JPH07209595A - 半導体レーザアレイ記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 個々のＬＤの出力制御精度を向上させた半導
体レーザアレイ記録装置を提供する。 【構成】 半導体レーザアレイ１の２つの発光部１ａ，
１ｂから出射する２本の出射ビームＡ，Ｂをそれぞれ記
録用ビームＡ２，Ｂ２と出力制御用ビームＡ１，Ｂ１と
に分割する第一ビーム分割手段３を設け、この第一ビー
ム分割手段３により分割された２本の出力制御用ビーム
Ａ１，Ｂ１を集光する集光レンズ４を設け、この集光レ
ンズ４により集光された前記２本の出力制御用ビームＡ
１，Ｂ１を分割する第二ビーム分割手段２１を設け、こ
の第二ビーム分割手段２１により分割された出力制御用
ビームＡ１，Ｂ１のそれぞれ別個の集光光路上に受光素
子５ａ，５ｂを配設し、これら各受光素子５ａ，５ｂか
らの出力信号に応じて半導体レーザアレイ１の個々の発
光部１ａ，１ｂの発光出力を制御する発光出力制御手段
６ａ，６ｂ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、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ことが可能な半
導体レーザアレイ記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、第一の従来例として、半導体レー
ザアレイをレーザ走査光学系に用いた場合の出力制御に
関するものとして、特開昭５９−１９２５２号公報、特
開平１−１０６４８６号公報に開示されているものがあ
る。この場合、１ライン走査毎に次走査までの無効走査
期間内で半導体レーザアレイを構成する半導体レーザを
１個ずつ時系列で点灯させ、半導体レーザアレイパッケ
ージに内蔵されたバックビーム光量検出器（モニタＰ
Ｄ）により光量を検出し、このモニタＰＤの出力信号に
より各半導体レーザの出力を制御する方式である。

【０００３】第二の従来例として、特開昭６２−２７３
８６２号公報に開示されているように、半導体レーザア
レイを構成する各半導体レーザ間の熱結合（熱的な干
渉）で発生する出力変動を低減するため、熱結合の時定
数よりも短い所定の時間毎に半導体レーザ駆動電流をリ
セットし、所定の出力となるような各半導体のレーザ出
力を制御する方式がある。

【０００４】第三の従来例として、特開平１−１５５６
７６号公報に開示されているように、ＬＤＡ（半導体レ
ーザアレイ）のバックビームを、そのＬＤＡのＬＤ（半
導体レーザ）数に対応した受光素子で検出する半導体レ
ーザ装置において、その受光素子の受光面に遮光部を設
け、個々のＬＤの出力を独立した受光素子で検出し、そ
れらＬＤのレーザ出力を制御することによって、バック
ビーム間の光クロストークを防止させるようにした方式
がある。

【０００５】第四の従来例として、特願平５−９９３４
号に「半導体レーザアレイ記録装置」として本出願人に
より出願されているものがある。これは、図８に示すよ
うに、発光部としてのＬＤ１ａ，１ｂを複数個（この例
では２個）もつＬＤＡ１を用いて２ライン同時に記録を
行う場合の例である。ＬＤ１ａ，１ｂから出射した２本
の出射ビームＡ，Ｂは、コリメートレンズ２を介して、
ハーフミラー３（後述する第一ビーム分割手段に対応す
る）に入射することによりそれぞれ２分割され、記録用
ビームＡ２，Ｂ２と出力制御用ビームＡ１，Ｂ１とに分
けられる。ハーフミラー３によって反射された出力制御
用ビームＡ１，Ｂ１は、集光レンズ４により集光され、
それぞれの集光位置に配置されたビーム数と同数の受光
素子５ａ，５ｂに各々受光される。これら個々の受光素
子５ａ，５ｂにより光電変換された光出力信号はＬＤ制
御部６ａ，６ｂに送られ、これらＬＤ制御部６ａ，６ｂ
は各ＬＤ１ａ，１ｂが所定の出力値となるように駆動電
流を制御する。一方、ハーフミラー３を透過した記録用
ビームＡ２，Ｂ２は、シリンダレンズ７によって回転多
面鏡８の反射面に副走査方向に絞り込まれて入射する。
そして、回転多面鏡８の回転によって偏向走査された記
録用ビームＡ２，Ｂ２は、結像レンズ９（ｆθレンズ）
で記録媒体１０上に微小ビーム状態となって導かれ、こ
れにより主走査方向Ｘに沿って２ライン同時に記録が行
われる。なお、走査線上の走査開始側の画像範囲外の領
域には、主走査方向の画像書込み開始位置を制御するた
めの受光素子１０ａが配置されている。

【０００６】第五の従来例として、電子写真技術とレー
ザ走査技術とを組み合わせた構成のレーザプリンタがあ
る。このようなレーザプリンタは、普通紙を使用するこ
とができ高速で高画質な画像が得られるため、コンピュ
ータの出力装置や、デジタル複写機として急速に普及し
てきている。図９は、そのレーザプリンタのレーザ走査
光学系の構成を示すものである。画像信号に応じて変調
されたＬＤ１１から出射されたレーザビームはコリメー
トレンズ１２によりコリメートされ、回転多面鏡１３で
反射され、結像レンズ１４（ｆθレンズ）で感光体１５
上に微小スポットとして結像される。この微小スポット
が回転多面鏡１３と感光体１５の回転により走査露光
し、画像の静電潜像が形成される。なお、走査線上の走
査開始側の画像範囲外には、前記受光素子１０ａと同様
な目的で受光素子１５ａが配置されている。このような
レーザプリンタにおいて、１分間にＡ４サイズの画像を
１００枚出力するような光学系を実現するためには、感
光体１５の速度は５００ｍｍ／ｓｅｃ程度となり、回転
多面鏡１３の回転数Ｒ（ｒｐｍ）は、 Ｒ＝Ｖｏ×ＤＰＩ×６０／（２５．４×Ｎ） …（１） Ｖｏ：感光体１５の速度（ｍｍ／ｓｅｃ） ＤＰＩ：１インチ当たりに記録できるドット数、一般的
には３００〜４００ Ｎ：回転多面鏡１３の反射面の数、一般的には６〜１０ となる。例えば、今、Ｖｏ＝５００、ＤＰＩ＝３００、
Ｎ＝８の値を（１）式に代入すると、回転多面鏡１３の
回転数Ｒは４４２９１（ｒｐｍ）になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この第五の従
来例のような回転数Ｒの値では、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することができず、
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、光源であるレーザの変調周波数
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、回路が複雑にな
ると同時にコストアップとなる。

【０００８】この場合、高速化を図るための方法とし
て、複数の光源からのレーザビームを１個の回転多面鏡
で偏向走査し、これと同時に複数ラインを記録する方式
がある。複数のレーザビームで走査することにより、レ
ーザビームの本数がＭ本になれば、回転多面鏡の回転数
及びレーザビームの変調周波数は１／Ｍとなり、大幅な
コウトダウンを図ることができる。この場合、光源とし
ては、１チップ内に複数の発光素子（ＬＤ）を有し、個
々のＬＤが独立に変調が可能な半導体レーザアレイ（Ｌ
ＤＡ）が多く用いられる。このＬＤＡが用いられる理由
は、感光体上での各レーザビームのピッチが半導体レー
ザチップの加工精度で決まるため、熱変形等の影響で感
光体上でのレーザビームのピッチが変動することが少な
いことや、コリメートレンズ、結像レンズなどが１組で
よく光学系がシンプルになるからである。図１０は３個
のＬＤをアレイ化してなるＬＤＡ１６の一例を示すもの
であり、独立に駆動、変調可能なＬＤ１７ａ，１７ｂ，
１７ｃが一列に並んだ構造を示すものである。

【０００９】しかし、このようなＬＤＡ１６を独立して
変調する場合、周辺の発光点の状態（ＯＮかＯＦＦか）
によって、発光部間相互の熱的な干渉を受け発光部の温
度が変化してしまう。ＬＤ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ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
の電流によりＬＤ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを駆動しても
ＬＤＡ１６の場合、発光部間の相互の熱的な干渉によっ
て光出力は大きく変動してしまう。実験値によると、熱
干渉の時定数（熱結合時定数）は、発光点間距離が１０
０μｍで数ｍｓｅｃ、発光点間距離が５０μｍで数１０
０μｓｅｃであった。

【００１０】また、レーザ走査光学系からみた場合、Ｌ
ＤＡを光源として使用した場合、中心のＬＤ以外のレー
ザビームは、コリメートレンズ、結像レンズの光軸外を
使用し、収差による記録ビーム形状の劣化、走査線曲が
りが発生するため、発光点間距離はできるだけ短い方が
よい。しかし、１走査毎に出力制御を行っている第一の
従来例の場合、レーザプリンタにおける走査周期は数ｍ
ｓｅｃ〜数１００μｓｅｃであり、前記実験値から分か
るような熱干渉による出力変動が発生する。また、第二
の従来例においても、出力制御は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は発生してしまう。
さらに、第三の従来例の場合においては、図１１に示す
ように、ＬＤＡの発光点数に対応した数の受光素子１８
ａ，１８ｂを有し、ＬＤ１９の発散ビームの重なりによ
る光クロストークを受光素子１８ａ，１８ｂ間に形成し
た遮光部材２０により防いでいる。しかし、発光点間を
狭くすると、ＬＤ１９の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２０による分離が不可能
となる。従って、このようなことから、ＬＤ１９の出力
変動が生じて高品位な画像を提供することができないと
いう問題がある。

【００１１】第四の従来例においては、光源ユニットの
小型化を図ることが必要不可欠な条件であり、このため
集光レンズ４に焦点距離の短いレンズを用い、ハーフミ
ラー３と受光素子５ａ，５ｂとの間の焦点距離を短くす
る必要がある。しかし、焦点距離を短くすると、２本の
出力制御用ビームＡ１，Ｂ１の結像点Ｐ，Ｑが近接し、
隣接した他のビームによるフレア光が受光素子５ａ，５
ｂに入射してしまい、ＬＤ１ａ，１ｂの出力精度に悪影
響を及ぼす。しかも、結像点Ｐ，Ｑが非常に近接した場
合、受光素子５ａ，５ｂをそれぞれ独立して配置するこ
とは難しく、１チップ上に受光部が２個配置された受光
素子アレイを作製しなければならない。しかし、このよ
うな受光素子アレイを用いると、２個の受光素子を別個
に配置した場合に比べてクロストークが多く発生し、結
果としてＬＤ１ａ，１ｂの出力精度が悪くなってしま
う。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、画像信号に応じて独立に変調される半導体レーザア
レイの発光部から出射する出射ビームを微小スポットに
集光結像し、記録媒体を走査露光し記録を行う半導体レ
ーザアレイ記録装置において、前記半導体レーザアレイ
の２つの発光部から出射する２本の出射ビームをそれぞ
れ記録用ビームと出力制御用ビームとに分割する第一ビ
ーム分割手段を設け、この第一ビーム分割手段により分
割された２本の出力制御用ビームを集光する集光レンズ
を設け、この集光レンズにより集光された前記２本の出
力制御用ビームを分割する第二ビーム分割手段を設け、
この第二ビーム分割手段により分割された前記出力制御
用ビームのそれぞれ別個の集光光路上に受光素子を配設
し、これら各受光素子からの出力信号に応じて前記半導
体レーザアレイの個々の発光部の発光出力を制御する発
光出力制御手段を設けた。

【００１３】請求項２記載の発明では、画像信号に応じ
て独立に変調される半導体レーザアレイの発光部から出
射する出射ビームを微小スポットに集光結像し、記録媒
体を走査露光し記録を行う半導体レーザアレイ記録装置
において、前記半導体レーザアレイの２つの発光部から
出射する２本の出射ビームをそれぞれ記録用ビームと出
力制御用ビームとに分割する第一ビーム分割手段を設
け、この第一ビーム分割手段により分割された２本の出
力制御用ビームを集光する集光レンズを設け、この集光
レンズにより集光された前記２本の出力制御用ビームを
それら個々のビームの偏光特性に応じて分割する第二ビ
ーム分割手段を設け、この第二ビーム分割手段により分
割された前記出力制御用ビームのそれぞれ別個の集光光
路上に受光素子を配設し、これら各受光素子からの出力
信号に応じて前記半導体レーザアレイの個々の発光部の
発光出力を制御する発光出力制御手段を設けた。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明において、第二ビーム分割手段を、偏光ビームスプ
リッタと、λ／４板と、片方の出力制御用ビームのみを
反射するミラーとより構成した。

【００１５】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明において、半導体レーザアレイから出射した出射ビ
ームを記録用ビームと出力制御用ビームとに分割する第
一ビーム分割手段と第二ビーム分割手段における偏光ビ
ームスプリッタとを一体に形成した。

【００１６】請求項５記載の発明では、請求項２記載の
発明において、第二ビーム分割手段を、偏光ビームスプ
リッタと、λ／２板とより構成した。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明においては、第二ビーム分
割手段により２本の出力制御用ビームを分離してそれぞ
れ別個の受光素子に検出させることにより、個々の受光
素子を互いに離して配置することができるため他方の出
力制御用ビームのフレア光が一方の受光素子に侵入しに
くくなり、また、これにより独立した受光素子を用いる
ことができるため受光素子間のクロストークを少なくさ
せることが可能となる。

【００１８】請求項２記載の発明においては、偏光特性
を利用した第二ビーム分割手段を用いたことにより、偏
光特性の異なる２本の出力制御用ビームを精度良く遮光
して分離することができるため他方の出力制御用ビーム
のフレア光が一方の受光素子に侵入するようなことがな
くなり、また、これにより独立した受光素子を用いるこ
とができるため受光素子間のクロストークを少なくさせ
ることが可能となる。

【００１９】請求項３記載の発明においては、２本の出
力制御用ビームは偏光ビームスプリッタを介してλ／４
板を透過し円偏光となり、その１つの出力制御用ビーム
は一方の受光素子に検出され、もう一つの出力制御用ビ
ームはミラーにより反射されて入射側ビームとは反対の
偏光面をもつ円偏光となり、λ／４板を透過して直線偏
光となって偏光ビームスプリッタを介して他方の受光素
子に検出される。このように偏光ビームスプリッタの後
段の光路中にλ／４板を配置することにより、偏光状態
を変えるための波長板をＬＤＡ内に組み込む必要がなく
なり、これにより、光源ユニット部のＬＤＡの構成に市
販のものを利用することが可能となる。

【００２０】請求項４記載の発明においては、第一ビー
ム分割手段と偏光ビームスプリッタとを一体に形成した
ことにより、光源ユニット内の部品点数を削減すること
が可能となる。

【００２１】請求項５記載の発明においては、２本の出
力制御用ビームのうちの一方の出力制御用ビームをλ／
２板に入射させ、他方の出力制御用ビームをλ／２板を
介さず直接偏光ビームスプリッタに入射させることによ
り、受光素子に出力制御用ビームを集光結像する素子を
含めた光学系内の簡略化を図り部品点数を削減すること
が可能となる。

【００２２】

【実施例】請求項１記載の発明の一実施例を図１〜図３
に基づいて説明する。なお、半導体レーザアレイ記録装
置の基本的な構成は前述した図８の装置とほぼ同一と考
えられることから、その装置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。
本実施例における半導体レーザアレイ記録装置は、発光
部として２個のＬＤ１ａ，１ｂをもつＬＤＡ１を用いて
２ライン同時に記録を行う場合の例について述べるもの
である。ここでは、特に、図１の半導体レーザアレイ記
録装置において、第一ビーム分割手段としてのハーフミ
ラー３（このハーフミラーは、ごく一般的なプリズムタ
イプのビームスプリッタとする）により分離された２本
の出力制御用ビームＡ１，Ｂ１の光路中に、これら２本
のビームを分割するための第二ビーム分割手段としての
ミラー２１を配置したものである。具体的には、集光レ
ンズ４に集光された一方の出力制御用ビームＡ１の光路
上にミラー２１を配置し光路をほぼ９０°偏向させて受
光素子５ａに導くようにする。一方、集光レンズ４に集
光された他方の出力制御用ビームＢ１はそのまま直進し
て受光素子５ｂに導く。受光素子５ａ，５ｂのそれぞれ
の前段には、光路中にある光学素子（ミラー２１等）で
発生したフレア光を遮断するためのスリット２２が配置
されている。その後、それら個々の受光素子５ａ，５ｂ
で光電変換された各ＬＤ１ａ，１ｂの光出力信号はＬＤ
制御部６ａ，６ｂに入力され、これにより所定の出力と
なるように各ＬＤ１ａ，１ｂの駆動電流の制御がなされ
る。

【００２３】ここで、ＬＤ制御部６ａ，６ｂの内部構成
を図２に基づいて述べておく。ＬＤ制御部６ａ，６ｂ
は、光電気負帰還ループ２３と、順方向電流変換手段と
しての電流変換器２４とから構成されている。光電気負
帰還ループ２３は、比較増幅器２５と、ＬＤ１ａ，１ｂ
と、受光素子５ａ，５ｂとからなっている。光電気負帰
還ループ２３は、ＬＤ１ａ，１ｂからの光出力を受光素
子５ａ，５ｂにより検知してそれぞれの光出力に比例し
た受光信号と発光レベル指令信号とが等しくなるように
ＬＤ１ａ，１ｂの順方向電流を制御する。また、電流変
換器２４は、受光信号と発光レベル指令信号とが等しく
なるように、発光レベル指令信号をＬＤ１ａ，１ｂの順
方向電流に変換する。そして、ＬＤ制御部６ａ，６ｂ
は、光電気負帰還ループ２３からの制御電流と、電流変
換器２４により生成された順方向電流との和又は差によ
りＬＤ１ａ，１ｂの発光出力を制御する。この場合、そ
の電流変換器２４の出力電流と、比較増幅器２５より出
力される制御電流との和の電流がＬＤ１ａ，１ｂの順方
向電流となる。ここで、光電気負帰還ループの開ループ
での交差周波数をｆ０とし、ＤＣゲインを１００００と
した場合、ＬＤ１ａ，１ｂの光出力Ｐout のステップ応
答特性は、次のように近似することができる。 Ｐout＝ＰＬ＋（ＰＳ−ＰＬ）ｅｘｐ（−２πｆ０ｔ） ＰＬ：ｔ＝∞における光出力 ＰＳ：電流変換器２４により設定された光量 光電気負帰還ループの開ループでのＤＣゲインを１００
００としているため、設定誤差の許容範囲を０．１％以
下とした場合には、ＰＬは設定した光量に等しいと考え
られる。従って、仮に電流変換器２４により設定された
光量ＰＳがＰＬに等しければ、瞬時にＬＤ１ａ，１ｂの
光出力がＰＬに等しくなる。また、外乱等によりＰＳが
５％変動したとしても、ｆ０＝４０ＭＨｚ程度であれ
ば、１０ｎｓ後には、ＬＤ１２ａの光出力は設定値に対
する誤差が０．４％以下になる。このような動作を行う
ＬＤ制御部６ａ，６ｂを発光部（ＬＤ）の数と同数だけ
設けて、個々の発光部の出力を制御する。このように動
作される半導体レーザ制御用の回路を用いることによ
り、パルス幅が短くなっても露光光量を精度良く制御す
ることができる。

【００２４】また、図３は、本実施例の変形例を示すも
のである。ここでは、２本の出力制御用ビームＡ１，Ｂ
１を分割する第二ビーム分割手段として、屋根型の反射
面が形成されたミラー２６を集光光路中に配置したもの
である。これにより、受光素子５ａ，５ｂは左右対称な
位置に配置された形となるため、光路途中で発生した他
ビームによるフレア光の影響を完全に取り除くことがで
きる。

【００２５】上述したように、ミラー２１，２６により
２本の出力制御用ビームＡ１，Ｂ１を分離してそれぞれ
別個の受光素子５ａ，５ｂに検出させることにより、個
々の受光素子５ａ，５ｂを互いに離して配置することが
でき、これにより他方の出力制御用ビームＡ１（Ｂ１）
のフレア光が一方の受光素子５ｂ（５ａ）に侵入しにく
くなり、しかも、これにより受光素子５ａ，５ｂを独立
して配置することができる。従って、このようなことか
ら、受光素子間のクロストークを極力減少させることが
できるため、ＬＤＡ１の個々のＬＤ１ａ，１ｂの出力を
高精度に検出して制御することができる半導体レーザア
レイ記録装置を提供することができる。

【００２６】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
４に基づいて説明する。なお、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。本実施例では、図４に示すような
半導体レーザアレイ記録装置において、第二ビーム分割
手段を、２本の出力制御用ビームＡ１，Ｂ１をそれら個
々のビームの偏光特性に応じて分割するような光学特性
をもつ光学素子により構成したものである。具体的に
は、第二ビーム分割手段として、Ｓ偏光成分を反射しＰ
偏光成分を透過する特性をもつ偏光膜２７ａをもつ偏光
ビームスプリッタ２７を用いた。また、ここでは、ＬＤ
Ａ１内における一方のＬＤ１ｂの出射端の近傍にλ／２
板２８を配置した。

【００２７】このような構成において、ＬＤ１ｂからの
出射ビームＢはλ／２板２８を通過することにより、そ
の偏光方向（電場の振動方向）がＳ偏光（紙面に垂直方
向）からＰ偏光（紙面に平行方向）に変換される。そし
て、Ｓ偏光のまま進行した出射ビームＡと偏光状態の変
えられたＰ偏光の出射ビームＢとは、ハーフミラー３に
入射することにより出力制御用ビームＡ１，Ｂ１と記録
用ビームＡ２，Ｂ２とに分離される。この場合、ハーフ
ミラー３により反射されて集光レンズ４により集光され
たＳ偏光の出力制御用ビームＡ１及びＰ偏光の出力制御
用ビームＢ１は偏光ビームスプリッタ２７に入射する。
この偏光ビームスプリッタ２７では、偏光膜２７ａの特
性により、Ｓ偏光の出力制御用ビームＡ１は反射され、
Ｐ偏光の出力制御用ビームＢ１はそのまま透過するた
め、これら２光束はほぼ９０°に分離された状態で受光
素子５ａ，５ｂに検出されることになり、これにより他
ビームによるフレア光の影響を除去することができる。
その後、このようにして個々の受光素子５ａ，５ｂで光
電変換された光出力信号は、各ＬＤ制御部６ａ，６ｂに
送られ、ＬＤ１ａ，１ｂの出力制御が行われる。

【００２８】上述したように、偏光特性を有する偏光ビ
ームスプリッタ２７を用いたことにより、偏光特性の異
なる２本の出力制御用ビームＡ１，Ｂ１を精度良く分離
して遮光することができ、これにより他方の出力制御用
ビームＡ１（Ｂ１）のフレア光が一方の受光素子５ｂ
（５ａ）に侵入するようなことをほぼ完全になくすこと
ができ、しかも、これにより受光素子５ａ，５ｂを独立
して配置することができる。従って、このようなことか
ら、受光素子間のクロストークを極力少なくさせること
ができるため、ＬＤＡ１の個々のＬＤ１ａ，１ｂの出力
を高精度に検出して制御することができる半導体レーザ
アレイ記録装置を提供することができる。

【００２９】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
５に基づいて説明する。なお、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。本実施例では、図５に示すよ
うに、請求項２記載の発明の半導体レーザアレイ記録装
置において、第二ビーム分割手段２９を、偏光膜２７ａ
を有する偏光ビームスプリッタ２７と、λ／４板３０
と、片方の出力制御用ビームＡ１のみを反射するミラー
３１とから構成したものである。また、ここでは、受光
素子５ａの前段に集光レンズ３２を配置した。

【００３０】このような構成において、ハーフミラー３
により反射され集光レンズ４により集光された２本の出
力制御用ビームＡ１，Ｂ１は、偏光ビームスプリッタ２
７に入射する。この時、出力制御用ビームＡ１，Ｂ１は
共にＳ偏光の直線偏光であるため偏光膜２７ａで反射さ
れ、λ／４板３０を透過し円偏光となり、その１つの出
力制御用ビームＢ１は一方の受光素子５ｂに検出され、
もう一つの出力制御用ビームＡ１はミラー３１により反
射される。この反射された出力制御用ビームＡ１は、入
射側ビームとは反対の偏光面をもつ円偏光となり、再び
λ／４板３０を透過してＰ偏光の成分をもつ直線偏光と
なって偏光ビームスプリッタ２７を透過して集光レンズ
３２により集光され受光素子５ａに検出される。その
後、このようにして個々の受光素子５ａ，５ｂで光電変
換された光出力信号は各ＬＤ制御部６ａ，６ｂに送ら
れ、これによりＬＤ１ａ，１ｂの出力制御が行われる。
上述したように、λ／４板３０を偏光ビームスプリッタ
２７の後段の光路中に配置しているため、前述した請求
項２記載の発明の実施例（図４参照）のようにＬＤＡ１
内にλ／２板２８を組込んで構成する必要がなくなり、
これにより、市販のＬＤＡ（図示せず）を用いて信号検
出を行うことができ、光源ユニット部の部品コストの低
減を図り、安価な半導体レーザアレイ記録装置を提供す
ることができる。

【００３１】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
６に基づいて説明する。なお、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。本実施例では、図６に示すよ
うに、請求項３記載の発明の半導体レーザアレイ記録装
置において、前述したような第一ビーム分割手段として
用いられるハーフミラー３と、第二ビーム分割手段２９
における偏光ビームスプリッタ２７とを一体にして構成
したものである。また、これに伴って、集光レンズ４を
λ／４板３０の後段に配置した。

【００３２】このような構成において、共にＳ偏光の直
線偏光である出力制御用ビームＡ１，Ｂ１は、ハーフミ
ラー３と一体化された偏光ビームスプリッタ２７に入射
してその偏光膜２７ａにより反射されて、その後は前述
した請求項３記載の発明の実施例（図５参照）と同様な
光路を進んでいき、出力制御用ビームＢ１は受光素子５
ｂに検出され、出力制御用ビームＡ１はミラー３１によ
り反射されて反対側に配置された受光素子５ａに検出さ
れる。そして、このようにして個々の受光素子５ａ，５
ｂで検出された光出力信号は、ＬＤ制御部６ａ，６ｂに
送られることにより、ＬＤ１ａ，１ｂの出力制御が行わ
れることになる。従って、このようにハーフミラー３と
偏光ビームスプリッタ２７とを一体化して構成すること
によって、光源ユニット部内の光学部品点数を削減する
ことができ、これにより、組付け調整の容易な安価でコ
ンパクトな構成の半導体レーザアレイ記録装置を提供す
ることができる。

【００３３】次に、請求項５記載の発明の一実施例を図
７に基づいて説明する。なお、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。本実施例では、図７に示すよ
うに、請求項２記載の発明の半導体レーザアレイ記録装
置において、第二ビーム分割手段３３を、偏光膜２７ａ
を有する偏光ビームスプリッタ２７と、λ／２板２８と
から構成したものである。この場合、偏光ビームスプリ
ッタ２７は２本の出力制御用ビームＡ１，Ｂ１の集光光
路途中に配置されている。また、λ／２板２８は、偏光
ビームスプリッタ２７の前段の一方のビームここでは出
力制御用ビームＢ１側の光路中に配置されている。これ
により、λ／２板２８を通過しない出力制御用ビームＡ
１はＳ偏光のままの状態で偏光ビームスプリッタ２７に
入射して偏光膜２７ａにより反射されて受光素子５ａに
検出され、一方、λ／２板２８を通過した出力制御用ビ
ームＢ１はＰ偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ２
７に入射し、偏光膜２７ａを透過して受光素子５ｂに検
出される。その後、このようにして個々の受光素子５
ａ，５ｂで検出された光出力信号はＬＤ制御部６ａ，６
ｂに送られ、これによりＬＤ１ａ，１ｂの出力制御が行
われることになる。

【００３４】上述したように、λ／２板２８を偏光ビー
ムスプリッタ２７の前段の集光光路中に配置したことに
より、前述した請求項２記載の発明の実施例のようにλ
／２板２８をＬＤＡ１内に設ける必要がなくなり、部品
コストの低減を図ることができる。しかも、この場合、
前述した請求項３，４記載の発明の実施例（図５，図６
参照）のように新たに集光レンズ３２を設けたり、集光
レンズ４の配置を変えたりする必要がなく、λ／２板２
８を集光光路途中に単純に配置するだけでよいため、ビ
ームを集光結像させる結像素子を含む構成を簡略化して
部品点数を削減することができ、これにより、安価で組
付け調整の容易な半導体レーザアレイ記録装置を提供す
ることができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、画像信号に応じ
て独立に変調される半導体レーザアレイの発光部から出
射する出射ビームを微小スポットに集光結像し、記録媒
体を走査露光し記録を行う半導体レーザアレイ記録装置
において、前記半導体レーザアレイの２つの発光部から
出射する２本の出射ビームをそれぞれ記録用ビームと出
力制御用ビームとに分割する第一ビーム分割手段を設
け、この第一ビーム分割手段により分割された２本の出
力制御用ビームを集光する集光レンズを設け、この集光
レンズにより集光された前記２本の出力制御用ビームを
分割する第二ビーム分割手段を設け、この第二ビーム分
割手段により分割された前記出力制御用ビームのそれぞ
れ別個の集光光路上に受光素子を配設し、これら各受光
素子からの出力信号に応じて前記半導体レーザアレイの
個々の発光部の発光出力を制御する発光出力制御手段を
設けたので、個々の受光素子を互いに離して配置するこ
とができ、これにより他方の出力制御用ビームのフレア
光が一方の受光素子に侵入するようなことをなくすこと
ができ、しかも、これにより受光素子を独立して配置す
ることができる。従って、このようなことから、受光素
子間のクロストークを少なくさせ、半導体レーザアレイ
の個々の半導体レーザの出力を高精度に検出して精密な
制御が行える半導体レーザアレイ記録装置を提供するこ
とができる。

【００３６】請求項２記載の発明は、画像信号に応じて
独立に変調される半導体レーザアレイの発光部から出射
する出射ビームを微小スポットに集光結像し、記録媒体
を走査露光し記録を行う半導体レーザアレイ記録装置に
おいて、前記半導体レーザアレイの２つの発光部から出
射する２本の出射ビームをそれぞれ記録用ビームと出力
制御用ビームとに分割する第一ビーム分割手段を設け、
この第一ビーム分割手段により分割された２本の出力制
御用ビームを集光する集光レンズを設け、この集光レン
ズにより集光された前記２本の出力制御用ビームをそれ
ら個々のビームの偏光特性に応じて分割する第二ビーム
分割手段を設け、この第二ビーム分割手段により分割さ
れた前記出力制御用ビームのそれぞれ別個の集光光路上
に受光素子を配設し、これら各受光素子からの出力信号
に応じて前記半導体レーザアレイの個々の発光部の発光
出力を制御する発光出力制御手段を設けたので、偏光特
性の異なる２本の出力制御用ビームを精度良く分離して
遮光することができ、これにより他方の出力制御用ビー
ムのフレア光が一方の受光素子に侵入するようなことを
極力少なくさせることができ、しかも、これにより受光
素子を独立して配置することができる。従って、このよ
うなことから、受光素子間のクロストークを極力少なく
させ、半導体レーザアレイの個々の半導体レーザの出力
を高精度に検出して精密な制御が行える半導体レーザア
レイ記録装置を提供することができる。

【００３７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、第二ビーム分割手段を、偏光ビームスプリ
ッタと、λ／４板と、片方の出力制御用ビームのみを反
射するミラーとより構成したので、偏光ビームスプリッ
タの後段の光路中にλ／４板を配置することにより、偏
光状態を変えるための波長板をＬＤＡ内に組み込む必要
がなくなり、ＬＤＡとして市販のものを用いることがで
き、これにより、部品コストが低減された安価な半導体
レーザアレイ記録装置を提供することができる。

【００３８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、半導体レーザアレイから出射した出射ビー
ムを記録用ビームと出力制御用ビームとに分割する第一
ビーム分割手段と第二ビーム分割手段における偏光ビー
ムスプリッタとを一体に形成したので、光源ユニット内
の部品点数を削減することができ、これにより、安価で
コンパクトな構成でしかも組付け調整が容易な半導体レ
ーザアレイ記録装置を提供することができる。

【００３９】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明において、第二ビーム分割手段を、偏光ビームスプリ
ッタと、λ／２板とより構成したので、受光素子に出力
制御用ビームを集光結像する結像素子を含めた光学系内
の簡略化を図り部品点数を削減することができ、これに
より、安価で一段とコンパクトな構成でしかも組付け調
整が容易な半導体レーザアレイ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】請求項１記載の発明の一実施例である半導体レ
ーザアレイ記録装置の全体構成を示す構成図である。

【図２】ＬＤ制御部の内部構成を示す回路図である。

【図３】請求項１記載の発明の実施例における第二ビー
ム分割手段の変形例を示す構成図である。

【図４】請求項２記載の発明の一実施例である半導体レ
ーザアレイ記録装置の全体構成を示す構成図である。

【図５】請求項３記載の発明の一実施例である半導体レ
ーザアレイ記録装置の全体構成を示す構成図である。

【図６】請求項４記載の発明の一実施例である半導体レ
ーザアレイ記録装置の全体構成を示す構成図である。

【図７】請求項５記載の発明の一実施例である半導体レ
ーザアレイ記録装置の全体構成を示す構成図である。

【図８】第四の従来例である半導体レーザアレイ記録装
置の全体構成を示す構成図である。

【図９】第五の従来例であるレーザ走査光学系を示す斜
視図である。

【図１０】３つのＬＤからなるＬＤＡの構成例を示す斜
視図である。

【図１１】受光素子間に遮光部材を有し、クロストーク
を遮断する一例を示す模式図である。

【符号の説明】 １ 半導体レーザアレイ １ａ，１ｂ 発光部 ３ 第一ビーム分割手段 ４ 集光レンズ ５ａ，５ｂ 受光素子 ６ａ，６ｂ 発光出力制御手段 １０ 記録媒体 ２１，２６ 第二ビーム分割手段 ２７ 偏光ビームスプリッタ（第
二ビーム分割手段） ２８ λ／２板 ２９ 第二ビーム分割手段 ３０ λ／４板 ３１ ミラー ３３ 第二ビーム分割手段 Ａ，Ｂ 出射ビーム Ａ１，Ｂ１ 出力制御用ビーム Ａ２，Ａ２ 記録用ビーム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に応じて独立に変調される半導
   体レーザアレイの発光部から出射する出射ビームを微小
   スポットに集光結像し、記録媒体を走査露光し記録を行
   う半導体レーザアレイ記録装置において、前記半導体レ
   ーザアレイの２つの発光部から出射する２本の出射ビー
   ムをそれぞれ記録用ビームと出力制御用ビームとに分割
   する第一ビーム分割手段を設け、この第一ビーム分割手
   段により分割された２本の出力制御用ビームを集光する
   集光レンズを設け、この集光レンズにより集光された前
   記２本の出力制御用ビームを分割する第二ビーム分割手
   段を設け、この第二ビーム分割手段により分割された前
   記出力制御用ビームのそれぞれ別個の集光光路上に受光
   素子を配設し、これら各受光素子からの出力信号に応じ
   て前記半導体レーザアレイの個々の発光部の発光出力を
   制御する発光出力制御手段を設けたことを特徴とする半
   導体レーザアレイ記録装置。
2. 【請求項２】 画像信号に応じて独立に変調される半導
   体レーザアレイの発光部から出射する出射ビームを微小
   スポットに集光結像し、記録媒体を走査露光し記録を行
   う半導体レーザアレイ記録装置において、前記半導体レ
   ーザアレイの２つの発光部から出射する２本の出射ビー
   ムをそれぞれ記録用ビームと出力制御用ビームとに分割
   する第一ビーム分割手段を設け、この第一ビーム分割手
   段により分割された２本の出力制御用ビームを集光する
   集光レンズを設け、この集光レンズにより集光された前
   記２本の出力制御用ビームをそれら個々のビームの偏光
   特性に応じて分割する第二ビーム分割手段を設け、この
   第二ビーム分割手段により分割された前記出力制御用ビ
   ームのそれぞれ別個の集光光路上に受光素子を配設し、
   これら各受光素子からの出力信号に応じて前記半導体レ
   ーザアレイの個々の発光部の発光出力を制御する発光出
   力制御手段を設けたことを特徴とする半導体レーザアレ
   イ記録装置。
3. 【請求項３】 第二ビーム分割手段は、偏光ビームスプ
   リッタと、λ／４板と、片方の出力制御用ビームのみを
   反射するミラーとからなることを特徴とする請求項２記
   載の半導体レーザアレイ記録装置。
4. 【請求項４】 半導体レーザアレイから出射した出射ビ
   ームを記録用ビームと出力制御用ビームとに分割する第
   一ビーム分割手段と第二ビーム分割手段における偏光ビ
   ームスプリッタとを一体に形成したことを特徴とする請
   求項３記載の半導体レーザアレイ記録装置。
5. 【請求項５】 第二ビーム分割手段は、偏光ビームスプ
   リッタと、λ／２板とからなることを特徴とする請求項
   ２記載の半導体レーザアレイ記録装置。