JPH0348215A - 複数ビーム走査装置 - Google Patents
複数ビーム走査装置Info
- Publication number
- JPH0348215A JPH0348215A JP18352489A JP18352489A JPH0348215A JP H0348215 A JPH0348215 A JP H0348215A JP 18352489 A JP18352489 A JP 18352489A JP 18352489 A JP18352489 A JP 18352489A JP H0348215 A JPH0348215 A JP H0348215A
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- scanning
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、レーザービームプリンタ等に使用される光源
からのビームを被照射体上に走査する光走査装置に関し
，特に、同時に複数のビームを走査する複数ビーム走査
装置に関する． ［従来の技術］ 従来、レーザービームプリンタに使用されるレーザー走
査光学装置では、モータで回転させたポリゴンミラーの
偏向反射面にレーザー光を照射して走査光を得ているが
、こうしたポリゴンミラーを用いた走査方式は以下の如
き欠点を有している． すなわち，こうした走査方式では、走査周期を速くする
為にはポリゴンミラーの反射面数を増やすか、ポリゴン
ミラ一回転用のモータの回転数を上げるかの方法が取ら
れている為、夫々に限界があって簡単に実施することが
困難であることである．こうした困難を解決する目的で
、従来、？！散光束を同時に走査することが提案されて
いる．第７図にこの例が示されている．同図において、
第１の光源５０から出射された光束と第２の光源５ｌか
ら出射された光束は直交して進んでハーフミラー５２に
より混合され、ポリゴンミラ−５３に照射されてここで
偏向反射され走査光束となってず・θレンズ５４を通過
する．そして、走査光束は不図示の感光ドラムの表面上
を結像走査される．このとき、２本の走査光束が僅かに
離され隣同士で感光ドラムを走査する様に、２つの光源
５０、５ｌの位置が調整される，即ち、こうすれば２本
の走査線を同時に描くことができる為、ポリゴンミラー
の回転数を変更せずに印字速度を倍加できることになる
． ［発明が解決しようとする課題】 しかし、第７図の方法にも欠点があって、八一フミラー
５２を使う為に光源５０、５ｌからの光束の光量のロス
が大きくなる．従って、本発明の目的は、上記課題を解
決すべく、光量ロスがなくコンパクトな構成が可能な複
数ビーム走査装置を提供することにある． ［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する本発明では、複数の光源から発せら
れた光束を回転鏡により走査する複数ビーム走査装置に
おいて，走査光束を回転鏡の回転軸の略延長線方向に反
射する反射手段が回転鏡近傍に設けられている．より具
体的には、２個の半導体レーザーからの光束が回転鏡の
回転軸を挟んで略対向する方向から回転鏡の反射面に照
射され、その反射光束が回転鏡近傍に夫々独立して配置
された反射鏡で回転鏡の回転軸の略延長線方向に反射さ
れる様に構成され，それにより、光量ロスなく複数の走
査光束が被照射体上に導かれそこで走査される様になっ
ている．［実施例１ 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する．第１図
は本発明の実施例の断面図であり、第２図はその正面図
である． 第２図に示す第１レーザー装置２０及び第２レーザー装
置２ｌから発せられた２本の光束は、ポリゴンミラ−１
の夫々異なった偏向反射面１ａにより偏向され、第１図
の裏側から表側に向かってレーザー光を発振する第１レ
ーザー装置２０からの光束は走査光束ａｌ．となりミラ
ー２で反射されてｆ・θレンズ３を介して感光ドラム４
の表面上に結像走査される．他方、第１図の表側から裏
側に向かってレーザー光を発振する第２レーザー装置２
１からの光束は走査光束ｂｌとなって、ミラー５で反射
されず・θレンズ６を通過して同じく感光ドラム４の表
面上に結像走査されるボリゴンミラ−１は対向する位置
に反射面ｌａを有する２面鏡であり、特開昭６３−１８
８１１２号公報に示す如き構造を有する．即ち、対向す
る２面１ａがポリゴンミラ−１の傾斜方向とｆ行になる
様に形成されており、これにより倒れ補正光学系が不要
となって光学系がシンプル且つコンパクトに構成できて
調整などが不必要となっている． 勿論、ポリゴンミラーを４面鏡などとし、外接円径を２
面鏡と略同じサイズにして、倒れ補正光学系を用いても
良い． ポリゴンミラ−１は第２図の矢印Ｃ方向すなわち感光ド
ラム４側から見て時計方向に回転していて、走査光束ａ
ｌは第１図の図面表面から裏面へ向かって感光ドラム４
上を走査し，走査光束ｂｌは第１図の図面裏面から表面
へ向かって感光ドラム４上を走査する．この様に、２つ
の走査光東ａ．．ｂ．は互いに反対方向に向かって走査
される． 次に、ポリゴンミラ−１を駆動するモータを構成するロ
ータｌ２の内周面には、駆動用のマグネット１３が取り
付けられている．ロータｌ２の中心部にはポリ，ゴンミ
ラーｌを支持する為のミラーマウント１４が設けられ、
この基準面に当接してポリゴンミラーｌが取り付けられ
ている．上記マグネット１３はステータコイルユニット
ｌ５によって駆動力が与えられ、ステータコイルユニッ
ト１５はベアリングホルダー１６の外周面で支持されて
回路基板１７に接続されている．ロータｌ２の中心部に
あるミラーマウント１４は、中心に、軸一体型ベアリン
グ１８の軸部を保持していて、このベアリングｌ８のベ
アリング部はベアリングホルダーｌ６によって支持され
ている．このベアリングホルダー１６は複数ビーム走査
装置を形成するハウジングｌ９によって支持され、この
ハウジングｌ９により走査に必要な光学部品の全て（ミ
ラー２、５，ｆ・θレンズ３、６など）が支持されてい
る．第１レーザー装置２０と第２レーザー装置２１とは
第２図に示す如く，互いに向かい合った位置関係で配置
されている． 第３図は上記実廁例の平面図であり、１点鎖線は第１レ
ーザー装置２０から出射されポリゴンミラ−１とミラー
２で反射される走査光束ａを示し、２点鎖線は第２レー
ザー装置２１から出射されポリゴンミラ−１とミラー５
で反射される走査光束ｂＩを示す．各走査毎に、走査光
束ａ，は先ず走査開始側に設けられたミラー３０によっ
て反射され、スリット３１と集光レンズ３２を通過して
光ファイバー３３に入射する．この光ファイバー３３の
他端は回路基板に接続されていて，各走査における走査
開始位置を一定にする為の水平周期信号が検出される様
になっている．同様に、走査光束ｂ，も走査開始側に設
けられたミラー３５によって反射され、スリット３ｂと
集光レンズ３７を通過して光ファイバー３８に入射する
．こうして、各走査における走査光束ｂ，の水平周期信
号も検出される．第４図は第１ないし第２レーザー装置
２０、２１の断面を示し、レーザーチップ４０がレーザ
ーマウント４ｌ上に固定され、レーザー回路基板４２に
接続されている．このレーザー回路基＠４２はレーザー
マウント４ｌに固定されていて、コリメータホルダ４３
がレーザーマウント４ｌに固定されている．コリメータ
ホルダ４３は内部に、コリメータ鏡筒４５によって支持
されたコリメータレンズ４４を有している．コリメータ
鏡筒４５には、光学性能に合わせて絞り４６が一体的に
設けられている． 以上の構成の実施例の動作について説明する．第１及び
第２レーザー装置２０、２１から出射されるコリメート
光（水平同期信号に同期して画像信号により変調される
）は、夫々、ポリゴンミラ−１、及びミラー２、５とｆ
・θレンズ３，６を介して感光ドラム４上に走査され、
このとき感光ドラム４は副走査方向（第１図矢印）に回
転されるので，結局、感光ドラム４上に２次元の画像情
報が記録される． この際、前述の如く走査光束ａ，と走査光束ｂ．は互い
に反対方向に走査されているので、走査光束ａ，の画像
信号は走査光束ｂ１とは逆向きに信号を読み出す必要が
あり、上記夫々の水平同期信号に同期して、互いに逆向
きに読み出される画像信号に従って第１及び第２レーザ
ー装置２０、２１が変調駆動される様になっている．ま
た，走査光束ｂ，の書き始めのドット位置と走査光束ａ
，の書き終のドット位置が一致し、同様に走査光束ｂ，
の書き終わりのドット位置と走査光束ａｌの書き始めの
ドット位置が一致する必要がある．従って、これらの位
置が一致する様に水平同期信号の発生タイミングを調整
する回路が備えられており、一度セットしておけばその
後の調整は不要である． こうして，複数のビームを、光量ロスなくコンパクトな
構成の走査装置で被照射体上に走査することが出来る． 次に、変形例を説明する．この変形例では，第４図に示
した第１レーザー装置２０のコリメータ鋺筒４５の絞り
４６に対して、第２レーザー装ｆｉ！２１のコリメータ
鋺筒に設けられた絞りの開口径が変化出来る様になって
いる．これにより，夫々所定の走査光東径を得ることが
可能になる．一般的に、絞り径を大きくすると被照射体
上の結像位置での走査光東径は小さく出来るが、大きく
変化させる為にはｆ・θレンズなどの設計変更が必要で
ある． 第５図は、第１レーザー装ｒ！１２０の出射口に光量調
整の為のフィルター６２を入れた変形例を示す．このフ
ィルター６２は、例えばＮＤフィルターの様な吸収タイ
プでもコーティングによる反射タイプでもよい．一方，
第２レーザー装置２１にはこうしたフィルターは用いな
い． 第６図は半導体レーザーの一般的な光出力と駆動順電流
の関係を示したグラフであり，これから分かる様に順電
流を増していくと，突然，光出力が急上昇する位置があ
る．この様に、半導体レーザーの光出力特性は微小な電
流変化でも大きく変化してしまう為、光量変調をする場
合の光出力制御が難しく、印字されたドットの階調表現
が困難であった．こうした欠点を補う為にＰＷＭ方式（
クロックは一定でレーザーの点灯時間を変化させて階調
表現する方式）が実用化されてきたが、多くの階調を表
現する為にはレーザーの点灯時間を高速でスイッチング
するのでレーザー駆動回路も高価格になり、更に画像ク
ロックも速くする必要がある為この分もコストアップす
る． こうした欠点を第５図で説明した変形例は克服している
．例えば、一般的なＰＷＭ方式では６４階調の光量変化
が出来る様に設定されているが、上記の様に光量を２段
階にすれば３２階調のＰＷＭとレーザー選択で６４階調
の表現が可能になり、高速な画像クロックは不要になる
．
からのビームを被照射体上に走査する光走査装置に関し
，特に、同時に複数のビームを走査する複数ビーム走査
装置に関する． ［従来の技術］ 従来、レーザービームプリンタに使用されるレーザー走
査光学装置では、モータで回転させたポリゴンミラーの
偏向反射面にレーザー光を照射して走査光を得ているが
、こうしたポリゴンミラーを用いた走査方式は以下の如
き欠点を有している． すなわち，こうした走査方式では、走査周期を速くする
為にはポリゴンミラーの反射面数を増やすか、ポリゴン
ミラ一回転用のモータの回転数を上げるかの方法が取ら
れている為、夫々に限界があって簡単に実施することが
困難であることである．こうした困難を解決する目的で
、従来、？！散光束を同時に走査することが提案されて
いる．第７図にこの例が示されている．同図において、
第１の光源５０から出射された光束と第２の光源５ｌか
ら出射された光束は直交して進んでハーフミラー５２に
より混合され、ポリゴンミラ−５３に照射されてここで
偏向反射され走査光束となってず・θレンズ５４を通過
する．そして、走査光束は不図示の感光ドラムの表面上
を結像走査される．このとき、２本の走査光束が僅かに
離され隣同士で感光ドラムを走査する様に、２つの光源
５０、５ｌの位置が調整される，即ち、こうすれば２本
の走査線を同時に描くことができる為、ポリゴンミラー
の回転数を変更せずに印字速度を倍加できることになる
． ［発明が解決しようとする課題】 しかし、第７図の方法にも欠点があって、八一フミラー
５２を使う為に光源５０、５ｌからの光束の光量のロス
が大きくなる．従って、本発明の目的は、上記課題を解
決すべく、光量ロスがなくコンパクトな構成が可能な複
数ビーム走査装置を提供することにある． ［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する本発明では、複数の光源から発せら
れた光束を回転鏡により走査する複数ビーム走査装置に
おいて，走査光束を回転鏡の回転軸の略延長線方向に反
射する反射手段が回転鏡近傍に設けられている．より具
体的には、２個の半導体レーザーからの光束が回転鏡の
回転軸を挟んで略対向する方向から回転鏡の反射面に照
射され、その反射光束が回転鏡近傍に夫々独立して配置
された反射鏡で回転鏡の回転軸の略延長線方向に反射さ
れる様に構成され，それにより、光量ロスなく複数の走
査光束が被照射体上に導かれそこで走査される様になっ
ている．［実施例１ 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する．第１図
は本発明の実施例の断面図であり、第２図はその正面図
である． 第２図に示す第１レーザー装置２０及び第２レーザー装
置２ｌから発せられた２本の光束は、ポリゴンミラ−１
の夫々異なった偏向反射面１ａにより偏向され、第１図
の裏側から表側に向かってレーザー光を発振する第１レ
ーザー装置２０からの光束は走査光束ａｌ．となりミラ
ー２で反射されてｆ・θレンズ３を介して感光ドラム４
の表面上に結像走査される．他方、第１図の表側から裏
側に向かってレーザー光を発振する第２レーザー装置２
１からの光束は走査光束ｂｌとなって、ミラー５で反射
されず・θレンズ６を通過して同じく感光ドラム４の表
面上に結像走査されるボリゴンミラ−１は対向する位置
に反射面ｌａを有する２面鏡であり、特開昭６３−１８
８１１２号公報に示す如き構造を有する．即ち、対向す
る２面１ａがポリゴンミラ−１の傾斜方向とｆ行になる
様に形成されており、これにより倒れ補正光学系が不要
となって光学系がシンプル且つコンパクトに構成できて
調整などが不必要となっている． 勿論、ポリゴンミラーを４面鏡などとし、外接円径を２
面鏡と略同じサイズにして、倒れ補正光学系を用いても
良い． ポリゴンミラ−１は第２図の矢印Ｃ方向すなわち感光ド
ラム４側から見て時計方向に回転していて、走査光束ａ
ｌは第１図の図面表面から裏面へ向かって感光ドラム４
上を走査し，走査光束ｂｌは第１図の図面裏面から表面
へ向かって感光ドラム４上を走査する．この様に、２つ
の走査光東ａ．．ｂ．は互いに反対方向に向かって走査
される． 次に、ポリゴンミラ−１を駆動するモータを構成するロ
ータｌ２の内周面には、駆動用のマグネット１３が取り
付けられている．ロータｌ２の中心部にはポリ，ゴンミ
ラーｌを支持する為のミラーマウント１４が設けられ、
この基準面に当接してポリゴンミラーｌが取り付けられ
ている．上記マグネット１３はステータコイルユニット
ｌ５によって駆動力が与えられ、ステータコイルユニッ
ト１５はベアリングホルダー１６の外周面で支持されて
回路基板１７に接続されている．ロータｌ２の中心部に
あるミラーマウント１４は、中心に、軸一体型ベアリン
グ１８の軸部を保持していて、このベアリングｌ８のベ
アリング部はベアリングホルダーｌ６によって支持され
ている．このベアリングホルダー１６は複数ビーム走査
装置を形成するハウジングｌ９によって支持され、この
ハウジングｌ９により走査に必要な光学部品の全て（ミ
ラー２、５，ｆ・θレンズ３、６など）が支持されてい
る．第１レーザー装置２０と第２レーザー装置２１とは
第２図に示す如く，互いに向かい合った位置関係で配置
されている． 第３図は上記実廁例の平面図であり、１点鎖線は第１レ
ーザー装置２０から出射されポリゴンミラ−１とミラー
２で反射される走査光束ａを示し、２点鎖線は第２レー
ザー装置２１から出射されポリゴンミラ−１とミラー５
で反射される走査光束ｂＩを示す．各走査毎に、走査光
束ａ，は先ず走査開始側に設けられたミラー３０によっ
て反射され、スリット３１と集光レンズ３２を通過して
光ファイバー３３に入射する．この光ファイバー３３の
他端は回路基板に接続されていて，各走査における走査
開始位置を一定にする為の水平周期信号が検出される様
になっている．同様に、走査光束ｂ，も走査開始側に設
けられたミラー３５によって反射され、スリット３ｂと
集光レンズ３７を通過して光ファイバー３８に入射する
．こうして、各走査における走査光束ｂ，の水平周期信
号も検出される．第４図は第１ないし第２レーザー装置
２０、２１の断面を示し、レーザーチップ４０がレーザ
ーマウント４ｌ上に固定され、レーザー回路基板４２に
接続されている．このレーザー回路基＠４２はレーザー
マウント４ｌに固定されていて、コリメータホルダ４３
がレーザーマウント４ｌに固定されている．コリメータ
ホルダ４３は内部に、コリメータ鏡筒４５によって支持
されたコリメータレンズ４４を有している．コリメータ
鏡筒４５には、光学性能に合わせて絞り４６が一体的に
設けられている． 以上の構成の実施例の動作について説明する．第１及び
第２レーザー装置２０、２１から出射されるコリメート
光（水平同期信号に同期して画像信号により変調される
）は、夫々、ポリゴンミラ−１、及びミラー２、５とｆ
・θレンズ３，６を介して感光ドラム４上に走査され、
このとき感光ドラム４は副走査方向（第１図矢印）に回
転されるので，結局、感光ドラム４上に２次元の画像情
報が記録される． この際、前述の如く走査光束ａ，と走査光束ｂ．は互い
に反対方向に走査されているので、走査光束ａ，の画像
信号は走査光束ｂ１とは逆向きに信号を読み出す必要が
あり、上記夫々の水平同期信号に同期して、互いに逆向
きに読み出される画像信号に従って第１及び第２レーザ
ー装置２０、２１が変調駆動される様になっている．ま
た，走査光束ｂ，の書き始めのドット位置と走査光束ａ
，の書き終のドット位置が一致し、同様に走査光束ｂ，
の書き終わりのドット位置と走査光束ａｌの書き始めの
ドット位置が一致する必要がある．従って、これらの位
置が一致する様に水平同期信号の発生タイミングを調整
する回路が備えられており、一度セットしておけばその
後の調整は不要である． こうして，複数のビームを、光量ロスなくコンパクトな
構成の走査装置で被照射体上に走査することが出来る． 次に、変形例を説明する．この変形例では，第４図に示
した第１レーザー装置２０のコリメータ鋺筒４５の絞り
４６に対して、第２レーザー装ｆｉ！２１のコリメータ
鋺筒に設けられた絞りの開口径が変化出来る様になって
いる．これにより，夫々所定の走査光東径を得ることが
可能になる．一般的に、絞り径を大きくすると被照射体
上の結像位置での走査光東径は小さく出来るが、大きく
変化させる為にはｆ・θレンズなどの設計変更が必要で
ある． 第５図は、第１レーザー装ｒ！１２０の出射口に光量調
整の為のフィルター６２を入れた変形例を示す．このフ
ィルター６２は、例えばＮＤフィルターの様な吸収タイ
プでもコーティングによる反射タイプでもよい．一方，
第２レーザー装置２１にはこうしたフィルターは用いな
い． 第６図は半導体レーザーの一般的な光出力と駆動順電流
の関係を示したグラフであり，これから分かる様に順電
流を増していくと，突然，光出力が急上昇する位置があ
る．この様に、半導体レーザーの光出力特性は微小な電
流変化でも大きく変化してしまう為、光量変調をする場
合の光出力制御が難しく、印字されたドットの階調表現
が困難であった．こうした欠点を補う為にＰＷＭ方式（
クロックは一定でレーザーの点灯時間を変化させて階調
表現する方式）が実用化されてきたが、多くの階調を表
現する為にはレーザーの点灯時間を高速でスイッチング
するのでレーザー駆動回路も高価格になり、更に画像ク
ロックも速くする必要がある為この分もコストアップす
る． こうした欠点を第５図で説明した変形例は克服している
．例えば、一般的なＰＷＭ方式では６４階調の光量変化
が出来る様に設定されているが、上記の様に光量を２段
階にすれば３２階調のＰＷＭとレーザー選択で６４階調
の表現が可能になり、高速な画像クロックは不要になる
．
以上説明した様に、複数の光源から発せられた光束を回
転鏡で走査して、回転鏡の近傍に配置された反射手段で
回転請の回転軸の略延長方向に反射する様に構成された
本発明によれば、光量ロスがなくコンパクトで安価な複
数ビーム走査装置が実現できる．
転鏡で走査して、回転鏡の近傍に配置された反射手段で
回転請の回転軸の略延長方向に反射する様に構成された
本発明によれば、光量ロスがなくコンパクトで安価な複
数ビーム走査装置が実現できる．
第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は実施例の正
面図、第３図は実施例の平面図，第４図は実施例に用い
られたレーザー装置の断面図、第５図は変形例に用いら
れるレーザー装置の断面図、第６図は半導体レーザーの
一般的特性図、第７図は従来例の走査光学装置を示す図
である． ｌ・・・・・ポリゴンミラー、２、５・・・・・ミラー
，３、６・・・・・ｆ・θレンズ，４・・・・・感光ド
ラム、２０．２１・・・・・半導体レーザー装置，
面図、第３図は実施例の平面図，第４図は実施例に用い
られたレーザー装置の断面図、第５図は変形例に用いら
れるレーザー装置の断面図、第６図は半導体レーザーの
一般的特性図、第７図は従来例の走査光学装置を示す図
である． ｌ・・・・・ポリゴンミラー、２、５・・・・・ミラー
，３、６・・・・・ｆ・θレンズ，４・・・・・感光ド
ラム、２０．２１・・・・・半導体レーザー装置，
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の光源から発せられた光束を回転鏡により走査
する複数ビーム走査装置において、走査光束を回転鏡の
回転軸の略延長線方向に反射する反射手段が回転鏡近傍
に備えられている複数ビーム走査装置。 ２、２個の半導体レーザー光源からの光束が回転鏡の回
転軸を挟んで略対抗する方向から回転鏡の反射面に照射
され、その反射光束が回転鏡近傍に夫々独立して配置さ
れた反射鏡で回転鏡の回転軸の略延長線方向に反射され
る様に構成された請求項１記載の複数ビーム走査装置。 ３、複数の光源から発せられる光束の光量が多段階にさ
れている請求項１記載の複数ビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18352489A JPH0348215A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 複数ビーム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18352489A JPH0348215A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 複数ビーム走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348215A true JPH0348215A (ja) | 1991-03-01 |
Family
ID=16137352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18352489A Pending JPH0348215A (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 複数ビーム走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348215A (ja) |
-
1989
- 1989-07-15 JP JP18352489A patent/JPH0348215A/ja active Pending
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