JP2001518647A

JP2001518647A - レーザビームパワー減衰機構を有する光学スキャナシステム

Info

Publication number: JP2001518647A
Application number: JP2000514457A
Authority: JP
Inventors: ユン・ジョン・リ; ポール・シー・シューバート
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2001-10-16
Also published as: WO1999017531A1; DE69805424T2; EP1020071A1; DE69805424D1; US6108025A; EP1020071B1

Abstract

(57)【要約】走査面（６６）に画像を露光するための光学スキャナアッセンブリ（５０）。光学スキャナアッセンブリ（５０）は、走査面（６６）に露光される画像を表すレーザビーム（８８）を生成するためのレーザ機構（７６）を含む。レーザビーム（８８）は、レーザ機構（７６）と走査面（６６）との間の光路を定める。レーザビーム形状調整システム（７８、８０）は、レーザビーム（８８）を走査面（６６）に集束させ、かつレーザビームを形状調整するために光路に沿って配置される。走査及び指向システム（８２）は、レーザビーム（８８）を走査面（６６）に指向させ、かつレーザビーム（８８）を画像形式のパターンで走査面（６６）全体に渡って走査するために設けられる。単体減衰機構（２９０）は、レーザビーム（８８）のパワーを減衰するために光路に沿って配置され、ここで可変濃度の単体減衰機構（２９０）は、線形濃度のくさびである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）本発明は、全体として、光学スキャナアッセンブリ及び該スキャナを組み込む
レーザ画像形成システムに関する。特に、本発明は、医療用画像形成システムに
おける使用に適した、可変濃度減衰器を含む単体レーザビームパワー減衰機構を
有する内部ドラムタイプの光学スキャナアッセンブリに関する。

【０００２】通常、磁気共鳴法(ＭＲ)、コンピュータ断層撮影法(ＣＴ)又は他のタイプのス
キャナにより生成されるデジタル画像データから写真画像を作成するために、レ
ーザ画像形成システムが使用される。このタイプのシステムは、典型的には、感
光フィルムに画像を露光する連続トーン式レーザ撮像装置と、上記フィルムを現
像するフィルムプロセッサと、上記レーザ撮像装置及びフィルムプロセッサの動
作を調整する画像管理サブシステムとを有するものである。

【０００３】上記デジタル画像データは、走査された画像をあらわす一連のデジタル画像値
である。上記画像管理サブシステム内の画像処理エレクトロニクスは、一連のデ
ジタルレーザ駆動値(すなわち露光量)を生成するために、上記画像データの値を
処理する。該デジタルレーザ駆動値は、レーザスキャナへ入力される。上記レー
ザスキャナは、画像をフィルムに露光すべく、ラスタパターンで感光フィルムを
走査するために、デジタルレーザ駆動値に応答する。

【０００４】医療用画像形成業界で使用される連続トーン画像は、非常に厳密な画質要件を
有している。透明フィルムにプリントするレーザ撮像装置は、ラスタフォーマッ
トで画像を露出させる。ラスタフォーマットのラインの間隔は、１マイクロメー
タよりも良好になるように制御される必要がある。加えて、その画像は、観察者
がいかなる欠陥も見つけることができない程度に、一様に露出させられる必要が
ある。医療用画像形成の場合、観察者は、専門的な画像分析者(例えば放射線医)
である。

【０００５】光学走査アッセンブリは、感光フィルム上の画像の一様な露光を提供するため
に用いられる。光学走査アッセンブリは、フィルム上への画像の一様な露光のた
めに、レーザシステムを独特の光学的な構成(すなわちレンズ及びミラー)と結合
するものである。医療用画像形成業界にて求められる性能レベルを実現すべく利
用される従来の光学走査アッセンブリは、複雑な走査システムに組み込まれる高
価な部品を採用する。かかるシステムは、レーザビームを移動する又は静止した
感光フィルム上へ指向させるために、多くの場合、複雑な複数面を有するミラー
及びレンズの構成を結合する。

【０００６】医療用画像形成用に利用される公知のレーザ撮像装置は、ポリゴンスキャナ又
はガルバノメータスキャナ(galvanometer scanner)を有する。例えば、一般的に
用いられるポリゴンスキャナの構成は、連続したラスタラインを、移動している
感光フィルム上に繰返し露光するポリゴンミラーを有している。光学的な構成は
、レーザビームをフラットな画像ライン上でレーザビームの焦点を合せ、ポリゴ
ンにおける小面との小面との角度のエラーを補正する必要がある。これらの機能
は、通常、高価で精密な反射防止用の下塗りを備えたガラスレンズの結合を用い
て実現されている。上記フィルムは、該フィルムが走査用レーザビームの焦点距
離に置かれたローラ上で一定速度で移動させられる。上記フィルムは、約０．５
％より大きいままの面速度で移動させられる必要がある。フィルムガイド、位置
センサ又はニップローラ(nip roller)に衝撃が与えられることにより引き起こさ
れるような、フィルムの移動における一瞬の乱れ又は摂動は、露光された画像に
おける深刻な「技術的な誤り(glitch)」をもたらし、画像の品質を低下させる可
能性を有する。このような摂動を回避するには、画像形成中のフィルムの経路が
、かかる支障とは無関係にあることが必要である。このようなフィルムの経路は
、しばしば、レーザ画像形成デバイスにおいて、相当な規模のスペースを占める
。

【０００７】レーザ画像形成に用いられる光学スキャナのまた別の公知例は、デュアル・ガ
ルバノメータ(dual-galvanometer)の構成を備えたガルバノメータ光学走査アッセンブリを有するものである。デュアル・ガルバノメータの構成は、上記ラスタ
ラインを形成するために、レーザビームを繰返し通過させる１つのガルバノメー
タミラーを有し、また、一方、第２の遅く移動するガルバノメータミラーは、ラ
スタラインを写真フィルムのページの下方へ偏向させる。露光中に動作しないよ
うに保持されるフィルムは、通常、両方向において画像領域を平坦にする必要を
回避するために、湾曲したプラテンに保持される。フィルムの動作による問題が
解消される一方、上記フィルムが直ぐに一方向のみに曲げられるため、かかる構
成では、その作用に際して、領域を平坦にする光学構成の使用が必要になる。他
方、ガルバノメータの使用によれば、ポリゴンを基礎とするスキャナのシステム
において見い出される小面と小面とのエラーの問題の抑制がもたらされる。正確
なポリゴンスピナ(polygon spinner)等のガルバノメータは、精密器械であり、そのため、製造するのに非常にコストがかかる。

【０００８】レーザ画像形成デバイスの既知の欠点を考慮して、スキャナの設計に内在する
エラーを補正するために、高価なミラーおよび光学的な構成に依存しない光学ス
キャナを有することが望ましい。また、並外れた規模のスペースを要さず、上記
フィルム経路からの技術的な誤りの干渉によるスペースの考慮を要しない、レー
ザ撮像装置に使用するための光学スキャナを有することが望ましい。更に、医療
用画像形成業界の画質要件を満たすレーザ撮像装置とともに使用する光学スキャ
ナを有することが望ましい。

【０００９】（発明の概要）本発明は、レーザ撮像装置において使用するために単体のレーザパワー減衰機
構を有する光学スキャナアッセンブリを提供する。光学スキャナアッセンブリは
、医療用画像形成業界の画質要件を満たす画像を生成することができる。さらに
、本発明に係る光学スキャナの新規の構成は、製造に非常に費用のかかる、また
は複雑なスキャナーおよびレンズシステムの使用を必要としない。

【００１０】１つの典型的な実施の形態において、本発明は、１つの典型的な実施の形態に
おいて、本発明は、走査面上に画像を露光するための光学スキャナアッセンブリ
を含む。光学スキャナアッセンブリは、走査面に露光される画像を表すレーザビ
ームを生成するためのレーザ機構を含む。レーザビームは、レーザビーム機構部
と走査面との間の光路を定める。レーザビーム形状調整システムは、レーザビー
ムを走査面に集束させ形状調整するために、光路に沿って配置される。走査及び
指向システムは、レーザビームを走査面に向けかつレーザビームを画像形式のパ
ターンで走査面全体を走査するために設けられる。可変濃度の単体減衰機構はレ
ーザビームのパワー減衰のために、光路に沿って配置される。ここにおいて、単
体減衰機構は、線形濃度のくさび(linear density wedge)である。

【００１１】レーザビーム形状調整システムは、第１方向についてレーザビームを形状調整
し集束させるために、光路に沿って配置される第１シリンダレンズと、第２方向
についてレーザビームを形状調整し集束させるために、光路に沿って配置される
第２シリンダレンズとを含む。単体減衰機構は、第２シリンダレンズと同じ方向
に向けられた減衰方向を有する。１つの好ましい適用例において、単体減衰機構
は、第２シリンダレンズに隣接して置かれる。第２シリンダレンズは、走査面に
焦点を有し、ここにおいて、単体減衰機構と第２シリンダレンズとの組み合わせ
は、走査面上の焦点に影響を与えない。

【００１２】単体減衰機構は、調整可能である。１つの実施の形態において、光学スキャナ
アッセンブリは、レーザビームのパワー減衰量を調整するために、単体減衰機構
に結合される調整機構部を含む。単体減衰機構を調整するための調整機構部は、
光路に対して垂直な方向における単体減衰機構の位置を調整する。単体減衰機構
を調整するための調整機構部は、スクリュモータを含むことが可能である。

【００１３】単体減衰機構は、非常に奇抜な濃度減衰機構を含んでもよい。単体減衰機構は
、第１端と第２端とを含み、ここで減衰の程度は、第１端から第２端の間で変化
する。１つの実施の形態において、単体減衰機構は、レーザビームがそこを通過
するように光路に対して実質的に垂直に配置され、ここにおいて、レーザビーム
の減衰は、レーザビームが第１端に最も近い位置から第２端に最も近い位置まで
動かされるにつれて、大きくなる。

【００１４】単体減衰機構は、第１面と第２面を有し、ここにおいてレーザビームが第１端
から第２端へ単体減衰機構を通過する際に、単体減衰機構はレーザビームの位置
を変える。

【００１５】単体減衰機構は、主要面(major surface)を有する減衰器の支持基層をさらに含む。反射率が変化する材料は、主要面を被覆する。支持基層は、ガラスで構成
されることが可能である。反射率が変化する材料は、金属性の材料であってもよ
い。１つの実施の形態において、減衰支持基層は、第１端と第２端とを含む。こ
こにおいて、反射率が変化する材料の反射濃度は、第１端から第２端へ進むにつ
れて増加する。別の実施の形態において、単体減衰機構は、部分的に透過性を有
する。減衰支持基層は、第１端と第２端とを含み、ここにおいて、反射率が変化
する材料の透過特性は、第１端から第２端へ進むにつれて減少する。

【００１６】別の典型的な実施の形態において、本発明は、感光フィルムに画像を露光する
ために内部ドラムタイプのスキャナにおいて使用される光学スキャナアッセンブ
リを含む。光学スキャナアッセンブリは、感光フィルムに露光される画像を表す
レーザビームを生成するためのレーザ機構を含む。レーザビームは、レーザ機構
と感光フィルムとの間の光路を定める。レーザビーム形状調整システムは、レー
ザビームを集束させかつ形状調整するために光路に沿って配置される。走査及び
指向システムは、感光フィルム全体に渡って画像形式のパターンで放射状にレー
ザビームを向けかつ走査するために、設けられる。単体減衰機構は、第１端と第
２端とを有する。ここで、第１端から第２端へ減衰の程度が変化する単体減衰機
構が設けられる。単体減衰機構は、レーザビームのパワー減衰のために光路に沿
って配置される。単体減衰機構は、調整可能であってもよい。

【００１７】また別の典型的な実施の形態において、本発明は、レーザ画像形成システムで
ある。レーザ画像形成システムは、フィルム供給機構部と、フィルム露光機構部
と、フィルム処理機構部と、フィルム受取り領域とを含む。フィルム送りシステ
ムは、フィルム供給機構部と、フィルム露光機構部と、フィルム処理機構部と、
フィルム受取り領域との中で感光フィルムを動かすために設けられる。フィルム
露光機構部は、光学スキャナアッセンブリを含む。光学スキャナアッセンブリは
、そこを通過するレーザビームを減衰させるために単体減衰機構を有する。好ま
しくは、光学スキャナアッセンブリは、内部ドラムタイプのスキャナである。

【００１８】（好ましい実施の形態の詳細な説明）図１は、医療用画像形成業界で使用するのに適した、光学スキャナアッセンブ
リを含むレーザー画像形成システム３０の、本発明に基づく典型的な実施の形態
を図解する正面図である。画像形成システム３０は、フィルム供給機構部３２と
、フィルム露光アッセンブリ３４と、フィルム処理部３６と、フィルム受取り領
域３８と、フィルム送りシステム４０とを含む。フィルム供給機構部３２と、フ
ィルム露光アッセンブリ３４と、フィルム処理部３６と、フィルム送りシステム
４０の全ては、画像形成システムハウジング４２内に配置される。

【００１９】感光フィルムは、フィルム供給機構部３２内に格納される。フィルム送りシス
テム４０により、感光フィルムは、フィルム露光アッセンブリ３４と、フィルム
処理部３６と、フィルム受取り領域３８との間で動かされる。フィルム送りシス
テム４０は、破線４４によって示されるフィルム送りパスに沿ってフィルムの輸
送を補助するローラーシステム（図示せず）を含んでもよい。フィルム送りパス
４４に沿ったフィルムの輸送方向は、矢印４６によって示される。特にフィルム
供給機構部３２は、フィルム送りパス４４に沿ってフィルムをフィルム露光アッ
センブリ３４に供給するための装置（図示せず）を含む。フィルム露光アッセン
ブリ３４は、本発明にしたがって、光学スキャナアッセンブリを用いて感光フィ
ルムに望ましい画像を露光する。感光フィルムへの望ましい画像の露光後、感光
フィルムは、フィルム送りパス４４に沿ってフィルム処理部３６に移される。フ
ィルム処理部３６は、感光フィルムの画像を現像する。フィルムの現像後、感光
フィルムは、フィルム受取り領域３８に運ばれる。

【００２０】図２において、光学スキャナアッセンブリを含むフィルム露光アッセンブリ３
４の、本発明に基づく典型的な実施の形態の上斜視図が図示されている。フィル
ム露光アッセンブリ３４は、内部ドラムタイプの構成を有する。図示されている
典型的な実施の形態において、フィルム露光アッセンブリ３４は、フィルムの露
光のためにドラム５４内に取りつけられた、オプティクス並進システム５２に機
械的に結合される光学スキャナアッセンブリ５０（図３においてもっとよく分か
る）を含む。ドラム５４の曲率中心は、ドラムの長手方向の軸に沿って配置され
、破線５６で示されている。走査プロセス中、オプティクス並進システム５２は
、矢印５８によって示される長手方向の軸５６に沿って、光学スキャナアッセン
ブリ５０を動かすために作動し、走査後、光学スキャナアッセンブリ５０を、矢
印６０によって示される長手方向の軸５６に沿って開始位置に戻す。

【００２１】図３についても説明する。図３にはフィルム露光アッセンブリ３４の端面図が
示されている。ドラム５４は、ドラム内面６４を有するフィルムプラテン６２を
含む。感光フィルム６６の露光中に、感光フィルム６６は、円筒形または部分的
に円筒形であるドラム内面６４にもたれて支えられている。

【００２２】一般に、感光フィルム６６は、ドラム内面のフィルムプラテンにもたれて支え
られている。光学スキャナアッセンブリ５０は、ドラムの長手方向の軸５６に沿
って配置されるドラム５４の曲率中心から放射状に（６８で示される）走査レー
ザビームを放射する。光学スキャナアッセンブリ５０は、円筒形ドラムの長手方
向の軸５６の回りを回転することによって、ラスタラインで露光される画像を表
す画像データを含むレーザビームを走査する。光学スキャナアッセンブリ５６は
、ドラム内面６４に配置される感光フィルム６６上の画像をラスタラインで走査
する際に、オプティクス並進システム５２は、感光フィルムに全画像を露光する
ために、光学スキャナアッセンブリ５０を長手方向の軸５６に沿って動かす。本
発明に基づく光学スキャナアッセンブリは、本明細書において後により詳細に記
載される。

【００２３】１つの典型的な実施の形態において、ドラム内面上のフィルム露光領域は、横
１７インチ（４３．２ｃｍ）縦１４インチ（３５．６ｃｍ）の感光フィルムを露
光するのに適した横１７インチ（４３．２ｃｍ）縦１４インチ（３５．６ｃｍ）
である。ここで開示されている典型的な実施の形態において、フィルムは、縦方
向に露光される。特に、フィルムの１４インチ（３５．６ｃｍ）端が露光モジュ
ールに供給されてから、その後１７インチ（４３．２ｃｍ）方向に走査されるの
で、走査されたラスタラインは、縦方向に現れる。レーザビームは、感光フィル
ムを横切るように１７インチ（４３．２ｃｍ）露光するために、ドラム内面を横
切って１８０°走査される。オプティクス並進システムは、感光フィルム上の望
ましい１つ／複数の画像を完全に露光するために、ドラム内面の曲率中心に配置
される長手方向の軸に沿って、光学スキャナアッセンブリを１４インチ（３５．
６ｃｍ）動かす。

【００２４】感光フィルムは、レーザビーム光に感光する感光フィルムであってもよい。１
つの典型的な実施の形態において、フィルムは、乾燥銀もしくはその他の感熱材
料の感光乳剤で覆われたポリマーまたは紙ベースを有するフォトサーモグラフィ
ックフィルム(photothermographic film)である。本発明に基づいて光学スキャナアッセンブリとともに医療用画像処理において使用するのに適した１つの既知
のフィルムは、ミネソタ州オークデール(Oakdale, Minnesota)のイメーションコ
ーポレイション(Imation Corp.)製造のドライビューイメージングフィルム(Dryv
iew Imaging Film)（ＤＶＢまたはＤＶＣ）という商品名で市販されている。

【００２５】光学スキャナアッセンブリと、光学スキャナアッセンブリの構成部品と、光学
スキャナアッセンブリの操作は、以下のパラグラフにおいて詳細に記載される。

【００２６】光学スキャナアッセンブリ１．レーザビーム形状調整及び指向システム本発明に基づく光学スキャナアッセンブリは、レーザビーム形状調整及び指向
システムを含む。図４において、本発明に基づくレーザビーム形状調整及び指向
システムの典型的な実施の形態のブロック図が７０と示されている。図４におい
て図示されているように、レーザビーム形状調整及び指向システムは、コントロ
ーラ７２と、レーザドライバ７４と、レーザアッセンブリ７６と、第１光学機構
部７８と、第２光学機構部８０と、感光フィルム６６に対して光学的な位置に位
置決めされる走査及び指向システム８２とを含む。コントローラ７２は、感光フ
ィルム６６に露光される画像を示す画像信号８４をレーザドライバ７４に出力す
る。さらにコントローラ７２は、走査及び指向システム８２に対して８５で示さ
れる制御信号を出入力する。レーザドライバ７４は、画像信号８４に反応して出
力ドライバ信号８６をレーザアッセンブリ７６に出力する。出力ドライバ信号８
６に反応して、レーザアッセンブリ７６は、感光フィルム６６に露光される画像
を表すレーザビームを放射する（生成する）。第１光学機構部７８と、第２光学
機構部８０と、走査及び指向システム８２はいっしょに作用して、感光フィルム
６６に望ましい１つまたは複数の画像を露光するためのレーザビーム８８を形状
調整し、集束させ、指向させる。

【００２７】第１光学機構部と第２光学機構部は、２つの別々の方向についてレーザビーム
を形状調整し、それらのビームが一般的に互いに直交する。第１光学機構部７８
は、フィルム６６において第１方向についてレーザビーム８８を集束させるため
に、（第２方向ではなく）第１方向についてレーザビーム８８を形状調整するよ
うに作用するレンズシステムを含む。第２光学機構部８０は、感光フィルム６６
において第２方向についてレーザビーム８８を集束させるために、（第１方向で
なく）第２方向についてレーザビーム８８を形状調整するように作用するレンズ
システムを含む。走査及び指向システム８２は、スキャナとミラーのシステムを
含む。このシステムは、フィルム６６の望ましい位置にレーザビーム８８を指向
させ、フィルム６６に望ましい画像を露光するためにフィルム面全体に渡ってラ
スタパターンでレーザビーム８８を走査する。

【００２８】図５において、本発明に基づく光学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状
調整及び指向システムの１つの典型的な実施の形態の斜視図が一般的に図示され
ている。図５において図示されているように、レーザビームの形状調整及び指向
システム７０は、レーザダイオード１３２と、レーザコリメータ１３４と、レン
ズＬ１と、レンズＬ２と、折りたたみ式ミラーＭ１と、スキャナモータ１３８と
スキャナミラーＭ２とを含むスキャナアッセンブリ１３６と、フレキシブルレン
ズＬ３と、フィードバックセンサ１４０と、吸収面１４２と、吸収面１４４とを
含む。図５において図示されているように、レーザダイオード１３２とレーザコ
リメータ１３４は、レーザアッセンブリ７６を含む。第１光学機構部７８は、レ
ンズＬ１とレンズＬ３を含む。第２光学機構部８０は、レンズＬ２を含む。走査
及び指向システム８２は、折りたたみ式ミラーＭ１と、スキャナモータ１３８と
スキャナミラーＭ２とを含むスキャナアッセンブリ１３６とを含む。

【００２９】レーザダイオード１３２と、レーザコリメータ１３４と、レンズＬ１と、レン
ズＬ２と、折りたたみ式ミラーＭ１と、スキャナミラーＭ２と、フレキシブルレ
ンズＬ３とは、レーザダイオード１３２と感光フィルムとの間で、レーザビーム
８８を形状調整し、集束させ、指向させるために、（レーザビーム８８によって
定められるパスに沿って）光学的に整列した位置にある。図示された特定の実施
の形態において、レンズＬ１は、レンズＬ２とレーザコリメータ１３４との間で
光学的に位置決めされている。レンズＬ２は、レンズＬ１と折りたたみ式ミラー
Ｍ１との間で光学的に位置決めされている。折りたたみ式ミラーＭ１は、レンズ
Ｌ２とスキャナミラーＭ２との間で光学的に位置決めされている。スキャナミラ
ーＭ２は、折りたたみ式ミラーＭ１とレンズＬ３との間で光学的に位置決めされ
ている。レンズＬ３は、スキャナミラーＭ２とフィルム６６との間で光学的に位
置決めされている。上記のレーザビーム形状調整及び指向システム７０の構成要
素は、本発明の範囲内で別の配列であってもよく、例えばレンズＬ２がコリメー
タ１３４とレンズＬ１との間の光学的に整列した位置にあり、レンズＬ１がレン
ズＬ２と折りたたみ式ミラーＭ１との間の光学的に整列した位置にあってもよい
。

【００３０】要約すれば、レーザダイオード１３２は、レーザドライバ１０４（図４におい
て図示されている）に電気的に接続される。レーザダイオード１３２は、レーザ
コリメータ１３４を介してレーザビーム８８を放射し、それにより視準レーザビ
ーム８８は、フィルムに露光される画像を表す均一な形状の（画像形式のパター
ンに調整された）光源になる。１つの好ましい実施の形態において、視準レーザ
ビーム８８は、一般に楕円形である。

【００３１】レーザビーム８８は、レンズＬ１を透過し、レンズＬ２を透過し、スキャナミ
ラーＭ２に入射するように折りたたみ式ミラーＭ１で反射する。１つの好ましい
実施の形態において、スキャナミラーＭ２は、スキャナモータ１３８のアダプタ
ー１３７によってシャフトに取り付けられる両面ミラーである。１つの好ましい
実施の形態において、スキャナモータ１３８は、ＤＣブラシレスモータである。

【００３２】スキャナモータ１３８が作動すると、スキャナミラーＭ２は回転し、レーザビ
ーム８８は、ほぼ円錐形の形状で放射状に外部に反射し、ラスタパターンでフィ
ルム６６に露光するためのフレキシブルレンズＬ３を透過する。スキャナミラー
Ｍ２の両面は、フィルム６６を露光するために、フレキシブルレンズＬ３を通る
ようにレーザビーム８８を向けるために使用される。１つの実施の形態において
、レーザビーム８８とモータ軸は、名目上８４°となる角度をなす。

【００３３】１つの典型的な実施の形態において、レンズＬ１と、レンズＬ２と、フレキシ
ブルレンズＬ３は、シリンダレンズであり、特に平凸の光学的構成を有するシリ
ンダレンズである。平凸のシリンダレンズは、平坦な面（つまり平面）と、凸ま
たは湾曲した反対側の面とを有するレンズである。レンズＬ１は、レンズＬ２を
向いた凸面を有する。レンズＬ２は、折りたたみ式ミラーＭ１を向いた凸面を有
する。フレキシブルレンズＬ３は、フィルム６６を向いた凸面を有する。レンズ
Ｌ１とレンズＬ２は、集束方向が互いに垂直になるように配置され、例えばレン
ズＬ１は、クロス走査(cross-scan)方向についてレーザビーム８８を形状調整し
、レンズＬ２は、イン走査(in-scan)方向についてレーザビーム８８を形状調整する。これらのレンズのそれぞれとそれらの方向の効果は本明細書において後に
詳細に記載される。

【００３４】本発明に関して、レンズＬ１と、レンズＬ２と、フレキシブルレンズＬ３とを
含む光学的構成要素の全ては、光軸に対して垂直な位置から傾いている。そのた
め、反射ビームの全て（レーザビームの反射成分）は、反射ビームから散乱光を
除くために吸収面に捨てられるかまたは別な方法で使用されるように、制御され
ることが可能である。反射ビームを制御することによって、レンズＬ１と、レン
ズＬ２と、フレキシブルレンズＬ３は、高価な反射防止膜を必要としない。

【００３５】特に、レンズＬ１とレンズＬ２は、レーザビーム８８によって定められる光路
に対して傾いている。特に、レンズＬ１とレンズＬ２は、それぞれそこを通って
伸びる長手方向の軸と横方向の軸を含む。レンズＬ１とレンズＬ２の横方向の軸
は、互いに垂直であり、かつ光路に対して垂直である。レンズＬ１とレンズＬ２
の長手方向の軸は、光路に対して垂直ではなく、つまりある角度をなしているか
または「傾いており」、それぞれ横方向の軸について回転している。本明細書に
おいて後に記載されるように、レンズＬ２における傾斜は、（走査面について）
望ましい位置にレーザビーム８８を集束させる助けとなるように使用されてもよ
い。さらに、傾斜したレンズＬ１からの反射ビームは、フィードバック信号１４
７をフィードバックセンサ１４０に与える。レンズフィードバックシステムの動
作も本明細書において後に記載される。レンズＬ２も傾いていることにより、反
射ビーム１４６が示されているように、レンズＬ２の表面で反射するレーザビー
ム８８の一部は、吸収面１４２に捨てられ、それにより好ましくない迷光や擬似
フィルム露光が生じない。

【００３６】フレキシブルレンズＬ３は、レーザビームによって定められる光軸に対して垂
直な位置から傾いている。そのため、１４８で示されているレーザビーム８８の
一部は、フレキシブルレンズＬ３で反射し、直接光学モジュールに反射して戻る
のではなく、別の吸収面１４４に捨てられる。同様に、フレキシブルレンズＬ３
を通るレーザビーム８８の光軸は、フィルムの位置に対して垂直ではなく、その
ため、フィルムからの反射ビーム１４７も光の散乱を避けるために吸収面１４９
に捨てられる。１つの実施の形態において、フレキシブルレンズＬ３とフィルム
とに垂直な軸に対するレーザビーム８８の入射角は、名目上６°である。

【００３７】図６において、クロス走査方向に形状調整するビームを説明するオプティカル
ダイアグラムが図示されている。図示されている典型的な実施の形態において、
レンズＬ１とフレキシブルレンズＬ３は、クロス走査方向について共同でレーザ
ビーム８８をフィルム６６に集束させる。特に、レーザアッセンブリ７６は、１
５２で示されている、感光フィルム６６に作成される画像を示す視準レーザビー
ム８８を放射する。レーザビーム８８がレンズＬ１（１５３）を透過する際に、
レンズＬ１は、回転ミラーＭ２（１５６）の位置にレーザビーム８８を集束させ
るように作用する。そのため、ミラーＭ２は、レンズＬ１から距離ｆ１の位置に
配置される。ここでｆ１は、レンズＬ１の焦点距離を示す。レンズＬ１とミラー
Ｍ２との間で、レーザビーム８８が１５４で示されるレンズＬ２を透過する。レ
ンズＬ２の方向のために（Ｌ２は、その集束方向が一般にレンズＬ１の集束方向
に対して垂直であるように配置されるシリンダレンズである）、レンズＬ２は、
クロス走査方向についてレーザビーム８８の形状に影響を与えない。さらに、折
りたたみ式ミラーＭ１（１５５）は、レーザビーム８８をスキャナミラーＭ２に
向けるように作用する。

【００３８】スキャナミラーＭ２は、フィルム６６の表面を横切るようにラスタパターンで
レーザビーム８８を走査するために回転する。フレキシブルレンズＬ３は、スキ
ャナミラーＭ２とフィルム６６との中間に（ほぼ中間点に）配置される。特に、
フレキシブルレンズＬ３は、フレキシブルレンズＬ３の焦点距離の２倍（２ｆ３
）の距離に配置され、フィルム６６も、フレキシブルレンズＬ３からフレキシブ
ルレンズＬ３の焦点距離の２倍（２ｆ３）の距離に配置される。そのため、ミラ
ーＭ２と感光フィルム６６は、フレキシブルレンズＬ３の共役点に配置される。

【００３９】図７で、クロス走査方向について、スキャナミラーＭ２と、フレキシブルレン
ズＬ３と、フィルム６６との関係の１つの典型的な実施の形態を示す拡大オプテ
ィカルダイアグラムが示されている。本発明に基づく新規の光学的構成は、スキ
ャナミラーＭ２とフィルム（または走査される）平面６６との間にフレキシブル
レンズＬ３を配置することを含んでいて、揺らぎ補正用の手段または機構として
作用してもよい。２枚の面間に関するミラーの方向誤差がたとえ小さくても、フ
ィルム面でのビームの揺らぎによりフィルム６６に露光される画像において欠陥
が生じるほどかなり重大であることがわかるであろう。例えば、スキャナミラー
とフィルムとの距離が１３７ｍｍで、光学的な方向誤差が１０arcsecであると仮
定すると、フィルムでの揺らぎは６．６μｍである。

【００４０】図７において図示されているように、矢印１６２によってビーム揺らぎが示さ
れている。複数の項目がビーム揺らぎの一因となり得る。例えば、ミラーの方向
誤差によるビーム揺らぎに加えて、スキャナモータ１３８のシャフトは、（おそ
らくベアリング公差により）揺らぐことがあり得る。それは、フィルム面６６に
おける全般的なビームの揺らぎの一因である。

【００４１】フレキシブルレンズＬ３を含む新規の光学的構成は、揺らぎ補正用の手段また
は機構として使用される。レーザビーム８８は、クロス走査方向に狭い、スキャ
ナミラーＭ２上の線に集束される。そのビームは、フレキシブルレンズＬ３を通
ってフィルム６６で再び像となる（１６４で示されている）。以前に記載されて
いるように、レーザビーム８８は、矢印１６２で示されているように揺らぐこと
があり得る。そのため、ミラーＭ２とフィルム６６との間のレーザビーム８８の
光路は、破線１６６で示されているように、フレキシブルレンズＬ３によって調
整される。フレキシブルレンズＬ３は、位置ずれしたレーザービーム１６６を１
６４で示された、フィルム１７２の望ましい位置に再度向けるために作用する。
平凸のフレキシブルレンズＬ３により、レーザビーム８８が揺らぎ効果のために
位置が変わったとしても、フレキシブルレンズＬ３は、レーザビーム８８をフィ
ルム６６の望ましい位置１６４に再び向ける。これにより、フレキシブルレンズ
Ｌ３は、ビーム揺らぎを補正する。

【００４２】図８において、本発明に基づくイン走査方向における新規のレンズ構成の動作
を図解するオプティカルダイアグラムは、通常１７０で図示されている。（１７
２における）視準レーザビーム８８は、レーザアッセンブリ７６から放射され、
（１７４における）レンズＬ１を通って、（１７６における）レンズＬ２に到達
する。イン走査方向について、レンズＬ１は、レーザビーム８８の形状に影響を
与えない。レンズＬ２は、イン走査方向についてレーザビーム８８をフィルム６
６に集束させるように作用する。そのため、レンズＬ２とフィルム６６との距離
は、レンズＬ２の焦点距離ｆ２に等しい。

【００４３】レンズＬ２とフィルム６６との間において、レーザビーム８８は、（１７８に
おける）ミラーＭ１によって（１８０における）回転スキャナミラーＭ２に向け
られる。回転スキャナミラーＭ２は、回転の際に走査線１８４に沿ってフィルム
面６６を横切るようにレーザビーム８８を向ける。図８において、レーザビーム
８８は、第１位置１８６と、第１位置１８６に対して相対的に回転した第２位置
１８８とが図示されている。回転スキャナミラーＭ２がイン走査方向にレーザビ
ーム８８を走査する際に、レーザビーム８８は、（１８２における）フレキシブ
ルレンズＬ３を通過する。フレキシブルレンズＬ３は、イン走査方向についてレ
ーザビーム８８の形状に影響を与えない。

【００４４】１つの典型的な実施の形態において、レーザアッセンブリ７６のコリメータ１
３４から放出するレーザビーム８８は、楕円形であり、クロス走査方向、イン走
査方向それぞれにおいて直径のほぼ１／ｅ²の１．１ｍｍ、４．０ｍｍである。クロス走査方向について、レーザビーム８８は、ｆ１＝９５．６ｍｍであるＬ１
によってスキャナミラーＭ２の表面に集束する。スキャナミラーＭ２の表面にあ
る画像は、焦点距離ｆ３が３４．１ｍｍに等しいフレキシブルレンズＬ３によっ
てフィルム６６で画像形成される。イン走査方向について、焦点距離ｆ２が１９
２ｍｍであるシリンダレンズ(cylindrical lens)レンズＬ２は、視準レーザビー
ム８８を直接フィルム面６６に集束させる。１つの好ましい実施の形態において
、フィルム６６における名目上のレーザビームの大きさは、クロス走査方向にお
いて６０μｍＦＷＨＭ（半値全幅）で、イン走査方向において４０μｍＦＷＨ
Ｍである。

【００４５】２．レンズＬ１とＬ２図９でレンズＬ１とＬ２の光学的構成は、斜視図において２００で示されてい
る。１つの好ましい実施の形態において、レンズＬ１とレンズＬ２は、平凸のシ
リンダレンズであり、大きさと形において似ていてもよく、１つの実施の形態で
は一般的に剛体である。図９において図示され、ここに記載されているように、
レンズＬ１とレンズＬ２の集束方向は、一般に互いに対して垂直な方向に向けら
れている。それにより、レンズＬ１は、クロス走査方向についてレーザビーム８
８の形状に影響を与え、レンズＬ２は、イン走査方向についてレーザビーム８８
の形状に影響を与える。

【００４６】レンズＬ１とレンズＬ２は、レーザビーム８８によって定められるような光軸
（または光路）に対して垂直である位置から傾けられているか、または角度をつ
けられている。レンズＬ１とレンズＬ２を傾けることによって、反射ビーム１４
６と反射ビーム１４７として示されているレーザビーム８８の反射成分は、制御
されることが可能である。図示されている典型的な実施の形態において、光の散
乱を避けるために、反射ビーム１４６は、吸収面１４２に向けられ集められる。
反射ビーム１４７の制御により、レンズＬ１はビームスプリッタとして作用する
。その代わりとして、反射ビーム１４７は、光吸収面に向けられることも可能で
ある。反射ビーム１４７で表される、Ｌ１の両面（平坦な面または平面と、凸面
と）からの反射ビームは、フィードバックセンサ１４０に向けられる。フィード
バックセンサ１４０は、レーザビーム８８を示すフィードバック信号を出力する
。レンズＬ１をビームスプリッタとして使用することは、本明細書において後に
詳細に記載される。

【００４７】図９ａについて説明する。レンズＬ１またはレンズＬ２の典型的な実施の形態
を図解する斜視図が、レンズＬ１とＬ２の方向と、レーザビーム８８によって定
められる光路に対するレンズＬ１またはＬ２の傾斜とを説明するために図示され
ている。特に、レンズＬ１は、長手方向の軸２０２ａと、横方向の軸２０３ａと
、垂直方向の軸２０４ａとを含む。同様に、レンズＬ２は、長手方向の軸２０２
ｂと、横方向の軸２０３ｂと、垂直方向の軸２０４ｂとを含む。作動中、横方向
の軸２０３ａと横方向の軸２０３ｂは、レーザビーム８８によって定められる光
路に対して垂直である。横方向の軸２０３ａと２０３ｂが静止したままであると
き、横方向の軸２０３ａについてレンズＬ１が回転することによって、さらに横
方向の軸２０３ｂについてレンズＬ２が回転することによって、レンズＬ１とレ
ンズＬ２は、光路８８に対して傾けられているか、または角度をつけられている
。それにより、長手方向の軸２０３ａは光路８８に対して垂直ではなく、長手方
向の軸２０３ｂは光路８８に対して垂直ではない。

【００４８】レンズＬ２の傾斜には、２つの目的がある。反射光を吸収面１４２に捨てる（
向ける）ことに加えて、レンズＬ２の角度を変えることによってレンズＬ２の焦
点距離を調整することが可能である。Ｌ２は、その横方向の軸について回転する
ことが可能である。レンズＬ２をその横方向の軸について回転させるための機構
が設けられている。特に、光学スキャナアッセンブリ５０の製造と組み立て時に
、レンズＬ２は、レーザビーム８８のイン走査方向に対して平行である軸（その
横方向の軸）について回転する（傾く）ことによって、レンズＬ２の焦点距離を
フィルム６６に合わせるように調整／較正するために、その焦点距離を変えるこ
とができる。１つの実施の形態において、１０°から４０°へのレンズＬ２の回
転角度調整により、ほぼ１５％焦点距離が変化する。

【００４９】図１０において、傾斜角に対するレンズＬ２の焦点距離について、１つの典型
的な実施の形態の代表的なプロットが示されている。この実施の形態において、
レンズＬ２は、１５０ｍｍレンズである。レンズＬ２の傾斜角を調整することに
よって（その横方向の軸についてレンズＬ２を回転させることによって、ここで
、傾斜角は、レンズＬ２の長手方向の軸と、レンズＬ２の長手方向の軸が光路に
対して垂直である位置との角度で定義される）、レンズＬ２の焦点距離は、イン
走査方向についてフィルム６６に集束させるために、調整または「調節」される
。従来の光学システムにおいて、Ｌ２と類似のレンズについての焦点距離の変化
に対する補正または調整の方法は、その光軸に沿ってレンズの位置をずらすこと
である。そのような方法は、レンズの変位と調整を調節することを考慮するため
に、光学スキャナアッセンブリにおいて物理的スペースをもっと必要とする。本
発明に基づく新規の技術は、簡単な平凸シリンダレンズを使用する。この方法に
おいて、焦点は、レンズの傾斜角を変えることによって調整または「調節」され
る。レンズＬ２の横方向の軸は、静止したままである。この技術は、光学スキャ
ナアッセンブリの複雑さを緩和するために有効であり、光学スキャナアッセンブ
リをコンパクトな大きさに保つ。光軸に沿ってレンズの変位または調整するため
に、光学スキャナアッセンブリ内にさらなるスペースを必要とはしない。

【００５０】レンズＬ１とレンズＬ２は、回折限界という光学的特性を有する。当業者には
よく知られているように、レンズＬ１とレンズＬ２は、回折限界という光学的特
性を有するので、それらは、レーザビームを走査面に集束させるために使用され
ることが可能である。ここにおいて、予想される集束スポットの大きさ（と位置
）は、レンズの物理的特性に基づいて計算されることが可能な走査面全体に渡っ
て得られる。ここで使用されているように、用語「回折限界」は、光学系の特性
として定義されることが可能である。それによって、光学系が生み出す画質を回
折効果だけで決定する。用語「回折限界レンズ」は、残存波面エラーが作用して
いるエネルギー波長の１／４より実質的に小さいポイントに収差が補正されてい
るレンズとして定義されることが可能である。フォトニクスディクショナリ(Pho tonics Dictionary)，第４１版、１９９５年（ローリン出版(Laurin Publishing
)，１９９５年）参照。

【００５１】シリンダレンズＬ１とシリンダレンズＬ２は、同様に作成されることが可能で
ある。図１１において、シリンダレンズの断面図は、一般に２１０で示される。
シリンダレンズ２１０は、シリンダレンズＬ１および／またはシリンダレンズＬ
２に類似していてもよい。シリンダレンズ２１０は、平凸の光学的形状を有する
シリンダレンズである。好ましくは、シリンダレンズは、概して剛体である。こ
のように、シリンダレンズ２１０は、一般的に平らな（または平面の）第１面２
１２と、一般的に湾曲した（または凸面の）第２面２１４とを有する。１つの典
型的な実施の形態において、シリンダレンズ２１０は、第１基層２１６と第２基
層２１８とを含み、それらは異なる材料で作成される。第１基層２１６は、ガラ
スで作成／形成されてもよく、第２基層２１８は、感光性樹脂で作成／形成され
てもよい。その代わりとして、シリンダレンズ２１０は、ガラスのような固体の
単体で成形された材料で作成されてもよいことがわかるであろう。１つの実施の
形態において、シリンダレンズ２１０（Ｌ２）では、第１基層２１６が、長さ２
５ｍｍ、幅２５ｍｍであり、第２基層２１８が、長さ１５ｍｍ、幅７．５ｍｍで
ある。

【００５２】シリンダレンズ２１０は、独特の成形プロセスを用いて作成／形成されること
が可能である。１つの典型的な実施の形態において、シリンダレンズ２１０は、
図１３、１４、１５において図示されているプロセスステップを用いて形成され
てもよい。図１３に関して、設けられたモールド２２０は、上面２２２を有する
。その上面２２２は、シリンダレンズの第２曲面２１４の望ましい曲率に応じて
曲げられている（例えば、凹面は凸面レンズを形成する）。１つの典型的な実施
の形態において、モールド２２０は、ガラスで構成されてもよく、ここで、湾曲
した上面２７２は、磨かれるか、またはダイアモンドカットされて望ましい形状
になる。モールドの湾曲した上面２２２には、２２４で示されるノンスティック
コーティング(non-stick coating)が設けられる。１つの典型的な実施の形態において、ある適切な実施の形態において、適切なノンスティックコーティングは
、フロリダ州ゲインズヴィル(Gainesville, Florida)にあるＰＣＲ社(PCR,Inc.)
から市販されているシランコーティング(Silane coating)である。コンピュータ
制御ディスペンサ２２６は、シリンダレンズの第２基層２１８を形成するＵＶ硬
化感光性樹脂２２８を分配するために設けられてもよい。ディスペンサ２２６は
、ＵＶ硬化感光性樹脂を分離した滴の形で、ノンスティックコーティング２２４
を含むモールド２２０のアッセンブリに分配するように作用する。１つの典型的
な実施の形態において、ＵＶ硬化感光性樹脂は、ペンシルバニア州フォートワシ
ントン(Fort Washington, Pennsylvania)にあるサマーズラボラトリー製のＪ− ９１である。ディスペンサ２２６は、１インチ（２．５４ｃｍ）あたり大体７滴
を分配し、その１つの滴は大体１．５ｍｇの重さを有する。

【００５３】図１４に関して、第１基層２１６はチャージされたモールド２２０の上に配置
され、それにより第１基層２１６とモールドの湾曲面２２２との間にＵＶ硬化感
光性樹脂２２８をはさむ。図１５に関して、ＵＶ光源２３０は、シリンダレンズ
アッセンブリ２１０を硬化するために設けられる。ＵＶ光源２３０は、感光性樹
脂の第１基層２１６を第２基層２１８上で硬化させるために必要とされる時間、
レンズとモールドアッセンブリの上に配置される。硬化後、シリンダレンズ２１
０は、モールド２２０から取り外される。ノンスティックコーティング２２４に
より、シリンダレンズは、モールド２２０から容易に取り外される。

【００５４】３．レーザフィードバック制御システムレンズＬ１の新規の光学的な構成は、レンズＬ１が、レーザフィードバック制
御システムにおける「ビームスプリッタ」として採用されることを効果的に可能
とする。前述したように、レンズＬ１の傾斜は、レーザビーム８８の反射ビーム
１４７が、光センサ１４０に指向させられることを可能とするもので、その結果
、それは、レーザアッセンブリ７６をモニタしたり、安定させたりするためのフ
ィードバックシステムにおいて使用されてもよい(図９及び９ａ参照)。上記レン
ズＬ１の横方向の軸は、レーザビーム８８により規定された光路に対して垂直な
状態を維持するが、長手方向の軸は、横方向の軸まわりに回転させられる。その
結果、長手方向の軸が光路に対して垂直でなくなり、これにより、反射ビーム１
４７を光センサ１４０に指向させる。図１６では、全体として、２４０で、ブロ
ック図が示され、レーザフィードバック制御システムにおけるビームスプリッタ
としてのレンズＬ１が示される。図１６に示されるように、また、前述した動作
と同様に、レーザアッセンブリ７６は、レンズＬ１を通じて伝送されるレーザビ
ーム８８を出射(発生)する。レーザビーム８８の一部は、レンズＬ１の表面から
反射される。上記レーザビーム８８の一部は、反射ビーム１４７として前述され
たものである。レンズＬ１の新規の傾斜した構成によって、反射ビーム１４７は
、光センサ１４０の活性領域に指向させられる。１つの実施の形態では、レーザ
ビームの９０％がレンズＣ１を通じて伝送され、また、レーザビームの１０％が
、反射ビーム１４７として、光センサ１４０へ反射される。

【００５５】光センサ１４０は、反射ビーム１４７のパワーをあらわすレーザドライバ７４
への出力信号２４２を提供するために、反射ビーム１４７へ応答する。フィード
バック信号２４２及び画像信号８４に応答して、レーザドライバ７４は、レーザ
アッセンブリ７６に対する変調出力信号８６を提供する。

【００５６】図１７では、レーザフィードバック制御システムにおけるレンズＬ１の使用状
態の平面図が２４４で示される。図１７に示されるように、シリンダレンズＬ１
は、上面２４６及び底面２４８を有する。上記反射ビーム１４７は、２５４で示
されるシリンダレンズの上面２４６(凸面)の反射および２５２で示される底面２
４８(フラットなつまり平らな面)の反射からなる。これに応じて、上記光センサ
１４０が、上面２４６および底面２４８からの反射ビーム２５２、２５４を受け
るのに十分に大きい活性領域２５０を有する。

【００５７】レーザアッセンブリ７６は、レンズＬ１を通じて伝送されるレーザビーム８８
の形で、照射光ビームを出射する。上記反射ビーム２４７は、レンズＬ１から反
射されて、光センサ１４０へ指向させられる反射成分(フィードバック信号)をあ
らわしている。より詳しくは、第１反射成分２５２は、シリンダレンズの底面２
４８から、また、第２反射成分２５４は、シリンダレンズの上面２４６から、光
センサ１４０の活性領域２５０上へ反射される。

【００５８】図１８では、レンズフィードバック制御システムの側面が、２５６で示される
。クロス走査方向では、底面２４８からの反射ビーム２５２は、光センサ１４０
(活性領域２５０)上へ直接に反射される。上面からの反射ビーム２５２は、集束
性を有する。この構成では、焦点位置が反射側にある。なお、上面２４６が凸形
をなすため、上面２４６からの反射ビーム２５２は、それが光センサ１４０上に
入射する前に、ほぼ中ほどで、焦点位置２５５に達する。

【００５９】４．フレキシブルレンズＬ３図１９では、フレキシブルレンズＬ３が、全体として斜視図で示される。図示
される実施の形態では、フレキシブルレンズＬ３は、平凸の光学的な形状を有す
るシリンダレンズである。このフレキシブルレンズＬ３は、該レンズＬ３が光学
スキャナアッセンブリ６０による要求に応じて所望の湾曲を有するように容易に
形状付けられることを可能とする、全体的にフレキシブルな材料からなる。上記
フレキシブルレンズＬ３は、ガイド上に巻き付けられるのに十分に柔軟である。
フレキシブルレンズＬ３は、１８０°の弧形以上に均一に湾曲させられるが可能
であり、これによって、回折限界の光学的な特性を維持し示すことにより、フレ
キシブルレンズＬ３は、医療用に適したレーザ画像形成システムに用いられるこ
とが可能となる。

【００６０】図２０に関して、フレキシブルレンズＬ３は、比較的薄い、リボン状のレンズ
である。このフレキシブルレンズＬ３は、長い(数インチの)正のシリンダレンズ
を最も簡単に製作するのに適したフレキシブルな回折限界レンズであり、該シリ
ンダレンズは、図示された１８０°の弧形のような自由な形状になるように、簡
単に曲げられることが可能である。特に、フレキシブルレンズＬ３は、１次元の
レーザ走査システムにおいて採用されてもよい。該レーザ走査システムでは、図
１に示されるレーザ画像形成システムのように、光ビームが、相当な間隔(数インチ)にわたって走査される。図２１から分かるように、フレキシブルレンズＬ３は、１８０°の弧形以上に湾曲させられることが可能であり、これにより、フ
レキシブルレンズＬ３は、レンズに支障をもたらすことなく、つまり、レンズの
光学特性にダメージを与えることなく、所望の光学特性を得るために若しくはス
ペースの制限からフレキシブルレンズの使用を必要とする多くの場合において使
用されることが可能となる。フレキシブルレンズＬ３は、回折限界の光学特性を
あらわし維持しながら、１８０°の弧形以上に「曲げられる」又は「折り曲げら
れる」ことが可能である。当業者によく知られるように、回折限界の光学特性を
維持することにより、本発明によるフレキシブルレンズが、レーザビームの焦点
を走査面上で合せるために用いられる場合に、レンズの物理的特性に基づき算出
され得る予測可能な焦点のサイズ(及び位置)が、走査面にわたって実現される。
ここで用いられるように、用語「回折限界」は、光学システムの特性として定義
されるもので、これにより、回折の効果のみが、上記光学システムがもたらす画
像の品質を決定する。また、用語「回折限界レンズ」は、残存波面エラーが、作
用するエネルギーの波長の４分の１よりも実質的に小さいポイントへ補正された
収差を備えたレンズとして定義される。フォトニクスディクショナリ，第４１版，１９９５年(１９９５年，ローリン(Laurin)出版)参照。

【００６１】よく知られた従来の走査システムは、しばしば、感光フィルム上の画像を生成
するための、フィールド平坦化レンズ(field-flattening lens)の一部として、正確な円環又は正確な円柱形のレンズの使用を必要とする。かかるレンズは複雑
で、高価で、また、製造が困難である。これらのレンズは、典型的に、自由な形
状に簡単に曲げられるのに適していないガラスで作られている。本発明による新
規のフレキシブルレンズＬ３は、長い正のシリンダレンズレンズを最も簡単に製
作するのに適しており、任意の形状になるように簡単に曲げられる。更に、ここ
で説明する組立の方法は、フレキシブルレンズを所望の適用に必要な形状に曲げ
るための簡単なガイドを使用することになる簡単且つ独特の成型及び硬化システ
ム(cast and cure system)を用いて、かかるレンズの組立を可能とする。フレキ
シブルレンズＬ３を組み立てる代替えの方法としては、プラスチックを材料に用
いてレンズを射出成形することが認められる。しかしながら、ここに説明される
タイプの長い回折限界シリンダレンズを作ることは、射出成形の工程を用いて全
く異なるものであることがまた認められる。

【００６２】図２２では、フレキシブルシリンダレンズの断面図が、全体として２６０で示
される。フレキシブルシリンダレンズ２６０は、光学スキャナアッセンブリに使
用されるフレキシブルレンズＬ３に類似するものであってもよい。また、図２３
に関して、フレキシブルシリンダレンズ２６０の長手方向に沿った断面図が示さ
れる。１つの実施の形態では、フレキシブルシリンダレンズ２６０が、多層レン
ズである。該フレキシブルシリンダレンズ２６０は、第１光学基層２６２、第２
の構造用のつまり支持基層２６４、及び、第３光学基層２６６を有している。図
示された実施の形態では、第１基層２６２が、感光性樹脂(photopolymer)から形
成される。第２基層２６４は、好ましくは薄くフレキシブルな、重合体のつまり
プラスチックの基層である。１つの実施の形態では、上記第２支持基層２６４が
、ポリエステル又はポリカーボネートで形成されてもよいことが認められている
。加えて、上記第３基層２６６は、また、感光性樹脂で形成されてもよい。

【００６３】１つの実施の形態では、上記フレキシブルシリンダレンズ２６０は、２３３ミ
リメータ長であり、３ミリメータ高さの口径で、３３．４ミリメータの焦点距離
を有している。上記第１基層２６２及び第３基層２６６に用いられる感光性樹脂
は、商品名Ｊ−９１で、サマーズ・ラボラトリーズ(Summers Laboratories)から
商業的に入手可能である。上記第２基層２６４は、１５ミリメータ×２５１ミリ
メータの基層のサイズを有する、．０１５センチメータ(．００６インチ)の薄い
ポリカーボネートの層で形成される。

【００６４】図２４−２７では、フレキシブルシリンダレンズ２６０を形成する１つの好適
な実施の形態が示される。図２４では、第３基層２６６の所望の形状に対応する
湾曲した上面２７２を有するシリンダモールド２７０が示される。１つの好適な
実施の形態では、モールドがガラス製で、湾曲した上面２７２が所望の形状に研
がれている。代わりとして、非ガラス製のモールドが、所望の形状にダイヤモン
ドで旋削されてもよい。上記シリンダモールド２７０は、湾曲した上面２７２上
に被覆されたノンスティック・コーティング２７４を有する。ノンスティック・
コーティング２７４により、感光性樹脂が、モールドの上面２７２に貼り付くこ
とを許容しない。１つの好適な実施の形態において、ノンスティック・コーティ
ング２７４は、ピー・シー・アール，インコーポレイティッド(PCR,Inc.)から商
業的に入手可能なシランコーティングである。

【００６５】モールドの上面２７２上に感光性樹脂を分配するために、ディスペンサ２７６
が提供される。好ましくは、ディスペンサ２７６は、分離した小滴の形で、感光
性樹脂材料を分配することができる、コンピュータ制御のディスペンサである。

【００６６】２７８で示される感光性樹脂の分離した小滴を上面２７２上に分配するように
ディスペンサ２７６を運転することにより、上記シリンダモールド２７０がチャ
ージされる。分離した小滴２７８は、次の基層がモールド２７０の上に配置され
た場合に、不足又は過剰なく、層状に集まるようにサイズ設定され、間隔を置か
れる。１つの実施の形態では、小滴が、６ミリグラムの小滴の重さを有し、２ミ
リメータにつき１滴の割合で分配される。

【００６７】図２５に関して、フレキシブルプラスチックで形成される第２基層２６４が、
小滴２７８を覆うように配置され、チャージされたシリンダモールド２７０上に
置かれる。図２６では、ＵＶ光源２８０が用意される。光源２８０は、感光性樹
脂２７８及びモールドアッセンブリ２８２を硬化させるのに必要な期間、最終的
なアッセンブリ２８２上に配置されている。この段階で、モールドアッセンブリ
２８２の完全な硬化は必要でない。このステップでの硬化の成果は、レンズがモ
ールド２７０から引き離されることの回避であることが認められている。レンズ
の引き離れは、全フレキシブルシリンダレンズ２６０が、１度に成型及び硬化が
行なわれた場合に生じ得る。

【００６８】図２７に関して、ＵＶ光源２８０が取り除かれ、モールド２７０が再度チャー
ジされる。ディスペンサ２７６は、基層２６２を形成すべく、チャージされた基
層２６４上に分離した感光性樹脂を分配するように制御される。

【００６９】図２８に関して、上側のモールド基層２８４が、成形物上に、分配された小滴
を覆って配置される。図２９に関して、全モールドアッセンブリが、ＵＶ光源２
８０の下で、モールドアッセンブリの完全な硬化に必要とされる期間、配置され
る。

【００７０】図３０に関して、上側のモールド基層２８４は、可撓性を有するのに十分に薄
く、また、シランコーティング等のノンスティック・コーティングが施されてい
る。従って、上側のモールド基層２８４は、、仕上ったフレキシブルシリンダレ
ンズ２６０の取外しに際して、硬化後の成形物から容易に「はじき出され("popp
ed"off)」得る。図２９に関して、例えば成形されたアッセンブリに圧力を加えるように、成形されたアッセンブリからのフレキシブルレンズ２６０の取出しを
助けるために、外的手段２８６が用いられてよい。

【００７１】５．減衰器システム図３２では、本発明に係るレーザビーム形状調整(shaping)及び指向システム１００の実施の形態が示されており、これは、更に、減衰器２９０を有してもよ
い。１つの実施の形態では、上記減衰器２９０が、レンズＬ１とレンズＬ２との
間に配置される。減衰器２９０は、単一の構造物で成る可変濃度減衰器(variabl
e density attenuator)である。減衰器２９０は、更に、レーザビーム８８の形状を調整するために、また、特に、スキャナのミラーＭ２に伝送されるレーザビ
ーム８８のパワーを制御し調整するために機能してもよい。減衰器２９０は、レ
ーザ装置とＬ２との間に、また、図示される形態では、Ｌ２に隣接して配置され
る。単体からなる減衰手段は、Ｌ２の長手方向の軸に垂直に方向付けられる濃度
勾配(density gradient)を有している。可変濃度減衰器２９０とＬ２との独特の
結合は、感光フィルム上の焦点にレーザビームを焦点調節する上で、全く変化を
もたらさない。

【００７２】従来の光学走査システムに用いられる公知の減衰器は、交差した偏光減衰器を
用いる。かかる減衰器は、交差したフィルタ部分を通過するレーザビームを減衰
させるために交差させられる２つの偏光フィルタを有する。

【００７３】図３３では、本発明にかかる新規の減衰器の１つの実施の形態の平面図が、符
号２９０で示されている。減衰器２９０は、可変濃度減衰器であり、ここでは、
レーザビームの大きさが、減衰矢印２９６で指示されるように、第１端２９２か
ら第２端２９４まで変化する(つまり増加する)。図３４では、図３３の線３４−
３４に沿った、減衰器２９０の長手方向の縦断面図が示されている。減衰器２９
０は、変化する反射コーティング３００を備えた減衰器の基層２９８を有する。
１つの実施の形態では、上記減衰器の基層２９８が、ガラスで形成されるととも
に、減衰器のコーティング３００は、金属性のコーティングであり、その厚さは
、第１端２９２と第２端２９４との間で増加する。

【００７４】上記減衰器２９０は単体の減衰器であり、そのため、通過するレーザビームを
減衰させるために、２つの分離した交差偏光子又はレンズを要しない。更に、可
変濃度の単体減衰器２９０は、線形濃度のくさび(linear density wedge)である
。そのため、減衰手段２９０の光学濃度は、減衰器２９０を横切る距離に比例し
て増加する。

【００７５】作用に関して、減衰器の上面３０２は、(ミラーのように)反射性を有し、吸収
しない。従って、第２端２９４へ近付くように移動して、第１端２９２から遠の
くほど、減衰器２９０は、より反射的に(且つ透過性が少なく)なる。図３５では
、１つの形態の減衰器２９０の光学濃度に対する減衰器２９０に長手方向に沿っ
た距離又は位置(濃度勾配方向の矢印２９６により指示される)のプロットをあら
わすグラフが示されている。図示されるように、減衰の大きさをあらわす光学濃
度は、減衰器２９０に沿って方向２９６に移動するのに比例して増加する("濃度
勾配"と呼ばれる)。

【００７６】図３６では、レーザビーム８８の位置における減衰器２９０の効果が示される
(イン走査方向で)。上記減衰器２９０の濃度勾配は、方向矢印２９６によって指
示される。減衰器の濃度勾配は、第２シリンダレンズの長手方向の軸に垂直に方
向付けられる。３１０で指示されるように、レーザビーム８８のガウス強度特性
図は、レーザビーム８８が減衰器２９０を通過する際に、減衰器２９０によって
単にシフトさせられる。レンズＬ２が、平凸のシリンダレンズであるため、減衰
器２９０によるレーザビーム８８のシフトは、フィルム６６上のレーザビーム８
８の焦点調整に影響することはないことが認められている。この独特の光学的な
構成は、可変濃度減衰器２９０とＬ２との結合に備えるものであり、かかる結合
は、ドラムの内面に配置される感光フィルムにおける焦点に、全く変化をもたら
さない。

【００７７】図３７では、レーザビーム８８の減衰器２９０を通過する前の側部３０６にお
ける強度及び位置をあらわすグラフが示されている。図３７に示されるように、
レーザビーム８８は、軸３１２に関して中央に位置決めされる。図３８では、レ
ーザビーム８８が、減衰器２９０を通過した後の位置３０８で示されている。こ
れより、レーザビーム８８の形状が変化せずに、中央軸３１２に関してシフトさ
れるのみであることが注目される。本発明に係る光学スキャナアッセンブリの１
つの実施の形態では、減衰器２９０は、レーザビーム８８を１００ミクロンだけ
シフトさせる。

【００７８】図３９では、減衰器２９０を用いるレーザビーム８８の調整用の１つの実施の
形態が示される。図３９に示されるように、減衰器２９０は、光学スキャナアッ
センブリ５０の製造工程の間、レーザビーム８８の調整のために位置決めされる
。減衰器２９０の位置の調整は、コントローラ７２に接続されたモータ３１６を
用いて実現される。モータ３１６は、コントローラ７２に対して電気的に接続さ
れる(３１９で指示)とともに、機械的な接続３２０で指示されるように、減衰器
２９０に対して機械的に接続されている。モータ３１６は、減衰器２９０を所望
の距離だけ移動させるに際して、コントローラ７２に応答する。１つの実施の形
態では、モータ３１６は、光学スキャナアッセンブリ５０に機械的に接続された
スクリュモータである。

【００７９】図４０では、本発明にかかる光学スキャナアッセンブリの１つの実施の形態を
あらわす斜視図が示される。光学スキャナアッセンブリ３３０は、前述した光学
スキャナアッセンブリ５０に類似したものでもよく、レーザビーム形状調整及び
指向システム１００を有している。特に、光学スキャナアッセンブリ３３０は、
光学スキャナハウジング３３２内に含まれるレーザビーム形状調整及び指向シス
テム１００を有する。光学スキャナハウジングは、レーザ画像形成プロセスの一
部として、フィルム露光アッセンブリ３４内に配置されてもよく、また、オプテ
ィクス並進システム５２に機械的に接続されている。

【００８０】光学スキャナハウジング３３２は、ガイド３３６を備えたフレキシブルレンズ
ホルダ３３６、光学モジュールベース３３８、及び、レーザドライバ基板密閉体
３４０を有している。スキャナモータ１３８は、光学モジュールベース３３８内
に位置決めされる。フレキシブルレンズＬ３は、フレキシブルレンズホルダ３３
４内に配置される。特に、フレキシブルレンズＬ３は、該フレキシブルレンズＬ
３に対して所望の湾曲(図示される１８０°の弧形)を与えるレンズガイド３３６
内に差し込まれる。レーザドライバ７４は、レーザドライバ基板密閉体３４０内
に配置される。加えて、スキャナの速度センサ３４２及び走査開始検出子３４６
が、光学スキャナハウジング３３２へ接続されている。

【００８１】図４１では、光学スキャナ３３０の他の斜視図が示されている。図４１に示さ
れるように、光学スキャナハウジング３３２は、レンズＬ２用ホルダ３５０、減
衰器フィルタ用ホルダ３５２、及び、レンズＬ１用ホルダ３５４を有している。
これにより、レンズＬ２は、レンズＬ２用ホルダ３５０を用いて、光学モジュー
ルベース３３８へ取り付けられ、また、減衰器２９０は、減衰器フィルタ用ホル
ダ３５２を用いて、光学モジュールベース３３８へ取り付けられ、更に、レンズ
Ｌ１は、レンズＬ１用ホルダ３５４を用いて、光学モジュールベース３３８に取
り付けられる。図示されるように、モータ３１６は、減衰器３５２の位置を調整
するためのリニア作動装置(例えば、スクリュモータ)である。ホルダ３５０、３
５２及び３５４は、レンズＬ１、減衰器２９０及びレンズＬ２を、図示されるレ
ーザビーム８８により規定される光路に沿った光学的な位置関係に保つ。

【００８２】本発明に係る光学スキャナアッセンブリは、医療用画像形成の用途に適したレ
ーザ画像形成システムに用いられてもよい。かかるシステムの作用は、次の段落
で記述される。図１に関して、画像形成システム３０は、医療用画像形成システ
ムであってもよい。感光フィルムは、フィルム供給機構部３２内に保管される。
フィルム送りシステム４０により、感光フィルムは、フィルム露光アッセンブリ
３４、フィルム処理部３６、及び、フィルム受入れ領域３８の間で移動可能とな
る。上記フィルム供給機構部３２は、フィルム送り経路４４に沿って、フィルム
の一片を、本発明に係る光学スキャナアッセンブリを用いて感光フィルム上に所
望の画像を露光させるためのフィルム露光アッセンブリ３４へ送り込む。感光フ
ィルム上での所望の画像の露光後、感光フィルムは、フィルム経路４４に沿って
、フィルム処理部３６へ移動させられる。フィルム処理部３６は、(加熱によって)感光フィルム上の画像を現像する。フィルム現像後、感光フィルムは冷却され、フィルム受入れ領域３８へ送られ、そこで、レーザ撮像装置のオペレータに
より回収されてもよい。

【００８３】図４２に関して、フィルム露光モジュール内に配置された、本発明に係る光学
スキャナアッセンブリの動作の１つの実施の形態をあらわすブロック図が示され
ている。また、図２及び３に関しても、写真フィルム６６の一片が、フィルムプ
ラテン６２上に位置決めされると、光学スキャナアッセンブリ５０を用いて、所
望の画像がフィルム６６上に露光されてもよい。

【００８４】デジタル画像データ３５０は、３５２で示されるように、コントローラ７２に
入力される。デジタル画像データは、磁気共鳴法(ＭＲ)、コンピュータ断層撮影
法、若しくは、前述したような、他のタイプのスキャナにより生成されてもよい
。デジタル画像データは、走査された画像をあらわす一連のデジタル画像値であ
る。デジタル画像データ３５０を受け取った後、コントローラ７２は、一連のデ
ジタルレーザ駆動値(すなわち露光値)を生成すべく、デジタル画像データを処理
する。生成されたデジタルレーザ駆動値は、画像信号８４として示されるように
、レーザドライバ７４へ入力される。デジタルレーザ駆動値(画像信号)８４は、
感光フィルム６６上に露光される画像をあらわすもので、それ自体、画像信号８
４として前述されている。

【００８５】画像信号８４及び光センサ１４０からのフィードバック信号２４２に基づいて
、レーザドライバ７４は、感光フィルム６６上に露光される画像をあらわすレー
ザビームを生じるために、対応するレーザドライバ変調出力ドライバ信号８６を
、レーザアッセンブリ７６へ提供する。前述したように、レーザビーム８８が光
学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状調整及び指向システムを通過するこ
とは、感光フィルム６６上での所望の画像の露光のために、第１光学機構部７８
、減衰器２９０、第２光学機構部８０、及び、走査及び指向システム８２を通過
することを含む。

【００８６】前述したように、第１光学機構部７８(レンズＬ１及びフレキシブルレンズＬ３を含む)及び第２光学機構部８０(レンズＬ２を含む)は、レーザビームを、互いに直交する２つの別の方向に形状調整するように機能する。第１光学機構部７
８は、前述したように、第１方向にてレーザビーム８８をフィルム６６上で焦点
調整するために、レーザビーム８８の輪郭を第１方向にて形状調整するように機
能する(但し、第２方向ではない)。同様に、第２光学機構部８０は、第２方向に
てレーザビーム８８を感光フィルム６６上で焦点調整するために、レーザビーム
８８を第２方向にて形状調整するように機能する(但し、第１方向ではない)。更
に、第１光学機構部７８は、フィードバック信号１４７を光センサ１４０へ供給
する。光センサ１４０は、レーザビーム８８をあわらすフィードバック信号２４
２をレーザドライバ７４へ与える。フィードバック信号２４２及び画像信号８４
に基づいて、レーザドライバ７４は、変調信号８６をレーザアッセンブリ７６へ
供給する。減衰器２９０は、更に、前述したように、走査及び指向システム８２
へ送られるレーザビーム８８のパワーを制御し調整するように、レーザビーム８
８を形状調整する。

【００８７】走査及び指向システム８２は、レーザビーム８８をフィルム６６上の所望の位
置へ指向させるとともに、フィルム６６上に所望の画像を露光させるべく、レー
ザビーム８８をラスタパターンでフィルム６６を横断して走査させるためのスキ
ャナ及びミラーシステムを有している。コントローラ７２は、制御信号３５８を
走査及び指向システム８２へ供給し、また、検出器３４６からの例えば走査開始
信号等の制御信号３６０、又は、スキャナ速度センサ３４２からの速度信号を、
走査及び指向システム８２から受信する。同様に、オプティクス並進システム５
２は、コントローラ７２から制御信号３６２を受信し、また、対応する制御信号
３６４をコントローラ７２へ供給する。前述したように、走査及び指向システム
８２内で、レーザビーム８８は、それがスキャナミラーＭ２に入射するように、
折畳み式のミラーＭ１により反射される。１つの好適な実施の形態では、スキャ
ナミラーＭ２が、スキャナモータ１３８のアダプタ１３７を通じるシャフト上に
取り付けられる両面ミラーである。

【００８８】制御信号３５８によって示される、スキャナモータ１３８の動作のもとで、ス
キャナミラーＭ２が回転させられるとともに、レーザビーム８８が半径方向外方
へ反射され、画像形式のラスタパターンでフィルムを露光させるために、フレキ
シブルレンズＬ３を透過させられる。スキャナミラーＭ２の両側部が、フィルム
６６を露光させるべく、フレキシブルレンズＬ３を通じて、レーザビーム８８を
指向させるために用いられる。

【００８９】１つの好適な実施の形態では、走査及び指向システム８２が二重走査システム
である。特に、画像ラインは、感光フィルム６６上で、同じデータを用いて、２
度操作される。二重走査は、１度の走査における画像の鮮明さを改良するように
認められており、走査線を通常の観察条件のもとで見えなくする。画像ラインに
おける２本の走査線は、スキャナの１回転の間に、ミラーＭ２の両面により走査
される。この技術は、スキャナミラーのポインティングエラーによるバンディン
グを抑制する。走査及び指向システム８２は、感光フィルム６６上で、ラスタパ
ターンで画像を走査するに際して、オプティクス並進システム５２が、全画像が
フィルム６６上で露光されるように、ドラム５４の長手方向の軸５６に沿って、
光学スキャナアッセンブリ５０を移動させる。１つの好適な実施の形態では、オ
プティクス並進システムが、画像がフィルム６６上に活発に露光され得るように
、コントローラ７２を介して、光学スキャナアッセンブリと共働する。そのため
、上記オプティクス並進システムは、各走査線の位置において、光学スキャナア
ッセンブリ５０を停止させることなく、また、オプティクス並進システムは、光
学スキャナアッセンブリ５０によるフィルム６６上での走査線の走査の間に静止
位置にある(当業者により知られる"連続走査動作(continuous scanning operati
on)"と呼ばれる)。上記オプティクス並進システム５２は、感光フィルム６６上での画像走査線の走査の間、光学スキャナアッセンブリ５０を一様に移動させる
。この実施の形態では、画像走査線が、ドラム５６の長手方向の軸に垂直に走る
ことはないが、ドラム５４の長手方向の軸５６に大体垂直である走査ラインによ
り形成される画像をもたらす。

【００９０】光学スキャナアッセンブリ５０によるフィルム６６上での所望の画像の露光の
完了後、該光学スキャナアッセンブリ５０は、オプティクス並進システム５２に
より開始位置に移動させられ、フィルムの別の一片上での他の画像の露光に備え
る。露光済みの感光フィルム６６は、フィルム送りシステム４０を用いて、露光
モジュール３４から、前述したような感光フィルムの熱処理用のフィルム処理部
３６へ送られる。

【００９１】本発明の典型的な実施の形態が記載されているが、当業者は、ここに開示され
ている発明の実施と明細書の検討により、さらなる利点および修正例を容易に考
え出すであろう。例えば、本発明に係る走査アッセンブリは、フィルムデジタル
処理化のようなその他のレーザ走査の適用例において使用されることが可能であ
る。したがって、本明細書と実例は、典型的な例としてのみ考慮されるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ画像形成装置の正面図である。

【図２】本発明に係るレーザ画像形成装置に使用される光学スキャナアッ
センブリを有する例示的なフィルム露光アッセンブリの斜視図である。

【図３】図２に示されたフィルム露光アッセンブリの一端部を示す図であ
る。

【図４】本発明に係る光学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状調整
及び指向システムを示すブロック図である。

【図５】本発明に係る光学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状調整
及び指向システムの1つの実施の形態の斜視図である。

【図６】図５に示された光学スキャナレーザビーム形状調整及び指向シス
テムの１つの実施の形態を示すクロス走査方向におけるオプティカルダイアグラ
ムである。

【図７】図５に示された光学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状調
整及び指向システムの１つの実施の形態を示すクロス走査方向におけるオプティ
カルダイアグラムである。

【図８】図５に示された光学スキャナアッセンブリのレーザビーム形状調
整及び指向システムの１つの実施の形態を示すイン走査方向におけるオプティカ
ルダイアグラムである。

【図９】本発明の実施の形態に係る光学スキャナアッセンブリに使用され
るのに適した光学的な構成を示す。

【図９ａ】レンズＬ１及びレンズＬ２の向きを示す斜視図である。

【図１０】図９の１つの実施の形態に係るレンズに関した、傾斜角に対す
る焦点距離を示すグラフである。

【図１１】図９に示された１つの実施の形態に係るレンズの縦断面図であ
る。

【図１２】図９に示された１つの実施の形態に係るレンズの長手方向に沿
った縦断面図である。

【図１３】製造プロセスにおける、図９に示されたレンズを形成するステ
ップを示す斜視図である。

【図１４】製造プロセスにおける、図９に示されたレンズを形成する別の
ステップを示す斜視図である。

【図１５】製造プロセスにおける、図９に示されたレンズを形成するまた
別のステップを示す斜視図である。

【図１６】本発明の１つの実施の形態に係る光学スキャナシステムに使用
されるレーザビームフィードバック制御システムを示すブロック図である。

【図１７】本発明の１つの実施の形態に係るレーザフィードバック制御シ
ステムにおけるビームスプリッタとしてのレンズの使用状態を示す平面図である
。

【図１８】本発明の１つの実施の形態に係るレーザフィードバック制御シ
ステムにおけるビームスプリッタとしてのレンズの使用状態を示す側面図である
。

【図１９】１つの実施の形態に係るフレキシブルシリンダレンズの上方か
らの斜視図である。

【図２０】湾曲した位置における図１９に示されたフレキシブルシリンダ
レンズの端部を示す。

【図２１】また別の実施の形態に係る、曲げられた又は湾曲した状態にあ
る図１９に示されたフレキシブルシリンダレンズの端部を示す。

【図２２】図１９に示された１つの実施の形態に係るフレキシブルシリン
ダレンズの縦断面図である。

【図２３】図１９に示された１つの実施の形態に係るフレキシブルシリン
ダレンズの長手方向に沿った縦断面を示す。

【図２４】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するステップを示す斜視図である。

【図２５】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成する別のステップを示す斜視図である。

【図２６】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するまた別のステップを示す斜視図である。

【図２７】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成する更に別のステップを示す斜視図である。

【図２８】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するまた更に別のステップを示す斜視図である。

【図２９】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するまた更に別のステップを示す斜視図である。

【図３０】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するまた更に別のステップを示す斜視図である。

【図３１】１つの実施の形態に係る製造プロセスにおける、図１９に示さ
れたレンズを形成するまた更に別のステップを示す斜視図である。

【図３２】本発明の１つの実施の形態に係る、光学スキャナアッセンブリ
とともに使用される減衰器の斜視図である。

【図３３】図３２に示された減衰器の平面図である。

【図３４】本発明の１つの実施の形態に係る、図３３の線３４−３４に沿
ってとられた長手方向に沿った縦断面を示す。

【図３５】図３３に示された１つの実施の形態に係る減衰器に関した、距
離に対する光学濃度のグラフである。

【図３６】本発明の１つの実施の形態に係る、上記減衰器を通過したレー
ザビームの結果をあらわすオプティカルダイアグラムである。

【図３７】１つの実施の形態に係る、図３６に示された減衰器を通過する
前の、中心軸に関係したレーザビームの強度を示すグラフである。

【図３８】１つの実施の形態に係る、図３６に示された減衰器を通過する
後の、中心軸に関係するレーザビームの強度を示すグラフである。

【図３９】本発明の１つの実施の形態に係る、減衰器の調整用のモータ制
御システムを示すブロック図である。

【図４０】本発明の１つの実施の形態に係る、レーザ撮像装置に使用され
る光学スキャナアッセンブリを示す第１の斜視図である。

【図４１】図４０に示された光学スキャナアッセンブリを示す後方からの
斜視図である。

【図４２】本発明の１つの実施の形態に係る光学スキャナアッセンブリの
動作を示すブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C362 AA33 AA40 AA43 AA47 AA48 AA54 BA82 BA85 DA03 2H045 AG09 BA02 CB24 CB31 CB42 CB63 DA41 5C051 AA02 CA07 DA01 DB02 DB22 DB24 DB30 DC07 DE05 DE30 EA02 FA04 5C072 DA02 DA19 HA02 HA12 HB06 HB10 VA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査面（６６）に画像を露光するための光学スキャナアッセ
ンブリ（５０）であって、該光学スキャナアッセンブリ（５０）は、走査面（６６）に露光される画像を表すレーザビーム（８８）を生成するため
のレーザ機構（７６）を含み、ここで、レーザビーム（８８）は、レーザ機構（
７６）と走査面（６６）との間の光路を定め、レーザビーム（８８）を走査面（６６）に集束させかつ形状調整するために、
光路に沿って配置されるレーザビーム形状調整システム（７８、８０）と、レーザビーム（８８）を走査面（６６）に指向させ、かつレーザビーム（８８
）を走査面（６６）全体に渡って画像形式のパターンで走査するための走査及び
指向システム（８２）と、レーザビーム（８８）のパワー減衰のために光路に沿って配置される可変濃度
の単体減衰機構（２９０）とを含み、ここにおいて、単体減衰機構（２９０）は
、線形濃度のくさびである光学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項２】レーザビーム形状調整システム（７８、８０）は、第１方向についてレーザビーム（８８）を形状調整しかつ集束させるために光
路に沿って配置される第１シリンダレンズ（Ｌ１）と、第２方向についてレーザビーム（８８）を形状調整しかつ集束させるために光
路に沿って配置される第２シリンダレンズ（Ｌ２）とを有し、ここで第２シリンダレンズ（Ｌ２）は、そこを通って伸びる長手方向の軸（２
０２ｂ）を有し、単体減衰機構（２９０）は、第２シリンダレンズの長手方向の
軸（２０２ｂ）に対して垂直に向いている濃度勾配を有する請求項１に記載の光
学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項３】単体減衰機構（２９０）は、レーザ機構（７６）と、第２シ
リンダレンズ（Ｌ２）との間に配置される請求項２に記載の光学スキャナアッセ
ンブリ（５０）。
【請求項４】第２シリンダレンズ（Ｌ２）は、走査面（６６）に焦点を有
し、単体減衰機構（２９０）と第２シリンダレンズ（Ｌ２）の組み合わせは、走
査面（６６）における焦点の大きさ、形状、位置を保つように作動する請求項２
に記載の光学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項５】レーザビーム（８８）のパワー減衰量を調整するための単体
減衰機構（２９０）に接続される調整機構（３１６）をさらに含む請求項１−４
のいずれか１つに記載の光学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項６】単体減衰機構（２９０）を調整するための調整機構（３１６
）は、光路に対して垂直な方向における単体減衰機構（２９０）の位置を調整す
る請求項５に記載の光学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項７】単体減衰機構（２９０）は、第１端（２９２）と、第２端（
２９４）とを有し、ここにおいて減衰の程度が第１端（２９２）と第２端（２９
４）との間で変化する請求項１−６のいずれか１つに記載の光学スキャナアッセ
ンブリ（５０）。
【請求項８】単体減衰機構（２９０）は、レーザビーム（８８）が通過す
る光路に対して実質的に垂直に配置され、レーザビーム（８８）の減衰は、レー
ザビーム（８８）が第１端（２９２）に最も近い位置から第２端（２９４）に最
も近い位置まで動かされるにつれて、大きくなる請求項７に記載の光学スキャナ
アッセンブリ（５０）。
【請求項９】単体減衰機構（２９０）は、第１面（３０６）と第２面（３
０８）を含み、単体減衰機構（２９０）は、レーザビーム（８８）が第１面（３
０６）から第２面（３０８）へ単体減衰機構を通過する際に、レーザビーム（８
８）の位置を変える請求項７に記載の光学スキャナアッセンブリ（５０）。
【請求項１０】単体減衰機構（２９０）は、主要面を有する減衰器支持基層（２９８）と、主要面を覆う、反射率が変化する材料（３００）とをさらに含み、ここにおい
て単体減衰機構（２９０）は、部分的に透過性を有し、減衰器支持基層（２９８
）は、第１面（２９２）と、第２面（２９４）とを含み、反射率が変化する材料
（３００）の透過特性は、第１面（２９２）から第２面（２９４）に進むにつれ
て減少する請求項１−９のいずれか１つに記載の光学スキャナアッセンブリ（５
０）。