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JP2001350042A - Optical module and light source device - Google Patents

Optical module and light source device

Info

Publication number
JP2001350042A
JP2001350042A JP2000167014A JP2000167014A JP2001350042A JP 2001350042 A JP2001350042 A JP 2001350042A JP 2000167014 A JP2000167014 A JP 2000167014A JP 2000167014 A JP2000167014 A JP 2000167014A JP 2001350042 A JP2001350042 A JP 2001350042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
optical module
waveguide
source device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000167014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Miyuki Teramoto
みゆき 寺本
Takuji Hatano
卓史 波多野
Naoki Nishida
直樹 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2000167014A priority Critical patent/JP2001350042A/en
Publication of JP2001350042A publication Critical patent/JP2001350042A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module, which can exactly adjust the light quantity of the luminous fluxes to be case to a photoreceptor, etc., and can be made small-sized and a light source device. SOLUTION: This optical module has waveguide cores 25, 26 and 27, which guide the rays of the incident light emitted from light sources 21, 22 and 23 and made incident from incident surfaces 25a, 26a and 27a to exit surfaces 25b, 26b and 27b and incline the exit surfaces 25b, 26b and 27b, with respect to the progression direction of the rays of the guided light L and photodetectors 41, 42 and 43, which receive the rays of the reflected light L5 reflected by the exit surfaces 25b, 26b and 27b and detect the light quantity thereof. The outputs of the light sources 21, 22 and 23 are made variable, based on the light detected by the photodetectors 41, 42 and 43.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を導
波路を介して射出する光モジュール及び光源装置に関
し、特に、光源の出力をフィードバックして調整できる
光モジュール及び光源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module and a light source device for emitting light from a light source through a waveguide, and more particularly to an optical module and a light source device capable of adjusting the output of a light source by feedback.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザプリンタや複写機は、光源から射
出される光束を走査して感光体に書き込みを行う。ま
た、複数の光束を使用して感光体の周方向の異なる位置
に集光することによって高速に走査することができるよ
うになっている。光源は、図10に示すような半導体レ
ーザーから成っている。
2. Description of the Related Art A laser printer or a copying machine scans a light beam emitted from a light source to write on a photosensitive member. In addition, high-speed scanning can be performed by using a plurality of light beams and condensing the light at different positions in the circumferential direction of the photoconductor. The light source is composed of a semiconductor laser as shown in FIG.

【0003】半導体レーザーの基板12上には下部クラ
ッド層13及び上部クラッド層15に挟まれた活性層1
4が形成され、基板12の下面及び上部クラッド層15
の上面に電極11、16が配されている。電極11、1
6間に電圧を印加することによって活性層14の2面に
形成される発光点14a、14b(14aは不図示)か
ら光束L1、L2が射出される。
An active layer 1 sandwiched between a lower cladding layer 13 and an upper cladding layer 15 is provided on a substrate 12 of a semiconductor laser.
4 is formed, the lower surface of the substrate 12 and the upper cladding layer 15 are formed.
The electrodes 11 and 16 are arranged on the upper surface of the. Electrodes 11, 1
Light fluxes L1 and L2 are emitted from light emitting points 14a and 14b (14a not shown) formed on two surfaces of the active layer 14 by applying a voltage between the six.

【0004】発光点14aからの光束L1は複数の光フ
ァイバーや導波路(不図示)に導かれて感光体の書き込
みのために用いられる。発光点14bから射出される光
束L2は図示しない受光素子に照射される。受光素子は
受光した光量を検出し、その検出結果に基づいて、制御
部(不図示)によってAPC(Automatic Power Contro
l)調整が行われる。
The light beam L1 from the light emitting point 14a is guided to a plurality of optical fibers and waveguides (not shown) and is used for writing on a photosensitive member. The light beam L2 emitted from the light emitting point 14b is applied to a light receiving element (not shown). The light receiving element detects the amount of received light, and based on the detection result, the control unit (not shown) controls the APC (Automatic Power Control).
l) Adjustments are made.

【0005】これにより、半導体レーザーの駆動電流を
変化させ、半導体レーザーの周囲温度の変化等に起因す
る発光強度の変動を打ち消して光源17から射出される
光束の光量を一定にするようになっている。
As a result, the drive current of the semiconductor laser is changed, and the fluctuation of the light emission intensity caused by the change of the ambient temperature of the semiconductor laser is canceled, so that the light quantity of the light beam emitted from the light source 17 is made constant. I have.

【0006】しかし、光源17から射出された光束L1
が通る導波路や光ファイバー等の光学系の光学的特性が
周囲温度等によって変化した場合には、該光学系を通過
しない光束L2によってAPC調整が行われるため、感
光体等に照射される光束の光量が一定に維持されない。
However, the light beam L1 emitted from the light source 17
When the optical characteristics of an optical system such as a waveguide or an optical fiber through which the light beam changes due to the ambient temperature or the like, the APC adjustment is performed by the light beam L2 that does not pass through the optical system. Light intensity is not kept constant.

【0007】このため、例えば、導波路に光源を結合さ
せた場合、周囲温度が20℃から80℃に変化すると、
その結合効率の低下によって導波路を通過した後の光束
の光量は約10%変動する。特に、複数の光束によって
画像を形成する場合には各光束の光量差が5%以下に維
持されていないと、形成画像に縞等の悪影響が生じるた
め、良好な画像が得られない問題がある。
Therefore, for example, when a light source is coupled to a waveguide, when the ambient temperature changes from 20 ° C. to 80 ° C.,
Due to the decrease in the coupling efficiency, the light quantity of the light beam after passing through the waveguide fluctuates by about 10%. In particular, when an image is formed by a plurality of light beams, if the difference in the light amounts of the light beams is not maintained at 5% or less, a bad image such as stripes occurs in the formed image, and thus there is a problem that a good image cannot be obtained. .

【0008】従って、図11に示すように、光源40か
ら射出される光束が光学系を通過した後にAPC調整を
行うことのできる光源装置が提案されている。同図によ
ると、半導体レーザー等から成る光源40から射出され
る光束L1は光モジュール30に入射する。
Therefore, as shown in FIG. 11, there has been proposed a light source device capable of performing APC adjustment after a light beam emitted from a light source 40 passes through an optical system. According to the figure, a light beam L1 emitted from a light source 40 composed of a semiconductor laser or the like enters the optical module 30.

【0009】光モジュール30は基板24上に下部クラ
ッド層28が形成され、下部クラッド層28上に複数の
導波路コア20が形成されている。導波路コア20の上
部は上部クラッド層29により覆われている。上部クラ
ッド層29及び下部クラッド層28は導波路コア20よ
りも低い屈折率になっており、入射面20aから入射し
た光束を閉じこめて出射面20bに導波する。
In the optical module 30, a lower cladding layer 28 is formed on a substrate 24, and a plurality of waveguide cores 20 are formed on the lower cladding layer 28. The upper part of the waveguide core 20 is covered with an upper cladding layer 29. The upper cladding layer 29 and the lower cladding layer 28 have a lower refractive index than the waveguide core 20, and confine a light beam incident from the incident surface 20a and guide it to the emission surface 20b.

【0010】基板24上には前述の図10と同様の光源
40が一体に形成されている。導波路コア20の出射面
20bの後方にはビームスプリッタ31が配されてい
る。光源40から入射面20aに向けて射出される光束
は導波路コア20内を導波して出射面20bから出射さ
れる。そして、ビームスプリッタ31を透過して感光体
の書き込みのために用いられる。
On the substrate 24, a light source 40 similar to that of FIG. 10 is integrally formed. A beam splitter 31 is disposed behind the emission surface 20b of the waveguide core 20. The light beam emitted from the light source 40 toward the incident surface 20a is guided through the waveguide core 20 and is emitted from the emission surface 20b. Then, the light passes through the beam splitter 31 and is used for writing on the photoconductor.

【0011】また、出射面20bを出射する光束の一部
はビームスプリッタ31で反射してフォトダイオードか
ら成る受光素子32に入射する。受光素子32は受光し
た光量を検出し、その検出結果に基づいて、制御部(不
図示)により光源40のAPC調整を行う。これによ
り、半導体レーザーの駆動電流を可変し、半導体レーザ
ー及び光学系の周囲温度の変化等に起因する光量の変動
を打ち消して光学系を通過した後の光束L3の光量を一
定にする。その結果、形成画像に生じる縞等を防止でき
るようになっている。
A part of the light beam exiting the exit surface 20b is reflected by the beam splitter 31 and enters a light receiving element 32 composed of a photodiode. The light receiving element 32 detects the amount of light received, and performs APC adjustment of the light source 40 by a control unit (not shown) based on the detection result. As a result, the drive current of the semiconductor laser is varied, and the fluctuation of the light amount caused by the change of the ambient temperature of the semiconductor laser and the optical system is canceled, so that the light amount of the light beam L3 after passing through the optical system is made constant. As a result, stripes and the like generated in the formed image can be prevented.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の光源装置10によると、光源40から射出される
光束L3の光量検出のためにビームスプリッタ31及び
受光素子32を必要とするため光源装置10が大型にな
る問題があった。また、各々の部品を位置合せする必要
があり組み立て工程が複雑化するという問題もあった。
However, according to the above-described conventional light source device 10, the beam splitter 31 and the light receiving element 32 are required for detecting the light amount of the light beam L3 emitted from the light source 40. Had the problem of becoming large. In addition, there is another problem that each component needs to be aligned and the assembly process is complicated.

【0013】本発明は、感光体等に照射される光束の光
量を正確に調節することができるとともに小型及び製造
を容易にすることのできる光モジュール及び光源装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical module and a light source device capable of accurately adjusting the amount of a light beam irradiated to a photoreceptor and the like, and being compact and easy to manufacture.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載された発明の光モジュールは、入射面
から入射した入射光を出射面に導波するとともに導波さ
れる光束の進行方向に対して前記出射面を傾斜した導波
路と、前記出射面で反射した光束を受光してその光量を
検出する受光素子とを備えたことを特徴としている。
According to an aspect of the present invention, there is provided an optical module for guiding an incident light incident from an incident surface to an exit surface, and a light flux of the guided light beam. It is characterized by comprising a waveguide having the emission surface inclined with respect to the traveling direction, and a light receiving element for receiving a light beam reflected on the emission surface and detecting the amount of light.

【0015】この構成によると、入射面から入射する光
束は導波路によって出射面に導かれて射出される。ま
た、導波路の出射面で一部の該光束は反射して受光素子
によって反射光の光量を検出する。そして、検出した光
量に基づいて光源の出力を調整することにより、入射面
に結合される光源や光ファイバー等の結合効率の劣化を
打ち消すことができるようになる。
According to this configuration, the light beam incident from the entrance surface is guided to the exit surface by the waveguide and exits. In addition, a part of the light beam is reflected on the exit surface of the waveguide, and the amount of reflected light is detected by the light receiving element. Then, by adjusting the output of the light source based on the detected light amount, deterioration of the coupling efficiency of the light source, the optical fiber, and the like coupled to the incident surface can be canceled.

【0016】また請求項2に記載された発明は、請求項
1に記載された光モジュールにおいて、前記受光素子を
前記導波路が形成される面に対して平行に配したことを
特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the optical module according to the first aspect, the light receiving element is arranged parallel to a surface on which the waveguide is formed.

【0017】また請求項3に記載された発明は、請求項
2に記載された光モジュールにおいて、前記導波路はフ
ィルム状の樹脂から成ることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the optical module according to the second aspect, the waveguide is made of a film-shaped resin.

【0018】また請求項4に記載された発明は、請求項
1に記載された光モジュールにおいて、前記導波路を透
明の基板上に形成するとともに、前記受光素子を前記基
板の裏面に設けたことを特徴としている。この構成によ
ると、導波路を通って出射面で反射した光束は、基板を
透過して受光素子によって受光される。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical module according to the first aspect, the waveguide is formed on a transparent substrate, and the light receiving element is provided on a back surface of the substrate. It is characterized by. According to this configuration, the light beam reflected on the emission surface through the waveguide is transmitted through the substrate and received by the light receiving element.

【0019】また請求項5に記載された発明は、請求項
1に記載された光モジュールにおいて、前記受光素子を
前記導波路が形成される面に対して垂直に配したことを
特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical module according to the first aspect, the light receiving element is arranged perpendicular to a surface on which the waveguide is formed.

【0020】また請求項6に記載された発明の光源装置
は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の光モジュー
ルと、前記入射面に光束を照射する光源と、前記受光素
子の検出結果に基づいて前記光源の出力を制御する制御
部とを備えたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a light source device according to any one of the first to fifth aspects, a light source for irradiating the incident surface with a light beam, and detection of the light receiving element. A control unit for controlling the output of the light source based on the result.

【0021】この構成によると、光源から射出された光
束は入射面から入射して導波路によって出射面に導かれ
て2次光源として射出される。このとき、一部の光束は
出射面で反射され、受光素子により受光してその光量を
検出する。検出した光量に基づいて2次光源の光量が一
定になるように制御部により光源の出力が調整される。
更に、この構成を複数の導波路を備えた光モジュールに
よる光ビーム書込装置に適用すると、各導波路から射出
される光量を夫々制御できるので、安定した書き込みを
実現することができる。
According to this structure, the light beam emitted from the light source enters from the incident surface, is guided to the emission surface by the waveguide, and is emitted as the secondary light source. At this time, a part of the light beam is reflected by the light exit surface, is received by the light receiving element, and the amount of light is detected. The output of the light source is adjusted by the control unit so that the light amount of the secondary light source becomes constant based on the detected light amount.
Furthermore, when this configuration is applied to a light beam writing device using an optical module having a plurality of waveguides, the amount of light emitted from each waveguide can be controlled individually, so that stable writing can be realized.

【0022】また請求項7に記載された発明は、請求項
6に記載された光源装置において、前記光モジュールと
前記光源とを一体に設けたことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the light source device according to the sixth aspect, the optical module and the light source are provided integrally.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。説明の便宜上、従来例の図10、図
11と同一の部分については同一の符号を付している。
図1は第1実施形態の光源装置を備えた光ビーム書込装
置を示す概略斜視図である。光ビーム書込装置1は、レ
ーザプリンタやデジタル複写機等に搭載され、画像を形
成できるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For convenience of description, the same parts as those in FIGS. 10 and 11 of the conventional example are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a light beam writing device provided with the light source device of the first embodiment. The light beam writing device 1 is mounted on a laser printer, a digital copier, or the like, and can form an image.

【0024】光源装置10には光源が内蔵されており、
集光位置の異なる複数の光束が射出される。光源装置1
0から射出された光束は、コリメータレンズ2によりコ
リメートされた後に、ポリゴンミラー3を照射する。ポ
リゴンミラー3で反射する光束はポリゴンミラー3の回
転に伴って走査される。走査レンズ4によって走査速度
を一定にした後、感光体(不図示)上に焦点を結ぶこと
により感光体の所望位置を感光して書き込みが行われ
る。
The light source device 10 has a built-in light source.
A plurality of light beams having different light condensing positions are emitted. Light source device 1
The luminous flux emitted from 0 illuminates the polygon mirror 3 after being collimated by the collimator lens 2. The light beam reflected by the polygon mirror 3 is scanned as the polygon mirror 3 rotates. After the scanning speed is made constant by the scanning lens 4, a desired position on the photoconductor is exposed by focusing on a photoconductor (not shown), and writing is performed.

【0025】また、ポリゴンミラー3で反射した光束
は、各走査ラインの先頭位置で反射ミラー5を照射す
る。反射ミラー5で反射した光束は、受光センサ6によ
り捉えられて複数の光束の同期を検知できるようになっ
ている。
The light beam reflected by the polygon mirror 3 irradiates the reflection mirror 5 at the leading position of each scanning line. The light beam reflected by the reflecting mirror 5 is captured by the light receiving sensor 6 so that the synchronization of the plurality of light beams can be detected.

【0026】光源装置10は図2(a)、(b)の平面
図及び側面断面図に示すような光源21、22、23と
一体に形成された光モジュール30を有している。光モ
ジュール30は基板24上に下部クラッド層28が形成
され、下部クラッド層28上に導波路コア25、26、
27が形成されている。導波路コア25、26、27の
上部は上部クラッド層29により覆われている。
The light source device 10 has an optical module 30 integrally formed with the light sources 21, 22, and 23 as shown in the plan views and side sectional views of FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the optical module 30, a lower cladding layer 28 is formed on a substrate 24, and waveguide cores 25, 26,
27 are formed. The upper portions of the waveguide cores 25, 26, 27 are covered with an upper cladding layer 29.

【0027】上部クラッド層29及び下部クラッド層2
8は導波路コア25、26、27よりも低い屈折率にな
っている。これにより、入射面25a、26a、27a
から入射した光束を閉じこめて出射面25b、26b、
27bに導波する。
Upper cladding layer 29 and lower cladding layer 2
8 has a lower refractive index than the waveguide cores 25, 26, 27. Thereby, the incident surfaces 25a, 26a, 27a
Out of the exit surfaces 25b, 26b,
The light is guided to 27b.

【0028】出射面25b、26b、27bは、導波路
コア25、26、27を通る導波光L3の進行方向に垂
直な面に対して、上部クラッド層29及び下部クラッド
層28とともに傾斜角αだけ傾斜して形成されている。
従って、出射面25b、26b、27bから出射される
出射光L4は屈折角βで屈折して出射され、導波光L3
の一部は出射面25b、26b、27bで反射する反射
光L5となる。
The exit surfaces 25b, 26b, 27b are, together with the upper cladding layer 29 and the lower cladding layer 28, at an inclination angle α with respect to a plane perpendicular to the traveling direction of the guided light L3 passing through the waveguide cores 25, 26, 27. It is formed inclined.
Therefore, the outgoing light L4 emitted from the outgoing surfaces 25b, 26b, 27b is refracted at the refraction angle β and emitted, and the guided light L3
Are reflected light L5 reflected by the emission surfaces 25b, 26b, 27b.

【0029】また、下部クラッド層28の下層にはフォ
トダイオードから成る受光素子41、42、43が形成
され、反射光L5を受光して光電変換し、その受光量を
検出できるようになっている。
Light receiving elements 41, 42, and 43 formed of photodiodes are formed below the lower cladding layer 28 so as to receive the reflected light L5, perform photoelectric conversion, and detect the amount of received light. .

【0030】このような光モジュール30は図3に示す
方法により製造することができる。まず、図3(a)に
示すように、シリコン等から成る基板24上に、電極材
料、P型半導体及びN型半導体のスパッタリング及びエ
ッチングを連続して行って所定形状の受光素子41、4
2、43を形成する。
Such an optical module 30 can be manufactured by the method shown in FIG. First, as shown in FIG. 3A, on a substrate 24 made of silicon or the like, sputtering and etching of an electrode material, a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are continuously performed to form light receiving elements 41, 4 having a predetermined shape.
2, 43 are formed.

【0031】次に、図3(b)に示すように、CVDに
よってフッ素をドーピングしながら石英を7μm堆積し
て下部クラッド層28を形成する。下部クラッド層28
上には、石英をCVDによってドーピングを行わずに5
μm堆積して、フォトリソ工程により所定の形状にパタ
ーニングした後、反応性イオンエッチング加工を行うこ
とにより導波路コア25、26、27を形成する。そし
て、フッ素をドーピングしながら石英を7μm堆積して
上部クラッド層29を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, quartz is deposited to a thickness of 7 μm while doping fluorine by CVD to form a lower cladding layer 28. Lower cladding layer 28
On top of this, quartz is doped by CVD without doping.
After depositing μm and patterning into a predetermined shape by a photolithography process, reactive ion etching is performed to form waveguide cores 25, 26, and 27. Then, 7 μm of quartz is deposited while doping with fluorine to form an upper cladding layer 29.

【0032】次に、図3(c)に示すように、導波路コ
ア25、26、27の入射面25a、26a、27aを
下部クラッド層28及び上部クラッド層29とともにダ
イシング加工により基板24に対して垂直に切削する。
同様に、出射面25b、26b、27bを下部クラッド
層28及び上部クラッド層29とともにダイシング加工
により基板24に対して傾斜して切削する。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the incident surfaces 25a, 26a, 27a of the waveguide cores 25, 26, 27 are formed on the substrate 24 by dicing together with the lower cladding layer 28 and the upper cladding layer 29. And cut vertically.
Similarly, the emission surfaces 25b, 26b, and 27b are cut obliquely with respect to the substrate 24 by dicing together with the lower cladding layer 28 and the upper cladding layer 29.

【0033】次に、図3(d)に示すように、基板24
の上に半導体レーザーから成る光源21、22、23を
固着する。これにより、光源21、22、23が一体化
された光モジュール30を得ることができる。上記の製
造方法により得られた本実施形態の光モジュール30は
以下に示すようになっている。
Next, as shown in FIG.
Light sources 21, 22, and 23 composed of semiconductor lasers are fixed on the substrate. Thereby, the optical module 30 in which the light sources 21, 22, 23 are integrated can be obtained. The optical module 30 of the present embodiment obtained by the above-described manufacturing method is as follows.

【0034】 基板の材料 :シリコン 導波路コアの材料 :石英 導波路コアの実効屈折率Neff :1.459 上部クラッド層、下部クラッド層と導波路との比屈折率
差:0.3% 導波路コアの断面 :5μm×5μm 導波路コアの出射面の傾斜角α :10゜
Material of substrate: Silicon Material of waveguide core: Quartz Effective refractive index Neff of waveguide core: 1.459 Relative refractive index difference between upper cladding layer, lower cladding layer and waveguide: 0.3% Waveguide Cross section of core: 5 μm × 5 μm Inclination angle α of exit surface of waveguide core: 10 °

【0035】これにより、出射光L4の屈折角βは約
4.7゜となるが、この程度であれば光ビーム書込装置
1等の設計上特に支障はない。また、導波路コア25、
26、27の全反射角は約43゜となるため、傾斜した
面を作成する際の加工精度を考慮して、出射面25b、
26b、27bの傾斜角αは4゜〜30゜の範囲が望ま
しい。
As a result, the refraction angle β of the emitted light L4 is about 4.7 °, but if it is about this degree, there is no particular problem in designing the light beam writing device 1 and the like. Further, the waveguide core 25,
Since the total reflection angles of 26 and 27 are about 43 °, the output surface 25b,
The inclination angle α of 26b and 27b is preferably in the range of 4 ° to 30 °.

【0036】光源装置10の構成を図4のブロック図に
示すと、光源装置10は光源21、22、23の出力を
制御する制御部31を有している。光源21、22、2
3から射出される光束は、導波路コア25、26、27
を導波して出射面25b、26b、27bで出射光L4
と反射光L5とに分岐する。そして、受光素子41、4
2、43により各反射光L5の光量が検出される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the light source device 10. The light source device 10 has a control unit 31 for controlling the outputs of the light sources 21, 22, and 23. Light sources 21, 22, 2
The light beams emitted from the light source 3 are guided by the waveguide cores 25, 26, 27.
And the outgoing light L4 at the outgoing surfaces 25b, 26b and 27b.
And reflected light L5. Then, the light receiving elements 41, 4
The light quantity of each reflected light L5 is detected by 2 and 43.

【0037】受光素子41、42、43により検出され
た結果は、記憶部34に記憶された所定の反射光L5の
光量データと比較部32によって比較される。比較部3
2による比較の結果、反射光L5の光量が所定の範囲に
ない場合は出射光L4が所定の光量になっていないと判
断し、駆動部33によって光源21、22、23の駆動
電流を可変して光源21、22、23の出力が可変され
る。
The result detected by the light receiving elements 41, 42, 43 is compared with the light amount data of the predetermined reflected light L 5 stored in the storage unit 34 by the comparing unit 32. Comparison section 3
If the light amount of the reflected light L5 is not within the predetermined range as a result of the comparison by 2, it is determined that the output light L4 is not at the predetermined light amount, and the driving current of the light sources 21, 22, and 23 is varied by the driving unit 33. Thus, the outputs of the light sources 21, 22, and 23 are varied.

【0038】反射光L5の光量が所定の範囲内の時は駆
動部33は光源21、22、23の駆動電流を維持す
る。これにより、導波路コア25、26、27の出射面
25b、26b、27bからは常に一定の光量の出射光
L4が射出されるように調整される。
When the amount of the reflected light L5 is within a predetermined range, the drive section 33 maintains the drive current of the light sources 21, 22, and 23. Thereby, the adjustment is performed so that the emission light L4 of a constant light amount is always emitted from the emission surfaces 25b, 26b, 27b of the waveguide cores 25, 26, 27.

【0039】本実施形態によると、導波路コア25、2
6、27の出射面25b、26b、27bを導波光L3
の進行方向に対して傾斜して形成している。そして、導
波光L3の一部を出射面25b、26b、27bで反射
してその光量により光源21、22、23の出力を調整
することができるので、従来例のようなビームスプリッ
タ31を必要とせず、受光素子を光モジュール30と一
体に形成することができる。従って、光源装置10を小
型に形成することができるとともに、従来例のように受
光素子やビームスプリッタの位置合せの必要がなく容易
に製造することができる。
According to the present embodiment, the waveguide cores 25, 2
The light-emitting surfaces 25b, 26b, 27b of
In the direction of travel. Then, since a part of the guided light L3 is reflected by the emission surfaces 25b, 26b, 27b and the output of the light sources 21, 22, 23 can be adjusted by the amount of the light, the beam splitter 31 as in the conventional example is required. Instead, the light receiving element can be formed integrally with the optical module 30. Therefore, the light source device 10 can be formed in a small size, and the light source device 10 can be easily manufactured without the necessity of positioning the light receiving element and the beam splitter as in the conventional example.

【0040】次に、図5は、第2実施形態の光源装置1
0の光モジュール30を示す側面断面図である。説明の
便宜上、前述の図2に示す第1実施形態と同一の部分に
は同一の符号を付している。第1実施形態と異なる点
は、受光素子41、42、43を基板24に埋設してい
る点である。その他の構成は第1実施形態と同一であ
る。基板24上にはエッチング等により溝部24aが形
成され、溝部24aに受光素子41、42、43が形成
されている。このような構成によっても、第1実施形態
と同一の効果を得ることができる。
Next, FIG. 5 shows a light source device 1 according to the second embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view showing an optical module 30 of No. 0; For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that the light receiving elements 41, 42, 43 are embedded in the substrate 24. Other configurations are the same as those of the first embodiment. A groove 24a is formed on the substrate 24 by etching or the like, and light receiving elements 41, 42, and 43 are formed in the groove 24a. With such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0041】次に、図6は、第3実施形態の光源装置1
0の光モジュール30を示す側面断面図である。説明の
便宜上、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付
している。第1実施形態と異なる点は、基板24を石英
等の透明な材料により形成するとともに、受光素子4
1、42、43を基板24の裏面24bに形成している
点である。その他の構成は第1実施形態と同一である。
FIG. 6 shows a light source device 1 according to the third embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view showing an optical module 30 of No. 0; For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that the substrate 24 is formed of a transparent material such as quartz,
1, 42 and 43 are formed on the back surface 24 b of the substrate 24. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0042】導波路コア25、26、27を導波する導
波光L3は出射面25b、26b、27bで出射光L4
と反射光L5とに分岐され、反射光L5は下部クラッド
層28及び基板24を透過して受光素子41、42、4
3により受光される。これにより、第1実施形態と同一
の効果を得ることができる。また、受光素子41、4
2、43を別途作成して基板24の裏面24bに貼り付
けても良い。
The guided light L3 guided through the waveguide cores 25, 26 and 27 is output from the output surfaces 25b, 26b and 27b.
And the reflected light L5, and the reflected light L5 is transmitted through the lower cladding layer 28 and the substrate 24 to receive the light receiving elements 41, 42, 4
3 is received. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Also, the light receiving elements 41, 4
2, 43 may be separately prepared and attached to the back surface 24b of the substrate 24.

【0043】次に、図7は、第4実施形態の光源装置1
0の光モジュール30を示す側面断面図である。説明の
便宜上、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付
している。第1実施形態と異なる点は、導波路コア2
5、26、27の出射面25b、26b、27bの傾斜
方向を上方が出射側に突出する方向にし、受光素子4
1、42、43を上部クラッド層28の上面に形成して
いる点である。その他の構成は第1実施形態と同一であ
る。
Next, FIG. 7 shows a light source device 1 according to a fourth embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view showing an optical module 30 of No. 0; For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that the waveguide core 2
The light-emitting elements 4, 26, 27 have the emission surfaces 25 b, 26 b, 27 b inclining in such a direction that the upper portions project toward the emission side.
1, 42 and 43 are formed on the upper surface of the upper cladding layer 28. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0044】このような構成にすることにより、出射面
25b、26b、27bで導波光L3の一部は上方に反
射され、受光素子41、42、43により受光される。
これにより、第1実施形態と同一の効果を得ることがで
きる。受光素子41、42、43を別途作成して上部ク
ラッド層29の上面に貼り付けても良い。
With this configuration, a part of the guided light L3 is reflected upward by the emission surfaces 25b, 26b, and 27b, and is received by the light receiving elements 41, 42, and 43.
Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained. The light receiving elements 41, 42, and 43 may be separately formed and attached to the upper surface of the upper cladding layer 29.

【0045】また、第3、第4実施形態において、下部
クラッド層28、導波路コア25、26、27、上部ク
ラッド層29をフィルム状の樹脂から成る、いわゆる高
分子導波路コアにより形成して、基板24上に貼り付け
ても良い。そして、受光素子41、42、43を基板2
4の裏面或いは上部クラッド層29の上面に貼り付ける
ことによって、同様の光モジュール30を得ることがで
きる。
In the third and fourth embodiments, the lower cladding layer 28, the waveguide cores 25, 26 and 27, and the upper cladding layer 29 are formed by a so-called polymer waveguide core made of a film-like resin. , May be attached on the substrate 24. Then, the light receiving elements 41, 42, and 43 are attached to the substrate 2
A similar optical module 30 can be obtained by attaching the optical module 30 to the back surface of the substrate 4 or the upper surface of the upper clad layer 29.

【0046】次に、図8は、第5実施形態の光源装置1
0の光モジュール30を示す平面図である。説明の便宜
上、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して
いる。第1実施形態と異なる点は、導波路コア25を基
板24に平行な面内で曲線状に屈曲して形成し、導波路
コア25の出射面25bを基板24に対し垂直に形成し
ている。そして、受光素子41を基板24に対して垂直
に配している点である。その他の構成は第1実施形態と
同様である。
Next, FIG. 8 shows a light source device 1 according to a fifth embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing an optical module 30 of No. 0; For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that the waveguide core 25 is formed to be curved in a plane parallel to the substrate 24, and the emission surface 25b of the waveguide core 25 is formed perpendicular to the substrate 24. . The light receiving element 41 is arranged perpendicular to the substrate 24. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0047】このような構成によっても、導波光L3の
進行方向に対して出射面25b、26b、27bを傾斜
させることができ、出射面25b、26b、27bで反
射した反射光L5は側方に反射され、受光素子41、4
2、43により受光される。これにより、第1実施形態
と同一の効果を得ることができる。受光素子41、4
2、43を別途作成して光モジュール30の側面に貼り
付けても良い。
With such a configuration, the exit surfaces 25b, 26b, and 27b can be inclined with respect to the traveling direction of the guided light L3, and the reflected light L5 reflected by the exit surfaces 25b, 26b, and 27b is directed laterally. Reflected, light receiving elements 41, 4
2, 43 receive light. Thereby, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Light receiving elements 41, 4
2 and 43 may be separately prepared and attached to the side surface of the optical module 30.

【0048】次に、図9は、第6実施形態の光源装置1
0の光モジュール30を示す平面図である。説明の便宜
上、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して
いる。第1実施形態と異なる点は、各導波路コア25、
26、27の分岐光の光量を検出するために、受光素子
41、42、43に替えて1つの受光素子44が設けら
れている点である。その他の構成は第1実施形態と同様
である。
Next, FIG. 9 shows a light source device 1 according to the sixth embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing an optical module 30 of No. 0; For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that each waveguide core 25,
The point is that one light receiving element 44 is provided in place of the light receiving elements 41, 42 and 43 in order to detect the light amounts of the branched lights 26 and 27. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0049】本実施形態によると、各導波路コア25、
26、27の出射面25b、26b、27bで反射する
反射光L5の光量を検出する際に、光源21、22、2
3を別々に駆動することによって受光素子44により各
反射光L5の光量を検出することができる。そして、制
御部31(図4参照)によって光源21、22、23の
出力を調整して光モジュール30から射出される出射光
L4の光量を一定に維持することができる。
According to the present embodiment, each waveguide core 25,
When detecting the light amount of the reflected light L5 reflected by the emission surfaces 25b, 26b, 27b of the light sources 21, 22, 2,
By driving the light sources 3 separately, the light amount of each reflected light L5 can be detected by the light receiving element 44. The output of the light sources 21, 22, and 23 is adjusted by the control unit 31 (see FIG. 4), so that the light amount of the outgoing light L4 emitted from the optical module 30 can be kept constant.

【0050】以上に説明した第1〜第6実施形態におい
て、光モジュール30と光源21、22、23とを一体
に構成しているが、これらを別体に形成し、光ファイバ
ーやプリズムを光モジュール30に結合して光源からの
光束を入射しても良い。また、各導波路コア25、2
6、27毎に光源21、22、23を設けているが、1
つの光源から分岐させて各入射面25a、26a、27
a入射させるようにしても良い。この場合には、導波路
コア25、26、27に入射する入射光の光量を調節す
る調節手段か別途必要となる。
In the first to sixth embodiments described above, the optical module 30 and the light sources 21, 22, and 23 are integrally formed, but these are formed separately, and the optical fiber and the prism are connected to the optical module. The light beam from the light source may be incident on the light source 30 by being coupled thereto. Further, each waveguide core 25, 2
Light sources 21, 22, and 23 are provided for each of the light sources 6 and 27.
From the two light sources and the respective incident surfaces 25a, 26a, 27
a. In this case, an adjusting means for adjusting the amount of light incident on the waveguide cores 25, 26, 27 is separately required.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によると、導波路の出射面を導波
光の進行方向に対して傾斜して形成することにより、導
波光の一部が出射面で反射して受光素子によりその光量
を検出し、光源の出力を調整することができる。このた
め、従来例のようなビームスプリッタを必要とせず、受
光素子を光モジュールと一体に形成することができる。
従って、光源装置を小型に形成することができるととも
に、従来例のように受光素子やビームスプリッタの位置
合せの必要がなく容易に製造することができる。
According to the present invention, by forming the exit surface of the waveguide so as to be inclined with respect to the traveling direction of the guided light, a part of the guided light is reflected by the exit surface and the light amount is reduced by the light receiving element. It can detect and adjust the output of the light source. Therefore, the light receiving element can be formed integrally with the optical module without requiring a beam splitter as in the conventional example.
Therefore, the light source device can be formed in a small size, and it is possible to easily manufacture the light source device without the necessity of positioning the light receiving element and the beam splitter as in the conventional example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態の光源装置を備えた光
ビーム書込装置を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a light beam writing device including a light source device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1実施形態の光源装置を示す平面
図及び側面断面図である。
FIG. 2 is a plan view and a side cross-sectional view illustrating the light source device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1実施形態の光源装置の製造方法
を示す側面断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view illustrating a method of manufacturing the light source device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1実施形態の光源装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the light source device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2実施形態の光源装置を示す側面
断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a light source device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第3実施形態の光源装置を示す側面
断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a light source device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第4実施形態の光源装置を示す側面
断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view showing a light source device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第5実施形態の光源装置を示す平面
図である。
FIG. 8 is a plan view showing a light source device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第6実施形態の光源装置を示す平面
図である。
FIG. 9 is a plan view showing a light source device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】従来の光源を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional light source.

【図11】従来の光源装置を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a conventional light source device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ビーム書込装置 2 コリメータレンズ 3 ポリゴンミラー 4 走査レンズ 5 反射ミラー 6 受光センサ 10 光源装置 11、16 電極 12 基板 13 下部クラッド層 14 活性層 15 上部クラッド層 21、22、23 光源 24 基板 25、26、27 導波路コア 28 下部クラッド層 29 上部クラッド層 30 光モジュール 31 制御部 32 比較部 33 駆動部 34 記憶部 41、42、43、44 受光素子 Reference Signs List 1 light beam writing device 2 collimator lens 3 polygon mirror 4 scanning lens 5 reflection mirror 6 light receiving sensor 10 light source device 11, 16 electrode 12 substrate 13 lower cladding layer 14 active layer 15 upper cladding layer 21, 22, 23 light source 24 substrate 25 , 26, 27 Waveguide core 28 Lower cladding layer 29 Upper cladding layer 30 Optical module 31 Control unit 32 Comparison unit 33 Drive unit 34 Storage unit 41, 42, 43, 44 Light receiving element

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 B41J 3/00 D 5C072 1/23 103 H04N 1/04 104A 5C074 (72)発明者 西田 直樹 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2C362 AA43 AA45 AA47 AA53 AA54 AA59 AA61 AA63 DA06 2H037 BA02 BA11 CA34 DA03 2H045 AA01 BA22 BA32 CB42 DA02 2H047 KA03 KA12 MA07 PA04 PA05 PA14 PA24 PA28 QA02 QA05 RA04 TA01 TA43 5C051 AA02 CA07 DB02 DB22 DB24 DB25 DB30 DC04 DC05 DC07 DE30 FA01 5C072 AA03 BA04 CA06 CA14 DA02 DA04 DA07 DA21 HA02 HA06 HA08 HA13 HB02 HB04 XA01 XA05 5C074 AA05 BB03 BB17 BB26 CC22 CC26 EE02 GG03 GG04 GG05 GG08 GG12 HH02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H04N 1/113 B41J 3/00 D 5C072 1/23 103 H04N 1/04 104A 5C074 (72) Inventor Naoki Nishida Osaka city center 2-13-3 Azuchicho, Ward F-term in Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (reference) 2C362 AA43 AA45 AA47 AA53 AA54 AA59 AA61 AA63 DA06 2H037 BA02 BA11 CA34 DA03 2H045 AA01 BA22 BA32 CB42 DA02 2H047 KA03 KA05 PA07 PA04 PA28 QA02 QA05 RA04 TA01 TA43 5C051 AA02 CA07 DB02 DB22 DB24 DB25 DB30 DC04 DC05 DC07 DE30 FA01 5C072 AA03 BA04 CA06 CA14 DA02 DA04 DA07 DA21 HA02 HA06 HA08 HA13 HB02 HB04 XA01 XA05 5C074 AA05 BB03 GG03 BB03 BB03 BB03 BB03 GG03 BB03 GG03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射面から入射した入射光を出射面に導
波するとともに導波される光束の進行方向に対して前記
出射面を傾斜した導波路と、前記出射面で反射した光束
を受光してその光量を検出する受光素子とを備えたこと
を特徴とする光モジュール。
1. A waveguide in which incident light incident from an incident surface is guided to an exit surface, and a waveguide in which the exit surface is inclined with respect to a traveling direction of a guided light beam, and a light beam reflected by the exit surface is received. And a light receiving element for detecting the amount of light.
【請求項2】 前記受光素子を前記導波路が形成される
面に対して平行に配したことを特徴とする請求項1に記
載の光モジュール。
2. The optical module according to claim 1, wherein said light receiving element is arranged parallel to a surface on which said waveguide is formed.
【請求項3】 前記導波路を透明の基板上に形成すると
ともに、前記受光素子を前記基板の裏面に設けたことを
特徴とする請求項1に記載の光モジュール。
3. The optical module according to claim 1, wherein the waveguide is formed on a transparent substrate, and the light receiving element is provided on a back surface of the substrate.
【請求項4】 前記導波路はフィルム状の樹脂から成る
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の光モ
ジュール。
4. The optical module according to claim 2, wherein the waveguide is made of a film-like resin.
【請求項5】 前記受光素子を前記導波路が形成される
面に対して垂直に配したことを特徴とする請求項1に記
載の光モジュール。
5. The optical module according to claim 1, wherein the light receiving element is arranged perpendicular to a surface on which the waveguide is formed.
【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
光モジュールと、前記入射面に光束を照射する光源と、
前記受光素子の検出結果に基づいて前記光源の出力を制
御する制御部とを備えたことを特徴とする光源装置。
6. An optical module according to claim 1, wherein the light source irradiates a light beam onto the incident surface.
A light source device comprising: a control unit that controls an output of the light source based on a detection result of the light receiving element.
【請求項7】 前記光モジュールと前記光源とを一体に
設けたことを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
7. The light source device according to claim 6, wherein the optical module and the light source are provided integrally.
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