JPH0453920A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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の先端部を略円状に
曲げることにより各光導波路の出射端より出射される光
ビームの光軸が、各光導波路自身に略垂直に交わるよう
に構成しである。

［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の先端部を略円状
に曲げであるので、各光導波路の出射端より出射される
光ビームの光軸が、各光導波路自身に略垂直に交わるこ
とによって、各光導波路が円筒レンズの役割を果たすた
め、光ビームが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、画像信号に基づいて光ビームを発生
する光源１１と、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と、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
と、コリメートレンズ１２と集光レンズ１３を経た光源
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と、ポリゴンミラー１４により
偏向された後、各光導波路の入射口から入射された光ビ
ームを伝搬するとともに、その光ビームを出射口から出
射する光導波路を多数列設形成した光導波路アレイ１５
と、各光導波路の出射口から出射された光ビームで露光
されることにより、画像の潜像が形成される感光ドラム
１８とから構成されている。

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ＬＤ（レーザ
ダイオード）あるいはＬＥＤ　（発光ダイオード）等の
半導体光源が用いられる。

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の入射端１５ａはポリゴンミラー１
４を取り囲むような円弧状に形成されており、出射端１
５ｂは、光導波路アレイ１５を構成するおのおのの光導
波路より出射される光ビームの光軸が、その光導波路自
身に略垂直に交わるように、且つ感光ドラム１８の中心
軸に平行な直線状に形成されている。よって、出射端１
５ｂの下流には、個々の光導波路に略円筒レンズの機能
を求めた光導波路アレイ１５自身が配設され、更にその
下流には出射端１５ｂの並列方向に配置され、出射端１
５ｂの並列方向と垂直な方向に出射光を集光させるシリ
ンドリカルレンズ１６により形成された集光手段１７を
備えている。光導波路にこの様な機能を求めるには、ク
ラッド層がコア直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。このような構
成によって出射端１５ｂにおける光ビームは感光ドラム
１８上に１対１に結像される。

次に第２図を参照して、光導波路アレイ１５の出射端１
５ｂ近傍の構成を説明する。

光導波路アレイ１５は、出射端１５ｂから出射された光
ビームの広がりを抑えるために、光導波路アレイ１５を
構成する各々の光導波路より出射される光ビームの光軸
が光導波路自身に略垂直に交わるように構成されている
。本実施例においては、第２図に示すように、光導波路
アレイ１５の出射端付近を折れ曲がらないように湾曲さ
せ、出射端１５ｂを光導波路アレイ１５の伝送路中の適
切な位置に、各光導波路が光導波路自身に対応するよう
に適切な材料で接着している。この様な材料には、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。

更にその下流には出射端１５ｂの並列方向に配置された
シリンドリカルレンズ１６が出射端の並列方向に該光導
波路アレイ１５に当接して配置されている。

以上のように構成された光導波路アレイ１５は、光導波
路アレイ１５自身により、出射端１５ｂの並列方向に集
光され、また、シリンドリカルレンズ１６により出射端
１５ｂの並列方向に対して垂直な方向に集光されるので
、光ビームの広がりを小さくして感光ドラム１８上に到
達させる。よって、隣合う画素同士が干渉し合う事なく
、画像品質の劣化がなくなる。

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
ける各光導波路がら順次出射されるが、この時上述した
構成により、出射光ビームの広がりが抑えられて感光ド
ラム１８上に到達する。

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１８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１８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。

従って上記のような構成を持つ集光手段１７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
１６を用いるだけで、出射端１５ｂ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、光走
査装置が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がなように、本発明によれ
ば、光ビームを伝搬する光導波路アレイを構成するおの
おのの光導波路より出射される光ビームの光軸が、各光
導波路自身に略垂直に交わるように光導波路アレイを構
成することによって、安価な光走査装置を提供すること
ができるという産業上者しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明を具体化した実施例を示すもの
で、第１図は光走査装置を示す斜視図、第２図は光導波
路アレイの出射端近傍の斜視図、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
   の先端部を略円状に曲げてその先端部を前記光導波路ア
   レイに密接させることにより各光導波路の先端部の出射
   端より出射される光ビームの光軸が、各光導波路自身の
   光軸に略垂直に交わるように構成したことを特徴とする
   光走査装置。