[go: up one dir, main page]

JPH09274152A - マルチビーム書込光学系 - Google Patents

マルチビーム書込光学系

Info

Publication number
JPH09274152A
JPH09274152A JP8108502A JP10850296A JPH09274152A JP H09274152 A JPH09274152 A JP H09274152A JP 8108502 A JP8108502 A JP 8108502A JP 10850296 A JP10850296 A JP 10850296A JP H09274152 A JPH09274152 A JP H09274152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
scanning direction
sub
light
scanned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8108502A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3549666B2 (ja
Inventor
Masakane Aoki
真金 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP10850296A priority Critical patent/JP3549666B2/ja
Priority to US08/835,024 priority patent/US5805199A/en
Publication of JPH09274152A publication Critical patent/JPH09274152A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3549666B2 publication Critical patent/JP3549666B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • B41J2/473—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror using multiple light beams, wavelengths or colours
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/113—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
    • H04N1/1135—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/19—Scanning 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
    • H04N1/191—Scanning 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
    • H04N1/1911—Simultaneously or substantially simultaneously scanning picture elements on more than one main scanning line, e.g. scanning in swaths

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系を大型化させることなく、実用上、被
走査面上での複数ビームの走査線曲がりやピッチ偏差を
画像形成の忠実性が保てる範囲に低減させるマルチビー
ム書込光学系を得る。 【解決手段】 副走査方向に並んだ個別変調可能な複数
発光部１ａ，１ｂと、この発光部からの出射光を取り込
むカップリング光学系と、このカップリング光学系から
の複数光束を副走査方向で偏向器８近傍に結像させる第
１結像系７と、複数光束を偏向走査する偏向器８と、偏
向器８で偏向された複数光束を被走査面２０に結像する
第２結像系９からなｌ、第１結像系７より発光部側に位
置する光学系によって作られる副走査方向の射出瞳と第
２結像系９を副走査方向で略共役関係にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一走査で複数ライ
ンの光走査を行うマルチビーム走査装置に関するもの
で、例えば、レーザービームプリンタ等の画像形成装置
やレーザービーム走査を利用する計測やディスプレイ分
野等に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】独立に光変調可能な複数の光束を用い、
被走査面として例えば感光体面上を一括走査するように
したマルチビーム走査装置が画像形成装置などで用いら
れている。このような一走査で複数ラインの光走査を行
うマルチビーム走査装置においては、被走査面上の副走
査方向の複数走査線相互のピッチが不安定であると、形
成された画像の質が低下するので、複数走査線相互のピ
ッチを安定に保つための技術が提案されている。
【０００３】特開平７−２０９５９６号公報に記載され
ている「テレセントリックな主出口光線を有する多重ビ
ームラスタ出力スキャナ光学システム」はその一つであ
る。この公報記載の発明は、複数光源として発光部を副
走査方向に２５μｍ隔てて配列した二つのレーザダイオ
ードを用い、同光源から出射した二つの光ビームを偏向
器である回転ポリゴンの同一ポリゴン面で同時に反射さ
せた後、同偏向器から被走査面への出射側で、副走査方
向には装置光軸とほぼ平行に出射させ、副走査方向には
テレセントリックとしたものである。
【０００４】特開平６−１８８０２号公報記載の「光走
査装置」はマルチビーム走査装置の別の従来例である。
この公報記載の発明は、副走査方向に複数の発光部を有
する光源手段から複数光束を放射し、放射された複数光
束を開口を介して副走査方向にパワーを有するアナモフ
ィック光学系で偏向器に結像させ、さらにその偏向され
た光束を結像光学系により被走査面上を複数走査線とし
て一度に走査するマルチビーム走査装置において、前記
アナモフィック光学系により前記開口部と前記結像光学
系を共役にし、さらには開口部側が等倍もしくは縮小側
になるようにすることで、複数光束のうちの軸外を通る
光束が前記結像光学系の光軸から離れずに出射するよう
にしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−２０９
５９６号公報中に記載されているように、被走査面への
出射側で出射主光線が副走査方向に装置光軸と平行でな
く、各出射光線が装置光軸となす角度（同公報中では
「角度偏差」と呼ぶ）が大きい場合には、各部品の取付
け誤差や回転ポリゴン面の回転中の面倒れにより、走査
線曲がりの差（同公報中では「差分曲がり」と呼ぶ）が
大きくなってしまう。特に上記公報記載のものでは被走
査面で３走査線分を飛び越して（３走査線分を間におい
て）走査しているので、上記角度偏差は隣接走査線を同
時走査する場合に比べはるかに大きくなり、その分走査
線曲がりの差も大きくなってしまう。そこで上記公報記
載の発明では、被走査面への出射光が副走査方向には装
置光軸とほぼ平行に出射するように副走査方向にはテレ
セントリックという特別な光学配置をとっている。
【０００６】しかしながら、これにより光学系が大型化
してしまう欠点がある。すなわち、出射側でテレセント
リックにするためには、出射側光学素子の物体側（光源
に近い側）焦点で２つのビームが交差するように、すな
わち、副走査方向で開口部と共役となるように、入力側
シリンドリカルレンズと開口部の距離を拡げなければな
らない。これは走査光学系の光源側を大型化してしまう
ことになり好ましくない。また、上記入力側シリンドリ
カルレンズと開口部の距離をできるだけ縮めるために
は、入力側シリンドリカルレンズのパワーを上げること
も考えられるが、収差を悪化させずにパワーを上げるに
は限界があり、小型化は難しい。また、上記公報記載の
発明のような飛び越し走査は、画像データの処理が複雑
になるという問題もある。
【０００７】また前記特開平６−１８８０２号公報記載
の発明では、光源側開口部と結像光学系を共役にしてい
るので、開口部と射出位置が異なる場合などには、効果
がなく、適用できる光学系は限定される。
【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされてもので、光学系を大型化させる
ことなく、実用上、被走査面上での複数ビームの走査線
曲がりや走査線曲がり差（以下「ピッチ偏差」と呼ぶ）
を画像形成の忠実性が保てる範囲に低減させることがで
きるマルチビーム書込光学系を提供することを目的とす
る。
【０００９】本発明の他の目的は、走査線ピッチ偏差に
最も影響を及ぼす面倒れ補正光学素子上で副走査方向で
の複数光束の通過位置の差が小さくなるようにすること
で走査線ピッチ偏差を小さくすることができるマルチビ
ーム書込光学系を提供することである。本発明のさらに
他の目的は、出射側光学素子である面倒れ補正光学素子
の物側焦点よりも被走査面側に近い位置で複数の光束を
交差させることにより、上記特開平７−２０９５９６号
公報記載の発明に比べ光学系を小型化することができる
マルチビーム書込光学系を提供することである。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、カップリング
レンズと発光部を副走査方向にそれぞれ独立にシフトさ
せることで、シリンダーレンズの前方の光学系による射
出瞳位置を、光源とシリンダーレンズの間隔を変えるこ
となく制御することができ、光学系の大型化を回避する
ことができるマルチビーム書込光学系を提供することで
ある。本発明のさらに他の目的は、被走査面上での複数
ビームの副走査線ピッチを隣接させることにより、出射
側の各ビームの副走査方向での装置光軸となす角度が、
飛び越し走査の場合のように大きくならず、光学系の変
動によるピッチ偏差を小さくすることができるマルチビ
ーム書込光学系を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、少なくとも、副走査方向
に並んだ個別変調可能な複数発光部と、この発光部から
の出射光を取り込むカップリング光学系と、このカップ
リング光学系からの複数光束を副走査方向で偏向器近傍
に結像させる第１結像系と、複数光束を偏向走査する偏
向器と、偏向器で偏向された上記複数光束を被走査面に
結像する第２結像系からなるマルチビーム書込光学系に
おいて、第１結像系より発光部側に位置する光学系によ
って作られる副走査方向の射出瞳と第２結像系を副走査
方向で略共役関係にすることを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明は、少なくとも、副走
査方向に並んだ個別変調可能な複数発光部と、この発光
部からの出射光を取り込むカップリング光学系と、この
カップリング光学系からの複数光束を副走査方向で偏向
器近傍に結像させる第１結像系と、複数光束を偏向走査
する偏向器と、偏向器で偏向された上記複数光束を被走
査面に結像する第２結像系からなり、この第２結像系は
主走査を等速化する等速光学素子と、この等速光学素子
と共働して前記偏向器と被走査面を副走査方向で略共役
にする面倒れ補正光学素子からなるマルチビーム書込光
学系において、第１結像系より発光部側に位置する光学
系によって作られる副走査方向の射出瞳の共役位置が、
第２結像系の面倒れ補正光学素子の副走査方向物側焦点
位置と前記面倒れ補正光学素子との中間位置よりも被走
査面側にあることを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、カップリング光学系が、複数
の光源からの光束を所定の光学系に結像させるためのも
ので、少なくとも複数発光部ごとに対応する複数のカッ
プリング光学素子を有し、この複数のカップリング光学
素子のそれぞれの光軸はカップリング光学系を出射側か
ら見て副走査方向で一致しないように配列し、少なくと
も一つの発光部は対応するカップリング光学素子の光軸
と略直交する方向へ光軸からシフトしていることを特徴
とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示す実施の形態は、請求項
１と請求項３記載の発明に対応するもので、複数光束と
して２つの光束を用いた場合である。図１において、符
号１ａ、１ｂは、Ｓ偏光（図１（ａ）において紙面に垂
直な偏光方向）を有する２つの半導体レーザからなる２
つの発光部を示し、２ａ、２ｂはカップリングレンズを
示す。符号３ａ、３ｂは上記２つの発光部１ａ、１ｂか
らの各光束の径を決める開口部を示しており、各開口部
３ａ、３ｂはそれぞれカップリングレンズ２ａ、２ｂの
焦点位置に配置されている。符号４は１／２波長板を示
しており、この１／２波長板４は発光部１ａからのＳ偏
光をＰ偏光に変換する。１／２波長板４を通ったＰ偏光
は偏光プリズム５に入射する。偏光プリズム５にはまた
発光部１ｂからの光束が開口部３ｂを経て入射する。偏
光プリズム５はＰ偏光を透過させＳ偏光を反射する。従
って、偏光プリズム５において各発光部１ａ、１ｂから
の光束が合成される。
【００１５】偏光プリズム５の上記合成光束の出射面側
には１／４波長板６が配置されている。１／４波長板６
は、ＰとＳの直線偏光を円偏光に変換し、以降の光学系
における反射率、透過率を複数の発光部１ａ、１ｂとも
ほぼ同じになるようにする。１／４波長板６を透過した
２つの光束の通路上には、２つの光束を副走査方向で偏
向器８の偏向反射面近傍に結像させる第一結像系をなす
シリンダーレンズ７が配置されている。偏向器８はポリ
ゴンミラーからなる。偏向器８で偏向された２つの光束
の通路上には、この２つの光束を被走査面２０に結像さ
せる第二結像系９が配置されている。第二結像系９は、
主走査方向には等速走査性を、副走査方向には面倒れ補
正機能を有するアナモフィックレンズからなる。
【００１６】この実施の形態における光源部では、カッ
プリングレンズ２ｂの光軸は、副走査方向にカップリン
グレンズ２ａの光軸よりもピッチΔｓｏだけシフトし、
さらに発光部１ｂをカップリングレンズ２ｂの光軸より
δ１ｂだけ副走査方向にシフトさせることで、被走査面
上で必要な走査線ピッチを作りだしている。
【００１７】カップリングレンズ２ａ，２ｂと発光部１
ａ，１ｂを副走査方向にそれぞれ独立にシフトさせる
と、シリンダーレンズ７の前方光学系による合成の射出
瞳位置Ａを光源とシリンダーレンズ７の間隔を変えるこ
となく制御することができる。このため前記特開平７−
２０９５９６号公報に記載されている従来例のように光
学系が大型化することはない。なお、これは射出瞳Ａを
一方の共役点にしたことによりできるものであって、開
口部３ａ、３ｂを一方の共役点にしたのでは光学系が大
型化してしまう。
【００１８】そしてシリンダーレンズ７により射出瞳位
置Ａと第二結像系９が副走査方向で略共役な関係になっ
ている。このため走査線ピッチ偏差に最も影響を及ぼす
面倒れ補正機能を持つ第二結像系９上で、副走査方向で
の２つの光束の通過位置の差を小さくすることができ、
被走査面２０上の走査線ピッチ偏差を小さくすることが
できる。
【００１９】図２、図３は本発明に適用可能なカップリ
ング光学系の別の例を示すものであり、請求項３に対応
するものである。このカップリング光学系は、光源部側
の光学系による合成の射出瞳位置を光源とシリンダーレ
ンズの間隔を変えることなく制御する。図２、図３に示
す例において、図１に示す例と同じ部品には同じ番号を
記す。図２は光学配置を副走査方向から見たもので、２
つの発光部１ａ、１ｂをなす半導体レーザはＰ偏光に設
定されている。符号４は１／２波長板を示しており、発
光部１ｂからのＰ偏光をＳ偏光に変換する。符号５は反
射ミラー面５１と偏光反射面５２を有する偏光プリズム
を示しており、上記偏光反射面５２でＰ偏光を透過しＳ
偏光を反射する。上記反射ミラー面５１は、上記１／２
波長板４を経て偏向プリズム５に入射した光束を上記偏
光反射面５２に向かって反射する。従って、偏光プリズ
ム５において各発光部１ａ、１ｂからの光束が合成され
る。偏光プリズム５の合成光束の出射面には１／４波長
板６が配置され、この１／４波長板６でＰとＳの直線偏
光を円偏光に変換する。
【００２０】図２（ａ）は偏光プリズム５の反射面ピッ
チΔｐとカップリングレンズ光軸ピッチΔｃが一致して
いる場合を示しており、発光部１ｂは対応するカップリ
ングレンズ２ｂの光軸からδ１ｂだけシフトしている。
この時のカップリング光学系を出射側から見ると、図３
（ａ）のように２つのカップリングレンズ２ａ、２ｂは
副走査方向に一致して見え、２つの出射光３０ａ、３０
ｂは副走査方向に開き角を有し、出射側から見たときの
合成の射出瞳（２つの出射光の交差）位置Ａ１はカップ
リング光学系を構成する１／４波長板６の端面より発光
部１ａ，１ｂ側にＳ１の距離にある。
【００２１】これに対し図２（ｂ）では、偏光プリズム
５の反射面ピッチΔｐとカップリングレンズ光軸ピッチ
Δｃを一致させない本発明の場合であり、２つのカップ
リングレンズ２ａ、２ｂは副走査方向にΔｓｏだけずれ
ている。また発光部１ｂは対応するカップリングレンズ
２ｂの光軸からδ１ｂだけシフトし、これにより出射側
で副走査方向に開き角を設定することができる。このカ
ップリング光学系を出射側から見ると、図３（ｂ）のよ
うに２つのカップリングレンズ２ａ、２ｂは副走査方向
に一致することなくずれを生じ、２つの出射光３０ａ、
３０ｂは副走査方向に開き角を有し、出射側から見たと
きの合成の射出瞳（２つの出射光の交差）位置Ａ２はカ
ップリング光学系の端面より発光部側にＳ２の距離にあ
る。
【００２２】図２（ｂ）、図３（ｂ）の例における上記
距離Ａ２は、図２（ａ）、図３（ａ）の例における距離
Ａ１に比べカップリング光学系から遠い位置にあり、｜
Ｓ２｜は｜Ｓ１｜より大きい。よってカップリングレン
ズ２ａ、２ｂの光軸をずらし、発光部１ａ，１ｂをその
光軸からシフトさせることで、合成の射出瞳位置を制御
できる。
【００２３】従って、図２、図３に示すカップリング光
学系を用いれば、第一結像系（図１の例におけるシリン
ダレンズ７が相当する）以降の光学系を変えることな
く、書込光学系の所望の位置に、前記第一結像系より発
光部側に位置する光学系によって作られる射出瞳との共
役関係を設定できる。
【００２４】図４は、特開平３−３３７１２号公報に示
された走査光学系に本発明の技術思想を適用した例であ
り、請求項２記載の発明に対応するものである。図４
（ａ）は主走査方向に見た図、図４（ｂ）、図４（ｃ）
は副走査方向に見た図である。光源部は、これまで説明
した例と同じであるため省略する。複数光束として２つ
の光束を用いた場合である。
【００２５】符号７は、２つの光束を副走査方向で偏向
器近傍に結像させる第一結像系をなすシリンダーレン
ズ、８は回転ポリゴンからなる偏向器を示す。符号９と
１０は上記偏向器８で偏向された２つの光束を被走査面
２０に結像する第二結像系を示している。この第２結像
系は、主走査を等速走査する等速光学素子としてのｆθ
レンズ９と、このｆθレンズ９と共働して偏向器８と被
走査面２０を副走査方向で略共役にする面倒れ補正光学
素子としての長尺トロイダルレンズ１０で構成されてい
る。また、上記ｆθレンズ９は２枚のレンズ９ａと９ｂ
で構成されている。
【００２６】図４（ｂ）に示す例では、シリンダーレン
ズ７より発光部側に位置する光学系によって作られる副
走査方向の射出瞳Ａの共役位置Ｂを、長尺トロイダルレ
ンズ１０の副走査方向物側焦点位置Ｃと長尺トロイダル
レンズ１０との中間位置に設定している。このため長尺
トロイダルレンズ１０を出射した２つの光束３０ａ、３
０ｂは副走査方向にテレセントリックにはならず所定の
開き角を有する。しかし、２光束の交差位置は、面倒れ
補正光学素子としての長尺トロイダルレンズ１０の物側
焦点位置Ｃ（焦点距離ｆ１０）とした前記特開平７−２
０９５９６号公報記載の従来例に比べ、本発明にかかる
上記実施の形態の方が面倒れ補正光学素子１０の位置に
近くなる。
【００２７】従って、走査線ピッチ偏差に最も影響を及
ぼす面倒れ補正光学素子である長尺トロイダルレンズ１
０上での副走査方向の２光束の通過位置の差は上記特開
平７−２０９５９６号公報記載の従来例に比べ小さくす
ることができ、走査線ピッチ偏差も小さくできる。この
走査線ピッチ偏差を小さくできる範囲は、面倒れ補正光
学素子としての長尺トロイダルレンズ１０を中心にその
焦点距離の半分以内（±ｆ10／２内）に２光束の交差が
あれば最も望ましい。図４（ｃ）はこの状態を示すもの
で、シリンダーレンズ７より発光部側に位置する光学系
によって作られる副走査方向の射出瞳位置Ａを図４
（ｂ）に比べシリンダーレンズ７側へ近づけている。こ
のため射出瞳位置Ａの共役位置Ｂは面倒れ補正光学素子
である長尺トロイダルレンズ１０上に移動している。
【００２８】また、上記副走査方向の射出瞳位置Ａを面
倒れ補正光学素子である長尺トロイダルレンズ１０より
被走査面側に、ｆ10／２の位置をさらに越えて被走査面
に近づいた場合でも、被走査面上での副走査方向走査ピ
ッチが隣接している場合などのように小さければ、走査
線ピッチ偏差を画像形成の忠実性が保てる範囲に収める
ことができる。
【００２９】図５、図６に示す例は、請求項２に対応す
る別の実施の形態であり、特開平６−１２３８４４号公
報に示された走査光学系に本発明思想を適用したもので
ある。図５は斜視図、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６
（ｃ）は副走査方向に見た図である。光源部は図２、図
３に示した例と同じであるから省略するが、複数光束と
して２光束の場合である。
【００３０】図５、図６において、符号７は２つの光束
を副走査方向で偏向器近傍に結像させる第一結像系をな
すシリンダーレンズ、８は回転ポリゴンからなる偏向器
を示す。符号９と１０は偏向器８で偏向された２つの光
束を被走査面２０に結像する第二結像系を示しており、
主走査を等速走査する等速光学素子としての反射型結像
素子（以下「ｆθミラー」と呼ぶ）９、このｆθミラー
９と共働して偏向器８と被走査面２０を副走査方向で略
共役にする面倒れ光学素子としての長尺トロイダルレン
ズ１０で第二結像系を構成している。
【００３１】上記実施の形態のカップリング光学系を用
いて、図６に示すように、シリンダーレンズ７より発光
部側に位置する光学系によって作られる副走査方向の射
出瞳Ａを徐々にシリンダーレンズ７側に近づけると、そ
れに伴って共役位置Ｂも被走査面２０へ向かって移動す
る。従って、書込光学系の所望の位置に、２光束の交差
位置を設定できる。
【００３２】図２に示すカップリング光学系を有する光
源部においてその諸元を以下のようにした。 カップリングレンズ 焦点距離 ８ｍｍ 発光部位置 カップリングレンズ焦点位置 カップリングレンズの副走査方向の光軸差 Δｓｏ＝０．１６８ｍｍ 発光部１ｂのカップリングレンズ２ｂの光軸からのシフト量 δ１ｂ＝０．００６３ｍｍ この時 Ｓ２＝−２０６．４ｍｍの位置に射出瞳Ａがあ
り、その共役点Ｂを図６（ｂ）のようにちょうど長尺ト
ロイダルレンズ１０に一致させた。この時隣接する走査
線を同時走査し、走査線ピッチは６３．５μｍである。
回転ポリゴンの面倒れによるピッチ偏差は従来のマルチ
ビーム書込光学系では１．２μｍほどであったものが、
上記実施の形態では約１／１０の０．１μｍに低減させ
ることができた。
【００３３】ここで、従来の例では、図７に示すように
共役点Ｂが長尺トロイダルレンズ１０を越えて被走査面
２０に近い場合であり、この時の面倒れによるピッチ偏
差量１．２μｍは充分画像形成の忠実性が保てる範囲で
あるが、本発明では面倒れによるピッチ偏差量をさらに
低減できる。また、本実施の形態では、等速光学素子と
して反射型結像素子を用いているので、マルチビーム書
込光学系において問題となる複数光源の波長差による、
走査位置ずれやスポットのフォーカス位置ずれを小さく
できる効果がある。
【００３４】図８は、請求項４に対応する実施の形態を
示すもので、感光体ドラム等の被走査面２０上を２つの
光束３０ａ、３０ｂで同時に走査する状態を副走査方向
に見た図である。符号２１は露光された潜像を表す。図
８（ａ）は前記特開平７−２０９５９６号公報記載の従
来例で示されている３走査線分を飛び越し走査する場
合、すなわち間に２走査線分を挟んで走査する場合であ
り、図８（ｂ）は隣接する走査線を同時走査する本発明
の場合である。本発明では隣接走査線を同時走査してい
るので、２つの光束３０ａ、３０ｂのなす角度αが飛び
越し走査の場合に比べ小さくなる。従って光学系の変動
によるピッチ偏差量も飛び越し走査の場合に比べ小さく
できる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、副走査方
向に並んだ個別変調可能な複数の発光部と、この発光部
からの出射光を取り込むカップリング光学系と、このカ
ップリング光学系からの複数光束を副走査方向で偏向器
近傍に結像させる第１結像系と、複数光束を偏向走査す
る偏向器と、偏向器で偏向された上記複数光束を被走査
面に結像する第２結像系からなるマルチビーム書込光学
系において、第一結像系より発光部側に位置する光学系
によって作られる副走査方向の射出瞳と第二結像系を副
走査方向で略共役関係にして、走査線ピッチ偏差に最も
影響を及ぼす第二結像系上で副走査方向での複数光束の
通過位置の差が小さくなるようにしているので、走査線
ピッチ偏差を小さくすることができる。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、走査線ピッ
チ偏差に最も影響を及ぼす面倒れ補正光学素子の周辺で
複数光束が交差するようにしているので、面倒れ補正光
学素子上で副走査方向での複数光束の通過位置の差が小
さくなり、走査線ピッチ偏差を小さくできる。また、上
記交差位置に共役な、第一結像系より発光部側に位置す
る光学系によって作られる副走査方向の射出瞳位置を第
一結像系に近づけることができるので、光学系が大型化
するのを回避することができる。また、等速光学素子と
しての反射型結像素子を用いた場合には上記効果に加え
て、半導体レーザのように複数発光部の間で波長差があ
る場合でも、ピッチ偏差や走査位置ずれやスポットのフ
ォーカス位置ずれを小さくできる効果がある。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、カップリン
グ光学系は、複数の光源からの光束を所定の光学系に結
像させるためのもので、少なくとも複数発光部ごとに対
応する複数のカップリング光学素子を有し、この複数の
カップリング光学素子のそれぞれの光軸はカップリング
光学系を出射側から見て副走査方向で一致しないように
配列し、少なくとも一つの発光部は対応するカップリン
グ光学素子の光軸と略直交する方向へ光軸からシフトし
ているため、第一結像系以降の光学系を変えることな
く、書込光学系の所望の位置に、第一結像系より発光部
側に位置する光学系によって作られる射出瞳との共役関
係を設定することができ、光学系を大型化させずに済
む。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、隣接してい
てる走査線を同時に走査しているので、複数光束のなす
角度が飛び越し走査の場合に比べ小さくなる。従って光
学系の変動によるピッチ偏差量も飛び越し走査の場合に
比べ小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるマルチビーム書込光学系の実施
の形態を示すもので、（ａ）は主走査方向に見た図、
（ｂ）は副走査方向に見た図である。
【図２】本発明に適用可能なカップリング光学系の例を
副走査方向から見た光学配置図である。
【図３】同上カップリング光学系を出射側より見た場合
の出射瞳位置を副走査方向に表した図である。
【図４】本発明にかかるマルチビーム書込光学系の別の
実施の形態を示すもので、（ａ）は主走査方向に見た
図、（ｂ）（ｃ）は副走査方向に見た図である。
【図５】本発明にかかるマルチビーム書込光学系のさら
に別の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】同上実施の形態において射出瞳位置を変えた各
種の例を副走査方向に見た図である。
【図７】共役点を被走査面に近くした従来のマルチビー
ム書込光学系の例を副走査方向に見た図である。
【図８】被走査面を複数の光束で同時走査する様子を示
すもので、（ａ）は従来の例を、（ｂ）は本発明の例を
副走査方向に見た図である。
【符号の説明】
７ 第１結像系 ８ 偏向器 ９ 第２結像系 １ａ 発光部 １ｂ 発光部 ２ａ カッブリングレンズ ２ｂ カッブリングレンズ １０ 面倒れ補正光学素子 ２０ 被走査面 Ａ 副走査方向の射出瞳

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被走査面上で副走査方向に複数光束を並
    べて主走査方向に同時走査するマルチビーム書込光学系
    であって、副走査方向に並んだ個別変調可能な複数の発
    光部と、この発光部からの出射光を取り込むカップリン
    グ光学系と、このカップリング光学系からの複数光束を
    副走査方向で偏向器近傍に結像させる第１結像系と、複
    数光束を偏向走査する偏向器と、偏向器で偏向された上
    記複数光束を被走査面に結像する第２結像系からなるマ
    ルチビーム書込光学系において、前記第１結像系より発
    光部側に位置する光学系によって作られる副走査方向の
    射出瞳と前記第２結像系を副走査方向で略共役関係にす
    ることを特徴とするマルチビーム書込光学系。
  2. 【請求項２】 被走査面上で副走査方向に複数光束を並
    べて主走査方向に同時走査するマルチビーム書込光学系
    であって、少なくとも、副走査方向に並んだ個別変調可
    能な複数の発光部と、この発光部からの出射光を取り込
    むカップリング光学系と、このカップリング光学系から
    の複数光束を副走査方向で偏向器近傍に結像させる第１
    結像系と、複数光束を偏向走査する偏向器と、偏向器で
    偏向された上記複数光束を被走査面に結像する第２結像
    系からなり、この第２結像系は主走査を等速化する等速
    光学素子と、この等速光学素子と共働して前記偏向器と
    被走査面を副走査方向で略共役にする面倒れ補正光学素
    子からなるマルチビーム書込光学系において、前記第１
    結像系より発光部側に位置する光学系によって作られる
    副走査方向の射出瞳の共役位置が、前記第２結像系の面
    倒れ補正光学素子の副走査方向物側焦点位置と前記面倒
    れ補正光学素子との中間位置よりも被走査面側にあるこ
    とを特徴とするマルチビーム書込光学系。
  3. 【請求項３】 カップリング光学系は、複数の光源から
    の光束を所定の光学系に結像させるためのもので、少な
    くとも複数発光部ごとに対応する複数のカップリング光
    学素子を有し、この複数のカップリング光学素子のそれ
    ぞれの光軸はカップリング光学系を出射側から見て副走
    査方向で一致しないように配列し、少なくとも一つの発
    光部は対応するカップリング光学素子の光軸と略直交す
    る方向へ光軸からシフトしていることを特徴とする請求
    項１又は２記載のマルチビーム書込光学系。
  4. 【請求項４】 被走査面上の隣接する走査線を同時に走
    査することを特徴とする請求項１又は２記載のマルチビ
    ーム書込光学系。
JP10850296A 1996-04-03 1996-04-03 マルチビーム書込光学系 Expired - Lifetime JP3549666B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10850296A JP3549666B2 (ja) 1996-04-03 1996-04-03 マルチビーム書込光学系
US08/835,024 US5805199A (en) 1996-04-03 1997-03-27 Multi-beam write optical system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10850296A JP3549666B2 (ja) 1996-04-03 1996-04-03 マルチビーム書込光学系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09274152A true JPH09274152A (ja) 1997-10-21
JP3549666B2 JP3549666B2 (ja) 2004-08-04

Family

ID=14486408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10850296A Expired - Lifetime JP3549666B2 (ja) 1996-04-03 1996-04-03 マルチビーム書込光学系

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5805199A (ja)
JP (1) JP3549666B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833939B1 (en) 2000-02-04 2004-12-21 Fuji Xerox Co., Ltd. Light scanning method and light scanning device
JP2009003393A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Ricoh Printing Systems Ltd 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置
US8773489B2 (en) 2011-11-21 2014-07-08 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09288244A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Canon Inc 光走査装置
US6069723A (en) 1996-08-26 2000-05-30 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam scanning apparatus with controlled scan line bow
US5883658A (en) * 1997-09-29 1999-03-16 Imation Corp. Optical scanner assembly for use in a laser imaging system
JP3679603B2 (ja) * 1998-03-27 2005-08-03 株式会社リコー マルチビーム走査装置の光源装置
US6163333A (en) * 1998-03-27 2000-12-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-beam scanning optical apparatus
US6347004B1 (en) 1998-08-31 2002-02-12 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning apparatus and scanning image forming lens
JP3503929B2 (ja) 1999-06-09 2004-03-08 株式会社リコー 光走査用レンズおよび光走査装置および画像形成装置
JP3850589B2 (ja) 1999-07-09 2006-11-29 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP4541523B2 (ja) * 2000-10-10 2010-09-08 キヤノン株式会社 マルチビーム光走査光学系及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置
US7206014B2 (en) * 2001-07-24 2007-04-17 Ricoh Company, Ltd. Multi-beam pitch adjusting apparatus and image forming apparatus
US20030063663A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-03 Bryant Paul Henry Multistage equalizer that corrects for linear and nonlinear distortion in a digitally-modulated signal
US7034973B2 (en) * 2002-03-22 2006-04-25 Ricoh Company, Ltd. Scanning optical system, optical scanning device, and image forming apparatus
JP3930409B2 (ja) * 2002-09-25 2007-06-13 三星電子株式会社 光走査装置
JP4883795B2 (ja) * 2007-06-28 2012-02-22 キヤノン株式会社 マルチビーム光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475415A (en) * 1992-06-03 1995-12-12 Eastman Kodak Company Optical head and printing system forming interleaved output laser light beams
JPH0618802A (ja) * 1992-06-29 1994-01-28 Canon Inc 光走査装置
US5371526A (en) * 1992-09-22 1994-12-06 Xerox Corporation Raster output scanner for a single pass printing system which separates plural laser beams by wavelength and polarization
US5512949A (en) * 1993-12-29 1996-04-30 Xerox Corporation Multiple beam raster output scanner optical system having telecentric chief exit rays

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833939B1 (en) 2000-02-04 2004-12-21 Fuji Xerox Co., Ltd. Light scanning method and light scanning device
JP2009003393A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Ricoh Printing Systems Ltd 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置
US8773489B2 (en) 2011-11-21 2014-07-08 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3549666B2 (ja) 2004-08-04
US5805199A (en) 1998-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3549666B2 (ja) マルチビーム書込光学系
US7978389B2 (en) Optical scanning device and image output apparatus
KR100446220B1 (ko) 멀티빔 광주사형 광학장치 및 이를 이용한 화상형성장치
JP2009294327A (ja) 光走査装置および画像形成装置
JPH06118325A (ja) 光走査装置
JPH09218363A (ja) 多ビーム書込光学系
JP2000267031A (ja) 光走査装置
JP4136616B2 (ja) マルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JPS6350809A (ja) 光書き込み装置
JP3197804B2 (ja) マルチビーム走査装置
JPH09304720A (ja) 光学走査装置及び光学レンズ
US5008686A (en) Optical scanning device for scanning a predetermined surface with a plurality of light beams
JPH11218699A (ja) マルチビーム光走査装置
JPH08248345A (ja) 光走査装置
JPH1020224A (ja) マルチビーム走査光学装置
JPH0618802A (ja) 光走査装置
JPH103047A (ja) ２ビーム走査用光源装置
JP2000180749A (ja) 光走査装置
JP2002311373A (ja) 光学走査装置
JP3416542B2 (ja) 走査光学系及び画像形成装置
JPH07250209A (ja) 半導体レーザアレイを用いた光記録装置
JP2001255479A (ja) 光走査装置
JP2719061B2 (ja) 画像記録装置
JPH02129614A (ja) 光走査装置
JPH04283717A (ja) 画像形成装置における光走査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040312

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040421

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term