JPS60126620A - レ−ザビ−ム合成装置 - Google Patents

レ−ザビ−ム合成装置

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JPS60126620A
JPS60126620A JP58234245A JP23424583A JPS60126620A JP S60126620 A JPS60126620 A JP S60126620A JP 58234245 A JP58234245 A JP 58234245A JP 23424583 A JP23424583 A JP 23424583A JP S60126620 A JPS60126620 A JP S60126620A
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actuator
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Kimio Tateno
立野　公男
Keiji Kataoka
慶二 片岡
Susumu Saito
進 斉藤
Akira Arimoto
昭 有本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複数本のレーザビームの軸合せする合成装置
に関するものであり、光デイスク記録や、レーザビーム
プリンタの光学系として用いて好適なレーザビーム合成
装置である。
〔発明の背景〕
従来から、複数本のレーザビームの光軸を一本に合わせ
、記録面上で一点に絞り込み、高い出力光を得るための
工夫がいくつかある。それらの中には、第１図に示すよ
うにレーザビームの偏光特性を利用し、ｐ偏光１は透過
し、Ｓ偏光２は反射する偏光プリズム３を用いる方法、
あるいは第２図に示すように、波長の異なった２種のレ
ーザビームにより、一方のビーム４は透過し、他方のビ
ーム５は反射させるような多層コーティングを施こした
ミラーフィルター６を用いる方法、あるいは第３図に示
すように、波長分散回折格子７を用いる方法、あるいは
第４図に示すように、ホログラム８を利用する方法など
が知られている。
しかし１以上のような方法では、記録面上でのスポット
位置合せが困難であり、調整により、仮に位置合せがで
きたとしても、振動や、温度変化などによる外乱の影響
を受け易く、簡単に位置ずれが生じてしまうという欠点
があり、実用化にはいたっていないのが現状である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上述の欠点を解決し、複数本のレーザビ
ームを記録面上の同一地点に位置合わせを行ない、しか
も外乱の影響を受けないレーザビーム合成装置を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するため、本発明は、半導体レーザ、
あるいはそのカップリングレンズに２次元、あるいは３
次元のアクチュエータをとりつけ、光軸上あるいは、光
軸面内の位置ずれをサーボによるクローズトループとし
て補正するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を第５図により説明する。
すなわち、第１図に示した従来例に本発明を適用したも
のが第５図である。偏光プリズム３に対し、ｐ偏光とし
て入射するように配置した半導体レーザ９、偏光プリズ
ム３に対しＳ偏光として入射するように配置した半導体
レーザ１０からのビームを偏光プリズム３で合成し、光
軸合わせを行ない、一本のビームとし、絞り込みレンズ
１１により記録面５上に２倍の強度をもったレーザビー
ムとして集光させる。
記録面１２としては、光ディスク、あるいは光導伝感光
ドラム（レーザプリンタ）などを用いることができる。
本発明では、半導体レーザ９，１０からのビームを集光
するカップリングレンズ１３又は１４は、それぞれ、ア
クチュエータ１５又は１６に保持されており、外乱によ
って上記記録面上での２つの集光スポットに位置ずれが
生じても、アクチュエータ１５又は１６の働きにより、
カップリングレンズ１３又は１４を光軸に垂直な面内で
移動させ、２つの集光スポットが、位置ずれを生じない
ように調整できる。この時カップリングレンズを固定し
、半導体レーザの方をアクチュエータに保持してもよい
ことは云うまでもない。
さて、ここで問題となるのが、位置ずれの検出方法であ
る。第６図にその一例を示す。
第６図において、第５図で示したと同様のユニットから
の合成ビームを、少くとも５０％以上の透過率をもつ半
透明プリズム（又はミラー）１７を通過させ、透過ビー
ムは絞り込みレンズ１１を経て記録面１２に高強度ビー
ムとして集光させる。
一方、プリズム１７による反射光は、光学素子１８、半
透明プリズム１９．結像レンズ２０を経て基準板２１に
いたる。基準板２１には、縦方向。
横方向それぞれに深さλ／４（λはレーザビームの波長
）の溝が刻んである。光学素子１８により、基準板２１
では第７図に示すように少くとも４つのサイドスポット
が結像されるようにする。光学素子１８としては、例え
ばよく知られた光デイスクトラッキング用のグレーティ
ングを縦横２次元に拡張して用いればよい。基準板２１
からの反射ビームは第６図において半透明ミラー１９に
より反射され、ｐｓ分離の偏光プリズム２２により分離
され、レンズ２３．２３’により光検知器２４゜２４′
にいたる。光検知器２４．２４’は、第８図に示した様
に４つに分割されており、各々のセグメント上に、基準
板上のスポットが結像されている。
分板りに外乱により、レーザ９が僅かに紙面内でずれた
とすると、基準板上でのスポット２５゜２６が移動する
。移動に伴ない一方のスポットが、溝にさしかかる。さ
しかかった部分はπ／２の位相変調を受けるため、反射
してレンズ２３に戻る光量は減少する。
従って光検知器上の光量にアンバランスが生じ、対向す
るセグメント間の出力光電ｖ；ｔに差が生じる。
この差を検出してスボツＩ〜ずれ検出信号とし、アクチ
ュエータ１５にフィードバックし、常に、基準板上での
中心スポットがクロスポイントに集まるようにする。こ
のようなサーボを、！つの半導体レーザ光源９，１０に
適用゛１−れば、基準面２１上で２つのスボソ１〜は合
成される。
今、半導体レーザ光源９，１０と、基準面２１上での結
像点は互いしこ共役である。一方、記録面１２上での結
像点とも互いに共役な関係にある。
従って、基準面２１上のスポットど記録面１２上のスポ
ットどは互いに共役であり、基０面２１上のスポットが
サーボにより不動と仕るので、記録面１２上でのスポッ
トも不動となる。
以上の説明は２つの光源の合成であるが、第９図に示す
ように、例えば４つの光源の合成も可能である。すなわ
ち、２箇の偏光プリズムおよびλ、の波長の光は透過し
、λ２の波長の光は反射するフィルターミラー６により
、４つのビームを１本に合成することが可能であり、約
４倍の強度をもつビームを得ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、従来不可能と
されていた複数本のレーザビー１１を一本のビームに合
成し、数倍のレーザスポットを得ることが可能であり、
しかも振動や温度変動に対し合成したビームがバラバラ
にずれることもない。
このような高出力レーザビームモデュール２７は、例え
ば、第１０１ｉに示すようにＤＲＡＷ光デー（スフ２８
の光源に適用することができ、このシステ１１の高速化
、あるいは、光感度は低いが、保存性に富むような記録
材料を使用することができる。
また、ｍＩ　１図に示すようにレーザビームプリンタの
光学系に適用すれば、感度は低いが耐剛性、安全性など
の秀れた特性を持つアモルファスシリコン光伝導ドラム
２９を使用することも可能となる。印字速度の向上が可
能となることは云うまでもない。
さらに、第１２図に示すように二のよ）な大出力光源モ
デュール２７を、人工衛）ｉ３０にのせ、対地上、ある
いは衛星間の型間伝播光通４．１に利用することもでき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図から第４図はビーム合成の従来例を示す図、第５
７　ｉよ本発明の駆動部の一例を示す図、第６図は本発
明の一実施例を示す図、第７図は基準板とスポットの拡
大図、第８屈は光検知器の拡大図、第９回は本発明の他
の実施例を示を図、第１０図、第１１図、第１２図はそ
、Ｉｔぞ４を本発明の応用例を示す図である。 ■・・Ｐ偏光ビーム、２・・・８韻光ビーム、３・・偏
光プリズム、４　・波長λ、のビーム、５・・消長λ２
のビーム、６・・・ミラーフ、（ルター、７・・・回折
格子、８・・・ホログラム、９．１０・・半４体レーザ
、１１・・・絞り込みレンズ、１２・・・感光材料面、
１３゜１４・・・カップリングレンズ、］、５．１６・
・・２次元アクチュエータ、１７・・・半透明プリズム
、１８・・・グレーティング、１９・・・半透明プリズ
ム、２ｏ・・・絞り込みレンズ、２１・・・基準板、２
２・・・偏光プリズム、２３．２３’・・・絞り込みレ
ンズ、２４゜２４′・・・４分割光検知器、２５．２６
・・・絞り込みスポット、２７・・ビーム合成モデュー
ル、２８・・・Ｄ　ＲＡ、　Ｗディスク、２９・・感光
ドラム、３０・・・人工衛星。 第１　口 第２　口 舅３　図 λハ、λ３ Ｙ４　口 ′＄５　図 第２図 第　７　口 ２ｇ 第　８　図 ２乙 第　９　図 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号０発　明
　者　有　本　昭　国分寺市東恋ケ窪央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数個のレーザビームを一本のビームに合成するビーム
    合成光学系において、振動や温度変化などの外乱によっ
    て生じるビーム位置ずれを光学的に検出し、該検出信号
    によってアクチュエータを駆動しレンズ、あるいはレー
    ザを移動することにより、位置ずれが生じることなく、
    ビーム合成が行なわれることを特徴どするレーザビーム
    合成装置。
JP58234245A 1983-12-14 1983-12-14 レ−ザビ−ム合成装置 Pending JPS60126620A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58234245A JPS60126620A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 レ−ザビ−ム合成装置
US06/680,497 US4644160A (en) 1983-12-14 1984-12-11 System for holding plural light beams in predetermined relative positions
DE3445751A DE3445751C3 (de) 1983-12-14 1984-12-14 Einrichtung zum Halten mehrerer Lichtstrahlen bezüglich einer vorgegebenen optischen Bezugsachse

Applications Claiming Priority (1)

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JP58234245A JPS60126620A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 レ−ザビ−ム合成装置

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JP58234245A Pending JPS60126620A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 レ−ザビ−ム合成装置

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