JPH054379A - 光信号発生装置 - Google Patents

光信号発生装置

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JPH054379A
JPH054379A JP15848891A JP15848891A JPH054379A JP H054379 A JPH054379 A JP H054379A JP 15848891 A JP15848891 A JP 15848891A JP 15848891 A JP15848891 A JP 15848891A JP H054379 A JPH054379 A JP H054379A
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JP
Japan
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light
optical fiber
fiber bundle
optical
amount
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Pending
Application number
JP15848891A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiko Masuda
朋彦 益田
Ken Matsubara
兼 松原
Hirohisa Kitano
博久 北野
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH054379A publication Critical patent/JPH054379A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光量のばらつきが少ない光信号発生装置を得
る。 【構成】 横断面が円形の中心部材5の周囲に多数本の
光ファイバが同心円状に3重に配置され、環状構造の光
ファイバ束4を形成している。光源から放射された光の
うち光量のばらつきが小さい光が光ファイバ束4の入射
面4aに入射する。一方、光量の最も大きい光は中心部
材5を照射し、直接光ファイバ束4の入射面4aに入射
しない。従って、光ファイバ束4の出射面から光量のば
らつきが小さい光が出射されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等の画像形成装置の画像書き込み用ヘッド等に使用さ
れる光信号発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】従来より、PLZT等の電気光学
効果を有する材料で構成された光シャッタ手段を有する
光信号発生装置をプリンタ等の画像書き込み用ヘッドと
して使用することが検討されてきた。この種の光信号発
生装置の性能は、光源から放射された光が多数本の光フ
ァイバで構成された光ファイバアレイに入射する際の光
量のばらつきによって大きく影響される。光ファイバア
レイの出射側での光量分布は殆ど入射側での光量分布に
等しい。従って、光量のばらつきの少ない光信号発生装
置を得るためには、光ファイバアレイへの入射光の光量
を均一化することが必要である。ところで、図6に示す
ように、従来の光ファイバアレイ39は、光ファイバ束
40の入射面40aが円形状に配置されて入射側口金4
2に挿入されている。一般に、光源から放射された光の
うち、光ファイバ束40の入射面40aの中央部に入射
する光の光量は大きく、周辺部になるにつれて光量は小
さくなる。そして、光ファイバ束40の入射面40aに
おいて光量のばらつきが大きいため、光ファイバ束40
の出射面での光量のばらつきが大きく、光信号発生装置
の光量均一化の妨げになっていた。
【0003】そこで、本発明の課題は、光量のばらつき
が小さい光信号発生装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段と作用】以上の課題を解決
するため、本発明に係る光信号発生装置は、光ファイバ
アレイを構成する各光ファイバの入射面が中心部材の周
囲に所定の半径内に密集して配置されていることを特徴
とする。光源から放射された光のうち、光ファイバ束の
中央部に導かれた光、すなわち、光量の最も大きい光は
中心部材を照射し、直接光ファイバ束には入射しない。
そして、光ファイバ束の中央部以外の所定の半径内に導
かれた光、すなわち、光量のばらつきが小さい光は光フ
ァイバ束に入射する。従って、光ファイバ束の出射面か
ら光量のばらつきが小さい光が出射されることになる。
【0005】
【実施例】以下、本発明に係る光信号発生装置の一実施
例を添付図面を参照して説明する。 [全体構成及び動作、図1参照]光信号発生装置1は、
概略、光源2、光ファイバアレイ3、ロッドレンズ1
0、偏光子12,13(ポラライザ12、アナライザ1
3)、光シャッタアレイ15及び結像用レンズアレイ2
0から構成されている。光源2には、ハロゲンランプ、
蛍光灯あるいはメタルハライドランプ等が使用される。
光源2から放射された光は、光ファイバアレイ3の光フ
ァイバ束4の入射面4aに導かれる。光ファイバ束4は
多数本の光ファイバで構成されている。光ファイバ束4
の入射側は中心部材5の周囲に横断面が環状になるよう
に束ねられて入射側口金6に取り付けられ、出射側は主
走査方向(矢印Xで示す)に沿って直線状に一列に配置
され出射側口金7に取り付けられている。光ファイバ束
4に入射した光は、各光ファイバの内部を通って光ファ
イバ束4の出射面から出射される。この出射光はロッド
レンズ10、偏光子12を透過して光シャッタアレイ1
5に集光される。この光シャッタアレイ15は、ガラス
基板16の中央部にPLZTを素材としたシャッタ素子
17が千鳥状に配置されており、その両側に各シャッタ
素子17を駆動するための駆動用IC18が配置されて
いる。画像情報に基づいて駆動用ICによって所定の電
圧を印加されたシャッタ素子17を透過した光のみが偏
光子13を透過する。そして、光シャッタアレイ15を
透過した光は、レンズアレイ20でさらに集光されて感
光体ドラム30表面に結像される。感光体ドラム30は
矢印a方向に定速で回転駆動され、その表面には所定の
画像が静電潜像として形成されることとなる。
【0006】[光ファイバアレイの説明、図2〜図4参
照]図2は本実施例で用いられている光ファイバアレイ
3の入射側を示す拡大斜視図である。横断面が円形の中
心部材5は、光ファイバ束4の入射面4aに露出した面
が鏡面になっている。この中心部材5の周囲に各光ファ
イバが同心円状に3重に配置され、外半径がr(2) で、
かつ、内半径がr(3) の環状構造の光ファイバ束4を形
成している。さらに、これら光ファイバ束4と中心部材
5は入射側口金6に挿入されて固定されている。
【0007】中心部材5、入射側口金6、出射側口金7
及びこれらの部品と多数本の光ファイバを相互に固定す
るための接着剤の材料には、光ファイバの熱膨張係数に
近い熱膨張係数を有するものが採用される。光源から放
射される輻射熱や周囲の温度変化によって光ファイバ内
部に応力が発生して各光ファイバの透過率がばらつくの
を防止するためである。
【0008】図3は光源2と光ファイバアレイ3の入射
側の位置関係を示す図である。光源2及び光ファイバア
レイ3は同一光軸上に配置されている。なお、光源2と
光ファイバアレイ3の入射側との間に、光源2から放射
される輻射熱から光ファイバアレイ3を保護するために
熱線吸収フィルタを配設してもよい。また、より均一な
光量を得るために、光源2と光ファイバアレイ3の入射
側との間に、拡散フィルタを配設してもよい。光源2の
放射方向は光ファイバアレイ3のファイバ束4の入射面
4aに対して垂直になる。光源2から放射された光は、
直接に、又は反射鏡25によって集光されて光ファイバ
束4に入射する。反射鏡25には楕円鏡、放物面鏡、あ
るいは球面鏡とコンデンサレンズを組み合わせたもの
等、種々のものが採用される。反射鏡25を備えた光源
2から放射される分布は、図4の曲線27が示すよう
に、ガウス分布になっている。従って、光ファイバアレ
イ3の入射側の中央部、即ち、中心部材5には光量の最
も大きい光が導かれる。そして、光ファイバアレイ3の
入射側の周辺部、即ち、環状の入射面を有する光ファイ
バ束4には光量のばらつきの小さい光が導かれる。光フ
ァイバ束4に導かれた光は、各光ファイバの内部を通っ
て光ファイバ束4の出射面から出射される。一方中心部
材5に導かれた光は、中心部材5の鏡面によって反射さ
れ、反射鏡25に戻される。そしてその光は、再び、反
射鏡25で集光され、光ファイバ束4の入射面4aに入
射する。この過程の中で、中心部材5に導かれた光量の
大きい光は周囲に拡散して適当な大きさの光量を有する
光になっているので、光ファイバ束4の入射面4aに入
射しても光量の均一化を妨げないばかりか、むしろ、光
信号発生装置の効率をアップさせる効果を奏する。
【0009】さらに、数式を使用して詳細に説明する。
光源2から放射される光の光量分布が図4に示すガウス
分布であるとすると、光ファイバ束4の入射面4aにお
いて光軸から距離xの位置での光量は、 I=I0 exp(−x2/r(0)) I0 :ピーク光量 r(0) :分散定数 と表わせる。従って、光ファイバ束4の入射面4aでの
光量のばらつきΔIは ΔI=I0 {exp(−r(3)2/r(0))−exp(−r(2)2/r(0))} ……(1) と表わされる。一方、本実施例の光ファイバアレイ3と
同様の種類の光ファイバを使用して光ファイバアレイ3
と同等の入射面積の仕様で従来の光ファイバアレイ(図
6参照)を作製した場合、入射面での光量のばらつきΔ
I’は ΔI’=I0{1−exp(−r(1)2/r(0))} ……(2) と表わされる。ここに、r(1)は円形状光ファイバ束の
入射面の半径を示すものであって、 r(1)2=r(2)2−r(3)2 ……(3) の関係式が成立している(両者の光ファイバ束の充填率
は等しいものとする)。(1)式と(3)式から ΔI=I0{exp(−(r(2)2−r(1)2)/r(0)) −exp(−r(2)2/r(0))} ……(4) ここで、K=ΔI’−ΔIとすると、式(2),(4)
より、 K=I0 exp(−r(1)2/r(0)){exp(r(1)2/r(0))−1} ×{1−exp((r(1)2−r(2)2)/r(0))} r(2)>r(1)>0であるので、 K>0 となる。すなわち、光ファイバアレイ3に入射する光の
光量ばらつきは従来の光ファイバアレイのばらつきに比
較して小さいことが示される。
【0010】[他の実施例]なお、本発明に係る光信号
発生装置は、前記実施例に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変形することができる。前記実施
例は、入射光の光量分布がガウス分布の場合であるが、
この他に例えば、入射光の光量分布が光源からの距離の
2乗に逆比例した分布の場合(すなわち,反射鏡を備え
ない光源から放射された光を光ファイバアレイに入射し
た場合)にも同様の作用、効果を奏する。
【0011】また、図5に示すように、中心部材35の
入射側露出面を凹面(あるいは凸面でもよい)にするこ
とにより、光の光路を周囲に偏向させて光ファイバ束4
に入射する光の光量をよりアップさせてもよい。さら
に、光ファイバ束4の入射側を弾性体材36を介して入
射側口金6に固定することによって光源からの輻射熱等
によって発生する内部応力から光ファイバを保護しても
よい。あるいは、弾性体材36の替わりにダミーの光フ
ァイバを使用してもよい。
【0012】さらに、中心部材の露出面に酸化チタン等
の拡散反射層を設けて光量の均一性をアップさせてもよ
い。
【0013】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、光ファイバアレイを構成する各光ファイバの入
射面が中心部材の周囲に所定の半径内に密集して配置さ
れているので、光源から放射された光のうち光量のばら
つきが小さい光は光ファイバ束の入射面に入射する。さ
らに、光量の最も大きい光は中心部材を照射し、直接光
ファイバ束に入射しない。この結果、光量のばらつきが
少ない光信号発生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光信号発生装置の一実施例を示す
斜視図。
【図2】図1に示した光信号発生装置の光ファイバアレ
イの入射側を示す拡大斜視図。
【図3】図1に示した光信号発生装置の光ファイバアレ
イの作用説明図。
【図4】図1に示した光信号発生装置の光源から放射さ
れる光の光量分布を示すグラフ。
【図5】光ファイバアレイの変形例を示す一部垂直断面
図。
【図6】従来の光信号発生装置の光ファイバアレイの入
射側を示す拡大斜視図。
【符号の説明】 1…光信号発生装置 2…光源 3…光ファイバアレイ 4…光ファイバ束 4a…入射面 5…中心部材 15…光シャッタアレイ 20…結像用レンズアレイ 35…中心部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/036 B 9070−5C 1/04 101 7251−5C (72)発明者 北野 博久 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光源と、該光源からの光を直線状に変換
    する光ファイバアレイと、該光ファイバアレイから出射
    された光をオン、オフする光シャッタアレイと、結像用
    レンズアレイとから構成され、前記光ファイバアレイは
    多数本の光ファイバからなり、各光ファイバの入射面が
    中心部材の周囲に所定の半径内に密集して配置されてい
    ること、を特徴とする光信号発生装置。
JP15848891A 1991-06-28 1991-06-28 光信号発生装置 Pending JPH054379A (ja)

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JP15848891A JPH054379A (ja) 1991-06-28 1991-06-28 光信号発生装置

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JPH054379A true JPH054379A (ja) 1993-01-14

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ID=15672838

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107843A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Noritsu Koki Co Ltd 導光装置、画像読取装置及び画像露光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107843A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Noritsu Koki Co Ltd 導光装置、画像読取装置及び画像露光装置

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