JP3308342B2

JP3308342B2 - 半導体レーザアレイ光源装置

Info

Publication number: JP3308342B2
Application number: JP14908093A
Authority: JP
Inventors: 進今河
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH079699A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザアレイを
光源とし複数ラインを同時に記録するレーザプリンタ等
の分野で用いられる半導体レーザアレイ光源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】第一の従来例として、光源として単一の
半導体レーザ（ＬＤ）を有するレーザ走査光学系（レー
ザプリンタ）の構成を図１８に基づいて説明する。画像
信号に応じて変調されたＬＤ１から出射したレーザビー
ムは、コリメートレンズ２によりコリメートされ、回転
多面鏡３により反射され走査ビームとなり、結像レンズ
（ｆθレンズ）４により集光され、感光体５の面上に微
小スポットとして結像され、これによりその面上を走査
露光することにより画像の静電潜像が形成される。な
お、受光素子６は、主走査方向（レーザビームの走査方
向）の画像書込み開始位置を制御するためのものであ
る。

【０００３】この場合、１分間にＡ４サイズの画像を１
００枚出力するような光学系を実現するためには、感光
体５の速度は５００ｍｍ／ｓｅｃ程度となり、回転多面
鏡３の回転数Ｒ（ｒｐｍ）は、Ｒ（ｒｐｍ）＝Ｖｏ×ＤＰＩ×６０／（２５．４×Ｎ） …（１）となる。ここで、Ｖｏは感光体５の速度（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、ＤＰＩは１インチ当たりに記録できるドット数で
一般的には３００〜４００、Ｎは回転多面鏡３の反射面
の数で一般的には６〜１０である。例えば、Ｖｏ＝５０
０、ＤＰＩ＝３００、Ｎ＝８を（１）式に代入すると、
回転多面鏡３の回転数Ｒは４４２９１（ｒｐｍ）にな
る。しかし、このような高回転数では回転軸を支える軸
受として従来のボールベアリングを使用できず、流体軸
受、磁気軸受などの特殊な軸受が必要となりコストアッ
プとなる。また、この場合、レーザビームの変調周波数
が高くなるため、レーザ制御回路及びホストマシンから
のデータ転送速度の高速化が必要となり、回路が複雑と
なると同時にコストアップにつながる。

【０００４】次に、第二の従来例として、光源として複
数個のＬＤを配列してなる半導体レーザアレイ（ＬＤ
Ａ）を有するレーザ走査光学系の構成を図１９に基づい
て説明する。ＬＤＡ７の主走査方向、副走査方向（記録
媒体の送られる方向）に僅かに離れた個々のＬＤ７ａ，
７ｂから発散したレーザビームは、コリメートレンズ８
により平行光となり、スリット９を介してシリンダレン
ズ１０によって回転多面鏡１１の反射面近傍で副走査方
向に絞り込まれる。そして、この回転多面鏡１１によっ
て偏向走査されたレーザビームは、ｆθレンズ１２によ
り絞り込まれ、記録媒体１３の面上に微小ビームとした
結像される。

【０００５】この場合、ｆθレンズ１２は主走査方向と
副走査方向とで焦点距離の異なるアナモフィックなレン
ズであり、回転多面鏡１１の各反射面の回転軸に対する
角度誤差（反射面の倒れ）による走査線間のピッチの変
動を低減するための補正光学系を実現するために、副走
査方向には回転多面鏡１１の反射面と記録媒体１３とが
幾何学的に共役な関係となるように設計されている。ま
た、シリンダレンズ１０は、記録媒体１３上での副走査
方向のレーザビーム径を適正な大きさとする機能をもっ
ている。

【０００６】図２０は、ＬＤＡ７の構成例を示すもので
あり、独立に駆動、変調可能なＬＤ７ａ，７ｂ，７ｃが
一列に並んだ構造となっている。しかし、このようなＬ
ＤＡ７を独立して変調する場合、周辺の発光点の状態す
なわち発光部間相互の熱的な干渉によって発光部の温度
が変化してしまう。ＬＤ７ａ，７ｂ，７ｃの電流−光出
力特性は温度により大きく変化するため、一定の電流で
ＬＤ７ａ，７ｂ，７ｃを駆動してもＬＤＡ７として構成
した場合、発光部間の相互の熱的な干渉により光出力は
大きく変動してしまう。この熱干渉の時定数（熱結合時
定数）は、発光点間距離が１００μｍで数ｍｓｅｃ、発
光点間距離が５００μｍで数１００μｓｅｃとなる（実
験値）。

【０００７】また、ＬＤＡにより構成された他の従来例
としては、例えば、本出願人による特開昭５９−１９２
５２号公報や、特開平１−１０６４８６号公報により開
示されているものがあり、１走査毎に出力制御を行って
いるが、レーザプリンタにおける走査周期は数ｍｓｅｃ
〜数１００μｓｅｃであり、前述した実験値から分かる
ように熱干渉による出力変動が発生する。また、本出願
人による特開昭６２−２７３８６２号公報に開示されて
いるものにおいても、ＬＤの出力制御を走査周期以下に
することは難しく、熱干渉による出力変動が発生してし
まう。さらに、特開平１−１５５６７６号公報に開示さ
れているものでは、図２１に示すように、ＬＤアレイ１
４の発光点数に対応した数の受光素子１５ａ，１５ｂに
レーザビームを入射させる際に、各ＬＤ１４ａ，１４ｂ
の発散ビームの重なりによる光クロストークを防ぐため
に、受光素子１５ａ，１５ｂ間に遮光部材１６を配置し
ているが、ＬＤ１４ａ，１４ｂの発光点間距離を狭くす
ると、ＬＤビーム間の出射ビームの重なりが非常に大き
くなり、遮光部材１６による分離は不可能となる。

【０００８】上述したような第一及び第二従来例の問題
点を解決したものとして、本出願人により特願平５−９
９３４号に出願されているものがある。これは、図２２
に示すように、２個のＬＤ１７ａ，１７ｂをもつＬＤＡ
１７で２ライン同時に記録する場合の構成であり、ＬＤ
Ａ１７から出射したレーザビームは、コリメートレンズ
１８を介して、ビームスプリッタ１９により記録用ビー
ムＴ（透過光）と出力制御用ビームＫ（反射光）とに分
割される。このうち出力制御用ビームＫは集光レンズ２
０により集光され、発光部と同数の受光素子２１ａ，２
１ｂに受光され、この出力信号はＬＤ制御部２２ａ，２
２ｂに送られる。これにより各ＬＤ制御部２２ａ，２２
ｂでは、各ＬＤ７ａ，７ｂが所定の出力値となるように
各ＬＤ７ａ，７ｂの駆動電流を制御している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このようなＬＤ制御部
２２ａ，２２ｂを用いた制御方式においては、ビームス
プリッタ１９をコリメートレンズの後段に配置している
ため、ＬＤＡ光源ユニットの構成が大きくなり、その結
果、そのＬＤＡ光源ユニットを搭載するレーザプリンタ
自体も大型化してしまう。そこで、このような問題点を
解決するために、図２３に示すように、ビームスプリッ
タ１９をＬＤＡ１７とコリメートレンズ１８との間に配
置し、ＬＤＡ光源ユニットの小型化を図っている。しか
し、ビームスプリッタ１９をこのような配置として小型
化を図ったとしても、以下に述べるような問題点が発生
する。

【００１０】平行平板であるビームスプリッタ１９に光
が入射した場合、境界面における屈折により発光点が浮
き上がる現象が起こる。図２４（ａ）（ｂ）は、その浮
き上がり量を示すものであり、入射角θ、ビームスプリ
ッタ１９の屈折率ｎ’、ビームスプリッタ１９の厚さｄ
に依存する。この場合、図２４（ａ）に示すようなビー
ムスプリッタ１９の傾き方向では、浮き上がり量δｄ₁
が発生し、図２４（ｂ）に示すようなビームスプリッタ
１９の傾き方向と直交方向では、浮き上がり量δｄ₂ が
発生する。δｄ₁，δｄ₂は、 δｄ₁＝ｄｃｏｓ（θ−θ’）／ｃｏｓθ’ −ｄｃｏｓ²θ／ｎｃｏｓ³θ’ …（２） δｄ₂＝ｄ〔ｃｏｓ（θ−θ’）−１／ｎ〕／ｃｏｓθ’ …（３）として示される。そして、（２）と（３）との差ΔＤ
は、 ΔＤ＝δｄ₁−δｄ₂ ＝ｄ（１−ｃｏｓ²θ／ｃｏｓ²θ’）／ｎ／ｃｏｓθ’ …（４）で与えられる。

【００１１】ここで、θ’はビームスプリッタ１９面に
おける屈折角であり、スネルの法則により、ｎｓｉｎθ＝ｎ’ｓｉｎθ’ …（５）の関係式が成り立つ。この（５）式中、ｎは空気中の屈
折率でありｎ＝１であり、ビームスプリッタ１９の厚さ
ｄ＝１ｍｍ、屈折率ｎ’＝１．５、入射角θ＝４５°と
すると、ΔＤ＝０．２７ｍｍの非点収差（非点隔差）が
発生する。従って、このようなΔＤの非点収差を含んだ
ビームをレーザプリンタの光源に使用すると、ビームウ
ェスト位置が主走査方向と副走査方向とにずれてしま
い、一方のウェスト位置を図２５（ａ）に示すように感
光体面２３上に設定しても、図２５（ｂ）に示すように
それと直交する方向のウェスト位置がずれ、これによ
り、図２６（ａ）に示すような非点収差のない場合に比
べて図２６（ｂ）に示すように露光ビーム形状が劣化し
てしまう。

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、複数の発散されたレーザビームを出射する発光素子
を有する半導体レーザアレイと、前記出射された複数の
レーザビームを集光するコリメートレンズと、前記半導
体レーザアレイと前記コリメートレンズとの間に配置さ
れ前記レーザビームを記録用ビームと出力制御用ビーム
とに振幅分割するビーム分割素子と、この分割された複
数の出力制御用ビームを結像する結像素子と、この結像
された複数の出力制御用ビームを独立して受光する前記
発光素子の数に対応した複数の受光素子を有する受光素
子アレイと、前記受光素子からの出力に応じて前記半導
体レーザアレイの個々の発光素子の発光出力を制御する
出力制御手段とを備えた半導体レーザアレイ光源装置に
おいて、前記ビーム分割素子をハーフミラー面を有する
ミラー型ビームスプリッタにより形成し、このミラー型
ビームスプリッタを透過した透過ビームを前記出力制御
用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームスプリッタ
により反射された反射ビームを前記記録用ビームとして
用いた。

【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、ミラー型ビームスプリッタをそのハーフ
ミラー面により反射される記録用ビームの反射方向が半
導体レーザアレイの発光素子配列方向と直交するように
配置した。

【００１５】請求項３記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプ
リッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタを
そのハーフミラー面に対する入射ビームの入射角が４５
°以下となるように配置し、このミラー型ビームスプリ
ッタを透過した透過ビームを前記記録用ビームとして用
いかつ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射された
反射ビームを前記出力制御用ビームとして用いた。

【００１６】請求項４記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプ
リッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタを
そのハーフミラー面による反射方向が前記半導体レーザ
アレイの発光素子配列方向と同一となるように配置し、
前記ミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを
前記記録用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームス
プリッタにより反射された反射ビームを前記出力制御用
ビームとして用いた。

【００１７】請求項５記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプ
リッタにより形成し、前記半導体レーザアレイと前記コ
リメートレンズとの間に前記ミラー型ビームスプリッタ
により発生する非点収差を補正する光学素子を配設し、
前記ミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを
前記記録用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームス
プリッタにより反射された反射ビームを前記出力制御用
ビームとして用いた。

【００１８】請求項６記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子をレーザビーム出射面側がハーフミラー面とさ
れたミラー型ビームスプリッタにより形成し、このミラ
ー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを前記記録
用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームスプリッタ
により反射された反射ビームを前記出力制御用ビームと
して用いた。

【００１９】請求項７記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子を、入射するレーザビームの主光線の位置から
周辺部に向かって連続的に反射率が変化する反射面を有
するビームスプリッタにより形成した。

【００２０】請求項８記載の発明では、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記半導体
レーザアレイと前記受光素子アレイとの間に偏光特性を
有する光学素子を配設した。

【００２１】

【００２２】

【作用】請求項１記載の発明においては、ミラー型ビー
ムスプリッタを用いこれによる反射ビームを記録用ビー
ムとして使用していることからその反射ビームには非点
収差が少なくなり、一方、出力制御用ビームは非点収差
により受光素子面上で長楕円のビームスポットとなるた
め受光素子の単位面積に入射するエネルギーが低下し、
受光素子の局所的な飽和を抑制させ、周波数特性を向上
させることが可能となる。

【００２３】請求項２記載の発明においては、ハーフミ
ラー面による反射方向を発光素子配列方向と直交方向と
なるようにミラー型ビームスプリッタを配置することに
より、半導体レーザアレイの有する非点収差とミラー型
ビームスプリッタにより発生する非点収差は加算され、
結像素子により受光素子配列方向に結像させた場合、受
光素子の配列と直交方向の結像位置は大きくずれ長楕円
のビームスポットとなり、これにより受光素子に入射す
る単位面積当たりのエネルギーは低下し、受光素子の局
所的な飽和が起きにくくなり、周波数特性を向上させる
ことが可能となる。

【００２４】請求項３記載の発明においては、ミラー型
ビームスプリッタを入射角４５°以下となるように配置
したことにより、記録用ビームの非点収差を低減させ、
しかも、個々の半導体レーザの出力を高精度に検出して
出力制御することが可能となる。

【００２５】請求項４記載の発明においては、ハーフミ
ラー面による反射方向が半導体レーザアレイの発光素子
配列方向と同一となるようにミラー型ビームスプリッタ
を配置したことにより、このミラー型ビームスプリッタ
による非点収差とＬＤ自体の非点収差が相殺されるた
め、記録用ビームの非点収差を少なくさせ、しかも、個
々の半導体レーザの出力を高精度に検出し出力制御する
ことが可能となる。

【００２６】請求項５記載の発明においては、ミラー型
ビームスプリッタによる非点収差を補正する光学素子を
配置したことにより、記録用ビームの非点収差を少なく
させ、しかも、個々の半導体レーザの出力を高精度に検
出し出力制御することが可能となる。

【００２７】請求項６記載の発明においては、ビーム分
割素子のビーム出射面側をハーフミラー面とすることに
より、出力制御用ビームはミラー型ビームスプリッタ内
を２回透過するため非点収差が増大し、受光素子面上で
長楕円のビームスポットとなるため、受光素子の単位面
積に入射するエネルギーが低下し、受光素子の局所的飽
和が大きくなり、周波数特性を向上させることが可能と
なる。

【００２８】請求項７記載の発明においては、反射率が
入射ビームの主光線付近から周辺部へ離れるに従って連
続的に変化する反射面を有するビームスプリッタを用
い、記録用ビームの強度分布が中心部で最も強度が高く
周辺に行くに従って強度が緩やかに変化する強度分布と
することによって、通常のアパーチャで光束を制限する
場合に比べてサイドブロー等のない記録用ビームスポッ
トが得られ、しかも、個々の半導体レーザの出力を高精
度に検出し出力制御することが可能となる。

【００２９】請求項８記載の発明においては、半導体レ
ーザの発光成分を低減する偏光特性をもつ光学素子を配
置したことにより、受光素子間のクロストークが少な
く、個々の半導体レーザの出力を高精度に検出して出力
制御することが可能となる。

【００３０】本発明の基礎となる構成の一実施例を図１
〜図３に基づいて説明する。図１は、２ライン同時に記
録を行う場合の半導体レーザアレイ光源装置の構成を示
すものである。半導体レーザアレイ（ＬＤＡ）２４は２
個の発光素子（ＬＤ）２４ａ，２４ｂを有し、この出射
光路上にはビーム分割素子としてのプリズム型ビームス
プリッタ２５が配置されている。このプリズム型ビーム
スプリッタ２５を透過した光路上にはコリメートレンズ
２６が配置され、一方、プリズム型ビームスプリッタ２
５により反射された光路上には結像素子としての集光レ
ンズ２７が配置されている。この集光レンズ２７により
集光されたビームは、ミラー２８を介して、２個の受光
素子２９ａ，２９ｂを有する受光素子アレイ２９に導か
れる。ここでは、プリズム型ビームスプリッタ２５を透
過するビームが記録用ビームＢｋとして用いられ、プリ
ズム型ビームスプリッタ２５により反射されるビームが
出力制御用ビームＢｓとして用いられている。また、図
２は、出力制御手段としての出力制御回路３０の構成を
示すものであり、受光素子２９ａ，２９ｂにはそれぞれ
ＬＤ制御部３０ａ，３０ｂが接続されており、このＬＤ
制御部３０ａ，３０ｂの出力段はＬＤ２４ａ，２４ｂに
それぞれ接続されている。

【００３１】このような構成において、ＬＤＡ２４の各
ＬＤ２４ａ，２４ｂから出射したレーザビームは、断面
が直角２等辺三角形の２個の三角柱プリズムの斜辺をハ
ーフミラー２５ａとし接合したプリズム型ビームスプリ
ッタ２５に入射し、記録用ビームＢｋと出力制御用ビー
ムＢｓとに分割される。このプリズム型ビームスプリッ
タ２５による浮き上がり量は平行平板に対して主光線が
入射角０°で入射する場合と同様であり、図３（ａ）に
示すようなＬＤＡ配列方向の浮き上がり量と図３（ｂ）
に示すようなＬＤＡ配列直交方向の浮き上がり量とは同
量であり、非点収差は発生しない。

【００３２】その後、プリズム型ビームスプリッタ２５
で反射された出力制御用ビームＫは集光レンズ２７によ
って集光され、その集光位置に配置されたビーム数と同
数の受光素子２９ａ，２９ｂに受光される。それら個々
の受光素子２９ａ，２９ｂで光電変換された光出力信号
（受光信号）はＬＤ制御部３０ａ，３０ｂに入力され
る。このＬＤ制御部３０ａ，３０ｂでは受光素子２９
ａ，２９ｂからの各光出力に比例した光出力信号をもと
に所定の出力となるように各ＬＤ２４ａ，２４ｂの駆動
電流を制御する。

【００３３】上述したように、プリズム型ビームスプリ
ッタ２５を用いてビーム分割を行うことにより、出力制
御用ビームＫの非点収差を少なくさせ、しかも、個々の
ＬＤ２４ａ，２４ｂの出力を高精度に検出して出力制御
することができ、これにより高品質な記録が行える半導
体レーザアレイ光源装置を提供することができる。

【００３４】次に、請求項１記載の発明の一実施例を図
４及び図５に基づいて説明する。なお、前述した構成例
と同一部分についての説明は省略し、その同一部分につ
いては同一符号を用いる。

【００３５】ここでは、ビーム分割素子として、ハーフ
ミラー３１ａを有するミラー型ビームスプリッタ３１を
用いたものである。また、これに伴い、ミラー型ビーム
スプリッタ３１を透過した透過ビームを出力制御用ビー
ムＢｓとして用い、プリズム型ビームスプリッタ３１に
より反射された反射ビームを記録用ビームＢｋとして用
いた。

【００３６】これにより、反射ビームである記録用ビー
ムＢｋは、ミラー型ビームスプリッタ３１のハーフミラ
ー３１ａにより反射されその内部を透過しないため非点
収差が発生するようなことはない。一方、透過ビームで
ある出力制御用ビームＢｓは非点収差が発生し、集光レ
ンズ２７によりその非点収差の発生した出力制御用ビー
ムＢｓを受光素子配列方向Ｘに結像させた場合、その受
光素子配列方向Ｘと直交方向の結像位置は大きくずれ
ず、受光面上では図５に示すような長楕円のビームスポ
ットとなる。この場合、受光素子２９ａ，２９ｂ上にお
けるビームスポットは受光素子配列方向Ｘ及びその配列
方向と直交方向の両方向に絞られている必要はなく、受
光素子配列方向Ｘにのみに絞られていれば、受光素子２
９ａ，２９ｂ間のクロストークを少なくして各ＬＤ２４
ａ，２４ｂの発光量を検出することができる。また、こ
こでは、出力制御用ビームＢｓは受光素子配列方向Ｘと
直交方向には絞られていない方が受光素子２９ａ，２９
ｂの単位面積に入射するエネルギーが低下し、受光素子
２９ａ，２９ｂの局所的飽和が起きにくくなる。従っ
て、このようなことから、周波数特性が向上し、高速な
出力制御が行える半導体レーザアレイ光源装置を提供す
ることができる。

【００３７】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
６及び図７に基づいて説明する。なお、前述した構成例
及び請求項１記載の発明と同一部分についての説明は省
略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００３８】ここでは、請求項１記載の実施例で述べた
ミラー型ビームスプリッタ３１を、そのハーフミラー３
１ａにより反射される記録用ビームＢｋの反射方向がＬ
ＤＡ２４のＬＤ配列方向Ｘｏと直交するように配置した
ものである。

【００３９】一般に、図７に示すように、ＬＤ２４ａに
おいては、活性層３２の平行方向（発光素子配列方向Ｘ
ｏ）と直交方向では導波モードの違いにより非点収差
（非点隔差）Ａｓが発生する。そこで、ハーフミラー３
１ａによる反射方向が発光素子配列方向Ｘｏと直交する
方向となるようにミラー型ビームスプリッタ３１を配置
すれば、ＬＤＡ２４の有する非点収差とミラー型ビーム
スプリッタ３１により発生する非点収差とは加算され大
きな非点収差を有することとなり、この大きな非点収差
の生じた出力制御用ビームＢｓを集光レンズ２７により
受光素子配列方向Ｘに結像させることにより、図５に示
したように受光素子２９ａ，２９ｂの面上での出力制御
用ビームＢｓの受光素子配列方向Ｘと直交する方向の結
像位置は大きくずれず、長楕円のビームスポットとな
る。従って、受光素子２９ａ，２９ｂに入射する単位面
積当たりのエネルギーは低下し、その受光素子２９ａ，
２９ｂの局所的飽和が大きくなるため、周波数特性を一
段と向上させ、高速な出力制御を行うことができる。

【００４０】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
８に基づいて説明する。なお、前述した構成例及び請求
項１、２記載の発明と同一部分についての説明は省略
し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００４１】ここでは、ビーム分割素子としてミラー型
ビームスプリッタ３１を用いるが、そのハーフミラー３
１ａに対する入射ビームの主光線の入射角が４５°以下
となるようにミラー型ビームスプリッタ３１を配置した
ものである。また、これに伴い、透過ビームを記録用ビ
ームＢｋとして用い、反射ビームを出射制御用ビームＢ
ｓとして用いた。

【００４２】このように反射ビームを出力制御用ビーム
Ｂｓとして用い、透過ビームを記録用ビームＢｋとして
用いているため、記録用ビームＢｋには非点収差が発生
するが、入射角が小さいため４５°入射の場合に比べて
その非点収差の量は減少し、これにより記録用ビームＢ
ｋを記録媒体上に微小スポットを絞り込んだ場合、ビー
ム形状の劣化は低減されることになる。これにより、個
々のＬＤ２４ａ，２４ｂの出力を高精度に検出して出力
制御することができ、高品質な記録画像の得られる半導
体レーザアレイ光源装置を提供することができる。

【００４３】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
９に基づいて説明する。なお、前述した構成例及び請求
項１〜３記載の発明と同一部分についての説明は省略
し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００４４】ここでは、ビーム分割素子としてミラー型
ビームスプリッタ３１を用いるが、そのハーフミラー３
１ａによる反射方向をＬＤＡ２４の発光素子配列方向Ｘ
ｏと同一方向となるようにミラー型ビームスプリッタ３
１を配置したものである。また、透過ビームを記録用ビ
ームＢｋとして用い、反射ビームを出射制御用ビームＢ
ｓとして用いた。

【００４５】一般に、図７に示したように、ＬＤ２４ａ
においては、活性層３２の平行方向（発光素子配列方向
Ｘｏ）と直交方向では導波モードの違いにより非点収差
（非点隔差）Ａｓが発生する。そこで、ハーフミラー３
１ａによる反射方向を発光素子配列方向Ｘｏと同じ方向
となるようにミラー型ビームスプリッタ３１を配置する
ことにより、ＬＤＡ２４により生じる非点収差とミラー
型ビームスプリッタ３１により発生する非点収差とを相
殺させることができる。従って、このように出射制御用
ビームＢｓの非点収差を消滅させることができるため、
個々のＬＤ２４ａ，２４ｂの出力を高精度に検出して出
力制御することができるようになり、これにより高品質
な記録画像の得られる半導体レーザアレイ光源装置を提
供することができる。なお、ＬＤＡ２４自体が有する数
１０μｍ以下の非点収差に比べ、ミラー型ビームスプリ
ッタ３１による非点収差は例えば厚さ１ｍｍのミラーを
主光線に対して４５°で配置した場合では３００μｍ程
度と大きいため、ミラー型ビームスプリッタ３１は屈折
率の低い材料からなることが望ましい。

【００４６】次に、請求項５記載の発明の一実施例を図
１０に基づいて説明する。なお、前述した構成例及び請
求項１〜４記載の発明と同一部分についての説明は省略
し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００４７】ここでは、ＬＤＡ２４とミラー型ビームス
プリッタ３１との間の光路上に、非点収差を補正するた
めの光学素子としての補正用平行平板３３を配置したも
のである。また、透過ビームを記録用ビームＢｋとして
用い、反射ビームを出射制御用ビームＢｓとして用い
た。

【００４８】この補正用平行平板３３を設けたことによ
り、ミラー型ビームスプリッタ３１により発生する非点
収差を補正することができる。この場合、ミラー型ビー
ムスプリッタ３１と同じ材質で同じ厚さの補正用平行平
板３３をミラー型ビームスプリッタ３１の傾き方向と直
交方向に配置することにより非点収差を発生させ、この
非点収差によりミラー型ビームスプリッタ３１による非
点収差を相殺させることができる。また、このような補
正用平行平板３３は、ミラー型ビームスプリッタ３１に
よって発生する非点収差だけでなく、ＬＤＡ２４自体の
非点収差も補正することができる。従って、このような
ことから、記録用ビームＢｋの非点収差を少なくさせる
ことができ、しかも、個々のＬＤ２４ａ，２４ｂの出力
を高精度に検出して出力制御することができるため、高
品質な記録画像の得られる半導体レーザアレイ光源装置
を得ることができる。

【００４９】なお、補正用平行平板３３の配置位置とし
ては、前述した位置に限るものではなく、ＬＤＡ２４と
コリメートレンズ２６との間の光路中であればどこでも
よい。また、補正用平行平板３３の材質や厚さ（屈折
率）も、前述したようなミラー型ビームスプリッタ３１
と同じものである必要はなく、入射ビームの主光線の入
射角を適切に選ぶことにより補正を行うことができる。

【００５０】次に、請求項６記載の発明の一実施例を図
１１に基づいて説明する。なお、前述した構成例及び請
求項１〜５記載の発明と同一部分についての説明は省略
し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００５１】ここでは、ビーム分割素子として用いられ
るミラー型ビームスプリッタ３１に形成されるハーフミ
ラー３１ａをレーザビーム出射面側に設けたものであ
る。また、透過ビームを記録用ビームＢｋとして用い、
反射ビームを出射制御用ビームＢｓとして用いた。

【００５２】このようなことから、出射制御用ビームＢ
ｓはミラー型ビームスプリッタ３１に入射しハーフミラ
ー３１ａにより反射されるまでの間に、ミラー型ビーム
スプリッタ３１の内部を２回透過することになり、図２
４における非点収差の２倍の収差を有することになる。
従って、集光レンズ２７により出射制御用ビームＢｓを
受光素子配列方向Ｘに結像させた場合、その受光素子配
列方向Ｘと直交方向の結像位置は大きくずれ、受光素子
２９ａ，２９ｂの面上では図５に示すように長楕円のビ
ームスポットとなる。これにより、受光素子２９ａ，２
９ｂに入射する単位面積当たりのエネルギーは低下し、
受光素子２９ａ，２９ｂの局所的飽和が大きくなるた
め、周波数特性が向上し、高速な出力制御を行うことが
できる。

【００５３】次に、請求項７記載の発明の一実施例を図
１２〜図１５に基づいて説明する。なお、前述した構成
例及び請求項１〜６記載の発明と同一部分についての説
明は省略し、その同一部分については同一符号を用い
る。

【００５４】ここでは、ビーム分割素子として、反射面
３４ａを一面にもつビームスプリッタ３４を用いた。こ
の反射面３４ａは、入射レーザビームの主光線の位置か
ら周辺部に向かって連続的に反射率が変化していくよう
に形成される。具体的には、図１２（ａ）はその反射面
３４ａの様子を示すものである。入射レーザビームの主
光線領域となる中心部付近では反射率が低く、その中心
部から周辺部へ離れるに従って反射率が高くなってい
る。図１２（ｂ）はその反射率分布の変化の様子を示す
ものである。

【００５５】ビームスプリッタ３４を透過するビームを
記録用ビームＢｋとして用いた場合、図１３に示すよう
に、中心部で最も強度が高く周辺部に行くに従って強度
が緩やかに変化するような分布をもつビームとなる。ま
た、このようにしてビームスプリッタ３４を透過した記
録用ビームＢｋは、一定の太さのレーザビームとなる。
このことは言い替えれば、ビームスプリッタ３４は、図
１４に示すようなアパーチャ３５と同様な作用をなすも
のであり、ＬＤＡ２４から出射する発散ビームの発散角
のバラツキによる記録媒体上での最終的なビーム径の変
動を防止する。この場合、図１４に示すような開口部以
外の部分の光はすべて遮光してしまうような通常のアパ
ーチャ３５によるビーム径の制限では、そのアパーチャ
３５の輪郭部（エッジ部）によるケラレのため開口部通
過後のレーザビームを微小スポットに集光した場合、そ
の強度分布は回折光によりサイドローブが発生するのに
対して、本実施例のようなビームスプリッタ３４を透過
したことによるレーザビームの場合にはそのようなケラ
レによるサイドローブは発生しない。

【００５６】また、図１５（ａ）は、入射レーザビーム
の主光線領域となる反射面３４ａの中心部付近での反射
率が高く、それから周辺部に離れるに従って反射率が低
くなるように形成されたビームスプリッタ３４の他の例
を示すものであり、これにより反射率分布は図１５
（ｂ）に示すような形状となる。この場合にも、図１２
の構成の場合と同様な効果を得ることができる。

【００５７】上述したように、反射率が入射ビームの主
光線付近から周辺部へ離れるに従って変化するように形
成された反射面３４ａをもつビームスプリッタ３４を設
け、記録用ビームＢｋの強度分布が中心部で最も強度が
高く周辺に行くに従って強度が緩やかに変化する強度分
布とすることにより、通常のアパーチャで光束を制限す
る場合に比べてサイドブロー等のない記録用ビームスポ
ットを得ることができ、しかも、個々のＬＤ２４ａ，２
４ｂの出力を高精度に検出し出力制御することができる
ため、高品質な記録が行える半導体レーザアレイ光源装
置を得ることができる。

【００５８】次に、請求項８記載の発明の一実施例を図
１６及び図１７に基づいて説明する。なお、前述した構
成例及び請求項１〜７記載の発明と同一部分についての
説明は省略し、その同一部分については同一符号を用い
る。

【００５９】ここでは、ＬＤＡ２４と受光素子アレイ
（ＰＤＡ）２９との間の光路上に、偏光特性をもつ光学
素子としての偏光板３５を配置したものである。以下、
この偏光板３５を設けた理由について述べる。図１７
は、ＬＤＡ２４を構成するＬＤ２４ａの一般的な電流−
光出力特性を示す。一定電流（閾値電流）Ｉｓまではレ
ーザ発光はせず、ＬＥＤ発光による発光を行う。ＬＤ発
光を開始しても出力光の中にはＬＥＤ発光成分を含んで
いる。このＬＥＤ発光成分はＬＤ発光成分に比べて集束
性が悪いため、ＬＤＡの各ＬＤ（本実施例のようなＬＤ
Ａ２４の各ＬＤ２４ａ，２４ｂ）からのビームを複数の
受光素子（受光素子２９ａ，２９ｂ）に検出した場合、
フレア光となって本来入射すべきでない隣接した受光素
子にも入射し、これにより受光素子間のクロストーク信
号となり、ＬＤＡの出力制御の精度が劣化してしまう。

【００６０】そこで、本実施例のように、ＬＤＡ２４の
ＬＤ２４ａ，２４ｂからの出射光のうち直線偏光である
ＬＤ発光成分のみを透過する偏光板３５を出射制御用ビ
ームＢｓの光路上に配置することによって、フレア光で
あるＬＥＤ成分をカットし、受光素子２９ａ，２９ｂ間
のクロストークを低減させることができる。従って、Ｌ
ＤＡ２４のＬＤ発光成分を低減する偏光特性をもつ偏光
板３５を配置したことによって、受光素子２４ａ，２４
ｂ間のクロストークが少なく、個々のＬＤ２４ａ，２４
ｂの出力を高精度に検出して出力制御することができ、
これにより高品質な記録が行える半導体レーザアレイ光
源装置を得ることができる。

【００６１】なお、偏光板３５の配置位置としては、前
述したような位置に限るものではなく、ＬＤＡ２４と受
光素子２４ａ，２４ｂとの間のいずれかの位置に配置す
ればよい。また、偏光板３５以外の一定の偏光方向をも
つ光のみを透過若しくは反射する偏光素子を用いてもよ
い。

【００６２】

【００６３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、複数の発散され
たレーザビームを出射する発光素子を有する半導体レー
ザアレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光
するコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前
記コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビーム
を記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビ
ーム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビー
ムを結像する結像素子と、この結像された複数の出力制
御用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応
した複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受
光素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個
々の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備
えた半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム
分割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプ
リッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタを
透過した透過ビームを前記出力制御用ビームとして用い
かつ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射された反
射ビームを前記記録用ビームとして用いたので、記録用
ビームは非点収差が少なく、出力制御用ビームは非点収
差により受光素子面上で長楕円のビームスポットとなる
ため受光素子の単位面積に入射するエネルギーが低下
し、受光素子の局所的な飽和を抑制させ、周波数特性を
向上させることができ、これにより高速な出力制御が行
える半導体レーザアレイ光源装置を提供することができ
るものである。

【００６４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ミラー型ビームスプリッタをそのハーフミ
ラー面により反射される記録用ビームの反射方向が半導
体レーザアレイの発光素子配列方向と直交するように配
置したので、半導体レーザアレイの有する非点収差とミ
ラー型ビームスプリッタにより発生する非点収差は加算
され、結像素子により受光素子配列方向に結像させた場
合、受光素子の配列と直交方向の結像位置は大きくずれ
長楕円のビームスポットとなり、これにより受光素子に
入射する単位面積当たりのエネルギーは低下し、受光素
子の局所的な飽和が起きにくくなり、周波数特性を向上
させることができ、これにより高速な出力制御が行える
半導体レーザアレイ光源装置を提供することができるも
のである。

【００６５】請求項３記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム分
割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプリ
ッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタをそ
のハーフミラー面に対する入射ビームの入射角が４５°
以下となるように配置し、このミラー型ビームスプリッ
タを透過した透過ビームを前記記録用ビームとして用い
かつ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射された反
射ビームを前記出力制御用ビームとして用いたので、記
録用ビームの非点収差を低減させ、しかも、個々の半導
体レーザの出力を高精度に検出して出力制御することが
でき、これにより高品質な記録が行える半導体レーザア
レイ光源装置を提供することができるものである。

【００６６】請求項４記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム分
割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプリ
ッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタをそ
のハーフミラー面による反射方向が前記半導体レーザア
レイの発光素子配列方向と同一となるように配置し、前
記ミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを前
記記録用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームスプ
リッタにより反射された反射ビームを前記出力制御用ビ
ームとして用いたので、ミラー型ビームスプリッタによ
る非点収差とＬＤ自体の非点収差とが相殺され、記録用
ビームの非点収差を少なくし、しかも、個々の半導体レ
ーザの出力を高精度に検出し出力制御することができ、
これにより高品質な記録画像が行える半導体レーザアレ
イ光源装置を提供することができるものである。

【００６７】請求項５記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム分
割素子をハーフミラー面を有するミラー型ビームスプリ
ッタにより形成し、前記半導体レーザアレイと前記コリ
メートレンズとの間に前記ミラー型ビームスプリッタに
より発生する非点収差を補正する光学素子を配設し、前
記ミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを前
記記録用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームスプ
リッタにより反射された反射ビームを前記出力制御用ビ
ームとして用いたので、記録用ビームの非点収差を少な
くさせ、しかも、個々の半導体レーザの出力を高精度に
検出し出力制御することができ、これにより高品質な記
録画像が行える半導体レーザアレイ光源装置を提供する
ことができるものである。

【００６８】請求項６記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム分
割素子をレーザビーム出射面側がハーフミラー面とされ
たミラー型ビームスプリッタにより形成し、このミラー
型ビームスプリッタを透過した透過ビームを前記記録用
ビームとして用いかつ前記ミラー型ビームスプリッタに
より反射された反射ビームを前記出力制御用ビームとし
て用いたので、出力制御用ビームはミラー型ビームスプ
リッタ内を２回透過するため非点収差が増大し、受光素
子面上で長楕円のビームスポットとなるため、受光素子
の単位面積に入射するエネルギーが低下し、受光素子の
局所的飽和が大きくなり、周波数特性を向上させること
ができ、これにより高速な出力制御が行える半導体レー
ザアレイ光源装置を提供することができるものである。

【００６９】請求項７記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記ビーム分
割素子を、入射するレーザビームの主光線の位置から周
辺部に向かって連続的に反射率が変化する反射面を有す
るビームスプリッタにより形成したので、通常のアパー
チャで光束を制限する場合に比べてサイドブロー等のな
い記録用ビームスポットが得られ、しかも、個々の半導
体レーザの出力を高精度に検出し出力制御することがで
き、これにより高品質な記録が行える半導体レーザアレ
イ光源装置を提供することができるものである。

【００７０】請求項８記載の発明は、複数の発散された
レーザビームを出射する発光素子を有する半導体レーザ
アレイと、前記出射された複数のレーザビームを集光す
るコリメートレンズと、前記半導体レーザアレイと前記
コリメートレンズとの間に配置され前記レーザビームを
記録用ビームと出力制御用ビームとに振幅分割するビー
ム分割素子と、この分割された複数の出力制御用ビーム
を結像する結像素子と、この結像された複数の出力制御
用ビームを独立して受光する前記発光素子の数に対応し
た複数の受光素子を有する受光素子アレイと、前記受光
素子からの出力に応じて前記半導体レーザアレイの個々
の発光素子の発光出力を制御する出力制御手段とを備え
た半導体レーザアレイ光源装置において、前記半導体レ
ーザアレイと前記受光素子アレイとの間に偏光特性を有
する光学素子を配設したので、受光素子間のクロストー
クが少なく、個々の半導体レーザの出力を高精度に検出
して出力制御することができ、高品質な記録が行える半
導体レーザアレイ光源装置を提供することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基礎となる構成の一実施例である半導
体レーザアレイ光源装置の構成を示す光路図である。

【図２】レーザ制御回路の構成を示す回路図である。

【図３】（ａ）は配列方向への浮き上がり量を示す光路
図、（ｂ）は配列直交方向への浮き上がり量を示す光路
図である。

【図４】請求項１記載の発明の一実施例を示すものであ
り、（ａ）は発光素子配列方向の光路状態を示す光路
図、（ｂ）は発光素子配列方向に直交する方向の光路状
態を示す光路図である。

【図５】受光素子面上でのビーム状態を示す正面図であ
る。

【図６】請求項２記載の発明の一実施例を示すものであ
り、（ａ）は発光素子配列方向に直交する方向の光路状
態を示す光路図、（ｂ）は発光素子配列方向の光路状態
を示す光路図である。

【図７】半導体レーザの発光状態を示す模式図である。

【図８】請求項３記載の発明の一実施例を示す光路図で
ある。

【図９】請求項４記載の発明の一実施例を示す光路図で
ある。

【図１０】請求項５記載の発明の一実施例を示すもので
あり、（ａ）は発光素子配列方向の光路状態を示す光路
図、（ｂ）は発光素子配列方向に直交する方向の光路状
態を示す光路図である。

【図１１】請求項６記載の発明の一実施例を示す光路図
である。

【図１２】請求項７記載の発明の一実施例を示すもので
あり、（ａ）はビームスプリッタの反射面側の正面図、
（ｂ）は反射率分布を示す特性図である。

【図１３】ビームスプリッタを透過するビームの光路図
である。

【図１４】従来のアパーチャを通過するビームの光路図
である。

【図１５】ビームスプリッタの他の構成例を示すもので
あり、（ａ）はそのビームスプリッタの反射面側の正面
図、（ｂ）は反射率分布を示す特性図である。

【図１６】請求項８記載の発明の一実施例を示す光路図
である。

【図１７】半導体レーザの駆動電流に対する光出力の変
化の様子を示す特性図である。

【図１８】第一の従来例を示す斜視図である。

【図１９】第二の従来例を示す平面図である。

【図２０】半導体レーザアレイの構成を示す斜視図であ
る。

【図２１】受光素子間に遮光部材を配設した場合の様子
を示す平面図である。

【図２２】第三の従来例を示す光路図である。

【図２３】ハーフミラーの配置を変えた場合の構成を示
す光路図である。

【図２４】（ａ）はハーフミラーの傾き方向での浮き上
がり量を示す光路図、（ｂ）はハーフミラーの傾き方向
と直交する方向での浮き上がり量を示す光路図である。

【図２５】（ａ）は主走査方向でのビームウェスト状態
を示す光路図、（ｂ）は副走査方向でのビームウェスト
状態を示す光路図である。

【図２６】（ａ）は非点収差のない場合のビーム形状を
示す模式図、（ｂ）は非点収差のある場合のビーム形状
を示す模式図である。

【符号の説明】２４半導体レーザアレイ２４ａ，２４ｂ発光素子２５ビーム分割素子（プリズム型ビー
ムスプリッタ）２６コリメートレンズ２７結像素子２９受光素子アレイ２９ａ，２９ｂ受光素子３１ミラー型ビームスプリッタ３１ａハーフミラー面３３光学素子３４ビームスプリッタ３４ａ反射面３５光学素子Ｂｋ記録用ビームＢｓ出力制御用ビーム

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子をハーフミラ
ー面を有するミラー型ビームスプリッタにより形成し、
このミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビームを
前記出力制御用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビー
ムスプリッタにより反射された反射ビームを前記記録用
ビームとして用いたことを特徴とする半導体レーザアレ
イ光源装置。
【請求項２】ミラー型ビームスプリッタをそのハーフ
ミラー面により反射される記録用ビームの反射方向が半
導体レーザアレイの発光素子配列方向と直交するように
配置したことを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ
アレイ光源装置。
【請求項３】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子をハーフミラ
ー面を有するミラー型ビームスプリッタにより形成し、
このミラー型ビームスプリッタをそのハーフミラー面に
対する入射ビームの入射角が４５°以下となるように配
置し、このミラー型ビームスプリッタを透過した透過ビ
ームを前記記録用ビームとして用いかつ前記ミラー型ビ
ームスプリッタにより反射された反射ビームを前記出力
制御用ビームとして用いたことを特徴とする半導体レー
ザアレイ光源装置。
【請求項４】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子をハーフミラ
ー面を有するミラー型ビームスプリッタにより形成し、
このミラー型ビームスプリッタをそのハーフミラー面に
よる反射方向が前記半導体レーザアレイの発光素子配列
方向と同一となるように配置し、前記ミラー型ビームス
プリッタを透過した透過ビームを前記記録用ビームとし
て用いかつ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射さ
れた反射ビームを前記出力制御用ビームとして用いたこ
とを特徴とする半導体レーザアレイ光源装置。
【請求項５】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子をハーフミラ
ー面を有するミラー型ビームスプリッタにより形成し、
前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズとの間
に前記ミラー型ビームスプリッタにより発生する非点収
差を補正する光学素子を配設し、前記ミラー型ビームス
プリッタを透過した透過ビームを前記記録用ビームとし
て用いかつ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射さ
れた反射ビームを前記出力制御用ビームとして用いたこ
とを特徴とする半導体レーザアレイ光源装置。
【請求項６】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子をレーザビー
ム出射面側がハーフミラー面とされたミラー型ビームス
プリッタにより形成し、このミラー型ビームスプリッタ
を透過した透過ビームを前記記録用ビームとして用いか
つ前記ミラー型ビームスプリッタにより反射された反射
ビームを前記出力制御用ビームとして用いたことを特徴
とする半導体レーザアレイ光源装置。
【請求項７】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記ビーム分割素子を、入射する
レーザビームの主光線の位置から周辺部に向かって連続
的に反射率が変化する反射面を有するビームスプリッタ
により形成したことを特徴とする半導体レーザアレイ光
源装置。
【請求項８】複数の発散されたレーザビームを出射す
る発光素子を有する半導体レーザアレイと、前記出射さ
れた複数のレーザビームを集光するコリメートレンズ
と、前記半導体レーザアレイと前記コリメートレンズと
の間に配置され前記レーザビームを記録用ビームと出力
制御用ビームとに振幅分割するビーム分割素子と、この
分割された複数の出力制御用ビームを結像する結像素子
と、この結像された複数の出力制御用ビームを独立して
受光する前記発光素子の数に対応した複数の受光素子を
有する受光素子アレイと、前記受光素子からの出力に応
じて前記半導体レーザアレイの個々の発光素子の発光出
力を制御する出力制御手段とを備えた半導体レーザアレ
イ光源装置において、前記半導体レーザアレイと前記受
光素子アレイとの間に偏光特性を有する光学素子を配設
したことを特徴とする半導体レーザアレイ光源装置。