JPS62108669A - レ−ザビ−ム記録装置 - 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、半導体レーーリ−を光源にし、画像信号２ヘ
ー。

により点滅する走査ビームを記録媒体上に結像し画情報
を記録するレーザビーム記録装置に関する。

従来の技術 従来のレーザビーム記録装置の一例を第３図に示す。こ
のレーザビーム記録装置は、画情報に応じたレーザビー
ムを照射する半導体レーザ２と、半導体レーザ２に対応
して設け、上記レーザビームを平行光とするコリメータ
レンズ３と、上記レーザビームを走査し、記録媒体上に
結像・記録する走査手段等より構成されている。走査手
段は、コリメータレンズ３のレーザビームを受は走査毎
に対応面を替える回転多面鏡６、回転多面鏡６からのレ
ーザビームを通過させるｆθレンズ５、ｆθレンズ５か
らのレーザビームを結像する感光体ドラム１より構成さ
れ、それぞれ光学的に配置されている。又、反射鏡６が
感光体ドラム１の近傍に設置されｆθレンズ５のレーザ
ビームの一部を受光し、反射鏡６と光学的に設置された
受光素子７へ反射している。

コリメータレンズ３と半導体レーザ２とは所定３　へ− 距離を有し共通の保持部旧２５に固定されている。

回転多面鏡４は矢印８１方向に、又、峰光体ドラム１は
矢印Ｓ２方向に所定速度で回転駆動され、それぞれ主走
査、副走査を行なっている。半導体レーザ２で発するレ
ーザビームＩ」は、コリメータレンズ３により平行光に
され、回転多面鏡４により感光体ドラム１の１１１１方
向Ｓ３に偏光され、ｆθレンズ５を介して感光体ドラム
１に結像される。又、受光素子７が反射鏡６を介してレ
ー→Ｊ−ヒームを受けることにより、レーザビーフ１走
査同期信号を発生し、この同期信号により半導体レーザ
２の画像信号の変調開始のタイミンクをとっている。

ここで、半導体レーザの特性について、第４図、第５図
、第６図を基に説明する。

第４図（ａｊは、半導体レー＝リ−の出力波形を示す図
であり、発光面２ａより発せられたレーザビーム１４の
拡り方を示す。第４図（１））は同図（ａ）に示すレー
ザビーム１４の光軸１５に対する垂直方向波り角θｖ１
水平水平方向角θＨをパラメータにしたときのレーザビ
ーム強度分布を示す。１６は垂直方向波り角θＶに対す
る１／−ザビーム強度、１７は水平方向拡り角θＨに対
するレーザビーム強度である。

このように、半導体レーザ２の出力波形は大小２種類の
拡り角θＶ、θＨを有する楕円形状となるため、レーザ
ビームがコリメータレンズ３、ｆθレンズ５を通過した
後の感光ドラム１上の結像スポットの形状も楕円形とな
る。

第５図は、結像スポット位置を横軸としたレーザビーム
の強度を示す図である。曲線１９は、半導体レーザ２の
発振点がコリメータレンズ３の焦点深度に入るようにコ
リメータレンズ３との距離ｌが調整されているときの結
像スポットのレーザビーム強度分布を示す。感光体ドラ
ム１上に記録画像を得るために必要なレーザビーム強度
である感光しきい値１８よりレーザビーム強度が大きい
部分は結像スポットＡとして表わせる。曲線２０は、距
離ｌが所定量変化した場合の結像スポットのレーザビー
ム強度特性を示す。この時、結像スポット径はＢで表わ
され結像スポット径Ａよりも大きく、画像の劣化を生じ
る。

５　べ−７ 第６図は、結像スポット径と距離ｌとの関係を示す図で
ある。距離ｌＯは定常温度における距離を表わし、この
時、最小スボッ］・径φＯが得られる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、コリメータレンズ３の焦点深度は極めて
浅く、通常その値は＋３．１ｔｍ〜土４μｍである。こ
のため、半導体レーザ２とコリメータレンズ３との距離
ｌは高精度に設定されなければならない。

しかし、半導体レーザ２とコリメータレンズ３を固定す
る保持部材２５は半導体レーザ２の発する熱または周囲
温度の変化等により熱膨張を起こし、距離ｌが変化する
。この結果、レーザビームの焦点位置がずれ、走査結像
スボッ］・径が増し、画像の劣化を生ずるという問題が
あった。

この問題に対して、半導体レーザ２とコリメータレンズ
３の位置関係に応じて、適当な値の熱膨張係数を有する
保持部材を使用することにより、温度変化にかかわらず
距離ｌを一定に保つことが６　ベーン 考えられる。しかしながら、半導体レーザ２、コリメー
タレンズ３それぞれの保持部材の形状は複雑であり、単
に材質の熱膨張係数から保持部材を選定しても、温度変
化に対して距離ｌを一定に保つように保持部材を製作す
ることは難しい。又、たとえ前記条件に合致した保持部
材を製作しえたとしても、半導体レーザ、コリメータレ
ンズの種類が変わるごとに、保持部材の材質・寸法など
を変える必要があり、非常に不便であり、又、コスト高
になるという問題を生じる。本発明は、半導体レーザと
コリメータレンズを配置する保持部材の温度に応じ半導
体レーザの出力強度を調整し、安定した画像を記録する
ことのできるレーザブーム記録装置を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、画情報に応じたレーザ光を照射する半導体レ
ーザと、この半導体レーザに対応して設は上記レーザ光
を平行光とするコリメータレンズと、コリメータレンズ
と光学的に配置され上記レーザ光を走査し、記録媒体上
に結像・記録する走７　へ− 査手段と、半導体レーザ吉コリメータレンズについて所
定距離を有して固定する保持部材とを有するレーザビー
ム記録装置にあって、保持部利近傍に設置して当該部の
温度を検出し、この検出温度とあらかじめ設定したフ１
１準温度との間の温度差をとって出力する温度検出手段
と、半導体レーザおよび温度検出手段と接続し、温度検
出手段の出力信号に基づいて半導体レーザの光出力を制
御する手段とを具備したものである。

作　　　　用 したがって、本発明は保持部材に対する温度を検出し、
あらかじめ設定した基準温度との間の差をとって出力す
る温度検出手段と、この温度検出手段の出力信号に基づ
き半導体レーザの出力を制御する手段とによって、保持
部材の温度に応じて半導体レーザの出力強度を調整し、
結像スポット径を定常温度時の値とすることができるも
のである。

実施例 本発明の一実施例について図面を基に説明する。

第１図は本発明の一実施例によるレーザビーム記録装置
の構成図である。このレーザビーム記録装置は、画情報
に応じたレーザビームを照射する半導体レーザ１０２と
、半導体レーザ１０２に対応して設け、上記レーザビー
ムを平行光とするコリメータレンズ１０３と、半導体レ
ーザ１０２とコリメータレンズ１０３について所定距離
ｌを有して固定する保持部材１．２５と、上記レーザビ
ームを走査し、記録媒体上に結像・記録する走査手段１
２６と、保持部材１２５の近傍に設置した温度検出手段
１２４と、温度検出手段１２４の出力信号によりレーザ
出力を調整する制御手段である電流制御回路１１２と、
電流の値で出力を変更する半導体レーザ１０２に印加電
流を供給するレーザ駆動用電源１２７等より構成されて
いる。走査手段１２６は、コリメータレンズ１０３から
のレーザビームについて走査毎に対応面を替えて受光・
反射する回転多面鏡１０４、回転多面鏡１０４で反射す
るレーザビームを通過させるｆθレンズ１０５、ｆθレ
ンズ１０５からのレーザビームを結像する感光体ドラム
１０１より構成され、それぞ９　へ− れ光学的に配置されている。又、反射鏡１０６が感光体
ドラム１０１の近傍に設置され、ｆθレンズ１０５のレ
ーザビームの一部を受光し、反射鏡１０６と光学的に設
置された受光素子１０７へ反射している。

温度検出手段１２４は、保持部材１２５に取付けられ尚
核部の温度を検出するサーミスタ１０９と、この検出温
度を入力し、あらかじめ設定された基準温度（本実施例
では２０℃吉する）と比べ、比較信号ａ吉して出力する
温度検出回路１１０とより構成されている。

電流制御回路１１２は、受光素子１０７からの信号を入
力する同期信号発生回路１１１からの同期信号４１画情
報入力端子１１３からの画情報信号Ｃ１温度検出回路１
１０からの比較信号ａを入力し、半導体レーザ１０２に
対するレー→ノー駆動用電源１２７の印加電流値を設定
する信号１）を出力する。

コリメータレンズ１０３と半導体レーザ１０２とは所定
距１ＩＩｌｏ（定常温度時）を有し共通の保持部材］２
５に固着されている。回転多面鏡１０４は矢印５１１０
　ページ 方向に、又、感光体ドラム１は矢印Ｓ２方向に所定速度
で回転駆動され、それぞれ主走査、副走査を行なってい
る。半導体レーザ１０２で発するレーザビームは、コリ
メータレンズ１０３により平行光にされ、回転多面鏡１
０４により感光体ドラム１０１の軸方向Ｓ３に偏光され
、ｆθレンズ１０５を介して感光体ドラム１０１に結像
される。又、同期信号ｄに対応して電流制御回路１．１
２はレーザビームの変調のタイミングをきり、画像の位
置を合わせる。

次に上述したレーザビーム記録装置の動作について説明
する。保持部材１２５の温度はサーミスタ１０９によっ
て検出され、温度検出回路１１０により検出温度とあら
かじめ設定された基準値である２０℃との温度差を比較
信号ａとして電流制御回路１１２へ出力する。レーザ駆
動用電源１２７は半導体レーザ１０２に印加電流を供給
しレーザを出力させる。保持部材１２５の温度が基準値
との間で差があると、レーザ光強度が第２図に示す曲線
２０のようになり、結像スポット径が結像スポットＡよ
り大きくなる。この時、比較信号ａを入力する電流】１
　へ−１・ 制御回路１１２がレーザ駆動用電源１２７を制御し、半
導体レーザ１０２への印加電流を小さい値とする。

所定の印加電流を設定し、半導体レーザ１０２の出力強
度を曲線２１になるようにする。この時、結像スポット
径は、半導体レーザ１０２とコリメータレンズ１０３と
の距離が焦点深度内の時の結像スポット径Ａに一致する
。このにうにして、保持部材１２５に温度変化があり、
半導体レーザ１０２とコリメータレンズ１０３との距離
が変動する場合、半導体レーザ］０２の出力を低減し、
結像スポット径を定常温度時の値となるように調整する
。

発明の効果 本発明によれば、保持部］旧こ対する温ＩＷを検出し、
あらかじめ設定した基準温度との間の差をとって出力す
る温度検出手段と、温度検出手段の出力信号に基づき半
導体レーザの出力を制御する手段とを有しており保持部
材の温度に応じ半導体レーザの出力強度を調整し、結像
スポット径を定常温度時の値とすることができ、安定し
た画像を記録することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレーザビーム記録装置
の構成図、第２図は第１図に示すレーザビーム記録装置
によるレーザ光強度の特性図である。第３図は従来のレ
ーザビーム記録装置の構成図、第４図は半導体レーザ゛
の出力特性図、第５図は温度変化（こよる結像スポット
の強度分布図、第６図は半導体レーザとコリメータレン
ズ間の距離と結像スポット径の関係を示す特性図である
。 １０１　　感光体ドラム、１０２・・・半導体レーザ、
１０３・・・コリメータレンズ、１０９・・・サーミス
タ、１１０・・温度検出回路、１１２・・・電流制御回
路（半導体レーザ出力制御手段）、１２４・・・温度検
出手段、１２５　　・保持部材、１２６・・・走査手段
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第２
図 ２　　第５図 第４図 （αン ／Φ （ｂ〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画情報に応じたレーザ光を照射する半導体レーザと、こ
   の半導体レーザと光学的に設置し、上記レーザ光を平行
   光とするコリメータレンズと、コリメータレンズと光学
   的に設置され、上記レーザ光を走査し記録媒体上に結像
   ・記録する走査手段と、半導体レーザとコリメータレン
   ズについて所定距離を有して固定する保持部材と、保持
   部材近傍に設置し、当該部の温度を検出し、この検出温
   度とあらかじめ設定した基準温度との間の温度差をとる
   温度検出手段と、半導体レーザおよび温度検出手段と接
   続し、温度検出手段の出力信号に基づいて半導体レーザ
   の光出力を制御する手段とを有するレーザビーム記録装
   置。