JPH11271652A - Optical recorder using multiple beam - Google Patents

Optical recorder using multiple beam

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JPH11271652A
JPH11271652A JP7060398A JP7060398A JPH11271652A JP H11271652 A JPH11271652 A JP H11271652A JP 7060398 A JP7060398 A JP 7060398A JP 7060398 A JP7060398 A JP 7060398A JP H11271652 A JPH11271652 A JP H11271652A
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慶二 片岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set scanning line intervals with high precision and to enable printing of high quality by inputting and coupling laser light emitted from an optical fiber with corresponding optical waveguides on optical waveguide elements and making the beam intervals of multiple beams emitted by the optical waveguide elements narrower than the intervals between optical fibers and input coupling parts of of the optical waveguide elements. SOLUTION: A laser module 1 guides the laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. An optical waveguide element 41 has optical waveguides 5 formed on its plane substrate 4. Optical fibers 2 are led to the optical waveguides 5 of optical waveguide elements 41. The optical fibers 2 are mounted with a holding member such as a ferrule, so the interval between the optical fibers 2 and optical waveguides 5 is about several mm, or large. The optical waveguides of the light input part are curved and reach the optical output part 51. At the optical output part 51, emitted multiple beams are at equal intervals and the optical waveguides 5 are at small equal intervals so that the beam intervals become narrow.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体レー
ザから出射する多数のビームすなはちマルチビームを走
査し、印刷するレーザプリンタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser printer which scans and prints a large number of beams emitted from a plurality of semiconductor lasers, that is, a multi-beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速レーザプリンタを実現するためには
回転多面鏡の回転速度を速くし、光走査の繰り返しを早
くすること、また、印刷するデータに対応して光変調を
行うのにも高速変調が必要になってくる。マルチビーム
を用いたレーザプリンタではマルチビームの本数分回転
多面鏡の回転速度、および光変調速度を低減できるので
有効な手段であり、より高速で印刷するレーザプリンタ
を実現するにはマルチビームの本数を多くする必要があ
る。
2. Description of the Related Art In order to realize a high-speed laser printer, it is necessary to increase the rotation speed of a rotary polygon mirror to increase the repetition of optical scanning, and to perform optical modulation corresponding to data to be printed. Modulation is needed. A laser printer using a multi-beam is an effective means because the rotation speed of the rotating polygon mirror and the light modulation speed can be reduced by the number of the multi-beams. Need to be more.

【0003】複数の半導体レーザを用いるレーザプリン
タ、特にその光学系部の一例を図2に示す。1はレーザ
モジュールであり、半導体レーザからのレーザ光を光フ
ァイバ2に導いている。複数の光ファイバは光ファイバ
アレイ配列部17で一列に配列されている。ファイバア
レイ部から出射したマルチビームは結合レンズ8でそれ
ぞれ平行光に変換し、回転多面鏡9で一括して感光ドラ
ム上を光走査する。11は光検知器でレーザ光の走査位
置を検出するためのものである。光ファイバアレイ部1
7の光出射部からみた側面図を図3に示す。光ファイバ
アレイ部は被覆を除去した光ファイバをSi結晶の異方
性エッチングで作成したV溝18上に保持し、ガラス板
19で押し付け、接着材20で接着した構造となってい
る。21は光ファイバのクラッド部、22はコア部と称
されるもので、光はコア部22を伝播してくる。通常ク
ラッド部の外形は125μm、コア部の直径は5μmで
あり、コア部を伝播するレーザ光のビーム直径も約5μ
m程度である。したがって、光ファイバから出射するビ
ームの直径とビームの間隔の比は光ファイバが密着して
配列しているとしても5:125=1:25であり、通
常これ以上の比の値である。この比は光学系を通過して
も保たれるので、このようなマルチビームを走査し、連
続して、密接した走査線を形成させるためには、図2の
13に示すように感光ドラム12で形成される光スポッ
ト列の配列方向を斜めにし、走査する。斜め角度の設定
は光ファイバアレイ部17および結合レンズ8を一体化
した構造とし、7に示すように回転調整することで行な
う。図4(a)はこの走査方法を説明するための図であ
り、感光ドラム上で形成される光スポット列13を走査
方向に対して斜めにして、走査している。光スポットの
大きさを、走査線の間隔PSに概略等しくし、マルチビ
ームを一括走査すると、密接した複数の走査線が形成で
きることになる。すなはち光スポットの間隔をp0とす
ると、
FIG. 2 shows an example of a laser printer using a plurality of semiconductor lasers, particularly an example of the optical system. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. The plurality of optical fibers are arranged in a line in the optical fiber array arrangement unit 17. The multi-beams emitted from the fiber array unit are converted into parallel lights by the coupling lens 8, and the rotating polygon mirror 9 collectively scans the photosensitive drum with light. Reference numeral 11 denotes a photodetector for detecting the scanning position of the laser beam. Optical fiber array unit 1
FIG. 3 is a side view as viewed from the light emitting portion 7. The optical fiber array portion has a structure in which the optical fiber from which the coating has been removed is held on a V-groove 18 formed by anisotropic etching of a Si crystal, pressed with a glass plate 19, and bonded with an adhesive 20. Reference numeral 21 denotes a clad portion of the optical fiber, and reference numeral 22 denotes a core portion. Light propagates through the core portion 22. Usually, the outer shape of the clad portion is 125 μm, the diameter of the core portion is 5 μm, and the beam diameter of the laser light propagating through the core portion is also approximately 5 μm.
m. Therefore, the ratio between the diameter of the beam emitted from the optical fiber and the interval between the beams is 5: 125 = 1: 25 even if the optical fibers are arranged in close contact with each other, which is usually a value higher than this. Since this ratio is maintained even after passing through the optical system, in order to scan such a multi-beam and form continuous and close scanning lines, as shown in FIG. Scanning is performed with the arrangement direction of the light spot row formed in the step (1) being oblique. The setting of the oblique angle is performed by integrating the optical fiber array unit 17 and the coupling lens 8 and adjusting the rotation as shown in FIG. FIG. 4A is a diagram for explaining this scanning method, in which the light spot array 13 formed on the photosensitive drum is scanned obliquely with respect to the scanning direction. The size of the light spot, schematic equal to the distance P S of the scanning line, when collectively scan the multi-beam, a plurality of scanning lines closely spaced can be formed. That is, if the interval between light spots is p 0 ,

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】の関係式で決まるθに設定すると、密接し
た走査線が実現できる。前述の例のようにPS:p0
1:25とすると、式(1)からθ=2.3度と求めら
れる。PS:p0の比が小さいため、すなはち、光スポッ
トの大きさに比べて、光スポットの配列間隔がかなり大
きいため、θは小さな角度となっている。ところで品質
の高い印刷を実現するには走査線間隔を高い精度で所定
の誤差内に抑えておく必要がある。次に斜め角度の誤差
が走査線間隔に与える影響を調べる。斜め角度の誤差Δ
θと走査線間隔誤差ΔPSとの間には式(1)から次式
が成立する。
By setting θ to be determined by the relational expression, close scanning lines can be realized. As in the previous example, P s : p 0 =
Assuming 1:25, θ = 2.3 degrees is obtained from equation (1). Since the ratio of P s : p 0 is small, that is, θ is a small angle because the arrangement interval of the light spots is considerably larger than the size of the light spots. By the way, in order to realize high-quality printing, it is necessary to keep the scanning line interval with high accuracy within a predetermined error. Next, the effect of the oblique angle error on the scanning line interval will be examined. Oblique angle error Δ
The following equation is established from Equation (1) between θ and the scanning line interval error ΔP S.

【0006】[0006]

【数2】 (Equation 2)

【0007】斜め角度θが小さい程、この角度の誤差が
走査線の間隔のずれに大きく影響することになる。例え
ば走査線間隔の誤差を1%以内に抑えたい場合、斜め角
度の誤差を1%以下にする必要がある。前述のθ=2.
3度の場合、0.023度以下の高精度で角度を設定す
る必要が生じる。もし、例えばθが後述する例のように
θ=30度であれば、0.3度の精度で良いことになり
13倍精度が緩和されることになる。
[0007] As the oblique angle θ is smaller, the error of this angle has a greater effect on the deviation of the interval between the scanning lines. For example, when it is desired to suppress the scanning line interval error to within 1%, the oblique angle error needs to be 1% or less. The aforementioned θ = 2.
In the case of 3 degrees, it is necessary to set the angle with high accuracy of 0.023 degrees or less. If, for example, .theta. = 30 degrees as in the example described later, the accuracy of 0.3 degrees is sufficient, and the 13 times precision is relaxed.

【0008】また、図3に示した光ファイバ配列におい
ては、発生するマルチビームの間隔が大きいためマルチ
ビームの本数を多くすると、両端のビームは光学系の光
軸から大きく離れることになり、光学系部品の収差特性
の劣化が問題になる。すなはち、図2のレンズ8、10
は1本ビームを用いる場合に比べて、マルチビームを用
いる場合は、光軸から大きく離れたビームに対しても良
好な特性を維持できるように高精度なものを用いる必要
が生じる。したがって、図2のレーザプリンタではマル
チビームの本数を増大させることができず、高速印刷に
限界があった。
In the optical fiber arrangement shown in FIG. 3, if the number of multi-beams is increased because the interval between the generated multi-beams is large, the beams at both ends are greatly separated from the optical axis of the optical system. Deterioration of aberration characteristics of system components becomes a problem. That is, the lenses 8, 10 in FIG.
In the case of using multiple beams, it is necessary to use a high-precision beam so that good characteristics can be maintained even for beams far away from the optical axis as compared with the case of using a single beam. Therefore, the laser printer of FIG. 2 cannot increase the number of multi-beams, and there is a limit to high-speed printing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明で
はマルチビームのビーム径に対するビーム間隔の比を小
さく、即ち高密度に配列したマルチビームを発生させる
ことで、走査線間隔を高精度に設定可能となり高品質な
印刷を実現すること。また高密度に配列することで光学
系の特性を劣化させることなく、マルチビームの本数を
増し、より高速な光記録装置を実現することである。
Therefore, according to the present invention, the ratio of the beam interval to the beam diameter of the multi-beam is made small, that is, by generating the multi-beams arranged at high density, the scanning line interval can be set with high accuracy. To achieve high quality printing. Another object is to realize a higher-speed optical recording apparatus by increasing the number of multi-beams without deteriorating the characteristics of the optical system by arranging at high density.

【0010】[0010]

【発明が解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明では、マルチビーム発生部から列状に配列
したマルチビームを出射させ、光記録材料上に一括走査
させる光記録装置において、該マルチビーム発生部は、
複数の半導体レーザと、単一モードビームを伝播させる
複数の光ファイバと、単一基板上に単一モードビームを
伝播させる光導波路を複数個設けた光導波素子からな
り、該複数の半導体レーザから出射するレーザ光は、そ
れぞれ対応する該複数の光ファイバに導き、該光ファイ
バから出射したレーザ光はそれぞれ対応する光導波素子
上の光導波路に入力結合されており、該光導波素子から
出射するマルチビームのビーム間隔は、複数の光ファイ
バと光導波素子の入力結号部間の間隔より狭く設けマル
チビームを用いた光記録装置を実現させる。
According to the present invention, there is provided an optical recording apparatus which emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section, and collectively scans an optical recording material. The multi-beam generation unit includes:
A plurality of semiconductor lasers, a plurality of optical fibers for transmitting a single mode beam, and an optical waveguide element provided with a plurality of optical waveguides for transmitting a single mode beam on a single substrate; The emitted laser light is guided to the corresponding plurality of optical fibers, and the laser light emitted from the optical fiber is input-coupled to the optical waveguide on the corresponding optical waveguide element, and emitted from the optical waveguide element. The beam interval of the multi-beams is narrower than the interval between the plurality of optical fibers and the input connection part of the optical waveguide element, thereby realizing an optical recording apparatus using the multi-beams.

【0011】上記光導波素子上の光導波路の幅は光出力
部においてテーパ状に狭く設けること、また、上記光導
波素子の光出力部に平面ガラスを貼付すること、また、
光導波素子の光出力部は凹面としても良好な結果が得ら
れる。
The width of the optical waveguide on the optical waveguide element is provided to be narrow in a tapered shape at the optical output part, and a flat glass is attached to the optical output part of the optical waveguide element.
Good results can be obtained even if the light output portion of the optical waveguide element is concave.

【0012】また、上記光記録装置において、マルチビ
ーム発生部から列状に配列したマルチビームを出射さ
せ、光記録材料上に一括走査させる光記録装置におい
て、発生したマルチビームのすべてが交差する場所にマ
ルチビーム配列方向のビームの大きさを制限するビーム
形状制限部材を配置しても良好な結果が得られる。
In the above-mentioned optical recording apparatus, in the optical recording apparatus in which the multi-beams are emitted from the multi-beam generating section in a row and are collectively scanned on the optical recording material, a place where all the generated multi-beams intersect. Good results can be obtained even if a beam shape limiting member for limiting the size of the beam in the multi-beam arrangement direction is arranged.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明で用いるマルチビーム発生
部を図5に示す。1はレーザモジュールであり、半導体
レーザからのレーザ光を光ファイバ2に導いている。4
1は光導波素子であり、平面基板4上に複数の光導波路
5が形成されている。複数の光ファイバは光導波素子4
1の光導波路5に導かれる。光ファイバはフェルール等
の保持部材が装着されているので光ファイバと光導波路
の間隔は数mm程度と大きくなっている。光入力部の光
導波路は曲がって光出力部51に達する。光出力部51
では出射するマルチビームが等間隔で、かつビーム間隔
が狭くなるように光導波路を等間隔で、かつその間隔を
小さくしている。光導波路の代表的な構造を図6に示
す。図6(a)のリッジ型では基板4の上に屈折率の高
い材料で光導波路52が形成されている。図6(b)の
埋め込み型では導波路53を導波路材料より低い屈折率
で埋め込んだものである。光ファイバを伝播してくるビ
ームの大きさと光導波路を伝播するビームの大きさとが
一致していると光ファイバと光導波素子との結合効率を
高くすることができるので、光導波路の幅も光ファイバ
のコア径に概略等しくする。前述の例では5μm程度で
ある。光導波素子の光出力部51の拡大図を図7に示
す。光出力部では複数の導波路は等しい間隔で配列して
いる。31、32はそれぞれ光導波路を伝播してくるビ
ーム、および出射するビームを示している。光導波路の
配列間隔は導波路間の結合が無視できる程度まで狭くで
きるので、伝播してくるビームの直径を5μmとすると
例えば10μm程度の高密度配列も可能となる。図5の
光導波素子41の出力端には平板ガラス6が接着されて
いる。これは光導波素子の出力端が欠けることを防止す
ること以外に、次の機能をもっている。即ち、導波路か
ら出射するビームは数μmの大きさであるので、導波路
端にごみが付着すると、深刻な光出力劣化を招くことに
なる。しかし、ガラスから出射する光はガラス出射端で
広がっているので、ごみの影響を受け難くなっている。
この他、ガラス出射端から反射して、半導体レーザの方
に戻る光量はガラスが無い場合に比べて飛躍的に小さい
ので、レーザ光が半導体レーザに戻ることで半導体レー
ザの光出力が変動するという問題も解決できる。図12
は光導波素子の基板4に形成された導波路5から出射し
たビームを説明するための図である。導波路から出射し
たビームの直径をdとすると板厚aのガラス板の空気側
表面ではビーム直径Dとすると、概略次の式が成り立
つ。
FIG. 5 shows a multi-beam generating section used in the present invention. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. 4
Reference numeral 1 denotes an optical waveguide element, on which a plurality of optical waveguides 5 are formed on a plane substrate 4. The plurality of optical fibers are optical waveguide elements 4
The light is guided to one optical waveguide 5. Since the holding member such as a ferrule is mounted on the optical fiber, the distance between the optical fiber and the optical waveguide is as large as about several mm. The optical waveguide of the light input section is bent to reach the light output section 51. Light output unit 51
In the above, the optical waveguides are arranged at equal intervals and the intervals are reduced so that the emitted multi-beams are at equal intervals and the beam intervals are narrower. FIG. 6 shows a typical structure of the optical waveguide. In the ridge type shown in FIG. 6A, an optical waveguide 52 is formed on a substrate 4 with a material having a high refractive index. In the embedded type shown in FIG. 6B, the waveguide 53 is embedded with a lower refractive index than the waveguide material. If the size of the beam propagating in the optical fiber and the size of the beam propagating in the optical waveguide match, the coupling efficiency between the optical fiber and the optical waveguide element can be increased, so that the width of the optical waveguide is also reduced. Approximately equal to the core diameter of the fiber. In the above example, it is about 5 μm. FIG. 7 shows an enlarged view of the light output section 51 of the optical waveguide element. In the light output section, the plurality of waveguides are arranged at equal intervals. Numerals 31 and 32 denote a beam propagating through the optical waveguide and a beam exiting, respectively. Since the arrangement interval of the optical waveguides can be narrowed to such a degree that the coupling between the waveguides can be ignored, a high-density arrangement of, for example, about 10 μm is possible if the diameter of the propagating beam is 5 μm. The flat glass 6 is bonded to the output end of the optical waveguide element 41 in FIG. This has the following functions in addition to preventing the output end of the optical waveguide element from being chipped. That is, since the beam emitted from the waveguide has a size of several μm, if the dust adheres to the end of the waveguide, serious light output deterioration is caused. However, since the light emitted from the glass spreads at the glass emission end, it is hardly affected by dust.
In addition, since the amount of light reflected from the emission end of the glass and returning to the semiconductor laser is significantly smaller than when there is no glass, the light output of the semiconductor laser fluctuates when the laser light returns to the semiconductor laser. Problems can be solved. FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a beam emitted from a waveguide 5 formed on a substrate 4 of the optical waveguide element. Assuming that the diameter of the beam emitted from the waveguide is d, the beam diameter D on the air side surface of the glass plate having the thickness a is approximately the following equation.

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】ここでλは光の波長である。たとえば、λ
=0.64μm、d=5μm、a=1mmとすると、式
(3)からD=163μmとなる。すなはち、光導波路
端で5μmの大きさの出射ビームがガラス端では163
μmに拡大されていることになり、上記した顕著な効果
が期待できる。
Here, λ is the wavelength of light. For example, λ
Assuming that = 0.64 μm, d = 5 μm, and a = 1 mm, D = 163 μm from equation (3). That is, an output beam having a size of 5 μm at the end of the optical waveguide is 163 at the end of the glass.
The size is expanded to μm, and the remarkable effects described above can be expected.

【0016】図1は図5で示したマルチビーム発生素子
を光記録装置である本発明のレーザプリンタに適用した
図を示す。1はレーザモジュールであり、半導体レーザ
からのレーザ光を光ファイバ2に導いている。複数の光
ファイバは図5ですでに説明した光導波素子4の入力端
面部3で対応する光導波路に結合されている。光導波素
子から出射したマルチビームは結合レンズ8でそれぞれ
平行光に変換し、回転多面鏡9で一括して感光ドラム上
を光走査させる。11は光検知器でレーザ光の走査位置
を検出するためのものである。感光ドラム上で得られる
光スポット列の間隔が光スポットの大きさに比べて大き
いので、光スポット列の配列方向は光走査方向に対して
斜めに設定し、密接した走査線が形成されるようにして
いる。図4は前述したように、光スポット列を走査方向
に対して斜めにすることで密接した走査線が得られるこ
とを説明した図である。しかし、本発明の光導波素子を
用いたマルチビーム素子において、例えば前述したもの
ではマルチビームの配列間隔を10μm、出射するビー
ムの直径を5μm であった。この場合、PS:p0
1:2であり、光スポット列を斜めに設定する角度は3
0度になる。従来技術で説明したθ=2.3度のものに
比べて13倍大きな値となっている。品質の高い印刷を
実現するには走査線間隔を高い精度で所定の誤差内に抑
えておく必要があるが、走査線間隔の誤差を1%以内に
抑えたい場合、斜め角度の誤差も1%以下にする必要が
ある。従来技術として説明したものはθ=2.3度の場
合、0.023度以下の高精度で角度を設定する必要が
生じるが、本発明の素子では0.3度以下の精度で設定
すれば良いことになる。したがって走査線間隔の誤差の
ない高品質な印刷が期待できる。 またマルチビームは
高密度に配列しているので、光学系の収差の影響を受け
ずにマルチビームの本数を増すことができ、高速、高解
像レーザプリンタが実現可能となる。
FIG. 1 is a diagram in which the multi-beam generating element shown in FIG. 5 is applied to a laser printer of the present invention which is an optical recording apparatus. Reference numeral 1 denotes a laser module which guides laser light from a semiconductor laser to an optical fiber 2. The plurality of optical fibers are coupled to the corresponding optical waveguide at the input end face 3 of the optical waveguide element 4 already described in FIG. The multi-beams emitted from the optical waveguide elements are converted into parallel lights by the coupling lens 8, and the rotating polygon mirror 9 collectively scans the photosensitive drum with light. Reference numeral 11 denotes a photodetector for detecting the scanning position of the laser beam. Since the interval between the light spot arrays obtained on the photosensitive drum is larger than the size of the light spots, the arrangement direction of the light spot arrays is set to be oblique with respect to the optical scanning direction, so that close scanning lines are formed. I have to. FIG. 4 is a diagram for explaining that close scanning lines can be obtained by making the light spot array oblique to the scanning direction as described above. However, in the multi-beam device using the optical waveguide device of the present invention, for example, in the above-described device, the arrangement interval of the multi-beam was 10 μm, and the diameter of the emitted beam was 5 μm. In this case, P S : p 0 =
1: 2, and the angle at which the light spot row is set obliquely is 3
0 degrees. The value is 13 times larger than that of θ = 2.3 degrees described in the related art. To realize high-quality printing, it is necessary to keep the scanning line interval within a predetermined error with high accuracy. However, if it is desired to keep the scanning line interval error within 1%, the oblique angle error is also 1%. It must be: In the case of θ = 2.3 degrees, it is necessary to set the angle with a high precision of 0.023 degrees or less in the element described as the prior art. It will be good. Therefore, high-quality printing without errors in scanning line intervals can be expected. Further, since the multi-beams are arranged at high density, the number of multi-beams can be increased without being affected by the aberration of the optical system, and a high-speed, high-resolution laser printer can be realized.

【0017】図8は本発明で用いる別の光導波素子の光
出力端側での光導波路55の形状を示している。光導波
路5は光出力端面で光導波路幅が狭いテーパ導波路とな
っている。この場合テーパ導波路を伝播するビームはテ
ーパ方向に広がり、出射するビームは33のようにマル
チビーム配列方向に広がったビームとなり、マルチビー
ムの配列間隔とビームの大きさをほぼ等しく設定するこ
とも可能となる。この場合は、感光ドラム上で図4
(b)の走査方法が可能となる。すなはち発生したマル
チビームの配列方向は走査方向に垂直に設定しても、走
査線間が露光されることになる。この走査方法はマルチ
ビームすべてが同じ印字タイミングで印字することにな
り、マルチビーム斜め走査に必要なマルチビーム間の印
字タイミングの調整は不要となる。図9は図8に示した
導波路構造をもつ導波素子を用いたレーザプリンタ光学
系を示している。マルチビーム素子を出射するマルチビ
ームは回転多面鏡が走査する方向に垂直に配置され、感
光ドラム上に形成される光スポット列23は走査する方
向14に垂直となっている。ところで、光導波素子の製
作において誤差があると、光導波素子を出射するビーム
の幅とマルチビームの配列間隔が完全に等しくない場合
が生じる。通常ビーム幅が小さい場合、光走査線間に露
光されない部分が生じ好ましくない。これを解消するた
めに、図10に示すようにマルチビームが交差する場所
に、マルチビーム配列方向のビーム幅を制限するスリッ
ト84を挿入することは有効である。即ちスリットの幅
でビーム幅を変化させることにより、感光ドラム上では
マルチビームの配列間隔は不変で、走査方向に垂直な方
向の光スポットの大きさを変化させることができ、マル
チビームの配列間隔にたいして最適な光スポットの大き
さにすることができる。
FIG. 8 shows the shape of the optical waveguide 55 on the optical output end side of another optical waveguide element used in the present invention. The optical waveguide 5 is a tapered waveguide having a narrow optical waveguide width at the light output end face. In this case, the beam propagating in the tapered waveguide spreads in the taper direction, and the emitted beam spreads in the multi-beam arrangement direction as indicated by 33, and the arrangement interval of the multi-beams and the beam size may be set to be substantially equal. It becomes possible. In this case, FIG.
The scanning method (b) becomes possible. That is, even if the arrangement direction of the generated multi-beams is set perpendicular to the scanning direction, the space between the scanning lines is exposed. In this scanning method, all the multi-beams are printed at the same printing timing, and the adjustment of the printing timing between the multi-beams required for the multi-beam oblique scanning becomes unnecessary. FIG. 9 shows a laser printer optical system using the waveguide element having the waveguide structure shown in FIG. The multi-beam emitted from the multi-beam element is arranged perpendicular to the scanning direction of the rotary polygon mirror, and the light spot array 23 formed on the photosensitive drum is perpendicular to the scanning direction 14. By the way, if there is an error in the production of the optical waveguide element, the width of the beam emitted from the optical waveguide element and the arrangement interval of the multi-beams may not be completely equal. Usually, when the beam width is small, an unexposed portion occurs between the optical scanning lines, which is not preferable. In order to solve this, it is effective to insert a slit 84 for limiting the beam width in the multi-beam arrangement direction at the place where the multi-beams intersect as shown in FIG. That is, by changing the beam width by the width of the slit, the arrangement interval of the multi-beams on the photosensitive drum is unchanged, and the size of the light spot in the direction perpendicular to the scanning direction can be changed. In this case, the size of the light spot can be optimized.

【0018】図13は光導波素子上の光導波路と光ファ
イバ2との結合を説明するための図である。光導波素子
の基板4の上面に適当な厚みのガラス板42を接着させ
る。このようにすると、ガラス板の端面と光導波素子端
面3とで光ファイバの接着領域が大きくなるため光ファ
イバを安定して接着結合できる。24は光ファイバを保
持する部材である。ガラス板6は図12ですでに説明し
たものである。
FIG. 13 is a view for explaining the coupling between the optical waveguide on the optical waveguide element and the optical fiber 2. A glass plate 42 having an appropriate thickness is bonded to the upper surface of the substrate 4 of the optical waveguide element. By doing so, the bonding area of the optical fiber becomes large between the end face of the glass plate and the end face 3 of the optical waveguide element, so that the optical fiber can be stably bonded. 24 is a member for holding the optical fiber. The glass plate 6 has already been described with reference to FIG.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明のマルチビーム素子を用いて走査
する光記録装置では、光記録材料上で光スポットの大き
さに対してマルチビームの配列間隔は狭くすることがで
き、多いビーム数でも光学系の収差の影響を受け難く、
また配列間隔を高精度に合わせることが容易になるので
高品質な記録が高速で可能となる。
According to the optical recording apparatus for scanning by using the multi-beam element of the present invention, the arrangement interval of the multi-beams can be narrowed with respect to the size of the light spot on the optical recording material. Less susceptible to optical system aberrations,
In addition, since it is easy to adjust the arrangement interval with high precision, high-quality recording can be performed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の光導波素子を含むマルチビーム発生
部を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a laser printer optical system using a multi-beam generating unit including an optical waveguide element according to the present invention.

【図2】 従来の光ファイバアレイ素子を用いたレーザ
プリンタ光学系を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a conventional laser printer optical system using an optical fiber array element.

【図3】 従来の光ファイバアレイ素子におけるV溝上
に配列した光ファイバを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing optical fibers arranged on a V-groove in a conventional optical fiber array element.

【図4】(a)光記録材料上で走査方向にたいしてマル
チビームの配列方向を斜めにしている走査方法を説明す
る図である。 (b)光記録材料上で走査方向にたいしてマルチビーム
の配列方向を垂直にしている走査方法を説明する図であ
る。
FIG. 4A is a diagram illustrating a scanning method in which the arrangement direction of the multi-beams is oblique to the scanning direction on the optical recording material. FIG. 3B is a diagram illustrating a scanning method in which the arrangement direction of the multi-beams is made perpendicular to the scanning direction on the optical recording material.

【図5】 本発明の光記録装置で用いるマルチビーム発
生部の構造を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a structure of a multi-beam generating unit used in the optical recording device of the present invention.

【図6】(a)光導波路の構造を示す図である。 (b)光導波路の構造を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing a structure of an optical waveguide. (B) It is a figure showing the structure of an optical waveguide.

【図7】 本発明の光記録装置で用いる光導波素子の光
出力部近くの構造を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a structure near an optical output portion of an optical waveguide element used in the optical recording device of the present invention.

【図8】 本発明の光記録装置で用いる光導波素子の光
出力部近くのテーパ型光導波路を用いた場合を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a case where a tapered optical waveguide near an optical output part of an optical waveguide element used in the optical recording apparatus of the present invention is used.

【図9】 本発明のテーパ型光導波路を含む光導波素子
を用いたレーザプリンタ光学系を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a laser printer optical system using an optical waveguide element including a tapered optical waveguide according to the present invention.

【図10】 本発明のスリットを含むレーザプリンタ光
学系を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a laser printer optical system including a slit according to the present invention.

【図11】 本発明で用いる光導波素子の端面が円筒状
に形成されている構造を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a structure in which an end face of an optical waveguide element used in the present invention is formed in a cylindrical shape.

【図12】 本発明で用いる光導波素子端面に接着した
ガラス板を伝播するビームの様子を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a state of a beam propagating through a glass plate adhered to an end face of an optical waveguide element used in the present invention.

【図13】 本発明で用いる光導波素子と光ファイバと
の結合を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating coupling between an optical waveguide element and an optical fiber used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:レーザモジュール、2:光ファイバ、3:光ファイ
バと光導波素子の結合部、4:光導波素子基板、5:光
導波路、6:平面ガラス、8:結合レンズ、9:回転多
面鏡、10:走査レンズ、11:光検知器、13:光ス
ポット列、14:走査するマルチビーム、17:光ファ
イバアレイ配列部、18:V溝を形成したSi基板、2
1:光ファイバのクラッド部、22:光ファイバのコア
部、19:ガラス板、20:接着材、13:感光材料上
に形成される光スポット列、23:光スポット列、4
1:光導波素子、51:光導波素子の光出力部、52,
53:光導波路、54:カバー層、31:光導波路を伝
播するビームの断面形状、32:出力ビームの断面形
状、55:テーパ導波路、33:テーパ導波路から出射
するビームの断面形状、84:スリット、60:光導波
素子の円筒状端面、42:光導波素子上に接着するガラ
ス板。
1: laser module, 2: optical fiber, 3: optical fiber and optical waveguide element joint, 4: optical waveguide element substrate, 5: optical waveguide, 6: flat glass, 8: coupling lens, 9: rotating polygon mirror, 10: scanning lens, 11: photodetector, 13: light spot array, 14: multi-beam for scanning, 17: optical fiber array array, 18: Si substrate with V-groove formed, 2
1: cladding part of optical fiber, 22: core part of optical fiber, 19: glass plate, 20: adhesive, 13: light spot array formed on photosensitive material, 23: light spot array, 4
1: optical waveguide element, 51: optical output part of optical waveguide element, 52,
53: optical waveguide, 54: cover layer, 31: cross-sectional shape of beam propagating through the optical waveguide, 32: cross-sectional shape of output beam, 55: tapered waveguide, 33: cross-sectional shape of beam emitted from tapered waveguide, 84 : Slit, 60: cylindrical end face of optical waveguide element, 42: glass plate adhered on optical waveguide element.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マルチビーム発生部からビームを出射し
て光記録材料上に一括走査させる光記録装置において、
該マルチビーム発生部は、複数の半導体レーザと、単一
モードビームを伝播する複数の光ファイバと、単一基板
上に単一モードビームを伝播させる光導波路を複数個設
けた光導波素子からなり、該複数の半導体レーザから出
射するレーザ光は、それぞれ対応する光ファイバに導
き、該光ファイバから出射したレーザ光はそれぞれ対応
する光導波素子上の光導波路に入力するように結合され
ており、該光導波素子から出射するマルチビームのビー
ム間隔は、複数の光ファイバと光導波素子の入力結号部
のビーム間隔より狭く設けてあることを特徴とするマル
チビームを用いた光記録装置。
1. An optical recording apparatus which emits a beam from a multi-beam generating section and scans an optical recording material collectively.
The multi-beam generating section is composed of a plurality of semiconductor lasers, a plurality of optical fibers for transmitting a single mode beam, and an optical waveguide element provided with a plurality of optical waveguides for transmitting a single mode beam on a single substrate. The laser beams emitted from the plurality of semiconductor lasers are guided to corresponding optical fibers, and the laser beams emitted from the optical fibers are coupled so as to be input to the optical waveguides on the corresponding optical waveguide elements, An optical recording apparatus using a multi-beam, wherein a beam interval of the multi-beams emitted from the optical waveguide is narrower than a beam interval of a plurality of optical fibers and an input connection portion of the optical waveguide.
【請求項2】 光導波素子上の光導波路の幅は光出力部
においてテーパ状に狭く設けてあることを特徴とする請
求項1記載のマルチビームを用いた光記録装置。
2. An optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, wherein the width of the optical waveguide on the optical waveguide element is tapered and narrow at the optical output portion.
【請求項3】 光導波素子の光出力部に平面ガラスを貼
付してあることを特徴とする請求項1記載のマルチビー
ムを用いた光記録装置。
3. The optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, wherein a flat glass is attached to an optical output portion of the optical waveguide element.
【請求項4】 光導波素子の光出力部は凹面となってい
ることを特徴とする請求項1記載のマルチビームを用い
た光記録装置。
4. The optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, wherein the light output section of the optical waveguide element has a concave surface.
【請求項5】 マルチビーム発生部から列状に配列した
マルチビームを出射させ、光記録材料上に一括走査させ
る光記録装置において、発生したマルチビームのすべて
が交差する場所にマルチビーム配列方向のビームの大き
さを制限するビーム形状制限部材を配置したことを特徴
とする請求項1記載のマルチビームを用いた光記録装
置。
5. An optical recording apparatus which emits multi-beams arranged in a row from a multi-beam generating section and scans the optical recording material at a time in an optical recording material. 2. An optical recording apparatus using a multi-beam according to claim 1, wherein a beam shape limiting member for limiting a beam size is arranged.
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