JPS6410804B2 - - Google Patents
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- JPS6410804B2 JPS6410804B2 JP54146830A JP14683079A JPS6410804B2 JP S6410804 B2 JPS6410804 B2 JP S6410804B2 JP 54146830 A JP54146830 A JP 54146830A JP 14683079 A JP14683079 A JP 14683079A JP S6410804 B2 JPS6410804 B2 JP S6410804B2
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- Japan
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- light source
- collimator lens
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアレー状に並んだ光源、例えば半導体
アレーレーザー等を用いた画像記録及び表示装置
に関するものである。
アレーレーザー等を用いた画像記録及び表示装置
に関するものである。
従来から１個の光源を用いた画像記録・表示装
置はよく知られている。第１図は、その一実施例
を示す図で、例えば半導体レーザー１からの出
射・発散ビームをコリメーターレンズ２によりコ
リメートし、回転多面鏡３の一面へ入射させる。
回転多面鏡からの反射・偏向光は例えばf〓レンズ
等の様な結像レンズ４により、被走査面５上に結
像され走査される。半導体レーザーに変調を与え
る事により被走査面上に所望の画像を得る事が出
来る。
置はよく知られている。第１図は、その一実施例
を示す図で、例えば半導体レーザー１からの出
射・発散ビームをコリメーターレンズ２によりコ
リメートし、回転多面鏡３の一面へ入射させる。
回転多面鏡からの反射・偏向光は例えばf〓レンズ
等の様な結像レンズ４により、被走査面５上に結
像され走査される。半導体レーザーに変調を与え
る事により被走査面上に所望の画像を得る事が出
来る。
かかる装置をアレー状の光源を用いる事によ
り、種々のメリツトが生ずる。ここでアレー状の
光源とは例えば第２図に示される様に、独立に駆
動・変調しうる半導体レーザー１ａ，１ｂ，１ｃ
が一列に並んだ様な構造をさすものとする。かか
るアレー状光源を用いた場合の、一ケのみの光源
の場合と比較して、次の様なメリツトが上げられ
る。
り、種々のメリツトが生ずる。ここでアレー状の
光源とは例えば第２図に示される様に、独立に駆
動・変調しうる半導体レーザー１ａ，１ｂ，１ｃ
が一列に並んだ様な構造をさすものとする。かか
るアレー状光源を用いた場合の、一ケのみの光源
の場合と比較して、次の様なメリツトが上げられ
る。
１ 複数の走査線を同時に記録・表示出来るため
高速である。
高速である。
２ そのため回転多面鏡やガルバー等のスピード
は遅くてよい。
は遅くてよい。
３ 又、半導体レーザーのパワーは低くてよく、
劣化に対して有利である。
劣化に対して有利である。
以上の理由からアレー状光源を用いる事は非常
に有効である。
に有効である。
しかしながら、従来の光学系そのままでアレー
状光源を用いた場合には、以下に説明する欠点が
生ずる。
状光源を用いた場合には、以下に説明する欠点が
生ずる。
第３図はこれを説明したもので、半導体レーザ
ー１が３つのアレ１ａ，１ｂ，１ｃより出来てい
るもので説明する。
ー１が３つのアレ１ａ，１ｂ，１ｃより出来てい
るもので説明する。
各半導体レーザー１ａ，１ｂ，１ｃからの出射
ビームは、その端面に垂直な法線方向に最大強度
分布を成す如く発振する。コリメーターレンズ２
でコリメートした場合、光軸上にある半導体レー
ザー１ｂのビームのみ光軸に平行に走り、光軸外
にある半導体レーザー１ａ，１ｃに対しては光軸
と有限の角度でコリメートされる。この図に示さ
れる角度θはコリメーターレンズの焦点距離をｆ
とし、光源のアレーのピツチをｌとすると θ＝nl／f(rad)となる。（但しｎはアレーの数） 半導体レーザーをアレー化した場合熱の発散，
製作技術等からｌ＝0.1mm程度が限界と言われて
おり、これ以上小さくする事は難しい。コリメー
ターレンズの焦点距離をｆ＝10mm、アレーの数を
ｎ＝８とすると θ＝８×0.1／10＝0.08（rad）（＝4.6゜） となる。ここでコリメーターレンズの焦点位置６
と回転多面鏡までの距離をｄとすると回転多面鏡
の反射面上における広がり△はｄ＝100mmとする
と △＝ｄ・θ＝100×0.08＝８mm となり無視できない。この原因に基づく現象は、
例えば第４図の様に、アレー状の光源１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが主走査方向に平行か、あるいは
ほぼ平行に配置されている場合には、第５図に示
す様に、回転多面鏡３の反射面３ａ上で回転方向
に広がつたものとなる。
ビームは、その端面に垂直な法線方向に最大強度
分布を成す如く発振する。コリメーターレンズ２
でコリメートした場合、光軸上にある半導体レー
ザー１ｂのビームのみ光軸に平行に走り、光軸外
にある半導体レーザー１ａ，１ｃに対しては光軸
と有限の角度でコリメートされる。この図に示さ
れる角度θはコリメーターレンズの焦点距離をｆ
とし、光源のアレーのピツチをｌとすると θ＝nl／f(rad)となる。（但しｎはアレーの数） 半導体レーザーをアレー化した場合熱の発散，
製作技術等からｌ＝0.1mm程度が限界と言われて
おり、これ以上小さくする事は難しい。コリメー
ターレンズの焦点距離をｆ＝10mm、アレーの数を
ｎ＝８とすると θ＝８×0.1／10＝0.08（rad）（＝4.6゜） となる。ここでコリメーターレンズの焦点位置６
と回転多面鏡までの距離をｄとすると回転多面鏡
の反射面上における広がり△はｄ＝100mmとする
と △＝ｄ・θ＝100×0.08＝８mm となり無視できない。この原因に基づく現象は、
例えば第４図の様に、アレー状の光源１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが主走査方向に平行か、あるいは
ほぼ平行に配置されている場合には、第５図に示
す様に、回転多面鏡３の反射面３ａ上で回転方向
に広がつたものとなる。
このためコリメーターレンズ２で平行化される
各ビーム７ａ，７ｂ，７ｃの回転多面鏡３の回転
角θに対する反射光量分布は第６図に示される様
になり、走査に有効に用いられる回転角の部分
2θ0は光源１ケだけの場合に比べて極めて狭くな
る。
各ビーム７ａ，７ｂ，７ｃの回転多面鏡３の回転
角θに対する反射光量分布は第６図に示される様
になり、走査に有効に用いられる回転角の部分
2θ0は光源１ケだけの場合に比べて極めて狭くな
る。
この問題を解決するためには回転多面鏡の径を
大きくせねばならず、従つて回転多面鏡は高速回
転に弱くなり、又駆動力の大きなモータが必要と
なる。又コストも上昇し、大型化する。
大きくせねばならず、従つて回転多面鏡は高速回
転に弱くなり、又駆動力の大きなモータが必要と
なる。又コストも上昇し、大型化する。
第４図Ｂに示す様にアレー状の光源１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが主走査方向に垂直に配置されて
いる場合には、回転多面鏡の径は１ケの場合と同
じでよいが、反射面におけるビームの広がりが回
転軸方向に分布するための厚さの厚い回転多面鏡
が必要となり、同様に駆動力の大きいモータを要
し又高速化に不利で、コストアツプとなり装置が
大型化する。
ｂ，１ｃ，１ｄが主走査方向に垂直に配置されて
いる場合には、回転多面鏡の径は１ケの場合と同
じでよいが、反射面におけるビームの広がりが回
転軸方向に分布するための厚さの厚い回転多面鏡
が必要となり、同様に駆動力の大きいモータを要
し又高速化に不利で、コストアツプとなり装置が
大型化する。
本発明は上述した欠点の改良を目的とするもの
で、アレー状の光源を用いた場合においても、偏
向器が小さくて済み、製作コストも低く且つコン
パクトな構成の走査光学系を提供するものであ
る。
で、アレー状の光源を用いた場合においても、偏
向器が小さくて済み、製作コストも低く且つコン
パクトな構成の走査光学系を提供するものであ
る。
本発明に係る走査光学系においては、上述した
欠点を改良する為に、アレー状光源からの光束を
平行化する為のコリメーターレンズの偏向器側の
焦点の位置を、回転多面鏡、ガルバノミラー等の
偏向反射面の極近傍に配している。特にアレー状
光源部の複数の光源の配列方向は、偏向器による
光束の偏向方向に垂直な方向に対し傾いた方向で
ある。この様に、コリメーターレンズの焦点位置
を偏向器の反射面の近傍に持つてくる事により、
光源のアレーの数がいくつ増そうとも偏向器の反
射面上での光束の広がりは、光源のアレーの数が
１個の場合と変わらないのである。
欠点を改良する為に、アレー状光源からの光束を
平行化する為のコリメーターレンズの偏向器側の
焦点の位置を、回転多面鏡、ガルバノミラー等の
偏向反射面の極近傍に配している。特にアレー状
光源部の複数の光源の配列方向は、偏向器による
光束の偏向方向に垂直な方向に対し傾いた方向で
ある。この様に、コリメーターレンズの焦点位置
を偏向器の反射面の近傍に持つてくる事により、
光源のアレーの数がいくつ増そうとも偏向器の反
射面上での光束の広がりは、光源のアレーの数が
１個の場合と変わらないのである。
更に本発明に係る走査光学系においては、コリ
メーターレンズの焦点距離が短くて、偏向器の反
射面をコリメーターレンズの焦点位置に近づける
事が機械的に困難な場合は、コリメーターレンズ
を二つのレンズ群に分け、光源側に近い方に負、
偏向器側に近い方に正のパワーを有するレンズ群
を配する。斯様なレンズ構成をとることにより、
コリメーターレンズ群の偏向器側の主平面を出来
るだけ偏向器側へ移動させ、偏向器とコリメータ
ーレンズの間隔を大きく取つているものである。
メーターレンズの焦点距離が短くて、偏向器の反
射面をコリメーターレンズの焦点位置に近づける
事が機械的に困難な場合は、コリメーターレンズ
を二つのレンズ群に分け、光源側に近い方に負、
偏向器側に近い方に正のパワーを有するレンズ群
を配する。斯様なレンズ構成をとることにより、
コリメーターレンズ群の偏向器側の主平面を出来
るだけ偏向器側へ移動させ、偏向器とコリメータ
ーレンズの間隔を大きく取つているものである。
第７図は本発明に係る走査光学系の一実施例を
示す平面図である。第７図において、１１は複数
の光源がアレー状に配されている半導体レーザー
の光源部で、各光束の発散面１２はコリメーター
レンズ１３の一方の焦平面に配されている。第８
図は上記発散面１２をコリメーターレンズ１３の
側から見た図で、各発光部１１ａ，１１ｂ，１１
ｃはポリゴンミラー１４の回転軸１４ａ方向に変
位している。前記コリメーターレンズ１３のポリ
ゴンミラー１４側の焦点位置は、光束を偏向して
いるポリゴンミラーの偏向面１４ｂの近傍に存し
ている。ポリゴンミラー１４で偏向された光束
は、結像レンズ１５により、円筒状の感光体面１
６上に結像する。
示す平面図である。第７図において、１１は複数
の光源がアレー状に配されている半導体レーザー
の光源部で、各光束の発散面１２はコリメーター
レンズ１３の一方の焦平面に配されている。第８
図は上記発散面１２をコリメーターレンズ１３の
側から見た図で、各発光部１１ａ，１１ｂ，１１
ｃはポリゴンミラー１４の回転軸１４ａ方向に変
位している。前記コリメーターレンズ１３のポリ
ゴンミラー１４側の焦点位置は、光束を偏向して
いるポリゴンミラーの偏向面１４ｂの近傍に存し
ている。ポリゴンミラー１４で偏向された光束
は、結像レンズ１５により、円筒状の感光体面１
６上に結像する。
次に、コリメーターレンズ１３の焦点距離が短
くて、ポリゴンミラー１４の反射面１４ｂをコリ
メーターレンズ１３の偏向器１４側の焦点位置１
７に近づける事が機械的に困難な場合の対応策
を、第９図Ａ，Ｂを用いて説明する。第９図Ａに
示す様に、コリメーターレンズ１３の焦点距離ｆ
が短い場合には、コリメーターレンズ１３の偏向
器側の主平面１８を出来るだけ偏向器側に配する
ことにより、コリメーターレンズ１３の焦点位置
１７とコリメーターレンズの偏向器側のレンズの
端面の間隔ａが、上記コリメーターレンズの焦点
距離ｆよりも長い様にすれば良い。第９図Ｂは、
第９図Ａに示す構成を取る為のコリメーターレン
ズ１３のレンズ構成を示すもので、コリメーター
レンズ群を二つのレンズ群に分け、光源側に近い
レンズ群１３ａに負のパワー、偏向器側に近いレ
ンズ群１３ｂに正のパワーを配することにより、
上記主平面１８が偏向器側へ移動し、偏向器とコ
リメーターレンズの間隔が大きく取れる。従つて
コリメーターレンズ１３の焦点距離が短くても、
コリメーターレンズ１３の焦点位置１７の近傍に
偏向器の偏向面を配することが可能となる。
くて、ポリゴンミラー１４の反射面１４ｂをコリ
メーターレンズ１３の偏向器１４側の焦点位置１
７に近づける事が機械的に困難な場合の対応策
を、第９図Ａ，Ｂを用いて説明する。第９図Ａに
示す様に、コリメーターレンズ１３の焦点距離ｆ
が短い場合には、コリメーターレンズ１３の偏向
器側の主平面１８を出来るだけ偏向器側に配する
ことにより、コリメーターレンズ１３の焦点位置
１７とコリメーターレンズの偏向器側のレンズの
端面の間隔ａが、上記コリメーターレンズの焦点
距離ｆよりも長い様にすれば良い。第９図Ｂは、
第９図Ａに示す構成を取る為のコリメーターレン
ズ１３のレンズ構成を示すもので、コリメーター
レンズ群を二つのレンズ群に分け、光源側に近い
レンズ群１３ａに負のパワー、偏向器側に近いレ
ンズ群１３ｂに正のパワーを配することにより、
上記主平面１８が偏向器側へ移動し、偏向器とコ
リメーターレンズの間隔が大きく取れる。従つて
コリメーターレンズ１３の焦点距離が短くても、
コリメーターレンズ１３の焦点位置１７の近傍に
偏向器の偏向面を配することが可能となる。
第１０図は、本発明の走査光学系の光学系を一
体化した一実施例を示す斜視図である。第１０図
に示す如く、コリメーターレンズ１３の筐体１３
ａと結像レンズ系１５の筐体１５ａは偏向器のケ
ーシング１９に固設され、半導体レーザーアレー
１１はコリメーターレンズの筐体１３ａに固設さ
れている。従つて、半導体レーザアレーの光源
部、コリメーターレンズ、偏向器、及び結像レン
ズは一体となつているので、相互の位置関係は組
立精度により決定され、振動等の外部要因により
光学系の相互の位置関係が変化することを防止す
ることが出来る。
体化した一実施例を示す斜視図である。第１０図
に示す如く、コリメーターレンズ１３の筐体１３
ａと結像レンズ系１５の筐体１５ａは偏向器のケ
ーシング１９に固設され、半導体レーザーアレー
１１はコリメーターレンズの筐体１３ａに固設さ
れている。従つて、半導体レーザアレーの光源
部、コリメーターレンズ、偏向器、及び結像レン
ズは一体となつているので、相互の位置関係は組
立精度により決定され、振動等の外部要因により
光学系の相互の位置関係が変化することを防止す
ることが出来る。
以上本発明に係る走査光学系においては、光源
をアレー化して高速化を可能にしたにも拘わら
ず、小型でコストを押えた走査光学系が得られる
もので、簡易な構成で優れた効果が得られるもの
である。
をアレー化して高速化を可能にしたにも拘わら
ず、小型でコストを押えた走査光学系が得られる
もので、簡易な構成で優れた効果が得られるもの
である。
第１図は従来の走査光学系の一実施例を示す
図、第２図はアレー状の半導体レーザーの一実施
例を示す図、第３図、第４図Ａ，Ｂ、第５図及び
第６図は従来の光学系において、光源をアレー状
にした場合の不都合を説明する為の図、第７図は
本発明の光学系の一実施例を示す平面図、第８図
は第７図に示す光源部の正面図、第９図Ａ，Ｂは
本発明の光学系における、コリメーターレンズの
構成の一例を説明する為の図、第１０図は本発明
の光学系を一体的に形成した一実施例の斜視図。 １１……アレー状光源部、１３……コリメータ
ーレンズ、１４……ポリゴンミラー、１５……結
像レンズ、１６……感光体。
図、第２図はアレー状の半導体レーザーの一実施
例を示す図、第３図、第４図Ａ，Ｂ、第５図及び
第６図は従来の光学系において、光源をアレー状
にした場合の不都合を説明する為の図、第７図は
本発明の光学系の一実施例を示す平面図、第８図
は第７図に示す光源部の正面図、第９図Ａ，Ｂは
本発明の光学系における、コリメーターレンズの
構成の一例を説明する為の図、第１０図は本発明
の光学系を一体的に形成した一実施例の斜視図。 １１……アレー状光源部、１３……コリメータ
ーレンズ、１４……ポリゴンミラー、１５……結
像レンズ、１６……感光体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アレー状に配列された複数の光源より成る光
源部、該光源部からの光束を平行光束にするコリ
メート部、該コリメート部からの光束を偏向する
偏向部、該偏向された平行光束を被走査面上に結
像させる結像部より成る走査光学系において、前
記光源部の複数の光源の配列方向は、前記偏向部
による光束の偏向方向に垂直な方向に対し傾いた
方向であり、前記コリメート部の偏向部側の焦点
位置は、前記偏向部の偏向面近傍に存する事を特
徴とするアレー状光源を有する走査光学系。 ２ 前記コリメート部は、光源部側に負のパワ
ー、偏向部側に正のパワーを有するレンズより成
る特許請求の範囲第１項記載の走査光学系。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683079A JPS5669610A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Scanning optical system having array light source |
| US06/204,876 US4474422A (en) | 1979-11-13 | 1980-11-07 | Optical scanning apparatus having an array of light sources |
| DE19803042688 DE3042688A1 (de) | 1979-11-13 | 1980-11-12 | Optisches abtastgeraet mit einer anordnung von lichtquellen |
| GB8036471A GB2065914B (en) | 1979-11-13 | 1980-11-13 | Optical scanning apparatus having light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14683079A JPS5669610A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Scanning optical system having array light source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5669610A JPS5669610A (en) | 1981-06-11 |
| JPS6410804B2 true JPS6410804B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=15416475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14683079A Granted JPS5669610A (en) | 1979-11-13 | 1979-11-13 | Scanning optical system having array light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5669610A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486907U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830723A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-23 | Fujitsu Ltd | 光偏向装置 |
| US4541712A (en) * | 1981-12-21 | 1985-09-17 | Tre Semiconductor Equipment Corporation | Laser pattern generating system |
| USRE33931E (en) * | 1981-12-21 | 1992-05-19 | American Semiconductor Equipment Technologies | Laser pattern generating system |
| JPS5915216A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-26 | Canon Inc | 光走査装置 |
| JP2554724B2 (ja) * | 1987-12-11 | 1996-11-13 | 株式会社リコー | レーザーダイオードアレイを用いる光走査光学系 |
| JP5705376B2 (ja) * | 2011-06-10 | 2015-04-22 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． | 光学的に走査するための装置、システム及び方法 |
| JP6966144B1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-11-10 | 国立大学法人福井大学 | 光ビーム放射装置およびそれを用いた光ビーム投影装置 |
-
1979
- 1979-11-13 JP JP14683079A patent/JPS5669610A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486907U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5669610A (en) | 1981-06-11 |
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