JPS63311320A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPS63311320A
JPS63311320A JP62148205A JP14820587A JPS63311320A JP S63311320 A JPS63311320 A JP S63311320A JP 62148205 A JP62148205 A JP 62148205A JP 14820587 A JP14820587 A JP 14820587A JP S63311320 A JPS63311320 A JP S63311320A
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JP
Japan
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optical
light beams
scanning
scanning device
lens
Prior art date
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JP62148205A
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English (en)
Inventor
Motomu Fukazawa
求 深澤
Masamichi Tatsuoka
立岡 正道
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (J77:業トの利用分野) 本発明は光走査装置に関し、特に変調された複数の光束
を光偏向器を介して被走査媒体の副走査−方向の異なる
位置に各々導光して走査し、画像等を形成するマルチレ
ーザービームプリンター等に好適な光走査装置に関する
ものである。
(従来の技術) 光走査装置は画像情報装置や情報処理端末装置等に広く
用いられており、その情報処理能力を増加させる為に最
近はfit−の光束走査装置に代って複数の光束を同時
に走査する複数光束走査装置が種々と提案されている。
特に複数の光束を被走査媒体の別々な位置に導光して同
時に走査する光走査装置はマルチカラープリンターやフ
ルカラープリンター等に好適な装置として広く用いられ
ている。
一般に複数の光束を同時に走査するのに複数の光走査装
置を用いれば良いが、これでは装置全体が大型化してし
まい良くない。この為1つの光走査装置で複数の光束を
同時に走査する複数光束走査装置が種々と提案されてい
る。
例えば特開昭56−161566号公報では弔−・の光
偏向器を用いた複数光束走査装置を開示している。
同公報では複数の光束を共通のポリゴンミラーとf−θ
レンズとを用いて走査すると共に被走査媒体の近傍に配
置したシリンドリカルレンズによって走査に伴う倒れ補
正を行っている。
これによればf−θレンズを共通にしたことによって生
ずる走査線湾曲をシリンドリカルレンズによってJul
) +1−することがi−+1能である。しかしながら
被走査媒体近傍に走査線の本数に応じた長尺のシリンド
リカルレンズを配置しなければならず装置構成ト大きな
制約となっている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は被走査媒体近傍に装置構成上の制約条件となる
ようなシリンドリカルレンズ等の光学部材を用いずに走
査線の湾曲を良好に補正すると共に、走査に伴う倒れ補
正機能を仔した小型で簡易な構成の複数の光束を同時に
走査することの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) 複数の光束を光偏向器に導光し、該光偏向器により偏向
された複数の光束を結像レンズを介して被走査媒体の異
なる位置に各々導光して光走査を行う際、11「記視数
の光束を互いに非平行の状態で、1)t「配光偏向器に
入射させると共に、該光偏向器において偶数回反射させ
た後、射出するようにしたことである。
これにより被走査媒体上の湾曲量を少なくし良好なる結
像性能を有した光走査装置の達成を容易にしている。
(実施例) 第1図(八) 、 (B)は本発明の一実施例の側面図
と8P面図である。同図において2a、2bは光源で例
えば半導体レーザー等である。3a、3bは各々コリメ
ーターレンズ、4は光偏向器でありF士゛各々8つの反
射而の7Zいに90度の角度で交わうルーフポリゴンミ
ラーより成っている。5は結像レンズであり、凹レンズ
51と凸レンズ52の2つのレンズより成るf−θレン
ズ系より成っている。
本実施例ではレーザー2a、2bからの2つの光束が結
像レンズ5の光軸に対して互いに一定の角度、例えば0
.5°傾いて射出するようにしている。即ち2つの光束
は相対的に1度の角度をもって広がりながらルーフポリ
ゴンミラー4の一ド側の反射而に入射するようにしてい
る。そしてルーフポリゴンミラーの上側の反射面で反射
した後、結像レンズ5によって不図示の被走査媒体−ト
に導光し走査している。
本実施例においては2つの光束で被走査媒体上を同時に
走査する際、結像レンズ5に対して軸外光束となるよう
に入射させているが、このとき結像レンズ5を凹レンズ
51と凸レンズ520) 2つのレンズから成るf−θ
レンズ系で構成することにより被走査媒体ヒでの結像性
能を良好に維持している。
又、!fいに90度で交わう1対の反射面を複数個設け
たルーフポリゴンミラーを用いることにより走査に伴う
光偏向器の倒れ補正を良好に行っている。
そして偶数回反射の光偏向器に光束を斜めに入射させた
際に生じる被走査媒体上の走査線湾曲が結像レンズを軸
外で使用したときに生ずる湾曲と逆向きに現われる性質
を利用して、被走査媒体ヒにおける走査線湾曲の相殺補
正を行フている。
本実施例のように複数の光束を共通の光走査系で走査し
た後に、分離して被走査媒体上に導光する為には各光束
の間隔を予めある一定以上離しておく必要がある。
今、f−θレンズ系への各光束の入射位置が光1階から
h (arm)のときの各走査角ω(deg)における
無補正時の走査線湾曲+11A=A(ω)と光軸と角度
θ(deg)をなして入射させたときの光束の補正後の
湾曲量 との合計した量(A+B)が被走査媒体面上における実
際の走査線湾曲となる。但しfはf−θレンズの焦点距
離である。
本実施例では無補正時の湾曲rd Aに対して補正後の
湾曲量(A+B)が光走査装置の被走査媒体トにおける
目標解像力の2倍以下にならしめること、即ち被走査媒
体上における解像力をρとしたときlA+Bl<2ρと
なるように の如く設定するのが複数の光束による同時走査に右いて
光学的に良好に走査することができることを見い出し、
この性能を利用して各要素を構成していることを特徴と
している。
次に本実施例におけるf−θレンズ系の数値実施例1.
2を各々表−19表−2に示す。又、数値実施例1.2
における諸収差図と被走査媒体上における走査、ifi
曲■1を第2.第3図に示す。
尚、数値実施例2は2つの光束の結像レンズの光軸に対
する傾き角θは0.25度、即ち2つの光束は相対的に
0.5度の角度をもって拡がって射出している。
表−1数値実施例I J−−0,9281f  D+−0,02:1I2f 
 N+”1.5+07211、−0.7563f  D
、−0,02459f  N、−1+13−1.1:l
08f  03s0.06880f  N+II1.7
8569R4−0,5508f ポリゴン中心−像面間=  1.3545fポリゴン外
径    = 0.267Of表−2数値実施例2 H+−−0,6525f     D+−0,0358
0f     N1=1.51072R2−0,746
0f  D2’0.03280f  N2−1n3−票
 1.3186f     D3’虻0.07066f
     N 3” 菖、78569R4−0,468
8f ポリゴン中心−像面間=  1.3893fポリゴン外
径    = 0.267Of次に数値実施例1,2に
おけるf−θレンズ系への入射光束の光軸からの高さh
 = 0.024:Ifのときの走査線湾曲量A=Δ(
ω)と モしてl A+B lの値を各々表−31表−4に示す
。
ここで解像力が1インチ当り 400個のビット解像す
るものとして、即ち400dpi (p ”、 15.
7本/ml11)の装置で走査線の湾曲ftを2/ρ=
O,127m1I+以下におさえようとする場合、A3
寸法の幅(297mm)を走査できるようにf−θレン
ズ系の焦点塵@fをf = 275mraとしても表−
5に示すように1−分な補IFが=r能となる。尚、表
−5において光束の入射角θかθ=+O:5度のときは
rpに符号が反転するだけで数値はそのままである。
表−5数値実施例1 θ:  0.5’ 第4図(A)はルーフポリゴンミラーの上側と−F側の
対向する反射面に各々光束を入射させる一実施例の説明
図である。
同図において屯に2つの光束を入射させると該光束とf
−θレンズ5とが干渉する為、例えば第4図(B)に示
すように2つの3角柱プリズム7a、7bをF下に配置
して各々の反射面でレーザー2a、2bからの光束を折
り曲げてルーフポリゴンミラー4側へ反射させている。
本実施例ではルーフポリゴンミラーの上側と下側の別々
の反射面に光束を入射させることにより各々の光束の反
射点が近接するにもかかわらす1−分に光束間隔をとる
ことが出来、ルーフポリゴンミラーにより小型化が図れ
るという利点を有している。
尚、本実施例においては2つのレーザー2a。
2bを対向して離して配置しており、これにより不図示
のレーザードライバーの空間的干渉及び放熱から生ずる
悪影響を未然に防止している。
第5図はf−θレンズ5の光軸近傍を平面状に形成し、
レーザー2a、2bからの光束を該モ面を介してルーフ
ポリゴンミラー4の上側と下側の反射面に各々入射させ
、その後f−θレンズ5の軸外領域を通過させて被走査
媒体上に導光する一実施例の概略図である。本実施例に
よればルーフポリゴンミラーをより小型に構成すること
かii)能となる。
以上の各実施例では2つの光束を光偏向器と結像レンズ
を介して被走査媒体上に導光した例を示したが、2つ以
上の光束を用いても全く同様に本発明の目的を達成する
ことができる。
又、以上の各実施例において光偏向器で走査し結像レン
ズを通過させた後、複数の光束を例えば同筒状の被走査
媒体上に導光する際、例えば第6図に示すように各光束
毎に反射1!Ba、8bを介した後、導光すれば被走査
媒体上任意の位置に容易に導光することができる。
(発明の効果) 本発明によれば複数の光束を所定の角度を有しつつ、偶
数回反射を行う光偏向器と一定の屈折力を有したf−θ
レンズ系を介した後に被走査媒体上に導光し、走査する
ことにより被走査媒体近傍に装置構成上の制約条件とな
るようなシリンドリカルレンズ等の光学部材を用いなく
ても走査に伴う倒れ補正を行うことが出来、しかも被走
査媒体上における走査線湾曲を良好に補正した高い結像
性能を有した小型の光走査装置を達成することかできる
。
【図面の簡単な説明】
第1図は(^)、(II)は本発明の一実施例の概略図
、第2図、第3図は本発明に係る数値実施例!、2の諸
収差と走査線清白の説明図、第4図(A)、(B) 、
第5図、第6図は各々本発明の他の一実施例の要部説明
図である。 図中、2a、2bはレーザー、3a、3bはコリメータ
レンズ、4は光偏向器、5は結像レンズ、7a、7bは
反射プリズム、9は被走査媒体である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の光束を光偏向器に導光し、該光偏向器によ
    り偏向された複数の光束を結像レンズを介して被走査媒
    体の異なる位置に各々導光して光走査を行う際、前記複
    数の光束を互いに非平行の状態で、前記光偏向器に入射
    させると共に、該光偏向器において偶数回反射させた後
    、射出するようにしたことを特徴とする光走査装置。
  2. (2)前記結像レンズの焦点距離をf、前記光偏向器の
    有効走査回転角をω(deg)、前記光偏向器による走
    査線の副走査方向に対して生じる湾曲量をΔω(mm)
    、前記複数の光束の前記結像レンズの光軸に対する傾き
    をθ(deg)、前記複数の光束の前記結像レンズへの
    入射高をh(mm)、被走査媒体面上における走査に伴
    う解像力をρ(本/mm)としたとき |π/180・f/hsin^−^1(sinθ・si
    n|ω|)+Δ(ω)|<2/ρなる条件を満足するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光走査装置
    。
  3. (3)前記結像レンズは凹レンズと凸レンズを有するf
    −θレンズ系より成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の光走査装置。
  4. (4)前記光偏向器は互いに90度傾けた2つの反射面
    を有するルーフポリゴンミラーから成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載の光走査装置。
JP62148205A 1987-06-15 1987-06-15 光走査装置 Pending JPS63311320A (ja)

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