JPH0470711A - レーザ走査光学系 - Google Patents
レーザ走査光学系Info
- Publication number
- JPH0470711A JPH0470711A JP2183342A JP18334290A JPH0470711A JP H0470711 A JPH0470711 A JP H0470711A JP 2183342 A JP2183342 A JP 2183342A JP 18334290 A JP18334290 A JP 18334290A JP H0470711 A JPH0470711 A JP H0470711A
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- Japan
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- laser
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- lasers
- optical system
- semiconductor laser
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はレーザ走査光学系に関し、特に複数のビームス
ポットを用いて被走査面を同時に光走査し高速及び高密
度で画像情報の形成を行うようにした例えばレーザービ
ームプリンタ(LBP)等の装置に好適なレーザ走査光
学系に関するものである。
ポットを用いて被走査面を同時に光走査し高速及び高密
度で画像情報の形成を行うようにした例えばレーザービ
ームプリンタ(LBP)等の装置に好適なレーザ走査光
学系に関するものである。
(従来の技術)
従来よりレーザーど−ムプリンタ等のレーザ走査光学系
においては、文字等の画像情報の書き込み速度の向上を
図る為、複数の半導体レーザより成る光源手段を用いて
いる。
においては、文字等の画像情報の書き込み速度の向上を
図る為、複数の半導体レーザより成る光源手段を用いて
いる。
即ち、該光源手段から放射された複数のレーザーど一ム
を回転多面鏡等の光偏向器を介して被走査面である感光
体面上に導光して、該感光体面上に複数のビームスポッ
トを形成し、同時に複数のビームスポットで光走査する
ことによって画像の書き込みの高速化を図っている。
を回転多面鏡等の光偏向器を介して被走査面である感光
体面上に導光して、該感光体面上に複数のビームスポッ
トを形成し、同時に複数のビームスポットで光走査する
ことによって画像の書き込みの高速化を図っている。
このようなレーザ走査光学系で用いられる光源手段とし
てのマルチ半導体レーザは第7図に示すようにストライ
プ構造のレーザな1チップ中に複数個(同図ではレーザ
71,72.73の3つ)1列に並へて構成されている
。
てのマルチ半導体レーザは第7図に示すようにストライ
プ構造のレーザな1チップ中に複数個(同図ではレーザ
71,72.73の3つ)1列に並へて構成されている
。
同図において1つのレーザの素子構造は第8図に示すよ
うに基板及び各層に対して垂直な結晶のへき開面に2つ
の反射面を正対して形成されている。そしてこの2つの
反射面に挟まれて基板(n)と水平にファプリー・ベロ
ー共振器が形成され活性層(P)の発振領域てレーザ発
振が起こり基板(n)に対して水平方向から即ち同図に
示す矢印六方向からレーザービームを発振している。
うに基板及び各層に対して垂直な結晶のへき開面に2つ
の反射面を正対して形成されている。そしてこの2つの
反射面に挟まれて基板(n)と水平にファプリー・ベロ
ー共振器が形成され活性層(P)の発振領域てレーザ発
振が起こり基板(n)に対して水平方向から即ち同図に
示す矢印六方向からレーザービームを発振している。
同図に示したレーザにおいての発振領域は5×200〜
300μm程度と細長くストライプ構造より構成されて
いる。
300μm程度と細長くストライプ構造より構成されて
いる。
尚、第7図に示したストライプ構造の複数のレーザを持
つマルチ半導体レーザは個々のレーザか独立して容易に
レーザ発振の0N10FFができるように構成されてい
る。
つマルチ半導体レーザは個々のレーザか独立して容易に
レーザ発振の0N10FFができるように構成されてい
る。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしなから第7図に示した従来のストライプ構造の複
数のレーザより成るマルチ半導体レーザは動作電流か3
0〜80mAと高い為、それに伴い発熱量か大きくなる
傾向かあった。この為、該ストライプ構造のレーザを1
チ・ツブ中に1列に複数個並へて構成した場合、発光の
際、互いに隣り合うレーザの発熱の影響を受けてレーザ
発振の動作、例えば発光量や発振波長か不安定となり被
走査面上の走査ライン間において画像に強度ムラか生じ
良好なる画像情報の形成(書き込み)かできなくなって
くるという問題点かあった。
数のレーザより成るマルチ半導体レーザは動作電流か3
0〜80mAと高い為、それに伴い発熱量か大きくなる
傾向かあった。この為、該ストライプ構造のレーザを1
チ・ツブ中に1列に複数個並へて構成した場合、発光の
際、互いに隣り合うレーザの発熱の影響を受けてレーザ
発振の動作、例えば発光量や発振波長か不安定となり被
走査面上の走査ライン間において画像に強度ムラか生じ
良好なる画像情報の形成(書き込み)かできなくなって
くるという問題点かあった。
その為、従来のマルチ半導体レーザにおいてはレーザの
発熱によるレーザ発振動作の不安定を避ける為、それぞ
れのレーザ間隔を例えば100μm以上と大きく設定し
て構成していた。この為画像情報を書き込む際の画像の
画質の向上を図るのが大変難かしく、又装置全体の小型
化か大変難しいという問題点があった。
発熱によるレーザ発振動作の不安定を避ける為、それぞ
れのレーザ間隔を例えば100μm以上と大きく設定し
て構成していた。この為画像情報を書き込む際の画像の
画質の向上を図るのが大変難かしく、又装置全体の小型
化か大変難しいという問題点があった。
本発明は光源手段から放射された複数のレーザービーム
な用いて被走査面を同時に光走査するようにしたレーザ
走査光学系において、光源手段として垂直共振器構造を
有するレーザな1チップ中に複数個効果的に並へて構成
したマルチ半導体レーザな用いることにより、互いに隣
り合うレーザの発熱の影響を少なくし各レーザからの発
光量やレーザ発振波長等を独立に制御することができる
ようにして安定した光量で光走査することかでき高速及
び高画質の画像形成が可能なレーザ走査光学系の提供を
目的とする。
な用いて被走査面を同時に光走査するようにしたレーザ
走査光学系において、光源手段として垂直共振器構造を
有するレーザな1チップ中に複数個効果的に並へて構成
したマルチ半導体レーザな用いることにより、互いに隣
り合うレーザの発熱の影響を少なくし各レーザからの発
光量やレーザ発振波長等を独立に制御することができる
ようにして安定した光量で光走査することかでき高速及
び高画質の画像形成が可能なレーザ走査光学系の提供を
目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明のレーザ走査光学系は、複数の発光部を有する光
源手段より放射された複数のレーザーど−ムを回動可能
の光偏向器を介して被走査面上に導光し、該被走査面上
に複数のビームスポットを形成し、該光偏向器を回動さ
せることにより該複数のビームスポットで被走査面上を
光走査するレーザ走査光学系において、該光源手段は垂
直共振器構造を有するレーザな1チップ中に該被走査面
上の副走査方向に沿って複数個並べて構成したマルチ半
導体レーザを有していることを特徴としている。
源手段より放射された複数のレーザーど−ムを回動可能
の光偏向器を介して被走査面上に導光し、該被走査面上
に複数のビームスポットを形成し、該光偏向器を回動さ
せることにより該複数のビームスポットで被走査面上を
光走査するレーザ走査光学系において、該光源手段は垂
直共振器構造を有するレーザな1チップ中に該被走査面
上の副走査方向に沿って複数個並べて構成したマルチ半
導体レーザを有していることを特徴としている。
更に本発明は、前記レーザ走査光学系は前記被走査面に
をインターレース走査方式で光走査していることを特徴
としている。
をインターレース走査方式で光走査していることを特徴
としている。
(実施例)
第1図は本発明のレーザ走査光学系の第1実施例の要部
概略図である。同図において1は光源手段であり、複数
の発光部を有するマルチ半導体レーザより成っている。
概略図である。同図において1は光源手段であり、複数
の発光部を有するマルチ半導体レーザより成っている。
このマルチ半導体レーザ1は第2図に示すように垂直共
振器構造を有した3つのレーザ22,23.24を1チ
ップ21中に被走査面上の副走査方向に沿って1列に並
へて構成しており、光変調された3つのレーザービーム
を基板21に対して垂直方向に放射している。
振器構造を有した3つのレーザ22,23.24を1チ
ップ21中に被走査面上の副走査方向に沿って1列に並
へて構成しており、光変調された3つのレーザービーム
を基板21に対して垂直方向に放射している。
2はコリメーターレンズであり、マルチ半導体レーザ1
から放射された複数のレーザーど−ムを平行光束として
いる。3は回転多面鏡より成る光偏向器であり、駆動手
段(不図示)により矢印a方向に一定速度で回転してい
る。4はf−θレンズ等の結像光学系であり、光偏向器
3からの複数のレーザービームを集光し被走査面(不図
示)上にビームスポットを形成している。
から放射された複数のレーザーど−ムを平行光束として
いる。3は回転多面鏡より成る光偏向器であり、駆動手
段(不図示)により矢印a方向に一定速度で回転してい
る。4はf−θレンズ等の結像光学系であり、光偏向器
3からの複数のレーザービームを集光し被走査面(不図
示)上にビームスポットを形成している。
本実施例においてマルチ半導体レーザ1から放射された
複数のレーザービームはコリメーターレンズ2によって
各々平行光束とされ光偏向器3の反射面に入射する。
複数のレーザービームはコリメーターレンズ2によって
各々平行光束とされ光偏向器3の反射面に入射する。
モして該光偏向器3の反射面によって反射された各々の
レーザービームは結像光学系4によって不図示の被走査
面である感光体面上にそれぞれ所定寸法のビームスポッ
ト径を形成し該感光体面上に画像情報の形成(書き込み
)を順次行っている。
レーザービームは結像光学系4によって不図示の被走査
面である感光体面上にそれぞれ所定寸法のビームスポッ
ト径を形成し該感光体面上に画像情報の形成(書き込み
)を順次行っている。
次に本発明に係る光源手段である垂直共振器構造の複数
のレーザから成るマルチ半導体レーザの特徴について第
2.第3図を用いて説明する。
のレーザから成るマルチ半導体レーザの特徴について第
2.第3図を用いて説明する。
第2図は第1図に示した光源手段であるマルチ半導体レ
ーザ1の外観図である。
ーザ1の外観図である。
第3図は第2図に示した複数のレーザのうちの1つの垂
直共振器構造のレーザの素子構造を示した断面説明図で
ある。
直共振器構造のレーザの素子構造を示した断面説明図で
ある。
第2図に示すように本実施例ではマルチ半導体レーザ1
を垂直共振器構造を有する3つのレーザ22.23.2
4を1チップ中に被走査面上の副走査方向に沿フて1列
に並へて構成し、光変調された複数のレーザービームを
基板21に対して垂直方向に放射している。
を垂直共振器構造を有する3つのレーザ22.23.2
4を1チップ中に被走査面上の副走査方向に沿フて1列
に並へて構成し、光変調された複数のレーザービームを
基板21に対して垂直方向に放射している。
本実施例において光源手段であるマルチ半導体レーザ1
は光技術の最先@((株)トリケップス平成元年12月
19日セミナー資料第3請)に述へられているように別
名面発光型半導体レーザと呼ばれ第4図に示すように活
性領域か小さい為、しきい電流を非常に小さくすること
かできる等の特長を有している。
は光技術の最先@((株)トリケップス平成元年12月
19日セミナー資料第3請)に述へられているように別
名面発光型半導体レーザと呼ばれ第4図に示すように活
性領域か小さい為、しきい電流を非常に小さくすること
かできる等の特長を有している。
この面発光型半導体レーザの構造は第3図に示すように
クラッド層(n)32と活性層(P)33そしてクラッ
ト層(P)34の上下の面に高い反射率を有する反射面
35と反射面36とか正対して形成されている。
クラッド層(n)32と活性層(P)33そしてクラッ
ト層(P)34の上下の面に高い反射率を有する反射面
35と反射面36とか正対して形成されている。
この2つの反射面35.36に挟まれた領域が基板31
に対して垂直な所謂ファプリー・ベロー共振器となり、
活性層(P)33の発振領域37てレーザ発振か起こり
基板31に対して垂直な方向、即ち同図に示す矢印へ方
向からレーザーど一ムを発振している。
に対して垂直な所謂ファプリー・ベロー共振器となり、
活性層(P)33の発振領域37てレーザ発振か起こり
基板31に対して垂直な方向、即ち同図に示す矢印へ方
向からレーザーど一ムを発振している。
特にこのような垂直共振器構造を有した半導体レーザは
発振領域37を3〜5μmと小さくすることができる為
、動作電流を小さく抑えることかできレーザ発光による
発熱を少なくすることができる。
発振領域37を3〜5μmと小さくすることができる為
、動作電流を小さく抑えることかできレーザ発光による
発熱を少なくすることができる。
この為、レーザーど−ムを発光させてもレーザ個々の発
熱量は小さいので発熱によって相互のレーザ発振動作が
影響されることなく各レーザからの発光量及び発振波長
が独立に制御でき安定した発光量が得られる。
熱量は小さいので発熱によって相互のレーザ発振動作が
影響されることなく各レーザからの発光量及び発振波長
が独立に制御でき安定した発光量が得られる。
又、本実施例における光源手段を構成する個々のレーザ
は独立して画像信号に従って光変調ができ、即ちレーザ
発振を容易に0N10FFすることができるように構成
されている。又、前述したように1つのレーザからの発
熱量は小さい為に温度による悪影響を受けることなく安
定した光量か得られるのでそれぞれのレーザ間隔を1チ
ップ上に例えば20μm程度の間隔て多数形成すること
かできる。
は独立して画像信号に従って光変調ができ、即ちレーザ
発振を容易に0N10FFすることができるように構成
されている。又、前述したように1つのレーザからの発
熱量は小さい為に温度による悪影響を受けることなく安
定した光量か得られるのでそれぞれのレーザ間隔を1チ
ップ上に例えば20μm程度の間隔て多数形成すること
かできる。
このように本実施例においては垂直共振器構造のレーザ
を光源手段として利用することにより、それぞれのレー
ザ間の距離を近接して複数形成することかできる。この
為複数のレーザースポットを被走査面である感光体面上
に隣接して形成させることができるので走査ライン間て
の画像の強度ムラを小さく抑えた高密度で良好なる画質
の画像を形成することができる。
を光源手段として利用することにより、それぞれのレー
ザ間の距離を近接して複数形成することかできる。この
為複数のレーザースポットを被走査面である感光体面上
に隣接して形成させることができるので走査ライン間て
の画像の強度ムラを小さく抑えた高密度で良好なる画質
の画像を形成することができる。
第5図は本実施例による複数のビームスポットで被走査
面を光走査している様子を示した説明図である。同図に
示すようにビームスポットを隣接して形成することがで
きるので1回の光走査で3ラインの画像を同時に走査ラ
イン間での画像の強度ムラが無い状態で良好に形成(書
き込み)することができる。
面を光走査している様子を示した説明図である。同図に
示すようにビームスポットを隣接して形成することがで
きるので1回の光走査で3ラインの画像を同時に走査ラ
イン間での画像の強度ムラが無い状態で良好に形成(書
き込み)することができる。
第6図は本発明のレーザ走査光学系で被走査面上を光走
査するときの走査方式としてインターレース走査方式を
用いたときの被走査面上におけるレーザースポットの様
子を示した説明図である。
査するときの走査方式としてインターレース走査方式を
用いたときの被走査面上におけるレーザースポットの様
子を示した説明図である。
般にコリメーターレンズのFナンバを小さくしレーザー
ビームを多く集光し、明るい状態で光走査しようとする
と隣り合うレーザーど−ムの間隔が広くなり、それに伴
い被走査面上でビームスポット間隔か広くなり良好なる
画像が得られなくなってくる。
ビームを多く集光し、明るい状態で光走査しようとする
と隣り合うレーザーど−ムの間隔が広くなり、それに伴
い被走査面上でビームスポット間隔か広くなり良好なる
画像が得られなくなってくる。
そこで本実施例においてはインターレース走査方式を用
いてそのビームのスポット間隔内に他の走査によるレー
ザービームを入れて光走査することにより画像密度の低
下を防止し、結合効率を高め画像形成の際の画質の向上
を図っている。
いてそのビームのスポット間隔内に他の走査によるレー
ザービームを入れて光走査することにより画像密度の低
下を防止し、結合効率を高め画像形成の際の画質の向上
を図っている。
本実施例においても前述の実施例と同様に光源手段とし
て垂直共振器構造を有する複数のレーザ(本実施例では
3個)を1チップ中に並へて構成したマルチ半導体レー
ザを用いている。この為、それぞれのレーザ間隔は第7
図に示した従来のストライプ構造型の半導体レーザに比
べ小さくして形成することかできる。
て垂直共振器構造を有する複数のレーザ(本実施例では
3個)を1チップ中に並へて構成したマルチ半導体レー
ザを用いている。この為、それぞれのレーザ間隔は第7
図に示した従来のストライプ構造型の半導体レーザに比
べ小さくして形成することかできる。
これにより被走査面上におけるビームスポ、ット間隔の
広かりを小さく抑えることかでき、又インターレース走
査での間引き数(中間に入れるレーザービームの数)も
少なくすることかてきる為、画像の書き込みの為の制御
回路の構成は従来のストライブ構造のマルチ半導体レー
ザを用いたレーザ走査光学系に比へて簡易に構成するこ
とかできる。
広かりを小さく抑えることかでき、又インターレース走
査での間引き数(中間に入れるレーザービームの数)も
少なくすることかてきる為、画像の書き込みの為の制御
回路の構成は従来のストライブ構造のマルチ半導体レー
ザを用いたレーザ走査光学系に比へて簡易に構成するこ
とかできる。
尚、本実施例においては垂直共振器構造を有するレーザ
な3個用いて光源手段を構成したか2個以上複数のレー
ザより光源手段を構成しても良い。
な3個用いて光源手段を構成したか2個以上複数のレー
ザより光源手段を構成しても良い。
(発明の効果)
本発明によれば前述したように垂直共振器構造を有する
レーザな1チップ中に被走査面上の副走査方向に沿って
複数個並べて構成したマルチ半導体レーザな光源手段と
して用いることにより、複数のビームスポットで被走査
面を同時に走査する際、走査ライン間での画像の強度ム
ラを小さく抑えることがてき、これにより画質の向上を
図った画像形成ができるレーザ走査光学系を達成するこ
とかできる。
レーザな1チップ中に被走査面上の副走査方向に沿って
複数個並べて構成したマルチ半導体レーザな光源手段と
して用いることにより、複数のビームスポットで被走査
面を同時に走査する際、走査ライン間での画像の強度ム
ラを小さく抑えることがてき、これにより画質の向上を
図った画像形成ができるレーザ走査光学系を達成するこ
とかできる。
第1図は本発明のレーザ走査光学系の第1実施例の要部
概略図、第2図は第1図に示した半導体レーザの外観図
、第3図は第1図に示した垂直共振器構造のレーザの素
子構造を示す説明図、第4図は垂直共振器構造の半導体
レーザの光出力・電流特性を示す説明図、第5図は第1
実施例において被走査面上のビームスポットの様子を示
した説明図、第6図は本発明の第2実施例のインターレ
ース走査を用いたときの被走査面上のビームスポットの
様子を示す説明図、第7図は従来のストライブ構造型の
レーザを有した光源手段の外観図、第8図はストライプ
構造型の半導体レーザの素子構造を示す説明図である。 図中、1は半導体レーザ、2はコリメーターレンズ、3
は光偏向器、4は結像光学系である。 第 図 第 図 第 図 第 図 ○ −−□・−・□・□−〉
概略図、第2図は第1図に示した半導体レーザの外観図
、第3図は第1図に示した垂直共振器構造のレーザの素
子構造を示す説明図、第4図は垂直共振器構造の半導体
レーザの光出力・電流特性を示す説明図、第5図は第1
実施例において被走査面上のビームスポットの様子を示
した説明図、第6図は本発明の第2実施例のインターレ
ース走査を用いたときの被走査面上のビームスポットの
様子を示す説明図、第7図は従来のストライブ構造型の
レーザを有した光源手段の外観図、第8図はストライプ
構造型の半導体レーザの素子構造を示す説明図である。 図中、1は半導体レーザ、2はコリメーターレンズ、3
は光偏向器、4は結像光学系である。 第 図 第 図 第 図 第 図 ○ −−□・−・□・□−〉
Claims (2)
- (1)複数の発光部を有する光源手段より放射された複
数のレーザービームを回動可能の光偏向器を介して被走
査面上に導光し、該被走査面上に複数のビームスポット
を形成し、該光偏向器を回動させることにより該複数の
ビームスポットで被走査面上を光走査するレーザ走査光
学系において、該光源手段は垂直共振器構造を有するレ
ーザを1チップ中に該被走査面上の副走査方向に沿って
複数個並べて構成したマルチ半導体レーザを有している
ことを特徴とするレーザ走査光学系。 - (2)前記レーザ走査光学系は前記被走査面上をインタ
ーレース走査方式で光走査していることを特徴とする請
求項1記載のレーザ走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183342A JPH0470711A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | レーザ走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183342A JPH0470711A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | レーザ走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0470711A true JPH0470711A (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16134050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183342A Pending JPH0470711A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | レーザ走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0470711A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0653877A1 (en) * | 1993-11-17 | 1995-05-17 | Xerox Corporation | Multispot facet tracked raster output scanning system |
| US5610647A (en) * | 1991-05-14 | 1997-03-11 | Seigo Epson Corporation | Image forming apparatus including a plural laser beam scanning apparatus |
| JPH09120036A (ja) * | 1994-08-09 | 1997-05-06 | Deutsche Forsch & Vers Luft Raumfahrt Ev | 像発生装置 |
| US5828483A (en) * | 1993-11-23 | 1998-10-27 | Schwartz; Nira | Printing and inspection system using rotating polygon and optical fibers |
| JP2013170962A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Ricoh Co Ltd | 距離測定装置 |
| JP2014077660A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 検出装置 |
| JP2015007578A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社デンソー | 光走査装置 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP2183342A patent/JPH0470711A/ja active Pending
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