JPH03287219A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザプリンタ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］ 本出願人は、先に、例えば特願平１−３０９２２０号の
願書に添イて１した１す］細摺及び図面により光導波路
アレイを用いて感光ドラム上で光ビームの走査を行うこ
とができるようにした光走査装置を提案した。

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、この光
導波路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、第４図に示すように屈
折率の大きい物質がコア４１として光導波路の中心を形
威し、屈折率の小さい物質がクラッド４２としてコア４
１の周辺を取り巻くように形成されていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが」二連したような光導波路アレイを用いた光走
査装置においては、光源から発せられた光ビームは光学
系により、光導波路の入射端に入射されるときの形状が
真円状となっていた。このためポリゴンミラーにより光
導波路の入射端に入射されるときに、ポリゴンミラーの
面倒れや、光導波路アレイの入射端付近の平面度や、そ
の光導波路アレイの水平位置決めの精度が悪いといった
原因から光ビームが光導波路の入射端に正しく入射され
ない場合が生じ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、光偏向器により偏向された光ビームを確実に光
導波路の入射端に入射させることができる光走査装置を
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伝搬する光導波
路を多数列設して形成された光導波路アレイと、前記光
源からの光ビームを前記光導波路アレイの各光導波路の
人ａｔ端に順次入射させるために偏向する光偏向器とを
備え、前記各光導波路アレイの入射端における光ビーム
の形状を短軸が光導波路の列設方向であり、長袖がそれ
と垂直な方向となる楕円形状とする光学系を、前記光源
と前記光導波路の入射端との光ビーム進行方向間に設け
た構成とした。

［作用］ 」１記の構成を有する本発明の光走査装置は、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の入射端に順次入射され
るが、このときの光ビームの形状を短軸が光導波路の列
設方向であり、長袖がそれと垂直な方向となる楕円形状
とする光学系を、前記光源と前記光導波路の入射端との
光ビーム進行方向間に設けたので、光ビームは確実に光
導波路の入射端に入射される。

［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図に示すように、光走査装置１０は画像情報に基づ
く光ビームを発生する光源１１と、中心がコア２１から
なり、その周囲をクラッド２２が取り囲むように構成さ
れ、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１６を多数列設形成された光導波路ア
レイ１５と、光源１１からの光ビームを各光導波路１６
の入射端１６ａに入射させるために偏向するポリゴンミ
ラー１４とを価ｆ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（ＬＤ）あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）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
前記光導波路１６に集光するための集光レンズ１３が設
けられている。

集光レンズ１３は第３図に示すように上面１３ａが半楕
円形状をした円柱であり、光源１１から発せられた真円
状の光ビームはこの集光レンズ１３により幅方向、すな
わち光導波路１６の列設方向に集光される。

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１４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１６
の入射端１６ａ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から発せられた光ビーム
を感光ドラム２０に伝搬するための光導波路１６が多数
列設して形成されたものである。

この光導波路１６の入射端１６ａ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１６
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図は光ビームが前記光導波路１６の入射端１６ａに
導かれたときの拡大図である。

光導波路アレイ１５は中心がコア２１からなり、その周
囲をクラッド２２が取り囲むように構成された光導波路
１６を多数列設して形成されている。

入射端１６ａに導かれた光ビーム１８は短軸が光導波路
１６の列設方向であり、長軸がそれと直交する楕円形状
となるように集光レンズ１３により集光される。そして
短軸１８ａはコア２１の幅Ｗより大きく、長軸１８ｂは
コア２１の高さｈより大きくする。この実施例では長軸
１８ｂは短軸１８ａの２倍程度となった。

次にこのような光走査装置１０の動作について説明する
。

光源１１は画像情報に県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を横取する各光導波路１
６に順次入射される。

ここで前述したように集光レンズ１３を上面１３ａが半
楕円形状をした円柱としたので、光ビーム１８は確実に
光導波路１６の入射端１６ａに入射される。

ここで例えばコア２工の幅を１００μｍとし、入射端１
６ａに入射されたときの光ビーム１８の長軸１８ｂを１
ｍｍとすると、光導波路１６の中心位置からの光ビーム
の位置決め許容範囲は、従来の真円状の場合では±５０
μｍであるのに対して、本実施例の光走査装置１０のよ
うに楕円形状とした場合は±５００μｍとなり、許容範
囲も格段に大きくなる。又、光ビーム１８が光導波路１
６の入射端１６ａに入射されるときに楕円形状となるた
めにコア２１に入射されない光ビーム１８はロス分とな
ってしまうが、これは予めこのロス分を算出しておいて
光源１１の光量を」二げておけば問題はない。

又、光ビーム１８が光導波路１６の入射端１６ａに入射
されるときの走査方向への位置決めは周知のビームディ
テクター等の検出器で行う。

そして入射端１６ａに入射された光ビーム１８は光導波
路１６のコア２１とクラッド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１７内を
伝搬される。さらにこのこの光ビーム１８はコア２１と
クラッド２２の屈折率により定まる開１」角で光導波路
１６の出射端１６ｂから１頼次出射される。

以上の動作により画像信号によって点滅する光源１１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、画像の記録が行なわれる。そして１ライン分
の光走査が済むたびに感光トラム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すことにより
光走査が行なわれる。

以」１説１す］シたように本実施例の光走査装置１０で
は、光導波路１６の人Ｑ・ｒ’ｌ：Ａｉ　１５　ａに光
ビーム１８か入射されるときの形状を楕円形状となるよ
うに集光レンズ１３を設けたので、光ビームは確実に入
射される。

尚、光学系として集光レンズ１３を用いたが、その他の
光学系でもかまわない。

［発明の効果コ 以上詳述したことから明らかなように本発明によれば、
前記各光導波路アレイの入射端における光ビームの形状
を短軸が光導波路の列設方向であり、長軸かそれと乗直
な方向となる楕円形状とする光学系を、前記光源と前記
光導波路の入射端との光ビーム進行方向間に設けたので
、光偏向器や光導波路アレイの位置決め精度が悪いため
に、光ビームが光導波路の入射端に正しく入射されない
という問題を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は氷見１ｊＪＪの一丈胤例に係る光走査製置の概
略を示す斜視図、第２図は同光導波路の入射端面の拡大
図、第３図は光学系としての集光レンズの斜視図、第４
図は従来の光走査装置の光導波路の入射端面の拡大図で
ある。 図中、１工は光源、１３は集光レンズ（光学系）、１４
はポリゴンミラー（光偏向器）、１５は光導波路アレイ
、１６は光導波路、１６ａは入射端、１８は光ビームで
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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伝搬する光導波路を多数列設して形
   成された光導波路アレイと、前記光源からの光ビームを
   前記光導波路アレイの各光導波路の入射端に順次入射さ
   せるために偏向する光偏向器とを備えた光走査装置にお
   いて、 前記各光導波路の入射端における光ビームの形状を短軸
   が光導波路の列設方向であり、長軸がそれと垂直な方向
   となる楕円形状とする光学系を、前記光源と前記光導波
   路の入射端との光ビーム進行方向間に設けたことを特徴
   とする光走査装置。