JP2002236268A - 走査光学系、画像記録用露光装置 - Google Patents
走査光学系、画像記録用露光装置Info
- Publication number
- JP2002236268A JP2002236268A JP2001031400A JP2001031400A JP2002236268A JP 2002236268 A JP2002236268 A JP 2002236268A JP 2001031400 A JP2001031400 A JP 2001031400A JP 2001031400 A JP2001031400 A JP 2001031400A JP 2002236268 A JP2002236268 A JP 2002236268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnification
- light
- aperture
- light beam
- exposure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
- G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
- G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Lenses (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で、光学系の倍率を変更する場合
に、特に拡大倍率時に焦点深度が浅くなることを防止
し、また、複数の光ビームを用いた同時走査する光学系
において、解像度の変化に拘らず、光量をロスすること
なく、焦点深度を維持し、記録面上を走査されるスポッ
ト径を許容範囲内に収める。 【解決手段】 解像度の変更に対応するべく、ファーフ
ィールドパターン位置にアパーチャー３０を配置する。
ズームレンズ１８によって倍率を大きくすると、光束が
拡がり、結像レンズ２０による集光角度が拡大される
が、この拡大分、アパーチャー３０によって光束を遮る
ようにしたため、集光角度は低解像度時と変わらず、焦
点深度を維持することができる。高解像度のときは、副
走査方向の走査速度が遅くなっているため、露光量（時
間×光量）に変化はない。
に、特に拡大倍率時に焦点深度が浅くなることを防止
し、また、複数の光ビームを用いた同時走査する光学系
において、解像度の変化に拘らず、光量をロスすること
なく、焦点深度を維持し、記録面上を走査されるスポッ
ト径を許容範囲内に収める。 【解決手段】 解像度の変更に対応するべく、ファーフ
ィールドパターン位置にアパーチャー３０を配置する。
ズームレンズ１８によって倍率を大きくすると、光束が
拡がり、結像レンズ２０による集光角度が拡大される
が、この拡大分、アパーチャー３０によって光束を遮る
ようにしたため、集光角度は低解像度時と変わらず、焦
点深度を維持することができる。高解像度のときは、副
走査方向の走査速度が遅くなっているため、露光量（時
間×光量）に変化はない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを走査す
る走査光学系、及び露光面に対して、同じに複数の主走
査を行って、当該露光面に画像を記録する画像記録用露
光装置に関するものである。
る走査光学系、及び露光面に対して、同じに複数の主走
査を行って、当該露光面に画像を記録する画像記録用露
光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
アウタドラム（円筒形のドラム）の周面に感光材料を巻
き付けた状態で高速で回転し（主走査）、この高速回転
中に、周面の一部に、所定の間隙をもって対向配置され
た走査ユニットを前記間隙を維持しながらアウタドラム
の軸線方向へ移動させることで（副走査）、前記感光材
料へ画像を記録する画像記録装置において、走査ユニッ
トに複数の光源（少なくとも一方向に点光源が集まって
ブロードな発光エリアを有する光源）を装備し、その光
源から出射する光ビームを副走査方向へ配列し、同時に
複数の主走査ラインを形成しながら画像を記録すること
が考えられている。これにより、高速処理が可能とな
る。
アウタドラム（円筒形のドラム）の周面に感光材料を巻
き付けた状態で高速で回転し（主走査）、この高速回転
中に、周面の一部に、所定の間隙をもって対向配置され
た走査ユニットを前記間隙を維持しながらアウタドラム
の軸線方向へ移動させることで（副走査）、前記感光材
料へ画像を記録する画像記録装置において、走査ユニッ
トに複数の光源（少なくとも一方向に点光源が集まって
ブロードな発光エリアを有する光源）を装備し、その光
源から出射する光ビームを副走査方向へ配列し、同時に
複数の主走査ラインを形成しながら画像を記録すること
が考えられている。これにより、高速処理が可能とな
る。
【０００３】なお、上記光源では、サーマル感材のよう
に、光パワーの強い光を発する光源が必要な場合に有効
である。
に、光パワーの強い光を発する光源が必要な場合に有効
である。
【０００４】ところで、この種の画像記録装置におい
て、解像度に応じて各光ビームのスポット位置間隔を変
更（切り換え）しようとする場合、走査ユニットに設け
られた露光レンズの倍率を変更することが必要となる。
て、解像度に応じて各光ビームのスポット位置間隔を変
更（切り換え）しようとする場合、走査ユニットに設け
られた露光レンズの倍率を変更することが必要となる。
【０００５】このとき、露光レンズの倍率を高くする
と、画像記録面（走査面）上に集光する光ビームの集光
角度が大きくなり、露光に許容される焦点深度が浅くな
ってしまう。
と、画像記録面（走査面）上に集光する光ビームの集光
角度が大きくなり、露光に許容される焦点深度が浅くな
ってしまう。
【０００６】図９は、焦点深度の変化について説明する
ための光学系の一例である。
ための光学系の一例である。
【０００７】図９（Ａ）に示される如く、光源１００か
ら出射された発散光を、第１のレンズ１０２で平行光と
し、さらに第２のレンズ１０４によって走査面１０６に
結像させている。このとき、光ビームは、角度θ１の集
光角度となる。
ら出射された発散光を、第１のレンズ１０２で平行光と
し、さらに第２のレンズ１０４によって走査面１０６に
結像させている。このとき、光ビームは、角度θ１の集
光角度となる。
【０００８】このときの結像点の拡大図が、図９（Ｂ）
であり、許容されるスポット径（ビーム径）ｄ１は規定
されているため、この許容スポット径ｄを確保する幅
（焦点深度Ｌ１）が決まる。
であり、許容されるスポット径（ビーム径）ｄ１は規定
されているため、この許容スポット径ｄを確保する幅
（焦点深度Ｌ１）が決まる。
【０００９】一方、図９（Ｃ）は第２のレンズ１０４を
光軸方向に移動させて（図９（Ｃ）の想像線位置は、図
９（Ａ）の状態を示す）、倍率を高くした状態を示して
いる。
光軸方向に移動させて（図９（Ｃ）の想像線位置は、図
９（Ａ）の状態を示す）、倍率を高くした状態を示して
いる。
【００１０】このとき、第２のレンズ１０４によって集
光される光ビームの集光角度θ２は、前記集光角度θ１
よりも大きくなっているのがわかる。
光される光ビームの集光角度θ２は、前記集光角度θ１
よりも大きくなっているのがわかる。
【００１１】図９（Ｄ）は、この場合の結像点の拡大図
であり、規定値である許容スポット径ｄ２（＝ｄ１）を
確保する幅（焦点深度Ｌ２）は、前記Ｌ１よりも小さく
なる。
であり、規定値である許容スポット径ｄ２（＝ｄ１）を
確保する幅（焦点深度Ｌ２）は、前記Ｌ１よりも小さく
なる。
【００１２】これを解消するためには、焦点深度が浅く
てもその他の誤差要因を取り去ることが考えられる。そ
の他の誤差要因とは、アウタードラムの偏心、走査ユニ
ットの像面湾曲量等である。
てもその他の誤差要因を取り去ることが考えられる。そ
の他の誤差要因とは、アウタードラムの偏心、走査ユニ
ットの像面湾曲量等である。
【００１３】ところが、上記誤差要因を軽減するには、
機械的な部品製作の精度、組付け精度、制御の複雑化が
伴ない、コストアップにもつながるため、特に廉価を目
標とする画像記録装置には不適である。
機械的な部品製作の精度、組付け精度、制御の複雑化が
伴ない、コストアップにもつながるため、特に廉価を目
標とする画像記録装置には不適である。
【００１４】また、ＡＦ（オートフォーカス）機構を導
入することで、上記精度を緩和することができるが、応
答性の問題等、信頼性が乏しい。また、ＡＦ機構自体が
制御が複雑なため、コストアップを解決することはでき
ない。
入することで、上記精度を緩和することができるが、応
答性の問題等、信頼性が乏しい。また、ＡＦ機構自体が
制御が複雑なため、コストアップを解決することはでき
ない。
【００１５】本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造
で、光学系の倍率を変更する場合に、特に拡大倍率時に
焦点深度が浅くなることを防止し、全ての倍率で許容ス
ポット径の範囲を維持して走査することができる走査光
学系を得ることが目的である。
で、光学系の倍率を変更する場合に、特に拡大倍率時に
焦点深度が浅くなることを防止し、全ての倍率で許容ス
ポット径の範囲を維持して走査することができる走査光
学系を得ることが目的である。
【００１６】また、上記目的に加え、複数の光ビームを
用いた同時走査する光学系において、解像度の変化に拘
らず、光量をロスすることなく、焦点深度を維持し、記
録面上を走査されるスポット径を許容範囲内に収めるこ
とができる画像記録用露光装置を得ることが目的であ
る。
用いた同時走査する光学系において、解像度の変化に拘
らず、光量をロスすることなく、焦点深度を維持し、記
録面上を走査されるスポット径を許容範囲内に収めるこ
とができる画像記録用露光装置を得ることが目的であ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光ビームを発する光源と、前記光源から発した光ビ
ームを所定の走査面に集光させるためのレンズ群と、集
光倍率を変更する倍率変更手段と、前記レンズ群によっ
て集光するときの光路上に、前記光ビームの光束の一部
を透過する開口が設けられたアパーチャーと、を有して
いる。
は、光ビームを発する光源と、前記光源から発した光ビ
ームを所定の走査面に集光させるためのレンズ群と、集
光倍率を変更する倍率変更手段と、前記レンズ群によっ
て集光するときの光路上に、前記光ビームの光束の一部
を透過する開口が設けられたアパーチャーと、を有して
いる。
【００１８】請求項２に記載の発明は、少なくとも一方
向に点光源が集まってブロードな発光エリアを有する光
源と、前記光源から発した光ビームを所定の走査面に集
光させるためのレンズ群と、前記レンズ群の一部を前記
光ビームの光軸方向へ移動させることで、集光倍率を変
更する倍率変更手段と、前記レンズ群によって集光する
ときの光路上に、前記光ビームの光束の一部を透過する
開口が設けられたアパーチャーと、を有している。
向に点光源が集まってブロードな発光エリアを有する光
源と、前記光源から発した光ビームを所定の走査面に集
光させるためのレンズ群と、前記レンズ群の一部を前記
光ビームの光軸方向へ移動させることで、集光倍率を変
更する倍率変更手段と、前記レンズ群によって集光する
ときの光路上に、前記光ビームの光束の一部を透過する
開口が設けられたアパーチャーと、を有している。
【００１９】請求項１及び請求項２記載の発明によれ
ば、拡大側へ倍率変更することで生じる光束の集光点へ
の集光角度の拡大分を、アパーチャーによって遮ること
で、走査面に到達する光束が、拡大前の倍率とほぼ同等
の集光角度となり、焦点深度が浅くなることを防止する
ことができる。
ば、拡大側へ倍率変更することで生じる光束の集光点へ
の集光角度の拡大分を、アパーチャーによって遮ること
で、走査面に到達する光束が、拡大前の倍率とほぼ同等
の集光角度となり、焦点深度が浅くなることを防止する
ことができる。
【００２０】この場合、アパーチャーの配置位置におけ
る光ビームの強度分布は、図１に示すような特性（山
型）であり、中央の光量が高く、周縁（裾の部分）の光
量が低いことがわかる。このため、周縁部をアパーチャ
ーによって遮っても、全体の光量が遮った面積に比例し
て低下することはない。
る光ビームの強度分布は、図１に示すような特性（山
型）であり、中央の光量が高く、周縁（裾の部分）の光
量が低いことがわかる。このため、周縁部をアパーチャ
ーによって遮っても、全体の光量が遮った面積に比例し
て低下することはない。
【００２１】すなわち、図２には、例えば、ファーフィ
ールドパターンの放射分布をガウス分布と仮定し、光路
上に配置されたアパーチャーの開口を円形として半径ｒ
で表し、光量１／ｅ2のときの半径ｒと光透過率をそれ
ぞれ１と規格化した場合において、他の半径ｒで開口し
ている場合の光量比が示されている。この特性の結果、
半径ｒが１／２（面積としては１／４）になっても光量
が１／２となっている。
ールドパターンの放射分布をガウス分布と仮定し、光路
上に配置されたアパーチャーの開口を円形として半径ｒ
で表し、光量１／ｅ2のときの半径ｒと光透過率をそれ
ぞれ１と規格化した場合において、他の半径ｒで開口し
ている場合の光量比が示されている。この特性の結果、
半径ｒが１／２（面積としては１／４）になっても光量
が１／２となっている。
【００２２】一方、倍率を高くすると、ブロードエリア
方向は開口によらず単純な幾何学で示され、集光スポッ
ト径が小さく、単位面積当たりの光量が上がる。ブロー
ドエリア方向が副走査方向に配置されている場合、副走
査方向の集光スポット径が小さくなるため、光量のピー
ク値もほぼ線形に上がる（集光スポット径が１／２にな
れば、ピーク値は約２倍）。このため、光量減衰分が相
殺され、アパーチャーによる影響をほとんど受けること
がない。
方向は開口によらず単純な幾何学で示され、集光スポッ
ト径が小さく、単位面積当たりの光量が上がる。ブロー
ドエリア方向が副走査方向に配置されている場合、副走
査方向の集光スポット径が小さくなるため、光量のピー
ク値もほぼ線形に上がる（集光スポット径が１／２にな
れば、ピーク値は約２倍）。このため、光量減衰分が相
殺され、アパーチャーによる影響をほとんど受けること
がない。
【００２３】高解像度化することで、線幅もその分細く
する必要がある。ブロードエリア光源を使用する場合に
は、集光スポット径も小さくなる。これに対して、コヒ
ーレント光源（点光源）の場合には、開口が入っている
と、スポット径の変化は小さく、上記効果が得られな
い。また、ピーク値も開口でけられる分、落ちることに
なる。
する必要がある。ブロードエリア光源を使用する場合に
は、集光スポット径も小さくなる。これに対して、コヒ
ーレント光源（点光源）の場合には、開口が入っている
と、スポット径の変化は小さく、上記効果が得られな
い。また、ピーク値も開口でけられる分、落ちることに
なる。
【００２４】請求項３に記載の発明は、前記請求項１又
は請求項２に記載の発明において、前記光源からは、複
数の光ビームが同時に照射され、前記アパーチャーが、
この複数の光ビームのファーフィールドパターン上或い
はその近傍に配置されることを特徴としている。
は請求項２に記載の発明において、前記光源からは、複
数の光ビームが同時に照射され、前記アパーチャーが、
この複数の光ビームのファーフィールドパターン上或い
はその近傍に配置されることを特徴としている。
【００２５】請求項３に記載の発明によれば、アパーチ
ャーをファーフィールドパターン上或いはその近傍に配
置することで、複数の光ビームのそれぞれに対して均等
にアパーチャーによる光束周縁の遮蔽を受けるため、各
光ビームに光量差が生じることはない。
ャーをファーフィールドパターン上或いはその近傍に配
置することで、複数の光ビームのそれぞれに対して均等
にアパーチャーによる光束周縁の遮蔽を受けるため、各
光ビームに光量差が生じることはない。
【００２６】請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃
至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記アパ
ーチャーが、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレン
ズ群の下流側に設けられることで、当該アパーチャーの
開口面積を一定とする、ことを特徴としている。
至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記アパ
ーチャーが、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレン
ズ群の下流側に設けられることで、当該アパーチャーの
開口面積を一定とする、ことを特徴としている。
【００２７】請求項４に記載の発明によれば、アパーチ
ャーを前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレンズ群の
下流側に設けることで、光束の領域が変わらないため、
開口面積を一定とすることができる。
ャーを前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレンズ群の
下流側に設けることで、光束の領域が変わらないため、
開口面積を一定とすることができる。
【００２８】請求項５に記載の発明は、前記請求項１乃
至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記アパ
ーチャーが、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレン
ズ群の上流側に設けられることで、当該アパーチャーの
開口面積を、前記変更された倍率に応じて変更する、こ
とを特徴としている。
至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記アパ
ーチャーが、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレン
ズ群の上流側に設けられることで、当該アパーチャーの
開口面積を、前記変更された倍率に応じて変更する、こ
とを特徴としている。
【００２９】請求項５に記載の発明によれば、アパーチ
ャーを、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレンズ群
の上流側に設けることで、光束の領域が変わるため、ア
パーチャーによって遮る領域の割合を一定とするべく、
開口面積を倍率に応じてほぼ線形に変更することで、全
ての倍率で適正な焦点深度を維持することができる。
ャーを、前記倍率変更時に光軸方向へ移動するレンズ群
の上流側に設けることで、光束の領域が変わるため、ア
パーチャーによって遮る領域の割合を一定とするべく、
開口面積を倍率に応じてほぼ線形に変更することで、全
ての倍率で適正な焦点深度を維持することができる。
【００３０】請求項６に記載の発明は、露光面に対し
て、同じに複数の主走査を行って、当該露光面に画像を
記録する画像記録用露光装置であって、複数の光ビーム
を副走査方向に１列に配置し、かつ同時に発光する光源
と、前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像
するための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上
の２個所に分割配置された露光レンズと、前記露光レン
ズによる結像倍率を変更するための倍率変更手段と、前
記露光レンズ内に前記光源から出射した光ビームによっ
て形成されるファーフィールドパターンのできる位置又
はその近傍に設置され、前記光ビームによる光束周縁を
遮る一定の面積の開口が設けられたアパーチャーと、を
有し、前記露光レンズの内の前記倍率の変更を行うレン
ズ系が、前記アパーチャーと光源との間に存在すること
を特徴としている。
て、同じに複数の主走査を行って、当該露光面に画像を
記録する画像記録用露光装置であって、複数の光ビーム
を副走査方向に１列に配置し、かつ同時に発光する光源
と、前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像
するための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上
の２個所に分割配置された露光レンズと、前記露光レン
ズによる結像倍率を変更するための倍率変更手段と、前
記露光レンズ内に前記光源から出射した光ビームによっ
て形成されるファーフィールドパターンのできる位置又
はその近傍に設置され、前記光ビームによる光束周縁を
遮る一定の面積の開口が設けられたアパーチャーと、を
有し、前記露光レンズの内の前記倍率の変更を行うレン
ズ系が、前記アパーチャーと光源との間に存在すること
を特徴としている。
【００３１】請求項６に記載の発明によれば、前記請求
項２に記載の走査光学系を画像記録用露光装置に適用し
たものであり、その作用効果は、請求項１乃至請求項３
の作用効果と同一である（図１及び図２参照）。
項２に記載の走査光学系を画像記録用露光装置に適用し
たものであり、その作用効果は、請求項１乃至請求項３
の作用効果と同一である（図１及び図２参照）。
【００３２】また、請求項５としての作用効果として
は、倍率変更を行うのが、解像度の変更時であり、例え
ば、副走査方向において２倍の解像度とすると、副走査
送り速度が１／２となり、光量が１／２となっても走査
面への受光量としては、変化がなく、アパーチャーの配
置による光量不足という問題は発生しない。
は、倍率変更を行うのが、解像度の変更時であり、例え
ば、副走査方向において２倍の解像度とすると、副走査
送り速度が１／２となり、光量が１／２となっても走査
面への受光量としては、変化がなく、アパーチャーの配
置による光量不足という問題は発生しない。
【００３３】さらに、露光レンズの内の前記倍率の変更
を行うレンズ系が、前記アパーチャーと光源との間に存
在することで、光束の領域が変わらないため、開口面積
を一定とすることができる。
を行うレンズ系が、前記アパーチャーと光源との間に存
在することで、光束の領域が変わらないため、開口面積
を一定とすることができる。
【００３４】請求項７に記載の発明は、露光面に対し
て、同じに複数の主走査を行って、当該露光面に画像を
記録する画像記録用露光装置であって、複数の光ビーム
を副走査方向に１列に配置し、かつ同時に発光する光源
と、前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像
するための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上
の２箇所に分割配置された露光レンズと、前記露光レン
ズによる結像倍率を変更するための倍率変更手段と、前
記倍率を制御するための制御手段と、前記露光レンズ内
に前記光源から出射した光ビームによって形成されるフ
ァーフィールドパターンのできる位置又はその近傍に設
置され、前記光ビームによる光束周縁を遮る開口が設け
られたアパーチャーと、前記アパーチャーの開口面積
を、設定される倍率に基づいて変更する開口面積変更手
段と、を有し、前記露光レンズの内の前記倍率の変更を
行うレンズ系が、前記アパーチャーと走査面との間に存
在することを特徴としている。
て、同じに複数の主走査を行って、当該露光面に画像を
記録する画像記録用露光装置であって、複数の光ビーム
を副走査方向に１列に配置し、かつ同時に発光する光源
と、前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像
するための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上
の２箇所に分割配置された露光レンズと、前記露光レン
ズによる結像倍率を変更するための倍率変更手段と、前
記倍率を制御するための制御手段と、前記露光レンズ内
に前記光源から出射した光ビームによって形成されるフ
ァーフィールドパターンのできる位置又はその近傍に設
置され、前記光ビームによる光束周縁を遮る開口が設け
られたアパーチャーと、前記アパーチャーの開口面積
を、設定される倍率に基づいて変更する開口面積変更手
段と、を有し、前記露光レンズの内の前記倍率の変更を
行うレンズ系が、前記アパーチャーと走査面との間に存
在することを特徴としている。
【００３５】請求項７に記載の発明によれば、露光レン
ズの内の前記倍率の変更を行うレンズ系が、前記アパー
チャーと走査面との間に存在するため、開口面積変更手
段により、アパーチャーの開口面積を、設定される倍率
に基づいてほぼ線形に変更する。これにより、開口面積
が倍率に応じて変更され、全ての倍率で適正な焦点深度
を維持することができる。
ズの内の前記倍率の変更を行うレンズ系が、前記アパー
チャーと走査面との間に存在するため、開口面積変更手
段により、アパーチャーの開口面積を、設定される倍率
に基づいてほぼ線形に変更する。これにより、開口面積
が倍率に応じて変更され、全ての倍率で適正な焦点深度
を維持することができる。
【００３６】請求項８に記載の発明は、前記請求項７に
記載の発明において、前記開口面積変更手段が、前記倍
率変更手段と機械的に連動する機構であることを特徴と
している。
記載の発明において、前記開口面積変更手段が、前記倍
率変更手段と機械的に連動する機構であることを特徴と
している。
【００３７】請求項８に記載の発明によれば、レンズ径
の倍率変更量と、アパーチャーの開口面積とは、相関関
係があるため、例えば歯車等の歯数の比を設定すること
で、機械的に連動させて両者を変更することが可能であ
る。
の倍率変更量と、アパーチャーの開口面積とは、相関関
係があるため、例えば歯車等の歯数の比を設定すること
で、機械的に連動させて両者を変更することが可能であ
る。
【００３８】
【発明の実施の形態】図３には、本実施の形態に係る画
像記録装置１０が示されている。
像記録装置１０が示されている。
【００３９】画像記録装置１０は、露光ヘッド１２から
出力されたレーザービームＬをドアラム１４に貼り付け
られた記録フィルムＦ（感光材料）に照射することで、
面積変調画像を記録する構成となっている。
出力されたレーザービームＬをドアラム１４に貼り付け
られた記録フィルムＦ（感光材料）に照射することで、
面積変調画像を記録する構成となっている。
【００４０】なお、記録フィルムＦには、ドラム１４が
矢印Ｘ方向（主走査方向）に回転し、露光ヘッド１２が
矢印Ｙ方向（副走査方向）に移動することで、二次元画
像が形成される。また、面積変調画像とは、レーザビー
ムＬをオンオフ制御することで、記録フィルムＦ上に複
数の画素を形成し、その画素の占める面積によって所定
の階調が得られるようにした画像である。
矢印Ｘ方向（主走査方向）に回転し、露光ヘッド１２が
矢印Ｙ方向（副走査方向）に移動することで、二次元画
像が形成される。また、面積変調画像とは、レーザビー
ムＬをオンオフ制御することで、記録フィルムＦ上に複
数の画素を形成し、その画素の占める面積によって所定
の階調が得られるようにした画像である。
【００４１】図４に示される如く、露光ヘッド１２は、
レーザビームＬを出力する略副走査方向にブロードエリ
ア方向を配置した半導体レーザＢＬＤと、この半導体レ
ーザＢＬＤから出力される光にニアフィールドパターン
及びファーフィールドパターンの像を記録フィルムＦ上
に形成する集光光学系１６とを備えている。
レーザビームＬを出力する略副走査方向にブロードエリ
ア方向を配置した半導体レーザＢＬＤと、この半導体レ
ーザＢＬＤから出力される光にニアフィールドパターン
及びファーフィールドパターンの像を記録フィルムＦ上
に形成する集光光学系１６とを備えている。
【００４２】半導体レーザＢＬＤは、例えばインデック
スガイド型半導体レーザからなり、基本的には、ｐ型半
導体基板とｎ型半導体基板との間に活性層を設け、この
半導体基板のそれぞれに設けた電極間に所定の電圧を印
加することにより、活性層からレーザービームＬを出力
するように構成されている。
スガイド型半導体レーザからなり、基本的には、ｐ型半
導体基板とｎ型半導体基板との間に活性層を設け、この
半導体基板のそれぞれに設けた電極間に所定の電圧を印
加することにより、活性層からレーザービームＬを出力
するように構成されている。
【００４３】本実施の形態に適用された半導体レーザＢ
ＬＤは、複数（ここでは、３個）の発光点を有してお
り、同時に３個のレーザビームが出力されるようになっ
ている。また、この３個のレーザビームは、前記副走査
方向に１列に並んでいる。
ＬＤは、複数（ここでは、３個）の発光点を有してお
り、同時に３個のレーザビームが出力されるようになっ
ている。また、この３個のレーザビームは、前記副走査
方向に１列に並んでいる。
【００４４】集光光学系１６は、出力されるレーザビー
ムＬの倍率を変更するためのズーム切換用レンズ（Ｃ
Ｌ）１８と、記録フィルムＦに接近して対向され、半導
体レーザＢＬＤから出力されたレーザビームＬを記録フ
ィルムＦ上に所定のスポット径で結像させるための結像
レンズ（ＳＬ）２０と、で構成されている。
ムＬの倍率を変更するためのズーム切換用レンズ（Ｃ
Ｌ）１８と、記録フィルムＦに接近して対向され、半導
体レーザＢＬＤから出力されたレーザビームＬを記録フ
ィルムＦ上に所定のスポット径で結像させるための結像
レンズ（ＳＬ）２０と、で構成されている。
【００４５】ズーム切換用レンズ１８は、複数のレンズ
群（図示省略）で構成されており、これらのレンズ群の
相対位置関係を変更することで倍率が変更されることに
なり、前記３個のレーザビームＬの記録フィルムＦ上で
のスポット間距離が変更される。
群（図示省略）で構成されており、これらのレンズ群の
相対位置関係を変更することで倍率が変更されることに
なり、前記３個のレーザビームＬの記録フィルムＦ上で
のスポット間距離が変更される。
【００４６】すなわち、記録フィルムＦ上に画像を記録
する際、解像度を変更しようとした場合に副走査ピッチ
を変更する必要がある。この場合、マルチビーム（本実
施の形態では、３個のレーザービーム）であるため、こ
の同時に照射されるレーザビームＬによるスポット間距
離を変更することが必須となる。
する際、解像度を変更しようとした場合に副走査ピッチ
を変更する必要がある。この場合、マルチビーム（本実
施の形態では、３個のレーザービーム）であるため、こ
の同時に照射されるレーザビームＬによるスポット間距
離を変更することが必須となる。
【００４７】ズーム切換用レンズ１８の外装１８Ａに
は、歯車２２が設けられている。この歯車２２は、内部
のレンズ群を軸線方向に移動させる機構（図示省略）と
連結されており、歯車２２の回転によって、倍率の変更
が可能となっている。
は、歯車２２が設けられている。この歯車２２は、内部
のレンズ群を軸線方向に移動させる機構（図示省略）と
連結されており、歯車２２の回転によって、倍率の変更
が可能となっている。
【００４８】歯車２２には、モータ２４の駆動軸に取り
付けられたピニオンギヤ２４Ａが噛み合っている。ま
た、モータ２４は、制御回路２６からの信号に応じて駆
動が制御されるようになっており、この信号に応じてモ
ータ２４が駆動力するでズーム切換用レンズ１８の倍率
変更が可能となっている。
付けられたピニオンギヤ２４Ａが噛み合っている。ま
た、モータ２４は、制御回路２６からの信号に応じて駆
動が制御されるようになっており、この信号に応じてモ
ータ２４が駆動力するでズーム切換用レンズ１８の倍率
変更が可能となっている。
【００４９】結像レンズ２０は、その焦点位置が記録フ
ィルムＦ上となるように配置されており、前記ズーム切
換用レンズ１８から至るレーザビームＬを所定のスポッ
ト径に絞った状態で記録フィルムＦ上に結像させるよう
になっている。
ィルムＦ上となるように配置されており、前記ズーム切
換用レンズ１８から至るレーザビームＬを所定のスポッ
ト径に絞った状態で記録フィルムＦ上に結像させるよう
になっている。
【００５０】ここで、本実施の形態では、ズーム切換用
レンズ１８から出力したレーザビームＬの光路上に存在
する、ファーフィールドパターン位置又はその近傍に、
所定の開口部２８が設けられたアパーチャー３０が配置
されている。
レンズ１８から出力したレーザビームＬの光路上に存在
する、ファーフィールドパターン位置又はその近傍に、
所定の開口部２８が設けられたアパーチャー３０が配置
されている。
【００５１】なお、ファーフィールドパターン位置は、
図５に示される如く、半導体レーザＢＬＤと、レンズ
（図５では、単一のコリメータレンズ３２として示
す。）との焦点距離ｆと同一の距離ｆの位置になる。前
記ズーム切換用レンズ１８では、この関係を維持しつ
つ、かつ倍率を変更するように複数のレンズ群が移動す
ることになる。
図５に示される如く、半導体レーザＢＬＤと、レンズ
（図５では、単一のコリメータレンズ３２として示
す。）との焦点距離ｆと同一の距離ｆの位置になる。前
記ズーム切換用レンズ１８では、この関係を維持しつ
つ、かつ倍率を変更するように複数のレンズ群が移動す
ることになる。
【００５２】アパーチャー３０は、矩形の遮蔽板状に形
成され、その中央部に円形の前記開口部２８が設けられ
ている（図６（Ａ）参照）。この開口部２８の軸心と光
束（３個のレーザビームＬの集合体）の光軸とは一致し
ている。また、前記ズーム切換用レンズ１８は、このア
パーチャー３０と半導体レーザＢＬＤとの間に配設され
ることになる。なお、アパーチャー３０の開口部２８
は、円形に限らず、図６（Ｂ）に示すような矩形状であ
ってよいし、他の多角形であってもよい。
成され、その中央部に円形の前記開口部２８が設けられ
ている（図６（Ａ）参照）。この開口部２８の軸心と光
束（３個のレーザビームＬの集合体）の光軸とは一致し
ている。また、前記ズーム切換用レンズ１８は、このア
パーチャー３０と半導体レーザＢＬＤとの間に配設され
ることになる。なお、アパーチャー３０の開口部２８
は、円形に限らず、図６（Ｂ）に示すような矩形状であ
ってよいし、他の多角形であってもよい。
【００５３】ここで、開口部２８は、前記光束の領域よ
りも若干小さく形成されており、この結果、開口部２８
の周縁により、光束の一部（裾部分）がアパーチャー３
０によって遮られることになる。すなわち、結像レンズ
２０へ至る光束の領域は、低解像度、高解像度のいずれ
であっても、同一となり、この結像レンズ２０による記
録フィルムＦ上への集光角度が一定となる。
りも若干小さく形成されており、この結果、開口部２８
の周縁により、光束の一部（裾部分）がアパーチャー３
０によって遮られることになる。すなわち、結像レンズ
２０へ至る光束の領域は、低解像度、高解像度のいずれ
であっても、同一となり、この結像レンズ２０による記
録フィルムＦ上への集光角度が一定となる。
【００５４】以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００５５】低解像度で画像を記録する場合、ズーム切
換用レンズ１８のレンズ群を所定の位置に移動するべ
く、制御回路２６から信号が出力される。この信号がモ
ータ２４を送出されると、モータ２４の駆動が開始さ
れ、ピニオンギヤ２４Ａを介して歯車２２が回転を開始
する。
換用レンズ１８のレンズ群を所定の位置に移動するべ
く、制御回路２６から信号が出力される。この信号がモ
ータ２４を送出されると、モータ２４の駆動が開始さ
れ、ピニオンギヤ２４Ａを介して歯車２２が回転を開始
する。
【００５６】この歯車２２の回転に機械的に連動して、
ズーム切換用レンズ１８内のレンズ群が移動し、低解像
度に適合した倍率とすることができる。
ズーム切換用レンズ１８内のレンズ群が移動し、低解像
度に適合した倍率とすることができる。
【００５７】この状態で半導体レーザＢＬＤから３個の
レーザビームＬが同時に出力し、ズーム切換用レンズ１
８を通って、結像レンズ２０へと至る。結像レンズ２０
では、各レーザビームＬをドラム１４に巻き付けられた
記録フィルムＦ上に所定のスポット径で結像する。
レーザビームＬが同時に出力し、ズーム切換用レンズ１
８を通って、結像レンズ２０へと至る。結像レンズ２０
では、各レーザビームＬをドラム１４に巻き付けられた
記録フィルムＦ上に所定のスポット径で結像する。
【００５８】ドラム１４は、所定の速度で回転（主走
査）しており、これに伴なって露光ヘッド１２がドラム
１４の軸線方向へ移動（副走査）しているため、記録フ
ィルムＦ上には、レーザビームＬの走査による二次元画
像が形成される。
査）しており、これに伴なって露光ヘッド１２がドラム
１４の軸線方向へ移動（副走査）しているため、記録フ
ィルムＦ上には、レーザビームＬの走査による二次元画
像が形成される。
【００５９】なお、この低解像度では、アパーチャー３
０により光束は遮られる量が高解像度に比べて少なく、
ほとんどの光束が結像レンズ２０で所定の集光角度で集
光されている。
０により光束は遮られる量が高解像度に比べて少なく、
ほとんどの光束が結像レンズ２０で所定の集光角度で集
光されている。
【００６０】次に、高解像度で画像を記録する場合、こ
の高解像度の度合いにより前記低解像度のときよりも副
走査の速度を低くする。主走査方向は、電気的に信号の
変調波数を上げればよい。副走査の速度は、単一のレー
ザビームであれば、露光ヘッド１２の移動速度を低下さ
せればよいが、３個のレーザビームＬを同時発光してい
る本実施の形態においては、この３個のレーザビームＬ
のスポット間距離を変更する（縮める）必要がある。
の高解像度の度合いにより前記低解像度のときよりも副
走査の速度を低くする。主走査方向は、電気的に信号の
変調波数を上げればよい。副走査の速度は、単一のレー
ザビームであれば、露光ヘッド１２の移動速度を低下さ
せればよいが、３個のレーザビームＬを同時発光してい
る本実施の形態においては、この３個のレーザビームＬ
のスポット間距離を変更する（縮める）必要がある。
【００６１】そこで、制御回路２６からの信号に基づい
て、ズーム切換用レンズ１８内のレンズ群を移動し、所
定の倍率に変更するようにしている（高倍率化）。
て、ズーム切換用レンズ１８内のレンズ群を移動し、所
定の倍率に変更するようにしている（高倍率化）。
【００６２】一方、高解像度のためにズーム切換用レン
ズ１８の倍率を高くすると、集光角度が大きくなる分、
焦点深度が浅くなり、集光光学系１６とドラム１４との
相対位置をより高精度とする必要があった（図９参
照）。
ズ１８の倍率を高くすると、集光角度が大きくなる分、
焦点深度が浅くなり、集光光学系１６とドラム１４との
相対位置をより高精度とする必要があった（図９参
照）。
【００６３】しかし、本実施の形態では、集光角度が大
きくなる分の光束の領域をアパーチャー３０によって遮
り、結像レンズ２０へ至る光束を低解像度のときとほぼ
同一としたため、集光角度が大きくなることがなく、低
解像度のときの同等の焦点深度を得ることができる。
きくなる分の光束の領域をアパーチャー３０によって遮
り、結像レンズ２０へ至る光束を低解像度のときとほぼ
同一としたため、集光角度が大きくなることがなく、低
解像度のときの同等の焦点深度を得ることができる。
【００６４】光束の一部を遮ることの問題点としては、
光量低下が挙げられる。この点、本明細書の課題を解決
するための手段の項においても説明したが、再度詳細に
説明する。
光量低下が挙げられる。この点、本明細書の課題を解決
するための手段の項においても説明したが、再度詳細に
説明する。
【００６５】アパーチャー３０の配置位置におけるレー
ザビームＬの強度分布は、例えば、図１に示すように、
中央が最も強度が高く、四方に向かって、それぞれ二次
元的に強度が低下する山型の特性となっている。前記ア
パーチャー３０によって遮られる領域は、この強度分布
の裾部分であり、このため、周縁部をアパーチャー３０
によって遮っても、全体の光量が遮った面積に比例して
低下することはない。
ザビームＬの強度分布は、例えば、図１に示すように、
中央が最も強度が高く、四方に向かって、それぞれ二次
元的に強度が低下する山型の特性となっている。前記ア
パーチャー３０によって遮られる領域は、この強度分布
の裾部分であり、このため、周縁部をアパーチャー３０
によって遮っても、全体の光量が遮った面積に比例して
低下することはない。
【００６６】すなわち、図２に示される如く、ガウス分
布を仮定すると、光路上に配置されたアパーチャー３０
の開口部２８の半径をｒとすると、光量１／ｅ2のとき
の半径ｒと光透過率をそれぞれ１と規格化した場合にお
いて、他の半径ｒで開口している場合の光量比は、正比
例（図２の点線参照）に近い関係となっている。例え
ば、半径ｒが１／２（面積としては１／４）になっても
光量が１／２となっている。
布を仮定すると、光路上に配置されたアパーチャー３０
の開口部２８の半径をｒとすると、光量１／ｅ2のとき
の半径ｒと光透過率をそれぞれ１と規格化した場合にお
いて、他の半径ｒで開口している場合の光量比は、正比
例（図２の点線参照）に近い関係となっている。例え
ば、半径ｒが１／２（面積としては１／４）になっても
光量が１／２となっている。
【００６７】従って、高解像度に対応するべく、倍率変
更によってアパーチャー３０配置位置での光束の領域
（断面積の半径）が２倍（面積としては４倍）となり、
この低解像時に対する拡大領域部分をアパーチャー３０
によって遮ったとしても、光量低下は１／２で済む。
更によってアパーチャー３０配置位置での光束の領域
（断面積の半径）が２倍（面積としては４倍）となり、
この低解像時に対する拡大領域部分をアパーチャー３０
によって遮ったとしても、光量低下は１／２で済む。
【００６８】一方、高解像度時は、低解像度時に比べ
て、副走査の速度が低速（高解像度／低解像度＝１／２
の場合は、速度も１／２）となるため、光量が１／２と
なった分、時間が２倍となり、結果として記録フィルム
Ｆが受ける露光量は変わらないことになる。
て、副走査の速度が低速（高解像度／低解像度＝１／２
の場合は、速度も１／２）となるため、光量が１／２と
なった分、時間が２倍となり、結果として記録フィルム
Ｆが受ける露光量は変わらないことになる。
【００６９】なお、本実施の形態では、前記ズーム切換
用レンズ１８を、このアパーチャー３０と半導体レーザ
ＢＬＤとの間に配設したが、図７に示される如く、アパ
ーチャー３０とドラム１４との間に配設してもよい。こ
の場合、倍率に応じてアパーチャー３０の開口部２８の
開口面積を変更する必要があるため、アパーチャー３０
を図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の螺旋形プレ
ート３４の組み合わせで構成し、この螺旋形プレート３
４の回転により、開口部２８の開口面積が変更可能がな
構造としている。
用レンズ１８を、このアパーチャー３０と半導体レーザ
ＢＬＤとの間に配設したが、図７に示される如く、アパ
ーチャー３０とドラム１４との間に配設してもよい。こ
の場合、倍率に応じてアパーチャー３０の開口部２８の
開口面積を変更する必要があるため、アパーチャー３０
を図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の螺旋形プレ
ート３４の組み合わせで構成し、この螺旋形プレート３
４の回転により、開口部２８の開口面積が変更可能がな
構造としている。
【００７０】また、この螺旋形プレート３４の周端に
は、歯車３６が取り付けられており、歯車３６の回転で
開口面積が変更可能となっている。この歯車３６は、歯
車３８と噛み合っており、歯車３８はズーム切換用レン
ズ１８の倍率変更用の歯車２２と噛み合っている歯車４
０と同一の軸４２に取り付けられている。この軸４２の
一部にはモータ２４のピニオンギヤ２４Ａと噛み合う歯
車４４が取り付けられている。歯車３８と歯車４０と
は、それぞれの歯数が所定の比率の関係となっており、
１個のモータ２４の駆動により、それぞれ適性な状態
（倍率とアパーチャー３０の開口部２８との関係）とす
ることができる。
は、歯車３６が取り付けられており、歯車３６の回転で
開口面積が変更可能となっている。この歯車３６は、歯
車３８と噛み合っており、歯車３８はズーム切換用レン
ズ１８の倍率変更用の歯車２２と噛み合っている歯車４
０と同一の軸４２に取り付けられている。この軸４２の
一部にはモータ２４のピニオンギヤ２４Ａと噛み合う歯
車４４が取り付けられている。歯車３８と歯車４０と
は、それぞれの歯数が所定の比率の関係となっており、
１個のモータ２４の駆動により、それぞれ適性な状態
（倍率とアパーチャー３０の開口部２８との関係）とす
ることができる。
【００７１】このように、本実施の形態では、複数（３
個）のレーザビームＬを同時発光させ、ドラム１４上に
巻き付けられた記録フィルムＦへ画像を形成（露光）す
る場合、解像度の変更に対応するべく、光路上のファー
フィールドパターン位置又はその近傍にアパーチャー３
０を配置する。このアパーチャー３０には、開口部２８
を設けておき、この開口部２８を低解像度のときに、ズ
ーム切換用レンズ１８から至る光束をほとんど通過する
程度としておく。この状態で、高解像度に対応するべ
く、ズーム切換用レンズ１８によって倍率を大きくする
と、光束が拡がり、結像レンズ２０による集光角度が拡
大されるが、この集光角度の拡大分、アパーチャー３０
によって光束を遮るようにしたため、集光角度は低解像
度時と変わらず、焦点深度を維持することができる。
個）のレーザビームＬを同時発光させ、ドラム１４上に
巻き付けられた記録フィルムＦへ画像を形成（露光）す
る場合、解像度の変更に対応するべく、光路上のファー
フィールドパターン位置又はその近傍にアパーチャー３
０を配置する。このアパーチャー３０には、開口部２８
を設けておき、この開口部２８を低解像度のときに、ズ
ーム切換用レンズ１８から至る光束をほとんど通過する
程度としておく。この状態で、高解像度に対応するべ
く、ズーム切換用レンズ１８によって倍率を大きくする
と、光束が拡がり、結像レンズ２０による集光角度が拡
大されるが、この集光角度の拡大分、アパーチャー３０
によって光束を遮るようにしたため、集光角度は低解像
度時と変わらず、焦点深度を維持することができる。
【００７２】また、高解像度のときは、副走査方向の走
査速度が遅くなっているため、記録フィルムＦへの露光
量（時間×光量）は変化がなく、アパーチャー３０の配
置によって画質に影響を及ぼすことはない。
査速度が遅くなっているため、記録フィルムＦへの露光
量（時間×光量）は変化がなく、アパーチャー３０の配
置によって画質に影響を及ぼすことはない。
【００７３】今回、ＢＬＤ光源をアレイ状に並べた場合
について述べたが、これに代わり、マルチ横モードのフ
ァイバーアレイを用いてもよい。このときには、上記フ
ァイバーに入射させる光源として、シングル横モードの
ＬＤを使用してもよい。また、ＢＬＤを使用してもよ
い。
について述べたが、これに代わり、マルチ横モードのフ
ァイバーアレイを用いてもよい。このときには、上記フ
ァイバーに入射させる光源として、シングル横モードの
ＬＤを使用してもよい。また、ＢＬＤを使用してもよ
い。
【００７４】
【発明の効果】以上説明した如く請求項１乃至請求項５
に記載の発明では、簡単な構造で、光学系の倍率を変更
する場合に、特に拡大倍率時に焦点深度が浅くなること
を防止し、全ての倍率で許容スポット径の範囲を維持し
て走査することができるという優れた効果を有する。
に記載の発明では、簡単な構造で、光学系の倍率を変更
する場合に、特に拡大倍率時に焦点深度が浅くなること
を防止し、全ての倍率で許容スポット径の範囲を維持し
て走査することができるという優れた効果を有する。
【００７５】また、上記目的に加え、請求項６乃至請求
項８に記載の発明では、複数の光ビームを用いた同時走
査する光学系において、解像度の変化に拘らず、光量を
ロスすることなく、焦点深度を維持し、記録面上を走査
されるスポット径を許容範囲内に収めることができると
いう優れた効果を有する。
項８に記載の発明では、複数の光ビームを用いた同時走
査する光学系において、解像度の変化に拘らず、光量を
ロスすることなく、焦点深度を維持し、記録面上を走査
されるスポット径を許容範囲内に収めることができると
いう優れた効果を有する。
【図１】ファーフィールパターン上での光強度分布の三
次元モデル図である。
次元モデル図である。
【図２】アパーチャーの開口径（半径）−光透過率特性
図である（１／ｅ2を１と規格化）。
図である（１／ｅ2を１と規格化）。
【図３】本実施の形態に係る画像記録装置の概略図であ
る。
る。
【図４】露光ヘッドの概略構成図である。
【図５】ファーフィールドパターン形成位置を説明する
光学系のモデル図である。
光学系のモデル図である。
【図６】（Ａ）は本実施の形態で適用したアパーチャー
の正面図、（Ｂ）は変形例に係るアパーチャーの正面図
である。
の正面図、（Ｂ）は変形例に係るアパーチャーの正面図
である。
【図７】他の実施の形態に係る露光ヘッドの概略構成図
である。
である。
【図８】変形例に適用されアパーチャーの正面図であ
る。
る。
【図９】倍率変更による集光角度の変化の状態を示す概
略図である。
略図である。
ＢＬＤ 半導体レーザ Ｌ レーザビーム Ｆ フィルム（感光材料） １０ 画像記録装置（画像記録用露光装置） １２ 露光ヘッド １４ ドラム １６ 集光光学系 １８ ズーム切換用レンズ ２０ 結像レンズ ２２ 歯車 ２４ モータ ２４Ａ ピニオンギヤ ２６ 制御回路 ２８ 開口部 ３０ アパーチャー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA23 AA34 AA40 AA42 AA47 BA58 BA67 BA84 BA90 CB03 CB05 2H045 AG09 BA22 BA33 BA41 CB01 DA26 2H087 KA19 RA32 RA45 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB30 DC04 DC05 DC07 DE26 5C072 AA03 BA02 BA13 DA02 DA18 DA21 HA02 HA06 HA08 HB10 JA02
Claims (8)
- 【請求項１】 光ビームを発する光源と、 前記光源から発した光ビームを所定の走査面に集光させ
るためのレンズ群と、集光倍率を変更する倍率変更手段
と、 前記レンズ群によって集光するときの光路上に、前記光
ビームの光束の一部を透過する開口が設けられたアパー
チャーと、を有する走査光学系。 - 【請求項２】 少なくとも一方向に点光源が集まってブ
ロードな発光エリアを有する光源と、 前記光源から発した光ビームを所定の走査面に集光させ
るためのレンズ群と、 前記レンズ群の一部を前記光ビームの光軸方向へ移動さ
せることで、集光倍率を変更する倍率変更手段と、前記
レンズ群によって集光するときの光路上に、前記光ビー
ムの光束の一部を透過する開口が設けられたアパーチャ
ーと、を有する走査光学系。 - 【請求項３】 前記光源からは、複数の光ビームが同時
に照射され、前記アパーチャーが、この複数の光ビーム
のファーフィールドパターン上或いはその近傍に配置さ
れることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の走査
光学系。 - 【請求項４】 前記アパーチャーが、前記倍率変更時に
光軸方向へ移動するレンズ群の下流側に設けられること
で、当該アパーチャーの開口面積を一定とする、ことを
特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の記
載の走査光学系。 - 【請求項５】 前記アパーチャーが、前記倍率変更時に
光軸方向へ移動するレンズ群の上流側に設けられること
で、当該アパーチャーの開口面積を、前記変更された倍
率に応じて変更する、ことを特徴とする請求項１乃至請
求項３の何れか１項記載の記載の走査光学系。 - 【請求項６】 露光面に対して、同じに複数の主走査を
行って、当該露光面に画像を記録する画像記録用露光装
置であって、 複数の光ビームを副走査方向に１列に配置し、かつ同時
に発光する光源と、 前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像する
ための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上の２
個所に分割配置された露光レンズと、 前記露光レンズによる結像倍率を変更するための倍率変
更手段と、 前記露光レンズ内に前記光源から出射した光ビームによ
って形成されるファーフィールドパターンのできる位置
又はその近傍に設置され、前記光ビームによる光束の一
部を透過する一定の面積の開口が設けられたアパーチャ
ーと、を有し、前記露光レンズの内の前記倍率の変更を
行うレンズ系が、前記アパーチャーと光源との間に存在
することを特徴とする画像記録用露光装置。 - 【請求項７】 露光面に対して、同じに複数の主走査を
行って、当該露光面に画像を記録する画像記録用露光装
置であって、 複数の光ビームを副走査方向に１列に配置し、かつ同時
に発光する光源と、 前記光源から出射した光ビームを前記露光面に結像する
ための複数のレンズで構成され、少なくとも光路上の２
箇所に分割配置された露光レンズと、 前記露光レンズによる結像倍率を変更するための倍率変
更手段と、 前記倍率を制御するための制御手段と、 前記露光レンズ内に前記光源から出射した光ビームによ
って形成されるファーフィールドパターンのできる位置
又はその近傍に設置され、前記光ビームによる光束の一
部を透過する開口が設けられたアパーチャーと、 前記アパーチャーの開口面積を、設定される倍率に基づ
いて変更する開口面積変更手段と、を有し、 前記露光レンズの内の前記倍率の変更を行うレンズ系
が、前記アパーチャーと走査面との間に存在することを
特徴とする画像記録用露光装置。 - 【請求項８】 前記開口面積変更手段が、前記倍率変更
手段と機械的に連動する機構であることを特徴とする請
求項７記載の画像記録用露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031400A JP2002236268A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 走査光学系、画像記録用露光装置 |
| US10/066,567 US6717740B2 (en) | 2001-02-07 | 2002-02-06 | Scanning optical system and image recording exposure device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001031400A JP2002236268A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 走査光学系、画像記録用露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002236268A true JP2002236268A (ja) | 2002-08-23 |
Family
ID=18895488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001031400A Pending JP2002236268A (ja) | 2001-02-07 | 2001-02-07 | 走査光学系、画像記録用露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6717740B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002236268A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144746A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびレーザ露光装置 |
| JP2016503514A (ja) * | 2012-10-31 | 2016-02-04 | ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド | 近赤外線レーザフォーカスレンズ及びレーザ印刷デバイス |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI723660B (zh) * | 2019-09-09 | 2021-04-01 | 英錡科技股份有限公司 | 雷射投影系統、穿戴式影像投射裝置及改善雷射投影影像的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754914A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-01 | Canon Inc | Plural beam scanning optical system having variable magnification function |
| US5745153A (en) * | 1992-12-07 | 1998-04-28 | Eastman Kodak Company | Optical means for using diode laser arrays in laser multibeam printers and recorders |
| US5469290A (en) * | 1994-06-06 | 1995-11-21 | Xerox Corporation | Two-element zoom lens for beam separation error correction |
| US5526166A (en) * | 1994-12-19 | 1996-06-11 | Xerox Corporation | Optical system for the correction of differential scanline bow |
| JP2000089148A (ja) * | 1998-07-13 | 2000-03-31 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
-
2001
- 2001-02-07 JP JP2001031400A patent/JP2002236268A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-06 US US10/066,567 patent/US6717740B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144746A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびレーザ露光装置 |
| JP2016503514A (ja) * | 2012-10-31 | 2016-02-04 | ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド | 近赤外線レーザフォーカスレンズ及びレーザ印刷デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6717740B2 (en) | 2004-04-06 |
| US20020109924A1 (en) | 2002-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0727988A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH09183249A (ja) | 光ビーム記録装置 | |
| US5291329A (en) | Apparatus for recording an image | |
| JP2771932B2 (ja) | マルチビーム記録装置 | |
| JPH0643372A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2002236268A (ja) | 走査光学系、画像記録用露光装置 | |
| JP3197804B2 (ja) | マルチビーム走査装置 | |
| JPH06202016A (ja) | 光走査装置 | |
| US6130701A (en) | Scanner apparatus and image recording apparatus provided with array-like light source | |
| US7274498B2 (en) | Post-objective scanning device | |
| JP3079770B2 (ja) | 光ビーム走査装置 | |
| JP2583728B2 (ja) | 光偏向器装置 | |
| JP2003315710A (ja) | マルチビーム走査装置及び画像形成装置 | |
| JP2811988B2 (ja) | 画像形成装置における光走査装置 | |
| JPS6195314A (ja) | 光走査装置 | |
| JP3198752B2 (ja) | 光記録装置 | |
| JPH10253903A (ja) | 光ビーム走査光学装置 | |
| JP3521303B2 (ja) | 光学走査装置 | |
| JPH04194813A (ja) | 画素密度変換光学装置 | |
| JP2002328325A (ja) | 走査光学装置 | |
| JPH06347712A (ja) | マルチビーム光源装置 | |
| JPH02289814A (ja) | 走査光学装置 | |
| JP2001142015A (ja) | マルチビーム光源装置 | |
| JP2003228012A (ja) | 光記録装置 | |
| JPH06265804A (ja) | 光走査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051220 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061226 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080306 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080805 |