JPS60200217A - 光学走査装置 - Google Patents
光学走査装置Info
- Publication number
- JPS60200217A JPS60200217A JP59056989A JP5698984A JPS60200217A JP S60200217 A JPS60200217 A JP S60200217A JP 59056989 A JP59056989 A JP 59056989A JP 5698984 A JP5698984 A JP 5698984A JP S60200217 A JPS60200217 A JP S60200217A
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- Japan
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- imaging
- lens
- light
- optical
- scanning
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning 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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明はレーザプリンタ等の光学走査装置に関し、特に
結像面を分割して走査する方式の光学走 。
結像面を分割して走査する方式の光学走 。
査装置に関する。
（ｂｌ 従来技術と問題点
第１図は従来の結像面２分割走査方式による光学走査装
置の構成を説明するための図である。
置の構成を説明するための図である。
同図に示す如〈従来の光学走査装置は１個の回転多面鏡
３と、該多面鏡３の二つの鏡面１３．１３°に向けて配
置された２個の半導体レーザ光源１及び１”と、出力光
ビーム１２及び］２゛を平行光ビームにするコリメート
レンズ２及び２゛とから成る光源部と、前記光源１及び
１゛に対応して光ビームと同一光軸上に設けられた２個
のｆθレンズ（結像レンズ）４及び４゛と、これら各ｆ
θレンズに対応して各光ビーム１２．１２’それぞれの
光路上に配置された平面鏡５及び５°とによって構成さ
れている。
３と、該多面鏡３の二つの鏡面１３．１３°に向けて配
置された２個の半導体レーザ光源１及び１”と、出力光
ビーム１２及び］２゛を平行光ビームにするコリメート
レンズ２及び２゛とから成る光源部と、前記光源１及び
１゛に対応して光ビームと同一光軸上に設けられた２個
のｆθレンズ（結像レンズ）４及び４゛と、これら各ｆ
θレンズに対応して各光ビーム１２．１２’それぞれの
光路上に配置された平面鏡５及び５°とによって構成さ
れている。
そしてレーザ光源１側の第１走査系によって結像面１０
上の位置ＣからＤまでが走査され、光源１゛側の第２走
査系によって位置りからＣ”までがそれぞれ位置りを接
続点として矢印Ｂ方向に走査されるような構成になって
いる。
上の位置ＣからＤまでが走査され、光源１゛側の第２走
査系によって位置りからＣ”までがそれぞれ位置りを接
続点として矢印Ｂ方向に走査されるような構成になって
いる。
尚前記平面鏡５及び５°は、これらを介して結像面１０
上に照射される光ビーム１２及び１２°の走査が実質的
に平行且つ重複しないように配設されている。
上に照射される光ビーム１２及び１２°の走査が実質的
に平行且つ重複しないように配設されている。
以下従来の結像面２分割走査方式による光学走査装置に
おいて、特に本発明に関わる光ビームの動作を説明する
。但し説明を理解し易くする為、特に必要な場合以外は
対称的に配設された２系列の光ビーム走査系の一方のみ
について述べることにする。
おいて、特に本発明に関わる光ビームの動作を説明する
。但し説明を理解し易くする為、特に必要な場合以外は
対称的に配設された２系列の光ビーム走査系の一方のみ
について述べることにする。
半導体レーザ光源ｌから発射された光ビーム１２は、矢
印Ａ方向に回動する回転多面鏡３の鏡面１３に反射し、
ｆθレンズ４（結像レンズ）を介して平面鏡５に入射す
る。そしてそこで再度反射させられて方向を変え結像面
１０上を前記回転多面鏡３の回動に伴って０点からＤ点
へ矢印Ｂ方向に走査して該結像面１０上に結像を得る構
造である。
印Ａ方向に回動する回転多面鏡３の鏡面１３に反射し、
ｆθレンズ４（結像レンズ）を介して平面鏡５に入射す
る。そしてそこで再度反射させられて方向を変え結像面
１０上を前記回転多面鏡３の回動に伴って０点からＤ点
へ矢印Ｂ方向に走査して該結像面１０上に結像を得る構
造である。
なお前記ｆθレンズ４（結像レンズ）は、多面鏡３の回
転に伴って時々刻々変化する光ビーム１２の発光点（光
源１の位置）と結像面１ｏとの距離に対応して焦点距離
即ち結像点位置を自動的に調節するとともに、走査速度
が一定となるように調整する機能を有する特殊なレンズ
であることは周知の通りである。
転に伴って時々刻々変化する光ビーム１２の発光点（光
源１の位置）と結像面１ｏとの距離に対応して焦点距離
即ち結像点位置を自動的に調節するとともに、走査速度
が一定となるように調整する機能を有する特殊なレンズ
であることは周知の通りである。
ところが上述した従来の結像面２分割走査方式による光
学走査装置は、前記ｆθレンズ４の働きに依ってはじめ
て結像面全体にわたって焦点ずれを無くシ、かつ走査速
度のずれを無くすことが再構成でもある為、高価で且つ
収差が大きいといった難点があり、しかも該レンズが走
査光学系の中で占めるスペースも大きい為に光学走査装
置自体が大型化して装置コストも上昇するといった欠点
が有った。
学走査装置は、前記ｆθレンズ４の働きに依ってはじめ
て結像面全体にわたって焦点ずれを無くシ、かつ走査速
度のずれを無くすことが再構成でもある為、高価で且つ
収差が大きいといった難点があり、しかも該レンズが走
査光学系の中で占めるスペースも大きい為に光学走査装
置自体が大型化して装置コストも上昇するといった欠点
が有った。
（Ｃ１発明の目的
本発明は上記のような従来の装置における欠点を是正す
る為になされたもので、小型でしかもｆθレンズの影響
を受けない（ｒθレンズを用いない）光学走査装置を提
供することを目的とするものである。
る為になされたもので、小型でしかもｆθレンズの影響
を受けない（ｒθレンズを用いない）光学走査装置を提
供することを目的とするものである。
（ｄｌ 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば複数の光源と該光源か
ら射出された複数の光ビームを同一結像面上で結像させ
る複数の結像光学系と、１個の回転多面鏡とを具備して
成り、前記複数の光ビームが前記結像面を主走査方向に
分割して走査するように構成された走査光学系に於いて
、前記光源。
ら射出された複数の光ビームを同一結像面上で結像させ
る複数の結像光学系と、１個の回転多面鏡とを具備して
成り、前記複数の光ビームが前記結像面を主走査方向に
分割して走査するように構成された走査光学系に於いて
、前記光源。
結像光学系の少なくとも一つ以上を前記光ビームの走査
と同期して該ビームの光軸上を移動するようにしたこと
を特徴とする光学走査装置を提供することによって達成
される。
と同期して該ビームの光軸上を移動するようにしたこと
を特徴とする光学走査装置を提供することによって達成
される。
（ｅ） 発明の実施例
本発明はレンズの焦点形成機能を利用したもので、結像
光学系に配設された各光学系の位置を固定せず、これら
を光ビームの光軸上で移動自在に構成することによって
、特殊なレンズ（ｆθレンズ）を必要としない光学走査
装置構造とした点に特徴が有る。
光学系に配設された各光学系の位置を固定せず、これら
を光ビームの光軸上で移動自在に構成することによって
、特殊なレンズ（ｆθレンズ）を必要としない光学走査
装置構造とした点に特徴が有る。
第２図は本発明の詳細な説明する為の図であって、光ビ
ームの発光点を変化させることによって結像点が変化す
ることを示した図である。そしてｌａ）は結像レンズの
みが使用された場合、（ｂｌは結像レンズとコリメート
レンズとが併用された場合をそれぞれ示している。尚同
図において前回と同等の部分には同一の符号を付してい
る。
ームの発光点を変化させることによって結像点が変化す
ることを示した図である。そしてｌａ）は結像レンズの
みが使用された場合、（ｂｌは結像レンズとコリメート
レンズとが併用された場合をそれぞれ示している。尚同
図において前回と同等の部分には同一の符号を付してい
る。
第２図（ａ）において光ビームの発光点を０．結像レン
ズ６の焦点距離をｆｌ＋発光点０から結像点Ｐまでの距
離関係を、 ａ：光ビームの発光点Ｏから結像レンズ６までの距離。
ズ６の焦点距離をｆｌ＋発光点０から結像点Ｐまでの距
離関係を、 ａ：光ビームの発光点Ｏから結像レンズ６までの距離。
ｂ：結像レンズ６から結像点Ｐまでの距離。
のように設定すると、発光点０の位置をΔ。だけ光軸に
沿って０°へ移動させた場合、結像点Ｐの位置はＰ゛へ
移動する。そしてこのときΔ。とΔ１との関係は、 Δ＋ １＝（ｒｔ（ａ−Δ。）／（ａ−Δｏ ｆ＋））
ｂ−−−−−−一一−−■ と表される。即ち結像点Ｐまでの距離の変化Δ１は、発
光点０から結像レンズ６までの距離の変化Δ。の関数と
して表される。
沿って０°へ移動させた場合、結像点Ｐの位置はＰ゛へ
移動する。そしてこのときΔ。とΔ１との関係は、 Δ＋ １＝（ｒｔ（ａ−Δ。）／（ａ−Δｏ ｆ＋））
ｂ−−−−−−一一−−■ と表される。即ち結像点Ｐまでの距離の変化Δ１は、発
光点０から結像レンズ６までの距離の変化Δ。の関数と
して表される。
また第２回出）において光ビームの発光点をＱ。
コリメートレンズ２の焦点距離をｆｌ＋結像レンズ６の
焦点距離をｆ、とし発光点Ｑから結像点Ｒまでの距離関
係を、 ｆ、 ： 光ビームの発光点Ｑがらコリメートレンズ２
までの距離。
焦点距離をｆ、とし発光点Ｑから結像点Ｒまでの距離関
係を、 ｆ、 ： 光ビームの発光点Ｑがらコリメートレンズ２
までの距離。
Ｃ：コリメートレンズ２と結像レンズ６との距離間隔。
ｆ、：結像レンズ６から結像点Ｒまでの距離。
のように設定すると発光点Ｑからコリメートレンズ２ま
での距離の変化Δ、と結像レンズ６がら結像点までの距
離の変化Δ、との関係は、Δ３＝（ら）’ ／ （Ｃ−
ｆｔ ｆｓ （ｆｔ）” ／Δ、）−−−−−−−一−
−−■ と表される。即ち結像点Ｒまでの距離の変化Δ。
での距離の変化Δ、と結像レンズ６がら結像点までの距
離の変化Δ、との関係は、Δ３＝（ら）’ ／ （Ｃ−
ｆｔ ｆｓ （ｆｔ）” ／Δ、）−−−−−−−一−
−−■ と表される。即ち結像点Ｒまでの距離の変化Δ。
は発光点Ｑからコリメートレンズ２までの距Ｈの変化Δ
２の関数として表される。
２の関数として表される。
また結像レンズ６の移動は、そのまま結像位置の移動と
なる。
なる。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
第３図は本発明の第１実施例を説明するための図である
。
。
本実施例は光源位置移動機構７，７゛及び結像レンズ移
動機構８，８゛によって光源１．１゛及び結像レンズ６
．６°を光軸方向に移動させ、走査に伴い変化する結像
位置誤差Δ１を補正する構造になっている。 − そして平面形状の結像面１０と、湾曲形の走査軌跡を形
成する補正前の結像位置２ｏとの結像位置誤差Δ１は式
■に示す光ビーム１２の発光点０がら結像レンズ６まで
の距離ａを変化させることによって補正する。
動機構８，８゛によって光源１．１゛及び結像レンズ６
．６°を光軸方向に移動させ、走査に伴い変化する結像
位置誤差Δ１を補正する構造になっている。 − そして平面形状の結像面１０と、湾曲形の走査軌跡を形
成する補正前の結像位置２ｏとの結像位置誤差Δ１は式
■に示す光ビーム１２の発光点０がら結像レンズ６まで
の距離ａを変化させることによって補正する。
たとえば結像レンズ６の焦点距離ｆ ＋ ” １０ｍｍ
、走査面ｌＯ上における光ビームのスポット直径＝ｉｏ
。
、走査面ｌＯ上における光ビームのスポット直径＝ｉｏ
。
μ組レンズ６から結像面１ｏまでの距離＝２００＋ｎｍ
。
。
走査角θｒ ＝４０”ｅ、＝１００（弐〇参照）とすれ
ば、使用光源の特性にもよるが移動機構７及び７゜によ
り光ビーム１２の発光点Ｏの位置をΔ。＝±３０〜４０
μ腸だけ光軸方向に移動させることによって結像位置誤
差Δ、を補正することができる。
ば、使用光源の特性にもよるが移動機構７及び７゜によ
り光ビーム１２の発光点Ｏの位置をΔ。＝±３０〜４０
μ腸だけ光軸方向に移動させることによって結像位置誤
差Δ、を補正することができる。
また結像レンズ６の移動機構８による該レンズ６のみの
移動、或いは移動機構７と８との組合せによるレーザ光
源１と結像レンズ６双方の移動によってもΔ１の補正は
可能である。
移動、或いは移動機構７と８との組合せによるレーザ光
源１と結像レンズ６双方の移動によってもΔ１の補正は
可能である。
第４図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。同図に示す実施例は第３図の構成に、 更にコリメ
ートレンズ２及び２゛と、その移動機構９及び９′を付
加した構成になっている。
る。同図に示す実施例は第３図の構成に、 更にコリメ
ートレンズ２及び２゛と、その移動機構９及び９′を付
加した構成になっている。
本実施例の場合は、走査に伴って変化する結像位置誤差
Δ、（Δ１と同じ）を光ビームの発光点とコリメートレ
ンズ２間の距離で補正する場合、弐〇に従ってビームの
発光点またはコリメートレンズの位置の何れか一方、ま
たは両方共をそれぞれの移動機構７モして９によって移
動させれば良い。
Δ、（Δ１と同じ）を光ビームの発光点とコリメートレ
ンズ２間の距離で補正する場合、弐〇に従ってビームの
発光点またはコリメートレンズの位置の何れか一方、ま
たは両方共をそれぞれの移動機構７モして９によって移
動させれば良い。
また光源１．コリメートレンズ２および結像し、ンズ６
各々の移動を組合わせてもΔ、の補正は可能である。
各々の移動を組合わせてもΔ、の補正は可能である。
なお移動機構７．８．並びに９の駆動方法としては、従
来周知のオートフォーカス・カメラレンズに用いられて
いるような回転方式、またはボイスコイル方式、リニア
モータ方式、圧電素子を用いる方式等が考えられる。
来周知のオートフォーカス・カメラレンズに用いられて
いるような回転方式、またはボイスコイル方式、リニア
モータ方式、圧電素子を用いる方式等が考えられる。
第５図は本発明の他の実施例を説明する為の図であり、
前第４図と構成要素は同一であるが走査光学系がプレオ
ブジェクティブ（Ｐｒｅ−Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）形ビー
ム走査のため、回転多面鏡３が結像レンズ６とコリメー
トレンズ２の中間に設けられている点が異なる。
前第４図と構成要素は同一であるが走査光学系がプレオ
ブジェクティブ（Ｐｒｅ−Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）形ビー
ム走査のため、回転多面鏡３が結像レンズ６とコリメー
トレンズ２の中間に設けられている点が異なる。
この場合も光源１．コリメートレンズ２．結像レンズ６
の何れか一つ以上を光軸に沿って移動させて結像位置誤
差Δ、を補正する。
の何れか一つ以上を光軸に沿って移動させて結像位置誤
差Δ、を補正する。
第６図は本発明の詳細な説明する為の図である。本例が
前述した各実施例と異なるのは、光学系の配設位置を接
近させた点と１反射鏡５．５”を使用した点であり、本
実施例の特徴は結像面１０に対するΔ３が小さくなり且
つ均等化されること及び従来よりも反射鏡を小型化でき
る点である。
前述した各実施例と異なるのは、光学系の配設位置を接
近させた点と１反射鏡５．５”を使用した点であり、本
実施例の特徴は結像面１０に対するΔ３が小さくなり且
つ均等化されること及び従来よりも反射鏡を小型化でき
る点である。
（ｆｌ 発明の効果
以上詳細に説明したように本発明の光学走査装置は、ｆ
θレンズを必要としない構造である為に光学系が小型に
なり光学走査装置の設計が簡素化され、目、つ平面結像
性も良好な光走査装置を実現し得るといった効果大なる
ものである。
θレンズを必要としない構造である為に光学系が小型に
なり光学走査装置の設計が簡素化され、目、つ平面結像
性も良好な光走査装置を実現し得るといった効果大なる
ものである。
第１図は従来の結像面２分割走査方式による光走査装置
を説明するための図、第２図は本発明の詳細な説明する
為の図、第３図は本発明の第１実施例を説明するための
図、第４図は本発明の第２実施例を説明するための図、
第５図は本発明の他の実施例を説明する為の図、第６図
は本発明の詳細な説明する為の図である。 図面に於いて、ｌは半導体レーザ光源、２はコリメート
レンズ、３は回転多面鏡、４はｆθレンズ、５は反射鏡
、６は結像レンズ、７は光源位置移動機構、８は結像レ
ンズ移動機構、９はコリメートレンズ移動機構、１０は
結像面、１２は光ビーム、１３は鏡面、２０は補正前の
結像位置、Δ。及びΔ２は光ビームの発光点移動量、Δ
、及びΔ、は結像第２麿 （Ｑ） （ｂ）
を説明するための図、第２図は本発明の詳細な説明する
為の図、第３図は本発明の第１実施例を説明するための
図、第４図は本発明の第２実施例を説明するための図、
第５図は本発明の他の実施例を説明する為の図、第６図
は本発明の詳細な説明する為の図である。 図面に於いて、ｌは半導体レーザ光源、２はコリメート
レンズ、３は回転多面鏡、４はｆθレンズ、５は反射鏡
、６は結像レンズ、７は光源位置移動機構、８は結像レ
ンズ移動機構、９はコリメートレンズ移動機構、１０は
結像面、１２は光ビーム、１３は鏡面、２０は補正前の
結像位置、Δ。及びΔ２は光ビームの発光点移動量、Δ
、及びΔ、は結像第２麿 （Ｑ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｔｌｌ 複数の光源と、該光源から射出された複数の光
ビームを同一結像面上で結像させる複数の結像光学系と
、１個の回転多面鏡とを具備して成り、前記複数の光ビ
ームが前記結像面を主走査方向に分割して走査するよう
に構成された走査光学系に於いて、前記光源、結像光学
系の少なくとも一つを前記光ビームの走査と同期して該
ビームの光軸上を移動するようにしたことを特徴とする
光学走査装置。 （２）前記光源は半導体レーザで前記結像光学系は結像
レンズとコリメートレンズより成り、半導体レーザ光源
、結像レンズ及びコリメートレンズの少なくとも一つを
光軸方向に移動するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光学走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056989A JPS60200217A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光学走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59056989A JPS60200217A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光学走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200217A true JPS60200217A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=13042900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056989A Pending JPS60200217A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光学走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200217A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119898A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 車載型ナビゲーション装置 |
| EP3287831A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-02-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59056989A patent/JPS60200217A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119898A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 車載型ナビゲーション装置 |
| EP3287831A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-02-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
| US20180059572A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
| CN107783281A (zh) * | 2016-08-24 | 2018-03-09 | 佳能株式会社 | 光学扫描设备和包括光学扫描设备的图像形成装置 |
| US10527963B2 (en) | 2016-08-24 | 2020-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus including the same |
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