光学素子とし
て請求項1記載のビーム合成光学素子を用いることを特
徴とする光走査装置。
2. A method according to claim 1, wherein a plurality of independent beams from a plurality of light sources are combined as beams at a small angle to each other, and the combined plurality of beams are deflected by a common optical deflector. In an optical scanning device that converges on the surface to be scanned by the imaging optical system as a plurality of light spots separated in the sub-scanning direction and optically scans the surface to be scanned simultaneously by a plurality of lines, a plurality of light sources independent from a plurality of light sources are provided. 2. An optical scanning device using the beam combining optical element according to claim 1 as a beam combining optical element for combining the beams as beams forming a small angle with each other.
【請求項3】請求項2記載の光走査装置において、 ビーム合成された複数のビームのうちの少なくとも2つ
が、主走査対応方向に角度を有することを特徴とする光
走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 2, wherein at least two of the plurality of beam-combined beams have an angle in the main scanning corresponding direction.
【請求項4】請求項2記載の光走査装置において、 ビーム合成された複数のビームのうちの少なくとも2つ
が、副走査対応方向に角度を有することを特徴とする光
走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 2, wherein at least two of the plurality of beam-combined beams have an angle in the sub-scanning corresponding direction.
【請求項5】請求項2または3または4記載の光走査装
置において、 ビーム合成された複数のビームが、光偏向器における偏
向反射面近傍で交叉することを特徴とする光走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 2, wherein a plurality of beams combined cross each other near a deflecting reflection surface of the optical deflector.
【請求項6】請求項2または3または4または5記載の
光走査装置において、 第1の面に外部から入射するビームを、第1面に対して
P偏光としたことを特徴とする光走査装置。
6. The optical scanning device according to claim 2, wherein a beam incident on the first surface from the outside is P-polarized light with respect to the first surface. apparatus.
【請求項7】請求項2〜6の任意の1に記載の光走査装
置において、 ビーム合成光学素子によりビーム合成された複数のビー
ムの光強度が略等しくなるように、各光源の発光量を調
整することを特徴とする光走査装置。
7. The optical scanning device according to claim 2, wherein the light emission amounts of the respective light sources are adjusted such that the light intensities of the plurality of beams combined by the beam combining optical element become substantially equal. An optical scanning device characterized by adjusting.
【請求項8】請求項2〜7の任意の1に記載の光走査装
置において、 ビーム合成光学素子と光偏向器との間に、ビーム合成さ
れた複数のビームのそれぞれを主走査対応方向に長い線
像として、光偏向器の偏向反射面近傍に結像させる線像
結像光学系を有し、 共通の走査結像光学系は、上記偏向反射面近傍と、被走
査面位置とを副走査対応方向において、略共役な関係と
するものであることを特徴とする光走査装置。
8. An optical scanning device according to claim 2, wherein each of the plurality of beam-combined beams is arranged between the beam combining optical element and the optical deflector in the main scanning corresponding direction. It has a line image forming optical system for forming a long line image near the deflection reflecting surface of the optical deflector, and the common scanning image forming optical system has a sub-scanning position near the deflection reflecting surface and the position of the surface to be scanned. An optical scanning device having a substantially conjugate relationship in a scanning corresponding direction.
【請求項9】請求項2〜8の任意の1に記載の光走査装
置において、 被走査面を同時走査する複数の光スポットの、副走査方
向の間隔が画素密度に相当する間隔であることを特徴と
する光走査装置。
9. The optical scanning device according to claim 2, wherein a distance in a sub-scanning direction between a plurality of light spots for simultaneously scanning a surface to be scanned is a distance corresponding to a pixel density. An optical scanning device characterized by the above-mentioned.
【請求項10】請求項2〜9の任意の1に記載の光走査
装置において、 独立した光源の数が2個であることを特徴とする光走査
装置。
10. The optical scanning device according to claim 2, wherein the number of independent light sources is two.
【請求項11】請求項10記載の光走査装置において、 第1の光源から、ビーム合成光学素子の第1の面に入射
するビームの入射角と、第2の光源から上記ビーム合成
光学素子の第2の面に入射するビームの入射角が略等し
いことを特徴とする光走査装置。
11. An optical scanning device according to claim 10, wherein an incident angle of a beam incident on a first surface of the beam combining optical element from a first light source, and an incident angle of the beam combining optical element from a second light source. An optical scanning device, wherein incident angles of beams incident on the second surface are substantially equal.
【請求項12】複数の光源からの独立した複数のビーム
を、互いに微小角をなすビームとして合成し、合成され
た複数のビームを共通の光偏向器で偏向させ、各偏向ビ
ームを互いに分離し、分離された各偏向ビームを、対応
する走査結像光学系により別個の被走査部上に、それぞ
れ光スポットとして集光し、各被走査部を別個に光走査
する光走査装置において、 複数の光源からの独立した複数のビームを、互いに微小
角をなすビームとして合成するビーム合成光学素子とし
て請求項1記載のビーム合成光学素子を用いることを特
徴とする光走査装置。
12. A plurality of independent beams from a plurality of light sources are combined as beams at a small angle to each other, the combined beams are deflected by a common optical deflector, and the respective deflected beams are separated from each other. In the optical scanning device, each of the separated polarized beams is condensed as a light spot on a separate scanned portion by a corresponding scanning and imaging optical system, and each scanned portion is individually optically scanned. 2. An optical scanning device, comprising: the beam combining optical element according to claim 1 as a beam combining optical element that combines a plurality of independent beams from a light source into beams that form a small angle with each other.
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