JPS61282825A - レ−ザプリンタ - Google Patents
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- JPS61282825A JPS61282825A JP60124440A JP12444085A JPS61282825A JP S61282825 A JPS61282825 A JP S61282825A JP 60124440 A JP60124440 A JP 60124440A JP 12444085 A JP12444085 A JP 12444085A JP S61282825 A JPS61282825 A JP S61282825A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
- H04N1/12—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using the sheet-feed movement or the medium-advance or the drum-rotation movement as the slow scanning component, e.g. arrangements for the main-scanning
- H04N1/126—Arrangements for the main scanning
- H04N1/1275—Arrangements for the main scanning using a solid-state deflector, e.g. an acousto-optic deflector or a semiconductor waveguide device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/295—Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
- G02F1/2955—Analog deflection from or in an optical waveguide structure] by controlled diffraction or phased-array beam steering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はレーザプリンタに関し、特に、機械的可動部分
を除去して耐久性等を向上させる技術に関するものであ
る。
を除去して耐久性等を向上させる技術に関するものであ
る。
従来技術
レーザ光源と該レーザ光源から発射されるレーザビーム
の方向を所望の角度へ偏向させる光偏向装置とを備え、
該光偏向装置を用いてレーザビームを感光ドラム上に走
査することにより所望の静電パターンを該感光ドラム上
に形成する形式のレーザプリンタが知られている。たと
えば、特開昭５１−８９４９号公報に記載されたものが
それである。斯るレーザプリンタの偏向装置には、たと
えば第１８図および第１９図に示すようにポリゴンミラ
ー、ホログラムスキャナ等が用いられるのが一般的であ
る。
の方向を所望の角度へ偏向させる光偏向装置とを備え、
該光偏向装置を用いてレーザビームを感光ドラム上に走
査することにより所望の静電パターンを該感光ドラム上
に形成する形式のレーザプリンタが知られている。たと
えば、特開昭５１−８９４９号公報に記載されたものが
それである。斯るレーザプリンタの偏向装置には、たと
えば第１８図および第１９図に示すようにポリゴンミラ
ー、ホログラムスキャナ等が用いられるのが一般的であ
る。
すなわち、第１８図はポリゴンミラーを用いた偏向装置
の構成例を示す斜視図であって、レーザ光源１１０から
発射されたレーザビームはコリメータレンズ１１２を通
して、外周面に複数の鏡面を有するポリゴンミラー１１
１４に入射させられる。
の構成例を示す斜視図であって、レーザ光源１１０から
発射されたレーザビームはコリメータレンズ１１２を通
して、外周面に複数の鏡面を有するポリゴンミラー１１
１４に入射させられる。
ポリゴンミラー１１４がモータ１１６によって回転駆動
されると、ポリゴンミラー１１４によって反射されるレ
ーザビームは直線状に掃引されつつトロイダルレンズ１
１８およびｆθレンズ１２０を経て感光ドラム１２２上
に到達するようになっている。また、第１９図はホログ
ラムスキャナを用いた偏向装置の構成例を示す斜視図で
あって、レーザ光源１２４から発射されたレーザビーム
はシリンドリカルレンズ１２６および位置固定のミラー
１２８を経てホログラムディスク１３０に設けられた回
折格子１３２に入射させられる。ホログラムディスク１
３０がモータ１３４によって回転駆動されると、回折格
子１３２を通過したレーザビームは回折角の変化に従っ
て掃引されつつミラー１３６、球面レンズ１３８、シリ
ンドリカルレンズ１４０を経て感光ドラム１４２上に到
達するようになっている。 ′ 発明が解決すべき問題点 しかしながら、かかる従来のレーザプリンタにおいては
、偏向装置がポリゴンミラー、ホログラムスキャナなど
の回転機材およびその駆動装置等の機械的可動部分や光
学レンズ系を備えたものであるため、装置の騒音が大き
く、しかも、必ずしも充分な信頼性および耐久性が得ら
れる訳ではなかった。
されると、ポリゴンミラー１１４によって反射されるレ
ーザビームは直線状に掃引されつつトロイダルレンズ１
１８およびｆθレンズ１２０を経て感光ドラム１２２上
に到達するようになっている。また、第１９図はホログ
ラムスキャナを用いた偏向装置の構成例を示す斜視図で
あって、レーザ光源１２４から発射されたレーザビーム
はシリンドリカルレンズ１２６および位置固定のミラー
１２８を経てホログラムディスク１３０に設けられた回
折格子１３２に入射させられる。ホログラムディスク１
３０がモータ１３４によって回転駆動されると、回折格
子１３２を通過したレーザビームは回折角の変化に従っ
て掃引されつつミラー１３６、球面レンズ１３８、シリ
ンドリカルレンズ１４０を経て感光ドラム１４２上に到
達するようになっている。 ′ 発明が解決すべき問題点 しかしながら、かかる従来のレーザプリンタにおいては
、偏向装置がポリゴンミラー、ホログラムスキャナなど
の回転機材およびその駆動装置等の機械的可動部分や光
学レンズ系を備えたものであるため、装置の騒音が大き
く、しかも、必ずしも充分な信頼性および耐久性が得ら
れる訳ではなかった。
問題点を解決するための手段
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、レーザ光源と該レーザ光源か
ら発射されるレーザビームの方向を偏向させる光偏向装
置°とを備え、該光偏向装置を用いてレーザビームを感
光ドラム上に走査させることにより所望の静電パターン
を該感光ドラム上に形成する形式のレーザプリンタであ
って、前記光偏向装置が、前記レーザビームを導く光導
波路と該光導波路内を通過する光の方向を偏向させる光
偏向部とを備えた単一の基板から成る光偏向素子を含み
、該光偏向素子の光偏向作用によって前記レーザビーム
の方向が所望の角度へ偏向されることにある。
その要旨とするところは、レーザ光源と該レーザ光源か
ら発射されるレーザビームの方向を偏向させる光偏向装
置°とを備え、該光偏向装置を用いてレーザビームを感
光ドラム上に走査させることにより所望の静電パターン
を該感光ドラム上に形成する形式のレーザプリンタであ
って、前記光偏向装置が、前記レーザビームを導く光導
波路と該光導波路内を通過する光の方向を偏向させる光
偏向部とを備えた単一の基板から成る光偏向素子を含み
、該光偏向素子の光偏向作用によって前記レーザビーム
の方向が所望の角度へ偏向されることにある。
作用および発明の効果
このようにすれば、前記光偏向装置が前記レーザビーム
を導く光導波路と該光導波路内を通過する光の方向を偏
向させる光偏向部とを備えた単一の基板から成る光偏向
素子を含み、その光偏向素子の光偏向作用によって前記
レーザビームの方向が所望の角度へ偏向されるので、従
来のような回転機材およびその駆動装置等の機械的可動
部分が不要となり、装置が小型となって信頼性および耐
久性が向上するとともに騒音が解消される。
を導く光導波路と該光導波路内を通過する光の方向を偏
向させる光偏向部とを備えた単一の基板から成る光偏向
素子を含み、その光偏向素子の光偏向作用によって前記
レーザビームの方向が所望の角度へ偏向されるので、従
来のような回転機材およびその駆動装置等の機械的可動
部分が不要となり、装置が小型となって信頼性および耐
久性が向上するとともに騒音が解消される。
実施例
以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第２図はレーザプリンタの要部を示す概略図であって、
一方向に回転駆動される感光ドラム１０の周囲には光偏
向装置１２、現像器１４、転写器１６、クリーナ１８、
コロナ帯電器２０が順次配設されている。印刷紙２２は
案内ローラ２４に案内されることにより感光ドラム１０
に接しつつそれと転写器１６との間を通過させられた後
、定着器２６へ送られるように構成されている。感光ド
ラムＩＯは導電性支持体、光導電層、および絶縁層から
基本的に構成されており、その回転に伴って外周の感光
面に残存しているトナーが前記クリーナ１８により清掃
されたのち前記コロナ帯電器２０により一様に＋または
−に帯電させられる。
一方向に回転駆動される感光ドラム１０の周囲には光偏
向装置１２、現像器１４、転写器１６、クリーナ１８、
コロナ帯電器２０が順次配設されている。印刷紙２２は
案内ローラ２４に案内されることにより感光ドラム１０
に接しつつそれと転写器１６との間を通過させられた後
、定着器２６へ送られるように構成されている。感光ド
ラムＩＯは導電性支持体、光導電層、および絶縁層から
基本的に構成されており、その回転に伴って外周の感光
面に残存しているトナーが前記クリーナ１８により清掃
されたのち前記コロナ帯電器２０により一様に＋または
−に帯電させられる。
そして、前記光偏向装置１２によりレーザビームが帯電
させられた感光面上の所望の範囲に走査させられると、
レーザビームが照射された場所と照射されない場所との
間の電位差によって感光面上に所望の形状の静電パター
ンが形成される。このように形成された静電パターンに
は前記現像器１４からトナーが付着させられ、そのトナ
ーのパターンは前記転写器１６において印刷紙２２上へ
転写される。印刷紙２２上へ転写されたトナーのパター
ンは前記定着器２６において定着されることにより、印
刷紙２２上にはレーザビームにより感光ドラムＩＯ上に
描かれたパターンが印刷される。
させられた感光面上の所望の範囲に走査させられると、
レーザビームが照射された場所と照射されない場所との
間の電位差によって感光面上に所望の形状の静電パター
ンが形成される。このように形成された静電パターンに
は前記現像器１４からトナーが付着させられ、そのトナ
ーのパターンは前記転写器１６において印刷紙２２上へ
転写される。印刷紙２２上へ転写されたトナーのパター
ンは前記定着器２６において定着されることにより、印
刷紙２２上にはレーザビームにより感光ドラムＩＯ上に
描かれたパターンが印刷される。
前記光偏向装置１２は、第１図に示すように構成され、
透光性を有する単一の基板から成る光偏向素子２８とそ
れに一体的に設けられた半導体レーザ素子３０とを備え
ている。上記光偏向素子２８は、第３図に示すように、
音響光学効果や電気光学効果などによって光導波路中を
伝播するレーザビームを偏向させる光偏向部３４と出射
するレーザビームの焦点を調節する光束補正部３６とを
備えており、その光偏向部３４側に前記半導体レーザ素
子３０が一体的に取り付けられている。上記音響光学効
果は弾性波の伝播による物質の粗密に対応して現れる周
期的な屈折率の高低によって回折される現象である。ま
た、電気光学効果は電界に応じて結晶内に屈折率の局所
的変化が生じるこの屈折率の変化に従って光が屈折を受
ける現象である。
透光性を有する単一の基板から成る光偏向素子２８とそ
れに一体的に設けられた半導体レーザ素子３０とを備え
ている。上記光偏向素子２８は、第３図に示すように、
音響光学効果や電気光学効果などによって光導波路中を
伝播するレーザビームを偏向させる光偏向部３４と出射
するレーザビームの焦点を調節する光束補正部３６とを
備えており、その光偏向部３４側に前記半導体レーザ素
子３０が一体的に取り付けられている。上記音響光学効
果は弾性波の伝播による物質の粗密に対応して現れる周
期的な屈折率の高低によって回折される現象である。ま
た、電気光学効果は電界に応じて結晶内に屈折率の局所
的変化が生じるこの屈折率の変化に従って光が屈折を受
ける現象である。
光偏向素子２８によるレーザビームの偏向周期および半
導体レーザ素子３０からのレーザビームの発射（ＯＮ−
ＯＦＦ）は、通常コンピュータによって構成される印字
制御回路３２によって制御されるようになっており、こ
れにより、図示しないメインコンピュータから供給され
る印字信号が表す所望の文字、記号、画像などが印刷紙
２２上に印刷されるのである。
導体レーザ素子３０からのレーザビームの発射（ＯＮ−
ＯＦＦ）は、通常コンピュータによって構成される印字
制御回路３２によって制御されるようになっており、こ
れにより、図示しないメインコンピュータから供給され
る印字信号が表す所望の文字、記号、画像などが印刷紙
２２上に印刷されるのである。
前記印字制御回路３２はたとえば第４図に示すように構
成される。すなわち、インターフェース３８を介して伝
送された印字信号はフレームバッファ４０にて貯えられ
、レーザスイッチング回路４２は発振器４４からの信号
に同期しかつ印字信号が表す文字などを感光ドラム１０
上に描くように半導体レーザ素子３０を０Ｎ−ＯＦＦ駆
動する。
成される。すなわち、インターフェース３８を介して伝
送された印字信号はフレームバッファ４０にて貯えられ
、レーザスイッチング回路４２は発振器４４からの信号
に同期しかつ印字信号が表す文字などを感光ドラム１０
上に描くように半導体レーザ素子３０を０Ｎ−ＯＦＦ駆
動する。
偏向制御回路４６は光偏向部３４に供給する電圧の周波
数または電圧値を発振器４４からの信号に、 同期し
て調節することによりレーザビームを感光ドラム１０上
に走査させる。光束補正制御回路４８は光束補正部３６
に供給する電圧を発振器４４からの信号に同期して調節
することによりレーザビームの焦点を感光ドラム１０上
に結ばせる。
数または電圧値を発振器４４からの信号に、 同期し
て調節することによりレーザビームを感光ドラム１０上
に走査させる。光束補正制御回路４８は光束補正部３６
に供給する電圧を発振器４４からの信号に同期して調節
することによりレーザビームの焦点を感光ドラム１０上
に結ばせる。
以下、前記光偏向装置１２の構成例をさらに詳しく説明
する。
する。
第５図および第６図において、光偏向素子２８の基板は
電気光学材料、たとえばＬｉＮｂ０．結晶からなる０、
５ Ｍ程度の厚さのチップから成り、その−面には光
導波路５２が設けられている。この先導波路５２は、基
板の他の部分よりも屈折率が太き（されて光が平面的に
閉じ込められるようにすることにより好適に導かれるよ
うになっており、たとえば基板の表面からＴｉ （チ
タン）を拡散させることにより数μｍ程度の比較的薄い
層状に形成されている。なお、基板と先導波路５２とは
屈折率が異なるのみでありしかもその屈折率は連続的に
変化するため、それらの境界は破線にて示されている。
電気光学材料、たとえばＬｉＮｂ０．結晶からなる０、
５ Ｍ程度の厚さのチップから成り、その−面には光
導波路５２が設けられている。この先導波路５２は、基
板の他の部分よりも屈折率が太き（されて光が平面的に
閉じ込められるようにすることにより好適に導かれるよ
うになっており、たとえば基板の表面からＴｉ （チ
タン）を拡散させることにより数μｍ程度の比較的薄い
層状に形成されている。なお、基板と先導波路５２とは
屈折率が異なるのみでありしかもその屈折率は連続的に
変化するため、それらの境界は破線にて示されている。
上記先導波路５２の一端部に接して半導体レーザ素子３
０が固設されており、その半導体レーザ素子３０の端面
から出たレーザビームは光導波路５２内を導かれる過程
で、光収束部５６において平行光に収束させられかつ光
偏向部５８において偏向させられるとともに、光束補正
部６ｏにおいて焦点補正されるようになっている。
０が固設されており、その半導体レーザ素子３０の端面
から出たレーザビームは光導波路５２内を導かれる過程
で、光収束部５６において平行光に収束させられかつ光
偏向部５８において偏向させられるとともに、光束補正
部６ｏにおいて焦点補正されるようになっている。
すなわち、光収束部５６は、基板の面方向かつ前記レー
ザビームの光軸Ｌ０に直角な方向においてその光軸Ｌ０
に近づく程拡散濃度が高くなるようにＴｉのような拡散
材料が拡散させられることにより、光導波路５２におい
て光軸Ｌ０に近づく程屈折率が高くされて凸レンズ機能
が設けられたものである。第５図の光収束部５６内に示
す直線群は屈折率分布を表わすためのものであってその
線密度が屈折率の高さを示している。なお、この光収束
部５６は先導波路の表面に凹陥部を設けて成るジオデシ
ックレンズ等にて構成されても良い。
ザビームの光軸Ｌ０に直角な方向においてその光軸Ｌ０
に近づく程拡散濃度が高くなるようにＴｉのような拡散
材料が拡散させられることにより、光導波路５２におい
て光軸Ｌ０に近づく程屈折率が高くされて凸レンズ機能
が設けられたものである。第５図の光収束部５６内に示
す直線群は屈折率分布を表わすためのものであってその
線密度が屈折率の高さを示している。なお、この光収束
部５６は先導波路の表面に凹陥部を設けて成るジオデシ
ックレンズ等にて構成されても良い。
前記光偏向部５８および光束補正部６０は、前記先導波
路上に多数の電極が緩衝層６２を介して配設されること
によってそれぞれ構成されている。
路上に多数の電極が緩衝層６２を介して配設されること
によってそれぞれ構成されている。
緩衝層６２は、光導波路５２よりも屈折率の小さい透明
物質たとえばＳｉｎ、にて数μｍ程度の厚みに構成され
たものであり、後述の電極による光の吸収を防止するた
めのものであるが、必ずしも設けられなくても良い。
物質たとえばＳｉｎ、にて数μｍ程度の厚みに構成され
たものであり、後述の電極による光の吸収を防止するた
めのものであるが、必ずしも設けられなくても良い。
光偏向部５８は前記光軸り。を挟んで位置する一対の電
極６４．６６とそれら電極６４．６６間において光軸Ｌ
０と斜交する電極６８とから構成されている。
極６４．６６とそれら電極６４．６６間において光軸Ｌ
０と斜交する電極６８とから構成されている。
一般に、電気光学材料には電界の強さに応じて屈折率を
変化させる性質（電気光学効果）があり、たとえば、基
板がＬｉＮｂ０ｚ （Ｙ−カット結晶）の場合は、電
極６４．６６間に位置する部分の屈折率の変化Δｎは次
式（１）の如くとなるから、光軸Δｎ＝（１／２）ｎ、
３ｒＢ・Ｅ ・・ｉｔ）但し、ｎ、は基板の異常光
に対する屈折率、ｒｆｆ３は基板の面方向における電気
光学定数である。
変化させる性質（電気光学効果）があり、たとえば、基
板がＬｉＮｂ０ｚ （Ｙ−カット結晶）の場合は、電
極６４．６６間に位置する部分の屈折率の変化Δｎは次
式（１）の如くとなるから、光軸Δｎ＝（１／２）ｎ、
３ｒＢ・Ｅ ・・ｉｔ）但し、ｎ、は基板の異常光
に対する屈折率、ｒｆｆ３は基板の面方向における電気
光学定数である。
軸Ｌ０に直角な方向における屈折率の大きさの分布、す
なわち屈折率変化Δｎの分布も電界Ｅの分布に対応して
変化し、たとえば、電極６８に正電圧、電極６４および
６６に接地電圧を印加すると、光偏向部５８のＡ−Ａ、
Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ線上における電界Ｅおよび屈折率変化△
ｎの分布はそれぞれ第７図、第８図、第９図に示す如く
となる。このため、光軸Ｌ０と平行に進行するレーザビ
ームは光束の各部で経験する屈折率が異なることになり
、屈折率の高い方へ曲げられる。
なわち屈折率変化Δｎの分布も電界Ｅの分布に対応して
変化し、たとえば、電極６８に正電圧、電極６４および
６６に接地電圧を印加すると、光偏向部５８のＡ−Ａ、
Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ線上における電界Ｅおよび屈折率変化△
ｎの分布はそれぞれ第７図、第８図、第９図に示す如く
となる。このため、光軸Ｌ０と平行に進行するレーザビ
ームは光束の各部で経験する屈折率が異なることになり
、屈折率の高い方へ曲げられる。
したがって、偏向制御回路４６から電極６８と電極６４
および６６との間にそれぞれ印加される電圧がたとえば
正弦波状に時間的に変化させられると、それに同期して
レーザビーム７０の偏向角θが正弦波状に同期的に変化
させられる。なお、第７図乃至第９図の電界Ｅは第５図
の下方向を正としたものである。
および６６との間にそれぞれ印加される電圧がたとえば
正弦波状に時間的に変化させられると、それに同期して
レーザビーム７０の偏向角θが正弦波状に同期的に変化
させられる。なお、第７図乃至第９図の電界Ｅは第５図
の下方向を正としたものである。
次に、前記光束補正部６０は、光偏向部５８を通過する
ことにより偏向させられたレーザビーム７０を感光ドラ
ム１０上の一点に収束させるためのものであり、第５図
に示すように、多数の三次元光導波路７２を放射状に有
するとともに、一連の補正用電極７４を有している。な
お、理解を容易にするために図において７本の三次元光
導波路７２が画かれているが、実際にはきわめて多数の
三次元光導波路７２が設けられている。
ことにより偏向させられたレーザビーム７０を感光ドラ
ム１０上の一点に収束させるためのものであり、第５図
に示すように、多数の三次元光導波路７２を放射状に有
するとともに、一連の補正用電極７４を有している。な
お、理解を容易にするために図において７本の三次元光
導波路７２が画かれているが、実際にはきわめて多数の
三次元光導波路７２が設けられている。
光導波路７２はＴｉ等の拡散によって中央部程屈折率が
高くなるように構成されており、光導波路７２中を伝播
するレーザビーム７０は第１Ｏ図に示すように周期的に
収束させられる。したがって、先導波路７２の長さｌを
選択することにより焦点が感光ドラム１０上に形成され
るようになっている。前記補正用電極７４は第１１図に
示すように光導波路７２上に配設されており、レーザビ
ーム７０が伝播している光導波路７２ｂのとなりの光導
波路７２ａ、７２ｃ上の補正用電極７４ａと７４ｃ間に
補正電圧が印加されることにより、光導波路７４ｂの電
極７４ａと７４Ｃとの間に位置する部分の屈折率が変化
させられる。このため、たとえば第１２図の（ａｌに示
す状態から（ｂ）に示す状態に変化させられて焦点補正
が行われるのである。
高くなるように構成されており、光導波路７２中を伝播
するレーザビーム７０は第１Ｏ図に示すように周期的に
収束させられる。したがって、先導波路７２の長さｌを
選択することにより焦点が感光ドラム１０上に形成され
るようになっている。前記補正用電極７４は第１１図に
示すように光導波路７２上に配設されており、レーザビ
ーム７０が伝播している光導波路７２ｂのとなりの光導
波路７２ａ、７２ｃ上の補正用電極７４ａと７４ｃ間に
補正電圧が印加されることにより、光導波路７４ｂの電
極７４ａと７４Ｃとの間に位置する部分の屈折率が変化
させられる。このため、たとえば第１２図の（ａｌに示
す状態から（ｂ）に示す状態に変化させられて焦点補正
が行われるのである。
このような焦点補正のための信号が光束補正制御回路４
８から偏向角度に関連して供給される。な台、第１３図
に示すように、光偏向素子２８・から出力されるレーザ
ビーム７０の垂直方向の焦点を補正するために、トロイ
ダルレンズ７６が必要に応じて設けられる。
８から偏向角度に関連して供給される。な台、第１３図
に示すように、光偏向素子２８・から出力されるレーザ
ビーム７０の垂直方向の焦点を補正するために、トロイ
ダルレンズ７６が必要に応じて設けられる。
このように、本実施例の光偏向素子２８においては、そ
の光偏向部５８における偏向作用が、先導波路５２を構
成する電気光学材料の電気光学効果を利用するものであ
って、光偏向用の電極６４および６６と６８との間に印
加する電圧を時間的に変化させてそれ等電極６４および
６６間の光導波路５２の屈折率分布を時間的に変化させ
ることにより行われる。それ故、従来の装置に備えられ
るような光を偏向させるための回転機構およびその駆動
装置等の機械的可動部分が不要となり、装置の騒音が解
消されるとともに信頼性および耐久性が向上するのであ
る。
の光偏向部５８における偏向作用が、先導波路５２を構
成する電気光学材料の電気光学効果を利用するものであ
って、光偏向用の電極６４および６６と６８との間に印
加する電圧を時間的に変化させてそれ等電極６４および
６６間の光導波路５２の屈折率分布を時間的に変化させ
ることにより行われる。それ故、従来の装置に備えられ
るような光を偏向させるための回転機構およびその駆動
装置等の機械的可動部分が不要となり、装置の騒音が解
消されるとともに信頼性および耐久性が向上するのであ
る。
また、本実施例の光偏向素子２８においては、光収束部
５６、光偏向部５８、光束補正部６０がひとつの基板上
に集積化されているので、光偏向装置１２が小型となる
利点がある。
５６、光偏向部５８、光束補正部６０がひとつの基板上
に集積化されているので、光偏向装置１２が小型となる
利点がある。
次に、光偏向装置１２の他の構成例を説明する。
第１４図および第１５図において、光偏向素子８０の基
板はＬｉＮｂ０．結晶などの電気光学材料からなる０、
５ ｍｍ程度のものであり、その基板の一面には、Ｔ
ｉ （チタン）などを拡散させることにより数μｍ程
度の比較的薄い層状に形成された光導波路８２が設けら
れている。なお、上記基板は、たとえば電気光学効果の
きわめて少ないＬｉＴａｇ、や電気光学効果のないＳｉ
Ｏ□などの基板上にＬ ｉ Ｎ ｂ ０３などの電気光
学材料製薄膜を形成したものや、他の種類の電気光学材
料からなる基板でもよく、また、拡散させる金属材料は
電気光学材料の屈折率を拡散により変化させる物質たと
えばＶ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、ＣＵ（銅）等
であっても良い。
板はＬｉＮｂ０．結晶などの電気光学材料からなる０、
５ ｍｍ程度のものであり、その基板の一面には、Ｔ
ｉ （チタン）などを拡散させることにより数μｍ程
度の比較的薄い層状に形成された光導波路８２が設けら
れている。なお、上記基板は、たとえば電気光学効果の
きわめて少ないＬｉＴａｇ、や電気光学効果のないＳｉ
Ｏ□などの基板上にＬ ｉ Ｎ ｂ ０３などの電気光
学材料製薄膜を形成したものや、他の種類の電気光学材
料からなる基板でもよく、また、拡散させる金属材料は
電気光学材料の屈折率を拡散により変化させる物質たと
えばＶ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、ＣＵ（銅）等
であっても良い。
上記先導波路８２の一端部には図示しないレーザ光源に
接続された光ファイバ（光学繊維）８４の一端が連結さ
れており、その光ファイバ８４の端面から出たレーザビ
ームは先導波路８２内を導かれる過程で、光収束部８６
において平行光に収束させられかつ光偏向部８８におい
て偏向させられるとともに、偏向角度増幅部９０におい
て偏向角が増幅され、次いで前述と同様の多数の三次元
光導波路１０４から成る光束補正部９２において焦点補
正されるようになっている。
接続された光ファイバ（光学繊維）８４の一端が連結さ
れており、その光ファイバ８４の端面から出たレーザビ
ームは先導波路８２内を導かれる過程で、光収束部８６
において平行光に収束させられかつ光偏向部８８におい
て偏向させられるとともに、偏向角度増幅部９０におい
て偏向角が増幅され、次いで前述と同様の多数の三次元
光導波路１０４から成る光束補正部９２において焦点補
正されるようになっている。
すなわち、光収束部８６は、基板の面方向かつ前記レー
ザビームの光軸Ｌ０に直角な方向においてその先軸Ｌ０
に近づく程拡散濃度が高くなるようにＴｉのような拡散
材料が拡散させられることにより、第１６図に示すよう
に、先導波路８２において光軸Ｌ０に近づく程屈折率が
高くされて凸レンズ機能が設けられたものである。第１
４図お、 よび第１６図の光収束部８６に示す直線群
は屈折率分布を表わすためのものであってその線密度が
屈折率の高さを示している。
ザビームの光軸Ｌ０に直角な方向においてその先軸Ｌ０
に近づく程拡散濃度が高くなるようにＴｉのような拡散
材料が拡散させられることにより、第１６図に示すよう
に、先導波路８２において光軸Ｌ０に近づく程屈折率が
高くされて凸レンズ機能が設けられたものである。第１
４図お、 よび第１６図の光収束部８６に示す直線群
は屈折率分布を表わすためのものであってその線密度が
屈折率の高さを示している。
光偏向部８８は、基板上の一端部に設けられた一対の櫛
型電極９４．９６によって励振された弾性表面波（超音
波）９８により、光導波路８２内において前記レーザビ
ームの光軸Ｌ０に交差する方向に周期的な屈折率変化が
形成され、ここを通過するレーザビームがブラッグ回折
により回折されるようになっている。すなわち、光の波
長をλ、光導波路８２の屈折率をｎ、弾性表面波９８の
波長を八とすると、ブラッグ回折による回折角２θ８は
次式（２）に従って得られる。そして、前記偏向制御装
置４６から櫛型電極９４．９６に供給される電圧の周波
数が変更操作されるに伴って弾性表面波９８の周波数が
Δ１だけ変化させられると次式（３）にしたがって偏向
角度がΔθ８だけ変化させら２θ、＝λ／ ｎ Ａ
・・・・・・・（２）Δθ、ζλ ・Δｆ ／ ｖ
・ ・ ・ ・ ・（３）但し、■は弾性表面波
の伝播速度である。
型電極９４．９６によって励振された弾性表面波（超音
波）９８により、光導波路８２内において前記レーザビ
ームの光軸Ｌ０に交差する方向に周期的な屈折率変化が
形成され、ここを通過するレーザビームがブラッグ回折
により回折されるようになっている。すなわち、光の波
長をλ、光導波路８２の屈折率をｎ、弾性表面波９８の
波長を八とすると、ブラッグ回折による回折角２θ８は
次式（２）に従って得られる。そして、前記偏向制御装
置４６から櫛型電極９４．９６に供給される電圧の周波
数が変更操作されるに伴って弾性表面波９８の周波数が
Δ１だけ変化させられると次式（３）にしたがって偏向
角度がΔθ８だけ変化させら２θ、＝λ／ ｎ Ａ
・・・・・・・（２）Δθ、ζλ ・Δｆ ／ ｖ
・ ・ ・ ・ ・（３）但し、■は弾性表面波
の伝播速度である。
れるのである。なお、弾性表面波９８は実際には目視出
来ないが理解を容易とするために図示されている。また
、本実施例では基板が電歪素子としての機能も有するＬ
ｉ Ｎ ｂ Ｏ：ｌであるため、櫛型電極９４．９６
間への電圧印加により弾性表面波９８が発生させられる
が、ＰＺＴやＺｎＯ等の超音波トランジューサ等が基板
の端面に取り付けられても良い。さらに、上記ブラッグ
回折による偏向に替えて、ラマン・ナス回折による回折
光のうち目的とする次数以外の光を吸収し目的とする角
度の光を通過させるように構成されてもよい。
来ないが理解を容易とするために図示されている。また
、本実施例では基板が電歪素子としての機能も有するＬ
ｉ Ｎ ｂ Ｏ：ｌであるため、櫛型電極９４．９６
間への電圧印加により弾性表面波９８が発生させられる
が、ＰＺＴやＺｎＯ等の超音波トランジューサ等が基板
の端面に取り付けられても良い。さらに、上記ブラッグ
回折による偏向に替えて、ラマン・ナス回折による回折
光のうち目的とする次数以外の光を吸収し目的とする角
度の光を通過させるように構成されてもよい。
前記偏向角度増幅部９０は、光偏向部８８における振り
幅の中心に位置するレーザビームの光軸り、に直角な方
向においてその光軸Ｌ１から離隔する程拡散濃度が高く
なるようにＴｉのような拡散材料が拡散させられること
により、第１７図に示すように、光導波路８２において
光軸り、から離れる程屈折率が高くされて凹レンズ機能
が設けられたものである。したがって、偏向角度増幅部
９０を通過することによって、光偏向部８８における偏
向角がΔθ８からΔθ８゛に増幅される。
幅の中心に位置するレーザビームの光軸り、に直角な方
向においてその光軸Ｌ１から離隔する程拡散濃度が高く
なるようにＴｉのような拡散材料が拡散させられること
により、第１７図に示すように、光導波路８２において
光軸り、から離れる程屈折率が高くされて凹レンズ機能
が設けられたものである。したがって、偏向角度増幅部
９０を通過することによって、光偏向部８８における偏
向角がΔθ８からΔθ８゛に増幅される。
第１７図の偏向角度増幅部９０に示す直線も屈折率の分
布を表わすためのものであり、実際には目視できないも
のである。
布を表わすためのものであり、実際には目視できないも
のである。
前記光束補正部９２は、前記光導波路８２上に緩衝層１
００を介して配設された多数の補正用電極１０２によっ
て三次元光導波路１０４内を伝播するレーザビームの焦
点が前述の実施例と同様に補正されるように構成されて
いる。
００を介して配設された多数の補正用電極１０２によっ
て三次元光導波路１０４内を伝播するレーザビームの焦
点が前述の実施例と同様に補正されるように構成されて
いる。
したがって、以上のように構成された光偏向素子８０を
備えた光偏向装置１２においては、光ファイバ８４から
光４波路８２内へ入射されたレーザビームは、光収束部
８６によって平行光とされた後、光偏向部８８および偏
向角度増幅部９ｏによって所望の角度Δθ、°に偏向さ
れる。そして、このように偏向されたレーザビームは光
束補正部９２によって偏向角に拘わらす悪光ドラム１ｏ
上の一点に収束させられ、それが走査させられるのであ
る。
備えた光偏向装置１２においては、光ファイバ８４から
光４波路８２内へ入射されたレーザビームは、光収束部
８６によって平行光とされた後、光偏向部８８および偏
向角度増幅部９ｏによって所望の角度Δθ、°に偏向さ
れる。そして、このように偏向されたレーザビームは光
束補正部９２によって偏向角に拘わらす悪光ドラム１ｏ
上の一点に収束させられ、それが走査させられるのであ
る。
このように、本実施例においても、従来のレーザプリン
タ装置に備えられるような回転機構およびその駆動装置
等の機械的可動部分が不要となるので、騒音が防止され
かつ信頼性および耐久性が向上するのである。また、光
収束部８６．光偏向部８８．偏向角度増幅部９０．光束
補正部９２が単一の基板上に集積化されるので、光偏向
装置１２が小型となる利点がある。
タ装置に備えられるような回転機構およびその駆動装置
等の機械的可動部分が不要となるので、騒音が防止され
かつ信頼性および耐久性が向上するのである。また、光
収束部８６．光偏向部８８．偏向角度増幅部９０．光束
補正部９２が単一の基板上に集積化されるので、光偏向
装置１２が小型となる利点がある。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。
第１図は第２図の光偏向装置を簡単に示す要部斜視図で
ある。第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図で
ある。第３図は第１図の光偏向素子を示す斜視図である
。第４図は第２図の装置に備えられた印字制御回路を示
すブロック線図である。第５図および第６図は第３図の
光偏向素子を詳細に示す平面図および側面図である。第
７図、８図、および第９図は第５図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ
線、およびＣ−Ｃ線上の電界分布および屈折率変化量の
分布をそれぞれ示す図である。第１０図は第５図の光束
補正部のレーザビーム伝播状態を示す図である。第１１
図は光束補正の際の電極の選択方式を説明する図である
。第１２図は光束補正部の補正作用を説明する図であっ
て、ｆａ）は電圧無印加状態を示しており、（ｂ）は電
圧印加状態を示している。第１３図は第５図の光偏向素
子の出力側に設けられる補正用レンズの例を示す図であ
る。 第１４図および第１５図は光偏向素子の他の例を示す第
５図および第６図に相当する図である。第１６図および
第１７図は第１４図および第１５図に示す光偏向素子の
光収束部および偏向角度増幅部の屈折率分布をそれぞれ
示す断面図である。第１８図および第１９図は従来の光
偏向装置を示す図である。 ＩＯ：感光ドラム １２；光偏向装置 ２８．８０：光偏向素子 ３０：半導体レーザ素子（レーザ光源）５２．８２：光
導波路 ５８．８８：光偏向部 ７０：レーザビーム 出願人 ブラザー工業株式会社 第５因 第６図 第７図 や
ある。第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図で
ある。第３図は第１図の光偏向素子を示す斜視図である
。第４図は第２図の装置に備えられた印字制御回路を示
すブロック線図である。第５図および第６図は第３図の
光偏向素子を詳細に示す平面図および側面図である。第
７図、８図、および第９図は第５図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ
線、およびＣ−Ｃ線上の電界分布および屈折率変化量の
分布をそれぞれ示す図である。第１０図は第５図の光束
補正部のレーザビーム伝播状態を示す図である。第１１
図は光束補正の際の電極の選択方式を説明する図である
。第１２図は光束補正部の補正作用を説明する図であっ
て、ｆａ）は電圧無印加状態を示しており、（ｂ）は電
圧印加状態を示している。第１３図は第５図の光偏向素
子の出力側に設けられる補正用レンズの例を示す図であ
る。 第１４図および第１５図は光偏向素子の他の例を示す第
５図および第６図に相当する図である。第１６図および
第１７図は第１４図および第１５図に示す光偏向素子の
光収束部および偏向角度増幅部の屈折率分布をそれぞれ
示す断面図である。第１８図および第１９図は従来の光
偏向装置を示す図である。 ＩＯ：感光ドラム １２；光偏向装置 ２８．８０：光偏向素子 ３０：半導体レーザ素子（レーザ光源）５２．８２：光
導波路 ５８．８８：光偏向部 ７０：レーザビーム 出願人 ブラザー工業株式会社 第５因 第６図 第７図 や
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 レーザ光源と該レーザ光源から発射されるレーザビーム
の方向を偏向させる光偏向装置とを備え、該光偏向装置
を用いてレーザビームを感光ドラム上に走査させること
により所望の静電パターンを該感光ドラム上に形成する
形式のレーザプリンタであって、 前記光偏向装置が、前記レーザビームを導く光導波路と
該光導波路内を通過する光の方向を偏向させる光偏向部
とを備えた単一の基板から成る光偏向素子を含み、該光
偏向素子の光偏向作用によって前記レーザビームの方向
が所望の角度へ偏向されることを特徴とするレーザプリ
ンタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60124440A JP2629170B2 (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | レーザプリンタ |
| US07/129,392 US4816912A (en) | 1985-06-08 | 1987-11-24 | Laser-beam printer with improved optical deflector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60124440A JP2629170B2 (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | レーザプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61282825A true JPS61282825A (ja) | 1986-12-13 |
| JP2629170B2 JP2629170B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=14885553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60124440A Expired - Lifetime JP2629170B2 (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | レーザプリンタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4816912A (ja) |
| JP (1) | JP2629170B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH02208067A (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光走査装置 |
Families Citing this family (13)
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| US5015066A (en) * | 1990-05-29 | 1991-05-14 | Eastman Kodak Company | Multichannel waveguide print head with symmetric output |
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| DE50213645D1 (de) * | 2001-07-11 | 2009-08-13 | Carl Zeiss Vision Gmbh | Bedampfungsanlage |
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| TWI575274B (zh) * | 2012-12-17 | 2017-03-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 光耦合裝置 |
| CN103869425B (zh) * | 2012-12-17 | 2017-07-07 | 赛恩倍吉科技顾问（深圳）有限公司 | 光耦合装置 |
| TWI572930B (zh) * | 2012-12-17 | 2017-03-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 光耦合裝置 |
| CN103869424B (zh) * | 2012-12-17 | 2017-07-07 | 赛恩倍吉科技顾问（深圳）有限公司 | 光耦合装置 |
| CN103885131A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 光调变器 |
| CN103885137B (zh) * | 2012-12-24 | 2017-09-22 | 南安市威速电子科技有限公司 | 光耦合装置 |
Citations (3)
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Also Published As
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