JP2647709B2 - レーザスキャナ - Google Patents
レーザスキャナInfo
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- JP2647709B2 JP2647709B2 JP2133189A JP2133189A JP2647709B2 JP 2647709 B2 JP2647709 B2 JP 2647709B2 JP 2133189 A JP2133189 A JP 2133189A JP 2133189 A JP2133189 A JP 2133189A JP 2647709 B2 JP2647709 B2 JP 2647709B2
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- semiconductor laser
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ レーザプリンタまたは光学式画像読取装置等に用いら
れ、半導体レーザから放射されたレーザ光を、ホログラ
ムディスクを通して被走査体上に収束照射し、ホログラ
ムディスクを回転させることにより照射点を被走査体上
で走査させるレーザスキャナに関し、 解像度を切換可能なレーザスキャナにおいて、安定し
た解像度を得ることを目的とし、 半導体レーザの温度を検出する温度検出手段と、解像
度を設定するための解像度設定手段と、設定された該解
像度を設定温度に変換する設定値変換手段と、該半導体
レーザを冷却する冷却手段と、検出された温度が該設定
温度になるように該冷却器を制御する温度制御手段とを
有し、該半導体レーザの出力光の強度を該設定解像度に
よらず一定にするように構成する。
れ、半導体レーザから放射されたレーザ光を、ホログラ
ムディスクを通して被走査体上に収束照射し、ホログラ
ムディスクを回転させることにより照射点を被走査体上
で走査させるレーザスキャナに関し、 解像度を切換可能なレーザスキャナにおいて、安定し
た解像度を得ることを目的とし、 半導体レーザの温度を検出する温度検出手段と、解像
度を設定するための解像度設定手段と、設定された該解
像度を設定温度に変換する設定値変換手段と、該半導体
レーザを冷却する冷却手段と、検出された温度が該設定
温度になるように該冷却器を制御する温度制御手段とを
有し、該半導体レーザの出力光の強度を該設定解像度に
よらず一定にするように構成する。
［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザプリンタまたは光学式画像読取装置
等に用いられ、半導体レーザから放射されたレーザ光
を、ホログラムディスクを通して被走査体上に収束照射
し、ホログラムディスクを回転させることにより照射点
を被走査体上で走査させるレーザスキャナに関する。
等に用いられ、半導体レーザから放射されたレーザ光
を、ホログラムディスクを通して被走査体上に収束照射
し、ホログラムディスクを回転させることにより照射点
を被走査体上で走査させるレーザスキャナに関する。
［従来の技術］ 例えばレーザプリンタは、光源として半導体レーザを
用い、光走査光学系としてホログラフィック光学系を用
いることにより、小型かつ安価に構成することができ、
ワードプロセッサやパーソナルコンピュータの普及に伴
う小型かつ安価なページプリンタに対する高い需要に応
えることができる。このホログラフィック光学系は、例
えばホログラムレンズとホログラムディスクを用いて構
成することができ、コリメートレンズ、ポリコンミラ
ー、ｆθレンズ及び倒れ補正光学系等を用いた光走査光
学系に比し光学部品点数を大幅に低減することができ
る。
用い、光走査光学系としてホログラフィック光学系を用
いることにより、小型かつ安価に構成することができ、
ワードプロセッサやパーソナルコンピュータの普及に伴
う小型かつ安価なページプリンタに対する高い需要に応
えることができる。このホログラフィック光学系は、例
えばホログラムレンズとホログラムディスクを用いて構
成することができ、コリメートレンズ、ポリコンミラ
ー、ｆθレンズ及び倒れ補正光学系等を用いた光走査光
学系に比し光学部品点数を大幅に低減することができ
る。
このポリゴンミラー等を用いたレーザプリンタでは、
解像度を切り換える場合、感光ドラムに対する露光量を
変化させるために半導体レーザの光出力を変化させてい
た。
解像度を切り換える場合、感光ドラムに対する露光量を
変化させるために半導体レーザの光出力を変化させてい
た。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、半導体レーザの光出力を変化させると出力光
の波長も変化するので、ホログラフィック光学系を用い
たレーザスキャナにこの方式を適用すると、光強度のみ
ならず感光ドラム上への光ビーム径も変化し、解像度が
不安定になるという問題点があった。
の波長も変化するので、ホログラフィック光学系を用い
たレーザスキャナにこの方式を適用すると、光強度のみ
ならず感光ドラム上への光ビーム径も変化し、解像度が
不安定になるという問題点があった。
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、解像度を
切換可能なレーザスキャナにおいて、安定した解像度を
得ることができるレーザスキャナを提供することにあ
る。
切換可能なレーザスキャナにおいて、安定した解像度を
得ることができるレーザスキャナを提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明では、半導体レー
ザから放射されたレーザ光を、ホログラムディスクを通
して被走査体上に収束照射し、該ホログラムディスクを
回転させることにより照射点を該被走査体上で走査させ
るレーザスキャナにおいて、該半導体レーザの温度を検
出する温度検出手段と、解像度を設定するための解像度
設定手段と、設定された該解像度を設定温度に変換する
設定値変換手段と、該半導体レーザを冷却する冷却手段
と、検出された温度が該設定温度になるように該冷却器
を制御する温度制御手段を有し、該半導体レーザの出力
光の強度を該設定解像度によらず一定にするように構成
する。
ザから放射されたレーザ光を、ホログラムディスクを通
して被走査体上に収束照射し、該ホログラムディスクを
回転させることにより照射点を該被走査体上で走査させ
るレーザスキャナにおいて、該半導体レーザの温度を検
出する温度検出手段と、解像度を設定するための解像度
設定手段と、設定された該解像度を設定温度に変換する
設定値変換手段と、該半導体レーザを冷却する冷却手段
と、検出された温度が該設定温度になるように該冷却器
を制御する温度制御手段を有し、該半導体レーザの出力
光の強度を該設定解像度によらず一定にするように構成
する。
［作用］ 半導体レーザの出力光の波長λと、縦モード次数ｍ
と、共振器長Ｌとの間にはｍλ/2＝Ｌの関係が成立す
る。
と、共振器長Ｌとの間にはｍλ/2＝Ｌの関係が成立す
る。
半導体レーザの温度を変えると、熱膨張により共振器
長Ｌが変化して出力光の波長λが例えば第３図に示す如
く変化する。一方、ホログラムは光の干渉による光の回
折現象を利用しているので、例えば第４図に示す如く、
波長の変化に応じて回折角が変化し、被走査体上での光
スポット径が変化する。
長Ｌが変化して出力光の波長λが例えば第３図に示す如
く変化する。一方、ホログラムは光の干渉による光の回
折現象を利用しているので、例えば第４図に示す如く、
波長の変化に応じて回折角が変化し、被走査体上での光
スポット径が変化する。
したがって、設定解像度を変えると、半導体レーザの
温度が変化して被走査体上の光スポット径が切り換え後
の解像度に対応した径になる。
温度が変化して被走査体上の光スポット径が切り換え後
の解像度に対応した径になる。
本発明では、半導体レーザの出力光が設定解像度によ
らず一定であり、設定解像度に応じて半導体レーザの温
度のみを変えるので、解像度は安定している。
らず一定であり、設定解像度に応じて半導体レーザの温
度のみを変えるので、解像度は安定している。
［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第１図はレーザスキャナの光学系を示し、第２図はレ
ーザスキャナの解像度制御装置を示す。
ーザスキャナの解像度制御装置を示す。
半導体レーザモジュール10から放射された直接変調発
散光は、ホログラフィックレンズ12を通ってホログラム
ディスク14側へ回折集光され、次いでホログラムディス
ク14により回折されて感光ドラム16上に収束照射され
る。ホログラムディスク16はモータ18によりその中心軸
の回りに回転され、これにより感光ドラム16上の光スポ
ットが感光ドラム16の母線方向に水平走査される。
散光は、ホログラフィックレンズ12を通ってホログラム
ディスク14側へ回折集光され、次いでホログラムディス
ク14により回折されて感光ドラム16上に収束照射され
る。ホログラムディスク16はモータ18によりその中心軸
の回りに回転され、これにより感光ドラム16上の光スポ
ットが感光ドラム16の母線方向に水平走査される。
第２図に示す如く、半導体レーザモジュール10は、ベ
ースプレート10a上の前部にヒートシンク10bを介して半
導体レーザ10cが固着され、ベースプレート10a上の後部
にPINホトダイオード10d及びサーミスタ10eが固着さ
れ、ベースプレート10aの下面に電子冷却素子10fが固着
されて構成されている。
ースプレート10a上の前部にヒートシンク10bを介して半
導体レーザ10cが固着され、ベースプレート10a上の後部
にPINホトダイオード10d及びサーミスタ10eが固着さ
れ、ベースプレート10aの下面に電子冷却素子10fが固着
されて構成されている。
サーミスタ10eの出力は測温回路20に供給されて半導
体レーザ10cの温度が測定される。一方、解像度設定器2
2の出力は解像度／温度変換器24に供給され、解像度が
設定温度に変換される。この設定温度は温度調節器26に
供給され、温度調節器26は、測定温度がこの設定温度に
なるように駆動回路28を介し電子冷却素子28に電流を供
給する。
体レーザ10cの温度が測定される。一方、解像度設定器2
2の出力は解像度／温度変換器24に供給され、解像度が
設定温度に変換される。この設定温度は温度調節器26に
供給され、温度調節器26は、測定温度がこの設定温度に
なるように駆動回路28を介し電子冷却素子28に電流を供
給する。
また、半導体レーザ10cの背面から放射されたモニタ
光の強度はPINホトダイオード10dによりモニタ電流に変
換される。このモニタ電流は、半導体レーザ10cの光出
力に比例しており、半導体レーザ光出力制御回路（不図
示）に供給されてモニタ電流が設定値になるように半導
体レーザ10cに電流が供給される。
光の強度はPINホトダイオード10dによりモニタ電流に変
換される。このモニタ電流は、半導体レーザ10cの光出
力に比例しており、半導体レーザ光出力制御回路（不図
示）に供給されてモニタ電流が設定値になるように半導
体レーザ10cに電流が供給される。
次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。
る。
解像度設定器22を操作して解像度を切り換えると設定
温度が変化し、半導体レーザ10cはその温度がこの設定
温度になるように電子冷却素子10fで冷却される。これ
により半導体レーザ10cの出力光の波長が第３図に示す
如く変化する。ただし、波長変動は僅かで充分なので、
波長が階段状に急変するモードホップの部分を避ける。
温度に対する波長変化率は、例えば、通常の半導体レー
ザで0.40nm/℃程度、DFB半導体レーザで0.07nm/℃程度
である。
温度が変化し、半導体レーザ10cはその温度がこの設定
温度になるように電子冷却素子10fで冷却される。これ
により半導体レーザ10cの出力光の波長が第３図に示す
如く変化する。ただし、波長変動は僅かで充分なので、
波長が階段状に急変するモードホップの部分を避ける。
温度に対する波長変化率は、例えば、通常の半導体レー
ザで0.40nm/℃程度、DFB半導体レーザで0.07nm/℃程度
である。
したがって、ホログラフィックレンズ12の回折角が例
えば第２図一点鎖線から２点鎖線で示すように変化し、
第１図に示す感光ドラム16上への光スポット径が設定解
像度に応じて変化する（第４図参照）。
えば第２図一点鎖線から２点鎖線で示すように変化し、
第１図に示す感光ドラム16上への光スポット径が設定解
像度に応じて変化する（第４図参照）。
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。
例えば、ホログラフィックレンズ12の代わりに、レン
ズ、凹面鏡、またはこれらとホログラフィックレンズも
しくはホログラフィック回折格子との組み合わせを用い
てもよい。
ズ、凹面鏡、またはこれらとホログラフィックレンズも
しくはホログラフィック回折格子との組み合わせを用い
てもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るレーザスキャナに
よれば、半導体レーザの出力光を設定解像度によらず一
定にし、半導体レーザの温度を変えて被走査体上の光ス
ポット径を設定解像度に対応した径にするので、解像度
は安定しているという優れた効果を奏し、印字品質の向
上等に寄与するところが大きい。
よれば、半導体レーザの出力光を設定解像度によらず一
定にし、半導体レーザの温度を変えて被走査体上の光ス
ポット径を設定解像度に対応した径にするので、解像度
は安定しているという優れた効果を奏し、印字品質の向
上等に寄与するところが大きい。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係り、 第１図はレーザスキャナ光学系を示す斜視図、 第２図はこのレーザスキャナの解像度制御装置を示すブ
ロック図、 第３図は半導体レーザの温度とレーザ光の波長との関係
を示す線図、 第４図はレーザ光の波長と光スポット径との関係を示す
線図である。 図中、 10は半導体レーザモジュール 10aはベースプレート 10bはヒートシンク 10cは半導体レーザ 10dはPINホトダイオード 10eはサーミスタ 10fは電子冷却素子 12はホログラフィックレンズ 14はホログラムディスク 16は感光ドラム 18はモータ 22は解像度設定器 24は解像度／温度変換器 26は温度調節器 28は駆動回路
ロック図、 第３図は半導体レーザの温度とレーザ光の波長との関係
を示す線図、 第４図はレーザ光の波長と光スポット径との関係を示す
線図である。 図中、 10は半導体レーザモジュール 10aはベースプレート 10bはヒートシンク 10cは半導体レーザ 10dはPINホトダイオード 10eはサーミスタ 10fは電子冷却素子 12はホログラフィックレンズ 14はホログラムディスク 16は感光ドラム 18はモータ 22は解像度設定器 24は解像度／温度変換器 26は温度調節器 28は駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 弘之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−202711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−229422（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザ（10c）から放射されたレー
ザ光を、ホログラムディスク（14）を通して被走査体上
に収束照射し、該ホログラムディスクを回転させること
により照射点を該被走査体上で走査させるレーザスキャ
ナにおいて、 該半導体レーザの温度を検出する温度検出手段（10e,2
0）と、 解像度を設定するための解像度設定手段（22）と、 設定された該解像度を設定温度に変換する設定値変換手
段（24）と、 該半導体レーザを冷却する冷却手段（10f）と、 検出された温度が該設定温度になるように該冷却器を制
御する温度制御手段（26,28）とを有し、 該半導体レーザの出力光の強度を該設定解像度によらず
一定にすることを特徴とするレーザスキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2133189A JP2647709B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | レーザスキャナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2133189A JP2647709B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | レーザスキャナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201413A JPH02201413A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2647709B2 true JP2647709B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=12052154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2133189A Expired - Fee Related JP2647709B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | レーザスキャナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647709B2 (ja) |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP2133189A patent/JP2647709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02201413A (ja) | 1990-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |