JPS58172617A - ホログラムスキヤナ - Google Patents
ホログラムスキヤナInfo
- Publication number
- JPS58172617A JPS58172617A JP5444882A JP5444882A JPS58172617A JP S58172617 A JPS58172617 A JP S58172617A JP 5444882 A JP5444882 A JP 5444882A JP 5444882 A JP5444882 A JP 5444882A JP S58172617 A JPS58172617 A JP S58172617A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- wavefront
- light
- wave
- point
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
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】
発明の技術分野
本発明は、非点収差を低減したホログラムスキャナに関
する。
する。
技術の背景
Ｐ０８端末、ラインプリンタ、ドキ息メントリーダ郷に
用いられるホログラムスキャナには直線走査、ホログラ
ム移動量に対して大きなビーム偏向量（走査倍率）が要
求される。また解像度を高めるため被走査面上の結像ビ
ーム径を小さくする必要がアシ、これＫは走査用ホログ
ラム面上の再生ビーム径を大きくしなければならない、
直線走査は、コヒーレントな平面波と球面波を感光板上
で干渉させて作ったフレネルゾーンプレー）（ＦＺＰ）
を用い、平面波再生光をＦＺＰ、に入射させかつＦＺＰ
を移動させることによシ得られる。この走査倍率を上げ
るには読堆面を焦平面より離すとよいがこのようにする
と読堆面ではビームは結像しないので充分な分解能が得
られない。この点は、再生光として平面波の代りに球面
波（発散光）を用いると改善できるが、非点収差が生ず
る。この点に対し本発明者等は、ホログラム作成時に感
光面に垂直に入射する平面波を、球面波となす角はその
ま＼にして、傾けることにより改善可能なことを見出し
た（％開昭５５−７５９５０）、Ｌかしこのオフセット
法でもビーム偏向角を大きくすると非点収差が発生し、
ビーム偏向負犬、結像ビーム径小という要求にかなりホ
ログラムスキャナの実現は困難である。
用いられるホログラムスキャナには直線走査、ホログラ
ム移動量に対して大きなビーム偏向量（走査倍率）が要
求される。また解像度を高めるため被走査面上の結像ビ
ーム径を小さくする必要がアシ、これＫは走査用ホログ
ラム面上の再生ビーム径を大きくしなければならない、
直線走査は、コヒーレントな平面波と球面波を感光板上
で干渉させて作ったフレネルゾーンプレー）（ＦＺＰ）
を用い、平面波再生光をＦＺＰ、に入射させかつＦＺＰ
を移動させることによシ得られる。この走査倍率を上げ
るには読堆面を焦平面より離すとよいがこのようにする
と読堆面ではビームは結像しないので充分な分解能が得
られない。この点は、再生光として平面波の代りに球面
波（発散光）を用いると改善できるが、非点収差が生ず
る。この点に対し本発明者等は、ホログラム作成時に感
光面に垂直に入射する平面波を、球面波となす角はその
ま＼にして、傾けることにより改善可能なことを見出し
た（％開昭５５−７５９５０）、Ｌかしこのオフセット
法でもビーム偏向角を大きくすると非点収差が発生し、
ビーム偏向負犬、結像ビーム径小という要求にかなりホ
ログラムスキャナの実現は困難である。
従来技術と問題点
第１図は従来のホログラムスキャナの説明図で、１は走
査用のホログラムである。このホログラム１は例えば軸
１＆を中心に回転する円板であり、周辺に前述のＦＺＰ
を複数個例えば１２個設けである。このホログラム１に
再生用の点光源２から再生光２ａを照射するとその回折
光３ａが点３に結像する。結像点３はホログラム面上の
再生ビーム径ＤＨが極めて小さい場合は１点に定まるが
、このビーム径が大きくなるＫっれて不定となる。
査用のホログラムである。このホログラム１は例えば軸
１＆を中心に回転する円板であり、周辺に前述のＦＺＰ
を複数個例えば１２個設けである。このホログラム１に
再生用の点光源２から再生光２ａを照射するとその回折
光３ａが点３に結像する。結像点３はホログラム面上の
再生ビーム径ＤＨが極めて小さい場合は１点に定まるが
、このビーム径が大きくなるＫっれて不定となる。
これは本来平面波で再生すべきものを球面波で再生する
のでそれによるコマ収差が発生するためで、この結果、
結像面（被走査面）４での結像ビーム径Ｄ８が大きくな
る（最小径が制約される）。なおホログラム上のビーム
径ＤＢは、回折理論から明らかなように結像点でのビー
ム径ＤＳを小にするためＫは大とする必要があυ、従っ
て結像点を１点にするためにホログラム上ビーム径ＤＨ
を小にすることはできない。つまりＤＨは大きく、かつ
結像点は１点に集中させることが望まれる。
のでそれによるコマ収差が発生するためで、この結果、
結像面（被走査面）４での結像ビーム径Ｄ８が大きくな
る（最小径が制約される）。なおホログラム上のビーム
径ＤＢは、回折理論から明らかなように結像点でのビー
ム径ＤＳを小にするためＫは大とする必要があυ、従っ
て結像点を１点にするためにホログラム上ビーム径ＤＨ
を小にすることはできない。つまりＤＨは大きく、かつ
結像点は１点に集中させることが望まれる。
発明の目的
本発明は、再生光に対する波面変換素子を用いてホログ
ラムスキャナの非点収差を低減しようとするものである
。
ラムスキャナの非点収差を低減しようとするものである
。
発明の構成
未発明のホログラムスキャナは、再生波を走査用ホログ
ラムに入射してその回折波で被走査面を走査するホログ
ラムスキャナにおいて、該再生波の波面を変換して該回
折波の非点収差を該走査面上の少なくとも一部に関して
除去する波面変換素子を設けてなることを特徴とするが
、以下図面を参照しながらこれを詳細に説明する。
ラムに入射してその回折波で被走査面を走査するホログ
ラムスキャナにおいて、該再生波の波面を変換して該回
折波の非点収差を該走査面上の少なくとも一部に関して
除去する波面変換素子を設けてなることを特徴とするが
、以下図面を参照しながらこれを詳細に説明する。
発明の実施例
本発明では第２図に示すように１つの結像点３にビーム
径ＤＨ内の回折光が全て集中するような波面の再生ビー
ム５を考える。この再生ビーム５０波面は第１図の再生
ビーム２１とは異カる。つまり、再生ビーム５の波面は
、点３から発する発散光をホログラム１に逆方向に照射
した結果得られる回折光の波面である。光学系は可逆で
あるか呟１点３から発する光のホログラムでの回折光を
逆に該ホログラムに入射すれば、その回折光は１点５に
集まる。ホログラムスキャナは、ホログラム上の１点Ａ
のみでなく他の点Ｂも走査に用いるが、ＡとＢが近けれ
ばＢ点における収差も再生波面５により低減できる。６
′はこのときの結像点である。
径ＤＨ内の回折光が全て集中するような波面の再生ビー
ム５を考える。この再生ビーム５０波面は第１図の再生
ビーム２１とは異カる。つまり、再生ビーム５の波面は
、点３から発する発散光をホログラム１に逆方向に照射
した結果得られる回折光の波面である。光学系は可逆で
あるか呟１点３から発する光のホログラムでの回折光を
逆に該ホログラムに入射すれば、その回折光は１点５に
集まる。ホログラムスキャナは、ホログラム上の１点Ａ
のみでなく他の点Ｂも走査に用いるが、ＡとＢが近けれ
ばＢ点における収差も再生波面５により低減できる。６
′はこのときの結像点である。
第６図はか＼る再生ビーム５の発生方法の一例で、６は
波面変換用のホログラムである。この波面変換用ホログ
ラム６は、レーザ光７をハーフミラ−８、球面レンズ９
、ミラー１０により点３で結像するように調整して走査
用のホログラム１に照射した結果化じた回折光５を物体
光とし、且つ回じレーザ光７をハーフミラ−８、ミラー
１１で光路変更しただけの平面波７′（必ずしも平面波
である必要はない）を参照光として作成されたものであ
る。このようにして作成されたホログラム乙に参照光７
′と同じ波面のレーザ光（再生波）１２を入射すると、
その回折光の波面は作成時に使用した物体光５と等しく
なる。つまり、この様な波面変換用ホログラム６で再生
ビーム１２０波面を変換すれば、第２図で説明した波面
の再生ビーム５が得られる。
波面変換用のホログラムである。この波面変換用ホログ
ラム６は、レーザ光７をハーフミラ−８、球面レンズ９
、ミラー１０により点３で結像するように調整して走査
用のホログラム１に照射した結果化じた回折光５を物体
光とし、且つ回じレーザ光７をハーフミラ−８、ミラー
１１で光路変更しただけの平面波７′（必ずしも平面波
である必要はない）を参照光として作成されたものであ
る。このようにして作成されたホログラム乙に参照光７
′と同じ波面のレーザ光（再生波）１２を入射すると、
その回折光の波面は作成時に使用した物体光５と等しく
なる。つまり、この様な波面変換用ホログラム６で再生
ビーム１２０波面を変換すれば、第２図で説明した波面
の再生ビーム５が得られる。
第４図は本発明の一実施例で、ラインプリンタ用の直線
走査型ホログラムディスクスキャナに適用した例である
。同図において１３は半一導体レーザ、１４は波面変換
用ホログラム、１５は波面変換された再生光、１６は走
査用のホログラムディスク、１Ｂは静電記録用ドラムで
ある。ホログラム１４は第３図の６に相当し、またホロ
グラム１６は同図の１に相当する。そして、第３図の結
像面４はドラム１８の周面で軸線に沿う部分である。
走査型ホログラムディスクスキャナに適用した例である
。同図において１３は半一導体レーザ、１４は波面変換
用ホログラム、１５は波面変換された再生光、１６は走
査用のホログラムディスク、１Ｂは静電記録用ドラムで
ある。ホログラム１４は第３図の６に相当し、またホロ
グラム１６は同図の１に相当する。そして、第３図の結
像面４はドラム１８の周面で軸線に沿う部分である。
半導体レーザ１３から波長７８０ｍｍの再生ビームを発
生すると、該ビームはホログラム１４で波面変換されて
ホログラムディスク１６に入射する。このときディスク
１６が回転しているとその回折光１７はドラム１８上を
往復直線走査する。尚、半導体レーザ１３は波面変換用
ホログラム１４を作成したものと同じでなければならな
い。
生すると、該ビームはホログラム１４で波面変換されて
ホログラムディスク１６に入射する。このときディスク
１６が回転しているとその回折光１７はドラム１８上を
往復直線走査する。尚、半導体レーザ１３は波面変換用
ホログラム１４を作成したものと同じでなければならな
い。
第５図はホログラムディスク１６の作成方法を参考とし
て示したものでおる。ディスク１６０面をＸ、Ｙ座標面
とし、且つその回転中心を座棉原点０としたとき、中心
軸を０’（’ｔＯ）にもつ焦点距離がｆｌの発散球面波
１９と焦点距離がｆ、の収束球面波２０がホログラム作
成光として用いられる。
て示したものでおる。ディスク１６０面をＸ、Ｙ座標面
とし、且つその回転中心を座棉原点０としたとき、中心
軸を０’（’ｔＯ）にもつ焦点距離がｆｌの発散球面波
１９と焦点距離がｆ、の収束球面波２０がホログラム作
成光として用いられる。
２１ｔ」体面波１９．２０の干渉面で、これはＸ。
Ｙ座標面でディスク１６の一部と重なる。具体的な数値
を挙げるとディスク半径°０ム＝５０■、ｆ、＝１８９
■、ｆ＊＝ ２６４．６ｍｍ、００’＝９７．２５ｍで
あり、また球面波１９．２０は波長４５１９箇のＡｒレ
ーザである。 ・・ 第６図および第７図は、第５図のホログラムディスク１
６とドラム１８との距離が５００ｍで、ディスク上の再
生ビーム径（第１図のＤＨ）が５■φである場合の結像
ビーム径（ＤＳ）を光線追跡法により求めた本のである
。第６図は第１図の従来法によるもので、（イ）は走査
方向の中心点（Ｘ＝０）、（ロ）は核中心から走査方向
に１１０■離れた位置、（ハ）は更に１８６霞離れた位
置である。同図から明らかなように従来法ではコマ収差
によりビーム径が２００μｍ以上になる。第７図は本発
明によるもので、結像ビーム径をＸ＝０で０μｍ（Ｘ＝
Ｏで収差を打消すようにホログラム１４を作成した）、
Ｘ＝１１０ｍで４０４ｍ、 Ｘ＝ＩＢ６＋＋ｗ＋で９０
μｍ以下に抑えることができる。
を挙げるとディスク半径°０ム＝５０■、ｆ、＝１８９
■、ｆ＊＝ ２６４．６ｍｍ、００’＝９７．２５ｍで
あり、また球面波１９．２０は波長４５１９箇のＡｒレ
ーザである。 ・・ 第６図および第７図は、第５図のホログラムディスク１
６とドラム１８との距離が５００ｍで、ディスク上の再
生ビーム径（第１図のＤＨ）が５■φである場合の結像
ビーム径（ＤＳ）を光線追跡法により求めた本のである
。第６図は第１図の従来法によるもので、（イ）は走査
方向の中心点（Ｘ＝０）、（ロ）は核中心から走査方向
に１１０■離れた位置、（ハ）は更に１８６霞離れた位
置である。同図から明らかなように従来法ではコマ収差
によりビーム径が２００μｍ以上になる。第７図は本発
明によるもので、結像ビーム径をＸ＝０で０μｍ（Ｘ＝
Ｏで収差を打消すようにホログラム１４を作成した）、
Ｘ＝１１０ｍで４０４ｍ、 Ｘ＝ＩＢ６＋＋ｗ＋で９０
μｍ以下に抑えることができる。
尚、実施例では波面変換素子をホログラムとしたが、同
様の波面を有するように形成された通常のレンズでもよ
い。
様の波面を有するように形成された通常のレンズでもよ
い。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、非点収差を有しその
結果ビーム径の大なるホログラムスキャナにおいて、波
面変換素子を用いることにより被走査７におけるコマ収
差を低減でき、ビーム偏向負犬、結像ビーム径小のホロ
グラムスキャナを実現できる。
結果ビーム径の大なるホログラムスキャナにおいて、波
面変換素子を用いることにより被走査７におけるコマ収
差を低減でき、ビーム偏向負犬、結像ビーム径小のホロ
グラムスキャナを実現できる。
第１図は従来のホログラムスキャナの原理説明図、第２
図は本発明の原理説明図、第３図は波面変換用ホログラ
ムの作成方法を示す説明図、第４図は本発明の一実施例
を示す構成図、第５図は走査用ホログラムの作成方法を
示す説明図、第６図は従来のホログラムスキャナにおけ
る結像ビーム径の説明図、第７図は本発明のホログラム
スキャナにおける結像ビーム径の説明図である。 図中、１．１６は走査用ホログラム、３は結像点、４は
被走査面、６は波面変換用ホログラムである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔第１図 Ｄ５ 第２図 第３図 工＝１８６ｍｍ （イ） （ロ） 工＝０ 工＝ｌＩＯｍ＠ （ハ） １００Ｉ徂
図は本発明の原理説明図、第３図は波面変換用ホログラ
ムの作成方法を示す説明図、第４図は本発明の一実施例
を示す構成図、第５図は走査用ホログラムの作成方法を
示す説明図、第６図は従来のホログラムスキャナにおけ
る結像ビーム径の説明図、第７図は本発明のホログラム
スキャナにおける結像ビーム径の説明図である。 図中、１．１６は走査用ホログラム、３は結像点、４は
被走査面、６は波面変換用ホログラムである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔第１図 Ｄ５ 第２図 第３図 工＝１８６ｍｍ （イ） （ロ） 工＝０ 工＝ｌＩＯｍ＠ （ハ） １００Ｉ徂
Claims (2)
- （１）再生波を走査用ホログラムに入射してその回折波
で被走査面を走査するホログラムスキャナにおいて、該
再生波の波面を変換して該回折波の非点収差を該走査面
上の少なくとも一部に関して除去する波面変換素子を設
けてカることを特徴とするホログラムスキャナ。 - （２）波面変換素子が、被走査面上における１つのビー
ム結像点を点光源とする発散波を走査用ホログラムに逆
方向に照射して得られる回折波を物体波とし、且つ他の
波面を参照波として作成された板面変換用のホログラム
“、またはこれと同一の干渉縞分布を有するホログラム
であることを特徴とする特許請求の範囲！１！１１記載
のホログラムスキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054448A JPH0617949B2 (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | ホログラムスキャナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054448A JPH0617949B2 (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | ホログラムスキャナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172617A true JPS58172617A (ja) | 1983-10-11 |
| JPH0617949B2 JPH0617949B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=12970976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57054448A Expired - Lifetime JPH0617949B2 (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | ホログラムスキャナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617949B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228708A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-06 | Fujitsu Ltd | 光ビ−ム走査装置及びその製造方法 |
| EP0214018A2 (en) * | 1985-07-31 | 1987-03-11 | Fujitsu Limited | Laser beam scanner and its fabricating method |
| JPH04276712A (ja) * | 1990-12-22 | 1992-10-01 | Gold Star Co Ltd | ホログラフィックレーザービーム走査装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5577715A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-11 | Fujitsu Ltd | Laser scanner |
-
1982
- 1982-04-01 JP JP57054448A patent/JPH0617949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5577715A (en) * | 1978-12-06 | 1980-06-11 | Fujitsu Ltd | Laser scanner |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228708A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-06 | Fujitsu Ltd | 光ビ−ム走査装置及びその製造方法 |
| EP0214018A2 (en) * | 1985-07-31 | 1987-03-11 | Fujitsu Limited | Laser beam scanner and its fabricating method |
| JPH0521210B2 (ja) * | 1985-07-31 | 1993-03-23 | Fujitsu Ltd | |
| JPH04276712A (ja) * | 1990-12-22 | 1992-10-01 | Gold Star Co Ltd | ホログラフィックレーザービーム走査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0617949B2 (ja) | 1994-03-09 |
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