JP2574927B2 - レーザプリンタ用光ヘッド - Google Patents
レーザプリンタ用光ヘッドInfo
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- optical waveguide
- optical head
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/295—Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/47—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
- B41J2/471—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、可動部のない固体化した光源，光導波器及
び光変調器などを集積して小形化したレーザプリンタ用
光ヘッドに関するものである。
び光変調器などを集積して小形化したレーザプリンタ用
光ヘッドに関するものである。
＜従来の技術＞ 事務用機器等の機能向上に伴い、高性能のプリンタの
需要が高くなっている。この需要に対応できる、半導体
レーザを光源にしたレーザプリンタは、プリント音が小
さい、高解像度のプリントができる等の利点があるの
で、今後も有望なプリンタとして発展することを期待さ
れている。
需要が高くなっている。この需要に対応できる、半導体
レーザを光源にしたレーザプリンタは、プリント音が小
さい、高解像度のプリントができる等の利点があるの
で、今後も有望なプリンタとして発展することを期待さ
れている。
従来の代表的なレーザプリンタの光ヘッド部を中心に
して、その概要を示したのが第５図である。第５図は、
半導体レーザ41からの変調された光ビーム42が、コリメ
ータレンズで収束され、ポリゴンミラー43の回転によっ
て偏向され、フォーカスレンズf0とシリンドリカルレン
ズなどで再度収束した上、感光ドラム44上を走査して照
射する光ヘッド部と、光ヘッド部の光ビーム42に照射さ
れた部分のみ帯電する感光ドラム44による（図示しな
い）トナーの吸着と、吸着したトナーをドラム44の回転
と同期して用紙44に転写した上、転写されたトナーを熱
処理した定着することで、目的のプリントを行なうプリ
ンタである。
して、その概要を示したのが第５図である。第５図は、
半導体レーザ41からの変調された光ビーム42が、コリメ
ータレンズで収束され、ポリゴンミラー43の回転によっ
て偏向され、フォーカスレンズf0とシリンドリカルレン
ズなどで再度収束した上、感光ドラム44上を走査して照
射する光ヘッド部と、光ヘッド部の光ビーム42に照射さ
れた部分のみ帯電する感光ドラム44による（図示しな
い）トナーの吸着と、吸着したトナーをドラム44の回転
と同期して用紙44に転写した上、転写されたトナーを熱
処理した定着することで、目的のプリントを行なうプリ
ンタである。
上記のポリゴンミラーをホログラムプレートに置換し
た光ヘッドも開発され、いずれも高分解能で高速のプリ
ントが可能である。
た光ヘッドも開発され、いずれも高分解能で高速のプリ
ントが可能である。
一方、上記のレーザプリンタによる機械的な走査でな
く、微小な約50μｍ間隔で直線状に並べた微小なアレイ
の発光ダイオード（LED）をそれぞれ独立に変調して、
前記で説明した感光ドラム44を照射する光ヘッドもあ
る。
く、微小な約50μｍ間隔で直線状に並べた微小なアレイ
の発光ダイオード（LED）をそれぞれ独立に変調して、
前記で説明した感光ドラム44を照射する光ヘッドもあ
る。
更に、光源からの変調されていない光を、感光ドラム
の前に設置した微小で格子状に配列した液晶の光変調器
で制御して感光ドラムへの光照射を行なう液晶光ヘッド
や、その液晶の応答速度の問題を解決する磁気光学シャ
ッタで光変調する光ヘッドの実用化も試みられている。
の前に設置した微小で格子状に配列した液晶の光変調器
で制御して感光ドラムへの光照射を行なう液晶光ヘッド
や、その液晶の応答速度の問題を解決する磁気光学シャ
ッタで光変調する光ヘッドの実用化も試みられている。
＜発明が解決しようとする課題＞ 以上で説明した機械的走査によるレーザ光ヘッドは高
速回転部を必要とすることから動作音や耐久性などに問
題があること、及び、その光走査のための空間が必要で
小型化できないなどの欠点があった。一方、微小なLED
を2000個以上も用いるLEDの光ヘッドも、その多数のLED
の輝度を均一にしてプリントのムラを抑える制御や、そ
のLEDアレイの歩留りや寿命など実用化には問題が残っ
ている。
速回転部を必要とすることから動作音や耐久性などに問
題があること、及び、その光走査のための空間が必要で
小型化できないなどの欠点があった。一方、微小なLED
を2000個以上も用いるLEDの光ヘッドも、その多数のLED
の輝度を均一にしてプリントのムラを抑える制御や、そ
のLEDアレイの歩留りや寿命など実用化には問題が残っ
ている。
又、液晶シャッタや磁気光学シャッタで光変調する光
ヘッドは、蛍光ランプなどの光源，その光の照射を制御
するレンズ類，及び，光変調器などを離して配置する組
み立て方式になるため、その組み立てや調整が煩雑であ
り、又、小型化が困難な欠点があった。
ヘッドは、蛍光ランプなどの光源，その光の照射を制御
するレンズ類，及び，光変調器などを離して配置する組
み立て方式になるため、その組み立てや調整が煩雑であ
り、又、小型化が困難な欠点があった。
本発明は、従来のレーザ光ヘッドやその他の光ヘッド
がもつ課題を解消し、レーザプリンタの特徴をもち、か
つ、小型化や、低コスト化，静音化などが可能で、信頼
性の高いレーザプリンタの光ヘッドを提供することを目
的としている。
がもつ課題を解消し、レーザプリンタの特徴をもち、か
つ、小型化や、低コスト化，静音化などが可能で、信頼
性の高いレーザプリンタの光ヘッドを提供することを目
的としている。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は小型で信頼性の高い半導体レーザを光源にし
た、レーザプリンタの光ヘッドであるが、半導体レーザ
からなる少なくとも１つの点状光源と、前記点状光源と
光学的に結合し、入射光を導波方向に対し、ほぼ垂直な
方向への線状光源に変換する光導波路と、前記光導波路
の線状の光放射面上に一体構成となるべく配置された、
個別制御できる複数の光変調器のアレイと、を有し、且
つ、上記光変調器アレイの光出射ドット部以外の領域の
光の反射率を50％以上としたレーザプリンタ用光ヘッド
である。
た、レーザプリンタの光ヘッドであるが、半導体レーザ
からなる少なくとも１つの点状光源と、前記点状光源と
光学的に結合し、入射光を導波方向に対し、ほぼ垂直な
方向への線状光源に変換する光導波路と、前記光導波路
の線状の光放射面上に一体構成となるべく配置された、
個別制御できる複数の光変調器のアレイと、を有し、且
つ、上記光変調器アレイの光出射ドット部以外の領域の
光の反射率を50％以上としたレーザプリンタ用光ヘッド
である。
以上の本発明のレーザプリンタ用光ヘッドにおける光
導波器により、光源からの光を機械的な回転により走査
することも、レンジ等による空間的な線状光への変換を
行なう必要もなくなり、小型で信頼性の高い光ヘッドに
することができる。以上で説明した光導波器は本発明の
主要部であり、これにより均一な線状光を形成する構成
は種々考えられるが、実施例で説明する光導波器のよう
にその側面などを光の入射方向に対して垂直方向に回折
する周期構造にし、その周期構造による回折率を光導入
部からの距離に比例させるか、又は、半導体レーザ光源
を光導波器の２ケ所以上に設けるなどにより、その光導
波器の線状放射光の輝度の均一化を図ることもできる。
導波器により、光源からの光を機械的な回転により走査
することも、レンジ等による空間的な線状光への変換を
行なう必要もなくなり、小型で信頼性の高い光ヘッドに
することができる。以上で説明した光導波器は本発明の
主要部であり、これにより均一な線状光を形成する構成
は種々考えられるが、実施例で説明する光導波器のよう
にその側面などを光の入射方向に対して垂直方向に回折
する周期構造にし、その周期構造による回折率を光導入
部からの距離に比例させるか、又は、半導体レーザ光源
を光導波器の２ケ所以上に設けるなどにより、その光導
波器の線状放射光の輝度の均一化を図ることもできる。
＜作 用＞ 本発明による点状光源の光を、その進行方向に垂直な
方向の線状光源にする光導波器を用いて、これと直接結
合できる半導体レーザからなる光源と、微小な光変調器
を配列した光変調器とにより、小形で作製が容易なレー
ザプリンタ用の光ヘッドを構成することができる。
方向の線状光源にする光導波器を用いて、これと直接結
合できる半導体レーザからなる光源と、微小な光変調器
を配列した光変調器とにより、小形で作製が容易なレー
ザプリンタ用の光ヘッドを構成することができる。
＜実施例＞ 以下、本発明のレーザプリンタの光ヘッドの実施例を
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明のレーザプリンタの光ヘッドの一実
施例の概要を示す斜視図である。この第１図の光ヘッド
は波長が780nmの半導体レーザを用いたもので、Si,又
は、Si膜を堆積したセラミックの基板１上に、780nmの
波長の光に90％以上の反射率をもつ誘電体多層膜の反射
膜２（この多層膜は、SiO2とSi3N3,又は、Al2O3とMgOな
どの膜を交互に積層した膜を用いることができる。）、
下部SiOx光クラッド層３、SiOy光導波層４（ただしｘ＜
ｙとする）、上部SiOx光クラッド層5,及び、薄膜トラン
ジスタを用いた線状配列のドットアレイ液晶シャッタ６
が順次積層されて形成されている。以上のうちの光導波
層４について更に説明すると、この光導波層４の上部表
面には、干渉露光とエッチングによって周期が約300nm
の２次グレーティング８が形成されている。又、液晶シ
ャッタ６は、線状に配置した60μｍ間隔で40μｍ幅の、
印加電圧を個別に制御できる透明電極のドット液晶から
なり、プリンターの光ドットを形成する構成になってい
る。なお第１図では本発明のレーザ光ヘッドの全体でな
く一部のみ示したが、実際には光導波層４及びドットア
レイ液晶シャッタ６などは実際にプリントする横幅の長
さにしている。更に、上記光導波層４での横方向への光
放射の損失をできるだけ抑えるため光導波層４をメサ状
に加工した上、その上に形成した上部クラッド層５をそ
の層４の側面にも形成して、クラッド層3,5で包み込ん
だ構成にしている。（図示省略。） 波長が780nmの半導体レーザ装置は、その光放射部
が、光導波層４の一端面と一致する位置にして、バット
ジョイント方式により両者を光学的に結合させている。
これには光導波層４と半導体レーザ装置９における活性
層10の高さが一致するよう半導体レーザ装置９の高さを
制御してSi基板１上にマウントする方法を用いている。
施例の概要を示す斜視図である。この第１図の光ヘッド
は波長が780nmの半導体レーザを用いたもので、Si,又
は、Si膜を堆積したセラミックの基板１上に、780nmの
波長の光に90％以上の反射率をもつ誘電体多層膜の反射
膜２（この多層膜は、SiO2とSi3N3,又は、Al2O3とMgOな
どの膜を交互に積層した膜を用いることができる。）、
下部SiOx光クラッド層３、SiOy光導波層４（ただしｘ＜
ｙとする）、上部SiOx光クラッド層5,及び、薄膜トラン
ジスタを用いた線状配列のドットアレイ液晶シャッタ６
が順次積層されて形成されている。以上のうちの光導波
層４について更に説明すると、この光導波層４の上部表
面には、干渉露光とエッチングによって周期が約300nm
の２次グレーティング８が形成されている。又、液晶シ
ャッタ６は、線状に配置した60μｍ間隔で40μｍ幅の、
印加電圧を個別に制御できる透明電極のドット液晶から
なり、プリンターの光ドットを形成する構成になってい
る。なお第１図では本発明のレーザ光ヘッドの全体でな
く一部のみ示したが、実際には光導波層４及びドットア
レイ液晶シャッタ６などは実際にプリントする横幅の長
さにしている。更に、上記光導波層４での横方向への光
放射の損失をできるだけ抑えるため光導波層４をメサ状
に加工した上、その上に形成した上部クラッド層５をそ
の層４の側面にも形成して、クラッド層3,5で包み込ん
だ構成にしている。（図示省略。） 波長が780nmの半導体レーザ装置は、その光放射部
が、光導波層４の一端面と一致する位置にして、バット
ジョイント方式により両者を光学的に結合させている。
これには光導波層４と半導体レーザ装置９における活性
層10の高さが一致するよう半導体レーザ装置９の高さを
制御してSi基板１上にマウントする方法を用いている。
以上の構成により、半導体レーザ９の放射光は光導波
層４の一方の端面から導入される光線11になり、進行す
る光導波層４の上面に形成された２次のグレーテングと
の干渉で光線11は部分的に順次その光導波層４内での入
射方向から垂直に回折されるが、基板１の方向へ回折し
た光は、その基板１の表面に形成された反射層２でほぼ
完全に反射され、結果として全ての回折光12が液晶シャ
ッタ６を設けた表面方向に放射されることになる。以上
によって回折した光は液晶シャッタ６に於て、選択して
電圧を印加したドット部７のみ透過することになるので
液晶シャッタ６への印加電圧の制御によって所定のパタ
ーンに照射することができる。
層４の一方の端面から導入される光線11になり、進行す
る光導波層４の上面に形成された２次のグレーテングと
の干渉で光線11は部分的に順次その光導波層４内での入
射方向から垂直に回折されるが、基板１の方向へ回折し
た光は、その基板１の表面に形成された反射層２でほぼ
完全に反射され、結果として全ての回折光12が液晶シャ
ッタ６を設けた表面方向に放射されることになる。以上
によって回折した光は液晶シャッタ６に於て、選択して
電圧を印加したドット部７のみ透過することになるので
液晶シャッタ６への印加電圧の制御によって所定のパタ
ーンに照射することができる。
なお、液晶シャッタのドット部７を形成した部分以外
は50％以上の反射率をもつ構成にして光の損失を抑え、
かつ、コントラストの向上を図った。
は50％以上の反射率をもつ構成にして光の損失を抑え、
かつ、コントラストの向上を図った。
以上で説明したレーザプリンタの光ヘッドは、半導体
レーザの光源部9,光導波部4,ライン状光変調器（液晶シ
ャッタ）６をSi基板１の上に有機的に結合させて集積し
ているので、その光ヘッド作製後は光学的な調整などの
必要がなくなる。又、LEDプリンタや液晶プリンタと同
じように偏向などの高速回転部がないので騒音が少なく
なり、又、その機械的な光走査方式ではないので、偏向
の空間も不要になり、装置の簡素化や小型化などがで
き、更に、低コスト化や保守の容易化などが可能にな
る。
レーザの光源部9,光導波部4,ライン状光変調器（液晶シ
ャッタ）６をSi基板１の上に有機的に結合させて集積し
ているので、その光ヘッド作製後は光学的な調整などの
必要がなくなる。又、LEDプリンタや液晶プリンタと同
じように偏向などの高速回転部がないので騒音が少なく
なり、又、その機械的な光走査方式ではないので、偏向
の空間も不要になり、装置の簡素化や小型化などがで
き、更に、低コスト化や保守の容易化などが可能にな
る。
以上の説明で分るように、本発明により従来の光プリ
ンタがもつ問題点の解消ができたが、次に本発明の光ヘ
ッドの各部の構成について説明する。
ンタがもつ問題点の解消ができたが、次に本発明の光ヘ
ッドの各部の構成について説明する。
第２図に示したのは、第１図に概要として示した単一
の光源９と、均一な光導波層４及び均一な周期のグレー
テング８の構成にしたとき、この光導波器から垂直な液
晶シャッタ６方向への放射光強度が光入射部からの距離
により指数関数的に弱くなる状態である。以上のような
不均一な線状光源を用いると、一般に用いられる感光体
が一定の光強度にしきい値的な非線形感光特性をもつこ
とから、全体に充分な放射光強度をもたせるためには強
い入射光強度（100〜200mW程度）を必要とし、半導体レ
ーザへの大電流印加や、入射部に近い液晶シャッタへの
照射光が非常に強くなることでの短寿命化の問題もあ
る。（一般に半導体レーザは、光放射出力比の４乗に反
比例して短くなる。） 以上の欠点を解消する構成にしたのが、第３図に示し
たグレーテング構造の光導波層４である。このグレーテ
ングは、入射光部から同じ周期構造領域を順次複数領域
に分けて、第３図（ａ）に示したように８次,6次,4次及
び２次のグレーテング領域を21,22,23及び24の順に形成
するものである。この高次のグレーテングは光導波層の
光との結合効率が低くなるため、第３図（ｂ）に示した
光導波層からの垂直方向の放射光強度は、その均一性が
向上していることが分る。なお、光導波層でのグレーテ
ングの周期変化は、第３図（ａ）に示したような段階的
変化だけでなく、光の入射部からの距離の関数によって
徐々に変化させるチャープグレーテングを用いてもよ
い。
の光源９と、均一な光導波層４及び均一な周期のグレー
テング８の構成にしたとき、この光導波器から垂直な液
晶シャッタ６方向への放射光強度が光入射部からの距離
により指数関数的に弱くなる状態である。以上のような
不均一な線状光源を用いると、一般に用いられる感光体
が一定の光強度にしきい値的な非線形感光特性をもつこ
とから、全体に充分な放射光強度をもたせるためには強
い入射光強度（100〜200mW程度）を必要とし、半導体レ
ーザへの大電流印加や、入射部に近い液晶シャッタへの
照射光が非常に強くなることでの短寿命化の問題もあ
る。（一般に半導体レーザは、光放射出力比の４乗に反
比例して短くなる。） 以上の欠点を解消する構成にしたのが、第３図に示し
たグレーテング構造の光導波層４である。このグレーテ
ングは、入射光部から同じ周期構造領域を順次複数領域
に分けて、第３図（ａ）に示したように８次,6次,4次及
び２次のグレーテング領域を21,22,23及び24の順に形成
するものである。この高次のグレーテングは光導波層の
光との結合効率が低くなるため、第３図（ｂ）に示した
光導波層からの垂直方向の放射光強度は、その均一性が
向上していることが分る。なお、光導波層でのグレーテ
ングの周期変化は、第３図（ａ）に示したような段階的
変化だけでなく、光の入射部からの距離の関数によって
徐々に変化させるチャープグレーテングを用いてもよ
い。
以上は、光導波層からの垂直放射光をグレーテングの
周期を制御して均一化するもので、グレーテングの設計
が複雑になるが、他に第４図の構成にすることもでき
る。第４図のメイン光導波層31の全面に２次のグレーテ
ング32が形成され、この光導波層の側面にはぼ等間隔に
設けた半導体レーザ35の光を、それぞれのサブ光導波層
33を通し、その光の進行方向に45度の角度をもたせて形
成した３次のグレーテング34によってメイン光導波層31
に導入される。
周期を制御して均一化するもので、グレーテングの設計
が複雑になるが、他に第４図の構成にすることもでき
る。第４図のメイン光導波層31の全面に２次のグレーテ
ング32が形成され、この光導波層の側面にはぼ等間隔に
設けた半導体レーザ35の光を、それぞれのサブ光導波層
33を通し、その光の進行方向に45度の角度をもたせて形
成した３次のグレーテング34によってメイン光導波層31
に導入される。
以上の第４図の構成により、前記第３図（ｂ）に示し
たような放射光強度分布にすることができ、又光源に任
意の複数の半導体レーザを使用できるので、個々の半導
体レーザの負担が軽くなり、その劣化を抑えることが可
能になる。又、この複数個の半導体レーザを用いる光ヘ
ッドでは、最も一般的で安価な半導体レーザを用いるこ
とが可能で、コストの引下げができる他に、万一半導体
レーザの１個が故障になっても、全体でプリントが可能
な光量を供給させることもできる。更に、以上のような
故障に対応するために通常10mWの低出力に設定した半導
体レーザ35を少し高い12〜15mWに切換えるとプリントの
特性がよくなるが、この程度の出力増では半導体レーザ
に著しい劣化が認められなかった。なお、以上の半導体
レーザの故障のモニターには、それぞれの半導体レーザ
に出力モニター用に組み込まれているホトダイオードの
光起電力を用いることができる。
たような放射光強度分布にすることができ、又光源に任
意の複数の半導体レーザを使用できるので、個々の半導
体レーザの負担が軽くなり、その劣化を抑えることが可
能になる。又、この複数個の半導体レーザを用いる光ヘ
ッドでは、最も一般的で安価な半導体レーザを用いるこ
とが可能で、コストの引下げができる他に、万一半導体
レーザの１個が故障になっても、全体でプリントが可能
な光量を供給させることもできる。更に、以上のような
故障に対応するために通常10mWの低出力に設定した半導
体レーザ35を少し高い12〜15mWに切換えるとプリントの
特性がよくなるが、この程度の出力増では半導体レーザ
に著しい劣化が認められなかった。なお、以上の半導体
レーザの故障のモニターには、それぞれの半導体レーザ
に出力モニター用に組み込まれているホトダイオードの
光起電力を用いることができる。
以上は、本発明の半導体レーザを用いて小型で静音性
のよいレーザプリンター用光ヘッドを実施例によって説
明したが、本発明は実施例によって限定されるものでな
く、本発明の請求の範囲によって特定されるものであ
り、次のような変形実施も含まれる。
のよいレーザプリンター用光ヘッドを実施例によって説
明したが、本発明は実施例によって限定されるものでな
く、本発明の請求の範囲によって特定されるものであ
り、次のような変形実施も含まれる。
1. 感光体はドラムでなく板状等にしてもよい。
2. 感光体に帯電させてトナーを吸着させるプリントで
なく、感光又は感熱での発色紙に直接プリント方式にし
てもよい。
なく、感光又は感熱での発色紙に直接プリント方式にし
てもよい。
3. 線状ドット光変調器は液晶シャッターの他、磁気光
学効果、又は、電気光学効果を利用した導波路形の光ス
イッチ又は偏光素子を用いてもよい。
学効果、又は、電気光学効果を利用した導波路形の光ス
イッチ又は偏光素子を用いてもよい。
4. 光変調器と感光体の間にロッド状レンズ、又は、マ
イクロレンズを入れて照射光の効率を上げる。特に、こ
れらのレンズを光変調器の表面に直接結合して集積させ
たもの。
イクロレンズを入れて照射光の効率を上げる。特に、こ
れらのレンズを光変調器の表面に直接結合して集積させ
たもの。
5. 半導体レーザの光の光導波器への導入に、グレーテ
ングとプリズム等を用いる方式。
ングとプリズム等を用いる方式。
6. 光ヘッドの組立て基板にSi以外のガラス，プラスチ
ック等の基板を用いるもの。
ック等の基板を用いるもの。
7. 光導波器の上下のグラッド層を酸化物以外の誘電体
であるプラスチックで形成するもの。このプラスチック
のクラッド層を用いたときは、グレーテングのパターン
をスタンプ方式で作製することも可能でコスト低減が可
能になる。
であるプラスチックで形成するもの。このプラスチック
のクラッド層を用いたときは、グレーテングのパターン
をスタンプ方式で作製することも可能でコスト低減が可
能になる。
8. 光導波器，光変調器及び光源部を別々に作製した
上、接着剤で結合する方法、又は、それぞれを機械的な
かみ合せやコネクタなどにより結合するもの等。
上、接着剤で結合する方法、又は、それぞれを機械的な
かみ合せやコネクタなどにより結合するもの等。
＜発明の効果＞ 本発明の半導体レーザと、光導波器及び光変調器など
可動部のない部品を結合した小形の光ヘッドにより静音
性がよく、構造も簡単で、その作製と取扱いが容易なレ
ーザプリンタを構成することができ、光導波路から放出
され光変調器アレイに入射される光のうち、ドット部以
外の領域に入射された光は、この領域の反射率が50％以
上と高いために、一体構成として配置された光導波路上
に反射帰還し、回折格子を介して導波光として再利用さ
れる。このため、光のドット部以外の領域における損失
を制御することができるものである。
可動部のない部品を結合した小形の光ヘッドにより静音
性がよく、構造も簡単で、その作製と取扱いが容易なレ
ーザプリンタを構成することができ、光導波路から放出
され光変調器アレイに入射される光のうち、ドット部以
外の領域に入射された光は、この領域の反射率が50％以
上と高いために、一体構成として配置された光導波路上
に反射帰還し、回折格子を介して導波光として再利用さ
れる。このため、光のドット部以外の領域における損失
を制御することができるものである。
第１図は本発明の一実施例の光ヘッドの構成を示す部分
拡大斜視図、第２図は均一グレーテングの光導波器の光
入射部からの距離と放射強度の特性図、第３図は実施例
の光導波器のグレーテングと放射光強度特性を示す図、
第４図は実施例の複数の半導体レーザ光源を接続した光
ヘッドの平面図、第５図は従来のレーザプリンタの光ヘ
ッド部を中心にした部品の配置図である。 １……基板、２……反射層、3,5……クラッド層、4,31
……光導波層、６……液晶シャッタ、７……ドット部、
8,21,22,23,24,32……グレーテング、9,35,41……半導
体レーザ、10……活性層、11……光線、12……回折光、
33……サブ光導波層、34……導入グレーテング、42……
光ビーム、43……ポリゴン・ミラー、44……感光ドラ
ム、45……用紙。
拡大斜視図、第２図は均一グレーテングの光導波器の光
入射部からの距離と放射強度の特性図、第３図は実施例
の光導波器のグレーテングと放射光強度特性を示す図、
第４図は実施例の複数の半導体レーザ光源を接続した光
ヘッドの平面図、第５図は従来のレーザプリンタの光ヘ
ッド部を中心にした部品の配置図である。 １……基板、２……反射層、3,5……クラッド層、4,31
……光導波層、６……液晶シャッタ、７……ドット部、
8,21,22,23,24,32……グレーテング、9,35,41……半導
体レーザ、10……活性層、11……光線、12……回折光、
33……サブ光導波層、34……導入グレーテング、42……
光ビーム、43……ポリゴン・ミラー、44……感光ドラ
ム、45……用紙。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザからなる少なくとも１つの点
状光源と、 前記点状光源と光学的に結合し、入射光を導波方向に対
し、ほぼ垂直な方向への線状光源に変換する光導波路
と、 前記光導波路の線状の光放射面上に一体構成となるべく
配置された、個別制御できる複数の光変調器のアレイ
と、を有し、 且つ、上記光変調器アレイの光出射ドット部以外の領域
の光の反射率を50％以上としたことを特徴とするレーザ
プリンタ用光ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130480A JP2574927B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | レーザプリンタ用光ヘッド |
| US07/703,252 US5140653A (en) | 1990-05-21 | 1991-05-20 | Optical head for a laser printer |
| DE69127498T DE69127498T2 (de) | 1990-05-21 | 1991-05-21 | Optischer Kopf für Laserdrucker |
| EP91304571A EP0458585B1 (en) | 1990-05-21 | 1991-05-21 | An optical head for a laser printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130480A JP2574927B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | レーザプリンタ用光ヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19162095A Division JP2951872B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 光ヘッドの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0425820A JPH0425820A (ja) | 1992-01-29 |
| JP2574927B2 true JP2574927B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=15035262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2130480A Expired - Fee Related JP2574927B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | レーザプリンタ用光ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5140653A (ja) |
| EP (1) | EP0458585B1 (ja) |
| JP (1) | JP2574927B2 (ja) |
| DE (1) | DE69127498T2 (ja) |
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| WO1998033093A1 (de) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und vorrichtung zum richten eines strahls auf unterschiedliche positionen einer fläche sowie verwendung der vorrichtung |
| US6098264A (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-08 | Eastman Kodak Company | Method of assembling laser and modulator unit |
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|---|---|---|---|---|
| US4039249A (en) * | 1973-03-28 | 1977-08-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Integrated optical devices including tunable fixed grating |
| US3904270A (en) * | 1974-02-27 | 1975-09-09 | United Aircraft Corp | Integrated optical signal processing system |
| US4605972A (en) * | 1983-09-05 | 1986-08-12 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image forming method |
| JPS60254115A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-14 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタ− |
| DE3686079T2 (de) * | 1985-04-08 | 1993-01-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Ablese- oder aufzeichnungsgeraet unter verwendung einer lichtstrahlabtastvorrichtung. |
| JPS6215875A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPS62244022A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光走査記録装置 |
| JPS632942U (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | ||
| US4815084A (en) * | 1987-05-20 | 1989-03-21 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Semiconductor laser with integrated optical elements |
| US4991919A (en) * | 1987-12-29 | 1991-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head apparatus including concentric, periodic grating in a waveguide |
| US4904045A (en) * | 1988-03-25 | 1990-02-27 | American Telephone And Telegraph Company | Grating coupler with monolithically integrated quantum well index modulator |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP2130480A patent/JP2574927B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-20 US US07/703,252 patent/US5140653A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-21 EP EP91304571A patent/EP0458585B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-21 DE DE69127498T patent/DE69127498T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69127498T2 (de) | 1998-03-26 |
| US5140653A (en) | 1992-08-18 |
| EP0458585B1 (en) | 1997-09-03 |
| EP0458585A3 (en) | 1992-10-07 |
| DE69127498D1 (de) | 1997-10-09 |
| JPH0425820A (ja) | 1992-01-29 |
| EP0458585A2 (en) | 1991-11-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |