JPH04217223A - 光導波路アレイ - 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、光プリンターの光走査
装置等に用いられる光導波路アレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた光プリンタ
ーの光走査装置として光導波路アレイを用いたものが案
出されている。

【０００３】以下、このような光走査装置に用いられる
光導波路アレイについて図３を参照して説明する。

【０００４】図３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、光導波路アレイ３５の入射
端３５ａからコアおよびクラッドへ同時に入射される。 コアに入射された光ビームは光導波路アレイ３５中を伝
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
し、傾斜ミラー３４の１回転によって１ライン走査され
る。

【０００５】この光導波路アレイ３５は多数のコアを一
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た。しかしながら、このよう
な光導波路アレイにおいては、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
コントラストが落ちたりするといった問題点があり、こ
の問題点を解決するために、特願平２ー２８８２０５の
願書に添付した明細書及び図面に開示されているように
、クラッドに光吸収剤を含有させたものがあった。これ
は、クラッドに光吸収剤を含有させるというものであり
、クラッド部に入射された光ビーム（迷光）は、光吸収
剤によって減衰され、出射端には到達しないというもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の光導波路アレイにおいては、クラッドに光
吸収剤を含有させたので、ただちにコアの単位長さ当り
の伝送損失を増大させてしまい、コアの長さによって伝
送損失が大きく変化し、コアが長い部位では伝送損失が
大きく、コアが短い部位では伝送損失が小さいといった
ように光導波路アレイの位置によって、伝送損失が大き
く変化すると言う問題点があった。この問題点は、特に
光走査装置に用いる光導波路アレイのように、コアの長
さが光導波路アレイの位置によって大きく異なるもので
は特に顕著に現われる。

【０００７】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、簡単な構成で光導波路アレイの
個々の光導波路の伝送損失が、光導波路アレイのどの位
置においても均一である光導波路アレイを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【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、光ビームを伝搬する多数の
コアおよびコアを内包するクラッドより構成される光導
波路アレイにおいて、前記クラッドが光吸収部と光透過
部とからなり、前記コアが前記光吸収部と接触する面積
が各々のコアの長さに応じて異ならせた。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、光導波
路アレイのコアに順次入射された光ビームは、コアの長
さが長い部位では光吸収部に接触する区間が短いので少
量の減衰を受けて光導波路アレイから出射される。また
、コアの長さが短い部位では光吸収部に接触する区間が
長いので大きく減衰を受けて光導波路アレイから出射さ
れる。また、クラッドに入射された光ビームは、光吸収
剤の働きでそのパワがただちに減衰される。

【００１０】

【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。

【００１１】図１は本発明に係る光導波路アレイを備え
た光走査装置を示した図である。図２は、前記光導波路
アレイ１５の平面図を示した図である。

【００１２】図１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
の光ビームを等角速度で偏向し、光導波路アレイ１５に
順次入射するための傾斜ミラー１４と、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とから構成されている。この光導
波路アレイ１５の入射端は傾斜ミラー１４の回転軸を中
心とする円弧状に形成されており、出射端は光学研磨さ
れて感光ドラム２０の中心軸に平行な直線状に形成され
ている。

【００１３】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（
ＬＥＤ）等の半導体光源が用いられる。

【００１４】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が設けられている。

【００１５】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光導波路アレイ１５の各光導波路
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。

【００１６】図２に示すように、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。光導波路は、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２１として個々の光導波路
の中心を形成し、屈折率の小さい物質がクラッド２２と
してコアの周辺を取り巻くように形成されている。クラ
ッド２２は、光吸収部２２ａと光透過部２２ｂとからな
る。

【００１７】コア２１には、屈折率１．５３のアクリル
系ポリマーを用い、クラッド２２には屈折率１．４９の
アクリル系ポリマーを用いる。クラッド２２のうち、光
吸収部２２ａには、赤外線吸収特性を持つ無機染料から
なる赤外線吸収剤２２ｃを含有する。

【００１８】光導波路アレイ１５の製法は、例えば、本
人が先に出願した特願平２ー２８３７０３号の願書に添
付した明細書及び図面に詳述した方法によるのがよい。

【００１９】上記製法によって作製された光導波路アレ
イ１５のコア２１を伝搬する光の伝送損失は、光吸収部
２２ａと接する領域では１．０ｄＢ／ｃｍ、光透過部２
２ｂと接する領域では０．１ｄＢ／ｃｍである。また、
光導波路アレイ１５のクラッド２２を伝搬する光の伝送
損失は、光吸収部２２ａの領域では６０ｄＢ／ｃｍであ
る。

【００２０】いま、ある１本のコア２２のうち、光吸収
部２２ａに接する部分の長さをｌｅｎ１（ｃｍ）、光透
過部２２ｂに接する部分の長さをｌｅｎ２（ｃｍ）とす
ると、該コア２２を伝搬する光の伝送損失は、ｌｅｎ１
＋ｌｅｎ２＊０．１（ｄＢ／ｃｍ）となる。この伝送損
失の値を、光導波路アレイ１５の全範囲のコア２２に対
して等しくしたならば、たとえ、コア２２の長さが、光
導波路アレイ１５の部位によって大きく異なったとして
も、出射光のパワは、光導波路アレイ１５のどの部位に
おいても一定となる。

【００２１】例えば、図２中にあるような、円直線変換
素子としての光導波路アレイ１５に適用した場合につい
て説明する。光導波路アレイ１５の外周部１５ｃ（コア
２２最長）でのコアの長さを１１ｃｍ、光導波路アレイ
１５の中央部１５ｄ（コア２２最短）でのコアの長さを
２ｃｍとする。本実施例に記述してあるように、中央部
１５ｄでの光吸収部２２ａに接する部分の長さｌｅｎ１
を１．０ｃｍ、光透過部２２ｂに接する部分の長さをｌ
ｅｎ２を１．０ｃｍとし、周辺部１５ｃでの光吸収部２
２ａに接する部分の長さｌｅｎ１を０．０ｃｍ、光透過
部２２ｂに接する部分の長さをｌｅｎ２を１１．０ｃｍ
とする。これによって、光導波路アレイ１５の中央部１
５ｄの伝送損失と周辺部１５ｃの伝送損失は共に１．１
ｄＢとなる。光導波路アレイ１５の他の部位にも同様に
本実施例を適用することによって、光導波路アレイ１５
の全範囲にわたって、出射される光ビームのパワが均一
であるという効果を得ることができる。もし、従来ある
ように光導波路アレイ１５のクラッド２２を全範囲光吸
収部としたならば、光導波路アレイ１５の中央部１５ｄ
の伝送損失は、２ｄＢであるのに対して、周辺部１５ｃ
の伝送損失は１１ｄＢとなってしまう。

【００２２】次に、再び図１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１
５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。この時、光導波路アレイ１５の伝送損失は、
どの位置においても均一であるため、出射される光ビー
ムのパワは、光導波路アレイ１５のどの位置においても
均一となる。従って、感光体を均一に露光することがで
き、画像の品質が劣化されない。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】例えば、光走査装置としてだけでなく、光
データバスや光コネクタ等のあらゆる光情報伝送機器に
用いる光導波路アレイとして応用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明によれば、簡単な構成を用いて光導波路アレイの
個々の光導波路の伝送損失が、光導波路アレイのどの位
置においても均一である優れた光導波路アレイを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光導波路アレイを備えた光走査装
置の斜視図である。

【図２】本発明に係る光導波路アレイの平面図である。

【図３】従来の光導波路アレイを備えた光走査装置の斜
視図である。

【符号の説明】

１５　　光導波路アレイ ２１　　コア ２２　　クラッド ２２ａ　　光吸収部 ２２ｂ　　光透過部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ビームを伝搬する多数のコアおよび
   コアを内包するクラッドより構成される光導波路アレイ
   において、前記クラッドが光吸収部と光透過部とからな
   り、前記各コアが前記光吸収部と接触する面積を各々の
   コアの長さに応じて異ならせたことを特徴とする光導波
   路アレイ。