KR930011828B1

KR930011828B1 - Optical scanner

Info

Publication number: KR930011828B1
Application number: KR1019900014352A
Authority: KR
Inventors: 다쯔오 이또; 싱이찌 미즈구찌
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1993-12-21
Also published as: KR910006747A; JPH03100621A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Gwangju Yarn Equipment

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 광주사장치의 구성도.1 is a block diagram of a light scanning apparatus according to a first embodiment of the present invention.

제2도는 제1실시예에 있어서의 반사형 홀로그램 디스크의 단면도.Fig. 2 is a sectional view of the reflective holographic disc in the first embodiment.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 있어서의 광주사장치의 구성도.3 is a block diagram of a light scanning apparatus according to a second embodiment of the present invention.

제4도는 제2실시예에 있어서의 반사형 홀로그램의 단면도.4 is a cross-sectional view of the reflective hologram in the second embodiment.

제5도는 종래의 광주사장치의 구성도.5 is a block diagram of a conventional optical scanning device.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반도체 레이저 7 : 비구면렌즈1 semiconductor laser 7 aspherical lens

8 : 반사형 홀로그램 디스크 11 : 반사막8: reflective hologram disc 11: reflective film

12 : 비평면기판12: non-planar substrate

본 발명은 레이저프린터나 바아코우드스캐너에 사용되는 광주사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanning device used for a laser printer or a bar code scanner.

최근, OA기기등의 사용이 널리 보급됨에 따라서, 그 출력장치의 하나로서, 고정밀도, 저소음의 레이저프린터가 주목을 끌고 있다. 현재의 레이저프린터는 광주사장치로서, 폴리곤미러스캐너를 사용하는 일이 많으나, 코스트를 내리기 위하여 양산이 용이한 홀로그램스캐너의 개발도 진행되고 있다(예를 들면, 일본국 특개소 62-28708, 동 특개소 62-234117호에 상술).In recent years, with the widespread use of OA devices and the like, high-precision, low-noise laser printers have attracted attention as one of the output devices. Current laser printers are often used as optical scanning devices, and polygonal scanners are often used. However, in order to lower costs, development of hologram scanners that are easy to mass-produce is also in progress (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-28708, East Detailed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-234117).

이하, 도면을 참조하면서 상기한 종래의 홀로그램스캐너를 사용한 광주사장치의 일예에 대해서 설명한다. 제5도는 종래의 광주사장치의 구성을 표시한 것이다. 동도면에 있어서, (1)은 반도체레이저, (2)는 홀로그램렌즈, (3)은 홀로그램디스크, (4)는 모우터, (5)는 수속레이저광, (6)은 감광드럼이다.Hereinafter, an example of an optical scanning device using the above-described conventional hologram scanner will be described with reference to the drawings. 5 shows the configuration of a conventional optical scanning device. In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser, reference numeral 2 denotes a hologram lens, reference numeral 3 denotes a hologram disk, reference numeral 4 denotes a motor, reference numeral 5 a converging laser light, and reference numeral 6 a photosensitive drum.

이상과 같이 구성된 광주사장치에 대하여, 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 반도체레이저(1)를 출사한 레이저광은, 홀로그램렌즈(2)에 의해 수속레이저광(5)으로 된다. 수속레이저광(5)의 광로상에 설치된 홀로그램디스크(3)에는 도시하지 않은 투과형 홀로그램이 고리형상으로 복수개 배설되어 있으며, 이 투과형 홀로그램의 렌즈작용에 의해 수속광(5)은 투과형 홀로그램의 초점위치에 수속된다. 투과형 홀로그램은 홀로그램디스크(3)에 장착된 모우터(5)의 회전에 의해 그 초점위치를 변경하기 때문에, 수속레이저광(5)은 감광드럼(6) 위에서 주사하게 된다.The operation of the optical scanning device configured as described above will be described below. The laser light emitted from the semiconductor laser 1 becomes the convergent laser light 5 by the hologram lens 2. In the hologram disk 3 provided on the optical path of the converging laser light 5, a plurality of transmissive holograms (not shown) are disposed in a ring shape. It is procedure to. Since the transmissive hologram changes its focus position by the rotation of the motor 5 mounted on the hologram disk 3, the converging laser light 5 is scanned on the photosensitive drum 6.

상기의 구성에 있어서 사용하게 되는 투과형 홀로그램은, 투명기판 표면에 레이저광에 감광하는 레지스트를 도포하여 레이저간섭 노광에 의해서 형성되나, 간섭줄무늬 패턴을 형성하고 있는 레지스트는 공기중의 수분을 흡수하여 팽윤해서 패턴에 흐트러짐이 발생하여 광의 주사특성이 변화한다고 하는 문제가 있었다.The transmissive hologram used in the above-described configuration is formed by laser interference exposure by applying a resist that is sensitive to laser light on the surface of a transparent substrate, but a resist that forms an interference stripe pattern absorbs moisture in the air and swells. This causes a problem that the pattern is disturbed and the scanning characteristics of the light change.

또 홀로그램은 일반적으로 회절효율이 낮고, 통상적인 렌즈의 투과효율과 비교하면 제법 광의 이용효율이 나쁘다. 상기한 구성에서는 홀로그램렌즈와 홀로그램디스크라고 하는 2매의 홀로그램을 사용하므로서, 더욱더, 광의 이용효율을 나쁘게 한다고 하는 문제점도 가지고 있었다.In addition, holograms generally have low diffraction efficiency, and have a poor utilization efficiency of manufacturing light compared to the transmission efficiency of a conventional lens. In the above configuration, the use of two holograms, namely a hologram lens and a hologram disk, has a problem of worsening light utilization efficiency.

본 발명은 상기 문제점에 비추어 내환경성이 양호하고, 또한 광 이용효율이 양호한 광주사장치를 제공하는 것이다.In view of the above problems, the present invention provides a light-emitting optical device having good environmental resistance and good light utilization efficiency.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 제1의 발명은 레이저광원과, 이 레이저광원으로부터 출사한 레이저광을 수속하는 비구면렌즈와, 이 비구면렌즈를 통과한 레이저광을 회절, 주사하는 반사형 홀로그램디스크를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the first invention of the present invention is a reflective hologram disk for diffracting and scanning a laser light source, an aspheric lens for converging laser light emitted from the laser light source, and a laser beam passing through the aspherical lens. Characterized in having a.

또, 제2의 발명은 레이저광원과, 이 레이저광원으로부터 출사한 레이저광을 회절, 주사하는 반사형 홀로그램디스크를 구비한 광주사장치에 있어서, 상기 반사형 홀로그램디스크의 간섭줄무늬 패턴을 기록하고 있지 않는 쪽의 표면이 비평면형상인 것을 특징으로 하는 것이다.In the second aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device including a laser light source and a reflective hologram disc for diffraction and scanning of the laser light emitted from the laser light source, wherein the interference stripe pattern of the reflective hologram disc is recorded. The non-surface is characterized in that the non-planar shape.

제1의 발명은 상기한 구성에 의해서 레이저광원으로부터 출사된 레이저광을 비구면렌즈에 의해서 수속하고, 수속광의 광로위에 놓여진 반사형 홀로그램에 의해서 회절, 주사하는 것이며, 광의 투과효율이 높은 비구면렌즈를 사용하므로서 광의 이용효율을 향상시키고, 또한 투과형 홀로그램의 표면에 반사막을 형성한 반사형 홀로그램을 사용하므로서 레지스트가 직접 공기와 맞닿지 않게 되어, 내환경성이 향상된다.According to a first aspect of the present invention, a laser beam emitted from a laser light source is condensed by an aspherical lens and diffracted and scanned by a reflective hologram placed on an optical path of converging light. An aspherical lens having high light transmission efficiency is used. As a result, the use efficiency of light is improved, and the reflective hologram having a reflective film formed on the surface of the transmissive hologram prevents the resist from directly contacting the air, thereby improving environmental resistance.

제2의 발명은 반사형 홀로그램의 광이 입사하는 쪽을 비평면으로 하므로서, 레이저광이 홀로그램 기판내를 왕복할 때에 수속광으로 변환되고, 또한 반사형 홀로그램에 의해서 회절, 주사되는 것이다.According to the second aspect of the invention, the light incident on the reflective hologram is made non-planar, so that the laser light is converted into convergent light when reciprocating in the hologram substrate, and is diffracted and scanned by the reflective hologram.

이하, 본 발명의 일실시예에 있어서의 광주사장치에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the optical scanning apparatus in one Example of this invention is demonstrated, referring drawings.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 있어서의 광주사장치의 구성을 표시한 것이다. 제1도에 있어서 제5도와 동일번호의 것은 동일한 것을 표시한다. (7)은 비구면렌즈이며, 제5도에 있어서의 홀로그램렌즈와 동일한 수속작용을 표시한다. (8)은 반사형 홀로그램디스크이다. 제2도는 반사형 홀로그램디스크(8)의 단면도이며, (9)는 기판으로서 레이저광을 투과하는 유리 또는 수지등으로 이루어진다. (10)은 레지스트, (11)은 반사막이며, 레지스트(10)의 표면에 성막된 알루미늄, 또는 은, 또는 금등의 금속피막으로 이루어진다.1 shows the configuration of a light scanning apparatus according to the first embodiment of the present invention. In Fig. 1, the same reference numerals as those in Fig. 5 indicate the same thing. Numeral 7 denotes an aspherical lens and displays the same converging action as the hologram lens in FIG. (8) is a reflective hologram disc. 2 is a cross-sectional view of the reflective holographic disc 8, and 9 is made of glass, resin, or the like which transmits laser light as a substrate. Denoted at 10 is a resist film, and 11 is a reflective film, and is formed of a metal film such as aluminum, silver, or gold formed on the surface of the resist 10.

이상과 같이 구성된 광주사장치에 대해서, 이하 제1도 및 제2도를 사용하여 그 동작을 설명한다. 반도체레이저(1)로부터 출사된 레이저광은 비구면렌즈(7)에 의해 수속작용을 받아서 수속레이저광(5)으로 되고, 또한 반사형 홀로그램디스크(8)에 의해서 회절, 반사작용을 받는다. 반사형 홀로그램디스크(8)는 제2도에 표시한 바와 같은 단면형상으로서, 레지스트(10)의 피치는 디스크의 원주방향을 따라서, 연속적으로 변화하고 있다. 따라서 반사형 홀로그램디스크(8)가 회전하면 수속레이저광(5)의 입사위치에 있어서의 레지스트(10)의 피치는 연속적으로 변화하고, 회절각도 연속적으로 변화하며, 레이저광이 감광드럼(6)에 주사되게 된다. 이때 레지스트층은 제2도에 표시한 바와 같이 반사막(11)에 의해서 주위의 공기층으로부터 차단되어 있어, 수분의 흡수등에 의한 팽윤의 영향이 적어진다.The optical scanning device constructed as described above will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The laser light emitted from the semiconductor laser 1 is condensed by the aspherical lens 7 to be condensed laser light 5, and is also diffracted and reflected by the reflective hologram disk 8. The reflective hologram disk 8 has a cross-sectional shape as shown in FIG. 2, and the pitch of the resist 10 is continuously changed along the circumferential direction of the disk. Therefore, when the reflective hologram disk 8 rotates, the pitch of the resist 10 at the incident position of the converging laser light 5 changes continuously, the diffraction angle also changes continuously, and the laser light is subjected to the photosensitive drum 6. Will be injected into At this time, as shown in FIG. 2, the resist layer is blocked from the surrounding air layer by the reflective film 11, and the influence of swelling due to absorption of moisture or the like is reduced.

제3도는 본 발명의 제2실시예를 표시한 광주사장치의 구성도이며, 제1도와 동일번호의 것은 동일한 것을 표시한다. 또 제4도는 제3도에 표시한 반사형 홀로그램디스크(8)의 단면도이고, (12)는 비평면기판이다. 제1실시예와 다른 것은 비구면렌즈 대신에 비평면기판(12)을 사용한 것이며, 기판표면에서의 굴절을 이용해서 수속파를 발생시키므로서 제1실시예와 마찬가지의 작용을 가지며 또한, 부품점수가 적다고 하는 효과를 가지는 것이다.3 is a configuration diagram of a light scanning apparatus showing a second embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those of FIG. 4 is a cross-sectional view of the reflective holographic disc 8 shown in FIG. 3, and 12 is a non-planar substrate. The first embodiment differs from the first embodiment by using a non-planar substrate 12 instead of an aspheric lens, and has the same effect as that of the first embodiment by generating convergence waves using refraction on the surface of the substrate. It has a small effect.

또한 상기 실시예에 있어서, 반사형 홀로그램디스크(8)의 표면은 반사막으로 하였으나, 또 보호막을 성막하면 내환경성이 더 향상하는 것은 말할 필요도 없는 것이며, 또한 제5도에 도시한 종래예와 마찬가지로 1매의 디스크상의 복수개의 섹터에 복수개의 반사형 홀로그램을 형성해서 디스크가 1회전하는 사이에 복수회의 비임주사를 행하도록 해도 된다. 그리고 제2실시예에 있어서, 비구면렌즈는 사용하지 않았으나, 비구면렌즈와 비평면기판을 병용하므로서, 보다 수차가 적은 광학계를 구성하는 것도 가능하다.In addition, in the above embodiment, the surface of the reflective hologram disk 8 is a reflective film, but it goes without saying that the environmental resistance is further improved when the protective film is formed, and as in the conventional example shown in FIG. It is also possible to form a plurality of reflective holograms in a plurality of sectors on a single disc so as to perform a plurality of beam scans while the disc is rotated once. In the second embodiment, although the aspherical lens is not used, it is also possible to construct an optical system with less aberration by using both the aspherical lens and the non-planar substrate.

이상 설명한 바와 같이 제1발명에 의하면, 반사형 홀로그램을 사용하므로서 내환경성을 향상시킬 수 있고, 또한 비구면렌즈를 사용하므로서 홀로그램디스크와 조합하였을 때의 전체적인 광 이용효율을 향상시킬 수 있어, 그 효과가 큰 것이다.As described above, according to the first invention, the environmental resistance can be improved by using the reflective hologram, and the overall light utilization efficiency when combined with the hologram disc can be improved by using the aspherical lens. It is big.

또, 제2발명에 의하면, 비구면렌즈 대신에 비평면의 홀로그램디스크 기판을 사용하므로서 부품점수를 삭감할 수 있기 때문에, 코스트나 부품끼리의 위치맞춤에 소요되는 조정노력의 삭감에 기여하는 효과가 큰 것이다.According to the second aspect of the present invention, since the number of parts can be reduced by using a non-planar holographic disk substrate instead of an aspheric lens, the effect of contributing to the reduction of the adjustment effort required for cost and alignment of the parts is large. will be.

Claims

An optical scanning device comprising: a laser light source, an aspherical lens for converging laser light emitted from the laser light source, and a reflective hologram disk for diffracting and scanning a laser beam passing through the aspherical lens.

The optical scanning device according to claim 1, wherein the reflective hologram disk has recorded an interference stripe pattern in one to a plurality of sectors disposed on the substrate, and a reflective film is formed on the surface of the interference stripe pattern.

In the optical scanning device having a laser light source and a reflective hologram disk for diffracting and scanning the laser light emitted from the laser light source, the surface of the side on which the interference stripe pattern of the reflective hologram disk is not recorded is non-planar. Optical scanning device characterized in that the merchant.