JP2000153635A - Optical recorder employing multibeam - Google Patents

Optical recorder employing multibeam

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JP2000153635A
JP2000153635A JP33089798A JP33089798A JP2000153635A JP 2000153635 A JP2000153635 A JP 2000153635A JP 33089798 A JP33089798 A JP 33089798A JP 33089798 A JP33089798 A JP 33089798A JP 2000153635 A JP2000153635 A JP 2000153635A
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optical
optical waveguide
waveguide element
beams
recording apparatus
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Keiji Kataoka
慶二 片岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the ratio of beam interval to beam diameter by setting the interval of a multi-beam from an optical waveguide element narrower than that of the input coupling part of a plurality of optical fibers and the optical waveguide element and tapering the optical waveguide element at the light output part. SOLUTION: Laser light emitted from the semiconductor laser in a plurality of laser modules 1 is introduced to a plurality of corresponding optical fibers 2 and the laser light exiting therefrom is coupled with an optical waveguide 5 on corresponding optical waveguide substrate 4. The interval of a multi-beam 14 emitted from an optical waveguide element substrate 4 is set narrower than that of the input coupling part 3 of the plurality of optical fibers 2 and the substrate 4. Further, the optical waveguide 5 on the optical waveguide element substrate 4 is tapered at the light output part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording apparatus such as a laser printer which scans and prints a large number of beams, that is, multiple beams emitted from a plurality of semiconductor lasers.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In order to realize a high-speed laser printer, the rotation speed of a rotary polygon mirror must be increased so that repetition of optical scanning can be accelerated. In addition, high-speed modulation can be performed to perform optical modulation corresponding to data to be printed. Is needed. A laser printer using a multi-beam is an effective means because the rotation speed of the rotary polygon mirror and the light modulation speed can be reduced by the number of multi-beams. It is necessary to increase the number.

【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5
μmであり、コア部を伝播するレーザ光のビーム直径も
約5μm 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、 P0sinθ=PS・・・・・(1) 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
0 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Δθ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。
FIG. 2 shows an example of a laser printer using a plurality of semiconductor lasers, particularly an example of the optical system. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. The plurality of optical fibers are arranged in a line in the optical fiber array arrangement unit 17. The multi-beams emitted from the fiber array unit are converted into parallel lights by the coupling lens 8, and the rotating polygon mirror 9 collectively scans the photosensitive drum with light. Reference numeral 11 denotes a photodetector for detecting the scanning position of the laser beam. Optical fiber array unit 1
FIG. 3 is a side view as viewed from the light emitting portion 7. The optical fiber array portion has a structure in which the optical fiber from which the coating has been removed is held on a V-groove 18 formed by anisotropic etching of a Si crystal, pressed with a glass plate 19, and bonded with an adhesive 20. Reference numeral 21 denotes a clad portion of the optical fiber, and reference numeral 22 denotes a core portion. Light propagates through the core portion 22. Usually, the outer diameter of the cladding is 125 μm and the diameter of the core is 5
μm, and the beam diameter of the laser light propagating through the core is also about 5 μm. Therefore, the ratio between the diameter of the beam emitted from the optical fiber and the interval between the beams is 5: 125 = 1: 25 even if the optical fibers are arranged in close contact with each other, which is usually a value higher than this. Since this ratio is maintained even after passing through the optical system, in order to scan such a multi-beam and form continuous and close scanning lines, as shown in FIG. Scanning is performed with the arrangement direction of the light spot row formed in the step (1) being oblique. The setting of the oblique angle is performed by integrating the optical fiber array unit 17 and the coupling lens 8 and adjusting the rotation as shown in FIG. FIG. 4A is a diagram for explaining this scanning method, in which the light spot array 13 formed on the photosensitive drum is scanned obliquely with respect to the scanning direction.
The size of the light spot, schematic equal to the distance P S of the scanning line, when collectively scan the multi-beam, a plurality of scanning lines closely spaced can be formed. That is, assuming that the interval between the light spots is P 0 , if it is set to θ determined by the relational expression of P 0 sin θ = P S (1), a close scanning line can be realized. P S as shown in the previous example: P 0 = 1: When 25, obtained as theta = 2.3 ° from the equation (1). P S :
Since the ratio of P 0 is small, that is, since the arrangement interval of the light spots is considerably larger than the size of the light spots,
θ is a small angle. By the way, in order to realize high-quality printing, it is necessary to keep the scanning line interval with high accuracy within a predetermined error. Next, the effect of the oblique angle error on the scanning line interval will be examined. From the equation (1), the following equation is established between the oblique angle error Δθ and the scanning line interval error ΔP S.

【0004】ΔPS/PS=Δθ/θ・・・・・(2) 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。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。
ΔP s / P s = Δθ / θ (2) As the oblique angle θ is smaller, the error of this angle has a greater effect on the deviation of the scanning line interval. For example, when it is desired to suppress the scanning line interval error to within 1%,
% Or less. In the case of θ = 2.3 degrees described above,
It is necessary to set the angle with high accuracy of 0.023 degrees or less. If, for example, .theta. = 30 degrees as in the example described later, the accuracy of 0.3 degrees is sufficient, and the 13 times precision is relaxed. Also, in the optical fiber arrangement shown in FIG. 3, if the number of multi-beams is increased because the interval between the generated multi-beams is large, the beams at both ends are greatly separated from the optical axis of the optical system, and Deterioration of aberration characteristics becomes a problem. That is, the lenses 8 and 10 shown in FIG. 2 use a high-precision so that good characteristics can be maintained for a beam far away from the optical axis when using a multi-beam, as compared with a case using a single beam. It is necessary to use a proper one. Therefore, the laser printer of FIG. 2 cannot increase the number of multi-beams,
There was a limit to high-speed printing.

【0005】[0005]

【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、すなは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。
Accordingly, in the present invention, the ratio of the beam interval to the beam diameter of the multi-beam is reduced, that is, by generating the multi-beams arranged at a high density, the scanning line interval can be adjusted with high precision. To be able to set and realize high quality printing. Another object is to realize a higher-speed optical recording apparatus by increasing the number of multi-beams without deteriorating the characteristics of the optical system by arranging at high density.

【0006】[0006]

【課題を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。また、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
状に広く設けると、光導波路を出射するビームの幅が広
くなり、マルチビームのビーム間隔に対するビームの大
きさの比を大きくすることができる。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。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。
According to the present invention, there is provided an optical recording apparatus which emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section, and collectively scans an optical recording material. The multi-beam generation unit includes:
A plurality of semiconductor lasers, a plurality of optical fibers for transmitting a single mode beam, and an optical waveguide element provided with a plurality of optical waveguides for transmitting a single mode beam on a single substrate; The emitted laser light is guided to the corresponding plurality of optical fibers, and the laser light emitted from the optical fiber is input-coupled to the optical waveguide on the corresponding optical waveguide element, and emitted from the optical waveguide element. The beam interval of the multi-beams is narrower than the interval between the plurality of optical fibers and the input connection part of the optical waveguide element, thereby realizing an optical recording apparatus using the multi-beams. Further, when the width of the optical waveguide on the optical waveguide element is widened in a tapered shape at the optical output portion, the width of the beam emitted from the optical waveguide increases, and the ratio of the beam size to the beam interval of the multi-beam increases. can do. In addition, good results can be obtained by affixing a flat glass to the light output portion of the optical waveguide element and making the light output portion of the optical waveguide element concave. Further, in the optical recording device, in the optical recording device in which the multi-beams are emitted from the multi-beam generating unit in a row and are collectively scanned on the optical recording material, the multi-beams are generated at positions where all the generated multi-beams intersect. Good results can be obtained even if a beam shape limiting member that limits the size of the beam in the arrangement direction is provided.

【0007】[0007]

【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。
41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
41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5
1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。すなはち、
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。 D=d[1+(4λa/(πd2))2]0.5・・・(3) ここでλは光の波長である。たとえば、λ=0.64μ
m 、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5μ
m の大きさの出射ビームがガラス端では163μm 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。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。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
が広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。すなは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。図1
3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。
FIG. 5 shows a multi-beam generating section used in the present invention. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2.
Reference numeral 41 denotes an optical waveguide element, and a plurality of optical waveguides 5 are formed on the flat substrate 4. The plurality of optical fibers are guided to the optical waveguide 5 of the optical waveguide device 41. Since the holding member such as a ferrule is mounted on the optical fiber, the distance between the optical fiber and the optical waveguide is as large as about several mm. The optical waveguide of the light input section is bent to reach the light output section 51. Light output unit 5
In No. 1, the optical waveguides are arranged at equal intervals so that the emitted multi-beams are at equal intervals and the beam intervals are narrow, and the intervals are reduced. FIG. 6 shows a typical structure of the optical waveguide. In the ridge type shown in FIG. 6A, an optical waveguide 52 is formed on a substrate 4 with a material having a high refractive index. FIG. 6 (b)
In the embedded type, the waveguide 53 is embedded with a lower refractive index than the waveguide material. If the size of the beam propagating in the optical fiber and the size of the beam propagating in the optical waveguide match, the coupling efficiency between the optical fiber and the optical waveguide element can be increased, so that the width of the optical waveguide is also reduced. Approximately equal to the core diameter of the fiber. In the above example, it is about 5 μm. FIG. 7 shows an enlarged view of the light output section 51 of the optical waveguide element. In the light output section, the plurality of waveguides are arranged at equal intervals. Numerals 31 and 32 denote a beam propagating through the optical waveguide and a beam exiting, respectively. Since the arrangement interval of the optical waveguides can be narrowed to such an extent that the coupling between the waveguides can be ignored, a high-density arrangement of, for example, about 10 μm is possible if the diameter of the propagating beam is 5 μm. The flat glass 6 is bonded to the output end of the optical waveguide element 41 in FIG. This has the following functions in addition to preventing the output end of the optical waveguide element from being chipped. Sunahachi,
Since the beam emitted from the waveguide has a size of several μm, if dust adheres to the end of the waveguide, serious light output degradation will be caused. However, since the light emitted from the glass spreads at the glass emission end, it is hardly affected by dust. In addition, since the amount of light reflected from the emission end of the glass and returning to the semiconductor laser is significantly smaller than when there is no glass, the light output of the semiconductor laser fluctuates when the laser light returns to the semiconductor laser. Problems can be solved. FIG. 12 shows a waveguide 5 formed on a substrate 4 of an optical waveguide element.
FIG. 4 is a diagram for explaining a beam emitted from a. Assuming that the diameter of the beam emitted from the waveguide is d, the beam diameter D on the air side surface of the glass plate having the thickness a is approximately the following equation. D = d [1+ (4λa / (πd 2 )) 2 ] 0.5 (3) where λ is the wavelength of light. For example, λ = 0.64μ
Assuming that m, d = 5 μm, and a = 1 mm, from equation (3), D = 163 μm. That is, 5μ at the end of the optical waveguide
The output beam having the size of m 2 is expanded to 163 μm at the glass end, and the above-mentioned remarkable effect can be expected. FIG. 1 shows a diagram in which the multi-beam generating element shown in FIG. 5 is applied to a laser printer of the present invention which is an optical recording apparatus. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. The plurality of optical fibers are coupled to the corresponding optical waveguide at the input end face 3 of the optical waveguide element 4 already described in FIG. The multi-beams emitted from the optical waveguide elements are converted into parallel lights by the coupling lens 8, and the rotating polygon mirror 9 collectively scans the photosensitive drum with light. Reference numeral 11 denotes a photodetector for detecting the scanning position of the laser beam. Since the interval between the light spot arrays obtained on the photosensitive drum is larger than the size of the light spots, the arrangement direction of the light spot arrays is set to be oblique with respect to the light scanning direction so that close scanning lines are formed. I have to. FIG. 4 is a diagram for explaining that close scanning lines can be obtained by making the light spot array oblique to the scanning direction as described above. However, in the multi-beam device using the optical waveguide device of the present invention, for example, in the above-described device, the arrangement interval of the multi-beam was 10 μm, and the diameter of the emitted beam was 5 μm. In this case, P S : P 0 =
1: 2, and the angle at which the light spot row is set obliquely is 3
0 degrees. The value is 13 times larger than that of θ = 2.3 degrees described in the related art. To realize high quality printing, it is necessary to keep the scanning line interval within a predetermined error with high accuracy. However, if it is desired to keep the scanning line interval error within 1%, the oblique angle error is also 1%. It must be: In the case of θ = 2.3 degrees, it is necessary to set the angle with a high precision of 0.023 degrees or less in the element described as the prior art. It will be good. Therefore, high-quality printing without errors in scanning line intervals can be expected. Further, since the multi-beams are arranged at high density, the number of multi-beams can be increased without being affected by the aberration of the optical system, and a high-speed, high-resolution laser printer can be realized. FIG. 8 shows the shape of the optical waveguide 55 on the optical output end side of another optical waveguide element used in the present invention. The optical waveguide 5 is a tapered waveguide having a wide optical waveguide at the light output end face. In this case, the beam propagating in the tapered waveguide spreads in the taper direction, and the emitted beam becomes a beam spread in the multi-beam array direction as indicated by 33. It becomes possible. in this case,
The scanning method shown in FIG. 4B can be performed on the photosensitive drum. That is, even if the arrangement direction of the generated multi-beams is set perpendicular to the scanning direction, the space between the scanning lines is exposed. In this scanning method, all the multi-beams are printed at the same printing timing, and the adjustment of the printing timing between the multi-beams required for the multi-beam oblique scanning becomes unnecessary.
FIG. 9 shows a laser printer optical system using the waveguide element having the waveguide structure shown in FIG. The multi-beam emitted from the multi-beam element is arranged perpendicular to the scanning direction of the rotary polygon mirror, and the light spot array 23 formed on the photosensitive drum is perpendicular to the scanning direction 14. By the way, if there is an error in the production of the optical waveguide element, the width of the beam emitted from the optical waveguide element and the arrangement interval of the multi-beams may not be completely equal. Usually, when the beam width is small, an unexposed portion occurs between the optical scanning lines, which is not preferable. In order to solve this, it is effective to insert a slit 84 for limiting the beam width in the multi-beam arrangement direction at the place where the multi-beams intersect as shown in FIG. That is, by changing the beam width by the width of the slit, the arrangement interval of the multi-beams on the photosensitive drum is unchanged, and the size of the light spot in the direction perpendicular to the scanning direction can be changed. The size of the light spot can be optimized for the arrangement interval. FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining coupling between the optical waveguide on the optical waveguide element and the optical fiber 2. A glass plate 42 having an appropriate thickness is bonded to the upper surface of the substrate 4 of the optical waveguide element. By doing so, the bonding area of the optical fiber becomes large between the end face of the glass plate and the end face 3 of the optical waveguide element, so that the optical fiber can be stably bonded. 24 is a member for holding the optical fiber. The glass plate 6 has already been described with reference to FIG.

【0008】[0008]

【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。
According to the optical recording apparatus for scanning by using the multi-beam element of the present invention, the arrangement interval of the multi-beams can be narrowed with respect to the size of the light spot on the optical recording material. Less susceptible to optical system aberrations,
In addition, since it is easy to adjust the arrangement interval with high precision, high-quality recording can be performed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例である光導波素子を含む光
記録装置の光学系の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an optical system of an optical recording device including an optical waveguide element according to an embodiment of the present invention.

【図2】 従来の光ファイバアレイ素子を用いた光記録
装置の光学系の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of an optical system of an optical recording device using a conventional optical fiber array element.

【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断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing optical fibers arranged on a V-groove in a conventional optical fiber array element.

【図4】(a)光記録材料上で走査方向に対してマルチ
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。
FIG. 4A is a diagram illustrating a scanning method on an optical recording material in which the arrangement direction of the multi-beams is oblique to the scanning direction. FIG. 3B is a diagram illustrating a scanning method in which the arrangement direction of the multi-beams is made perpendicular to the scanning direction on the optical recording material.

【図5】 本発明の光記録装置で用いるマルチビーム発
生部の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a multi-beam generating unit used in the optical recording apparatus of the present invention.

【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。FIG. 6A is a diagram showing a structure of an optical waveguide. (B) It is a figure showing the structure of an optical waveguide.

【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模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a structure near an optical output portion of an optical waveguide element used in the optical recording device of the present invention.

【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模式図
である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a case where a tapered optical waveguide near an optical output portion of an optical waveguide element used in the optical recording apparatus of the present invention is used.

【図9】本発明のテーパ型光導波路を含む光導波素子を
用いた光記録装置の光学系を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an optical system of an optical recording apparatus using an optical waveguide element including a tapered optical waveguide according to the present invention.

【図10】本発明のスリットを含む光記録装置の光学系
を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an optical system of an optical recording apparatus including a slit according to the present invention.

【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模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a structure in which an end surface of an optical waveguide element used in the present invention is formed in a cylindrical shape.

【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模式図であ
る。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a state of a beam propagating through a glass plate adhered to an end face of an optical waveguide element used in the present invention.

【図13】本発明で用いる光導波素子と光ファイバとの
結合を説明する模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the coupling between an optical waveguide element and an optical fiber used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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:別の方法で感光材料
上に形成される光スポット列、41:光導波素子、5
1:光導波素子の光出力部、52,53:光導波路、5
4:カバー層、31:光導波路を伝播するビームの断面
形状、32:出力するビームの断面形状、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。
1: laser module, 2: optical fiber, 3: optical fiber and optical waveguide element joint, 4: optical waveguide element substrate, 5: optical waveguide, 6: flat glass, 8: coupling lens, 9: rotating polygon mirror, 10: scanning lens, 11: photodetector, 13: light spot array, 14: multi-beam for scanning, 17: optical fiber array array, 18: Si substrate with V-groove formed, 2
1: Cladding part of optical fiber, 22: Core part of optical fiber, 19: Glass plate, 20: Adhesive, 13: Row of light spots formed on photosensitive material, 23: Formed on photosensitive material by another method Light spot array, 41: optical waveguide element, 5
1: optical output part of optical waveguide element, 52, 53: optical waveguide, 5
4: cover layer, 31: sectional shape of a beam propagating through the optical waveguide, 32: sectional shape of a beam to be output, 55: tapered waveguide, 33: sectional shape of a beam emitted from the tapered waveguide, 84: slit, 60 : A cylindrical end face of the optical waveguide element; 42: a glass plate adhered on the optical waveguide element.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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し、光記録材料上に一括走査する光
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す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
間隔より狭く設けてあり、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広く設けていることを特
徴とするマルチビームを用いた光記録装置。
1. An optical recording apparatus which emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section and scans the optical recording material collectively, wherein the multi-beam generating section includes a plurality of semiconductor lasers and a single mode A plurality of optical fibers for propagating a beam, and an optical waveguide element provided with a plurality of optical waveguides for propagating a single mode beam on a single substrate, and the laser beams emitted from the plurality of semiconductor lasers correspond respectively. The laser light guided to the plurality of optical fibers, the laser light emitted from the optical fiber is input-coupled to the optical waveguide on the corresponding optical waveguide element, and the beam interval of the multi-beam emitted from the optical waveguide element is a plurality of. It is characterized in that it is provided narrower than the distance between the optical fiber and the input connection part of the optical waveguide element, and the width of the optical waveguide on the optical waveguide element is provided in a tapered shape at the optical output part. Optical recording apparatus using a multibeam to.
【請求項2】 光導波素子の光出力部に平面ガラスを貼
付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。
2. An optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, wherein a flat glass is attached to an optical output portion of the optical waveguide element.
【請求項3】 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。
3. An optical recording apparatus which emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section and scans the optical recording material collectively at a position where all the generated multi-beams intersect. 2. An optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, further comprising a beam shape limiting member for limiting the size of said beam.
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