JPS6410806B2 - - Google Patents

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JPS6410806B2
JPS6410806B2 JP55150381A JP15038180A JPS6410806B2 JP S6410806 B2 JPS6410806 B2 JP S6410806B2 JP 55150381 A JP55150381 A JP 55150381A JP 15038180 A JP15038180 A JP 15038180A JP S6410806 B2 JPS6410806 B2 JP S6410806B2
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section
deflection
light source
plane
scanning
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Takashi Kitamura
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Canon Inc
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0031Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for scanning purposes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/123Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays
    • H04N1/191Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using multi-element arrays the array comprising a one-dimensional array, or a combination of one-dimensional arrays, or a substantially one-dimensional array, e.g. an array of staggered elements

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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
体アレーレーザ等を用いた画像記録及び表示装置
に関するもので、特に小型で倒れ補正を含む光学
系に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image recording and display device using light sources arranged in an array, such as a semiconductor array laser, and particularly to a compact optical system including tilt correction.

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・発散ビームを集光レンズ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θ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。
2. Description of the Related Art Image recording and display devices using a single light source have been well known. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, in which, for example, an emitted/divergent beam from a semiconductor laser 1 is collimated by a condenser lens 2 and made incident on one surface of a rotating polygon mirror 3. The reflected/deflected light from the rotating polygonal mirror is imaged and scanned onto a scanning surface 5 by an imaging lens 4 such as a θ lens. By modulating the semiconductor laser, a desired image can be obtained on the scanned surface.

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。
By using an array of light sources in such a device, various advantages arise. Here, the array-shaped light source is, for example, semiconductor lasers 1a, 1b, 1c that can be driven and modulated independently, as shown in FIG.
It refers to a structure in which the are arranged in a row. The use of such an array light source has the following advantages compared to the case of using only one light source.

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。
1. High speed because multiple scanning lines can be recorded and displayed simultaneously.

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。
2. Therefore, the speed of rotating polygon mirrors, galvers, etc. may be slow.

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。
3. Also, the power of the semiconductor laser may be low,
It is advantageous against deterioration.

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。
For the above reasons, it is very effective to use an array light source.

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。
However, when an array light source is used with a conventional optical system as it is, the following drawbacks occur.

第3図はこれを説明したもので、半導体レーザ
ー1が3つのアレー1a,1b,1cより出来て
いるもので説明する。
FIG. 3 explains this, and the semiconductor laser 1 is made up of three arrays 1a, 1b, and 1c.

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とすると θ=n/f(rad)となる。(但しnはアレーの 数)半導体レーザーをア像記録及び表示装置に関
するもので、特に小型で倒れ補正を含む光学系に
関するものである。
The beams emitted from each of the semiconductor lasers 1a, 1b, and 1c oscillate so as to have a maximum intensity distribution in the normal direction perpendicular to the end face thereof. Collimator lens 2
In the case of collimation, only the beam of the semiconductor laser 1b on the optical axis runs parallel to the optical axis, and the semiconductor lasers 1a and 1c located off the optical axis are collimated at a finite angle with the optical axis. The angle θ shown in this figure defines the focal length of the collimator lens as f
Letting the pitch of the light source array be θ=n/f (rad). (where n is the number of arrays) This invention relates to an image recording and display device using a semiconductor laser, and particularly to a compact optical system including tilt correction.

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・発散ビームを集光レンズ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θ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。
2. Description of the Related Art Image recording and display devices using a single light source have been well known. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, in which, for example, an emitted/divergent beam from a semiconductor laser 1 is collimated by a condenser lens 2 and made incident on one surface of a rotating polygon mirror 3. The reflected/deflected light from the rotating polygonal mirror is imaged and scanned onto a scanning surface 5 by an imaging lens 4 such as a θ lens. By modulating the semiconductor laser, a desired image can be obtained on the scanned surface.

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。
By using an array of light sources in such a device, various advantages arise. Here, the array-shaped light source is, for example, semiconductor lasers 1a, 1b, 1c that can be driven and modulated independently, as shown in FIG.
It refers to a structure in which the are arranged in a row. The use of such an array light source has the following advantages compared to the case of using only one light source.

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。
1. High speed because multiple scanning lines can be recorded and displayed simultaneously.

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。
2. Therefore, the speed of rotating polygon mirrors, galvers, etc. may be slow.

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。
3. Also, the power of the semiconductor laser may be low,
It is advantageous against deterioration.

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。
For the above reasons, it is very effective to use an array light source.

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。
However, when an array light source is used with a conventional optical system as it is, the following drawbacks occur.

第3図はこれを説明したもので、半導体レーザ
ー1が3つのアレー1a,1b,1cより出来て
いるもので説明する。
FIG. 3 explains this, and the semiconductor laser 1 is made up of three arrays 1a, 1b, and 1c.

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=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θ
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
に向がつたものとなる。
The beams emitted from each of the semiconductor lasers 1a, 1b, and 1c oscillate so as to have a maximum intensity distribution in the normal direction perpendicular to the end face thereof. Collimator lens 2
In the case of collimation, only the beam of the semiconductor laser 1b on the optical axis runs parallel to the optical axis, and the semiconductor lasers 1a and 1c located off the optical axis are collimated at a finite angle with the optical axis. The angle θ shown in this figure defines the focal length of the collimator lens as f
Letting the pitch of the light source array be θ=nl/f (rad). (where n is the number of arrays) When semiconductor lasers are arrayed, it is said that the limit is about 0.1 mm due to heat dissipation, manufacturing technology, etc., and it is difficult to make the size smaller than this. If the focal length of the collimator lens is f=10 mm and the number of arrays is n=8, then θ=8×0.1/10=0.08 (rad) (=4.6°). Here, the focal position θ of the collimator lens
If the distance to the rotating polygon mirror is d, then the spread △ on the reflecting surface of the rotating polygon mirror is △=d・θ=100×0.08=8 mm when d=100 mm, which cannot be ignored. The phenomenon based on this cause is
For example, as shown in Figure 4, an array light source (1a, 1
If b, 1c, and 1d are arranged parallel to the main scanning direction or almost parallel to the main scanning direction, as shown in FIG. becomes.

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
0は光源1ケだけの場合に比べて極めて狭くな
る。
Therefore, the reflected light amount distribution of each of the beams 7a, 7b, and 7c collimated by the collimator lens 2 with respect to the rotation angle θ of the rotating polygon mirror 3 becomes as shown in FIG. 6, and the rotation angle effectively used for scanning. part of
0 is much narrower than when there is only one light source.

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。第4図B
に示す様にアレー状の光源1a,1b,1c,1
d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。
In order to solve this problem, it is necessary to increase the diameter of the rotating polygon mirror, which makes the rotating polygon mirror vulnerable to high-speed rotation, and requires a motor with a large driving force. Moreover, the cost also increases and the size increases. Figure 4B
As shown in FIG.
If d is arranged perpendicular to the main scanning direction, the diameter of the rotating polygon mirror may be the same as in the case of one mirror, but the thickness must be adjusted so that the beam spread on the reflecting surface is distributed in the direction of the rotation axis. A thick rotating polygon mirror is required, and a motor with a large driving force is also required, which is disadvantageous for increasing speed, resulting in increased costs and a larger device.

本発明の目的は、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済み、製作コストが低
く、且つ偏向器の偏向面もしくは回転軸の倒れに
よる影響を補正することが可能な走査光学系を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a scanning optical system that can reduce the size of the deflector even when an array light source is used, has a low manufacturing cost, and can correct the influence of the tilting of the deflection surface of the deflector or the rotation axis. Our goal is to provide the following.

本発明に係る走査光学系は、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
複数本の光束をコリメートするコリメート部、該
コリメート部からの光束を所定の方向に偏向する
偏向部、該偏向部で偏向される複数本の光束によ
り同時に走査を受ける被走査面、前記コリメート
部と偏向部の間に配される第1アナモフイツク光
学部材、前記偏向部と被走査面の間に配される第
2アナモフイツク光学部材を有する。前記偏向部
で走査される光束が形成する偏向走査面と平行な
面内に於いては、前記第1アナモフイツク光学部
材の偏向部側の瞳の位置或いは該瞳と光学的に共
役な位置は、前記偏向部の偏向面近傍に存するこ
とにより、複数の光束を同時に偏向するにも拘わ
らず、偏向部の偏向面は小さなもので良い。更
に、前記第1アナモフイツク光学部材は、光源部
からの光束を、前記偏向走査面と平行な面内に於
いてはほぼ平行光束の状態で前記偏向部の偏向面
に入射させ、又前記偏向走査面と直交する面内に
於いては、前記偏向部の偏向面上に結像させる様
な状態で入射させる。従つて、偏向部の偏向面上
には、光源部からの各々の光束が、前記偏向走査
面と平行な方向に、線状に結像される。この線状
に結像されたビームは前記第2アナモフイツク光
学部材により被走査面状に、良好なスポツト状態
で結像される。この時、偏向走査面と平行な面内
では、第2アナモフイツク光学部材により、偏向
部の偏向面と被走査面は光学的に共役な位置に保
たれているので、偏向部の倒れによる影響も補正
される。
A scanning optical system according to the present invention includes a light source section including a plurality of light sources arranged in an array, a collimating section that collimates the plurality of light beams from the light source section, and a collimating section that deflects the light beam from the collimating section in a predetermined direction. a deflection section for scanning, a surface to be scanned simultaneously by a plurality of light beams deflected by the deflection section, a first anamorphic optical member disposed between the collimating section and the deflection section, and a surface for scanning between the deflection section and the surface to be scanned. and a second anamorphic optical member disposed therebetween. In a plane parallel to the deflection scanning plane formed by the light beam scanned by the deflection section, the position of the pupil of the first anamorphic optical member on the deflection section side or the position optically conjugate with the pupil is: By being located near the deflection surface of the deflection section, the deflection surface of the deflection section may be small even though a plurality of light beams are deflected simultaneously. Furthermore, the first anamorphic optical member allows the light beam from the light source section to enter the deflection surface of the deflection section in a substantially parallel light beam state in a plane parallel to the deflection scanning surface, and In a plane perpendicular to the plane, the beam is made incident in such a manner that an image is formed on the deflection plane of the deflection section. Therefore, each light beam from the light source section is formed into a linear image on the deflection surface of the deflection section in a direction parallel to the deflection scanning surface. This linearly imaged beam is imaged onto the scanned surface by the second anamorphic optical member in a good spot condition. At this time, in a plane parallel to the deflection scanning plane, the second anamorphic optical member keeps the deflection surface of the deflection section and the scanned surface in an optically conjugate position, so there is no effect due to the tilting of the deflection section. Corrected.

本発明に係る走査光学系に於いては、前記光源
が半導体レーザである様な場合、前記第1アナモ
フイツク光学部材の望ましい一形態としては、光
源部からの光束をコリメートするコリメーターレ
ンズ、及びコリメーターレンズからの平行光束の
内、偏向走査面と直交する面内の成分を収束させ
るシリンドリカルレンズより成る。以下図面を併
用して本発明を詳述する。
In the scanning optical system according to the present invention, when the light source is a semiconductor laser, the first anamorphic optical member preferably includes a collimator lens that collimates the light beam from the light source section, and a collimator lens that collimates the light beam from the light source section. It consists of a cylindrical lens that converges the component of the parallel light beam from the meter lens in a plane perpendicular to the deflection scanning plane. The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第7図A,Bは本発明に係る走査光学系の一実
施例を示す図で、Aは平面図、Bは側面図であ
る。第7図Aに於いて、11は複数の光源がアレ
ー状に配された半導体レーザの光源部で、各光束
の発光面12はアナモフイツク光学系13を構成
するコリメーターレンズ13aの一方の焦平面に
配されている。半導体レーザから出た光ビーム
は、コリメーターレンズ13aによつてコリメー
トされ、シリンドリカルレンズ13bを通つた
後、回転多面鏡14へ入射する。回転多面鏡14
からの反射ビームは結像レンズ15により感光ド
ラム16上に結像する。
7A and 7B are diagrams showing an embodiment of the scanning optical system according to the present invention, where A is a plan view and B is a side view. In FIG. 7A, 11 is a light source section of a semiconductor laser in which a plurality of light sources are arranged in an array, and a light emitting surface 12 of each light beam is one focal plane of a collimator lens 13a constituting an anamorphic optical system 13. It is arranged in The light beam emitted from the semiconductor laser is collimated by a collimator lens 13a, passes through a cylindrical lens 13b, and then enters a rotating polygon mirror 14. Rotating polygon mirror 14
The reflected beam is imaged onto the photosensitive drum 16 by the imaging lens 15.

本発明に係る走査光学系においては、回転多面
鏡でビームが偏向される偏向走査平面、即ち第7
図Aに示す平面内に於いては、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13
aの回転多面鏡側の瞳の位置或いは該瞳の位置と
光学的に共役な位置を、回転多面鏡14の反射面
14bの極近傍に配している。換言すれば、アレ
ー状光源の各発光点からの光束の各主光線がコリ
メータレンズ13aの光軸と平行になる様にコリ
メーターレンズと光源部を設置し、コリメーター
レンズの焦点位置の極く近傍に回転多面鏡14の
反射面14bが来る様に設けられている。斯様な
構成を取ることにより、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個の場合と変らないの
である。
In the scanning optical system according to the present invention, the deflection scanning plane where the beam is deflected by the rotating polygon mirror, that is, the seventh
In the plane shown in Figure A, a collimator lens 13 is used to collimate the light beam from the array light source.
The position of the pupil on the rotating polygon mirror side of a or a position optically conjugate with the pupil position is located very close to the reflective surface 14b of the rotating polygon mirror 14. In other words, the collimator lens and the light source section are installed so that each principal ray of the luminous flux from each light emitting point of the array light source is parallel to the optical axis of the collimator lens 13a, and It is provided so that the reflective surface 14b of the rotating polygon mirror 14 is located nearby. With such a configuration, no matter how many light source arrays are added, the spread of the light beam on the reflective surface of the deflector remains the same as when the number of light source arrays is one.

更にシリンドリカル・レンズ13bは、第7図
Bに示される様に、偏向走査面と直交する断面内
でパワーを有し、アレーレーザの光束を、回転多
面鏡14の反射面14b上に回転多面鏡の回転軸
14aに垂直な方向に線状に結像させている。こ
れは例えば特公52―28666に開示されている様に
回転多面鏡の反射面の倒れに基づく画像ピツチム
ラを、光学的に補正するためである。
Furthermore, as shown in FIG. 7B, the cylindrical lens 13b has power in a cross section perpendicular to the deflection scanning plane, and directs the beam of the array laser onto the reflecting surface 14b of the rotating polygon mirror 14. The image is formed linearly in a direction perpendicular to the rotation axis 14a. This is for the purpose of optically correcting image pitch unevenness caused by the inclination of the reflecting surface of a rotating polygon mirror, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 52-28666.

即ち本発明に於ては、回転多面鏡の反射面14
bの位置は偏向走査面内に於いては、コリメータ
ーレンズの焦点位置近傍であり、一方偏向走査内
と直交する面内では、シリンドリカルレンズ13
bの焦点位置に相当する。
That is, in the present invention, the reflecting surface 14 of the rotating polygon mirror
In the deflection scanning plane, the position b is near the focal position of the collimator lens, while in the plane orthogonal to the deflection scanning plane, the position b is near the focal position of the collimator lens 13.
This corresponds to the focal position of b.

結像レンズ15も、同様にアナモフイツク光学
系であり、偏向走査面内に於いては、反射面14
bで反射される平行ビームを感光ドラム16上に
結像させ、偏向走査面と直交する面内に於いて
は、反射面14bと感光ドラム16面とを光学的
に共役な位置関係に為さしめるものである。
The imaging lens 15 is also an anamorphic optical system, and in the deflection scanning plane, the reflection surface 14
The parallel beam reflected by b is imaged on the photosensitive drum 16, and in a plane orthogonal to the deflection scanning plane, the reflecting surface 14b and the surface of the photosensitive drum 16 are placed in an optically conjugate positional relationship. It is something to tighten.

本発明は以上の様にして回転多面鏡を小型に
し、高速化可能に出来た上に、回転多面鏡の面倒
れに基づくピツチむらを補正しうるものである。
As described above, the present invention makes it possible to reduce the size of the rotating polygon mirror, increase the speed of the rotating polygon mirror, and also correct pitch irregularities caused by the tilt of the surface of the rotating polygon mirror.

しかしながら、実際に実施する場合、シリンド
リカルレンズ13bの焦点距離faをコリメーター
レンズの焦点距離fcよりも大きくしたい場合にそ
の配置が問題となる。本発明は更にこの様な場合
にも可能としたものである。
However, in actual implementation, when it is desired to make the focal length fa of the cylindrical lens 13b larger than the focal length fc of the collimator lens, its arrangement becomes a problem. The present invention also makes such a case possible.

第8図A,B、第9図A,Bはこの事を説明し
た図である。第8図A,Bはシリンドリカルレン
ズの焦点距離faがコリメーターレンズの焦点距離
fcよりも小さい場合で、第8図Aに示す如くシリ
ンドリカルレンズ13bはコリメーターレンズ1
3aと回転多面鏡14の反射面14bとの間に入
れて、コリメーターレンズの焦点位置とシリンド
リカルレンズ13bの焦点位置をほゞ一致させる
ことが出来る。尚、第8図Bは偏向走査面内の光
路を示す図で、各光源部からの主光線17a,1
7b,17cのみを示している。
FIGS. 8A and 8B and FIGS. 9A and 9B are diagrams explaining this matter. In Figure 8 A and B, the focal length fa of the cylindrical lens is the focal length of the collimator lens.
fc, the cylindrical lens 13b is smaller than the collimator lens 1 as shown in FIG. 8A.
3a and the reflective surface 14b of the rotating polygon mirror 14, the focal position of the collimator lens and the focal position of the cylindrical lens 13b can be substantially matched. Incidentally, FIG. 8B is a diagram showing the optical path within the deflection scanning plane, and shows the principal rays 17a and 1 from each light source section.
Only 7b and 17c are shown.

一方、シリンドリカルレンズの焦点距離faを、
コリメーターレンズの焦点距離よりも長くしたい
場合がある。第9図A,Bはこの様な場合の構成
で、シリンドリカルレンズ13bを二群に分け凸
のシリンドリカルレンズ13cと凹のシリンドリ
カルレンズ13dとすることによりその主平面の
位置を光源側に設けることが出来、第9図Aに示
す如く、コリメーターレンズ13aと回転多面鏡
14の間にシリンドリカルレンズ13bを置く事
が出来る。ここで第9図Bは偏向走査面内での光
路図を示すもので、主光線18a,18b,18
cのみを示している。以上の事を発展させると第
10図A,Bに示される様に以下の事が言える。
On the other hand, the focal length fa of the cylindrical lens is
There are cases where you want to make the focal length longer than the collimator lens. FIGS. 9A and 9B show the configuration in such a case, and by dividing the cylindrical lens 13b into two groups into a convex cylindrical lens 13c and a concave cylindrical lens 13d, the main plane can be positioned on the light source side. As shown in FIG. 9A, the cylindrical lens 13b can be placed between the collimator lens 13a and the rotating polygon mirror 14. Here, FIG. 9B shows an optical path diagram within the deflection scanning plane, and the principal rays 18a, 18b, 18
Only c is shown. Developing the above, the following can be said as shown in Figures 10A and B.

(1) コリメーターレンズとシリンドリカルレンズ
を一体として集光レンズ19と考えた場合、第
10図Aに示す如く偏向走査面と直交する方向
に関しては半導体レーザの発光点12と、回転
多面鏡の反射面14bとが共役である。
(1) When the collimator lens and the cylindrical lens are considered as a condensing lens 19 as one unit, as shown in FIG. The surface 14b is conjugate.

(2) 第10図Bに示す如く(1)と直交する断面方向
に於ては、無限物点と回転多面鏡の反射面14
bとが共役である。
(2) As shown in Figure 10B, in the cross-sectional direction perpendicular to (1), the infinite object point and the reflecting surface 14 of the rotating polygon mirror
b is conjugate.

以上の2つの機能を満すものを一つの集光レン
ズとして考え、設計を行えば、アレーレーザを用
いた、倒れ補正光学系(の入射側)として用いる
ことが出来る。この様に考えることにより、第9
図Aに示される様なレンズ13aを出た光がコリ
メートされる事は不要となり自由度が増す。これ
はレンズ設計が容易となるし、又集光レンズとし
て全体をデフオーカスし、ピントの調整を行う事
が可能である。
If a condensing lens that satisfies the above two functions is considered and designed, it can be used as a tilt correction optical system (incidence side thereof) using an array laser. By thinking in this way, the 9th
It becomes unnecessary to collimate the light exiting the lens 13a as shown in FIG. A, and the degree of freedom increases. This simplifies lens design, and allows the entire lens to be used as a condenser lens to defofocus and adjust focus.

本発明は以上の様にして、アレーレーザを用い
て小型化、高速化し、且つ偏向器の面倒れに基づ
くピツチむらを除去したもので、簡易な構成で優
れた効果を有するものである。
As described above, the present invention uses an array laser to reduce the size and speed, and eliminates pitch unevenness caused by the surface tilt of the deflector, and has excellent effects with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の走査光学系を示す概略図、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
従来の走査光学系に於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A,B
は、本発明に係る走査光学系の一実施例を示す
図、第8図A,B、第9図A,Bは本発明に係る
走査光学系に用いるコリメーターレンズとシリン
ドリカルレンズの配置関係を説明する為の図、第
10図A,Bは本発明に係る走査光学系の、光源
部と偏向部との光学的配置関係を説明する為の
図。 11……半導体レーザーアレー、12……発光
面、13……アナモフイツク光学系、13a……
コリメーターレンズ、13b……シリンドリカル
レンズ、14……回転多面鏡、15……結像レン
ズ、16……感光ドラム。
Figure 1 is a schematic diagram showing a conventional scanning optical system, Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional scanning optical system.
The figure shows an example of an array-shaped semiconductor laser, and Figures 3, 4, A, B, 5, and 6 show examples of an array-shaped light source in a conventional scanning optical system. Diagrams to explain the inconvenience, Figure 7 A and B
8A and 9B are diagrams showing an embodiment of the scanning optical system according to the present invention, and FIGS. FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the optical arrangement relationship between the light source section and the deflection section of the scanning optical system according to the present invention. 11... Semiconductor laser array, 12... Light emitting surface, 13... Anamorphic optical system, 13a...
Collimator lens, 13b... Cylindrical lens, 14... Rotating polygon mirror, 15... Imaging lens, 16... Photosensitive drum.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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コリメートするコリ
メート部、該コリメート部からの光束を所定の方
向に偏向する偏向部、前記コリメート部と偏向部
との間には、前記コリメート部の光軸を含み且つ
前記偏向部の偏向走査面に平行な面内では前記コ
リメート部からの光束を平行ビームの状態で前記
偏向部の偏向面に入射せしめ、前記コリメート部
の光軸を含み且つ前記偏向部の偏向走査面と直交
する面内では前記コリメート部からの光束を前記
偏向部の偏向面上に結像せしめるアナモフイツク
光学部材が配され、該アナモフイツク光学部材の
前記偏向部の偏向走査面内の瞳の位置は前記偏向
部の偏向面上に存在することを特徴とするアレー
状光源を有する走査光学系。
1. A light source section consisting of a plurality of light sources arranged in an array, a collimating section that collimates the light beam from the light source section, a deflection section that deflects the light flux from the collimation section in a predetermined direction, and the collimating section and the deflection section. In between, the light beam from the collimating section is made to enter the deflecting surface of the deflecting section in a parallel beam state in a plane that includes the optical axis of the collimating section and is parallel to the deflection scanning plane of the deflecting section; An anamorphic optical member is disposed in a plane that includes the optical axis of the collimating section and is perpendicular to the deflection scanning surface of the deflecting section, and that focuses the light beam from the collimating section on the deflecting surface of the deflecting section. A scanning optical system having an array light source, characterized in that a position of a pupil within a deflection scanning plane of the deflection unit is on the deflection plane of the deflection unit.
JP55150381A 1979-11-13 1980-10-27 Scanning optical system having arrayed light source Granted JPS5773719A (en)

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GB8036471A GB2065914B (en) 1979-11-13 1980-11-13 Optical scanning apparatus having light

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