JPH05328047A

JPH05328047A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH05328047A
Application number: JP4134905A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yamaguchi; 勝己山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】熱干渉などによる出力変動が良好に補正さ
れ、安定した高品位の画像が得られるＬＤアレイを用い
た画像記録装置を提供する。【構成】独立に変調可能な複数個の発光素子を有する
ＬＤアレイ７を設け、このＬＤアレイ７から発した複数
のレーザ光を微小スポットに集光結像し、記録媒体１６
上を走査露光し記録を行う画像記録装置において、ＬＤ
アレイ７からの複数のレーザ光を独立に変調可能な外部
変調器９を設け、情報信号に応じたレーザ光の変調をＬ
Ｄアレイ７又は外部変調器９のいずれかを選択して行う
選択手段１１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、デジ
タル複写機、レーザファクシミリ等の分野で利用され、
ＬＤ（半導体レーザ）アレイを用いて複数ビームで複数
ラインを同時に記録することが可能な画像記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像記録装置においては、ＬＤ
（半導体レーザ）から出射されたレーザ光を感光体上で
露光走査し光記録を行うが、この場合、複数のＬＤから
の光ビームをプリズム、ミラー、ビームスプリッタなど
の合成手段により感光体上で互いに近接した複数本のビ
ームを作り出し、これら複数本のビームを用いて複数の
走査線を同時に記録することにより、高速化を図ること
が提案されている。しかし、このような記録方法では、
光ビームの合成手段が複雑化し大型となり易く、また、
温度変動、振動などによるＬＤ間の相対的位置のわずか
の変動に対しても感光体上における光ビームが相対的に
大きく変動するため、安定した光走査を行うことが困難
となる。

【０００３】また、図１０に示すように、複数個のＬＤ
１ａ〜１ｄを有するＬＤアレイ１を用いて、複数本のビ
ームによる光書込みを行う方法がある。この場合、複数
個のＬＤ１ａ〜１ｄの発光点が、ヒートシンク２上の同
一のチップ３内で近接して配置されているため、前述し
たような相対的な位置変動といった問題は生じない。

【０００４】しかし、ＬＤ１ａ〜１ｄ毎の特性のバラツ
キや、経時変化による特性劣化速度の違いにより、常
時、光量を等しくすることは困難であり、何らかの制御
手段が必要である。また、ＬＤアレイ１においては、Ｌ
Ｄ１ａ〜１ｄが近接して設けられている（数μｍ〜数百
μｍ）ために、発光素子相互の熱的な干渉による光出力
変動が生じる。例えば、ｎ個のＬＤを有するＬＤアレイ
の第１番目のＬＤ１の電流対光出力特性は、第２番目の
ＬＤ２の電流Ｉ₂ により、図１１に示すように大きく変
動してしまう。このような変動はＬＤ間の距離（正確に
は発光点間距離）が小さいほど大きくなり、また、隣接
したＬＤ間の熱干渉による光出力変動が最も大きいもの
となる。このために、ＬＤアレイを用いて複数ビームに
よる光書込みを行った時、個々のＬＤはそれぞれの情報
信号に基づいて独立に変調されるため、それぞれのＬＤ
は他のＬＤ（特に、隣接した発光素子）が点灯している
かいないかによって、異なった光出力となってしまい、
これにより安定した画像記録を行うことができなくなっ
てしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような問
題点に対処したものとして、実開昭６３−８９２７３号
公報に開示されているように、各ＬＤの後方に発する光
（バックビーム）を導波路（光ガイド）により対応する
受光素子に導光したり、また、同様にレンズなどにより
発光素子の後方光を各々独立して受光素子に導光するこ
とにより光量を検出し、この検出された出力信号に基づ
いて各ＬＤの出力を制御する方法が提案されている。こ
の方法により、各ＬＤの出力を独立にモニタすることが
できれば、常時リアルタイムに各ＬＤの出力を制御でき
る。しかし、ＬＤアレイの各ＬＤから発するレーザ光の
拡がり角（半値全角）は１０〜４０度と大きいために、
これらを完全に分離することは難しく、また、仮に分離
できたとしても、ＬＤ、受光素子、さらには導波路（又
はレンズ）の相対的な配置精度が極端に厳しいものとな
ったり、受光素子に導光する手段によるモニタ光量の大
幅な低下を引き起こす等の不具合を生じてしまう。図１
２はその一例を示すものであり、ＬＤ１〜ＬＤ４からの
バックビーム４は、それぞれ別個の導波路５ａ〜５ｄを
介して受光素子６ａ〜６ｄに導光される構造となってい
るが、しかし、わずかな部品配置の誤差によっても光ス
トロークが発生する。

【０００６】また、特開昭５９−１９２５２号公報や特
開平１−１０６４８６号公報に開示されているように、
共通の受光素子を用いて、情報信号のない期間（有効走
査期間外）で各ＬＤを１つずつ変調して各ＬＤの出力を
モニタすることにより各ＬＤの出力制御をするものがあ
る。また、特開昭６２−２７３８６２号公報に開示され
ているように、熱結合の時定数よりも短い所定の時間ご
とにＬＤ駆動電流をリセットし、所定の出力となるよう
に各ＬＤの出力を制御することにより、ＬＤアレイを構
成する各ＬＤ間の熱結合（熱的な干渉）で発生する出力
変動を低減させる方法がある。これらの方法の場合、Ｌ
Ｄ毎の特性のバラツキや、経時変化による特性劣化速度
の違いなどによる出力変動は良好に補正されるが、少な
くとも主走査毎の出力制御しかできないため、有効に情
報信号の書込みを行っている期間（有効走査期間）内に
発生した各ＬＤの出力変動を制御することはできない。
通常のレーザ記録装置における走査周期は、数百μｓ〜
数ｍｓであるが、熱干渉による出力変動の時定数（熱結
合時定数）は発光点間隔が５０〜１００μｍのＬＤアレ
イにおいて、数百μｓ〜数ｍｓである（実験値）。従っ
て、このようなことから、ＬＤ間の熱干渉による出力変
動が有効走査期間中に発生して、安定した画像記録を行
うことができなくなるという不具合を生じる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、独立に変調可能な複数個の発光素子を有するＬＤア
レイを設け、このＬＤアレイから発した複数のレーザ光
を微小スポットに集光結像し、記録媒体上を走査露光し
記録を行う画像記録装置において、前記ＬＤアレイから
の複数のレーザ光を独立に変調可能な外部変調器を設
け、情報信号に応じたレーザ光の変調を前記ＬＤアレイ
又は前記外部変調器のいずれかを選択して行う選択手段
を設けた。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、ｎチャンネルの情報信号のうちいずれか
がＯＮ状態である時にＬＤアレイの発光素子をすべて点
灯させ、外部変調器により各レーザ光の情報信号に応じ
た変調を行う外部変調制御手段を設けた。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、外部変調器は、ＬＤアレイから発
した複数のレーザ光がそれぞれ独立して入射するシャッ
タ素子を有する光シャッターアレイからなるようにし
た。

【００１０】請求項４記載の発明では、独立に変調可能
な複数個の発光素子を有するＬＤアレイを設け、このＬ
Ｄアレイから発した複数のレーザ光を微小スポットに集
光結像し、記録媒体上を走査露光し記録を行う画像記録
装置において、前記ＬＤアレイからの複数のレーザ光を
独立に変調可能な外部変調器を設け、情報信号に応じて
変調された前記ＬＤアレイからの複数のレーザ光の強度
を前記外部変調器により情報信号に応じて制御する外部
変調制御手段を設けた。

【００１１】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明において、外部変調器は、隣接チャンネルの情報信
号に応じて、ＬＤアレイからの複数のレーザ光の強度を
制御することが可能な少なくとも１つのシャッタ素子を
有する光シャッタ部材からなるようにした。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明においては、選択手段によ
りＬＤアレイ又は外部変調器のいずれかを選択して情報
信号に応じたレーザ光の変調を行うことにより、ＬＤア
レイの各ＬＤ間の熱干渉による出力変動を除去させたり
低減させたりすることが可能となる。

【００１３】請求項２記載の発明においては、ｎチャン
ネルの情報信号が全てＯＦＦの時以外は、ＬＤを全て点
灯させて外部変調制御手段を用いて外部変調手段により
レーザ光の変調を行うようにしたので、有効走査期間に
おいて各ＬＤは情報信号によらずに常に同時に駆動さ
れ、これによりＬＤ間の熱干渉による出力変動が発生す
るようなことをなくすことが可能となる。

【００１４】請求項３記載の発明においては、外部変調
器を複数のシャッタ素子を有する光シャッタアレイとし
たので、装置が大型とならず、ＬＤアレイからの複数の
レーザ光をそれぞれの変調器に独立して導光させること
ができるため、従来のような特別の分離手段が不要とな
る。

【００１５】請求項４記載の発明においては、情報信号
に応じて独立に変調されたＬＤアレイからの複数レーザ
光の出力を外部変調制御手段を用いて外部変調器により
情報信号に基づいてリアルタイムに出力制御することに
より、記録レーザ光を高精度に出力制御することが可能
となる。

【００１６】請求項５記載の発明においては、外部変調
器を光シャッタ部材から構成することにより、情報信号
に応じて独立に変調されたＬＤアレイからのレーザ光の
出力を情報信号に基づいてリアルタイムに出力制御を行
うことが可能となる。

【００１７】

【実施例】請求項１記載の発明の一実施例を図１及び図
２に基づいて説明する。まず、画像記録装置の構成を図
１に基づいて述べる。本装置において、ＬＤアレイ７
は、ｎ（ｎ≧２）個のＬＤを有し、ＬＤ駆動回路８によ
って入力信号に応じて独立に変調される。また、前記Ｌ
Ｄアレイ７の前方の光路上には、外部変調器９が配置さ
れ、外部変調駆動回路１０を介して入力信号に応じて独
立に変調される。この外部変調器９は、ｎチャンネルの
入射レーザ光に対して、電気光学などを利用して、その
透過光又は反射光の光強度を独立に変調する。前記ＬＤ
駆動回路８と前記外部変調駆動回路１０とには、情報信
号に応じたレーザ光の変調を前記ＬＤアレイ７又は前記
外部変調器９のいずれかを選択して行う選択手段として
の信号処理回路１１が接続されている。また、前記ＬＤ
アレイ７の後方には、各ＬＤのバックビームを検出する
受光素子１２が前記ＬＤアレイ７と一体的に又は別体と
して配置されている。前記受光素子１２は制御回路１３
に接続されており、これにより制御回路１３は無効走査
期間（有効な光書込みを行っていない期間）に受光素子
１２に検出された受光信号に応じてＬＤ駆動回路８を制
御し、前記ＬＤアレイ７の出力光量をそれぞれ一定に制
御する。

【００１８】また、本装置には、前記外部変調器９を介
して出射されたレーザ光の光路上に回転多面鏡（偏向
器）１４が配置され、この回転多面鏡１４より走査され
た光路上にはｆθレンズ１５が設けられ、このｆθレン
ズ１５を通過した光路上には記録媒体としての感光体１
６と光検知器１７とが配置されている。

【００１９】このような構成において、ＬＤアレイ７か
ら前方に出射された複数のレーザ光（フロントビーム）
は、外部変調器９を介して回転多面鏡１４に導かれるこ
とにより偏向される。この偏向されたレーザ光は、ｆθ
レンズ１５により微小スポットに集光され、感光体１６
の表面に結像される。この結像スポットが回転多面鏡１
４による偏向とともに矢印方向に移動することにより主
走査がなされ、かつ、感光体１６の回転により副走査が
なされ、これにより感光体１６上に画像書込みが行われ
る。また、感光体１６と同等位置で情報書込み領域外に
配置された光検出器１７は、回転多面鏡１４で偏向され
たレーザ光を検出し、主走査方向についての同期信号を
信号処理回路１１に対して出力させる。この信号処理回
路１１は、ｎチャンネルの情報信号をＬＤ駆動回路８又
は外部変調駆動回路１０に印加するが、その印加のタイ
ミングは前記光検出器１７の同期信号により制御され
る。

【００２０】この場合、信号処理回路１１は、各チャン
ネルについて、情報信号を外部変調駆動回路１０に印加
している間はＬＤ駆動回路８には点灯指令信号を印加し
て対応するＬＤを点灯させ、また、情報信号をＬＤ駆動
回路８に印加している間は外部変調駆動回路１０にはＯ
Ｎ指令信号を印加して外部変調器９の対応する変調素子
をＯＮ状態に固定する。このようにして、外部変調器９
から出射したｎ本のレーザ光は、それぞれ光源部自体
で、又は、外部変調器９によって、情報信号に応じた変
調を受けながら感光体１６上を一括走査露光する。

【００２１】ここで、ＬＤアレイ７からの複数のレーザ
光を独立して変調することが可能な外部変調器９を設け
た理由について述べる。今、例えば、ＬＤアレイ７の各
ＬＤの出力を無効走査期間に時系列に点灯させ、これを
共通の受光素子１２で受光させることにより前述したよ
うに制御することができるわけであるが、有効走査期間
内において情報信号に基づいた変調をＬＤアレイ７自体
で行った時は、ＬＤ相互の熱干渉により出力が変動して
いた。すなわち、図２（ａ）に示したように、例えば、
ＬＤ１がＯＮの時に情報信号に従ってＬＤ２がＯＦＦか
らＯＮに切り換わった時にＬＤ１の出力が低下し、ま
た、ＬＤ２がＯＮからＯＦＦに切り換わった時にＬＤ１
の出力が増加する（元に戻る）。

【００２２】しかし、本発明に係る外部変調器９を備え
た装置においては、ＬＤを点灯させたままでレーザ光の
情報信号に応じた変調を外部変調器９によって変調する
ことができるため、例えば、これを前記ＬＤ２に適用す
ることにより、図２（ｂ）に示したように、ＬＤ２の変
調による熱干渉の影響を受けずにＬＤ１の出力を安定に
保持することができる。なお、このことは、ＬＤ３，
…，ＬＤｎの変調によるＬＤ１の出力変動についても、
また、２個のＬＤ間のどの組合せにおける熱干渉につい
ても同様に行うことができる。

【００２３】また、本実施例では、信号処理回路１１を
用いて光源部自体の変調と外部変調とを選択的に使い分
けることにより、熱干渉による出力変動を有効に低減さ
せることができる。例えば、有効走査期間内において、
全ＬＤを点灯させ、情報信号に応じた変調をすべて外部
変調器９によって行うことにより、熱干渉による光出力
の変動を完全に除去することができる。

【００２４】なお、この他の方法として、熱干渉の影響
が隣接したＬＤ間で最も大きいことに着目して、隣接し
たチャンネル間の情報信号に基づいて光源部自体の変調
と外部変調とを切換えたり、情報信号のＯＮ、ＯＦＦの
周期が熱干渉の時定数よりも小さい時にはＬＤを変調
し、これ以外の時には外部変調を行うにようにしてもよ
い。

【００２５】上述したように、選択手段によりＬＤアレ
イ７又は外部変調器９のいずれかを選択して情報信号に
応じたレーザ光の変調を行うことによって、ＬＤアレイ
７の各ＬＤ間の熱干渉による出力変動を除去させたり、
低減させたりすることが可能となり、これにより、複数
レーザ光による高速記録でありながら、高品質な画像が
得られる装置を得ることができる。

【００２６】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
３に基づいて説明する。なお、請求項１記載の発明で述
べた画像記録装置の構成（図１参照）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。

【００２７】本実施例では、ｎチャンネルの情報信号の
うちいずれかがＯＮ状態である時に、ＬＤアレイ７のＬ
Ｄ（発光素子）をすべて点灯させ、外部変調器９により
各レーザ光の情報信号に応じた変調を行う図示しない外
部変調制御手段を設けたものである。

【００２８】そこで、今、外部変調制御手段の働きを図
３に基づいて説明する。有効書込み期間おいて、まず、
全チャンネルの情報信号がＯＦＦの期間ａにおいては、
各チャンネルにおいてＬＤ又は外部変調器９は少なくと
もどちらかがＯＦＦとされ、感光体１６にレーザ光は照
射されない。この時、ＬＤはすべてＯＦＦとすることが
各ＬＤの経時劣化にとって有効である。そして、いずれ
かのチャンネルの情報信号がＯＮの期間ｂにおいては全
てのＬＤをＯＮに固定して、外部変調器９によって情報
信号に応じた変調を行う。これにより、感光体１６上に
情報信号に応じた変調レーザ光が照射される。

【００２９】従って、有効書込み期間内においては、Ｌ
Ｄの変調（ＯＮ、ＯＦＦ）は独立して行われず、常に同
時に変調されることになるため、熱干渉による光出力の
変動を除去することが可能となる。また、有効書込み期
間中の全チャンネルの情報信号がＯＦＦの期間ａには全
ＬＤをＯＦＦとすることにより、各ＬＤの累積点灯時間
がそれほど増加するようなことがないため経時劣化も起
こりにくい。

【００３０】上述したように、ｎチャンネルの情報信号
が全てＯＦＦの時以外は、ＬＤを全て点灯させて外部変
調制御手段を用いて外部変調手段によりレーザ光の変調
を行うようにしたので、有効走査期間において各ＬＤは
情報信号によらずに常に同時に駆動され、ＬＤ間の熱干
渉による出力変動が発生するようなことをなくすことが
可能となり、これにより、高品質のマルチビーム装置を
実現させることができる。また、ｎチャンネルの情報信
号が全てＯＦＦの時は、全てのＬＤをＯＦＦとすること
により、各ＬＤの累積点灯時間をそれほど増加させなく
てもよく、長寿命化を図ることができる。

【００３１】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
４〜図６に基づいて説明する。なお、請求項１記載の発
明で述べた画像記録装置の構成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。

【００３２】本実施例では、外部変調器９として、ＬＤ
アレイ７から発した複数のレーザ光がそれぞれ独立して
入射するシャッタ素子を有する光シャッターアレイ１８
を用いたものである。そこで、今、その光シャッターア
レイ１８の一例を図４に基づいて説明する。ここでは、
光シャッターアレイ１８は、偏光子１９と、これと直交
する検光子２０と、これらの間に２次電気光学効果（Ｋ
ｅｒｒ効果）を示す透光性のＰＬＺＴセラミック板２１
とからなっている。このＰＬＺＴセラミック板２１は、
両面が光学研磨され、複数の光透過領域（以下、シャッ
タ素子２１ａと呼ぶ）が凸状とされてアレイ状に形成さ
れている。それぞれの凸状のシャッタ素子２１ａの両側
壁から側端部に向かって斜線部分に示したように電極が
形成され、これによりそれぞれシャッタ素子２１ａは独
立に駆動可能な状態となっている。シャッタ素子２１ａ
へ印加する電界方向に対して、入射光の偏光方向が４５
°（従って、ここでは、シャッタ素子２１ａの配列方向
とも４５°）となるように偏光子１９が設定されてい
る。

【００３３】今、入射光の強度をＩi 、出射光の強度を
Ｉ₀ とし、１つのシャッタ素子２１ａについて考える
と、Ｉ₀ ＝Ｉi・ｓｉｎ²（Γ／２） …（１）なる関係が成立する。

【００３４】ただし、位相差Γは、 Γ＝π・ｔ・ｎ₀ ³・Ｒｃ・Ｅ²／λ …（２） λ：波長ｔ：シャッタ素子の有効長さｎ₀：ＰＬＺＴの屈折率Ｅ：電界強度Ｒｃ：ＰＬＺＴの２次電気光学定数とする。

【００３５】これにより、（１）により出射光の強度Ｉ
₀ は、位相差Γがｍπ（ｍ：奇数）の時に最大となり
（シャッタ素子２１ａが開いたＯＮ状態）、ｍ’π
（ｍ’：偶数）の時に最小となる（シャッタ素子２１ａ
が閉じたＯＦＦ状態）。

【００３６】従って、各シャッタ素子２１ａについてそ
れぞれの電極を介して電圧印加を外部変調駆動回路１０
により制御することにより、任意のシャッタ素子を開閉
することができる。また、シャッタ素子２１ａは凸状と
され、その側壁部分にも電極が形成されているため、シ
ャッタ素子２１ａを効果的に電界を印加させることがで
き、しかも、低い駆動電圧で駆動させることができる。
このように電気光学効果を利用した光シャッタアレイ１
８は、高速変調（数ＭＨｚ以上：実験値）が可能とな
る。

【００３７】外部変調器９として複数のＡＯＭ（音響光
学変調器：気体レーザの変調に良く用いられる）を用い
た場合、ＬＤアレイ７からの近接した複数のレーザ光を
独立に分離して各ＡＯＭに入力させる必要があるが、本
実施例で用いた光シャッタアレイ１８は複数のシャッタ
素子２１ａを有する（集積化されている）ので、図５に
示すように、コリメートレンズ２２、集光レンズ２３な
どにより集光させるだけで、容易にＬＤアレイ７からの
複数のレーザ光を対応する光シャッターアレイ１８のシ
ャッター素子２１ａに入射させることができ、これによ
り、各チャンネルのレーザ光を独立に変調することがで
きる。

【００３８】次に、光シャッターアレイ１８を用いた光
学系の構成例を図６に基づいて説明する。ＬＤアレイ７
がＬＤ（発光点）の配列方向が副走査方向となるように
配置され、光路中に光シャッターアレイ１８のシャッタ
素子２１ａの配列方向がＬＤの配列方向と一致するよう
に配置されている。このＬアレイ７から出射した複数の
レーザ光はコリメートレンズ２２によりそれぞれ略平行
光とされ、半波長板２４によりレーザ光の直線偏光の方
向を４５°回転され、シャッタ素子２１ａへの印加電界
方向と４５°の直線偏光とされる。半波長板２４を通過
した光は、レンズ２３（前記集光レンズと同一）により
集光されながら光シャッターアレイ１８の対応する各シ
ャッタ素子２１ａに独立に入射する。光シャッターアレ
イ１８を通過した変調光はレンズ２５により再び略平行
光とされ、シリンドリカルレンズ２６によって回転多面
鏡１４の偏向反射面２７の近傍に副走査方向に線状に結
像された後、アナモフィックなｆθレンズ１５により微
小スポットに結像されながら、感光体１６の面上を一括
走査、露光する。この場合、半波長板２４を用いている
ため、ＬＤからのレーザ光（通常、良好な直線偏光を示
す）の偏光方向を効率良く制御することができ、しか
も、偏光子１９は省略することができる。

【００３９】従って、電気光学的な光シャッターアレイ
１８を外部変調器９として用いたので、簡単な構成であ
りながら、高速で高精度な外部変調が各レーザ光毎に独
立して行うことができ、これにより出力変動を良好に補
正されたレーザ記録装置を実現することができる。

【００４０】なお、図６に示した構成例では、シリンド
リカルレンズ２６により偏向反射面２７の近傍に一旦線
状に結像させ、アナモフィックなｆθレンズ１５により
感光体１６上に結像させているが、これは偏向反射面２
７の面倒れによる感光体１６上の走査線の位置ずれを補
正するためである。回転多面鏡１４を用いない場合は、
シリンドリカルレンズ２６は不要であり、ｆθレンズ１
５をアナモフィックな構成にする必要もない。また、コ
リメートレンズ２２と、レンズ２３，２５と、シリンド
リカルレンズ２６は一体的に構成することも可能であ
る。さらに、ＬＤアレイ７のＬＤの配列方向は副走査方
向に限定するものではなく、必要に応じて所定角度だけ
傾けてもよい。この時、シャッタ素子２１ａはＬＤ（発
光点）の配列方向と揃えるように配置し、半波長板２４
によりＬＤ出射レーザ光の直線偏向の方向を４５°回転
させればよい。

【００４１】上述したように、外部変調器９を複数のシ
ャッタ素子２１ａを有する光シャッターアレイ１８とし
たので、装置が大型とならず、また、ＬＤアレイ７から
の複数のレーザ光を外部変調器９にそれぞれ独立して導
光させることができるため、従来のような特別の分離手
段が不要となり、これにより、レンズ等を用いて簡単な
構成でＬＤアレイ７の発光部から発した複数のレーザ光
をそれぞれ対応するシャッタ素子２１に独立して入射さ
せることができる。また、電気光学的シャッターアレイ
としたことにより、各チャンネル毎に独立の高速変調が
可能となり、これにより高精度の出力制御が可能で高品
質な装置を提供できる。

【００４２】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
１に基づいて説明する。なお、請求項１記載の発明で述
べた画像記録装置の構成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。

【００４３】本実施例では、ＬＤアレイ７からの複数の
レーザ光を独立に変調可能な外部変調器９を設け、情報
信号に応じて変調されたＬＤアレイ７からの複数のレー
ザ光の強度を外部変調器９により情報信号に応じて制御
する図示しない外部変調制御手段を設けたものである。
すなわち、前述した請求項１〜３記載の発明では、ＬＤ
アレイ７又は外部変調器９のどちらかで選択的に情報信
号に応じた変調を行ったが、ここでは、ＬＤアレイ７自
体で情報信号に応じた変調を行うと共に、光強度可変の
外部変調器９によって情報信号に応じて記録レーザ光の
出力制御を行うようにしたものである。

【００４４】具体的には、図１の構成において、ｎチャ
ンネルの情報信号は信号処理回路１１に入力され、受光
素子１２からの同期信号によりそのタイミングを制御さ
れながらＬＤ駆動回路８に印加される。この時同時に、
信号処理回路１１内で入力された情報信号に基づいて外
部変調駆動回路１０にｎ’（ｎ’≦ｎ：ＬＤアレイのＬ
Ｄの数）チャンネルの制御信号を印加し、外部変調器９
を駆動制御して入射光の強度変調を行うことにより、そ
の外部変調器９を出射後の記録レーザ光の出力変動を低
減することができる。

【００４５】情報信号に応じて独立に変調されたＬＤア
レイからの複数レーザ光の出力を外部変調器９により情
報信号に基づいてリアルタイムに出力制御するため、記
録光を高精度に出力制御することが可能で、高品質な装
置を実現することができる。

【００４６】次に、請求項５記載の発明の一実施例を図
７〜図９に基づいて説明する。なお、請求項４記載の発
明で述べた画像記録装置の構成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】本実施例では、前述した請求項４記載の外
部変調器９を、隣接チャンネルの情報信号に応じてＬＤ
アレイ７からの複数のレーザ光の強度を制御することが
可能な少なくとも１つのシャッタ素子を有する光シャッ
タ部材から構成したものである。

【００４８】具体的には、外部変調器９は、ｎ’（ｎ’
≦ｎ：ＬＤアレイのＬＤの数）本の入射光の強度変調が
可能であり外部変調駆動回路１０により制御させれるも
のであり、光シャッタ部材としては前述した請求項３記
載の発明で述べた光シャッターアレイ１８（図４参照）
を適用することができる。ただし、制御方法によって
は、１チャンネルの制御を行うシャッタ素子２１ａを用
いればよい。請求項３記載の発明の実施例で述べた光シ
ャッターアレイ１８（１〜ｎチャンネル）を用いれば、
（１）、（２）式に基づいてその透過光量をシャッタ素
子２１ａへの印加電界強度Ｅすなわち印加電圧によっ
て、連続的（ＯＮかＯＦＦかだけでなく）に、しかも、
高速に制御を行うことができる。

【００４９】次に、情報信号に基づいてＬＤアレイ７の
出力制御を行う外部変調器７の具体的な制御方法につい
て述べる。まず、（１）として、チャンネル数がｎ＝２
の場合について述べる。図７に示すように、ＬＤアレイ
７からのそれぞれの出射光は、互いがＯＮかＯＦＦかに
よって出力が異なるが、これを１チャンネルの外部変調
器１０で透過（反射）強度を制御することにより補正す
る。すなわち、情報信号が両方ともＯＮ（書込み指令）
の時はＬＤ出力光が低下するため、透過光量が最大｛位
相差Γがｍπ（ｍ：奇数）｝になるようにシャッター素
子２１ａへの印加電圧を制御する。一方、情報信号が片
方だけＯＮの時、ＬＤ出力光の増加分を相殺するよう
に、透過光量がやや低くなるような電界をシャッタ素子
２１ａに印加する。そして、外部変調器９を出射した記
録レーザ光の出力はいずれの場合も一定とする。

【００５０】次に、（２）として、ｎ＝３の場合につい
て述べる。図８に示すように、隣接したＬＤが両方
ともＯＮ（少なくともＬＤ１とＬＤ２とがＯＮ、又は、
ＬＤ２とＬＤ３とがＯＮ）の時、外部変調器９（１チャ
ンネル）の透過光量をＭＡＸとは、それ以外の時に所定
量だけ透過光量を低下させ、外部変調器９を出射した記
録レーザ光の出力をほぼ均一とする。図９に示すよ
うに、中央のＬＤに関しては、両端のＬＤが両方ともＯ
Ｎ、片方だけＯＮ、両方ともＯＦＦの場合に対応して３
段階の制御を外部変調器９（３チャンネル）で行い、両
端のＬＤに関してはと同様に２段階の制御を外部変調
器９で行うことにより、外部変調器９を出射した記録光
の出力をより均一化することができる。なお、点灯して
いないＬＤに対応するチャンネルでは、外部変調器９の
制御は任意でよい。

【００５１】次に、（３）として、ｎ≧４の場合につい
て述べる。ｎ個のＬＤのうち、連続した２つのＬＤ
がＯＮの時に、外部変調器９（１チャンネル）の透過光
量をＭＡＸとし、それ以外の時には所定量だけ透過光量
を低下させ、外部変調器９を出射した記録光の出力をほ
ぼ均一にする。各チャンネルのＬＤについて、それ
と隣接するＬＤのうち、両方ともＯＮ、片方だけＯＮ、
両方ともＯＦＦの場合に対応して３段階の制御を外部変
調器（ｎチャンネル）９で行うことにより、外部変調器
９で出射した記録光の出力を均一とする。

【００５２】従って、外部変調器９による光強度変調は
必ずしもｎチャンネルの全てについて独立に制御する必
要はなく、また、２〜３段階の制御を行えば、十分な補
正効果を得ることができる。また、隣接ＬＤの熱干渉に
よる出力変動を光シャッターアレイ１８によって補正し
たので、有効走査期間中の記録光の光出力を安定化させ
ることができる。

【００５３】上述したように、外部変調器９を光シャッ
ターアレイ１８から構成することにより、情報信号に応
じて独立に変調されたＬＤアレイ７からの複数のレーザ
光の出力を情報信号に基づいてリアルタイムに出力制御
を行うことができるため、簡単な光学系でコンパクトな
構成とすることができる。また、この場合、電気光学的
シャッタアレイとしたことにより、記録光の高速で高精
度な制御を行うことが可能となる。さらに、隣接チャン
ネルのＬＤのＯＮ／ＯＦＦの情報に基づいて出力制御を
行うようにしたので、熱干渉の影響を効率的に低減させ
ることが可能となる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、独立に変調可能
な複数個の発光素子を有するＬＤアレイを設け、このＬ
Ｄアレイから発した複数のレーザ光を微小スポットに集
光結像し、記録媒体上を走査露光し記録を行う画像記録
装置において、前記ＬＤアレイからの複数のレーザ光を
独立に変調可能な外部変調器を設け、情報信号に応じた
レーザ光の変調を前記ＬＤアレイ又は前記外部変調器の
いずれかを選択して行う選択手段を設けたので、この選
択手段によりＬＤアレイ又は外部変調器のいずれかを選
択して情報信号に応じたレーザ光の変調を行うことによ
って、ＬＤアレイの各ＬＤ間の熱干渉による出力変動を
除去させたり低減させたりすることが可能となり、これ
により、複数レーザ光による高速記録でありながら、高
品質な画像が得られる装置を得ることができるものであ
る。

【００５５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ｎチャンネルの情報信号のうちいずれかが
ＯＮ状態である時にＬＤアレイの発光素子をすべて点灯
させ、外部変調器により各レーザ光の情報信号に応じた
変調を行う外部変調制御手段を設けたので、有効走査期
間において各ＬＤは情報信号によらずに常に同時に駆動
され、ＬＤ間の熱干渉による出力変動が発生するような
ことをなくすことが可能となり、これにより、高品質の
マルチビームの装置を実現させることができるものであ
る。

【００５６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、外部変調器は、ＬＤアレイから発し
た複数のレーザ光がそれぞれ独立して入射するシャッタ
素子を有する光シャッターアレイからなるようにしたの
で、装置が大型とならず、また、ＬＤアレイ７からの複
数のレーザ光を外部変調器９にそれぞれ独立して導光さ
せることができるため、従来のような特別の分離手段が
不要となる。また、電気光学的シャッターアレイとした
ことにより、各チャンネル毎に独立の高速変調が可能と
なり、これにより高精度の出力制御が可能で高品質な装
置を得ることができるものである。

【００５７】請求項４記載の発明は、独立に変調可能な
複数個の発光素子を有するＬＤアレイを設け、このＬＤ
アレイから発した複数のレーザ光を微小スポットに集光
結像し、記録媒体上を走査露光し記録を行う画像記録装
置において、前記ＬＤアレイからの複数のレーザ光を独
立に変調可能な外部変調器を設け、情報信号に応じて変
調された前記ＬＤアレイからの複数のレーザ光の強度を
前記外部変調器により情報信号に応じて制御する外部変
調制御手段を設けたので、情報信号に応じて独立に変調
されたＬＤアレイからの複数レーザ光の出力を外部変調
制御手段を用いて外部変調器により情報信号に基づいて
リアルタイムに出力制御することにより、記録レーザ光
を高精度に出力制御することができるものである。

【００５８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、外部変調器は、隣接チャンネルの情報信号
に応じて、ＬＤアレイからの複数のレーザ光の強度を制
御することが可能な少なくとも１つのシャッタ素子を有
する光シャッタ部材からなるようにしたので、情報信号
に応じて独立に変調されたＬＤアレイからの複数のレー
ザ光の出力を情報信号に基づいてリアルタイムに出力制
御を行うことができるため、簡単な光学系でコンパクト
な構成とすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，４記載の発明の一実施例である画像
記録装置の構成を示すブロック図である。

【図２】ＬＤアレイの各ＬＤの出力波形の様子を示す波
形図である。

【図３】請求項２記載の発明の一実施例である各チャン
ネルの各種信号波形の様子を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】請求項３記載の発明の一実施例である光シャッ
ターアレイの構成を示す構成図である。

【図５】光シャッターアレイを含めて示す出射光学系の
様子を示す構成図である。

【図６】光シャッターアレイを走査光学系と含めて示す
構成図である。

【図７】請求項５記載の発明の一実施例であるｎ＝２の
場合における各種信号の波形を示すタイミングチャート
である。

【図８】ｎ＝３の場合における隣接したＬＤが両方とも
ＯＮ状態の時の様子を示すタイミングチャートである。

【図９】ｎ＝３の場合における隣接したＬＤが両方とも
ＯＮ状態、片方だけＯＮ状態、両方ともＯＦＦ状態の時
の様子を示すタイミングチャートである。

【図１０】ＬＤアレイの構成を示す斜視図である。

【図１１】光出力−電流特性を示す特性図である。

【図１２】出射光を導波路により分離する様子を示す光
路図である。

【符号の説明】

７ＬＤアレイ９外部変調器１１選択手段１６記録媒体１８光シャッターアレイ２１ａシャッター素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】独立に変調可能な複数個の発光素子を有
するＬＤアレイを設け、このＬＤアレイから発した複数
のレーザ光を微小スポットに集光結像し、記録媒体上を
走査露光し記録を行う画像記録装置において、前記ＬＤ
アレイからの複数のレーザ光を独立に変調可能な外部変
調器を設け、情報信号に応じたレーザ光の変調を前記Ｌ
Ｄアレイ又は前記外部変調器のいずれかを選択して行う
選択手段を設けたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】ｎチャンネルの情報信号のうちいずれか
がＯＮ状態である時にＬＤアレイの発光素子をすべて点
灯させ、外部変調器により各レーザ光の情報信号に応じ
た変調を行う外部変調制御手段を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】外部変調器は、ＬＤアレイから発した複
数のレーザ光がそれぞれ独立して入射するシャッタ素子
を有する光シャッターアレイからなることを特徴とする
請求項１又は２記載の画像記録装置。
【請求項４】独立に変調可能な複数個の発光素子を有
するＬＤアレイを設け、このＬＤアレイから発した複数
のレーザ光を微小スポットに集光結像し、記録媒体上を
走査露光し記録を行う画像記録装置において、前記ＬＤ
アレイからの複数のレーザ光を独立に変調可能な外部変
調器を設け、情報信号に応じて変調された前記ＬＤアレ
イからの複数のレーザ光の強度を前記外部変調器により
情報信号に応じて制御する外部変調制御手段を設けたこ
とを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】外部変調器は、隣接チャンネルの情報信
号に応じてＬＤアレイからの複数のレーザ光の強度を制
御することが可能な少なくとも１つのシャッタ素子を有
する光シャッタ部材からなることを特徴とする請求項４
記載の画像記録装置。