JPH04306606A - 光信号発生装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等の画像形成装置の画像書き込み用ヘッド等に使用さ
れる光信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来より、ＰＬＺＴ等の電気光学
効果を有する材料で構成された光シャッタ手段を有する
光信号発生装置をプリンタ等の画像書き込み用ヘッドと
して使用することが検討されてきた。ところで、この種
の光信号発生装置の性能は、光源から放射された光が多
数本の光ファイバで構成された光ファイバアレイに入射
する際の光量のばらつきによって大きく影響される。一
般に、光源から放射された光のうち、光ファイバアレイ
の入射面の中央部に入射する光の光量が大きく、周辺部
になるにつれて光量が少なくなる。本発明者らの実験に
よれば光ファイバアレイの出射面での光量分布は殆ど入
射面での光量分布に等しいことが確認されている。従っ
て、光量のばらつきの少ない光信号発生装置を得るため
には、光ファイバアレイへの入射光の光量を均一化する
ことが必要である。この対策として、光拡散板（例えば
、すりガラス板等）を光源と光ファイバアレイの入射面
の間に配置して光ファイバアレイの入射面に入射する光
の光量を平均化する方法が提案されているが、光量の減
衰が大きく、高速プリンタ等に対応できる程度の光量が
得られないという問題があった。

【０００３】そこで、本発明の課題は、光量の減衰がな
く、かつ、光量のばらつきの少ない光信号発生装置を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る光信号発生装置は、光源から放射され
た光のうち中央部の光の光路を周囲に偏向させる光量平
均化手段を、前記光源と光ファイバアレイの入射面の間
に配置したことを特徴とする。光量平均化手段としては
、光透過率の優れたガラス材、シリコンゴム材その他透
明樹脂材等からなる一対のレンズ等が使用される。

【０００５】

【作用】光量平均化手段を光源と光ファイバアレイの入
射面との間に配置したため、光源から放射された光のう
ち中央部の光の光路が周囲に偏向される。そして、中央
部の光の光量が周囲に分散されて周囲部の光量と殆ど等
しくなった状態の光が光ファイバアレイの入射面に入射
する。このとき、光源から放射された光は、その光量が
減衰することなく光ファイバアレイの入射面に入射する
。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る光信号発生装置の一実施
例を添付図面を参照して説明する。 ［全体構成及び動作、図１参照］光信号発生装置１は、
概略、光源２、熱線吸収フィルタ３、光量を平均化する
ための一対のレンズ４，５、光ファイバアレイ８、ロッ
ドレンズ１０、偏光子１２，１３（ポラライザ１２、ア
ナライザ１３）、光シャッタアレイ１５及び結像用レン
ズアレイ２０から構成されている。光源２には、ハロゲ
ンランプ、蛍光灯あるいはメタルハライドランプ等が使
用される。光源２から放射された光は、熱線吸収フィル
タ３を透過して光量平均化手段である一対のレンズ４，
５に導かれる。熱線吸収フィルタ３は光が持っている熱
を吸収する。一対のレンズ４，５は、後述するように、
光のうち中央部の光の光路を周囲に偏向させて光量を平
均化させる。光量が平均化された光はレンズ５の出射面
から放射され、光ファイバアレイ８の入射面８ａに導か
れる。光ファイバアレイ８は多数本の光ファイバの束で
構成されている。光ファイバ束の入射側は横断面が円形
になるように束ねられ、出射側は主走査方向（矢印Ｘで
示す）に沿って直線状に一列に配置されファイバブロッ
クに取り付けられている。光ファイバアレイ８に入射し
た光は、各光ファイバの内部を通って光ファイバアレイ
８の出射面から出射される。この出射光はロッドレンズ
１０、偏光子１２を透過して光シャッタアレイ１５に集
光される。この光シャッタアレイ１５は、ガラス基板１
６の中央部にＰＬＺＴを素材としたシャッタ素子１７が
千鳥状に配置されており、その両側に各シャッタ素子１
７を駆動するための駆動用ＩＣ１８が配置されている。 画像情報に基づいて駆動用ＩＣによって所定の電圧を印
加されたシャッタ素子１７を透過した光のみが偏光子１
３を透過する。そして、光シャッタアレイ１５を透過し
た光は、レンズアレイ２０でさらに集光されて感光体ド
ラム３０表面に結像される。感光体ドラム３０は矢印ａ
方向に定速で回転駆動され、その表面には所定の画像が
静電潜像として形成されることとなる。

【０００７】［光量平均化手段の詳細な説明、図２及び
図３参照］図２は本実施例で用いられている光量平均化
手段を詳細に説明するための図である。光源２、一対の
レンズ４，５及び光ファイバアレイ８は同一光軸上に配
置されている。光源２の放射方向は光ファイバアレイ８
の入射面８ａに対して垂直になる。光源２から放射され
た光は、直接に、又は反射鏡２５によって集光されてレ
ンズ４に入射する。

【０００８】レンズ４の断面形状は、平凸レンズを中央
で２分割してその両端面を貼り合わせたものと同じ形状
であって、光源２の側に平面４ａを向けて配置されてい
る。レンズ５の断面形状は、平凹レンズを中央で２分割
してその両端面を貼り合わせたものと同じ形状であって
、光源２の側に凸面５ａを向けて配置されている。本実
施例では、レンズ４の平面４ａ及び凹面４ｂの曲率半径
をそれぞれ∞及び−３０ｍｍとし、レンズ５の凸面５ａ
及び平面５ｂの曲率半径をそれぞれ−２５ｍｍ及び∞と
した。図２中の寸法ｄ（１），ｄ（２），ｄ（３）はい
ずれも１０ｍｍとした。また、レンズ４，５の材料には
ガラス材、シリコンゴム材、その他透明樹脂材が使用さ
れるが、本実施例では、屈折率が１．５１７、アッベ数
が６４．１２のガラス材を使用した。

【０００９】次に、以上のように構成されたレンズ４，
５の作用について説明する。光源２から放射された光は
、直接に、又は反射鏡２５によって反射されてレンズ４
に入射する。レンズ４に入射する光は、図３の点線の曲
線２７が示すように、中央部の光量が大きく周囲になる
につれて光量が小さくなる光量分布を有している。レン
ズ４は入射光のうち中央部の光の光路を周囲に偏向させ
る。中央部のみが偏向された光はレンズ５に導かれ、レ
ンズ５によって略平行光にされる。レンズ５から出射し
た平行光は、図３の実線の曲線２８が示すように、中央
部及び周囲部の光量が略等しい光量分布を有している。 レンズ５から出射した平行光は、光ファイバアレイ８の
入射面８ａに入射する。

【００１０】なお、光量平均化手段である一対のレンズ
４，５のうち、いずれか一方を光軸方向に移動可能なよ
うに取り付ければ光量を平均化するための調整がし易く
なる。 ［他の実施例］なお、本発明に係る光信号発生装置は、
前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変形することができる。特に、光量平均化手段
としては種々のものが考えられる。例えば、図４に示す
ように、前記実施例で用いた一対のレンズ４，５のうち
、レンズ４を左右反転して配置しても第１実施例の効果
と同様の効果を奏する。

【００１１】また、図５及び図６に示すような形状の一
対のレンズ３５，３６を適当に組み合わせても光量を平
均化させることができる。

【００１２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、光量平均化手段を光源と光ファイバアレイの入
射面との間に配置したので、光源から放射された光のう
ち中央部の光は周囲に偏向され、光量の減衰がなく、か
つ光量のばらつきの少ない光信号発生装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光信号発生装置の一実施例を示す
斜視図。

【図２】図１に示した光信号発生装置の光量平均化手段
の説明図。

【図３】図２に示した光量平均化手段による光量分布を
示すグラフ。

【図４】光量平均化手段の他の変形例を示す説明図。

【図５】光量平均化手段の他の変形例を示す説明図。

【図６】光量平均化手段の他の変形例を示す説明図。

【符号の説明】

１…光信号発生装置 ２…光源 ４，５…レンズ（光量平均化手段） ８…光ファイバアレイ ８ａ…入射面 １５…光シャッタアレイ ２０…結像用レンズアレイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光源と、該光源からの光を直線状に変
   換する光ファイバアレイと、該光ファイバアレイから出
   射された光をオン、オフする光シャッタアレイと、結像
   用レンズアレイとから構成され、前記光源から放射され
   た光のうち中央部の光の光路を周囲に偏向させる光量平
   均化手段を、前記光源と光ファイバアレイの入射面の間
   に配置したこと、を特徴とする光信号発生装置。