JPH04134313A - 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。

［従来の技術］ 近年、コンピューターの出力装置として従来から用いら
れているラインプリンターに変わり、光プリンターが用
いられている。

以下、このような光走査装置について第４図を参照して
説明する。

第４図は従来の光走査装置３０を示し、この光走査装置
３０において、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傾斜ミラー３４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の軌跡は１平面上にあり、同じ
平面上にある平板光導波路アレイ３５に入射される。光
ビームは各光導波路を伝搬し、その出射端から出射され
る。そして、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照射され、傾斜ミラー３４の１回転
によって１ライン走査される。

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
種類の透光性樹脂から構成されており、屈折率の大きい
物質がコアとして光導波路の中心を形成し、屈折率の小
さい物質かクラッドとしてコアの周辺を取り巻くように
形成されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来までの光走査装置にお
いては、光ビームの偏向軌跡が１平面状にあるので、ク
ラッドに入射された光ビームは多少なりともクラッド内
を直進して伝搬し出射端から出射されてしまう。この様
な迷光と呼ばれる現象によって、光ビームによる画像情
報が乱され、解像度やコントラストか落ちたりするとい
った問題点かあった。

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、簡単な構成で迷光現象をなくすことができ、
画像品質を劣化させることのない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］ 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ビームを発する光源と、前記光源か
らの光ビームを伝搬する多数の光導波路を列設して形成
した平板光導波路アレイと、前記光源からの光ビームを
鏡面で反射させ前記多数の光導波路に順次入射させるた
めの回転反射鏡とを備えた光走査装置において、前記回
転反射鏡を構成する鏡面が、前記光導波路アレイの入射
端に於ける各々の光導波路の光軸を延長して成る平面を
横切らず、前記回転反射鏡の回転によって、反射された
光ビームの軌跡が円錐形状をなすという構成をとった。

［作用コ 上記の構成を有する本発明においては、光源から画像情
報に基づいて発せられた光ビームは回転反射鏡により等
角速度で偏向され、光導波路アレイに順次入射されるが
、前記光ビームの偏向軌跡は円錐形状であるため光ビー
ムは常に光導波路の光軸に対して斜めの角度から入射さ
れることになる。このため、コアに入射された光は、コ
ア内を伝搬して出射端から出射されるが、クラッドに入
射された光ビームはクラッド内を斜めに突き抜けて光導
波路アレイの側面から出射され、その出射端からは出射
されない。

［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図は本発明に係る光走査装置を示す。第１図におい
て、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
２０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からの光ビームを等角速度
で偏向し、光導波路アレイに順次入射するための傾斜ミ
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（ＬＤ）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
光導波路アレイ１５の入射端１５ａ上に集光するための
集光レンズ１３か設けられている。傾斜ミラー１４は図
示しないモーター等の回転手段によって高速回転可能に
配設されている。そして、この傾斜ミラー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の入射端１５ａを構成する各光導波路に導
かれるように各部材は正確に位置合わせされ、配設され
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を多数列
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は傾斜ミラー１４の回転軸を中心とする
円弧状に形成されており、出射端１５ｂは感光ドラム２
０の中心軸に平行な直線状に形成されている。また、入
射端１５ａ、出射端１５ｂ共、その端面は、鏡面研磨さ
れ、鉛直方向に平行である。

第２図は、前記光走査装置の断面図を示す。

光源１１によって鉛直下方向に出射された光ビームはコ
リメートレンズ１２及び集光レンズ１３を通過して、傾
斜ミラー１４の鏡面１４ａにおいて、８０度偏向されて
、鉛直方向に８０度の角度を持って光導波路アレイ１５
の入射端１５ａに向かう。つまり、本領斜ミラー１４の
鏡面１４ａの角度は、鉛直方向に対して４０度であり、
光導波路アレイ１５の入射端１５ａにおける各々の光導
波路の光軸を延長して成る平面を横切らないといった構
成をとることになる。。従って、本領斜ミラー１４の回
転によって、光ビームの軌跡は、円錐形状となるのであ
る。

光導波路アレイ１５は、光源１１からの光ビームに対す
る屈折率の異なる２種類の透光性材料から構成されてお
り、屈折率の大きい物質がコア１６ａとして光導波路の
中心を形成し、屈折率の小さい物質がクラッド１６ｂと
してコア１６ａの周辺を取り巻くように形成されていた
。従って第３図に示すように、入射端には、コア１６ａ
とクラッド１６゛ｂが交互に並列することになる。また
、光ビームは、そのビームスポット１７が、コア１６ａ
の断面積より大きくなるように集光されて、光導波路ア
レイ１５に入射される。これによると、入射端１５ａに
おける、光ビームの鉛直方向位置のずれによる影響が緩
和される。

いまコア１６ａの断面形状を第３図にあるように、直径
５０ミクロンの円形状であり、各々のコア１６ａが８５
ミクロン毎の水平位置（ピッチ）を持って並列されてい
るように選ぶならば、光ビームのビーム径を２００ミク
ロン以上とすることによって、ビームスポット１７の鉛
直方向位置のずれは、８０ミクロンまで許容されること
になった。

再び第２図に戻って、鉛直方向に８０度の角度を持って
、光導波路アレイ１５に入射される光ビームは、１部は
コア１６ａに入射され、１部はクラッド１６ｂに入射さ
れる。コア１６ａに入射された光ビームは、コア１６ａ
壁面の全反射によって光導波路内を伝搬するが、クラッ
ド１６ｂに入射された光ビームは、クラッド１６ｂ内を
斜めに突き抜けて光導波路アレイ１５の側面１５ｃから
出射され、出射端１５ｂからは出射されない。今クラッ
ド１６ｂの屈折率をｎ＝１．４９とすると、クラッド１
６ｂ内を斜めに突き抜ける角度は、鉛直方向に対して８
３．３度である。

上記に示したように、クラッド１６ｂに直接入射した光
ビームが出射端１５ｂに伝搬されないということは、す
なわち、光導波路中の画像情報等の光信号を乱すような
光が、クラッド１６ｂ中を進むという、いわゆる迷光と
いう現象を引き起こさないということであり、本発明に
おける光走査装置においては、画像解像度やコントラス
ト等の画像品質を劣化させることがないといっｔこ効果
が得られるものである。

次に、再び第１図を用いて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を介して傾斜ミラー１４に導かれる。そして
、傾斜ミラー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、
光導波路内を伝搬して出射端１５ｂから出射されて感光
ドラム２０表面に照射される。

ここで、前述したように、光ビームは鉛直方向に８０度
で光導波路アレイ１５の入射端１５ａに入射されるので
迷光現象を引き起こさない為、画像品質を劣化させるこ
とがないという効果をえる。

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、感光ドラ
ム２０を図示しない駆動源により定速回転させ、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。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、適宜変更を加えることが可能である。

例えば、光導波路アレイ１５の側面１５ｃにカ−ボン等
の光散乱体を塗布することによって、迷光のさらなる減
衰が期待できる。

［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
、平板光導波路アレイを用いた光走査装置においても、
簡単な構成で迷光現象をなくすことかでき、画像品質を
劣化させることがないといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は、本発明に係る光走査装置の概略を
示す斜視図、第２図は本発明に係る光走査装置の構成図
、第３図は本発明に係る光導波路アレイの入射端の側面
図、第４図は従来の光走査装置の概略を示す斜視図であ
る。 図中 １０　光走査装置 １１　光源 １４　回転反射鏡 １４ａ鏡面 １５　光導波路アレイ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像信号に基づいて光ビームを発する光源と、前記
   光源からの光ビームを伝搬する多数の光導波路を列設し
   て形成した平板状の光導波路アレイと、前記光源からの
   光ビームをその鏡面で反射させ前記多数の光導波路に順
   次入射させるための回転反射鏡とを備えた光走査装置に
   おいて、 前記回転反射鏡を構成する鏡面が、前記光導波路アレイ
   の入射端に於ける各々の光導波路の光軸を延長して成る
   平面を横切らず、前記回転反射鏡の回転によって、反射
   された光ビームの軌跡が円錐形状をなすことを特徴とし
   た光走査装置。