非接触光書き込み装置
【課題】レーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードの高速化を実現すること。
【解決手段】第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をダイクロイックプリズム１２により重ね合せ、この重ね合わせたレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成のレーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。
【解決手段】第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をダイクロイックプリズム１２により重ね合せ、この重ね合わせたレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成のレーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばサーマルヘッド等の加熱装置を直接接触することなく、非接触で感熱記録、感熱消去を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロイコ染料系、ジアゾ化合物系感熱材料を利用した感熱記録方式や、特定温度で発色と消色とを繰り返すことを可能とする可逆性の感熱記録紙等が存在する。この感熱記録紙は、例えばサーマルヘッド等の加熱装置を用いて加熱されて発色、消色される。このような感熱記録紙に対する記録方式には、例えばサーマルヘッド等の記録ヘッドを直接接触させる方式がある。この方式では、記録ヘッドを直接感熱記録紙に接触させるため、記録ヘッドの磨耗、汚れ等が生じ易く、かつ感熱記録紙の印字面が擦れて汚れたり、付着物によるショートや過剰な電力供給等による記録ヘッドの寿命を縮めることを引き起こす。
【０００３】
一方、感熱記録紙を用いた情報記録の技術としては、例えば特許文献１、２がある。特許文献１は、可逆性の感熱材料を非接触で顕色、消色する方法に関し、基板上に、赤外線を吸収し発熱する赤外線吸収層と感熱記録層とを順次積層した情報記録媒体を開示する。このうち感熱記録層は、感熱発色層又は金属薄膜層から成り、赤外線吸収層の熱によって発色又は変色或いは溶融除去される。又、特許文献１は、赤外線レーザの照射により情報記録媒体における赤外線吸収層を発熱させ、この熱により感熱記録層を発色又は変色或いは溶融除去させる情報記録媒体の記録方法を開示する。
【０００４】
特許文献２は、ｐｎ接合面に対して垂直方向に広がった断面楕円形状のレーザビームを射出する第１及び第２の半導体レーザと、これら半導体レーザから射出されたレーザビームを合成する偏向ビームスプリッタと、この偏向ビームスプリッタによって合成されたレーザビームを走査する走査光学系とを備え、ヒートモード記録材料に画像記録を行うレーザビーム記録装置において、第１の半導体レーザから射出されたレーザビームと第２の半導体レーザから射出されたレーザビームとを合成し、かつこの合成したレーザビームの中心が何れか一方のレーザビームの断面形状における長軸方向の一端側にずれるように半導体レーザを配置すると共に、何れか一方のレーザビームの断面形状における長軸方向に沿い、かつ合成したレーザビームの中心が進行方向に沿って後方側に位置する状態で、走査光学系によって主走査するレーザビーム記録装置について開示する。
【特許文献１】特許第３２６６９２２号公報
【特許文献２】特許第２５６１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、赤外線レーザを出力する光源として高出力のレーザが必要である。このため、特許文献１において小型で比較的安価な半導体レーザを適用としても、この半導体レーザでは、数Ｗクラスが限界で、ライン型のサーマルヘッドクラスの記録スピードを実現できないのが現実である。数十Ｗ以上の出力を有する例えばＹＡＧレーザ等を用いる方法がある。しかしながら、ＹＡＧレーザ等を用いると、半導体レーザに比べて高価でかつ装置が大型化してしまう。
【０００６】
特許文献２では、ヒートモード記録材料の記録面において第１と第２の半導体レーザからそれぞれ射出される各レーザビームの形状が楕円形状でかつ互いに長軸方向で直交している。このため、レーザビームの主走査方向に長軸を有する一方の半導体レーザのパワーは、熱記録用に用いられるが、副走査方向に長軸を有する他方の半導体レーザのパワーは、一方の半導体レーザと重なり合っている部分以外では熱記録用に有効利用されない。さらに、特許文献２では、偏向ビームスプリッタにより半導体レーザから射出されたレーザビームを合成するので、合成する半導体レーザは、２つまでが限界である。
【０００７】
本発明の目的は、レーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードの高速化を実現できる非接触光書き込み装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主要な局面に係る非接触光書き込み装置は、少なくとも感熱記録を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置において、活性層の接合面が形成され、それぞれ半導体レーザ光を出力する複数の第１のレーザ発光部を有し、これら第１のレーザ発光部を接合面方向に等間隔で配置して成る少なくとも１つの半導体レーザアレイと、第１のレーザ発光部の接合面方向と同一方向に配置した活性層の接合面が形成された第２のレーザ発光部を有し、この第２のレーザ発光部から半導体レーザビームを出力する半導体レーザと、半導体レーザアレイから出力された複数の半導体レーザ光を反射又は透過すると共に、半導体レーザから出力された半導体レーザビームを透過又は反射し、半導体レーザビームのビームプロファイル内に複数の半導体レーザ光のうち少なくとも一部を等間隔で合成して出力する偏光部材と、複数の半導体レーザ光の偏光方向又は半導体レーザビームの偏光方向に対して平行で、かつ半導体レーザビームの偏光方向又は複数の半導体レーザ光の偏光方向に対して垂直な方向に回転軸を有し、偏光ビームスプリッタから出力された合成の半導体レーザビームを感熱記録媒体上に走査する偏向走査機構とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードの高速化を実現できる非接触光書き込み装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は非接触光書き込み装置の構成図を示す。本装置は、２つのシングルモード半導体レーザアレイ１、２と、マルチモード半導体レーザ３とを有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、それぞれ近赤外領域、例えば７５０ｎｍ〜１０００ｎｍに発光波長を有し、かつ数Ｗの高出力を有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、例えばレーザプリンタ、レーザポインタ、ＤＶＤプレーヤ等に既に多数使用されている半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）と同じような特性、すなわち広がり角度、出力−電流特性、温度特性を有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、数Ｗの高出力を有し、供給電流量がアンペアクラスに大きく、発熱量が大きくなるために冷却が必須である。従って、これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、それぞれ放熱板に固定し、かつ放熱板を強制冷却する。
【００１１】
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ１を出力する。この第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、図２に示すように複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部（レーザチップ）４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、それぞれ活性層の接合面としてのｐｎ接合面５から成り、第１の半導体レーザ光としてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を出力する。これら第１のレーザ発光部４は、ｐｎ接合面５の方向と同一方向にピッチｑの等間隔で配置されている。これら第１のレーザ発光部４のピッチｑは、例えば１２５μｍである。従って、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される１群のシングルモードレーザ光、すなわち複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成る。
【００１２】
シングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。このシングルモードレーザビームＬ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。このビームプロファイルＰ１は、ガウス分布を有する。第１のレーザ発光部４における発光領域は、図２に示すように例えばｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒと、ｐｎ接合面５の方向に対して垂直な方向の幅ｔとにおいてそれぞれ数μｍ程度を有する。具体的に第１のレーザ発光部４の発光領域は、ｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒが３μｍ程度であり、幅ｔが１μｍ程度である。
【００１３】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。この第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、図２に示すような複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部（レーザチップ）４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、シングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４と同一構成を有し、それぞれ第１の半導体レーザ光としてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。従って、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される１群のシングルモードレーザ光、すなわち複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。なお、シングルモードレーザビームＬ２のＳ偏光の偏向方向ｓ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。このシングルモードレーザビームＬ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状でビームプロファイルＰ２を有する。
【００１４】
マルチモード半導体レーザ３は、例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモード半導体レーザ３は、図３に示すように１つの第２のレーザ発光部６を有する。この第２のレーザ発光部６は、活性層の接合面としてのｐｎ接合面７から成り、第２の半導体レーザビームとしての単独のＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このｐｎ接合面７は、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２における各ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向に配置される。このマルチモードレーザビームＬ３のＰ偏光の偏向方向ｓ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向と同一方向である。このマルチモードレーザビームＬ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ３を有する。このビームプロファイルＰ３は、きれいなガウス分布を有しない。レーザ発光部６における発光領域は、図３に示すように例えばｐｎ接合面７の接合面方向の長さｕと、この接合面方向の長さｕに対して垂直な方向の幅ｖとにおいてそれぞれ長さを異にする。具体的にレーザ発光部６の発光領域は、接合面の長さｕが５０〜２００μｍ程度であり、幅ｖが１μｍ程度である。なお、マルチモード半導体レーザ３は、マウント８に設けられている。
【００１５】
第１のコリメータレンズ（第１の結像レンズ）９が第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の進行光路上に設けられている。この第１のコリメータレンズ９は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されたシングルモードレーザビームＬ１を略平行光速に変換する。
第２のコリメータレンズ（第２の結像レンズ）１０が第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の進行光路上に設けられている。この第１のコリメータレンズ１０は、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２を略平行光速に変換する。
第３のコリメータレンズ１１がマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３の進行光路上に設けられている。この第３のコリメータレンズ１１は、マルチモード半導体レーザ３から出力されたマルチモードレーザビームＬ３を略平行光速に変換する。
【００１６】
ダイクロイックプリズム１２は、重ね合せ光学系であり、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の進行光路上と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の進行光路上との交差位置上に設けられている。このダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらシングルモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。すなわち、ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とのうちシングルモードレーザ光ｋ１−１とシングルモードレーザ光ｋ２−１とを重ね合せ、シングルモードレーザ光ｋ１−２とシングルモードレーザ光ｋ２−２とを重ね合せ、シングルモードレーザ光ｋ１−３とシングルモードレーザ光ｋ２−３とを重ね合せ、以下同様に、シングルモードレーザ光ｋ１−１２とシングルモードレーザ光ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせてレーザビームＬａを出射する。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ１３は、偏光部材であり、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３との各進行光路の交差位置上に設けられている。この偏光ビームスプリッタ１３には、偏光部材としてのλ／４反射板１４が設けられている。偏光ビームスプリッタ１３には、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３とが入射する。この偏光ビームスプリッタ１３は、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、マルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３を透過し、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて再び入射したマルチモードレーザビームＬ３を反射し、これにより、マルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内及びこのビームプロファイルの両外側に、このビームプロファイルの長手方向に沿って重ね合わせのレーザビームＬａを合成する。 具体的にマルチモードレーザビームＬ３と重ね合わせのレーザビームＬａとの合成について説明する。λ／４反射板１４は、図４に示すように偏光ビームスプリッタ１３におけるマルチモード半導体レーザ３からの単独のマルチモードレーザビームＬ３が入射する面と対向する面に設けられている。このλ／４反射板１４の外側には、反射ミラー１５が設けられている。従って、単独のマルチモードレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、単独のマルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。そして、偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転した単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、上記の通りシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２とシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせて成る。
【００１８】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を等ピッチで合成し、この合成されたレーザビームＬｂを出射する。
【００１９】
図５はマルチモードレーザビームＬ３と重ね合わせのレーザビームＬａとを合成したビームプロファイルを示す。マルチモードレーザビームＬ３は、横長形状のビームプロファイルに形成されている。一方、重ね合わせのレーザビームＬａは、波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２と波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせた複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、それぞれ円形のビームプロファイルに形成されている。そして、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のうち例えばシングルモードレーザ光ｋ１−４〜ｋ１−９、ｋ２−４〜ｋ２−９がマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内に合成されている。なお、これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、例えば感熱記録媒体１６面上において等ピッチｊで合成される。
【００２０】
なお、各シングルモード半導体レーザ１、２は、各ｐｎ接合面５に平行、垂直のいずれの方向にも数μｍ程度の複数のレーザ発光部４を有し、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２を絞るのが容易であり、例えば略円形状に１００μｍ（１／ｅ２）程度に絞ることができる。一方、マルチモード半導体レーザ３は、ｐｎ接合面７に平行な方向にレーザ発光部６の長さが長く、マルチモードレーザビームＬ３を絞り難い。従って、マルチモード半導体レーザ３は、図１に示すようにマルチモードレーザビームＬ３の横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向が熱記録媒体１６上での主走査方向Ｓｍと一致するようにｐｎ接合面７の方向が配置される。
【００２１】
偏向走査機構１７は、偏向機として例えばガルバノミラー１８と、このガルバノミラー１８に対して回転軸１９を介して連結され、ガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に往復繰り返して回転させる回転駆動部２０とを有する。この偏向走査機構１７は、ガルバノミラー１８の矢印ｇ方向への回転により偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成のレーザビームＬｂを感熱記録媒体１６上に主走査する。ガルバノミラー１８の回転軸１９は、円形ビームスポットに形成された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の偏向方向ｓ１、ｓ２に対して垂直で、かつ９０度位相回転されたマルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３に対して平行な方向に設けられている。これにより、偏向走査機構１７は、マルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルを有するマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に合成レーザビームＬｂを主走査する。 走査レンズ２１が偏向走査機構１７による合成レーザビームＬｂの主走査方向Ｓｍに設けられている。この走査レンズ２１は、偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂを感熱記録媒体１６面上に結像する。
【００２２】
感熱記録媒体１６は、特定温度の加熱制御により発色と消色とを繰り返し、感熱記録、感熱消去を可能とするリライタブルな可逆性の媒体である。この感熱記録媒体１６は、図６に示すように融点１８０℃以上をかけると印字層中に存在する染料と顕色剤とが溶け合った状態になり、この状態から急冷することにより染料と顕色剤とが混ざり合ったまま結晶化して発色する。一方、感熱記録媒体１６は、ゆっくり冷却すると、染料と顕色剤とがそれぞれ結晶化するので、発色状態を保てず、消去状態になる。さらに、感熱記録媒体１６は、染料と顕色剤との融点以下でもある一定時間の加熱により染料と顕色剤とが徐々に分離して結晶化し、消去状態となる温度域、例えば約１３０℃〜１７０℃程度もある。
【００２３】
図７は各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２及びマルチモードレーザビームＬ３を感熱記録媒体１６に照射したときの媒体温度と発色・消色等の関係を示す。感熱記録媒体１６は、室温Ｔｒ（例えば２５℃）から温度Ｔ１を超えて加熱し、冷却すると消去するモード（消去領域）となり、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷すると発色する。なお、感熱記録媒体１６は、温度Ｔ１以下であれば変化しない。
【００２４】
しかるに、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２は、それぞれ単独で、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６に対する消去レベル以下のパワー及びビーム径を有する。これにより、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をそれぞれ単独で感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇は、温度Ｔ１以下であり、感熱記録媒体１６に変化はない。
【００２５】
一方、マルチモードレーザビームＬ３は、単独で、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６に対する記録を不能とし、かつ消去レベルのパワー及びビーム径を有する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３を単独で感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇は、温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００２６】
なお、以上の発色、消色の作用は、任意の感熱記録媒体１６の搬送スピードにおいて生じる。感熱記録媒体１６の搬送スピードが遅くなると、感熱記録媒体１６上の単位面積当たりのエネルギー、すなわちレーザビームのパワーと照射時間との積が大きくなるので、例えば各シングルモード半導体レーザ１、２のいずれかのみでも感熱記録媒体１６への記録が可能である。
【００２７】
各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２とマルチモードレーザビームＬ３とを合成した合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６の温度上昇を温度Ｔ２以上とし、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。
搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送する。副走査方向Ｓｓは、主走査方向Ｓｍに対して垂直方向である。
【００２８】
ここで、図８を参照して第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２との重ね合わせの条件について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離をａ１、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１、ダイクロイックミラー１２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２、ガルバノミラー１８の反射面と感熱記録媒体１６上の結像面との間の距離をｂ３、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１としたとき、次式
１／ｆ１＝１／ａ１＋１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） …（１）
を満たす。
又、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離をａ１’、第２のコリメータレンズ１０とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１’、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’としたとき、次式
１／ｆ１’＝１／ａ１’＋１／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３） …（２）
を満たす。感熱記録媒体１６上の結像面上での第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２の各ピッチｑが等しくないと、ダイクロイックミラー１２により重ね合わせたレーザビームＬａの重ね合せの効果が部分的になるので、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２が一致して重ね合わさるには、以下の条件に設定する必要がある。
ａ１＝ａ１’、ｂ１＝ｂ１’、ｆ１＝ｆ１’ …（３）
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を出力する。これにより、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、それぞれｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。この第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されたシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通してダイクロイックミラー１２に入射する。
【００２９】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。これにより、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、シングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００３０】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２は、等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力される。これらシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ２を有する。この第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通してダイクロイックミラー１２に入射する。
【００３１】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光の単独のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３のＰ偏光の偏向方向ｓ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向と同一方向である。このマルチモードレーザビームＬ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ３を有する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００３２】
ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらマルチモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この場合、ダイクロイックプリズム１２は、図２に示すように第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２との同士を重ね合わせる。この重ね合わせのレーザビームＬａは、図５に示すように各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。この重ね合わせのレーザビームＬａは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００３３】
この偏光ビームスプリッタ１３において、マルチモードレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。
【００３４】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、図５に示すように重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を等ピッチｑで合成し、この合成のレーザビームＬｂを出射する。
【００３５】
なお、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内には、例えば１２本のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のうち例えば６本のレーザビームｋ１−４〜ｋ１−９、ｋ２−４〜ｋ２−９が重ね合わされ、残りの６本のレーザビームｋ１−１〜ｋ１−３、ｋ２−１〜ｋ２−３と、ｋ１−１０〜ｋ１−１２、ｋ２−１０〜ｋ２−１２とがビームプロファイルの横軸方向に沿ってビームプロファイルの両外側にそれぞれ３本ずつある。マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルと１２本の円形のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２との位置関係は、例えば偏光ビームスプリッタ１３を１２本のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の進行方向に沿って移動されることにより変えることが可能である。
【００３６】
偏向走査機構１７は、回転駆動部２０の駆動により回転軸１９を介してガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させる。これにより、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査される。この場合、ガルバノミラー１８の回転軸１９は、円形のビームプロファイルに形成された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２に対して垂直で、かつ横長形状ビームプロファイルに形成されたＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３に対して平行な方向に設けられている。しかるに、合成レーザビームＬｂは、偏向走査機構１７によって各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。
【００３７】
偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂは、走査レンズ２１によって感熱記録媒体１６面上に結像される。ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離ａ１と、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離ｂ１と、第１のコリメータレンズ９の焦点距離ｆ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離ａ１’と、第２のコリメータレンズ１０とダイクロイックミラー１２との間の距離ｂ１’と、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離ｆ１’とは、上記式（３）に示す条件に設定されているので、感熱記録媒体１６上の結像面上において、感熱記録媒体１６上の結像面上での第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２の各ピッチｑが等しくなり、これら第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２とは、一致して重ね合わされる。
【００３８】
偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６面上に、横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図５に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００３９】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。このうち各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４は、単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００４０】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、重ね合わされた各シングルモードレーザビームｋ１−３〜ｋ１−１、ｋ２−３〜ｋ２−１が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００４１】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｂを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００４２】
このように上記第１の実施の形態によれば、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をダイクロイックプリズム１２により重ね合せ、この重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。
【００４３】
これにより、リライタブルな感熱記録媒体１６に対して各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３とを用いて非接触で熱を与え、１個のマルチモード半導体レーザ３では感熱記録媒体１６の消去領域までしか温度を上昇することができない条件であり、かつ他の２個のシングルモード半導体レーザ１、２でもパワーが小さくて単独で感熱記録媒体１６に記録できない条件であっても、これらシングルモード半導体レーザ１、２のシングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２とマルチモード半導体レーザ３のマルチモードレーザビームＬ３とを合成することにより感熱記録媒体１６上の単位面積当たりのエネルギーを大きくし、感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇を感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする温度に上昇でき、感熱記録媒体１６に対する情報の記録ができる。
【００４４】
すなわち、感熱記録媒体１６には、先ず、図５に示すように各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で順次照射されて感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇させ、次に、感熱記録媒体１６面上に各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分を照射して感熱記録媒体１６の温度を記録可能とし、再び、各シングルモードレーザビームｋ１−３〜ｋ１−１、ｋ２−３〜ｋ２−１を単独で照射することにより感熱記録媒体１６面上を温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱、急冷し、感熱記録媒体１６を例えば黒色等に発色する。これにより、感熱記録媒体１６への高解像度の記録が可能になる。
各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２を重ね合せることによりレーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体１６に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードを例えばサーマルヘッドを用いた印刷装置と同程度の印刷スピードに確保でき、記録スピードの高速化を実現できる。
特に、図５に示すように重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を主走査方向Ｓｍに僅かな時間をおいて順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射するので、例えば各シングルモード半導体レーザ１、２の各第１のレーザ発光部（レーザチップ）４の数倍のレーザパワーを活用することができる。これにより、記録スピードの高速化を実現できる。
【００４５】
各シングルモード半導体レーザ１、２は、各ｐｎ接合面５に平行、垂直のいずれの方向にも数μｍ程度の複数のレーザ発光部４を有するので、これらレーザ発光部４から出力される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を絞るのが容易であるという特徴を有し、情報の記録に用いることができる。一方、マルチモード半導体レーザ３は、ｐｎ接合面７に平行な方向の長さが１００μｍ程度の長く、このｐｎ接合面７に平行な方向に走査面上でマルチモードレーザビームＬ３を絞り難いが、感熱記録媒体１６上での主走査方向Ｓｍに横長形状ビームプロファイルとして消去用、予熱用として用いることができる。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３との各特長を有効に利用して感熱記録媒体１６に対する情報の記録ができる。
【００４６】
又、各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３とを同時にオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）することで、オフの領域で感熱記録媒体１６に元々記録されていた情報を消去せずに、オンの領域のみ情報の書き換えを可能とする情報記録が可能になる。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２と、マルチモード半導体レーザ３から出力される波長λ３（８３０ｎｍ）のマルチモードレーザビームＬ３とのように偏光方向や波長の違いを利用して各レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を重ね合せるので、感熱記録媒体１６に対する感熱記録時のパワー不足を解消でき、単独の波長のレーザビームでは記録できない条件であっても感熱記録媒体１６への記録が可能である。
【００４７】
以上の結果、感熱記録媒体１６に対する非接触による情報記録により感熱記録媒体１６の寿命を大幅に長くすることができ、従来のような記録時にサーマルヘッドが感熱記録媒体１６に接触することによる記録品質の劣化を無くすことができる。又、レーザ書き込み型方式による従来の問題点であったレーザビームのエネルギー不足を解消できる。
【００４８】
一方、上記第１の実施の形態の装置を複数設け、図５に示すような合成レーザビームＬｂを複数作成する。そして、これら複数の合成のレーザビームＬｂをマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルの長手方向に沿って１列に並べ、これら複数の合成レーザビームＬｂを主走査方向Ｓｍに走査する。これにより、感熱記録媒体１６上には、複数の合成レーザビームＬｂが短時間の間隔で走査されるので、感熱記録媒体１６上への情報記録のスピード化をさらにアップできる。なお、複数の合成レーザビームＬｂは、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルの長手方向に沿って１列に並べるに限らず、同方向に複数列、例えば２列に並べてもよい。これにより、走査ラインが２本となって情報記録のスピード化が実現できる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９は非接触光書き込み装置の構成図を示す。本装置は、上記第１の実施の形態に対して第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０を追加し、４波を合成する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、例えば波長λ４（９０５ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ４を出力する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、上記図２と同様に、複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、それぞれ活性層の接合面としてのｐｎ接合面５から成り、第３の半導体レーザビームとしてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２を出力する。これら第１のレーザ発光部４は、ｐｎ接合面５の方向と同一方向にピッチｑの等間隔で配置されている。これら第１のレーザ発光部４のピッチｑは、例えば１２５μｍである。従って、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成る。
【００５０】
第３のシングルモードレーザビームＬ４のＳ偏光の偏向方向ｓ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。この第３のシングルモードレーザビームＬ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ４を有する。このビームプロファイルＰ４は、ガウス分布を有する。第１のレーザ発光部４における発光領域は、上記図２と同様に、例えばｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒと、ｐｎ接合面５の方向に対して垂直な方向の幅ｔとにおいてそれぞれ数μｍ程度を有する。具体的に第１のレーザ発光部４の発光領域は、ｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒが３μｍ程度であり、幅ｔが１μｍ程度である。
【００５１】
第４のコリメータレンズ（第４の結像レンズ）３０が第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行光路上に設けられている。この第４のコリメータレンズ３０は、第３のシングルモード半導体レーザ３０から出力された第３のシングルモードレーザビームＬ４を略平行光速に変換する。
【００５２】
第２のダイクロイックプリズム３２は、ダイクロイックプリズム１２から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）と波長λ２（＝８３０ｎｍ）との各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の重ね合わせのレーザビームＬａを入射すると共に、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される波長λ４（９０５ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ４を入射する。この第２のダイクロイックプリズム３２は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行方向を角度９０度変えて反射し、これら重ね合わせのレーザビームＬａと第３のシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせたレーザビームＬｃを出力する。なお、ダイクロイックプリズム１２を以下第１のダイクロイックプリズム１２と称する。
【００５３】
ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１１とし、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１２とし、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１４とする。又、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’、第４のコリメータレンズ３０の焦点距離をｆ１”とする。これら第１のコリメータレンズ９の焦点距離ｆ１と、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離ｆ１’と、第４のコリメータレンズ３０の焦点距離ｆ１”とは、等しく取り、
ｆ１＝ｆ１’＝ｆ１” …（４）
とする。さらに、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１２と、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１４との関係を
ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４ …（５）
とする。
【００５４】
これにより、感熱記録媒体１６上の結像面における第１と第２と第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力される各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４における各シングルモードレーザ光の各ピッチｊが等しくなる。なお、これを実現するために簡単化した調整は、例えばｆ１＝ｆ１’＝ｆ１”、ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４に調整することである。
【００５５】
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力する。これにより、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。このシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
【００５６】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。これにより、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれ複数のシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、複数のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００５７】
第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９０５ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２を等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力する。これにより、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成るシングルモードレーザビームＬ４を出力する。このシングルモードレーザビームＬ４のＳ偏光の偏向方向ｓ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ４を有する。このシングルモードレーザビームＬ４は、第４のコリメータレンズ３１を通してダイクロイックミラー３２に入射する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０も第１及び第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２と略同一タイミングで複数のシングルモードレーザビームＬ４を出力する。
【００５８】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
第１のダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらマルチモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、第２のダイクロイックプリズム３２に入射する。
【００５９】
この第２のダイクロイックプリズム３２は、第１のダイクロイックプリズム１２から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）と波長λ２（＝８３０ｎｍ）とのシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を重ね合わせたレーザビームＬａを入射すると共に、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される波長λ４（９０５ｎｍ）の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成るシングルモードレーザビームＬ４を入射する。この第２のダイクロイックプリズム３２は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行方向を角度９０度変えて反射し、これら重ね合わせのレーザビームＬａと第３のシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせたレーザビームＬｃを出力する。この重ね合わせのレーザビームＬｃは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００６０】
この偏光ビームスプリッタ１３において、マルチモードレーザビームＬ３は、上記同様に、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬｃを透過する。
【００６１】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、図１０に示すように重ね合わせのレーザビームＬｃを透過することにより当該レーザビームＬｃを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイルに対してレーザビームＬｃの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２を等ピッチｊで合成し、この合成のレーザビームＬｄを出射する。
【００６２】
偏向走査機構１７は、回転駆動部２０の駆動により回転軸１９を介してガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させる。これにより、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｃは、感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査される。この合成レーザビームＬｃは、偏向走査機構１７によって各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２、ｓ４と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。この合成レーザビームＬｃは、走査レンズ２１によって感熱記録媒体１６面上に結像される。
【００６３】
これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図１０に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０、ｋ４−１２〜ｋ４−１０が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０、ｋ４−１２〜ｋ４−１０が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００６４】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。このうち各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４は、感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００６５】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−３、ｋ２−１〜ｋ２−３、ｋ４−１〜ｋ４−３が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００６６】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｃを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００６７】
このように上記第２の実施の形態によれば、第１と第２と第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４を第１及び第２のダイクロイックプリズム１２、３２を用いて重ね合せ、この重ね合わせたレーザビームＬｃとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｄを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。これにより、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、第１と第２と第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力される各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４の個々のエネルギーが小さくても、感熱記録媒体１６に情報を記録するためのエネルギーを満足できる。
【００６８】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図９と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
ここでは、図９に示す装置において、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２と、第４のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４との重ね合わせの条件について図１１を参照して説明する。
【００６９】
ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離をａ１、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離をａ１’、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０と第３のコリメータレンズ３１との間の距離をａ１”、とする。又、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’、第３のコリメータレンズ３１の焦点距離をｆ１”とする。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１１とし、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１２とし、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１４とする。
【００７０】
又、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１、第２のコリメータレンズ１０と第１のダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１’、第３のコリメータレンズ３１と第１のダイクロイックミラー３２との間の距離をｂ１”とする。
第１のダイクロイックミラー１２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２、第２のダイクロイックミラー３２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２”、ガルバノミラー１８の反射面と感熱記録媒体１６上の結像面との間の距離をｂ３とする。
【００７１】
第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１の各焦点距離をｆ１、ｆ１’、ｆ１”と、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０と第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１との間の各距離ａ１、ａ１’、ａ１”、と、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１と感熱記録媒体１６上の結像面との間の各距離（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）との間には、以下の関係が成り立つ。
１／ｆ＝１／ａ１＋１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） …（６）
１／ｆ’＝１／ａ１’＋１／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３） …（７）
１／ｆ”＝１／ａ１”＋１／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３） …（８）
ここで、重要なのは、感熱記録媒体１６上の結像面上で第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０における複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２がそれぞれ互いに重なり合うことである。
【００７２】
このためには、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０の発光点の各ピッチｑ１１、ｑ１２、ｑ１４を揃え、次に、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１の各焦点距離ｆ１、ｆ１’、ｆ１”を揃え、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０と第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１との間の各距離ａ１、ａ１’、ａ１”、を揃え、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１と感熱記録媒体１６上の結像面との間の各距離（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）を揃え、各倍率ｍ１＝ａ１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、ｍ２＝ａ１’／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、ｍ３＝ａ１”／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）を揃える。すなわち、
ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４
ｆ１＝ｆ１’＝ｆ１”
ａ１＝ａ１’＝ａ１”
（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）＝（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）＝（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）
ｍ１＝ａ１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） ＝ ｍ２＝ａ１’／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）
＝ｍ３＝ａ１”／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）
である。これにより、ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４にすることができる。第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２と、第４のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせることができる。
【００７３】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は非接触光書き込み装置の構成図を示す。ビーム位置調整機構４０は、例えばシングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置を当該シングルモード半導体レーザアレイ１に形成されている複数の第１のレーザ発光部４の配列方向、すなわちシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）にシフトする。このシングルモード半導体レーザアレイ１のシフト距離は、感熱記録媒体１６上に照射されるシングルモードレーザビームＬ１を形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１移動する距離に対応する。
【００７４】
図１３はビーム位置調整機構４０によりシングルモード半導体レーザアレイ１を移動したときの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の感熱記録媒体１６上での移動例を示す。各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、主走査方向Ｓｍと同一方向に各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２間の各ピッチｊの２分の１シフトする。ここで、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の円形のビームスポット径がピッチｊと同一であれば、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトし、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の各ピッチｊ間の隙間が埋まる。
【００７５】
なお、ビーム位置調整機構４０は、シングルモード半導体レーザアレイ１を移動するに限らず、シングルモード半導体レーザアレイ２の配置位置を当該シングルモード半導体レーザアレイ２に形成されている複数の第１のレーザ発光部４の配列方向すなわちシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２のＳ偏光の偏向方向ｓ２と同一方向に移動してもよい。
【００７６】
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
ビーム位置調整機構４０は、感熱記録媒体１６上に照射されるシングルモードレーザビームＬ１を形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が主走査方向Ｓｍと同一方向に当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトするように例えばシングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置をシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動する。
【００７７】
この状態で、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ発光される例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ発光される例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれ複数のシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、複数のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００７８】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光の単独のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００７９】
ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とを重ね合わせ、この重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。これらシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と各シングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とを重ね合わせるとき、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置は、感熱記録媒体１６上に照射される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトする距離に対応する距離だけ各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動しているので、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトする。すなわち、各シングルモードレーザ光は、ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列される。
【００８０】
偏光ビームスプリッタ１３は、上記同様に、マルチモードレーザビームＬ３の位相を９０度回転し、この９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成すると共に、９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。
【００８１】
これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２を等ピッチｑ／２で合成し、この合成のレーザビームＬｂを出射する。なお、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内には、例えば１１本のレーザビームｋ２−４、ｋ１−４、ｋ２−５、…、ｋ１−８、ｋ２−９が重ね合わされ、残りの１３本のレーザビームｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、…、ｋ１−３と、ｋ１−９、ｋ２−１０、ｋ１−１０、…、ｋ１−１２とがビームプロファイルの横軸方向に沿ってビームプロファイルの両外側にそれぞれ存在する。
【００８２】
偏向走査機構１７は、ガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させ、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｂを感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査する。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図１３に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２、ｋ２−１２、ｋ１−１１…、ｋ１−９が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これら各シングルモードレーザ光ｋ１−１２、ｋ２−１２、ｋ１−１１…、ｋ１−９が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００８３】
次に、感熱記録媒体１６面上には、各シングルモードレーザ光ｋ２−９、ｋ１−８、ｋ２−８、…、ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ２−９、ｋ１−８、ｋ２−８、…、ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００８４】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、各シングルモードレーザビームｋ１−３、ｋ２−３、ｋ１−２、…、ｋ２−１が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００８５】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｂを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００８６】
このように上記第４の実施の形態によれば、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置をシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動することにより、各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列された重ね合わせのレーザビームＬａを形成し、この重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査するので、上記第１の実施の形態の効果と同様の効果を奏することができる。
【００８７】
なお、上記第４の実施の形態は、次のように変形してもよい。第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、波長λ１（９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１を出力し、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、波長λ２（８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を出力しているが、これに限らず、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２は、それぞれ同一波長、例えば９８０ｎｍ、８３０ｎｍ又は９０５ｎｍであってもよいし、又はこれら波長９８０ｎｍ、８３０ｎｍ又は９０５ｎｍのうち２波長を組み合わせてもよい。さらに、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２は、他の任意の波長を用いてもよい。
【００８８】
又、シングルモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２との重ね合わせは、ダイクロイックプリズム１２を用いているが、これに限らず、例えば図１４に示すように偏光ビームスプリッタ４１を用いてもよい。この偏光ビームスプリッタ４１には、λ／４反射板４２が設けられている。このλ／４反射板４２は、偏光ビームスプリッタ１３における第１のシングルモード半導体レーザアレイ１からのシングルモードレーザビームＬ１が入射する面と対向する面に設けられている。このλ／４反射板４２の外側には、反射ミラー４３が設けられている。
従って、シングルモードレーザビームＬ１は、偏光ビームスプリッタ４１に入射すると、この偏光ビームスプリッタ４１、λ／４反射板４２を透過して反射ミラー４３で反射し、再び、λ／４反射板４２、偏光ビームスプリッタ４１を透過する。これにより、シングルモードレーザビームＬ１は、λ／４反射板４２を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。そして、偏光ビームスプリッタ４１は、９０度位相の回転したシングルモードレーザビームＬ１を反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２からのシングルモードレーザビームＬ１を透過する。
【００８９】
このとき、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置は、感熱記録媒体１６上に照射される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトする距離に対応する距離だけ各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動していれば、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトし、各シングルモードレーザ光は、ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列された重ね合わせのレーザビームＬａが形成される。
【００９０】
又、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、感熱記録媒体１６上において各ピッチｊの２分の１シフトさせているが、これに限らず、任意の距離、例えば各ピッチｊの３分の１、４分の１等だけシフトさせてもよい。これにより、各シングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と各シングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とは、それぞれその一部分が重なり合う。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記第１乃至第４の実施の形態では、２つ又は３つのシングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４と、１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いているが、これに限らず、１つのシングルモードレーザビームＬ１と１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いたり、４以上のシングルモードレーザビームＬｎと１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いてもよい。
第１乃至第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０は、それぞれマルチモード半導体レーザアレイとし、マルチモード半導体レーザ３は、シングルモード半導体レーザとしてもよい。
合成のレーザビームＬｂ、Ｌｄは、それぞれ図１及び図９に示すように横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向と同一方向に主走査されるが、これに限らず、横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向に対して垂直方向に走査してもよい。
【００９２】
又、例えば、重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成する場合、重ね合わせのレーザビームＬａを形成する例えば各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の全てをマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内に合成してもよい。
又、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２とマルチモードレーザビームＬ３との合成位置は、例えば重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７を単独にし、各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１をマルチモードレーザビームＬ３上に合成してもよい。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これら重ね合わされたシングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００９３】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。これにより、各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録が可能になる。
【００９４】
各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、ビーム位置調整機構４０によりシングルモード半導体レーザアレイ１を移動させて当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）にシフトしているが、これに限らず、例えばミラー等の光学部材を用いてシフトさせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る非接触光書き込み装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置における第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイにおける複数のレーザ発光部のｐｎ接合面を示す図。
【図３】同装置におけるマルチモード半導体レーザのレーザ発光部のｐｎ接合面を示す図。
【図４】同装置におけるλ／４反射板を設けた偏光ビームスプリッタによるマルチモードレーザビームのビームプロファイル内への複数の重ね合わせのシングルモードレーザビームの合成作用を示す図。
【図５】同装置におけるマルチモードレーザビームの横長形状のビームプロファイル内に複数の重ね合わせのレーザビームの円形ビームスポットを合成したビームプロファイルを示す図。
【図６】同装置に用いられる感熱記録媒体の特性図。
【図７】同装置に用いられる感熱記録媒体シングルモードレーザビーム及びマルチモードレーザビームを照射したときの媒体温度と発色・消色等の関係を示す図。
【図８】同装置における各シングルモードレーザビームとの重ね合わせの条件を説明するための図。
【図９】本発明に係る非接触光書き込み装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図１０】同装置におけるマルチモードレーザビームの横長形状のビームプロファイル内に複数の重ね合わせのレーザビームの円形ビームスポットを合成したビームプロファイルを示す図。
【図１１】本発明に係る非接触光書き込み装置の第３の実施の形態における各シングルモードレーザビームとの重ね合わせの条件を説明するための図。
【図１２】本発明に係る非接触光書き込み装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１３】同装置におけるビーム位置調整機構によるシングルモード半導体レーザアレイを移動したときの各シングルモードレーザ光の移動例を示す図。
【図１４】同装置における各シングルモードレーザビームの重ね合わせの変形例を示す構成図。
【符号の説明】
【００９６】
１，２：シングルモード半導体レーザアレイ、３：マルチモード半導体レーザ、４：第１のレーザ発光部、５：ｐｎ接合面、６：第２のレーザ発光部、７：ｐｎ接合面、８：マウント、９：第１のコリメータレンズ（第１の結像レンズ）、１０：第２のコリメータレンズ（第２の結像レンズ）、１１：第３のコリメータレンズ、１２：ダイクロイックプリズム、１３：偏光ビームスプリッタ、１４：λ／４反射板、１５：反射ミラー、１６：熱記録媒体、１７：偏向走査機構、１８：ガルバノミラー、１９：回転軸、２０：回転駆動部、２１：走査レンズ、２２：搬送機構、３０：第３のシングルモード半導体レーザアレイ、３１：第４のコリメータレンズ（第４の結像レンズ）、３２：ダイクロイックプリズム、４０：ビーム位置調整機構、４１：偏光ビームスプリッタ、４２：λ／４反射板、４３：反射ミラー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばサーマルヘッド等の加熱装置を直接接触することなく、非接触で感熱記録、感熱消去を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロイコ染料系、ジアゾ化合物系感熱材料を利用した感熱記録方式や、特定温度で発色と消色とを繰り返すことを可能とする可逆性の感熱記録紙等が存在する。この感熱記録紙は、例えばサーマルヘッド等の加熱装置を用いて加熱されて発色、消色される。このような感熱記録紙に対する記録方式には、例えばサーマルヘッド等の記録ヘッドを直接接触させる方式がある。この方式では、記録ヘッドを直接感熱記録紙に接触させるため、記録ヘッドの磨耗、汚れ等が生じ易く、かつ感熱記録紙の印字面が擦れて汚れたり、付着物によるショートや過剰な電力供給等による記録ヘッドの寿命を縮めることを引き起こす。
【０００３】
一方、感熱記録紙を用いた情報記録の技術としては、例えば特許文献１、２がある。特許文献１は、可逆性の感熱材料を非接触で顕色、消色する方法に関し、基板上に、赤外線を吸収し発熱する赤外線吸収層と感熱記録層とを順次積層した情報記録媒体を開示する。このうち感熱記録層は、感熱発色層又は金属薄膜層から成り、赤外線吸収層の熱によって発色又は変色或いは溶融除去される。又、特許文献１は、赤外線レーザの照射により情報記録媒体における赤外線吸収層を発熱させ、この熱により感熱記録層を発色又は変色或いは溶融除去させる情報記録媒体の記録方法を開示する。
【０００４】
特許文献２は、ｐｎ接合面に対して垂直方向に広がった断面楕円形状のレーザビームを射出する第１及び第２の半導体レーザと、これら半導体レーザから射出されたレーザビームを合成する偏向ビームスプリッタと、この偏向ビームスプリッタによって合成されたレーザビームを走査する走査光学系とを備え、ヒートモード記録材料に画像記録を行うレーザビーム記録装置において、第１の半導体レーザから射出されたレーザビームと第２の半導体レーザから射出されたレーザビームとを合成し、かつこの合成したレーザビームの中心が何れか一方のレーザビームの断面形状における長軸方向の一端側にずれるように半導体レーザを配置すると共に、何れか一方のレーザビームの断面形状における長軸方向に沿い、かつ合成したレーザビームの中心が進行方向に沿って後方側に位置する状態で、走査光学系によって主走査するレーザビーム記録装置について開示する。
【特許文献１】特許第３２６６９２２号公報
【特許文献２】特許第２５６１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、赤外線レーザを出力する光源として高出力のレーザが必要である。このため、特許文献１において小型で比較的安価な半導体レーザを適用としても、この半導体レーザでは、数Ｗクラスが限界で、ライン型のサーマルヘッドクラスの記録スピードを実現できないのが現実である。数十Ｗ以上の出力を有する例えばＹＡＧレーザ等を用いる方法がある。しかしながら、ＹＡＧレーザ等を用いると、半導体レーザに比べて高価でかつ装置が大型化してしまう。
【０００６】
特許文献２では、ヒートモード記録材料の記録面において第１と第２の半導体レーザからそれぞれ射出される各レーザビームの形状が楕円形状でかつ互いに長軸方向で直交している。このため、レーザビームの主走査方向に長軸を有する一方の半導体レーザのパワーは、熱記録用に用いられるが、副走査方向に長軸を有する他方の半導体レーザのパワーは、一方の半導体レーザと重なり合っている部分以外では熱記録用に有効利用されない。さらに、特許文献２では、偏向ビームスプリッタにより半導体レーザから射出されたレーザビームを合成するので、合成する半導体レーザは、２つまでが限界である。
【０００７】
本発明の目的は、レーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードの高速化を実現できる非接触光書き込み装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主要な局面に係る非接触光書き込み装置は、少なくとも感熱記録を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置において、活性層の接合面が形成され、それぞれ半導体レーザ光を出力する複数の第１のレーザ発光部を有し、これら第１のレーザ発光部を接合面方向に等間隔で配置して成る少なくとも１つの半導体レーザアレイと、第１のレーザ発光部の接合面方向と同一方向に配置した活性層の接合面が形成された第２のレーザ発光部を有し、この第２のレーザ発光部から半導体レーザビームを出力する半導体レーザと、半導体レーザアレイから出力された複数の半導体レーザ光を反射又は透過すると共に、半導体レーザから出力された半導体レーザビームを透過又は反射し、半導体レーザビームのビームプロファイル内に複数の半導体レーザ光のうち少なくとも一部を等間隔で合成して出力する偏光部材と、複数の半導体レーザ光の偏光方向又は半導体レーザビームの偏光方向に対して平行で、かつ半導体レーザビームの偏光方向又は複数の半導体レーザ光の偏光方向に対して垂直な方向に回転軸を有し、偏光ビームスプリッタから出力された合成の半導体レーザビームを感熱記録媒体上に走査する偏向走査機構とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードの高速化を実現できる非接触光書き込み装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は非接触光書き込み装置の構成図を示す。本装置は、２つのシングルモード半導体レーザアレイ１、２と、マルチモード半導体レーザ３とを有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、それぞれ近赤外領域、例えば７５０ｎｍ〜１０００ｎｍに発光波長を有し、かつ数Ｗの高出力を有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、例えばレーザプリンタ、レーザポインタ、ＤＶＤプレーヤ等に既に多数使用されている半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）と同じような特性、すなわち広がり角度、出力−電流特性、温度特性を有する。これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、数Ｗの高出力を有し、供給電流量がアンペアクラスに大きく、発熱量が大きくなるために冷却が必須である。従って、これらシングルモード半導体レーザアレイ１、２とマルチモード半導体レーザ３とは、それぞれ放熱板に固定し、かつ放熱板を強制冷却する。
【００１１】
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ１を出力する。この第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、図２に示すように複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部（レーザチップ）４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、それぞれ活性層の接合面としてのｐｎ接合面５から成り、第１の半導体レーザ光としてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を出力する。これら第１のレーザ発光部４は、ｐｎ接合面５の方向と同一方向にピッチｑの等間隔で配置されている。これら第１のレーザ発光部４のピッチｑは、例えば１２５μｍである。従って、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される１群のシングルモードレーザ光、すなわち複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成る。
【００１２】
シングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。このシングルモードレーザビームＬ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。このビームプロファイルＰ１は、ガウス分布を有する。第１のレーザ発光部４における発光領域は、図２に示すように例えばｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒと、ｐｎ接合面５の方向に対して垂直な方向の幅ｔとにおいてそれぞれ数μｍ程度を有する。具体的に第１のレーザ発光部４の発光領域は、ｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒが３μｍ程度であり、幅ｔが１μｍ程度である。
【００１３】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。この第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、図２に示すような複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部（レーザチップ）４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、シングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４と同一構成を有し、それぞれ第１の半導体レーザ光としてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。従って、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される１群のシングルモードレーザ光、すなわち複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。なお、シングルモードレーザビームＬ２のＳ偏光の偏向方向ｓ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。このシングルモードレーザビームＬ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状でビームプロファイルＰ２を有する。
【００１４】
マルチモード半導体レーザ３は、例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモード半導体レーザ３は、図３に示すように１つの第２のレーザ発光部６を有する。この第２のレーザ発光部６は、活性層の接合面としてのｐｎ接合面７から成り、第２の半導体レーザビームとしての単独のＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このｐｎ接合面７は、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２における各ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向に配置される。このマルチモードレーザビームＬ３のＰ偏光の偏向方向ｓ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向と同一方向である。このマルチモードレーザビームＬ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ３を有する。このビームプロファイルＰ３は、きれいなガウス分布を有しない。レーザ発光部６における発光領域は、図３に示すように例えばｐｎ接合面７の接合面方向の長さｕと、この接合面方向の長さｕに対して垂直な方向の幅ｖとにおいてそれぞれ長さを異にする。具体的にレーザ発光部６の発光領域は、接合面の長さｕが５０〜２００μｍ程度であり、幅ｖが１μｍ程度である。なお、マルチモード半導体レーザ３は、マウント８に設けられている。
【００１５】
第１のコリメータレンズ（第１の結像レンズ）９が第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の進行光路上に設けられている。この第１のコリメータレンズ９は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されたシングルモードレーザビームＬ１を略平行光速に変換する。
第２のコリメータレンズ（第２の結像レンズ）１０が第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の進行光路上に設けられている。この第１のコリメータレンズ１０は、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２を略平行光速に変換する。
第３のコリメータレンズ１１がマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３の進行光路上に設けられている。この第３のコリメータレンズ１１は、マルチモード半導体レーザ３から出力されたマルチモードレーザビームＬ３を略平行光速に変換する。
【００１６】
ダイクロイックプリズム１２は、重ね合せ光学系であり、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の進行光路上と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の進行光路上との交差位置上に設けられている。このダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらシングルモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。すなわち、ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とのうちシングルモードレーザ光ｋ１−１とシングルモードレーザ光ｋ２−１とを重ね合せ、シングルモードレーザ光ｋ１−２とシングルモードレーザ光ｋ２−２とを重ね合せ、シングルモードレーザ光ｋ１−３とシングルモードレーザ光ｋ２−３とを重ね合せ、以下同様に、シングルモードレーザ光ｋ１−１２とシングルモードレーザ光ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせてレーザビームＬａを出射する。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ１３は、偏光部材であり、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３との各進行光路の交差位置上に設けられている。この偏光ビームスプリッタ１３には、偏光部材としてのλ／４反射板１４が設けられている。偏光ビームスプリッタ１３には、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３とが入射する。この偏光ビームスプリッタ１３は、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、マルチモード半導体レーザ３から出力されるマルチモードレーザビームＬ３を透過し、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて再び入射したマルチモードレーザビームＬ３を反射し、これにより、マルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内及びこのビームプロファイルの両外側に、このビームプロファイルの長手方向に沿って重ね合わせのレーザビームＬａを合成する。 具体的にマルチモードレーザビームＬ３と重ね合わせのレーザビームＬａとの合成について説明する。λ／４反射板１４は、図４に示すように偏光ビームスプリッタ１３におけるマルチモード半導体レーザ３からの単独のマルチモードレーザビームＬ３が入射する面と対向する面に設けられている。このλ／４反射板１４の外側には、反射ミラー１５が設けられている。従って、単独のマルチモードレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、単独のマルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。そして、偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転した単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、ダイクロイックプリズム１２から出射される重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、上記の通りシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２とシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせて成る。
【００１８】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を等ピッチで合成し、この合成されたレーザビームＬｂを出射する。
【００１９】
図５はマルチモードレーザビームＬ３と重ね合わせのレーザビームＬａとを合成したビームプロファイルを示す。マルチモードレーザビームＬ３は、横長形状のビームプロファイルに形成されている。一方、重ね合わせのレーザビームＬａは、波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２と波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２とをそれぞれ重ね合わせた複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、それぞれ円形のビームプロファイルに形成されている。そして、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のうち例えばシングルモードレーザ光ｋ１−４〜ｋ１−９、ｋ２−４〜ｋ２−９がマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内に合成されている。なお、これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、例えば感熱記録媒体１６面上において等ピッチｊで合成される。
【００２０】
なお、各シングルモード半導体レーザ１、２は、各ｐｎ接合面５に平行、垂直のいずれの方向にも数μｍ程度の複数のレーザ発光部４を有し、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２を絞るのが容易であり、例えば略円形状に１００μｍ（１／ｅ２）程度に絞ることができる。一方、マルチモード半導体レーザ３は、ｐｎ接合面７に平行な方向にレーザ発光部６の長さが長く、マルチモードレーザビームＬ３を絞り難い。従って、マルチモード半導体レーザ３は、図１に示すようにマルチモードレーザビームＬ３の横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向が熱記録媒体１６上での主走査方向Ｓｍと一致するようにｐｎ接合面７の方向が配置される。
【００２１】
偏向走査機構１７は、偏向機として例えばガルバノミラー１８と、このガルバノミラー１８に対して回転軸１９を介して連結され、ガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に往復繰り返して回転させる回転駆動部２０とを有する。この偏向走査機構１７は、ガルバノミラー１８の矢印ｇ方向への回転により偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成のレーザビームＬｂを感熱記録媒体１６上に主走査する。ガルバノミラー１８の回転軸１９は、円形ビームスポットに形成された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の偏向方向ｓ１、ｓ２に対して垂直で、かつ９０度位相回転されたマルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３に対して平行な方向に設けられている。これにより、偏向走査機構１７は、マルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルを有するマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に合成レーザビームＬｂを主走査する。 走査レンズ２１が偏向走査機構１７による合成レーザビームＬｂの主走査方向Ｓｍに設けられている。この走査レンズ２１は、偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂを感熱記録媒体１６面上に結像する。
【００２２】
感熱記録媒体１６は、特定温度の加熱制御により発色と消色とを繰り返し、感熱記録、感熱消去を可能とするリライタブルな可逆性の媒体である。この感熱記録媒体１６は、図６に示すように融点１８０℃以上をかけると印字層中に存在する染料と顕色剤とが溶け合った状態になり、この状態から急冷することにより染料と顕色剤とが混ざり合ったまま結晶化して発色する。一方、感熱記録媒体１６は、ゆっくり冷却すると、染料と顕色剤とがそれぞれ結晶化するので、発色状態を保てず、消去状態になる。さらに、感熱記録媒体１６は、染料と顕色剤との融点以下でもある一定時間の加熱により染料と顕色剤とが徐々に分離して結晶化し、消去状態となる温度域、例えば約１３０℃〜１７０℃程度もある。
【００２３】
図７は各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２及びマルチモードレーザビームＬ３を感熱記録媒体１６に照射したときの媒体温度と発色・消色等の関係を示す。感熱記録媒体１６は、室温Ｔｒ（例えば２５℃）から温度Ｔ１を超えて加熱し、冷却すると消去するモード（消去領域）となり、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷すると発色する。なお、感熱記録媒体１６は、温度Ｔ１以下であれば変化しない。
【００２４】
しかるに、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２は、それぞれ単独で、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６に対する消去レベル以下のパワー及びビーム径を有する。これにより、各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をそれぞれ単独で感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇は、温度Ｔ１以下であり、感熱記録媒体１６に変化はない。
【００２５】
一方、マルチモードレーザビームＬ３は、単独で、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６に対する記録を不能とし、かつ消去レベルのパワー及びビーム径を有する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３を単独で感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇は、温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００２６】
なお、以上の発色、消色の作用は、任意の感熱記録媒体１６の搬送スピードにおいて生じる。感熱記録媒体１６の搬送スピードが遅くなると、感熱記録媒体１６上の単位面積当たりのエネルギー、すなわちレーザビームのパワーと照射時間との積が大きくなるので、例えば各シングルモード半導体レーザ１、２のいずれかのみでも感熱記録媒体１６への記録が可能である。
【００２７】
各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２とマルチモードレーザビームＬ３とを合成した合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６に照射することにより感熱記録媒体１６の温度上昇を温度Ｔ２以上とし、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。
搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送する。副走査方向Ｓｓは、主走査方向Ｓｍに対して垂直方向である。
【００２８】
ここで、図８を参照して第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２との重ね合わせの条件について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離をａ１、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１、ダイクロイックミラー１２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２、ガルバノミラー１８の反射面と感熱記録媒体１６上の結像面との間の距離をｂ３、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１としたとき、次式
１／ｆ１＝１／ａ１＋１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） …（１）
を満たす。
又、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離をａ１’、第２のコリメータレンズ１０とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１’、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’としたとき、次式
１／ｆ１’＝１／ａ１’＋１／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３） …（２）
を満たす。感熱記録媒体１６上の結像面上での第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２の各ピッチｑが等しくないと、ダイクロイックミラー１２により重ね合わせたレーザビームＬａの重ね合せの効果が部分的になるので、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２が一致して重ね合わさるには、以下の条件に設定する必要がある。
ａ１＝ａ１’、ｂ１＝ｂ１’、ｆ１＝ｆ１’ …（３）
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を出力する。これにより、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１の各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、それぞれｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。この第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されたシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通してダイクロイックミラー１２に入射する。
【００２９】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。これにより、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、シングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００３０】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２の各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２は、等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力される。これらシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ２は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ２を有する。この第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されたシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通してダイクロイックミラー１２に入射する。
【００３１】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光の単独のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３のＰ偏光の偏向方向ｓ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向と同一方向である。このマルチモードレーザビームＬ３は、ｐｎ接合面７の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ３を有する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００３２】
ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらマルチモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この場合、ダイクロイックプリズム１２は、図２に示すように第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２との同士を重ね合わせる。この重ね合わせのレーザビームＬａは、図５に示すように各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２から成る。この重ね合わせのレーザビームＬａは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００３３】
この偏光ビームスプリッタ１３において、マルチモードレーザビームＬ３は、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。
【００３４】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、図５に示すように重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を等ピッチｑで合成し、この合成のレーザビームＬｂを出射する。
【００３５】
なお、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内には、例えば１２本のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のうち例えば６本のレーザビームｋ１−４〜ｋ１−９、ｋ２−４〜ｋ２−９が重ね合わされ、残りの６本のレーザビームｋ１−１〜ｋ１−３、ｋ２−１〜ｋ２−３と、ｋ１−１０〜ｋ１−１２、ｋ２−１０〜ｋ２−１２とがビームプロファイルの横軸方向に沿ってビームプロファイルの両外側にそれぞれ３本ずつある。マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルと１２本の円形のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２との位置関係は、例えば偏光ビームスプリッタ１３を１２本のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の進行方向に沿って移動されることにより変えることが可能である。
【００３６】
偏向走査機構１７は、回転駆動部２０の駆動により回転軸１９を介してガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させる。これにより、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査される。この場合、ガルバノミラー１８の回転軸１９は、円形のビームプロファイルに形成された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２に対して垂直で、かつ横長形状ビームプロファイルに形成されたＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３の偏光方向ｓ３に対して平行な方向に設けられている。しかるに、合成レーザビームＬｂは、偏向走査機構１７によって各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。
【００３７】
偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂは、走査レンズ２１によって感熱記録媒体１６面上に結像される。ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離ａ１と、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離ｂ１と、第１のコリメータレンズ９の焦点距離ｆ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離ａ１’と、第２のコリメータレンズ１０とダイクロイックミラー１２との間の距離ｂ１’と、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離ｆ１’とは、上記式（３）に示す条件に設定されているので、感熱記録媒体１６上の結像面上において、感熱記録媒体１６上の結像面上での第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２の各ピッチｑが等しくなり、これら第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２とは、一致して重ね合わされる。
【００３８】
偏向走査機構１７により主走査された合成レーザビームＬｂは、感熱記録媒体１６面上に、横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図５に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００３９】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。このうち各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４は、単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００４０】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、重ね合わされた各シングルモードレーザビームｋ１−３〜ｋ１−１、ｋ２−３〜ｋ２−１が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００４１】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｂを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００４２】
このように上記第１の実施の形態によれば、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２をダイクロイックプリズム１２により重ね合せ、この重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。
【００４３】
これにより、リライタブルな感熱記録媒体１６に対して各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３とを用いて非接触で熱を与え、１個のマルチモード半導体レーザ３では感熱記録媒体１６の消去領域までしか温度を上昇することができない条件であり、かつ他の２個のシングルモード半導体レーザ１、２でもパワーが小さくて単独で感熱記録媒体１６に記録できない条件であっても、これらシングルモード半導体レーザ１、２のシングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２とマルチモード半導体レーザ３のマルチモードレーザビームＬ３とを合成することにより感熱記録媒体１６上の単位面積当たりのエネルギーを大きくし、感熱記録媒体１６に照射したときの温度上昇を感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする温度に上昇でき、感熱記録媒体１６に対する情報の記録ができる。
【００４４】
すなわち、感熱記録媒体１６には、先ず、図５に示すように各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０が単独で順次照射されて感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇させ、次に、感熱記録媒体１６面上に各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分を照射して感熱記録媒体１６の温度を記録可能とし、再び、各シングルモードレーザビームｋ１−３〜ｋ１−１、ｋ２−３〜ｋ２−１を単独で照射することにより感熱記録媒体１６面上を温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱、急冷し、感熱記録媒体１６を例えば黒色等に発色する。これにより、感熱記録媒体１６への高解像度の記録が可能になる。
各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２を重ね合せることによりレーザビームのパワーを有効利用して感熱記録媒体１６に対する感熱記録時のパワー不足を解消し、かつ記録スピードを例えばサーマルヘッドを用いた印刷装置と同程度の印刷スピードに確保でき、記録スピードの高速化を実現できる。
特に、図５に示すように重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を主走査方向Ｓｍに僅かな時間をおいて順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射するので、例えば各シングルモード半導体レーザ１、２の各第１のレーザ発光部（レーザチップ）４の数倍のレーザパワーを活用することができる。これにより、記録スピードの高速化を実現できる。
【００４５】
各シングルモード半導体レーザ１、２は、各ｐｎ接合面５に平行、垂直のいずれの方向にも数μｍ程度の複数のレーザ発光部４を有するので、これらレーザ発光部４から出力される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を絞るのが容易であるという特徴を有し、情報の記録に用いることができる。一方、マルチモード半導体レーザ３は、ｐｎ接合面７に平行な方向の長さが１００μｍ程度の長く、このｐｎ接合面７に平行な方向に走査面上でマルチモードレーザビームＬ３を絞り難いが、感熱記録媒体１６上での主走査方向Ｓｍに横長形状ビームプロファイルとして消去用、予熱用として用いることができる。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３との各特長を有効に利用して感熱記録媒体１６に対する情報の記録ができる。
【００４６】
又、各シングルモード半導体レーザ１、２とマルチモード半導体レーザ３とを同時にオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）することで、オフの領域で感熱記録媒体１６に元々記録されていた情報を消去せずに、オンの領域のみ情報の書き換えを可能とする情報記録が可能になる。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２と、マルチモード半導体レーザ３から出力される波長λ３（８３０ｎｍ）のマルチモードレーザビームＬ３とのように偏光方向や波長の違いを利用して各レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３を重ね合せるので、感熱記録媒体１６に対する感熱記録時のパワー不足を解消でき、単独の波長のレーザビームでは記録できない条件であっても感熱記録媒体１６への記録が可能である。
【００４７】
以上の結果、感熱記録媒体１６に対する非接触による情報記録により感熱記録媒体１６の寿命を大幅に長くすることができ、従来のような記録時にサーマルヘッドが感熱記録媒体１６に接触することによる記録品質の劣化を無くすことができる。又、レーザ書き込み型方式による従来の問題点であったレーザビームのエネルギー不足を解消できる。
【００４８】
一方、上記第１の実施の形態の装置を複数設け、図５に示すような合成レーザビームＬｂを複数作成する。そして、これら複数の合成のレーザビームＬｂをマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルの長手方向に沿って１列に並べ、これら複数の合成レーザビームＬｂを主走査方向Ｓｍに走査する。これにより、感熱記録媒体１６上には、複数の合成レーザビームＬｂが短時間の間隔で走査されるので、感熱記録媒体１６上への情報記録のスピード化をさらにアップできる。なお、複数の合成レーザビームＬｂは、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイルの長手方向に沿って１列に並べるに限らず、同方向に複数列、例えば２列に並べてもよい。これにより、走査ラインが２本となって情報記録のスピード化が実現できる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９は非接触光書き込み装置の構成図を示す。本装置は、上記第１の実施の形態に対して第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０を追加し、４波を合成する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、例えば波長λ４（９０５ｎｍ）でＳ偏光のシングルモードレーザビームＬ４を出力する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、上記図２と同様に、複数、例えば１２個の第１のレーザ発光部４を有する。これら第１のレーザ発光部４は、それぞれ活性層の接合面としてのｐｎ接合面５から成り、第３の半導体レーザビームとしてのＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２を出力する。これら第１のレーザ発光部４は、ｐｎ接合面５の方向と同一方向にピッチｑの等間隔で配置されている。これら第１のレーザ発光部４のピッチｑは、例えば１２５μｍである。従って、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成る。
【００５０】
第３のシングルモードレーザビームＬ４のＳ偏光の偏向方向ｓ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向である。この第３のシングルモードレーザビームＬ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ４を有する。このビームプロファイルＰ４は、ガウス分布を有する。第１のレーザ発光部４における発光領域は、上記図２と同様に、例えばｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒと、ｐｎ接合面５の方向に対して垂直な方向の幅ｔとにおいてそれぞれ数μｍ程度を有する。具体的に第１のレーザ発光部４の発光領域は、ｐｎ接合面５の接合面方向の長さｒが３μｍ程度であり、幅ｔが１μｍ程度である。
【００５１】
第４のコリメータレンズ（第４の結像レンズ）３０が第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行光路上に設けられている。この第４のコリメータレンズ３０は、第３のシングルモード半導体レーザ３０から出力された第３のシングルモードレーザビームＬ４を略平行光速に変換する。
【００５２】
第２のダイクロイックプリズム３２は、ダイクロイックプリズム１２から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）と波長λ２（＝８３０ｎｍ）との各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の重ね合わせのレーザビームＬａを入射すると共に、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される波長λ４（９０５ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ４を入射する。この第２のダイクロイックプリズム３２は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行方向を角度９０度変えて反射し、これら重ね合わせのレーザビームＬａと第３のシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせたレーザビームＬｃを出力する。なお、ダイクロイックプリズム１２を以下第１のダイクロイックプリズム１２と称する。
【００５３】
ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１１とし、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１２とし、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１４とする。又、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’、第４のコリメータレンズ３０の焦点距離をｆ１”とする。これら第１のコリメータレンズ９の焦点距離ｆ１と、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離ｆ１’と、第４のコリメータレンズ３０の焦点距離ｆ１”とは、等しく取り、
ｆ１＝ｆ１’＝ｆ１” …（４）
とする。さらに、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１２と、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑ１４との関係を
ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４ …（５）
とする。
【００５４】
これにより、感熱記録媒体１６上の結像面における第１と第２と第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力される各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４における各シングルモードレーザ光の各ピッチｊが等しくなる。なお、これを実現するために簡単化した調整は、例えばｆ１＝ｆ１’＝ｆ１”、ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４に調整することである。
【００５５】
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２を等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力する。これにより、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ１を有する。このシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
【００５６】
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２を出力する。これにより、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれ複数のシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、複数のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００５７】
第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ例えば波長λ１（９０５ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２を等ピッチｑ（＝例えば１２５μｍ）で、例えば１２本出力する。これにより、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０は、複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成るシングルモードレーザビームＬ４を出力する。このシングルモードレーザビームＬ４のＳ偏光の偏向方向ｓ４は、ｐｎ接合面５の接合面方向と同一方向で、ｐｎ接合面５の接合面方向に対して垂直方向の横長形状のビームプロファイルＰ４を有する。このシングルモードレーザビームＬ４は、第４のコリメータレンズ３１を通してダイクロイックミラー３２に入射する。この第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０も第１及び第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２と略同一タイミングで複数のシングルモードレーザビームＬ４を出力する。
【００５８】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
第１のダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１の進行方向を角度９０度変えて反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力される波長λ２（＝８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を透過し、これらマルチモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２とを重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、第２のダイクロイックプリズム３２に入射する。
【００５９】
この第２のダイクロイックプリズム３２は、第１のダイクロイックプリズム１２から出力される波長λ１（＝９８０ｎｍ）と波長λ２（＝８３０ｎｍ）とのシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２を重ね合わせたレーザビームＬａを入射すると共に、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力される波長λ４（９０５ｎｍ）の複数のシングルモードレーザ光ｋ４−１〜ｋ４−１２から成るシングルモードレーザビームＬ４を入射する。この第２のダイクロイックプリズム３２は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過すると共に、第３のシングルモードレーザビームＬ４の進行方向を角度９０度変えて反射し、これら重ね合わせのレーザビームＬａと第３のシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせたレーザビームＬｃを出力する。この重ね合わせのレーザビームＬｃは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００６０】
この偏光ビームスプリッタ１３において、マルチモードレーザビームＬ３は、上記同様に、偏光ビームスプリッタ１３に入射すると、偏光ビームスプリッタ１３、λ／４反射板１４を透過して反射ミラー１５で反射し、再び、λ／４反射板１４、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。これにより、マルチモードレーザビームＬ３は、λ／４反射板１４を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。偏光ビームスプリッタ１３は、９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬｃを透過する。
【００６１】
このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、図１０に示すように重ね合わせのレーザビームＬｃを透過することにより当該レーザビームＬｃを形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成する。これと共に、偏光ビームスプリッタ１３は、λ／４反射板１４により９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイルに対してレーザビームＬｃの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２を等ピッチｊで合成し、この合成のレーザビームＬｄを出射する。
【００６２】
偏向走査機構１７は、回転駆動部２０の駆動により回転軸１９を介してガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させる。これにより、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｃは、感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査される。この合成レーザビームＬｃは、偏向走査機構１７によって各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４のＳ偏光の偏向方向ｓ１、ｓ２、ｓ４と同一方向、すなわち横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査される。この合成レーザビームＬｃは、走査レンズ２１によって感熱記録媒体１６面上に結像される。
【００６３】
これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図１０に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０、ｋ４−１２〜ｋ４−１０が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−１０、ｋ２−１２〜ｋ２−１０、ｋ４−１２〜ｋ４−１０が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００６４】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。このうち各シングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４は、感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ１−９〜ｋ１−４、ｋ２−９〜ｋ２−４、ｋ４−９〜ｋ４−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００６５】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−３、ｋ２−１〜ｋ２−３、ｋ４−１〜ｋ４−３が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００６６】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｃを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００６７】
このように上記第２の実施の形態によれば、第１と第２と第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力された各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４を第１及び第２のダイクロイックプリズム１２、３２を用いて重ね合せ、この重ね合わせたレーザビームＬｃとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｄを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査する。これにより、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、第１と第２と第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０から出力される各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４の個々のエネルギーが小さくても、感熱記録媒体１６に情報を記録するためのエネルギーを満足できる。
【００６８】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図９と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
ここでは、図９に示す装置において、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２と、第４のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４との重ね合わせの条件について図１１を参照して説明する。
【００６９】
ここで、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第１のコリメータレンズ９との間の距離をａ１、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２と第２のコリメータレンズ１０との間の距離をａ１’、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０と第３のコリメータレンズ３１との間の距離をａ１”、とする。又、第１のコリメータレンズ９の焦点距離をｆ１、第２のコリメータレンズ１０の焦点距離をｆ１’、第３のコリメータレンズ３１の焦点距離をｆ１”とする。
第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１１とし、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１２とし、第３のシングルモード半導体レーザアレイ３０における第１のレーザ発光部４のピッチｑを例えばｑ１４とする。
【００７０】
又、第１のコリメータレンズ９とダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１、第２のコリメータレンズ１０と第１のダイクロイックミラー１２との間の距離をｂ１’、第３のコリメータレンズ３１と第１のダイクロイックミラー３２との間の距離をｂ１”とする。
第１のダイクロイックミラー１２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２、第２のダイクロイックミラー３２とガルバノミラー１８の反射面との間の距離をｂ２”、ガルバノミラー１８の反射面と感熱記録媒体１６上の結像面との間の距離をｂ３とする。
【００７１】
第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１の各焦点距離をｆ１、ｆ１’、ｆ１”と、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０と第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１との間の各距離ａ１、ａ１’、ａ１”、と、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１と感熱記録媒体１６上の結像面との間の各距離（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）との間には、以下の関係が成り立つ。
１／ｆ＝１／ａ１＋１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） …（６）
１／ｆ’＝１／ａ１’＋１／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３） …（７）
１／ｆ”＝１／ａ１”＋１／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３） …（８）
ここで、重要なのは、感熱記録媒体１６上の結像面上で第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０における複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力された各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２、ｋ４−１〜ｋ４−１２がそれぞれ互いに重なり合うことである。
【００７２】
このためには、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０の発光点の各ピッチｑ１１、ｑ１２、ｑ１４を揃え、次に、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１の各焦点距離ｆ１、ｆ１’、ｆ１”を揃え、第１乃至第３のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０と第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１との間の各距離ａ１、ａ１’、ａ１”、を揃え、第１乃至第３のコリメータレンズ９、１０、３１と感熱記録媒体１６上の結像面との間の各距離（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）を揃え、各倍率ｍ１＝ａ１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）、ｍ２＝ａ１’／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）、ｍ３＝ａ１”／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）を揃える。すなわち、
ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４
ｆ１＝ｆ１’＝ｆ１”
ａ１＝ａ１’＝ａ１”
（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）＝（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）＝（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）
ｍ１＝ａ１／（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３） ＝ ｍ２＝ａ１’／（ｂ１’＋ｂ２＋ｂ３）
＝ｍ３＝ａ１”／（ｂ１”＋ｂ２”＋ｂ３）
である。これにより、ｑ１１＝ｑ１２＝ｑ１４にすることができる。第１のシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２と、第４のシングルモード半導体レーザアレイ３０から出力されるシングルモードレーザビームＬ４とを重ね合わせることができる。
【００７３】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は非接触光書き込み装置の構成図を示す。ビーム位置調整機構４０は、例えばシングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置を当該シングルモード半導体レーザアレイ１に形成されている複数の第１のレーザ発光部４の配列方向、すなわちシングルモード半導体レーザアレイ１から出力されるシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）にシフトする。このシングルモード半導体レーザアレイ１のシフト距離は、感熱記録媒体１６上に照射されるシングルモードレーザビームＬ１を形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１移動する距離に対応する。
【００７４】
図１３はビーム位置調整機構４０によりシングルモード半導体レーザアレイ１を移動したときの各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の感熱記録媒体１６上での移動例を示す。各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、主走査方向Ｓｍと同一方向に各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２間の各ピッチｊの２分の１シフトする。ここで、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の円形のビームスポット径がピッチｊと同一であれば、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトし、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の各ピッチｊ間の隙間が埋まる。
【００７５】
なお、ビーム位置調整機構４０は、シングルモード半導体レーザアレイ１を移動するに限らず、シングルモード半導体レーザアレイ２の配置位置を当該シングルモード半導体レーザアレイ２に形成されている複数の第１のレーザ発光部４の配列方向すなわちシングルモード半導体レーザアレイ２から出力されるシングルモードレーザビームＬ２のＳ偏光の偏向方向ｓ２と同一方向に移動してもよい。
【００７６】
次に、上記の如く構成された装置による記録動作について説明する。
ビーム位置調整機構４０は、感熱記録媒体１６上に照射されるシングルモードレーザビームＬ１を形成する各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が主走査方向Ｓｍと同一方向に当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトするように例えばシングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置をシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動する。
【００７７】
この状態で、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ発光される例えば波長λ１（９８０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２から成るシングルモードレーザビームＬ１を出力する。このシングルモードレーザビームＬ１は、第１のコリメータレンズ９を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と同様に、複数の第１のレーザ発光部４からそれぞれ発光される例えば波長λ２（８３０ｎｍ）でＳ偏光の複数のシングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２から成るシングルモードレーザビームＬ２を出力する。このシングルモードレーザビームＬ２は、第２のコリメータレンズ１０を通して第１のダイクロイックミラー１２に入射する。
このとき、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ２とは、略同一タイミングでそれぞれ複数のシングルモードレーザビームＬ１を出力すると共に、複数のシングルモードレーザビームＬ２を出力する。
【００７８】
一方、マルチモード半導体レーザ３は、１つの第２のレーザ発光部６から例えばλ３（＝λ２＝波長８３０ｎｍ）でＰ偏光の単独のマルチモードレーザビームＬ３を出力する。このマルチモードレーザビームＬ３は、第３のコリメータレンズ１１を通して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００７９】
ダイクロイックプリズム１２は、第１のシングルモード半導体レーザアレイ１における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２における各第１のレーザ発光部４からそれぞれ出力される複数のシングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とを重ね合わせ、この重ね合わせたレーザビームＬａを出射する。この重ね合わせのレーザビームＬａは、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。これらシングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と各シングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とを重ね合わせるとき、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置は、感熱記録媒体１６上に照射される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトする距離に対応する距離だけ各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動しているので、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトする。すなわち、各シングルモードレーザ光は、ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列される。
【００８０】
偏光ビームスプリッタ１３は、上記同様に、マルチモードレーザビームＬ３の位相を９０度回転し、この９０度位相の回転したマルチモードレーザビームＬ３を反射すると共に、重ね合わせのレーザビームＬａを透過する。このとき、偏光ビームスプリッタ１３は、重ね合わせのレーザビームＬａを透過することにより当該レーザビームＬａを形成する各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２をそれぞれ円形のビームプロファイルを有する複数のビームスポットに形成すると共に、９０度位相回転されて戻ってきた単独のマルチモードレーザビームＬ３を反射することにより横長形状のビームプロファイルに形成する。
【００８１】
これにより、偏光ビームスプリッタ１３は、単独のマルチモードレーザビームＬ３のビームプロファイル内にレーザビームＬａの各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２を等ピッチｑ／２で合成し、この合成のレーザビームＬｂを出射する。なお、マルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内には、例えば１１本のレーザビームｋ２−４、ｋ１−４、ｋ２−５、…、ｋ１−８、ｋ２−９が重ね合わされ、残りの１３本のレーザビームｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、…、ｋ１−３と、ｋ１−９、ｋ２−１０、ｋ１−１０、…、ｋ１−１２とがビームプロファイルの横軸方向に沿ってビームプロファイルの両外側にそれぞれ存在する。
【００８２】
偏向走査機構１７は、ガルバノミラー１８を矢印ｇ方向に連続して往復回転させ、偏光ビームスプリッタ１３から出力された合成レーザビームＬｂを感熱記録媒体１６上において主走査方向Ｓｍに主走査する。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、図１３に示すように主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２、ｋ２−１２、ｋ１−１１…、ｋ１−９が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これら各シングルモードレーザ光ｋ１−１２、ｋ２−１２、ｋ１−１１…、ｋ１−９が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００８３】
次に、感熱記録媒体１６面上には、各シングルモードレーザ光ｋ２−９、ｋ１−８、ｋ２−８、…、ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。これらシングルモードレーザ光ｋ２−９、ｋ１−８、ｋ２−８、…、ｋ２−４とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録を可能とする。従って、各シングルモード半導体レーザ１、２は、例えば文字や記号、絵柄等の情報に応じて各シングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２の出力を同期してオン・オフすれば、感熱記録媒体１６に例えば文字や記号、絵柄等の情報の記録が可能になる。
【００８４】
次に、感熱記録媒体１６面上には、再び、各シングルモードレーザビームｋ１−３、ｋ２−３、ｋ１−２、…、ｋ２−１が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。この結果、感熱記録媒体１６面上は、温度Ｔ１以上の温度Ｔ２を超えて加熱し、急冷することになるので、感熱記録媒体１６は、例えば黒色等に発色する。感熱記録媒体１６は、黒色に限らず、染色材料によって任意の色に発色可能である。
【００８５】
しかるに、偏向走査機構１７は、合成レーザビームＬｂを横長形状ビームプロファイルに形成されたマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査し、かつ搬送機構２２は、感熱記録媒体１６を副走査方向Ｓｓに例えば一定の搬送速度で搬送するので、感熱記録媒体１６の全面に例えば文字や記号、絵柄等の情報が記録される。
【００８６】
このように上記第４の実施の形態によれば、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置をシングルモードレーザビームＬ１のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動することにより、各シングルモードレーザ光ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列された重ね合わせのレーザビームＬａを形成し、この重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモード半導体レーザ２から出力されたマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成し、この合成レーザビームＬｂを偏向走査機構１７によって感熱記録媒体１６面上にマルチモードレーザビームＬ３の横長方向と同一方向に主走査するので、上記第１の実施の形態の効果と同様の効果を奏することができる。
【００８７】
なお、上記第４の実施の形態は、次のように変形してもよい。第１のシングルモード半導体レーザアレイ１は、波長λ１（９８０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ１を出力し、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２は、波長λ２（８３０ｎｍ）のシングルモードレーザビームＬ２を出力しているが、これに限らず、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２は、それぞれ同一波長、例えば９８０ｎｍ、８３０ｎｍ又は９０５ｎｍであってもよいし、又はこれら波長９８０ｎｍ、８３０ｎｍ又は９０５ｎｍのうち２波長を組み合わせてもよい。さらに、第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイ１、２は、他の任意の波長を用いてもよい。
【００８８】
又、シングルモードレーザビームＬ１とシングルモードレーザビームＬ２との重ね合わせは、ダイクロイックプリズム１２を用いているが、これに限らず、例えば図１４に示すように偏光ビームスプリッタ４１を用いてもよい。この偏光ビームスプリッタ４１には、λ／４反射板４２が設けられている。このλ／４反射板４２は、偏光ビームスプリッタ１３における第１のシングルモード半導体レーザアレイ１からのシングルモードレーザビームＬ１が入射する面と対向する面に設けられている。このλ／４反射板４２の外側には、反射ミラー４３が設けられている。
従って、シングルモードレーザビームＬ１は、偏光ビームスプリッタ４１に入射すると、この偏光ビームスプリッタ４１、λ／４反射板４２を透過して反射ミラー４３で反射し、再び、λ／４反射板４２、偏光ビームスプリッタ４１を透過する。これにより、シングルモードレーザビームＬ１は、λ／４反射板４２を２度透過するので、その位相は、９０度回転する。そして、偏光ビームスプリッタ４１は、９０度位相の回転したシングルモードレーザビームＬ１を反射すると共に、第２のシングルモード半導体レーザアレイ２からのシングルモードレーザビームＬ１を透過する。
【００８９】
このとき、シングルモード半導体レーザアレイ１の配置位置は、感熱記録媒体１６上に照射される各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２が当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２の各ピッチｊの２分の１シフトする距離に対応する距離だけ各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）に移動していれば、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、各シングルモードレーザ光ｋ２−１〜ｋ２−１２間にそれぞれシフトし、各シングルモードレーザ光は、ｋ２−１、ｋ１−１、ｋ２−２、ｋ１−２、…、ｋ２−１２、ｋ１−１２に配列された重ね合わせのレーザビームＬａが形成される。
【００９０】
又、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、感熱記録媒体１６上において各ピッチｊの２分の１シフトさせているが、これに限らず、任意の距離、例えば各ピッチｊの３分の１、４分の１等だけシフトさせてもよい。これにより、各シングルモードレーザビーム光ｋ１−１〜ｋ１−１２と各シングルモードレーザビーム光ｋ２−１〜ｋ２−１２とは、それぞれその一部分が重なり合う。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記第１乃至第４の実施の形態では、２つ又は３つのシングルモードレーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ４と、１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いているが、これに限らず、１つのシングルモードレーザビームＬ１と１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いたり、４以上のシングルモードレーザビームＬｎと１つのマルチモードレーザビームＬ３とを用いてもよい。
第１乃至第４のシングルモード半導体レーザアレイ１、２、３０は、それぞれマルチモード半導体レーザアレイとし、マルチモード半導体レーザ３は、シングルモード半導体レーザとしてもよい。
合成のレーザビームＬｂ、Ｌｄは、それぞれ図１及び図９に示すように横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向と同一方向に主走査されるが、これに限らず、横長形状ビームプロファイルＦ３の横長方向に対して垂直方向に走査してもよい。
【００９２】
又、例えば、重ね合わせのレーザビームＬａとマルチモードレーザビームＬ２とをλ／４反射板１４を設けた偏光ビームスプリッタ１３によって合成する場合、重ね合わせのレーザビームＬａを形成する例えば各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２は、これらシングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２の全てをマルチモードレーザビームＬ３の横長形状のビームプロファイル内に合成してもよい。
又、各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２、ｋ２−１〜ｋ２−１２とマルチモードレーザビームＬ３との合成位置は、例えば重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７を単独にし、各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１をマルチモードレーザビームＬ３上に合成してもよい。これにより、感熱記録媒体１６には、先ず、主走査方向に従って重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７が単独で順次感熱記録媒体１６面上の同一部分に照射される。これら重ね合わされたシングルモードレーザ光ｋ１−１２〜ｋ１−７、ｋ２−１２〜ｋ２−７が単独で感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、図７に示すように温度Ｔ１以上でかつ温度Ｔ２以下であり、感熱記録媒体１６に対する記録を不能とするものの消去領域に温度上昇する。
【００９３】
次に、感熱記録媒体１６面上には、重ね合わされた各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が照射される。これにより、各シングルモードレーザ光ｋ１−６〜ｋ１−１、ｋ２−６〜ｋ２−１とマルチモードレーザビームＬ３との合成された部分が感熱記録媒体１６に照射されたときの温度上昇は、温度Ｔ２以上となり、感熱記録媒体１６に対する記録が可能になる。
【００９４】
各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２は、ビーム位置調整機構４０によりシングルモード半導体レーザアレイ１を移動させて当該各シングルモードレーザ光ｋ１−１〜ｋ１−１２のＳ偏光の偏向方向ｓ１と同一方向（矢印Ｈ方向）にシフトしているが、これに限らず、例えばミラー等の光学部材を用いてシフトさせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る非接触光書き込み装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置における第１と第２のシングルモード半導体レーザアレイにおける複数のレーザ発光部のｐｎ接合面を示す図。
【図３】同装置におけるマルチモード半導体レーザのレーザ発光部のｐｎ接合面を示す図。
【図４】同装置におけるλ／４反射板を設けた偏光ビームスプリッタによるマルチモードレーザビームのビームプロファイル内への複数の重ね合わせのシングルモードレーザビームの合成作用を示す図。
【図５】同装置におけるマルチモードレーザビームの横長形状のビームプロファイル内に複数の重ね合わせのレーザビームの円形ビームスポットを合成したビームプロファイルを示す図。
【図６】同装置に用いられる感熱記録媒体の特性図。
【図７】同装置に用いられる感熱記録媒体シングルモードレーザビーム及びマルチモードレーザビームを照射したときの媒体温度と発色・消色等の関係を示す図。
【図８】同装置における各シングルモードレーザビームとの重ね合わせの条件を説明するための図。
【図９】本発明に係る非接触光書き込み装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図１０】同装置におけるマルチモードレーザビームの横長形状のビームプロファイル内に複数の重ね合わせのレーザビームの円形ビームスポットを合成したビームプロファイルを示す図。
【図１１】本発明に係る非接触光書き込み装置の第３の実施の形態における各シングルモードレーザビームとの重ね合わせの条件を説明するための図。
【図１２】本発明に係る非接触光書き込み装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１３】同装置におけるビーム位置調整機構によるシングルモード半導体レーザアレイを移動したときの各シングルモードレーザ光の移動例を示す図。
【図１４】同装置における各シングルモードレーザビームの重ね合わせの変形例を示す構成図。
【符号の説明】
【００９６】
１，２：シングルモード半導体レーザアレイ、３：マルチモード半導体レーザ、４：第１のレーザ発光部、５：ｐｎ接合面、６：第２のレーザ発光部、７：ｐｎ接合面、８：マウント、９：第１のコリメータレンズ（第１の結像レンズ）、１０：第２のコリメータレンズ（第２の結像レンズ）、１１：第３のコリメータレンズ、１２：ダイクロイックプリズム、１３：偏光ビームスプリッタ、１４：λ／４反射板、１５：反射ミラー、１６：熱記録媒体、１７：偏向走査機構、１８：ガルバノミラー、１９：回転軸、２０：回転駆動部、２１：走査レンズ、２２：搬送機構、３０：第３のシングルモード半導体レーザアレイ、３１：第４のコリメータレンズ（第４の結像レンズ）、３２：ダイクロイックプリズム、４０：ビーム位置調整機構、４１：偏光ビームスプリッタ、４２：λ／４反射板、４３：反射ミラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも感熱記録を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置において、
活性層の接合面が形成され、それぞれ半導体レーザ光を出力する複数の第１のレーザ発光部を有し、これら第１のレーザ発光部を前記接合面方向に等間隔で配置して成る少なくとも１つの半導体レーザアレイと、
前記第１のレーザ発光部の前記接合面方向と同一方向に配置した活性層の接合面が形成された第２のレーザ発光部を有し、この第２のレーザ発光部から半導体レーザビームを出力する半導体レーザと、
前記半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を反射又は透過すると共に、前記半導体レーザから出力された前記半導体レーザビームを透過又は反射し、前記半導体レーザビームのビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光のうち少なくとも一部を等間隔で合成して出力する偏光部材と、
前記複数の半導体レーザ光の偏光方向又は前記半導体レーザビームの偏光方向に対して平行で、かつ前記半導体レーザビームの偏光方向又は前記複数の半導体レーザ光の偏光方向に対して垂直な方向に回転軸を有し、前記偏光ビームスプリッタから出力された前記合成の半導体レーザビームを前記感熱記録媒体上に走査する偏向走査機構と、
を具備することを特徴とする非接触光書き込み装置。
【請求項２】
前記半導体レーザアレイは、前記複数の第１のレーザ発光部としてシングルモード半導体レーザを配列して成り、
前記半導体レーザは、マルチモード半導体レーザである、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項３】
複数の前記半導体レーザアレイを設け、
前記複数の半導体レーザアレイからそれぞれ出力された複数群の前記半導体レーザ光同士を重ね合わせる重ね合せ光学系を設ける、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項４】
前記重ね合せ光学系は、ダイクロイックミラーから成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項５】
前記重ね合せ光学系は、偏光ビームスプリッタと、λ／４反射板とから成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項６】
前記複数の半導体レーザアレイは、それぞれ同一ピッチで前記複数のレーザ発光部を配置して成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項７】
前記複数の半導体レーザアレイからそれぞれ出力される前記複数群の半導体レーザ光は、前記複数の半導体レーザアレイ毎に波長が異なることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項８】
前記複数の半導体レーザアレイは、略同一タイミングでそれぞれ前記複数群の半導体レーザ光を出力することを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項９】
前記半導体レーザアレイを複数設け、かつ前記複数の半導体レーザアレイから出力された前記複数群の第１の半導体レーザ光をそれぞれ結像する複数の結像レンズを備え、
前記複数の半導体レーザアレイにおける前記複数の第１のレーザ発光部の配列方向の各ピッチを等しく設定し、かつ前記複数の結像レンズの各焦点距離を等しく設定することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザアレイを第１と第２の半導体レーザアレイとして２つ設け、
前記第１の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第１の結像レンズと、
前記第２の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第２の結像レンズと、
前記第１の結像レンズにより結像された前記複数の半導体レーザ光と前記第２の結像レンズにより結像された前記複数の半導体レーザ光とを重ね合わせるダイクロイックミラーと、
を有し、
前記第１の半導体レーザアレイと前記第１の結像レンズとの間の距離をａ１、前記第１の結像レンズと前記ダイクロイックミラーとの間の距離をｂ１、前記第１の結像レンズの焦点距離をｆ１とし、
前記第２の半導体レーザアレイと前記第２の結像レンズとの間の距離をａ１’、前記第２の結像レンズと前記ダイクロイックミラーとの間の距離をｂ１’、前記第２の結像レンズの焦点距離をｆ１’とすると、
ａ１＝ａ１’、ｂ１＝ｂ１’、ｆ１＝ｆ１’の関係に設定し、
前記第１と前記第２の前記半導体アレイから出力される前記複数の半導体レーザ光同士を重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１１】
前記偏光部材は、偏光ビームスプリッタと、λ／４反射板とから成り、
前記偏光ビームスプリッタにおける前記半導体レーザビームが入射する面と対向する面に前記λ／４反射板が設けられ、
前記λ／４反射板は、前記偏光ビームスプリッタを透過した前記半導体レーザビームを９０度位相回転させて前記偏光ビームスプリッタに戻し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記複数の半導体レーザ光を入射すると共に、前記λ／４反射板から戻ってきた前記半導体レーザビームを反射して前記半導体レーザビームの前記ビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１２】
前記偏光部材は、前記半導体レーザビームを楕円形状のビームプロファイルに形成すると共に、この半導体レーザビームの前記ビームプロファイル内の長軸方向に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で合成することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１３】
前記半導体レーザアレイにおける前記活性層の前記接合面方向を前記偏向走査機構の前記回転軸の方向と平行方向に配置して、前記半導体レーザアレイから出力されて前記偏光ビームスプリッタに入射する前記複数の半導体レーザ光をＰ偏光とし、
前記半導体レーザから出力されたＰ偏光の前記半導体レーザビームを前記偏光ビームスプリッタに透過し、前記λ／４反射板を通ることにより位相を９０度回転させてＳ偏光とし、
前記偏光ビームスプリッタは、前記９０度位相の回転された前記Ｓ偏光の前記半導体レーザビームのプロファイル内に前記Ｐ偏光の前記複数の半導体レーザ光を重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１４】
前記半導体レーザアレイを第１乃至第３の半導体レーザアレイとして３つ設け、
前記第１の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第１の結像レンズと、
前記第２の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第２の結像レンズと、
前記第３の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第３の結像レンズと、
を有し、
前記第１の半導体レーザアレイと前記第１の結像レンズとの間の距離をａ１、前記第２の半導体レーザアレイと前記第２の結像レンズとの間の距離をａ１’、前記第３の半導体レーザアレイと前記第３の結像レンズとの間の距離をａ１”、とし、前記第１の結像レンズの焦点距離をｆ１、前記第２の結像レンズの焦点距離をｆ１’、前記第３の結像レンズの焦点距離をｆ１”とし、前記第１の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１１、前記第２の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１２、前記第３の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１３とすると、
前記第１乃至第３の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１、ｑ２、ｑ３を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズの焦点距離ｆ１、ｆ１’、ｆ１”を等しく設定し、
前記第１乃至第３の半導体レーザアレイと前記第１乃至第３の結像レンズとの間の各距離をａ１、ａ１’、ａ１”を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズと前記感熱記録媒体との間の各距離を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズの各倍率を等しく設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１５】
前記複数の半導体レーザ光は、前記感熱記録媒体に照射することにより前記感熱記録媒体に対する消去レベル以下のパワーを有し、
前記半導体レーザビームは、前記感熱記録媒体に照射することにより前記感熱記録媒体に対する記録を不能とし、かつ消去レベルのパワーを有し、
前記半導体レーザビームのビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で合成した前記重ね合せの半導体レーザビームは、前記感熱記録媒体に対する記録レベルのパワーを有する、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光をシフトし、前記各半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光の重なる位置を調整するビーム位置調整部、
を有することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１７】
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイを当該半導体レーザアレイから出力される前記半導体レーザ光のＳ偏光の偏向方向と同一方向に移動することを特徴とする請求項１６記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１８】
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光をシフトし、前記感熱記録媒体上において他の前記半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光の各間にそれぞれ前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を配置することを特徴とする請求項１６記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光が等ピッチであれば、
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光の各ピッチの２分の１のピッチで前記Ｓ偏光の前記偏向方向と同一方向に前記前記複数の半導体レーザ光をシフトすることを特徴とする請求項１７記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１】
少なくとも感熱記録を可能とするリライタブルな感熱記録媒体に対して非接触で情報記録を行う非接触光書き込み装置において、
活性層の接合面が形成され、それぞれ半導体レーザ光を出力する複数の第１のレーザ発光部を有し、これら第１のレーザ発光部を前記接合面方向に等間隔で配置して成る少なくとも１つの半導体レーザアレイと、
前記第１のレーザ発光部の前記接合面方向と同一方向に配置した活性層の接合面が形成された第２のレーザ発光部を有し、この第２のレーザ発光部から半導体レーザビームを出力する半導体レーザと、
前記半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を反射又は透過すると共に、前記半導体レーザから出力された前記半導体レーザビームを透過又は反射し、前記半導体レーザビームのビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光のうち少なくとも一部を等間隔で合成して出力する偏光部材と、
前記複数の半導体レーザ光の偏光方向又は前記半導体レーザビームの偏光方向に対して平行で、かつ前記半導体レーザビームの偏光方向又は前記複数の半導体レーザ光の偏光方向に対して垂直な方向に回転軸を有し、前記偏光ビームスプリッタから出力された前記合成の半導体レーザビームを前記感熱記録媒体上に走査する偏向走査機構と、
を具備することを特徴とする非接触光書き込み装置。
【請求項２】
前記半導体レーザアレイは、前記複数の第１のレーザ発光部としてシングルモード半導体レーザを配列して成り、
前記半導体レーザは、マルチモード半導体レーザである、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項３】
複数の前記半導体レーザアレイを設け、
前記複数の半導体レーザアレイからそれぞれ出力された複数群の前記半導体レーザ光同士を重ね合わせる重ね合せ光学系を設ける、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項４】
前記重ね合せ光学系は、ダイクロイックミラーから成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項５】
前記重ね合せ光学系は、偏光ビームスプリッタと、λ／４反射板とから成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項６】
前記複数の半導体レーザアレイは、それぞれ同一ピッチで前記複数のレーザ発光部を配置して成ることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項７】
前記複数の半導体レーザアレイからそれぞれ出力される前記複数群の半導体レーザ光は、前記複数の半導体レーザアレイ毎に波長が異なることを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項８】
前記複数の半導体レーザアレイは、略同一タイミングでそれぞれ前記複数群の半導体レーザ光を出力することを特徴とする請求項３記載の非接触光書き込み装置。
【請求項９】
前記半導体レーザアレイを複数設け、かつ前記複数の半導体レーザアレイから出力された前記複数群の第１の半導体レーザ光をそれぞれ結像する複数の結像レンズを備え、
前記複数の半導体レーザアレイにおける前記複数の第１のレーザ発光部の配列方向の各ピッチを等しく設定し、かつ前記複数の結像レンズの各焦点距離を等しく設定することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザアレイを第１と第２の半導体レーザアレイとして２つ設け、
前記第１の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第１の結像レンズと、
前記第２の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第２の結像レンズと、
前記第１の結像レンズにより結像された前記複数の半導体レーザ光と前記第２の結像レンズにより結像された前記複数の半導体レーザ光とを重ね合わせるダイクロイックミラーと、
を有し、
前記第１の半導体レーザアレイと前記第１の結像レンズとの間の距離をａ１、前記第１の結像レンズと前記ダイクロイックミラーとの間の距離をｂ１、前記第１の結像レンズの焦点距離をｆ１とし、
前記第２の半導体レーザアレイと前記第２の結像レンズとの間の距離をａ１’、前記第２の結像レンズと前記ダイクロイックミラーとの間の距離をｂ１’、前記第２の結像レンズの焦点距離をｆ１’とすると、
ａ１＝ａ１’、ｂ１＝ｂ１’、ｆ１＝ｆ１’の関係に設定し、
前記第１と前記第２の前記半導体アレイから出力される前記複数の半導体レーザ光同士を重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１１】
前記偏光部材は、偏光ビームスプリッタと、λ／４反射板とから成り、
前記偏光ビームスプリッタにおける前記半導体レーザビームが入射する面と対向する面に前記λ／４反射板が設けられ、
前記λ／４反射板は、前記偏光ビームスプリッタを透過した前記半導体レーザビームを９０度位相回転させて前記偏光ビームスプリッタに戻し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記複数の半導体レーザ光を入射すると共に、前記λ／４反射板から戻ってきた前記半導体レーザビームを反射して前記半導体レーザビームの前記ビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１２】
前記偏光部材は、前記半導体レーザビームを楕円形状のビームプロファイルに形成すると共に、この半導体レーザビームの前記ビームプロファイル内の長軸方向に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で合成することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１３】
前記半導体レーザアレイにおける前記活性層の前記接合面方向を前記偏向走査機構の前記回転軸の方向と平行方向に配置して、前記半導体レーザアレイから出力されて前記偏光ビームスプリッタに入射する前記複数の半導体レーザ光をＰ偏光とし、
前記半導体レーザから出力されたＰ偏光の前記半導体レーザビームを前記偏光ビームスプリッタに透過し、前記λ／４反射板を通ることにより位相を９０度回転させてＳ偏光とし、
前記偏光ビームスプリッタは、前記９０度位相の回転された前記Ｓ偏光の前記半導体レーザビームのプロファイル内に前記Ｐ偏光の前記複数の半導体レーザ光を重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項１１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１４】
前記半導体レーザアレイを第１乃至第３の半導体レーザアレイとして３つ設け、
前記第１の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第１の結像レンズと、
前記第２の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第２の結像レンズと、
前記第３の半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を結像する第３の結像レンズと、
を有し、
前記第１の半導体レーザアレイと前記第１の結像レンズとの間の距離をａ１、前記第２の半導体レーザアレイと前記第２の結像レンズとの間の距離をａ１’、前記第３の半導体レーザアレイと前記第３の結像レンズとの間の距離をａ１”、とし、前記第１の結像レンズの焦点距離をｆ１、前記第２の結像レンズの焦点距離をｆ１’、前記第３の結像レンズの焦点距離をｆ１”とし、前記第１の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１１、前記第２の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１２、前記第３の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１３とすると、
前記第１乃至第３の半導体レーザアレイにおける前記各半導体レーザ光の配列方向の各ピッチｑ１、ｑ２、ｑ３を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズの焦点距離ｆ１、ｆ１’、ｆ１”を等しく設定し、
前記第１乃至第３の半導体レーザアレイと前記第１乃至第３の結像レンズとの間の各距離をａ１、ａ１’、ａ１”を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズと前記感熱記録媒体との間の各距離を等しく設定し、
前記第１乃至第３の結像レンズの各倍率を等しく設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１５】
前記複数の半導体レーザ光は、前記感熱記録媒体に照射することにより前記感熱記録媒体に対する消去レベル以下のパワーを有し、
前記半導体レーザビームは、前記感熱記録媒体に照射することにより前記感熱記録媒体に対する記録を不能とし、かつ消去レベルのパワーを有し、
前記半導体レーザビームのビームプロファイル内に前記複数の半導体レーザ光を等間隔で合成した前記重ね合せの半導体レーザビームは、前記感熱記録媒体に対する記録レベルのパワーを有する、
ことを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光をシフトし、前記各半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光の重なる位置を調整するビーム位置調整部、
を有することを特徴とする請求項１記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１７】
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイを当該半導体レーザアレイから出力される前記半導体レーザ光のＳ偏光の偏向方向と同一方向に移動することを特徴とする請求項１６記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１８】
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光をシフトし、前記感熱記録媒体上において他の前記半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光の各間にそれぞれ前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力された前記複数の半導体レーザ光を配置することを特徴とする請求項１６記載の非接触光書き込み装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光が等ピッチであれば、
前記ビーム位置調整部は、前記少なくとも１つの半導体レーザアレイから出力される前記複数の半導体レーザ光の各ピッチの２分の１のピッチで前記Ｓ偏光の前記偏向方向と同一方向に前記前記複数の半導体レーザ光をシフトすることを特徴とする請求項１７記載の非接触光書き込み装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−９４９（Ｐ２００９−９４９Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５５８８（Ｐ２００７−１６５５８８）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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