(57)【要約】【課題】光ファイバアレイ、光導波路アレイから出射するマルチビームを高い光利用効率でビーム合成を行い、更なるマルチビームの多ビーム化を行うことを可能とするマルチビームを用いた光記録装置を提供する。【解決手段】複数個の光ファイバアレイ、光導波路アレイから出射するコリメートされた複数本のビームは偏光ビームスプリッターによってビーム合成され、該光ファイバアレイ上の光ファイバ、または光導波路アレイに接続する光ファイバは、該光ファイバアレイ、該光導波路アレイを出射する複数本のビームの偏光方向が揃うように配列されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2008165150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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搬する複数の光ファイバと、該光ファイバをアレイ状に配列した光ファイバアレイと、該光ファイバアレイから出射する複数本のビームをコリメートするコリメータレンズとを複数個有し、該複数個の光ファイバアレイから出射するコリメートされた複数本のビームは偏光ビームスプリッターによってビーム合成され、該光ファイバアレイ上の光ファイバは、該光ファイバを出射する複数本のビームの偏光方向が揃うように配列されていることを特徴とするマルチビームを用いた光記録装置。
【請求項２】
前記偏光ビームスプリッターで反射するビームを出射する光ファイバアレイと、該偏光ビームスプリッターを透過するビームを出射する光ファイバアレイとでは、出射するビームの偏光方向が９０°回転し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。
【請求項３】
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搬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搬させる光導波路を複数個設けた光導波素子と、該光導波素子から出射する複数本のビームをコリメートするコリメータレンズとを複数個有し、複数個の該光導波素子から出射するコリメートされた複数本のビームは偏光ビームスプリッターによってビーム合成され、該光導波素子から出射する複数本のビームの偏光方向が揃うように、該複数本の光ファイバが該光導波素子に結合されていることを特徴とするマルチビームを用いた光記録装置。
【請求項４】
前記偏光ビームスプリッターで反射する光導波素子から出射される複数本のビームと、該偏光ビームスプリッターを透過する光導波素子から出射される複数本のビームとでは、偏光方向が９０°回転していることを特徴とする請求項３記載のマルチビームを用いた光記録装置。
【請求項５】
前記光ファイバは偏波面保存ファイバであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のマルチビームを用いた光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体レーザから出射する複数のビームすなわちマルチビームを走査して、光記録する光記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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早くし、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る。
【０００３】
マルチビームを有する手段としては、複数個の半導体レーザからのビームを合成して出射する光源方式や、特開平２−５４２１１号公報に開示されているように複数の発光源がアレイ状に配列された半導体レーザアレイを用いた光源方式、特開平１０−３０７２７２号公報に開示されているように複数の半導体レーザから出射するレーザ光が導かれた光ファイバアレイを用いた光源方式、特開平１１−２７１６５２号公報に開示されているように複数の半導体レーザから出射するレーザ光が導かれた複数本の光ファイバを結合した複数本の光導波路を有する光導波路アレイを用いた光源方式がある。
【０００４】
また、半導体レーザアレイ、光ファイバアレイ、光導波路アレイから出射するマルチビームをビーム合成することにより、更なる多ビーム化を行うことができる。複数個の半導体レーザアレイから出射するマルチビームを、コリメータレンズを用いてそれぞれコリメートし、偏光板、偏光ビームスプリッターを用いてビーム合成し、マルチビームの更なる多ビーム化を行う方式が特開平９−４３５２３号公報に開示されている。
【０００５】
従来の光ファイバアレイから出射したマルチビームをビーム合成することによって多ビームを得て、感光材料上に一括走査して光記録を行う光記録装置の光学系を図５、図９を用いて説明する。
【０００６】
複数の半導体レーザ２から出射するレーザ光は複数個の半導体レーザモジュール１によって複数の光ファイバ３に導かれ、複数本の光ファイバ３の出射端部は被覆を除去し、Ｓｉ結晶の異方性エッチングで作成したＶ溝１７上に保持し、ガラス板１８で押し付け、接着材１９で接着した構造とした光ファイバアレイ４とする。光ファイバアレイ４から出射されるマルチビームはコリメータレンズ５によりコリメートされる。
【０００７】
上記の光ファイバアレイ光源を２組用意し、２組の光ファイバアレイ４から出射する複数本のレーザ光をハーフミラー１５を用いて合成し、合成されたビームは、回転多面鏡７で一括して感光ドラム９上を光走査され、感光ドラム９上を等間隔のピッチで複数のビームが走査されるように調整され、固定される。
【０００８】
同様に、従来の光導波路アレイから出射したマルチビームをビーム合成することによって多ビームを得、感光材料上に一括走査して光記録を行う光記録装置の光学系を図５、図８、図１０を用いて説明する。
【０００９】
複数の半導体レーザ２から出射するレーザ光は複数個の半導体レーザモジュール１によって複数の光ファイバ３に導かれ、複数本の光ファイバ３の出射端部は被覆を除去し、Ｓｉ結晶の異方性エッチングで作成したＶ溝１７上に保持し、ガラス板１８で押し付け、接着材１９で接着した光ファイバアレイとし、光ファイバアレイ出射端面に光導波路アレイ１２を結合する。光導波路アレイから出射されるマルチビームはコリメータレンズ５によりコリメートされる。
【００１０】
上記の光導波路アレイ光源を２組用意し、２組の光導波路アレイ光源から出射する複数本のレーザ光をハーフミラー１５を用いて合成し、合成されたビームは回転多面鏡７で一括して感光ドラム９上を光走査され、感光ドラム９上を等間隔のピッチで複数のビームが走査されるように調整され、固定される。
【００１１】
【特許文献１】特開平０２−０５４２１１号公報
【特許文献２】特開平１０−３０７２７２号公報
【特許文献３】特開平１１−２７１６５２号公報
【特許文献４】特開平０９−０４３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上説明した従来の光ファイバアレイ光源または光導波路アレイ光源から出射されるマルチビームを合成することによって多ビームを得る方式は、マルチビームの偏光方向が揃っていない為にビームを合成するのにハーフミラーを用いる必要がある為、合成部で光出力が５０％以下となり、光利用効率の低いことが問題であった。
【００１３】
本発明の目的は、光ファイバアレイ、光導波路アレイから出射するマルチビームを高い光利用効率でビーム合成を行い、更なるマルチビームの多ビーム化を行うことを可能とするマルチビームを用いた光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成する為、本発明の第１の手段は、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搬する複数の光ファイバと、該光ファイバをアレイ状に配列した光ファイバアレイと、該光ファイバアレイから出射する複数本のビームをコリメートするコリメータレンズとを複数個有し、該複数個の光ファイバアレイから出射するコリメートされた複数本のビームは偏光ビームスプリッターによってビーム合成され、該光ファイバアレイ上の光ファイバは、該光ファイバを出射する複数本のビームの偏光方向が揃うように配列されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第２の手段は、第１の手段において、前記偏光ビームスプリッターで反射するビームを出射する光ファイバアレイと、該偏光ビームスプリッターを透過するビームを出射する光ファイバアレイとでは、出射するビームの偏光方向が９０°回転していることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第３の手段は、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搬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搬させる光導波路を複数個設けた光導波素子と、該光導波素子から出射する複数本のビームをコリメートするコリメータレンズとを複数個有し、複数個の該光導波素子から出射するコリメートされた複数本のビームは偏光ビームスプリッターによってビーム合成され、該光導波素子から出射する複数本のビームの偏光方向が揃うように、該複数本の光ファイバが該光導波素子に結合されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第４の手段は、第３の手段において、前記偏光ビームスプリッターで反射する光導波素子から出射される複数本のビームと、該偏光ビームスプリッターを透過する光導波素子から出射される複数本のビームとでは、偏光方向が９０°回転していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第５の手段は、第１乃至４の手段において、前記光ファイバは、偏波面保存ファイバであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は前述のような構成になっており、光ファイバアレイ、光導波路アレイから出射するマルチビームを高い光利用効率でビーム合成を行い、更なるマルチビームの多ビーム化を行うことを可能とするマルチビームを用いた光記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の光ファイバアレイ光源または光導波路アレイ光源から出射されるマルチビームをビーム合成することによって多ビームを得る方式の実施例を示す。
【００２１】
まず、２組の光ファイバアレイ光源から出射されるマルチビームを合成することによって多ビームを得るマルチビームを用いた光記録装置の光学系を図１、図３、図６、図７を用いて説明する。
【００２２】
複数の半導体レーザ２から出射するレーザ光は複数個の半導体レーザモジュール１によって複数の偏波面保存ファイバ２２に導かれ、複数の偏波面保存ファイバ２２の出射端部は被覆を除去し、Ｓｉ結晶の異方性エッチングで作製したＶ溝１７上に、偏波面保存ファイバ２２を出射するビームの偏光方向が揃うように保持し、ガラス板１８で押し付け、接着材１９で接着し、光ファイバアレイ構造とする。光ファイバアレイから出射されるマルチビームはコリメータレンズ５によりコリメートされる。
【００２３】
上記に示した光ファイバアレイ光源を２組用意し、図３に示したように１組目の光ファイバアレイ光源から出射するコリメートされたマルチビームだけを１／２波長板１３を用いて偏光方向を９０°回転させることにより、１組目から出射するコリメートされたマルチビームは偏光ビームスプリッターで反射させ、２組目から出射するコリメートされたマルチビームは偏光ビームスプリッター１１を透過させることができ、偏光ビームスプリッター１１を用いて１組目と２組目の光ファイバアレイ光源から出射するコリメートされたマルチビームを合成することができる。
【００２４】
また、図６、図７に示したように、１組目の光ファイバアレイ光源から出射されるマルチビームの偏光方向に対して２組目の光ファイバアレイ光源から出射されるマルチビームの偏光方向が９０°回転して異なるように、１組目の光ファイバアレイでの偏波面保存ファイバの配列が、２組目の光ファイバアレイでの偏波面保存ファイバの配列に対して９０°回転するように配列すれば、図１に示したように１／２波長板１３を用いなくても偏光ビームスプリッター１１を用いてマルチビームを合成することができる。合成されたそれぞれのビームは、回転多面鏡７で一括して感光ドラム９上を光走査されるが、感光ドラム９上を等間隔のピッチで走査されるように調整され、固定される。このように光ファイバアレイ光源から出射されるマルチビームの偏光方向を揃えることにより、偏光ビームスプリッター１１を用いてマルチビームの合成を行うことができ、合成部での光利用効率を９０％以上とすることができる。また、合成するマルチビームの偏光方向を９０°回転させて異なるようにすることによって、１／２波長板１３を用いる必要がなくなる。
【００２５】
上記の光ファイバアレイ出射端面に光導波路アレイを結合させた構造の光導波路アレイ光源を用いることにより、光導波路アレイ光源から偏光方向の揃ったマルチビームを得ることができ、偏光ビームスプリッター１１を用いてマルチビームの合成を行うことができ、合成部での光利用効率を９０％以上とすることができる。また、合成するマルチビームの偏光方向を９０°回転させて異なるようにすることによって、１／２波長板１３を用いる必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係わる光ファイバアレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる光導波路アレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係わる光ファイバアレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係わる光導波路アレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【図５】従来の光ファイバアレイ部の概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係わる光ファイバアレイ部の概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係わる光ファイバアレイ部の概略図である。
【図８】光導波路アレイ部の概略図である。
【図９】従来の光ファイバアレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【図１０】従来の光導波路アレイ光源から出射するマルチビームを用いた光記録装置の光学系の概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１は半導体レーザモジュール、２は半導体レーザ、３は光ファイバ、４は光ファイバアレイ、５はコリメータレンズ、６はレンズ、７は回転多面鏡、８はレンズ、９は感光ドラム、１０はセンサ、１１は偏光ビームスプリッター、１２は光導波路アレイ、１３は１／２波長板、１５はハーフミラー、１６は損失光、１７はＶ溝、１８はガラス板、１９は接着材、２０は導波路、２１は出射光、２２は偏波面保存ファイバ、３１はクラッド部、３２はコア部である。
【図１】
2008165150.tif 000003
【図２】
2008165150.tif 000004
【図３】
2008165150.tif 000005
【図４】
2008165150.tif 000006
【図５】
2008165150.tif 000007
【図６】
2008165150.tif 000008
【図７】
2008165150.tif 000009
【図８】
2008165150.tif 000010
【図９】
2008165150.tif 000011
【図１０】
2008165150.tif 000012