JP2001324690A - アレイ光源 - Google Patents

アレイ光源

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JP2001324690A
JP2001324690A JP2000142687A JP2000142687A JP2001324690A JP 2001324690 A JP2001324690 A JP 2001324690A JP 2000142687 A JP2000142687 A JP 2000142687A JP 2000142687 A JP2000142687 A JP 2000142687A JP 2001324690 A JP2001324690 A JP 2001324690A
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Akiyoshi Hamada
明佳 濱田
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    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/123Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】通常の光学部品の場合と同様の位置決め固定技
術により、レーザービームの射出位置を高精度に位置決
めする事ができ、しかもコンパクト性を損なわないアレ
イ光源を提供する。 【解決手段】アレイ状に配列され、各々独立にレーザー
ビームを射出する射出端を有するアレイ部と、位置決め
固定面を設けた光透過性を有する平板とを備え、前記ア
レイ部の射出端が、前記平板の位置決め固定面に、光透
過性を有する接着剤にて固定されている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザービ
ームを射出するアレイ光源に関するものであり、更に詳
しくは、特にレーザービーム走査装置の光源として構成
される、光導波路或いは光ファイバーによるアレイ光源
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の情報ネットワークの発達及びデジ
タル化に伴い、情報機器用の出力光学系即ちレーザービ
ーム走査装置の高速化が強く望まれてきている。そこ
で、レーザービーム走査装置の描画速度の高速化を図る
ために、複数のレーザービームで感光体面を走査する事
が従来より行われている。特に、中高速領域のデジタル
モノクロPPC及びレーザービームプリンタや、デジタ
ルカラーPPC用途に、2ビーム化が進行しており、近
い将来には、さらなるマルチビーム化が実現されていく
と考えられている。
【0003】マルチビーム化の手段としては、複数のレ
ーザー光源を微小ピッチで配置したいわゆるマルチ光源
を構成する方法が考えられている。これには、例えば複
数のレーザー光源として基板上に複数のレーザーダイオ
ードを形成したいわゆるアレイレーザーを使用する方
法、アレイ状に束ねた光ファイバーより射出した光を二
次光源として用いる方法、入射側より射出側のピッチを
狭小化したアレイ状の光導波路を用いる方法がある。
【0004】このようなアレイ光源を採用する事によ
り、光源がコンパクトになり、また量産によるコストダ
ウンが図れ、さらには光源以降に配置される光学系を簡
素化する事ができるので、これが今後のレーザービーム
走査装置において主流を占めて行くと考えられている。
【0005】従来より、このようなアレイ光源において
は、例えば特開平11−271752号公報に記載され
ている如く、射出するレーザービームの進行方向に平行
な面で、アレイ光源を土台(サブマウント)に固定する
方式が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平11−271752号公報に記載されているような
構成では、固定時に加わる応力等により、光源ユニット
に歪が生じる事があり、これが問題となる。その他、光
ファイバーにより構成されたアレイ光源において、レー
ザービームの射出面の位置精度を出すために、光ファイ
バー先端をカットする際に、端面に傷が生じやすい。
【0007】本発明は、このような問題点に鑑み、通常
の光学部品の場合と同様の位置決め固定技術により、レ
ーザービームの射出位置を高精度に位置決めする事がで
き、しかもコンパクト性を損なわないアレイ光源を提供
する事を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、アレイ状に配列され、各々独立にレー
ザービームを射出する射出端を有するアレイ部と、位置
決め固定面を設けた光透過性を有する平板とを備え、前
記アレイ部の射出端が、前記平板の位置決め固定面に、
光透過性を有する接着剤にて固定されている事を特徴と
する。
【0009】また、前記アレイ部は光ファイバーより成
る事を特徴とする。或いは、前記アレイ部は光導波路よ
り成る事を特徴とする。
【0010】また、前記アレイ部に支え部材を設けた事
を特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のア
レイ光源を用いたレーザービーム走査装置の光学系の一
例を示す斜視図である。同図に示すように、ここではア
レイ光源であるレーザー光源としてマルチファイバーア
レイ1を用いている。マルチファイバーアレイ1には、
複数本の光ファイバー11の一端(射出端)11aがア
レイ状に配置されている。また、各光ファイバー11の
他端(入射端)11bには、それぞれ略円筒状のフェル
ール12が設けられている。各フェルール12には、そ
れぞれカップリングレンズ13を介してレーザーダイオ
ード14が対応しており、これらは破線で示すLDカッ
プリングユニットU内に配列されている。
【0012】各レーザーダイオード14からの射出光l
は、それぞれ各カップリングレンズ13で集光され、各
フェルール12より各光ファイバー11の他端11bに
入射する。そして、各光ファイバー11内部を通過し、
マルチファイバーアレイ1にて、各光ファイバー11の
一端11aより複数のレーザービームLとして射出す
る。
【0013】マルチファイバーアレイ1を出た複数のレ
ーザービームLは、コリメータレンズ3を通過してそれ
ぞれ平行光となった後、シリンダレンズ4を通過してポ
リゴンミラー5のミラー面5a近傍で副走査方向のみ集
光され、回転軸5b周りに矢印A方向に回転するポリゴ
ンミラー5によって偏向される。続いて走査レンズ6に
よって屈折され、更に折り返しミラー7で反射されて、
感光体ドラム8上に集光し、複数のライン(潜像)を形
成する。ポリゴンミラー5が回転する事によって各ミラ
ー面5aが回転し、回転する感光体ドラム8上をレーザ
ービームLが走査して潜像を描いてゆく。
【0014】図2は、本発明のアレイ光源を用いたレー
ザービーム走査装置の光学系の他の例を示す斜視図であ
る。同図に示すように、ここではアレイ光源であるレー
ザー光源として導波路アレイ光源2を用いている。導波
路アレイ光源2の端部2aには、複数本の導波路9の一
端(射出端)9aがアレイ状に配置されている。また、
各導波路9の他端(入射端)9bには、レーザーダイオ
ード10が設けられている。各レーザーダイオード10
からの射出光は、各導波路9の他端9bに入射する。そ
して、各導波路9の内部を通過し、導波路アレイ光源2
の端部2aにて、各導波路9の一端9aより複数のレー
ザービームLとして射出する。
【0015】導波路アレイ光源2を出た複数のレーザー
ビームLは、コリメータレンズ3を通過してそれぞれ平
行光となった後、シリンダレンズ4を通過してポリゴン
ミラー5のミラー面5a近傍で副走査方向のみ集光さ
れ、回転軸5b周りに矢印A方向に回転するポリゴンミ
ラー5によって偏向される。続いて走査レンズ6によっ
て屈折され、更に折り返しミラー7で反射されて、感光
体ドラム8上に集光し、複数のライン(潜像)を形成す
る。ポリゴンミラー5が回転する事によって各ミラー面
5aが回転し、回転する感光体ドラム8上をレーザービ
ームLが走査して潜像を描いてゆく。
【0016】図3は、本発明で用いるアレイ部の一例を
示す斜視図である。本例では、基本的に光ファイバーに
よりアレイ部を構成している。同図に示すように、ここ
では複数本の光ファイバー11の一端(射出端)11a
がアレイ状に配置されている。この構成を上記マルチフ
ァイバーアレイ1とする。また、各光ファイバー11の
他端(入射端)11bには、それぞれレーザーダイオー
ド14が設けられている。同図では、上述したフェルー
ル等のカップリング構造は図示を省略している。各レー
ザーダイオード14からの射出光は、それぞれ各光ファ
イバー11の他端11bに入射する。そして、各光ファ
イバー11内部を通過し、その一端11aより複数のレ
ーザービームとして射出する。
【0017】図4は、本発明で用いるアレイ部の基本構
成の他の例を示す斜視図である。本例では、基本的に導
波路によりアレイ部を構成している。同図に示すよう
に、ここでは導波路アレイ光源2の端部2aに、複数本
の導波路9の一端(射出端)9aがアレイ状に配置され
ている。また、各導波路9の他端(入射端)9bには、
レーザーダイオード10が設けられている。各レーザー
ダイオード10からの射出光は、各導波路9の他端9b
に入射する。そして、各導波路9の内部を通過し、導波
路アレイ光源2の端部2aにて、各導波路9の一端9a
より複数のレーザービームとして射出する。一般に、導
波路アレイ光源は、例えば幅3mm,長さ10mm,厚
さ0.4mmと、小さいものとなっている。
【0018】図5は、本発明の第1の実施形態のアレイ
光源を模式的に示す縦断面図である。本実施形態では同
図に示すように、固定筒20内周に、ガラス等より成る
光透過性を有する円板状の平板21が嵌合している。そ
して、固定筒20の一端内周より内側に向かって突出す
るリング状の突部20aに、平板21の位置決め面21
aが当接している。一方、固定筒20の他端には、ネジ
23により板バネ22が取り付けられており、これによ
り平板21の押さえ面21bを押圧し、反対側の面であ
る位置決め面21aを突部20aに押さえつける事によ
って、固定筒20に平板21を固定する。
【0019】位置決め面21aには、上述した導波路ア
レイ光源2が、その端部2aで光透過性を有する接着剤
にて接着固定されている。そして、この導波路アレイ光
源2が上記図2で示したようにレーザー走査装置の光学
系に配置される。このとき、この導波路アレイ光源2が
接着された平板21を取り付けた上記固定筒20が、レ
ーザー走査装置の光学系に対して位置決め固定される
(不図示)。
【0020】図6は、本発明の第2の実施形態のアレイ
光源を模式的に示す縦断面図である。本実施形態では同
図に示すように、図5と同様にして固定筒20内周に、
ガラス等より成る光透過性を有する円板状の平板21が
嵌合している。そして、固定筒20の一端内周より内側
に向かって突出するリング状の突部20aに、平板21
の位置決め面21aが当接している。一方、固定筒20
の他端内周には、平板固定リング24が螺合しており、
これにより平板21の押さえ面21bを押圧し、反対側
の面である位置決め面21aを突部20aに押さえつけ
る事によって、固定筒20に平板21を固定する。
【0021】位置決め面21aには、マルチファイバー
アレイ1を構成する上述した光ファイバー11が、その
一端11aで光透過性を有する接着剤にて接着固定され
ている。そして、この光ファイバー11が上記図1で示
したようにレーザー走査装置の光学系に配置される。こ
のとき、この光ファイバー11が接着された平板21を
取り付けた上記固定筒20が、レーザー走査装置の光学
系に対して位置決め固定される(不図示)。また、光フ
ァイバー11の一端11aより中央寄りの部分に、支え
部材25を設ける事により、光ファイバー11の撓みを
防ぎ、位置決め面21aとの接着部分に応力が加わらな
いようにしている。
【0022】なお、図5で示した板バネ22により平板
21を押圧する構成と、図6で示した平板固定リング2
4により平板21を押圧する構成とは、互いにいずれの
構成を採っても良い。
【0023】図7は、本発明のアレイ光源を位置決め固
定する他の例を示す斜視図である。アレイ光源が前後に
長いもの或いは重いものであって、その影響により応力
が生じ、射出端の平板に対する接着力が相対的に弱くな
る場合は、アレイ光源に対して別途支えを設ける。即
ち、同図に示すように、ガラス等より成る位置固定用の
光透過性を有する円板状の平板32に、アレイ光源31
をその一端(射出端)31aで光透過性を有する接着剤
にて接着固定し、支え用の平板33により他端31bで
支持している。
【0024】この平板32,33は、図示しない一つの
固定筒に共に嵌合して固定される。その後は上記図5,
図6における固定筒20の場合と同様である。或いは、
平板32,33をそれぞれ別にレーザー走査装置の光学
系に対して位置決め固定する構成としても良い。なお、
平板33及びここで使用される接着剤は、光透過性を有
する必要はない。また、矢印Bはレーザービームの射出
方向である。また、これまで述べてきた光透過性を有す
る各平板については、必ずしも円板状である事を要しな
い。
【0025】上述したように、本発明のアレイ光源は、
そのレーザービームの射出端面に、光透過性を有する接
着剤にて、光透過性を有する平板を接着固定するととも
に、この平板をその後方に配置される光学系に対して位
置決め固定する事を特徴としている。
【0026】本発明によれば、自由な大きさの平板を位
置決め固定する構成とする事ができるので、例えば円板
状の平板を用いると、レンズ鏡胴と同様にして、従来の
レンズ固定技術がそのまま使えるとともに、アレイ光源
の後方に配置される光学系に対する位置決めもスムーズ
に行う事ができる。また、押圧力をかけて平板を固定す
る場合でも、その平板に接着されている光ファイバーや
光導波路に対しては直接押圧力がかからないので、これ
らに歪が生じる事は殆どなく、これらを通過するレーザ
ービームに対して影響が出る事は殆どなくなる。
【0027】さらに、光ファイバーや光導波路等に、光
導波方向に対して垂直な応力が加わった場合、ここを通
過して射出してくるレーザービームの偏光成分に変動が
生じる事が知られているが、本発明では、接着固定され
た射出端面近傍の極端に狭い領域にのみ応力がかかるだ
けであるので、光導波方向に平行な面でアレイ光源を固
定する従来の方法に比べて、応力の影響は非常に小さ
い。
【0028】また、射出端面に多少の傷があったとして
も、これと平板との間には接着剤が充填されているの
で、この接着剤をアレイ光源に対して屈折率差の小さい
ものとしておけば、このような傷によるレーザービーム
に対する悪影響は、極端に小さくなる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常の光学部品の場合と同様の位置決め固定技術によ
り、レーザービームの射出位置を高精度に位置決めする
事ができ、しかもコンパクト性を損なわないアレイ光源
を提供する事ができる。また、位置決めの効果は半永久
的に持続する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアレイ光源を用いたレーザービーム走
査装置の光学系の一例を示す斜視図。
【図2】本発明のアレイ光源を用いたレーザービーム走
査装置の光学系の他の例を示す斜視図。
【図3】本発明で用いるアレイ部の一例を示す斜視図。
【図4】本発明で用いるアレイ部の基本構成の他の例を
示す斜視図。
【図5】本発明の第1の実施形態のアレイ光源を模式的
に示す縦断面図。
【図6】本発明の第2の実施形態のアレイ光源を模式的
に示す縦断面図。
【図7】本発明のアレイ光源を位置決め固定する他の例
を示す斜視図。
【符号の説明】
1 マルチファイバーアレイ 2 導波路アレイ光源 3 コリメータレンズ 4 シリンダレンズ 5 ポリゴンミラー 6 走査レンズ 7 折り返しミラー 8 感光体ドラム 9 導波路 10 レーザーダイオード 11 光ファイバー 12 フェルール 13 カップリングレンズ 14 レーザーダイオード 20 固定筒 21 平板 22 板バネ 23 ネジ 24 平板固定リング 25 支え部材 31 アレイ光源 32 平板(位置固定用) 33 平板(支え用) L レーザービーム U LDカップリングユニット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アレイ状に配列され、各々独立にレーザ
    ービームを射出する射出端を有するアレイ部と、位置決
    め固定面を設けた光透過性を有する平板とを備え、前記
    アレイ部の射出端が、前記平板の位置決め固定面に、光
    透過性を有する接着剤にて固定されている事を特徴とす
    るアレイ光源。
  2. 【請求項2】 前記アレイ部は光ファイバーより成る事
    を特徴とする請求項1に記載のアレイ光源。
  3. 【請求項3】 前記アレイ部は光導波路より成る事を特
    徴とする請求項1に記載のアレイ光源。
  4. 【請求項4】 前記アレイ部に支え部材を設けた事を特
    徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のアレイ
    光源。
JP2000142687A 2000-05-16 2000-05-16 アレイ光源 Pending JP2001324690A (ja)

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JP2007192896A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Ricoh Printing Systems Ltd マルチビーム光源およびその製造方法ならびに光走査装置、画像形成装置
CN105814758A (zh) * 2013-12-13 2016-07-27 应用材料公司 光纤阵列线路发生器

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