JP2001051223A - 画像書込方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質化、高安定化に貢献することができる
レーザ光源を用いた画像書込方法及びその装置の提供。 【解決手段】 画像情報に基づいて変調されたレーザビ
ームをコリメート化した後、結像手段を介して感光体や
版材等の画像形成部材上に結像させ、前記変調ビームに
対応したドット状潜像パターンを書き込むようにした画
像書込方法において、前記コリメート化されたレーザビ
ームを、画像形成部材上に結像させる最下流側の結像手
段に入力するまでの間の所定位置で、空間位相変調手段
を利用して前記コリメートビームを円形ビームから断面
略多角形状に、言い換えれば前記コリメートビームの光
強度が、略ガウス分布から略矩形波分布になるようにビ
ーム整形し、これにより前記画像形成部材上に書き込ま
れた隣接する潜像ドット間の重なりと隙間を少なくした
画像書込方法を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた印刷機や印刷用製版装置等に使用される画像書込方
法とその装置に係り、特に、画像情報に基づいて変調さ
れたレーザビームをコリメート化した後、結像手段を介
して感光体や印刷用製版板等の画像形成部材上に結像さ
せ、前記変調ビームに対応したドット状画像パターンを
書き込むようにした画像書込方法とその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像情報に基づいて変調され
たレーザビームをコリメート化した後、結像手段を介し
て感光体や印刷用製版板等の画像形成部材上に結像さ
せ、前記変調ビームに対応したドット状潜像パターンを
書き込むようにした画像書込方法は公知であり、かかる
書込方法に用いる半導体レーザ発振器等より出射される
レーザのビームスポット形状は、円形若しくは楕円形を
しており且つその光強度もガウス分布をしている。

【０００３】そしてかかるレーザビームをコリメート化
し且つ感光体や版材上に結像させてドットパターン状の
画像（例えば網点画像）を書き込む場合、ドット間を重
ね合わせないと隣接するドット７ｂ間（左右上下位置）
に空白部が形成されてしまう。（図７（Ｂ）は市松模様
であるが、例えば図７（Ｂ）のようにドット７ｂ間に隙
間が出来てしまう。）このため従来の画像書込装置にお
いては、前記隣接するドット７ｂ間でオーバーラップす
るように結像させている。これにより、感光体上の全面
絵柄部においても隙間なく画像を書き込むことが可能と
なる。しかし、このオーバーラップにより、非絵柄部に
おいても一部絵柄化してしまい、いわゆる「つぶれ」と
呼ばれる印刷障害が生じる問題がある。

【０００４】図７（Ｂ）には、円形ドット７ｂにより、
市松模様の画像を書き込んだ場合の模式図を示す。市松
模様において、絵柄部と非絵柄部の面積比は、１：１の
はずであるが、円形ドットの場合、「つぶれ」により、
絵柄部の面積が大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため前記つぶれを
無くし、全面絵柄部においても隙間無く画像を書き込む
には、隣接するドット間でオーバーラップすることなく
且つ隙間なく埋め尽くせる形状、例えば、四角形や正六
角形等に、レーザビームのスポット形状を整形した後、
感光体上に結像させることが必要となる。

【０００６】図７（Ａ）には、このようなスポット形状
が四角形のレーザビーム６ａにより、市松模様の方形ド
ット７ａ画像を書き込んだ場合の模式図を示す。この場
合、絵柄部と非絵柄部の面積比は、１：１に近付き、理
想に近い画像書込が可能となる。

【０００７】このような平面を隙間無く埋め尽くす形状
のビームスポット６ａ形状を生成するには、例えば、図
８のように、半導体レーザダイオードのようなレーザビ
ーム発振手段１１と感光体５や版材１７との間に、第１
の結像レンズ１０１と第２の結像レンズ１６を配置する
とともに、該２つの結像レンズ１０１、１６との間に位
置する結像位置に、小径矩形穴（四角形穴）１００ａを
有するアパーチャマスク１００を設け、このアパーチャ
マスク１００の四角の開口１００ａ領域以外の光を遮光
することが考えられる。（非公知）しかしながら、光の
透過量を制限するこれでは、光の損失が大きくなるとい
う問題を生じる。

【０００８】また、一般に、画像情報に基づいて変調さ
れたレーザビームの感光体や版材上における結像ビーム
の光強度分布、言い換えれば感光体や版材上に形成され
た画像の電圧強度分布６ｂは、図９（Ａ）に示すよう
に、ガウシアン（ガウス）分布のような正規分布形状を
している。そして前記感光体５上の電圧強度分布６ｂの
閾値レベル９を超えた部分にトナーが付着してドット画
像を形成するものであるために、ビームの光強度分布６
ｂ、６ｂ’や感光体や版材等の閾値レベル（感度）９が
変動した場合、書込ドット径は大きく変動する。

【０００９】図９（Ａ）には、レーザビームの光強度が
変動した場合の書込ドット径変動の模式図を示す。本図
の場合はドット成形における光強度６ｂのしきい値９を
一定とした場合光強度６ｂがガウス分布のために、光強
度のピーク値が大きいビーム６ｂ’の場合には、大きな
画像ドット７ｂ’が生成され、一方、光強度が小さいビ
ーム６ｂの場合には、小さい画像ドット７ｂが生成され
る。このときの面積変動は、非常に大きい。

【００１０】一方、前記閾値レベル９やビーム光強度の
変動があってもドット画像の安定性を向上させるには、
前記したレーザビームの光強度分布において、図９
（Ｂ）のようにエッジ部を急峻にする略矩形波状のビー
ム強度分布６ａにすることにより、画像ドット径変動を
小さくすることができる。即ち略矩形波状に形成するこ
とにより、光強度の大きいビーム６ａ’により生成され
るドット７ａ’と光強度の小さいビーム６ａにより生成
されるドット７ａの大きさ変動は、図９（Ａ）に比べ小
さくなる。

【００１１】上記検討より明らかなように、レーザビー
ムの利用効率を落とさず、任意にビーム強度を制御する
ことが可能であれば、高画質化、高安定化に貢献するこ
とができる。

【００１２】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
高画質化、高安定化に貢献することができる画像書込方
法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１記載の発明において、画像情報
に基づいて変調されたレーザビームをコリメート化した
後、結像手段を介して感光体や版材等の画像形成部材上
に結像させ、前記変調ビームに対応したドット状潜像パ
ターンを書き込むようにした画像書込方法において、前
記コリメート化されたレーザビームを、画像形成部材上
に結像させる最下流側の結像手段に入力するまでの間の
所定位置で、空間位相変調手段を利用して前記コリメー
トビームを断面略多角形状にビーム整形し、これにより
前記画像形成部材上に書き込まれた隣接する潜像ドット
間の重なりと隙間を少なくした画像書込方法を提案す
る。

【００１４】本発明は、前記コリメートビームを画像形
成部材上に結像させる最下流側の結像手段に入力するま
での間の所定位置で、言い換えれば十分小径に結像化さ
れずに未だ口径が大きな状態でビーム整形を行なうこと
が出来る。これにより空間位相変調手段に回析光学素子
等を用いて精度良いビーム整形が可能である。又、本発
明は版材に画像を書き込むために、版材を巻き付けたド
ラム軸に平行に走査軸を配置し、該走査軸に沿って機械
的に往復移動する機械走査型の画像書込装置のみなら
ず、ポリゴンミラーとｆθレンズを具え、感光体に潜像
を書き込む光走査型の画像書込装置にも適用可能であ
る。

【００１５】このようなポリゴンミラーとｆθレンズを
具えた画像書込装置において、前記コリメートビーム
は、ポリゴンミラーにより感光体走査方向に光走査しな
がら感光体上に結像させるために、請求項３に記載のよ
うに、前記ビーム整形を行なう位置は前記ビームを感光
体走査方向にスキャンするポリゴンミラーの上流側であ
ることが好ましい。（もしそのようにしなければ走査光
に対しビーム整形を行なわなければならなくなる。） 又、前記ビーム形状は図７（Ａ）に示すように、９０°
角の正方形若しくは長方形状の４角形に形成するのが好
ましいが、必ずしも９０°角ではなく、１２０°角の正
六角形若しくは６０°角の三角形に形成しても良い。

【００１６】請求項２記載の発明は、画像情報に基づい
て変調されたレーザビームをコリメート化した後、結像
手段を介して感光体や版材等の画像形成部材上に結像さ
せ、前記変調ビームに対応したドット状潜像パターンを
書き込むようにした画像書込方法において、前記コリメ
ート化されたレーザビームを、画像形成部材上に結像さ
せる最下流側の結像手段に入力するまでの間の所定位置
で、空間位相変調手段を利用して前記コリメートビーム
の光強度が、略ガウス分布から略矩形波分布になるよう
にビーム整形し、これにより画像形成部材上に書き込ま
れた隣接する潜像ドット間の重なりと隙間を少なくした
ことを特徴とする。

【００１７】本発明は、前記コリメートビームの光強度
が、略ガウス分布から略矩形波分布になるようにビーム
整形するもので、そのビーム形状は問わない。

【００１８】請求項４記載の発明は、前記請求項１記載
の発明を効果的に実施するための装置に関する発明で、
画像情報に基づいて変調されたレーザビームを出射する
変調ビーム出射手段と、前記変調ビームをコリメート化
するコリメート手段と、前記コリメートビームを断面略
多角形状に整形する空間位相変調手段とを具え、該空間
位相変調手段を、該コリメート手段と前記ビームを画像
形成部材上に結像させる最下流側の結像手段との間の任
意の光路上に配置し、該変調手段により断面略多角形状
にビーム整形されたレーザビームを、最下流側の結像手
段を介して感光体や版材等の画像形成部材上に結像させ
るように構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、前記請求項２記載
の発明を効果的に実施するための装置に関する発明で、
画像情報に基づいて変調されたレーザビームを出射する
変調ビーム出射手段と、前記変調ビームをコリメート化
するコリメート手段と、前記コリメートビームの光強度
が、略ガウス分布から略矩形波分布になるようにビーム
整形する空間位相変調手段とを具え、該空間位相変調手
段を、該コリメート手段と前記ビームを画像形成部材上
に結像させる最下流側の結像手段との間の任意の光路上
に配置し、該変調手段により断面略多角形状にビーム整
形されたレーザビームを、最下流側の結像手段を介して
感光体や版材等の画像形成部材上に結像させるように構
成したことを特徴とする。

【００２０】そして前記空間位相変調手段は、請求項６
に記載のように、透過型若しくは反射型のいずれの変調
手段でもよく、又請求項７に記載のように、前記透過型
若しくは反射型の空間位相変調手段に、結像機能を組み
込み複数機能としても良い。

【００２１】更に前記結像手段は単数でも複数のいずれ
でもよく、特に複数の結像系で構成した場合は、より焦
点を絞ることが出来、これにより、より高密度のドット
画像の形成が可能となる。この場合において、光路上流
側の第１の結像系と下流側の第２の結像系（画像形成部
材側の結像系）の複数の結像系を配置するとともに、前
記コリメート手段側に位置する第１の結像系が空間位相
変調手段であるのが好ましい。

【００２２】そして更に請求項９に記載のように、ポリ
ゴンミラーとｆθレンズ系を具えた画像書込装置におい
ては、前記ビーム整形を行なう空間位相変調手段の配設
位置が前記ビームを感光体走査方向にスキャンするポリ
ゴンミラーの上流側であるのが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【００２４】先ず本発明の要旨たる空間位相変調手段に
ついて説明する。本発明は空間位相変調手段として、空
間位相変調型の回析光学素子を用いている。即ち回析光
学素子を空間位相変調型とすることにより、回析効率を
高くすることが出来、特に角度許容性が高く、言い換え
れば円形ビームを方形ビームにビーム整形が容易である
ことが知られている。そしてこのような回析光学素子と
して図３に示すように、凹凸型若しくは膜厚変調型の表
面レリーフ型の素子１０を用いるのが好ましい。

【００２５】レリーフ型の回析光学素子は、いわゆる深
さが波長オーダの微小な凹凸が、周期的あるいは周期的
あるいは準周期的に表面に形成されているもので、例え
ば図３（Ａ）に示すように、その平面形状が略菱形方形
状に微小凹凸を形成することにより、円形ビームを方形
ビームにビーム整形させることが可能である。そして入
射光の波長に比べて素子１０の周期が十分大きいとき、
図３（Ｂ）に示すように、レリーフ形状を鋸歯形状化
（ブレーズ化）することにより、１次回析効率の値が１
００％となり、光強度の低減がなく、好ましい。

【００２６】そして前記凹凸面形状の屈折面を制御する
ことにより結像機能を持たせることが出来る。その具体
的な説明を、図６のグラフ図に基づいて説明する。 図
６（Ａ）（Ｂ）は、横軸に位置変位量（中央が０ｍ
ｍ）、縦軸に位相変調量（ｒａｄ） を取って、結像機
能有り無しの違いを示すグラフ図である。図において、
Ａはレンズ役割に必要な位相変調量を示し、（Ａ）は焦
点距離ｆ：１００ｍｍのもの、（Ｂ）は焦点距離ｆ：５
０ｍｍの集光機能を有するものを示している。図中Ｂは
矩形ビーム整形に必要な位相変調量を示す。（Ａ＋Ｂ）
はＡの結像機能にＢの整形機能を加え、光学レンズなし
で矩形ビームを結像させるための位相変調量を示してい
る。

【００２７】即ち、（Ａ＋Ｂ）の位相変調を行なうこと
により、例えば２ｍｍφのガウスビームのレンズが、他
の光学系を用いなくても、５４０μｍに結像した矩形ビ
ームスポットが得られる。そして更に高密度の結像させ
るには後記に示すように、その下流側に結像レンズ（倍
率変換レンズ）を配置して二段階結像を行なえばよい。

【００２８】尚、本図より明らかなようにビーム整形機
能のＢ線より、結像機能のＡ線の方が位相変化率が大き
い。従って結像機能を位相変調素子１０で行なうには細
かい分解能を必要とし、このため結像機能を切り離す
か、若しくは二段階結像を行なう方が、より高密度な描
画が可能である。透過型位相変調素子１０は、前記の他
にパターンを書き換え可能な液晶やマイクロミラーの
他、エッチングにより作製されたガラス等の材料による
位相板が適用される。このとき、各ピクセルから出射さ
れる回折光が、レンズ２８を通して、ある設定距離にお
いて所望のビーム強度分布となるように予め各ピクセル
の位相変調量を与えておく。この設定距離に感光体や版
材等の被照射体を配置する。感光体や版材のような被照
射体はドラムにより回転し、画像書込装置を光学的に若
しくは機械的にドラム軸方向にスキャンすることによ
り、２次元的に任意のビームスポット強度分布で画像を
書き込むことが可能となる。

【００２９】図１は本発明の実施形態に係るポリゴンミ
ラーとｆθレンズを用いた光走査型画像書込システムの
構成例で、前記透過型位相変調素子１０が組み込まれて
いる。図中１は２５６階調の印刷データをドットパター
ン状の二値化データに変換する画像処理部（網点形成
部）、２は該二値化データを記憶する印刷メモリ、３は
レーザ駆動回路で、前記メモリ２に記憶された二値化デ
ータに基づいて画像書込装置本体４内の半導体レーザ発
振器１１内に、駆動レーザ信号を送信する。又、２５は
画像書込装置本体４より送信された走査ビームに基づい
てドットパターン潜像を形成する感光体ドラムである。

【００３０】画像書込装置本体４は下記の部材が光路上
流側より順次配列されている。即ち図１及び図２に示す
ように光路上流側より、前記レーザ駆動回路３よりの駆
動信号に基づいて二値化画像情報に対応した変調レーザ
ビームを出力する半導体レーザ発振器１１、該レーザビ
ームをコリメート化するコリメートレンズ１２、空間位
相変調型の回析素子（図３参照、以下位相変調素子１０
という）、反射板１４を介してポリゴンミラー１５、更
にポリゴンミラー１５の出射側にｆθ機能を具えた縮小
光学系（集光結像レンズ）１６が配置されている。

【００３１】尚、前記レーザ発振器１１はレーザーダイ
オードのみならず、ガスレーザー等の発光部、もしくは
そのような光源を導いたファイバ端等から構成しても良
い。特にファイバ端を複数上下（副走査方向）に配列す
ることにより、ポリゴンミラー１５の一走査で複数ドッ
ト走査が可能となり、高速度化に役立つ。又位相変調素
子１０は、レーザ発振器１１より出射された光をコリメ
ートレンズ１２により断面円形の平行光とした後、これ
を該変調素子１０を透過させることにより、前記コリメ
ート化されたビームを断面円形状から断面略四角形状に
且つ前記コリメートビームの光強度が、略ガウス分布か
ら略矩形波分布になるように整形するとともに反射板１
４を介して、ポリゴンミラー１５面に向け結像させる。

【００３２】ポリゴンミラー１５は正５〜８角形前後の
多角形回転多面境で構成され、その回転により前記感光
体ドラム２５の軸方向長さ方向（走査方向）に沿って整
形された方形ビームを光走査してｆθレンズ系１６に入
射させる。該ｆθレンズ系１６では前記ビームのｆθ補
正を行ないながら感光体ドラム２５上に方形ドット７ａ
を結像走査させる。

【００３３】尚、位相変調素子１０にビーム整形機能だ
けを持たせ、レンズ系からなる第１の結像レンズと組み
合わせて構成しても良い。このように位相変調素子１０
にビーム整形機能だけを持たせることにより整形精度が
向上するとともに、結像系をいずれもレンズ系で構成す
ることにより、ドット画像の形成が可能となる。

【００３４】図１０、１１には、反射型空間位相変調素
子５０、５１を用いた場合の構成例を示す。このような
反射型空間位相変調素子５０、５１には回析角をアクテ
イブに制御できる反射型の可動グレーテング構造を有す
る回析型マイクロマシンチョッパが「光学」２７巻１号
（１９９８）の１８〜２３頁に提案されている。かかる
素子５０、５１は静電力を用いた反射型グレーテングの
実効的な溝深さ（梁）を変化させることにより溝深さ
（梁）と基板からの位相差を制御するもので、前記した
屈折型位相変調素子と同様に、結像機能とビーム整形機
能の両者を持たせることが出来る。

【００３５】図１０は、前記結像機能とビーム整形機能
の両者を持たせた反射型位相変調素子板５０を４５°傾
けて配置し、見かけ上の光路長を短くしたものである。
尚、図中１５はポリゴンミラーの反射面（光走査面）、
１６は縮小結像レンズ系、２５は感光体ドラムである。
しかしながら素子板５０を４５°斜めにして溝深さ
（梁）と基板からの位相差を制御するのに工夫がいる。

【００３６】このような場合は図１１に示すようにビー
ムスプリッタ４６を用いればよい。即ち、コリメータレ
ンズ１２と反射型位相変調素子板５１とを光軸に直交す
るごとく対面配置するとともに、その間にハーフミラー
的機能を有するビームスプリッタ４６を配置する。より
具体的にはコリメータレンズ１２をビームスプリッタ４
６の背面側に、又反射型位相変調素子板５１をビームス
プリッタ４６の表面側に位置するように配置する。

【００３７】これによりコリメータレンズ１２よりの平
行光は前記ビームスプリッタ４６を透過した後、反射型
位相変調素子板５１で反射されながら、ビーム整形と集
光作用が行なわれ、ビームスプリッタ４６の４５°反射
面で９０°変更された後、図１０と同様にポリゴンミラ
ー１５の反射面（光走査面）で光走査された後、縮小結
像レンズ系１６を介して感光体ドラム２５上に結像され
る。

【００３８】尚、位相変調素子１０、５０、５１は、レ
ンズ等の光学部品の収差をキャンセルするよう位相変調
量を制御することにより、レンズ等の少ない構成で光学
的精度を向上させることも可能である。また、高速に書
き換え可能な位相変調素子１０、５０、５１を用いるこ
とにより、ビームスポット径の可変が可能となるため、
いままでオン、もしくはオフの２種類であったドット表
現を小さなドットや大きなドットといった新たな表現が
可能となり、階調性向上や見た目の解像度向上といった
画質向上も見込める。

【００３９】尚、本実施例は、ポリゴンミラーとｆθレ
ンズによる走査式画像書込装置について説明したが、印
刷用製版装置等の書込装置にも、同様の考えで適用可能
である。図４は、本発明の画像書込装置が組み込まれる
印刷用製版装置の全体構成図を示す。本実施形態では画
像書込装置１９は、ドラム軸１８ａと走査軸２０ａを平
行に配設し、該走査軸２０ａに沿って画像書込装置１９
が往復走査される。従って本装置はレーザビームをポリ
ゴンミラーにより光走査するものでなく、走査軸２０ａ
により往復走査するものであるために、本画像書込装置
１９においては、ポリゴンミラー１５とｆθレンズ１６
は不要である。

【００４０】本製版装置の構成を簡単に説明するに、シ
ステムを管理するサーバ２１によって、ドラム１８に巻
き付けられた版材１７に画像を書き込むため、ドラムド
ライバ２４、スキャンドライバ２３、レーザドライバ２
２が制御される。画像書込装置１９は、レーザドライバ
２２を介してドラム１８に巻き付けた版材１７にレーザ
ビームを照射する。ドラム回転装置１８Ａの駆動によ
り、ドラム１８の回転に併せて、画像書込装置１９が走
査装置２０の走査軸２０ａに沿って往復走査することに
より、ドットマップ状の画像を書き込むことができる。

【００４１】図１２は前記結像機能を有する位相変調素
子１０の下流側光路上に倍率変換レンズ３８を配置し、
前記空間位相変調素子１０により一端、第一焦点面３７
においてビームスポット形状を成形し、それを倍率変換
レンズ３８により縮小若しくは拡大したものである。こ
のように構成することによりより高密度な若しくは適正
口径のドット画像の形成が可能である。

【００４２】また、図５は、ファイバをアレイ状に並
べ、複数光源４０を１つの光学系により同時に制御した
ものである。そしてこのようなマルチ光源タイプの画像
書込装置は、前記したポリゴンミラーにより光走査を行
なう装置には向かず、本実施例のような機械的走査を行
なう装置に有効である。即ち、図５において、例えばフ
ァイバアレイのような光伝導部材を複数並べ、マルチ光
源１１０とし、１つの光学系で同時に複数のビームスポ
ット形状を制御する実施例で、より具体的には入力端側
に画像情報に基づいて変調されたレーザビームを発振す
る半導体レーザ発振器１１を配置するとともに、その出
力端を副走査方向に上下に配列したファイバアレイ１１
０を用いている。そして本実施例においては、光路が上
下に複数あるために位相変調素子１０にはビーム整形機
能だけを持たせている。

【００４３】又、前記コリメートレンズ１２はＸ軸、Ｙ
軸に夫々に集光機能を持たせたシリンドリカルレンズや
トーリックレンズの組み合わせ等で構成するのがよい。
又、縮小レンズ１６も同様に、Ｘ軸、Ｙ軸に夫々に集光
機能を持たせたシリンドリカルレンズやトーリックレン
ズの組み合わせ等で構成している。

【００４４】尚、ファイバ出射端１１０ａ、コリメート
レンズ１２、位相変調素子１０の配列関係は次のように
設定される。即ち、夫々のファイバ出射端１１０ａより
出射したレーザビームは共通のコリメートレンズ１２に
より平行光に変換される。このときコリメートレンズ１
２の焦点距離ｆの位置にファイバアレイ出射端１１０ａ
を配列することにより、コリメートレンズ１２を通過し
た各平行光は出射側焦点距離ｆの位置に再度集光され
る。このコリメートレンズ１２の出射側焦点距離ｆの位
置に位相素子１０を配置することにより、位相変調素子
板１０への入射条件はどの条件でもコリメート条件を満
足する。

【００４５】図１３及び図１４はビーム整形機能と結像
機能を有する反射型位相変調素子１０を用いた実施例
で、図１３はビームスピリッタ４６を用いた例、図１４
は４５°に角度変位させた反射空間変調素子５０を用い
た例で、斜め入射による歪みをキャンセルするよう位相
変調量を制御することにより、ビームスピリッタ４６と
同様の効果を得ることができる点は前記実施例と同様で
ある。

【００４６】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、ポリ
ゴンミラーとｆθレンズを用い感光体に画像（潜像）を
書き込む光走査型の画像書込装置、又走査軸に沿って往
復移動させながら機械的走査によりドラムに巻き付けた
版材に画像書込みを行なう機械走査型の画像書込装置の
いずれにも有効に適用でき、高画質化、高安定化に貢献
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るポリゴンミラーとｆ
θレンズを用いた光走査型画像書込システムの構成例で
ある。

【図２】 図１の装置に組み込まれる光走査型画像書込
装置本体の光学系の概要図で透過型位相変調素子が組み
込まれている。

【図３】 表面リリーフ型の透過型位相変調素子を示
し、（Ａ）はその平面形状、（Ｂ）はその断面形状を示
す。

【図４】 本発明の画像書込装置が組み込まれる印刷用
製版装置の全体構成図を示す。

【図５】 図４の装置に組み込まれる光走査型画像書込
装置本体の光学系概要図の一例で、ファイバアレイのよ
うな光伝導部材を複数並べ、マルチ光源としている。

【図６】 （Ａ）（Ｂ）は、横軸に位置変位量（中央が
０ｍｍ）、縦軸に位相変調量（ｒａｄ）を取って結像機
能有り無しの違いを示すグラフ図である。

【図７】 （Ｂ）は従来の円形ビームによる市松模様の
画像書込例、（Ａ）は本発明による四角形ドットによる
市松模様の画像書込例である。

【図８】 アパーチャマスクによるによるビーム形状を
方形に成形するための比較例である。

【図９】 （Ａ）は従来の光強度がガウス分布によるド
ット径の変動例、（Ｂ）は本発明によるエッジが急峻な
ビーム強度分布によるドット径の変動例を示す。

【図１０】 結像機能とビーム整形機能の両者を持たせ
た反射型位相変調素子板を４５°傾けて配置し、見かけ
上の光路長を短くした図１の装置に組み込まれる画像書
込装置の光学系の一例を示す。

【図１１】 結像機能とビーム整形機能の両者を持たせ
た反射型位相変調素子板とビームスプリッタ４６を用い
た図１の装置に組み込まれる画像書込装置の光学系の一
例を示す。

【図１２】 図４の装置に組み込まれる結像系を複数有
する画像書込装置の光学系の一例を示す。

【図１３】 図４の装置に組み込まれるビーム整形機能
と結像機能を有する反射型位相変調素子を用いた実施例
で、本図はビームスピリッタを示す。

【図１４】 図４の装置に組み込まれるビーム整形機能
と結像機能を有する反射型位相変調素子を用いた実施例
で、本図は４５°に角度変位させた反射空間変調素子を
用いた例である。

【符号の説明】

４，１９ 書込装置 １０ 透過型空間位相変調素子 １２ コリメータレンズ １６ 縮小光学系（レンズ） １７ 版材 １８ ドラム ２０ 走査装置 ２５ 感光体ドラム ２８ レンズ ３７ 第一焦点面 ４０ 複数光源発光部 ４６ ビームスピリッタ ５０、５１ 反射型空間位相変調素子

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA31 AA33 AA36 BA04 2H045 AA01 CA63 CB24 5C072 AA03 CA06 DA02 HA02 HA09 HA10 HA13 HB02 HB06 HB08 HB10 JA07 XA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に基づいて変調されたレーザビ
   ームをコリメート化した後、結像手段を介して感光体や
   版材等の画像形成部材上に結像させ、前記変調ビームに
   対応したドット状潜像パターンを書き込むようにした画
   像書込方法において、 前記コリメート化されたレーザビームを、画像形成部材
   上に結像させる最下流側の結像手段に入力するまでの間
   の所定位置で、空間位相変調手段を利用して前記コリメ
   ートビームを断面略多角形状にビーム整形したことを特
   徴とする画像書込方法。
2. 【請求項２】 画像情報に基づいて変調されたレーザビ
   ームをコリメート化した後、結像手段を介して感光体や
   版材等の画像形成部材上に結像させ、前記変調ビームに
   対応したドット状潜像パターンを書き込むようにした画
   像書込方法において、 前記コリメート化されたレーザビームを、画像形成部材
   上に結像させる最下流側の結像手段に入力するまでの間
   の所定位置で、空間位相変調手段を利用して前記コリメ
   ートビームの光強度が、略ガウス分布から略矩形波分布
   になるようにビーム整形したことを特徴とする画像書込
   方法。
3. 【請求項３】 ポリゴンミラーによりビーム走査を行な
   う画像書込方法において、 前記ビーム整形を行う位置が前記ビームを感光体走査方
   向にスキャンするポリゴンミラーの上流側であることを
   特徴とする請求項１若しくは２記載の画像書込方法。
4. 【請求項４】 画像情報に基づいて変調されたレーザビ
   ームを出射する変調ビーム出射手段と、 前記変調ビームをコリメート化するコリメート手段と、 前記コリメートビームを断面略多角形状に整形する空間
   位相変調手段とを具え、 該空間位相変調手段を、該コリメート手段と前記ビーム
   を画像形成部材上に結像させる最下流側の結像手段との
   間の任意の光路上に配置し、 該変調手段により断面略多角形状にビーム整形されたレ
   ーザビームを、最下流側の結像手段を介して感光体や版
   材等の画像形成部材上に結像させるように構成したこと
   を特徴とする画像書込装置。
5. 【請求項５】 画像情報に基づいて変調されたレーザビ
   ームを出射する変調ビーム出射手段と、 前記変調ビームをコリメート化するコリメート手段と、 前記コリメートビームの光強度が、略ガウス分布から略
   矩形波分布になるようにビーム整形する空間位相変調手
   段とを具え、 該空間位相変調手段を、該コリメート手段と前記ビーム
   を画像形成部材上に結像させる最下流側の結像手段との
   間の任意の光路上に配置し、 該変調手段により断面略多角形状にビーム整形されたレ
   ーザビームを、最下流側の結像手段を介して感光体や版
   材等の画像形成部材上に結像させるように構成したこと
   を特徴とする画像書込装置。
6. 【請求項６】 前記空間位相変調手段が透過型若しくは
   反射型の変調手段であることを特徴とする請求項４若し
   くは５記載の画像書込装置。
7. 【請求項７】 前記透過型若しくは反射型の空間位相変
   調手段に、結像機能を組み込んだことを特徴とする請求
   項６記載の画像書込装置。
8. 【請求項８】 請求項４、５若しくは６記載の前記結像
   手段に、第１の結像系と第２の結像系の複数の結像系を
   配置するとともに、前記コリメート手段側に位置する第
   １の結像系が空間位相変調手段であることを特徴とする
   請求項３、４若しくは５記載の画像書込装置。
9. 【請求項９】 ポリゴンミラーとｆθレンズ系を具えた
   画像書込装置において、 前記ビーム整形を行なう空間位相変調手段の配設位置が
   前記ビームを感光体走査方向にスキャンするポリゴンミ
   ラーの上流側であることを特徴とする請求項４若しくは
   ５記載の画像書込装置。