JPS5868015A - 高速走査記録光学系 - Google Patents
高速走査記録光学系Info
- Publication number
- JPS5868015A JPS5868015A JP56167386A JP16738681A JPS5868015A JP S5868015 A JPS5868015 A JP S5868015A JP 56167386 A JP56167386 A JP 56167386A JP 16738681 A JP16738681 A JP 16738681A JP S5868015 A JPS5868015 A JP S5868015A
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- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- recording
- light
- deflection mirror
- luminous flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/123—Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
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。
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、高速でレーザービーム記録を行なうための高
速走査記録光学系に関するものである。
速走査記録光学系に関するものである。
第１図は従来のレーザービーム記録を行なうだめの走査
光学系の構成図であり、例えば半導体レーザーから成る
光源１から射出した発散光束をコリメータレンズ２によ
ってコリメートし、このコリメートされた光束Ｌａを例
えば回転軸３を中心に作動する回転多面鏡から成る偏向
ミラー４によって偏向する。その偏向された光束Ｌｂを
例えばｆ・Ｏレンズから成る結像レンズ系５によって感
光媒体６上に結像し、スポットを形成して感光媒体６上
を一定速度で走査するようになっている。このような走
査光学系に於いて高速走査を達成しようとすれば、偏向
ミラー４の回転角速度を早める必要が生じ、エアーベア
リング等の高度の設計技術、高精度の製造技術が不可欠
となり、実用品としてコストが相当に高くなる問題点が
ある。
光学系の構成図であり、例えば半導体レーザーから成る
光源１から射出した発散光束をコリメータレンズ２によ
ってコリメートし、このコリメートされた光束Ｌａを例
えば回転軸３を中心に作動する回転多面鏡から成る偏向
ミラー４によって偏向する。その偏向された光束Ｌｂを
例えばｆ・Ｏレンズから成る結像レンズ系５によって感
光媒体６上に結像し、スポットを形成して感光媒体６上
を一定速度で走査するようになっている。このような走
査光学系に於いて高速走査を達成しようとすれば、偏向
ミラー４の回転角速度を早める必要が生じ、エアーベア
リング等の高度の設計技術、高精度の製造技術が不可欠
となり、実用品としてコストが相当に高くなる問題点が
ある。
一方、特開昭５４−１５８２５１号公報に見られるよう
に、半導体レーザーの発光部を複数個使用して複数本の
走査線を同時に走査する方式も知られているか、走査線
のピッチを制御するために、発光部間の距離間隔を精密
に調整して並設する必要がある。又、このようの複数個
の光源を使用した場合には、それぞれの光源に対して同
数の独立した変調駆動回路を必要とする。
に、半導体レーザーの発光部を複数個使用して複数本の
走査線を同時に走査する方式も知られているか、走査線
のピッチを制御するために、発光部間の距離間隔を精密
に調整して並設する必要がある。又、このようの複数個
の光源を使用した場合には、それぞれの光源に対して同
数の独立した変調駆動回路を必要とする。
本発明の目的は、上述の従来例の問題点或いは技術的困
難性を解消１７．１個の光源から複数個の光束を発生し
、高速走査を実現し得る高速走査記録光学系を提供する
ことにあり、その要旨は、光源と、該光源からの光束を
偏向する偏向ミラーと、前記光源と偏向ミラーとの間に
光束をｎ個に分割するだめの（ｎ−１）個の光束分割手
段と、前記偏向ミラーからの反射光により記録される感
光記録媒体とを具備し、分割された該ｎ個の光束を偏向
ミラーの回転軸と直交する平面に平行で、かつ隣り合っ
た光束同志のなす角度を同一にして前記偏向ミラーに入
射させることを特徴とするものである。
難性を解消１７．１個の光源から複数個の光束を発生し
、高速走査を実現し得る高速走査記録光学系を提供する
ことにあり、その要旨は、光源と、該光源からの光束を
偏向する偏向ミラーと、前記光源と偏向ミラーとの間に
光束をｎ個に分割するだめの（ｎ−１）個の光束分割手
段と、前記偏向ミラーからの反射光により記録される感
光記録媒体とを具備し、分割された該ｎ個の光束を偏向
ミラーの回転軸と直交する平面に平行で、かつ隣り合っ
た光束同志のなす角度を同一にして前記偏向ミラーに入
射させることを特徴とするものである。
本発明を第２図以下に図示の実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明の一実施例の構成図であり、１〜６の符
号は第１図に示すものと同一部材を示し、コリメータレ
ンズ２と偏向ミラー４との間に、例えば半透鏡或いは偏
向ビームスプリッタなどのビームスプリッタ７を耐鉛し
、光束しａを断面強度分布がほぼ同じになるように２分
割する。分割されたビームスプリッタ７を直進する光束
Ｌｃの光軸を８ａ、他方向に分割される光束Ｌｄを第２
図に示すように反ｎｔ ミラー９で折曲し、偏向ミラー
４の回転軸３に対して垂直な平面内で、折曲された光束
Ｌｅの光軸８ｂが光＠ｆ＋８ａと角度αをなすように反
射ミラーの配置角度を設定する。偏向ミラー４はＮ個の
偏向反射面を有し、各反射面は回転軸３に平行である。
号は第１図に示すものと同一部材を示し、コリメータレ
ンズ２と偏向ミラー４との間に、例えば半透鏡或いは偏
向ビームスプリッタなどのビームスプリッタ７を耐鉛し
、光束しａを断面強度分布がほぼ同じになるように２分
割する。分割されたビームスプリッタ７を直進する光束
Ｌｃの光軸を８ａ、他方向に分割される光束Ｌｄを第２
図に示すように反ｎｔ ミラー９で折曲し、偏向ミラー
４の回転軸３に対して垂直な平面内で、折曲された光束
Ｌｅの光軸８ｂが光＠ｆ＋８ａと角度αをなすように反
射ミラーの配置角度を設定する。偏向ミラー４はＮ個の
偏向反射面を有し、各反射面は回転軸３に平行である。
これらの反射面のうちの１個により、前記２つの光軸８
ａ、８ｂに対応する光束Ｌｃ、 Ｌｅを同時の偏向する
と、光束Ｌｃ、 Ｌｅの偏向面に平行な面内で、第３図
に示すように角度αによる感光媒体６上の点Ｐａ、 Ｐ
ｂ間の走査が行なわれる。
ａ、８ｂに対応する光束Ｌｃ、 Ｌｅを同時の偏向する
と、光束Ｌｃ、 Ｌｅの偏向面に平行な面内で、第３図
に示すように角度αによる感光媒体６上の点Ｐａ、 Ｐ
ｂ間の走査が行なわれる。
第３図に於いてレンズ系５をｆ−θレンズとし、光軸８
ａ、８ｂに対応する各光束Ｌｃ、 Ｌｅの結像点Ｐａ、
Ｐｂの位価は、ｆ−θレンズ５の光軸１０からそれぞ
れＹａ、 Ｙｂの距離にあるとする。このとき、 Ｙａ Ｙｂ−ｆ ・ ａ 拳
＊ ＊ ａ ＊（１）なる関係が成立する
。ここでｆはｆ−θレンズの焦点距離である。又、感光
媒体６上で有効走査長をＬとすると、 Ｙａ−Ｙｂ＞Ｌ・・・・・・（２） を満足すれば、２つの結像点Ｐａ、 Ｐｂが同時に有効
走査領域に存在することはなくなる。従って、（２）式
を満足すれば、有効走査領域内に同一光信号記録がなさ
れることはない。
ａ、８ｂに対応する各光束Ｌｃ、 Ｌｅの結像点Ｐａ、
Ｐｂの位価は、ｆ−θレンズ５の光軸１０からそれぞ
れＹａ、 Ｙｂの距離にあるとする。このとき、 Ｙａ Ｙｂ−ｆ ・ ａ 拳
＊ ＊ ａ ＊（１）なる関係が成立する
。ここでｆはｆ−θレンズの焦点距離である。又、感光
媒体６上で有効走査長をＬとすると、 Ｙａ−Ｙｂ＞Ｌ・・・・・・（２） を満足すれば、２つの結像点Ｐａ、 Ｐｂが同時に有効
走査領域に存在することはなくなる。従って、（２）式
を満足すれば、有効走査領域内に同一光信号記録がなさ
れることはない。
これらの（１）式と（２）式により、
α＞Ｌ／ｆ ・・・・ψ・・（３）が得られる。
この条件は前述のように、有効走査領域内に同一光信号
記録を行なわないためのものである。
記録を行なわないためのものである。
一方、偏向ミラー４の主反射面に隣接する反射面からの
反射光による光信号記録が有効走査領域内に発生しない
ためには、 （４π／Ｎ−α）・ｆ＞Ｌ ・・（４）を満足する
必要がある。これらの（３）式、（４）式より、 Ｌ／ｆ＜αく４π／Ｎ−Ｌ／ｆ ・（５）が得られる
。この関係式は有効走査領域内に同一光信号記録を発生
させないだめの条件である。
反射光による光信号記録が有効走査領域内に発生しない
ためには、 （４π／Ｎ−α）・ｆ＞Ｌ ・・（４）を満足する
必要がある。これらの（３）式、（４）式より、 Ｌ／ｆ＜αく４π／Ｎ−Ｌ／ｆ ・（５）が得られる
。この関係式は有効走査領域内に同一光信号記録を発生
させないだめの条件である。
以−１−の説明は分割光束の数を２個とした場合であり
、一般°に分割光束の数がｎ個の場合には、有効走査領
域内に同一光信号記録を発生させない条件は、 Ｌ／ｆ＜ ａ ＜ （４π／Ｎ −Ｌ／ｆ）／ （ｎ
１） ・（ｅ）である。
、一般°に分割光束の数がｎ個の場合には、有効走査領
域内に同一光信号記録を発生させない条件は、 Ｌ／ｆ＜ ａ ＜ （４π／Ｎ −Ｌ／ｆ）／ （ｎ
１） ・（ｅ）である。
第４図は、分割光束の数が３個の場合の実施例であり、
光源ｌからの光束Ｌａはコリメークレンズ２でコリメー
トされビームスプリッタ１１に入射し、このビームスブ
リック１１では光束Ｌａの３分の１の光量の光束Ｌｆを
通過させ、残りの３分の２の光量を反射し、反射された
光束は更にビームスプリッタ１２により１対１の比率で
通過と反射の光束Ｌｇ、 Ｌｈに分割され、その透過光
Ｌｈは反射ミラー１３により全反射されるようになって
いる。ビームスプリッタ１２及び反射ミラー１３の角度
を調整することにより、３木の光束Ｌｆ、 Ｌｇ、 Ｌ
ｈは偏向ミラー４の回転軸３に垂直な面と平行な面内で
、偏向ミラー４に対してそれぞれαなる角をなす方向か
ら入用する。今有効走査領域の長さＬをＬ＝ １５０ｍ
ｍ、ｆ ・θレンズの焦点距ｆｉｆをｆ−３００ｍ＋ｎ
、偏向ミラー４の反射面の数ＮをＮ＝８とすると、偏向
ミラー４に入射する３木の光束Ｌｆ、 Ｌｇ、 Ｌｈの
隣り合った光束がなす角度αは（１３）式により、 ２８．６°くα＜３０．７°と求められる。
光源ｌからの光束Ｌａはコリメークレンズ２でコリメー
トされビームスプリッタ１１に入射し、このビームスブ
リック１１では光束Ｌａの３分の１の光量の光束Ｌｆを
通過させ、残りの３分の２の光量を反射し、反射された
光束は更にビームスプリッタ１２により１対１の比率で
通過と反射の光束Ｌｇ、 Ｌｈに分割され、その透過光
Ｌｈは反射ミラー１３により全反射されるようになって
いる。ビームスプリッタ１２及び反射ミラー１３の角度
を調整することにより、３木の光束Ｌｆ、 Ｌｇ、 Ｌ
ｈは偏向ミラー４の回転軸３に垂直な面と平行な面内で
、偏向ミラー４に対してそれぞれαなる角をなす方向か
ら入用する。今有効走査領域の長さＬをＬ＝ １５０ｍ
ｍ、ｆ ・θレンズの焦点距ｆｉｆをｆ−３００ｍ＋ｎ
、偏向ミラー４の反射面の数ＮをＮ＝８とすると、偏向
ミラー４に入射する３木の光束Ｌｆ、 Ｌｇ、 Ｌｈの
隣り合った光束がなす角度αは（１３）式により、 ２８．６°くα＜３０．７°と求められる。
実用」−問題となると名えられるのは複数本の光束に対
応する感光体面上の結像スボ・ントを同一直線」−に粘
度良く並列させることであり、そのために例えば第４図
に於いては、ビームスプリッタ１２及び反射ミラー１３
の角度調整を行なう必要がある。或いは第５図に示すよ
うな楔状プリズム１４を、ビームスプリッタ１２と偏向
ミラー４の間及び反射ミラー１３と偏向ミラー４との間
に配置し、それぞれを入射光束りに対してほぼ直交する
面内で回転させることにより角度調整を行なってもよく
、かくすることにより各結像スポットを筒中に同−直線
北に配列することが可能となる。一般にはｎ個の分割光
束を必要とする場合には、（ｎ−１）（ＩＱの光束に対
して調整を行なえばよい。
応する感光体面上の結像スボ・ントを同一直線」−に粘
度良く並列させることであり、そのために例えば第４図
に於いては、ビームスプリッタ１２及び反射ミラー１３
の角度調整を行なう必要がある。或いは第５図に示すよ
うな楔状プリズム１４を、ビームスプリッタ１２と偏向
ミラー４の間及び反射ミラー１３と偏向ミラー４との間
に配置し、それぞれを入射光束りに対してほぼ直交する
面内で回転させることにより角度調整を行なってもよく
、かくすることにより各結像スポットを筒中に同−直線
北に配列することが可能となる。一般にはｎ個の分割光
束を必要とする場合には、（ｎ−１）（ＩＱの光束に対
して調整を行なえばよい。
本発明の応用例として、ビーム偏向面と平行な面に対し
て傾いた方向に複数個の発光部の配列を有した光源を使
用すると、更に高速走査記録が可能となる。例えば特開
昭５４−１５８２５１号公報で知られるように複数個の
発光部を配列した光源を使用してもよい。
て傾いた方向に複数個の発光部の配列を有した光源を使
用すると、更に高速走査記録が可能となる。例えば特開
昭５４−１５８２５１号公報で知られるように複数個の
発光部を配列した光源を使用してもよい。
以」−説明したように、本発明に係る高速走査記録光学
系は、光源からの光束を分割することにより、偏向ミラ
ーの回転角速度を早めることなく、又、光源及びその変
調駆動回路を複数個必要とすることもなく、１個の光源
及び１個の変調駆動回路により高速走査記録を達成する
ことが可能である。
系は、光源からの光束を分割することにより、偏向ミラ
ーの回転角速度を早めることなく、又、光源及びその変
調駆動回路を複数個必要とすることもなく、１個の光源
及び１個の変調駆動回路により高速走査記録を達成する
ことが可能である。
第１図は従来の走査光学系の構成図、第２図以下は本発
明に係る高速走査記録光学系の実施例を示すものであり
、第２図はその構成図、第３図はその説明図、第４図は
他の実施例の構成図、第５図は楔状プリズムの斜視図で
ある。 符号１は光源、２はコリメータレンズ、４は偏向ミラー
、５は結像レンズ系、６は感光媒体、７．１１．１２は
ビームスプリッタ、９．１３は反射ミラー、１４は楔状
プリズムである。 １１コ ３ 硲２図 第３１！！ 「５＝
明に係る高速走査記録光学系の実施例を示すものであり
、第２図はその構成図、第３図はその説明図、第４図は
他の実施例の構成図、第５図は楔状プリズムの斜視図で
ある。 符号１は光源、２はコリメータレンズ、４は偏向ミラー
、５は結像レンズ系、６は感光媒体、７．１１．１２は
ビームスプリッタ、９．１３は反射ミラー、１４は楔状
プリズムである。 １１コ ３ 硲２図 第３１！！ 「５＝
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 光源と、該光源からの光束を偏向する偏向ミラー
と、前記光源と偏向ミラーとの間に光束をｎ個に分割す
るだめの（ｎ−１）個の光束分割手段と、前記偏向ミラ
ーからの反射光により記録される感光記録媒体とを具備
し、分割された該ｎ個の光束を偏向ミラーの回転軸と直
交する平面に平行で、かつ隣り合った光束同志のなす角
度を同一にして前記偏向ミラーに入射させることを特徴
とする高速走査記録光学系。 ２、前記偏向ミラーはＮ個の面数を有する回転多面鏡と
し、該多面鏡と感光記録媒体との間に焦点距離ｆの結像
レンズ系を配置し、感光記録媒体の有効走査中をＬとす
るとき、前記隣り合った光束同志のなす角度αを、 Ｌ／ｆ＜ α＜（４π／Ｎ−Ｌ／ｆ）／ （ｎ −１）
とする特許請求の範囲第１項記載の高速走査記録光学系
。 ３、感光記録媒体」二の同一直線上に、全ての分割光束
に対応する結像スポットを配列するために、少なくとも
（ｎ−１）個の分割光束に対して、その光束の進行角度
を調整する手段を備えた特許請求の範囲第２項記載の高
速走査記録光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167386A JPS5868015A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 高速走査記録光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167386A JPS5868015A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 高速走査記録光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868015A true JPS5868015A (ja) | 1983-04-22 |
Family
ID=15848738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56167386A Pending JPS5868015A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 高速走査記録光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868015A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714310A (en) * | 1986-04-21 | 1987-12-22 | Sri International | Method and apparatus for dynamic focusing control of a radiant energy beam |
| JPS63118014U (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-30 | ||
| WO1991013341A1 (en) * | 1990-03-02 | 1991-09-05 | Intec Corp. | Scanning apparatus |
| JP2014038219A (ja) * | 2012-08-16 | 2014-02-27 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP56167386A patent/JPS5868015A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714310A (en) * | 1986-04-21 | 1987-12-22 | Sri International | Method and apparatus for dynamic focusing control of a radiant energy beam |
| JPS63118014U (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-30 | ||
| WO1991013341A1 (en) * | 1990-03-02 | 1991-09-05 | Intec Corp. | Scanning apparatus |
| JP2014038219A (ja) * | 2012-08-16 | 2014-02-27 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
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