JPH0445411A - 光走査装置 - 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、例えばレーザプリンターやレーザ複写機にお
ける、レーザ光をホログラム等の回折格子により偏向し
直線走査する光走査装置に関するものである。

従来の技術 従来より、レーザ光を偏向させ、被走査面を走査する光
走査装置が知られている。このような光走査装置の一種
として、光源に半導体レーザ、偏向手段としてホログラ
ムディスクを用いたものが提案されている（例えば、特
願昭５４−１４７５４４号、特願昭５７−５５２７５号
）。以下、第３図によりレーザプリンタ用の偏向装置に
ついて簡単に説明する。

同図において、半導体レーザ光源１から射出されたレー
ザビームはコリメータレンズ２を通って、偏向手段とし
ての第１のホログラム３および第２のホログラム４によ
り回折され、感光体ドラム等の被走査面５に結像される
。したがって、ホログラム４を回転させることにより被
走査面５のレーザビームスポットを走査することができ
る。また前記ホログラム４は複数のファセットからなり
、１回転でファセットの数だけ走査することができる。

しかし、半導体レーザの波長は周囲温度や駆動電流によ
り絶えず変化しており、このため走査線の直線性やレー
ザビーム径が悪化したり、所定の走査ラインから上下に
ずれたり、また走査長が変化したりする。

このような問題に対して半導体レーザの温度を制御する
ことにより解決する技術（第１の従来例）が提案されて
いる（特願昭６２−３３２１２２号）６なお、半導体レ
ーザ自体は極めて微少でありこれを直接温度制御するこ
とは困難であるところから、半導体レーザを保持する保
持体を温度制御することにより間接的に半導体レーザの
温度制御を行っている。また、温度特性の経時変化に対
してフィードバック制御を行うことにより対応するため
の簡易な波長検出機構も提案されている（特願昭５９−
８９７３０号）。

また、ホログラムを２枚用いることで、半導体レーザの
波長変動の影響を相殺する技術（第２の従来例）も提案
されている（特願昭５４−１４７５４４号、特願昭５７
−５５２７５号）。

発明が解決しようとする課題 さて、半導体レーザの温度とレーザ光の波長との関係は
、第２図に示すように、一般に階段状の線で表される。

この階段の部分の波長変化現象はモードホップといわれ
、約０．５ｎｍ程度の波長変化がある。このため、第１
の従来例では瞬時に起こるこのモードホップを補償する
ことはできない。また、周囲温度の急激な変化に対応す
ることも困難であるという問題点を有していた。

また、第２の従来例では、走査線の所定の走査ラインか
らの上下方向のずれを補正することはできても、レーザ
ビーム径や走査長など、その他の変動を含めて波長変動
の影響を総合的に補償することは困難であるという問題
があった。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、レーザ光源とホ
ログラムとの間に音響光学素子を設置し、さらに前記ホ
ログラムを異なる波長帯域に対して補正効果のある複数
のホログラムによって構成したものである。

作　　　用 半導体レーザの温度変化に起因する波長変動によって走
査線の直線性やレーザビーム径が悪化したり、所定の走
査ラインから上下にずれたり、また走査長が変化したり
するが、本発明によれば、例えば約３ｎｍ以下の狭い範
囲に限定することにより波長変動による全ての影響の補
正が行えるホログラムの設計が容易になり、特定の狭い
範囲の波長に対しては効果的に補正される。さらに大き
な波長変動が生じた場合は、音響光学素子に加える高周
波の波長を変化させることによりレーザビームの角度変
調を行い、前記ホログラムに近接して設置され連続する
波長範囲の補正を行う別のホログラムにレーザビームを
照射することにより補正される。したがって、これらの
ホログラムを連続して複数設けたことにより、半導体レ
ーザの波長変動の全域についてその影響が効果的に補正
される。

実　　施　　例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図に本実施例の光走査装置の概略構成を示す。

６は半導体レーザ光源、７は音響光学素子、８はホログ
ラムディスク、９は感光体ドラム等の被走査面、１０は
レーザビームの波長検出器である。

半導体レーザ光源６から出射されたレーザ光は、音響光
学素子７により回折され、波長に応してホログラムディ
スク８の特定のホログラム帯８ａ。

８ｂ、８ｃに入射し、被走査面９上の所定の走査線に沿
って走査するようにレーザビームの波面が変換される。

半導体レーザ光源６は、第２図に示すように周囲温度に
より発光波長が変化するため、回折されたレーザビーム
は波長によりその回折方向や焦点位置が異なる。各波長
のレーザビームは被走査面９近傍では副走査方向（走査
線に直行する方向）の変化が大きく現れる。このため、
音響光学素子７とホログラムディスク８により回折を複
数回（本実施例では２回）行うことで、回折による影響
を相殺できる基本構成にすると共に、ホログラムディス
ク８は複数のホログラム帯８ａ、８ｂ。

８ｃを有しそれぞれが異なる狭い波長範囲のレーザビー
ムに対して走査する機能をもたせている。

これにより、各々のホログラム帯８ａ、８ｂ。

８ｃの設計が容易になり、波長変動の影響を十分小さく
できる。

さらに、レーザビームの波長の変化が１枚のホログラム
帯の設定波長範囲を越えた場合は、隣接する波長帯域に
対応して設計されているホログラム帯にレーザビームが
入射するように、音響光学素子７の高周波波長を変化さ
せ角度変調する。このホログラム帯８ａ、８ｂ、８ｃの
枚数と角度変調の範囲を適当に設定することにより、レ
ーザ光源６の波長変動範囲全てをカバーできる光走査装
置を実現できる。

レーザビームの波長変動は音響光学素子７の０次光（非
回折光）を波長検出用の回折格子に入射させてその回折
角の変化による検出器１０上の位置変化として検出して
いる。

なお、レーザビームの波長検出には音響光学素子７の１
次回折光やホログラムディスク８からの出射光を用いて
もよいことはいうまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、半導体レーザの温度変化
に起因する波長変動によって走査線の直線性やレーザビ
ーム径が悪化したり、所定の走査ラインから上下にずれ
たり、また走査長が変化したりする現象を容易に補正す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光走査装置を示す構
成図、第２図は半導体レーザの周囲温度に対する波長変
動を示す図、第３図は従来の光走査装置の基本構成図で
ある。 ６・・・・・・レーザ光源、７・・・・・・音響光学素
子、８・・・・・・ホログラムディスク、８ａ、８ｂ、
８ｃ・・・・・・ホログラム帯、９・・・・・・被走査
面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光源と、このレーザ光源より出射するレー
   ザビームを所定の走査線に沿って走査するホログラムと
   を用いた光走査装置において、前記ホログラムを、異な
   る波長帯域に対して補正効果のあるホログラムを前記波
   長帯域が連続するように複数設けることにより構成する
   とともに、前記レーザ光源と前記ホログラムとの間に、
   前記レーザ光源より出射したレーザビームの前記ホログ
   ラムに対する入射角度を変調する音響光学素子を設置し
   たことを特徴とする光走査装置。
2. （２）補正効果のある複数のホログラムは、１枚の基板
   に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光走
   査装置。