JPH0453919A - 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、光プリンター等に用いられる光走査装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、コンピューターの出力装置として光プリンターが
多く用いられている。

以下、このような光走査装置について第３図を参照して
説明する。

この光走査装置３０では、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３
４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
ズ系が必要であるという問題点があった。

このような問題点を解決するために、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、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、ある屈折
率を有する物質がコアとして光導波路の中心を形成し、
コアより屈折率の小さい物質がクラッドとしてコアの周
辺を取り巻くように形成されている。そして出射端では
このコアとクラッドの屈折率差で決まる開口角をもって
光ビームが出射される。そして、集光手段としてセルフ
ォックレンズアレイ等の屈折率分布レンズアレイによっ
て、出射端における光ビームは感光ドラム上に１対１に
結像される。

もし、このような屈折率分布レンズアレイを用いずに出
射端を感光ドラムに対しである距離をもって設置したな
らば、出射光ビームは、コアとクラッドの屈折率によっ
て決まる広がり角度をもって出射されるので、隣合う画
素同士が干渉し合って、画像品質が極度に劣化するとい
う問題点がある。又、出射端を感光ドラムに密接して設
置したならば、感光ドラム上のトナーによって出射端が
汚されてしまい、これも画像品質の劣化の原因となるの
で、出射端はある距離をもって感光ドラムと離さなけれ
ばならない。

以上のような理由により、光導波路アレイの出射端には
集光手段が必要である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような屈折率分布レンズアレイは高
価であるという問題点があった。

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、安価な光走査装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明の光走査装置は、画
像信号に基づいて光源から発せられた光ビームを伝搬す
る多数の光導波路を列設して形成した光導波路アレイを
有するもので、前記光導波路アレイと同じ構成からなる
円筒レンズアレイを、各光導波路の中心軸と各レンズの
中心軸とが垂直で且つ同一平面上にあるように前記光導
波路アレイの出射端に前記円筒レンズアレイの側面を密
接させて配設しである。

［作用コ 上記の構成を有する本発明によれば、画像信号に基づい
て光源から発せられた光ビームを伝搬する多数の光導波
路を列設して形成した光導波路アレイと同じ構成からな
る円筒レンズアレイを、各光導波路の中心軸と各レンズ
の中心軸とが垂直で且つ同一平面上にあるように光導波
路アレイの出射端に円筒レンズアレイの側面を密接させ
て配設しであるので、光導波路アレイからの出射光は出
射端の並列方向に集光される。

［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。

最初に第１図を参照して本実施例の光走査装置の構成を
説明する。

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１９
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
入射口に分配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から発せられた光ビー
ムを感光ドラム１９に伝搬するための円柱型の光導波路
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１５ｂは感光
ドラム１９の中心軸に平行な直線状に形成されている。

そしてこの出射端１５ｂには、光導波路アレイ１５の先
端を切断して、個々の光導波路に略円筒レンズの機能を
もとめた円筒レンズアレイ１７とシリンドリカルレンズ
１８により形成された集光手段１６を備えている。光導
波路にこのような機能を求めるには、クラッド層がコア
径に比べ非常に薄いという事と、コア部が材料的に均質
である事が必要である。円筒レンズアレイ１７は光導波
路アレイ１５に垂直に、出射端１５ｂの並列方向に各円
筒レンズと各光導波路が１対１に対応するように正確に
位置合わせして配設されており、シリンドリカルレンズ
１８は出射端１５ｂの列設方向に平行に配設されている
。この時、円筒レンズアレイ１７を光導波路アレイ１５
に対して適切な位置に固定して出射端１５ｂから出射し
た光ビームの広がりを抑えるために、本実施例において
は、出射端１５ｂに光導波路アレイ１７を適当な材料に
よって接着している。このような材料には、例えば光導
波路アレイ１５のコアと屈折率のほぼ等しいアクリル系
樹脂等が挙げられる。

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は画像信号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。

光導波路アレイ１５に入射された光ビームは、光導波路
のコアとクラッド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内を伝搬される。そして、
この光ビームは光導波路アレイ１５の出射端１５ｂにお
ける各光導波路から順次出射されるが、この時上記のよ
うな構成を持った集光手段１６によって、出射光ビーム
の広がりは小さくされて感光ドラム１９上に到達する。

以上の作動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１９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ドラム１９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。

以上のように光導波路アレイ１５の出射端１５ｂに構成
された集光手段１６は、円筒レンズアレイ１７により、
出射端の並列方向集光され、また、シリンドリカルレン
ズ１８により出射端の並列方向に対して垂直な方向に集
光され光ビームの広がりを小さくして感光ドラム１９上
に到達させる働きがあるため隣合う画素同士が干渉し合
う事による、画像品質の劣化がなくなる。

従って上記のような構成を持つ集光手段１６によれば、
光導波路アレイ１５の一部分とシリンドリカルレンズ１
８を用いるだけで、出射端の集光手段に高価な屈折率分
布レンズアレイを用いる必要がないので、非常に安価に
構成されるという効果を得るのである。

［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
、光導波路アレイと同じ構成がら成る円筒レンズアレイ
を光導波路アレイの出射端に配設することにより、高価
な屈折率分布レンズを使用することなく、安価な光走査
装置を提供できるという産業上着しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図とは本発明を具体化した実施例を示すも
ので、第１図は光走査装置の概略を示す斜視図、第２図
は光導波路アレイの出射端の平面図及び側面図、第３図
は従来の光走査装置の概略を示す斜視図である、 図中、１１は光源、１４はポリゴンミラー、１５は光導
波路アレイ、１５ｂは出射端、１６は集光手段、１７は
円筒レンズアレイ、１８はシリンドリカルレンズである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、画像信号に基づいて光源から発せられた光ビームを
   伝搬する多数の光導波路を列設して形成した光導波路ア
   レイを有する光走査装置において、前記光導波路アレイ
   と同じ構成からなる円筒レンズアレイを、各光導波路の
   中心軸と各レンズの中心軸とが垂直で且つ同一平面上に
   位置するとともに光導波路アレイの出射端にその側面が
   密接するように配設したことを特徴とする光走査装置。