(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記複数の偏向光束を光検出器により別個に検出し、各偏向光束に対する書込み開始の時期を決定して、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置において、
複数の光源と、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダとを有し、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、上記ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、上記ホルダの保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものであり、
上記ホルダに保持されるカップリングレンズの周面部の、接着剤塗布領域が、上記周面部の全周の１／２未満であり、
上記カップリングレンズの周面部に塗布された接着剤の層を、主走査方向に射影した長さをＬ１、副走査方向に射影した長さをＬ２とするとき、これらが、
Ｌ２＞Ｌ１
の大小関係を満足することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置において、
複数の光源と、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダとを有し、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、上記ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、上記ホルダの保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものであり、
上記ホルダに保持されるカップリングレンズの周面部の、接着剤塗布領域が、上記周面部の全周の１／２未満であり、
少なくとも２つの光源と、これら光源のそれぞれに対応するカップリングレンズとが、共通のホルダに保持され、
且つ、２つのカップリングレンズが、ホルダに形成された同一の突起部に取り付けられたことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置において、
複数の光源と、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダとを有し、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、上記ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、上記ホルダの保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものであり、
上記ホルダに保持されるカップリングレンズの周面部の、接着剤塗布領域が、上記周面部の全周の１／２未満であり、
少なくとも２つの光源と、これら光源のそれぞれに対応するカップリングレンズとが、共通のホルダに保持され、
且つ、２つのカップリングレンズが、ホルダに形成された異なる突起部に取り付けられており、各カップリングレンズが各突起部に対して同じ側に取り付けられたことを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載の光源装置において、
少なくとも２つのカップリングレンズをホルダに固定するための接着剤の層の副走査方向の中心が、上記２つのカップリングレンズの光軸を含む平面の近傍に位置することを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１〜３の任意の１に記載の光源装置において、
少なくとも２つのカップリングレンズをホルダに固定するための接着剤の層の断面形状がほぼ同一で、副走査方向について接着剤の層の位置が略同じであることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項２〜５の任意の１に記載の光源装置において、
共通のホルダにおける各保持部はシリンダ面であり、その曲率半径が略同一であることを特徴とする光源装置。
【請求項７】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記複数の偏向光束を光検出器により別個に検出し、各偏向光束に対する書込み開始の時期を決定して、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置において、
複数の光源と、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダとを有し、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、上記ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、上記ホルダの保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものであり、
上記ホルダの保持部が、主走査方向に開き角を有し、
上記カップリングレンズの周面部に塗布された接着剤の層を、主走査方向に射影した長さをＬ１、副走査方向に射影した長さをＬ２とするとき、これらが、
Ｌ２＞Ｌ１
の大小関係を満足することを特徴とする光源装置。
【請求項８】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記複数の偏向光束を光検出器により別個に検出し、各偏向光束に対する書込み開始の時期を決定して、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置において、
複数の光源と、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダとを有し、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、上記ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、上記ホルダの保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものであり、
ホルダの保持部が、断面形状弧状であり、この保持部の曲率中心線が、上記ホルダに保持された光源の発光部位置と、少なくとも主走査方向にずれており、
上記カップリングレンズの周面部に塗布された接着剤の層を、主走査方向に射影した長さをＬ１、副走査方向に射影した長さをＬ２とするとき、これらが、
Ｌ２＞Ｌ１
の大小関係を満足することを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載の光源装置において、
各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接し、偏向器の偏向反射面近傍において、主走査方向において交わることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載の光源装置において、
各カップリングレンズをホルダに接着固定する接着剤が、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の任意の１に記載の光源装置において、
１つのホルダが、光源とこれに対応するカップリングレンズとの対を複数対保持し、上記ホルダが、少なくとも副走査方向に略直交し、主走査方向と平行でない回転軸のまわりに回転可能であり、上記ホルダの回転調整機構を有することを特徴とする光源装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の光源装置において、  
ホルダを所定の回転軸の回りに回転可能に保持するホルダ保持部材と、上記ホルダに一端を係止され、他端を上記ホルダ保持部材に当接するように設けられ、撓むことにより、上記ホルダに上記回転軸の回りの所定方向の回転モーメントを作用させるバネ部材と、該バネ部材による回転モーメントによる上記ホルダの回転を阻止するとともに上記ホルダの回転態位を調整する調整機構とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の光源装置において、
ホルダの回転態位を調整後、調整機構によりホルダの態位を固定することを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の光源装置において、
ホルダの回転態位を、調整機構により、画素密度に応じて切り替えることを特徴とする光源装置。
【請求項１５】
複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、上記被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置であって、
光源装置として請求項１〜１４の任意の１に記載の光源装置を用いることを特徴とするマルチビーム走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチビーム走査装置およびその光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、ＬＢＰ、デジタル複写機、ＰＰＦ等に関連して広く知られている。近年、光走査装置には、ますます高速化が要求されてきている。従来から知られた１ビーム走査で走査の高速化を実現しようとすると、偏向器の回転を高速化する必要がある。高速回転可能な偏向器はそれ自体のコストが高く、また、高速回転に伴う風切り音等の騒音を低減する防音手段が必要になるため、光走査装置の大幅なコスト高を招く。
光偏向器の回転を高速化することなく走査速度を高め得る走査方式として、複数光束の同時偏向により、複数走査線を同時走査するマルチビーム走査方式が実用化されつつある。
マルチビーム走査装置では、装置の低コスト性やコンパクト性に鑑み、光源から被走査面に至る光路上に配備される光学系を「複数光束に対して、できるかぎり共通化する」ことが望ましい。このように、光学系を複数光束に共通化する場合、複数の光源から放射された各光束の光路を、互いに近接したものにするために「ビーム合成」を行う必要がある。
ビーム合成を行う光源装置として、従来、λ／２板と偏光合成素子を用いて２光束を合成するものが知られている。即ち、２つの光源から放射される光束の偏光方向を互いに平行にしておき、一方の光束の偏光面を、λ／２板で９０度旋回させ、２光束の偏光方向を互いに直交させる。このように偏光面が互いに直交する２光束を偏光合成素子に入射させ、一方の光束が同素子を透過し、他方の光束が上記素子に反射されることを利用してビーム合成を行う。
このようなビーム合成において必要とされる「λ／２板や偏光光学素子」は高価であるので、光源装置のコスト高を招来する。また、λ／２板や偏光光学素子は高精度に配置する必要があり、光源装置への組付けが面倒となって光源装置の組立ての効率を高めるのが難しい。
【０００３】
λ／２板や偏光光学素子のような高価な光学素子を用いずにビーム合成を行う方法として、図１０（ａ）に示す如き方法が意図されている。
光源としての半導体レーザ１ａ，１ｂから放射された発散性の光束は、各光源に対応して設けられたカップリングレンズ２ａ，２ｂによりカップリングされ、それぞれ「以下の光学系に適応する光束形態」に変換され、アパーチュア３によりビーム整形されたのち、各光束に共通したシリンダレンズ４により、副走査方向（本来、被走査面上において定義される方向であるが、光源から被走査面に至る光路上において副走査方向に対応する方向も副走査方向と称し、同様に光源から被走査面に至る光路上で主走査方向に対応する方向も主走査方向と称する）に集束され、偏向器５の偏向反射面５Ａの近傍に、主走査方向に長い線像として結像する。これら２つの線像は互いに副走査方向（図１０（ａ）で図面に直交する方向）に分離している。カップリングレンズ２ａ，２ｂによりカップリングされた各光束の主光線は、図示のように、主走査方向（図面に平行な面内にある）において、偏向反射面側に向かって次第に近接し、偏向反射面５Ａの近傍で、主走査方向において互いに交わる。
カップリングされた各光束を副走査方向から見て、各光束が、交差部側から光源側に向かってなす角を光束間の「開き角」呼ぶ。
偏向反射面５Ａによる各反射光束は、偏向器５の等速回転に伴い、各々等角速度的に偏向し、走査結像光学系６（レンズ系を例示しているが、凹面鏡等で構成することも可能である）により、被走査面７上に光スポットとして集光する。
同様の構成は、特開平９−１４５０２４号公報にも開示されている。
ところで、複数光束について良好な光学特性を実現するには、複数光束の「開き角」をできるだけ小さくする必要がある。この目的のためには、カップリングレンズをホルダに直接、可調整に接着するのが良い。カップリングレンズをホルダに直接接着するようにすると、カップリングレンズのレンズセルが不要となるため、複数のカップリング間を近接させることができる。また、接着の際にカップリングレンズの接着位置を調整することにより、被走査面上の光スポットの副走査方向の分離量、即ち走査線ピッチを調整することができるため、光源に対する位置調整機構が不要となり、光源相互の間隔も小さくできる。
特開平９−１４６０２４号公報記載の光源装置では、光源の位置調整を行っているが、光源の位置調整は、駆動回路等を装荷した基板ごと行わねばならず、調整が大がかりになる。
２つの光スポットは、副走査方向に互いに分離しており、被走査面７の２走査線を同時走査する。被走査面７は、実体的には光導電性の感光体の表面である。
【０００４】
図１０（ａ）に示す如きビーム合成は、光源の数が３以上でも容易に適用可能である。以下では説明の具体性のため、光源数が２の場合を例として説明する。
図１０（ａ）の如きビーム合成において、光源である半導体レーザ１ａ，１ｂと、カップリングレンズ２ａ，２ｂとを保持するホルダとして、図１０（ｂ）に示す如きものが考えられている。なお、この例においてホルダ８はアパーチュア３をも保持しているが、アパーチュア３の保持は別の手段によってもよい。
図１０（ｃ）は、ホルダ８を正面側（カップリングされた光束が射出する側）から見た状態を示している。図１０（ｂ），（ｃ）を参照すると、ホルダ８は基部８Ａが略長方形形状で、その中央部に円筒状部分８Ｂが突設されている。そして、円筒状部分８Ｂから、突起部８Ｃが突出している。
円筒状部分８Ｂには、光源としての半導体レーザ１ａ，１ｂを圧入固定する孔１ａ１，１ｂ１が穿設されている。半導体レーザ１ａ，１ｂは、基板９に（図示されない）駆動回路と共に設けられ、ホルダ８の基部８Ａの裏面側から、孔１ａ１，１ｂ１に圧入されて固定される。そして、基部８Ａは基板９に固定・一体化される。
図１０（ｃ）に示すように、突起部８Ｃの、孔１ａ１，１ｂ１に連なる部分はシリンダ面８ｃ１，８ｃ２となっている。これらシリンダ面のそれぞれのシリンダ軸は「偏向器側に向かって次第に狭まる」ようになっている。即ち、シリンダ面相互は「開き角」を有する。
カップリングレンズ２ａ，２ｂは、それぞれ半導体レーザ１ａ，１ｂに対し、光軸方向および光軸直交方向に位置調整されて、シリンダ面８ｃ１，８ｃ２に接着剤を用いて固定される。このとき接着剤は、各カップリングレンズの「光軸直交方向の位置調整」を行う機能も持つ。なお、このように、接着剤によりカップリングレンズの位置調整と固定とを行う技術は、シングルビームの光走査装置に関連して、特開平８−７２３００等により知られている。
【０００５】
図１０（ｄ）は、シリンダ面８ｃ２に、カップリングレンズ２ｂを適正に固定した状態を示している。接着剤８ｅは、カップリングレンズ２ｂの周面部（所謂「コバ面」）に塗布されるが、その塗布領域は「レンズ周面部の略半周」にわたっている。図１０（ｄ）において、符号ＡＸは、カップリングレンズ２ｂの光軸を示し、符号ｑは、半導体レーザ１ｂの「発光部」の位置を示している。被走査面上で「光スポットを互いに副走査方向に分離する」ために、光軸ＡＸと発光部ｑとは、互いに副走査方向（図の上下方向）に分離される（半導体レーザ１とカップリングレンズ２ａとの関係では「ずれの方向」を逆にする）。ホルダ８における孔１ｂ１は、半導体レーザ１ｂの「発光部の位置が適正」であれば、半導体レーザ１ｂを孔１ｂ１に圧入固定した状態において、発光部ｑの位置が適正な位置になるように穿設されており、このような場合には、図１０（ｄ）のようにカップリングレンズ２ｂをシリンダ面８ｃ２に適正に保持させれば、光軸ＡＸと発光部ｑの位置関係が設計通りになる。半導体レーザ１ａとカップリングレンズ２ａの取付けも同様である。
実際には、光源としての半導体レーザの発光部位置は、個々の半導体レーザごとにバラツキがある。図１０（ｅ）は、半導体レーザ１ｂの発光部ｑの位置が本来の設計位置からずれており、発光部ｑの位置に相対的に、カップリングレンズ２ｂの光軸ＡＸの位置を調整した状態を示している。図１０（ｄ）に示す、カップリングレンズ２ｂの「適正な取付け状態」に比べると、カップリングレンズ２ｂの位置が、若干図の上方へずれている。
このとき、カップリングレンズ２ｂの、シリンダ面８ｃ２に対する位置関係の調整は、接着剤８ｅにより行われている。即ち、図１０（ｅ）のような取付け態位を実現するために、接着剤８ｅの厚さは、図１０（ｅ）において、図の上側から「反時計回りに」図の下側へ向かって漸次厚くなっている。
このように、接着剤８ｅの厚さにより、カップリングレンズの光軸ＡＸと発光部ｑとの位置関係を調整できるが、このようにして固定されたカップリングレンズには以下の如き問題がある。
【０００６】
即ち、接着剤８ｅは、樹脂を主成分とするもので、環境の温・湿度が変化すると体積変化を生じる。図１０（ｆ）は、（ｅ）のようにカップリングレンズ２ｂを取り付けた状態（破線で示す）で、温・湿度が高くなり、接着剤８ｅが体積変化を生じ、カップリングレンズ２ｂが変位した状態（実線）を示している。半導体レーザ１ｂは孔１ｂ１に圧入されているから、温・湿度が変化しても発光部ｑの位置は変化しない。これに対し、カップリングレンズ２ｂは接着剤８ｅによりホルダ８に固定されているから、接着剤８ｅに体積変化を生じれば変位してしまう。このとき、接着剤８ｅの厚さが図８（ｅ）のように不均一であるため、接着剤の体積変化量は接着剤の厚さに比例する。このため、カップリングレンズ２ｂの光軸の変位は、光軸ＡＸが光軸ＡＸ’に変位するように生じ、光軸ＡＸ’と発光部ｑとの副走査方向のずれ量：Δは、光軸ＡＸと発光部ｑとの適正なずれ量：δよりも大きくなってしまう。光源と被走査面との間にある結像光学系（カップリングレンズ、シリンダレンズ、走査結像光学系）の合成の横倍率をβｓとすると、カップリングレンズの上記変位に伴い、光スポット位置は副走査方向に「βｓ（Δ−δ）」倍に拡大されてしまう。このようなことがあると、被走査面上における２つの光スポットの副走査方向の分離量が変化するため、マルチビーム走査における走査線ピッチに変動を来し、記録画像に悪影響がでる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、マルチビーム走査装置において、上記の如き原因による走査線ピッチの変動を有効に軽減することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は「複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置」に用いられる光源装置である。
請求項１記載の光源装置は、複数の光源と、複数のカップリングレンズと、１以上のホルダを有する。また、請求項１記載の光源装置が用いられるマルチビーム走査装置では、上記複数の偏向光束を光検出器により別個に検出し、各偏向光束に対する書込み開始の時期を決定して、被走査面の走査が行われる。
「複数の光源」は、それぞれが発散光束を放射する。
「複数のカップリングレンズ」の各カップリングレンズは光源の各々と対応して、対応する光源からの光束をカップリングする。カップリング作用は、カップリングされた光束が、平行光束となるようにしてもよいし、弱い発散性もしくは弱い集束性の光束となるようにしてもよい。
光源とカップリングレンズとの対応関係は、１対１の対応関係でもよいし、１つの光源に複数のカップリングレンズが対応するようにしてもよい。
「ホルダ」は、光源と（この光源に対応する）カップリングレンズの対を、１対以上保持する。上記のように、１つの光源に２以上のカップリングレンズとが対応する場合には、カップリングレンズと対をなす光源は、２以上の対において共通することになる。
ホルダに保持された光源とカップリングレンズの位置関係は、各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように定められる。即ち、カップリングされた光束の主光線は、主走査方向において前述の「開き角」を形成する。
ホルダは「保持部」を有し、この保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定される。保持部の断面形状は、弧状であってもよいし、それに類似した形状でもよい。
このとき、ホルダに保持されるカップリングレンズの周面部の、接着剤塗布領域は「レンズ周面部の全周の１／２未満」である。
【０００９】
請求項１記載の光源装置は、カップリングレンズ周面部に塗布された接着剤の層を、主走査方向に射影した長さをＬ１、副走査方向に射影した長さをＬ２とするとき、これらの大小関係を「Ｌ２＞Ｌ１」とされる。
また、少なくとも２つの光源と、これら光源のそれぞれに対応するカップリングレンズとを、共通のホルダに保持するとともに、２つのカップリングレンズを「ホルダに形成された同一の突起部」に取り付けることもできるし（請求項２）、２つのカップリングレンズを、同一のホルダに形成された「互いに異なる突起部に、各カップリングレンズが各突起部に対して同じ側になる」ように取り付けることもできる（請求項３）。
上記請求項１〜３の任意の１に記載の光源装置においては、少なくとも２つのカップリングレンズをホルダに固定するための接着剤の層の、副走査方向の中心が「２つのカップリングレンズの光軸を含む平面の近傍」に位置するようにすることができ（請求項４）、あるいは、少なくとも２つのカップリングレンズをホルダに固定するための接着剤の層の断面形状を略同一とし、副走査方向について接着剤の層の位置を略同じにすることができる（請求項５）。
上記請求項２〜５の任意の１に記載の光源装置において、共通のホルダにおいて各保持部をシリンダ面とし、その曲率半径を略同一とすることができる（請求項６）。また、ホルダの、２以上のカップリングレンズを保持する保持部の接着面が互いに、主走査方向に「開き角（接着面同志が、カップリングレンズ側から光源側へむかって主走査方向に開くようになす角）」をなすようにするとともに、上記大小関係「Ｌ２＞Ｌ１」を満足するようにすることができる（請求項７）。
あるいはまた、ホルダの保持部の断面形状が弧状である場合、この断面形状弧状の保持部の曲率中心線を、ホルダに保持された光源の発光部位置とずらし、上記大小関係「Ｌ２＞Ｌ１」を満足するようにすることができる（請求項８）。上記「ずれ」は、少なくとも主走査方向において行われる。この場合、カップリングレンズの光軸を互いに平行に設定することもできる。この場合、ホルダを回転調整することにより、光スポットの副走査方向の間隔を調整・設定でき、その場合、上記「少なくとも主走査方向」における主走査方向は、回転調整を行う以前の状態における主走査方向である。
請求項８記載の光源装置を用いるマルチビーム走査装置の場合も、複数の偏向光束を光検出器により別個に検出し、各偏向光束に対する書込み開始の時期を決定して、被走査面の走査が行われる。
請求項１〜８の任意の１に記載の光源装置において、各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接し、偏向器の偏向反射面近傍において、主走査方向において交わるようにできる（請求項９）。
請求項１〜９の任意の１に記載の光源装置において、各カップリングレンズをホルダに接着固定するための接着剤を「紫外線硬化樹脂」とすることができる（請求項１０）。
【００１０】
また、請求項１〜１０の任意の１に記載の光源装置において、１つのホルダが光源とこれに対応するカップリングレンズとの対を複数対保持し、ホルダを「少なくとも副走査方向に略直交し、主走査方向と平行でない回転軸」のまわりに回転可能とし、ホルダの回転調整機構を有するように構成できる（請求項１１）。
この場合、ホルダを所定の回転軸の回りに回転可能に保持するホルダ保持部材と、ホルダに一端を係止され、他端をホルダ保持部材に当接するように設けられ、撓むことにより、ホルダに上記回転軸の回りの所定方向の回転モーメントを作用させるバネ部材と、バネ部材による回転モーメントによるホルダの回転を阻止するとともにホルダの回転態位を調整する調整機構とを有することができる（請求項１２）。この場合、ホルダの回転態位を調整後、調整機構によりホルダの態位を固定することもできるし（請求項１３）、ホルダの回転態位を、調整機構により、画素密度に応じて切り替える様にすることもできる（請求項１４）。
この発明のマルチビーム走査装置は「複数光源から放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズによりカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面を有する偏向器により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系により被走査面上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置」であって、光源装置として請求項１〜１４の任意の１に記載の光源装置を用いることを特徴とする（請求項１５）。
「光源」としては、半導体レーザやＬＥＤを用いることができるが、勿論、望ましい光源は半導体レーザである。
カップリングレンズによる「カップリング作用」は、光源からの光束をカップリングされる、以後の光学系の設計により適宜に設定でき、前述したように、カップリングレンズを透過した光束が平行光束となるようにすることもできるし、弱い発散性の光束もしくは弱い集束性の光束とすることもできる。
「偏向器」としてはポリゴンミラーを好適に利用できるほか、回転２面鏡や回転単面鏡を用いることができる。
「走査結像光学系」は、１枚以上のレンズにより構成してもよいし、１枚以上の凹面鏡により構成することもでき、１以上の凹面鏡と１以上のレンズや、１以上の凹面鏡と１以上の平面鏡の組合せ等、従来から知られた適宜のものを利用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を説明する。前述した如く、この発明において「光源と、これに対応するカップリングレンズの対」は３対以上とすることもできる。また、ホルダが保持する「光源とカップリングレンズとの対」は１対とすることも３対以上とすることもできる。以下には、光源とカップリングレンズの対が２対で、これら２対が、同一のホルダに保持される実施の形態を説明する。
マルチビーム走査装置の形態としては、先に、図１０に即して説明した場合に準拠するものとする。
即ち、以下に説明する実施の形態において、マルチビーム走査装置は、複数光源１ａ，１ｂから放射された各発散光束を、光源の個々に対応したカップリングレンズ２ａ，２ｂによりするカップリングし、各カップリングレンズを通過した光束を、偏向反射面５Ａを有する偏向器５により等角速度的に偏向させ、複数の偏向光束を共通の走査光学系６により被走査面７上に、副走査方向に互いに分離した光スポットとして集光させ、被走査面の複数走査線を同時且つ略等速度的に走査するマルチビーム走査装置である。
光源装置は、複数の光源１ａ，１ｂと、これら光源の個々に対応する複数のカップリングレンズ２，２ｂと、光源とカップリングレンズの対を１対以上保持する１以上のホルダ８とを有し、各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するように、ホルダ８に保持された光源とカップリングレンズの位置関係を設定する光源装置であって、ホルダ８の保持部に、各カップリングレンズが接着剤により固定されるものである。
【００１２】
図１は、請求項１記載の光源装置の特徴の一部のみを、説明図的に示している。
繁雑を避けるため、混同の虞れがないと思われるものについては、図１０におけると同一の符号を用いた。
図１（ａ）は、カップリングレンズ２ｂを、ホルダ８の断面形状が弧状の保持部８ｃ２へ、接着剤８ｅにより接着固定する状態を示している。図示のように、カップリングレンズ２ｂの周面部の、接着剤８ｅを塗布した「接着剤塗布領域」は、上記周面部の全周の１／２未満である。
カップリングレンズ２ｂをホルダに接着固定する接着剤８ｅは「紫外線硬化樹脂」である（請求項１０）。接着剤８ｅを周面部に塗布されたカップリングレン
ズ２ｂは、保持用治具１０により上下から保持され、保持部８ｃ２に対して光軸方向の位置を調整され、光源１ｂの発光部（図示されず）と光軸との位置関係を調整される。その際、接着剤塗布領域が「レンズ周面部の全周の１／２未満」であるので、図の如く、保持用治具１０でカップリングレンズ２ｂを保持しても、接着剤８ｅが保持用治具１０に付着して調整作業を妨げることがない。
位置調整が完了したら、図示のように、紫外光Ｕ．Ｖを照射して、接着剤８ｅを硬化させる。このようにしてカップリングレンズ２ｂは、保持部８ｃ２に接着固定される。図示されていないが、カップリングレンズ２ａの接着固定も同様に行われることはいうまでもない。
【００１３】
図１（ａ）では、光源である半導体レーザ１ｂ（図１０参照）の発光部が「ホルダに対して設計通りの位置」にあり、カップリングレンズ２ｂも、保持部８ｃ２に対して「設計通りの位置」に取り付けられている。このとき、接着剤８ｅの層の層厚は「殆ど均一」であり、温・湿度が変化した場合、カップリングレンズ２ｂの光軸は、図１（ａ）の左右方向（主走査方向）へは変位するが、副走査方向（図の上下方向）へは変位しない。カップリングレンズ２ｂや２ａ（図示されず）が、主走査方向に変位した場合、被走査面上における２つの光スポットの位置関係も主走査方向に変化する。しかし、偏向器による各偏向光束は、書込み走査部へ向かって偏向する途上、光検出器により別個に検出（所謂「同期検知」）され、検出結果に基づき、各偏向光束に対する書込み開始の時期が決定されるので、光スポットの位置関係が主走査方向に変化しても実際上の問題はない。
図１（ｂ），（ｃ）は、半導体レーザ１ｂの発光部が、設計上の位置からずれており、この「ずれ」に応じて、カップリングレンズ２ｂの光軸ＡＸの位置を調整した場合を示している。これらの場合には、接着剤８ｅの層厚は均一にはならないが、接着剤塗布領域がレンズ全周の１／２未満であるため、層厚の差は、それほど大きくならず、温・湿度の変化に伴う接着剤８ｅの層の体積変化によるカップリングレンズの光軸ＡＸの変位は、図の、矢印Ａ１（僅かに上方への変位成分を含む）または矢印Ａ２（下方への僅かな変位成分を含む）の方向になるが、副走査方向への光軸変位（光スポットの副走査方向の間隔を変化させる）は微小であるので、走査線ピッチが大きく乱れるには至らない。
【００１４】
図２は、請求項１記載の発明の実施の形態を特徴部分のみ示している。
即ち、カップリングレンズ２ｂの周面部に塗布された接着剤８ｅの層を、主走査方向に射影した長さをＬ１、副走査方向に射影した長さをＬ２とするとき、これらの大小関係が「Ｌ２＞Ｌ１」である。図示されないカップリングレンズ２ｂに関しても同様である。このようにすると、温度等の環境変化によるカップリングレンズ２ｂ（２ａ）の副走査方向の移動量が，主走査方向の移動量よりも小さくなり、被走査面上での走査線ピッチのずれ量が小さくなる。
図１および図２に即して説明した実施の形態で、２つの光源（半導体レーザ１ａ，１ｂ  図示されていない）と２つのカップリングレンズ２ａ，２ｂは、図１０に示したような、共通のホルダ８に設けられる（請求項２）。
光源とカップリングレンズを共通のホルダに設けることにより、各光源と各カップリングレンズの相対的な位置関係が変化しにくくなり、被走査面上での光スポット相互のずれ量が小さくなる。もし、光源は光源同志、カップリングレンズはカップリングレンズ同志、それぞれを別のホルダに設ける場合には、２つのホルダの一方もしくは双方に変形が生じた場合に、各光源と各カップリングレンズの相対的な位置関係が大きく変化して、被走査面上での光スポット相互の位置関係のずれ量も大きくなるおそれがある。
また、図１，図２に示した実施の形態では、２つのカップリングレンズ（カップリングレンズ２ｂを図示）が共に、図１０に示したように、ホルダ８の同一の突起部８ｃに取り付けられる（請求項２）。このようにすると、突起部８ｃに変形（例えば半導体レーザの発熱による熱変形等）が生じた場合、２つのカップリングレンズは、同じ方向に移動するので、カップリングレンズ相互の相対的な位置変動は小さくなり、被走査面上での光スポット相互のずれ量が小さくなる。
図３に示す実施の形態では、２つのカップリングレンズ２ａ，２ｂが、同一のホルダに形成された、異なる突起部８０ａ，８０ｂに取り付けられ、各カップリングレンズ２ａ，２ｂが各突起部８０ａ，８０ｂに対して同じ側（図で、右側の保持部）に取り付けられている（請求項３）。
このようにすると、温度等の環境変動により接着剤８ｅ１，８ｅ２の層厚が変化しても、カップリングレンズ２ａ，２ｂは、同じ方向に移動するので、カップリングレンズ２ａ，２ｂの相対位置変動が小さくなり、被走査面上での光スポット相互の位置関係の変化量を小さくできる。
図４においては、カップリングレンズ２ａ，２ｂは、ホルダの共通の突起部８ｃにおける保持部８ｃ１，８ｃ２に設けられている。この場合には、接着剤８ｅ１，８ｅ２の層厚が変化した場合には、光スポットは主走査方向の分離量が変化するが、副走査方向の分離量は殆ど変化しないので走査線ピッチは変動しない。
図３および図４に示す実施の形態において、２つのカップリングレンズ２ａ，２ｂをホルダに固定するための接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の、副走査方向の中心は、２つのカップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸ＡＸａ，ＡＸｂを含む平面Ｓの近傍に位置している（請求項４）。このようにすることにより、温度等の環境変動により接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の形状が変化しても、カップリングレンズ２ａ，２ｂの副走査方向への移動量は小さく、被走査面上における光スポット相互の位置関係のずれ量を小さくできる。
【００１５】
図５（ｂ）に示すように、ホルダの突起部の保持部にカップリングレンズ２ａ，２ｂを接着固定する接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の、断面形状を略同じにしても、これらの位置が、副走査方向において図のように異なっていると、温度等の環境変化があったとき、カップリングレンズ２ａ，２ｂの変位の方向（矢印で示す）が逆になるため、カップリングレンズ２ａ，２ｂの相対的位置関係の変化が副走査方向に大きくなり、光スポットの副走査方向の間隔が変化して、走査線ピッチが変動する。
しかるに、図５（ａ）に示すように、接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の形状を略同一形状とし、なおかつ、副走査方向について、接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の位置を略同じにする（請求項５）ことにより、特に副走査方向に関して、温度等の環境変動によるカップリングレンズ２ａ，２ｂの相対位置変動が小さくなり、被走査面上での光スポット相互のずれ量を小さくできる。因みに、図３及び図４に示す実施の形態でも「接着剤８ｅ１，８ｅ２の層の形状を略同一形状とし、なおかつ、副走査方向について、接着剤の層の位置を略同じにする」という、請求項５における条件が満足されている。
図３，図４および図５に示す実施の形態において、カップリングレンズ２ａ，２ｂを保持する「共通のホルダ」における各保持部８０１，８０２（図３），８ｃ１，８ｃ２（図４，図５）は「シリンダ面」であり、その曲率半径が略同一である（請求項６）。このようにすると、２つの接着剤の層の形状を略同じにすることができ、温度等の環境変動によるカップリングレンズ２ａ，２ｂの相対位置変動が小さくなり、被走査面上での光スポットの相対的な位置ずれ量を小さくできる。
上に説明した各実施の形態で、ホルダは、図１０に示したホルダ８と同様のものであり、ホルダに保持されたカップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸は、偏向器側へ向かって、主走査方向に次第に接近する。そして、ホルダの保持部の接着面が主走査方向に「開き角」を有している。即ち、カップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸が偏向器側へ向かって主走査方向に次第に接近するように、ホルダの形態が定められているのである（請求項７）。
カップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸が、偏向器側へ向かって主走査方向に次第に接近するようにするのを、「ホルダの形態により実現」する方法の他に「接着剤の層を偏肉にする」ことにより実現することが考えられる。しかし、接着剤の層を偏肉にすると温度等の環境変動により、カップリングレンズの位置ずれが大きくなり、被走査面上での光スポット相互のずれ量が大きくなる。
図１０に示すように、ホルダ８の保持部８ｃ１，８ｃ２が、主走査方向において、偏向器側へ向かって次第に接近するようにすることにより、接着剤の層を均肉にでき、温度等の環境変動によるカップリングレンズ２ａ，２ｂの相対位置変動を小さくして、被走査面上での光スポット相互のずれ量を小さくできる。
また、カップリングレンズの光軸と発光部の位置を、主走査方向に関しては概略一致させることができ「波面収差を低減させる」ことができるので、良好な光スポット径を得られる。
【００１６】
カップリングレンズ２ａ，２ｂによりカップリングされた光束の主光線が、偏向器側へ向かって、主走査方向に次第に接近するようにするには、図１０（ａ）に示すように、カップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸が主走査方向において「偏向器５に向かうに従い、互いに近接する」ようにホルダ８の保持態様を定める方法の他に、図６に示す如き方法がある。
図６（ａ）において「左右方向は主走査方向」で、図面に直交する方向が副走査方向である。カップリングレンズ２ａ，２ｂは、光軸ＡＸａ，ＡＸｂを互いに平行にして配備され、光源（半導体レーザ）の発光部ｑ１，ｑ２は、主走査方向において、光軸からずれている。このようにしても、カップリングされた各光束の主光線は、偏向器側へ向かうに従い、互いに接近する。
図６（ｂ），（ｃ）においては、左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。光源の発光部ｑ１，ｑ２の位置は、（ｂ）に示すように、光軸ＡＸａ，ＡＸｂに対して「主走査方向にのみ」ずれていてもよいし、（ｃ）に示すように、光軸ＡＸａ，ＡＸｂに対し「主・副走査方向ともに」ずれていてもよい。
【００１７】
但し、図６（ｂ）の場合に、光軸ＡＸａ，ＡＸｂ，発光部ｑ１，ｑ２が主走査方向に１列に並んでしまうと、被走査面上に形成される光スポットは、副走査方向に分離しない。このような場合は、後述する請求項１３記載の発明のように、ホルダの回転態位の調整により、光軸ＡＸａ，ＡＸｂ，発光部ｑ１，ｑ２の配列方向が「主走査方向に対して有限の角をなす」ようにして、２つの光スポットが副走査方向に分離するようにする。図６（ｃ）に示す場合は、被走査面上において２つの光スポットは主・副走査方向に分離する。この場合は、発光部ｑ１，ｑ２の、光軸ＡＸａ，ＡＸｂからの「副走査方向のずれ」の調整により、光スポットの副走査方向の分離量を調整することができるが、この場合にも、ホルダの回転態位の調整を利用して、光スポットの副走査方向の分離量を調整したり、切り換えたりすることができる。
図６に即して説明したように、カップリングレンズ２ａ，２ｂの光軸を互いに平行にし、光源の発光部を、カップリングレンズの光軸から主走査方向にずらすことにより、カップリングされた各光束の主光線が、偏向器側へ向かうに従い互いに近接するようにできるが、各発光部とカップリングレンズとの位置関係を上記のように設定する方法としては、カップリングレンズをホルダに接着する接着剤の層を偏肉にして、カップリングレンズの光軸をずらす方法が考えられる。しかし、接着剤の層を偏肉にすると温度等の環境変動によるカップリングレンズの位置ずれが大きくなり、被走査面上での光スポット相互のずれ量が大きくなる。
しかるに、請求項８記載の発明のように、ホルダの「断面形状が弧状の保持部」の曲率中心線が、ホルダに保持された光源の発光部位置と、少なくとも主走査方向にずれるようにすれば、接着剤の層を均肉にでき、温度等の環境変動によるカップリングレンズの相対位置変動を小さくして、被走査面上での光スポット相互のずれ量を小さくできる。
この発明の光源装置においては、各カップリングレンズによりカップリングされた光束の主光線は、偏向器側ヘ向かいつつ主走査方向に次第に近接するが、これら主光線は、図１０（ａ）に示すように、偏向器の偏向反射面近傍において、主走査方向において交わるようにするのが良い（請求項９）。
このようにすると、カップリングされた各光束も「偏向反射面の近傍で主走査方向において交叉する」ことになるので、偏向器における偏向反射面を小さくでき、偏向器自体の小型化が可能になるからである。
【００１８】
図７は、請求項１１記載の光源装置の、実施の１形態を説明するための図である。光源としての半導体レーザ１ａ，１ｂ（図示されず）と、カップリングレンズ２ａ，２ｂ及び、図示されないアパーチュアを保持したホルダは、その円筒状部分８Ｂを不動部材（この例では、ホルダを取付けられる光学系ハウジング）の壁面部９０（の円形状の孔）に外側から回動自在に嵌装され、円筒状部分８Ｂの軸（図面に直交する方向である）の回りに回転自在となっている。
円筒状部分８Ｂには、バネ部材１００が巻きかけられている。バネ部材１００の一端は、円筒状部分８Ｂに形成された係止部８Ｄに係止され、他端部は、上記不動部材の底面９１に弾性的に圧接している。バネ部材１００の弾発力は、ホルダ８に「不動部材に対して時計回りの回転モーメント」を作用させるので、この回転モーメントに釣り合う力：Ｆを、ホルダ８に作用させることにより、ホルダ８の回転態位を調整できる。
即ち、図７（ａ）に示す実施の形態では、１つのホルダ８が、光源とこれに対応するカップリングレンズとの対を複数対保持し、ホルダ８が「少なくとも副走査方向に略直交し、主走査方向と平行でない回転軸」のまわりに回転可能で、ホルダの回転調整機構（バネ部材１００および力：Ｆを作用させる適宜の機構）を有する（請求項１１）。図７（ｂ）は、被走査面上に形成された光スポットＳＰａ（光源１ａからの光束による光スポット）と、光スポットＳＰｂ（光源１ｂからの光束による光スポット）を示している。ホルダ８を、上記の如くに回転させると、光スポットＳＰａ，ＳＰｂの配列方向が主走査方向となす角：θを変化させることができるので、上記力：Ｆの調整による「ホルダ８の回転態位の調整」
により、走査線ピッチ：Ｐを調整することができる。
【００１９】
走査線ピッチ：Ｐが、唯一通りに設定されている場合であれば、図８に示すように、不動部材９２に螺装した調整螺子９３の先端部を、ホルダ８の基部に形成された係合突起８Ｅに当接させ、調整螺子９３の調整により、ホルダ８（図示されないバネ部材により時計方向の回転モーメントを与えられている）の回転態位を調整して所望の走査線ピッチを設定すればよい。
即ち、図８に示す実施の形態では、光源装置は、ホルダ８を所定の回転軸の回りに回転可能に保持するホルダ保持部剤（前述のハウジング等の不動部材）と、ホルダ８に一端を固定され、他端をホルダ保持部剤に当接するように設けられ、撓むことにより、ホルダに（図面に直交する方向の）回転軸の回りの所定方向の回転モーメントを作用させるバネ部材（前述のバネ部材１００）と、バネ部材による回転モーメントによるホルダの回転を阻止するとともにホルダの回転態位を調整する調整機構８Ｅ，９２，９３とを有する（請求項１２）。
なお、調整螺子９３は、調整後、必要に応じて接着剤等で固定することができる（請求項１３）。このような構成により、部品点数が少なく、簡単な構成で走査線ピッチの高精度な調整が可能となる。
【００２０】
あるいはまた、図９に示すように、時計方向の回転モーメントを与えられているホルダ８の基部に設けられた係合突起８Ｅ’に、ステッピングモータ９５のアクチュエータ９６を当接させ、ステッピングモータ９５により、画素密度に応じてホルダ８の回転態位を調整すれば、簡単な構成で画素密度に応じた走査線ピッチの切り替えが可能になる。
即ち、図９の実施の形態では、ホルダの回転態位が、調整機構９５，９６により、画素密度に応じて切り替えられる（請求項１４）。
【００２１】
上に、種々の実施の形態を説明した光源装置は、図１０に示すマルチビーム走査装置の光源装置として使用できることは明らかであり、このようなマルチビーム走査装置は、この発明のマルチビーム走査装置（請求項１５）の実施の形態となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、新規なマルチビーム走査装置とその光源装置を実現できる。この発明の光源装置では、カップリングレンズをホルダに接着固定する接着剤の層が、温・湿度等の変化で体積変化を生じても、走査線ピッチへの影響が小さい。従って、このような光源装置を用いる、この発明のマルチビーム走査装置によれば、温・湿度等の環境変動に拘らず、常に良好な光走査が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の光源装置の特徴の一部を説明するための図である。
【図２】請求項１記載の発明の光源装置の、実施の１形態の特徴部分を説明するための図である。
【図３】  請求項３記載の発明の光源装置の、実施の１形態の特徴部分を説明するための図である。
【図４】  請求項４記載の発明の光源装置の、実施の１形態の特徴部分を説明するための図である。
【図５】  請求項４記載の発明の光源装置の、実施の１形態の特徴部分を説明するための図である。
【図６】  請求項８記載の発明の光源装置の、実施の１形態の特徴部分を説明するための図である。
【図７】  請求項１１，１２記載の発明の光源装置の、実施の１形態を説明するための図である。
【図８】  請求項１３記載の発明の光源装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図９】  請求項１４記載の発明の光源装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図１０】  マルチビーム走査装置と、発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【符号の説明】
２ｂ      カップリングレンズ
８ｃ      ホルダの突起部
８Ｃ２      ホルダの保持部
８ｅ      接着剤（紫外線硬化性樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003648391.tif 000009
【図９】
0003648391.tif 000010
【図１０】
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