JP3959833B2 - 光ファイバアレイ装置、イメージングヘッド装置およびイメージング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバアレイ装置に関し、より好ましくはデジタル的に制御されたレーザ光を用いてイメージングフィルム、イメージングプレート等のイメージング媒体にイメージングデータに対応した凹凸または溶媒に対する可溶性の変化などといった物理特性の変化を生じさせるイメージング装置に用いられる光ファイバアレイ装置に関するものである。またかかる光ファイバアレイ装置を用いたイメージングヘッド装置およびイメージング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ出射端などのレーザ光源を用いたイメージング装置の例を図１０に示す。このイメージング装置９は、特開平6-186750号公報に記載されているようにイメージング媒体９８を外表面に巻き付けるための媒体支持ドラム９１、レーザ光源とそのレーザ光源から出射されるレーザ光を集光させるための光学系を含むイメージングヘッド装置９２、レーザ光源制御ユニット９６、イメージングヘッド装置９２とレーザ光源制御御ユニット９６を接続するケーブル９５を備えている。さらに、イメージングヘッド装置９２は媒体支持ドラム９１の軸方向に対して平行移動を実現するリニアステージ９４の上に設置されている。このリニアステージとしてはリニアモータで直接駆動するリニアモータ駆動ステージやボールネジ式リニアガイドを使ったボールネジ式ステージが一般的に使用される。また、イメージングヘッド装置９２とイメージング媒体９８の間隔は、イメージング媒体表面にレーザ光が集光されるように調整される。また、レーザ光源の出力はイメージング媒体９８のレーザ光の照射部と非照射部で物理的な凹凸または溶媒に対する可溶性の変化といった物理特性の変化を生じさせるに十分な出力となるように調整されている。そして、イメージングを実施する際にはイメージング媒体９８を巻き付けた媒体支持ドラム９１をＤＣサーボモータ等のモータ９３を用いて図中の矢印Ｒ方向に回転させるとともに、ステージ９４上に設置されたイメージングヘッド装置９２を媒体支持ドラムの軸に平行な図中の矢印Ｓ方向に動かしながら、イメージングデータに対応するようにレーザ光源をスイッチングさせることにより、イメージング媒体表面に２次元のイメージングデータに対応した物理的な凹凸または溶媒に対する可溶性の変化等の物理特性の変化を生じさせる。一般に媒体支持ドラム９１の回転によりイメージングされるラインの方向Ｒを主走査方向、イメージングヘッド装置９２が平行移動することによりイメージングされるラインの方向Ｓを副走査方向と定義する。
【０００３】
このイメージング装置は、独立に駆動可能な複数のレーザ光源により構成された光ファイバアレイ型のレーザ光源を使用することにより性能向上が図られている。ここでいうイメージング装置の性能向上とはイメージング速度の向上および解像度の向上を意味しており、イメージング速度と解像度はトレードオフの関係にある。ここで解像度とは、単位長あたりにいくらのドットが形成できるかを示すもので、その単位は一般にdpi（dots per inch）が用いられる。たとえば、2540dpiは100dots/mmに対応する。一例として、レーザ光源がｉ個設けられたイメージングヘッドを用いてｉ個のレーザ光源により同時に主走査方向に連続したｉ本のラインをイメージングすることを考える。このとき、所定の解像度ｒを実現するドット間隔ｄpは１／ｒである。そして媒体支持ドラム９１が１回転する間に、イメージングヘッド装置９４が所定の距離だけ移動する。この所定の距離はイメージング媒体上のドット間隔ｄpのｉ倍である。その後、次のｉ本のラインをイメージングし、これらの一連の動作を繰り返して、イメージング領域全面のイメージングを完了する。レーザ光源をｉ個にすることで、イメージングに要する時間は解像度が同じ場合で１／ｉに短縮される。また解像度をｊ倍にするには、ドット間隔をｄp／ｊにし、イメージングヘッド装置の移動距離をｄpｉ／ｊにする必要があり、イメージングに要する時間はｊ／ｉ倍となる。
【０００４】
次に光ファイバアレイ型のレーザ光源の構成について説明する。図１１に光ファイバ出力のレーザ装置の外形図を示す。このレーザ装置６は少なくとも１つの発光端を有するレーザダイオードチップ、ダイオードチップの電極と外部との電気的な接触を実現するための導電性部材、ダイオードチップからの発熱を外部に逃がすための熱伝導部材およびレーザダイオードからレーザ光を光ファイバに入射させるための光学系により構成されたパッケージ部６１とレーザ光を外部に導く光ファイバ６２により構成されている。そして、光ファイバの出射端６３よりレーザ光が出射される。さらに、光ファイバの出射端断面を図１２に示す。出射端６３は、コア部６４とクラッド部６５により構成され、レーザ光はコア部６４より出力される。そして複数の光ファイバ出力のレーザ装置の光ファイバの出射端６３をアレイ状に配列し固定したものが光ファイバアレイ装置である。なお、光ファイバアレイ装置をレーザ光源として使った場合のレーザ光源の間隔の最小値はクラッド部６５の外形寸法により制限される。光ファイバアレイ型のレーザ光源では、それぞれの出射端を隙間なく近接して配置することは不可能であることが多いため、イメージング媒体のイメージング範囲に隙間なくイメージングするためには、光ファイバアレイ装置７を図１３のように副走査方向Ｓに対して所定の角度θだけ傾けて配置していることが多い。この光ファイバアレイ装置７は７１ａ〜７１ｈの８個の光ファイバ出射端から構成されており、その傾き角θは、次式で規定される角度である。
【０００５】
（式１） cosθ＝ｄs／ａs
ここで、ａsは光ファイバ出射端の間隔であり、光源面ドット間隔ｄsは副走査方向Ｓの所定の解像度を得るために形成されるべきドットの中心間隔を光ファイバ出射端面での寸法に換算したものであり、媒体面ドット間隔ｄpを光学系の倍率で除したものである。たとえば、解像度が2540dpiのときｄp＝10μmで光学系の倍率が１／３の場合ｄs＝30μmとなる。
【０００６】
次に以上説明したような光ファイバアレイ装置の製作方法の例を図８に示す。図８（ａ）は光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応したＶ溝を設けて前記Ｖ溝に光ファイバを配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。また、図８（ｂ）は光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に光ファイバを配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。
【０００７】
また、このような光ファイバアレイ装置は副走査手段を工夫し、画像データを並べ替えることにより、光ファイバアレイ装置を図６（ｂ）のように所定の角度傾けることなく、図６（ａ）に示したように副走査方向に平行な方向に配列して使用することも可能である。この時の副走査手段の工夫とは、たとえば、光ファイバ出射端の個数をｎ個、所望の解像度を得るために必要なドット間隔をｄp、イメージング媒体に投影された出射端の間隔をａpとしたとき、ａp＝ｈｄpの関係となるように光学系の倍率１／ｈを調整し、副走査の送りを（ｈ−１）回のｄpの送りと１回の｛ｎａp−（ｈ−１）ｄp｝の送りの繰り返しとすることを意味している。このような変則的な送りを実現する場合にはリニアモータ駆動ステージを使用することが望ましい。また、データの並べ替えとは、前述のような副走査の送りを実施する場合には副走査方向に連続していないラインを同時にイメージングすることになるので、それに対応した並べ替えを意味している。なお、この場合の光ファイバアレイ装置の製作方法については前述した方法と同じであり、光ファイバアレイ装置をイメージングヘッド装置に組み込むときに角度を変更すればよい。
【０００８】
しかし、以上に述べたようなすべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された光ファイバアレイ型のレーザ光源を用いたイメージングヘッド装置では、光ファイバ出射端の数が増加するに従い、その全てを良好にイメージング媒体上に集光させるためには、両端の光ファイバ出射端をカバーすべく使用する光学系の良像領域をより広く取る必要があるため、光学系が高価になるとともにサイズも大きくなるという問題がある。さらに、同時にレーザ光源を副走査方向Ｓに対して傾けて設置している場合には両端の光ファイバ出射端では主走査方向の同じ位置のドットをイメージングするタイミングが大きくずれることになる。そのようなイメージングヘッド装置で形成されるドットの主走査方向の位置を揃えるためには、そのシフト量を電気回路的にカウントする必要があるため一列に配置する光ファイバ出射端の数が増加するに従い、イメージングのタイミングを制御する電気回路が複雑にあるいは高価になるという問題もある。
【０００９】
このような問題を解決するため、光ファイバ出射端を複数列に配列することが考えられる（光ファイバ複列）。光ファイバ出射端の配列方法の例を図７に示す。図７（ａ）は俵積み（樽積み）２列配列、図７（ｂ）は垂直積み３列配列である。俵積み（樽積み）２列配列とは、光ファイバの出射端が互いに所定のピッチで一列に配列されいる第１の光ファイバ列の上に第２の光ファイバ列を出射端のピッチが第１の光ファイバ列と同じになるように配列し、第１の光ファイバ列と第２のファイバ列との配列方向のずれが所定のピッチの０．５倍となり、ファイバの形状が大略円筒状であるために形成される一方の光ファイバ列の凹凸の凹部に他方の凸部が入り込み、光ファイバ列同士が最も密接するようにしたものである。また、垂直積みとはファイバ列のずれないものである。これらの配列の場合にも、光ファイバアレイの製作方法は基本的には前述した方法と同様である。図９（ａ）の俵積み（樽積み）２列配列の場合には、光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数よりも１個多い個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に１段目の光ファイバ列とダミーファイバ１４を配列し、その上に２段目の光ファイバ列を配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。また、図９（ｂ）の垂直積み３列配列の場合には、光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に１段目の光ファイバ列を配列し、その上にスペーサ１８を挟んで２段目の光ファイバ列、さらにもう一度スペーサ１８を挟んで３段目の光ファイバ列を配列し、最後に押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。ここで、俵積み（樽積み）の場合のダミーファイバ１４、垂直積みの場合のスペーサ１８はファイバ位置の安定化のために使用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ファイバの多段積み配列には以下に示すような問題点がある。まず、図７（ａ）に示した俵積み（樽積み）配列においては、２段目（上段）の光ファイバの光軸の副走査方向位置は１段目（下段）の光ファイバの光軸のちょうど中心に位置しているため、１列の水平配列に比較して、解像度が２倍になるものの、イメージング媒体のイメージング範囲に隙間なくイメージングするためには、クラッド径をコア径に近い程度に小さくするか、副走査方法を依然として前述したように工夫した上、イメージングデータを並べ替える必要がある。さらに、俵積み（樽積み）で３段目を積む場合には光ファイバの光軸の副走査方向位置は１段目と一致してしまうため、多段積みの効果がなくなってしまう。一方、図７（ｂ）に示した垂直積み配列では、光ファイバアレイの光軸の副走査方向へ投影間隔が一定となるように光ファイバアレイを所定角度傾けて使用する必要があるが、各光ファイバ列の副走査方向のずれ量はこの傾き角のみで規定されてしまい、各段のずれを個別に規定・調整することができないため位置精度の優れた光ファイバアレイを製作することが困難である。
【００１１】
本発明の目的は、位置精度の優れた多段積みの光ファイバアレイ装置、および、かかる光ファイバアレイ装置を用いたイメージングヘッド装置、および、前記イメージングヘッド装置によりイメージングを実施するイメージング装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によれば、光ファイバの出射端が互いに所定のピッチで一列に配列されてなる複数の光ファイバ列と、前記光ファイバ列を支持する光ファイバ支持部材とを備えた光ファイバアレイ装置であって、該光ファイバ列に沿って前記光ファイバ列の両側それぞれに密接する平行部位の対と、該光ファイバ列の前記配列方向の移動を規制することにより前記配列方向に対して所定の角度をなす投影方向における前記各光ファイバ列の端の光ファイバの光軸の互いの間隔が実質的に一定の値となるように位置決めする規制部位とを備えた光ファイバアレイ装置が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光ファイバアレイ装置および前記光ファイバアレイ装置内の光ファイバの各々に光を供給可能なレーザ発光端と光ファイバアレイ装置から出射されるレーザ光を集束する光学系とを備えたイメージングヘッド装置が提供される。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記イメージングヘッド装置によりイメージングを実施するイメージング装置が提供される。
【００２３】
本発明においてイメージング媒体とは、レーザ光源の照射に対して特定の反応を示す層を含む多層構造のフィルム又はプレート等をさす。その反応の違いにより、大半の場合はフォトンモードとヒートモードとのいずれかに分類される。フォトンモードの場合には、その層すなわち感光層は特定の溶剤に対する可溶性などの物理特性がレーザ光の光エネルギーにより変化する。すなわち、たとえば、可溶性であったものが不溶性に変化するか、あるいは不溶性であったものが可溶性に変化する。また、光透過率や表面の特定液体との親和性といた特性の変化をもたらすものもあり得る。そして、イメージングプロセスの後にこの特定の溶媒による現像処理を施すことにより、原版フィルムあるいは刷版が形成される。一方、ヒートモードの場合には、その層すなわち感熱層がレーザ光の熱エネルギーにより除去されるか、あるいは除去されやすくなる。または、熱によって硬化されて除去されにくくなる。レーザ光による照射だけで完全に除去されない場合には、その後の物理的な後処理により完全に除去される。このようにしてイメージング媒体表面に物理的な凹凸が生じ、刷版が形成される。このほか、イメージング媒体としては印刷用の刷版、原版フィルムに限らず、たとえば、最終的に印刷したい記録媒体（たとえば、印画紙など）そのものであってもよいし、電子写真プリンタ等の感光体など、画像を一旦形成し、これを最終の記録媒体に転写するためのものであってもよい。また、表示素子などであってもよい。なお、印刷用の刷版としては、上記特開平6-186750号公報に記載されているような、基板と、その上に形成された感熱層（または感光層）と、この感熱層の上に形成された表面層とを備え、感熱層と表面層とがインキまたはインキ反撥性の液（湿し水）等の印刷用液体に対して異なる親和性を有しているものが好ましく用いられる。また、感熱層（感光層）と基板との間にプライマ層等を設け、このプライマ層と表面層との間に上記のような親和性の差異を与えてもよい。ヒートモード用の感熱層としては、ニトロセルロースにカーボンブラックを分散させたものや、チタンなどの金属膜が好ましく用いられる。上記のように、イメージング媒体におけるレーザ光照射を受けた部分と受けなかった部分とのあいだで形状、化学的親和性、光透過率等の光学特性といった特性を本明細書ではイメージング媒体の物理特性という。
【００２４】
【発明の実施の形態】
光ファイバアレイ装置の参考例を図１に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。この配列において光ファイバ列１１ａと１１ｂとがなす光ファイバ複列１１ａｂおよび１１ｃと１１ｄとがなす光ファイバ複列１１ｃｄはそれぞれ俵積み（樽積み）２列の配列となるように構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように（主走査方向への投影方向は配列方向に対して９０゜の角をなす）配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に３1/2ａs／２、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に３1/2ａs／２＋ｂ、副走査方向にａs／４、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３1/2ａs＋ｂ、副走査方向に３ａs／４だけずらして配列されている。ｂはａsの３〜５倍程度である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は３1/2ａs＋ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。しかも俵積み（樽積み）配列では、一方の光ファイバ列と他方の光ファイバ列の配列方向の位置偏差を精度よく光ファイバピッチの０．５倍とすることが容易となる。
【００２５】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図３に製作工程を示す。まず、図３（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９（加工方法としては放電加工が精密な加工ができるため好ましく、したがって、材料としては放電加工が可能なものが好ましいが、コスト、特性等からみてSUS303、SUS304などのステンレスが好ましい。）を用意する。次に図３（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、側面が規制部位１６ａ〜１６ｄとして機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが３ａs／４となるように精密加工する。次に図３（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと１個ダミーファイバ１４ａの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａを俵積み（樽積み）となるように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図３（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを図３（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図３（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００２６】
本発明の光ファイバアレイ装置の例を図４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、２０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された２個の光ファイバ列（１１ａ、１１ｂ）により構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された２０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向Ｓと所定の角度θとなるよう（投影方向の配列方向に対してなす角度は（９０゜−θ））に配置されている。このθは（式１）で規定される角度である。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向には０、副走査方向に２０ｄsだけずらして配列されている。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを２０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量も約半分まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。
【００２７】
この光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法は基本的には図３に示した製作工程と同様であるが、違いは１つのファイバ固定溝に１列の光ファイバ列のみ設置することと、平行部位と規制部位の位置関係である。ファイバ固定溝の幅は光ファイバがｎ本配列できる幅である。また、平行部位の間隔がａs（ｎsinθcosθ−１）、規制部位のずれがａscos2θとなるように精密加工する。
【００２８】
さらに、光ファイバアレイ装置の別の参考例を図１４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された６個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｆ）により構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に３1/2ａs／２、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に３1/2ａs／２＋ｂ、副走査方向にａs／６、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３1/2ａs＋ｂ、副走査方向に２ａs／３、光ファイバ列１１ｅは、主走査方向に３1/2ａs＋２ｂ、副走査方向にａs／３、光ファイバ列１１ｆは、主走査方向に３3/2ａs／２＋２ｂ、副走査方向に５ａs／６だけずらして配列されている。ｂはａsの１〜５倍程度である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は３3/2ａs／２＋２ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００２９】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１６に製作工程を示す。まず、図１６（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１６（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、底部が光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅で、開口部が光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの幅に等しい幅となるように２段溝を形成して、配列部材の支持部材１７ａを製作する。また、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃには、光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅のファイバ固定溝を形成する。配列部材の支持部材１７ａと光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃが後述するように一体化されて光ファイバ支持部材として機能し、配列部材の支持部材１７ａの溝の底面が平行部位１５ａ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ｂおよび１５ｃ、配列部材の支持部材１７ａの溝の側面が規制部位１６ａおよび１６ｂ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの溝の側面が規制部位１６ｃ〜１６ｆとして機能するため、平行部位１５ａ〜１５ｃは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれがａs／６ピッチとなるように精密加工する。次に図１６（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと１個ダミーファイバ１４ａの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを俵積み（樽積み）となるように配列する。次に図１６（ｄ）に示したようにその上に光ファイバ配列部材１７ｂを押し込み、そのファイバ固定溝にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ｂを平行部位１５ｂに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ｃにダミーファイバ１４ｂの右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを俵積み（樽積み）となるように配列する。その後、光ファイバ配列部材１７ｃ、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｅと１個ダミーファイバ１４ｃ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｆを図１６（ｄ）で示したのと同様に配置し、最後に図１６（ｅ）のように押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００３０】
さらに光ファイバアレイ装置の別の参考例を図１７に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１８に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。光ファイバ列１１ａと１１ｂとおよび１１ｃと１１ｄとの間にそれぞれ所定の厚さのスペーサ１８ａおよび１８ｂが設けられている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向にｃ、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向にｃ＋ｂ、副走査方向にａs／４、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に２ｃ＋ｂ、副走査方向に３ａs／４だけずらして配列されている。ｂはａsの３〜５倍程度である。ｃはファイバのクラッド径とスペーサの厚みの和である。なお、この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は２ｃ＋ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００３１】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１９に製作工程を示す。まず、図１９（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１９（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバがｎ本配列できる幅と光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅の２段のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、１段目の側面１６ａ、１６ｂ、１６ｅ、１６ｆ及び２段目の側面１６ｃ、１６ｄ、１６ｇ、１６ｈが規制部位として機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれがａs／２、規制部位１６ａと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれがａs／４、規制部位１６ｅと規制部位１６ｇおよび規制部位１６ｆと規制部位１６ｈの光ファイバ配列方向のずれがａs／２、となるように精密加工する。次に図１９（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａに最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂの上にスペーサ１８ａをのせ、さらにその上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａをダミーファイバ１４ａの左端が規制部位１６ｃに図中最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図１９（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃ、スペーサ１８ｂ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄと１個のダミーファイバ１４ｂを図１９（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図１９（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００３２】
さらに本発明の光ファイバアレイ装置の別の例を図２０に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２１に示す。この光ファイバアレイ装置１は、４個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された１０個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｊ）により構成されている。各光ファイバ列内には副走査方向への投影がａs／４となるような間隔及び角度で一直線上に配列された４個の光ファイバ出射端が配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは副走査方向にａs、光ファイバ列１１ｃは副走査方向に２ａs、光ファイバ列１１ｄは副走査方向に３ａs、・・・、光ファイバ列１１ｊは副走査方向に９ａsだけずらして配列されている。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを４個としたが、実際には２個から８個程度が実用的であり、最も好ましい数は４個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域がクラッド径の光ファイバ列の個数の２倍程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量はファイバのクラッド径の３倍以下にまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。上記各実施形態の中で光ファイバ出射端の配列を最もコンパクトにできるので必要となるレンズの良像範囲を最小限とすることができる。
【００３３】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作することを可能にする櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位の拡大図を図２２に示す。図２２に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１本配置できる幅でかつ１ファイバ列内のファイバ出射端の数に対応した深さの櫛状の溝がファイバ列の数だけ形成されている。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面を規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊとして、側面を平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔとして機能させるため、平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔはすべて平行となるように、規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊは主走査方向のずれが０、副走査方向の隣り合う規制部位との距離がａsとなるように、また溝の幅は光ファイバ径の1.012〜1.020倍の範囲となるように精密加工する。実際の製作方法は、櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位に４０本のファイバを密着配置し、その上に押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより実現できる。この櫛状ファイバ支持部材は各光ファイバ列の両側に対して実質的に密接する平行部位の対を設けることができるので、実質的に各光ファイバの平行部位に直交する方向の位置をも規制することができ位置決めがきわめて容易となる。なお、本実施形態では櫛状ファイバ支持部材２７は一体成形したが、長さの異なる枝状部材を交互に積み重ねることでも同様の櫛状ファイバ支持部材を形成することもできる。
【００３４】
【実施例】
本発明の光ファイバアレイ装置の具体的な実施例を示す。
【００３５】
第１の参考例を図１に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１０８μｍ、副走査方向に６２．５μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に６０８μｍ、副走査方向に３１．２５μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に７１６μｍ、副走査方向に９３．７５μｍだけずらして配列されている。図中のｂは５００μｍであり、光ファイバ出射端の間隔１２５μｍの４倍である。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。また、本実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数を１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は最大で７１６μｍ程度、すなわち光ファイバ出射端間隔の６倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００３６】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図３に製作工程を示す。まず、図３（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９（材料１９としては、ステンレスを用いる）を用意する。次に図３（ｂ）に示したように放電加工などにより、光ファイバが１１本配列できる幅、すなわち1375μｍのファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、側面が規制部位１６ａ〜１６ｄとして機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが93.75μｍとなるように精密加工する。次に図３（ｃ）に示したように、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと１個ダミーファイバ１４ａの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａを俵積み（樽積み）となるように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図３（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを図３（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図３（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより光ファイバアレイ装置が完成する。
【００３７】
第１の実施例を図４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、２０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された２個の光ファイバ列（１１ａ、１１ｂ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された２０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と所定の角度θとなるように配置されている。このθは（式１）で規定される角度であり、この場合、光ファイバ出射端の間隔ａＳが１２５μｍ、光源面ドット間隔ｄＳが３１．２５μｍであるため、７５．５°である。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向には０、副走査方向に６２５μｍだけずらして配列されている。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。また、この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数を２０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで、すなわち、約２．９ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量も約半分まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。
【００３８】
この光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法は基本的には第１の実施例に示した製作工程と同様であるが、違いは１つのファイバ固定溝に１列の光ファイバ列のみ設置することと、平行部位と規制部位の位置関係である。ファイバ固定溝の幅は光ファイバが２０本配列できる幅、すなわち2500μｍである。また、平行部位の間隔が480μｍ、規制部位のずれが156μｍとなるように精密加工する。
【００３９】
本発明の第２の参考例を図１４に示す。また、本参考例のファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を図１５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された６個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｆ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２０μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１０４μｍ、副走査方向に６０μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に２８４μｍ、副走査方向に２０μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３８８μｍ、副走査方向に８０μｍ、光ファイバ列１１ｅは、主走査方向に５６８μｍ、副走査方向に４０μｍ、光ファイバ列１１ｆは、主走査方向に６７２μｍ、副走査方向に１００μｍだけずらして配列されている。図中のｂは１８０μｍであり、光ファイバ出射端の間隔１２５μｍの１．５倍である。この光ファイバアレイ装置と倍率０．５倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は６７２μｍ程度、すなわち光ファイバ出射端間隔の６倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００４０】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１６に製作工程を示す。まず、図１６（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１６（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、底部が光ファイバが１１本配列できる幅すなわち1320μｍで、開口部が光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの幅に等しい幅すなわち1720μｍとなるように２段溝を形成して、配列部材の支持部材１７ａを製作する。また、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃには、光ファイバが１１本配列できる幅のファイバ固定溝を形成する。配列部材の支持部材１７ａと光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃが後述するように一体化されて光ファイバ支持部材として機能し、配列部材の支持部材１７ａの溝の底面が平行部位１５ａ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ｂおよび１５ｃ、配列部材の支持部材１７ａの溝の側面が規制部位１６ａおよび１６ｂ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの溝の側面が規制部位１６ｃ〜１６ｆとして機能するため、平行部位１５ａ〜１５ｃは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれが20μｍピッチとなるように精密加工する。次に図１６（ｃ）に示したように、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと１個ダミーファイバ１４ａの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを俵積み（樽積み）となるように配列する。次に図１６（ｄ）に示したようにその上に光ファイバ配列部材１７ｂを押し込み、そのファイバ固定溝に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ｂを平行部位１５ｂに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ｃにダミーファイバ１４ｂの右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを俵積み（樽積み）となるように配列する。その後、光ファイバ配列部材１７ｃ、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｅと１個ダミーファイバ１４ｃ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｆを図１６（ｄ）で示したのと同様に配置し、最後に図１６（ｅ）のように押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより光ファイバアレイ装置が完成する。
【００４１】
本発明の第３の参考例を図１７に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１８に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１７５μｍ、副走査方向に６２．５μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に６７５μｍ、副走査方向に３１．２５μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に８５０μｍ、副走査方向に９３．７５μｍだけずらして配列されている。図中のｂは５００μｍであり、ファイバ出射端の間隔１２５μｍの４倍である。ｃはファイバのクラッド径１２５μｍとスペーサの厚み５０μｍの和であり、１７５μｍである。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。なお、この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は８５０μｍ程度、すなわち、光ファイバ出射端間隔の８倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００４２】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１９に製作工程を示す。まず、図１９（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１９（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１０本配列できる幅と光ファイバが１１本配列できる幅の２段のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、１段目の側面１６ａ、１６ｂ、１６ｅ、１６ｆ及び２段目の側面１６ｃ、１６ｄ、１６ｇ、１６ｈが規制部位として機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが62.5μｍ、規制部位１６ａと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれが31.25μｍ、規制部位１６ｅと規制部位１６ｇおよび規制部位１６ｆと規制部位１６ｈの光ファイバ配列方向のずれが62.5μｍとなるように精密加工する。次に図１９（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａに最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂの上にスペーサ１８ａをのせ、さらにその上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａをダミーファイバ１４ａの左端が規制部位１６ｃに図中最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図１９（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃ、スペーサ１８ｂ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄと１個のダミーファイバ１４ｂを図１９（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図１９（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００４３】
本発明の第２の実施例を図２０に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２１に示す。この光ファイバアレイ装置１は、４個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された１０個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｊ）により構成されている。各光ファイバ列内には副走査方向への投影が５０μｍとなるような間隔及び角度で一直線上に配列された４個の光ファイバ出射端が配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは副走査方向に２００μｍ、光ファイバ列１１ｃは副走査方向に４００μｍ、光ファイバ列１１ｄは副走査方向に６００μｍ、・・・、光ファイバ列１１ｊは副走査方向に１８００μｍだけずらして配列されている。この光ファイバアレイ装置と倍率０．２０倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを４個としたが、実際には２個から８個程度が実用的であり、最も好ましい数は４個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域がクラッド径の光ファイバ列の個数の２倍程度、本実施例ではクラッド径が１２５μｍ、光ファイバ列の個数が１０であることから、２．５ｍｍ程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量はファイバのクラッド径の３倍以下、すなわち３７５μｍより小さい値まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００４４】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作することを可能にする櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位の拡大図を図２２に示す。図２２に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１本配置できる幅、すなわち127μｍでかつ１ファイバ列内のファイバ出射端の数、４個に対応した深さ、すなわち500μｍの櫛状の溝がファイバ列の数、１０個だけ形成されている。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面を規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊとして、側面を平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔとして機能させるるため、平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔはすべて平行となるように、規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊは主走査方向のずれが０、副走査方向の隣り合う規制部位との距離が200μｍとなるように、また溝の幅が光ファイバ径125μｍの1.012〜1.020倍、すなわち126.5〜127.5μｍの範囲となるように精密加工する。実際の製作方法は、櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位に４０本のファイバを密着配置し、その上に押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより実現できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の光ファイバアレイ装置によれば、平行部位および規制部位といった位置決め部位を備えた光ファイバ支持部材を使用することにより位置精度の優れた多段積みの光ファイバアレイ装置を提供することが可能である。
【００４６】
また、本発明の光ファイバアレイ装置を用いたイメージング装置によれば、光学系を高価にあるいはサイズを大きくすることなく、より多く光ファイバ出射端を配列することが可能なイメージング装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図２】 光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図３】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図４】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図５】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図６】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を示す図である。
【図７】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を示す図である。
【図８】従来技術の光ファイバアレイ装置の製作方法を示す図である。
【図９】従来技術の光ファイバアレイ装置の製作方法を示す図である。
【図１０】従来技術の光イメージング装置の概略図である。
【図１１】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出力レーザダイオードの外観図である。
【図１２】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出力レーザの出射端の外観図である。
【図１３】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の傾斜実装を示す配置図である。
【図１４】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図１５】光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図１６】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図１７】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図１８】光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図１９】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図２０】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図２１】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図２２】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様のファイバ支持部位の拡大図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバアレイ装置に関し、より好ましくはデジタル的に制御されたレーザ光を用いてイメージングフィルム、イメージングプレート等のイメージング媒体にイメージングデータに対応した凹凸または溶媒に対する可溶性の変化などといった物理特性の変化を生じさせるイメージング装置に用いられる光ファイバアレイ装置に関するものである。またかかる光ファイバアレイ装置を用いたイメージングヘッド装置およびイメージング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ出射端などのレーザ光源を用いたイメージング装置の例を図１０に示す。このイメージング装置９は、特開平6-186750号公報に記載されているようにイメージング媒体９８を外表面に巻き付けるための媒体支持ドラム９１、レーザ光源とそのレーザ光源から出射されるレーザ光を集光させるための光学系を含むイメージングヘッド装置９２、レーザ光源制御ユニット９６、イメージングヘッド装置９２とレーザ光源制御御ユニット９６を接続するケーブル９５を備えている。さらに、イメージングヘッド装置９２は媒体支持ドラム９１の軸方向に対して平行移動を実現するリニアステージ９４の上に設置されている。このリニアステージとしてはリニアモータで直接駆動するリニアモータ駆動ステージやボールネジ式リニアガイドを使ったボールネジ式ステージが一般的に使用される。また、イメージングヘッド装置９２とイメージング媒体９８の間隔は、イメージング媒体表面にレーザ光が集光されるように調整される。また、レーザ光源の出力はイメージング媒体９８のレーザ光の照射部と非照射部で物理的な凹凸または溶媒に対する可溶性の変化といった物理特性の変化を生じさせるに十分な出力となるように調整されている。そして、イメージングを実施する際にはイメージング媒体９８を巻き付けた媒体支持ドラム９１をＤＣサーボモータ等のモータ９３を用いて図中の矢印Ｒ方向に回転させるとともに、ステージ９４上に設置されたイメージングヘッド装置９２を媒体支持ドラムの軸に平行な図中の矢印Ｓ方向に動かしながら、イメージングデータに対応するようにレーザ光源をスイッチングさせることにより、イメージング媒体表面に２次元のイメージングデータに対応した物理的な凹凸または溶媒に対する可溶性の変化等の物理特性の変化を生じさせる。一般に媒体支持ドラム９１の回転によりイメージングされるラインの方向Ｒを主走査方向、イメージングヘッド装置９２が平行移動することによりイメージングされるラインの方向Ｓを副走査方向と定義する。
【０００３】
このイメージング装置は、独立に駆動可能な複数のレーザ光源により構成された光ファイバアレイ型のレーザ光源を使用することにより性能向上が図られている。ここでいうイメージング装置の性能向上とはイメージング速度の向上および解像度の向上を意味しており、イメージング速度と解像度はトレードオフの関係にある。ここで解像度とは、単位長あたりにいくらのドットが形成できるかを示すもので、その単位は一般にdpi（dots per inch）が用いられる。たとえば、2540dpiは100dots/mmに対応する。一例として、レーザ光源がｉ個設けられたイメージングヘッドを用いてｉ個のレーザ光源により同時に主走査方向に連続したｉ本のラインをイメージングすることを考える。このとき、所定の解像度ｒを実現するドット間隔ｄpは１／ｒである。そして媒体支持ドラム９１が１回転する間に、イメージングヘッド装置９４が所定の距離だけ移動する。この所定の距離はイメージング媒体上のドット間隔ｄpのｉ倍である。その後、次のｉ本のラインをイメージングし、これらの一連の動作を繰り返して、イメージング領域全面のイメージングを完了する。レーザ光源をｉ個にすることで、イメージングに要する時間は解像度が同じ場合で１／ｉに短縮される。また解像度をｊ倍にするには、ドット間隔をｄp／ｊにし、イメージングヘッド装置の移動距離をｄpｉ／ｊにする必要があり、イメージングに要する時間はｊ／ｉ倍となる。
【０００４】
次に光ファイバアレイ型のレーザ光源の構成について説明する。図１１に光ファイバ出力のレーザ装置の外形図を示す。このレーザ装置６は少なくとも１つの発光端を有するレーザダイオードチップ、ダイオードチップの電極と外部との電気的な接触を実現するための導電性部材、ダイオードチップからの発熱を外部に逃がすための熱伝導部材およびレーザダイオードからレーザ光を光ファイバに入射させるための光学系により構成されたパッケージ部６１とレーザ光を外部に導く光ファイバ６２により構成されている。そして、光ファイバの出射端６３よりレーザ光が出射される。さらに、光ファイバの出射端断面を図１２に示す。出射端６３は、コア部６４とクラッド部６５により構成され、レーザ光はコア部６４より出力される。そして複数の光ファイバ出力のレーザ装置の光ファイバの出射端６３をアレイ状に配列し固定したものが光ファイバアレイ装置である。なお、光ファイバアレイ装置をレーザ光源として使った場合のレーザ光源の間隔の最小値はクラッド部６５の外形寸法により制限される。光ファイバアレイ型のレーザ光源では、それぞれの出射端を隙間なく近接して配置することは不可能であることが多いため、イメージング媒体のイメージング範囲に隙間なくイメージングするためには、光ファイバアレイ装置７を図１３のように副走査方向Ｓに対して所定の角度θだけ傾けて配置していることが多い。この光ファイバアレイ装置７は７１ａ〜７１ｈの８個の光ファイバ出射端から構成されており、その傾き角θは、次式で規定される角度である。
【０００５】
（式１） cosθ＝ｄs／ａs
ここで、ａsは光ファイバ出射端の間隔であり、光源面ドット間隔ｄsは副走査方向Ｓの所定の解像度を得るために形成されるべきドットの中心間隔を光ファイバ出射端面での寸法に換算したものであり、媒体面ドット間隔ｄpを光学系の倍率で除したものである。たとえば、解像度が2540dpiのときｄp＝10μmで光学系の倍率が１／３の場合ｄs＝30μmとなる。
【０００６】
次に以上説明したような光ファイバアレイ装置の製作方法の例を図８に示す。図８（ａ）は光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応したＶ溝を設けて前記Ｖ溝に光ファイバを配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。また、図８（ｂ）は光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に光ファイバを配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。
【０００７】
また、このような光ファイバアレイ装置は副走査手段を工夫し、画像データを並べ替えることにより、光ファイバアレイ装置を図６（ｂ）のように所定の角度傾けることなく、図６（ａ）に示したように副走査方向に平行な方向に配列して使用することも可能である。この時の副走査手段の工夫とは、たとえば、光ファイバ出射端の個数をｎ個、所望の解像度を得るために必要なドット間隔をｄp、イメージング媒体に投影された出射端の間隔をａpとしたとき、ａp＝ｈｄpの関係となるように光学系の倍率１／ｈを調整し、副走査の送りを（ｈ−１）回のｄpの送りと１回の｛ｎａp−（ｈ−１）ｄp｝の送りの繰り返しとすることを意味している。このような変則的な送りを実現する場合にはリニアモータ駆動ステージを使用することが望ましい。また、データの並べ替えとは、前述のような副走査の送りを実施する場合には副走査方向に連続していないラインを同時にイメージングすることになるので、それに対応した並べ替えを意味している。なお、この場合の光ファイバアレイ装置の製作方法については前述した方法と同じであり、光ファイバアレイ装置をイメージングヘッド装置に組み込むときに角度を変更すればよい。
【０００８】
しかし、以上に述べたようなすべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された光ファイバアレイ型のレーザ光源を用いたイメージングヘッド装置では、光ファイバ出射端の数が増加するに従い、その全てを良好にイメージング媒体上に集光させるためには、両端の光ファイバ出射端をカバーすべく使用する光学系の良像領域をより広く取る必要があるため、光学系が高価になるとともにサイズも大きくなるという問題がある。さらに、同時にレーザ光源を副走査方向Ｓに対して傾けて設置している場合には両端の光ファイバ出射端では主走査方向の同じ位置のドットをイメージングするタイミングが大きくずれることになる。そのようなイメージングヘッド装置で形成されるドットの主走査方向の位置を揃えるためには、そのシフト量を電気回路的にカウントする必要があるため一列に配置する光ファイバ出射端の数が増加するに従い、イメージングのタイミングを制御する電気回路が複雑にあるいは高価になるという問題もある。
【０００９】
このような問題を解決するため、光ファイバ出射端を複数列に配列することが考えられる（光ファイバ複列）。光ファイバ出射端の配列方法の例を図７に示す。図７（ａ）は俵積み（樽積み）２列配列、図７（ｂ）は垂直積み３列配列である。俵積み（樽積み）２列配列とは、光ファイバの出射端が互いに所定のピッチで一列に配列されいる第１の光ファイバ列の上に第２の光ファイバ列を出射端のピッチが第１の光ファイバ列と同じになるように配列し、第１の光ファイバ列と第２のファイバ列との配列方向のずれが所定のピッチの０．５倍となり、ファイバの形状が大略円筒状であるために形成される一方の光ファイバ列の凹凸の凹部に他方の凸部が入り込み、光ファイバ列同士が最も密接するようにしたものである。また、垂直積みとはファイバ列のずれないものである。これらの配列の場合にも、光ファイバアレイの製作方法は基本的には前述した方法と同様である。図９（ａ）の俵積み（樽積み）２列配列の場合には、光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数よりも１個多い個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に１段目の光ファイバ列とダミーファイバ１４を配列し、その上に２段目の光ファイバ列を配列し、押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。また、図９（ｂ）の垂直積み３列配列の場合には、光ファイバ支持部材１２に光ファイバの個数に対応した幅の光ファイバ固定溝を設けて前記固定溝に１段目の光ファイバ列を配列し、その上にスペーサ１８を挟んで２段目の光ファイバ列、さらにもう一度スペーサ１８を挟んで３段目の光ファイバ列を配列し、最後に押さえ部材１３により上部から光ファイバを押さえた後に接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させるものである。ここで、俵積み（樽積み）の場合のダミーファイバ１４、垂直積みの場合のスペーサ１８はファイバ位置の安定化のために使用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ファイバの多段積み配列には以下に示すような問題点がある。まず、図７（ａ）に示した俵積み（樽積み）配列においては、２段目（上段）の光ファイバの光軸の副走査方向位置は１段目（下段）の光ファイバの光軸のちょうど中心に位置しているため、１列の水平配列に比較して、解像度が２倍になるものの、イメージング媒体のイメージング範囲に隙間なくイメージングするためには、クラッド径をコア径に近い程度に小さくするか、副走査方法を依然として前述したように工夫した上、イメージングデータを並べ替える必要がある。さらに、俵積み（樽積み）で３段目を積む場合には光ファイバの光軸の副走査方向位置は１段目と一致してしまうため、多段積みの効果がなくなってしまう。一方、図７（ｂ）に示した垂直積み配列では、光ファイバアレイの光軸の副走査方向へ投影間隔が一定となるように光ファイバアレイを所定角度傾けて使用する必要があるが、各光ファイバ列の副走査方向のずれ量はこの傾き角のみで規定されてしまい、各段のずれを個別に規定・調整することができないため位置精度の優れた光ファイバアレイを製作することが困難である。
【００１１】
本発明の目的は、位置精度の優れた多段積みの光ファイバアレイ装置、および、かかる光ファイバアレイ装置を用いたイメージングヘッド装置、および、前記イメージングヘッド装置によりイメージングを実施するイメージング装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によれば、光ファイバの出射端が互いに所定のピッチで一列に配列されてなる複数の光ファイバ列と、前記光ファイバ列を支持する光ファイバ支持部材とを備えた光ファイバアレイ装置であって、該光ファイバ列に沿って前記光ファイバ列の両側それぞれに密接する平行部位の対と、該光ファイバ列の前記配列方向の移動を規制することにより前記配列方向に対して所定の角度をなす投影方向における前記各光ファイバ列の端の光ファイバの光軸の互いの間隔が実質的に一定の値となるように位置決めする規制部位とを備えた光ファイバアレイ装置が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光ファイバアレイ装置および前記光ファイバアレイ装置内の光ファイバの各々に光を供給可能なレーザ発光端と光ファイバアレイ装置から出射されるレーザ光を集束する光学系とを備えたイメージングヘッド装置が提供される。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記イメージングヘッド装置によりイメージングを実施するイメージング装置が提供される。
【００２３】
本発明においてイメージング媒体とは、レーザ光源の照射に対して特定の反応を示す層を含む多層構造のフィルム又はプレート等をさす。その反応の違いにより、大半の場合はフォトンモードとヒートモードとのいずれかに分類される。フォトンモードの場合には、その層すなわち感光層は特定の溶剤に対する可溶性などの物理特性がレーザ光の光エネルギーにより変化する。すなわち、たとえば、可溶性であったものが不溶性に変化するか、あるいは不溶性であったものが可溶性に変化する。また、光透過率や表面の特定液体との親和性といた特性の変化をもたらすものもあり得る。そして、イメージングプロセスの後にこの特定の溶媒による現像処理を施すことにより、原版フィルムあるいは刷版が形成される。一方、ヒートモードの場合には、その層すなわち感熱層がレーザ光の熱エネルギーにより除去されるか、あるいは除去されやすくなる。または、熱によって硬化されて除去されにくくなる。レーザ光による照射だけで完全に除去されない場合には、その後の物理的な後処理により完全に除去される。このようにしてイメージング媒体表面に物理的な凹凸が生じ、刷版が形成される。このほか、イメージング媒体としては印刷用の刷版、原版フィルムに限らず、たとえば、最終的に印刷したい記録媒体（たとえば、印画紙など）そのものであってもよいし、電子写真プリンタ等の感光体など、画像を一旦形成し、これを最終の記録媒体に転写するためのものであってもよい。また、表示素子などであってもよい。なお、印刷用の刷版としては、上記特開平6-186750号公報に記載されているような、基板と、その上に形成された感熱層（または感光層）と、この感熱層の上に形成された表面層とを備え、感熱層と表面層とがインキまたはインキ反撥性の液（湿し水）等の印刷用液体に対して異なる親和性を有しているものが好ましく用いられる。また、感熱層（感光層）と基板との間にプライマ層等を設け、このプライマ層と表面層との間に上記のような親和性の差異を与えてもよい。ヒートモード用の感熱層としては、ニトロセルロースにカーボンブラックを分散させたものや、チタンなどの金属膜が好ましく用いられる。上記のように、イメージング媒体におけるレーザ光照射を受けた部分と受けなかった部分とのあいだで形状、化学的親和性、光透過率等の光学特性といった特性を本明細書ではイメージング媒体の物理特性という。
【００２４】
【発明の実施の形態】
光ファイバアレイ装置の参考例を図１に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。この配列において光ファイバ列１１ａと１１ｂとがなす光ファイバ複列１１ａｂおよび１１ｃと１１ｄとがなす光ファイバ複列１１ｃｄはそれぞれ俵積み（樽積み）２列の配列となるように構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように（主走査方向への投影方向は配列方向に対して９０゜の角をなす）配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に３1/2ａs／２、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に３1/2ａs／２＋ｂ、副走査方向にａs／４、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３1/2ａs＋ｂ、副走査方向に３ａs／４だけずらして配列されている。ｂはａsの３〜５倍程度である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は３1/2ａs＋ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。しかも俵積み（樽積み）配列では、一方の光ファイバ列と他方の光ファイバ列の配列方向の位置偏差を精度よく光ファイバピッチの０．５倍とすることが容易となる。
【００２５】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図３に製作工程を示す。まず、図３（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９（加工方法としては放電加工が精密な加工ができるため好ましく、したがって、材料としては放電加工が可能なものが好ましいが、コスト、特性等からみてSUS303、SUS304などのステンレスが好ましい。）を用意する。次に図３（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、側面が規制部位１６ａ〜１６ｄとして機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが３ａs／４となるように精密加工する。次に図３（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと１個ダミーファイバ１４ａの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａを俵積み（樽積み）となるように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図３（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを図３（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図３（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００２６】
本発明の光ファイバアレイ装置の例を図４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、２０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された２個の光ファイバ列（１１ａ、１１ｂ）により構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された２０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向Ｓと所定の角度θとなるよう（投影方向の配列方向に対してなす角度は（９０゜−θ））に配置されている。このθは（式１）で規定される角度である。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向には０、副走査方向に２０ｄsだけずらして配列されている。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを２０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量も約半分まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。
【００２７】
この光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法は基本的には図３に示した製作工程と同様であるが、違いは１つのファイバ固定溝に１列の光ファイバ列のみ設置することと、平行部位と規制部位の位置関係である。ファイバ固定溝の幅は光ファイバがｎ本配列できる幅である。また、平行部位の間隔がａs（ｎsinθcosθ−１）、規制部位のずれがａscos2θとなるように精密加工する。
【００２８】
さらに、光ファイバアレイ装置の別の参考例を図１４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された６個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｆ）により構成されている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に３1/2ａs／２、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に３1/2ａs／２＋ｂ、副走査方向にａs／６、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３1/2ａs＋ｂ、副走査方向に２ａs／３、光ファイバ列１１ｅは、主走査方向に３1/2ａs＋２ｂ、副走査方向にａs／３、光ファイバ列１１ｆは、主走査方向に３3/2ａs／２＋２ｂ、副走査方向に５ａs／６だけずらして配列されている。ｂはａsの１〜５倍程度である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は３3/2ａs／２＋２ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００２９】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１６に製作工程を示す。まず、図１６（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１６（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、底部が光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅で、開口部が光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの幅に等しい幅となるように２段溝を形成して、配列部材の支持部材１７ａを製作する。また、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃには、光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅のファイバ固定溝を形成する。配列部材の支持部材１７ａと光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃが後述するように一体化されて光ファイバ支持部材として機能し、配列部材の支持部材１７ａの溝の底面が平行部位１５ａ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ｂおよび１５ｃ、配列部材の支持部材１７ａの溝の側面が規制部位１６ａおよび１６ｂ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの溝の側面が規制部位１６ｃ〜１６ｆとして機能するため、平行部位１５ａ〜１５ｃは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれがａs／６ピッチとなるように精密加工する。次に図１６（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと１個ダミーファイバ１４ａの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを俵積み（樽積み）となるように配列する。次に図１６（ｄ）に示したようにその上に光ファイバ配列部材１７ｂを押し込み、そのファイバ固定溝にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ｂを平行部位１５ｂに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ｃにダミーファイバ１４ｂの右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。さらに、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂの上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを俵積み（樽積み）となるように配列する。その後、光ファイバ配列部材１７ｃ、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｅと１個ダミーファイバ１４ｃ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｆを図１６（ｄ）で示したのと同様に配置し、最後に図１６（ｅ）のように押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００３０】
さらに光ファイバアレイ装置の別の参考例を図１７に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１８に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。光ファイバ列１１ａと１１ｂとおよび１１ｃと１１ｄとの間にそれぞれ所定の厚さのスペーサ１８ａおよび１８ｂが設けられている。各光ファイバ列内にはａsの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向にｃ、副走査方向にａs／２、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向にｃ＋ｂ、副走査方向にａs／４、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に２ｃ＋ｂ、副走査方向に３ａs／４だけずらして配列されている。ｂはａsの３〜５倍程度である。ｃはファイバのクラッド径とスペーサの厚みの和である。なお、この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は２ｃ＋ｂまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００３１】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１９に製作工程を示す。まず、図１９（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１９（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバがｎ本配列できる幅と光ファイバが（ｎ＋１）本配列できる幅の２段のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、１段目の側面１６ａ、１６ｂ、１６ｅ、１６ｆ及び２段目の側面１６ｃ、１６ｄ、１６ｇ、１６ｈが規制部位として機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれがａs／２、規制部位１６ａと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれがａs／４、規制部位１６ｅと規制部位１６ｇおよび規制部位１６ｆと規制部位１６ｈの光ファイバ配列方向のずれがａs／２、となるように精密加工する。次に図１９（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａに最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂの上にスペーサ１８ａをのせ、さらにその上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａをダミーファイバ１４ａの左端が規制部位１６ｃに図中最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図１９（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃ、スペーサ１８ｂ、その上にｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄと１個のダミーファイバ１４ｂを図１９（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図１９（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００３２】
さらに本発明の光ファイバアレイ装置の別の例を図２０に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２１に示す。この光ファイバアレイ装置１は、４個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された１０個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｊ）により構成されている。各光ファイバ列内には副走査方向への投影がａs／４となるような間隔及び角度で一直線上に配列された４個の光ファイバ出射端が配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは副走査方向にａs、光ファイバ列１１ｃは副走査方向に２ａs、光ファイバ列１１ｄは副走査方向に３ａs、・・・、光ファイバ列１１ｊは副走査方向に９ａsだけずらして配列されている。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを４個としたが、実際には２個から８個程度が実用的であり、最も好ましい数は４個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域がクラッド径の光ファイバ列の個数の２倍程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量はファイバのクラッド径の３倍以下にまで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。上記各実施形態の中で光ファイバ出射端の配列を最もコンパクトにできるので必要となるレンズの良像範囲を最小限とすることができる。
【００３３】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作することを可能にする櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位の拡大図を図２２に示す。図２２に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１本配置できる幅でかつ１ファイバ列内のファイバ出射端の数に対応した深さの櫛状の溝がファイバ列の数だけ形成されている。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面を規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊとして、側面を平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔとして機能させるため、平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔはすべて平行となるように、規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊは主走査方向のずれが０、副走査方向の隣り合う規制部位との距離がａsとなるように、また溝の幅は光ファイバ径の1.012〜1.020倍の範囲となるように精密加工する。実際の製作方法は、櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位に４０本のファイバを密着配置し、その上に押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより実現できる。この櫛状ファイバ支持部材は各光ファイバ列の両側に対して実質的に密接する平行部位の対を設けることができるので、実質的に各光ファイバの平行部位に直交する方向の位置をも規制することができ位置決めがきわめて容易となる。なお、本実施形態では櫛状ファイバ支持部材２７は一体成形したが、長さの異なる枝状部材を交互に積み重ねることでも同様の櫛状ファイバ支持部材を形成することもできる。
【００３４】
【実施例】
本発明の光ファイバアレイ装置の具体的な実施例を示す。
【００３５】
第１の参考例を図１に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１０８μｍ、副走査方向に６２．５μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に６０８μｍ、副走査方向に３１．２５μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に７１６μｍ、副走査方向に９３．７５μｍだけずらして配列されている。図中のｂは５００μｍであり、光ファイバ出射端の間隔１２５μｍの４倍である。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。また、本実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数を１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は最大で７１６μｍ程度、すなわち光ファイバ出射端間隔の６倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００３６】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図３に製作工程を示す。まず、図３（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９（材料１９としては、ステンレスを用いる）を用意する。次に図３（ｂ）に示したように放電加工などにより、光ファイバが１１本配列できる幅、すなわち1375μｍのファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、側面が規制部位１６ａ〜１６ｄとして機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが93.75μｍとなるように精密加工する。次に図３（ｃ）に示したように、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂと１個ダミーファイバ１４ａの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａを俵積み（樽積み）となるように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図３（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを図３（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図３（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより光ファイバアレイ装置が完成する。
【００３７】
第１の実施例を図４に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、２０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された２個の光ファイバ列（１１ａ、１１ｂ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された２０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と所定の角度θとなるように配置されている。このθは（式１）で規定される角度であり、この場合、光ファイバ出射端の間隔ａＳが１２５μｍ、光源面ドット間隔ｄＳが３１．２５μｍであるため、７５．５°である。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向には０、副走査方向に６２５μｍだけずらして配列されている。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。また、この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数を２０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度まで、すなわち、約２．９ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量も約半分まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。
【００３８】
この光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法は基本的には第１の実施例に示した製作工程と同様であるが、違いは１つのファイバ固定溝に１列の光ファイバ列のみ設置することと、平行部位と規制部位の位置関係である。ファイバ固定溝の幅は光ファイバが２０本配列できる幅、すなわち2500μｍである。また、平行部位の間隔が480μｍ、規制部位のずれが156μｍとなるように精密加工する。
【００３９】
本発明の第２の参考例を図１４に示す。また、本参考例のファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を図１５に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された６個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｆ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２０μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１０４μｍ、副走査方向に６０μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に２８４μｍ、副走査方向に２０μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に３８８μｍ、副走査方向に８０μｍ、光ファイバ列１１ｅは、主走査方向に５６８μｍ、副走査方向に４０μｍ、光ファイバ列１１ｆは、主走査方向に６７２μｍ、副走査方向に１００μｍだけずらして配列されている。図中のｂは１８０μｍであり、光ファイバ出射端の間隔１２５μｍの１．５倍である。この光ファイバアレイ装置と倍率０．５倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。この実施形態では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は６７２μｍ程度、すなわち光ファイバ出射端間隔の６倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要もない。
【００４０】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１６に製作工程を示す。まず、図１６（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１６（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、底部が光ファイバが１１本配列できる幅すなわち1320μｍで、開口部が光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの幅に等しい幅すなわち1720μｍとなるように２段溝を形成して、配列部材の支持部材１７ａを製作する。また、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃには、光ファイバが１１本配列できる幅のファイバ固定溝を形成する。配列部材の支持部材１７ａと光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃが後述するように一体化されて光ファイバ支持部材として機能し、配列部材の支持部材１７ａの溝の底面が平行部位１５ａ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ｂおよび１５ｃ、配列部材の支持部材１７ａの溝の側面が規制部位１６ａおよび１６ｂ、光ファイバ配列部材１７ｂと１７ｃの溝の側面が規制部位１６ｃ〜１６ｆとして機能するため、平行部位１５ａ〜１５ｃは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれが20μｍピッチとなるように精密加工する。次に図１６（ｃ）に示したように、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａにダミーファイバ１４ａの右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと１個ダミーファイバ１４ａの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを俵積み（樽積み）となるように配列する。次に図１６（ｄ）に示したようにその上に光ファイバ配列部材１７ｂを押し込み、そのファイバ固定溝に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ｂを平行部位１５ｂに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ｃにダミーファイバ１４ｂの右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。さらに、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃと１個ダミーファイバ１４ｂの上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄを俵積み（樽積み）となるように配列する。その後、光ファイバ配列部材１７ｃ、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｅと１個ダミーファイバ１４ｃ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｆを図１６（ｄ）で示したのと同様に配置し、最後に図１６（ｅ）のように押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより光ファイバアレイ装置が完成する。
【００４１】
本発明の第３の参考例を図１７に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図１８に示す。この光ファイバアレイ装置１は、１０個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された４個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｄ）により構成されている。各光ファイバ列内には１２５μｍの間隔をおいて一直線上に配列された１０個の光ファイバ出射端があり、各光ファイバ列はその中に含まれる光ファイバ出射端の配列方向が副走査方向と平行になるように配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは、主走査方向に１７５μｍ、副走査方向に６２．５μｍ、光ファイバ列１１ｃは、主走査方向に６７５μｍ、副走査方向に３１．２５μｍ、光ファイバ列１１ｄは、主走査方向に８５０μｍ、副走査方向に９３．７５μｍだけずらして配列されている。図中のｂは５００μｍであり、ファイバ出射端の間隔１２５μｍの４倍である。ｃはファイバのクラッド径１２５μｍとスペーサの厚み５０μｍの和であり、１７５μｍである。この光ファイバアレイ装置と倍率０．３２倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。なお、この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを１０個としたが、実際には２個以上であればいくらでも良い。好ましい範囲は、８〜３２個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域が１個の光ファイバ列の長さが十分に含まれる程度、すなわち、約１．４ｍｍまで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量は８５０μｍ程度、すなわち、光ファイバ出射端間隔の８倍以下まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００４２】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作する方法を説明する。図１９に製作工程を示す。まず、図１９（ａ）に示したように円筒形の光ファイバ支持部材を形成するための材料１９を用意する。次に図１９（ｂ）に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１０本配列できる幅と光ファイバが１１本配列できる幅の２段のファイバ固定溝を上下２方向に形成して、光ファイバ支持部材１７を製作する。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面が平行部位１５ａおよび１５ｂ、１段目の側面１６ａ、１６ｂ、１６ｅ、１６ｆ及び２段目の側面１６ｃ、１６ｄ、１６ｇ、１６ｈが規制部位として機能するため、平行部位１５ａと平行部位１５ｂは平行となるように、規制部位１６ａと規制部位１６ｃおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｄの光ファイバ配列方向のずれが62.5μｍ、規制部位１６ａと規制部位１６ｅおよび規制部位１６ｂと規制部位１６ｆの光ファイバ配列方向のずれが31.25μｍ、規制部位１６ｅと規制部位１６ｇおよび規制部位１６ｆと規制部位１６ｈの光ファイバ配列方向のずれが62.5μｍとなるように精密加工する。次に図１９（ｃ）に示したように、ｎ個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂを平行部位１５ａに密着し、さらに図中最も左に位置する光ファイバ左端が規制部位１６ａに最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｂに密着するように配列する。１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｂの上にスペーサ１８ａをのせ、さらにその上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ａと径が光源となる光ファイバに等しい１個ダミーファイバ１４ａをダミーファイバ１４ａの左端が規制部位１６ｃに図中最も右に位置する光ファイバ右端が規制部位１６ｄに密着するように配列する。次にその上に押さえ部材１３ａを押し込み、図１９（ｄ）に示したように上下を反転する。その後、１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｃ、スペーサ１８ｂ、その上に１０個の光ファイバよりなる光ファイバ列１１ｄと１個のダミーファイバ１４ｂを図１９（ｃ）で示したのと同様に配置し、最後に図１９（ｅ）のように押さえ部材１３ｂを押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させる。
【００４３】
本発明の第２の実施例を図２０に示す。また、その光ファイバ出射端の配列を図２１に示す。この光ファイバアレイ装置１は、４個の光ファイバ出射端が一直線上に配列された１０個の光ファイバ列（１１ａ〜１１ｊ）により構成されている。各光ファイバ列内には副走査方向への投影が５０μｍとなるような間隔及び角度で一直線上に配列された４個の光ファイバ出射端が配置されている。また、光ファイバ列１１ａの位置を基準にすると光ファイバ列１１ｂは副走査方向に２００μｍ、光ファイバ列１１ｃは副走査方向に４００μｍ、光ファイバ列１１ｄは副走査方向に６００μｍ、・・・、光ファイバ列１１ｊは副走査方向に１８００μｍだけずらして配列されている。この光ファイバアレイ装置と倍率０．２０倍の光学系を使用することにより、２５４０ｄｐｉのイメージングが可能である。この実施例では１光ファイバ列内の光ファイバ出射端の数ｎを４個としたが、実際には２個から８個程度が実用的であり、最も好ましい数は４個である。なお、この光ファイバ出射端の配列を用いた場合には、光ファイバアレイ装置を図１３に示したように副走査方向に対して傾けることなくイメージング領域全体をイメージングすることが可能である。また、このような配列にした場合には、すべての光ファイバ出射端が一直線上に配列された場合や２列に光ファイバ出射端を配列する場合に比較して、光学系に要求される良像領域がクラッド径の光ファイバ列の個数の２倍程度、本実施例ではクラッド径が１２５μｍ、光ファイバ列の個数が１０であることから、２．５ｍｍ程度まで狭くすることが可能であるため、光学系を高価にしたりあるいはサイズを大きくすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、光ファイバ出射端の主走査方向のずれ量はファイバのクラッド径の３倍以下、すなわち３７５μｍより小さい値まで小さくできるため、このずれに伴うイメージングのタイミングを制御する電気回路を複雑にあるいは高価にすることなくより多く光ファイバ出射端を配列することができる。また、この場合には副走査方法の工夫、データ並べ替えの必要も必ずしもない。
【００４４】
次にこの光ファイバアレイ装置を光ファイバ出射端の位置精度よく製作することを可能にする櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位の拡大図を図２２に示す。図２２に示したようにワイヤ放電加工などにより、光ファイバが１本配置できる幅、すなわち127μｍでかつ１ファイバ列内のファイバ出射端の数、４個に対応した深さ、すなわち500μｍの櫛状の溝がファイバ列の数、１０個だけ形成されている。光ファイバの位置決めの際にこのファイバ固定溝の底面を規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊとして、側面を平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔとして機能させるるため、平行部位１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、・・・、１５ｔはすべて平行となるように、規制部位１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、・・・、１６ｊは主走査方向のずれが０、副走査方向の隣り合う規制部位との距離が200μｍとなるように、また溝の幅が光ファイバ径125μｍの1.012〜1.020倍、すなわち126.5〜127.5μｍの範囲となるように精密加工する。実際の製作方法は、櫛状ファイバ支持部材２７のファイバ支持部位に４０本のファイバを密着配置し、その上に押さえ部材１３を押し込み、接着剤を隙間に充填し硬化させて接着一体化させることにより実現できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の光ファイバアレイ装置によれば、平行部位および規制部位といった位置決め部位を備えた光ファイバ支持部材を使用することにより位置精度の優れた多段積みの光ファイバアレイ装置を提供することが可能である。
【００４６】
また、本発明の光ファイバアレイ装置を用いたイメージング装置によれば、光学系を高価にあるいはサイズを大きくすることなく、より多く光ファイバ出射端を配列することが可能なイメージング装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図２】 光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図３】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図４】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図５】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図６】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を示す図である。
【図７】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の配列を示す図である。
【図８】従来技術の光ファイバアレイ装置の製作方法を示す図である。
【図９】従来技術の光ファイバアレイ装置の製作方法を示す図である。
【図１０】従来技術の光イメージング装置の概略図である。
【図１１】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出力レーザダイオードの外観図である。
【図１２】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出力レーザの出射端の外観図である。
【図１３】従来技術の光ファイバアレイ装置の光ファイバ出射端の傾斜実装を示す配置図である。
【図１４】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図１５】光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図１６】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図１７】光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図１８】光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図１９】光ファイバアレイ装置の一実施態様の製作工程を示す図である。
【図２０】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の概略図である。
【図２１】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様の光ファイバ出射端の配置を示す図である。
【図２２】本発明の光ファイバアレイ装置の一実施態様のファイバ支持部位の拡大図である。
Claims (3)
- 光ファイバの出射端が互いに所定のピッチで一列に配列されてなる複数の光ファイバ列と、前記光ファイバ列を支持する光ファイバ支持部材とを備えた光ファイバアレイ装置であって、該光ファイバ列に沿って前記光ファイバ列の両側それぞれに密接する平行部位の対と、該光ファイバ列の前記配列方向の移動を規制することにより前記配列方向に対して所定の角度をなす投影方向における前記各光ファイバ列の端の光ファイバの光軸の互いの間隔が実質的に一定の値となるように位置決めする規制部位とを備えた光ファイバアレイ装置。
- 請求項１に記載の光ファイバアレイ装置および前記光ファイバアレイ装置内の光ファイバの各々に光を供給可能なレーザ発光端と光ファイバアレイ装置から出射されるレーザ光を集束する光学系とを備えたイメージングヘッド装置。
- 請求項２に記載のイメージングヘッド装置によりイメージングを実施するイメージング装置。
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