JP2000267029A - マルチビームを用いた光記録装置 - Google Patents
マルチビームを用いた光記録装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバを用いた光記録装置において、環
境温度が変化しても印字品質の劣化を生じさせない光記
録装置を実現することにある。 【解決手段】 複数の半導体レーザと光ファイバと走査
光学系を有する光学系部と、半導体レーザそれぞれに入
力されてくるデータ信号に対応して光変調するレーザ駆
動回路と、半導体レーザの光パワーを検知する光パワー
検出手段と、光学系部の温度を検出する温度検出手段を
有する光記録装置において、前記温度検出手段の出力信
号から基準電圧を算出する基準電圧発生回路と、該基準
電圧と光パワー検出信号を比較して半導体レーザの駆動
電流を決定する比較手段をレーザ駆動回路に設けた光記
録装置とする。
境温度が変化しても印字品質の劣化を生じさせない光記
録装置を実現することにある。 【解決手段】 複数の半導体レーザと光ファイバと走査
光学系を有する光学系部と、半導体レーザそれぞれに入
力されてくるデータ信号に対応して光変調するレーザ駆
動回路と、半導体レーザの光パワーを検知する光パワー
検出手段と、光学系部の温度を検出する温度検出手段を
有する光記録装置において、前記温度検出手段の出力信
号から基準電圧を算出する基準電圧発生回路と、該基準
電圧と光パワー検出信号を比較して半導体レーザの駆動
電流を決定する比較手段をレーザ駆動回路に設けた光記
録装置とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体レー
ザから出射する多数のビーム即ちマルチビームを走査
し、印刷するレーザプリンタなどの光記録装置に関する
ものである。
ザから出射する多数のビーム即ちマルチビームを走査
し、印刷するレーザプリンタなどの光記録装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】高速レーザプリンタを実現するためにマ
ルチビームを用いる方式は有効であり,重要な技術にな
っている。
ルチビームを用いる方式は有効であり,重要な技術にな
っている。
【０００３】複数の半導体レーザを用いるレーザプリン
タ特にその光学系部の一例を図２に示す。１は半導体レ
ーザモジュールであり、半導体レーザ部２から出射する
レーザ光を光ファイバ３に導いている。複数の光ファイ
バはアレイ配列部４で一列に配列されており、この光フ
ァイバアレイから出射する複数ビームをレーザプリンタ
用のマルチビームとして用いる。すなはち、アレイ配列
部から出射したアレイ状のマルチビームはレンズＬ１、
Ｌ２、Ｌ３、ＬＣ１を通過して、回転多面鏡５に入射
し、回転多面鏡により感光ドラム７上を一括して、同時
に走査する。６は走査レンズであり、回転多面鏡によ
り、偏向されたビームを感光ドラム７上で微小なスポッ
トとして絞り込むためのものである。１０は感光ドラム
７上のスポット列、１５は光走査線である。なお、光フ
ァイバ先端にゴミ等の付着しても、安定したレーザ光が
出射できるようガラス板１６を光ファイバ３の先端部に
設けている。
タ特にその光学系部の一例を図２に示す。１は半導体レ
ーザモジュールであり、半導体レーザ部２から出射する
レーザ光を光ファイバ３に導いている。複数の光ファイ
バはアレイ配列部４で一列に配列されており、この光フ
ァイバアレイから出射する複数ビームをレーザプリンタ
用のマルチビームとして用いる。すなはち、アレイ配列
部から出射したアレイ状のマルチビームはレンズＬ１、
Ｌ２、Ｌ３、ＬＣ１を通過して、回転多面鏡５に入射
し、回転多面鏡により感光ドラム７上を一括して、同時
に走査する。６は走査レンズであり、回転多面鏡によ
り、偏向されたビームを感光ドラム７上で微小なスポッ
トとして絞り込むためのものである。１０は感光ドラム
７上のスポット列、１５は光走査線である。なお、光フ
ァイバ先端にゴミ等の付着しても、安定したレーザ光が
出射できるようガラス板１６を光ファイバ３の先端部に
設けている。
【０００４】図３はアレイ配列部として光導波路８を用
いた光学系部の例である。光導波路８は石英基板１４上
に設けられており、光ファイバ３は光導波路入力端９で
結合している。同期信号発生用光検知器１１は走査する
マルチビームを検出するためのものである。
いた光学系部の例である。光導波路８は石英基板１４上
に設けられており、光ファイバ３は光導波路入力端９で
結合している。同期信号発生用光検知器１１は走査する
マルチビームを検出するためのものである。
【０００５】半導体レーザを駆動する回路を図４に示
す。半導体レーザＬＤは内臓光検知器ＰＤとケース２の
中に一体化して収められており、半導体レーザから出射
するレーザパワーの一部２６はＰＤで検出される。同期
信号発生用光検知器１１が光検出信号を発生するために
は、同期信号発生用光検知器１１をマルチビームが照射
する必要がある。即ち、この場所では常にレーザ光がＯ
Ｎ状態になっている。したがって、このタイミングでマ
ルチビームを形成する半導体レーザの出力を内臓光検知
器ＰＤで検出することができる。信号２１はこのタイミ
ングを与えるもので、内臓光検知器ＰＤの出力をサンプ
ルホールドする。サンプルホールドした信号は基準電圧
と比較され、これらの信号レベルが同じレベルになるよ
うに差動アンプＤiffで電流源２５の電流レベルを決定
する。差動アンプに入力される基準電圧は電圧ＶＲを可
変抵抗器２３で調整することで設定する。ＳＷは半導体
レーザＬＤに流れる電流をＯＮ、ＯＦＦするためのもの
で、ディジタルアンプＤを介して入力されるデータ信号
２２により駆動される。
す。半導体レーザＬＤは内臓光検知器ＰＤとケース２の
中に一体化して収められており、半導体レーザから出射
するレーザパワーの一部２６はＰＤで検出される。同期
信号発生用光検知器１１が光検出信号を発生するために
は、同期信号発生用光検知器１１をマルチビームが照射
する必要がある。即ち、この場所では常にレーザ光がＯ
Ｎ状態になっている。したがって、このタイミングでマ
ルチビームを形成する半導体レーザの出力を内臓光検知
器ＰＤで検出することができる。信号２１はこのタイミ
ングを与えるもので、内臓光検知器ＰＤの出力をサンプ
ルホールドする。サンプルホールドした信号は基準電圧
と比較され、これらの信号レベルが同じレベルになるよ
うに差動アンプＤiffで電流源２５の電流レベルを決定
する。差動アンプに入力される基準電圧は電圧ＶＲを可
変抵抗器２３で調整することで設定する。ＳＷは半導体
レーザＬＤに流れる電流をＯＮ、ＯＦＦするためのもの
で、ディジタルアンプＤを介して入力されるデータ信号
２２により駆動される。
【０００６】ところで、従来のこの半導体レーザ駆動回
路は半導体レーザの光パワーを常に一定に保つことがで
きるのであるが、光ファイバを用いた図２、図３の光学
系では感光ドラム上での光パワーが装置の環境温度が変
化すると変化し、マルチビーム間で光強度のむらが発生
し、印字品質を低下させる問題が生じた。この原因は、
半導体レーザの光パワーが一定に保たれていても、アレ
イ配列部４から出射するレーザパワーが環境温度が変化
すると、変動したためである。
路は半導体レーザの光パワーを常に一定に保つことがで
きるのであるが、光ファイバを用いた図２、図３の光学
系では感光ドラム上での光パワーが装置の環境温度が変
化すると変化し、マルチビーム間で光強度のむらが発生
し、印字品質を低下させる問題が生じた。この原因は、
半導体レーザの光パワーが一定に保たれていても、アレ
イ配列部４から出射するレーザパワーが環境温度が変化
すると、変動したためである。
【０００７】図５はアレイ配列部４から出射するマルチ
ビームそれぞれのレーザパワーの環境温度変化をしめし
たものである。ただし、それぞれの半導体レーザ１から
出射する光パワーは環境温度が変化しても、一定である
ように制御してある。図５からわかるように、環境温度
が変化すると、アレイ部４から出射するマルチビームそ
れぞれの光パワーの変動は互いにばらばらであり、この
ため、光記録時、印字濃度の一様性が失われ、印字品質
が劣化することになった。このアレイ部４から出射する
光パワー変動の原因は、光ファイバ３に入射するレーザ
光と光ファイバ３の位置合わせ、および更に図３の光学
系では光ファイバ３と導波路８との位置合わせに要求さ
れる精度がサブミクロンの領域であり、環境温度の変動
で生じるわずかな位置ずれがレーザパワーを変動させる
ことがわかった。
ビームそれぞれのレーザパワーの環境温度変化をしめし
たものである。ただし、それぞれの半導体レーザ１から
出射する光パワーは環境温度が変化しても、一定である
ように制御してある。図５からわかるように、環境温度
が変化すると、アレイ部４から出射するマルチビームそ
れぞれの光パワーの変動は互いにばらばらであり、この
ため、光記録時、印字濃度の一様性が失われ、印字品質
が劣化することになった。このアレイ部４から出射する
光パワー変動の原因は、光ファイバ３に入射するレーザ
光と光ファイバ３の位置合わせ、および更に図３の光学
系では光ファイバ３と導波路８との位置合わせに要求さ
れる精度がサブミクロンの領域であり、環境温度の変動
で生じるわずかな位置ずれがレーザパワーを変動させる
ことがわかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
は光ファイバを用いた光記録装置において、環境温度が
変化しても印字品質の劣化を生じさせない光記録装置を
実現することにある。
は光ファイバを用いた光記録装置において、環境温度が
変化しても印字品質の劣化を生じさせない光記録装置を
実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、半導体レーザから出射するレーザ光を
光ファイバに導く半導体レーザモジュールと複数個の該
半導体レーザモジュールから出射する複数のレーザ光を
アレイ状に配列させるアレイ配列部と該アレイ配列部か
ら出射するマルチビームを走査し、感光材料上に光記録
を可能にする光走査光学系と該複数の半導体レーザそれ
ぞれに入力されてくるデータ信号に対応して光変調する
半導体レーザ駆動回路と該複数の半導体レーザそれぞれ
の光パワーを検知し、光パワー検出信号を出力する光パ
ワー検出手段および該装置の温度を検出する温度検出手
段を用いる装置において、該温度検出手段から出力され
る温度信号から基準電圧を算出する基準電圧発生回路を
もち、該半導体レーザ駆動回路は該基準電圧と該光パワ
ー検出信号を比較することで該半導体レーザの駆動電流
を決定することを特徴とする。
に、本発明では、半導体レーザから出射するレーザ光を
光ファイバに導く半導体レーザモジュールと複数個の該
半導体レーザモジュールから出射する複数のレーザ光を
アレイ状に配列させるアレイ配列部と該アレイ配列部か
ら出射するマルチビームを走査し、感光材料上に光記録
を可能にする光走査光学系と該複数の半導体レーザそれ
ぞれに入力されてくるデータ信号に対応して光変調する
半導体レーザ駆動回路と該複数の半導体レーザそれぞれ
の光パワーを検知し、光パワー検出信号を出力する光パ
ワー検出手段および該装置の温度を検出する温度検出手
段を用いる装置において、該温度検出手段から出力され
る温度信号から基準電圧を算出する基準電圧発生回路を
もち、該半導体レーザ駆動回路は該基準電圧と該光パワ
ー検出信号を比較することで該半導体レーザの駆動電流
を決定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２および図３で示した複数の半
導体レーザおよび光ファイバあるいは光導波路を用いる
レーザプリンタ特にその光学系部についてはすでに説明
した。この光学系においてそれぞれの半導体レーザを駆
動する本発明のレーザ駆動回路を図１に示す。
導体レーザおよび光ファイバあるいは光導波路を用いる
レーザプリンタ特にその光学系部についてはすでに説明
した。この光学系においてそれぞれの半導体レーザを駆
動する本発明のレーザ駆動回路を図１に示す。
【００１１】半導体レーザＬＤは内臓光検知器ＰＤとケ
ース２の中に一体化して収められている。半導体レーザ
ＬＤは素子の両端からレーザ光を出射し、一方の光２６
は半導体レーザから出射する光パワーを検知するのに用
いられる。内臓光検知器ＰＤは光２６を検知する光パワ
ー検出手段であり、半導体レーザＬＤと一体でケース２
に内蔵されている。同期信号発生用光検知器１１が光検
出信号を発生するためには、同期信号発生用光検知器を
マルチビームが照射する必要がある。即ち、この場所で
は常にレーザ光がＯＮ状態になっている。したがって、
このタイミングでマルチビームを形成する半導体レーザ
の出力を内臓光検知器ＰＤで検出することができる。信
号２１はこのタイミングを与えるもので、内臓光検知器
ＰＤの出力をサンプルホールドする。サンプルホールド
した信号は基準電圧と比較され、これらの電圧レベルが
同じレベルになるように比較手段である差動アンプＤif
fで電流源２５の電流レベルを決定する。差動アンプＤi
ffに入力される基準電圧は最初は可変抵抗器２３で調整
するが、装置が稼動し、環境温度が変動してもマルチビ
ームの光パワーが変動しないように可変抵抗器２３に供
給される電圧レベルが基準電圧発生回路３１で自動的に
変えられる。この基準電圧発生回路３１はマルチビーム
を構成するすべての半導体レーザ駆動回路にそれぞれの
基準電圧を出力線２４を通して供給している。
ース２の中に一体化して収められている。半導体レーザ
ＬＤは素子の両端からレーザ光を出射し、一方の光２６
は半導体レーザから出射する光パワーを検知するのに用
いられる。内臓光検知器ＰＤは光２６を検知する光パワ
ー検出手段であり、半導体レーザＬＤと一体でケース２
に内蔵されている。同期信号発生用光検知器１１が光検
出信号を発生するためには、同期信号発生用光検知器を
マルチビームが照射する必要がある。即ち、この場所で
は常にレーザ光がＯＮ状態になっている。したがって、
このタイミングでマルチビームを形成する半導体レーザ
の出力を内臓光検知器ＰＤで検出することができる。信
号２１はこのタイミングを与えるもので、内臓光検知器
ＰＤの出力をサンプルホールドする。サンプルホールド
した信号は基準電圧と比較され、これらの電圧レベルが
同じレベルになるように比較手段である差動アンプＤif
fで電流源２５の電流レベルを決定する。差動アンプＤi
ffに入力される基準電圧は最初は可変抵抗器２３で調整
するが、装置が稼動し、環境温度が変動してもマルチビ
ームの光パワーが変動しないように可変抵抗器２３に供
給される電圧レベルが基準電圧発生回路３１で自動的に
変えられる。この基準電圧発生回路３１はマルチビーム
を構成するすべての半導体レーザ駆動回路にそれぞれの
基準電圧を出力線２４を通して供給している。
【００１２】次にこの原理を図６説明する。ＴＨは温度
検出手段としてのサーミスタあるいは熱電対であり、光
学系部の温度を検出している。この温度検出データはア
ンプＡで増幅された後、Ａ／Ｄ変換機でディジタル化さ
れ、制御回路ＭＣに入力される。制御回路ＭＣはこのデ
ィジタル化された温度データに従い、各半導体レーザが
駆動されるべき電流をデータメモリＭから読み出し、Ｄ
／Ａ変換機に送信し、Ｄ／Ａ変換機を出力した信号は各
半導体レーザ駆動回路の基準電圧として用いられる。Ｓ
Ｗは半導体レーザＬＤに流れる電流をＯＮ、ＯＦＦする
ためのもので、ディジタルアンプＤを介して入力される
データ信号２２により駆動される。
検出手段としてのサーミスタあるいは熱電対であり、光
学系部の温度を検出している。この温度検出データはア
ンプＡで増幅された後、Ａ／Ｄ変換機でディジタル化さ
れ、制御回路ＭＣに入力される。制御回路ＭＣはこのデ
ィジタル化された温度データに従い、各半導体レーザが
駆動されるべき電流をデータメモリＭから読み出し、Ｄ
／Ａ変換機に送信し、Ｄ／Ａ変換機を出力した信号は各
半導体レーザ駆動回路の基準電圧として用いられる。Ｓ
Ｗは半導体レーザＬＤに流れる電流をＯＮ、ＯＦＦする
ためのもので、ディジタルアンプＤを介して入力される
データ信号２２により駆動される。
【００１３】なお、温度検出手段ＴＨをアレイ配列部４
の温度を検出できるように、アレイ配列部４の近傍に設
けると、環境温度変化の影響を少なく出来る。
の温度を検出できるように、アレイ配列部４の近傍に設
けると、環境温度変化の影響を少なく出来る。
【００１４】図３の光学系部では、アレイ配列部４の近
傍に温度検出手段ＴＨを設けてもよいし、石英基板１４
に設けると正確なアレイ配列部４との接合部の温度が検
出できる。
傍に温度検出手段ＴＨを設けてもよいし、石英基板１４
に設けると正確なアレイ配列部４との接合部の温度が検
出できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の光学系を用いると、光ファイバ
に入射するレーザ光と光ファイバの位置合わせ、および
更に光ファイバと導波路との位置合わせが環境温度の変
動でわずかにずれ、アレイ配列部から出射するマルチビ
ームそれぞれのレーザパワーが変動しても、この環境温
度とレーザパワーの変動特性を補正する機能をもった制
御方式を採用することにより、環境温度変化にもマルチ
ビームそれぞれのレーザパワーは変化せず、これによっ
て印字品質が劣化しない光記録装置が実現できる。
に入射するレーザ光と光ファイバの位置合わせ、および
更に光ファイバと導波路との位置合わせが環境温度の変
動でわずかにずれ、アレイ配列部から出射するマルチビ
ームそれぞれのレーザパワーが変動しても、この環境温
度とレーザパワーの変動特性を補正する機能をもった制
御方式を採用することにより、環境温度変化にもマルチ
ビームそれぞれのレーザパワーは変化せず、これによっ
て印字品質が劣化しない光記録装置が実現できる。
【図１】本発明の一実施例のマルチビーム用半導体レー
ザ駆動回路のブロック図である。
ザ駆動回路のブロック図である。
【図２】マルチビームを用いたレーザプリンタ光学系の
模式図である。
模式図である。
【図３】マルチビームを用いたレーザプリンタ光学系の
模式図である。
模式図である。
【図４】従来の半導体レーザ駆動回路のブロック図であ
る。
る。
【図５】半導体レーザの光パワーと環境温度の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】マルチビーム用半導体レーザ駆動回路で用いら
れる基準電圧発生回路のブロック図である。
れる基準電圧発生回路のブロック図である。
１：半導体レーザモジュール、２：半導体レーザ部、
３：光ファイバ、４：アレイ配列部、５：回転多面鏡、
６：走査レンズ、７：感光ドラム、８：光導波路、９：
光ファイバと光導波路の結合部、１０：スポット列、１
１：同期信号発生用光検知器、１５：光走査線、Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３：球面レンズ、ＬＣ１：円筒レンズ、ＬＤ：
半導体レーザ、ＰＤ：内臓光検知器、２３：可変抵抗
器、２６：ＰＤへ入射するレーザ光、ＶＣ：供給電圧、
ＳＨ：サンプルホールド回路、Ｄiff：差動アンプ、
Ｄ：ディジタルアンプ、ＳＷ：スイッチ回路、ＴＨ：温
度検出手段、３１：基準電圧発生回路、２５：電流源、
３０：半導体レーザ駆動回路、Ａ：アンプ、Ａ／Ｄ：Ａ
／Ｄ変換器、ＭＣ：制御回路、Ｍ：データメモリ。
３：光ファイバ、４：アレイ配列部、５：回転多面鏡、
６：走査レンズ、７：感光ドラム、８：光導波路、９：
光ファイバと光導波路の結合部、１０：スポット列、１
１：同期信号発生用光検知器、１５：光走査線、Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３：球面レンズ、ＬＣ１：円筒レンズ、ＬＤ：
半導体レーザ、ＰＤ：内臓光検知器、２３：可変抵抗
器、２６：ＰＤへ入射するレーザ光、ＶＣ：供給電圧、
ＳＨ：サンプルホールド回路、Ｄiff：差動アンプ、
Ｄ：ディジタルアンプ、ＳＷ：スイッチ回路、ＴＨ：温
度検出手段、３１：基準電圧発生回路、２５：電流源、
３０：半導体レーザ駆動回路、Ａ：アンプ、Ａ／Ｄ：Ａ
／Ｄ変換器、ＭＣ：制御回路、Ｍ：データメモリ。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の半導体レーザとレーザ光を導く光
ファイバと該光ファイバのレーザ光出射部をアレイ状に
配列させたアレイ配列部とレーザ光を走査し感光材料上
に光記録を行う走査光学系を有する光学系部と、半導体
レーザそれぞれに入力されてくるデータ信号に対応して
光変調するレーザ駆動回路と、半導体レーザそれぞれの
光パワーを検知し光パワー検出信号を出力する光パワー
検出手段と、光学系部の温度を検出する温度検出手段を
有する光記録装置において、 前記温度検出手段の出力信号から基準電圧を算出する基
準電圧発生回路と、該基準電圧と光パワー検出信号を比
較して半導体レーザの駆動電流を決定する比較手段をレ
ーザ駆動回路に設けたことを特徴とするマルチビームを
用いた光記録装置。 - 【請求項２】 温度検出手段をアレイ配列部近傍に設
け、アレイ配列部の温度検出を行うことを特徴とする請
求項１記載の光記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7584299A JP2000267029A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マルチビームを用いた光記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7584299A JP2000267029A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マルチビームを用いた光記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267029A true JP2000267029A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13587873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7584299A Pending JP2000267029A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マルチビームを用いた光記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286993A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Eudyna Devices Inc | レーザモジュール、その制御方法、その制御のための制御データの生成方法およびその制御データ |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP7584299A patent/JP2000267029A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286993A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Eudyna Devices Inc | レーザモジュール、その制御方法、その制御のための制御データの生成方法およびその制御データ |
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