JPS62108670A

JPS62108670A - レ−ザビ−ム記録装置

Info

Publication number: JPS62108670A
Application number: JP60248244A
Authority: JP
Inventors: Takashi Naito; 隆内藤
Original assignee: Matsushita Graphic Communication Systems Inc
Current assignee: Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1985-11-06
Publication date: 1987-05-19

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】２　べ−７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２図に示す。

第２図において、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に対応して設けられ、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・記録する走査手段とより構成
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は
走査毎に対応面を変化する回転多面鋳４、回転多面鏡４
からのレーザビームを通過させ収差を修正する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、各走査毎にレーザビームの変調のタイミン
グをとり、かつ画像の位置を合わせるための反射鏡６お
よび受光素３　・・− 子７と、より構成され、それぞれ光学的に配置されてい
る。

コリメータレンズ３′吉半導体レーザ２とは所定距離を
有し共通の保持部月２５に固定されている。

回転多面鏡４は矢印Ｓ１方向に、又、感光体トラム１は
矢印Ｓ２方向に所定速度で回転駆動される。

半導体レーザ２で発する１ノーザビーム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ｌ・ラム１の＊Ｉ（１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
ンクをとっている。

ここで、半導体レーーリ−の特性について、第３図、第
４図、第５図を基に説明する。

第３図（ａｔは、半導体レー」〕−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
拡り方を示ず。第：３図（１））は同図（２＋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θＶ
、水平水平方向角θＨ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。］６は垂直方向拡り角θＶに対
するレーザビーム強度、１７は水平方向拡り角θＨに対
するレーザビーム強度である。このように、半導体１／
−ザ２の出力波形は大小２種類の拡り角θＶ、θＨを有
する楕円形状吉なるため、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４図は、結像スポット位置を横軸古したレーザビーム
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ｊ・強度分布を示す。感光体ド
ラム１土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２ｏは、
距ｉｌｌ　ｌか所定量変化した場合の結像スポットのし
５　・＼− −ザヒ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ツＩ・径Ａよりも大きく、画像の
劣化を生じる。

第５図は、結像スボ、Ｉ・径さ距ｌ１７１１１との関係
を示す図である。距離ｌｏは定常温度におりる距離を表
４つじ、この時、最小スボ、１・径φ０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１！、！Ｘ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２５１ｒｒ　’ｌ”導体レーザ２の発する熱
または周囲温ＦＷの変化宿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、走査結像スボ、１・径か増し、画像の劣化を生ず
る吉いう問題かあった。

この問題に対して、半導体レー→ノー２吉コリメー６　
ベータレンズ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吉し
ても、半導体レーザ、コリメータレンズの種類か変わる
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
保持部材の温度を一定の値に保ち、半導体レーザとコリ
メータレンズ間の距離を一定に保ち安定した画像を記録
することのできるレーザビ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７ベー半導体レーザと、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
タレンズ吉光学的に配置され、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であって、保
持部材近傍に設置し、当該部所θハ１、冒σを検出し、
この検出温度吉あらかじめ設定した基準温度吉の差分温
度を差分信号として出力する４、１１度検出手段と、保
持部材の温度を調整する手段と、ｎｒ！１度検出手段の
差分信号を入力し、調整手段に対する制御信号を出力し
て温度調整手段を制御する手段吉を有する構成としたも
のである。

作　　　　用本発明は上記した構成によって、保持部材の温度を一定
に保つこ吉ができるので、半導体レーザとコリメータレ
ンズ間の距離を常に一定とし、安定した画像を記録する
ことができる。

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。

第１図において、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に対応して設けられ、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吉、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１２
６と、保持部材１２５の近傍に設置した温度検出手段１
２４と、保持部材１２５の近傍に設置し保持部材１２５
の温度を調整する手段（温度調整手段）１２３と、温度
調整手段】２３に対する制御信号１〕を出力する制御回
路１１３と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を受は走査毎
に対応面を替え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
１．０５、ｆθレンズ１０５からのレーザビ９へ。

−ムを結像する感光体ドラノ、１０１、感光体ドラノ、
１０１の近傍に設置され走査４Ｔ３゛にレーザビームの
変調のクイミンクをきり、かつ画像の位置を合わせるた
めの反射鏡１０６および受光素子１０７吉、より構成さ
れ、それぞれ光学的に配置°されている。

温度検出手段１２４は、保持部材１２５に数句けられ、
当該部所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と比較
し差分温度を差分信号ａとして出力する温度検出回路用
Ｏとより構成されている。

温度調整手段１２３は、保持部材１２５に取付けられ印
加電流の極性によって加熱・冷却を切り替え得る熱電冷
却素子１１１と、制御回路１１３からの制御信号すを入
力し、熱電冷却素子１１１へ印加電流を供給する冷却素
子用型ｇ］１２とより構成されている。

コリメータレンズ１０３吉半導体レーザ１０２とは所定
距離ｌｏ（定常温度時）を有し共通の保持部材１２３に
定着されている。回転多面鏡１０４は矢印Ｓ１方向に、
又、感光体トう１．＋０＋は矢印Ｓ２方向に１０　ベー
ン所定速度で回転駆動される。半導体レーザ１０２で発す
るレーザビームしは、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１０
１の軸方向Ｓ３に偏光され、ｆθレンズ１．０５を介し
て感光体ドラム１０１に結像される。又、受光素子１０
７が反射鏡１．０６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１０２の画像信号の変調開始の
タイミンクを一致させる。

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との差分温度を差分信号ａとし
て制御回路１１３へ出力する。

冷却素子用電源用２は、差分信号ａを入力し、基準温度
との差分に応じ、例えば保持部材１２５の温度が基準温
度より高い場合と、逆に低い場合とで印加電流の極性を
変え、又、差分信号ａの大きさに応じた値の印加電流を
出力する。熱電冷却素子１１１は、冷却素子用電源１１
２の印加電流に応じ保１１　へ− 持部材１２５の加熱、冷却を行う。このようにして、保
持部材１２５は一定温度に保たれる。

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差分を差分信号として出力
する温度検出手段と、差分信号に基づく制御信号を出力
する制御手段と、制御信号に基づき保持部材の温度を；
Ｅ１’ｌ整する温度調整手段とを有しているので、保持
部材の温度を一定に保ち、この結果、半導体レーザとコ
リメータレンズ間の距離を常に一定とし、安定した画像
を記録できる。

【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図は従来のレーザビーム記録装置の構成
図、第３図は半導体レーザの出力特性図、第４図は温度
変化による結像スポットの強度分布図、第５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、１
０３コリメータレンズ、１０４・・・回転多面鏡、１０
５・・・ｆθレンズ、１０６・・・反射鏝、１０７・・
・受光素子、１０９ザーミスタ、１１０・・・温度検出
回路、１１１・・・熱電冷却素子、１１２・・・冷却素
子用電源、１１３・・・制御回路（制御手段）、１２３
・・・温度調整手段、１２４・・・温度検出手段、１２
５・・・保持部材、１２６　　・走査手段。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第２
図第３図（θ）ｔｂ）第４図第５図榊■　　　　　ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

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
設置され、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、保持部
材近傍に設置し、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差分温度を差分信号
として出力する温度検出手段と、保持部材の近傍に設置
され、保持部材の温度を調整する手段と、温度検出手段
の差分信号を入力し、調整手段に対する制御信号を出力
し、温度調整手段を制御する手段とを有し、保持部材の
温度を調整することを特徴とするレーザビーム記録装置
。