JPH10148778A - Multi-beams generator - Google Patents
Multi-beams generatorInfo
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- JPH10148778A JPH10148778A JP30641396A JP30641396A JPH10148778A JP H10148778 A JPH10148778 A JP H10148778A JP 30641396 A JP30641396 A JP 30641396A JP 30641396 A JP30641396 A JP 30641396A JP H10148778 A JPH10148778 A JP H10148778A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチビーム発生
装置、特に、音響光学素子を用いたマルチビーム発生装
置であって、光コンピュータの光スイッチや光変調器、
光通信の光スイッチや光分波器や光変調器、レーザビー
ムプリンタ・複写機・スキャナ等の光偏向部や光変調部
等に用いられるマルチビーム発生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam generating apparatus, and more particularly to a multi-beam generating apparatus using an acousto-optical element, which comprises an optical switch or an optical modulator of an optical computer.
The present invention relates to a multi-beam generator used for an optical switch, an optical demultiplexer, an optical modulator, an optical deflecting unit or an optical modulating unit of a laser beam printer, a copying machine, a scanner, or the like for optical communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、レーザ光源から放射された一
定の強度をもつ一本のレーザビームを、マルチ周波数駆
動させた音響光学素子によって偏向させて複数のレーザ
ビームに分割させ、マルチビームを発生させる装置が知
られている。ところが、この装置は、画像信号に応じて
レーザビームの分割数が変わると、出力ビームの１ビー
ム当りの光強度が変化してしまう現象、いわゆるパワー
の奪い合い現象が生じるという問題があった。2. Description of the Related Art Conventionally, a single laser beam having a constant intensity emitted from a laser light source is deflected by an acousto-optic element driven by multi-frequency and divided into a plurality of laser beams to generate a multi-beam. Devices for causing this are known. However, this device has a problem in that when the number of divisions of the laser beam changes in accordance with the image signal, a phenomenon in which the light intensity per output beam changes, that is, a so-called power scramble phenomenon occurs.
【０００３】この対策として、例えば、図８に示すよう
に、レーザ光源５１と、導波路型音響光学素子５２と、
信号発生源５３と、振幅制御回路５４と、画像データ発
生装置５５と、変調回路５６とを備えたものが知られて
いる（特開昭５４−８３４５４号公報参照）。この装置
は、変調回路５６から、レーザビームの分割数によって
決まる補正信号を振幅制御回路５４に送り、振幅補正回
路５４にてこの補正信号に基づいて信号発生源５３で発
生した各周波数ｆ1〜ｆ3の電気信号の振幅を共通に制御
して、出力ビーム１、出力ビーム２、出力ビーム３の強
度をレーザビームの分割数に関わらず一定に保つもので
す。As a countermeasure, for example, as shown in FIG. 8, a laser light source 51, a waveguide type acousto-optic device 52,
A device including a signal generation source 53, an amplitude control circuit 54, an image data generation device 55, and a modulation circuit 56 is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-83454). This apparatus sends a correction signal determined by the division number of the laser beam from a modulation circuit 56 to an amplitude control circuit 54, and the amplitude correction circuit 54 generates each of the frequencies f 1 to f1 generated by the signal source 53 based on the correction signal. by controlling the amplitude of the electrical signals f 3 to the common output beam 1, the output beam 2 is intended to maintain the intensity of the output beam 3 to be constant regardless of the number of divided laser beams.
【０００４】また、図９に示すように、レーザ光源６１
と、音響光学素子６２と、信号発生源６３と、画像デー
タ発生装置６４と、変調回路６５と、光センサ６６と、
強度制御回路６７と、補償ビーム光源６８とを備えたも
のが知られている（特開昭５４−８５７４４号公報参
照）。この装置は、音響光学素子６２から出力される非
回折ビームの強度を光センサ６６で検出し、その検出信
号を強度制御回路６７に送り、強度制御回路６７にて非
回折ビームの強度が一定になるように、補償ビーム光源
６８から放射される補償用レーザビームの強度を制御し
て出力ビーム１〜出力ビーム３の強度をレーザビームの
分割数に関わらず一定に保つものです。[0004] Further, as shown in FIG.
, An acousto-optic element 62, a signal generation source 63, an image data generation device 64, a modulation circuit 65, an optical sensor 66,
A device having an intensity control circuit 67 and a compensation beam light source 68 is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-85744). This device detects the intensity of the undiffracted beam output from the acousto-optic element 62 with an optical sensor 66, sends a detection signal to an intensity control circuit 67, and the intensity control circuit 67 keeps the intensity of the undiffracted beam constant. Thus, the intensity of the compensation laser beam emitted from the compensation beam light source 68 is controlled to keep the intensity of the output beams 1 to 3 constant regardless of the division number of the laser beam.
【０００５】さらに、図１０に示すように、レーザ光源
７１と、音響光学素子７２と、信号発生源７３と、画像
データ発生装置７４と、変調回路７５と、演算回路７６
と、強度制御回路７７と、補償ビーム光源７８とを備え
たものが知られている（特開昭５４−８６３６０号公報
参照）。この装置は、演算回路７６が変調回路７５から
送られてきたレーザビームの分割数の情報に基づいて演
算した結果を、補正信号として強度制御回路７７に送
り、強度制御回路７７にて補償ビーム光源７８から放射
される補償用レーザビームの強度を制御して出力ビーム
１〜出力ビーム３の強度をレーザビームの分割数に関わ
らず一定に保つものです。Further, as shown in FIG. 10, a laser light source 71, an acousto-optic device 72, a signal generation source 73, an image data generation device 74, a modulation circuit 75, and an arithmetic circuit 76
And an intensity control circuit 77 and a compensating beam light source 78 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-86360). This apparatus sends a result calculated by the arithmetic circuit 76 based on the information on the number of divisions of the laser beam sent from the modulation circuit 75 to the intensity control circuit 77 as a correction signal, and the intensity control circuit 77 It controls the intensity of the compensating laser beam emitted from 78 and keeps the intensity of the output beams 1 to 3 constant regardless of the number of divisions of the laser beam.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示したマルチビーム発生装置にあっては、電気信号の振
幅を制御することにより、電気信号の変調効率を変えよ
うというものであるが、電気信号の振幅と変調効率はリ
ニアに変化しないという問題があった。また、振幅制御
の際に電気信号が歪んだり、高周波が発生する等して、
不要な周波数の電気信号が発生し、これによるブラッグ
回折により、不要回折光が生じることがあった。However, in the multi-beam generator shown in FIG. 8, the modulation efficiency of the electric signal is changed by controlling the amplitude of the electric signal. There was a problem that the signal amplitude and the modulation efficiency did not change linearly. In addition, electric signals are distorted during amplitude control, high frequencies are generated, and so on.
An electric signal of an unnecessary frequency was generated, and the Bragg diffraction caused by this generated unnecessary diffracted light in some cases.
【０００７】また、図９及び図１０に示したマルチビー
ム発生装置にあっては、レーザ光源６１，７１から放射
される入力ビームと補償ビーム光源６８，７８から放射
される補償ビームとの発振波長が完全に一致せず、両者
のブラッグ回折角が僅かに相違することがあり、結像面
上で画像がぼけるという問題等があった。そこで、本発
明の目的は、画像信号に応じてレーザビームの分割数が
変わっても、出力ビームの１ビーム当たりの光強度が常
に一定であるマルチビーム発生装置を提供することにあ
る。Also, in the multi-beam generator shown in FIGS. 9 and 10, the oscillation wavelength of the input beam radiated from the laser light sources 61 and 71 and the compensation beam radiated from the compensation beam light sources 68 and 78 Do not completely coincide with each other, the Bragg diffraction angles of the two may be slightly different, and there is a problem that the image is blurred on the image forming surface. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-beam generator in which the light intensity per output beam is always constant even if the division number of the laser beam changes according to the image signal.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るマルチビーム発生装置は、（ａ）レー
ザ光源と、（ｂ）マルチ周波数駆動させて、前記レーザ
光源から放射したレーザビームを偏向して複数のレーザ
ビームに分割させる音響光学素子と、（ｃ）前記音響光
学素子をマルチ周波数駆動させるための複数の周波数の
電気信号を発生させる信号発生源と、（ｄ）画像信号に
応じて前記信号発生源で発生した各周波数の電気信号を
断続する変調回路と、（ｅ）前記変調回路からの制御信
号に基づいて、前記レーザ光源の駆動電流を制御して前
記レーザ光源から放射されるレーザビームの強度を変化
させる強度制御回路と、を備えたことを特徴とする。To achieve the above object, a multi-beam generating apparatus according to the present invention comprises (a) a laser light source and (b) a laser beam emitted from the laser light source driven by multi-frequency driving. An acousto-optic device for deflecting a beam to split it into a plurality of laser beams, (c) a signal generator for generating electrical signals of a plurality of frequencies for driving the acousto-optic device at multiple frequencies, and (d) an image signal And (e) controlling a drive current of the laser light source based on a control signal from the modulation circuit to control the drive current of the laser light source based on the control signal from the laser light source. An intensity control circuit for changing the intensity of the emitted laser beam.
【０００９】[0009]
【作用】以上の構成により、画像信号に応じてレーザビ
ームの分割数が変わっても、強度制御回路がレーザ光源
の駆動電流を制御して、分割されたレーザビームの本数
に比例してレーザ光源から放射されるレーザビームの強
度を変化させることにより、パワーの奪い合い現象によ
る出力ビームの１ビーム当たりの光強度のばらつきが抑
えられる。With the above arrangement, even if the number of laser beam divisions changes according to the image signal, the intensity control circuit controls the drive current of the laser light source, and the laser light source is controlled in proportion to the number of divided laser beams. By changing the intensity of the laser beam emitted from the laser beam, variations in the light intensity per output beam due to the power scramble phenomenon can be suppressed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマルチビーム
発生装置の一実施形態について添付図面を参照して説明
する。図１及び図２に示すように、マルチビーム発生装
置に用いられる導波路型音響光学素子３は、基板３１と
光導波路３２の積層体構造をしている。基板３１として
は、サファイア等の結晶板、シリコンやガラス等の薄板
が用いられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a multi-beam generating apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the waveguide-type acousto-optic device 3 used in the multi-beam generator has a laminated structure of a substrate 31 and an optical waveguide 32. As the substrate 31, a crystal plate such as sapphire or a thin plate such as silicon or glass is used.
【００１１】基板３１上には、例えばレーザアブレーシ
ョン法、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、ゾ
ル−ゲル法、あるいはイオン交換やプロトン交換による
方法等により光導波路３２が形成される。光導波路３２
の材料としては、音響光学相互作用を効率良く行なうた
めに、圧電性に優れ、かつ、光源である半導体レーザ素
子２から放射されるレーザビームの波長に対して減衰の
少ない材料が好ましい。具体的にはＬｉＮｂＯ3，Ｐｂ
ＭｏＯ4，ＴｅＯ2，Ａｓ2Ｏ3，ＧａＡｓ等が用いられ
る。An optical waveguide 32 is formed on the substrate 31 by, for example, a laser ablation method, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, a sol-gel method, or a method using ion exchange or proton exchange. Optical waveguide 32
The material is preferably a material having excellent piezoelectricity and having little attenuation with respect to the wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser element 2 as a light source, in order to efficiently perform acousto-optic interaction. Specifically, LiNbO 3 , Pb
MoO 4 , TeO 2 , As 2 O 3 , GaAs or the like is used.
【００１２】光導波路３２上には、その中央部右寄り手
前側の位置に超音波振動子であるインターデジタルトラ
ンスジューサ３３がフォトリソグラフィ法やリフトオフ
法やエッチング法や電子線描画法等の方法により形成さ
れる。このインターデジタルトランスジューサ３３の電
極指の間隔や幅を適宜設定することによって、後述のブ
ラッグ回折角を大きくしたり、ブラッグ回折角の変化を
広範囲に得ることができる。さらに、光導波路３２上の
左右両側部に入力用プリズム３５及び出力用プリズム３
６が配設されている。入力用プリズム３５は、半導体レ
ーザ素子２から放射されたレーザビームＬを光導波路３
２に入射させるためのものである。出力用プリズム３６
は、光導波路３２を進行するレーザビームＬを外部に出
射するためのものである。On the optical waveguide 32, an interdigital transducer 33, which is an ultrasonic transducer, is formed at a position on the near right side of the center portion by a photolithography method, a lift-off method, an etching method, an electron beam drawing method, or the like. You. By appropriately setting the interval and width of the electrode fingers of the interdigital transducer 33, it is possible to increase the Bragg diffraction angle described later or to obtain a wide range of changes in the Bragg diffraction angle. Further, the input prism 35 and the output prism 3 are provided on both left and right sides of the optical waveguide 32.
6 are provided. The input prism 35 transmits the laser beam L emitted from the semiconductor laser element 2 to the optical waveguide 3.
2 for the light to enter. Output prism 36
Is for emitting a laser beam L traveling through the optical waveguide 32 to the outside.
【００１３】トランスジューサ３３は、高周波電気信号
発生源３７で発生した高周波電気信号が印加されると、
光導波路３２に表面弾性波３８を励起する。高周波電気
信号発生源３７は、例えばＶＣＯ（電圧制御発振器）が
用いられる。表面弾性波３８は図１中矢印ａ方向に光導
波路３２を伝搬する。一方、半導体レーザ素子２から放
射されたレーザビームＬは、入力用プリズム３５を介し
て光導波路３２に入射し、光導波路３２を進行する。導
波路３２中には、表面弾性波３８によって屈折率の周期
変動が生じており、これがレーザビームの回折格子とな
る。従って、レーザビームＬが表面弾性波３８を横切る
と、レーザビームＬと表面弾性波３８が音響光学相互作
用（ブラッグ回折）することによって、図１に示すよう
にレーザビームＬは偏向させられる。When the high-frequency electric signal generated by the high-frequency electric signal generation source 37 is applied to the transducer 33,
A surface acoustic wave 38 is excited in the optical waveguide 32. As the high-frequency electric signal generation source 37, for example, a VCO (voltage controlled oscillator) is used. The surface acoustic wave 38 propagates through the optical waveguide 32 in the direction of arrow a in FIG. On the other hand, the laser beam L emitted from the semiconductor laser device 2 enters the optical waveguide 32 via the input prism 35 and travels through the optical waveguide 32. In the waveguide 32, the periodic fluctuation of the refractive index is caused by the surface acoustic wave 38, and this becomes a diffraction grating of the laser beam. Therefore, when the laser beam L crosses the surface acoustic wave 38, the laser beam L and the surface acoustic wave 38 undergo an acousto-optic interaction (Bragg diffraction), so that the laser beam L is deflected as shown in FIG.
【００１４】ところで、レーザビームＬのブラッグ回折
角は表面弾性波３８の周期に依存しており、表面弾性波
３８の周期はトランスジューサ３３に印加される高周波
電気信号の周波数に依存する。そこで、高周波電気信号
発生源３７によって、トランスジューサ３３に複数の異
なる周波数の高周波電気信号を印加（マルチ周波数駆
動）して、複数の異なる周期の表面弾性波３８を発生さ
せることにより、レーザビームＬは複数の異なるブラッ
グ回折角にて偏向され、図２に示すように、複数の強度
変調されたレーザビームに分割される。複数のレーザビ
ームは、それぞれ出射用プリズム３６を介して出射され
る。Incidentally, the Bragg diffraction angle of the laser beam L depends on the period of the surface acoustic wave 38, and the period of the surface acoustic wave 38 depends on the frequency of the high-frequency electric signal applied to the transducer 33. Therefore, by applying a high frequency electric signal of a plurality of different frequencies to the transducer 33 by the high frequency electric signal generation source 37 (multi-frequency driving) to generate a plurality of surface acoustic waves 38 of different periods, the laser beam L The beam is deflected at a plurality of different Bragg diffraction angles and split into a plurality of intensity-modulated laser beams as shown in FIG. The plurality of laser beams are respectively emitted through the emission prism 36.
【００１５】図３に示すように、本実施形態では、高周
波電気信号発生源３７から三つの異なる周波数ｆ1，
ｆ2，ｆ3の高周波電気信号を印加して、三つの出力ビー
ムＬ1，Ｌ2，Ｌ3を得ている。次に、この導波路型音響
光学素子３を用いたマルチビーム発生装置について説明
する。As shown in FIG. 3, in the present embodiment, three different frequencies f 1 ,
By applying high-frequency electric signals of f 2 and f 3 , three output beams L 1 , L 2 and L 3 are obtained. Next, a multi-beam generator using the waveguide type acousto-optic device 3 will be described.
【００１６】図４に示すように、マルチビーム発生装置
１は、半導体レーザ素子２と、導波路型音響光学素子３
と、画像データ発生装置２１と、変調回路２２と、強度
制御回路２３と、高周波電気信号発生源３７とで構成さ
れている。画像データ発生装置２１は、プリンタのビッ
トマップメモリ等から送られてくる画像情報に基づい
て、三つの出力ビームＬ1〜Ｌ3の中からＯＮにするべき
ものを選択し、画像信号を作る。画像データ発生装置２
１から送られてきた変調回路２２は、画像信号に基づい
て、高周波電気信号発生源３７で発生した三つの異なる
周波数ｆ1〜ｆ3の高周波電気信号の中から、ＯＮとなる
出力ビームに対応した周波数の高周波電気信号のみを選
択し、音響光学素子３に入力するための入力電気信号を
作る。さらに、変調回路２２は、画像信号に基づいて、
ＯＮとなる出力ビームの本数からレーザビームの分割数
を決定し、制御信号を作る。強度制御回路２３は、半導
体レーザ素子２の駆動電流を変化させる。As shown in FIG. 4, a multi-beam generator 1 includes a semiconductor laser device 2 and a waveguide type acousto-optic device 3.
, An image data generator 21, a modulation circuit 22, an intensity control circuit 23, and a high-frequency electric signal generation source 37. The image data generator 21 selects an output beam to be turned on from the three output beams L 1 to L 3 based on image information sent from a bit map memory or the like of the printer, and generates an image signal. Image data generator 2
The modulation circuit 22 sent from 1 corresponds to an output beam that is turned on from among high-frequency electric signals of three different frequencies f 1 to f 3 generated by the high-frequency electric signal generation source 37 based on an image signal. Only the high-frequency electric signal of the selected frequency is selected, and an input electric signal to be input to the acousto-optic element 3 is created. Further, the modulation circuit 22 performs the following based on the image signal:
The control signal is generated by determining the division number of the laser beam from the number of output beams that are turned on. The intensity control circuit 23 changes the drive current of the semiconductor laser device 2.
【００１７】このマルチビーム発生装置１において、高
周波電気信号発生源３７によって発生した三つの異なる
周波数ｆ1〜ｆ3の高周波電気信号が、それぞれ変調回路
２２に送られる。変調回路２２では、画像データ発生装
置からの画像信号に基づいて、三つの異なる周波数ｆ1
〜ｆ3の高周波電気信号を個別に変調（ＯＮ，ＯＦＦ）
制御すると共に、レーザビームの分割数を決定して制御
信号を強度制御回路２３に送る。強度制御回路２３で
は、変調回路２２から送られてきた制御信号に基づい
て、半導体レーザ素子２の駆動電流を変化させる。この
とき、駆動電流は、ＯＮとなる周波数の出力ビーム本数
（言い換えると、レーザビームの分割数）に比例して半
導体レーザ素子２から放射されるレーザビームＬの強度
が変化するように制御される。In the multi-beam generator 1, high-frequency electric signals of three different frequencies f 1 to f 3 generated by the high-frequency electric signal source 37 are sent to the modulation circuit 22, respectively. The modulation circuit 22 has three different frequencies f 1 based on the image signal from the image data generator.
Individually modulated high-frequency electric signal ~f 3 (ON, OFF)
At the same time, the number of divisions of the laser beam is determined, and a control signal is sent to the intensity control circuit 23. The intensity control circuit 23 changes the drive current of the semiconductor laser device 2 based on the control signal sent from the modulation circuit 22. At this time, the drive current is controlled so that the intensity of the laser beam L emitted from the semiconductor laser element 2 changes in proportion to the number of output beams at the frequency that is turned on (in other words, the number of divisions of the laser beam). .
【００１８】具体的には、表１に示すように、ＯＮとな
る出力ビーム本数が１本のとき（すなわちレーザビーム
の分割数が１のとき）の駆動電流をＰ（ｍＡ）と仮定す
ると、ＯＮとなる出力ビーム本数が２本（すなわちレー
ザビームの分割数が２）であれば、駆動電流は２Ｐ（ｍ
Ａ）に設定され、ＯＮとなる出力ビーム本数が３本（す
なわちレーザビームの分割数が３）であれば、駆動電流
は３Ｐ（ｍＡ）に設定される。Ｐ（ｍＡ）は数ｍＡ程度
の電流値を意味する。Specifically, as shown in Table 1, assuming that the driving current when the number of output beams that are turned on is one (that is, when the number of laser beam divisions is one) is P (mA), If the number of output beams to be ON is two (that is, the number of laser beam divisions is two), the drive current is 2P (m
If the number of output beams that are set to A) and are ON is three (that is, the number of divisions of the laser beam is three), the drive current is set to 3P (mA). P (mA) means a current value of about several mA.
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】レーザビームの分割数に比例した光強度で
半導体レーザ素子２から放射されたレーザビームＬは、
入力用プリズム３５を介して光導波路３２に入射し、光
導波路３２を進行する。一方、変調回路２２でＯＮ制御
された高周波電気信号は、入力電気信号として音響光学
素子３のトランスジューサ３３に印加され、対応する周
期の表面弾性波３８を光導波路３２に発生させる。変調
回路２２でＯＦＦ制御された高周波電気信号は、音響光
学素子３には印加されない。この表面弾性波３８と、光
導波路３２を進行している光レーザビームＬとが音響光
学相互作用することによってレーザビームＬは偏向させ
られ、所望の本数のレーザビームに分割される。分割さ
れたレーザビームはそれぞれ出射用プリズム３６を介し
て出射され、マルチビーム発生装置１の各出力ビーム１
〜３となる。The laser beam L emitted from the semiconductor laser element 2 at a light intensity proportional to the number of laser beam divisions is:
The light enters the optical waveguide 32 via the input prism 35 and travels through the optical waveguide 32. On the other hand, the high-frequency electric signal whose ON is controlled by the modulation circuit 22 is applied to the transducer 33 of the acousto-optic element 3 as an input electric signal, and generates a surface acoustic wave 38 having a corresponding period in the optical waveguide 32. The high-frequency electric signal whose OFF is controlled by the modulation circuit 22 is not applied to the acousto-optic element 3. The laser beam L is deflected by the acousto-optic interaction between the surface acoustic wave 38 and the optical laser beam L traveling in the optical waveguide 32, and is divided into a desired number of laser beams. The split laser beams are respectively emitted through the emission prism 36, and each output beam 1 of the multi-beam generator 1 is output.
~ 3.
【００２１】以上の構成のマルチビーム発生装置１にお
いて、半導体レーザ素子２からは、レーザビームの分割
数に比例した強度のレーザビームが放射されるので、マ
ルチビーム発生装置１の各出力ビーム１〜３の強度がレ
ーザビームの分割数に関わらず常に一定に維持されるこ
とになる。図５は、このマルチビーム発生装置１を用い
たマルチビーム走査光学装置の概略構成図である。マル
チビーム走査光学装置は、導波路型音響光学素子３に複
数の異なる周波数の高周波信号を印加（マルチ周波数駆
動）して、半導体レーザ素子２から放射されたレーザビ
ームを複数に分割させた後、この複数のレーザビームを
被走査面上に同時走査する装置である。このマルチビー
ム走査光学装置１は、マルチビーム発生装置１（半導体
レーザ素子２と導波路型音響光学素子３と集光レンズ４
を有する）と、ポリゴン面集光レンズ５と、ポリゴンミ
ラー６と、走査レンズ群７と、遮光板１０とで構成され
ている。In the multi-beam generator 1 having the above structure, the semiconductor laser element 2 emits a laser beam having an intensity proportional to the division number of the laser beam. The intensity of 3 is always kept constant regardless of the number of divisions of the laser beam. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a multi-beam scanning optical device using the multi-beam generating device 1. The multi-beam scanning optical apparatus applies high-frequency signals of a plurality of different frequencies to the waveguide-type acousto-optic element 3 (multi-frequency driving) to divide the laser beam emitted from the semiconductor laser element 2 into a plurality of pieces. This is a device for simultaneously scanning the plurality of laser beams on the surface to be scanned. The multi-beam scanning optical device 1 includes a multi-beam generating device 1 (a semiconductor laser device 2, a waveguide-type acousto-optic device 3, and a condenser lens 4).
), A polygon surface condenser lens 5, a polygon mirror 6, a scanning lens group 7, and a light shielding plate 10.
【００２２】半導体レーザ素子２から放射されたレーザ
ビームＬは、レーザビームの分割数に比例した強度を有
し、このレーザビームＬは集光レンズ４で収束された
後、導波路型音響光学素子３で回折されて複数の強度変
調されたレーザビームＬ1〜Ｌ3に分割され、それぞれの
レーザビームＬ1〜Ｌ3はポリゴン面集光レンズ５を介し
てポリゴンミラー６に到達する。各レーザビームＬ1〜
Ｌ3の光強度は、レーザビームの分割数に関わらず常に
一定に保たれている。なお、音響光学素子３で生じた非
回折ビームＬ0は、画像形成に悪影響を及ぼさないよう
に遮光板１０によって遮られる。The laser beam L emitted from the semiconductor laser element 2 has an intensity proportional to the division number of the laser beam. This laser beam L is converged by the condenser lens 4 and then converged by the waveguide type acousto-optical element. The laser beams L 1 to L 3 are diffracted by 3 and are divided into a plurality of intensity-modulated laser beams L 1 to L 3. Each of the laser beams L 1 to L 3 reaches a polygon mirror 6 via a polygon surface focusing lens 5. Each laser beam L 1-
The light intensity of the L 3 are always kept constant regardless of the number of divided laser beams. The undiffracted beam L 0 generated by the acousto-optic device 3 is blocked by the light shielding plate 10 so as not to adversely affect image formation.
【００２３】各レーザビームＬ1〜Ｌ3は、ポリゴンミラ
ー６の回転に基づいて各ポリゴン面で等角速度に偏向さ
れ、走査レンズ群７に入射する。走査レンズ群７を透過
した各レーザビームＬ1〜Ｌ3は感光体ドラム８上に集光
され、感光体ドラム８上を矢印ｂ方向に複数同時走査す
る。走査レンズ群７は主に前記ポリゴンミラー６で等角
速度で偏向された各レーザビームＬ1〜Ｌ3を被走査面
（感光体ドラム８）上での主走査速度を等速に補正、即
ち、歪曲収差を補正する機能を有している。感光体ドラ
ム８は矢印ｃ方向に一定速度で回転駆動され、ポリゴン
ミラー６による矢印ｂ方向への主走査とドラム８の矢印
ｃ方向への副走査によってドラム８上に画像（静電潜
像）が形成される。こうして、画像品質の優れたマルチ
ビーム走査光学装置が得られる。Each of the laser beams L 1 to L 3 is deflected at a constant angular velocity on each polygon surface based on the rotation of the polygon mirror 6 and enters the scanning lens group 7. Each of the laser beams L 1 to L 3 transmitted through the scanning lens group 7 is condensed on the photosensitive drum 8, and simultaneously scans the photosensitive drum 8 in the direction of arrow b. The scanning lens group 7 mainly corrects the laser beams L 1 to L 3 deflected at the same angular velocity by the polygon mirror 6 so that the main scanning speed on the surface to be scanned (photosensitive drum 8) is uniform. It has a function of correcting distortion. The photosensitive drum 8 is driven to rotate at a constant speed in the direction of arrow c, and an image (electrostatic latent image) is formed on the drum 8 by the main scanning in the direction of arrow b by the polygon mirror 6 and the sub-scanning of the drum 8 in the direction of arrow c. Is formed. Thus, a multi-beam scanning optical device having excellent image quality can be obtained.
【００２４】図６は、マルチビーム走査光学装置の光路
図である。図６において、レーザビームＬ2の光路は省
略している。なお、本発明に係るマルチビーム発生装置
は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。FIG. 6 is an optical path diagram of the multi-beam scanning optical device. 6, the optical path of the laser beam L 2 is omitted. It should be noted that the multi-beam generating device according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously changed within the scope of the gist.
【００２５】[0025]
【実施例】図７に、発明者らが製作したマルチビーム発
生装置に用いられる導波路型音響光学素子を示す。矩形
状のセラミック基板１００上には、左辺から右辺に渡っ
てＬｉＮｂＯ3からなる光導波路１０１が形成されてい
る。光導波路１０１の中央部には、表面弾性波を発生さ
せるためのインターデジタルトランスジューサ１０２
と、不要な表面弾性波を吸収するためのインターデジタ
ルトランスジューサ１０３とが対向して形成されてい
る。セラミック基板１００上には、光導波路１０１を間
にして、その両側に電極１０５が設けられている。この
電極１０５は、インターデジタルトランスジューサ１０
２，１０３と外部周辺装置（例えば、高周波電源等）を
電気的に接続する際に中継電極として利用される。FIG. 7 shows a waveguide type acousto-optic device used in a multi-beam generator manufactured by the present inventors. An optical waveguide 101 made of LiNbO 3 is formed on the rectangular ceramic substrate 100 from the left side to the right side. An interdigital transducer 102 for generating a surface acoustic wave is provided at the center of the optical waveguide 101.
And an interdigital transducer 103 for absorbing unnecessary surface acoustic waves are formed facing each other. On the ceramic substrate 100, electrodes 105 are provided on both sides of the optical waveguide 101 with the optical waveguide 101 interposed therebetween. This electrode 105 is connected to the interdigital transducer 10.
It is used as a relay electrode when electrically connecting the peripheral devices 2 and 103 to an external peripheral device (for example, a high-frequency power supply or the like).
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、変調回路からの制御信号に基づいて、強度制御
回路がレーザ光源の駆動電流を制御してレーザ光源から
放射されるレーザビームの強度を変化させる構成とした
ので、電気信号が歪んだり、高周波が発生する心配がな
くなる。また、補償ビームを用いないので、入力ビーム
との波長の違いによるブラッグ回折角の相違も考慮する
必要がなくなる。As apparent from the above description, according to the present invention, the intensity control circuit controls the drive current of the laser light source based on the control signal from the modulation circuit, and the laser radiated from the laser light source. Since the configuration is such that the intensity of the beam is changed, there is no fear that the electric signal is distorted or a high frequency is generated. Further, since no compensation beam is used, it is not necessary to consider the difference in Bragg diffraction angle due to the difference in wavelength from the input beam.
【００２７】この結果、レーザ光源から放射されるレー
ザビームの強度を変化させる強度制御回路を備えるとい
う簡素な構成でありながら、画像信号に応じてレーザビ
ームの分割数が変わっても、パワーの奪い合い現象を補
償して、出力ビームの１ビーム当たりの光強度が常に一
定に維持されるマルチビーム発生装置を得ることができ
る。As a result, despite the simple configuration having the intensity control circuit for changing the intensity of the laser beam emitted from the laser light source, even if the division number of the laser beam changes in accordance with the image signal, competition for power will occur. By compensating for the phenomenon, it is possible to obtain a multi-beam generator in which the light intensity per output beam is always kept constant.
【図１】本発明に係るマルチビーム発生装置の一実施形
態に用いられる導波路型音響光学素子を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a waveguide-type acousto-optic element used in an embodiment of a multi-beam generator according to the present invention.
【図２】図１に示した導波路型音響光学素子のさらに詳
細な斜視図。FIG. 2 is a more detailed perspective view of the waveguide-type acousto-optic device shown in FIG.
【図３】図１に示した導波路型音響光学素子のマルチ周
波数駆動を説明するための平面図。FIG. 3 is a plan view for explaining multi-frequency driving of the waveguide-type acousto-optic device shown in FIG.
【図４】マルチビーム発生装置の一実施形態を示すブロ
ック図。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a multi-beam generator.
【図５】図４に示したマルチビーム発生装置を用いたマ
ルチビーム走査光学装置を示す斜視図。5 is a perspective view showing a multi-beam scanning optical device using the multi-beam generating device shown in FIG.
【図６】図５に示したマルチビーム走査光学装置の光路
図。6 is an optical path diagram of the multi-beam scanning optical device shown in FIG.
【図７】本発明に係るマルチビーム発生装置に用いられ
る導波路型音響光学素子の具体的実施例を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing a specific example of a waveguide type acousto-optic element used in the multi-beam generating device according to the present invention.
【図８】従来のマルチビーム発生装置を示すブロック
図。FIG. 8 is a block diagram showing a conventional multi-beam generator.
【図９】別の従来のマルチビーム発生装置を示すブロッ
ク図。FIG. 9 is a block diagram showing another conventional multi-beam generator.
【図１０】さらに別の従来のマルチビーム発生装置を示
すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing still another conventional multi-beam generator.
１…マルチビーム発生装置 ２…半導体レーザ素子 ３…導波路型音響光学素子 ２２…変調回路 ２３…強度制御回路 ３７…高周波電気信号発生源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-beam generator 2 ... Semiconductor laser element 3 ... Waveguide type acousto-optic element 22 ... Modulation circuit 23 ... Intensity control circuit 37 ... High frequency electric signal generation source
Claims (1)
レーザビームを偏向して複数のレーザビームに分割させ
る音響光学素子と、 前記音響光学素子をマルチ周波数駆動させるための複数
の周波数の電気信号を発生させる信号発生源と、 画像信号に応じて前記信号発生源で発生した各周波数の
電気信号を断続する変調回路と、 前記変調回路からの制御信号に基づいて、前記レーザ光
源の駆動電流を制御して前記レーザ光源から放射される
レーザビームの強度を変化させる強度制御回路と、 を備えたことを特徴とするマルチビーム発生装置。A laser light source; an acousto-optic element that is driven by multi-frequency to deflect a laser beam emitted from the laser light source to divide the laser beam into a plurality of laser beams; A signal generation source for generating an electric signal of a plurality of frequencies, a modulation circuit for intermittently transmitting the electric signal of each frequency generated by the signal generation source according to an image signal, and a control signal from the modulation circuit, An intensity control circuit for controlling the drive current of the laser light source to change the intensity of the laser beam emitted from the laser light source.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30641396A JPH10148778A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Multi-beams generator |
| US08/972,803 US5890789A (en) | 1996-11-18 | 1997-11-18 | Multi-beam emitting device having an acoustooptic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30641396A JPH10148778A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Multi-beams generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148778A true JPH10148778A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=17956728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30641396A Pending JPH10148778A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Multi-beams generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148778A (en) |
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1996
- 1996-11-18 JP JP30641396A patent/JPH10148778A/en active Pending
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