JP2819688B2 - Fabrication method of lens on optical fiber end - Google Patents

Fabrication method of lens on optical fiber end

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバ端部へのレンズの作製方法に係
り、特に線状に配列された光ファイバアレイ先端へのレ
ンズの作製方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a lens on the end of an optical fiber, and more particularly, to a method for manufacturing a lens on the end of a linearly arranged optical fiber array.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、感光体上に静電潜像パターンを形成する露光部
の構成の一つにレーザビームプリンタで示される方式が
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a configuration of an exposure unit for forming an electrostatic latent image pattern on a photoconductor, there is a system shown by a laser beam printer.

このようなレーザビームプリンタは、第10図に示され
るように、例えば、光走査装置100を備えて構成され、
この装置100は、円筒状の回転ヘッド102および円筒状か
ら放射状に広がり最終端が一列になす光ファイバアレイ
105を備えている。
Such a laser beam printer is configured to include, for example, an optical scanning device 100, as shown in FIG.
This device 100 includes a cylindrical rotating head 102 and an optical fiber array that extends radially from the cylindrical shape and has a final end in a line.
It has 105.

そして、前記回転ヘッド102の周縁先端部の一箇所に
は、光源103が付設され、一方、回転ヘッド102の後端部
にはモータが連結されており、このモータ駆動により回
転ヘッド102を回転することによって、光源103から放射
された光は、光ファイバアレイ105の入射端105bに順次
入射し、射出端105aから放射される。
A light source 103 is attached to one end of a peripheral edge of the rotary head 102, and a motor is connected to a rear end of the rotary head 102, and the rotary head 102 is rotated by driving the motor. As a result, the light emitted from the light source 103 sequentially enters the incident end 105b of the optical fiber array 105, and is emitted from the exit end 105a.

この射出端105aから放射される光によって第8図に示
されるように感光ドラム30に所定のドットが露光され
る。
As shown in FIG. 8, predetermined dots are exposed on the photosensitive drum 30 by the light emitted from the emission end 105a.

この場合、射出端105aから放射した光は、光ファイバ
端部である平坦な出射端105aで拡散するため、例えば第
9図に示されるような二つの光が重なった強度分布とな
り、鮮明な像が感光ドラム30上に形成されない。
In this case, since the light emitted from the emission end 105a is diffused at the flat emission end 105a, which is the end of the optical fiber, for example, an intensity distribution in which the two lights overlap as shown in FIG. Are not formed on the photosensitive drum 30.

このような問題に対処するためには、出射端105aと感
光ドラム30の間隔を少なくすればよいが、機械精度など
の問題でそれには限界があり、従来は、例えば、研磨機
によって光ファイバ先端を凸状に研磨し、光ファイバ先
端にレンズを形成することにより対応をとっていた。
In order to deal with such a problem, it is sufficient to reduce the distance between the emitting end 105a and the photosensitive drum 30, but there is a limit due to problems such as mechanical accuracy. Is polished to a convex shape, and a lens is formed at the tip of the optical fiber to cope with the problem.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、光ファイバは、通常100μm程度の径
の大きさしかないため、研磨機には非常に微細な精度が
要求され、また研磨に時間がかかってしまうという問題
がある。さらに、光ファイバを線状に配列した光ファイ
バアレイにおいて、各光ファイバ先端にレンズを形成す
る場合、光ファイバを配列した後に研磨を行うこととす
ると、各光ファイバ間スペースが非常に狭く困難であ
る。これとは逆に各光ファイバ研磨後に光ファイバを配
列することにすると、光ファイバアレイ作製方法に制限
を加えてしまい、安価で効率的に光ファイバアレイを作
製することが出来なくなってしまうという問題がある。
However, since the optical fiber usually has a diameter of only about 100 μm, there is a problem that very fine precision is required for the polishing machine, and it takes a long time for polishing. Further, in a case where a lens is formed at the tip of each optical fiber in an optical fiber array in which optical fibers are linearly arranged, if the polishing is performed after arranging the optical fibers, the space between the optical fibers is very narrow and difficult. is there. Conversely, if the optical fibers are arranged after polishing each optical fiber, the method for producing the optical fiber array is limited, and the optical fiber array cannot be produced efficiently at low cost. There is.

このような実情に鑑み、本発明は光ファイバ先端のレ
ンズを光硬化性樹脂をもちいて製造することにより、安
価でかつ生産性が高く、しかも鮮明な像が形成できる光
ファイバアレイを提供することを目的としている。
In view of such circumstances, the present invention provides an optical fiber array that is inexpensive, has high productivity, and can form a clear image by manufacturing a lens at the tip of an optical fiber using a photocurable resin. It is an object.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

このような目的を達成するために、本発明は光ファイ
バの一方端を未硬化の光硬化性樹脂の中に浸漬し、しか
る後、光ファイバの他方端から光を照射することによ
り、光ファイバの一方端近傍の光硬化性樹脂を一方端か
ら射出する光の強度分布に応じて硬化させ、光ファイバ
の一方端にレンズを形成させるように構成した。
In order to achieve such an object, the present invention provides an optical fiber by immersing one end of the optical fiber in an uncured photocurable resin, and then irradiating light from the other end of the optical fiber. The photocurable resin in the vicinity of one end of the optical fiber is cured according to the intensity distribution of light emitted from one end to form a lens at one end of the optical fiber.

また、複数本の光ファイバを所定の形態に配列し、こ
れらの光ファイバの一方端をまとめて同時に未硬化の光
硬化性樹脂に浸漬して上記と同様にレンズの形成を行う
ように構成した。
In addition, a plurality of optical fibers are arranged in a predetermined form, and one end of these optical fibers is collectively immersed in an uncured photocurable resin at the same time to form a lens in the same manner as described above. .

〔作用〕[Action]

上記の構成を有する本発明によれば、光源から放射さ
れた光は光ファイバの一端に入射し、この入射した光は
光ファイバに導かれて他端まで到達し、そこから出射さ
れる。この際、出射する光ファイバの他端は、未硬化の
光硬化性樹脂の中に浸漬されているので出射光の光強度
分布に従って光硬化性樹脂を硬化させ、光ファイバ先端
にレンズを形成させる。
According to the present invention having the above configuration, the light emitted from the light source is incident on one end of the optical fiber, and the incident light is guided to the optical fiber, reaches the other end, and is emitted therefrom. At this time, the other end of the outgoing optical fiber is immersed in the uncured photocurable resin, so that the photocurable resin is cured according to the light intensity distribution of the emitted light, and a lens is formed at the tip of the optical fiber. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係る光ファイバの端部へのレンズを作
製する方法について、第1図ないし第7図を参照して説
明する。
Hereinafter, a method for producing a lens at the end of an optical fiber according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

第1図は、本発明のレンズの作製方法の実施に直接使
用する装置の一例を示したものである。
FIG. 1 shows an example of an apparatus directly used for carrying out the method for producing a lens of the present invention.

この図において、本装置は、下方に設置され、未硬化
の光硬化性樹脂6を貯溜するための容器7と、この容器
7の上方に設けられている板状の散乱板3と、この散乱
板3の散乱光の光源となり、光ファイバの一端(以下、
入射端51bという)に光を投射するためのランプLと、
このランプLから出た光を集光させる反射板2と、光フ
ァイバアレイ5の側面に位置し、不要な光を遮蔽するた
めの遮蔽板4とを備えている。
In this figure, the apparatus is provided below, a container 7 for storing uncured photocurable resin 6, a plate-like scattering plate 3 provided above the container 7, It becomes the light source of the scattered light of the plate 3 and one end of the optical fiber
A lamp L for projecting light to the incident end 51b),
A reflector 2 for condensing the light emitted from the lamp L and a shielding plate 4 located on a side surface of the optical fiber array 5 for shielding unnecessary light are provided.

また、本発明の方法により、レンズが形成される対象
物は、光ファイバであり、第1図においては、この光フ
ァイバ51を複数本束ねた光ファイバアレイ5が所定の形
態に配列され、束ねられている。このような光ファイバ
51の他端は(以下、射出端51aという)未硬化の光硬化
性樹脂6内へ浸漬されている。
The object on which the lens is formed by the method of the present invention is an optical fiber. In FIG. 1, the optical fiber array 5 in which a plurality of the optical fibers 51 are bundled is arranged in a predetermined form. Have been. Such an optical fiber
The other end of 51 is immersed in an uncured photocurable resin 6 (hereinafter referred to as an emission end 51a).

容器7の中に貯留されている光硬化性樹脂としては、
例えば、エチレングリコールジメタクリレート、トリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチルプロパ
ントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリメタクリレート等のような多価
アルコールのエチレン性不飽和酸エステルに、重合開始
剤として、ベンゾフェノン、ミヘラスケトン、ベンゾイ
ルメチルエーテル、イソプロピルキサントン、イソプロ
ピルチオキサントン等のジアリールケトン誘導体、ベン
ゾイルアルキルエーテル、ケトクマリン化合物等を混合
してなるものである。
As the photocurable resin stored in the container 7,
For example, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, trimethyl propane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate and the like, polymerized into ethylenically unsaturated acid esters of polyhydric alcohols. As an initiator, a mixture of a diaryl ketone derivative such as benzophenone, miheras ketone, benzoyl methyl ether, isopropylxanthone, isopropylthioxanthone, a benzoylalkyl ether, a ketocoumarin compound, or the like is used.

次に本発明に係る光ファイバ端部へのレンズの作製方
法について、第1図ないし第7図に基づいて説明する。
Next, a method for producing a lens on the end of an optical fiber according to the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、第1図に示されるランプLを消灯しておき、所
定形状に束ねられた光ファイバアレイ5の一端を光硬化
性樹脂6内に浸漬させる。
First, the lamp L shown in FIG. 1 is turned off, and one end of the optical fiber array 5 bundled in a predetermined shape is immersed in the photocurable resin 6.

その後、ランプLを一定時間点灯する。ランプLを点
灯することにより、ランプLを出た光は反射板2によっ
て一旦集光され、次いで散乱板3により乱反射され、そ
の散乱された光は、光ファイバ5の一端(各光ファイバ
の入射端51b)に入射する。
Thereafter, the lamp L is turned on for a certain time. When the lamp L is turned on, the light exiting the lamp L is once collected by the reflector 2 and then irregularly reflected by the scattering plate 3, and the scattered light is applied to one end of the optical fiber 5 (incident of each optical fiber). Incident on the end 51b).

この入射した光は、個々の光ファイバ51内を通過し、
光ファイバの射出端51a(光硬化性樹脂内に浸漬されて
いる)から放射される。
This incident light passes through each optical fiber 51,
The light is emitted from the emission end 51a of the optical fiber (immersed in the photocurable resin).

このような光ファイバアレイ5のうち個々の光ファイ
バ51に着目すると(第4図)、入射端51bより入射した
光は、出射端51aより放射されるが、その放射強度は例
えば第5図に示されるように光ファイバ51の径中心付近
で強くなっており、径周縁にいくにつれ漸次弱くなって
いる。
Focusing on the individual optical fibers 51 of the optical fiber array 5 (FIG. 4), the light incident from the incident end 51b is radiated from the output end 51a. As shown in the figure, the intensity increases near the center of the diameter of the optical fiber 51, and gradually decreases toward the periphery.

そのため、光硬化性樹脂6は、この光の強度分布に従
って硬化を始め、最終的に第2図の点線で示されるよう
な片面凸レンズ形状に硬化する。
Therefore, the photocurable resin 6 starts to cure according to the light intensity distribution, and finally cures into a single-sided convex lens shape as shown by a dotted line in FIG.

このように硬化が終了した光ファイバアレイ5は、第
3図に示されるように、容器7中の光硬化性樹脂6から
引き出され、その後、キシレン等の有機溶剤を用いて、
未硬化の光硬化性樹脂を十分洗い流す。
The optical fiber array 5 thus cured is drawn out of the photo-curable resin 6 in the container 7 as shown in FIG. 3, and thereafter, using an organic solvent such as xylene,
Wash off the uncured photocurable resin sufficiently.

しかる後、硬化した樹脂部(レンズ部52)にさらに十
分な光を当て、レンズ部52を完全に硬化させる。
Thereafter, sufficient light is applied to the cured resin portion (lens portion 52) to completely cure the lens portion 52.

このような方法により、硬化したレンズ部52を有する
光ファイバを用いて第6図に示されるように光記録する
場合、光ファイバの射出端51aを出た光はレンズ部52に
より集光されるので、感光ドラム30上での光強度分布は
第7図に示されるように極めてシャープなものとなり、
従って出力される画像も極めてシャープになるという極
めて優れた効果を有する。
With such a method, when optical recording is performed using an optical fiber having a hardened lens portion 52 as shown in FIG. 6, light that has exited the emission end 51a of the optical fiber is collected by the lens portion 52. Therefore, the light intensity distribution on the photosensitive drum 30 becomes extremely sharp as shown in FIG.
Therefore, the output image has an extremely excellent effect of being extremely sharp.

なお、感光ドラム30は、あらかじめ図示しない帯電器
により帯電させられており、露光されることにより潜像
を形成することができるようになっている。
The photosensitive drum 30 is charged by a charger (not shown) in advance, and can form a latent image by being exposed.

上述したような方法により光ファイバ端部にレンズを
形成できるが、本発明は、上記詳述した実施例に限定さ
れるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において
種々の変更を加えることができる。例えば散乱光のかわ
りにレーザー光等を用いてレンズ形状を様々に変えるこ
もできる。
Although a lens can be formed at the end of the optical fiber by the method described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. . For example, the lens shape can be variously changed using laser light or the like instead of scattered light.

また、光ファイバから射出される光の強度分布を適
宜、設定することにより、レンズ形状を任意に変え得る
ことは勿論のことである。
Further, it is needless to say that the lens shape can be arbitrarily changed by appropriately setting the intensity distribution of the light emitted from the optical fiber.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳述したことから明らかなように、本発明によ
れば、光ファイバの先端に効率よくレンズを形成するこ
とが出来る。
As is clear from the above, according to the present invention, a lens can be efficiently formed at the tip of an optical fiber.

すなわち、従来の研磨方法による場合と比べて、きわ
めて容易かつ迅速にレンズを形成することができ、しか
も光ファイバを所定の形態に配列した後(光ファイバア
レイ形成後)であっても容易にレンズの形成が行なわれ
るというきわめて優れた効果を奏する。
That is, compared with the conventional polishing method, the lens can be formed very easily and quickly, and the lens can be easily formed even after arranging the optical fibers in a predetermined form (after forming the optical fiber array). An extremely excellent effect that the formation of is performed.

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

第1図は、本発明の方法の実施に直接しようする装置の
一例を示した概略図、第2図は、光硬化性樹脂に浸漬さ
れた光ファイバの光射出端の拡大図、第3図は光ファイ
バ先端に硬化した光硬化性樹脂のレンズを形成した拡大
図、第4図は光硬化性樹脂に浸漬された光ファイバ先端
から光が射出される状態を示す概念図、第5図は光ファ
イバ先端から光が射出されるときの光強度の分布図、第
6図は本発明により形成されたレンズを備えた光ファイ
バを用いて感光ドラムに露光をする様子を示す図、第7
図は第6図における光ファイバを用いた場合の光強度の
分布図、第8図はレンズが形成されてない光ファイバを
用いて感光ドラムに露光をする様子を示す図、第9図は
第8図における光ファイバを用いた場合の光強度の分布
図、第10図は光走査装置の平面図を示す。 3……散乱板、 5……光ファイバアレイ、 51……光ファイバ、 51a……射出端、 51b……入射端、 6……光硬化性樹脂、 7……容器、 L……ランプ。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus for directly performing the method of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a light emitting end of an optical fiber immersed in a photocurable resin, and FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a light curable resin lens formed at the tip of the optical fiber, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state in which light is emitted from the tip of the optical fiber immersed in the light curable resin, and FIG. FIG. 6 is a view showing a light intensity distribution when light is emitted from the tip of the optical fiber, FIG. 6 is a view showing how a photosensitive drum is exposed using an optical fiber having a lens formed according to the present invention, and FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the distribution of light intensity when the optical fiber in FIG. 6 is used, FIG. 8 is a diagram showing a state in which a photosensitive drum is exposed using an optical fiber without a lens, and FIG. FIG. 8 is a distribution diagram of light intensity when the optical fiber is used, and FIG. 10 is a plan view of an optical scanning device. 3 ... scattering plate, 5 ... optical fiber array, 51 ... optical fiber, 51a ... exit end, 51b ... entrance end, 6 ... photocurable resin, 7 ... container, L ... lamp.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光ファイバの一方端を未硬化の光硬化性樹
脂の中に浸漬し、しかる後、光ファイバの他方端から光
を照射することにより、光ファイバの一方端近傍の光硬
化性樹脂を一方端から射出する光の強度分布に応じて硬
化させ、光ファイバの一方端にレンズを形成させる光フ
ァイバ端部へのレンズの作製方法。
An optical fiber is immersed in an uncured photo-curable resin, and then irradiated with light from the other end of the optical fiber to form a photo-curable resin near one end of the optical fiber. A method for producing a lens at an end of an optical fiber, wherein a resin is cured according to the intensity distribution of light emitted from one end to form a lens at one end of the optical fiber.
【請求項2】複数本の光ファイバを所定の形態に配列
し、これらの光ファイバの一方端をまとめて同時に未硬
化の光硬化性樹脂に浸漬して行う請求項1記載の光ファ
イバ端部へのレンズの作製方法。
2. The optical fiber end according to claim 1, wherein a plurality of optical fibers are arranged in a predetermined form, and one end of each of the optical fibers is collectively immersed in an uncured photocurable resin. How to make lenses.
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