JPH03209417A - 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〕 本発明は画像形成装置における光走査装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、光ファイバを使用して画像信号を走査させ、感光
部材に露光せしめて画像を形成する画像形成装置が知ら
れている。

第６図は一般に使用されている光走査装置を示した図で
ある。図中符号１は半導体レーザであり、この半導体レ
ーザ１から画像信号により変調されたレーザービームを
発生する。このレーザービームの照射側にはコリメータ
レンズ２とシリンドリカルレンズ３が設けられており、
このコリメータレンズ２およびシリンドリカルレンズ３
によって半導体レーザ１からのレーザービームは平行ビ
ームとされる。このコリメータレンズ２およびシリンド
リカルレンズ３によって平行ビームとされたレーザービ
ームは、さらにポリゴンミラー４の表面に照射される。

このポリゴンミラー４は多角柱形状を呈し、一定速度で
回転されることにより、上記平行ビームが等角速度で偏
向される。さらに、このポリゴンミラー４で偏向された
レーザ光はｆ−θレンズ５によって焦点調整された後、
反射ミラー６に到達し、この反射ミラー６を経て等速回
転する感光ドラム７上を、その回転軸と平行な直線りに
沿って走査する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述したｆ−θレンズは非常に高価なもので
あり、装置全体のコストが高くなるといった問題点があ
る。また、このｆ−θレンズを使用しないものとしては
、ｆ−θレンズの代わりに多数の光ファイバで形成され
た光ファイバ束を使用するものがあるが、多数の光ファ
イバを精度よく、シかも安価で製作することは困難であ
るといった問題点がある。

本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、高価なレンズ、ミラー、光ファイバ束等を使用せず
、しかも安価で製作することができる光走査装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は光導波路アレイと、この光導波路アレイの入射
口側に設けられた発光体と、上記光導波路アレイの出射
口側に相対向して設けられた被感光部材とを備えた光走
査装置において、上記光導波路アレイは出射口側が直線
形状を呈するとともに、入射口側は出射口からの出射光
の走査速度が等速度となるように入射光の偏向を行なう
ことができる曲線形状を呈するシート部材で形成されて
いることを特徴とする。

〔作用〕

発光体を点灯させ、発光せしめる。そして、この発光体
からの光を光導波路アレイの入射口側から入射させる。

このとき、この光導波路アレイの入射端で光は屈折され
、所望の偏向特性が得られる。この状態で光は光導波路
アレイ内を伝播し、出射端側から出射され被感光部材上
に照射される。

これにより、被感光部材上に画像信号を走査せしめるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、添附図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。

第１図は本発明における光走査装置の斜視図である。図
中符号８は光源であり、この光源８の照射側には、コリ
メータレンズ９が設けられている。

このコリメータレンズ９は光源８から出射される光ビー
ムを平行な光ビームとするものである。さらに、このコ
リメータレンズ９の照射側には多角柱形状を呈するポリ
ゴンミラー１０が設けられている。このポリゴンミラー
１０はコリメータレンズ９を出射した光ビームを等角速
度で偏向するものである。そして、このポリゴンミラー
１０の近傍には光導波路アレイとしての板状のｆ−θシ
ート１１が配設されている。さらに、このｆ−〇シート
１１の出射側には感光ドラム１２が設けられている。

ここで、上記ｆ−θシート１１は第２図に示すような形
状を呈しており、入射口側１１ａは出射口側ｆｌｂから
の出射光が直線等速度走査を被感光体に行なうことがで
きるような曲線形状を呈している。また、出射口側１１
ｂは感光ドラム１２に対向するように直線状に形成され
ている。また第３図はこのｆ−θシート１１の断面図を
示したものであり、このｆ−θシート１１は３層構造を
呈している。すなわち、コア層１１ｃの上面及び下面に
それぞれクラッド層ｌｉｄ、ｌｉｅを設けたものである
。

上述のように構成された光走査装置の作用について以下
に説明する。

まず、光源８から光が出射され、この光ビーム１３はコ
リメータレンズ９によって平行な光ビーム１３とされ、
ポリゴンミラー１０に照射される。

このポリゴンミラー１０は回転軸１０ａを中心に回転し
ており、これによりこのポリゴンミラー１０に照射され
た光ビーム１３は等角速度で偏向される。そして、この
反射方向の変更により、光ビーム１３のｆ−θシート１
１への入射位置を順次変更することができる。ここで、
このｆ−θシート１１に照射された光ビーム１３は入射
角θｉで入射口側１１ａで入射し、屈折角θｒで屈折し
、ｆ−θシート１１内を伝播する。そして、ｆ−θシー
ト１１内を伝播した光ビーム１３は出射口側１１ｂから
出射され、感光ドラム１２表面を走査する。この走査時
の１ライン分が多角柱形状のポリボンミラ−１０の１面
分の回転に対応するように制御装置（図示せず）によっ
て制御されている。

また、この制御装置によって、画像情報に基づく光源８
の輝度調整がなされている。

なお、入射角θ１１出射角θｒはスネルの法則により ｓｉｎθｉ　／　ｓ　ｉ　ｎθｒ　＝　ｎ　２　／　ｎ
　１ｎ１　：空気の屈折率 ｎ２　：ｆ−θシートの中央層の屈折率の関係で決定さ
れる。

第３図はｆ−θシート１１の断面図であり、光ビーム１
３の伝播状態を示したものである。ここで、このｆ−〇
シート１１は３層構造を呈しており、光が伝播するコア
層１１ｃの屈折率をｎ２とし、このコア層１１ｃを挟む
クラッド層１１ｄ１１ｉｅの屈折率をｎ　　、ｎ　　と
する。このとき、４ ｎ　　＞　ｎ　　ｓ　ｎ　　＞　ｎ　４である。

２　　３　２ 第３図（ａ）はｆ−θシート１１と平行な光ビーム１３
が入射した場合の図である。このようにｆ−θシート１
１の断面方向の光伝播はｆ−θシート１１のコア層１１
ｃの屈折率によって伝播速度が決定される自由伝播であ
る。

第３図（ｂ）はｆ−θシート１１にスキニー光が入射し
た場合の図である。この場合の断面方向の光伝播はコア
層１１ｃとクラッド層１１ｄ。

ｌｉｅとの境界で全反射を繰り返し低損失で伝播する。

なお、このｆ−θシート１１の断面形状は直線である必
要はな（、例えば第４図に示すように入射端１１ａと出
射端１１ｂの直線距離ｌを短かくするために、曲線とな
るようにしてもよい。このようにすることによって、全
体の光路長をある程度保持しつつ、直線距離ｌを短くす
ることができ、ひいては装置全体をコンパクトにするこ
とができる。

また、ｆ−θシート１１は３層構造としたが、第３図（
ｂ）に示すようなスキュー光が入射した際に、低損失で
全反射を繰り返すものであればよく、例えば、クラッド
層が空気であって、１層構造のものであってもよい。さ
らに、ｆ−θシート１１の入射口側１１ａの曲線形状は
出射口側１１ｂからの出射光の走査速度が直線等速度と
なるようなものであればどのような形状であってもよい
。

第５図は本発明における他の実施例を示した図である。

これは、上述第一実施例で使用されているポリゴンミラ
ー１０の代わりに、回転円板１４を設け、この回転円板
１４上にコリメータレンズ付の発光体１５を設けたもの
である。この発光体１５は上記回転円板１４の半径方向
放射状に光を出射するように設けられているため、等角
速度偏向動作となる。ここで、この第二実施例は等角速
度偏向によるものであり、第一実施例におけるポリゴン
ミラー１０による偏向とは異なるので、ｆ−θシート１
１の入射端の曲線形状は第一実施例と第二実施例とで異
なるものとなる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のような光導波路アレイを使用して光走査
装置を形成したことにより、簡単な構造の光走査装置を
提供することができる。また、安価で製造することがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

箪１図は本発明における光走査装置の斜視図、第２図は
本発明におけるｆ−θシートの上面図、第３図（ａ）は
本発明におけるｆ−θシートの断面図、 第３図（ｂ）は本発明におけるｆ−θシートの断面図、 第４図は本発明における他の実施例のｆ−θシートの断
面図、 第５図は本発明における他の実施例の光走査装置の斜視
図、 第６図は従来一般に使用されている光走査装置の斜視図
である。 ８・・・光源（発光体）、 １１・・・ｆ−θシート（光導波路アレイ）、１２・・
・感光ドラム（被感光部材）。 第 １ 図 第 図 （ａ） １ｅ （ｂ） 第 図 第 図 第 ５ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導波路アレイと、この光導波路アレイの入射口側に設
   けられた発光体と、上記光導波路アレイの出射口側に相
   対向して設けられた被感光部材とを備えた光走査装置に
   おいて、上記光導波路アレイは出射口側が直線形状を呈
   するとともに、入射口側は出射口からの出射光の走査速
   度が等速度となるように入射光の偏向を行なうことがで
   きる曲線形状を呈するシート部材で形成されていること
   を特徴とする光走査装置。