JPS63115146A - レ−ザ−を用いた光源 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、レーザー光を用いた光源に関する。

より詳しくは、小型化且つ短波化された光を得る光源に
関する。

「従来の技術」 レーザー光は、熱源あるいは光源等に利用されており、
画像記録のための光源としても一般的に使われている。

例えば、レーザー光を用いた記録方法としては、原図を
走査し、その画像信号に基いて感光材料への露光を行な
って画像を形成する、所謂スキャナ一方式による画像形
成法や、所謂光ディスクといわれる光学的情報記録媒体
への！Ｉぎ込みなどが挙げられる。

従来、これらに用いられるレーザーとしては、小型化を
実現するため赤外光を発振する半導体レーザーが利用さ
れている。しかしながら、赤外光を用いるために、感光
材料の安定性や情報記録密度を犠牲にせざるを得なかっ
た。従って、このような問題点を解決するために可視域
よりも短波長で発振する半導体レーザーの出現が望まれ
ているが、これは実現困難である。また、赤外光を発振
する半導体レーザーに非線形光学材料から成る波長変換
素子を組合せて用いることにより可視域のレーザービー
ムを得る方法が提案されているが、ＬｔＮｂＯＫＨ２Ｐ
Ｏ４、Ｌ　ｉ　Ｉ　０３、ＢａＢ２０４などで代表され
る無機化合物からなる非線形光学素子では、波長変換の
効率が低（、他方、効率の良い有機化合物においても従
来知られている、コータチル−μｍニトロアニリン（Ｍ
ＮＡ）、２−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ−！−ニトロアセ
トアニリド（ＤＡＮ）、メタニトロアニリン（ｍ−ＮＡ
）、Ｌ−Ｎ−（μｍニトロフェニル）−２−（ヒドロキ
シメチル）ピロリジンなどでは強（黄色に着色している
ため、青色光の透過率が低く、十分な短波長化が行なえ
ないという欠点があった。

「発明が解決しようとする問題点」 従って、本発明の目的は青色光の透過率の高い有機非線
形光学材料から成る波長変換素子と半導体レーザーとを
組合わせることによる、より短波長のレーザービームな
用いた光源を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明者らは、半導体レーザー源と、この半導体レーザ
ー源の出力するレーザービームな短波長のレーザービー
ムに変換する非線形光学素子とを備えた光源において、
該非線形光学素子が下記−般式（Ｎで示される化合物あ
るいはその酸付加物を用いて形成された非線形光学素子
を用いることにより達成できることを見出し、本発明を
成すに至った。

式中、ＺｌおよびＺ２は同一でも異っていてもよくＮ原
子または、ＣＲ基を表わす。

Ｘはアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキ
シ基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイ
ル基、スルファモイル基、アシルオキシ基、アルキルオ
キシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アル
キルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基
、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヒドロキシ基、チ
オール基、カルボキシ基、ウレイド基、シアノ基、アル
キルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルス
ルフィニル基、アリールスルフィニル基、ニトロ基を表
わす。ｎは０または１ないし３の整数を表わす。Ｒは水
素原子、アルキル基、アリール基、アシル基を表わし、
Ｒ２は水素原子、アルキル基、またはアリール基を表わ
す。

前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、
イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、オクチル基
、ｔ−オクチル基、デシル基、ヘキサデシル基、トコシ
ル基、コーヒドロキシエチル基、カルボキシメチル基、
シアノメチル基、２−メトキシエチル基、べ／ジル基、
λ−フェニルエチル基、トリフルオロメチル基、ｊ−（
ｕ−ベンゾイミダゾリル）プロピル基などが埜げられる
。

前記アリール基としてはフェニル基、μｍメチルフェニ
ル基、３−メトキシフェニル基、ｅ−クロロフェニル基
などが挙げられる。前記ハロゲン原子としてはフッ素原
子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられる。アル
コキシ基としては、例えばメトキシ基、ブトキシ基、コ
ーメトキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、２−フェニ
ルエトキシ基などが挙げられる。アリールオキシ基とし
ては、例えばフェノキシ基、≠−１−ブチルフェノキシ
基、μｍクロロフェノキシ基などが挙げられる。アシル
アミノ基としては例えばアセチルアミノ基、メタンスル
ホニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、≠−メチルベン
ゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる。カルバモイ
ル基としては例えば、カルバモイル基、Ｎ−メチルカル
、Ｆモイル基、Ｎ−エチルカルバモイル基、Ｎ−フェニ
ルカルバモイル基などが挙げられる。スルファモイル基
としては例えばスルファモイル基、Ｎ−メチルスルファ
モイル基、Ｎ−フェニルスルファモイル基などが挙げら
れる。アシルオキシ基としては例えばアセチルオキシ基
、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ベンゼン
スルホニルオキシ基などが挙げられる。ウレイド基とし
ては例えばメチルウレイド、エチルウレイド、フェニル
ウレイドなどが挙げられる。

また、一般式（１）の中で好ましいものとしては、下記
の一般式（ｎ）またはその酸付加物があげられる。

一般式（ＩＩ） 式中、Ｚ３およびｚ４はＺｌおよびｚ２と同義であり、
ＲはＲと同義である。

次ζ一般式（ｎ）の中で好ましいものとしては下記の一
般式（■）もしくは（Ｗ）またはこれらの酸付加物があ
げられる。

一般式Ｃｌ１１） 式中、ＲはＲと同義でありＲはＲと同 義である。またＮＯ２基は５位または４位に置換されて
いる。

一般式（ＩＶ） 式中、ＲはＲと同義であり、ＲはＲと 同義である。またＮＯ□基は５位または４位に置換され
ている。

上記の酸付加物とは、一般式（１）またはＣｍ）、Ｃｍ
）の化合物に有機酸（例えば、カルボン酸、スルホン酸
など）、または無機酸（例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リ
ン酸など）が付加（通常１分子）したものである。

以下４本発明に用いられる化合物の具体例を示すが、本
発明の範囲はこれらのみに限定されるものではない。

化合物例 １゜ ＯＨ３ −ｌ　コ　− ｉｔ。

ｌ　２゜ ＣＨ２ＣＨ，ＯＨ ／Ｊ。

ｌ　μ。

（ＣＨ２テ曾ＣＨ３ ／　ｆ。

ＣＨ２ＣＨ２ＣＮ ｌ　タ。

コ　Ｑ。

コ／。

コ３゜ ・Ｈα コダ。

次に本発明の化合物の合成について記述する。

一般式（１）で示される化合物のうち大部分は、既知化
合物であり、それらの合成に関しては例えばＲｏｂｅｒ
ｔ　Ｃ，Ｅｌｄｅｒｆｉｅｌｄ″％１Ｈｅｔｅｒｏ−ｃ
ｙｃｌｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　　ｖｏｌｕｍｅ　ｊ
およびｖｏｌｕｍｅ　？（Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　
５ｏｎｓ、Ｉｎｃ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　　Ｌｏｎｄｏｎ　）に記載されて
いる方法で合成することが可能であり、また一般に市販
され【いる試薬（例えば相光純薬、東京化成、Ａｌｄｒ
ｉｃｈ等）としても入手可能である。

具体的な合成方法は、化合物コ、！について特願昭６／
−７３４７６２号明細書に記載されている。

また、本発明に用いられる一般式（１）で示される化合
物が青色光の透過性が優れることは前記特願昭４７−７
３４Ａ６２号明細書の実施例ダに記載されている。

本発明でいう非線形光学材料とは、レーザー光のような
強い光電界を与えたときに現われる、分極と電界との間
の非線形性−非線形光学効果−を発現可能な材料であり
、非線形光学効果には、２次の効果として第２高調波発
生、光混合、パラメトリック発振、光整流、ポッケルス
効果などがあり、３次の効果として第３高調波発生、カ
ー効果、光双安定、光混合などがあり、更に高次の効果
もある。本発明においては、赤外域の波長の半導体レー
ザーの光を可視域の波長に変換することが、非線形光学
材料を用いる目的であり、従って、上記効果のうち波長
変換に関わる、第２高調波発生。

光混合、パラメ）　ＩＪツク発振、第３高調波発生が重
要である。

半導体レーザーと非線形光学材料を用いた非線形光学素
子（あるいは波長変換素子）の形態としては単ｉ晶光導
波路型、ファイバー型等が知られている。光導波路型と
しては特開昭ｊ／−／ｕコ、λｒｕ号、特開昭！２−１
０１１，７７Ｐ号、’ｌｆ？１ＪＩｌ１８！λ−ｌコ！
、１１６号に記載の平板導波路状のもの、特開昭６ｏ−
ｔａ、、２ココ号、特開昭ｔ。

−ｊ７，１２５号、特開昭６Ｏ−ｔｉ２，０２３号に記
載の埋め込み導波路状のもの、更に特開昭６０−２！０
．３３μ号に記載のテーパー導波路状のものがある。フ
ァイバー型としては特開昭！７−λ／Ｉ、／２ｊ号に記
載の入射レーザー波と変換レーザー波の位相整合条件を
満足させたものがある。

本発明の非線形光学素子は、一般式（１）で示される化
合物あるいは酸付加物を用いて、上記形態の素子として
形成される。

本発明の光源は徨々の目的に用いることができるが光学
的に記録する方法に用いる場合には、記録材料として電
子写真感光体、電子写真感光材料１ハロゲン化銀写真感
光材料、光デスク、フォトポリマーを用いた刷版あるい
は記録材料などが挙げられる。

「発明の効果」 本発明によれば、半導体レーザーと、前記一般式（１）
で示される化合物あるいはその酸付加物を用いて形成さ
れる非線形光学素子を組合わせて用いることにより、可
視域の波長を有するレーザービームな得ることが可能に
なった。

「実施例」 次に本発明を実施例に基き、更に詳細に説明する。しか
し、本発明はこれらの具体例によって限定されるもので
はない。

実施例１ 化合物ｉｏ１に溶媒としてアセトンを用い溶媒蒸発法に
より単結晶を得た。

半導体レーザーは／、３μｍに発振波長を有する赤外光
源である。赤外光はセルフォックレンズを介し【非線形
光学素子の結晶に集光され、０１４５μｍのレーザー光
が出力された。

実施例コ 化合物コをガラスキャピラリー中において単結晶化し、
ファイバー屋非線形光学素子を得た。

半導体レーザーは／、０３μｍに発振波長を有する赤外
光源である。赤外光はレンズで集光し【ファイバーの入
射端に入射させた。ファイバーの反対側の出射端からは
０．５．２１μｍのレーザー光が出射された。

実施例３ 化合物コをスは−サーをはさんだ２枚の平板ガラスの間
で単結晶化」膜導波路型の非線形光学素子を得た。

半導体レーザーはｏ、ｒ４ｃμｍに発振波長を有する赤
外光源である。赤外光はレンズで集合して非線形素子の
端面より入射した。反対側の端面より０．ｕ２μｍのレ
ーザー光が出力された。

実施例ダ 実施例コと同様にして、それぞれ発振波長仁ｊａｍ、／
、０１ｐｍ及び０．ｒ、１４μｍの半導体レーザーと非
線形光学素子とを組み合せそれぞれ、０、Ａ！ｐｍ、１
０．ｊ２ｊｐｍ、及びＱ、８２μｍの赤光、緑光、青光
のレーザー光源を得た。これらのレーザー光ビームはレ
ンズとガルノ野スキ１ナーにより集光・走査され、遂次
カラーペーノさ一感光材料上に光の信号に応じ露光され
た。現像、定着、脱銀、水洗のカラー現像処理工程を経
て、乾燥後入力信号に応じた、カラー画像が得られた。

実施例！ 実施例コで得られたレーザー光源を用い、レーザー光を
コリメートレンズ及び集光レンズにより電子写真用感光
体上に結像する。この光はガルノスキャナーにより感光
体上を走査される。

この光の信号に応じ電子写真感光体上に静電潜像が形成
される。この感光体は現像・転写・定着の電子写真工程
な経【、普通紙上に入力信号に応じたハードコピーが得
られた。

実施例６ 実施例コの半導体レーザーの代りに、ｏ、ｒａμｍの波
長を発振する半導体レーザーを用いると０、ぴコμｍの
レーザー光を得た。このレーザー光はコリメーターレン
ズで平行光にされ、次にフィルターによりｏ、ｒ４ｃμ
ｍの光をカットしＯ０藝２μｍの光のみがハーフプリズ
ムを通り集光レンズによりオプティカルディスク上にス
ポットを結ばせた。ディスクでの反射光は再び集光レン
ズヲ通り、ハーフプリズムで反射され受光レンズで絞ら
れ、シリンドリカルレンズを経てホトダイオードに入り
電気信号に変換された。

実施例７ バインダー、不飽和化合物、光重合開始剤及び増感剤を
含むエチルアルコール／メチルエチルケトン溶液をアル
ミニウム板上に塗布して得られた感光性重合性組成物を
調製した。

レーザー光源として実施例λで得られた光源を用い、光
量を半導体レーザーの電流をコントロールして変化させ
、上記組成物上に、ビームスポット径１０μｍで走査し
露光した。水道水中で軽くこすり現像し、乾燥するとレ
リーフ画像が得られた。

昭和Ａ／年／Ｊ月７７日 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　　Ｗバ１、事件
の表示　　　　昭和６１年特願第２４２ＩＤＯ号２、発
明の名称　　レーザーを用いた光源３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特許出願人４、補正の対象
　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 明細書の「発明の詳細な説明」の項の記載を下記の通り
補正する。

１）第１２頁７の化合物 と補正する。

２）第１２頁７行目の 「ｔｔｏ、Ｊ全 「ｔｏ、ｊ と補正する。

３）第１Ｐ頁Ｉ行目の 「光デスク」を 「光ディスク」 と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体レーザー源と、この半導体レーザー源の出力する
   レーザービームを短波長のレーザービームに変換する非
   線形光学素子とを備えた光源において、該非線形光学素
   子が下記一般式（ I ）で示される化合物あるいは酸付
   加物を用いて形成されていることを特徴とするレーザー
   を用いた光源。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、Ｚ＾１およびＺ＾２は同一でも異つていてもよく
   Ｎ原子またはＣＲ＾２基を表わす。 Ｘはアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキ
   シ基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイ
   ル基、スルファモイル基、アシルオキシ基、アルコキシ
   カルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキ
   シスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、アルキ
   ルチオ基、アリールチオ基、ヒドロキシ基、チオール基
   、カルボキシ基、ウレイド基、シアノ基、アルキルスル
   ホニル基、アリールスルホニル基、アルキルスルフィニ
   ル基、アリールスルフィニル基またはニトロ基を表わす
   。ｎは０または１ないし３の整数を表わす。Ｒ＾１は水
   素原子、アルキル基、アリール基またはアシル基を表わ
   し、Ｒ＾２は水素原子、アルキル基またはアリール基を
   表わす。なお、Ｘ、Ｒ＾１、Ｒ＾２に含まれるアルキル
   基およびアリール基は置換されていてもよい。