JPWO2015033494A1

JPWO2015033494A1 - レーザー走査装置

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Publication number: JPWO2015033494A1
Application number: JP2015535290A
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Inventors: 俊哉的崎; 宏勲中原; 智岸上; 伸夫竹下
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Publication date: 2017-03-02
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Abstract

複数のレーザー光源（１０１、１０２、１０３）と、それぞれの前記レーザー光源から入射されたレーザー光を集束光軸方向に変換するプリズム（３０１、３０２）と、前記プリズムから出射されたレーザー光について所定の調整方向に調整可能に設けられたアパーチャー（５３）と、前記アパーチャーを介して入射された前記プリズムからのレーザー光を走査位置に反射する走査ミラー（５００）とを備え、前記複数のレーザー光源は、それぞれが出射したレーザー光が前記アパーチャーに入射するときに光強度分布の長軸方向が所定の調整方向になる向きで設ける。

Description

この発明は、複数のレーザー光源を用いたレーザー走査装置に関する。

従来、複数のレーザー光源を用いたレーザー走査装置として、赤色レーザーと緑色レーザーと青色レーザーとの３種類のレーザー光源を用いてそれらを一つの光軸にまとめてＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）ミラーによって走査するレーザー走査装置がある。この場合、それぞれのレーザー光源から出射されるレーザー光を集光レンズまたはコリメートレンズを用いてレーザー光を平行よりやや狭まった光に変換した上で、それぞれのレーザー光にアパーチャ（開口制限装置ともいう）を通過させることで、それぞれのレーザー光を所定の形状およびサイズにし、ミラー又はプリズムを用いて一つの集光光軸方向に変換することで一つのＭＥＭＳミラーで走査していた。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１０７６１５号公報（第５−１０頁、第１図）

しかしながら、特許文献１のようなレーザー走査装置では、それぞれのレーザー光源から出射されるレーザー光が一つの集光光軸方向に集まったときにそれぞれのレーザー光が所定の形状およびサイズになるように、それぞれのレーザー光源に対してアパーチャーを設けているが、このような構成ではレーザー走査装置の製造過程において、それぞれの光源毎にコリメートレンズとレーザー光源をひとつのユニットとして調整した後に全体組立時に再度位置調整する必要があり、レーザー走査装置の製造過程での調整項目が多くなるという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数のレーザー光源を用いたレーザー走査装置において、簡素な構成であり製造過程での調整項目の削減を実現するレーザー走査装置を得るものである。

この発明に係る光走査装置においては、光強度分布が楕円形状のレーザー光を出射する複数のレーザー光源と、反射面を有し、それぞれの前記レーザー光源から入射された前記レーザー光を集束光軸方向に変換するプリズムと、前記プリズムから出射された前記レーザー光を通過させる開口位置が所定の調整方向に調整が可能な状態に設けられたアパーチャーと、前記アパーチャーを介して入射された前記プリズムからの前記レーザー光を走査位置に反射する走査ミラーとを備え、前記複数のレーザー光源は、それぞれが出射した前記レーザー光が前記アパーチャーに入射する位置での光強度分布の長軸方向が前記所定の調整方向になる向きで設けられたことを特徴とするものである。

この発明は、プリズムから走査ミラーまでの光路上に、前記プリズムから出射されたそれぞれのレーザー光がアパーチャーを通過する光束を所定の調整方向に調整が可能になるようにアパーチャーを設けることにより、それぞれのレーザー光源ごとにアパーチャーを設けることなく１つのアパーチャーで構成することができる。これにより、簡素な構成でかつ製造過程での調整項目の削減するレーザー走査装置を実現することが可能となる。

この発明の実施の形態１にかかるレーザー走査装置の横断面図である。この発明の実施の形態１にかかるレーザー走査装置の縦断面図である。この発明の実施の形態１にかかるレーザー走査装置の組立調整フローを示す図である。この発明の実施の形態１にかかるレーザー走査装置の調整段階における調整目標と、レーザー光源からの光強度分布及びアパーチャー透過後の光束の位置関係とを示す図である。従来のレーザー走査装置の組立調整フローを示す図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかるレーザー走査装置の横断面図である。図１においては３つのレーザー光源１０１、１０２、及び１０３が設けられている。また、レーザー光源１０２から出射されたレーザー光を集束光軸方向に変換するプリズム３０１とレーザー光源１０３から出射されたレーザー光を集束光軸方向に変換するプリズム３０２とが設けられている。ここで、図１では集束光軸Ｌは、Ｘ軸に平行な軸をとるように示している。図２は、本実施の形態にかかるレーザー走査装置をＸ−Ｚ面で切断したときの縦断面図である。

図１においては、レーザー光源１０１は集束光軸方向にレーザー光が出射される向きに設けられているため、プリズムの反射面による集束光軸方向への変換は必要なくなる。また、プリズム３０２から２軸偏光ミラー５００までの光路上にアパーチャー５３が位置の調整が可能な状態に設けられている。

次に各構成要素について説明する。筐体１０は、本実施の形態にかかるレーザー走査装置の筐体である。

第１のレーザー光源１０１は、第１のレーザー光を出射する。第１のレーザー光源１０１は、例えば赤色半導体レーザーであって、第１のレーザー光は赤色波長のレーザー光である。ここで、図１では、−Ｘ方向に向けて出射するように設けられている。また、光強度分布特性の放射角度仕様の広い方向（長軸方向）が、Ｚ軸方向（図１の紙面に対して垂直方向）に向くように設ける。

第１のレーザー光源１０１は、出射する光軸の調整が可能になるように光源調整プレート２１によって支持されている。例えば、第１のレーザー光源１０１は光源調整プレート２１に圧入あるいは接着により固定され、光源調整プレート２１は筐体１０の側面に密着し、密着面内方向に精密調整された後、ねじ固定あるいは接着により固定されている。

第１のレーザー光源１０１の出射方向にはコリメートレンズ２０１が設けられている。コリメートレンズ２０１は、第１のレーザー光の光束を平行光に変換する。また、コリメートレンズ２０１は、レンズ調整ホルダ３１に支持されている。例えばコリメートレンズ２０１とレンズ調整ホルダ３１とを接着固定し、レンズ調整ホルダ３１を筐体１０の円筒状の穴に対し、光軸方向に精密な位置調整が可能な状態で嵌め合わさるように設ける。

このように光源調整プレート２１とレンズ調整ホルダ３１とを精密調整して、第１のレーザー光源１０１からの第１のレーザー光の平行光を集束光軸Ｌの方向に調整して設ける。ここで、精密調整とは、精密な位置調整を行なうことをいう。

第２のレーザー光源１０２は、第２のレーザー光を出射する。第２のレーザー光源１０２は、例えば緑色半導体レーザーであって、第２のレーザー光は緑色波長のレーザー光である。ここで、図１では、−Ｙ方向に向けて出射するように設けられている。また、光強度分布特性の放射角度仕様の広い方向（長軸方向）が、Ｚ軸方向に向くように設ける。

第２のレーザー光源１０２は、出射する光軸の調整が可能になるように光源調整プレート２２によって支持されている。例えば、第２のレーザー光源１０２は光源調整プレート２２に圧入あるいは接着により固定され、光源調整プレート２２は筐体１０の側面に密着し、密着面内方向に精密調整された後、ねじ固定、あるいは接着により固定されている。

第２のレーザー光源１０２の出射方向にはコリメートレンズ２０２が設けられている。コリメートレンズ２０２は、第２のレーザー光の光束を平行光に変換する。また、コリメートレンズ２０２は、レンズ調整ホルダ３２に支持されている。例えばコリメートレンズ２０２とレンズ調整ホルダ３２とを接着固定し、レンズ調整ホルダ３２を筐体１０の円筒状の穴に対し、光軸方向に精密な位置調整が可能な状態で嵌め合わさるように設ける。

コリメート２０２から出射された第２のレーザー光の平行光はプリズムビームスプリッタ（プリズムともいう）３０１によって集束光軸方向に変換される。プリズムビームスプリッタ３０１は、プリズム内に４５度に傾斜した反射面を有し、−Ｙ方向から入射された光束を−Ｘ方向に反射する。

また、プリズムビームスプリッタ３０１は、プリズム調整ホルダ４１に支持されている。例えばプリズムビームスプリッタ３０１とプリズム調整ホルダ４１とを接着固定し、プリズム調整ホルダ４２を筐体１０の側面に対しＸ軸方向に精密可動してプリズム内の反射面を図１のＸ軸方向に精密可動する。プリズム内の反射面をＸ軸方向に可動すれば、反射面に入射する第２のレーザー光の平行光が反射される光束についてＹ軸方向に調整することができる。

このように光源調整プレート２２とレンズ調整ホルダ３２とプリズム調整ホルダ４１とを精密調整して、第２のレーザー光源１０２からの第２のレーザー光の平行光が集束光軸に変換されるように調整して設ける。

第３のレーザー光源１０３は、第３のレーザー光を出射する。第３のレーザー光源１０３は、例えば青色半導体レーザーであって、第３のレーザー光は青色波長のレーザー光である。ここで、図１では、−Ｙ方向に向けて出射するように設けられている。また、光強度分布特性の放射角度仕様の広い方向（長軸方向）が、Ｚ軸方向に向くように設ける。

第３のレーザー光源１０３は、出射する光軸の調整が可能になるように光源調整プレート２３によって支持されている。例えば、第３のレーザー光源１０３は光源調整プレート２３に圧入あるいは接着により固定され、光源調整プレート２３は筐体１０の側面に密着し、密着面内方向に精密調整された後、ねじ固定、あるいは接着により固定されている。

第３のレーザー光源１０３の出射方向にはコリメートレンズ２０３が設けられている。コリメートレンズ２０３は、第３のレーザー光の光束を平行光に変換する。また、コリメートレンズ２０３は、レンズ調整ホルダ３３に支持されている。例えばコリメートレンズ２０３とレンズ調整ホルダ３３とを接着固定し、レンズ調整ホルダ３３を筐体１０の円筒状の穴に対し、光軸方向に精密な位置調整が可能な状態で嵌め合わさるように設ける。

コリメート２０３から出射された第３のレーザー光の平行光はプリズムビームスプリッタ３０２によって集束光軸方向に変換される。プリズムビームスプリッタ３０２は、プリズム内に４５度に傾斜した反射面を有し、−Ｙ方向から入射された光束を−Ｘ方向に反射する。

また、プリズムビームスプリッタ３０２は、プリズム調整ホルダ４２に支持されている。例えばプリズムビームスプリッタ３０２とプリズム調整ホルダ４２とを接着固定し、プリズム調整ホルダ４２を筐体１０の側面に対しＸ軸方向に精密可動してプリズム内の反射面を図１のＸ軸方向に精密可動する。プリズム内の反射面をＸ軸方向に可動すれば、反射面に入射する第２のレーザー光の平行光が反射される光束についてＹ軸方向に調整することができる。

このように光源調整プレート２３とレンズ調整ホルダ３３とプリズム調整ホルダ４２とを精密調整して、第３のレーザー光源１０３からの第３のレーザー光の平行光が集束光軸に変換されるように調整して設ける。

また、プリズム調整ホルダ４１とプリズム調整ホルダ４２とが接する箇所は段差構造を設け、各々が調整されても筐体１０の内部を見通すことができるような隙間が発生しない構造になっている。

集束光軸Ｌに変換された光束は、後述するアパーチャー５３を介して２軸偏光ミラー（走査ミラーともいう）５００に入射される。図１では、集束光軸Ｌに変換された光束は、一旦ミラー４０１で反射されて２軸偏光ミラー５００に入射される。

ミラー４０１は、ミラー調整プレート６０に支持されている。例えばミラー４０１とミラー調整プレート６０とを固定し、ミラー調整プレート６０をＸ軸方向に精密な位置調整が可能な状態で筐体１０に固定される。

ＭＥＭＳミラー５０１は、２軸偏光ミラー５００に備えられたものである。２軸偏光ミラー５００は、２次元の走査方向に走査するための電気信号を入力し、ＭＥＭＳミラー５０１をアクチュエーターでＭＥＭＳミラー５０１の反射面の角度を変化させるものである。このように２軸偏光ミラー５００は、ＭＥＭＳミラー５０１の反射面の角度を変化させることでＭＥＭＳミラー５０１に入射された光束の反射角を変換させる。これによりＸ−Ｚ面の表示領域に出射することができる。なお、本実施の形態は走査方向が２次元のレーザー走査装置として説明するが、走査方向が１次元のレーザー走査装置を構成する場合は、走査ミラー５００は１次元の走査方向に走査するための電気信号を入力し、ＭＥＭＳミラー５０１をアクチュエーターでＭＥＭＳミラー５０１の反射面の角度を変化させるものである。

２軸偏光ミラー５００は、ＭＥＭＳミラープレート７０に支持されている。例えば２軸偏光ミラー５００とＭＥＭＳミラープレート７０とを固定し、ＭＥＭＳミラープレート７０を筐体１０に固定される。

アパーチャー５３は、途中のプリズムや筐体などで発生した不要な光を遮り、必要な光だけを通すようにした孔である。それぞれのレーザー光源から集束光軸Ｌに変換された光束は、アパーチャー５３を通過して所定の光線となる。

アパーチャー５３は円筒状のアパーチャー調整ホルダ５１の中心軸に対し偏芯した位置に設けられている。

アパーチャー５３を設けたアパーチャー調整ホルダ５１は、筐体１０の円筒状の穴に精度よく挿入される。

筐体１０の円筒状の穴は、アパーチャー調整ホルダ５１を精密に嵌め合わさる開口部を設けるとともに、アパーチャー調整ホルダ５１の中心軸方向の位置を正確に位置決めする。

さらに筐体１０の円筒状の穴の入口部には、雌ねじ部を設け、リング状で外側に雄ねじ部を設けたスクリューリング５２を回転挿入し、筐体１０に対し、アパーチャー調整ホルダ５１を精度良く適度な与圧が加わった状態に固定する。

スクリューリング５２の雄ねじ部、および筐体１０の円筒状穴の雌ねじ部は、細目仕様のスクリューピッチ間隔が狭いねじ仕様を採用しているが、並目仕様を用いてもよい。

アパーチャー調整ホルダ５１の円筒状外形の一部に中心軸と水平方向に溝を設け、この溝が見える位置に筐体１０の上面に開口部を設けている。

この開口部から偏芯ピンを用いてアパーチャー調整ホルダ５１を精密に回転調整が可能になっている。

したがって、偏芯ピンによるアパーチャー調整ホルダ５１の回転調整を実施すると、アパーチャー５３は、Ｚ軸方向（所定の調整方向）に微小可動する。

これによりアパーチャー５３の中心軸が、集束光軸Ｌに変換された光束の光軸中心と一致するように調整することが可能となる。

なお、アパーチャー５３は、アパーチャー調整ホルダ５１の構造として一体に形成しているが、アパーチャー５３部分を、厚みの薄い、金属薄板、あるいは金属箔に開口を設けた別の部品を構成したのち、アパーチャー調整ホルダ５１に圧入、あるいは接着等の方法で固定して使用してもよい。

このように、それぞれのレーザー光源からのレーザー光について、アパーチャー５３に入射される集束光軸Ｌに変換された光束において、光強度分布特性の放射角度仕様の広い方向（長軸方向）がＺ軸方向になるように構成することで、アパーチャー調整ホルダ５１によるＺ軸方向の調整でそれぞれのレーザー光源からのレーザー光に対して所定の光線を通過させることができる。これにより、それぞれのレーザー光源ごとにアパーチャーを設けることなく構成することができる。これにより、簡素な構成でレーザー走査装置を実現することが可能となる。

次に本発明にかかるレーザー走査装置の組立調整方法について説明する。図３は、本発明にかかるレーザー走査装置の組立調整方法を示すフローチャート図である。また、図４は、本発明の調整手順の段階における調整目標と、レーザー光源からの光強度分布（楕円形）及びアパーチャー透過後の光束（円形の斜線領域）の位置関係とを示す図である。ここで、レーザー光源を半導体レーザーなど、光強度分布が楕円形を成す光源を用いるものとする。

また、位置調整のための計測については、例えば、レーザービームプロファイラ計測装置を使用するものとする。

最初に、本発明にかかるレーザー走査装置の構成部品の全体組立を行なう（ＳＴＥＰ０１）。

次に、第１のレーザー光源１０１を点灯する（ＳＴＥＰ１１）。

次に、第１のレーザー光源１０１の発光点位置の調整を行なう（ＳＴＥＰ１２）。ここでは、光源調整プレート２１とコリメートレンズ２０１を支持するレンズ調整ホルダ３１とを調整することで、変換されたコリメート光が集束光軸Ｌの方向に合うように調整する。

次に、コリメートレンズ２０１の焦点距離と第１のレーザー光源１０１の発光点とを一致させる調整を行なう（ＳＴＥＰ１３）。コリメートレンズ２０１の焦点距離と半導体レーザー１０１の発光点とを一致させることでコリメートレンズ透過光はコリメート光となるが、実際の部品では、コリメートレンズの光軸公差、半導体レーザーの発光点公差が存在するので、第１の半導体レーザー１０１を面内調整し所定の出射角度が得られるように調整する。

次に、ミラー調整プレート６０を用いて、反射ミラー４０１の入射位置を調整する（ＳＴＥＰ１４）。ミラー調整プレート６０を偏芯ピンでＸ方向に移動させて、反射ミラー４０１の入射位置を調整することで、反射ミラー４０１からの反射光が入射するＭＥＭＳミラー５０１へのＸ方向入射位置が調整される。

次に、アパーチャー調整ホルダ５１を用いて、ＭＥＭＳミラー５０１へのＺ方向入射位置を調整する（ＳＴＥＰ１５）。アパーチャー調整ホルダ５１を偏芯ピンで回転移動させることで、ＭＥＭＳミラー５０１へのＺ方向入射位置の調整が実現できる。

図４（Ａ）は、ＳＴＥＰ１５調整前の、調整目標と第１のレーザー光源１０１による光強度分布及びアパーチャー５３を透過後の光束（円形の斜線領域）との位置関係を示す。これをＳＴＥＰ１５の調整を行ない、図４（Ｂ）に示すように、第１のレーザー光源１０１からアパーチャー５３を透過した後の丸型の第１光束の位置（斜線領域）が、調整目標の位置に調整される。

次に、レーザービームプロファイラ計測装置を使用して、アパーチャー５３を透過した後の丸型の第１光束が、所望の出射角度及び光束径に調整されたかの確認を行ない（ＳＴＥＰ１６）、問題なければ（ＯＫであれば）、次のＳＴＥＰ２１に進み、問題があれば（ＮＧであれば）、ＳＴＥＰ１１に戻って再調整を行なう。

次に、第２のレーザー光源１０２及び第３のレーザー光源１０３を点灯する（ＳＴＥＰ２１）。

次に、第２のレーザー光源１０２及び第３のレーザー光源１０３の発光点位置の調整を行なう（ＳＴＥＰ２２）。

次に、コリメートレンズ２０２の焦点距離と第２のレーザー光源１０２の発光点とを一致させ、コリメートレンズ２０３の焦点距離と第３のレーザー光源１０３の発光点とを一致させる調整を行なう（ＳＴＥＰ２３）。

ここで、ＳＴＥＰ２２はＳＴＥＰ１２と、ＳＴＥＰ２３はＳＴＥＰ１３と同様の調整方法でそれぞれのコリメート光が集束光軸Ｌの方向に合うように調整する。ただし、第２のレーザー光源１０２と第３のレーザー光源１０３とは第１のレーザー光源１０１と向きが違うため、それぞれ調整方向は対応して変わる。

次に、プリズム調整プレート４１及びプリズム調整プレート４２を用いて、それぞれのコリメート光の強度分布光束を調整する（ＳＴＥＰ２４）。第２の半導体レーザー１０２からの光束（第２光束）の光強度分布と、第３の半導体レーザー１０３からの光束（第３光束）の光強度分布とは楕円状の分布となる。これら楕円状分布の狭い方となる楕円短軸方向の中心軸が第１光束の楕円短軸方向の中心軸と一致するように、プリズム３０１及びプリズム３０２とが設けられているプリズム調整プレート４１及びプリズム調整プレート４２をＸ軸方向に偏芯ピンで移動調整する。

それぞれの第１光束、第２光束、及び第３光束の光強度分布は、楕円短軸方向で重なり、楕円長軸方向で若干のずれを有しているが、楕円長軸方向の光強度分布はアパーチャー５３で透過する領域は十分重なるため調整を行わない。

図４（Ｃ）は、ＳＴＥＰ２４調整前の、調整目標と、ＳＴＥＰ１５で調整された第１光束の光強度分布と、第２光束及び第３光束の光強度分布との位置関係を示す。これをＳＴＥＰ２４の調整を行ない、図４（Ｄ）に示すように、第２光束及び第３光束の光強度分布における楕円短軸方向の中心軸が第１光束の光強度分布における楕円短軸方向の中心軸と一致するように調整される。

次に、レーザービームプロファイラ計測装置を使用して、アパーチャー５３を透過した後の第２光束及び第３光束が、所望の出射角度及び光束径に調整されたかの確認を行ない（ＳＴＥＰ２５）、問題なければ（ＯＫであれば）、調整は完了し、問題があれば（ＮＧであれば）、ＳＴＥＰ２１に戻って再調整を行なう。

図５は、従来の３つのレーザー光源を用いたレーザー走査装置を組み立てる場合の調整方法のフローを示す図である。図５に示すように、従来のレーザー走査装置を組み立てる場合の調整箇所は、ＳＴＥＰ１１２で２方向（２箇所）、ＳＴＥＰ１１３で１方向（１箇所）、ＳＴＥＰ１１４で２方向（２箇所）が、それぞれのレーザー光源で発生するため計１５箇所の調整箇所があり、さらにＳＴＥＰ２１２で２方向（２箇所）、ＳＴＥＰ３１２で２方向（２箇所）が２つのレーザー光源で発生するため計６箇所の追加があって、総計で２１箇所の調整箇所が発生する。

一方、図３に示す本発明にかかるレーザー走査装置を組み立てる場合の調整方法であれば、ＳＴＥＰ１２でＹ方向とＺ方向の２箇所、ＳＴＥＰ１３でＸ方向の１箇所、ＳＴＥＰ１４でＸ方向の１箇所、ＳＴＥＰ１５でＺ方向の１箇所が、第１のレーザー光源で発生するため計５箇所の調整箇所があり、さらにＳＴＥＰ２２でＸ方向とＺ方向の２箇所とＳＴＥＰ２３でＹ方向の１箇所とＳＴＥＰ２４でＸ方向の１箇所が２つのレーザー光源で発生するため計８箇所の追加があって、総計で１３箇所の調整箇所が発生する。

このように、従来の３つのレーザー光源を用いたレーザー走査装置を組み立てる場合の調整方法よりも、本発明にかかるレーザー走査装置を組み立てる場合の調整方法は調整箇所が２１箇所から１３箇所に削減することができる。

また、従来手順による固定箇所は、３つの光源部組立時にそれぞれアパーチャー、コリメートレンズ、レーザー光源の調整固定１箇所の計９箇所を固定する必要があり、さらに全体組立時にそれぞれの光源部を調整固定するので計３箇所を固定する必要があるため、レーザー走査装置全体の組立において全部で１２箇所を固定する必要があった。

本発明にかかるレーザー走査装置であれば、コリメートレンズ（２０１、２０２及び２０３）と、半導体レーザー（１０１、１０２及び１０３）と、プリズム（３０１及び３０２）と、反射ミラー４０１と、アパーチャー５３との調整固定合計１０箇所固定で組立が完了するため、調整後の固定箇所は、従来手順では計１２箇所であったのに対し、本発明では計１０箇所に削減できる。

上述の通り、従来の３つのレーザー光源を用いたレーザー走査装置では、レーザー光源毎に光源部を構成する必要から、部品点数と小型化に限界が生じていた。さらに従来のレーザー走査装置では組み立てるのに、光源部調整用の装置工程が多くなる課題があったが、本発明にかかるレーザー走査装置では、それぞれのレーザー光源ごとにアパーチャーを設けることなく構成することができる。これにより、簡素な構成でレーザー走査装置を実現することが可能となるという効果を奏する。

また、従来のレーザー走査装置では、光源部のアパーチャーからＭＥＭＳミラーに入射するまでのプリズムや筐体による不要反射光の影響を取り除くことができない課題があったが、本発明にかかるレーザー走査装置では、アパーチャーとＭＥＭＳミラーとの光路に不要反射光の影響となるプリズムや筐体を設ける必要がないため、アパーチャーとＭＥＭＳミラーとの光路に関わる不要反射光の影響を受けないレーザー走査装置を得ることができる。

なお、本実施の形態及び図面においてプリズムをキューブ状の形状からなるもので示しているが、この形状に限定されるものではなく、例えば板状の形状からなるものであっても構わない。この場合においても、プリズム３０１またはプリズム３０２は、４５度に傾斜した反射面を有し、第１の方向（−Ｙ方向）から入射された光束を第１の方向に垂直な第２の方向（−Ｘ方向）に反射し、第２の方向と反対の方向である第３の方向（Ｘ方向）から入射された光束を第２の方向（−Ｘ方向）に通す作用をもつ。

１０１、１０２、１０３レーザー光源
３０１，３０２プリズム
５１アパーチャー調整ホルダ
５３アパーチャー
５００走査ミラー

この発明に係る光走査装置においては、光強度分布が楕円形状のレーザー光を出射する複数のレーザー光源と、前記複数のレーザー光源から出射された前記レーザー光を通過させるアパーチャーと、前記アパーチャーからの前記レーザー光を走査位置に反射する走査ミラーとを備え、前記アパーチャーの位置は、第１の調整方向に調整可能であり、前記複数のレーザー光源は、それぞれが出射した前記レーザー光の前記アパーチャーに入射する位置での光強度分布の長軸方向が前記第１の調整方向と平行になる向きで設けられたことを特徴とするものである。

コリメートレンズ２０２から出射された第２のレーザー光の平行光はプリズムビームスプリッタ（プリズムともいう）３０１によって集束光軸方向に変換される。プリズムビームスプリッタ３０１は、プリズム内に４５度に傾斜した反射面を有し、−Ｙ方向から入射された光束を−Ｘ方向に反射する。

コリメートレンズ２０３から出射された第３のレーザー光の平行光はプリズムビームスプリッタ３０２によって集束光軸方向に変換される。プリズムビームスプリッタ３０２は、プリズム内に４５度に傾斜した反射面を有し、−Ｙ方向から入射された光束を−Ｘ方向に反射する。

また、プリズムビームスプリッタ３０２は、プリズム調整ホルダ４２に支持されている。例えばプリズムビームスプリッタ３０２とプリズム調整ホルダ４２とを接着固定し、プリズム調整ホルダ４２を筐体１０の側面に対しＸ軸方向に精密可動してプリズム内の反射面を図１のＸ軸方向に精密可動する。プリズム内の反射面をＸ軸方向に可動すれば、反射面に入射する第３のレーザー光の平行光が反射される光束についてＹ軸方向に調整することができる。

Claims

光強度分布が楕円形状のレーザー光を出射する複数のレーザー光源と、
反射面を有し、それぞれの前記レーザー光源から入射された前記レーザー光を集束光軸方向に変換するプリズムと、
前記プリズムから出射された前記レーザー光を通過させる開口位置が所定の調整方向に調整可能に設けられたアパーチャーと、
前記アパーチャーを介して入射された前記プリズムからの前記レーザー光を走査位置に反射する走査ミラーと
を備え、
前記複数のレーザー光源は、それぞれが出射した前記レーザー光が前記アパーチャーに入射する位置での光強度分布の長軸方向が前記所定の調整方向になる向きで設けられた
ことを特徴とするレーザー走査装置。
前記走査ミラーと前記プリズムと前記アパーチャーとはそれぞれ一方向のみに可動域を有し、
前記プリズムの可動方向は、前記走査ミラーの可動方向に対して平行であり、
前記アパーチャーの可動方向は、前記走査ミラーの可動方向に対して垂直である
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー走査装置。
前記複数のレーザー光源は、それぞれが出射した前記レーザー光が前記アパーチャーに入射する位置での光強度分布の長軸方向が、前記アパーチャーの可動方向と平行になる向きで設けられるものであって、
前記複数のレーザー光源のうちの第１のレーザー光源は、前記第１のレーザー光源から出射した第１のレーザー光が、前記プリズムを介して前記集束光軸方向に合うように調整して設けられるものであり、
前記アパーチャーは、前記集束光軸方向に合うように調整された前記第１のレーザー光を通過したレーザー光が、所定の出射角度及び光束径になるように調整して設けられるものであり、
前記複数のレーザー光源のうち前記第１のレーザー光源と異なるレーザー光源は、出射したレーザー光が、プリズムを介して前記集束光軸方向に合うように調整して設けられるものであり、
前記プリズムは、前記集束光軸方向に合うように調整されたそれぞれの前記レーザー光が前記プリズムを介して前記アパーチャーを通過したときに、前記所定の出射角度及び光束径を満たして入射されるように調整して設けられるものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザー走査装置。
前記集束光軸と平行な回転軸から偏芯した位置で前記アパーチャーを保持し、前記回転軸を中心軸として前記アパーチャーを回転調整するアパーチャー調整ホルダを備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザー走査装置。