JPH08334711A - マルチビーム光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個の偏光プリズムを用いたマルチビーム
光走査装置において、複数個の偏光プリズムを用い、か
つ偏光プリズムの間に１／２波長板を配置することによ
って、感光体上を走査するビーム本数を４本以上にした
高解像度用光走査装置を提供する。 【構成】 レーザ光源１からレーザ光２が出射し、偏光
プリズム３、１／２波長板１２、偏光プリズム１３を通
過することによって４つのビームとなる。４つのビーム
は球面レンズ４で絞られ、マルチチャンネル音響光学光
変調器５で変調され、球面レンズ６で平行光となり、ダ
ブプリズム７で所定のビーム配列になり、円筒レンズ８
で再び絞られ、回転多面鏡９で感光ドラム１０上を光走
査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ光を複数本に分
け、複数本のビ−ムを並列に処理することによって高速
化を実現するマルチビーム光走査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複数のレーザービームで光走査すること
はポリゴンミラーの回転数を下げることができたり、１
ドットの照射時間を長くすることができるなど、高速レ
ーザービームプリンタにおいて有効であることはよく知
られている。従来のマルチビーム光走査装置の構成を、
図２を用いて説明する。まずレーザ光源１からでたレー
ザ光２は偏光プリズム３に入射する。偏光プリズム３に
おいて、レーザ光２は、偏光成分が互いに直交する２つ
のビームに分離する。偏光プリズム３で発生した２つの
ビームは、球面レンズ４を通り、マルチチャンネル音響
光学光変調器５に入射する。マルチチャンネル音響光学
光変調器５は、印刷信号に従って２つのビームをそれぞ
れ変調する。変調された２つのビームは、球面レンズ６
を通り、ダブプリズム７によって所定のビーム配列にな
る。その後、円筒レンズ８を通り、回転多面鏡９によっ
て感光ドラム１０上を光走査する。レンズ１１は、感光
ドラム１０上を走査する２つのビームのビーム径と走査
速度を、均一にするためのものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の偏光プリズム１
つを用いたマルチビーム光走査装置では、１つの偏光プ
リズムは、互いに偏光方向が直交した２つのビ−ムを発
生させるので、２つのビームしか感光体上を走査するこ
とができなかった。本発明の目的は、記録材料上を走査
するビーム本数を４本以上にした高解像度用光走査装置
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数個の偏
光プリズムを用い、かつ偏光プリズムの間に１／２波長
板を配置し、かつ１／２波長板の光学軸の方向が前段の
偏光プリズムから出たビームの偏光方向に対して、０°
または９０°以外になるよう配置することによって達成
される。

【０００５】

【作用】上記のように構成された機構では、レーザ光
は、最初に入射した偏光プリズムによって、偏光プリズ
ムの光学軸に対して、垂直に偏光したビームと平行に偏
光したビームに分離される。このように偏光した２つの
ビームを、そのまま前段の偏光プリズムと光学軸方向が
同一な、次段の偏光プリズムに入射しても、それぞれの
ビームを２つのビームに分離させることができないが、
１／２波長板を用いることによって、ビ−ムの偏光方向
を変化させ、次段の偏光プリズムに入射させれば、像面
に１直線上に４個の円形スポットを配列することができ
る。１／２波長板と偏光プリズムをさらに続ける場合に
は、それぞれのビームは次段の偏光プリズムで２つのビ
ームに分離し、ビーム数をさらに増やすことができる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図１を用いて説明する。図
１でレーザ光源１からでたレーザ光２は偏光プリズム３
に入射する。偏光プリズム３において、レーザ光２は偏
光プリズム３の光学軸に対して、垂直に偏光したビーム
と、平行に偏光したビームに分離する。次にビ−ムの偏
光方向に対して、光学軸が２２．５°または、６７．５
°になるように配置した１／２波長板１２に、２つのビ
−ムを通過させると、それぞれのビ−ムの偏光方向は１
／２波長板通過前の偏光方向に対して４５°または１３
５°回転する。その後、２つのビームを偏光プリズム３
と光学軸が同一になるように配置された偏光プリズム１
３に入射すると、それぞれのビームは偏光プリズム１３
の光学軸に対して、垂直に偏光したビームと、平行に偏
光したビームに分離することによって、４つのビームと
なる。この４つのビームは球面レンズ４で絞られ、マル
チチャンネル音響光学光変調器５に入射する。マルチチ
ャンネル音響光学光変調器５は印刷信号に従って４つの
ビームをそれぞれ変調する。変調されたマルチビーム
は、球面レンズ６で平行光になり、ダブプリズム７によ
って所定のビーム配列になる。その後、円筒レンズ８で
再び絞られ、回転多面鏡９によって感光ドラム１０上を
光走査する。レンズ１１は感光ドラム１０上を走査する
マルチビームの、ビーム径、走査速度を均一にするため
のものである。

【０００７】マルチチャンネル音響光学光変調器での回
折効率、ミラーでの反射率を複数のビームについて均等
にするためには、最終段の偏光プリズムの後に１／２波
長板を設け、その光学軸の方向が最終段の偏光プリズム
から出たビームの偏光方向に対して２２．５°または６
７．５°になるように設定する。１／４波長板を用いる
場合は光学軸の方向が最終段の偏光プリズムから出たビ
ームの偏光方向に対して、４５°になるようにする。

【０００８】上記は、レーザ光が円偏光の場合について
記載したが、初段の偏光プリズムに入射するレーザ光が
円偏光でなく初段の偏光プリズムから出るビームの偏光
方向に対し４５°を除く角度に偏光している場合には初
段の偏光プリズムから出る２本のビームの光強度は等し
くならない。そこで、初段の偏光プリズムからでる２本
のビームの光強度を等しくするために初段の偏光プリズ
ムの前に１／４波長板を設け、光学軸の方向がその初段
の偏光プリズムからでるビームの偏光方向に対し、４５
°になるようにする。１／２波長板を用いる場合は光学
軸の方向が初段の偏光プリズムから出るビームの偏光方
向に対し２２.５°または、６７.５°になるように設け
れば良い。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、複数個の偏光プリズム
を用い、かつ偏光プリズムの間に１／２波長板を配置
し、かつ１／２波長板の光学軸の方向が前段の偏光プリ
ズムから出たビームの偏光方向に対して、０°または９
０°以外になるように配置したため、４つ以上のビーム
を発生することができる。本実施例では、偏光プリズム
を２つ使用し、その間に１／２波長板を配置したので、
ビーム数が４本となったが、ｎ個の偏光プリズムを用
い、かつ偏光プリズムの間に１／２波長板を配置すれ
ば、２ｎ個のビームを発生させることができる。また、
１／２波長板の光学軸の方向を前段の偏光プリズムから
でたビームの偏光方向に対して、２２.５°または、６
７.５°に配置することによって、２本の互いに垂直な
偏光方向を持つビームは、次段の偏光プリズムの光学軸
に対して、４５°傾いた状態で次段の偏光プリズムに入
射し、４本の等価な光強度を持ったスポットに分岐され
る。偏光プリズムとしてウォラストンプリズムを用い、
最終段のウォラストンプリズムと、マルチチャンネル音
響光学光変調器の間にレンズを配置し、最終段のウォラ
ストンプリズムをレンズの前側焦点位置に、マルチチャ
ンネル音響光学光変調器をレンズの後側焦点位置に配置
すると、ウォラストンプリズムからの光が、マルチチャ
ンネル音響光学光変調器に入射する時点で絞られ高速変
調できる。

【００１０】最終段の偏光プリズムの後に１／２波長板
を設け光学軸の方向がその最終段の偏光プリズムからで
たビームの偏光方向に対して、２２．５°または６７．
５°になるように設定すると、マルチチャンネル音響光
学光変調器での回折効率、ミラーでの反射率を複数のビ
ームについて各々均等にできる。１／４波長板を用いる
場合は光学軸の方向が最終段の偏光プリズムから出たビ
ームの偏光方向に対して、４５°になるように設けるこ
とにより同様の効果が得られる。

【００１１】上記は、レーザ光が円偏光の場合について
記載したが、初段の偏光プリズムに入射するレーザ光が
円偏光でなく、かつその初段の偏光プリズムから出るビ
ームの偏光方向に対し、４５°を除く角度に偏光してい
る場合、初段の偏光プリズムの前に１／４波長板を設
け、光学軸の方向がその初段の偏光プリズムからでるビ
ームの偏光方向に対し、４５°になるように設定するこ
とにより、初段の偏光プリズムからでる２本のビームの
光強度を等しくすることができる。同様に初段の偏光プ
リズムの前に１／２波長板を設け、光学軸の方向が初段
の偏光プリズムから出るビームの偏光方向に対し２２.
５°または、６７.５°になるように設けることにより
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明となるマルチビーム光走査装置の一例を
示す模式図である。

【図２】従来のマルチビーム光走査装置の一例を示す模
式図である。

【符号の説明】

１…レ−ザ光源、２…レーザ光、３…偏光プリズム、４
…球面レンズ、５…マルチチャンネル音響光学光変調
器、６…球面レンズ、７…ダブプリズム、８…円筒レン
ズ、９…回転多面鏡、１０…感光ドラム、１１…レン
ズ、１２…１／２波長板、１３…偏光プリズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 洋二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 乙▲め▼ 幸雄 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 片岡 慶二 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レ−ザ光を偏光プリズムによって複数個の
   ビ−ムに分岐し、それぞれのビ−ムをマルチチャンネル
   音響光学光変調器によって光強度を変調し、変調された
   マルチビ−ムの配列方向の角度をダブプリズムによって
   回転させた後、一つの回転多面鏡によって複数個のビ−
   ムを記録材料上に走査させるマルチビーム光走査装置に
   おいて、複数個の偏光プリズムをその光学軸の方向が同
   じになるようにレーザ光路上に並べ、偏光プリズムの間
   に１／２波長板を配置し、かつ１／２波長板の光学軸の
   方向が前段の偏光プリズムからでたビームの偏光方向に
   対して、０°又は９０°以外の角度になるよう配置した
   ことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、１／２波長板の光学軸の方向が、前段の偏光プ
   リズムから出たビ−ムの偏光方向に対して、２２.５
   °、または６７.５°になるように１／２波長板を配置
   することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、偏光プリズムとしてウォラストンプリズムを用
   い、最終段のウォラストンプリズムとマルチチャンネル
   音響光学光変調器の間にレンズを配置し、最終段のウォ
   ラストンプリズムをレンズの前側焦点位置に配置し、マ
   ルチチャンネル音響光学光変調器をレンズの後側焦点位
   置に配置することを特徴とするマルチビ−ム光走査装
   置。
4. 【請求項４】請求項２記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、最終段の偏光プリズムのあとに、１／２波長板
   の光学軸の方向がその最終段の偏光プリズムから出たビ
   ームの偏光方向に対し、２２．５°または６７．５°に
   なるように１／２波長板を設けたことを特徴とするマル
   チビーム光走査装置。
5. 【請求項５】請求項２記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、最終段の偏光プリズムのあとに、１／４波長板
   の光学軸の方向がその最終段の偏光プリズムから出たビ
   ームの偏光方向に対し、４５°になるように１／４波長
   板を設けたことを特徴とするマルチビーム光走査装置。
6. 【請求項６】請求項２記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、初段の偏光プリズムの前に１／２波長板の光学
   軸の方向が、その初段の偏光プリズムから出るビームの
   偏光方向に対し、２２.５°または６７.５°になるよう
   に１／２波長板を設けたことを特徴とするマルチビーム
   光走査装置。
7. 【請求項７】請求項２記載のマルチビーム光走査装置に
   おいて、初段の偏光プリズムの前に、１／４波長板の光
   学軸の方向が、その初段の偏光プリズムから出るビーム
   の偏光方向に対し、４５°になるように１／４波長板を
   設けたことを特徴とするマルチビーム光走査装置。