JPH0258014A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光走査装置に関し、特に複数のレーザー光束を
用いて各々の像担持体である被走査面を光走査するよう
にした、例えばカラーレーザーど−ムプリンター等の装
置に好適な光走査装置に関するものである。

（従来の技術） 従来よりカラーレーザービームプリンター（カラーＬＢ
Ｐ）等の光走査装置においては複数のレーザー光束を用
いて像担持体面上を光走査して画像の読み込みや読み出
し等を行っている。

一般にはこれらの装置は単一の多面鏡より成る光偏向器
の異なる偏向面に各々単一のレーザー光束を入射させ、
偏向面で反射したレーザー光束に対して各々ｆ−θレン
ズを設けている。モしてｆ−θレンズからの光束を偏向
面の倒れ補正を行ったアナモフィック面を利用して像担
持体面を光走査するように構成されている。この場合１
つのレーザー光束に対して１組の走査用光学系を設けて
いる為、装置全体が大型化、複雑化する傾向があった。

これに対して例えば特開昭６１−９２９１７号公報や特
開昭５８−７９２１５号公報では偏光特性の異なる２つ
の光を利用したり、文具なる２つの波長の光を利用して
２つのレーザー光束を１本に混合し、その後レーザー光
束数の半分のレンズ系によりレーザー光束を集光させ被
走査面近傍に導光した後、偏光ビームスプリッタ−１又
はダイクロイックミラー等によりレーザー光束を２つに
分離し、次いで各々の像担持体面上を光走査するように
構成している。

しかしながらこの方法は２本のレーザー光束を混合し、
その後分離している為に、装置全体が複雑になり、又被
走査面上の光走査角が大きくなると光を混合したり分離
したりする際の偏光ビームスプリッタ−やダイクロイッ
クミラーの入射角特性により光もれを起こしてくる。こ
の為光走査角をあまり大きくとることかできない等の問
題点があった。

この他、特開昭５６−１６１５６８号公報や実開昭５７
−１５０１１８号公報では多面鏡より成る単一の光偏向
器の単一の偏向面に複数のレーザー光束を被走査面の光
走査方向に対して直角方向に画角をつけ斜入射させてい
る。そして球面系より成るｆ−θレンズにより集光させ
、該レーザー光束から離れた位置に配置したミラー系等
の光学装置により複数の光束に分割した後、像担持体面
上に導光して光走査を行っている。

この場合ｆ−θレンズに斜入射したレーザー光束はｆ−
θレンズの光学性能により像担持体面上で走査線の湾曲
を起こす。この為従来は像担持体面の前方にシリンドリ
カルレンズを配置して像面湾曲を補正していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこの方法は光束が走査角（走査方向の画角
）を持ってシリンドリカルレンズに入射する為、走査角
が大きくなる程、シリンドリカルレンズの見かけの屈折
力が強くなり、レーザー光束は被走査面何方で結像する
ようになり、即ち像面湾曲が大きくなり走査範囲の中心
部と周辺部とではレーザー光束のスポット径が異ってく
るという問題点があった。

本発明は複数のレーザー光束を１つの走査用の偏向器に
導光し、複数の被走査面上を光走査する際、走査範囲を
拡大しても走査用のレーザー光束のスポット径を走査範
囲全般にわたり均一にすることができ、かつ像面湾曲の
少ない良好なる光学性能を有しつつ光走査することがで
きる光走査装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 複数のレーザー光束を単一の光走査用の光偏向器に導光
し、偏向させた後、各々異なる角度で第１集光レンズに
入射させ、次いで各レーザー光束毎に設けた第２集光レ
ンズで再び集光させて各々対応する被走査面上に導光し
て光走査する光走査装置において、該第２集光レンズの
少なくとも１つのレンズ面をトーリック面より構成した
ことである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の概略図である。

図中、ｌａ、ｌｂは各々レーザー発振器、２ａ。

２ｂはシリンドリカルレンズであり、レーザー発振器か
らの光束を後述する被走査面の走査方向と直交する方向
に集光している。３は光偏向器としてのポリゴン多面鏡
であり、矢印の方向に一定速度で回転している。４は第
１集光レンズであり、球面系より成り、ｆ−θ特性を有
している。５ａ５ｂはミラー　６ａ、６ｂは第２集光レ
ンズであり、少なくとも１つのレンズ面はトーリック面
より成っている。７ａ、７ｂは被走査面であり、矢印Ｓ
ａ、Ｓｂは走査方向を示している。

レーザー発振器１ａ（ｌｂ）からのレーザー光束はシリ
ンドリカルレンズ２ａ（２ｂ）によりポリゴン多面鏡３
の偏向面上に走査方向５ａ（ｓｂ）と直角方向に集光さ
れ、同方向に所定の画角を持フて入射する。ポリゴン多
面鏡３で反射したレーザー光束はｆ−θ特性を有する第
１集光レンズ４により集光された後、２つのミラー５ａ
、５ｂで反射し２つの光束に分離され、各々第２集光レ
ンズ６ａ（６ｂ）により走査方向５ａ（ｓｂ）には発散
され、走査方向５ａ（Ｓｂ）と直角方向には集光されて
被走査面７ａ　（７ａ）上に集光される。そしてポリゴ
ン多面ｍ３を矢印の方向に回転させることにより被走査
面７ａ（７ｂ）上に集光される。そしてポリゴン多面鏡
３を矢印の方向に回転させることにより被走査面７ａ　
（７ｂ）上を矢印Ｓａ　（Ｓｂ）方向に光走査している
。

次に被走査面７ａと７ｂは全く同じに光走査されている
為に以下被走査面７ａの方を例にとり説明する。

第２図（Ａ）はこのときの被走査面７ａ上の走査方向を
一平面上に展開したときの要部概略図、第２図（Ｂ）は
被走査面７ａ上の走査方向と直角方向を一平面上に展開
したときの要部概略図である。

第２図（Ｂ）に示すようにレーザー発振器１ａからのレ
ーザー光束はシリンドリカルレンズ２ａによりポリゴン
多面鏡３の偏向面３ａ上に走査方向と直角方向集光され
、その後第１集光レンズ４と第２集光レンズ６ａとによ
り被走査面７ａ上に集光している。

ここでポリゴン多面鏡の偏向面３ａと被走査面７ａとは
第１集光レンズ４と第２集光レンズ６ａとを介して共役
関係となるようにし、これによりポリゴン多面鏡３の偏
向面が傾いても被走査面７ａ上の走査位置が変化しない
ようにしている。

又、本実施例ではレーザー光束をポリゴン多面鏡３の偏
向面３ａに対して走査方向と直角方向に所定画角を持っ
て斜入射させている為、走査線が第１集光レンズ４のｆ
−θ特性により湾曲して、例えば第２図（Ｇ）の曲線Ａ
のように走査する。

これを第２集光レンズ６ａにより走査線Ｃのように補正
している。

つまり第１集光レンズ４の射出主平面をポリゴン多面鏡
３の偏向面近傍に設けることにより被走査面の前方の第
２集光レンズ６ａによりポリゴン多面鏡３の偏向面の傾
き（第２図（Ｇ）の曲線Ｂ）、第１集光レンズ４に光束
が斜入射するために起こる光束の湾曲（第２図（Ｇ）の
曲線Ａ）の双方を共に補正している。

これに対して第２図（八）　、　（Ｂ）と対応して示す
第３図（Ａ）、（Ｄ）の従来の光走査装置であっても走
査線の湾曲、ポリゴン多面鏡１３の偏向面の傾きに対し
てｆ−θ特性を有する第１集光レンズ１４の射出主平面
をポリゴン多面鏡の偏向面近傍に配置すれば補正できる
。しかしながら走査角（走査方向の画角）を持ってシリ
ンドリカルレンズ１６に光束を入射させると第２集光レ
ンズ１６の見かけの屈折力か大きくなり軸上光束は第３
図（Ｃ）に示すように被走査面１７上に集光するが軸外
光束は第３図（Ｄ）に示すように被走査面１７よりも前
方に光束が集光してしまう。この為被走査面１７上での
光束のスポット径は軸上光束は第３図（Ｅ）に示すよう
に小さくなるが軸外光束は第３図（Ｆ）に示すように増
大してきてしまう。

本実施例ではこのような軸外光束のスポット径の増大を
防止する為に第２図（Ａ）に示すように第２集光レンズ
６ａの少なくとも１つのレンズ面をトーリック面とする
ことにより、被走査面の全面にわたり光束のスポット径
が小さくなるようにしている。

即ち、第２図（Ｃ）　、　（Ｄ）に示すように被走査面
の走査方向及び走査方向と直角方向の双方において被走
査面上に光束が集光するようにし、第２図（Ｅ）　、　
（１’）に示すように走査線の中心部と周辺部で光束の
スポット径が均一でしかも小さくなるようにしている。

又、ポリゴン多面鏡の偏向面の傾き、第１集光レンズへ
の光束の斜入射による走査線の湾曲を良好に補正し、か
つ簡易な構成で複数のビームの同時光走査ができるよう
にしている。

尚、本実施例においては２つの光束を用い、例えば２色
刷り用のレーザービームプリンター等の装置に適用した
場合を示したが３つ以上の光束を斜入射させるようにし
て用いても良い。

例えば４つの光束を用いイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラック現像に対応させカラーレーザービームプリンタ
ー等の装置に適用しても良い。

又、本実施例においてレーザー発振器１ａ。

１ｂとシリンドリカルレンズ２ａ、２ｂを単一素子のマ
ルチレーザービーム発振器より構成しても良い。第２集
光レンズを１枚のレンズより成る場合について示したが
２枚以上複数のレンズより構成しても良い。

（発明の効果） 本発明によれば前述のように第２集光レンズの少なくと
も１つのレンズ面をトーリック面より構成することによ
り、被走査面上における像面湾曲を補正し、走査線の中
心部と周辺部との光束のスポット径の均一化を図りつつ
、ポリゴン多面鏡の偏向面の傾きによる走査線の変動や
ｆ−θ特性を有する第１集光レンズへの光束の斜入射に
よる走査線の湾曲等を共に良好に補正することのできる
複数のレーザー光束を用いた光走査装置を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図（Ａ）　、
　（Ｂ）は第１図の被走査面上の走査方向とそれと直角
方向の要部概略図、第２図（Ｃ）　、　（Ｄ）は第２図
（Ａ）の走査線の中心部と周辺部の−・部分の光路図、
第２図（Ｅ）　、　（Ｆ）は第２図（Ａ）の走査線の中
心部と周辺部の光束のスポット径の説明図、第２図（Ｇ
）は本発明における走査線の補正を示す説明図、第３図
（Ａ）　、　（Ｂ）は従来の光走査装置の走査方向とそ
れと直角方向の要部概略図、第３図（Ｃ）。 （Ｄ）は第３図（八）の走査線の中心部と周辺部の１部
分の光路図、第３図（Ｅ）　、　（Ｆ）は第３図（Ａ）
の走査線の中心部と周辺部の光束のスポット径の説明図
である。 図中、ｌａ、ｌｂはレーザー発振器、２ａ。 ２ｂはシリンドリカルレンズ、３は光偏向器、４は第１
集光レンズ、５ａ、５ｂはミラー、６ａ。 ６ｂは第２集光レンズ、７ａ、７ｂは被走査面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレーザー光束を単一の光走査用の光偏向器
   に導光し、偏向させた後、各々異なる角度で第１集光レ
   ンズに入射させ、次いで各レーザー光束毎に設けた第２
   集光レンズで再び集光させて各々対応する被走査面上に
   導光して光走査する光走査装置において、該第２集光レ
   ンズの少なくとも１つのレンズ面をトーリック面より構
   成したことを特徴とする光走査装置。