JPH07120691A

JPH07120691A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH07120691A
Application number: JP26722293A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hayashi; 善紀林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】アパーチャによる回折の影響を有効に軽減し、
デフォーカス量に対する光スポット径変動の小さい光走
査装置を実現する。【構成】光源装置と光偏向器の偏向反射面との間に配備
され、レーザー光束の光束周辺部の光を遮断するアパー
チャ３が、シリンダレンズ系における第１，第２シリン
ダレンズ４１，４２間に配備され、光偏向器による偏向
光束の偏向の起点と、基準偏向光束の結像点との間の距
離をＬ、アパーチャ３以降の光学系によるアパーチャの
共役像と上記結像点との間の距離をΔとするとき、Ｌと
Δとが条件 Δ／Ｌ＞０．３２（１）を満足するように上記アパーチャの位置を定めた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＤ光源を光源とする光源装置からのレ
ーザー光束を偏向反射面により反射して偏向光束とし、
走査結像光学系により被走査面上に光スポットとして集
光させて光走査を行う光走査方式は光プリンター等に関
連して広く知られている（特公昭６０−６４２号公報、
特開平１−３０２２１７号公報等）。

【０００３】高密度記録等の高精度の光走査を実現する
には「光スポット径」が安定していなければならない。
光スポット径の不安定さの原因となるものの一つとし
て、光源装置と光偏向器との間に配備されるアパーチャ
の存在がある。

【０００４】アパーチャは本来、光スポット形状や光ス
ポット径の調整や迷光の除去等の目的で配備され、光源
装置からのレーザー光束の光束周辺部を遮光する。この
光束周辺部の遮光により、アパーチャを通過したレーザ
ー光束の光強度分布は、レーザー光束本来のガウス型の
光強度分布の裾野の部分をカットされた形状となり、被
走査面上に集光される光スポットの強度分布にはアパー
チャの開口による回折の影響が現れる。

【０００５】特に上記各公報開示の光走査装置によう
に、走査結像光学系の「副走査対応方向（光源から被走
査面に到る光路を光軸に沿って直線的に展開した仮想的
な光路上で、副走査方向と平行的に対応する方向を言
う。また上記仮想的な光路上で、主走査方向と平行的に
対応する方向を「主走査対応方向」と言う。）」の結像
倍率が１より小さい場合には、走査結像光学系を含むア
パーチャ以降の光学系によるアパーチャの実像が、アパ
ーチャの位置によっては被走査面近傍にでき、回折の影
響により光スポット径が、偏向光束結像位置と被走査面
とのずれ、即ち「デフォーカス量」に応じて著しく変動
し、安定した光スポット径を得ることができない。

【０００６】特開平４ー２２９８１９号公報には、アパ
ーチャの実像を被走査面の手前側に形成する光走査装置
が示されているが、フレネル回折の影響により、上記デ
フォーカス量に応じて光スポット径の変動が大きいとい
う問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたもので、アパーチャによる回折の影
響を有効に軽減し、デフォーカス量に対する光スポット
径変動の小さい新規な光走査装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置
は、「ＬＤ光源とカップリングレンズ系とを有する光源
装置からのレーザー光束をシリンダレンズ系により副走
査対応方向へ収束させ、主走査対応方向に長い線像とし
て結像させ、上記線像の結像位置近傍に偏向反射面を有
する光偏向器による偏向させ、偏向光束を走査結像光学
系により被走査面上に光スポットとして集光させて光走
査を行う光走査装置」であって、走査結像光学系の副走
査対応方向に関する共役横倍率が１より小さく、光源装
置と光偏向器の偏向反射面との間に、レーザー光束の光
束周辺部の光を遮断するアパーチャを有する。

【０００９】「シリンダレンズ系」は、光源装置側から
順に、正の屈折力を持つ第１シリンダレンズ、負の屈折
力を持つ第２シリンダレンズ、正の屈折力を持つ第３シ
リンダレンズを配して構成する。「アパーチャ」は、シ
リンダレンズ系における第１，第２シリンダレンズ間に
配備される。

【００１０】光偏向器による偏向光束の偏向の起点と、
基準偏向光束の結像点との間の距離をＬ、アパーチャ以
降の光学系によるアパーチャの共役像と上記結像点との
間の距離をΔとするとき、ＬとΔとが条件 Δ／Ｌ＞０．３２（１）を満足するようにアパーチャの位置が定められる。

【００１１】上記「基準偏向光束」とは、光偏向器によ
り偏向される偏向光束のうち、偏向角が０であるもの、
即ち、その主光線が走査結像光学系の光軸と平行になる
光束であり、その結像点は被走査面上にあるのが理想で
ある。また偏向の起点とは、偏向反射面による基準偏向
光束の反射位置である。

【００１２】光源装置からのレーザー光束は、光偏向器
の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像として結
像するから、偏向光束は副走査対応方向には発散性であ
り、走査結像光学系は、この偏向光束を被走査面上に光
スポットとして集光させるから、「走査結像光学系」
は、副走査対応方向に関して偏向反射面位置と被走査面
位置とを幾何光学的に略共役な関係とし、その共役横倍
率は前述の如く１より小さい。

【００１３】このような光走査装置は、周知の如く「面
倒れ補正機能」を有し、光偏向器の偏向反射面に面倒れ
（回転軸や揺動軸の変動や偏向反射面自体の、上記軸に
対する平行度等の誤差等により生じる）があっても、光
走査に実質的な影響を及ぼさない。「光偏向器」として
は、回転多面鏡や回転単面鏡、回転２面鏡やガルバノミ
ラー等を利用できる。

【００１４】「走査結像光学系」としては、光偏向器が
回転多面鏡や回転単面鏡、回転２面鏡野場合にはｆθレ
ンズ、光偏向器がガルバノミラーの場合にはｆ・ｓｉｎ
θレンズを用いることができる。

【００１５】シリンダレンズ系を構成する第１〜第３シ
リンダレンズの屈折力を順次、ψ₁（＞０），ψ₂（＜
０），ψ₃（＞０）とすると、これらは、条件 ψ₁＜−ψ₂＜ψ₃ （２）を満足することが、光利用効率の観点から望ましい（請
求項２）。

【００１６】カップリングレンズ系とともに光源装置を
構成するＬＤ光源は、単一のレーザー発光部を持つ、通
常のＬＤ光源で良いことは勿論であるが、これに限ら
ず、複数のレーザー発光部を１方向に当間隔に配列した
モノリシックな「ＬＤアレイ」をＬＤ光源として用いて
も良い。

【００１７】その場合には、ＬＤアレイを「ＬＤ発光部
の配列方向が主走査対応方向に対し微小角（数度程度）
傾く」ようにけて配備し、「カップリングレンズ系」の
焦点距離：ｆ_cp，第１シリンダレンズの副走査対応方向
に関する焦点距離：ｆ_c1、第２シリンダレンズ以降の光
学系の副走査対応方向の前側主点と第１シリンダレンズ
との距離：Ｄとするとき、これらが条件Ｄ＜ｆ_cp・ｆ_c1／（ｆ_cp＋ｆ_c1）（３）を満足するようにし、アパーチャを「カップリングレン
ズ系と第１シリンダレンズとの副走査対応方向の合成焦
点位置」に配備するのが良い（請求項３）。

【００１８】

【作用】上記のように、この発明においては、光偏向器
による偏向光束の偏向の起点と、基準偏向光束の結像点
との間の距離をＬ、アパーチャ以降の光学系によるアパ
ーチャの共役像と上記結像点との間の距離をΔとすると
き、ＬとΔとが条件 Δ／Ｌ＞０．３２（１）を満足するようにアパーチャの位置が定められる。この
条件（１）は、アパーチャによる回折の影響を有効に軽
減し、デフォーカス量に対する光スポット径変動を小さ
くするための条件である。即ち、上記条件（１）が満足
されるとき、デフォーカス量をパラメータとした副走査
方向の光スポット径の変化は傾きが小さく「なだらか」
となる。

【００１９】また、「シリンダレンズ系」を、光源装置
側から順に、正の屈折力を持つ第１シリンダレンズ、負
の屈折力を持つ第２シリンダレンズ、正の屈折力を持つ
第３シリンダレンズを配して構成し、「アパーチャ」
を、上記第１，第２シリンダレンズ間に配備することに
より、第１シリンダレンズから走査結像光学系に到る光
路長を有効に短縮することが可能となる。

【００２０】上記条件（２）を満足することにより、光
利用効率を有効に大きく保つことが可能である。また条
件（３）を満足しつつ、アパーチャをカップリングレン
ズ系と第１シリンダレンズとの副走査対応方向の合成焦
点位置に配備することにより、ＬＤアレイの各発光部か
らのレーザー光束による光スポット同志のスポット径の
差違を除去することが可能になる。

【００２１】

【実施例】具体的な実施例に先立ち、一般的な光走査装
置の光学配置に即して、上記の条件（１）の意義を説明
する。

【００２２】図２は、ＬＤ光源を用いる典型的な光走査
装置における光学配置を、ＬＤ光源１から被走査面８に
到る光路を光学系の光軸に沿って直線的に展開し、副走
査対応方向が上下方向となるように描いたものである。
主走査対応方向は図面に直交する方向である。

【００２３】ＬＤ光源１から放射された発散性の光束
は、ＬＤ光源１とともに光源装置をなすカップリングレ
ンズ系２により平行光束化され、アパーチャ３により光
束周辺部を遮光され、シリンダレンズ系４により副走査
対応方向に収束されて、光偏向器の偏向反射面５の位置
に主走査対応方向に長い線像として結像する。偏向反射
面５により反射された偏向光束は、レンズ６，７により
構成されるアナモフィックな走査結像光学系により被走
査面８上に光スポットとして集光する。

【００２４】図２に示すように、アパーチャ３における
「副走査対応方向の開口幅」をＷ_S1とし、偏向反射面５
上に結像した線像の「幅」即ち、線像位置におけるレー
ザー光束の副走査対応方向の光束幅（光強度のピーク値
の１／ｅ²以上となる光束部分の幅）をＷ_S2被走査面近
傍に結像する光スポットにおけるビームウエストの径を
Ｗ_S3とすると、これらＷ_S1，Ｗ_S2，Ｗ_S3の間には、回折
の影響を無視すると、近似的に以下の関係が成り立つ。Ｗ_S2＝ｋ（λ／π）（ｆ_cy／Ｗ_S1）（４）Ｗ_S3＝β・Ｗ_S2 （５）ここに、λはレーザー光束の波長、ｋは比例係数、ｆ_cy
はシリンダレンズ系４の副走査対応方向の焦点距離、β
は走査結像光学系の共役横倍率を表している。

【００２５】上記関係から明らかなように、副走査方向
の光スポット径として、所望の径：Ｗ_3Sを得る場合、共
役横ばい率：βを小さく設定するほど、アパーチャ３の
開口幅：Ｗ_S1を小さくしなければならない。この発明の
光走査装置におけるように、β＜１の場合には、所望の
光スポット径：Ｗ_3Sを得るためにアパーチャ３の開口
幅：Ｗ_S1が小さくなりやすく、アパーチャ３の開口によ
るフレネル回折が発生し易い。その結果、「偏向光束の
結像位置と被走査面とのずれ量であるデフォーカス量に
対する副走査対応方向の光スポット径の変動」が顕著に
なり易い。なお、走査結像光学系が、副走査対応方向に
おいて、「偏向の起点と被走査面位置とを、幾何光学的
な共役関係としているので、主走査対応方向については
フレネル回折の影響は発生しない。

【００２６】しかるに、「開口手段」であるアパーチャ
３を、シリンダレンズ系４の前側焦点位置に置くと、被
走査面８がアパーチャ３からみて光学的に見て無限遠と
なるため、前記共役横倍率：βが１より小さくても、被
走査面を含むかなりの領域において、偏向光束の結像は
アパーチャ開口部のフラウンホーファー回折像となり、
デフォーカス量をパラメータとした副走査方向の光スポ
ット径の変化は傾きが小さく「なだらか」となり、偏向
光束の結像位置と被走査面との間に多少のデフォーカス
があっても、副走査対応方向における光スポット径の変
動は少ない。

【００２７】図２におけるアパーチュア３以降の光学配
置における光学系データの具体的な１例として、以下の
ものを挙げる。

【００２８】Ｘとあるのは、前述の光源から被走査面に
到る光路を光軸に沿って直線的に展開した仮想的な光路
上で、アパーチャ３からシリンダレンズ４の光源側レン
ズ面に到る光路上の距離、Ｒとあるのは、各光学素子に
おける副走査対応方向の曲率半径、Ｄとあるのは光学素
子の各面の面間隔、Ｎとあるのは屈折率を表す。

【００２９】ＲＤＮアパーチャ３ ∞ Ｘ１．０シリンダレンズ系４４８５１．５１１シリンダレンズ系４ ∞ ３２５１．０レンズ６ ∞ １３１．７６６レンズ６ −１３７．０９８１．０レンズ７４８３１．５１１レンズ７ ∞ ７９１．０レンズ７に関するＤ＝７９は、レンズ７の被走査面側レ
ンズ面と被走査面との間の光軸上の距離を表す。レンズ
６，７により構成される走査結像光学系の副走査対応方
向の共役横倍率：βは０．３９である。なお、レンズ７
は「長尺シリンダレンズ」である。

【００３０】上記のＸの値を、６９ｍｍ，１１９．９４
ｍｍ，１２９．９４ｍｍ，１３９．９４ｍｍとしたと
き、前記Ｌ，Δ，Δ／Ｌおよび深度の値は以下のように
なる。

【００３１】Ｘ Δ Ｌ Δ／Ｌ深度（ｍｍ）６９２２４３００．０５３．００１１９．９４１３６４３００．３２６．００１２９．９４ ∞ ４３０ ∞ ６．３０１３９．９４１３６４３００．３２６．２０。

【００３２】被走査面上に形成される光スポットの副走
査方向の径は、偏向光束の副走査対応方向の結像位置と
被走査面とのずれ（デフォーカス量）により変化する。
上記の「深度」は、光スポットの副走査対応方向の径
が、設計値：８０μｍ以下となるデフォーカス量の範囲
であり、深度の数値（ｍｍ）が大きいほど、デフォーカ
ス量の広い範囲で光スポットの副走査対応方向の径は安
定していることになる。

【００３３】上記の例では、Δ／Ｌが０．３２以上であ
ると、深度は６ｍｍ以上と十分に大きく、光スポット径
は安定している。しかるに、Δ／Ｌが０．３２より小さ
くなり、例えば上の例のように、Δ／Ｌ＝０．０５では
深度は３ｍｍと小さくなり、安定した径の光スポットで
光走査を行うのは困難である。

【００３４】図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に、
上記Ｘの値を、６９ｍｍ，１１９．９４ｍｍ，１２９．
９４ｍｍ，１３９．９４ｍｍとしたときの、副走査対応
方向の光スポット径（縦軸）と、デフォーカス量（横
軸）との関係を示す。これらの図において、関係曲線が
光スポット径：８０μｍ以下になる横軸領域が「深度」
である。Δ／Ｌ＝０．０５に相当する図３（ａ）におい
て、深度：３ｍｍと小さくなっているのは、開口手段で
あるアパーチャ３によるフレネル回折の影響によるもの
である。

【００３５】図４は光走査装置の別の例を図２に倣って
示している。図２の例との違いは、走査結像光学系が３
枚のレンズ６０，６１，７０により構成されている点で
ある。レンズ７０は長尺トロイダルレンズである。

【００３６】図４におけるアパーチュア３以降の光学配
置における光学系データの具体的な１例として、以下の
ものを挙げる。記載の要領は図１の例の場合と同様であ
る。

【００３７】ＲＤＮアパーチャ３ ∞ Ｘ１．０シリンダレンズ系４６４．５３１．５１１シリンダレンズ系４ ∞ １６２１．０レンズ６０ −１４０．１１８．８１．５７２レンズ６０ −１１３．９２．７１．０レンズ６１ ∞ ２３．５１．５７２レンズ６１ −１５０．０１１１．５１．０レンズ７０ −４３．６３１．５７２レンズ７０ −２０．３８８１．０レンズ６０，６１，７０により構成される走査結像光学
系の副走査対応方向の共役横倍率：βは０．６である。

【００３８】上記のＸの値を、３０ｍｍ，１８０ｍｍ，
２４７．９ｍｍ，３１５ｍｍとしたとき、前記Ｌ，Δ，
Δ／Ｌおよび深度の値は以下のようになる。

【００３９】Ｘ Δ Ｌ Δ／Ｌ深度（ｍｍ）３０２６．５２９３０．０９４．６９１８０９３２９３０．３２７．００２４７．９ ∞ ２９３ ∞ ６．４９３１５９３２９３０．３２７．００。

【００４０】この例でも、「深度」は、光スポットの副
走査対応方向の径が、設計値：８０μｍ以下となるデフ
ォーカス量の範囲である。この例でも、Δ／Ｌが０．３
２以上であると、深度は十分に大きく、光スポット径は
安定している。しかるに、Δ／Ｌが０．３２より小さく
なり、例えば上の例のように、Δ／Ｌ＝０．０９では深
度は４．６９ｍｍと小さくなり、安定した径の光スポッ
トで光走査を行うのは困難である。

【００４１】図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に、
図４の例で、Ｘの値を３０ｍｍ，１８０ｍｍ，２４７．
９ｍｍ，３１５ｍｍとしたときの、副走査対応方向の光
スポット径（縦軸）と、デフォーカス量（横軸）との関
係を示す。Δ／Ｌ＝０．０９に相当する図４（ａ）にお
いて、深度：４．６９ｍｍと小さくなっているのは、開
口手段であるアパーチャ３によるフレネル回折の影響に
よるものである。

【００４２】これらの例から、一般に、アパーチャ以後
の光学系に対して、条件（１）が満足されるとき、光ス
ポット径（副走査方向）を安定させて、良好な光走査を
行い得ることが理解されるであろう。前述の如く、主走
査方向には、開口手段によるフレネル回折の影響は現れ
ないので、主走査方向の光スポット径は、安定した状態
にある。

【００４３】しかし、上記の２例では、光スポット径の
安定のために、Δ／Ｌを０．３２以上に設定しようとす
ると、開口手段であるアパーチャ３からシリンダレンズ
系４にいたる光路長即ちＸの値は、図２の例で１１９．
９４ｍｍ、図３の例で１８０ｍｍと、かなりの長さにな
り、光走査装置をコンパクトに構成するには、例えば、
アパーチャ３とシリンダレンズ系４との間に、平面鏡を
１以上介して光路を屈曲させるなどの工夫が必要とな
る。

【００４４】上記Ｘを小さくする方策の一つは、シリン
ダレンズ系４のパワーを大きくすること、即ち、シリン
ダレンズ系４の焦点距離：ｆ_cyを小さくである。しか
し、このようにすると、（４）式により、所望のＷ_S2を
実現するためには、アパーチュア３の開口幅：Ｗ_S1を小
さくせざるを得ず、これは直ちに、光走査に与る光の光
利用効率の低下につながる。

【００４５】このような光利用効率の低下を有効に抑
え、尚且つ、光走査装置のコンパクト化を達成するた
め、この発明では、前述の如く、シリンダレンズ系を、
光源装置側から順に、正の屈折力を持つ第１シリンダレ
ンズ、負の屈折力を持つ第２シリンダレンズ、正の屈折
力を持つ第３シリンダレンズを配して構成し、アパーチ
ャを第１，第２シリンダレンズ間に配備するのである。

【００４６】この状態を、図１（ａ）に示す。符号４１
は第１シリンダレンズ、符号４２が第２シリンダレン
ズ、符号４３が第３シリンダレンズを示しており、アパ
ーチャ３は、第１シリンダレンズ４１と第２シリンダレ
ンズ４２との間に配備されている。

【００４７】このような構成にすると、アパーチャ３以
降の光学系は、第２，第３シリンダレンズ４２，４３お
よび図示されない走査結像光学系である。光源装置側か
らのレーザー光束は、第１および第２シリンダレンズ４
１，４２よによりビームコンプレスされる。

【００４８】図１（ａ）に示す系の元の具体的な数値
を、前述の例に倣って記すると以下のようになる。ＲＤＮ第１シリンダレンズ８１．８９３１．５１１第１シリンダレンズ ∞ ３．２１．０アパーチャ７５１．０第２シリンダレンズ −４０．９４２１．５１１第２シリンダレンズ ∞ ５２．８１．０第３シリンダレンズ３２．５３１．５１１第３シリンダレンズ ∞ １０３．７８１．０このような光学配置で、光偏向器以降の走査結像光学系
の配置を前述の図３の例と同じにした場合の、副走査対
応方向の光スポット径（縦軸）と、デフォーカス量（横
軸）との関係を、図１（ｂ）に示す。

【００４９】副走査方向の光スポット径は、設計値が７
６μｍであり、関係曲線が７６μｍ以下になる横軸領域
が「深度」であり、この深度は７．３ｍｍと非常に大き
い。また、このとき、アパーチャ３から走査結像光学系
のレンズ６０の入射側レンズ面に到る光路上の距離は、
２３９．８ｍｍであり、例えば、これを図３の光学配置
で、Ｘ＝２４７．９ｍｍとした場合の、４１７．７ｍｍ
に比べてみれば、アパーチャ３と走査結像光学系との間
の光路長を有効に短縮できることが明らかである。

【００５０】第１〜第３シリンダレンズ４１，４２，４
３の屈折力を順次、ψ₁，ψ₂，ψ₃とすると、アパーチ
ャ３が、それ以降の光学系の前側焦点位置にあり、しか
も第１，第２シリンダレンズ系４１，４２の間にあるた
めには、「ψ₃＞−ψ₂」である必要があり、尚且つ、第
１，第２シリンダレンズ４１，４２がビームコンプレス
を行うためには、「ψ₁＜−ψ₂」で有る必要がある。こ
れらの条件を合わせると、「ψ₁＜−ψ₂＜ψ₃」であれ
ば、光源の光効率を有効に大きく保ちつつ、深度の大き
い光走査装置を実現できることになる（請求項２）。

【００５１】上に説明した例は、光源装置に用いるＬＤ
光源が、単一の発光部を有する通常のＬＤ光源である場
合であった。

【００５２】この発明はまた、ＬＤ光源が、複数の発光
部を有するＬＤアレイで有る場合にも適用できる（請求
項３）。ＬＤアレイにおける発光部の数には、特に制限
はないが、ここでは、発光部の数が２個であるものを例
に取って説明する。

【００５３】図６（ａ）において、符号１０はＬＤアレ
イを示す。ＬＤアレイ１０は２つの発光部１０Ａ，１０
Ｂを有し、それぞれが、楕円型のファーフィールドパタ
ーンを持つ発散光束を独立に放射する。光走査装置に、
このようなＬＤアレイ１０を用いると、各発光部１０
Ａ，１０Ｂによるレーザー光束を、共通の光学系により
被走査面上に別個の光スポットとして集光させることに
より、一度に２ラインを光走査出来、光走査の効率を高
めることができる。

【００５４】この場合、発光部１０Ａ，１０Ｂによる光
スポットが、被走査面上において所望のピッチとなるよ
うに、通常は、図６（ａ）に示すように、発光部１０
Ａ，１０Ｂの配列方向が主走査対応方向に対して微小角
（数度程度）傾くようにして、ＬＤアレイ１０が配備さ
れる。

【００５５】このようにすると、光源装置からのレーザ
ー光束は、その光束幅が副走査対応方向において大きく
なる。従って、アパーチャにより周辺光束を規制するの
に、通常のＬＤ光源を用いる場合（発散光束のファーフ
ィールドパターンを表す楕円形状の長軸方向が主走査対
応方向に平行になるようにＬＤ光源の配置が設定され
る）と同じアパーチュアを用いると、アパーチャによる
光束遮光量が過多となって、光の利用効率が悪くなる。

【００５６】この場合にも、図１に説明したように、シ
リンダレンズ系を第１〜第３シリンダレンズ４１，４
２，４３により構成し、第１，第２シリンダレンズによ
りビームコンプレスを行うことにより、光利用効率の低
下を有効に防止することができる。

【００５７】さらに、図６（ｂ）に示すように、アパー
チャ３を、カップリングレンズ２とシリンダレンズ系に
おける第１シリンダレンズ４１との合成焦点の位置に配
備すると、発光部１０Ａ，１０Ｂからのレーザー光束
は、いずれも、その主光線が、副走査対応方向におい
て、アパーチャ３の中心を通ることになるので、アパー
チャ３による光束規制量が、発光部１０Ａ，１０Ｂから
のレーザー光束に就いて同じになり、従って、被走査面
上に集光される光スポットのスポット径も同じになり、
同じサイズの２つの光スポットを得ることができる。

【００５８】カップリングレンズ２と第１シリンダレン
ズ４１の合成焦点距離は、カップリングレンズ２の焦点
距離を調整することにより調整できる。例えば、カップ
リングレンズ２を焦点距離：１５ｍｍの薄肉レンズとす
ると、カップリングレンズ２と第１シリンダレンズ４１
との距離は約９．８ｍｍとなる。

【００５９】カップリングレンズ２の焦点距離をｆ_cp、
第１シリンダレンズ４１の副走査対応方向に関する焦点
距離をｆ_c1とし、これら両者の合成焦点距離をｆとする
と、上記両レンズの肉厚を無視し、両レンズを密着させ
た場合、周知の如く、（１／ｆ）＝（１／ｆ_cp）＋（１／ｆ_c1）が成り立つから、ｆ＝ｆ_cpｆ_c1／（ｆ_cp＋ｆ_c1）とな
り、従って、第１シリンダレンズ４１と第２シリンダレ
ンズ４２以降の光学系の副走査対応方向の前側焦点との
距離をＤとして、Ｄ＜ｆ_cpｆ_c1／（ｆ_cp＋ｆ_c1）であれば、カップリングレンズ２と第１シリンダレンズ
４１との合成焦点位置にアパーチャ３を配置することが
できることになる（請求項３）。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
光走査装置を提供できる。この発明は上記の如き構成と
なっているから、アパーチャによる回折の影響を有効に
軽減して、安定した光スポット径により良好な光走査を
行なえ、しかもコンパクトに構成可能な光走査装置が実
現る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の特徴部分を説明するための図である
図である。

【図２】光走査装置の光学配置の１例を示す図である。

【図３】上記光学配置における、光スポットの深度が、
アパーチャの位置によりどのように変化するかを説明す
るための図である。

【図４】光走査装置の光学配置の別例を示す図である。

【図５】図４の光学配置における、光スポットの深度
が、アパーチャの位置によりどのように変化するかを説
明するための図である。

【図６】請求項３記載の発明の特徴部分を説明するため
の図である。

【符号の説明】

３アパーチャ４１第１シリンダレンズ４２第２シリンダレンズ４３第３シリンダレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬＤ光源とカップリングレンズ系とを有す
る光源装置からのレーザー光束をシリンダレンズ系によ
り副走査対応方向へ収束させ、主走査対応方向に長い線
像として結像させ、上記線像の結像位置近傍に偏向反射
面を有する光偏向器による偏向させ、偏向光束を走査結
像光学系により被走査面上に光スポットとして集光させ
て光走査を行う光走査装置において、上記走査結像光学系は、副走査対応方向に関する共役横
倍率が１より小さく、上記光源装置と光偏向器の偏向反射面との間に配備さ
れ、レーザー光束の光束周辺部の光を遮断するアパーチ
ャを有し、シリンダレンズ系が、光源装置側から順に、正の屈折力
を持つ第１シリンダレンズ、負の屈折力を持つ第２シリ
ンダレンズ、正の屈折力を持つ第３シリンダレンズを配
して構成され、上記アパーチャが上記シリンダレンズ系における第１，
第２シリンダレンズ間に配備され、上記光偏向器による偏向光束の偏向の起点と、基準偏向
光束の結像点との間の距離をＬ、アパーチャ以降の光学
系によるアパーチャの共役像と上記結像点との間の距離
をΔとするとき、ＬとΔとが条件 Δ／Ｌ＞０．３２（１）を満足するように上記アパーチャの位置を定めたことを
特徴とする光走査装置。
【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、シリンダレンズ系の第１〜第３シリンダレンズの屈折力
を順次、ψ₁（＞０），ψ₂（＜０），ψ₃（＞０）とす
るとき、これらが条件 ψ₁＜−ψ₂＜ψ₃ （２）を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】請求項１または２記載の光走査装置におい
て、光源装置のＬＤ光源がＬＤアレイで、ＬＤ発光部の配列
方向を主走査対応方向に対し微小角傾けて配備され、カップリングレンズ系の焦点距離をｆ_cp，第１シリンダ
レンズの副走査対応方向に関する焦点距離をｆ_c1、第２
シリンダレンズ以降の光学系の副走査対応方向の前側主
点と第１シリンダレンズとの距離をＤとするとき、これ
らが条件Ｄ＜ｆ_cp・ｆ_c1／（ｆ_cp＋ｆ_c1）（３）を満足し、アパーチャが、カップリングレンズ系と第１シリンダレ
ンズとの副走査対応方向の合成焦点位置に配備されるこ
とを特徴とする光走査装置。