JPS59126A - 複数ビ−ム走査装置 - Google Patents

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、発光ダイオードの如き光源
を光源部として複数個用いた走査装置に関するものであ
る。

５− 従来、特開昭５４−１５８２５１に見られる△ 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＋ｄ、−アレイの幅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光出力部１
　ａ　、　１　ｂかも、１ト光レンズ２の光軸ｇに平行
に各中心光線ｂ　ａ　、　ｈ　ｈが出射する。これらの
中心光線に［集光ルンズ２（７）焦点Ｆを通り、シリン
ドリカルレンズ３を通過１７た後１；Ｉ４向器４の偏向
ミラー而４８上に到達する。

このとき、各光出力部１ａ、ｌｂからの中心光線ｈａ　
、ｈｂは偏向ミラーｉ？＋ｉ　４　ａ上にで、ｌｉ；：
ｉ向ミラーによる光束の偏向方向に互いに離れブζ位置
で反身、１される。

シリンドリカルレンズ３ｔよ各ノヘ゛、出力Ｒ１＜　Ｉ
　Ｆｌ　。

ｌｂから出射して、集光レンズ２を３［へ遇した各光束
ハ、シリンドリカルレンズ３によって偏向ミラー而４ａ
の近傍に線像が形成され５る。

（ｆｉｌ　向ミラー而４ａで反射［７た光束はアナモフ
イツク走査１．′ンズ系５υＣよって例えＱ、１′感光
体の０１）き被走査媒体６０表面」二υで結像さＪする
。

ｆ′ｒ先２しＩ　ＩＩ、第１図と直交する面内の結像の
様子を図示したもので、偏向ミラー而４ａの近傍の点と
感光体表面」二の点とを−１１，Ｊｊ：関係にするアツ
モ゛クイック走査レンズを使用（、ているー゛）“ノモ
ノ・ｆツク走査レンズ５Ｃ１１、例えば球面レンズ５ａ
と、ｌ・−リックレンズ５ｂによって構成さすする。

半導体レーザー鋳面の各党出力部１ａとＪｈから出射し
た中心’１ｔＪｉ！’Ｊ　ｈ　ａ　、　ｈ　ｂは前述の
様に偏向ミラー而４ａ−ｔ−にて聚いに離１１た位置に
入射する。すン７わら、・ンリンド１）カルレンズ３に
よって１＋＜成さ′ｊ１．る線像の中心位置！’：ｔ、
　　複数の尤出力部のうＬ２ど、）１．か一つに対応；
１．を線像だけはその中心イ）璽ｄ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ｔｆｆ　ｌｄ所望の
位置から離れることになる。第２図の破線で示ｊ−た光
路がこの中心位置Ｐは、所望の位置からず−ｉ］、し／
ズ系５によって、被走査媒体表面上に結像さｆｌな−４
が回転すると、そのデフメーカス量はさらに著Ｌ　＜大
きくなり、被走査媒体表面上での結像スポットは大きく
なってしまう。

本発明の目的は、上述した欠点を改良１７、半導体レー
　リ“−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
置履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於いては半導体レー
ザー或いは発光ダイオードの如き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Ｖ［通過するかの如く
前記各々の発光部の発光方向を定めるとともに、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於い−で一１ｙｒ、学的
に共役な関係とガる様に光学系を設定することにより、
上記目的を達成せんとするものであ７．）。

ここで、各々のイへ九部から発散される光束の１１＋Ｉ
ｙ’　）ｔ：；線が実ツバ的に同一の点を通過すると言
うことし１、偏向走査ｉ＋７ｉに対して垂直外方向から
見り、ば％　ｈ、′ｒ；の光束の中心光線ｖ１、あたか
も一点で又わつ−Ｃいる桶に見えるが、偏向走査面から
見ｉ１．＆：］、ｉ（１記各六の中心光線υ、１前記ｙ
わる点で僅かずつ偏向走査面と直交する方向に偏位しで
いる。

父、Ａイ１〉、明に係る走査装置で＆：ｊ：　、各々の
発散ビームの中心光線は、偏向走査面と垂直な方向かＣ
）姑て、厳密に一つの点て交わる様にしなくても、そノ
１熔の中心光線が或ふ領域内に集束していれｄ２、本発
明の目的とする効果を得ることが出来乙ものである。

以Ｆ、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
ら見た図でネ）る。１１２゜１、１　ｂ　ｉｔ半導体レ
ーザーであり、名ｔノーリゞ−υ：１マウント１０のに
にその光束発生面がマウン「１０の端面と平行になる様
に配されてい７）。″１′導ｆ４・１／−ザーが設けら
ねでいるマウント１０の端面１．　Ｏｎ　、　１　ｒｌ
　ｂ　Ｉｉ、各レーザー（１１＋１゜１１ｂ）からの発
散光束の中心光線が同一のめＰｏを通過して来たかの如
く設定される。換真すれば、半導体１．・−リ’　　（
１１ａ　、　ｉ、　１　ｈ　）が設けられる右装置で、
端面１０ａと１０ｈに各々法線をたてると、各々の法線
がＰｏを通過する様に、端面１．　（１ａと１０ｂけ設
定されている。

更に、偏向走査面と平行外方向から見れば、各りの半導
体レーザーの中心光線のＰｏ点を通過するｆｊン装が、
偏向走査面と直交する方向に僅かにＪ（・位する様１・
で、マウント十に設置ｒｔられる半導体１／−ザーの位
置は設定される。」二配Ｐｏ、壱〕″側向器の偏向反射
面１３ａの所定の近傍の点Ｐとは、結像レンズ１２によ
り光学的に共役７）関係に保たれている。又、各々の半
導体レーザーチップ（ｌｌａ、１ｌｂ）は、結像レンズ
１２からｒ、（ｃ　ｐい距離て配されている。

？ｆλ４図υよ本発明に係る走査装置の他の実施例に於
Ｃする尤温と（扁向器との間の九′Ｉ“系を＋ｒ、ｔｔ
向走１’Ｆ曲と垂ｉαな方間からＭｌだ図で、７Ｔ３図
に示す１１１吋と同一の付番を施こしたものＱよ、同一
のｊ９１（（・４を示している。第４図ｒ（示す装置４
′でしょ、円筒あるいは円板状Ｖ）＝γウント１４の側
面（円筒面）の法線ノｊ向に、各’５ｈ　）Ｙ；部から
の光束の中ルを光線が出射−Ｊる４Ｓ口に、半導体１．
・−ヅーチソプ１ｌａＩＪｈを配置しＡｔものである。

ぞし１゛、マウント１４の中’ｌｙのイ１７．’　ｊｉ
’ａ：　％前Ａｓし１ｊＰｏ点に合致さ田であ２）もの
であ／）。唄＆Ｌ　、　））　０点に於ける各丁’ｊ’
Ｆ　（ＡＩ’−”）−／−：：／　フ（１）　中心＆ｉ
、Ｈａ　＋７）　ｌｌｙ、ｌ　係ｉ；ｌ−９１４３図で
述ベカ゛、状態と同一・である。その２４１Ｃ１円板状
マー′ノント１４ｄ、紙面に立てプこ垂直に対して直角
に交わることなく、成る程度角度を有して設りられてい
る。

印、５図（ｃＬ前記第３図及び８８４図に示す実施例の
変形実施例を示す図で、マウント１５が矩形状であり、
平面或いは平板状のマウン）　（７）−ｅＴＴｌ２Ｏ近
傍に上述した関係を満足する半導体レーデ−１−ツブ１
１ａ　、　１　ｌｂが配さＪ］ている以外は全く同じ状
態で配されている。

第６図は同じく半導体レーザーチップが３個配されてい
る場合の実施例を示すものである。

上記第３図、紀４図及び第５図で示す実施例では、半導
体レーザーチップは２個であるので、各々のレーザーチ
ップが結像レンズ１２から等１７い距離に配することは
容易であった。尚各半導体レーザーを結像レンズ１２か
ら等しい距離の位置に配するのは言うまでもなく、被走
査面でそれぞれのビームスポットをほぼ等しい条件で良
好に結像させる為である。第６図に示す実施例では、３
個の半導体レーザー１１ａ、１１ｂ１１ｃの光出力部が
１直線上に配列、即ち結像レンズ系１２の光軸に対して
垂直な一平面内に配列する様にしている。そして各々の
発光部からの光束の中心光線が実質的に一点Ｐｏを通過
スル（φｌ／ｉＴ、各々σ）レーザ−チップは円板状の
マ゛ウント１６の側面である円筒面の法線方向に各りの
中心光線が射出される様に配されている。

尚、円板状マウント１６のレーザーチップを設置した面
は、紙面に立てた垂直に対しては直角では々く多少傾む
いて設けられて訃り、従って各りの発光部からの中心光
線が１０点で完全に合致ジーることなく、１０点で空間
的にねじれの関係になる様にしている。光出力部を２ケ
使用する場合、その配列間隔あるいは各中心光線の出射
方向のアライメン）Ｍ度を緩和することが可能である。

光出力部の数が２ケの場合に上記の精度が不充分の場合
には各光出力部から出射１、た光束の中心光線はイ扁内
面１３ａの近傍の所望の点を通らないが、偏向面によっ
て光束が偏向さ矛する而に対して垂直な方向から見た場
合、前記２本の中心光線は交わるところがある。第７図
はその様な場合を示す図である。この様な場合北記２木
の中心光線の交点Ｐを次の様な方法で偏向ミラー面１３
ａの近傍の所望の位置に合致させる。すなわち、マウン
ト１４と結像レンズ１２を一体化した光束集光系１７全
体の直交する二方向の平行移動調整あるいυ」１、第７
図の紙面に垂直な軸の回りの回転調整と光軸方向の平行
移動の調整によって、上記２本の中心光線の交点Ｐを所
望の位置に合致させることが可能となる。

第８図囚（Ｂ）は本発明に係る走査装置を適用１７た１
ｊ−１，１ね補正走査装置の一実施例を示す概略展開図
で、囚は平面図、即ち走査面内の光ビームの様子を示す
図、（Ｂ）は正面図、即ら倒れ補正１■ｄ内の光ビーム
の様子を示す図である。各半導体レーザー（２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ）より射出された光束は、第６図で説明し
た如く各々の中心光線がＰＯなる位ｌｉｄ／、から発せ
られたかの如く各レーザーチップが配されており、各々
の光束は結像レンズ２３に入射する。結像レンズ２３し
ｔ前記Ｐｏなる位置と、偏向器２５の偏向反射面２５ａ
の近傍の位置Ｐ点とを光学的に共役な位置とさせる。従
って、走査面内でｔ」−１各々の光東の中心光線（ｈａ
、ｈｂ、ｈｅ）は、Ｐ点にイ）１東Ｊ′る。

＝一方、１′ｌｌノ１補正断面内でにｔ、゛１′：導体
レーザー（２１ａ　、　２　］、　ｈｂ、　２　］、　
ｃ　）の各々の発光部のｆｉ７１ｉ胃と前記結像レンズ
２３の焦平面とがほぼ合致−Ｉる様に設けられているの
で各々の光束は結像ｌ／ンズ２３でコリメートされる。

これ等コリメートさね、プζ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
２４により集光され、偏向反射面２５ａ近傍に結１象す
る。（ｒＹｌ　′、）で、偏向器２５の偏向反射面２５
ａの近傍Ｖ、Ｉｄ１、第８図（０で示す様に３本の線像
（Ｌ□、　Ｉ−２、Ｌ３　）が偏向器の回転’ｆＱＪＩ
　２５　ｂの力向に並んで形成さＪｌでいる。これ等の
線像１１１、特開昭５’６−３６６２２号公報で示され
る４矛々、球面レンズ２Ｇと１・−リック１．・ンズ２
７より成る＞？有用［／ンズ系により、回転ドラム２８
−１１に良好−６スポツトと１７で結像される。尚、第
８図（１３）でｋｉ　Ｌ２のノｆの結像光束を代々とし
て示している○ 第１の数値例と１７で、結像レンズ２３の焦点距離を１
１ｆｌ、シリンドリカルレンズ２４　トＩｌｉ、ｉ向ミ
ラー面２５ａとの間隔を１００間とすると結像レンズ２
３とＰｏの距離は１２．３６　ｍｍとなり、゛第４図に
おける実施例において円筒マウント１４０半径は１３６
顎と々る。１．たがって半導体レーザーチップの間隔を
０４咽とすると、結像１ンズ２：３の光軸から各光出力
部の光束の中心光線の傾きは各々４８６°になる。

第２の数値例として、結像レンズ２３の焦点距離を２１
１、シリンドリカルレンズ２４と偏向ミラー面２５ａと
の間隔を１００調とすると結像ｔ／７ズ２３とＰＯ（ｒ
＞距＃け２６．５８　ｔｒｒｍとなり、第４図における
実施例において円筒マウント１４の半径は５５８闇とな
る。したがって半導体し／−ザーチツブの間隔を０４胴
とすると、結像レンズ２３の光軸から各光出力部の光束
の中心光線の傾きは各々２０５°となる。

以上、本発明に係る走査装置では簡単な構成であるにも
拘わらず、複数の走査スポットが良りｒな結像状態で被
走査面を走査するととを可能に１．だものであるθ イ　１ツ）面の簡１１′ｌなＷｌｉ明 第１ｊヅ１及び第２図り、１、従来のｒ１数、ビーム走
査１、（＝　ｊｉ／（を示−〕為の図、第３図、ｒＹｌ
イ図、戸ｒ℃５図、ンＪｔ　６図及び第７図か一１各々
、本発明に係る複数ビーノ・走査’ｔＪＥ　＋２＋’を
説明する為の図、第８図（５）（Ｂ）（財）ｉ＋：ｔ　
＋発明Ｖこ係る装置を適用した倒ノ１補正光学系の一実
ノイ１１例を示す図。

Ｉｎ、＋４．１５．１６・・・・・マウント１１ａ、Ｉ
ｌｔ＞、ｌＩｃ−半導体レーザー１２・・・結像１／ン
ズ １３ａ・・・・・偏向Ｊヴ射面 １７・・・尤東隼）Ｙ、系 出　願　人　　キャノンＰＩｓ式会社 １３４ 箔１　し 躬　２趨 ′６′３閲 箔、ｉ霞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数の発光部を有する光源部を用い、各発光
   部からの光束で偏向手段を用いて被走査面を走査する装
   置に於いて、偏向走査面と垂直な方向から見て前記各々
   の発光部からの光束の中心光線が実質的に同一の点を通
   過、もしくは通過するかの如く前記発光部の発光方向を
   定め、前記同一の点と偏向手段の偏向反射面の近傍の点
   とを光学的に共役とする様にした事を特徴とする複数ビ
   ーム走査装置。