JPH11271652A - 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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- JPH11271652A JPH11271652A JP7060398A JP7060398A JPH11271652A JP H11271652 A JPH11271652 A JP H11271652A JP 7060398 A JP7060398 A JP 7060398A JP 7060398 A JP7060398 A JP 7060398A JP H11271652 A JPH11271652 A JP H11271652A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マルチビームのビーム径に対するビーム間隔
の比を小さく、即ち高密度に配列したマルチビームを発
生させることで、走査線間隔を高精度に設定可能となり
高品質な印刷を実現する。 【解決手段】 光記録装置において、マルチビーム発生
部は、複数の半導体レーザと、光ファイバと、単一基板
上にビームを伝播する光導波路を複数個設けた光導波素
子からなり、半導体レーザからのレーザ光は光ファイバ
に導かれ、光ファイバから出射したレーザ光は光導波路
に入力し、光導波素子の出射部のビーム間隔は、光ファ
イバと光導波素子の結号部のそれぞれの間隔より狭く設
けてある。
の比を小さく、即ち高密度に配列したマルチビームを発
生させることで、走査線間隔を高精度に設定可能となり
高品質な印刷を実現する。 【解決手段】 光記録装置において、マルチビーム発生
部は、複数の半導体レーザと、光ファイバと、単一基板
上にビームを伝播する光導波路を複数個設けた光導波素
子からなり、半導体レーザからのレーザ光は光ファイバ
に導かれ、光ファイバから出射したレーザ光は光導波路
に入力し、光導波素子の出射部のビーム間隔は、光ファ
イバと光導波素子の結号部のそれぞれの間隔より狭く設
けてある。
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すなはちマルチビームを走
査し、印刷するレーザプリンタに関するものである。
ザから出射する多数のビームすなはちマルチビームを走
査し、印刷するレーザプリンタ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は
回転多面鏡の回転速度を速くし、光走査の繰り返しを早
くすること、また、印刷するデータに対応して光変調を
行うのにも高速変調が必要になってくる。マルチビーム
を用いたレーザプリンタではマルチビームの本数分回転
多面鏡の回転速度、および光変調速度を低減できるので
有効な手段であり、より高速で印刷するレーザプリンタ
を実現するにはマルチビームの本数を多くする必要があ
る。
回転多面鏡の回転速度を速くし、光走査の繰り返しを早
くすること、また、印刷するデータに対応して光変調を
行うのにも高速変調が必要になってくる。マルチビーム
を用いたレーザプリンタではマルチビームの本数分回転
多面鏡の回転速度、および光変調速度を低減できるので
有効な手段であり、より高速で印刷するレーザプリンタ
を実現するにはマルチビームの本数を多くする必要があ
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はレーザ
モジュールであり、半導体レーザからのレーザ光を光フ
ァイバ２に導いている。複数の光ファイバは光ファイバ
アレイ配列部１７で一列に配列されている。ファイバア
レイ部から出射したマルチビームは結合レンズ８でそれ
ぞれ平行光に変換し、回転多面鏡９で一括して感光ドラ
ム上を光走査する。１１は光検知器でレーザ光の走査位
置を検出するためのものである。光ファイバアレイ部１
７の光出射部からみた側面図を図３に示す。光ファイバ
アレイ部は被覆を除去した光ファイバをＳｉ結晶の異方
性エッチングで作成したＶ溝１８上に保持し、ガラス板
１９で押し付け、接着材２０で接着した構造となってい
る。２１は光ファイバのクラッド部、２２はコア部と称
されるもので、光はコア部２２を伝播してくる。通常ク
ラッド部の外形は１２５μｍ、コア部の直径は５μｍで
あり、コア部を伝播するレーザ光のビーム直径も約５μ
ｍ程度である。したがって、光ファイバから出射するビ
ームの直径とビームの間隔の比は光ファイバが密着して
配列しているとしても５：１２５＝１：２５であり、通
常これ以上の比の値である。この比は光学系を通過して
も保たれるので、このようなマルチビームを走査し、連
続して、密接した走査線を形成させるためには、図２の
１３に示すように感光ドラム１２で形成される光スポッ
ト列の配列方向を斜めにし、走査する。斜め角度の設定
は光ファイバアレイ部１７および結合レンズ８を一体化
した構造とし、７に示すように回転調整することで行な
う。図４（ａ）はこの走査方法を説明するための図であ
り、感光ドラム上で形成される光スポット列１３を走査
方向に対して斜めにして、走査している。光スポットの
大きさを、走査線の間隔ＰSに概略等しくし、マルチビ
ームを一括走査すると、密接した複数の走査線が形成で
きることになる。すなはち光スポットの間隔をｐ0とす
ると、
タ、特にその光学系部の一例を図２に示す。１はレーザ
モジュールであり、半導体レーザからのレーザ光を光フ
ァイバ２に導いている。複数の光ファイバは光ファイバ
アレイ配列部１７で一列に配列されている。ファイバア
レイ部から出射したマルチビームは結合レンズ８でそれ
ぞれ平行光に変換し、回転多面鏡９で一括して感光ドラ
ム上を光走査する。１１は光検知器でレーザ光の走査位
置を検出するためのものである。光ファイバアレイ部１
７の光出射部からみた側面図を図３に示す。光ファイバ
アレイ部は被覆を除去した光ファイバをＳｉ結晶の異方
性エッチングで作成したＶ溝１８上に保持し、ガラス板
１９で押し付け、接着材２０で接着した構造となってい
る。２１は光ファイバのクラッド部、２２はコア部と称
されるもので、光はコア部２２を伝播してくる。通常ク
ラッド部の外形は１２５μｍ、コア部の直径は５μｍで
あり、コア部を伝播するレーザ光のビーム直径も約５μ
ｍ程度である。したがって、光ファイバから出射するビ
ームの直径とビームの間隔の比は光ファイバが密着して
配列しているとしても５：１２５＝１：２５であり、通
常これ以上の比の値である。この比は光学系を通過して
も保たれるので、このようなマルチビームを走査し、連
続して、密接した走査線を形成させるためには、図２の
１３に示すように感光ドラム１２で形成される光スポッ
ト列の配列方向を斜めにし、走査する。斜め角度の設定
は光ファイバアレイ部１７および結合レンズ８を一体化
した構造とし、７に示すように回転調整することで行な
う。図４（ａ）はこの走査方法を説明するための図であ
り、感光ドラム上で形成される光スポット列１３を走査
方向に対して斜めにして、走査している。光スポットの
大きさを、走査線の間隔ＰSに概略等しくし、マルチビ
ームを一括走査すると、密接した複数の走査線が形成で
きることになる。すなはち光スポットの間隔をｐ0とす
ると、
【０００４】
【数１】
【０００５】の関係式で決まるθに設定すると、密接し
た走査線が実現できる。前述の例のようにＰS：ｐ0＝
１：２５とすると、式（１）からθ＝２．３度と求めら
れる。ＰS：ｐ0の比が小さいため、すなはち、光スポッ
トの大きさに比べて、光スポットの配列間隔がかなり大
きいため、θは小さな角度となっている。ところで品質
の高い印刷を実現するには走査線間隔を高い精度で所定
の誤差内に抑えておく必要がある。次に斜め角度の誤差
が走査線間隔に与える影響を調べる。斜め角度の誤差Δ
θと走査線間隔誤差ΔＰSとの間には式（１）から次式
が成立する。
た走査線が実現できる。前述の例のようにＰS：ｐ0＝
１：２５とすると、式（１）からθ＝２．３度と求めら
れる。ＰS：ｐ0の比が小さいため、すなはち、光スポッ
トの大きさに比べて、光スポットの配列間隔がかなり大
きいため、θは小さな角度となっている。ところで品質
の高い印刷を実現するには走査線間隔を高い精度で所定
の誤差内に抑えておく必要がある。次に斜め角度の誤差
が走査線間隔に与える影響を調べる。斜め角度の誤差Δ
θと走査線間隔誤差ΔＰSとの間には式（１）から次式
が成立する。
【０００６】
【数２】
【０００７】斜め角度θが小さい程、この角度の誤差が
走査線の間隔のずれに大きく影響することになる。例え
ば走査線間隔の誤差を１％以内に抑えたい場合、斜め角
度の誤差を１％以下にする必要がある。前述のθ＝２．
３度の場合、０．０２３度以下の高精度で角度を設定す
る必要が生じる。もし、例えばθが後述する例のように
θ＝３０度であれば、０．３度の精度で良いことになり
１３倍精度が緩和されることになる。
走査線の間隔のずれに大きく影響することになる。例え
ば走査線間隔の誤差を１％以内に抑えたい場合、斜め角
度の誤差を１％以下にする必要がある。前述のθ＝２．
３度の場合、０．０２３度以下の高精度で角度を設定す
る必要が生じる。もし、例えばθが後述する例のように
θ＝３０度であれば、０．３度の精度で良いことになり
１３倍精度が緩和されることになる。
【０００８】また、図３に示した光ファイバ配列におい
ては、発生するマルチビームの間隔が大きいためマルチ
ビームの本数を多くすると、両端のビームは光学系の光
軸から大きく離れることになり、光学系部品の収差特性
の劣化が問題になる。すなはち、図２のレンズ８、１０
は１本ビームを用いる場合に比べて、マルチビームを用
いる場合は、光軸から大きく離れたビームに対しても良
好な特性を維持できるように高精度なものを用いる必要
が生じる。したがって、図2のレーザプリンタではマル
チビームの本数を増大させることができず、高速印刷に
限界があった。
ては、発生するマルチビームの間隔が大きいためマルチ
ビームの本数を多くすると、両端のビームは光学系の光
軸から大きく離れることになり、光学系部品の収差特性
の劣化が問題になる。すなはち、図２のレンズ８、１０
は１本ビームを用いる場合に比べて、マルチビームを用
いる場合は、光軸から大きく離れたビームに対しても良
好な特性を維持できるように高精度なものを用いる必要
が生じる。したがって、図2のレーザプリンタではマル
チビームの本数を増大させることができず、高速印刷に
限界があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
はマルチビームのビーム径に対するビーム間隔の比を小
さく、即ち高密度に配列したマルチビームを発生させる
ことで、走査線間隔を高精度に設定可能となり高品質な
印刷を実現すること。また高密度に配列することで光学
系の特性を劣化させることなく、マルチビームの本数を
増し、より高速な光記録装置を実現することである。
はマルチビームのビーム径に対するビーム間隔の比を小
さく、即ち高密度に配列したマルチビームを発生させる
ことで、走査線間隔を高精度に設定可能となり高品質な
印刷を実現すること。また高密度に配列することで光学
系の特性を劣化させることなく、マルチビームの本数を
増し、より高速な光記録装置を実現することである。
【００１０】
【発明が解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明では、マルチビーム発生部から列状に配列
したマルチビームを出射させ、光記録材料上に一括走査
させる光記録装置において、該マルチビーム発生部は、
複数の半導体レーザと、単一モードビームを伝播させる
複数の光ファイバと、単一基板上に単一モードビームを
伝播させる光導波路を複数個設けた光導波素子からな
り、該複数の半導体レーザから出射するレーザ光は、そ
れぞれ対応する該複数の光ファイバに導き、該光ファイ
バから出射したレーザ光はそれぞれ対応する光導波素子
上の光導波路に入力結合されており、該光導波素子から
出射するマルチビームのビーム間隔は、複数の光ファイ
バと光導波素子の入力結号部間の間隔より狭く設けマル
チビームを用いた光記録装置を実現させる。
ために本発明では、マルチビーム発生部から列状に配列
したマルチビームを出射させ、光記録材料上に一括走査
させる光記録装置において、該マルチビーム発生部は、
複数の半導体レーザと、単一モードビームを伝播させる
複数の光ファイバと、単一基板上に単一モードビームを
伝播させる光導波路を複数個設けた光導波素子からな
り、該複数の半導体レーザから出射するレーザ光は、そ
れぞれ対応する該複数の光ファイバに導き、該光ファイ
バから出射したレーザ光はそれぞれ対応する光導波素子
上の光導波路に入力結合されており、該光導波素子から
出射するマルチビームのビーム間隔は、複数の光ファイ
バと光導波素子の入力結号部間の間隔より狭く設けマル
チビームを用いた光記録装置を実現させる。
【００１１】上記光導波素子上の光導波路の幅は光出力
部においてテーパ状に狭く設けること、また、上記光導
波素子の光出力部に平面ガラスを貼付すること、また、
光導波素子の光出力部は凹面としても良好な結果が得ら
れる。
部においてテーパ状に狭く設けること、また、上記光導
波素子の光出力部に平面ガラスを貼付すること、また、
光導波素子の光出力部は凹面としても良好な結果が得ら
れる。
【００１２】また、上記光記録装置において、マルチビ
ーム発生部から列状に配列したマルチビームを出射さ
せ、光記録材料上に一括走査させる光記録装置におい
て、発生したマルチビームのすべてが交差する場所にマ
ルチビーム配列方向のビームの大きさを制限するビーム
形状制限部材を配置しても良好な結果が得られる。
ーム発生部から列状に配列したマルチビームを出射さ
せ、光記録材料上に一括走査させる光記録装置におい
て、発生したマルチビームのすべてが交差する場所にマ
ルチビーム配列方向のビームの大きさを制限するビーム
形状制限部材を配置しても良好な結果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明で用いるマルチビーム発生
部を図５に示す。１はレーザモジュールであり、半導体
レーザからのレーザ光を光ファイバ２に導いている。４
１は光導波素子であり、平面基板４上に複数の光導波路
５が形成されている。複数の光ファイバは光導波素子４
１の光導波路５に導かれる。光ファイバはフェルール等
の保持部材が装着されているので光ファイバと光導波路
の間隔は数ｍｍ程度と大きくなっている。光入力部の光
導波路は曲がって光出力部５１に達する。光出力部５１
では出射するマルチビームが等間隔で、かつビーム間隔
が狭くなるように光導波路を等間隔で、かつその間隔を
小さくしている。光導波路の代表的な構造を図６に示
す。図６（ａ）のリッジ型では基板４の上に屈折率の高
い材料で光導波路５２が形成されている。図６（ｂ）の
埋め込み型では導波路５３を導波路材料より低い屈折率
で埋め込んだものである。光ファイバを伝播してくるビ
ームの大きさと光導波路を伝播するビームの大きさとが
一致していると光ファイバと光導波素子との結合効率を
高くすることができるので、光導波路の幅も光ファイバ
のコア径に概略等しくする。前述の例では５μｍ程度で
ある。光導波素子の光出力部５１の拡大図を図7に示
す。光出力部では複数の導波路は等しい間隔で配列して
いる。３１、３２はそれぞれ光導波路を伝播してくるビ
ーム、および出射するビームを示している。光導波路の
配列間隔は導波路間の結合が無視できる程度まで狭くで
きるので、伝播してくるビームの直径を５μｍとすると
例えば１０μｍ程度の高密度配列も可能となる。図５の
光導波素子４１の出力端には平板ガラス６が接着されて
いる。これは光導波素子の出力端が欠けることを防止す
ること以外に、次の機能をもっている。即ち、導波路か
ら出射するビームは数μｍの大きさであるので、導波路
端にごみが付着すると、深刻な光出力劣化を招くことに
なる。しかし、ガラスから出射する光はガラス出射端で
広がっているので、ごみの影響を受け難くなっている。
この他、ガラス出射端から反射して、半導体レーザの方
に戻る光量はガラスが無い場合に比べて飛躍的に小さい
ので、レーザ光が半導体レーザに戻ることで半導体レー
ザの光出力が変動するという問題も解決できる。図１２
は光導波素子の基板４に形成された導波路５から出射し
たビームを説明するための図である。導波路から出射し
たビームの直径をｄとすると板厚ａのガラス板の空気側
表面ではビーム直径Ｄとすると、概略次の式が成り立
つ。
部を図５に示す。１はレーザモジュールであり、半導体
レーザからのレーザ光を光ファイバ２に導いている。４
１は光導波素子であり、平面基板４上に複数の光導波路
５が形成されている。複数の光ファイバは光導波素子４
１の光導波路５に導かれる。光ファイバはフェルール等
の保持部材が装着されているので光ファイバと光導波路
の間隔は数ｍｍ程度と大きくなっている。光入力部の光
導波路は曲がって光出力部５１に達する。光出力部５１
では出射するマルチビームが等間隔で、かつビーム間隔
が狭くなるように光導波路を等間隔で、かつその間隔を
小さくしている。光導波路の代表的な構造を図６に示
す。図６（ａ）のリッジ型では基板４の上に屈折率の高
い材料で光導波路５２が形成されている。図６（ｂ）の
埋め込み型では導波路５３を導波路材料より低い屈折率
で埋め込んだものである。光ファイバを伝播してくるビ
ームの大きさと光導波路を伝播するビームの大きさとが
一致していると光ファイバと光導波素子との結合効率を
高くすることができるので、光導波路の幅も光ファイバ
のコア径に概略等しくする。前述の例では５μｍ程度で
ある。光導波素子の光出力部５１の拡大図を図7に示
す。光出力部では複数の導波路は等しい間隔で配列して
いる。３１、３２はそれぞれ光導波路を伝播してくるビ
ーム、および出射するビームを示している。光導波路の
配列間隔は導波路間の結合が無視できる程度まで狭くで
きるので、伝播してくるビームの直径を５μｍとすると
例えば１０μｍ程度の高密度配列も可能となる。図５の
光導波素子４１の出力端には平板ガラス６が接着されて
いる。これは光導波素子の出力端が欠けることを防止す
ること以外に、次の機能をもっている。即ち、導波路か
ら出射するビームは数μｍの大きさであるので、導波路
端にごみが付着すると、深刻な光出力劣化を招くことに
なる。しかし、ガラスから出射する光はガラス出射端で
広がっているので、ごみの影響を受け難くなっている。
この他、ガラス出射端から反射して、半導体レーザの方
に戻る光量はガラスが無い場合に比べて飛躍的に小さい
ので、レーザ光が半導体レーザに戻ることで半導体レー
ザの光出力が変動するという問題も解決できる。図１２
は光導波素子の基板４に形成された導波路５から出射し
たビームを説明するための図である。導波路から出射し
たビームの直径をｄとすると板厚ａのガラス板の空気側
表面ではビーム直径Ｄとすると、概略次の式が成り立
つ。
【００１４】
【数３】
【００１５】ここでλは光の波長である。たとえば、λ
＝０．６４μｍ、ｄ＝５μｍ、ａ＝１ｍｍとすると、式
（３）からＤ＝１６３μｍとなる。すなはち、光導波路
端で５μｍの大きさの出射ビームがガラス端では１６３
μｍに拡大されていることになり、上記した顕著な効果
が期待できる。
＝０．６４μｍ、ｄ＝５μｍ、ａ＝１ｍｍとすると、式
（３）からＤ＝１６３μｍとなる。すなはち、光導波路
端で５μｍの大きさの出射ビームがガラス端では１６３
μｍに拡大されていることになり、上記した顕著な効果
が期待できる。
【００１６】図１は図５で示したマルチビーム発生素子
を光記録装置である本発明のレーザプリンタに適用した
図を示す。１はレーザモジュールであり、半導体レーザ
からのレーザ光を光ファイバ２に導いている。複数の光
ファイバは図５ですでに説明した光導波素子４の入力端
面部３で対応する光導波路に結合されている。光導波素
子から出射したマルチビームは結合レンズ８でそれぞれ
平行光に変換し、回転多面鏡９で一括して感光ドラム上
を光走査させる。１１は光検知器でレーザ光の走査位置
を検出するためのものである。感光ドラム上で得られる
光スポット列の間隔が光スポットの大きさに比べて大き
いので、光スポット列の配列方向は光走査方向に対して
斜めに設定し、密接した走査線が形成されるようにして
いる。図４は前述したように、光スポット列を走査方向
に対して斜めにすることで密接した走査線が得られるこ
とを説明した図である。しかし、本発明の光導波素子を
用いたマルチビーム素子において、例えば前述したもの
ではマルチビームの配列間隔を１０μｍ、出射するビー
ムの直径を５μｍ であった。この場合、ＰS：ｐ0＝
１：２であり、光スポット列を斜めに設定する角度は３
０度になる。従来技術で説明したθ＝２．３度のものに
比べて１３倍大きな値となっている。品質の高い印刷を
実現するには走査線間隔を高い精度で所定の誤差内に抑
えておく必要があるが、走査線間隔の誤差を１％以内に
抑えたい場合、斜め角度の誤差も１％以下にする必要が
ある。従来技術として説明したものはθ＝２．３度の場
合、０．０２３度以下の高精度で角度を設定する必要が
生じるが、本発明の素子では０．３度以下の精度で設定
すれば良いことになる。したがって走査線間隔の誤差の
ない高品質な印刷が期待できる。 またマルチビームは
高密度に配列しているので、光学系の収差の影響を受け
ずにマルチビームの本数を増すことができ、高速、高解
像レーザプリンタが実現可能となる。
を光記録装置である本発明のレーザプリンタに適用した
図を示す。１はレーザモジュールであり、半導体レーザ
からのレーザ光を光ファイバ２に導いている。複数の光
ファイバは図５ですでに説明した光導波素子４の入力端
面部３で対応する光導波路に結合されている。光導波素
子から出射したマルチビームは結合レンズ８でそれぞれ
平行光に変換し、回転多面鏡９で一括して感光ドラム上
を光走査させる。１１は光検知器でレーザ光の走査位置
を検出するためのものである。感光ドラム上で得られる
光スポット列の間隔が光スポットの大きさに比べて大き
いので、光スポット列の配列方向は光走査方向に対して
斜めに設定し、密接した走査線が形成されるようにして
いる。図４は前述したように、光スポット列を走査方向
に対して斜めにすることで密接した走査線が得られるこ
とを説明した図である。しかし、本発明の光導波素子を
用いたマルチビーム素子において、例えば前述したもの
ではマルチビームの配列間隔を１０μｍ、出射するビー
ムの直径を５μｍ であった。この場合、ＰS：ｐ0＝
１：２であり、光スポット列を斜めに設定する角度は３
０度になる。従来技術で説明したθ＝２．３度のものに
比べて１３倍大きな値となっている。品質の高い印刷を
実現するには走査線間隔を高い精度で所定の誤差内に抑
えておく必要があるが、走査線間隔の誤差を１％以内に
抑えたい場合、斜め角度の誤差も１％以下にする必要が
ある。従来技術として説明したものはθ＝２．３度の場
合、０．０２３度以下の高精度で角度を設定する必要が
生じるが、本発明の素子では０．３度以下の精度で設定
すれば良いことになる。したがって走査線間隔の誤差の
ない高品質な印刷が期待できる。 またマルチビームは
高密度に配列しているので、光学系の収差の影響を受け
ずにマルチビームの本数を増すことができ、高速、高解
像レーザプリンタが実現可能となる。
【００１７】図８は本発明で用いる別の光導波素子の光
出力端側での光導波路５５の形状を示している。光導波
路５は光出力端面で光導波路幅が狭いテーパ導波路とな
っている。この場合テーパ導波路を伝播するビームはテ
ーパ方向に広がり、出射するビームは３３のようにマル
チビーム配列方向に広がったビームとなり、マルチビー
ムの配列間隔とビームの大きさをほぼ等しく設定するこ
とも可能となる。この場合は、感光ドラム上で図４
（ｂ）の走査方法が可能となる。すなはち発生したマル
チビームの配列方向は走査方向に垂直に設定しても、走
査線間が露光されることになる。この走査方法はマルチ
ビームすべてが同じ印字タイミングで印字することにな
り、マルチビーム斜め走査に必要なマルチビーム間の印
字タイミングの調整は不要となる。図９は図８に示した
導波路構造をもつ導波素子を用いたレーザプリンタ光学
系を示している。マルチビーム素子を出射するマルチビ
ームは回転多面鏡が走査する方向に垂直に配置され、感
光ドラム上に形成される光スポット列２３は走査する方
向１４に垂直となっている。ところで、光導波素子の製
作において誤差があると、光導波素子を出射するビーム
の幅とマルチビームの配列間隔が完全に等しくない場合
が生じる。通常ビーム幅が小さい場合、光走査線間に露
光されない部分が生じ好ましくない。これを解消するた
めに、図１０に示すようにマルチビームが交差する場所
に、マルチビーム配列方向のビーム幅を制限するスリッ
ト８４を挿入することは有効である。即ちスリットの幅
でビーム幅を変化させることにより、感光ドラム上では
マルチビームの配列間隔は不変で、走査方向に垂直な方
向の光スポットの大きさを変化させることができ、マル
チビームの配列間隔にたいして最適な光スポットの大き
さにすることができる。
出力端側での光導波路５５の形状を示している。光導波
路５は光出力端面で光導波路幅が狭いテーパ導波路とな
っている。この場合テーパ導波路を伝播するビームはテ
ーパ方向に広がり、出射するビームは３３のようにマル
チビーム配列方向に広がったビームとなり、マルチビー
ムの配列間隔とビームの大きさをほぼ等しく設定するこ
とも可能となる。この場合は、感光ドラム上で図４
（ｂ）の走査方法が可能となる。すなはち発生したマル
チビームの配列方向は走査方向に垂直に設定しても、走
査線間が露光されることになる。この走査方法はマルチ
ビームすべてが同じ印字タイミングで印字することにな
り、マルチビーム斜め走査に必要なマルチビーム間の印
字タイミングの調整は不要となる。図９は図８に示した
導波路構造をもつ導波素子を用いたレーザプリンタ光学
系を示している。マルチビーム素子を出射するマルチビ
ームは回転多面鏡が走査する方向に垂直に配置され、感
光ドラム上に形成される光スポット列２３は走査する方
向１４に垂直となっている。ところで、光導波素子の製
作において誤差があると、光導波素子を出射するビーム
の幅とマルチビームの配列間隔が完全に等しくない場合
が生じる。通常ビーム幅が小さい場合、光走査線間に露
光されない部分が生じ好ましくない。これを解消するた
めに、図１０に示すようにマルチビームが交差する場所
に、マルチビーム配列方向のビーム幅を制限するスリッ
ト８４を挿入することは有効である。即ちスリットの幅
でビーム幅を変化させることにより、感光ドラム上では
マルチビームの配列間隔は不変で、走査方向に垂直な方
向の光スポットの大きさを変化させることができ、マル
チビームの配列間隔にたいして最適な光スポットの大き
さにすることができる。
【００１８】図１３は光導波素子上の光導波路と光ファ
イバ２との結合を説明するための図である。光導波素子
の基板４の上面に適当な厚みのガラス板４２を接着させ
る。このようにすると、ガラス板の端面と光導波素子端
面３とで光ファイバの接着領域が大きくなるため光ファ
イバを安定して接着結合できる。２４は光ファイバを保
持する部材である。ガラス板６は図１２ですでに説明し
たものである。
イバ２との結合を説明するための図である。光導波素子
の基板４の上面に適当な厚みのガラス板４２を接着させ
る。このようにすると、ガラス板の端面と光導波素子端
面３とで光ファイバの接着領域が大きくなるため光ファ
イバを安定して接着結合できる。２４は光ファイバを保
持する部材である。ガラス板６は図１２ですでに説明し
たものである。
【００１９】
【発明の効果】本発明のマルチビーム素子を用いて走査
する光記録装置では、光記録材料上で光スポットの大き
さに対してマルチビームの配列間隔は狭くすることがで
き、多いビーム数でも光学系の収差の影響を受け難く、
また配列間隔を高精度に合わせることが容易になるので
高品質な記録が高速で可能となる。
する光記録装置では、光記録材料上で光スポットの大き
さに対してマルチビームの配列間隔は狭くすることがで
き、多いビーム数でも光学系の収差の影響を受け難く、
また配列間隔を高精度に合わせることが容易になるので
高品質な記録が高速で可能となる。
【図１】 本発明の光導波素子を含むマルチビーム発生
部を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
部を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
【図２】 従来の光ファイバアレイ素子を用いたレーザ
プリンタ光学系を示す図である。
プリンタ光学系を示す図である。
【図３】 従来の光ファイバアレイ素子におけるＶ溝上
に配列した光ファイバを示す図である。
に配列した光ファイバを示す図である。
【図４】（ａ）光記録材料上で走査方向にたいしてマル
チビームの配列方向を斜めにしている走査方法を説明す
る図である。 （ｂ）光記録材料上で走査方向にたいしてマルチビーム
の配列方向を垂直にしている走査方法を説明する図であ
る。
チビームの配列方向を斜めにしている走査方法を説明す
る図である。 （ｂ）光記録材料上で走査方向にたいしてマルチビーム
の配列方向を垂直にしている走査方法を説明する図であ
る。
【図５】 本発明の光記録装置で用いるマルチビーム発
生部の構造を示す図である。
生部の構造を示す図である。
【図６】（ａ）光導波路の構造を示す図である。 （ｂ）光導波路の構造を示す図である。
【図７】 本発明の光記録装置で用いる光導波素子の光
出力部近くの構造を説明する図である。
出力部近くの構造を説明する図である。
【図８】 本発明の光記録装置で用いる光導波素子の光
出力部近くのテーパ型光導波路を用いた場合を示す図で
ある。
出力部近くのテーパ型光導波路を用いた場合を示す図で
ある。
【図９】 本発明のテーパ型光導波路を含む光導波素子
を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
【図１０】 本発明のスリットを含むレーザプリンタ光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図1１】 本発明で用いる光導波素子の端面が円筒状
に形成されている構造を説明する図である。
に形成されている構造を説明する図である。
【図１２】 本発明で用いる光導波素子端面に接着した
ガラス板を伝播するビームの様子を説明する図である。
ガラス板を伝播するビームの様子を説明する図である。
【図１３】 本発明で用いる光導波素子と光ファイバと
の結合を説明する図である。
の結合を説明する図である。
１：レーザモジュール、２：光ファイバ、３：光ファイ
バと光導波素子の結合部、４：光導波素子基板、５：光
導波路、６：平面ガラス、８：結合レンズ、９：回転多
面鏡、１０：走査レンズ、１１：光検知器、１３：光ス
ポット列、１４：走査するマルチビーム、１７：光ファ
イバアレイ配列部、１８：Ｖ溝を形成したＳｉ基板、２
１：光ファイバのクラッド部、２２：光ファイバのコア
部、１９：ガラス板、２０：接着材、１３：感光材料上
に形成される光スポット列、２３：光スポット列、４
１：光導波素子、５１：光導波素子の光出力部、５２,
５３：光導波路、５４：カバー層、３１：光導波路を伝
播するビームの断面形状、３２：出力ビームの断面形
状、５５：テーパ導波路、３３：テーパ導波路から出射
するビームの断面形状、８４：スリット、６０：光導波
素子の円筒状端面、４２：光導波素子上に接着するガラ
ス板。
バと光導波素子の結合部、４：光導波素子基板、５：光
導波路、６：平面ガラス、８：結合レンズ、９：回転多
面鏡、１０：走査レンズ、１１：光検知器、１３：光ス
ポット列、１４：走査するマルチビーム、１７：光ファ
イバアレイ配列部、１８：Ｖ溝を形成したＳｉ基板、２
１：光ファイバのクラッド部、２２：光ファイバのコア
部、１９：ガラス板、２０：接着材、１３：感光材料上
に形成される光スポット列、２３：光スポット列、４
１：光導波素子、５１：光導波素子の光出力部、５２,
５３：光導波路、５４：カバー層、３１：光導波路を伝
播するビームの断面形状、３２：出力ビームの断面形
状、５５：テーパ導波路、３３：テーパ導波路から出射
するビームの断面形状、８４：スリット、６０：光導波
素子の円筒状端面、４２：光導波素子上に接着するガラ
ス板。
Claims (5)
- 【請求項１】 マルチビーム発生部からビームを出射し
て光記録材料上に一括走査させる光記録装置において、
該マルチビーム発生部は、複数の半導体レーザと、単一
モードビームを伝播する複数の光ファイバと、単一基板
上に単一モードビームを伝播させる光導波路を複数個設
けた光導波素子からなり、該複数の半導体レーザから出
射するレーザ光は、それぞれ対応する光ファイバに導
き、該光ファイバから出射したレーザ光はそれぞれ対応
する光導波素子上の光導波路に入力するように結合され
ており、該光導波素子から出射するマルチビームのビー
ム間隔は、複数の光ファイバと光導波素子の入力結号部
のビーム間隔より狭く設けてある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】 光導波素子上の光導波路の幅は光出力部
においてテーパ状に狭く設けてあることを特徴とする請
求項１記載のマルチビームを用いた光記録装置。 - 【請求項３】 光導波素子の光出力部に平面ガラスを貼
付してあることを特徴とする請求項１記載のマルチビー
ムを用いた光記録装置。 - 【請求項４】 光導波素子の光出力部は凹面となってい
ることを特徴とする請求項１記載のマルチビームを用い
た光記録装置。 - 【請求項５】 マルチビーム発生部から列状に配列した
マルチビームを出射させ、光記録材料上に一括走査させ
る光記録装置において、発生したマルチビームのすべて
が交差する場所にマルチビーム配列方向のビームの大き
さを制限するビーム形状制限部材を配置したことを特徴
とする請求項１記載のマルチビームを用いた光記録装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7060398A JP3663614B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP7060398A JP3663614B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | マルチビームを用いた光記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271652A true JPH11271652A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3663614B2 JP3663614B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=13436326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7060398A Expired - Fee Related JP3663614B2 (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | マルチビームを用いた光記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663614B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007334300A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-12-27 | Ricoh Printing Systems Ltd | 光記録装置 |
| US7542642B2 (en) | 2006-08-10 | 2009-06-02 | Ricoh Printing Systems, Ltd. | Multi-beam generating device and optical recording device using the same |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP7060398A patent/JP3663614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007334300A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-12-27 | Ricoh Printing Systems Ltd | 光記録装置 |
| US7542642B2 (en) | 2006-08-10 | 2009-06-02 | Ricoh Printing Systems, Ltd. | Multi-beam generating device and optical recording device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663614B2 (ja) | 2005-06-22 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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