JPH03257417A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野コ 本発明は、レーザープリンター等の電子写真技術を利用
した光走査装置、更に詳しくは光導波路アレイを用いた
光走査装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の技術について第３図及び第４図を参照して説明す
る。

第３図は従来の光走査装置３０を示し、この光走査装置
３０において、光源３１からの光ビームはコリメートレ
ンズ３２により平行ビームとされた後、集光レンズ３３
を経て一定速度で回転するポリゴンミラー３４によって
等角速度で偏向される。この偏向された光ビームはｆθ
レンズ３５を通過して平面反射鏡３６に到達する。そし
て平面反射鏡３６で反射されて回転する感光ドラム４０
上をその回転軸と平行な直線に沿って走査される。

しかしながら、このような従来の光走査装置３０におい
ては、光ビームはポリゴンミラー３４により等角速度で
偏向されるのに対し、感光ドラム４０上では等速度で走
査されることが必要である。

このため、第３図のｆθレンズ３５のような光ビームの
等角速度運動を等速度走査とするための高価な光学レン
ズ系が必要であった。

このような欠点を補う方法として、ｆθレンズの代わり
に光導波路アレイを用いて感光ドラム上で光ビームの走
査を行なうことができるようにした光走査装置が提案さ
れている。この光導波路アレイは多数の光導波路を一端
で円弧状に配列して光ビームの入射端とし、他端を直線
状に配列して光ビームの出射端としたものである。そし
て第４図に示すように光導波路アレイ４０は光源からの
光ビームに対する屈折率の異なる２種類の物質から構成
されており、屈折率の大きい物質がコア部４１として光
導波路の中心を形成し、屈折率の小さい物質がクラッド
部４２としてコア部４１の周辺を取り巻くように形成さ
れていた。そしてこの多数の光導波路を構成している隣
合うコア部４１の中心との間隔（ピッチ）は、プリンタ
ーの画像解像度に対応する幅をもって隔てられていた。

この画像解像度に対応する幅とはｎ（ＤＰＩ）と呼ばれ
るプリンターにおいて、２５，４／ｎ（ｍｍ）で表され
る幅であり、３００　（ＤＰＩ）のプリンターにおいて
は８５（μｍ）である。従って、従来の光導波路アレイ
におけるピッチは、３００（ＤＰＩ）では８５（μｍ）
であった。また、従来の光導波路アレイにおいては、コ
アとクラッドが交互に並列するような構成であった。

［発明が解決しようとする課題」 ところがこのような光導波路アレイ４０を用いた光走査
装置においては、コア部４１とクラッド部４２が交互に
並列するように構成されているので、光ビーム偏向手段
により偏向される光ビームがクラッド部４２の幅行程の
スポット径に集光されて光導波路アレイ４０の入射口に
入射される様な場合、第４図に示すようにクラッド部４
２に大部分が入射された入射光ビーム４３は減衰してし
まうため、出射端における出射光ビームの光量は経時的
に変化しムラがでるので、その部分の画像品質を低化さ
せるといった問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、コア部を千鳥状に配置したことによって、光
導波路アレイの入射端に入射された光ビームが光導波路
中を伝搬し出射端から出射されるとき、この出射光ビー
ムの光量が経時的に変化せず、高品質な画像を保つ光走
査装置を提供することをその目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光走査装置は、画像情報に基づく光ビームを発
する光源と、その光源からの光ビームを感光体上の走査
方向に走査するために偏向する光偏向器と、その光偏向
器により偏向された光を感光体まで導く光導波路アレイ
とを有する光走査装置において、前記光導波路アレイの
コア部を千鳥状に配設した構成とした。

［作用］ 上記の構成を有する本発明においては、光源から画像情
報に基づいて発せられた光ビームは光偏向器により光導
波路アレイの各光導波路アレイの入射口に順次入射され
るが、入射光ビームが経時的にこの千鳥構成の中心線を
光軸の軌跡として光偏向器によって偏向されたならば、
光ビームは常に千鳥状に配置されたコアに入射される。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図は本発明に係る光走査装置を示す。第１図におい
て、光走査装置１０は、画像信号により光ビームを発生
する光源１１と、光源１１からの光ビームを感光ドラム
２０に伝搬するための光導波路を多数列設形成した光導
波路アレイ１５と、光源１１からの光ビームを各光導波
路の入射口に偏向するためのポリゴンミラー１４を備え
ている。

光源１１は画像情報に基づく電気信号により点滅して光
ビームを発生するものであり、具体的にはレーザーダイ
オード（Ｌ　Ｄ）あるいは発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ
）等の半導体光源が用いられる。

光源１１の光ビームの伝搬方向下流側には光源１１から
の光ビームを平行光ビームにするためのコリメートレン
ズ１２が設けられている。このコリメートレンズ１２の
さらに下流側にはコリメートレンズ１２からの出射光を
集光するための集光レンズ１３が設けられている。ポリ
ゴンミラー１４は図示しないモーターによって高速回転
可能に配設されている。そして、このポリゴンミラー１
４の回転により集光レンズ１３で集光された光ビームは
順次光導波路アレイ１５を構成する各光導波路の入射口
に導かれるように構成されている。

光導波路アレイ１５は、光源１１から発せられ　５− − た光ビームを感光ドラム２０に伝搬するための光導波路
が多数列設して形成されたものである。この光導波路ア
レイ１５の入射端１５ａはポリゴンミラー１４を取り囲
むような円弧状に形成されており、出射端１５．ｂは感
光ドラム２０の中心軸に平行な直線状に形成されている
。

第２図は、前記光導波路アレイ１５の断面図を示し、入
射口の並列方向を横方向と定める。

光導波路アレイ１５はコア部２１とクラッド部２２とか
ら成っており、隣合うコア部２１との間隔（ピッチ）２
３は画像解像度を表わす幅と等しくなる様に構成されて
おり、また入射光ビーム２４のスポット径は、ピッチ２
３より小さくなるように選ばれている。

今、この画像解像度を表わす幅は、例えば３００（ＤＰ
Ｉ）の解像度をもつと言われる光プリンターにおいては
８５（μｍ）である。

この図から明らかなように、入射光ビーム２４が経時的
にこの千鳥構成の中心線を光軸の軌跡としてポリゴンミ
ラー１４によって走査されたならば、入射光ビーム２４
の内の常に半分の光量がコア部２１に入射されるので、
コア部２１に入射された光はコア部２１中を伝搬されて
出射端から出射される。またクラッド部２２に入射され
たもう半分の光量は減衰される。このため入射光ビーム
２４が横方向に経時的に移動しても出射端における出射
光ビームの光量にはムラがなくなり、画像品質が劣化し
ないといった効果があるのである。

次に以上のように構成された光走査装置１０の動作につ
いて説明する。

光源１１は画像情報に基づいて点滅して光ビームを発し
ており、この光ビームはコリメートレンズ１２及び集光
レンズ１３を介してポリゴンミラー１４に導かれる。そ
して、ポリゴンミラー１４の回転により光源１１からの
光ビームは光導波路アレイ１５を構成する各光導波路に
順次入射される。ここで前述したように、コア部２１は
千鳥状に配置されているので、光ビームの光量の半分は
必ずコア部２１に入射される 光導波路アレイ１５のコア部２１に入射された光ビーム
は、光導波路のコア部２１とクラッド部２２の屈折率の
関係によりそれらの界面を全反射することによってコア
部２１内を伝搬される。またクラッド部２２に入射され
た光は減衰される。

そして、この光ビームはコア部２１とクラッド部２２の
屈折率により定まる開口角で光導波路アレイ１５の出力
端１５ｂから順次出射されるが、この出射光ビームの光
量にはほとんど経時的なムラがなくなるので、高品質な
画像を保つことができる。

以上の動作により、画像情報に基づいて点滅する光源１
１からの光ビームが感光ドラム２０の中心軸方向に等速
度で走査され１ライン分の光走査が済むたびに感光ドラ
ム２０を図示しない駆動源により回転させ、光ライン走
査を繰り返し画像の記録が行なわれるが、前述したよう
に出射光ビームの光量にはほとんど経時的なムラがなく
なるので、高品質な画像を保つことができるという効果
がある。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、適宜変更を加えることも可能である。

例えば２枚の独立な光導波路アレイをコアが交互に向き
合うように配置することにより上記のような構成を具現
することが可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように本発明によれば、
光導波路アレイにおけるコア部が千鳥状に配設されてい
るので、光ビームの一定光量が必ずコア部に入射される
ので、出射光ビームの光量にはほとんど経時的なムラが
なくなり高品質な画像を保つことができるいう効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光走査装置の概略を示
す斜視図、第２図は同光導波路アレイの入射端の断面図
、第３図は従来の光走査装置の概略を示す斜視図、第４
図は同じ〈従来の光走査装置における光導波路アレイの
入射端の断面図である。 図中、１１は光源、１４は光偏向器、１５は光導波路ア
レイ、２０は感光体、２１はコア部であ　９ １０ る。 特 許 出 願 人 ブラザー工業株式会社 取締役社長 安井義博 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像情報に基づく光ビームを発する光源と、その光源か
   らの光ビームを感光体上の走査方向に走査するために偏
   向する光偏向器と、その光偏向器により偏向された光を
   感光体まで導く光導波路アレイとを有する光走査装置に
   おいて、 前記光導波路アレイのコア部を千鳥状に配設したことを
   特徴とする光走査装置。