JP2004013021A - Light source device, light source module, optical scanner, and image forming device - Google Patents

Light source device, light source module, optical scanner, and image forming device Download PDF

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天田 琢
Tomoya Osugi
大杉 友哉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of emitting a plurality of laser beams and to improve the degree of freedom of optical layout in the light source device. <P>SOLUTION: In the light source device 21 constituted of at least one or more laser chips 1 for emitting a plurality of laser beams and a beam combination means 2-1 for emitting the laser beams in an adjacent state, an interval p1 between light emitting points of the laser beams is proportionally converted by the beam combination means 2-1 to proportionally shorten or extend the interval p1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ書込光学系の光書込ユニット、光ピックアップに関するもので、更に詳しくは、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ及び光ディスク装置等の光源装置及び光源モジュール及び光走査装置並びに画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
被走査面における複数の走査線を同時に光走査するマルチビーム走査装置が実現されつつある。マルチビーム走査装置には、発光強度を独立に変調できる複数の発光源を持つマルチビーム光源装置が必要であり、種々のマルチビーム光源装置が提案され、また実現されている。
その一つの提案として、本出願人の先願である特願2000−354044「マルチビーム光源装置・マルチビーム走査装置・画像形成装置」がある。同出願は、複数の発光点からのレーザ光を、反射型光学素子(多角錐型ミラー)にて反射させることで、同一の側へ出射する光源装置、及びそれを用いた光走査装置、及びそれを用いた画像形成装置に関するものであり、査線ピッチむらを補正することを目的としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先願においては、ビーム合成手段として反射型光学素子を用いているため、光源装置における光学配置に制約があり、設計の自由度が少なかった。
本発明は従来にない全く新規なマルチビーム光源装置の実現を目的とする。具体的には、請求項1では、複数のレーザ光を出射可能な光源装置を提供することを目的とし、請求項2、3、5、6、7では、光源装置内の光学レイアウト自由度を向上させることを目的とし、請求項4では、波長切替可能(CD⇔DVD)とすることを目的とし、請求項8では、ビーム整形用のアパーチャ(開口絞り)で遮光されるビーム強度を適切に設定可能とすることを目的とし、請求項9では、取扱性の向上を目的とし、請求項10では、出射されるレーザビームのビーム特性(コリメート性、光軸方向)の設定が容易になることを目的とし、請求項11では、光走査の高速化/高密度化、及び環境負荷低減を目的とし、請求項12、13においては、画像形成装置におけるプリント速度の高速化/高密度化/高品位化、及び環境負荷低減を目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明では、少なくとも複数のレーザ光を放射する一つ又は複数のレーザチップと、上記複数のレーザ光を近接して出射するビーム合成手段とから構成される光源装置において、上記複数のレーザ光の発光点間隔が、上記ビーム合成手段により比例変換されて比例縮小又は比例拡大されるようにした光源装置を最も主要な特徴とする。
請求項2記載の発明では、上記レーザチップは複数個である請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項3記載の発明では、上記レーザチップ内の発光点は複数個である請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項4記載の発明では、上記レーザチップ内の発光点毎に発振波長が異なる請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項5記載の発明では、上記ビーム合成手段は、透過型光学素子である請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項6記載の発明では、上記ビーム合成手段は、ハーフミラーを利用したものである請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項7記載の発明では、上記ビーム合成手段は、レーザ光の有する偏光特性を利用したものである請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項8記載の発明では、上記ビーム合成手段を出射した複数のレーザ光のファーフィールドパターンの長軸は、互いに略平行である請求項1記載の光源装置を主要な特徴とする。
請求項9記載の発明では、請求項2〜8記載の光源装置において、複数のレーザ光を放射するレーザチップと、上記レーザ光を近接して出射するビーム合成手段とは同一基板上に実装されており、それらが同一パッケージに収納されている光源装置を主要な特徴とする。
【0005】
請求項10記載の発明では、少なくとも請求項1〜9記載の光源装置と、上記光源装置から出射された複数のレーザ光をカップリングするためのカップリングレンズから構成される光源モジュールを主要な特徴とする。
請求項11記載の発明では、複数のレーザビームを同時に被走査面上を走査する光走査装置において、上記複数のレーザビームの光源モジュールとして、請求項10記載の光源モジュールを用いた光走査装置を主要な特徴とする。
請求項12記載の発明では、少なくとも、請求項11記載の光走査装置によって静電潜像が形成される感光手段と、静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像をシート状の記録媒体に転写する転写手段とから構成される画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項13記載の発明では、被走査面となる感光手段を複数有する請求項12記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。近年、光書込装置の走査密度の高密度化あるいは光ディスク装置における書込密度の高密度化等の理由により、赤色レーザ(発振波長:650nm前後)の使用が主流となってきている。上記高密度化には、複数ビームを用いることが有効であり、種々のビーム合成方法が考案されている。例えばシングルビーム半導体レーザからのレーザビームをビーム合成手段により合成する方法や、複数の発光点を有する半導体レーザアレイ等を用いる方法等がある。
しかしながら、ビーム合成手段を用いてビーム合成する場合、装置の大型化に繋がり、又経時/環境変動の影響を受けやすい等の問題があり、一方半導体レーザアレイを使用する場合には、特に短波長側(赤色レーザ〜青色レーザ)においては、製造プロセス上チャンネル数を増加することが困難であり、また熱的/電気的なクロストークの影響を除去することが難しく、短波長化及び狭ピッチ(発光点間隔)化が困難であるといった理由により、高価な光源手段であった。
例えば、赤色半導体レーザアレイにおいては、発光点間隔p1=100μm程度以上であれば比較的低コストで製造することが容易であるが、発光点間隔p1=数十μm以下を達成するには技術的に困難であり、産業上事業採算性は低い。そこで下記のように、発光点間隔p1をビーム間隔q1に「比例変換」(q1/p1<1;比例縮小の場合)する構成に関する発明を提案する(請求項1に対応する形態例)。
ここで『比例変換』とは、「実際の発光点間隔」p1に対し、ビーム合成手段により近接して(合成された)レーザビームの間隔(すなわち変換後の「見かけの発光点間隔」)q1が、比例縮小又は比例拡大される、という意味である。また『実際の発光点間隔』とは、同方向(平行)に出射する複数のレーザ光の発光点間の距離を意味し、『見かけの発光点間隔』とは、ビーム合成手段により近接して出射されたレーザ光の間の距離を意味するものとする。
【0007】
次に、本発明の第1の実施の形態の動作・構成について具体的に説明する。図1(a)、(b)、(c)に示すように、2つの発光点3a、3b(発光点間隔p1)を有するレーザチップ1(半導体レーザアレイ)から放射されたレーザ光は、ビーム合成手段2−1により近接して出射される。これにより実際の発光点間隔p1は、ビーム間隔q1に変換され、『見かけの発光点間隔』を狭くすることが可能となる(請求項2に対応する形態例)。本形態例では、レーザチップ1とビーム合成手段2−1は、同一基板17上に実装されて、光源装置21を構成する。このように光源装置21を構成することにより、複数ビーム用の光源装置の小型化を図ることが可能となる。
本形態例の構成の光源装置21の場合、全体寸法は、0.1ミリメートルから数ミリメートル程度であるため、ビーム合成手段はフォトリソグラフィ及びエッチングの工法(基板上にフォトレジスト膜を形成し、グラデーションマスク露光を行い、現像してフォトレジスト膜の立体形状としてビーム合成手段の形状を製作し、この形状を異方性のエッチングで基板に転写する)にて形成することよりビーム合成手段を基板と一体に形成することができる。そのあとで、レーザチップを基板に接着等で設ければよい。
光源装置21から出射したレーザ光をカップリングレンズによりカップリングする場合、発光点間隔p1が広い光源装置21ではレーザ光がカップリングレンズの光学軸から離れたところ(高像高)を通過するため、波面劣化をもたらす恐れがあるのに対し、発光点間隔p1が狭い光源装置では、レーザ光がカップリングレンズの光学軸近傍を通過するため、良好な光学性能を維持することができる。
【0008】
図1(a)、(b)ではレーザチップ1として、2つの発光点3a、3bを有する半導体レーザアレイ(2ch−LDアレイ)を用いたが、より多くの発光点3を有するレーザチップ1による半導体レーザアレイ、例えば4ch−LDアレイを用いて、4ビーム用光源装置を実現した構成の例を、図12(a)及び(b)に示す。
半導体レーザアレイの各発光点3、3a、3bを出射したレーザ光の諸特性(発振波長、I−L特性等)は、発光点間の偏差が比較的小さいため、後述の異なるレーザチップから出射するレーザ光を合成する場合よりも良好なビーム特性を得ることができる。また発光点間隔p1も比較的安定しているため、経時/温度変化に伴うビーム間隔q1の変化も小さい。
ビーム合成手段2−1により近接して出射する複数のレーザ光は、図6(a)に示すように、互いに平行(比例変換;既述)とすることもできるし、図6(b)に示すように非平行(この場合は比例変換ではない)とすることも可能である。ここで「複数のレーザ光が平行/非平行」とは、各レーザ光の主光線(レーザ光の重心の方向)が互いに平行/非平行である、という意味である。
このように発光点間隔を単に比例変換(例えば比例縮小)するだけではなく、出射するレーザ光を互いに非平行に設定することで、以降の光学系の特性に応じたビーム特性を得ることが可能となり、光学設計の自由度を拡げることが可能となる。
また、レーザチップ内の発光点毎に発振波長を異ならせることも可能である(請求項4に対応する形態例)。これにより選択的に波長の切替が可能となるので、目的に応じた波長を選択して使用することができる。例えば光ディスク装置のピックアップ部に使用し、CD用として780nm程度、DVD用として650nm程度の発振波長を有する発光点(レーザチップ)を備えればよい。
【0009】
次に、本発明の実施の第2の形態を説明する。複数(N個)の発光点を有するレーザチップ(半導体レーザアレイ;Nch−LDアレイ)の代替として、図1(d)のように2つの「発光点が一つのレーザチップ1a、1b」からのレーザ光を、ビーム合成手段2−1により合成する構成を採用しても構わない(請求項3に対応する形態)。このようにレーザチップを同一基板上に実装する場合でも、発光点間隔を数十μm以下とすることは量産上困難であり、狭発光点間隔の光源装置を実現するには、ビーム合成手段2−1が必要となる。
図2(a)のようにレーザチップ1a、1bを分離して実装することにより、ビーム合成手段2−2を出射する複数のレーザ光の「光路長」を一致させることが可能となり、以降の光学系と組み合わせた場合に、各レーザ光の間の光学性能、例えばコリメート性の偏差の発生を抑制することが可能となる。
なお図11(a)、(b)に示すように、レーザチップ1内の発光点3の個数は、1個(シングルチャンネル)でも良いし、複数(マルチチャンネル)でも構わない。複数個の「マルチチャンネルのレーザチップ」から出射したレーザ光を合成(比例変換)する場合には、一つのレーザチップから放射されるレーザ光(発光点)の間隔は、比例変換されなくても構わない。例えば図5(c)に示すものは、発光点間隔p1cはビーム合成手段2−2により比例変換されているのに対し、発光点間隔p1a及びp1bは比例変換されていない。
【0010】
図2(a)及び図12(a)、(b)のビーム合成手段は「直角二等辺三角形プリズム」と「平行四辺形プリズム」を接合した構成であるが、両者の界面を図2(b)のように「ハーフミラー5」としても良い(請求項6に対応する形態例)し、図2(c)に示すように「偏光ビームスプリッタ(PBS)6」としても構わない(請求項7に対応する形態例)。ハーフミラー5を用いた場合には、ビーム合成する際に(界面;ハーフミラー)にてエネルギが1/2に減衰する。それに対し偏光ビームスプリッタ6を用いた場合にはレーザ光のもつ偏光特性を利用するため、直交する偏光面を有する2レーザ光の合成の場合にはエネルギの減衰はほとんど発生しない。
レーザチップを出射したレーザ光の偏光は周知の通り、活性層16に平行な偏光面をもつ直線偏光である(図14(a)、(b)参照)。そのため図5(b)に示すように2つのレーザチップ1a、1bの活性層16が互いに直交するように配した場合、2つのレーザ光は、ビーム合成手段2−2の偏光ビームスプリッタ(PBS)面で互いに直交する偏光面を有することになり(図4(b)参照)、エネルギ減衰を生じない。
一方、レーザチップを出射したレーザ光は周知の通り、活性層16方向に長い「楕円形状」のファーフィールドパターンを示す。そのため図5(a)に示すように2つのレーザチップ1a、1bの活性層16を互いに平行に配した場合、図4(a)のように、ビーム合成手段2−2を出射したレーザ光のファーフィールドパターンの長軸方向を互いに平行にすることが可能となる(請求項8に対応する形態例)。
このようにファーフィールドパターンの長軸方向を平行にすることにより、本光源装置を走査光学系等と組み合わせた場合には、以降の光路内に設けられたビーム整形用のアパーチャ(開口絞り)で遮光されるビーム強度を適切に(光利用効率良く)設定することが可能となり、適切なビームスポットを得ることができる。
但しこの場合には、偏光ビームスプリッタ(PBS)面でのエネルギ減衰を抑制するため、一方のレーザ光の偏光方向を90゜回転させる必要がある。例えば図2(c)や図5(a)に示すように、入射レーザ光の偏光面とのなす角度が45°となるように1/2波長板7の光学軸を設定して、1/2波長板7をビーム合成手段2−2の一方の入射面に接着等の工法により取り付けるなどすればよい。
【0011】
次に、本発明の実施の第3の形態を説明する。図3のように透過型光学素子によるビーム合成手段2−3を利用しても、発光点間隔p1を変換することができる(請求項5に対応する形態例)。この例では、2つの「三角プリズム」P1、P2の組合せによりビーム合成手段2−3を構成しているが、屈折率nの三角プリズムの頂角αを設定することにより、出射ビームの間隔q2を任意に設定することが可能となる。
次に、本発明の実施の第4の形態を説明する。少なくとも光源装置を構成するレーザチップ、ビーム合成手段及びそれらを実装する基板を、同一のパッケージに収納することが可能である(請求項9に対応する形態例)。例えば、図7に示すフラット型パッケージ9内に収納しても良いし、通常のキャン型パッケージに収納しても構わない。なお、図7のフラット型パッケージ9においては、基板17に実装したビーム合成手段2−2を出射したレーザ光は、折り返しミラー8にて光路を90°折り曲げられて、パッケージ9から出射している。光源装置の構成部品を同一のパッケージに収容することで、取り扱い(ハンドリング)が容易となり、また環境/温度変動等の影響の低減、防塵性の向上、メカ的破壊の防止を図ることが可能となる。
更に、光源装置からの出射レーザ光をカップリングレンズによりカップリングすることができる(請求項10に対応する形態例)。図8(a)はパッケージされた光源装置21からの出射レーザ光をカップリングレンズ10によりカップリングした例(光源モジュール11の光学配置)を示す。光源装置21とカップリングレンズ10の相対位置関係を適切に設定(調整)することにより、以降の光学系の特性に応じたビーム特性(コリメート性及び光軸方向)を得ることができる。
図8(b)、(c)は「キャン型パッケージに収納された光源装置21」と「カップリングレンズ10」の相対位置関係を維持することが可能な光源モジュール11の構成例を示す。
図12(a)、(b)のように出射される各レーザ光の光路長が異なる構成では、カップリングレンズでカップリングする場合に、各レーザビーム毎にコリメート性が異なることになる。このような場合には、すべてのレーザビームのコリメート性が平均化されるように、すなわちピント位置(ビームウェスト位置)の平均が像面に略一致するようにカップリングすればよい。
【0012】
次に、本発明の実施の第5の形態を説明する。更に、光源装置からの出射レーザ光をカップリングレンズによりカップリングした請求項10に対応する形態例の光源モジュール11を光源として、複数のレーザビームを同時に被走査面上を走査する『光走査装置』を構成することができる(請求項11に対応する形態例)。
光源モジュール11から出射されたレーザビームを被走査面上にビームスポットとして走査する光走査装置20の光学配置の一例を図9に示す。図中の構成要素(光学素子等)は、図示しない光学ハウジングに保持される。光源モジュール11を出射した複数のレーザビームはシリンドリカルレンズ12の作用により偏向器であるポリゴンミラー13の偏向反射面上に(副走査方向に結像し、主走査方向に長い)線像として結像されたのち、走査光学系(走査レンズ)14により、被走査面(感光体ドラム)15上をビームスポットとして走査される。
被走査面での走査線間隔(複数のビームスポットの副走査方向の間隔)q2(図10(a)を所望の値にするには、「光走査装置20の走査光学系の副走査結像倍率m」と「光源モジュール11の取付姿勢(傾け角度φ)」を下記のように設定すればよい。光源モジュール11内のビーム合成手段を出射したレーザ光の間隔をp1、傾け角度をφ(図10(b))としたとき図10(c)のq2が『q2=q1×cosφ×m』となるように、角度φを設定すればよい。
【0013】
次に、本発明の実施の第6の形態を説明する。本発明の請求項11に対応する形態例の光走査装置20を、周知の、少なくとも静電潜像が形成される感光手段(感光体15)と、静電潜像をトナーで顕像化する現像器と、顕像化されたトナー像をシート状の記録媒体に転写(及び定着)する転写装置と、からなる電子写真プロセスを利用した画像形成装置22(図13(a)、(b)、(c))の光書込装置として使用した場合には、複数ビームを同時に走査することによりプリント速度の高速化/高密度化が図れる画像形成装置22を得ることが可能となる。(請求項12に対応する形態例)。
またデジタルカラー複写機、カラープリンタ等の画像出力装置においては、各色(例えば、ブラック:K、シアン:C、マゼンタ:M、イエロー:Y)に対応する感光手段(例えば感光体ドラム5K、5C、5M、5Y)を、画像記録媒体(例えば紙)の搬送方向に直列に配列したタンデム方式が採用されることが多い。図13(a)に示すように、各色に対応する光走査装置20を別体(10K、10C、10M、10Y)としても良いし、図13(b)に示すように共通体(10A)としても構わない。あるいは図13(c)、(d)に示すように光走査装置を二体化した構成としても構わない。
このような構成により、1感光体ドラム型の画像出力装置の場合(4色に対応して4回の書込が必要)と比較して、4倍の出力画像を得ることが可能となる。
各色に対応する光走査装置20を1K、1C、1M、1Yと呼ぶことにする。
すべての光走査装置1K、1C、1M、1Yから出射されるビームの本数が各々1本の場合には、この光走査装置20を適用した画像出力装置によりフルカラー(4色)画像を得ることができる。それに対し、4つの光走査装置20の少なくとも一つ(例えばブラックに対応する光走査装置1K)を本発明の構成の4ビーム光走査装置とし、この光走査装置のみで光走査を行うことにより、フルカラー画像時と比較して4倍の高密度化が可能となる。あるいは記録媒体の搬送速度(及びプロセス速度)を4倍に変更すれば、画像出力枚数を4倍に増加することが可能となる。またフルカラー画像時においても、文字画像についてはブラックにて書き込むことが多く高解像度も要求されることが多いため、上記の4ビーム光走査装置1K(ブラック)に付加して、他の光走査装置(1C、1M、1Y;1ビーム)も同時に書き込むことにより、文字/写真/線画イメージ等が混在した画像においてもより高品位な出力画像を得ることが可能となる(請求項13に対応する形態例)。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1によれば、発光点間隔が広い半導体レーザアレイチップのビーム間隔を比例変換(通常比例縮小)して出射可能な小型の光源装置が構成できる。
請求項2、3、5、6、7によれば、光源装置内の光学レイアウトの自由度が向上するので、要求仕様に基づく光源装置の設計が容易になる。
請求項4によれば、波長の切替が可能となるので、目的に応じた波長を選択して使用することができる。例えば光ディスク装置のピックアップ部に使用し、780nm(CD用)⇔650nm(DVD用)とすることができる。
請求項8によれば、ビーム整形用のアパーチャ(開口絞り)で遮光されるビーム強度を適切に(光利用効率よく)設定可能なので、像面で適切なビームスポットを得ることができる。
請求項9によれば、光源装置の構成部品を同一基板上に実装した状態でパッケージ内に収納した構成であるため、取り扱い(ハンドリング)が容易となり、また環境/温度変動等の影響の低減、防塵性の向上、メカ的破壊の防止を図ることが可能となる。
請求項10によれば、光源装置とカップリングレンズの位置関係の調整により、出射されるレーザビームのビーム特性(コリメート性、光軸方向)の調整を容易に行うことができる。
請求項11によれば、請求項10記載の光源モジュールを適用するため、光走査の高速化/高密度化、及び環境負荷低減を達成することができる。
請求項12によれば、請求項11記載の光走査装置を電子写真プロセスを用いた画像形成装置の光走査装置として使用し、複数の光ビームを同時に走査することが可能となるため、プリント速度の高速化/高密度化を図ることが可能となる。
またシングルビーム光源装置と同じプリント速度/走査密度を達成するには、ポリゴンスキャナの回転数を低減すればよいため、消費電力の低減や振動/騒音/熱発生の低減に繋がり、環境に対する負荷を低減することが可能となる。
請求項13によれば、前記光走査装置を、電子写真プロセスを用いたタンデム式の多色画像出力装置の光走査装置として使用したので、単色及び多色の出力画像の高密度化/高速度化、及び出力画像の高品位化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明における2つの発光点を有するレーザチップから放射されたレーザ光をビーム合成手段により近接して出射する例を示す概要図、(b)は(a)のA−A矢視図、(c)は光源装置の斜視図、(d)は2つの「発光点が一つのレーザチップ1a、1b」からのレーザ光を、ビーム合成手段2−1により合成する構成を説明する説明図である。
【図2】(a)はレーザチップを分離して実装した例の概略図、(b)はハーフミラーとした場合の説明図、(c)は偏光ビームスプリッタ(PBS)とした場合の説明図である。
【図3】透過型光学素子によるビーム合成手段を利用して発光点間隔を変換する例の概略図である。
【図4】(a)はレーザチップの活性層を互いに平行に配した場合の射出レーザ光の模式図、(b)はレーザチップの活性層を互いに直交に配した場合の射出レーザ光の模式図である。
【図5】(a)は2つのレーザチップの活性層を互いに平行に配した場合の模式図、(b)は2つのレーザチップの活性層を互いに垂直に配した場合の模式図、(c)は発光点間隔はビーム合成手段により比例変換されているのに対して発光点間隔は比例変換されていないことを表わす模式図である。
【図6】(a)は複数のレーザ光を互いに平行(比例変換)とした場合の説明図、(b)は複数のレーザ光を非平行(比例変換ではない)とした場合の説明図である。
【図7】光源装置を構成するレーザチップ、ビーム合成手段及びそれらを実装する基板をフラット型パッケージに収納した状態を示す斜視図である。
【図8】(a)はパッケージされた光源装置からの出射レーザ光をカップリングレンズによりカップリングした例を示す説明図、(b)及び(c)はキャン型パッケージに収納された光源装置とカップリングレンズの相対位置関係を維持することが可能な光源モジュールの構成例を示す側断面図である。
【図9】光源モジュールから出射されたレーザビームを被走査面上にビームスポットとして走査する光走査装置の光学配置の一例を示す概略図である。
【図10】(a)は被走査面での走査線間隔(複数のビームスポットの副走査方向の間隔)を所望の値にするための説明図、(b)は傾け角度の説明図、(c)は走査線間隔が調整された状態を示す説明図である。
【図11】(a)はレーザチップ内の発光点の個数が1個のシングルチャンネルの場合の斜視図、(b)はレーザチップ内の発光点の個数が複数のマルチチャンネルの場合の斜視図である。
【図12】(a)及び(b)は4ch−LDアレイを用いて、4ビーム用光源装置を実現した構成例を示す説明図である。
【図13】(a)は各色に対応する光走査装置を別体とした場合、(b)は共通体とした場合、(c)、(d)は光走査装置を二体化した場合の概略構成図である。
【図14】(a)及び(b)はレーザチップを出射したレーザ光の偏光が活性層に平行な偏光面をもつ直線偏光であることを表わす説明図である。
【符号の説明】
1、1a、1b レーザチップ
2、2a、2b ビーム合成手段
3、3a、3b 発光点
5 ハーフミラー
6 偏向ビームスプリッタ
9 フラット型パッケージ
10 カップリングレンズ
11 光源モジュール
15 感光体ドラム(被走査面)
17 基板
20 光走査装置
21 光源装置
22 画像形成装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical writing unit and an optical pickup of a laser writing optical system, and more particularly, to a light source device such as a laser printer, a digital copying machine, a laser facsimile and an optical disk device, a light source module, an optical scanning device, and an image. The present invention relates to a forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
A multi-beam scanning apparatus that simultaneously optically scans a plurality of scanning lines on a surface to be scanned is being realized. The multi-beam scanning device requires a multi-beam light source device having a plurality of light sources capable of independently modulating the light emission intensity, and various multi-beam light source devices have been proposed and realized.
As one of the proposals, there is Japanese Patent Application No. 2000-354044 “Multi-beam light source device / multi-beam scanning device / image forming device” which is a prior application of the present applicant. The application discloses a light source device that emits laser light from a plurality of light emitting points to the same side by reflecting the laser light from a reflection type optical element (a polygonal mirror), an optical scanning device using the same, and The present invention relates to an image forming apparatus using the same, and aims at correcting unevenness in the line of sight line.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned prior application, since the reflection type optical element is used as the beam synthesizing means, the optical arrangement in the light source device is restricted, and the degree of freedom in design is small.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a completely novel multi-beam light source device which has not been available. More specifically, the first object of the present invention is to provide a light source device capable of emitting a plurality of laser beams, and the second, third, fifth, sixth, and seventh embodiments provide a degree of freedom of an optical layout in the light source device. According to the fourth aspect, it is intended to make the wavelength switchable (CD⇔DVD). In the eighth aspect, the intensity of a beam blocked by a beam shaping aperture (aperture stop) is appropriately adjusted. According to the ninth aspect, it is possible to set the beam characteristics (collimating property, optical axis direction) of the emitted laser beam easily. Claim 11 aims to increase the speed / density of optical scanning and reduce environmental load. Claims 12 and 13 refer to increasing the speed / density / high printing speed of the image forming apparatus. Quality and environment It is an object of load reduction.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, at least one or a plurality of laser chips that emit a plurality of laser beams and a beam combining unit that emits the plurality of the laser beams in close proximity are provided. The most main feature of the light source device configured is that the light emitting device is configured such that the light emitting point intervals of the plurality of laser beams are proportionally converted by the beam combining means and proportionally reduced or proportionally enlarged.
According to a second aspect of the present invention, the main feature of the light source device according to the first aspect is that there are a plurality of the laser chips.
According to a third aspect of the present invention, the light source device according to the first aspect has a plurality of light emitting points in the laser chip.
According to a fourth aspect of the present invention, the light source device according to the first aspect is characterized in that an oscillation wavelength is different for each light emitting point in the laser chip.
According to a fifth aspect of the present invention, the main feature of the light source device according to the first aspect is that the beam combining means is a transmission optical element.
According to a sixth aspect of the present invention, the main feature of the light source device according to the first aspect is that the beam combining means utilizes a half mirror.
According to a seventh aspect of the present invention, the main feature of the light source device according to the first aspect is that the beam combining means uses a polarization characteristic of the laser light.
According to an eighth aspect of the present invention, the major feature of the light source device according to the first aspect is that the major axes of the far field patterns of the plurality of laser beams emitted from the beam combining means are substantially parallel to each other.
According to the ninth aspect of the present invention, in the light source device according to the second to eighth aspects, the laser chip that emits a plurality of laser lights and the beam combining means that emits the laser lights in close proximity are mounted on the same substrate. The main feature of the light source devices is that they are housed in the same package.
[0005]
According to a tenth aspect of the present invention, a light source module including at least the light source device according to the first to ninth aspects and a coupling lens for coupling a plurality of laser beams emitted from the light source device is main features. And
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical scanning device for simultaneously scanning a plurality of laser beams on a surface to be scanned, the optical scanning device using the light source module according to the tenth aspect is used as the light source module of the plurality of laser beams. Main features.
According to a twelfth aspect of the present invention, at least a photosensitive means for forming an electrostatic latent image by the optical scanning device according to the eleventh aspect, a developing means for developing the electrostatic latent image with toner, and a developing means for visualizing the electrostatic latent image with toner. The main feature of the present invention is an image forming apparatus including a transfer unit that transfers the toner image to a sheet-shaped recording medium.
According to a thirteenth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the twelfth aspect has a plurality of photosensitive means serving as a surface to be scanned.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In recent years, the use of red lasers (oscillation wavelength: about 650 nm) has become mainstream due to the increase in the scanning density of an optical writing device or the writing density of an optical disk device. It is effective to use a plurality of beams to increase the density, and various beam combining methods have been devised. For example, there are a method of combining laser beams from a single-beam semiconductor laser by a beam combining means, a method of using a semiconductor laser array having a plurality of light emitting points, and the like.
However, when the beam combining is performed using the beam combining means, there are problems such as an increase in the size of the apparatus and susceptibility to aging / environmental fluctuation. On the other hand, when a semiconductor laser array is used, particularly a short wavelength On the side (red laser to blue laser), it is difficult to increase the number of channels due to the manufacturing process, and it is difficult to remove the influence of thermal / electrical crosstalk. It is an expensive light source means because it is difficult to change the distance between the light emitting points.
For example, in a red semiconductor laser array, it is easy to manufacture at a relatively low cost if the light emitting point interval p1 is about 100 μm or more, but it is technically necessary to achieve the light emitting point interval p1 = several tens μm or less. The industrial profitability is low. Therefore, as described below, an invention relating to a configuration for performing “proportional conversion” of the light emitting point interval p1 to the beam interval q1 (q1 / p1 <1; in the case of proportional reduction) is proposed (an embodiment corresponding to claim 1).
Here, the “proportional conversion” means an interval between laser beams that are close (combined) by the beam combining means to the “actual emission point interval” p1 (that is, the “apparent emission point interval” after conversion) q1. Is proportionally reduced or proportionally expanded. The “actual light-emitting point interval” means the distance between the light-emitting points of a plurality of laser beams emitted in the same direction (parallel), and the “apparent light-emitting point distance” is closer to the beam combining means. It means the distance between the emitted laser beams.
[0007]
Next, the operation and configuration of the first exemplary embodiment of the present invention will be specifically described. As shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, a laser beam emitted from a laser chip 1 (semiconductor laser array) having two light emitting points 3a and 3b (light emitting point interval p1) is a beam. The light is emitted close by the combining means 2-1. As a result, the actual light emitting point interval p1 is converted into the beam interval q1, and the "apparent light emitting point interval" can be reduced (an embodiment corresponding to claim 2). In the present embodiment, the laser chip 1 and the beam combining means 2-1 are mounted on the same substrate 17 to form the light source device 21. By configuring the light source device 21 in this way, it is possible to reduce the size of the light source device for a plurality of beams.
In the case of the light source device 21 having the configuration of the present embodiment, the overall size is about 0.1 mm to several millimeters. Therefore, the beam combining means uses a photolithography and etching method (a photoresist film is formed on a substrate, The beam synthesizing means is formed by performing mask exposure, developing the shape of the beam synthesizing means as a three-dimensional shape of the photoresist film, and transferring the shape to the substrate by anisotropic etching). They can be formed integrally. After that, the laser chip may be provided on the substrate by bonding or the like.
When the laser light emitted from the light source device 21 is coupled by a coupling lens, the laser light passes through a place (high image height) away from the optical axis of the coupling lens in the light source device 21 having a large light emitting point interval p1. On the other hand, in a light source device with a small light emitting point interval p1, the laser light passes near the optical axis of the coupling lens, so that good optical performance can be maintained.
[0008]
1A and 1B, a semiconductor laser array (2ch-LD array) having two light emitting points 3a and 3b is used as the laser chip 1, but a laser chip 1 having more light emitting points 3 is used. FIGS. 12A and 12B show an example of a configuration in which a four-beam light source device is realized using a semiconductor laser array, for example, a 4ch-LD array.
The characteristics (oscillation wavelength, IL characteristic, etc.) of the laser light emitted from each of the light emitting points 3, 3a, 3b of the semiconductor laser array are emitted from different laser chips described later because the deviation between the light emitting points is relatively small. It is possible to obtain better beam characteristics than in the case of combining laser beams. Further, since the light emitting point interval p1 is relatively stable, the change in the beam interval q1 due to the aging / temperature change is small.
The plurality of laser beams emitted in close proximity by the beam combining means 2-1 can be parallel to each other (proportional conversion; already described) as shown in FIG. As shown, non-parallel (in this case, not proportional conversion) is also possible. Here, “a plurality of laser beams are parallel / non-parallel” means that the principal rays of each laser beam (the direction of the center of gravity of the laser beams) are parallel / non-parallel to each other.
As described above, not only the light emitting point interval is simply proportionally converted (for example, proportionally reduced), but also by setting the emitted laser beams to be non-parallel to each other, it is possible to obtain a beam characteristic according to the characteristics of the optical system thereafter. Thus, the degree of freedom in optical design can be increased.
Further, it is also possible to make the oscillation wavelength different for each light emitting point in the laser chip (an embodiment corresponding to claim 4). As a result, the wavelength can be selectively switched, so that a wavelength suitable for the purpose can be selected and used. For example, a light emitting point (laser chip) having an oscillation wavelength of about 780 nm for a CD and about 650 nm for a DVD may be used for a pickup unit of an optical disk device.
[0009]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. As an alternative to a laser chip (semiconductor laser array; Nch-LD array) having a plurality of (N) light emitting points, as shown in FIG. A configuration in which laser light is combined by the beam combining means 2-1 may be adopted (an embodiment corresponding to claim 3). Even when the laser chip is mounted on the same substrate as described above, it is difficult for mass production to make the light emitting point interval less than several tens of μm. -1 is required.
By separately mounting the laser chips 1a and 1b as shown in FIG. 2A, it becomes possible to make the "optical path lengths" of a plurality of laser beams emitted from the beam combining means 2-2 coincide with each other. When combined with an optical system, it is possible to suppress the occurrence of deviations in optical performance between laser beams, for example, collimation.
As shown in FIGS. 11A and 11B, the number of light emitting points 3 in the laser chip 1 may be one (single channel) or a plurality (multichannel). In the case of combining (proportionally converting) laser light emitted from a plurality of “multi-channel laser chips”, the interval between laser light (light emission points) emitted from one laser chip is not required to be proportionally converted. I do not care. For example, in FIG. 5C, the light emitting point interval p1c is proportionally converted by the beam combining means 2-2, whereas the light emitting point intervals p1a and p1b are not proportionally converted.
[0010]
The beam combining means shown in FIGS. 2A, 12A, and 12B has a configuration in which a "right-angled isosceles triangular prism" and a "parallelogram prism" are joined. ) May be used as a “half mirror 5” (an embodiment corresponding to claim 6), or as a “polarizing beam splitter (PBS) 6” as shown in FIG. Example corresponding to). When the half mirror 5 is used, the energy is attenuated by に て at the interface (half mirror) when the beams are combined. On the other hand, when the polarization beam splitter 6 is used, since the polarization characteristics of the laser beam are used, the energy is hardly attenuated when two laser beams having orthogonal polarization planes are combined.
As is well known, the polarization of the laser light emitted from the laser chip is linearly polarized light having a polarization plane parallel to the active layer 16 (see FIGS. 14A and 14B). Therefore, as shown in FIG. 5B, when the active layers 16 of the two laser chips 1a and 1b are arranged so as to be orthogonal to each other, the two laser lights are polarized by the polarizing beam splitter (PBS) of the beam combining means 2-2. Since the planes have polarization planes orthogonal to each other (see FIG. 4B), energy is not attenuated.
On the other hand, the laser beam emitted from the laser chip shows a far-field pattern having an “elliptical shape” that is long in the direction of the active layer 16 as is well known. Therefore, when the active layers 16 of the two laser chips 1a and 1b are arranged in parallel to each other as shown in FIG. 5A, the laser beam emitted from the beam combining means 2-2 as shown in FIG. It is possible to make the long axis directions of the far field patterns parallel to each other (an embodiment corresponding to claim 8).
By making the long-axis direction of the far-field pattern parallel in this way, when the light source device is combined with a scanning optical system or the like, a beam shaping aperture (aperture stop) provided in the optical path thereafter. The intensity of the beam to be shielded can be set appropriately (light utilization efficiency), and an appropriate beam spot can be obtained.
However, in this case, it is necessary to rotate the polarization direction of one of the laser beams by 90 ° in order to suppress energy attenuation on the polarization beam splitter (PBS) surface. For example, as shown in FIG. 2 (c) and FIG. 5 (a), the optical axis of the half-wave plate 7 is set so that the angle between the incident laser beam and the polarization plane is 45 °, and 1 / The two-wavelength plate 7 may be attached to one incident surface of the beam combining means 2-2 by a method such as bonding.
[0011]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The light emitting point interval p1 can also be converted by using the beam combining means 2-3 using a transmission optical element as shown in FIG. 3 (an embodiment corresponding to claim 5). In this example, the beam combining means 2-3 is constituted by a combination of two “triangular prisms” P1 and P2. However, by setting the apex angle α of the triangular prism having the refractive index n, the interval q2 between the output beams is obtained. Can be set arbitrarily.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. It is possible to house at least the laser chip and the beam combining means constituting the light source device and the substrate on which they are mounted in the same package (an embodiment corresponding to claim 9). For example, it may be housed in the flat package 9 shown in FIG. 7, or may be housed in a normal can package. In the flat package 9 shown in FIG. 7, the laser beam emitted from the beam combining means 2-2 mounted on the substrate 17 is emitted from the package 9 after the optical path is bent 90 ° by the folding mirror 8. . By housing the components of the light source device in the same package, handling (handling) becomes easy, and it is possible to reduce the effects of environmental / temperature fluctuations, improve dust resistance, and prevent mechanical destruction. Become.
Further, the laser light emitted from the light source device can be coupled by a coupling lens (an embodiment corresponding to claim 10). FIG. 8A shows an example in which laser light emitted from the packaged light source device 21 is coupled by the coupling lens 10 (optical arrangement of the light source module 11). By appropriately setting (adjusting) the relative positional relationship between the light source device 21 and the coupling lens 10, it is possible to obtain the beam characteristics (collimating property and optical axis direction) according to the characteristics of the optical system thereafter.
FIGS. 8B and 8C show configuration examples of the light source module 11 that can maintain the relative positional relationship between the “light source device 21 housed in a can-type package” and the “coupling lens 10”.
In the configuration in which the optical path lengths of the emitted laser beams are different as shown in FIGS. 12A and 12B, when coupling is performed by a coupling lens, the collimating property differs for each laser beam. In such a case, the coupling may be performed so that the collimating properties of all the laser beams are averaged, that is, the average of the focus positions (beam waist positions) substantially coincides with the image plane.
[0012]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. 11. A light scanning device which simultaneously scans a surface to be scanned with a plurality of laser beams using the light source module 11 of the embodiment corresponding to claim 10 in which laser light emitted from the light source device is coupled by a coupling lens. ] (An embodiment corresponding to claim 11).
FIG. 9 shows an example of an optical arrangement of an optical scanning device 20 that scans a laser beam emitted from the light source module 11 on a surface to be scanned as a beam spot. Components (optical elements and the like) in the figure are held in an optical housing (not shown). The plurality of laser beams emitted from the light source module 11 are imaged as linear images (image in the sub-scanning direction and long in the main scanning direction) on the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror 13 as a deflector by the action of the cylindrical lens 12. After that, the surface to be scanned (photosensitive drum) 15 is scanned as a beam spot by the scanning optical system (scanning lens) 14.
In order to set the scanning line interval (interval of the plurality of beam spots in the sub-scanning direction) q2 (FIG. 10A) to a desired value on the surface to be scanned, “the sub-scanning imaging of the scanning optical system of the optical scanning device 20 is performed. The “magnification m” and the “attachment attitude (tilt angle φ) of the light source module 11” may be set as follows: the interval between laser beams emitted from the beam combining means in the light source module 11 is p1, and the tilt angle is φ ( 10B, the angle φ may be set so that q2 in FIG. 10C becomes “q2 = q1 × cosφ × m”.
[0013]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. An optical scanning device 20 according to an embodiment corresponding to claim 11 of the present invention uses a known photosensitive means (photoconductor 15) on which at least an electrostatic latent image is formed, and visualizes the electrostatic latent image with toner. An image forming apparatus 22 (see FIGS. 13A and 13B) using an electrophotographic process, which includes a developing device and a transfer device that transfers (and fixes) a visualized toner image to a sheet-shaped recording medium. , (C)), it is possible to obtain an image forming apparatus 22 capable of increasing the printing speed / density by simultaneously scanning a plurality of beams. (Embodiment corresponding to claim 12).
In an image output apparatus such as a digital color copying machine or a color printer, photosensitive means (for example, photosensitive drums 5K, 5C, and 5K) corresponding to each color (for example, black: K, cyan: C, magenta: M, yellow: Y). 5M, 5Y) are arranged in series in the transport direction of an image recording medium (for example, paper) in many cases. As shown in FIG. 13A, the optical scanning device 20 corresponding to each color may be a separate body (10K, 10C, 10M, 10Y), or as a common body (10A) as shown in FIG. No problem. Alternatively, as shown in FIGS. 13 (c) and 13 (d), the optical scanning device may have a two-part configuration.
With such a configuration, it is possible to obtain an output image that is four times as large as in the case of a one-photosensitive-drum-type image output device (four writings are required for four colors).
The optical scanning devices 20 corresponding to each color are referred to as 1K, 1C, 1M, and 1Y.
When the number of beams emitted from all the optical scanning devices 1K, 1C, 1M, and 1Y is one, a full-color (four-color) image can be obtained by the image output device to which the optical scanning device 20 is applied. it can. On the other hand, at least one of the four optical scanning devices 20 (for example, the optical scanning device 1K corresponding to black) is a four-beam optical scanning device having the configuration of the present invention, and optical scanning is performed only by this optical scanning device. It is possible to increase the density four times as compared with a full color image. Alternatively, if the transport speed (and the process speed) of the recording medium is changed to four times, the number of output images can be increased to four times. In addition, even in the case of a full-color image, a character image is often written in black and high resolution is often required. Therefore, in addition to the above 4-beam optical scanning device 1K (black), another optical scanning device is used. By writing (1C, 1M, 1Y; 1 beam) at the same time, it is possible to obtain a higher quality output image even for an image in which characters / photos / line drawing images are mixed. Example).
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect, it is possible to configure a small light source device capable of emitting light by proportionally converting (usually reducing in proportion) the beam interval of a semiconductor laser array chip having a wide light emitting point interval.
According to the second, third, fifth, sixth and seventh aspects, the degree of freedom of the optical layout in the light source device is improved, so that the design of the light source device based on the required specifications becomes easy.
According to the fourth aspect, the wavelength can be switched, so that the wavelength can be selected and used according to the purpose. For example, 780 nm (for CD) 部 650 nm (for DVD) can be used for a pickup section of an optical disk device.
According to the eighth aspect, the intensity of the beam shielded by the beam shaping aperture (aperture stop) can be appropriately set (light use efficiency), so that an appropriate beam spot can be obtained on the image plane.
According to the ninth aspect, since the components of the light source device are housed in the package while mounted on the same substrate, handling (handling) is facilitated, and the influence of environment / temperature fluctuation is reduced. It is possible to improve dustproofing and prevent mechanical destruction.
According to the tenth aspect, by adjusting the positional relationship between the light source device and the coupling lens, it is possible to easily adjust the beam characteristics (collimation, optical axis direction) of the emitted laser beam.
According to the eleventh aspect, since the light source module according to the tenth aspect is applied, high-speed / high-density optical scanning and a reduction in environmental load can be achieved.
According to the twelfth aspect, the optical scanning device according to the eleventh aspect is used as an optical scanning device of an image forming apparatus using an electrophotographic process, and a plurality of light beams can be scanned at the same time. It is possible to achieve high speed / high density.
Also, in order to achieve the same printing speed / scanning density as a single beam light source device, it is only necessary to reduce the number of rotations of the polygon scanner, which leads to a reduction in power consumption, a reduction in vibration / noise / heat generation, and a load on the environment. It becomes possible to reduce.
According to the thirteenth aspect, the optical scanning device is used as an optical scanning device of a tandem-type multi-color image output device using an electrophotographic process. And the quality of the output image can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic diagram showing an example in which a laser beam emitted from a laser chip having two light emitting points according to the present invention is closely emitted by a beam combining means, and FIG. -A view, (c) is a perspective view of the light source device, (d) is a configuration in which laser beams from two “laser chips 1a and 1b having one light-emitting point” are combined by the beam combining means 2-1. FIG.
2A is a schematic view of an example in which a laser chip is separated and mounted, FIG. 2B is an explanatory view of a half mirror, and FIG. 2C is an explanatory view of a polarizing beam splitter (PBS). It is.
FIG. 3 is a schematic diagram of an example in which a light emitting point interval is converted using a beam combining means by a transmission optical element.
FIG. 4A is a schematic diagram of an emission laser beam when the active layers of the laser chip are arranged in parallel with each other, and FIG. 4B is a schematic diagram of the emission laser light when the active layers of the laser chip are arranged orthogonal to each other. FIG.
FIG. 5A is a schematic diagram in which active layers of two laser chips are arranged in parallel with each other; FIG. 5B is a schematic diagram in which active layers of two laser chips are arranged perpendicular to each other; () Is a schematic diagram showing that the light emitting point interval is proportionally converted by the beam combining means while the light emitting point interval is not proportionally converted.
6A is an explanatory diagram when a plurality of laser beams are made parallel to each other (proportional conversion), and FIG. 6B is an explanatory diagram when a plurality of laser beams are made non-parallel (not proportional conversion). is there.
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a laser chip, a beam synthesizing unit, and a substrate on which the laser chip and the substrate are mounted are housed in a flat package.
8A is an explanatory view showing an example in which laser light emitted from a packaged light source device is coupled by a coupling lens, and FIGS. 8B and 8C are diagrams illustrating a light source device housed in a can-type package; FIG. FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration example of a light source module capable of maintaining a relative positional relationship between coupling lenses.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an optical arrangement of an optical scanning device that scans a laser beam emitted from a light source module on a surface to be scanned as a beam spot.
10A is an explanatory diagram for setting a scanning line interval (interval of a plurality of beam spots in a sub-scanning direction) on a scanned surface to a desired value, FIG. 10B is an explanatory diagram of an inclination angle, and FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram showing a state where the scanning line interval is adjusted.
11A is a perspective view in the case where the number of light emitting points in the laser chip is one single channel, and FIG. 11B is a perspective view in the case where the number of light emitting points in the laser chip is a plurality of multi channels. It is.
FIGS. 12A and 12B are explanatory views showing a configuration example in which a 4-beam light source device is realized using a 4ch-LD array.
13A shows a case where an optical scanning device corresponding to each color is separately provided, FIG. 13B shows a case where an optical scanning device corresponding to each color is used, and FIGS. It is a schematic block diagram.
FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams showing that the polarization of the laser light emitted from the laser chip is linearly polarized light having a polarization plane parallel to the active layer.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b laser chip
2, 2a, 2b beam combining means
3, 3a, 3b Light emitting point
5 Half mirror
6. Deflection beam splitter
9 Flat type package
10 Coupling lens
11 Light source module
15 Photoreceptor drum (scanned surface)
17 Substrate
20 Optical scanning device
21 Light source device
22 Image forming apparatus

Claims (13)

少なくとも複数のレーザ光を出射する一つ又は複数のレーザチップと、上記複数のレーザ光を入射し近接させてから出射するビーム合成手段と、を備えた光源装置において、上記複数のレーザ光の発光点間隔が、上記ビーム合成手段により比例変換されて比例縮小又は比例拡大されるようにしたことを特徴とする光源装置。A light source device including at least one or a plurality of laser chips that emits a plurality of laser beams; and a beam combining unit that emits the plurality of laser beams after entering and approaching the plurality of laser beams; A light source device wherein the point interval is proportionally converted by the beam combining means and proportionally reduced or proportionally enlarged. 上記レーザチップを複数個備えたことを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein a plurality of said laser chips are provided. 上記レーザチップ内には複数の発光点を備えたことを特徴とする請求項1記載の光源装置。The light source device according to claim 1, wherein a plurality of light emitting points are provided in the laser chip. 上記レーザチップ内の発光点毎に発振波長が異なることを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein an oscillation wavelength is different for each light emitting point in the laser chip. 上記ビーム合成手段は、透過型光学素子であることを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein said beam combining means is a transmission optical element. 上記ビーム合成手段は、ハーフミラーを利用したものであることを特徴とする請求項1記載の光源装置。The light source device according to claim 1, wherein the beam combining means uses a half mirror. 上記ビーム合成手段は、レーザ光の有する偏光特性を利用したものであることを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein the beam combining means uses a polarization characteristic of the laser light. 上記ビーム合成手段から出射された複数のレーザ光のファーフィールドパターンの長軸は、互いに略平行であることを特徴とする請求項1記載の光源装置。2. The light source device according to claim 1, wherein the major axes of the far field patterns of the plurality of laser beams emitted from the beam combining means are substantially parallel to each other. 請求項1〜8記載の光源装置において、複数のレーザ光を放射するレーザチップと、上記レーザ光を近接させて出射するビーム合成手段とは同一基板上に実装され、且つ同一パッケージ内に収納されていることを特徴とする光源装置。9. The light source device according to claim 1, wherein the laser chip that emits a plurality of laser beams and the beam combining unit that emits the laser beams in close proximity are mounted on the same substrate and housed in the same package. A light source device characterized in that: 少なくとも請求項1〜9記載の光源装置と、上記光源装置から出射された複数のレーザ光をカップリングするためのカップリングレンズと、を備えたことを特徴とする光源モジュール。A light source module comprising: at least the light source device according to claim 1; and a coupling lens for coupling a plurality of laser beams emitted from the light source device. 複数のレーザビームにより同時に被走査面上を走査する光走査装置において、上記複数のレーザビームの光源モジュールとして、請求項10記載の光源モジュールを用いたことを特徴とする光走査装置。An optical scanning device for simultaneously scanning a surface to be scanned by a plurality of laser beams, wherein the light source module according to claim 10 is used as a light source module for the plurality of laser beams. 少なくとも、請求項11記載の光走査装置によって静電潜像が形成される感光手段と、静電潜像をトナーで顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像をシート状の記録媒体に転写する転写手段と、から構成されることを特徴とする画像形成装置。At least a photosensitive unit for forming an electrostatic latent image by the optical scanning device according to claim 11, a developing unit for developing the electrostatic latent image with toner, and a sheet-like recording of the visualized toner image. An image forming apparatus comprising: a transfer unit configured to transfer the image to a medium. 被走査面となる感光手段を複数有することを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。13. The image forming apparatus according to claim 12, comprising a plurality of photosensitive units serving as a surface to be scanned.
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