JP2003149419A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置Info
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- JP2003149419A JP2003149419A JP2001345688A JP2001345688A JP2003149419A JP 2003149419 A JP2003149419 A JP 2003149419A JP 2001345688 A JP2001345688 A JP 2001345688A JP 2001345688 A JP2001345688 A JP 2001345688A JP 2003149419 A JP2003149419 A JP 2003149419A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、小型で、消費電力が少なく、環境
温度が変化しても安定し、かつ濃度むらのない画像記録
を行い、従来並みの画像記録幅を確保した光走査装置及
び画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光走査装置は、画像データに応
じてレーザ光を発光する活性領域と、レーザ光の波長を
微小変化させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する半導体
レーザと、波長分散性を有するフォトニック結晶と、半
導体レーザの近傍に配備され、フォトニック結晶へ入射
するレーザ光の収束性を変換するカップリングレンズと
を有する。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走査毎に
可変するＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御手段に
よって可変された波長のレーザ光をフォトニック結晶に
より偏向して主走査する。
温度が変化しても安定し、かつ濃度むらのない画像記録
を行い、従来並みの画像記録幅を確保した光走査装置及
び画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光走査装置は、画像データに応
じてレーザ光を発光する活性領域と、レーザ光の波長を
微小変化させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する半導体
レーザと、波長分散性を有するフォトニック結晶と、半
導体レーザの近傍に配備され、フォトニック結晶へ入射
するレーザ光の収束性を変換するカップリングレンズと
を有する。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走査毎に
可変するＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御手段に
よって可変された波長のレーザ光をフォトニック結晶に
より偏向して主走査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置及び画像
形成装置に関し、特にデジタル複写機やレーザプリンタ
等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
形成装置に関し、特にデジタル複写機やレーザプリンタ
等の画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光走査装置はポリゴンミラーやガ
ルバノミラー等機械式の偏向器を用いて行っていたが、
特開２０００−１３４３９号公報に記載されるようにフ
ォトニック結晶を利用することで、駆動部を有しないの
で偏向に要する消費電力が不要で、騒音もない。また、
機械的消耗がないので信頼性も向上するという利点を有
する。このフォトニック結晶は、二種類の透明媒質を光
の波長オーダーの周期で２次元あるいは３次元的に配列
させることにより光学的バンドを形成した人工結晶であ
り、光の異方性や分散性を持たせ、フォトニックバンド
ギャップを生成して特定の波長域の光が伝搬できないよ
うにすることができる。また、文献（Ｈ．Ｋｏｓａｋ
ａ，Ｔ．ｋａｗａｓｈｉｍａ，Ａ．Ｔｏｍｉｔａ，Ｍ．
Ｎｏｔｏｍｉ，Ｔ．Ｔａｍａｍｕｒａ，Ｔ．Ｓａｔｏ
ｈ，ａｎｄ Ｓ．Ｋａｗａｋａｍｉ，Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７４，Ｎ
ｏ．１０，ｐ．１３７０−１３７２，８ Ｍａｒｃｈ
１９９９）によれば、僅かな波長の変化に応じて大きな
伝搬角の差を生じる分散性(スーパープリズム現象)を利
用し、光波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ−ｐｌｅｘｉｎｇ：以下ＷＤＭ
と略す）における合分波器を提案している。一方、分布
ブラッグ反射型(ＤＢＲ)の半導体レーザは、特許第２，
６８７，８９１号明細書及び第２，６８７，８８４号明
細書にも開示されるように、光を発生させる活性領域、
回折格子構造を持ち波長を単一モード化するＤＢＲ領
域、そして光の位相を制御する位相制御領域が共振方向
に形成されたものであり、ＤＢＲ領域に注入する電流を
増加させることによりモードホップを伴いながら波長を
不連続にシフトさせることができ、また位相制御領域に
電流注入することによりモードホップなく連続的に波長
可変することができる。
ルバノミラー等機械式の偏向器を用いて行っていたが、
特開２０００−１３４３９号公報に記載されるようにフ
ォトニック結晶を利用することで、駆動部を有しないの
で偏向に要する消費電力が不要で、騒音もない。また、
機械的消耗がないので信頼性も向上するという利点を有
する。このフォトニック結晶は、二種類の透明媒質を光
の波長オーダーの周期で２次元あるいは３次元的に配列
させることにより光学的バンドを形成した人工結晶であ
り、光の異方性や分散性を持たせ、フォトニックバンド
ギャップを生成して特定の波長域の光が伝搬できないよ
うにすることができる。また、文献（Ｈ．Ｋｏｓａｋ
ａ，Ｔ．ｋａｗａｓｈｉｍａ，Ａ．Ｔｏｍｉｔａ，Ｍ．
Ｎｏｔｏｍｉ，Ｔ．Ｔａｍａｍｕｒａ，Ｔ．Ｓａｔｏ
ｈ，ａｎｄ Ｓ．Ｋａｗａｋａｍｉ，Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．７４，Ｎ
ｏ．１０，ｐ．１３７０−１３７２，８ Ｍａｒｃｈ
１９９９）によれば、僅かな波長の変化に応じて大きな
伝搬角の差を生じる分散性(スーパープリズム現象)を利
用し、光波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ−ｐｌｅｘｉｎｇ：以下ＷＤＭ
と略す）における合分波器を提案している。一方、分布
ブラッグ反射型(ＤＢＲ)の半導体レーザは、特許第２，
６８７，８９１号明細書及び第２，６８７，８８４号明
細書にも開示されるように、光を発生させる活性領域、
回折格子構造を持ち波長を単一モード化するＤＢＲ領
域、そして光の位相を制御する位相制御領域が共振方向
に形成されたものであり、ＤＢＲ領域に注入する電流を
増加させることによりモードホップを伴いながら波長を
不連続にシフトさせることができ、また位相制御領域に
電流注入することによりモードホップなく連続的に波長
可変することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようにフォトニック結晶は薄膜の積層により形成され
るため、厚みをとることは非効率的である。上記文献例
では２０周期積層させておりその厚さは１０μｍ以下に
すぎない。これに対し、ＤＢＲ半導体レーザから射出さ
れる光ビームは発散光束でありフォトニック結晶の端面
までの距離が離れるほど光束径が大きくなるため、軸心
が合わないと光束のごく一部しか入射されず、光を有効
に利用することができない。そのうえ、光の利用効率が
悪いとＤＢＲ半導体レーザをより高出力で駆動しなけれ
ばならず、発熱による温度上昇で波長が変動してしまい
波長域の狭いフォトニック結晶では安定した走査が行え
ないという問題がある。また、フォトニック結晶から射
出する光ビームの収束性がそろっていないため、被走査
面において均一なビームスポットが得られないという問
題がある。
たようにフォトニック結晶は薄膜の積層により形成され
るため、厚みをとることは非効率的である。上記文献例
では２０周期積層させておりその厚さは１０μｍ以下に
すぎない。これに対し、ＤＢＲ半導体レーザから射出さ
れる光ビームは発散光束でありフォトニック結晶の端面
までの距離が離れるほど光束径が大きくなるため、軸心
が合わないと光束のごく一部しか入射されず、光を有効
に利用することができない。そのうえ、光の利用効率が
悪いとＤＢＲ半導体レーザをより高出力で駆動しなけれ
ばならず、発熱による温度上昇で波長が変動してしまい
波長域の狭いフォトニック結晶では安定した走査が行え
ないという問題がある。また、フォトニック結晶から射
出する光ビームの収束性がそろっていないため、被走査
面において均一なビームスポットが得られないという問
題がある。
【０００４】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、小型で、消費電力が少なく、環境温度が変
化しても安定し、かつ濃度むらのない画像記録を行い、
従来並みの画像記録幅を確保した光走査装置及び画像形
成装置を提供することを目的とする。
ものであり、小型で、消費電力が少なく、環境温度が変
化しても安定し、かつ濃度むらのない画像記録を行い、
従来並みの画像記録幅を確保した光走査装置及び画像形
成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明の光走査装置は、画像データに応じてレー
ザ光を発光する活性領域と、レーザ光の波長を微小変化
させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する半導体レーザ
と、波長分散性を有するフォトニック結晶と、半導体レ
ーザの近傍に配備され、フォトニック結晶へ入射するレ
ーザ光の収束性を変換するカップリングレンズとを有す
る。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走査毎に可変す
るＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御手段によって
可変された波長のレーザ光をフォトニック結晶により偏
向して主走査することに特徴がある。よって、フォトニ
ック結晶の厚さ以下の光ビームを入射することができ、
また半導体レーザの光量を効率よく利用することがで
き、更に伝搬されるビーム径を均一にすることができる
ので、被走査面において安定したビームスポットが得ら
れ高品位な画像記録が行うことができる。
めに、本発明の光走査装置は、画像データに応じてレー
ザ光を発光する活性領域と、レーザ光の波長を微小変化
させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する半導体レーザ
と、波長分散性を有するフォトニック結晶と、半導体レ
ーザの近傍に配備され、フォトニック結晶へ入射するレ
ーザ光の収束性を変換するカップリングレンズとを有す
る。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走査毎に可変す
るＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御手段によって
可変された波長のレーザ光をフォトニック結晶により偏
向して主走査することに特徴がある。よって、フォトニ
ック結晶の厚さ以下の光ビームを入射することができ、
また半導体レーザの光量を効率よく利用することがで
き、更に伝搬されるビーム径を均一にすることができる
ので、被走査面において安定したビームスポットが得ら
れ高品位な画像記録が行うことができる。
【０００６】また、画像域の走査に要する波長可変範囲
をモードホップなく連続的に変化する波長幅よりも小さ
く設定してなることにより、被走査面で等速的にビーム
走査位置を可変でき、半導体レーザを単調な周波数で変
調しても等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃度
むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
をモードホップなく連続的に変化する波長幅よりも小さ
く設定してなることにより、被走査面で等速的にビーム
走査位置を可変でき、半導体レーザを単調な周波数で変
調しても等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃度
むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
【０００７】更に、ＤＢＲ制御手段は、主走査に伴って
単位時間あたりの波長可変量が変化するように制御する
ことにより、被走査面で等速的にビーム走査位置を可変
でき、半導体レーザを単調な周波数で変調しても等ピッ
チで記録ドットが形成できるので、濃度むらのない高品
位な画像記録が行うことができる。
単位時間あたりの波長可変量が変化するように制御する
ことにより、被走査面で等速的にビーム走査位置を可変
でき、半導体レーザを単調な周波数で変調しても等ピッ
チで記録ドットが形成できるので、濃度むらのない高品
位な画像記録が行うことができる。
【０００８】また、画像データの各画素間における発光
周期が主走査に伴って変化するように制御することによ
り、被走査面で非等速的にビーム走査位置が変化して
も、半導体レーザを走査位置に応じた画周波数で変調す
ることで、等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃
度むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
周期が主走査に伴って変化するように制御することによ
り、被走査面で非等速的にビーム走査位置が変化して
も、半導体レーザを走査位置に応じた画周波数で変調す
ることで、等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃
度むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
【０００９】更に、カップリングレンズは、主走査方向
と副走査方向とでレーザ光の収束力が異なることによ
り、半導体レーザの発光点に主副の非点隔差があって
も、一様な収束性の光ビームを入射することができ、伝
搬されるビーム径を均一にすることができるので、被走
査面において安定したビームスポットが得られ高品位な
画像記録が行うことができる。
と副走査方向とでレーザ光の収束力が異なることによ
り、半導体レーザの発光点に主副の非点隔差があって
も、一様な収束性の光ビームを入射することができ、伝
搬されるビーム径を均一にすることができるので、被走
査面において安定したビームスポットが得られ高品位な
画像記録が行うことができる。
【００１０】また、他の発明としての光走査装置は、画
像データに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レー
ザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域と、波長の帯域
をシフトする位相制御領域とを有する半導体レーザと、
波長分散性を有するフォトニック結晶とを有し、レーザ
光をフォトニック結晶により偏向して走査する。更に、
フォトニック結晶により偏向したレーザ光の走査位置を
検出する検出手段を具備し、この検出手段における検出
信号により波長の帯域を設定することに特徴がある。よ
って、画像形成装置の設置環境または機内の環境変化に
よって波長特性が変わっても、常に一定の波長帯域を維
持することができるので、安定した画像形成が行うこと
ができる。
像データに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レー
ザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域と、波長の帯域
をシフトする位相制御領域とを有する半導体レーザと、
波長分散性を有するフォトニック結晶とを有し、レーザ
光をフォトニック結晶により偏向して走査する。更に、
フォトニック結晶により偏向したレーザ光の走査位置を
検出する検出手段を具備し、この検出手段における検出
信号により波長の帯域を設定することに特徴がある。よ
って、画像形成装置の設置環境または機内の環境変化に
よって波長特性が変わっても、常に一定の波長帯域を維
持することができるので、安定した画像形成が行うこと
ができる。
【００１１】更に、別の発明としての画像形成装置は、
上記記載の光走査装置を主走査方向に複数基配列したこ
とに特徴がある。よって、感光体に近接した位置に光走
査装置を配備できるので、記録幅によらず、小型で、消
費電力が小さい画像形成装置を提供できる。
上記記載の光走査装置を主走査方向に複数基配列したこ
とに特徴がある。よって、感光体に近接した位置に光走
査装置を配備できるので、記録幅によらず、小型で、消
費電力が小さい画像形成装置を提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の光走査装置は、画像デー
タに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レーザ光の
波長を微小変化させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する
半導体レーザと、波長分散性を有するフォトニック結晶
と、半導体レーザの近傍に配備され、フォトニック結晶
へ入射するレーザ光の収束性を変換するカップリングレ
ンズとを有する。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走
査毎に可変するＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御
手段によって可変された波長のレーザ光をフォトニック
結晶により偏向して主走査する。
タに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レーザ光の
波長を微小変化させるＤＢＲ領域とを少なくとも有する
半導体レーザと、波長分散性を有するフォトニック結晶
と、半導体レーザの近傍に配備され、フォトニック結晶
へ入射するレーザ光の収束性を変換するカップリングレ
ンズとを有する。更に、ＤＢＲ領域における波長を一走
査毎に可変するＤＢＲ制御手段を有し、このＤＢＲ制御
手段によって可変された波長のレーザ光をフォトニック
結晶により偏向して主走査する。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る光走査装置の
光走査チップの概要を示す斜視図である。本実施例で
は、半導体レーザとして、波長を制御する方式として受
動導波路加熱方式、つまり導波路を局部的に加熱するヒ
ータを搭載し屈折率を可変する方式を用いている。ＤＢ
Ｒ半導体レーザ１００は、活性領域１０１、ＤＢＲ領域
１０２、位相制御領域１０３からなり、選択ＭＯＶＰＥ
成長法を用いてＭＱＷ導波層１１８での発振波長を制御
する。半導体基板(ｎ型Ｉｎｐ基板)１０７には、ＤＢＲ
領域相当部に回折格子１１６が形成され、１３００ｎｍ
発振波長組成のＩｎＧａＡｓＰガイド層１１７、上記各
領域１０１〜１０３となるＭＱＷ導波層１１８、ｐ型Ｉ
ｎｐクラッド層１１９が順に堆積して作製され、活性領
域１０１の表面には電流を印加する電極１０４を形成
し、画像情報に応じて変調されてレーザ発振する。活性
領域１０１における発振波長は１５５０ｎｍ、しきい値
電流は１０ｍＡである。ＤＢＲ領域１０２と位相制御領
域１０３の表面には絶縁膜を介して導波路加熱用のスト
ライプ状薄膜抵抗１０５、１０６が形成される。ＤＢＲ
領域１０２を加熱するストライプ状薄膜抵抗１０５へ電
流を印加するとＤＢＲ領域１０２の導波路の屈折率が温
度上昇に伴って大きくなり、回折格子のピッチと屈折率
の積で決まるブラッグ波長は温度に比例して長波長側へ
シフトし、発振波長はモードホップをおこしながら不連
続に変化する。一方、位相制御領域１０３を加熱するス
トライプ状薄膜抵抗１０６にはストライプ状薄膜抵抗１
０５へ印加した電流と比率を一定、例えば（ストライプ
状薄膜抵抗１０５への印加電流）：（ストライプ状薄膜
抵抗１０６への印加電流）＝２：１、となるように抵抗
分割して電流を印加することにより、図２に示すよう
に、約１０ｎｍの連続した波長領域を与えている。
光走査チップの概要を示す斜視図である。本実施例で
は、半導体レーザとして、波長を制御する方式として受
動導波路加熱方式、つまり導波路を局部的に加熱するヒ
ータを搭載し屈折率を可変する方式を用いている。ＤＢ
Ｒ半導体レーザ１００は、活性領域１０１、ＤＢＲ領域
１０２、位相制御領域１０３からなり、選択ＭＯＶＰＥ
成長法を用いてＭＱＷ導波層１１８での発振波長を制御
する。半導体基板(ｎ型Ｉｎｐ基板)１０７には、ＤＢＲ
領域相当部に回折格子１１６が形成され、１３００ｎｍ
発振波長組成のＩｎＧａＡｓＰガイド層１１７、上記各
領域１０１〜１０３となるＭＱＷ導波層１１８、ｐ型Ｉ
ｎｐクラッド層１１９が順に堆積して作製され、活性領
域１０１の表面には電流を印加する電極１０４を形成
し、画像情報に応じて変調されてレーザ発振する。活性
領域１０１における発振波長は１５５０ｎｍ、しきい値
電流は１０ｍＡである。ＤＢＲ領域１０２と位相制御領
域１０３の表面には絶縁膜を介して導波路加熱用のスト
ライプ状薄膜抵抗１０５、１０６が形成される。ＤＢＲ
領域１０２を加熱するストライプ状薄膜抵抗１０５へ電
流を印加するとＤＢＲ領域１０２の導波路の屈折率が温
度上昇に伴って大きくなり、回折格子のピッチと屈折率
の積で決まるブラッグ波長は温度に比例して長波長側へ
シフトし、発振波長はモードホップをおこしながら不連
続に変化する。一方、位相制御領域１０３を加熱するス
トライプ状薄膜抵抗１０６にはストライプ状薄膜抵抗１
０５へ印加した電流と比率を一定、例えば（ストライプ
状薄膜抵抗１０５への印加電流）：（ストライプ状薄膜
抵抗１０６への印加電流）＝２：１、となるように抵抗
分割して電流を印加することにより、図２に示すよう
に、約１０ｎｍの連続した波長領域を与えている。
【００１４】本実施例では、半導体レーザ部を堆積形成
後、高速原子線エッチングにより底面と垂直な壁開面お
よび底面と平行な段差面を形成する。壁開面から射出す
る光ビームは端面付近を物点として発散され、遠ざかる
に従って楕円率、積層面に垂直な方向のビーム径と平行
な方向のビーム径との比が大きくなるため、マイクロレ
ンズ１０８への入射ビーム径が比較的円形、楕円率＝
１、に近い端面から約１２μｍの位置にレンズを配置し
ている。この時のビーム径は約８μｍである。マイクロ
レンズはＳｉＯＮ系分布屈折率膜をＳｉＯ２とＳｉＯ３
Ｎ４とのスパッタリングにより上記段差面に堆積し、イ
オンビームエッチングにより主走査、積層面に平行な方
向、の曲率形状を切り出して平凸レンズを形成する。一
方、副走査には図示のごとく屈折率分布を持たせること
で、射出する光ビームが平行光束となるようしている。
なお、積層面に垂直な方向と平行な方向では非点隔差が
５μｍ程度あるため、図３に示すように、レンズの物点
位置が異なるよう主副の集光力とレンズ幅を各々設定し
ている。カップリングレンズは上記に限らず、例えば図
４に示すように半導体基板１０７に形成したＶ溝１２０
の壁開面と平行な面に板状のフレネルレンズ１２１を光
軸が合わせて直接貼り付ける等によってもよい。本実施
例のフレネルレンズはミクロンオーダーの周期で鋸歯状
の同心円格子パターンを成形したもので、回折により半
導体レーザからの発散ビームを平行光束とする。いずれ
の場合も、半導体レーザからの発振波長が変化すること
によって収束度合のずれが生じるが、走査する波長領域
の最長波長に合わせて設計を行い、短波長側では若干収
束気味となるようにしている。
後、高速原子線エッチングにより底面と垂直な壁開面お
よび底面と平行な段差面を形成する。壁開面から射出す
る光ビームは端面付近を物点として発散され、遠ざかる
に従って楕円率、積層面に垂直な方向のビーム径と平行
な方向のビーム径との比が大きくなるため、マイクロレ
ンズ１０８への入射ビーム径が比較的円形、楕円率＝
１、に近い端面から約１２μｍの位置にレンズを配置し
ている。この時のビーム径は約８μｍである。マイクロ
レンズはＳｉＯＮ系分布屈折率膜をＳｉＯ２とＳｉＯ３
Ｎ４とのスパッタリングにより上記段差面に堆積し、イ
オンビームエッチングにより主走査、積層面に平行な方
向、の曲率形状を切り出して平凸レンズを形成する。一
方、副走査には図示のごとく屈折率分布を持たせること
で、射出する光ビームが平行光束となるようしている。
なお、積層面に垂直な方向と平行な方向では非点隔差が
５μｍ程度あるため、図３に示すように、レンズの物点
位置が異なるよう主副の集光力とレンズ幅を各々設定し
ている。カップリングレンズは上記に限らず、例えば図
４に示すように半導体基板１０７に形成したＶ溝１２０
の壁開面と平行な面に板状のフレネルレンズ１２１を光
軸が合わせて直接貼り付ける等によってもよい。本実施
例のフレネルレンズはミクロンオーダーの周期で鋸歯状
の同心円格子パターンを成形したもので、回折により半
導体レーザからの発散ビームを平行光束とする。いずれ
の場合も、半導体レーザからの発振波長が変化すること
によって収束度合のずれが生じるが、走査する波長領域
の最長波長に合わせて設計を行い、短波長側では若干収
束気味となるようにしている。
【００１５】図１のフォトニック結晶１０９も、上記マ
イクロレンズ１０８と同一面内に形成される。図５にフ
ォトニック結晶の概略図を示すが、半導体基板１０７上
にベースとなるＳｉＯ２層１３１を約０．３μｍ堆積
し、イオンビームエッチングにより約０．５μｍピッチ
で周期的に円筒孔１３２を形成する。その後、上記した
ようにスパッタリングによりアモルファスＳｉ層１３３
とＳｉＯ２層１３４とを対として２０層堆積した多層膜
１３５を形成することで、ハニカム状にＳｉ柱が立設さ
れた導波路が複製され、入射した光ビームはその波長に
応じて入射直後に偏向され、結晶中を直線的に伝搬す
る。
イクロレンズ１０８と同一面内に形成される。図５にフ
ォトニック結晶の概略図を示すが、半導体基板１０７上
にベースとなるＳｉＯ２層１３１を約０．３μｍ堆積
し、イオンビームエッチングにより約０．５μｍピッチ
で周期的に円筒孔１３２を形成する。その後、上記した
ようにスパッタリングによりアモルファスＳｉ層１３３
とＳｉＯ２層１３４とを対として２０層堆積した多層膜
１３５を形成することで、ハニカム状にＳｉ柱が立設さ
れた導波路が複製され、入射した光ビームはその波長に
応じて入射直後に偏向され、結晶中を直線的に伝搬す
る。
【００１６】本実施例では、積層面に平行な方向に壁開
面が扇型となるよう切り出され、フォトニック結晶中を
伝搬した光ビームの射出方向が、図１に示す射出端面１
１１の法線方向とほぼ一致するように偏向点を中心とし
た半径約０．５ｍｍの円弧形状としている。また、入射
端面１１０はマイクロレンズから射出した光ビームの波
長に合わせ偏向方向が決定するように傾けて設定されて
おり、実施例の場合、基準波長λ０は１５６０ｎｍで、
入射角αは約１５°としている。
面が扇型となるよう切り出され、フォトニック結晶中を
伝搬した光ビームの射出方向が、図１に示す射出端面１
１１の法線方向とほぼ一致するように偏向点を中心とし
た半径約０．５ｍｍの円弧形状としている。また、入射
端面１１０はマイクロレンズから射出した光ビームの波
長に合わせ偏向方向が決定するように傾けて設定されて
おり、実施例の場合、基準波長λ０は１５６０ｎｍで、
入射角αは約１５°としている。
【００１７】図６はＤＲＢ半導体レーザの波長可変に伴
う走査角θの変化を示す図である。同図において、基準
波長１５６０ｎｍ時、言い換えれば図１の走査開始端の
ビーム軌跡１１２と、波長を変化させて１５５０ｎｍと
した時、走査終端のビーム軌跡１１３とのなす角は約６
０°である。この間、波長に応じて走査角が連続的に変
化する。上記したように射出端面１１１の法線方向を光
ビームの射出方向に揃えているので、その方向を保った
まま射出され、約２０ｍｍ隔てて配置された感光体面に
約１０μｍのビームスポットをもって照射される。更
に、フォトニック結晶１０９の走査開始端のビーム軌跡
１１２と走査終端のビーム軌跡１１３とで挟まれた領域
の走査開始側の一端には、上記凹凸パターンを欠落させ
た、図５に示す部分１３６を形成して、この部分に通過
した光ビームを局在させ、端部より矢印方向に光が漏れ
るようにしている。このように漏れ出た光は、基板上に
隣接して形成したＰＩＮフォトダイオードにより検出さ
れ、同期信号となす。
う走査角θの変化を示す図である。同図において、基準
波長１５６０ｎｍ時、言い換えれば図１の走査開始端の
ビーム軌跡１１２と、波長を変化させて１５５０ｎｍと
した時、走査終端のビーム軌跡１１３とのなす角は約６
０°である。この間、波長に応じて走査角が連続的に変
化する。上記したように射出端面１１１の法線方向を光
ビームの射出方向に揃えているので、その方向を保った
まま射出され、約２０ｍｍ隔てて配置された感光体面に
約１０μｍのビームスポットをもって照射される。更
に、フォトニック結晶１０９の走査開始端のビーム軌跡
１１２と走査終端のビーム軌跡１１３とで挟まれた領域
の走査開始側の一端には、上記凹凸パターンを欠落させ
た、図５に示す部分１３６を形成して、この部分に通過
した光ビームを局在させ、端部より矢印方向に光が漏れ
るようにしている。このように漏れ出た光は、基板上に
隣接して形成したＰＩＮフォトダイオードにより検出さ
れ、同期信号となす。
【００１８】なお、ＰＩＮフォトダイオードは、半導体
基板(ｐ型Ｉｎｐ基板)１０７上にｎ型Ｉｎｐ層１１４を
積層し、電極１１５を形成した構成としている。更に、
本実施例では、この検出信号を用い、記録準備期間にお
いて、上記ＤＢＲ領域１０２と位相制御領域１０３のス
トライプ状薄膜抵抗１０５、１０６に印加する電流を０
から徐々に増加させ上記検出信号が得られた電流Ｉdo、
Ｉpoを基準波長λ０に相当する基準電流とみなすように
制御することで、環境温度変化に伴う波長とＤＢＲ領域
１０２への印加電流との比(図２における波長特性)のず
れを予め定められた期間毎に補正している。
基板(ｐ型Ｉｎｐ基板)１０７上にｎ型Ｉｎｐ層１１４を
積層し、電極１１５を形成した構成としている。更に、
本実施例では、この検出信号を用い、記録準備期間にお
いて、上記ＤＢＲ領域１０２と位相制御領域１０３のス
トライプ状薄膜抵抗１０５、１０６に印加する電流を０
から徐々に増加させ上記検出信号が得られた電流Ｉdo、
Ｉpoを基準波長λ０に相当する基準電流とみなすように
制御することで、環境温度変化に伴う波長とＤＢＲ領域
１０２への印加電流との比(図２における波長特性)のず
れを予め定められた期間毎に補正している。
【００１９】図７は本実施例における半導体レーザの駆
動制御回路の構成を示すブロック図である。図６から明
らかなように波長変化に対して走査角θはほぼ直線的に
変化するが、単位時間あたりの波長変化Δλが均一であ
ると、感光体面では走査終端にいくほどドット間隔が広
がってしまう。そこで、図７の書込制御部２０１では上
記同期信号に同期して予め記憶された補正データをＤ／
Ａコンバータ２０２に与え、図８に示すように、電圧電
流変換部２０３を介してＤＲＢ領域に印加する電流Ｉd
を走査開始端から走査終端にかけて単位時間あたりの変
化量ΔＩｄが徐々に減少するように制御することで解決
している。
動制御回路の構成を示すブロック図である。図６から明
らかなように波長変化に対して走査角θはほぼ直線的に
変化するが、単位時間あたりの波長変化Δλが均一であ
ると、感光体面では走査終端にいくほどドット間隔が広
がってしまう。そこで、図７の書込制御部２０１では上
記同期信号に同期して予め記憶された補正データをＤ／
Ａコンバータ２０２に与え、図８に示すように、電圧電
流変換部２０３を介してＤＲＢ領域に印加する電流Ｉd
を走査開始端から走査終端にかけて単位時間あたりの変
化量ΔＩｄが徐々に減少するように制御することで解決
している。
【００２０】この他、単位時間あたりの波長変化が均一
であっても別の方法によって解決することができる。図
９にその一例を示し、具体的には半導体レーザの各ドッ
トに相当する位相と点灯時間を可変する、言い換えれば
１ドットあたりの画周波数を可変する。図９の書込制御
部２０１では上記同期信号に同期して予め記憶された補
正データをパルス幅形成部２０４に与え、基準クロック
ｆ０をＭ分周した分周クロックをカウントし、ｋクロッ
ク分の長さのパルスを形成する。これを繰り返し行って
走査開始端から走査終端にかけて単位時間あたりの周期
が徐々に短縮するように可変したＰＬＬ基準信号ｆａと
して出力する。ＰＬＬ回路２０５では、ＰＬＬ基準信号
fａと画素クロックｆｄの位相を比較し、位相差がある
場合には周波数を更新して上記活性領域１０１を変調す
る画素クロックｆｄを制御する。これらの方法は組み合
わせて用いてもよい。また、ＤＢＲ領域１０２への印加
電流に対する波長特性や波長に対する走査特性がリニア
でなくても、特性に合わせて補正データを設定すること
もできる。
であっても別の方法によって解決することができる。図
９にその一例を示し、具体的には半導体レーザの各ドッ
トに相当する位相と点灯時間を可変する、言い換えれば
１ドットあたりの画周波数を可変する。図９の書込制御
部２０１では上記同期信号に同期して予め記憶された補
正データをパルス幅形成部２０４に与え、基準クロック
ｆ０をＭ分周した分周クロックをカウントし、ｋクロッ
ク分の長さのパルスを形成する。これを繰り返し行って
走査開始端から走査終端にかけて単位時間あたりの周期
が徐々に短縮するように可変したＰＬＬ基準信号ｆａと
して出力する。ＰＬＬ回路２０５では、ＰＬＬ基準信号
fａと画素クロックｆｄの位相を比較し、位相差がある
場合には周波数を更新して上記活性領域１０１を変調す
る画素クロックｆｄを制御する。これらの方法は組み合
わせて用いてもよい。また、ＤＢＲ領域１０２への印加
電流に対する波長特性や波長に対する走査特性がリニア
でなくても、特性に合わせて補正データを設定すること
もできる。
【００２１】図１０は本実施例の光走査装置の全体構成
を示す分解斜視図である。同図において、図１に示す光
走査チップ８００は幅約０．５ｍｍ、長さ約１．５ｍ
ｍ、高さ約０．２ｍｍで、ガラス基板８０２上に、その
縁にフォトニック結晶の入射端面がほぼ平行となるよう
に走査方向を一致させ、隣接する走査領域の一部を重複
させて主走査方向に複数個配列して実装され、光走査装
置を構成する。ガラス基板８０２上には電極パターン８
０１が形成され、各光走査チップの活性領域、ＤＢＲ領
域、位相制御領域、ＰＩＮフォトダイオードの電極とワ
イヤーボンディングにより各々接続がなされる。また、
電極パターン８０１はフレキシブルケーブル８０３を介
して制御基板８０４に接続される。本実施例では、上記
した半導体レーザの駆動回路及び書込制御回路を制御基
板８０４上に実装している。
を示す分解斜視図である。同図において、図１に示す光
走査チップ８００は幅約０．５ｍｍ、長さ約１．５ｍ
ｍ、高さ約０．２ｍｍで、ガラス基板８０２上に、その
縁にフォトニック結晶の入射端面がほぼ平行となるよう
に走査方向を一致させ、隣接する走査領域の一部を重複
させて主走査方向に複数個配列して実装され、光走査装
置を構成する。ガラス基板８０２上には電極パターン８
０１が形成され、各光走査チップの活性領域、ＤＢＲ領
域、位相制御領域、ＰＩＮフォトダイオードの電極とワ
イヤーボンディングにより各々接続がなされる。また、
電極パターン８０１はフレキシブルケーブル８０３を介
して制御基板８０４に接続される。本実施例では、上記
した半導体レーザの駆動回路及び書込制御回路を制御基
板８０４上に実装している。
【００２２】図１１は本実施例における書込制御回路の
構成を示すブロック図である。同図において、画像デー
タは１走査ライン毎にマルチプレクサ１１０１により光
走査チップ（＃０〜＃ｎ）毎に、０〜Ｌ０画素、Ｌ０＋
１〜Ｌ１画素、・・・というように振れ分けられ各ライ
ンバッファ１１０２−０〜１１０２−ｎに分割画像デー
タとして一時保存される。保存された分割画像データ
は、書込み制御部１１０３−０〜１１０３−ｎに供給さ
れた同期信号を基に読み出されてＬＤ駆動部１１０４−
０〜１１０４−ｎに供給され、ＤＲＢ半導体レーザの活
性領域が変調される。図１の走査開始端のビーム軌跡１
１２と走査終端のビーム軌跡１１３とのなす角６０°の
内、約４５°を画像記録領域としており、波長範囲λは
１５５８〜１５５２ｎｍ、同期検知はλ０＝１５６０ｎ
ｍである。上記したように画像記録以外の領域は隣接す
る光走査チップの走査領域と重複するようにしており、
隣接する光走査チップの画像記録領域との継ぎ目が一致
するよう記録開始の波長をＤＢＲ領域への印加電流Ｉｄ
を調節して微調整する。
構成を示すブロック図である。同図において、画像デー
タは１走査ライン毎にマルチプレクサ１１０１により光
走査チップ（＃０〜＃ｎ）毎に、０〜Ｌ０画素、Ｌ０＋
１〜Ｌ１画素、・・・というように振れ分けられ各ライ
ンバッファ１１０２−０〜１１０２−ｎに分割画像デー
タとして一時保存される。保存された分割画像データ
は、書込み制御部１１０３−０〜１１０３−ｎに供給さ
れた同期信号を基に読み出されてＬＤ駆動部１１０４−
０〜１１０４−ｎに供給され、ＤＲＢ半導体レーザの活
性領域が変調される。図１の走査開始端のビーム軌跡１
１２と走査終端のビーム軌跡１１３とのなす角６０°の
内、約４５°を画像記録領域としており、波長範囲λは
１５５８〜１５５２ｎｍ、同期検知はλ０＝１５６０ｎ
ｍである。上記したように画像記録以外の領域は隣接す
る光走査チップの走査領域と重複するようにしており、
隣接する光走査チップの画像記録領域との継ぎ目が一致
するよう記録開始の波長をＤＢＲ領域への印加電流Ｉｄ
を調節して微調整する。
【００２３】また、活性領域に印加する電流Ｉｍは、射
出ビームの出力によって決まるが、上記ＰＩＮフォトダ
イオードでの出力に合わせて調節することができ、環境
温度変化に伴う出力と活性領域に印加する電流との比が
ずれた場合にも出力が一定になるように補正できる。本
実施例では、各光走査チップの記録幅を約２０ｍｍに設
定しており、Ａ４幅だと１０個、Ａ３幅だと１５個並列
する。
出ビームの出力によって決まるが、上記ＰＩＮフォトダ
イオードでの出力に合わせて調節することができ、環境
温度変化に伴う出力と活性領域に印加する電流との比が
ずれた場合にも出力が一定になるように補正できる。本
実施例では、各光走査チップの記録幅を約２０ｍｍに設
定しており、Ａ４幅だと１０個、Ａ３幅だと１５個並列
する。
【００２４】図１２は本実施例の光走査装置をハウジン
グに装着するときの構造を示す分解斜視図である。同図
に示すように、光走査装置のハウジング８０５へは、フ
レキシブルケーブル８０３を折り曲げてガラス基板８０
２を基準面８０６に接着し、制御基板８０４をネジ８０
７により支持面８１０に締結して対向するように配備す
る。図中８１２はコネクタである。ハウジングに形成し
た溝８１１には副走査方向に曲率を有するシリンダレン
ズ８０８が挿入され、副走査方向での射出ビームの発散
を抑えると同時に、各光走査チップの走査線が感光体上
で一直線となるよう補正する。当然、主走査にも収束力
を持たせ、例えば被走査面での等速性を補正する走査レ
ンズを各々配備しても一向に構わない。シリンダレンズ
８０８はフォトニック結晶からの射出ビームと光軸を合
わせ、制御基板８０４によって一方を抑えられて固定さ
れる。ハウジング８０５は両端に設けられたフランジ部
８０９において画像形成装置のフレームに感光体との距
離を調節してネジ固定される。なお、ハウジング８０５
はアルミダイキャストで成形し、ヒートシンクを兼ね半
導体レーザの発生する熱が放出されるよう配慮がなされ
ている。
グに装着するときの構造を示す分解斜視図である。同図
に示すように、光走査装置のハウジング８０５へは、フ
レキシブルケーブル８０３を折り曲げてガラス基板８０
２を基準面８０６に接着し、制御基板８０４をネジ８０
７により支持面８１０に締結して対向するように配備す
る。図中８１２はコネクタである。ハウジングに形成し
た溝８１１には副走査方向に曲率を有するシリンダレン
ズ８０８が挿入され、副走査方向での射出ビームの発散
を抑えると同時に、各光走査チップの走査線が感光体上
で一直線となるよう補正する。当然、主走査にも収束力
を持たせ、例えば被走査面での等速性を補正する走査レ
ンズを各々配備しても一向に構わない。シリンダレンズ
８０８はフォトニック結晶からの射出ビームと光軸を合
わせ、制御基板８０４によって一方を抑えられて固定さ
れる。ハウジング８０５は両端に設けられたフランジ部
８０９において画像形成装置のフレームに感光体との距
離を調節してネジ固定される。なお、ハウジング８０５
はアルミダイキャストで成形し、ヒートシンクを兼ね半
導体レーザの発生する熱が放出されるよう配慮がなされ
ている。
【００２５】図１３は別の発明に係る画像形成装置の概
略構成を示す断面図である。光走査装置９００により静
電潜像として画像を記録する感光体ドラム９０１の周囲
には感光体ドラム９０１を高圧に帯電する帯電器９０
２、静電潜像にトナーを供給する現像器９０３、給紙ト
レイ９０４から搬送された用紙に電界をかけてトナーを
吸着する転写器９０５、感光体ドラム９０１に残ったト
ナーを掻きとるクリーニング器９０６がそれぞれ配備さ
れている。用紙上に転写された画像は定着器９０７で定
着され、排紙トレイ９０８に排出される。
略構成を示す断面図である。光走査装置９００により静
電潜像として画像を記録する感光体ドラム９０１の周囲
には感光体ドラム９０１を高圧に帯電する帯電器９０
２、静電潜像にトナーを供給する現像器９０３、給紙ト
レイ９０４から搬送された用紙に電界をかけてトナーを
吸着する転写器９０５、感光体ドラム９０１に残ったト
ナーを掻きとるクリーニング器９０６がそれぞれ配備さ
れている。用紙上に転写された画像は定着器９０７で定
着され、排紙トレイ９０８に排出される。
【００２６】なお、ＤＲＢ半導体レーザ、フォトニック
結晶は上記実施例で説明した組成、構造に限るものでは
なく、機能面で同様であればいかようであっても構わな
い。また、上記以外の波長、波長特性であっても効果は
同様である。
結晶は上記実施例で説明した組成、構造に限るものでは
なく、機能面で同様であればいかようであっても構わな
い。また、上記以外の波長、波長特性であっても効果は
同様である。
【００２７】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光走査装
置は、画像データに応じてレーザ光を発光する活性領域
と、レーザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域とを少
なくとも有する半導体レーザと、波長分散性を有するフ
ォトニック結晶と、半導体レーザの近傍に配備され、フ
ォトニック結晶へ入射するレーザ光の収束性を変換する
カップリングレンズとを有する。更に、ＤＢＲ領域にお
ける波長を一走査毎に可変するＤＢＲ制御手段を有し、
このＤＢＲ制御手段によって可変された波長のレーザ光
をフォトニック結晶により偏向して主走査することに特
徴がある。よって、フォトニック結晶の厚さ以下の光ビ
ームを入射することができ、また半導体レーザの光量を
効率よく利用することができ、更に伝搬されるビーム径
を均一にすることができるので、被走査面において安定
したビームスポットが得られ高品位な画像記録が行うこ
とができる。
置は、画像データに応じてレーザ光を発光する活性領域
と、レーザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域とを少
なくとも有する半導体レーザと、波長分散性を有するフ
ォトニック結晶と、半導体レーザの近傍に配備され、フ
ォトニック結晶へ入射するレーザ光の収束性を変換する
カップリングレンズとを有する。更に、ＤＢＲ領域にお
ける波長を一走査毎に可変するＤＢＲ制御手段を有し、
このＤＢＲ制御手段によって可変された波長のレーザ光
をフォトニック結晶により偏向して主走査することに特
徴がある。よって、フォトニック結晶の厚さ以下の光ビ
ームを入射することができ、また半導体レーザの光量を
効率よく利用することができ、更に伝搬されるビーム径
を均一にすることができるので、被走査面において安定
したビームスポットが得られ高品位な画像記録が行うこ
とができる。
【００２９】また、画像域の走査に要する波長可変範囲
をモードホップなく連続的に変化する波長幅よりも小さ
く設定してなることにより、被走査面で等速的にビーム
走査位置を可変でき、半導体レーザを単調な周波数で変
調しても等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃度
むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
をモードホップなく連続的に変化する波長幅よりも小さ
く設定してなることにより、被走査面で等速的にビーム
走査位置を可変でき、半導体レーザを単調な周波数で変
調しても等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃度
むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
【００３０】更に、ＤＢＲ制御手段は、主走査に伴って
単位時間あたりの波長可変量が変化するように制御する
ことにより、被走査面で等速的にビーム走査位置を可変
でき、半導体レーザを単調な周波数で変調しても等ピッ
チで記録ドットが形成できるので、濃度むらのない高品
位な画像記録が行うことができる。
単位時間あたりの波長可変量が変化するように制御する
ことにより、被走査面で等速的にビーム走査位置を可変
でき、半導体レーザを単調な周波数で変調しても等ピッ
チで記録ドットが形成できるので、濃度むらのない高品
位な画像記録が行うことができる。
【００３１】また、画像データの各画素間における発光
周期が主走査に伴って変化するように制御することによ
り、被走査面で非等速的にビーム走査位置が変化して
も、半導体レーザを走査位置に応じた画周波数で変調す
ることで、等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃
度むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
周期が主走査に伴って変化するように制御することによ
り、被走査面で非等速的にビーム走査位置が変化して
も、半導体レーザを走査位置に応じた画周波数で変調す
ることで、等ピッチで記録ドットが形成できるので、濃
度むらのない高品位な画像記録が行うことができる。
【００３２】更に、カップリングレンズは、主走査方向
と副走査方向とでレーザ光の収束力が異なることによ
り、半導体レーザの発光点に主副の非点隔差があって
も、一様な収束性の光ビームを入射することができ、伝
搬されるビーム径を均一にすることができるので、被走
査面において安定したビームスポットが得られ高品位な
画像記録が行うことができる。
と副走査方向とでレーザ光の収束力が異なることによ
り、半導体レーザの発光点に主副の非点隔差があって
も、一様な収束性の光ビームを入射することができ、伝
搬されるビーム径を均一にすることができるので、被走
査面において安定したビームスポットが得られ高品位な
画像記録が行うことができる。
【００３３】また、他の発明としての光走査装置は、画
像データに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レー
ザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域と、波長の帯域
をシフトする位相制御領域とを有する半導体レーザと、
波長分散性を有するフォトニック結晶とを有し、レーザ
光をフォトニック結晶により偏向して走査する。更に、
フォトニック結晶により偏向したレーザ光の走査位置を
検出する検出手段を具備し、この検出手段における検出
信号により波長の帯域を設定することに特徴がある。よ
って、画像形成装置の設置環境または機内の環境変化に
よって波長特性が変わっても、常に一定の波長帯域を維
持することができるので、安定した画像形成が行うこと
ができる。
像データに応じてレーザ光を発光する活性領域と、レー
ザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領域と、波長の帯域
をシフトする位相制御領域とを有する半導体レーザと、
波長分散性を有するフォトニック結晶とを有し、レーザ
光をフォトニック結晶により偏向して走査する。更に、
フォトニック結晶により偏向したレーザ光の走査位置を
検出する検出手段を具備し、この検出手段における検出
信号により波長の帯域を設定することに特徴がある。よ
って、画像形成装置の設置環境または機内の環境変化に
よって波長特性が変わっても、常に一定の波長帯域を維
持することができるので、安定した画像形成が行うこと
ができる。
【００３４】更に、別の発明としての画像形成装置は、
上記記載の光走査装置を主走査方向に複数基配列したこ
とに特徴がある。よって、感光体に近接した位置に光走
査装置を配備できるので、記録幅によらず、小型で、消
費電力が小さい画像形成装置を提供できる。
上記記載の光走査装置を主走査方向に複数基配列したこ
とに特徴がある。よって、感光体に近接した位置に光走
査装置を配備できるので、記録幅によらず、小型で、消
費電力が小さい画像形成装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係る光走査装置の光走査チ
ップの概要を示す斜視図である。
ップの概要を示す斜視図である。
【図２】本実施例のＤＲＢ半導体レーザの活性領域にお
ける印加電流−発信波長の特性を示す図である。
ける印加電流−発信波長の特性を示す図である。
【図３】カップリングレンズの物点位置が異なる様子を
示す図である。
示す図である。
【図４】本実施例の光走査装置の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】フォトニック結晶の概略構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】ＤＲＢ半導体レーザの波長可変に伴う走査角θ
の変化を示す図である。
の変化を示す図である。
【図７】本実施例における半導体レーザの駆動制御回路
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】同期検知からの時間と印加電流の関係を示す特
性図である。
性図である。
【図９】本実施例における半導体レーザの駆動制御回路
の別の構成を示すブロック図である。
の別の構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施例の光走査装置の全体構成を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図１１】本実施例における書込制御回路の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】本実施例の光走査装置をハウジングに装着す
るときの構造を示す分解斜視図である。
るときの構造を示す分解斜視図である。
【図１３】別の発明に係る画像形成装置の概略構成を示
す断面図である。
す断面図である。
１００；ＤＢＲ半導体レーザ、１０１；活性領域、１０
２；ＤＢＲ領域、１０３；位相制御領域、１０４，１１
５；電極、１０５，１０６；ストライプ状薄膜抵抗、１
０７；半導体基板、１０８；マイクロレンズ、１０９；
フォトニック結晶、１１０；入射端面、１１１；射出端
面、１１２，１１３；ビーム軌跡 １１４；ｎ型Ｉｎｐ層、１１６；回折格子、１１７；Ｉ
ｎＧａＡｓＰガイド層、１１８；ＭＱＷ導波層、１１
９；ｐ型Ｉｎｐクラッド層。
２；ＤＢＲ領域、１０３；位相制御領域、１０４，１１
５；電極、１０５，１０６；ストライプ状薄膜抵抗、１
０７；半導体基板、１０８；マイクロレンズ、１０９；
フォトニック結晶、１１０；入射端面、１１１；射出端
面、１１２，１１３；ビーム軌跡 １１４；ｎ型Ｉｎｐ層、１１６；回折格子、１１７；Ｉ
ｎＧａＡｓＰガイド層、１１８；ＭＱＷ導波層、１１
９；ｐ型Ｉｎｐクラッド層。
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｈ０１Ｓ 5/0625 ５Ｃ０７２
Ｇ０２Ｆ 1/29 5/125 ５Ｆ０７３
Ｈ０１Ｓ 5/06 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｚ
5/0625 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｎ
5/125 Ｚ
Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ
1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ｚ
Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｚ
Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA04 AA05 AA06 BA26
BA28 BA49 BA68 BA82 BA84
BA89 BB30 BB32
2H047 KA02 LA01 MA07 PA22 QA04
RA08
2H049 AA02 AA12 AA44 AA50 AA55
AA58
2K002 AA06 AB07 AB08 BA13 DA11
DA20 EA07 EA28 EA30
5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB04
DB06 DB07 DB21 DB30 DC01
DC07 DD03 DE29 FA01
5C072 AA03 BA01 BA06 BA13 HA02
HA06 HA09 HA11 HB06 XA01
XA05
5F073 AA61 AA65 AB25 BA07 EA04
Claims (7)
- 【請求項１】 画像データに応じてレーザ光を発光する
活性領域と、レーザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領
域とを少なくとも有する半導体レーザと、 波長分散性を有するフォトニック結晶と、 前記半導体レーザの近傍に配備され、前記フォトニック
結晶へ入射するレーザ光の収束性を変換するカップリン
グレンズとを有する光走査装置において、 前記ＤＢＲ領域における波長を一走査毎に可変するＤＢ
Ｒ制御手段を有し、該ＤＢＲ制御手段によって可変され
た波長のレーザ光を前記フォトニック結晶により偏向し
て主走査することを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 画像域の走査に要する波長可変範囲をモ
ードホップなく連続的に変化する波長幅よりも小さく設
定してなる請求項１記載の光走査装置。 - 【請求項３】 前記ＤＢＲ制御手段は、主走査に伴って
単位時間あたりの波長可変量が変化するように制御する
請求項１記載の光走査装置。 - 【請求項４】 画像データの各画素間における発光周期
が主走査に伴って変化するように制御する請求項２記載
の光走査装置。 - 【請求項５】 前記カップリングレンズは、主走査方向
と副走査方向とで、レーザ光の収束力が異なる請求項１
記載の光走査装置。 - 【請求項６】 画像データに応じてレーザ光を発光する
活性領域と、レーザ光の波長を微小変化させるＤＢＲ領
域と、波長の帯域をシフトする位相制御領域とを有する
半導体レーザと、 波長分散性を有するフォトニック結晶とを有し、レーザ
光を前記フォトニック結晶により偏向して走査する光走
査装置において、 前記フォトニック結晶により偏向したレーザ光の走査位
置を検出する検出手段を具備し、該検出手段における検
出信号により波長の帯域を設定することを特徴とする光
走査装置。 - 【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれかに記載の光
走査装置を主走査方向に複数基配列したことを特徴とす
る画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345688A JP2003149419A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345688A JP2003149419A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149419A true JP2003149419A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19158986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345688A Pending JP2003149419A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149419A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345688A patent/JP2003149419A/ja active Pending
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