JP2002267969A - Optical element using multibeam - Google Patents

Optical element using multibeam

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JP2002267969A
JP2002267969A JP2001066468A JP2001066468A JP2002267969A JP 2002267969 A JP2002267969 A JP 2002267969A JP 2001066468 A JP2001066468 A JP 2001066468A JP 2001066468 A JP2001066468 A JP 2001066468A JP 2002267969 A JP2002267969 A JP 2002267969A
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optical
optical waveguide
dimension
semiconductor laser
laser array
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JP2001066468A
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Inventor
Keiji Kataoka
慶二 片岡
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element which uses the multibeams emitted from an optical waveguide element and is small in size and is stable by arraying a plurality of waveguides constituted as the optical waveguide element at a high density. SOLUTION: Semiconductor lasers 10 are arrayed at the exit end face of a semiconductor laser array 20 so as to form laser beams having a size X in the respective arraying directions of the semiconductor lasers narrower than the size Y in the direction perpendicular thereto, thereby, the size over the entire part of the optical system is made smaller.

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レーザビーム、即ちマルチビーム
を走査し、印刷するレーザプリンタ等の光記録装置に関
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 laser beams emitted from a plurality of semiconductor lasers, that is, multiple beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】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、及び
光変調速度を低減できるので、高速で印刷するレーザプ
リンタを実現できる。
2. Description of the Related Art In a laser printer using a multi-beam, the rotation speed of a rotary polygon mirror and the light modulation speed can be reduced by the number of multi-beams.

【0003】半導体基板に集積化して複数のレーザ素子
を並列に形成した半導体レーザアレイ20を用いたレー
ザプリンタ装置の概略図を図3に示している。図におい
て、半導体レーザアレイ20から出射するマルチビーム
のそれぞれはコリメータレンズ1で平行光にし、ビーム
拡大器であるレンズ2,3でビーム幅を拡大し、回転多
面鏡5で感光ドラム7上を走査している。円筒レンズ4
は回転多面鏡5の反射面の面倒れに伴う、感光ドラム上
での走査線ピッチ誤差を補正するためのものである。
FIG. 3 is a schematic diagram of a laser printer using a semiconductor laser array 20 in which a plurality of laser elements are formed in parallel by being integrated on a semiconductor substrate. In the figure, each of the multi-beams emitted from the semiconductor laser array 20 is collimated by a collimator lens 1, the beam width is expanded by lenses 2 and 3 as beam expanders, and the photosensitive drum 7 is scanned by a rotary polygon mirror 5. are doing. Cylindrical lens 4
Is for correcting a scanning line pitch error on the photosensitive drum due to the inclination of the reflection surface of the rotary polygon mirror 5.

【0004】走査レンズ6は回転多面鏡5が走査したビ
ームを感光ドラム7上に絞り込む。感光ドラム上に絞り
込まれたマルチビームのビーム間隔は、図3に示すよう
に、スポット径8より大きいため、マルチビームを走査
方向に対して、斜めに走査し、走査線の間隔を適正なも
のにしている。尚、回転多面鏡が走査するビームを含む
仮想的な平面を走査面と称し、走査面に平行で、光軸に
垂直な方向をx方向とし、走査面に垂直な方向をy方向
としている。
The scanning lens 6 narrows the beam scanned by the rotary polygon mirror 5 onto the photosensitive drum 7. Since the beam interval of the multi-beams narrowed down on the photosensitive drum is larger than the spot diameter 8 as shown in FIG. 3, the multi-beams are scanned obliquely with respect to the scanning direction, and the intervals between the scanning lines are adjusted appropriately. I have to. Note that a virtual plane including a beam scanned by the rotating polygon mirror is called a scanning plane, a direction parallel to the scanning plane and perpendicular to the optical axis is defined as an x direction, and a direction perpendicular to the scanning plane is defined as a y direction.

【0005】図4は従来の半導体レーザアレイ20の端
面22でのビーム出射状況を示す。ビームが出射する光
導波路23は層方向、即ち、y方向に薄く、アレイ配列
方向Xに長くなっている。層方向に薄くなっているの
は、欠陥のない高品質の層を形成することは、困難なプ
ロセスであり、また、層を堆積させるのに多くの時間を
要するためである。
FIG. 4 shows a state of beam emission from an end face 22 of a conventional semiconductor laser array 20. The optical waveguide 23 from which the beam is emitted is thinner in the layer direction, that is, the y direction, and longer in the array arrangement direction X. The thinning in the layer direction is because forming a defect-free, high-quality layer is a difficult process and requires a lot of time to deposit the layer.

【0006】一方、横方向、即ち、x方向は、層方向を
薄くした分、逆に長くし、レーザ光が光導波する体積を
多くすることで、レーザ光の増幅率を大きくしている。
またx方向に長ければ、微細加工も容易になる。しか
し、従来のこのような導波路端面では、光記録装置に用
いる光学系は著しく大きくなり、装置全体が大きくな
り、コスト、環境温度による安定性にも良くなかった。
On the other hand, in the horizontal direction, that is, in the x direction, the layer thickness is made thinner and conversely longer, and the volume of laser light guided is increased, thereby increasing the laser light amplification factor.
In addition, if the length is long in the x direction, fine processing becomes easy. However, with such a conventional waveguide end face, an optical system used in an optical recording apparatus becomes extremely large, the entire apparatus becomes large, and the stability due to cost and environmental temperature is not good.

【0007】以下、光学系が大きくなる原因を説明す
る。
Hereinafter, the cause of the increase in the size of the optical system will be described.

【0008】図5は半導体レーザアレイ20からのビー
ムが端面22から出射した後、遠視野と称される出射端
より離れた場所で、回折によりビームが拡大する様子を
示している。回折により、出射端で狭いビーム幅は大き
く広がり、出射端で広い幅のビームは拡がりが小さく、
コリメータレンズ1の付近では図のような楕円形状25
のビーム断面形状をしている。
FIG. 5 shows a state in which the beam from the semiconductor laser array 20 is emitted from the end face 22 and then expanded by diffraction at a location called a far field, which is farther from the emission end. Due to diffraction, a narrow beam width widens at the exit end, and a wide beam narrows at the exit end.
In the vicinity of the collimator lens 1, an elliptical shape 25 as shown
Beam cross-sectional shape.

【0009】図6、図7は半導体レーザアレイから出射
したビームが感光ドラム上に結像するまでの光学系のビ
ーム伝播の状況を示している。図6は走査面に平行方
向、これをx方向とする、図7は走査面に垂直方向から
みた光学系で、これをy方向とする。図において、レン
ズ1,2,3,6の焦点距離をそれぞれf1,2,3,
6とし、また円筒レンズ4の焦点距離をfcとする。
FIGS. 6 and 7 show emission from a semiconductor laser array.
Of the optical system until the focused beam forms an image on the photosensitive drum.
It shows the status of the game propagation. Figure 6 is parallel to the scanning plane
FIG. 7 shows the direction from the direction perpendicular to the scanning plane.
This is defined as the y direction in the optical system viewed. In the figure,
F, f,1,f2,f3,f
6And the focal length of the cylindrical lens 4 is fcAnd

【0010】図6で、光導波路から出射したビームはコ
リメータレンズ1を出射後、平行光となり、ビーム拡大
器2,3に入射する。ビーム拡大器3を出射したビーム
は平行光となり、回転多面鏡5で走査され、走査レンズ
6で感光ドラム7上に絞り込まれる。
In FIG. 6, a beam emitted from the optical waveguide is emitted from the collimator lens 1, becomes parallel light, and enters the beam expanders 2 and 3. The beam emitted from the beam expander 3 becomes parallel light, is scanned by the rotating polygon mirror 5, and is narrowed down on the photosensitive drum 7 by the scanning lens 6.

【0011】図7は2本の光導波路から出射する2本の
ビームについて、そのビーム中心の光線(主光線)の伝
播状況を示したものである。ビーム拡大器2,3を出射
した光線は、ほぼ回転多面鏡5の位置で交叉するように
しており、マルチビームを用いても回転多面鏡5のサイ
ズが大きくならないようにしている。従って、回転多面
鏡5は、ほぼレンズ3の焦点位置に配置するようにして
いる。
FIG. 7 shows the propagation state of the light beam (principal light beam) at the center of the two beams emitted from the two optical waveguides. The light beams emitted from the beam expanders 2 and 3 intersect almost at the position of the rotary polygon mirror 5, so that the size of the rotary polygon mirror 5 does not increase even if multiple beams are used. Therefore, the rotary polygon mirror 5 is arranged almost at the focal position of the lens 3.

【0012】光導波路を出射するビームのx方向(走査
方向)の径をdxとすると、感光ドラム上で絞り込まれ
るビーム径d7xは次式で与えられる。
If the diameter of the beam emitted from the optical waveguide in the x direction (scanning direction) is dx, the beam diameter d 7x narrowed down on the photosensitive drum is given by the following equation.

【0013】d7x=dx26/f13……(1) 次に図7を考える。走査方向に垂直なy方向のビームは
レンズ3を出射後、円筒レンズ4で回転多面鏡5の位置
に、ビーム径d5yで絞り込まれる。この絞り込まれたビ
ームは走査レンズ6で再び感光ドラムの上にd7yで絞り
込まれる。倍率mはm=d7y/d5yで与えられる。回転
多面鏡5が回転時、回転多面鏡の反射面は、光軸の前後
に移動する。この移動範囲が絞ったビームの焦点深度内
に収まるように、回転多面鏡5に絞り込むビーム径d5y
は、ある程度、大きく設定する必要がある。即ち、倍率
mは大きすぎないようにしている。
D 7x = d x f 2 f 6 / f 1 f 3 (1) Next, consider FIG. After the beam in the y direction perpendicular to the scanning direction exits the lens 3, it is narrowed by the cylindrical lens 4 to the position of the rotary polygon mirror 5 with a beam diameter d 5y . The focused beam is again focused on the photosensitive drum by the scanning lens 6 at d7y . The magnification m is given by m = d7y / d5y . When the rotary polygon mirror 5 rotates, the reflection surface of the rotary polygon mirror moves before and after the optical axis. The beam diameter d 5y to be narrowed down to the rotary polygon mirror 5 so that the moving range falls within the focus depth of the narrowed beam.
Needs to be set large to some extent. That is, the magnification m is not too large.

【0014】半導体レーザの光導波路から出射するビー
ムのy方向(走査方向)の径を、d yとすると、感光ド
ラム上で絞り込まれるビーム径d7yは次式で与えられ
る。
A beam emitted from an optical waveguide of a semiconductor laser
The diameter in the y direction (scanning direction) of the yThen
Beam diameter d narrowed down on the ram7yIs given by
You.

【0015】d7y=dymf2c/f13……(2) 通常、d7x=d7yであるので、式(1)、式(2)から
次式の関係がある。
[0015] d 7y = d y mf 2 f c / f 1 f 3 ...... (2) usually, because it is d 7x = d 7y, equation (1), related from the equation (2) of the following equation.

【0016】fc=dx6/dym……(3) 従来のように、光導波路を出射するビームが、図4に示
すように、アレイ方向に長い場合、即ち、dx/dyが大
きい場合、式(3)より円筒レンズ4の焦点距離fc
大きくなる。走査レンズ6の焦点距離f6は大きな走査
幅を確保するために、焦点距離は長い。
F c = d x f 6 / d y m (3) As in the conventional case, the beam emitted from the optical waveguide is long in the array direction as shown in FIG. 4, that is, d x / d If d y is large, the focal length f c of the cylindrical lens 4 from the equation (3) is increased. For the focal length f 6 of the scanning lens 6 is to ensure a large scanning width, the focal length is long.

【0017】一方、倍率mは前述したように大きな値に
することは問題があるので、式(3)より円筒レンズ4
の焦点距離fcは大きな値になる。ビーム拡大器を構成
するレンズ3の焦点距離f3は図6、図7から明らかな
ように、円筒レンズ4の焦点距離fcより長くする必要
がある。
On the other hand, there is a problem in setting the magnification m to a large value as described above.
Has a large focal length fc. The focal length f 3 of the lens 3 constituting the beam expander is 6, as is apparent from FIG. 7, which should be greater than the focal length f c of the cylindrical lens 4.

【0018】以上説明したように、図8における半導体
レーザアレイ20から出射するビーム25はアレイ配列
方向に狭いため、ビームを大きく拡大する必要が生じ、
レンズ3および円筒レンズ4の焦点距離が長くなる。マ
ルチビームの走査においては、マルチビームが回転多面
鏡5の位置で交叉するように構成することで、回転多面
鏡5が一本のビームの場合とほぼ同じ大きさで済むよう
にしている。
As described above, since the beam 25 emitted from the semiconductor laser array 20 in FIG. 8 is narrow in the array arrangement direction, it is necessary to greatly expand the beam.
The focal lengths of the lens 3 and the cylindrical lens 4 become longer. In the multi-beam scanning, the multi-beams are configured to intersect at the position of the rotary polygon mirror 5 so that the size of the rotary polygon mirror 5 is substantially the same as that of a single beam.

【0019】従って、レンズ3と回転多面鏡5間の距離
はレンズ3の焦点距離に設定する必要があり、またビー
ム拡大器を構成するレンズ2とレンズ3間の距離はレン
ズ2とレンズ3の焦点距離の和に設定するので、結果と
して、半導体レーザアレイ20から回転多面鏡5までの
光学系の距離は長くなり、光学系全体が大きくなる。光
学系が大きくなると、コストは上がり、光学系を保持す
る光学台の剛性が不十分となるため、環境温度の変化に
も不安定な光学系になるという問題もあった。尚、この
種の技術として特開平9−159960号公報を挙げる
ことができる。
Therefore, the distance between the lens 3 and the rotary polygon mirror 5 must be set to the focal length of the lens 3, and the distance between the lenses 2 and 3 constituting the beam expander is the distance between the lenses 2 and 3. Since the focal length is set to the sum of the focal lengths, as a result, the distance of the optical system from the semiconductor laser array 20 to the rotary polygon mirror 5 becomes longer, and the entire optical system becomes larger. As the size of the optical system increases, the cost increases, and the rigidity of the optical bench holding the optical system becomes insufficient. Therefore, there is a problem that the optical system becomes unstable even when the environmental temperature changes. Incidentally, JP-A-9-159960 can be cited as this kind of technique.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、半導体レーザアレイなどの光導波路からのマルチビ
ームを使用する光学系において、光学系を小型化し、環
境温度の変化に対しても光学系全体のずれを小さくし、
安定なものとする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of an optical system, such as a semiconductor laser array, which uses multiple beams from an optical waveguide, and to maintain the optical system even when the ambient temperature changes. Reduce the deviation of the entire system,
Be stable.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ためには、半導体レーザアレイの出射端面に半導体レー
ザの各々の配列方向における寸法に対して直角方向の寸
法より狭い幅を持ったレーザビームを形成するように配
列することを特徴とするマルチビームを用いた光素子に
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, a laser beam having a width smaller than a dimension in a direction perpendicular to the dimension in the arrangement direction of each semiconductor laser is provided on an emitting end face of the semiconductor laser array. In an optical element using a multi-beam.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】即ち、上記した課題を解決するた
めには、前述した解析において、即ち、式(3) fc=dx6/dym……(3) において、dx/dyの値を小さくすれば、円筒レンズ4
の焦点距離fcが小さくなり、ビーム拡大器を構成する
レンズ3の焦点距離が小さくなるので、マルチビーム光
学系においても小型の光学系を実現できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Namely, in order to solve the problems described above, in the analysis described above, i.e., in formula (3) f c = d x f 6 / d y m ...... (3), d x By reducing the value of / d y , the cylindrical lens 4
The focal length f c is reduced, the focal length of the lens 3 constituting the beam expander is reduced, thereby reducing the size of the optical system even in a multi-beam optical system.

【0023】即ち、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
上に一括して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、単一基板上に複数の半導体レーザを形
成させた半導体レーザアレイであり、該半導体レーザア
レイから出射する単一モードのレーザ光は、出射レーザ
端面で半導体レーザアレイの配列方向の寸法をこの直角
方向の寸法より狭い幅をもったビームであることを特徴
とする。
That is, according to the present invention, in an optical recording apparatus that emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section and scans the optical recording material collectively, the multi-beam generating section includes a single substrate. A semiconductor laser array having a plurality of semiconductor lasers formed thereon, and a single-mode laser beam emitted from the semiconductor laser array has a dimension in the direction of arrangement of the semiconductor laser array at the emission laser end face larger than the dimension in the perpendicular direction. The beam has a narrow width.

【0024】或いは半導体レーザアレイ以外に、複数の
半導体レーザからの光を、単一基板上に単一モードのビ
ームを伝播させる複数個の光導波路を設けた光導波素子
を用い、該光導波素子から出射するマルチビームのそれ
ぞれは光導波路出射端で、アレイ配列方向の寸法をこの
直角方向の寸法より狭い幅を持ったビームとする構成で
も良い。
Alternatively, besides the semiconductor laser array, an optical waveguide element provided with a plurality of optical waveguides for transmitting light from a plurality of semiconductor lasers to a single substrate on a single substrate is used. Each of the multi-beams emitted from the optical waveguide may be configured such that the dimension in the array arrangement direction is a beam having a width narrower than the dimension in the orthogonal direction at the optical waveguide emission end.

【0025】以下、本発明の具体的な実施例を説明す
る。本発明で用いる光素子である半導体レーザアレイ2
0或いは光導波路素子9のビーム出射端面を図2に示
す。導波路端は導波路配列方向に平行方向には狭いもの
である。このため光導波路を出射するビーム16は配列
方向と平行方向には狭い幅を持つ楕円形状となってい
る。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. Semiconductor laser array 2 as an optical element used in the present invention
FIG. 2 shows a beam exit end face of the optical waveguide element 9 or 0. The waveguide end is narrow in a direction parallel to the waveguide arrangement direction. For this reason, the beam 16 emitted from the optical waveguide has an elliptical shape having a narrow width in the direction parallel to the arrangement direction.

【0026】つまり、ビーム16は半導体レーザ10の
配列方向の寸法をこの直角方向の寸法より狭い幅を持っ
ように形成されている。出射ビームが配列方向に狭くな
っているため、光導波路の間隔を狭くしても、レーザビ
ームと隣の光導波路間の結合を小さく保持でき、光導波
路アレイの高密度配列が可能になる。9Dは光導波素子
9の端面、15は光導波路9A,9Bの断面形状であ
る。
That is, the beam 16 is formed such that the dimension in the arrangement direction of the semiconductor lasers 10 is narrower than the dimension in the perpendicular direction. Since the output beam is narrowed in the arrangement direction, the coupling between the laser beam and the adjacent optical waveguide can be kept small even if the interval between the optical waveguides is narrowed, and the optical waveguide array can be arranged with high density. 9D is an end face of the optical waveguide element 9, and 15 is a cross-sectional shape of the optical waveguides 9A and 9B.

【0027】図1は本発明の光導波路素子9を伝播する
ビームの形状を示している。複数の半導体レーザ10か
らの光はそれぞれ対応するシングルモード光は光ファイ
バ11を通り、光導波路素子9の複数の光導波路9A,
9Bに導かれている。光ファイバ11を出射する光は円
形状断面の光強度分布を持っているので、光導波路9
A,9Bに効率よく光を導くために、光導波路の入射側
9CではビームのAに示すように円形断面形状をしてい
る。ここで、9Dは光導波素子9の端面、15は光導波
路9A,9Bの断面形状、16はビームの断面形状であ
る。
FIG. 1 shows the shape of a beam propagating through the optical waveguide element 9 of the present invention. The light from the plurality of semiconductor lasers 10 passes through the corresponding single mode light through the optical fiber 11, and the plurality of optical waveguides 9A, 9A,
9B. Since the light emitted from the optical fiber 11 has a light intensity distribution having a circular cross section, the optical waveguide 9
In order to efficiently guide light to A and 9B, the light incident side 9C has a circular cross-sectional shape as shown by A in the beam. Here, 9D is the end face of the optical waveguide element 9, 15 is the cross-sectional shape of the optical waveguides 9A and 9B, and 16 is the cross-sectional shape of the beam.

【0028】光導波路9A,9Bの出射端9Dでは、ビ
ームの形状は前述したようにBに示すような楕円形状に
なるように形成されている。つまり、出射端9Dでは半
導体レーザ10の各々の配列方向における寸法Xを、こ
の直角方向の寸法Yより狭い幅を持ったレーザビームを
形成するように配列する。光導波路9A,9Bを出射し
た光は回折により、コリメータレンズ1を出射後は、C
に示すように光導波路9A,9Bの配列方向に長い幅を
もつ、レーザビームの断面形状となる。
At the emission ends 9D of the optical waveguides 9A and 9B, the beam is formed to have an elliptical shape as indicated by B as described above. That is, at the emission end 9D, the dimension X in the arrangement direction of the semiconductor lasers 10 is arranged so as to form a laser beam having a width smaller than the dimension Y in the perpendicular direction. The light emitted from the optical waveguides 9A and 9B is diffracted.
As shown in the figure, the laser beam has a cross-sectional shape having a long width in the arrangement direction of the optical waveguides 9A and 9B.

【0029】前述した図6、図7を用いた光学系解析に
おいて、導出した式(3)は次のようなものであった。
In the optical system analysis using FIGS. 6 and 7, the derived equation (3) is as follows.

【0030】fc=dx6/dym……(3) 図2に示した本発明の光導波素子9では光導波路9A,
9B端から出射するビームの断面形状の比dx/dyは小
さなものに設定できるため、式(3)から円筒レンズ4
の焦点距離fcを小さなものにすることができ、図6、
図7で説明したようにビーム拡大器を構成するレンズ3
の焦点距離も小さくなり、光学系全体を小さくすること
ができる。
F c = d x f 6 / d y m (3) In the optical waveguide device 9 of the present invention shown in FIG.
Since the ratio d x / d y of the cross-sectional shape of the beam emitted from the end 9B can be set to a small value, the cylindrical lens 4
Can be the focal length f c of the small, FIG. 6,
The lens 3 constituting the beam expander as described in FIG.
Is also reduced, and the entire optical system can be reduced.

【0031】即ち、半導体レーザアレイ20或いは光導
波路素子9のビーム出射端面が配列方向に狭いものであ
ると、出射ビームは回折により大きな発散角でもって放
射しているため、レンズ3を出射するビームはレンズ
2,3のビーム拡大率が小さくても、大きなビーム幅を
もち、レンズ6により微少な光スポットに絞り込むこと
ができる。レンズ2,3のビームを拡大する比率はレン
ズ2,3の焦点距離の比で与えられるため、レンズ3の
焦点距離は小さくすることができ、光学系をコンパクト
にすることができる。
That is, if the beam emitting end face of the semiconductor laser array 20 or the optical waveguide element 9 is narrow in the arrangement direction, the emitted beam radiates at a large divergence angle by diffraction, so that the beam emitted from the lens 3 is emitted. Has a large beam width even if the beam expansion rates of the lenses 2 and 3 are small, and can be narrowed down to a minute light spot by the lens 6. Since the ratio of expanding the beams of the lenses 2 and 3 is given by the ratio of the focal lengths of the lenses 2 and 3, the focal length of the lens 3 can be reduced and the optical system can be made compact.

【0032】次に、半導体レーザアレイ20或いは光導
波路素子9の配列方向に垂直な方向のビーム幅について
述べる。光導波路素子9の配列方向に垂直な方向のビー
ム幅は、広いものであると、出射ビームは回折により小
さな発散角でもって放射する。このため、ビーム拡大器
であるレンズ2,3を出射した方向のビーム幅は狭いも
のとなり、回転多面鏡5の位置に所望のビーム幅で絞り
込むためには、円筒レンズ4の焦点距離は小さくなり、
レンズ3の焦点距離が小さくても、レンズ3と回転多面
鏡5の位置との間に円筒レンズ4を収めることができ
る。
Next, the beam width in a direction perpendicular to the arrangement direction of the semiconductor laser array 20 or the optical waveguide elements 9 will be described. If the beam width in the direction perpendicular to the arrangement direction of the optical waveguide elements 9 is wide, the outgoing beam emits at a small divergence angle by diffraction. For this reason, the beam width in the direction in which the lenses 2 and 3 as beam expanders are emitted becomes narrow, and the focal length of the cylindrical lens 4 becomes small in order to narrow the position of the rotary polygon mirror 5 with a desired beam width. ,
Even if the focal length of the lens 3 is small, the cylindrical lens 4 can be accommodated between the lens 3 and the position of the rotary polygon mirror 5.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように、本発明のマルチビームを
発生する光導波路素子は高密度に光導波路のアレイを構
成でき、かつ光学系全体の大きさを小さくすることがで
きる。
As described above, the optical waveguide device for generating a multi-beam according to the present invention can form an array of optical waveguides at high density and can reduce the size of the entire optical system.

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

【図1】本発明の実施例として示した光導波路素子を伝
播するビームを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a beam propagating through an optical waveguide device shown as an embodiment of the present invention.

【図2】図1の光導波路素子におけるビーム出射端面を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a beam emitting end face in the optical waveguide device of FIG. 1;

【図3】従来の半導体レーザアレイを用いたレーザプリ
ンタ光学系を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a conventional laser printer optical system using a semiconductor laser array.

【図4】図3の半導体レーザアレイの光出射端での出射
ビームを示す図である。
FIG. 4 is a view showing an output beam at a light output end of the semiconductor laser array of FIG. 3;

【図5】図3の半導体レーザアレイから出射したビーム
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a beam emitted from the semiconductor laser array of FIG. 3;

【図6】従来の半導体レーザアレイ或いは光導波路素子
を出射したビームを走査面に平行な方向から見た図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a beam emitted from a conventional semiconductor laser array or optical waveguide element viewed from a direction parallel to a scanning surface.

【図7】従来の光導波路素子を出射したビームを走査面
に垂直方向から見た図である。
FIG. 7 is a diagram of a beam emitted from a conventional optical waveguide element viewed from a direction perpendicular to a scanning surface.

【図8】従来の光導波路素子を出射した2本のビームに
ついての主光線を走査面に平行な方向から見た図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing principal rays of two beams emitted from a conventional optical waveguide element viewed from a direction parallel to a scanning surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コリメータレンズ、2,3…レンズ、4…円筒レン
ズ、5…回転多面鏡、6…走査レンズ、7…感光ドラ
ム、8…光スポット列、9…光導波路素子、9A,9B
…光導波路、9C…入射側、9D…出射側、10…半導
体レーザ、11…光ファイバ、20…半導体レーザアレ
イ、17…光導波路素子の端面、15…光導波路の断面
形状、16…ビームの断面形状。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Collimator lens, 2,3 ... lens, 4 ... Cylindrical lens, 5 ... Rotating polygon mirror, 6 ... Scanning lens, 7 ... Photosensitive drum, 8 ... Light spot array, 9 ... Optical waveguide element, 9A, 9B
... Optical waveguide, 9C ... Incoming side, 9D ... Outgoing side, 10 ... Semiconductor laser, 11 ... Optical fiber, 20 ... Semiconductor laser array, 17 ... End face of optical waveguide element, 15 ... Cross-sectional shape of optical waveguide, 16 ... Cross-sectional shape.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA14 AA15 AA36 AA43 BA60 BA67 DA08 2H045 BA22 BA33 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB24 DB25 DB30 DC02 DC04 DC07 5C072 AA03 BA13 BA17 DA02 DA04 DA07 DA21 HA02 HA06 HA13 XA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C362 AA14 AA15 AA36 AA43 BA60 BA67 DA08 2H045 BA22 BA33 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB24 DB25 DB30 DC02 DC04 DC07 5C072 AA03 BA13 BA17 DA02 DA04 DA07 DA21 HA02 HA06 HA13 XA

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の半導体レーザを並列に配列してな
る半導体レーザアレイからのレーザビームを、レンズ系
を透過して光記録材料上に一括して走査させる光記録装
置において、前記半導体レーザアレイの出射端面に前記
半導体レーザの各々の配列方向における寸法に対して直
角方向の寸法より狭い幅を持ったレーザビームを形成す
るように配列することを特徴とするマルチビームを用い
た光素子。
1. An optical recording apparatus for scanning a laser beam from a semiconductor laser array having a plurality of semiconductor lasers arranged in parallel on an optical recording material through a lens system. An optical element using a multi-beam, wherein the semiconductor lasers are arranged so as to form a laser beam having a width narrower than the dimension in the direction perpendicular to the dimension in the arrangement direction of each of the semiconductor lasers.
【請求項2】 複数の半導体レーザを並列に配列してな
る半導体レーザアレイからのレーザビームを、レンズ系
を透過して光記録材料上に一括して走査させる光記録装
置において、前記複数の半導体レーザの各々に光導波路
を接続し、前記光導波路の出射端面に前記半導体レーザ
の各々の配列方向における寸法に対して直角方向の寸法
より狭い幅を持ったレーザビームを形成するように配列
することを特徴とするマルチビームを用いた光素子。
2. An optical recording apparatus in which a laser beam from a semiconductor laser array in which a plurality of semiconductor lasers are arranged in parallel passes through a lens system and is collectively scanned on an optical recording material. Connecting an optical waveguide to each of the lasers, and arranging on the emission end face of the optical waveguide a laser beam having a width smaller than a dimension in a direction perpendicular to a dimension in an arrangement direction of each of the semiconductor lasers; An optical element using a multi-beam, characterized by the following.
【請求項3】 前記半導体レーザアレイの出射端面に前
記半導体レーザの各々の配列方向における寸法を、この
直角方向の寸法より狭くなるように配列することを特徴
とする請求項1または2に記載したマルチビームを用い
た光素子。
3. The semiconductor laser array according to claim 1, wherein the semiconductor laser array is arranged on the emission end face such that a dimension in an arrangement direction of each of the semiconductor lasers is smaller than a dimension in a perpendicular direction. Optical element using multiple beams.
【請求項4】 前記半導体レーザアレイ又は前記光導波
路の出射端から出力した複数のレーザビームを回転多面
鏡で一括して感光材料上に走査する光記録装置に使用す
ることを特徴とする請求項1又は2に記載したマルチビ
ームを用いた光素子。
4. The optical recording apparatus according to claim 1, wherein a plurality of laser beams output from the emission end of said semiconductor laser array or said optical waveguide are collectively scanned on a photosensitive material by a rotary polygon mirror. An optical element using the multi-beam described in 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010008542A (en) * 2008-06-25 2010-01-14 Hitachi Cable Ltd Optical transmission module

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