JP3622800B2 - 光記録装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレーザ光を用いて光記録を行なう光記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録装置を代表するレーザプリンタにおいて、複数のレーザビームを回転多面鏡で同時に走査して光記録を行なうと、回転多面鏡の回転速度が高速にできない場合でも、ビームの本数分の高速化が実現できる。複数のレーザビームを発生させる方法として光ファイバ列を用いる方法がある。この方法においては、複数の半導体レーザからの光をそれぞれ対応するシングルモード光ファイバ内に導き、この複数のシングルモード光ファイバを一列に配列し、この光ファイバ列から出射する複数の光を光記録に利用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば波長０．６４μｍの半導体レーザからの光を用いる場合、シングルモード光ファイバの光が伝搬するコア部と称される部分の直径は４μｍ程度であり、一列に配列した光ファイバ列から出射する複数の光も光ファイバ端部でほぼこのコアの大きさと同様のビーム径をもって出射する。このような光ファイバ端部のコア部に、空中に浮遊するゴミあるいは埃が付着すると、シングルモード光ファイバのコア部は小さいため、それらはコア部のかなりの部分を覆ってしまうことになり、光ファイバ列から出射する複数の光の一部が大幅に光強度が減少し、光記録が良好に行えなくなる欠点があった。
【０００４】
本発明の目的は、空中に浮遊するゴミあるいは埃が付着しても、その影響を抑制し、信頼性の高い光ファイバ列を利用した光記録装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、複数の光ファイバの光出射側先端部がなす光ファイバ列に単一の透明板材を設け、前記透明板材の厚みｇが、次式の条件を満足することにより達成される。
ｇ＞π・ｄ0 2・ｎ／４λ
但し、ｄ0は光ファイバのコア部から出射するビーム径、ｎは光ファイバから出射した光の伝搬する領域の屈折率、λは光の波長である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
光ファイバコアから出射したレーザ光は、光の回折によりビーム径が大きくなる。この状況を図４を用いて説明する。シングルモード光ファイバのコア部から出射した光のビーム径をｄ０とし、光ファイバ端部から距離ｘ離れた場所のビーム径ｄｘは次式で表される。
【０００７】
【数１】
Figure 0003622800
【０００８】
ただし、ｘ０＝π・ｄ０ ２・ｎ／４λ
ここで、λは光の波長、ｎはコア部から出射した光の伝搬する領域の屈折率、ｄ０は光ファイバのコア部から出射する光のビーム径である。光の波長λとして０．６４μｍ、シングルモード光ファイバから出射するビーム径ｄ０は、ほぼ光ファイバのコア径と等しいので４μｍとする。また、光ファイバ端部に接着するガラス板の屈折率を１．５とし、ガラスの厚みを１ｍｍとすると、上式から、ｘ０＝２９．４５μｍ、またガラスの厚み１ｍｍを伝搬した光ビームの径ｄｘは１３６μｍと算出できる。従って、この厚みのガラス板を光ファイバ列に接着しておくと、ガラス板を出射する光ビームの径は、この例では、ガラス板のない場合の４μｍに比べて１３６μｍと大幅に大きくなるため、空中に浮遊するゴミ、埃の影響は大きく緩和されることになる。また、上式より、ｘ＜ｘ０の距離ｘにおけるビーム径は最大でもｄ０の１．４倍にしか大きくならず、ほとんど従来の欠点を改善できない。従って、光ファイバ列に接着するガラスの厚みｇは、ｇ＞ｘ０にする必要がある。
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は、本発明の光記録装置を示す。１はレーザモジュール部を示す。半導体レーザ２から出射した光をレンズ３によりシングルモード光ファイバ４に導く、このレーザモジュール部は複数個準備され、それらから光ファイバ列５を構成させる。この光ファイバ列にはガラス板２１が接着されている。光ファイバ列およびガラス板から出射した複数本のレーザ光はレンズ６により回転多面鏡７に導かれる。回転多面鏡は矢印のように回転し、複数本のレーザ光を一度に光走査する。レンズ８は感光ドラム１０上に微小な光スポットを形成させる。光ファイバ列からの複数本のビームは感光ドラム上で光スポット列９として走査されるが、光スポット列の走査方向に対する斜め角度を調整することにより、走査ピッチを適正なものに調整している。
【００１０】
レーザモジュール部の構成の詳細を図２に示す。半導体レーザ２はインバー台１４にレーザ溶接の手段で溶接されている。インバー台の光ファイバ側には石英ガラス１３が接着されている。石英ガラスの半導体レーザ側は無反射コーティングが施されている。半導体レーザから出射した光はレンズ３により、シングルモード光ファイバ２２の端面に結像させている。シングルモード光ファイバは光ファイバを覆っている被覆を取り、１２５μｍ径のクラッド部をむきだしにし、フェルール１２に挿入し、接着する。このフェルールはフェルールホルダ１１にさらに接着されている。フェルール、フェルールホルダと一体にしたシングルモード光ファイバは石英ガラス１３とは紫外線硬化樹脂で接着する。石英ガラスを用いたのは、紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線を良く透過するからである。
【００１１】
図１に示す光ファイバ列５の部分の詳細を図３を用いて説明する。シングルモード光ファイバの被覆をはがし、クラッド部をむき出しにした光ファイバ２２をＶ溝を形成した材料２３上に接着する。Ｖ溝は材料としてＳｉ結晶を用い、その異方性エッチングで形成させることができる。クラッド部の直径は１２５μｍである。レーザ光は光ファイバのコア部２４を伝搬してくる。コア径は４μｍである。光ファイバ端面を研磨した後、ガラス板２１を光ファイバ列に接着している。ガラス板の厚みとしては、前述したように１ｍｍ程度で良いと考えられるが、ごみ、埃の影響をさらに小さく抑制したい場合は、ガラス板の厚みを更に厚くすれば良い。光の利用効率を向上させるためには、ガラス板の光ファイバ側と反対の面の方に、無反射コーティングを施すのがよい。しかし、光ファイバ側は施す必要がない。というのは、光ファイバ、接着剤およびガラス板の屈折率はほぼ同じ値をもっているため、これら材料の界面ではほとんど光が反射せず、このため高い透過率で透過してくれるためである。この方法は、光ファイバ端面自身に無反射コーティングを施すという面倒なプロセスが省けるという有利な面もある。また、ゴミ、埃が付着しても、光ファイバ端部そのものに作業をするよりも、ガラス板の面を有機溶剤等で清浄にするほうがはるかに容易である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、光ファイバの光出射側先端部に透明部材を設けたので、空中に浮遊したゴミ、埃の付着による影響を大幅に軽減することができ、結果として信頼性の高い光ファイバ列を利用した光記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録装置の概略構成図である。
【図２】本発明に適用されるレーザモジュールの構成図である。
【図３】本発明の光ファイバ列部の構成を示す説明図である。
【図４】光ファイバから出射した光の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１はレーザモジュール部、２は半導体レーザ、３はレンズ、４はシングルモード光ファイバ、５は光ファイバ列部、７は回転多面鏡、９は光スポット列、１０は感光ドラム、１１はフェルールホルダ、１２はフェルール、１３は石英ガラス、１４は台、２１は本発明のガラス板、２２はクラッドをむき出しにしたシングルモード光ファイバ、２３はＳｉ結晶、２４はシングルモード光ファイバのコア部である。

Claims (3)

  1. 複数の半導体レーザからの光をそれぞれ対応するシングルモード光ファイバ内に導き、前記光ファイバから出射する光を回転多面鏡で走査して光記録を行なう光記録装置において、前記複数の光ファイバの光出射側先端部がなす光ファイバ列に単一の透明板材を設け、前記透明板材の厚みｇが、次式の条件を満足することを特徴とする光記録装置。
    ｇ＞π・ｄ0 2・ｎ／４λ
    但し、ｄ0は光ファイバのコア部から出射するビーム径、ｎは光ファイバから出射した光の伝搬する領域の屈折率、λは光の波長である。
  2. 前記透明板材がガラスからなることを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
  3. 前記透明板材が有機高分子材料からなることを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
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