JPH09172225A

JPH09172225A - 画像記録用光源装置

Info

Publication number: JPH09172225A
Application number: JP34862995A
Authority: JP
Inventors: Jiyunya Asami; 純弥阿左見; Mikio Nakasugi; 幹夫中杉; Noboru Nabeta; 昇鍋田; Kenichi Tomita; 健一冨田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-06-30

Abstract

(57)【要約】【目的】温度変化による発光量の変動を回避し良質な
記録画像を得る。【構成】半導体レーザー光源２２から発したレーザー
光Ｌはハーフミラー２６によってレーザー光LaとLbに分
割され、レーザー光Laは画像記録用として使用され、図
示しないレンズ光学系や偏向手段等を介して感光体上に
照射されて画像を形成し、一方レーザー光Lbはその光路
上に配置されたフォトダイオード２４によって任意の時
間に光量がモニタされる。レーザー光LaとLbは単一の光
源から発せられるので、それらの光量は比例関係にあ
り、レーザー光Lbの光量をモニタして一定光量に保持す
ることにより、感光体上にレーザー光を一定の光量で照
射するができ、濃度むらのない良質な記録画像が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザープ
リンタ、レーザーデジタル複写機、レーザーファックス
等において使用される画像記録用光源装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザープリンタ等の画像記
録用に使用される光源装置は、図３に示すように構成さ
れている。ステム１の前側にはガラス製の出射窓２が付
いたキャップ３が設けられ、キャップ３内に半導体レー
ザー光源４、フォトダイオード５が配置されている。そ
して、ステム１、出射窓２、キャップ３で密閉された内
部には、ヘリウム等の不活性ガスが封入されている。更
に、ステム１からは図示しないレーザー駆動回路に結線
された複数本のリード線６が引き出されており、これら
のリード線６は半導体レーザー光源４及びフォトダイオ
ード５とボンディングワイヤ等で結線されている。出射
窓２から取り出されたレーザー光は、図示しないレンズ
光学系や偏向手段等を介して感光体上に照射され、画像
として記録される。

【０００３】図４は活性層の端面から発光する端面発光
型半導体レーザー光源４の構成図を示し、下側からｎ極
１１、基板１２、クラッド層（ｎ）１３、活性層（ｐ）
１４、クラッド層（ｐ）１５、ｐ極１６が順次に積層さ
れている。レーザー光Ｌは活性層（ｐ）１４の発振領域
Ｂから矢印で示す前後の２方向に発光され、このうちの
一方を画像記録用として出射窓２から出射させ、他方を
フォトダイオード５に向けて照射する。一般に、半導体
レーザー光源４は温度が上昇すると発光効率が低下する
ために、半導体レーザー光源４から発したレーザー光を
フォトダイオード５によって順次にモニタして光量制御
を行っている。

【０００４】図５は面発光型半導体レーザー光源４’の
構成図を示し、この半導体レーザー光源４’の場合は、
下側からＰ極１６、反射面R1、クラッド層（ｐ）１５、
活性層（ｐ）１４、クラッド層（ｎ）１３、基板（ｎ）
１２、ｎ極１１が積層され、上方のｎ極１１、基板１２
が切り開かれて、活性層（ｐ）１４の発振領域から発生
したレーザー光源は、活性層（ｐ）１４の表面の反射面
R2から活性層（ｐ）１４に対して垂直の矢印の方向にレ
ーザー光Ｌを発生させる。このような面発光型半導体レ
ーザー光源４’では活性層１４を小さくすることができ
るので、発光を開始する閾値電流は低く、発光効率は高
く、そして自己昇温は低くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の面発光型半導体レーザー光源４’を光源装置に
使用する場合には、この半導体レーザー光源４’は一方
向にしか発光しないので、光量制御用のレーザー光が得
られず、従って温度上昇は少なくかつ発光効率は良くな
るが、或る程度の自己昇温とそれに伴う光量低下が存在
する。更に、画像記録用光源装置の周囲の温度変化によ
っても光量は変動し、それによって感光体上に照射され
る光にむらが発生し、これが結果的に出力された画像の
濃度むらとなる。

【０００６】また、端面発光型のレーザー光源４の場合
には、画像記録用に使用されるレーザー光を発光する端
面の逆側の端面から発せられるレーザー光を、フォトダ
イオードを使用してモニタし光量制御を行っているが、
一方で面発光型の半導体レーザー光源４’は逆側には発
光しないので、端面発光型のような光量モニタ機構を設
けることができないという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
面発光型の半導体レーザー光源に光量制御用の面発光型
モニタ機構を設け、温度変化による発光量の変動を回避
して良質の記録画像を得る画像記録用光源装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る画像記録用光源装置は、光源支持部材に
支持された少なくとも１個のレーザー光源と、該レーザ
ー光源から発したレーザー光を２分割する光分割手段
と、該光分割手段に分割された一方のレーザー光の光路
上に配置された光検知手段とを設け、前記レーザー光源
と前記光分割手段と前記光検知手段とを１個のパッケー
ジ内に収納し、前記光検知手段によってレーザー光の発
光量を検知して光量制御を行うことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図１、図２に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の構
成図を示し、ステム２１の表面側中央には半導体レーザ
ー光源２２が配置されており、その側方には支持台２３
を介してフォトダイオード２４が傾斜して配置されてい
る。ステム２１には半導体レーザー光源２２、フォトダ
イオード２４を囲むキャップ２５が設けられており、キ
ャップ２５の中央部にはハーフミラー２６が配設されて
いる。そして、ステム２１の後面には半導体レーザー光
源２２、フォトダイオード２４を図示しない駆動信号制
御回路に結線するためのリード線２７が引き出されてお
り、リード線２７は半導体レーザー光源２２及びフォト
ダイオード２４とはボンディングワイヤ等で結線されて
いる。

【００１０】このような構成において、半導体レーザー
光源２２から発したレーザー光Ｌはハーフミラー２６に
よってレーザー光LaとLbに分割される。このうち、レー
ザー光Laは画像記録用として使用されて、図示しないレ
ンズ光学系や偏向手段等を介して感光体上に照射されて
画像を形成する。一方、レーザー光Lbはその光路上に配
置されたフォトダイオード２４によって任意の時間にそ
の光量がモニタされる。

【００１１】レーザー光LaとLbは単一光源から発せられ
るので、それらの光量は比例関係にあり、レーザー光Lb
の光量をモニタして制御回路により一定光量に保持する
ように制御することにより、レーザー光Laの光量も一定
に保持して感光体上にレーザー光を一定光量で照射する
ことができ、濃度むらのない良質な記録画像を供給する
ことができる。なお、ハーフミラー２６を透過したレー
ザー光Laとハーフミラー２６で反射したレーザー光Lbの
光量比は、フォトダイオード２４や感光体の感度、レン
ズ光学系の透過率等を考慮して任意に選択することがで
きる。

【００１２】また、ハーフミラー２６からの反射光であ
るレーザー光Lbが半導体レーザー光源２２に戻ると、所
謂戻り光励起によりレーザー光Ｌに光量変動が生じてし
まうので、半導体レーザ光源２２にレーザー光Lbが戻ら
ないような角度に、ハーフミラー２６を配置する必要が
ある。また、フォトダイオード２４についても同様に、
その表面で反射したレーザー光Ｌが半導体レーザー光源
２２に戻らないようにする必要がある。なお、レーザー
光Ｌを２つに分割する分割手段としては、ハーフミラー
２６ではなく例えばプリズム等でもよい。

【００１３】このようにして、面発光型の半導体レーザ
ー光源２２を使用した画像記録用光源装置においても、
光量制御を行って温度変化によるレーザー光Ｌの発光量
変動を防ぎ、濃度むらのない良質な出力画像を得ること
ができる。また、本実施例では半導体レーザー光源２２
から発せられるレーザー光Ｌは１本であるが、これを１
つの半導体レーザー光源から複数本のレーザー光Ｌを照
射する所謂マルチビーム半導体レーザー光源としてもよ
い。

【００１４】図２は第２の実施例の斜視図を示し、キャ
ップ２５はハーフミラー２６よりも更に前方に延在され
ており、その先端にはレンズ鏡筒３０を介して接着等に
よりコリメータレンズ３１が固定され、またハーフミラ
ー２６からのレーザー光Lbの光路上にフォトダイオード
２４が配置されている。また、ステム２１には半導体レ
ーザー光源２２の駆動及び制御用の回路基板３２がビス
止め等の公知の手段によって固定されており、図示しな
いレンズ光学系や偏向手段等を搭載するケースにビス止
めするための孔３３が設けられている。なお、その他の
構成は第１の実施例と同様であり、同じ符号は同じ部材
を表している。

【００１５】この構成において、半導体レーザー光源２
２から発してハーフミラー２６を透過したレーザー光La
は、コリメータレンズ３１によって平行光束Lcに変えら
れる。この平行光束Lcは図示しないレンズ光学系や偏向
手段を介して感光体上に画像を形成する。

【００１６】本装置を組み立てる際には、半導体レーザ
ー光源２２を発光させながら、レンズ鏡筒３０に固定さ
れたコリメータレンズ３１を、光軸方向及びそれと直角
方向に移動させて光軸調整及びピント調整を行い、キャ
ップ２５に光硬化型接着剤等を使用して固定する。この
とき、キャップ２５の外径とレンズ鏡筒３０の内径の間
には１ｍｍ程度の光軸調整用の間隔があり、光硬化型接
着剤はこの間隔に充填される。なお、レンズ鏡筒３０は
効率良く光硬化型接着剤を硬化させるために透明な部材
としてもよい。

【００１７】更に、感光体上において平行光束Lcを任意
のスポット形状に絞るための光学絞りをレンズ鏡筒３０
を取り付けてもよく、そのときレンズ鏡筒３０が透明部
材であれば、光学絞りをレーザー光を透過しない材料と
し、レンズ鏡筒３０と２色成形等により一対で形成する
こともできる。

【００１８】また、ステム２１とキャップ２５は一体の
部材として構成してもよく、ステム２１に設けたケース
への取り付け用ビス孔３３は、ケース等の構成上都合の
良い個所に配置すればよく、キャップ２５から耳状の突
起を出してそこに設けてもよい。

【００１９】また、レンズ鏡筒３０の１部品のみを動か
してピント及び光軸調整をしているが、ピント調整用部
材と光軸調整用部材を別々に分離して設け、それぞれを
動かすことにより調整するようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像記
録用光源装置は、面発光型の半導体レーザー光源からの
レーザー光を２つに分割し、一方を画像記録用として他
方を光量制御用として使用することにより、半導体レー
ザー光源の自己昇温や画像記録用光源装置周囲の温度変
化による発光量の変動をなくし、良質な記録画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】第２の実施例の斜視図である。

【図３】従来例の斜視図である。

【図４】半導体レーザー光源の斜視図である。

【図５】半導体レーザー光源の斜視図である。

【符号の説明】２１ステム２２半導体レーザー光源２４フォトダイオード２５キャップ２６ハーフミラー３０鏡筒３１コリメータレンズ３２回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨田健一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源支持部材に支持された少なくとも１
個のレーザー光源と、該レーザー光源から発したレーザ
ー光を２分割する光分割手段と、該光分割手段に分割さ
れた一方のレーザー光の光路上に配置された光検知手段
とを設け、前記レーザー光源と前記光分割手段と前記光
検知手段とを１個のパッケージ内に収納し、前記光検知
手段によってレーザー光の発光量を検知して光量制御を
行うことを特徴とし、画像記録に用いられる画像記録用
光源装置。
【請求項２】前記レーザー光源は面発光型の半導体レ
ーザー光源とした請求項１に記載の画像記録用光源装
置。
【請求項３】前記光分割手段に分割されたレーザー光
が前記レーザー光源へ戻らないように前記光分割手段及
び前記光検知手段を配置した請求項１又は２に記載の画
像記録用光源装置。
【請求項４】前記光源支持部材には、レンズ保持部材
を介して少なくとも１個のレンズ手段をレーザー光の発
光方向及びこれと直角方向に調整された状態で取り付け
た請求項１又は２又は３に記載の画像記録用光源装置。