JPS58211735A - 複数ビ−ム走査装置 - Google Patents

複数ビ−ム走査装置

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JPS58211735A
JPS58211735A JP57095895A JP9589582A JPS58211735A JP S58211735 A JPS58211735 A JP S58211735A JP 57095895 A JP57095895 A JP 57095895A JP 9589582 A JP9589582 A JP 9589582A JP S58211735 A JPS58211735 A JP S58211735A
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light
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deflection
scanning
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体レーザーアレーを光源部に用いた装置
に関するものである。
レーザーアレイを使用して走査線ピッチを密にしようと
すると、半導体レーザーアレイの方向を走査線に対して
直交する方向でなく斜めに傾ける必要がある。この様な
半導体レーザーアレイからの各光束は、アレイの端面の
法線に平行な方向の光線を中心光線として発散する。
第1図は従来の複数ビーム走査装置の一例を示す図で、
半導体レーザー装置1内に設けられた複数の元出力部l
a、lbから、集光レンズ20元軸gに平行に各中心光
線ha 、 hbが出射する。これらの中心光線り集光
レンズ2の焦点Fを通り、シリンドリカルレンズ3を通
過した後偏向8器4の偏向ミラーm14a上に到達する
。このとき、各元出力部1a、1bからの中心光線ha
 、 hbは側内ミラー面4a上にて、偏向ミラーによ
る光束の偏向方向に互いに離れた位置で反射される。
シリンドリカルレンズ6は各光出力s1a、tbから出
射して、集光レンズ2を通過した各元来は、シリンドリ
カルレンズ乙によって偏向ミラー面4aの近傍に線像が
形成される。
偏向ミラー面4aで反射した光束はアナモフイツり走査
レンズ系5によって例えば感光体の如き被走査媒体60
表面上に結像される。
第2図は、第1図と直交する面内の結像の様子を図示し
たもので、偏向ミラー面4aの近傍の点と感光体表面上
の点とを共役関係にするアナモフィック走査レンズを使
用している。
アナモフィック走査レンズ5#−i例えば球面レンズ5
aと、トーリックレンズ5bによって構成される。
半導体レーザー装置の各党出力部1aと1bから出射し
た中心光線ha 、 bbは前述の様に偏向ミラー面4
a上にて互いに離れた位置に入射する。
すなわち、シリンドリカルレンズ6によって形成される
線像の中心位置は、複数の元出力部のうちどれか一つに
対応した線像だけはその中心位置を所望の位置に設置可
能であるが、それ以外の線像中心位置は所望の位置から
離れることになる。第2図の破線で示した光路がこの場
合の結像の様子を示すもので、ずれた線像の中心位、置
Pは所望の位置力らずれ、レンズ系5によって被走査媒
体表る。偏向ミラー4が回転すると、そのデフォーカス
量はさらに著しく太きくなシ、被走査媒体表面上での結
像スポットは太き(なってしまう。
本発明の目的は、上述した欠点を改良し、半導体レーザ
ーアレーの様な光源を用いても、被走査媒体面上で各々
のビームスポットが良好に結像される様な走査装置を提
供することにある。
本発明に係る複数ビーム走査装置においては、半導体レ
ーザの各発光部から発散される各々の光束の中心光線が
偏向走査面と垂直な方向から見て実質的に同一の点を通
過又は通過するかの如く前記各々の光束の方向を曲げる
手段を設け、前記同一の点と偏向手段の偏向反射面の近
傍の点とが、偏向走査面即ち偏向器の偏向反射面の法線
が反射面の回転に伴って経時的に形成する面内において
、光学的に共役な関係となる様に光学系を設定すること
によル上記目的を達成せんとするものである。
ここで、半導体レーザーの各発散光束の中心光線が実質
的に同一の点を通過すると言うことは、半導体レーザー
の各発散点け、偏向走査面と直交する方向に僅かだけず
つ距離をもって配されているため、各々の中心光線は成
る一点で空間的にねじれの関係となる様に、それぞれの
光束がその方向を制御されるものである。従って、偏向
走査面と垂直な方向から見れば、それ等の光束の中心光
線はあたかも一点で交わっている様に見えるが、偏向走
査面から見れば、それ等の光線祉僅かずっ偏向走査面と
直交する方向に偏位しているものである。
又)本発明に係る走査装置では、各々の光線ビームの中
心光線は、厳密に1点で交わる様にしなくても、成る程
度それ等の中心光束が、成る領域内に進束していれば、
本発明の目的とする効果を有することは言うまでもない
ことである。
以下、図面を用いて本発明を詳述する。
第3図は本発明に係る走査装置の原理を示す為の図で、
光源と偏向器の間の光学系を偏向走査面と垂直な方向か
ら見た図である。11は2つり発光部11a、11bを
有する半導体レーザであり、12a、12bは各々前記
発光部11a、11bよシ発散されるレーザ光束の向き
を制御する為のプリズムである。尚プリズムは半導体の
発光面に接着しても良い。半導体レーザの発光51ia
から発散される光束はプリズム12aによル、その中心
光線haがPa点を通過してきたかの如く向きを変えら
れる。又、発光部11bよ)発散される光束は、プリズ
ム12bによυその中心光線があたかもPo点を通過し
て来た光線であるかの如(その向きを変えられる。前記
中心光線ha及びhbは、点Poで交わっている様に見
えるが厳密に言うならば、半導体レーザの発光部11a
、llbは紙面に垂直な方向に僅かに変位しているので
、中心光線baとbbはPoで空間的にねじれの位置関
係にあるものであるから、Paは偏向走査面と直交する
方向から見た場合の中心光線haとhbのねじれの位、
置であると言うのが正しい表現であろ5が、ここでは便
宜上Pa点と呼ぶ。このPa点と、偏向器14の偏向反
射面14aの近傍のP点は、結像光学系16に対して光
学的に共役に保たれる。従って、偏向反射面の近傍のP
点で各光束の中心光線は空間的にねじれの位置関係とな
るので、各々の光束は偏向反射面上で広がることがない
ので、従って被走査面上で各々の光束は良好な結像スポ
ットとして形成される。
前記プリズム12at 12bの光透過面は平面であや
、その頂角αはプリズム材の屈折率と点Paの位置を定
めれば容易に決めることが出来る。又1第6図に示して
いない偏向器と被走査面との間の光学系は)前記P点と
被走査面とを光学的に共役な関係にする様な光学系を配
すれば良い。
第4図は、半導体アレーレーザが5つの発光部を有する
場合のプリズムの断面を示すものである。
21は5つの発光部(21a、21b、21C。
21d、216)を有する半導体アレーレーザであり、
22はプリズムである。発光部21aからの光束の中心
光線haは傾斜面22aによシ屈折されあたかもPOを
通過して来たかの様に曲げられる。
同じく21bからの中心光線hbは傾斜面22blCよ
シ、21dからの中心光線hdは傾斜面22dによシ、
21eからの中心光線beは傾斜面2−2eによシ、あ
たかもPOを通過して来たかの様に曲げられる。
行き、この中心光、[hcの延長線上にPoが存する。
−この様に各発光部に対応して傾斜角を定めた傾斜平面
が設けられ、プリズム22を出射後の各光束の中Ib光
線は、あたかもPOから出射したかの様にその方向を制
御されている。このPOは上述した様に偏向反射面の近
傍の所望の位置Pと光学系を介して共役に保たれる。
上記実施例では、各々の光束の中心光線は実際にはPO
を通過していないが、プリズムで屈折させる方向を逆に
することにより実際にこのPoなる位置を各々の光束の
中心光線が通過する様にすることが出来る。第5図はそ
の一例を示す図で、プリズム(12a、12b)の傾斜
面を逆にして、プリズムを通過した各光束が一担進束す
る様に配したものである。即ち、半導体レーザ11の各
発光部(11a、11b)からの光束の中心光線tI本
の近傍のP点が結像光学系13に対して光学的に共役な
位置になっている。
又、第5図で示すPOを、結像光学系16の偏向器側に
形成する様にプリズムを形成しても良い。
然しなから、この場合は、実際に中心光NMはPOを通
らないが、Paが結像光学系13に対して、結像光学系
16の焦点距離の位置よシ更に偏向器側に生ずる様に上
記プリズムを形成すると、結像光学系16と偏向反射面
14aとの間隔は結像光学系15の焦点距離より短(設
定することが可能となる。この様に、集光レンズ13と
偏向反射面14aの距離が集光レンズの焦点距離より長
い場合、あるいは短かい場合に、各場合に応じて適応す
るプリズムを使用することにより、線像の位置を所望の
位置に配置できる。
第6図(7!(均は本発明に係る走査装置を適用した倒
れ補正走査装置の一実施例を示す概略展開図で、四は平
面図、即ち走査面内の光ビームの様子を示す図、(B)
は正面図即ち倒れ補正面内の光ビームの様子を示す図で
ある。半導体レーザろ1の各発光部(31a、31b、
31C)よシ射出された光束は、各々の中心光線がPO
なる位置から発せられたかの如くプリズムろ2によシ曲
げられ集光レンズろ6に入射する。集光レンズ63.は
前記POなる位置と、偏向器65の偏向反射面35Hの
近傍の位置P点とを九学酌に共役な位置とさする。従っ
て走査面内では、各々の光束の中心光線(ha、hb。
be)は、P点に集束する。
一方、倒れ補正断面内では、半導体レーザの各々の発光
部(31a、31b、31c)の位置と前記集光レンズ
63の焦点位置とがほぼ合致する様に設けられているの
で、各々の光束は集光レンズ6ろでコリメートされる。
これ等コリメートされた各々の光束は、倒れ補正断面内
のみにてパワーを有する正のシリンドリカルレンズ64
によシ集光され、偏向反射面35a近傍に結像する。従
って偏向器65の偏向反射面65aの近傍には、(C)
図で示す様に6本の線像(Ll、Lm、Ls )が偏向
器の回転軸35bの方向に並んで形成されている。
これ等の線像は、特開昭56−36622号公報で示さ
れる様な、球面レンズ56とトーリックレンズ67よシ
成る走査用レンズ系により、回転ドラム68上に良好な
スポットとして結像される。尚(81図ではLmのみの
結像光束を代表として示している。
本発明に係る走査装置においては、半導体レーザの光出
力部が、モノリシックアレイである場合に効果が大きい
。すなわち、光出力部のアレイピッチはモノリシックア
レイレーザーの場合與造上鞘度がよ(、バラツキは少な
い。従って、前述のプリズムとのアライメントが容易に
なる。すなわち、プリズムの形状(傾斜面の配列ピッチ
)を前もってレーザーのアレイピッチに対応させて加工
したものを組合せればよい。
以上、本発明に係る走査装置では簡単な構成であるにも
拘らず1複数の走査スポットが良好な結像状態で被走査
面を走査することを可能にしたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の複数ビーム走査装置を示す為
の図、第6図、第4図及び第5(8)は各々、本発明の
複数ビーム走査装置の原理を説明する為の図、第6図(
5)(B) <crは、本発明に係る装置を適用した倒
れ補正走査光学系の一実施例を示す図。 11・・・−・半導体レーザ、11a*11b・・・・
・発光部、12a、12b・・・・・プリズム、16・
・・・・結像光学系、14a・・・・・偏向反射面、h
a 、 hb・・・・・中心光線。 出願人 キャノ/株式会社 ト9

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の発光部を有する半導体レーザアレーを用い
    、各半導体レーザからの光束で偏向手段を用いて被走査
    面を走査する装置において、偏向走査面と垂直な方向か
    ら見て前記各々の半導体レーザの発光部からの光束の中
    心光線が実質的に同一の通過もしくは通過するかの如く
    前記各々の中心光線を屈折させる光学手段を設け、偏様
    にした事を特徴とする複数ビーム走査装置。
JP57095895A 1982-06-04 1982-06-04 複数ビ−ム走査装置 Granted JPS58211735A (ja)

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JP57095895A JPS58211735A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 複数ビ−ム走査装置
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