JPS6190123A - ホログラムを用いた光走査装置 - Google Patents
ホログラムを用いた光走査装置Info
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- JPS6190123A JPS6190123A JP21176084A JP21176084A JPS6190123A JP S6190123 A JPS6190123 A JP S6190123A JP 21176084 A JP21176084 A JP 21176084A JP 21176084 A JP21176084 A JP 21176084A JP S6190123 A JPS6190123 A JP S6190123A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ホログラムを用いて光ビームの方向を高速で
偏向する光走査装置に関するものである。
偏向する光走査装置に関するものである。
ざらに詳しくは、本発明は、光信号を利用して信号ある
いは画像等を記録１表示する装置に使用してイ１効であ
って、信号変調して用いる半導体レーザ光源の波長の安
定化を図った光走査装置に関するｂのである。
いは画像等を記録１表示する装置に使用してイ１効であ
って、信号変調して用いる半導体レーザ光源の波長の安
定化を図った光走査装置に関するｂのである。
（従来の技術）
第２図は、従来のボし１グラムを用いた光走査装置の要
部構成図である。この装置は、点光源からの発散光とし
ての物体光１と、平行光としての参照光２（いずれも破
線で示す）により、露光し作製したホログラム３１．３
２．３３・・・に平行ビームを入射し、ホログラム内機
３の後方に配置された走査面であるところの結像面４に
、再生光５による再生像を得るように構成しである。
部構成図である。この装置は、点光源からの発散光とし
ての物体光１と、平行光としての参照光２（いずれも破
線で示す）により、露光し作製したホログラム３１．３
２．３３・・・に平行ビームを入射し、ホログラム内機
３の後方に配置された走査面であるところの結像面４に
、再生光５による再生像を得るように構成しである。
ホログラム・スキャナの応用としては、Ｐｏ５（Ｐｏｉ
ｎｔ ｏｆ’ ５ａｌｅｓ）のバーコード・リーダ
、レーザ・プリンタ等が考えられる。光源の半導体レー
ザを変調して用いるのは、後者のレーザ・プリンタのよ
うな場合である。
ｎｔ ｏｆ’ ５ａｌｅｓ）のバーコード・リーダ
、レーザ・プリンタ等が考えられる。光源の半導体レー
ザを変調して用いるのは、後者のレーザ・プリンタのよ
うな場合である。
従来レーザプリンタの光走査には、ポリゴン・ミラーが
多く用いられていたが、ｍ産性９倫格等で優れたホログ
ラム・スキャナに置換えることが望まれている。
多く用いられていたが、ｍ産性９倫格等で優れたホログ
ラム・スキャナに置換えることが望まれている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし半導体レーザを変調して用いるシステムにホログ
ラム・スキャナを用いる場合、次のような問題を生じる
。
ラム・スキャナを用いる場合、次のような問題を生じる
。
第３図および第４図は典型的な半導体レーザの波長温度
特性を示すもので、半導体レーザの波長が＆［で変化す
ることを示している。この様な半導体レーザを第５図に
示すような従来の方法で変調（例えば記録信号が論理１
のときは一定の電流ｌｏｐを流して発光させ、論理０の
どきは電流を０とし発光させない）すると、半導体レー
ザの発熱量が変調信号によって変化するので、半導体レ
ーザの温度が変化し、その結果半導体レーザの発振波長
が変化する。光走査にミラーを用いる場合、この波長変
化は走査位置に影響を与えないが、回折現象を利用づる
ホログラム・スキャナの場合には波長変化により走査位
置が変化してしまう。
特性を示すもので、半導体レーザの波長が＆［で変化す
ることを示している。この様な半導体レーザを第５図に
示すような従来の方法で変調（例えば記録信号が論理１
のときは一定の電流ｌｏｐを流して発光させ、論理０の
どきは電流を０とし発光させない）すると、半導体レー
ザの発熱量が変調信号によって変化するので、半導体レ
ーザの温度が変化し、その結果半導体レーザの発振波長
が変化する。光走査にミラーを用いる場合、この波長変
化は走査位置に影響を与えないが、回折現象を利用づる
ホログラム・スキャナの場合には波長変化により走査位
置が変化してしまう。
この走査位置の変化小を計（ンすると次のようになる。
半導体レーザの波長をλ丁、レーザ光のホログラム・ス
キャナへの入射角をθτとし、ホログラム上の干渉縞が
入用面に垂直であると仮定し、その空間周波数をｆ、レ
ーザ光の回折角をθｄとすると、次の関係が成り立つ。
キャナへの入射角をθτとし、ホログラム上の干渉縞が
入用面に垂直であると仮定し、その空間周波数をｆ、レ
ーザ光の回折角をθｄとすると、次の関係が成り立つ。
５ｉｎ（７ｄ＝ｆλＴ−ｓｉｎθｒ −（１）した
がって、波長λτがΔλＴ変化したときの回折角の変化
Δθｄは、 Δθｄ−ｆΔλｒ／ｃｏｓθｄ −（２）どなる。こ
こで、ｆ ＝ １８００ （本／ｍｍ）、θｄ＝４５（
（ＩＣ（１） （直線格子のホ［１グラム・スキャナ
の値）、Δλｙ ＝ ０．５ｘｌＯ’ （ｍｍ）とする
と、Δθｄ＝ １．２７ ｘｌＯ−３（ｒａｄ ）だけ
回転角が変化する。レーザ・プリンタに応用づる場合を
考えて、レーザ光の入射位置から３００ｍｍのところに
感光ドラムがあるとすると、この場合のドラム上のレー
ザ光の位置の変化ΔＸは、ΔＸ中３００×Δθｄ＝ ０
．３８−ｍｍ−となる。
がって、波長λτがΔλＴ変化したときの回折角の変化
Δθｄは、 Δθｄ−ｆΔλｒ／ｃｏｓθｄ −（２）どなる。こ
こで、ｆ ＝ １８００ （本／ｍｍ）、θｄ＝４５（
（ＩＣ（１） （直線格子のホ［１グラム・スキャナ
の値）、Δλｙ ＝ ０．５ｘｌＯ’ （ｍｍ）とする
と、Δθｄ＝ １．２７ ｘｌＯ−３（ｒａｄ ）だけ
回転角が変化する。レーザ・プリンタに応用づる場合を
考えて、レーザ光の入射位置から３００ｍｍのところに
感光ドラムがあるとすると、この場合のドラム上のレー
ザ光の位置の変化ΔＸは、ΔＸ中３００×Δθｄ＝ ０
．３８−ｍｍ−となる。
従来方式で変調された半導体レーザにおいては、上記計
算に用いた０、５−ｎｍ−程度の波長変化が実際に生じ
、この結果生じる０、３８−ｎ＋ｍ−程度のレーザ光の
位置変化は、レーザ・プリンタへの応用を考えた場合重
大な問題となる。しかもこの波長変化は、モード・ホッ
プとして不連続に生じるため、例えば第６図に示すよう
に印字した直線が段状に切れることになる。
算に用いた０、５−ｎｍ−程度の波長変化が実際に生じ
、この結果生じる０、３８−ｎ＋ｍ−程度のレーザ光の
位置変化は、レーザ・プリンタへの応用を考えた場合重
大な問題となる。しかもこの波長変化は、モード・ホッ
プとして不連続に生じるため、例えば第６図に示すよう
に印字した直線が段状に切れることになる。
（問題点を解決するための手段）
本発明の第１の発明に係る装置は、透過形または反射形
ホログラムディスクを用いた光走査装置において、前記
ホログラム面を照射する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを発光時に前記半導体レーザの熱的応答時間より充
分速い周波数で変調し非発光時に前記半導体レーザの閾
値電流以下のバイアス電流を流す変調回路とを備えたこ
とを特徴とする。
ホログラムディスクを用いた光走査装置において、前記
ホログラム面を照射する半導体レーザと、この半導体レ
ーザを発光時に前記半導体レーザの熱的応答時間より充
分速い周波数で変調し非発光時に前記半導体レーザの閾
値電流以下のバイアス電流を流す変調回路とを備えたこ
とを特徴とする。
本発明の第２の発明に係る装置は、上記の装置に、前記
半導体レーザの周囲温度を一定に保つ塩１α制御２１Ｉ
部を加えたことを特徴とする。
半導体レーザの周囲温度を一定に保つ塩１α制御２１Ｉ
部を加えたことを特徴とする。
（作用）
第１の発明に係る上記構成のｇ置によれば、発光時と非
発光時の半導体レーザの平均発熱量を等しくすることが
できる。
発光時の半導体レーザの平均発熱量を等しくすることが
できる。
第２の発明に係る上記（１４成の装置によれば、半導体
レーク“に関連する温度を一定に保つことにより、その
波長を安定化することができる。
レーク“に関連する温度を一定に保つことにより、その
波長を安定化することができる。
（実施例）
Ｊズ下木発明を図面を用いて詳しく説明する。第１図は
本発明に係るホログラムを用いた光走査装置の一実施例
を示すブ［］ツク構成図である。１０は２１直の記録信
号ｅ１を入力する入力端子、１１はこの入力端：子１０
からの信号を変調する変調回路、１２はこの変調回路１
１からの変調電流出力１１により駆動される半導体レー
ザ、１３はこの半轡体し−１７１２からの出力光を適当
に収束させるレンズ、３はこのレンズ１３を通過した再
生光がそのホログラム面に照射されるとともに軸Ｃのま
わりに回転するホログラムディスク、４はこのホログラ
ムディスク３の回転に伴って回折光１４が走査される結
像面、１５は前記半導体レーザが取付けられるマウント
、１６はこのマウント１５を覆う発泡スチロール等の断
熱材、１７は前記マウント１５の温度を検出するトラン
ジスタ温度センサなどの温度検出器、１８はこの温度検
出器１７からの検出信号を入力する温度制御回路、１９
はこの温度制御回路１８からの出力信号により吸熱作用
または発熱作用を行う吸発熱器で、例えばベルチェ素子
とｔｌｉ熱器の組合せを用いる。温度検出器１７、温度
制御回路１８、吸発熱器１９は温度制御部３０を構成し
ている。
本発明に係るホログラムを用いた光走査装置の一実施例
を示すブ［］ツク構成図である。１０は２１直の記録信
号ｅ１を入力する入力端子、１１はこの入力端：子１０
からの信号を変調する変調回路、１２はこの変調回路１
１からの変調電流出力１１により駆動される半導体レー
ザ、１３はこの半轡体し−１７１２からの出力光を適当
に収束させるレンズ、３はこのレンズ１３を通過した再
生光がそのホログラム面に照射されるとともに軸Ｃのま
わりに回転するホログラムディスク、４はこのホログラ
ムディスク３の回転に伴って回折光１４が走査される結
像面、１５は前記半導体レーザが取付けられるマウント
、１６はこのマウント１５を覆う発泡スチロール等の断
熱材、１７は前記マウント１５の温度を検出するトラン
ジスタ温度センサなどの温度検出器、１８はこの温度検
出器１７からの検出信号を入力する温度制御回路、１９
はこの温度制御回路１８からの出力信号により吸熱作用
または発熱作用を行う吸発熱器で、例えばベルチェ素子
とｔｌｉ熱器の組合せを用いる。温度検出器１７、温度
制御回路１８、吸発熱器１９は温度制御部３０を構成し
ている。
上記のような構成の装置の動作を次に説明する。
第７図は変調回路１１の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。第７図（Ａ）に示すような２値の記録信
号ｅ１が入力端子１０を介して変調回路１１に加わると
、第７図（Ｂ）に示すような変調電流出力１１が変調回
路１１から半導体レー奢ア１２に加えられる。第７図（
Ｂ）の変調電流出力１１は発光時に半導体レーザ１２の
熱的応答より速い周波数で変調された（振幅■ａの）電
流を、非発光時に半導体レーザ１２の閾値電流以下のバ
イアス電流ｒｂ４ｉ：流す。発光時のピーク電流値を１
ａ、半導体レーザの動作電圧をＶａ （電流が変化して
ムはとんど変わらない）、変調のデユーティ比をＯｒと
すると、発光時と非発光時の平均発熱量の差Ｗｅは、 Ｗｃ＝ＤｒｌａＶａ−１ｂＶａ ・＝（３）どなり、
ピーク電流値１ａおよびデユーティ比り丁を適当に選ぶ
ことににす、平均発熱量の差ＷｃをＯにすることができ
る。光出力を考慮すると（３）式は Ｗｃ−ＤｒｌａＶａ−ＤｒＰａ ＩｂＶａ・・・（４
） どなる。ただしＰａは発光時のピーク光出力で通常開￥
９電力の数％程度であり、ｔＪｌ ｌｆｉ電流以下では
光出力は無視できる程小さい。
ャートである。第７図（Ａ）に示すような２値の記録信
号ｅ１が入力端子１０を介して変調回路１１に加わると
、第７図（Ｂ）に示すような変調電流出力１１が変調回
路１１から半導体レー奢ア１２に加えられる。第７図（
Ｂ）の変調電流出力１１は発光時に半導体レーザ１２の
熱的応答より速い周波数で変調された（振幅■ａの）電
流を、非発光時に半導体レーザ１２の閾値電流以下のバ
イアス電流ｒｂ４ｉ：流す。発光時のピーク電流値を１
ａ、半導体レーザの動作電圧をＶａ （電流が変化して
ムはとんど変わらない）、変調のデユーティ比をＯｒと
すると、発光時と非発光時の平均発熱量の差Ｗｅは、 Ｗｃ＝ＤｒｌａＶａ−１ｂＶａ ・＝（３）どなり、
ピーク電流値１ａおよびデユーティ比り丁を適当に選ぶ
ことににす、平均発熱量の差ＷｃをＯにすることができ
る。光出力を考慮すると（３）式は Ｗｃ−ＤｒｌａＶａ−ＤｒＰａ ＩｂＶａ・・・（４
） どなる。ただしＰａは発光時のピーク光出力で通常開￥
９電力の数％程度であり、ｔＪｌ ｌｆｉ電流以下では
光出力は無視できる程小さい。
、′１′導体レーザを出た光はレンズにより適当に収束
され、ホログラムディスクに入射する。入射した光はホ
ログラムにより回折されるとともに、ホログラムディス
ク３の回転にともなって回折角が変化し、この結果レー
ザ光１４が走査される。
され、ホログラムディスクに入射する。入射した光はホ
ログラムにより回折されるとともに、ホログラムディス
ク３の回転にともなって回折角が変化し、この結果レー
ザ光１４が走査される。
半導体レーザ１２が取付けられたマウント１５の温度は
温度検出器１７によりモニターされ、温度制御回路１８
と吸発熱器１９により一定となるようにフィードバック
制御される。マウント１５の温度を室温程度に保つ為に
は、半導体レーザ１２の発熱を吸収するだけでよいので
、吸発熱器は吸熱作用のみを行う簡単な構成のものでよ
い。
温度検出器１７によりモニターされ、温度制御回路１８
と吸発熱器１９により一定となるようにフィードバック
制御される。マウント１５の温度を室温程度に保つ為に
は、半導体レーザ１２の発熱を吸収するだけでよいので
、吸発熱器は吸熱作用のみを行う簡単な構成のものでよ
い。
上記の温度制御部はさらに次のような機能をも果してい
る。すなわち、第３図に示すようなステップ状の波長温
度特性において、波長が不安定となる温度Ｂを避けて安
定な温度Ａとなるように半導体レーザの周囲温度を制御
することができる。
る。すなわち、第３図に示すようなステップ状の波長温
度特性において、波長が不安定となる温度Ｂを避けて安
定な温度Ａとなるように半導体レーザの周囲温度を制御
することができる。
このような構成の装置によれば、半導体レーザを信号変
調したときに半導体レーザの発熱が一定になるとともに
半導体レーザの周囲温度が一定かつ安定温度に保たれる
ので、半導体レーザからの出力光の波長が安定化ツる。
調したときに半導体レーザの発熱が一定になるとともに
半導体レーザの周囲温度が一定かつ安定温度に保たれる
ので、半導体レーザからの出力光の波長が安定化ツる。
この結果、光走査部ｒ１はレーリ′尤の波長変化により
走査位置が変化することなく、安定な走＾が可能となる
。
走査位置が変化することなく、安定な走＾が可能となる
。
第８図は第１図の菰貿における光走査部（特願ＩＭＩ
５８ １５０７５５ （Ｑ光走査装置と同シ）ノ記録（
作製）時と再生（走査）時の状態を示す要部斜視図であ
る。これらの図において、３はホログラムディスク（光
走査部）で、ここにはボログラム川感光材料が４何され
ている乾板で作られた複数個の小ログラム３＋ 、３２
．３３・・・が回転方向（矢印ａｔｌ″示す方向）に設
置されている。このホログラムディスク３は、矢印ａ方
向に回転（移動）し、ひとつのホログラムで１回の走査
を行なうことがでざる。なお、ここでは、透過型ホログ
ラム円板を用いた例を示す。／１【よ結像面である。
５８ １５０７５５ （Ｑ光走査装置と同シ）ノ記録（
作製）時と再生（走査）時の状態を示す要部斜視図であ
る。これらの図において、３はホログラムディスク（光
走査部）で、ここにはボログラム川感光材料が４何され
ている乾板で作られた複数個の小ログラム３＋ 、３２
．３３・・・が回転方向（矢印ａｔｌ″示す方向）に設
置されている。このホログラムディスク３は、矢印ａ方
向に回転（移動）し、ひとつのホログラムで１回の走査
を行なうことがでざる。なお、ここでは、透過型ホログ
ラム円板を用いた例を示す。／１【よ結像面である。
まず、ホログラム作製時において用いられる物体光源２
２は、収束球面波が用いられており、０点にその収束点
がある。また、参照光源２１は、物体光１ＩＰｉ２２と
同一波長（例えば波長λｃ＝０゜（３３μｍ）の発散球
面波が用いられＲ点にその点光源がある。これらの物体
光源２２と参照光′ＦＡ２１とは、いずれも、ここから
出射する光ビームのホログラムへの入射角が、走査中心
で０６以外の角度、すなわち斜めとなるように設置され
、これらの各光源からの光によって、ホログラム３１゜
３２．３コ・・・上に干渉縞を記録させる。
２は、収束球面波が用いられており、０点にその収束点
がある。また、参照光源２１は、物体光１ＩＰｉ２２と
同一波長（例えば波長λｃ＝０゜（３３μｍ）の発散球
面波が用いられＲ点にその点光源がある。これらの物体
光源２２と参照光′ＦＡ２１とは、いずれも、ここから
出射する光ビームのホログラムへの入射角が、走査中心
で０６以外の角度、すなわち斜めとなるように設置され
、これらの各光源からの光によって、ホログラム３１゜
３２．３コ・・・上に干渉縞を記録させる。
再生（走査）時に用いられる再生光ｉＩ！２０（第１図
の半導体レーザ１２およびレンズ１３に対応）は、参照
光とは異なった波長（例えば半導体レーザ光の波長λＲ
＝０．７８μｍ）の発散球面波が用いられ、Ｑ点にその
点光源があり参照光源の点光源Ｒとは異なった位置にあ
る。この再生光源２０からの光ビームは、ホログラムデ
ィスク３への入射角が、走査中心で００以外、すなわち
斜めになるように入射しており、ホログラムからの再生
光は、各ホログラム３＋ 、３２．３３・・・にあらか
じめ記録された干渉縞によって高回折効率で回折される
。この回折光は、ホログラムディスク３の回転（移動）
に伴い、結＠面４上に小さな光スポットで、Ｓ１→Ｓ２
→Ｓ３と直線、無収差走査づる。
の半導体レーザ１２およびレンズ１３に対応）は、参照
光とは異なった波長（例えば半導体レーザ光の波長λＲ
＝０．７８μｍ）の発散球面波が用いられ、Ｑ点にその
点光源があり参照光源の点光源Ｒとは異なった位置にあ
る。この再生光源２０からの光ビームは、ホログラムデ
ィスク３への入射角が、走査中心で００以外、すなわち
斜めになるように入射しており、ホログラムからの再生
光は、各ホログラム３＋ 、３２．３３・・・にあらか
じめ記録された干渉縞によって高回折効率で回折される
。この回折光は、ホログラムディスク３の回転（移動）
に伴い、結＠面４上に小さな光スポットで、Ｓ１→Ｓ２
→Ｓ３と直線、無収差走査づる。
ここで、本光走査部においては、参照光源２１ど再生光
源２０の位置Ｊ３よび物体光源２２の焦点位置を、次の
（５）式、（６）式を満足するように、所定の位置に選
定し、これによって直線、無収差走査を実現している。
源２０の位置Ｊ３よび物体光源２２の焦点位置を、次の
（５）式、（６）式を満足するように、所定の位置に選
定し、これによって直線、無収差走査を実現している。
また、同時に再生光のホ「１グラムへの入射角がブラッ
グ入射角に等しいか、またはブラッグ入射角に近い値と
なるように選定しである。すなわら、（７）式のブラッ
グ条イ′１を満足づることによって高回折効率を得てい
る。
グ入射角に等しいか、またはブラッグ入射角に近い値と
なるように選定しである。すなわら、（７）式のブラッ
グ条イ′１を満足づることによって高回折効率を得てい
る。
１’（： （ｌｒｃ ｏ 、 １ｒＣＲ、ｒ、θ、ψ
、λＣ）” ”Ｒ（ｌｒＲＯ、Ｉｒｅ Ｒ、ｒ、θ、ψ
、λＲ）・・・（５） φＣ（ｌｒ（Ｈ□、ｌｒＣｇ 、ｒ、θ、ψ、λＣ）ン
φＲ（ＩｒＲＯ，１ｒＲＲ，ｒ、θ、Ｐ、λｇ）・・・
（６） θＴ′−５ｉｎ−’（λＲ／ ２ ｄ −） −（θＯ
ｂ−θτｅｒ＞／’２ ・・・
（７）ただし １ｃ：物体光ど参照光によりホログラム面上に記録され
た干渉縞の空間周波数 φＣ二上記干渉縞の傾き ｆ２：Ｍ像面上の所定の一点へ収束する仮想の光束と再
生光とにより、ホログラム面上にできる干渉縞の空間周
波数 φＲ：上記干渉縞の傾き １ｒｃｏ：物体光の光源位置を示すベクトル１ｒｃＲ：
参照光の光源位置を示すベクトル１ｒＲｏ：仮想光束の
光源位置を示すベクトルｌｒＲｇ：再生光の光源位置を
示すベクトル（ｒ、θ）：ホログラムディスク面上の座
標ψ：ホログラムディスクの回転角 λＣ：記録光（参照光、物体光）の波長λＲ＝再生光と
仮想光束の波長 θｒ：再生光の入射角 θＯｂ＝物体光の入射角 θｒｅｒ ：参照光の入射角 ｄ′：ホログラムディスク上の干渉縞の３次元的なピッ
チ 物体光と参照光とによってホログラム３１．３２・・・
の中心Ｐ点に作られた「渉縞に対し、再生光の入射角が
ブラッグ条イ′１を満足し、直線性、収束性が７１１も
良くなるように物体光、参照光、再生光の各光源位ｎを
（５〉式、（６）式、（７）式から求めればよいが、実
際には（５）式、（６）式は解析的に解くのは邪しい。
、λＣ）” ”Ｒ（ｌｒＲＯ、Ｉｒｅ Ｒ、ｒ、θ、ψ
、λＲ）・・・（５） φＣ（ｌｒ（Ｈ□、ｌｒＣｇ 、ｒ、θ、ψ、λＣ）ン
φＲ（ＩｒＲＯ，１ｒＲＲ，ｒ、θ、Ｐ、λｇ）・・・
（６） θＴ′−５ｉｎ−’（λＲ／ ２ ｄ −） −（θＯ
ｂ−θτｅｒ＞／’２ ・・・
（７）ただし １ｃ：物体光ど参照光によりホログラム面上に記録され
た干渉縞の空間周波数 φＣ二上記干渉縞の傾き ｆ２：Ｍ像面上の所定の一点へ収束する仮想の光束と再
生光とにより、ホログラム面上にできる干渉縞の空間周
波数 φＲ：上記干渉縞の傾き １ｒｃｏ：物体光の光源位置を示すベクトル１ｒｃＲ：
参照光の光源位置を示すベクトル１ｒＲｏ：仮想光束の
光源位置を示すベクトルｌｒＲｇ：再生光の光源位置を
示すベクトル（ｒ、θ）：ホログラムディスク面上の座
標ψ：ホログラムディスクの回転角 λＣ：記録光（参照光、物体光）の波長λＲ＝再生光と
仮想光束の波長 θｒ：再生光の入射角 θＯｂ＝物体光の入射角 θｒｅｒ ：参照光の入射角 ｄ′：ホログラムディスク上の干渉縞の３次元的なピッ
チ 物体光と参照光とによってホログラム３１．３２・・・
の中心Ｐ点に作られた「渉縞に対し、再生光の入射角が
ブラッグ条イ′１を満足し、直線性、収束性が７１１も
良くなるように物体光、参照光、再生光の各光源位ｎを
（５〉式、（６）式、（７）式から求めればよいが、実
際には（５）式、（６）式は解析的に解くのは邪しい。
従って（５）＜６）（７）式を極値問題に置換え、これ
をコンピュータを用いた数１１解法により解く方法が用
いられる。
をコンピュータを用いた数１１解法により解く方法が用
いられる。
第９図および第１０図は上記実施例に係る装置に、１３
いて、結像面４上に１１られる走査スポットの直線誤差
、収束スポット径をそれぞれ調べた特性線図である。こ
の実験では、参照光の光源としては波長λＣが０．６３
μｍのＨｅ−ＮｅＬ／−ザ、再生光の光源として波長λ
Ｒが０．７８μｍの半導体レーザをそれぞれ用い、走査
幅±１５０ｍｍを（りたらので、この範囲内において、
直線性±１００／１ｍ、ｉ１００フ１ づべさ結束が得られている。
いて、結像面４上に１１られる走査スポットの直線誤差
、収束スポット径をそれぞれ調べた特性線図である。こ
の実験では、参照光の光源としては波長λＣが０．６３
μｍのＨｅ−ＮｅＬ／−ザ、再生光の光源として波長λ
Ｒが０．７８μｍの半導体レーザをそれぞれ用い、走査
幅±１５０ｍｍを（りたらので、この範囲内において、
直線性±１００／１ｍ、ｉ１００フ１ づべさ結束が得られている。
なお、上記の実施例では透過形ホロクラムディスクを用
いているが、これに代えて反射型ホログラムを用いても
よい。また感光材にフォトレジストを用い、露光，現象
後、斜め方向のイオンエツチングにより基板をエツチン
グしてエシュレット形の格子として回折効率を向上させ
ることができる。この場合、（５）式，（６）式のみ満
足した条件で露光すれば良い。また、基板に８１結晶な
どを用い、異方性エツチングで、エシュレット形の格子
としても良い。さらに上記のエシュレット形格子を原版
とし、透明プラスチック等を用いてレプリカとしても良
い。
いているが、これに代えて反射型ホログラムを用いても
よい。また感光材にフォトレジストを用い、露光，現象
後、斜め方向のイオンエツチングにより基板をエツチン
グしてエシュレット形の格子として回折効率を向上させ
ることができる。この場合、（５）式，（６）式のみ満
足した条件で露光すれば良い。また、基板に８１結晶な
どを用い、異方性エツチングで、エシュレット形の格子
としても良い。さらに上記のエシュレット形格子を原版
とし、透明プラスチック等を用いてレプリカとしても良
い。
また光走査部としては、上記の実施例に用いたものに限
らず、第２図装置のような従来方式のものを用いること
もできる。
らず、第２図装置のような従来方式のものを用いること
もできる。
なお、第１図の実施例では渇瓜制御部において、温度検
出信号として温度検出器１７の出力を用いているが、変
調回路１１で半導体レーザ１２の発光時の光量を（光量
センサなどを用いてフィードバックを行い）一定に制御
［１すれば、発光時のレーデ電流を温度制御部における
温度検出信号として利用することもできる。これは、半
導体レーザの電流−光出力特性は温度により変化し、一
定の光出力を得るために必要な駆動電流が温度上昇に伴
って増加り゛ることを利用したものである。この場合に
は温度検出器１７は不要となる。
出信号として温度検出器１７の出力を用いているが、変
調回路１１で半導体レーザ１２の発光時の光量を（光量
センサなどを用いてフィードバックを行い）一定に制御
［１すれば、発光時のレーデ電流を温度制御部における
温度検出信号として利用することもできる。これは、半
導体レーザの電流−光出力特性は温度により変化し、一
定の光出力を得るために必要な駆動電流が温度上昇に伴
って増加り゛ることを利用したものである。この場合に
は温度検出器１７は不要となる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーデの
波長変化による走査位置の誤差が生じない、走査が安定
な光走査装置を簡単な構成で実現できる。
波長変化による走査位置の誤差が生じない、走査が安定
な光走査装置を簡単な構成で実現できる。
第１図は本発明に係る装置の一実施例を示すブロック構
成図、第２図は従来のホログラムを用いた光走査装置の
要部構成図、第３図および第４図は半導体レーザの波長
潤度特性を示す特性曲線図、′ｉｉ ５図は半導体レー
ザの従来の２値変調方式を示すタイムチトート、第６図
は従来の変調方式を用いた場合に生じる走査位置のずれ
を示す図、第７図は第１図の装置の動作を説明するため
のタイムチトート、第８図は第１図装置における光走査
部の動作を説明するための警部構成図、第９図および第
１０図は本発明に係る装置における特性曲線図である。 ３・・・ホログラムディスク、１１・・・変調回路、１
２・・・半導体レーザ、３０・・・温度制御部、Ｉｂ・
・・バイアス電流。 篤１図 ％３図 ケース）ｎ度じＣ） 篇４図 ：皮 長 （ｎｍｌ 第５図 時間 ｙ！１６図
成図、第２図は従来のホログラムを用いた光走査装置の
要部構成図、第３図および第４図は半導体レーザの波長
潤度特性を示す特性曲線図、′ｉｉ ５図は半導体レー
ザの従来の２値変調方式を示すタイムチトート、第６図
は従来の変調方式を用いた場合に生じる走査位置のずれ
を示す図、第７図は第１図の装置の動作を説明するため
のタイムチトート、第８図は第１図装置における光走査
部の動作を説明するための警部構成図、第９図および第
１０図は本発明に係る装置における特性曲線図である。 ３・・・ホログラムディスク、１１・・・変調回路、１
２・・・半導体レーザ、３０・・・温度制御部、Ｉｂ・
・・バイアス電流。 篤１図 ％３図 ケース）ｎ度じＣ） 篇４図 ：皮 長 （ｎｍｌ 第５図 時間 ｙ！１６図
Claims (6)
- （１）透過形または反射形ホログラムディスクを用いた
光走査装置において、前記ホログラム面を照射する半導
体レーザと、この半導体レーザを発光時に前記半導体レ
ーザの熱的応答時間より充分速い周波数で変調し非発光
時に前記半導体レーザの閾値電流以下のバイアス電流を
流す変調回路とを備え、発光時と非発光時の半導体レー
ザの平均発熱量を等しくするようにしたことを特徴とす
るホログラムを用いた光走査装置。 - （２）透過形または反射形ホログラムディスクを用いた
光走査装置において、前記ホログラム面を照射する半導
体レーザと、この半導体レーザを発光時に前記半導体レ
ーザの熱的応答時間より充分速い周波数で変調し非発光
時に前記半導体レーザの閾値電流以下のバイアス電流を
流すことにより発光時と非発光時の半導体レーザの平均
発熱量を等しくするようにした変調回路と、前記半導体
レーザに関連する温度を一定に保つ温度制御部とを備え
、半導体レーザの波長を安定化するようにしたことを特
徴とするホログラムを用いた光走査装置。 - （３）ホログラムディスクが具備するホログラムの作製
時に用いる記録光（参照光、物体光）と、再生（走査）
時に用いる半導体レーザからの再生光とを、波長がそれ
ぞれ異なった発散球面波または収束球面波とし、これら
記録光と再生光の各光源位置を前記ホログラム面に斜め
に光ビームが入射する位置でかつそれぞれ異なった所定
位置に選定し、結像面（走査面）上の再生像が直線・無
収差走査するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のホログラムを用いた光走査装置。 - （４）ホログラムディスクが具備するホログラムの作製
時に用いる記録光（参照光、物体光）と、再生（走査）
時に用いる半導体レーザからの再生光とを、波長がそれ
ぞれ異なった発散球面波または収束球面波とし、これら
記録光と再生光の各光源位置を前記ホログラム面に斜め
に光ビームが入射する位置でかつそれぞれ異なった所定
位置に選定し、結像面（走査面）上の再生像が直線・無
収差走査するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のホログラムを用いた光走査装置。 - （５）温度制御部が半導体レーザに関連する温度を検出
する温度検出器と、この温度検出器からの検出信号を入
力する温度制御回路と、この温度制御回路からの出力信
号により制御されて吸熱作用または発熱作用を行う吸発
熱器とから構成されることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載のホログラムを用いた光走査装置。 - （６）変調回路で半導体レーザの発光時の光量を一定に
制御するとともに、発光時のレーザ電流を温度制御部に
おいて温度検出信号として利用することを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のホログラムを用いた光走査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21176084A JPS6190123A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | ホログラムを用いた光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21176084A JPS6190123A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | ホログラムを用いた光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190123A true JPS6190123A (ja) | 1986-05-08 |
| JPH053564B2 JPH053564B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=16611121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21176084A Granted JPS6190123A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | ホログラムを用いた光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190123A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134199A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像露光装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553387A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-18 | Nec Corp | Production of hologram |
| JPS565520A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-21 | Nec Corp | Light intensity evening device of hologram scanner |
| JPS58180525U (ja) * | 1982-05-26 | 1983-12-02 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| JPS5955083A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザ−出力安定化方式 |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP21176084A patent/JPS6190123A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553387A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-18 | Nec Corp | Production of hologram |
| JPS565520A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-21 | Nec Corp | Light intensity evening device of hologram scanner |
| JPS58180525U (ja) * | 1982-05-26 | 1983-12-02 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| JPS5955083A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Fujitsu Ltd | 半導体レ−ザ−出力安定化方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134199A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053564B2 (ja) | 1993-01-18 |
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