(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発せられるレーザビームの光軸が同一平面となる位置に、間隔をおいて配設された複数のレーザ光源と、
これらのレーザ光源から発せられるレーザビームを偏向して媒体上の同一走査線上の異なる点を走査せしめる偏向手段とからなる走査光学系において、
前記各レーザ光源と前記偏向手段との間の光路上に、前記各レーザ光源から発せられる各レーザビームを、すべての該レーザビームの光軸を前記同一平面上に維持しつつ前記偏向手段に向けて各々異なる角度で反射する、複数の反射面を一つの基体に設けてなる反射手段を設け、
前記複数のレーザビームが互いに交差して前記反射手段に入射されるように前記複数のレーザ光源を配し、
前記反射手段が、該反射手段に入射される前記複数のレーザビームが互いになす角度よりも、小さい角度をなすように該複数のレーザビームを反射せしめるように配されていることを特徴とする走査光学系。
【請求項２】
前記反射手段が低熱膨張率材料からなることを特徴とする請求項１記載の走査光学系。
【請求項３】
前記反射手段が、低熱膨張率または低熱収縮率接着剤により、反射部材を貼着してなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の走査光学系。
【請求項４】
前記複数のレーザ光源がＳＨＧレーザ光源であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の走査光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数のレーザ光源により媒体を走査するための走査光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数のレーザ光源を用いて画像の記録を行う装置が従来から提案されている。例えば、カラー画像を記録するために、赤のレーザビームを発するＬＤまたはＳＨＧレーザ光源、および緑、青のレーザビームをそれぞれ発するＳＨＧレーザ光源を用いて、それぞれの光源から発せられるレーザビームを音響光学変調器（以下ＡＯＭとする）により変調し、変調されたレーザビームをダイクロイックミラーによりそれぞれ反射せしめて各レーザビームの光軸を一致させて１本のレーザビームにまとめ、このまとめられたレーザビームを回転多面鏡などの偏向手段により反射偏向して、ｆθレンズを透過せしめて記録媒体である感光体上を走査させ、これにより画像の記録を行う装置が提案されている。このような装置においては、感光体の手前の位置に水平周期センサが配され、ここで出力される検出信号から生成される周期信号を用いて、画像読み込みのタイミングをとっている。
【０００３】
このような構成の画像記録装置においては、赤、緑、青の３本のレーザビームを１本のレーザビームに重ね合わせる必要があるため、装置の光学系に厳しい精度が要求され、実現することが困難である。このため、感光体上の結像面においてビームスポットのずれが発生し、純粋な混合色が得られなかったり、文字や画像の解像力が低下するという問題を生ずる。
【０００４】
そこで、レーザ光源と偏向手段との間にレーザビームを反射する反射手段を設け、複数のレーザビームを偏向手段の反射面に対して各々異なる角度で入射せしめることにより、記録媒体上においてレーザビームをそれぞれ分離させて結像させるようにした画像記録装置が提案されている（特開昭63-307418 号）。
【０００５】
このような装置においては、３本のレーザビームが互いにある角度をなして記録媒体に入射されるものであるが、それぞれ共通のｆθレンズを透過せしめる必要があるため、ｆθレンズの特性上各レーザビームのなす角度をあまり大きくすることができず、各レーザビームのなす角度は偏向手段入射時に略４度となるように光学系が設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、レーザ光源と偏向手段との間の光路上に反射手段を設けたものにおいては、ある程度装置を小型化することはできる。しかしながら、装置の使用環境温度の変動により装置内の温度が上昇して反射手段が熱膨張し、これにより反射角度がずれて感光体上の結像面においてビームスポットのずれが発生し、純粋な混合色が得られなかったり、文字や画像の解像力が低下するという問題を生ずる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、感光体上の結像面においてビームスポットのずれが生じることがない走査光学系を提供することを目的とするものである。
【０００８】
さらに本発明は、光学系の光路長を短くして装置を小型化することができる走査光学系を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による走査光学系は、間隔をおいて配設された複数のレーザ光源と、これらのレーザ光源から発せられるレーザビームを偏向して媒体上の同一走査線上の異なる点を走査せしめる偏向手段とからなる走査光学系において、
前記各レーザ光源と前記偏向手段との間の光路上に、前記各レーザ光源から発せられる各レーザビームを前記偏向手段に向けて各々異なる角度で反射する、複数の反射面を一つの基体に設けてなる反射手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
すなわち、反射面が一つの基体に一体となって設けられた反射手段をレーザ光源と偏向手段との間の光路上に設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記走査光学系において、前記複数のレーザビームが互いに交差して前記反射手段に入射されるように前記複数のレーザ光源を配し、
前記反射手段が、該反射手段に入射される前記複数のレーザビームが互いになす角度よりも、小さい角度をなすように該複数のレーザビームを反射せしめるように配することが好ましい。
【００１２】
すなわち、各レーザビームが偏向手段に入射される際の入射角よりも大きい角度をなすように各レーザ光源からレーザビームを発せしめ、各レーザビームが互いに交差するように反射手段に入射せしめ、この反射手段により偏向手段に入射される際の各レーザビームが互いになす角度を、例えば上述した略４度となるように反射せしめるようにすることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記反射手段がガラスなどの低熱膨張率材料からなることが好ましい。また、反射部材を接着材等により一体化して反射手段となす場合は、反射手段が低熱膨張率または低熱収縮率接着剤により、反射部材を貼着してなるものであることが好ましい。
【００１４】
【作用および発明の効果】
本発明による走査光学系は、レーザ光源と偏向手段との間に設けられた反射手段を、複数のレーザビームをそれぞれ反射する複数の反射面が一つの基体に設けられてなるものとしたため、走査光学系を用いた装置内の温度が変化して反射面が初期設定からずれることがあっても、各反射面は同じようにずれを生ずることから、装置内の温度変化があっても各レーザビームの結像面において各レーザビームのスポットがずれることがなくなり、その結果文字や画像の解像度が低下することをなくすことができる。
【００１５】
また、複数のレーザ光源から発せられる複数のレーザビームが互いになす角度を、偏向手段への入射時に各レーザビームが互いになす角度よりも大きくし、この大きな角度をレーザ光源と偏向手段との間の光路上に設けられた反射手段により、例えば上述した略４度となるように小さくして反射することにより、レーザ光源が比較的大型ものであっても、出射されるレーザビームがなす角度を偏向手段入射時になす角度よりも大きくして反射手段までの光路長を短くすることができ、さらに反射手段により偏向手段へ入射される各レーザビームが互いになす角度を所望とする角度となるように小さくすることができる。さらに、反射手段への入射時に各レーザビームを互いに交差せしめることにより、各レーザ光源から発せられる各レーザビームがなす角度をさらに大きくでき、これによりレーザ光源から反射手段までの光路長をさらに短くすることができる。したがって、レーザ光源がＳＨＧレーザ光源のように比較的大型のものであっても、光学系全体の光路長を短くし、これにより装置が大型化することを防止することができる。
【００１６】
さらに、反射手段を低熱膨張率材料からなるものとすることにより、装置内の温度の上昇による反射角度のずれを小さくすることができるため、結像面におけるレーザビームのスポットのずれをなくすことができる。
【００１７】
また、反射部材を低熱膨張率または低熱収縮率の接着剤により接着して反射手段を構成することにより、反射角度の設定および反射手段の作成を容易なものとすることができるとともに、装置内の温度の上昇による反射角度のずれを小さくすることができるため、結像面におけるレーザビームのスポットのずれをなくすことができる。
【００１８】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１９】
図１は本発明による走査光学系を用いたカラー画像記録録装置を表す図である。図１に示すように本発明による走査光学系を用いたカラー画像記録装置１１は、図示しない光学定盤に取り付けられたＲＧＢ３色のレーザ光源１Ａ（ＬＤまたはＳＨＧ），１Ｂ（ＳＨＧ），１Ｃ（ＳＨＧ）と、各レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃからそれぞれ発せられるレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを変調するための音響光学変調器（以下ＡＯＭとする）12Ａ，12Ｂ，12Ｃと、ＡＯＭ12Ａ，12Ｂ，12Ｃにより変調されたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを図示しないモータ等の回転手段により矢印Ａ方向に回転される回転多面鏡15に向けて反射するための３つの反射鏡14Ａ，14Ｂ，14Ｃを一体に固定してなる反射手段13と、回転多面鏡15により偏向されたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを記録媒体19に結像させるためのｆθレンズ16と、レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃの光路を確保するためにレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを反射させて記録媒体19に結像させるための２つの反射鏡17，18とからなるものである。なお、本装置においては、レーザ光源１Ａが赤色のＬＤまたはＳＨＧ、レーザ光源１Ｂが緑色のＳＨＧ、レーザ光源１Ｃが青色のＳＨＧである。そして、レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、レーザ光源１Ａ，１Ｂ，から発せられるレーザビーム８Ａ，８Ｂがθ1 ，レーザ光源１Ｂ，１Ｃから発せられるレーザビーム８Ｂ，８Ｃがθ2 の角度をなすように配されている。さらに、反射手段13の各反射鏡14Ａ，14Ｂ，14Ｃは、反射鏡14Ａ，14Ｂに入射されるレーザビーム８Ａ，８Ｂが互いになす角度θ1 がθ3 に、反射鏡14Ｂ，14Ｃに入射されるレーザビーム８Ｂ，８Ｃが互いになす角度θ2 がθ4 となるように各レーザビームを反射するように配されている。なおここで、角度θ1 ，θ2 は１４度程度に、そして角度θ3 ，θ4 は４度程度に設定される。
【００２０】
ここで、反射鏡14Ａ，14Ｂ，14Ｃはガラス等の低熱膨張率の材料からなり、反射手段13は反射鏡14Ａ，14Ｂ，14Ｃを低熱膨張率および低熱収縮率接着剤により貼着してなるものである。
【００２１】
以下本発明による走査光学系を用いたカラー画像記録装置の作用について説明する。まず、ＲＧＢの３色をそれぞれ発するレーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃからそれぞれ赤色、緑色、青色のレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが発せられる。この際各レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが互いになす角度はθ1 ，θ2 となっている。各レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃから発せられたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８ＣはそれぞれＡＯＭ12Ａ，12Ｂ，12Ｃに入射される。各ＡＯＭ12Ａ，12Ｂ，12Ｃは、それぞれの色に応じてレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを変調するように制御されており、これによりレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃは記録される画像の色に応じて変調される。ＡＯＭ12Ａ，12Ｂ，12Ｃにより変調されたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、それぞれのレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが他のレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃと互いに交差するようにして反射手段13に入射される。ここで反射手段13の各反射板14Ａ，14Ｂ，14Ｃは、入射されたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが互いになす角度θ1 ，θ2 をこの角度θ1 ，θ2 よりも小さい角度θ3 ，θ4とするように各レーザビームを反射するよう反射手段13に固定されている。
【００２２】
このように、各レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが反射手段13に入射される際の角度θ1 ，θ2 を、これよりも小さい角度θ3 ，θ4 とすることにより、比較的大型のレーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いる場合であっても、レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃから出射されるレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃがなす角度θ1 ，θ2を回転多面鏡15入射時になす角度θ3 ，θ4 よりも大きくして、レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃから反射手段13までの光路長を短くすることができ、さらに反射手段13により偏向手段15へ入射される各レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃが互いになす角度を所望とする角度となるように小さくすることができる。さらに、反射手段13への入射時に各レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃを互いに交差せしめることにより、各レーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃから発せられる各レーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃがなす角度θ1 ，θ2 をさらに大きくでき、これによりレーザ光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃから反射手段13までの光路長をさらに短くすることができる。したがって、レーザ光源がレーザ光源のように比較的大型のものであっても、光学系全体の光路長を短くし、これにより装置が大型化することを防止することができる。
【００２３】
反射手段13により反射されたレーザビーム８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、矢印Ａ方向に回転される回転多面鏡15に入射されて偏向され、ｆθレンズ16により記録媒体19上に結像するように集束されて反射板17，18により反射されて記録媒体19上に結像し、記録媒体19上を矢印Ｘ方向に主走査する。記録媒体19は紙面手前側に副走査され、これにより記録媒体19が２次元的に走査されて記録媒体19にカラー画像が記録される。
【００２４】
なお、上述した実施例においては、反射手段13を３つの反射鏡14Ａ，14Ｂ，14Ｃを固定したものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように３つの反射面20Ａ，20Ｂ，20Ｃを一体に設けたプリズム20を用いるようにしてもよいものである。
【００２５】
また、上述した実施例においては、本発明による走査光学系をカラー画像記録装置に用いるようにしているが、これに限定されるものではなく、複数のレーザビームを重ねてレーザ光源のパワー不足を充足させて画像の記録を行う装置にも適用できる。さらに、画像記録装置のみでなく、例えば放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートから放射線画像を表す画像信号を読み取るためにシート上にレーザビームを走査させる画像読取装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による走査光学系の実施例を用いたカラー画像記録装置を表す図
【図２】本発明による走査光学系に用いられる反射手段の他の実施例を表す図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，30Ａ，30Ｂ，30Ｃ    レーザ光源
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ    レーザビーム
11    カラー画像記録装置
12Ａ，12Ｂ，12Ｃ    ＡＯＭ
13    反射手段
14Ａ，14Ｂ，14Ｃ    反射鏡
15    回転多面鏡
16    ｆθレンズ
17，18    反射鏡
19    記録媒体
20    プリズム
20Ａ，20Ｂ，20Ｃ      反射面
【図１】
0003662297.tif 000002
【図２】
0003662297.tif 000003