JPH0722321B2 - レ−ザビ−ム記録装置 - Google Patents

レ−ザビ−ム記録装置

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JPH0722321B2
JPH0722321B2 JP60248239A JP24823985A JPH0722321B2 JP H0722321 B2 JPH0722321 B2 JP H0722321B2 JP 60248239 A JP60248239 A JP 60248239A JP 24823985 A JP24823985 A JP 24823985A JP H0722321 B2 JPH0722321 B2 JP H0722321B2
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JP
Japan
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semiconductor laser
laser beam
temperature
laser
collimator lens
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JP60248239A
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JPS62108669A (ja
Inventor
隆 内藤
昇 八木
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松下電送株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体レーザを光源にし、画像信号により点
滅する走査ビームを記録媒体上に結像し画情報を記録す
るレーザビーム記録装置に関する。
従来の技術 従来のレーザビーム記録装置の一例を第3図に示す。こ
のレーザビーム記録装置は、画情報に応じたレーザビー
ムを照射する半導体レーザ2と、半導体レーザ2に対応
して設け、上記レーザビームを平行光とするコリメータ
レンズ3と、上記レーザビームを走査し、記録媒体上に
結像・記録する走査手段等より構成されている。走査手
段はコリメータレンズ3のレーザビームを受け走査毎に
対応面を替える回転多面鏡6、回転多面鏡6からのレー
ザビームを通過させるfθレンズ5、fθレンズ5から
のレーザビームを結像する感光体ドラム1より構成さ
れ、それぞれ光学的に配置されている。又、反射鏡6が
感光体ドラム1の近傍に設置されfθレンズ5のレーザ
ビームの一部を受光し、反射鏡6と光学的に設置された
受光素子7へ反射している。
コリメータレンズ3と半導体レーザ2とは所定距離を有
し共通の保持部材25に固定されている。回転多面鏡4は
矢印S1方向に、又、感光体ドラム1は矢印S2方向に所定
速度で回転駆動され、それぞれ主走査、副走査を行なっ
ている。半導体レーザ2で発するレーザビームLは、コ
リメータレンズ3により平行光にされ、回転多面鏡4に
より感光体ドラム1の軸方向S3に偏光され、fθレンズ
5を介して感光体ドラム1に結像される。又、受光素子
7が反射鏡6を介してレーザビームを受けることによ
り、レーザビーム走査同期信号を発生し、この同期信号
により半導体レーザ2の画像信号の変調開始のタイミン
グをとっている。
ここで、半導体レーザの特性について、第4図、第5
図、第6図を基に説明する。
第4図(a)は、半導体レーザの出力波形を示す図であ
り、発光面2aより発せられたレーザビーム14の拡り方を
示す。第4図(b)は同図(a)に示すレーザビーム14
の光軸15に対する垂直方向拡り角θ、水平方向拡り角
θをパラメータにしたときのレーザビーム強度分布を
示す。16は垂直方向拡り角θに対するレーザビーム強
度、17は水平方向拡り角θに対するレーザビーム強度
である。このように、半導体レーザ2の出力波形は大小
2種類の拡り角θVを有する楕円形状となるため、
レーザビームがコリメータレンズ3、fθレンズ5を通
過した後の感光ドラム1上の結像スポットの形状も楕円
形となる。
第5図は、結像スポット位置を横軸としたレーザビーム
の強度を示す図である。曲線19は、半導体レーザ2の発
振点がコリメータレンズ3の焦点深度に入るようにコリ
メータレンズ3との距離lが調整されているときの結像
スポットのレーザビーム強度分布を示す。感光体ドラム
1上に記録画像を得るために必要なレーザビーム強度で
ある感光しきい値18よりレーザビーム強度が大きい部分
は結像スポットAとして表わせる。曲線20は、距離lが
所定量変化した場合の結像スポットのレーザビーム強度
特性を示す。この時、結像スポット径はBで表わされ結
像スポット径Aよりも大きく、画像の劣化を生じる。
第6図は、結像スポット径と距離lとの関係を示す図で
ある。距離loは定常温度における距離を表わし、この
時、最小スポット径φoが得られる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、コリメータレンズ3の焦点深度は極めて
浅く、通常その値は±3μm〜±4μmである。このた
め、半導体レーザ2とコリメータレンズ3との距離lは
高精度に設定されなければならない。
しかし、半導体レーザ2とコリメータレンズ3を固定す
る保持部材25は半導体レーザ2の発する熱または周囲温
度の変化等により熱膨張を起こし、距離lが変化する。
この結果、レーザビームの焦点位置がずれ、走査結像ス
ポット径が増し、画像の劣化を生ずるという問題があっ
た。
この問題に対して、半導体レーザ2とコリメータレンズ
3の位置関係に応じて、適当な値の熱膨張係数を有する
保持部材を使用することにより、温度変化にかかわらず
距離lを一定に保つことが考えられる。しかしながら、
半導体レーザ2、コリメータレンズ3それぞれの保持部
材の形状は複雑であり、単に材質の熱膨張係数から保持
部材を選定しても、温度変化に対して距離lを一定に保
つように保持部材を製作することは難しい。又、たとえ
前記条件に合致した保持部材を製作しえたとしても、半
導体レーザ、コリメータレンズの種類が変わるごとに、
保持部材の材質・寸法などを変える必要があり、非常に
不便であり、又、コスト高になるという問題を生じる。
本発明は、半導体レーザとコリメータレンズを配置する
保持部材の温度に応じ半導体レーザの出力強度を調整
し、安定した画像を記録することのできるレーザブーム
記録装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は、画情報に応じたレーザ光を照射する半導体レ
ーザと、この半導体レーザに対応して設け上記レーザ光
を平行光とするコリメータレンズと、コリメータレンズ
と光学的に配置され上記レーザ光を走査し、記録媒体上
に結像・記録する走査手段と、半導体レーザとコリメー
タレンズについて所定距離を有して固定する保持部材と
を有するレーザビーム記録装置にあって、保持部材近傍
に設置して当該部の温度を検出し、この検出温度とあら
かじめ設定した基準温度との間の温度差をとって出力す
る温度検出手段と、半導体レーザおよび温度検出手段と
接続し、温度検出手段の出力信号に基づいて半導体レー
ザの光出力を制御する手段とを具備したものである。
作 用 したがって、本発明は保持部材に対する温度を検出し、
あらかじめ設定した基準温度との間の差をとって出力す
る温度検出手段と、この温度検出手段の出力信号に基づ
き半導体レーザの出力を制御する手段とによって、保持
部材の温度に応じて半導体レーザの出力強度を調整し、
結像スポット径を定常温度時の値とすることができるも
のである。
実 施 例 本発明の一実施例について図面を基に説明する。
第1図は本発明の一実施例によるレーザビーム記録装置
の構成図である。このレーザビーム記録装置は、画情報
に応じたレーザビームを照射する半導体レーザ102と、
半導体レーザ102に対応して設け、上記レーザビームを
平行光とするコリメータレンズ103と、半導体レーザ102
とコリメータレンズ103について所定距離lを有して固
定する保持部材125と、上記レーザビームを走査し、記
録媒体上に結像・記録する走査手段126と、保持部材125
の近傍に設置した温度検出手段124と、温度検出手段124
の出力信号によりレーザ出力を調整する制御手段である
電流制御回路112と、電流の値で出力を変更する半導体
レーザ102に印加電流を供給するレーザ駆動用電源127等
より構成されている。走査手段126は、コリメータレン
ズ103からのレーザビームについて走査毎に対応面を替
えて受光・反射する回転多面鏡104、回転多面鏡104で反
射するレーザビームを通過させるfθレンズ105、fθ
レンズ105からのレーザビームを結像する感光体ドラム1
01より構成され、それぞれ光学的に配置されている。
又、反射鏡106が感光体ドラム101の近傍に設置され、f
θレンズ105のレーザビームの一部を受光し、反射鏡106
と光学的に設置された受光素子107へ反射している。
温度検出手段124は、保持部材125に取付けられ当該部の
温度を検出するサーミスタ109と、この検出温度を入力
し、あらかじめ設定された基準温度(本実施例では20℃
とする)と比べ、比較信号aとして出力する温度検出回
路110とより構成されている。
電流制御回路112は、受光素子107からの信号を入力する
同期信号発生回路111からの同期信号d、画情報入力端
子113からの画情報信号c、温度検出回路110からの比較
信号aを入力し、半導体レーザ102に対するレーザ駆動
用電源127の印加電流値を設定する信号bを出力する。
コリメータレンズ103と半導体レーザ102とは所定距離lo
(定常温度時)を有し共通の保持部材125に固着されて
いる。回転多面鏡104は矢印S1方向に、又、感光体ドラ
ム1は矢印S2方向に所定速度で回転駆動され、それぞれ
主走査、副走査を行なっている。半導体レーザ102で発
するレーザビームは、コリメータレンズ103により平行
光にされ、回転多面鏡104により感光体ドラム101の軸方
向S3に偏光され、fθレンズ105を介して感光体ドラム1
01に結像される。又、同期信号dに対応して電流制御回
路112はレーザビームの変調のタイミングをとり、画像
の位置を合わせる。
次に上述したレーザビーム記録装置の動作について説明
する。保持部材125の温度はサーミスタ109によって検出
され、温度検出回路110により検出温度とあらかじめ設
定された基準値である20℃との温度差を比較信号aとし
て電流制御回路112へ出力する。レーザ駆動用電源127は
半導体レーザ102に印加電流を供給しレーザを出力させ
る。保持部材125の温度が基準値との間で差があると、
レーザ光強度が第2図に示す曲線20のようになり、結像
スポット径が結像スポットAより大きくなる。この時、
比較信号aを入力する電流制御回路112がレーザ駆動用
電源127を制御し、半導体レーザ102への印加電流を小さ
い値とする。所定の印加電流を設定し、半導体レーザ10
2の出力強度を曲線21になるようにする。この時、結像
スポット径は、半導体レーザ102とコリメータレンズ103
との距離が焦点深度内の時の結像スポット径Aに一致す
る。このようにして、保持部材125に温度変化があり、
半導体レーザ102とコリメータレンズ103との距離が変動
する場合、半導体レーザ102の出力を低減し、結像スポ
ット径を定常温度時の値となるように調整する。
発明の効果 本発明によれば、保持部材に対する温度を検出し、あら
かじめ設定した基準温度との間の差をとって出力する温
度検出手段と、温度検出手段の出力信号に基づき半導体
レーザの出力を制御する手段とを有しており保持部材の
温度に応じ半導体レーザの出力強度を調整し、結像スポ
ット径を定常温度時の値とすることができ、安定した画
像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるレーザビーム記録装置
の構成図、第2図は第1図に示すレーザビーム記録装置
によるレーザ光強度の特性図である。第3図は従来のレ
ーザビーム記録装置の構成図、第4図は半導体レーザの
出力特性図、第5図は温度変化による結像スポットの強
度分布図、第6図は半導体レーザとコリメータレンズ間
の距離と結像スポット径の関係を示す特性図である。 101……感光体ドラム、102……半導体レーザ、103……
コリメータレンズ、109……サーミスタ、110……温度検
出回路、112……電流制御回路(半導体レーザ出力制御
手段)、124……温度検出手段、125……保持部材、126
……走査手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画情報に応じたレーザ光を照射する半導体
    レーザと、この半導体レーザと光学的に設置され、前記
    レーザ光を集光する集光レンズと、前記半導体レーザと
    前記集光レンズとを所定距離を有して固定する保持手段
    と、この保持手段の温度を検出し、予め設定された基準
    温度と前記検出した温度との差分を信号として出力する
    手段と、前記差分の増加に増加に応じて前記半導体レー
    ザへの印加電流を小さい値へと制御する制御手段とを具
    備するレーザビーム記録装置。
JP60248239A 1985-11-06 1985-11-06 レ−ザビ−ム記録装置 Expired - Lifetime JPH0722321B2 (ja)

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JPS62108669A JPS62108669A (ja) 1987-05-19
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