JP3455885B2 - Light intensity detector - Google Patents
Light intensity detectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビームスキャナーに使
用するための光量検出装置に係わり、特に、走査前のレ
ーザービームを、くさび型平板ビームスプリッタで分光
し、この分光されたレーザービームを集光レンズで受光
素子に集光させることにより、高感度化や低価格化を実
現した光量検出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 a light amount detecting device for use in a beam scanner, and in particular, it splits a laser beam before scanning with a wedge type flat plate beam splitter and collects this split laser beam. The present invention relates to a light amount detection device that achieves high sensitivity and low cost by condensing on a light receiving element with an optical lens.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体レーザーを採用したレーザ
プリンタ等のビームスキャナーが広く普及している。こ
のレーザープリンタは、記録媒体上で１画素毎に光パワ
ーを可変させ、強度変調を行うことにより情報記録を行
っている。ところが光源部に一般的な半導体レーザーを
採用した場合には、発光出力が温度に対して非常に不安
定となる問題点があり、周囲の温度が変化する環境下で
使用する場合には、半導体レーザーの発光出力を常時監
視して安定化を図る必要があった。2. Description of the Related Art In recent years, beam scanners such as laser printers employing semiconductor lasers have become widespread. This laser printer records information by varying the optical power for each pixel on the recording medium and performing intensity modulation. However, when a general semiconductor laser is used for the light source, there is a problem in that the light emission output becomes extremely unstable with respect to temperature, and when used in an environment where the ambient temperature changes, It was necessary to constantly monitor the emission output of the laser for stabilization.
【０００３】そこで半導体レーザーの内部に、発光素子
のみならず発光素子から射出されたレーザー光を受光す
るための検出素子を内蔵させ、発光素子の発光出力を検
出する様に構成されたものが存在した。Therefore, there is a semiconductor laser in which not only a light emitting element but also a detection element for receiving a laser beam emitted from the light emitting element is built in and a light emitting output of the light emitting element is detected. did.
【０００４】しかしながら上述の半導体レーザーの内部
に内蔵された検出素子は、応答速度が遅く、強度変調に
おける変調速度を速くすると、フィードバック信号が追
従しきれずビーム光量のオーバーシュートが生じ、発光
出力に誤差が生じるという問題点があった。However, the detection element built into the above-mentioned semiconductor laser has a slow response speed, and if the modulation speed in the intensity modulation is increased, the feedback signal cannot follow up and an overshoot of the light quantity of the beam occurs, resulting in an error in the light emission output. There was a problem that was generated.
【０００５】従って応答速度の早い受光素子を外部に設
け、この外部の受光素子に発光素子からのビーム光を入
射させ、受光素子の受光信号に基づいて発光素子の駆動
出力を制御し、発光出力を安定化させる必要があった。Therefore, a light receiving element having a fast response speed is provided outside, the light beam from the light emitting element is made incident on the external light receiving element, and the drive output of the light emitting element is controlled based on the light receiving signal of the light receiving element to output the light emission. Needed to be stabilized.
【０００６】具体的に説明すると例えば、図３に示す様
に従来のレーザープリンタ１００００は、半導体レーザ
ー１０００と、光線整形手段２０００と、平板タイプの
ビームスプリッタ３０００ａと、ポリゴンミラー４００
０と、結像レンズ５０００と、受光素子６０００と、信
号処理回路７０００とから構成されている。Specifically, for example, as shown in FIG. 3, a conventional laser printer 10000 includes a semiconductor laser 1000, a beam shaping means 2000, a flat plate type beam splitter 3000a, and a polygon mirror 400.
0, an imaging lens 5000, a light receiving element 6000, and a signal processing circuit 7000.
【０００７】半導体レーザー１０００はレーザー光源部
であり、半導体レーザー１０００から射出されたレーザ
ービームは、光線整形手段２０００により整形される様
に構成されている。そして平板タイプのビームスプリッ
タ３０００ａを透過したレーザービームは、回転偏向器
であるポリゴンミラー４０００により偏向される様にな
っている。ポリゴンミラー４０００により偏向されたレ
ーザービームは、ｆ・θレンズ等からなる結像レンズ５
０００により、記録媒体８０００上で等速度に走査され
る様に構成されている。The semiconductor laser 1000 is a laser light source, and the laser beam emitted from the semiconductor laser 1000 is shaped by the beam shaping means 2000. The laser beam transmitted through the flat plate type beam splitter 3000a is deflected by a polygon mirror 4000 which is a rotary deflector. The laser beam deflected by the polygon mirror 4000 is formed by the imaging lens 5 including an f.theta. Lens.
000, the recording medium 8000 is scanned at a constant speed.
【０００８】また平板タイプのビームスプリッタ３００
０ａで分光されたレーザービームは、受光素子６０００
に入射される様になっており、受光素子６０００による
検出信号は信号処理回路７０００に送出される様に構成
されている。そして信号処理回路７０００が、受光素子
６０００の検出信号に基づいて、半導体レーザー１００
０に供給する駆動信号を制御し、半導体レーザー１００
０の発光出力を安定化させる様になっている。A flat plate type beam splitter 300
The laser beam split at 0a receives the light receiving element 6000.
The detection signal from the light receiving element 6000 is transmitted to the signal processing circuit 7000. Then, the signal processing circuit 7000 causes the semiconductor laser 100 to operate based on the detection signal of the light receiving element 6000.
The semiconductor laser 100 is controlled by controlling the drive signal supplied to 0.
It is designed to stabilize the zero emission output.
【０００９】更に図４に示す様に、図３の平板タイプの
ビームスプリッタ３０００ａを、キューブタイプのビー
ムスプリッタ３０００ｂにすることもできる。Further, as shown in FIG. 4, the flat plate type beam splitter 3000a in FIG. 3 can be replaced with a cube type beam splitter 3000b.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図３に示
す平板タイプのビームスプリッタ３０００ａを使用した
レーザープリンタ１００００の光量検出手段は、図５に
示す様に、平板タイプのビームスプリッタ３０００ａの
表面部と裏面部とからレーザー反射光が生じ、表面反射
光と裏面反射光が互いに干渉して受光素子６０００の出
力信号が、図６（ａ）に示す様に不安定となるという問
題点があった。特に、表面反射光と裏面反射光の光パワ
ーが等しくなる程、干渉による影響が大きくなるという
深刻な問題点があった。なお図６（ａ）の斜線部Ｗが、
表面反射光と裏面反射光が互いに干渉する干渉部であ
る。However, as shown in FIG. 5, the light amount detecting means of the laser printer 10000 using the flat plate type beam splitter 3000a shown in FIG. 3 has a front surface and a back surface of the flat plate type beam splitter 3000a. There is a problem that the laser reflected light is generated from the part and the front surface reflected light and the back surface reflected light interfere with each other and the output signal of the light receiving element 6000 becomes unstable as shown in FIG. 6A. In particular, there is a serious problem that the influence of interference increases as the optical powers of the front surface reflected light and the back surface reflected light become equal. In addition, the hatched portion W in FIG.
It is an interference part where the front surface reflected light and the back surface reflected light interfere with each other.
【００１１】この表面反射光と裏面反射光との干渉の影
響を除去するために、表面反射光と裏面反射光とを分離
させるか、或いは、表面反射光と裏面反射光の何れか一
方を消滅させる必要がある。In order to remove the influence of the interference between the front surface reflected light and the rear surface reflected light, the front surface reflected light and the rear surface reflected light are separated or either the front surface reflected light or the rear surface reflected light is extinguished. Need to let.
【００１２】具体的に説明すると、例えば、図７（ａ）
に示す様に、平板タイプのビームスプリッタ３０００ａ
の厚みを厚くすることにより、表面反射光と裏面反射光
とを分離させる方法が考えられる。この場合、半導体レ
ーザー１０００からのメインビームの幅をＡとし、平板
タイプのビームスプリッタ３０００ａによる反射され、
受光素子６０００に入射される光ビームの幅をＢとすれ
ば、表面反射光と裏面反射光とが分離されるのでＢは、
少なくとも２Ａ以上が必要となる。（Ｂ≧２Ａ）More specifically, for example, FIG. 7 (a)
As shown in, a flat plate type beam splitter 3000a
A method of separating the front surface reflected light and the back surface reflected light can be considered by increasing the thickness of the. In this case, the width of the main beam from the semiconductor laser 1000 is A, and is reflected by the flat plate type beam splitter 3000a,
If the width of the light beam incident on the light receiving element 6000 is B, then the surface reflected light and the back surface reflected light are separated, so B is
At least 2 A or more is required. (B ≧ 2A)
【００１３】従って表面反射光と裏面反射光との両方を
受光可能な受光面積の大きい受光素子６０００が必要と
なり、コスト高となるという問題点があった。更に平板
タイプのビームスプリッタ３０００ａの厚みが増大する
ため、半導体レーザー１０００からのメインビームの位
置ズレが大きくなると共に、透過率も低下するという問
題点があった。Therefore, a light receiving element 6000 having a large light receiving area capable of receiving both the front surface reflected light and the back surface reflected light is required, which causes a problem of high cost. Further, since the thickness of the flat plate type beam splitter 3000a is increased, the positional deviation of the main beam from the semiconductor laser 1000 is increased and the transmittance is also reduced.
【００１４】また図７（ｂ）に示す様に、平板タイプの
ビームスプリッタ３０００ａをくさび型ビームスプリッ
タ３０００ｃにして、表面反射光と裏面反射光とを分離
する方法も考えられる。しかしながら図７（ｂ）に示す
方法では、半導体レーザー１０００からのメインビーム
の幅Ａと、くさび型ビームスプリッタ３０００ｃを通過
する光ビームの幅Ｃとが等しくならず、取扱いが面倒に
なる上、くさび型ビームスプリッタ３０００ｃを透過す
る光ビームの射出角度θが変化するという問題点があっ
た。Further, as shown in FIG. 7B, a method of separating the front surface reflected light and the back surface reflected light by using the flat plate type beam splitter 3000a as a wedge type beam splitter 3000c may be considered. However, in the method shown in FIG. 7B, the width A of the main beam from the semiconductor laser 1000 and the width C of the light beam passing through the wedge-shaped beam splitter 3000c are not equal to each other, which makes the handling troublesome, and the wedge There is a problem in that the emission angle θ of the light beam that passes through the mold beam splitter 3000c changes.
【００１５】そして図７（ｃ）に示す様に、平板タイプ
のビームスプリッタ３０００ａの少なくとも一面に誘電
体コーティングを施し、表面反射光と裏面反射光とを分
離させる方法も考えられる。即ち、例えば第１面（表面
部）に反射光が増反射されるコーティングを施し、第２
面（裏面部）には反射光が減反射されるコーティングを
施して、平板タイプのビームスプリッタ３０００ａを構
成する。この結果、平板タイプのビームスプリッタ３０
００ａからは、第１面（表面部）の反射光だけが受光素
子６０００に入射されることになる。Then, as shown in FIG. 7 (c), a method may be considered in which at least one surface of the flat plate type beam splitter 3000a is provided with a dielectric coating to separate the surface reflected light and the back surface reflected light. That is, for example, a coating for increasing the reflection of reflected light is applied to the first surface (front surface portion), and the second surface
A flat plate type beam splitter 3000a is configured by coating the surface (back surface portion) with which reflected light is reduced. As a result, the flat plate type beam splitter 30
From 00a, only the reflected light from the first surface (surface portion) is incident on the light receiving element 6000.
【００１６】しかしながら図７（ｃ）に示す方法では、
平板タイプのビームスプリッタ３０００ａの少なくとも
一面、即ち、少なくとも第２面（裏面部）に減反射のコ
ーティングを施す必要があり、工程数が増加してコスト
がアップするという問題点があった。更に受光素子６０
００に入射する光束は、第１面（表面部）による反射光
のみとなるので、平板タイプのビームスプリッタ３００
０ａの反射率が低下して（例えばＢＫ７の場合には、約
４％程度）、受光素子６０００に入射される光量が減少
し、ノイズ等の外的影響を受け易くなるという問題点が
あった。これ故、受光素子６０００に入射される光量の
増加を図るため、第１面（表面部）に増反射のコーティ
ングを施す必要が生じてしまい、更に工程数が増えてコ
ストがアップするという深刻な問題点があった。However, in the method shown in FIG. 7 (c),
At least one surface of the flat plate type beam splitter 3000a, that is, at least the second surface (back surface portion) needs to be coated with antireflection coating, which causes a problem that the number of steps is increased and the cost is increased. Further, the light receiving element 60
Since the light flux incident on 00 is only the light reflected by the first surface (surface portion), the flat plate type beam splitter 300
There is a problem that the reflectance of 0a decreases (for example, about 4% in the case of BK7), the amount of light incident on the light receiving element 6000 decreases, and the external light is easily affected by noise or the like. . Therefore, in order to increase the amount of light incident on the light receiving element 6000, it becomes necessary to apply a coating for increased reflection to the first surface (surface portion), which further increases the number of processes and increases the cost. There was a problem.
【００１７】また裏面反射光が受光素子６０００に入射
しないことから、受光素子６０００の出力信号も約半分
となり、ノイズ等に対する影響を受け易くなるという問
題点もあった。また、現実としては一般的な反射防止膜
（反射／入射＝１／２０）では、干渉縞の鮮明度Ｖは
０.４３程度となり、高コストでありながら干渉縞を完
全に防止する様な著しい効果を期待することができない
という問題点があった。Further, since the back surface reflected light does not enter the light receiving element 6000, the output signal of the light receiving element 6000 becomes about half, and there is a problem that it is easily affected by noise and the like. Further, in reality, with a general antireflection film (reflection / incident = 1/20), the definition V of the interference fringes is about 0.43, and it is remarkable that the interference fringes are completely prevented at a high cost. There was a problem that the effect could not be expected.
【００１８】そして図４に示す様に、平板タイプのビー
ムスプリッタ３０００ａを、キューブタイプのビームス
プリッタ３０００ｂにすれば、装置全体が大型化する
上、キューブタイプのビームスプリッタ３０００ｂは、
平板タイプのビームスプリッタ３０００ａに比較して高
額なので、低コスト化を実現することができないという
問題点があった。As shown in FIG. 4, if the flat plate type beam splitter 3000a is replaced with a cube type beam splitter 3000b, the size of the entire apparatus is increased and the cube type beam splitter 3000b is
Since the cost is higher than that of the flat plate type beam splitter 3000a, there is a problem in that cost reduction cannot be realized.
【００１９】従って、半導体レーザー１０００からのメ
インビームに影響を与えることなく、高速応答性に優れ
た光量検出装置の出現が強く望まれていた。Therefore, it has been strongly desired to develop a light amount detecting device which is excellent in high-speed response without affecting the main beam from the semiconductor laser 1000.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】以上の様に構成された本
発明は、レーザービームを発生させるための光源部と、
このレーザービームの光路中に挿入され、前記レーザー
ビームの一部を分光するための所定の頂角を有するくさ
び型平板であるビームスプリッタと、前記分光されたレ
ーザービームを受光し、その光量を検出するための光量
検出手段と、前記ビームスプリッタと該光量検出手段と
の間に設けられ、前記ビームスプリッタの異なる反射面
で反射され、分光されたレーザービームを前記光量検出
手段の受光面の異なる位置に集光させるための集光レン
ズとから構成されている。そして、くさび型平板である
ビームスプリッタの頂角は、５分以下である構成にする
こともできる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention configured as described above includes a light source section for generating a laser beam,
A beam splitter which is inserted in the optical path of this laser beam and is a wedge-shaped flat plate having a predetermined apex angle for splitting a part of the laser beam, and receives the split laser beam, and detects the amount of light For detecting the amount of light, and provided between the beam splitter and the amount of light detecting means, the laser beams reflected and separated by different reflecting surfaces of the beam splitter are dispersed at different positions of the light receiving surface of the amount of light detecting means. And a condensing lens for condensing the light. The apex angle of the beam splitter, which is a wedge-shaped flat plate, may be 5 minutes or less.
【００２１】更に本発明は、レーザービームを発生させ
るための光源部と、このレーザービームを走査偏向する
ための偏向器と、前記光源部と該偏向器との間に形成さ
れ、前記レーザービームの一部を分光するためのビーム
スプリッタと、前記分光されたレーザービームを受光
し、その光量を検出するための光量検出手段とを備えた
レーザースキャナーに使用する光量検出装置であって、
前記ビームスプリッタと該光量検出手段との間に設けら
れ、前記分光されたレーザービームを前記光量検出手段
上に集光させるための集光レンズを備え、前記ビームス
プリッタは、異なる反射面で反射されたレーザービーム
が共に前記集光レンズに入射する、所定の頂角を有する
くさび型平板から構成されている。そして本発明の偏向
器がポリゴンミラーであり、レーザースキャナーが、レ
ーザービームにより情報記録を行うためのレーザープリ
ンタである構成にすることもできる。また本発明の集光
レンズが、前記光量検出手段の受光面において、異なる
位置に集光する構成にすることもできる。Further, according to the present invention, a light source section for generating a laser beam, a deflector for scanning and deflecting the laser beam, and a light source section formed between the light source section and the deflector are provided. A beam splitter for splitting a part, and a light amount detecting device used for a laser scanner having a light amount detecting means for receiving the separated laser beam and detecting the light amount thereof,
A condensing lens is provided between the beam splitter and the light amount detecting means for condensing the dispersed laser beam on the light amount detecting means, and the beam splitter is reflected by different reflecting surfaces. The laser beam is incident on the condenser lens, and is composed of a wedge-shaped flat plate having a predetermined apex angle. The deflector of the present invention may be a polygon mirror, and the laser scanner may be a laser printer for recording information with a laser beam. Further, the condensing lens of the present invention may be configured to condense light at different positions on the light receiving surface of the light amount detecting means.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
光源部がレーザービームを発生させ、レーザービームの
一部を分光するための所定の頂角を有するくさび型平板
であるビームスプリッタを、レーザービームの光路中に
挿入し、光量検出手段が、分光されたレーザービームを
受光して、その光量を検出し、ビームスプリッタと光量
検出手段との間に設けた集光レンズが、ビームスプリッ
タの異なる反射面で反射され、分光されたレーザービー
ムを光量検出手段の受光面の異なる位置に集光させる様
になっている。そして、くさび型平板であるビームスプ
リッタの頂角は、５分以下にすることもできる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention configured as described above is
The light source section generates a laser beam, and a beam splitter, which is a wedge-shaped flat plate having a predetermined apex angle for splitting a part of the laser beam, is inserted in the optical path of the laser beam, and the light amount detecting means splits the light. The laser beam is received and the amount of light is detected, and a condenser lens provided between the beam splitter and the amount-of-light detecting means is reflected by different reflecting surfaces of the beam splitter, and the dispersed laser beam is detected by the amount-of-light detecting means. The light is collected at different positions on the light receiving surface. The apex angle of the beam splitter, which is a wedge-shaped flat plate, can be set to 5 minutes or less.
【００２３】更に本発明は、光源部がレーザービームを
発生させ、偏向器がレーザービームを走査偏向し、光源
部と該偏向器との間に形成されたビームスプリッタが、
レーザービームの一部を分光させ、光量検出手段が、分
光されたレーザービームを受光し、その光量を検出する
様になっているレーザースキャナーに使用する光量検出
装置であって、ビームスプリッタと該光量検出手段との
間に設けられた集光レンズが、分光されたレーザービー
ムを光量検出手段上に集光させ、所定の頂角を有するく
さび型平板から構成されているビームスプリッタは、異
なる反射面で反射されたレーザービームが共に集光レン
ズに入射する様になっている。そして本発明の偏向器が
ポリゴンミラーであり、レーザースキャナーが、レーザ
ービームにより情報記録を行うためのレーザープリンタ
であることもできる。また本発明の集光レンズが、光量
検出手段の受光面において、異なる位置に集光させるこ
ともできる。Further, according to the present invention, a light source section generates a laser beam, a deflector scans and deflects the laser beam, and a beam splitter formed between the light source section and the deflector is provided.
A light quantity detection device for use in a laser scanner configured to split a part of a laser beam, and a light quantity detecting means to receive the separated laser beam and detect the light quantity. The beam splitter composed of a wedge-shaped flat plate having a predetermined apex angle has a different reflection surface by a condenser lens provided between the detector and the detector to focus the dispersed laser beam on the light amount detector. Both the laser beams reflected by are incident on the condenser lens. The deflector of the present invention may be a polygon mirror, and the laser scanner may be a laser printer for recording information with a laser beam. Further, the condensing lens of the present invention can condense light at different positions on the light receiving surface of the light amount detecting means.
【００２４】[0024]
【００２５】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２６】本実施例のレーザープリンタ１００はビー
ムスキャナーに該当するものであり、図１に示す様に、
半導体レーザー１０と、光線整形手段２０と、くさび型
平板ビームスプリッタ３０と、ポリゴンミラー４０と、
結像レンズ５０と、受光素子６０と、集光レンズ６１
と、信号処理回路７０とから構成されている。本実施例
のレーザープリンタ１００は、強度変調されたレーザー
ビームを被照射面に該当する記録媒体８０上で走査させ
ることにより、情報記録を行うことができる。The laser printer 100 of this embodiment corresponds to a beam scanner, and as shown in FIG.
A semiconductor laser 10, a beam shaping means 20, a wedge-shaped flat plate beam splitter 30, a polygon mirror 40,
Imaging lens 50, light receiving element 60, and condenser lens 61
And a signal processing circuit 70. The laser printer 100 of this embodiment can record information by scanning the intensity-modulated laser beam on the recording medium 80 corresponding to the surface to be irradiated.
【００２７】半導体レーザー１０は光源部に該当するも
のであり、信号処理回路７０から供給された駆動信号に
より、レーザービームを発生させることができる。光線
整形手段２０は光学系から構成されており、半導体レー
ザー１０から射出されたレーザービームを整形するため
のものである。The semiconductor laser 10 corresponds to a light source section and can generate a laser beam by a drive signal supplied from the signal processing circuit 70. The beam shaping means 20 is composed of an optical system and is for shaping the laser beam emitted from the semiconductor laser 10.
【００２８】くさび型平板ビームスプリッタ３０は、半
導体レーザー１０から射出されたレーザービームの一部
を、記録媒体８０上で走査させる前に受光素子６０に導
くためのものである。従って本実施例ではくさび型平板
ビームスプリッタ３０は、光線整形手段２０とポリゴン
ミラー４０の間に配置されている。本実施例のくさび型
平板ビームスプリッタ３０は、従来のくさび型ビームス
プリッタ３０００ｃと異なり、頂角が２分から５分程度
の極めて小さいくさび形状となっている。そして本実施
例のくさび型平板ビームスプリッタ３０は、両面ともコ
ーティングは施されていない。The wedge type flat plate beam splitter 30 is for guiding a part of the laser beam emitted from the semiconductor laser 10 to the light receiving element 60 before scanning the recording medium 80. Therefore, in this embodiment, the wedge type flat plate beam splitter 30 is arranged between the beam shaping means 20 and the polygon mirror 40. Unlike the wedge-shaped beam splitter 3000c of the related art, the wedge-shaped flat plate beam splitter 30 of the present embodiment has an extremely small wedge shape with an apex angle of about 2 to 5 minutes. The wedge-shaped flat plate beam splitter 30 of this embodiment is not coated on both sides.
【００２９】ポリゴンミラー４０は回転偏向器の一つで
あり、くさび型平板ビームスプリッタ３０を透過したレ
ーザービームを偏向するためのものである。The polygon mirror 40 is one of the rotary deflectors and is for deflecting the laser beam transmitted through the wedge-shaped flat plate beam splitter 30.
【００３０】結像レンズ５０は、ｆ・θレンズ等から構
成されており、ポリゴンミラー４０により偏向されたレ
ーザービームを、記録媒体８０上で等速度に走査するた
めのものである。The imaging lens 50 is composed of an f.theta. Lens or the like, and is for scanning the recording medium 80 at a constant speed with the laser beam deflected by the polygon mirror 40.
【００３１】受光素子６０は光量検出手段に該当するも
のであり、くさび型平板ビームスプリッタ３０で分光さ
れたレーザービームの光量を検出し、半導体レーザー１
０の発光光量を検出することができる。受光素子６０は
フォトトランジスタ等、光量を検出できる光センサーで
あれば、何れのものも採用することができる。The light receiving element 60 corresponds to a light amount detecting means, detects the light amount of the laser beam dispersed by the wedge-shaped flat plate beam splitter 30, and detects the semiconductor laser 1
The emitted light amount of 0 can be detected. As the light receiving element 60, any photosensor such as a phototransistor can be used as long as it is an optical sensor capable of detecting the amount of light.
【００３２】集光レンズ６１は、くさび型平板ビームス
プリッタ３０で分光されたレーザービームを受光素子６
０の受光面近傍に集光させるためのものである。この集
光レンズ６１は受光素子６０と別体に形成してもよく、
更に、受光素子６０と一体に形成してもよい。The condenser lens 61 receives the laser beam dispersed by the wedge-shaped flat plate beam splitter 30 as a light receiving element 6.
It is for condensing in the vicinity of the light receiving surface of 0. The condenser lens 61 may be formed separately from the light receiving element 60,
Further, it may be formed integrally with the light receiving element 60.
【００３３】信号処理回路７０は、受光素子６０の検出
信号に基づいて、半導体レーザー１０に供給する駆動信
号を制御し、半導体レーザー１０の発光出力を安定化さ
せるためのものである。The signal processing circuit 70 controls the drive signal supplied to the semiconductor laser 10 based on the detection signal of the light receiving element 60 to stabilize the light emission output of the semiconductor laser 10.
【００３４】従って本実施例の光量検出装置１１０は、
くさび型平板ビームスプリッタ３０と、受光素子６０
と、集光レンズ６１と、信号処理回路７０とから構成さ
れている。Therefore, the light amount detecting device 110 of this embodiment is
Wedge type flat plate beam splitter 30 and light receiving element 60
, A condenser lens 61, and a signal processing circuit 70.
【００３５】以上の様に構成された本実施例は、半導体
レーザー１０から射出されたレーザービームは、光線整
形手段２０により整形され、くさび型平板ビームスプリ
ッタ３０に導かれる。In the present embodiment configured as described above, the laser beam emitted from the semiconductor laser 10 is shaped by the beam shaping means 20 and guided to the wedge type flat plate beam splitter 30.
【００３６】ここで図２に基づいて、本実施例の光量検
出装置１１０を詳細に説明する。The light amount detecting device 110 of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
【００３７】くさび型平板ビームスプリッタ３０に導か
れたメインビームＡは、くさび型平板ビームスプリッタ
３０を透過する透過ビームＣと反射光Ｂとに分光され
る。The main beam A guided to the wedge-shaped flat plate beam splitter 30 is split into a transmitted beam C and a reflected light B which pass through the wedge-shaped flat plate beam splitter 30.
【００３８】透過ビームＣはポリゴンミラー４０により
偏向され、ｆ・θレンズ等からなる結像レンズ５０によ
り、記録媒体８０上で等速度に走査される。半導体レー
ザー１０からのメインビームＡを強度変調すれば、記録
媒体８０に情報記録を行うことができる。The transmitted beam C is deflected by the polygon mirror 40, and is scanned at a constant speed on the recording medium 80 by the imaging lens 50 composed of an f.theta. Lens or the like. Information can be recorded on the recording medium 80 by intensity-modulating the main beam A from the semiconductor laser 10.
【００３９】また、くさび型平板ビームスプリッタ３０
で反射された反射光Ｂは、集光レンズ６１により、受光
素子６０の受光面近傍に集光される。なお反射光Ｂは、
表面反射光Ｂ１と裏面反射光Ｂ２とからなるが、くさび
型平板ビームスプリッタ３０が僅かな頂角を有するの
で、表面反射光Ｂ１と裏面反射光Ｂ２とを分離すること
ができる。そして表面反射光Ｂ１と裏面反射光Ｂ２と
は、集光レンズ６１により、受光素子６０の受光面近傍
に集光位置を僅かに異ならせて集光される。従って比較
的小型の受光素子６０でも、表面反射光Ｂ１と裏面反射
光Ｂ２の両者を受光することができ、受光素子６０の検
出出力信号のゲインが上がるので、ノイズ等の影響を受
け難いという効果がある。Further, the wedge type flat plate beam splitter 30
The reflected light B reflected by is condensed by the condenser lens 61 in the vicinity of the light receiving surface of the light receiving element 60. The reflected light B is
Although it is composed of the front surface reflected light B1 and the back surface reflected light B2, since the wedge-shaped flat plate beam splitter 30 has a slight apex angle, the front surface reflected light B1 and the back surface reflected light B2 can be separated. Then, the front-side reflected light B1 and the back-side reflected light B2 are condensed by the condenser lens 61 in the vicinity of the light-receiving surface of the light-receiving element 60 with slightly different condensing positions. Therefore, even a relatively small light receiving element 60 can receive both the front surface reflected light B1 and the back surface reflected light B2, and the gain of the detection output signal of the light receiving element 60 is increased, so that it is less susceptible to noise or the like. There is.
【００４０】更に、くさび型平板ビームスプリッタ３０
の頂角は極めて小さいので、受光素子６０の受光面で反
射光Ｂによる干渉が起きる心配がなく、くさび型平板ビ
ームスプリッタ３０に導かれたメインビームＡと透過ビ
ームＣとは、略等しくなるので、光束に影響を与えるこ
とが少ないという効果がある。Further, the wedge type flat plate beam splitter 30
Since the apex angle of is extremely small, there is no risk of interference due to the reflected light B on the light receiving surface of the light receiving element 60, and the main beam A and the transmitted beam C guided to the wedge-shaped flat plate beam splitter 30 become substantially equal. The effect is that the luminous flux is less affected.
【００４１】そして受光素子６０で検出された半導体レ
ーザー１０の発光光量に該当する検出信号は、信号処理
回路７０に送出される様になっている。そして信号処理
回路７０が、受光素子６０の検出信号に基づいて、半導
体レーザー１０に供給する駆動信号を制御し、半導体レ
ーザー１０の発光出力を図６（ｂ）に示す様に安定化さ
せることができる。A detection signal corresponding to the amount of light emitted from the semiconductor laser 10 detected by the light receiving element 60 is sent to the signal processing circuit 70. Then, the signal processing circuit 70 controls the drive signal supplied to the semiconductor laser 10 based on the detection signal of the light receiving element 60, and stabilizes the light emission output of the semiconductor laser 10 as shown in FIG. 6B. it can.
【００４２】以上の様に構成された本発明は、くさび型
平板ビームスプリッタ３０に誘電体コーティングを施さ
なくとも、充分な光量の反射光Ｂを得ることができる。
例えば、くさび型平板ビームスプリッタ３０の材料がＢ
Ｋ７の場合には、表面反射光Ｂ１が約４％、裏面反射光
Ｂ２が約４％、合計約８％の反射率を得ることができ、
受光素子６０の光量に余裕ができるという効果がある。According to the present invention configured as described above, it is possible to obtain a sufficient amount of the reflected light B even if the wedge type flat plate beam splitter 30 is not coated with a dielectric material.
For example, the material of the wedge type flat plate beam splitter 30 is B
In the case of K7, the front surface reflected light B1 is about 4%, the back surface reflected light B2 is about 4%, and a total reflectance of about 8% can be obtained.
There is an effect that the light amount of the light receiving element 60 can be afforded.
【００４３】なお本発明の光量検出装置を適用するビー
ムスキャナーは、レーザープリンタに限ることなく、レ
ーザーファクシミリ、レーザー複写機等に応用すること
が可能である。The beam scanner to which the light amount detecting device of the present invention is applied can be applied not only to laser printers but also to laser facsimiles, laser copying machines and the like.
【００４４】[0044]
【効果】以上の様に構成された本発明は、レーザービー
ムを発生させるための光源部と、このレーザービームの
光路中に挿入され、前記レーザービームの一部を分光す
るための所定の頂角を有するくさび型平板であるビーム
スプリッタと、前記分光されたレーザービームを受光
し、その光量を検出するための光量検出手段と、前記ビ
ームスプリッタと該光量検出手段との間に設けられ、前
記ビームスプリッタの異なる反射面で反射され、分光さ
れたレーザービームを前記光量検出手段の受光面の異な
る位置に集光させるための集光レンズとから構成されて
いるので、分光されたレーザービームを比較的小型な光
量検出手段で検出することができ、高感度でノイズの影
響を受けにくい光量検出装置を提供することができると
いう卓越した効果がある。The present invention configured as described above has a light source unit for generating a laser beam, and a predetermined apex angle for inserting a part of the laser beam into the optical path of the laser beam. A beam splitter which is a wedge-shaped flat plate having a light beam, a light amount detecting means for receiving the dispersed laser beam and detecting the light amount thereof, and the beam splitter provided between the beam splitter and the light amount detecting means. Since it is composed of a condensing lens for condensing the laser beams reflected by the different reflection surfaces of the splitter and separated into different positions on the light receiving surface of the light amount detecting means, the dispersed laser beams are relatively The outstanding effect that it is possible to provide a light amount detection device that can detect with a small light amount detection means, is highly sensitive, and is not easily affected by noise That.
【００４５】そして本発明の光量検出装置を備えたレー
ザープリンタは、周囲の温度等が変化しても安定した動
作を持続させることができるという効果がある。The laser printer provided with the light amount detecting device of the present invention has an effect that it can maintain stable operation even if the ambient temperature changes.
【００４６】[0046]
【図１】本発明の実施例であるレーザープリンタ１００
の構成を説明する図である。FIG. 1 is a laser printer 100 according to an embodiment of the present invention.
It is a figure explaining the structure of.
【図２】本実施例の光量検出装置１１０の構成を説明す
る図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a light amount detection device 110 according to the present exemplary embodiment.
【図３】従来技術を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional technique.
【図４】従来技術を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional technique.
【図５】従来技術を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional technique.
【図６（ａ）】従来技術の受光素子６０００の出力信号
を説明する図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an output signal of a light receiving element 6000 according to a conventional technique.
【図６（ｂ）】本実施例の受光素子６０の出力信号を説
明する図である。FIG. 6B is a diagram illustrating an output signal of the light receiving element 60 of the present embodiment.
【図７（ａ）】従来技術を説明する図である。FIG. 7A is a diagram illustrating a conventional technique.
【図７（ｂ）】従来技術を説明する図である。FIG. 7B is a diagram illustrating a conventional technique.
【図７（ｃ）】従来技術を説明する図である。FIG. 7C is a diagram illustrating a conventional technique.
１００ レーザープリンタ １１０ 光量検出装置 １０ 半導体レーザー ２０ 光線整形手段 ３０ くさび型平板ビームスプリッタ ４０ ポリゴンミラー ５０ 結像レンズ ６０ 受光素子 ６１ 集光レンズ ７０ 信号処理回路 ８０ 記録媒体 100 laser printer 110 Light intensity detector 10 Semiconductor laser 20 Ray shaping means 30 wedge type flat plate beam splitter 40 polygon mirror 50 Imaging lens 60 light receiving element 61 Condensing lens 70 Signal processing circuit 80 recording media
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−136513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−81874（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299755（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−1553（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/00 - 1/60 B41J 3/00 G02B 26/10 H01S 5/00 - 5/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-136513 (JP, A) JP-A-62-81874 (JP, A) JP-A-5-299755 (JP, A) Actual Kaihei 3- 1553 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/00-1/60 B41J 3/00 G02B 26/10 H01S 5/00-5/50
Claims (5)
部と、このレーザービームの光路中に挿入され、前記レ
ーザービームの一部を分光するための所定の頂角を有す
るくさび型平板であるビームスプリッタと、前記分光さ
れたレーザービームを受光し、その光量を検出するため
の光量検出手段と、前記ビームスプリッタと該光量検出
手段との間に設けられ、前記ビームスプリッタの異なる
反射面で反射され、分光されたレーザービームを前記光
量検出手段の受光面の異なる位置に集光させるための集
光レンズとからなる光量検出装置。1. A light source for generating a laser beam.
Part of the laser beam, which is inserted in the optical path of the laser beam.
Has a predetermined apex angle for splitting a part of the laser beam
The beam splitter, which is a wedge-shaped flat plate,
The received laser beam and detect the amount of light
Light amount detecting means, the beam splitter and the light amount detecting means
Different means of the beam splitter provided between the means
The laser beam that is reflected by the reflecting surface and separated into
For collecting light at different positions on the light receiving surface of the quantity detecting means
A light amount detection device including an optical lens .
頂角は、５分以下である請求項１記載の光量検出装置。 2. A beam splitter which is a wedge-shaped flat plate.
The light amount detecting device according to claim 1, wherein the apex angle is 5 minutes or less.
部と、このレーザービームを走査偏向するための偏向器
と、前記光源部と該偏向器との間に形成され、前記レー
ザービームの一部を分光するためのビームスプリッタ
と、前記分光されたレーザービームを受光し、その光量
を検出するための光量検出手段とを備えたレーザースキ
ャナーに使用する光量検出装置であって、前記ビームス
プリッタと該光量検出手段との間に設けられ、前記分光
されたレーザービームを前記光量検出手段上に集光させ
るための集光レンズを備え、前記ビームスプリッタは、
異なる反射面で反射されたレーザービームが共に前記集
光レンズに入射する、所定の頂角を有するくさび型平板
である光量検出装置。 3. A light source for generating a laser beam
And a deflector for scanning and deflecting this laser beam
Is formed between the light source unit and the deflector,
Beam splitter for splitting part of the beam
And receive the dispersed laser beam and
Laser scan provided with a light amount detection means for detecting
A light amount detecting device used for a scanner, comprising:
The spectroscope is provided between the splitter and the light amount detecting means.
The focused laser beam is focused on the light quantity detecting means.
And a beam condensing lens for
The laser beams reflected by different reflecting surfaces are collected together.
Wedge-shaped flat plate with a predetermined apex angle that enters the optical lens
Light amount detection device.
ースキャナーが、レーザービームにより情報記録を行う
ためのレーザープリンタである請求項３記載の光量検出
装置。 4. A laser, wherein the deflector is a polygon mirror.
-Scanner records information by laser beam
4. The light amount detection according to claim 3, which is a laser printer for
apparatus.
面において、異なる位置に集光する請求項３記載の光量
検出装置。 5. A condenser lens receives light from the light amount detecting means.
The light amount according to claim 3, wherein the light is condensed at different positions on the surface.
Detection device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP35356893A JP3455885B2 (en) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | Light intensity detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JPH07198476A JPH07198476A (en) | 1995-08-01 |
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1993
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