JPH11212006A

JPH11212006A - マルチビーム光源装置

Info

Publication number: JPH11212006A
Application number: JP10659998A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nakajima; 智宏中島; Koji Sakai; 浩司酒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-08-06
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JP3526400B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ビームスポット間隔（特に副走査方向の走査線
間隔）の調整を容易に行うことができ、確実な位置合わ
せが行えるマルチビーム光源装置を実現する。【解決手段】本発明のマルチビーム光源装置は、偶数個
の半導体レーザ１０１，１０２と該半導体レーザと対で
設けられ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする
コリメートレンズ１０４，１０５と上記偶数個の半導体
レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸ａ１
に対象に配列しこれらを一体的に支持する支持部材１０
３を有する第１の光源部ＬＤ１と、第１の光源部と同様
に構成した第２の光源部ＬＤ２と、第１、第２の光源部
の光ビームを副走査方向に近接させて射出するビーム合
成手段２０２とを備え、第１の光源部の射出軸ａ１と第
２の光源部の射出軸ａ２とが主走査方向に所定角度β隔
たるように配備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の記録装置の書
込系に用いられる光走査装置に係り、特に複数の光ビー
ムにより感光体等の被走査面上を同時に走査して記録速
度を著しく向上させたマルチビーム光走査装置において
光源として用いられるマルチビーム光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機やレーザプリンタ、レー
ザファクシミリ等の記録装置の書込系に用いられる光走
査装置において記録速度を向上させる手段として、偏向
手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）の回転速度
を上げる方法がある。しかし、この方法ではモータの耐
久性や騒音、振動、及び半導体レーザの変調スピード等
が問題となり記録速度に限界がある。そこで、一度に複
数の光ビームを走査して複数ラインを同時に記録するこ
とにより記録速度を向上したマルチビーム光走査装置が
提案されている。その一例として複数個の半導体レーザ
光源からの光束をビームスプリッタを用いて合成する方
法や、特開昭５６−４２２４８号公報に開示されている
ように複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レー
ザアレイを用いた方法がある。

【０００３】上記の半導体レーザアレイは、光源は複数
であるものの出力を検出するセンサは共通であるため、
通常の半導体レーザのように実時間での光出力のフィー
ドバックができないにもかかわらず、光源が近接してい
ることによりそのクロストークで光出力が変動しやすく
高精度な光量制御ができない。また、その特殊性から高
価であるという欠点をもつ。これらは光源数が多くなる
に従い不利となる。これに対し複数個の汎用の半導体レ
ーザを用い、該複数個の半導体レーザからの光ビームを
合成する方法は、上記した問題はないが環境安定性と組
み立て性の向上が必要である。

【０００４】そこで本出願人は先に、これらの問題点を
解決し、複数ビームを射出する新規のマルチビーム光源
装置の基本型を提案した（特願平９−１７８４７９
号）。この先願のマルチビーム光源装置の一例として
は、複数の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設け
られ各々の光ビームを平行光束にする複数のコリメート
レンズと、上記複数の半導体レーザとコリメートレンズ
とを主走査方向に配列してこれらを一体的に支持する支
持部材とを有する第１の光源部と、この第１の光源部と
同様に構成した第２の光源部と、上記第１、第２の光源
部の光ビームを近接させて射出するビーム合成手段とを
備えた構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、半導
体レーザアレイは制御面での制約があり汎用の半導体レ
ーザと同様に扱うことができず、高精度な出力制御には
不向きである上、光源が複数であるにも係わらずコリメ
ートレンズは共通であるため、光源間の波長の差や発光
点位置の差が残り、結像位置がずれたり、コリメートレ
ンズから射出されるビームが各々離反する方向へ発散し
てしまう等、取り扱いが厄介である。一方、汎用の半導
体レーザ（ＬＤ）を２つ以上用いてビームスプリッタ
（ＢＳ）やプリズムを用いてビーム合成する場合、代表
的な例として図１２（ａ）に示すように、複数段にビー
ムスプリッタやプリズムを重ねて複数の半導体レーザＬ
Ｄ−１〜ＬＤ−４からの光ビームを１ビームずつ合成し
ていく方法があるが、構造が複雑化する上、図１２
（ｂ）に示すように各半導体レーザに位置ずれが生じ易
く、各半導体レーザについて個別に射出方向を併せるた
めの作業が必要であり、経時的なずれが大きくビームス
ポット間隔を維持することが非常に困難であるという欠
点がある。また、ビームスプリッタ面（ＢＳ面）を通過
する毎に光量が１／２となってしまうので、第１の半導
体レーザＬＤ−１の射出光量に対して、第２の半導体レ
ーザＬＤ−２ではＢＳ面を１つ多く通過するので１／２
の射出光量となり、第３の半導体レーザＬＤ−３及び第
４の半導体レーザＬＤ−４ではＢＳ面を２つ多く通過す
るので１／４の射出光量となり、ビーム数が増えるに従
って光量ロスが大きくなり、光の利用効率が悪く、高い
出力の半導体レーザを用いなければならない。

【０００６】これに対して、前述した先願のマルチビー
ム光源装置では、複数の半導体レーザを主走査方向に配
列することで１つのビーム合成手段（例えばビームスプ
リッタ）での合成が可能となり、構成が簡単で、かつ経
時的なずれが少なく安定性に優れるマルチビーム光源ユ
ニットを実現することができる。また、光量の損失がな
く半導体レーザの出力は最低限ですむためコストも安
く、露光量に応じて幅広い用途に展開できる。

【０００７】しかしながら、組み付けにおいてビームス
プリッタで合成したビームスポット間隔の位置合わせを
行うには、その前段階の光源部の光軸のアライメント調
整精度やプリズムのビームスプリッタ面、反射面の角度
精度に依るしかなく、量産性の面での改善が必要であっ
た。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、請求項１，２，３，６の発明においては、先願に
開示されるマルチビーム光源装置を生産する上で、ビー
ムスポット間隔の調整（特に副走査方向の走査線間隔
（ビームピッチ）の設定）を単純作業で容易に行うこと
ができ、かつ確実な位置合わせが行えるようにすること
で、組み立て効率を向上させると共に、高品位な画像記
録を行うことができるマルチビーム光源装置を実現する
ことを目的とする。また、請求項４，５の発明では、い
かなる環境下においても副走査方向の走査線間隔を維持
し、経時においても安定した画像形成を行うことができ
るマルチビーム光源装置を実現することを目的とする。

【０００９】さらに、請求項７〜１１の発明では、複数
個の汎用の半導体レーザを用い、いかなる環境下におい
ても、被走査面上での副走査の走査線間隔が等間隔に維
持され、経時においても安定した画像形成が行えるよう
にし、高品位な画像記録を行うことができるマルチビー
ム光源装置を実現することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、光源からの光ビームを走査
光学手段で被走査面上に集光してビームスポットを形成
し主走査方向に走査する光走査装置において上記光源と
して用いられ複数の光ビームを射出するマルチビーム光
源装置であって、偶数個の半導体レーザと該半導体レー
ザと対で設けられ半導体レーザからの光ビームを平行光
束にする偶数個のコリメートレンズと上記偶数個の半導
体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸に
対称に配列しこれらを一体的に支持する支持部材とを有
する第１の光源部と、上記第１の光源部と同様に構成し
た第２の光源部と、上記第１、第２の光源部の光ビーム
を副走査方向に近接させて射出するビーム合成手段とか
らなるマルチビーム光源装置において、上記第１の光源
部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主走査方向に所
定角度隔たるように配備したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項２に係る発明は、光源からの光ビー
ムを走査光学手段で被走査面上に集光してビームスポッ
トを形成し主走査方向に走査する光走査装置において上
記光源として用いられ複数の光ビームを射出するマルチ
ビーム光源装置であって、奇数個の半導体レーザと該半
導体レーザと対で設けられ半導体レーザからの光ビーム
を平行光束にする奇数個のコリメートレンズと上記奇数
個の半導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に
配列しその中央に位置する半導体レーザを射出軸上に配
置してこれらを一体的に支持する支持部材とを有する第
１の光源部と、偶数個の半導体レーザと該半導体レーザ
と対で設けられ半導体レーザからの光ビームを平行光束
にする偶数個のコリメートレンズと上記偶数個の半導体
レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸に対
称に配列しこれらを一体的に支持する支持部材とを有す
る第２の光源部と、上記第１、第２の光源部の光ビーム
を副走査方向に近接させて射出するビーム合成手段とか
らなるマルチビーム光源装置において、上記第１の光源
部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主走査方向に所
定角度隔たるように配備したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に記載のマルチビーム光源装置において、上記第１、第
２の光源部、及びビーム合成手段を、実質一体的にモジ
ュール化して保持する保持部材を設け、該保持部材を
（マルチビーム光源装置からの複数の光ビームを被走査
面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に走
査する）走査光学手段に対して該走査光学手段の光軸
（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能に支持してな
ると共に、上記第１の光源部の射出軸と第２の光源部の
射出軸とが上記光軸Ｃに対して主走査方向に対称となる
ように配備したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
マルチビーム光源装置において、上記第１、第２の光源
部の支持部材の材質と、該支持部材が固定される上記保
持部材のベース部材の材質とを同一としたことを特徴と
するものである。

【００１４】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
マルチビーム光源装置において、被走査面上での上記第
１、第２の光源部の射出軸間隔を各光源部からのビーム
スポットの隣接する間隔の１／４以下に設定したことを
特徴とするものである。

【００１５】請求項６に係る発明は、請求項３に記載の
マルチビーム光源装置において、上記保持部材を、上記
光軸（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能とする位
置決め手段と、第１、第２の光源部について上記保持部
材に対し射出軸を回転中心として回動可能とする位置決
め手段とを具備したことを特徴とするものである。

【００１６】請求項７に係る発明は、光源からの光ビー
ムを走査光学手段で被走査面上に集光してビームスポッ
トを形成し主走査方向に走査する光走査装置において上
記光源として用いられ複数の光ビームを射出するマルチ
ビーム光源装置であって、偶数個の半導体レーザと該半
導体レーザと対で設けられ半導体レーザからの光ビーム
を平行光束にする偶数個のコリメートレンズと上記偶数
個の半導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に
射出軸に対称に配列しこれらを一体的に支持する支持部
材とを有する第１の光源部と、上記第１の光源部と同様
に構成した第２の光源部と、上記第１、第２の光源部の
光ビームを副走査方向に近接させて射出するビーム合成
手段とからなるマルチビーム光源装置において、上記第
１、第２の光源部の射出軸に対して対称な位置にある半
導体レーザとコリメートレンズの対について、半導体レ
ーザのコリメートレンズ光軸からのシフト量が同量であ
ることを特徴とするものである。

【００１７】請求項８に係る発明は、光源からの光ビー
ムを走査光学手段で被走査面上に集光してビームスポッ
トを形成し主走査方向に走査する光走査装置において上
記光源として用いられ複数の光ビームを射出するマルチ
ビーム光源装置であって、奇数個の半導体レーザと該半
導体レーザと対で設けられ半導体レーザからの光ビーム
を平行光束にする奇数個のコリメートレンズと上記奇数
個の半導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に
配列しその中央に位置する半導体レーザを射出軸上に配
置してこれらを一体的に支持する支持部材とを有する第
１の光源部と、偶数個の半導体レーザと該半導体レーザ
と対で設けられ半導体レーザからの光ビームを平行光束
にする偶数個のコリメートレンズと上記偶数個の半導体
レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸に対
称に配列しこれらを一体的に支持する支持部材とを有す
る第２の光源部と、上記第１、第２の光源部の光ビーム
を副走査方向に近接させて射出するビーム合成手段とか
らなるマルチビーム光源装置において、上記第１、第２
の光源部の射出軸に対して対称な位置にある半導体レー
ザとコリメートレンズの対について、半導体レーザのコ
リメートレンズ光軸からのシフト量が同量であることを
特徴とするものである。

【００１８】請求項９に係る発明は、請求項７または８
に記載のマルチビーム光源装置において、半導体レーザ
のコリメートレンズ光軸からのシフトが、第１の光源部
に支持された複数の半導体レーザから射出された主光線
が、光走査装置の回転多面鏡近傍で第１の光源部の射出
軸と主走査方向で交差し、第２の光源部に支持された複
数の半導体レーザから射出された主光線が、光走査装置
の回転多面鏡近傍で第２の光源部の射出軸と主走査方向
で交差するように設定されていることを特徴とするもの
である。

【００１９】請求項１０に係る発明は、請求項７，８ま
たは９に記載のマルチビーム光源装置において、上記第
１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主走査
方向に隔たるように配備したことを特徴とするものであ
る。

【００２０】請求項１１に係る発明は、請求項７，８，
９または１０に記載のマルチビーム光源装置において、
上記第１、第２の光源部、及びビーム合成手段を実質一
体的にモジュール化して保持する保持部材を設け、該保
持部材を（マルチビーム光源装置からの複数の光ビーム
を被走査面上に集光してビームスポットを形成し主走査
方向に走査する）走査光学手段に対して該走査光学手段
の光軸（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能に支持
してなると共に、上記第１の光源部と第２の光源部は上
記保持部材に対して各々の射出軸を回転中心として独立
に回動可能であることを特徴とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて詳細に説明する。

【００２２】（実施例１）まず請求項１〜６の実施例に
ついて説明する。図１は本発明の一実施例を示す図であ
って、マルチビーム光源装置の概略構成を分解した状態
で示す斜視図であり、汎用の半導体レーザを合計４個用
いた４ビーム光源ユニットの構成例を示している。ま
た、図２は上記４ビーム光源ユニットの第１の光源部の
断面の様子と、４つの半導体レーザの配置位置を併せて
示す図であり、図３は上記４ビーム光源ユニットを搭載
した光走査装置の概要を示す図である。

【００２３】図１において、半導体レーザ１０１，１０
２はアルミダイキャスト製の支持部材１０３の裏側に主
走査方向に８ｍｍ間隔で並列して形成された（図示しな
い）嵌合穴に各々圧入され支持される。また、コリメー
トレンズ１０４，１０５は各々の半導体レーザ１０１，
１０２の発散光束が平行光束となるようにＸ方向の位置
を合わせ、また所定のビーム射出方向となるようにＹ，
Ｚ方向の位置を合わせて半導体レーザ１０１，１０２の
嵌合穴と対に形成したＵ字状の支持部１０３−１，１０
３−２の隙間に接着剤（例えば紫外線（ＵＶ）硬化接着
剤）を充填し固定され、第１の光源部ＬＤ１を構成す
る。また、第２の光源部ＬＤ２も半導体レーザ１１１，
１１２、コリメートレンズ１１４，１１５、支持部材１
１３からなり、第１の光源部ＬＤ１と同様の構成となっ
ている。

【００２４】ここで図２（ａ）は上記第１の光源部ＬＤ
１、第２の光源部ＬＤ２、及びビーム合成プリズム２０
２を、ベース部材２０１とホルダー２０３からなる保持
部材に組み込んで実質一体的にモジュール化したマルチ
ビーム光源ユニットの第１の光源部ＬＤ１部分のＸ，Ｙ
方向に平行な断面の様子を示しており、図２（ｂ）は第
１、第２の光源部の半導体レーザをＸ方向裏面側から見
た配置位置を示している。図２に示すように、第１の光
源部ＬＤ１の半導体レーザ１０１，１０２とコリメート
レンズ１０４，１０５とは、第１の光源部ＬＤ１の射出
軸ａ１（２つの半導体レーザ１０１，１０２の中点Ｏか
らビーム射出方向に延びる軸を射出軸と言う）に対して
対称に配置し、半導体レーザ１０１，１０２の間隔Ｄに
対しコリメートレンズ１０４，１０５の間隔ｄを小さく
設定する（つまり、コリメートレンズ１０４，１０５の
光軸をＹ方向に射出軸ａ１側に偏心させて配置する）。
これにより各半導体レーザ１０１，１０２からのレーザ
ビームは、コリメートレンズ１０４，１０５により各々
交差する方向に所定の角度を有して射出される。第２の
光源部ＬＤ２についても同様に構成され、半導体レーザ
１１１，１１２とコリメートレンズ１１４，１１５と
は、第２の光源部ＬＤ２の射出軸ａ２（図２（ａ）には
射出軸ａ２のみ破線で示してある）に対して対称に配置
され、半導体レーザ１１１，１１２の間隔に対しコリメ
ートレンズ１１４，１１５の間隔が小さく設定されてお
り、各半導体レーザ１１１，１１２からのレーザビーム
は、コリメートレンズ１１４，１１５により射出軸ａ２
に対して対称に各々交差する方向に所定の角度を有して
射出される。いずれの光源部もこの交差位置は図３に示
す光走査装置のポリゴンミラー（回転多面鏡）反射面近
傍となるようにビーム射出方向を設定している。

【００２５】上記第１の光源部ＬＤ１、第２の光源部Ｌ
Ｄ２は、ベース部材２０１の嵌合穴２０１−１，２０１
−２にそれぞれ支持部材１０３，１１３の円筒部１０３
−３，１１３−３を嵌合し、ベース部材２０１の前面よ
り貫通したネジによりベース部材２０１の裏側に固定さ
れる。そして、ビーム合成プリズム２０２をベース部材
２０１の前面に接着固定した後、ビーム合成プリズム２
０２をホルダー２０３の凹部に嵌め込んでベース部材２
０１とホルダー２０３とを固定する。尚、環境温度変化
に伴い支持部材１０３，１１３の膨張率とベース部材２
０１の膨張率とに差があると、いずれか膨張率が大きい
方が歪んで（撓んで）光ビームの射出方向（角度）が変
化し、後述するビームピッチの変動が増幅されてしまう
ので、第１、第２の光源部の支持部材１０３，１１３の
材質とベース部材２０１の材質は同一としている。

【００２６】ビーム合成プリズム２０２は内部に偏光ビ
ームスプリッタ面２０２−３を備え、第２の光源部ＬＤ
２からの光ビームの入射面には１／２波長板（λ／２
板）２０２−１が設けられ、かつ第２の光源部ＬＤ２か
らの光ビームを反射する反射面２０２−２が設けられて
いる。そして、第１の光源部ＬＤ１からの光ビームはそ
のまま偏光ビームスプリッタ面２０２−３を透過して射
出するようになっており、また、第２の光源部ＬＤ２か
らの光ビームは、１／２波長板１１２により偏光方向を
９０度回転されて斜面２０２−２で上方に反射し、さら
に偏光ビームスプリッタ面２０２−３で反射されて射出
されるようになっている。これにより、光量ロスを少な
くして、第１、第２の光源部からの光ビームを容易に合
成することができる。

【００２７】図２のように、第１の光源部ＬＤ１と第２
の光源部ＬＤ２は、ベース部材２０１上では副走査方向
にＲの間隔を隔てて配置されているが、上記のようにビ
ーム合成プリズム２０２により第２の光源部ＬＤ２から
の光ビームを第１の光源部ＬＤ１からの光ビームに合成
し、副走査方向に近接させて射出する。この際、各光源
部は射出軸ａ１，ａ２を主走査方向に一致させず所定の
間隔ｍ（例えば１ｍｍ）隔たるように配列され、かつ各
射出軸ａ１，ａ２は平行ではなく、後述するホルダー２
０３の回転基準Ｃ（図３に示す走査光学系の光軸が回転
基準となる）に対して対称になるように設定されると共
に各々交差する方向に所定の角度βを有しており（つま
り、第１の光源部ＬＤ１の射出軸ａ１と第２の光源部Ｌ
Ｄ２の射出軸ａ２とが主走査方向に所定角度β隔たるよ
うに配備している）、被走査面上においても所定間隔隔
たるようにしている。尚、後述する実施例の走査光学系
（図３）では、被走査面上での射出軸ａ１，ａ２の間隔
Ｍが例えば約１ｍｍとなるようにしている（但し、走査
光学系によりこの倍率は異なる）。

【００２８】被走査面上における副走査方向のピッチの
調整は、各光源部ＬＤ１，ＬＤ２毎にベース部材２０１
に固定する際に、ベース部材２０１の嵌合穴２０１−
１，２０１−２を基準として（すなわち、図２（ｂ）に
示すように射出軸ａ１，ａ２をそれぞれ基準として）第
１の光源部ＬＤ１の半導体レーザ１０１，１０２相互の
傾きθ１、及び第２の光源部ＬＤ２の半導体レーザ１１
１，１１２相互の傾きθ２を各々調整することで行う
が、図５（ａ）に示すように、射出軸ａ１，ａ２の被走
査面上での到達点であるＯ，Ｏ’（第１の光源部ＬＤ１
における２つのビームスポットＬＤ１−Ｌ、ＬＤ１−Ｒ
の中点がＯ、第２の光源部ＬＤ２における２つのビーム
スポットＬＤ２−Ｌ、ＬＤ２−Ｒの中点がＯ’）はビー
ム合成プリズム等の部品精度により副走査方向に僅かの
ずれを生じるため一致せず、各光源部からのビームスポ
ット位置は副走査方向にΔＺシフトした形となってい
る。そこで、図２、図５（ａ）に示す回転基準Ｃ（走査
光学系の光軸）を中心に保持部材（ホルダー２０３及び
ベース部材２０１）をα方向に回転することにより、図
５（ｂ）に示すように被走査面上の射出軸到達点Ｏと
Ｏ’とを副走査（水平）方向に一致させた後に、Ｏ，
Ｏ’をそれぞれ回転中心として、第１の光源部ＬＤ１
と、第２の光源部ＬＤ２のθ１，θ２を調整して副走査
ピッチを合わせ、各光源部をベース部材２０１に固定す
る。

【００２９】ベース部材２０１は図３に示す走査光学系
が収納される光学ハウジング（図示せず）へはホルダー
２０３を介して保持される。ホルダー２０３には前記し
た回転基準Ｃとなる円筒部２０３−１が設けられ、該円
筒部２０３−１の回転基準Ｃと走査光学系の光軸とを一
致させて円筒部２０３−１を図示しない光学ハウジング
の穴部に係合して位置決めを行い、光源ユニット３０１
として取り付けるわけであるが、走査光学系毎に例えば
トロイダルレンズ等の平行性の誤差があるため、実際の
走査線と光源ユニット３０１の水平線とは一致せず、図
５におけるビームスポットＬＤ２−ＲとＬＤ１−Ｒのピ
ッチＰ１、ＬＤ１−ＬとＬＤ２−ＬのピッチＰ３は得ら
れるが、ＬＤ１−ＲとＬＤ１−ＬのピッチＰ２が得られ
ないことがある。このときΔθ（＝θ２−θ１）は所定
値を保っているので、実施例ではホルダー２０３を光学
ハウジングに対して円筒部２０３−１で回転可能に設け
ると共にホルダー２０３の側面にレバー２０３−２を設
け、該レバー２０３−２をモータ等により上下に動かす
ことにより、光学ハウジングに取り付けた状態で上記回
転基準Ｃを中心としてホルダー２０３を回転して傾きを
調節し、Ｐ２を補正するようにしている。

【００３０】但し、第１の光源部ＬＤ１のビームスポッ
ト間隔Ｌに対して、光源部間の射出軸到達点Ｏ，Ｏ’の
間隔Ｍが大きいと、副走査方向のビームスポットのピッ
チＰ２の補正に伴ってＰ１，Ｐ３も変化してしまうた
め、この変化を画像品質に影響を与えない程度に収める
必要がある。一般的には副走査方向のピッチの変化はピ
ッチＰの１／４程度であれば許容できるとされることか
ら、被走査面における射出軸到達点Ｏ，Ｏ’の間隔Ｍ
は、各光源部からのビームスポットの間隔Ｌの１／４以
下に設定することが望ましい。尚、本実施例では、各光
源部のビームスポット間隔Ｌを８ｍｍとし、被走査面上
における射出軸到達点Ｏ，Ｏ’の間隔Ｍを１ｍｍとし
て、副走査方向のピッチの変化を１／８としている。

【００３１】次に図３によりマルチビーム光走査装置の
実施例について説明する。図３において、図示しない光
学ハウジングに保持された光源ユニット３０１から射出
された４つの光ビームは、シリンダレンズ３０２を介し
て偏向手段としてのポリゴンミラー３０３の反射位置近
傍で交差した後、ポリゴンミラー３０３で偏向走査さ
れ、２枚構成のｆθレンズ３０４を通過後、折り返しミ
ラー３０７で感光体３０９に向けて反射され、トロイダ
ルレンズ３０８により感光体３０９の被走査面３０９ａ
上に結像され、図５に示すように４つのビームスポット
により、副走査方向に所定のピッチＰで隣接した４ライ
ンが同時に主走査方向Ｓに走査され、画像記録が行われ
る。また、折り返しミラー３０７の画像領域外には同期
検知用のミラー３０５が配置されており、該ミラー３０
５により反射された光ビームが同期検知センサー３０６
により検出される。同期検知センサー３０６は２個のセ
ンサー部、すなわち主走査方向Ｓに対して垂直に配置し
た第１のセンサー部３０６−１と約４５度傾けた第２の
センサー部３０６−２とで構成されており、第１のセン
サー部３０６−１では順次到来する光ビームを時系列に
分離し、各々の光ビームの同期検知信号を発生し、第２
のセンサー部３０６−２では、いずれか２つの光ビーム
について副走査方向のビームピッチを第１のセンサー部
３０６−１からの時間間隔の差から検出する。そして、
ピッチ演算部３１１では同期検知センサー３０６で検出
したビームピッチからピッチ補正量を演算してモータ制
御部３１２に送り、モータ制御部３１２ではそのピッチ
補正量を基にホルダー２０３のレバー２０３−２に係合
したパルスモータ３１０を制御して、パルスモータ３１
０でレバー２０３−２をＺ方向に動かしてホルダー２０
３を回転基準Ｃを中心に回転して傾きを調整することに
より、上述した取り付け時のビームスポット間隔、及び
環境変化等に伴うずれを自動的に補正し、常に所定のピ
ッチが維持されるようにしている。尚、本実施例では、
各光源部からのビームスポットが図５に示すような配置
の場合、第２の光源部ＬＤ２からの２つのビームＬＤ２
−Ｒ，ＬＤ２−Ｌを同期検知センサー３０６で検出し、
その副走査方向のピッチが３Ｐとなるように補正を行っ
ている。これは計測ピッチが大きい方が誤差が少なくて
すむからである。

【００３２】以上、半導体レーザを４個用いた４ビーム
光源ユニットと、その光源ユニットを搭載した光走査装
置の実施例について説明したが、次に本発明の別の実施
例として、図４に示す３ビーム光源ユニットについて説
明する。図４に示す３ビーム光源ユニットは、図１と比
較すると明らかなように、４ビーム光源ユニットとの違
いは第１の光源部ＬＤ１の構成が異なるだけであり、そ
の他の構成は同様である。図４に示す第１の光源部ＬＤ
１では、半導体レーザ１２１及びコリメートレンズ１２
２は１組であり、前述のａ１に相当する射出軸上に半導
体レーザ１２１及びコリメートレンズ１２２が配置され
同様に支持部材１２３に支持されている。すなわち、図
２で言えば、第１の光源部ＬＤ１の射出軸ａ１上に１組
の半導体レーザ１２１及びコリメートレンズ１２２を配
置した構成に相当する。

【００３３】図６は被走査面上における各ビームスポッ
トの配列を示す図であるが、被走査面上の第１の光源部
ＬＤ１による射出軸到達点Ｏと第２の光源部ＬＤ２によ
る射出軸到達点Ｏ’とは４ビームの場合と同様に主走査
方向に一致させず間隔Ｍ（例えば１ｍｍ）隔たるように
配列され、回転基準Ｃ（走査光学系の光軸）に対して対
称に各々交差する方向に所定の角度（図２のβに相当）
を有しているので、第１の光源部ＬＤ１からのビームス
ポットは射出軸上、つまり回転基準Ｃから０．５ｍｍ離
間した射出軸到達点Ｏに位置されることになる。

【００３４】副走査方向のビームピッチＰの調整は、回
転基準Ｃを中心としてホルダー２０３を回転することに
より第２の光源部ＬＤ２の射出軸到達点Ｏ’を副走査方
向で第１の光源部ＬＤ１の射出軸到達点Ｏに合わせた
後、そのビームスポットＬＤ２−Ｒ，ＬＤ２−Ｌの副走
査方向の間隔が２Ｐとなるように支持部材１１３の傾き
（すなわち２つのビームスポットＬＤ２−Ｒ，ＬＤ２−
Ｌ間の傾き）θを合わせてベース部材２０１に固定すれ
ばよく、第１の光源部ＬＤ１を固定する際には調整が不
要である。

【００３５】当然、３ビーム光源ユニットを前述の図
１，２に示した４ビーム光源ユニットと同じ構成で、一
方の光源部について片側の半導体レーザとコリメートレ
ンズを除いた形態としても良いが、この場合は１ビーム
構成にした光源部の半導体レーザとコリメートレンズが
射出軸上にないので、４ビーム光源ユニットと同様にい
ずれの光源部もベース部材に固定する際の調整が必要で
ある。

【００３６】尚、各光源部について半導体レーザ及びコ
リメーレンズの数を増やし、３つ以上の半導体レーザ及
びコリメートレンズを配列して保持することも可能であ
り、その数が奇数個の場合には上記３ビーム光源ユニッ
トにおける第１の光源部と同様に、奇数個の半導体レー
ザとコリメートレンズとを主走査方向に配列しその中央
に位置する半導体レーザとコリメートレンズを射出軸上
に配置してこれらを支持部材で一体的に支持すればよい
し、偶数個であれば第２の光源部と同様に、偶数個の半
導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸
に対称に配列してこれらを支持部材で一体的に支持すれ
ばよい。また、各光源部について３つ以上の半導体レー
ザ及びコリメートレンズを配列して保持する場合にも、
第１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主走
査方向に所定角度隔たるように配備し、さらに、回転基
準Ｃを回転中心として回動可能とする位置決め手段と、
第１、第２の光源部についてベース部材に対して射出軸
を回転中心として回転可能とする位置決め手段とを具備
した構成として副走査方向のピッチ調整を行うことも前
記実施例と同様に実施することができる。

【００３７】（実施例２）次に請求項７〜１１の実施例
について説明する。本実施例に係るマルチビーム光源装
置の基本的な構成は、図１に示すような汎用の半導体レ
ーザを合計４個用いた４ビーム光源ユニット、あるいは
図４に示すような汎用の半導体レーザを合計３個用いた
３ビーム光源ユニットと同様の構成である。また、本実
施例に係る光走査装置の構成も、図３に示した光走査装
置と同様の構成である。

【００３８】まず、図１に示す４ビーム光源ユニットを
例に挙げて説明する。既に実施例１で説明したように、
図１に示す構成の４ビーム光源ユニットにおいては、半
導体レーザ１０１，１０２はアルミダイキャスト製の支
持部材１０３の裏側に主走査方向に８ｍｍ間隔で並列し
て形成された（図示しない）嵌合穴に各々圧入され支持
される。また、コリメートレンズ１０４，１０５は各々
の半導体レーザ１０１，１０２の発散光束が平行光束と
なるようにＸ方向の位置を合わせ、また所定のビーム射
出方向となるようにＹ，Ｚ方向の位置を合わせて半導体
レーザ１０１，１０２の嵌合穴と対に形成したＵ字状の
支持部１０３−１，１０３−２の隙間に接着剤（例えば
紫外線（ＵＶ）硬化接着剤）を充填し固定され、第１の
光源部ＬＤ１を構成する。また、第２の光源部ＬＤ２も
半導体レーザ１１１，１１２、コリメートレンズ１１
４，１１５、支持部材１１３からなり、第１の光源部Ｌ
Ｄ１と同様の構成となっている。

【００３９】ここで図７（ａ）は上記第１の光源部ＬＤ
１、第２の光源部ＬＤ２、及びビーム合成プリズム２０
２を、ベース部材２０１とホルダー２０３からなる保持
部材に組み込んで実質一体的にモジュール化したマルチ
ビーム光源ユニットの第１の光源部ＬＤ１部分のＸ，Ｙ
方向に平行な断面の様子を示しており、図７（ｂ）は第
１、第２の光源部の半導体レーザをＸ方向裏面側から見
た配置位置を示している。図７に示すように、第１の光
源部ＬＤ１の半導体レーザ１０１，１０２とコリメート
レンズ１０４，１０５とは、第１の光源部ＬＤ１の射出
軸ａ１（２つの半導体レーザ１０１，１０２の中点Ｏか
らビーム射出方向に延びる軸を射出軸と言う）に対して
対称に配置される。また、第２の光源部ＬＤ２について
も同様に構成され、半導体レーザ１１１，１１２とコリ
メートレンズ１１４，１１５とは、第２の光源部ＬＤ２
の射出軸ａ２に対して対称に配置される。

【００４０】上記第１の光源部ＬＤ１、第２の光源部Ｌ
Ｄ２は、ベース部材２０１の嵌合穴２０１−１，２０１
−２にそれぞれ支持部材１０３，１１３の円筒部１０３
−３，１１３−３を嵌合し、ベース部材２０１の前面よ
り貫通したネジによりベース部材２０１の裏側に固定さ
れる。そして、ビーム合成プリズム２０２をベース部材
２０１の前面に接着固定した後、ビーム合成プリズム２
０２をホルダー２０３の凹部に嵌め込んでベース部材２
０１とホルダー２０３とを固定する。尚、環境温度変化
に伴い支持部材１０３，１１３の膨張率とベース部材２
０１の膨張率とに差があると、いずれか膨張率が大きい
方が歪んで（撓んで）光ビームの射出方向（角度）が変
化し、後述するビームピッチの変動が増幅されてしまう
ので、第１、第２の光源部の支持部材１０３，１１３の
材質とベース部材２０１の材質は同一としている。

【００４１】ビーム合成プリズム２０２は内部に偏光ビ
ームスプリッタ面２０２−３を備え、第２の光源部ＬＤ
２からの光ビームの入射面には１／２波長板（λ／２
板）２０２−１が設けられ、かつ第２の光源部ＬＤ２か
らの光ビームを反射する反射面２０２−２が設けられて
いる。そして、第１の光源部ＬＤ１からの光ビームはそ
のまま偏光ビームスプリッタ面２０２−３を透過して射
出するようになっており、また、第２の光源部ＬＤ２か
らの光ビームは、１／２波長板１１２により偏光方向を
９０度回転されて斜面２０２−２で上方に反射し、さら
に偏光ビームスプリッタ面２０２−３で反射されて射出
されるようになっている。これにより、光量ロスを少な
くして、第１、第２の光源部からの光ビームを容易に合
成することができる。

【００４２】図７のように、第１の光源部ＬＤ１と第２
の光源部ＬＤ２は、ベース部材２０１上では副走査方向
にＲの間隔を隔てて配置されているが、上記のようにビ
ーム合成プリズム２０２により第２の光源部ＬＤ２から
の光ビームを第１の光源部ＬＤ１からの光ビームに合成
し、副走査方向に近接させて射出する。この際、各光源
部は射出軸ａ１，ａ２を主走査方向に一致させず所定の
間隔ｍ（例えば１ｍｍ）隔たるように配列されている。

【００４３】上記構成のマルチビーム光源装置を図３に
示す構成の光走査装置に搭載した場合、被走査面上にお
ける副走査方向のピッチの調整は、各光源部ＬＤ１，Ｌ
Ｄ２毎に支持部材１０３，１１３をベース部材２０１に
固定する際に、ベース部材２０１の嵌合穴２０１−１，
２０１−２を基準として（すなわち、図７（ｂ）に示す
ように射出軸ａ１，ａ２をそれぞれ基準として）支持部
材１０３，１１３を回転させ、第１の光源部ＬＤ１の半
導体レーザ１０１，１０２相互の傾きθ１、及び第２の
光源部ＬＤ２の半導体レーザ１１１，１１２相互の傾き
θ２を各々調整することで行う。

【００４４】ところで図７に示すように、第１の光源部
ＬＤ１の半導体レーザ１０１，１０２とコリメートレン
ズ１０４，１０５は、第１の光源部ＬＤ１の射出軸ａ１
に対して対称に配置され、半導体レーザ１０１，１０２
の間隔Ｄに対しコリメートレンズ１０４，１０５の間隔
ｄを小さく設定している（言い替えると、コリメートレ
ンズ光軸に対して半導体レーザを主走査方向にシフトし
て配置している）。これにより各半導体レーザ１０１，
１０２からの光ビームは、コリメートレンズ１０４，１
０５により各々交差する方向に所定の角度を有して射出
される。第２の光源部ＬＤ２についても同様に構成さ
れ、半導体レーザ１１１，１１２とコリメートレンズ１
１４，１１５とは、第２の光源部ＬＤ２の射出軸ａ２に
対して対称に配置され、半導体レーザ１１１，１１２の
間隔に対しコリメートレンズ１１４，１１５の間隔が小
さく設定されており、各半導体レーザ１１１，１１２か
らの光ビームは、コリメートレンズ１１４，１１５によ
り射出軸ａ２に対して対称に各々交差する方向に所定の
角度を有して射出される。いずれの光源部もこの交差位
置は図３に示す光走査装置のポリゴンミラー（回転多面
鏡）の反射面近傍となるようにビーム射出方向を設定し
ている。

【００４５】すなわち、各々の半導体レーザを、それと
対になっているコリメートレンズの光軸からのシフト量
（図７に示すように、各半導体レーザ１０１，１０２，
１１１，１１２のシフト量をδ₁₀₁，δ₁₀₂，δ₁₁₁，δ
₁₁₂とし、また、シフト量の副走査方向成分をε₁₀₁，ε
₁₀₂，ε₁₁₁，ε₁₁₂とする）を個別に調整することで、
全ての半導体レーザから射出される光ビームをポリゴン
ミラー反射面近傍に主走査方向について交差させること
が可能である。また、このように調整することにより、
被走査面上で各光源部ＬＤ１，ＬＤ２からの光ビームに
よるビームスポットの中心点Ｏ，Ｏ’を光軸Ｃに一致さ
せることも可能となる。しかし、このように調整する
と、２つの光源部ＬＤ１，ＬＤ２の射出軸ａ１，ａ２に
対して対称な位置に支持された半導体レーザのコリメー
トレンズ光軸からのシフト量は異なることになる。

【００４６】具体的に図１０を用いて説明すると、各コ
リメートレンズ１０４，１０５，１１４，１１５の光軸
から各半導体レーザ１０１，１０２，１１１，１１２を
シフトさせることで、ポリゴンミラー反射面近傍で主走
査方向について光軸Ｃと交差するように、シフト量を設
定することができるが、このとき第１の光源部ＬＤ１に
支持されている半導体レーザ１０１のシフト量δ
₁₀₁と、この半導体レーザ１０１と射出軸ａ１について
対称な位置に支持された半導体レーザ１０２のシフト量
δ₁₀₂は、射出軸ａ１と光軸Ｃが主走査方向に０．５ｍ
ｍだけずれを生じているために、 δ₁₀₁：δ₁₀₂＝（４＋０．５）：（４−０．５）＝１．
３：１のようにシフト量に差異が生じる。この現象は第２の光
源部ＬＤ２についての半導体レーザ１１１，１１２（こ
れらは射出軸ａ２について対称である）についても同様
である（シフト量の比はδ₁₁₁：δ₁₁₂＝１：１．３であ
る）。

【００４７】上記のシフト量の調整後は、被走査面上に
所望のピッチを得るために、２つの光源部ＬＤ１，ＬＤ
２の支持部材１０３，１１３をベース部材２０１の嵌合
穴２０１−１，２０１−２を基準として回転させること
により、図８に示すようにＬＤ１−ＲとＬＤ１−ＬでＰ
２を出し、ＬＤ２−ＲとＬＤ２−ＬでピッチＰ１＋Ｐ２
＋Ｐ３を出す。しかしここで問題となるのは、Ｐ１とＰ
３は所望のピッチとはならず、非対称となることであ
る。なぜなら、光源側での各半導体レーザのシフト量が
異なるために、各光源部ＬＤ１，ＬＤ２の回転によって
生じるシフト量の副走査方向成分が異なり（すなわち、
図７でε₁₀₁≠ε₁₀₂及びε₁₁₁≠ε₁₁₂）、Ｐ２及びＰ１
＋Ｐ２＋Ｐ３というピッチは得られているものの、ＬＤ
１−ＲとＬＤ１−Ｌの中心Ｏ、及びＬＤ２−ＲとＬＤ２
−Ｌの中心Ｏ’が図８（ａ）に示すように副走査方向に
ずれているからである。このずれ量を図８（ｂ）のよう
に主・副走査方向で０にし、光軸ＣにＯ，Ｏ’を一致さ
せればＰ１＝Ｐ２＝Ｐ３となるが、光源側の回転調整だ
けでは、ずれ量を０とすることはできない。

【００４８】この被走査面上におけるピッチの非対称
は、光源側でのシフト量が、δ₁₀₁≠δ₁₀₂及びδ₁₁₁≠
δ₁₁₂のように異なっていることにより生じている。そ
こで、δ₁₀₁＝δ₁₀₂及びδ₁₁₁＝δ₁₁₂のようにすること
でこの問題を改善することができる。このようにシフト
量を設定すると、ポリゴンミラー反射面近傍で全ての光
ビームを主走査方向に交差させることはできなくなる
が、少なくとも第１の光源部ＬＤ１に支持された半導体
レーザ１０１，１０２とコリメートレンズ１０４，１０
５の対についてはδ₁₀₁＝δ₁₀₂という関係を保ちつつａ
１と交差させることができるし、第２の光源部ＬＤ２に
支持された半導体レーザ１１１，１１２とコリメートレ
ンズ１１４，１１５の対についてはδ₁₁₁＝δ₁₁₂という
関係を保ちつつａ２と交差させることができる。このよ
うにすることで、ポリゴンミラー反射面に入射する光ビ
ームの主走査方向のばらつきを最小限に抑えながら副走
査ビームピッチの非対称の問題を改善することができ、
ポリゴンミラーの内径を小さくすることができる。

【００４９】以上の説明は、先に各半導体レーザを主走
査方向にシフトさせて、各光源部ＬＤ１、ＬＤ２の回転
により被走査面上でピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３を得る場合
であったが、例えば第１、第２の光源部ＬＤ１、ＬＤ２
の支持部材１０３，１１３の回転量θ１，θ２を何らか
の事情により小さく抑えたい、または回転させないなど
の理由により、先に主走査方向だけでなく、副走査方向
にもシフトさせて被走査面上でピッチを得る場合も同様
に適用される。また、この調整方法は、第１の光源部Ｌ
Ｄ１、第２の光源部ＬＤ２ともに２以上の偶数個の半導
体レーザ及びコリメートレンズを配列して保持するマル
チビーム光源装置の場合に有効である。

【００５０】すなわち、図１１に示すように、第１の光
源部に支持され、射出軸ａ１について対称に配置された
半導体レーザのシフト量をδ₁₁＝δ₁₂、δ₁₃＝δ₁₄、δ
₁₅＝δ₁₆、・・・・・・、第２の光源部に支持され、射出軸ａ
１について対称に配置された半導体レーザのシフト量を
δ₂₁＝δ₂₂、δ₂₃＝δ₂₄、δ₂₅＝δ₂₆、・・・・・・、となる
ようにしておけば、主走査方向については、ポリゴンミ
ラー反射面近傍で第１の光源部に支持された半導体レー
ザから射出される光ビームが射出軸ａ１と交差するよう
に、また第２の光源部に支持された半導体レーザから射
出される光ビームが射出軸ａ２と交差するようにするこ
とができ、かつ、副走査方向については被走査面上で所
望のピッチで等間隔の走査線を得ることが可能となる。

【００５１】なぜなら、第１の光源部についてみると、
各半導体レーザとコリメートレンズは射出軸ａ１につい
て対称に、第２の光源部についてみると、各半導体レー
ザとコリメートレンズは射出軸ａ２について対称に配列
されているので、各射出軸ａ１，ａ２に関して対称な位
置にある半導体レーザのコリメートレンズ光軸からのシ
フト量のＹ方向成分（主走査方向成分）が同量であれば
（すなわち、ζ₁₁＝ζ₁₂、ζ₁₃＝ζ₁₄、ζ₁₅＝ζ₁₆、・・
・・・・、ζ₂₁＝ζ₂₂、ζ₂₃＝ζ₂₄、ζ₂₅＝ζ₂₆、・・・・
・）、ポリゴンミラー反射面近傍で、第１の光源部に支
持された各半導体レーザの光ビームが射出軸ａ１と、第
２の光源部に支持された各半導体レーザの光ビームが射
出軸ａ２と交差する。

【００５２】このとき、半導体レーザのコリメートレン
ズ光軸からのシフト量のδ₁₁＝δ₁₂、δ₁₃＝δ₁₄、δ₁₅
＝δ₁₆、・・・・・・、δ₂₁＝δ₂₂、δ₂₃＝δ₂₄、δ₂₅＝
δ₂₆、・・・・・・と、シフト量の主走査方向成分のζ₁₁＝ζ
₁₂、ζ₁₃＝ζ₁₄、ζ₁₅＝ζ₁₆、・・・・・・、ζ₂₁＝ζ₂₂、ζ
₂₃＝ζ₂₄、ζ₂₅＝ζ₂₆、・・・・・が成立しているので、お
のずとシフト量のＺ方向成分（副走査方向成分）におい
てもε₁₁＝ε₁₂、ε₁₃＝ε₁₄、ε₁₅＝ε₁₆、・・・・・・、ε
₂₁＝ε₂₂、ε₂₃＝ε₂₄、ε₂₅＝ε₂₆、・・・・・が成立す
る。従って、シフト量のＺ方向成分（副走査方向成分）
が各射出軸ａ１，ａ２に関して対称に位置する半導体レ
ーザとコリメートレンズの対について同量となり、被走
査面上で所望のピッチが非対称になることを防ぐことが
できる。尚、この関係はこの状態でさらに各光源部に回
転を与えても崩れることがない。

【００５３】次に、図４に示すような３ビーム光源ユニ
ットの場合、図４で判るように４ビーム光源ユニットと
の違いは第１の光源部の構成が異なることだけである。
第１の光源部ＬＤ１では射出軸上に半導体レーザ１２
１、コリメートレンズ１２２が配置され支持部材１２３
に支持される。また、第２の光源部ＬＤ２は射出軸に対
称に２つの半導体レーザ１１１，１１２と２つのコリメ
ートレンズ１１４，１１５が配置され支持部材１１３に
支持される。

【００５４】図９は上記３ビーム光源ユニットを図３に
示す構成の光走査装置に搭載した場合の被走査面上にお
ける各ビームスポットの配列を示している。副走査ビー
ムピッチＰの調整は、第２の光源部ＬＤ２からの光ビー
ムによるＬＤ２−ＲとＬＤ２−Ｌのビームスポット間隔
が２Ｐとなるように第２の光源部ＬＤ２の支持部材１１
３の傾きを合わせてベース部材２０１に固定すればよ
く、第１の光源部ＬＤ１を固定する際には調整が不要で
ある。尚、この例の場合も当然ながら、第２の光源部Ｌ
Ｄ２の各半導体レーザ１１１，１１２のコリメートレン
ズ光軸に対するシフト量δ₁₁₁，δ₁₁₂は同量（δ₁₁₁＝
δ₁₁₂）に調整されている。

【００５５】尚、各光源部について半導体レーザ及びコ
リメーレンズの数を増やし、３つ以上の半導体レーザ及
びコリメートレンズを配列して保持することも可能であ
り、その数が奇数個の場合には上記３ビーム光源ユニッ
トにおける第１の光源部と同様に、奇数個の半導体レー
ザとコリメートレンズとを主走査方向に配列しその中央
に位置する半導体レーザとコリメートレンズを射出軸上
に配置してこれらを支持部材で一体的に支持すればよい
し、偶数個であれば第２の光源部と同様に、偶数個の半
導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向に射出軸
に対称に配列してこれらを支持部材で一体的に支持すれ
ばよい。また、各光源部について３つ以上の半導体レー
ザ及びコリメートレンズを配列して保持する場合にも、
射出軸に対して対称な位置にある半導体レーザとコリメ
ートレンズの対については、半導体レーザのコリメート
レンズ光軸からのシフト量が同量となるように調整する
とよい。

【００５６】さて、以上に示したマルチビーム光源装置
は図３に示す構成のマルチビーム光走査装置の光源とし
て搭載されるが、マルチビーム光走査装置の構成、動
作、及び副走査方向のビームピッチの検出、補正方法等
に関しては既に実施例１で説明しているので、ここでは
説明を省略する。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明では、偶数個の半導体レーザと該半導体レーザと対で
設けられ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする
偶数個のコリメートレンズと上記偶数個の半導体レーザ
とコリメートレンズとを主走査方向に射出軸に対称に配
列しこれらを一体的に支持する支持部材とを有する第１
の光源部と、上記第１の光源部と同様に構成した第２の
光源部と、上記第１、第２の光源部の光ビームを副走査
方向に近接させて射出するビーム合成手段とからなるマ
ルチビーム光源装置において、上記第１の光源部の射出
軸と第２の光源部の射出軸とが主走査方向に所定角度隔
たるように配備したことにより、光源部間の配置精度や
ビーム合成プリズムの角度誤差等によるビーム合成後の
射出軸のずれを調整により吸収できるので、部品精度や
コリメートレンズを固定する際の調整精度が緩和でき、
生産性のよいマルチビーム光源ユニットを提供すること
ができる。

【００５８】請求項２に係る発明では、奇数個の半導体
レーザと該半導体レーザと対で設けられ半導体レーザか
らの光ビームを平行光束にする奇数個のコリメートレン
ズと上記奇数個の半導体レーザとコリメートレンズとを
主走査方向に配列しその中央に位置する半導体レーザを
射出軸上に配置してこれらを一体的に支持する支持部材
とを有する第１の光源部と、偶数個の半導体レーザと該
半導体レーザと対で設けられ半導体レーザからの光ビー
ムを平行光束にする偶数個のコリメートレンズと上記偶
数個の半導体レーザとコリメートレンズとを主走査方向
に射出軸に対称に配列しこれらを一体的に支持する支持
部材とを有する第２の光源部と、上記第１、第２の光源
部の光ビームを副走査方向に近接させて射出するビーム
合成手段とからなるマルチビーム光源装置において、上
記第１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主
走査方向に所定角度隔たるように配備したことにより、
光源部間の配置精度やビーム合成プリズムの角度誤差等
によるビーム合成後の射出軸のずれを調整により吸収で
きるので、部品精度やコリメートレンズを固定する際の
調整精度が緩和でき、生産性のよいマルチビーム光源ユ
ニットを提供することができる。

【００５９】請求項３に係る発明では、請求項１または
２に記載のマルチビーム光源装置において、上記第１、
第２の光源部、及びビーム合成手段を、実質一体的にモ
ジュール化して保持する保持部材を設け、該保持部材を
（マルチビーム光源装置からの複数の光ビームを被走査
面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に走
査する）走査光学手段に対して該走査光学手段の光軸
（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能に支持してな
ると共に、上記第１の光源部の射出軸と第２の光源部の
射出軸とが上記光軸Ｃに対して主走査方向に対称となる
ように配備したことにより、光源ユニットを組み付けた
後に光走査装置の光学ユニットに取り付けても、所定の
ビームピッチに補正できるので、組み立て効率が向上
し、光源ユニットのみでの交換が可能となり、修理コス
トを低減することができる。

【００６０】上記の構成のマルチビーム光源装置におい
ては、環境温度変化に伴い支持部材の膨張率とベース部
材の膨張率とに差があると、いずれか膨張率が大きい方
が歪んで（撓んで）ビームの射出方向（角度）が変化し
ビームピッチの変動が増幅されてしまうことがあるが、
請求項４に係る発明では、第１、第２の光源部の支持部
材の材質と、該支持部材が固定される保持部材のベース
部材の材質とを同一としたことにより、環境温度変化に
よる膨張率が同じで歪み（撓み）が生じないので、比較
的ビームピッチへの影響が小さい平行移動分のみです
み、経時においても安定した画像形成を行うことができ
る。

【００６１】請求項５に係る発明では、請求項３に記載
のマルチビーム光源装置において、被走査面上での第
１、第２の光源部の射出軸間隔を各光源部からのビーム
スポットの隣接する間隔の１／４以下に設定したことに
より、走査光学手段での例えばトロイダルレンズの配置
誤差や環境温度変動等に伴う走査線の傾きがあっても、
光源ユニットの水平方向をそれに合わせて所定のビーム
ピッチに補正できるので、組み立て効率が向上し、経時
においても安定した画像形成を行うことができる。

【００６２】請求項６に係る発明では、請求項３に記載
のマルチビーム光源装置において、保持部材を、光軸
（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能とする位置決
め手段と、第１、第２の光源部について上記保持部材に
対し射出軸を回転中心として回動可能とする位置決め手
段とを具備したことにより、上記した３軸の回転調整の
みで副走査方向のビームピッチが設定できるので、作業
が簡素化でき組み立て効率を向上することができる。

【００６３】請求項７に係る発明では、偶数個の半導体
レーザと、該半導体レーザと対で設けられ半導体レーザ
からの光ビームを平行光束にする偶数個のコリメートレ
ンズと、上記偶数個の半導体レーザとコリメートレンズ
とを主走査方向に射出軸に対称に配列しこれらを一体的
に支持する支持部材とを有する第１の光源部と、上記第
１の光源部と同様に構成した第２の光源部と、上記第
１、第２の光源部の光ビームを副走査方向に近接させて
射出するビーム合成手段とからなるマルチビーム光源装
置において、上記第１、第２の光源部の射出軸に対して
対称な位置にある半導体レーザとコリメートレンズの対
について、半導体レーザのコリメートレンズ光軸からの
シフト量が同量であることにより、副走査ビームピッチ
の非対称が軽減された走査線を得ることができるので、
被走査面上での副走査の走査線間隔が等間隔に維持さ
れ、経時においても安定した画像形成が行えるようにし
た、高品位な画像記録を行うことができるマルチビーム
光源装置を提供することができる。

【００６４】請求項８に係る発明では、奇数個の半導体
レーザと、該半導体レーザと対で設けられ半導体レーザ
からの光ビームを平行光束にする奇数個のコリメートレ
ンズと、上記奇数個の半導体レーザとコリメートレンズ
とを主走査方向に配列しその中央に位置する半導体レー
ザを射出軸上に配置してこれらを一体的に支持する支持
部材とを有する第１の光源部と、偶数個の半導体レーザ
と、該半導体レーザと対で設けられ半導体レーザからの
光ビームを平行光束にする偶数個のコリメートレンズ
と、上記偶数個の半導体レーザとコリメートレンズとを
主走査方向に射出軸に対称に配列しこれらを一体的に支
持する支持部材とを有する第２の光源部と、上記第１、
第２の光源部の光ビームを副走査方向に近接させて射出
するビーム合成手段とからなるマルチビーム光源装置に
おいて、上記第１、第２の光源部の射出軸に対して対称
な位置にある半導体レーザとコリメートレンズの対につ
いて、半導体レーザのコリメートレンズ光軸からのシフ
ト量が同量であることにより、副走査ビームピッチの非
対称が軽減された走査線を得ることができるので、被走
査面上での副走査の走査線間隔が等間隔に維持され、経
時においても安定した画像形成が行えるようにした、高
品位な画像記録を行うことができるマルチビーム光源装
置を提供することができる。

【００６５】請求項９に係る発明では、請求項７または
８に記載のマルチビーム光源装置において、半導体レー
ザのコリメートレンズ光軸からのシフトが、第１の光源
部に支持された複数の半導体レーザから射出された主光
線が、光走査装置の回転多面鏡近傍で第１の光源部の射
出軸と主走査方向で交差し、第２の光源部に支持された
複数の半導体レーザから射出された主光線が、光走査装
置の回転多面鏡近傍で第２の光源部の射出軸と主走査方
向で交差するように設定されていることにより、回転多
面鏡の反射面に入射する光ビームの主走査方向のばらつ
きを最小限に抑えながら副走査ビームピッチの非対称の
問題を改善することができ、回転多面鏡の内径を最小に
抑えることができる。

【００６６】請求項１０に係る発明では、請求項７，８
または９に記載のマルチビーム光源装置において、上記
第１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが主走
査方向に隔たるように配備したことにより、光源部間の
配置精度やプリズムの角度誤差等によるビーム合成後の
射出軸のずれを調整により吸収し、部品精度やコリメー
トレンズを固定する際の調整精度が緩和でき、生産性の
良い光源ユニットを提供できる。

【００６７】請求項１１に係る発明では、請求項７，
８，９または１０に記載のマルチビーム光源装置におい
て、上記第１、第２の光源部、及びビーム合成手段を実
質一体的にモジュール化して保持する保持部材を設け、
（マルチビーム光源装置からの複数の光ビームを被走査
面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に走
査する）走査光学手段に対して該走査光学手段の光軸
（回転基準）Ｃを回転中心として回動可能に支持してな
ると共に、上記第１の光源部と第２の光源部は上記保持
部材に対して各々の射出軸を回転中心として独立に回動
可能であることにより、回転調整のみで副走査ビームピ
ッチの調整ができるので、作業が簡素化でき組み立て効
率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図であって、４ビーム
のマルチビーム光源装置の概略構成を分解した状態で示
す斜視図である。

【図２】図１に示す４ビームのマルチビーム光源装置の
要部構成の説明図であって、（ａ）はマルチビーム光源
装置の第１の光源部のＸ，Ｙ方向に平行な断面の様子を
示す図、（ｂ）はマルチビーム光源装置の４つの半導体
レーザをＸ方向裏面側から見たときの配置位置を示す図
である。

【図３】図１に示すマルチビーム光源装置を光源ユニッ
トとして搭載した光走査装置の概要を示す構成説明図で
ある。

【図４】本発明の別の実施例を示す図であって、３ビー
ムのマルチビーム光源装置の概略構成を分解した状態で
示す斜視図である。

【図５】図１，２に示す４ビームのマルチビーム光源装
置を用いた場合の被走査面上のビームスポットの配列例
と、副走査方向のビームピッチ調整方法の一例を示す図
である。

【図６】図４に示す３ビームのマルチビーム光源装置を
用いた場合の被走査面上のビームスポットの配列例と、
副走査方向のビームピッチ調整方法の一例を示す図であ
る。

【図７】図１に示す４ビームのマルチビーム光源装置の
要部構成の別の説明図であって、（ａ）はマルチビーム
光源装置の第１の光源部のＸ，Ｙ方向に平行な断面の様
子を示す図、（ｂ）はマルチビーム光源装置の４つの半
導体レーザをＸ方向裏面側から見たときの配置位置を示
す図である。

【図８】図１，７に示す４ビームのマルチビーム光源装
置を用いた場合の被走査面上のビームスポットの配列例
と、副走査方向のビームピッチ調整方法の一例を示す図
である。

【図９】図４に示す３ビームのマルチビーム光源装置を
用いた場合の被走査面上のビームスポットの配列例と、
副走査方向のビームピッチ調整方法の別の例を示す図で
ある。

【図１０】４ビームのマルチビーム光源装置における第
１、第２の光源部の各半導体レーザのコリメートレンズ
光軸からのシフト量の説明図である。

【図１１】第１、第２の光源部ともに２以上の偶数個の
半導体レーザ及びコリメートレンズを配列して保持する
マルチビーム光源装置における第１、第２の光源部の各
半導体レーザのコリメートレンズ光軸からのシフト量の
説明図である。

【図１２】従来のビーム合成手段の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１，１０２，１１１，１１２，１２１：半導体レー
ザ１０３，１１３，１２３：支持部材１０４，１０５，１１４，１１５，１２２：コリメート
レンズ２０１：ベース部材（保持部材）２０２：ビーム合成プリズム（ビーム合成手段）２０３：ホルダー（保持部材）３０１：マルチビーム光源ユニット３０２：シリンダレンズ３０３：ポリゴンミラー３０４：ｆθレンズ３０５：同期検知用ミラー３０６：同期検知センサー３０７：折り返しミラー３０８：トロイダルレンズ３０９：感光体３０９ａ：被走査面３１０：パルスモータ３１１：ピッチ演算部３１２：モータ制御部ＬＤ１：第１の光源部ＬＤ２：第２の光源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光ビームを走査光学手段で被走
査面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に
走査する光走査装置において上記光源として用いられ複
数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であっ
て、偶数個の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けら
れ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする偶数個
のコリメートレンズと、上記偶数個の半導体レーザとコ
リメートレンズとを主走査方向に射出軸に対称に配列し
これらを一体的に支持する支持部材とを有する第１の光
源部と、上記第１の光源部と同様に構成した第２の光源
部と、上記第１、第２の光源部の光ビームを副走査方向
に近接させて射出するビーム合成手段とからなるマルチ
ビーム光源装置において、上記第１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが
主走査方向に所定角度隔たるように配備したことを特徴
とするマルチビーム光源装置。
【請求項２】光源からの光ビームを走査光学手段で被走
査面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に
走査する光走査装置において上記光源として用いられ複
数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であっ
て、奇数個の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けら
れ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする奇数個
のコリメートレンズと、上記奇数個の半導体レーザとコ
リメートレンズとを主走査方向に配列しその中央に位置
する半導体レーザを射出軸上に配置してこれらを一体的
に支持する支持部材とを有する第１の光源部と、偶数個
の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けられ半導
体レーザからの光ビームを平行光束にする偶数個のコリ
メートレンズと、上記偶数個の半導体レーザとコリメー
トレンズとを主走査方向に射出軸に対称に配列しこれら
を一体的に支持する支持部材とを有する第２の光源部
と、上記第１、第２の光源部の光ビームを副走査方向に
近接させて射出するビーム合成手段とからなるマルチビ
ーム光源装置において、上記第１の光源部の射出軸と第２の光源部の射出軸とが
主走査方向に所定角度隔たるように配備したことを特徴
とするマルチビーム光源装置。
【請求項３】請求項１または２に記載のマルチビーム光
源装置において、上記第１、第２の光源部、及びビーム
合成手段を、実質一体的にモジュール化して保持する保
持部材を設け、該保持部材を（マルチビーム光源装置か
らの複数の光ビームを被走査面上に集光してビームスポ
ットを形成し主走査方向に走査する）走査光学手段に対
して該走査光学手段の光軸（回転基準）Ｃを回転中心と
して回動可能に支持してなると共に、上記第１の光源部
の射出軸と第２の光源部の射出軸とが上記光軸Ｃに対し
て主走査方向に対称となるように配備したことを特徴と
するマルチビーム光源装置。
【請求項４】請求項３に記載のマルチビーム光源装置に
おいて、上記第１、第２の光源部の支持部材の材質と、
該支持部材が固定される上記保持部材のベース部材の材
質とを同一としたことを特徴とするマルチビーム光源装
置。
【請求項５】請求項３に記載のマルチビーム光源装置に
おいて、被走査面上での上記第１、第２の光源部の射出
軸間隔を各光源部からのビームスポットの隣接する間隔
の１／４以下に設定したことを特徴とするマルチビーム
光源装置。
【請求項６】請求項３に記載のマルチビーム光源装置に
おいて、上記保持部材を、上記光軸（回転基準）Ｃを回
転中心として回動可能とする位置決め手段と、第１、第
２の光源部について上記保持部材に対し射出軸を回転中
心として回動可能とする位置決め手段とを具備したこと
を特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項７】光源からの光ビームを走査光学手段で被走
査面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に
走査する光走査装置において上記光源として用いられ複
数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であっ
て、偶数個の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けら
れ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする偶数個
のコリメートレンズと、上記偶数個の半導体レーザとコ
リメートレンズとを主走査方向に射出軸に対称に配列し
これらを一体的に支持する支持部材とを有する第１の光
源部と、上記第１の光源部と同様に構成した第２の光源
部と、上記第１、第２の光源部の光ビームを副走査方向
に近接させて射出するビーム合成手段とからなるマルチ
ビーム光源装置において、上記第１、第２の光源部の射出軸に対して対称な位置に
ある半導体レーザとコリメートレンズの対について、半
導体レーザのコリメートレンズ光軸からのシフト量が同
量であることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項８】光源からの光ビームを走査光学手段で被走
査面上に集光してビームスポットを形成し主走査方向に
走査する光走査装置において上記光源として用いられ複
数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であっ
て、奇数個の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けら
れ半導体レーザからの光ビームを平行光束にする奇数個
のコリメートレンズと、上記奇数個の半導体レーザとコ
リメートレンズとを主走査方向に配列しその中央に位置
する半導体レーザを射出軸上に配置してこれらを一体的
に支持する支持部材とを有する第１の光源部と、偶数個
の半導体レーザと、該半導体レーザと対で設けられ半導
体レーザからの光ビームを平行光束にする偶数個のコリ
メートレンズと、上記偶数個の半導体レーザとコリメー
トレンズとを主走査方向に射出軸に対称に配列しこれら
を一体的に支持する支持部材とを有する第２の光源部
と、上記第１、第２の光源部の光ビームを副走査方向に
近接させて射出するビーム合成手段とからなるマルチビ
ーム光源装置において、上記第１、第２の光源部の射出軸に対して対称な位置に
ある半導体レーザとコリメートレンズの対について、半
導体レーザのコリメートレンズ光軸からのシフト量が同
量であることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項９】請求項７または８に記載のマルチビーム光
源装置において、半導体レーザのコリメートレンズ光軸
からのシフトが、第１の光源部に支持された複数の半導
体レーザから射出された主光線が、光走査装置の回転多
面鏡近傍で第１の光源部の射出軸と主走査方向で交差
し、第２の光源部に支持された複数の半導体レーザから
射出された主光線が、光走査装置の回転多面鏡近傍で第
２の光源部の射出軸と主走査方向で交差するように設定
されていることを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項１０】請求項７，８または９に記載のマルチビ
ーム光源装置において、上記第１の光源部の射出軸と第
２の光源部の射出軸とが主走査方向に隔たるように配備
したことを特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項１１】請求項７，８，９または１０に記載のマ
ルチビーム光源装置において、上記第１、第２の光源
部、及びビーム合成手段を実質一体的にモジュール化し
て保持する保持部材を設け、該保持部材を（マルチビー
ム光源装置からの複数の光ビームを被走査面上に集光し
てビームスポットを形成し主走査方向に走査する）走査
光学手段に対して該走査光学手段の光軸（回転基準）Ｃ
を回転中心として回動可能に支持してなると共に、上記
第１の光源部と第２の光源部は上記保持部材に対して各
々の射出軸を回転中心として独立に回動可能であること
を特徴とするマルチビーム光源装置。