JP2002228959A - マルチビーム合成走査記録装置 - Google Patents
マルチビーム合成走査記録装置Info
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Abstract
るマルチビーム合成走査記録装置を提供する。 【解決手段】レーザダイオードLD1、LD2、これら
LD1、LD2からの光ビームのコリメータレンズ7、
8、LD2からの光ビームの偏光方向を変えるλ/2板
5、LD1、LD2からの光軸合わせ用偏光ビームスプ
リッタ6、偏光ビームスプリッタ6からの光ビームを走
査感材面13に結像させるシリンドリカルレンズ10、
12、ポリゴンミラー9、fθレンズ11等からなる結
像光学系および2個の中空マイクロステップモータ3
0、31にウエッジプリズム16を実装し、結像面に位
置調整スリットユニット33を配置し、LD2から出る
光ビームを走査方向と直交する副走査方向に自動的に偏
向する。
Description
の光(レーザ)ビームを所定の感光感材上に同時に集光
させて感光感材を露光するために使用するマルチビーム
合成走査記録装置に関する。
て、例えば特開平9−197310号公報の「マルチビ
ーム走査装置」等に開示された技術が知られている。図
3は、この従来のマルチビーム走査装置の構成を示す。
また、図4は、図3中のビームスプリッタの詳細構成を
示す。このマルチビーム走査装置は、発光手段として2
個のレーザダイオードLD11、LD12、コリメータ
レンズ107、108、λ/2板105、偏光ビームス
プリッタ106、角度変位調整ユニット114、シリン
ドリカル(筒状)レンズ110、112、ポリゴン(多
角形)ミラー109、fθレンズ111等により構成さ
れる。レーザダイオードLD11、LD12からの光ビ
ームは、コリメータレンズ107、108によって、そ
れぞれ平行光束となる。ここで、レーザダイオードLD
11からの光ビーム103を、P波としてλ/2板10
5に入射し、λ/2板105により偏光方向が90°変
えられてS波として出射され、偏光ビームスプリッタ1
06に入射される。また、レーザダイオードLD12か
らの光ビーム104は、P波として偏光ビームスプリッ
タ106に入射される。
は、S波を透過し、P波を反射するよう構成されてい
る。このため、レーザダイオードLD11からの光ビー
ム103は、偏光ビームスプリッタ106を通過する。
その後、光ビーム103は、シリンドリカルレンズ11
0を通過し、また光偏向器として使用されるポリゴンミ
ラー109に入射する。そして、この光ビーム103
は、ポリゴンミラー109の面で反射し、fθレンズ1
11を通り、更に結像面上での倒れ補正用のシリンドリ
カルレンズ112を通過して、感光材Pの走査感材面1
13に結像する。
されたビーム104は、コリメータレンズ108にて平
行光束とされた後に、角度変位調整ユニット114を通
過して微小角度だけ光軸よりずれた状態で、偏光ビーム
スプリッタ106の入射面にP波として入射する。偏光
ビームスプリッタ106は、光ビーム104を反射面で
反射する。その後は、光ビーム103と同じ光路を通
り、シリンドリカルレンズ110を透過し、ポリゴンミ
ラー109の面で反射した後に、fθレンズ111とシ
リンドリカルレンズ112を通過して上述した走査感材
面113に結像する。
ユニット114は、2枚のウエッジプリズム116によ
り構成されている。そして、互いの頂角を打ち消すよう
に、光ビームが直進する位置を原点とし、2枚のウエッ
ジプリズム116を逆方向で回転させることができる構
成となっている。この角度変位調整ユニット114の2
枚のウエッジプリズム116は、それぞれラック歯車1
17が加工されたホルダ118に実装される。2枚のウ
エッジプリズム116の間には、ピニオン歯車119が
垂直に取り付けられおり、各ラック歯車117と連動す
るよう構成されている。更に、ピニオン歯車119は、
調整つまみ120に連動する歯車121と連結してい
る。この角度変位調整ユニット114の調整つまみ12
0を回転することで、感光材P上におけるレーザダイオ
ードLD11、LD12による走査線の間隔を自由に選
定できる。
調整ユニット114では、実際にウエッジプリズム11
6の微小角度の製造が難しく且つ非常に高価なものとな
る。また、ラック/ピニオン歯車117、119で構成
されているため、ギヤ間のバックラッシュを取り除くこ
とが困難で調整等に時間がかかる。更に、新聞社で使用
される複数線密度対応は自動でできなかった。
ジプリズムを使用し、機構的ガタをなくし且つ各線密度
においても自由自在に走査間隔を変えて安定したビーム
間隔を保持することが可能なマルチビーム合成走査記録
装置を提供することである。
成走査記録装置は、それぞれ光ビームを出力する複数の
発光手段と、進行方向の異なる複数の光ビームの光軸合
わせをする合成手段と、この光軸合わせされた複数の光
ビームを偏向する偏向手段と、この偏向された複数の光
ビームを被走査面に結像させる結像手段とを含む記録装
置であって、更に複数の光ビームの少なくとも1つを走
査方向と直交する副走査方向に偏向する中空マイクロス
テップモータと、この副走査方向に移動した量を測定す
る測定手段として位置調整スリットユニットとを備え
る。
装置の好適実施形態によると、中空マイクロステップモ
ータは、それぞれウエッジプリズムを組み合わせた2対
設け、ウエッジプリズムは、中空マイクロステップモー
タを回転して偏向量を調整する。位置調整スリットユニ
ットは、発光手段からの光が入射する倍率変換レンズ
と、この倍率変換レンズからの光が横切るスリットと、
このスリットを移動する移動手段と、スリットを通過し
た光量を検出するフォトディテクタセンサとを備える。
スリットの移動手段としてステッピングモータを使用す
る。倍率変換レンズは、結像面を約3〜5倍に拡大させ
る。スリットは、約20〜30μmの幅を有する。中空
マイクロステップモータおよび位置調整スリットユニッ
トのステッピングモータは、位置調整制御ユニット部に
より制御される。
合成走査記録装置の好適実施形態の構成および動作を、
添付図面を参照して詳細に説明する。
合成走査記録装置の好適実施形態の光学系概略を示す斜
視図である。図1に示すマルチビーム合成走査記録装置
は、発光手段として2個のレーザダイオード(発光手
段)LD1、LD2、コリメータレンズ7、8、λ/2
板5、偏光ビームスプリッタ6、2個の中空マイクロス
テップモータ30、31、シリンドリカルレンズ10、
ポリゴンミラー(偏向手段)9、fθレンズ11と、副
走査方向に移動した量の測定手段として位置調整スリッ
トユニット33等により構成される。
ビームは、コリメータレンズ7、8によって、それぞれ
平行光束となる。ここで、レーザダイオードLD1から
の光ビーム3は、P波としてλ/2板5に入射し、λ/
2板5により偏光方向が90°変えられてS波として出
射され、偏光ビームスプリッタ6に入射される。また、
レーザダイオードLD2からの光ビーム4は、P波とし
て偏光ビームスプリッタ6に入射される。
し、P波を反射するように構成されている。このため、
レーザダイオードLD1からの光ビーム3は、偏光ビー
ムスプリッタ6を通過する。その後、光ビーム3は、シ
リンドリカルレンズ10を通過し、また光偏向器として
使用されるポリゴンミラー9に入射する。そして、光ビ
ーム3は、ポリゴンミラー9の面で反射し、fθレンズ
11を通り、更に結像面上での倒れ補正用のシリンドリ
カルレンズ12を通過して、感光材Pの走査感材面(被
走査面)13に結像する。
れたビーム4は、コリメータレンズ8にて平行光束とな
った後に、中空マイクロステップモータ30、31を通
過し、微小角度だけ光軸よりずれた状態で、偏光ビーム
スプリッタ6の入射面にP波として入射する。偏光ビー
ムスプリッタ6は、光ビーム4を反射面で反射する。そ
の後は、光ビーム3と同じ光路を通り、シリンドリカル
レンズ10を透過し、ポリゴンミラー9の面で反射した
後に、fθレンズ11とシリンドリカルレンズ12を通
過して走査感材面13に結像する。
中空部にそれぞれ上述したウエッジプリズム16が実装
されている。これらウエッジプリズム16は、互いの頂
角を打ち消すように、光ビームが直進する位置を原点と
し、各ウエッジプリズム16を逆方向で回転させること
ができる構成となっている。
調整スリットユニット33は、記録走査エリアの外にな
るように結像面手前で反射ミラー32により折り返され
ている。この走査ビームは、光学的に結像ビームが保証
されている有効エリアに実装されている。位置調整スリ
ットユニット33は、結像面を3〜5倍に拡大させる倍
率変換レンズ34と、20〜30μm幅を有するスリッ
ト35、フォトディテクタ(光検出)センサ36、Z軸
ステージユニット37、このステージユニット37を上
下させるためのステッピングモータ38により構成され
ている。
リニアボールやボールネジ等で構成されている。上述し
たステッピングモータ38との組み合わせで、4〜5μ
m/ステップ程度の位置決め精度を有する。Z軸ステー
ジユニット37は、原点位置を有している。このZ軸に
移動するステージ39に、スリット35は固定されてお
り、ステージ39が上下するとき、スリット35も上下
する。倍率変換レンズ34は、結像面で数10ミクロン
に結像されるビームを拡大し、スリットの幅の加工を容
易にすることと、Z軸ステージ39の精度をラフにでき
る目的で実装してある。2個のビーム間隔を調整する方
法として、レーザダイオードLD1の光軸は固定されて
いるため、このレーザダイオードLD1から出射される
光ビーム3が結像される位置がマスタ位置となる。
成走査記録装置の位置決め制御部の構成を示すブロック
図である。図2には、レーザダイオードLD2、コリメ
ータレンズ8、それぞれウエッジプリズム16を有する
中空マイクロステップモータ30、31、位置調整スリ
ットユニット33、メモリ43を含む位置調整制御ユニ
ット部40、ステッピングモータ駆動制御部41、光量
出力制御部42および中空マイクロステップモータ3
0、31用のマイクロステップ制御部44、45を示
す。また、位置調整スリットユニット33は、倍率変換
レンズ34、スリット35、フォトディテクタセンサ3
6およびステッピングモータ38を有する。
よるレーザビーム合成走査記録装置の動作を説明する。
先ず、レーザダイオードLD1を点灯し、レーザダイオ
ードLD2を消灯させる。次に、位置調整スリットユニ
ット33のスリット35は、位置調整制御ユニット部4
0から指令に応じて、ステッピングモータ駆動制御部4
1を介してステッピングモータ38にパルスを入力する
ことにより、図示しない原点位置からして移動する。こ
のとき、スリット35は、フォトディテクタセンサ36
に当たるレーザ光3を横切るように移動する。また、フ
ォトディテクタセンサ36の出力値のピーク値を光量出
力制御部42で検出し、位置調整制御ユニット部40が
内蔵するメモリ43に入力パルスを記憶させる。この記
憶された入力パルス値に対して、レーザダイオードLD
2から出射される光ビーム4の結像位置の必要移動量を
位置調整制御ユニット部40で予め記憶してある必要値
をメモリ43から読み出す。そして、光ビーム3の位置
情報から必要な位置になるように、Z軸ステージユニッ
ト37に実装されているステッピングモータ38へステ
ッピングモータ駆動制御部41を介してパルスを入力し
て、スリット35を移動させ、モータを励磁して固定す
る。
レーザダイオードLD1を消灯させる。マイクロスッテ
プモータ30、31は、位置制御調整ユニット部40か
らの指令により、マイクロステップ制御部44、45を
介してステップを入力され回転する。マイクロステップ
モータ30、31に対して同一パルス数を与え、マイク
ロステップモータ30およびマイクロステップモータ3
1に対して、光ビーム4の入射方向に対して相互に逆回
転させる。2個のマイクロステップモータ30、31を
回転させることで、レーザダイオードLD2からの光ビ
ーム4は、結像面で副走査方向に倍率変換レンズ34を
介してスリット35の面上を走査する。このとき、フォ
トディテクタセンサ36の値がピーク(最大)値となっ
たとき、マイクロステップモータ30、31に対するパ
ルス入力を止め、励磁して固定する。
記録装置の好適実施形態の構成および動作を詳述した。
しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎ
ず、何ら本発明を限定するものではないことに留意され
たい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応
じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易
に理解できよう。
のマルチビーム合成走査記録装置によると、次の如き実
用上の顕著な効果が得られる。先ず、結像位置において
レーザダイオードLD1、LD2の距離を、予め決めて
おいた位置に対して自由自在に自動で調整することが可
能である。中空のマイクロステップモータを使用するこ
とで、ウエッジプリズムの微小角度の製造が難しく且つ
非常に高価なものとなっていたのが安価なウエッジプリ
ズムが使用でき、機構的ギヤ等を使用せず、バックラッ
シュの発生がないため、位置精度が大幅に改善される。
装置は、マルチ化された光ビームが経時変化および温度
変動に対しても追従できるため、記録品質が改善でき
る。更に、例えば新聞社特有の1紙面内に存在する線密
度切替に対応できるため、高速描画が可能となる。
好適実施形態の構成を示す斜視図である。
用される位置決め制御の一例のブロック説明図である。
図である。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】それぞれ光ビームを出力する複数の発光手
段と、進行方向の異なる前記複数の光ビームの光軸合わ
せをする合成手段と、前記光軸合わせされた複数の光ビ
ームを偏向する偏向手段と、前記偏向された複数の光ビ
ームを被走査面に結像させる結像手段とを含むマルチビ
ーム合成走査記録装置において、 更に前記複数の光ビームの少なくとも1つを走査方向と
直交する副走査方向に偏向する中空マイクロステップモ
ータと、前記副走査方向に移動した量を測定する測定手
段として位置調整スリットユニットとを備えることを特
徴とするマルチビーム合成走査記録装置。 - 【請求項2】前記中空マイクロステップモータは、それ
ぞれウエッジプリズムを組み合わせた2対設け、前記ウ
エッジプリズムは、前記中空マイクロステップモータを
回転して前記偏向量を調整することを特徴とする請求項
1に記載のマルチビーム合成走査記録装置。 - 【請求項3】前記位置調整スリットユニットは、前記発
光手段からの光が入射する倍率変換レンズと、該倍率変
換レンズからの光が横切るスリットと、該スリットを移
動する移動手段と、前記スリットを通過した光量を検出
するフォトディテクタセンサとを備えることを特徴とす
る請求項2に記載のマルチビーム合成走査記録装置。 - 【請求項4】前記スリットの移動手段として、ステッピ
ングモータを使用することを特徴とする請求項3に記載
のマルチビーム合成走査記録装置。 - 【請求項5】前記倍率変換レンズは、結像面を約3〜5
倍に拡大させることを特徴とする請求項3に記載のマル
チビーム合成走査記録装置。 - 【請求項6】前記スリットは、約20〜30μmの幅を
有することを特徴とする請求項3、4又は5に記載のマ
ルチビーム合成走査記録装置。 - 【請求項7】前記中空マイクロステップモータおよび前
記位置調整スリットユニットのステッピングモータは、
位置調整制御ユニット部により制御されることを特徴と
する請求項2乃至6の何れかに記載のマルチビーム合成
走査記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001028252A JP2002228959A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | マルチビーム合成走査記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001028252A JP2002228959A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | マルチビーム合成走査記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002228959A true JP2002228959A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18892782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001028252A Pending JP2002228959A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | マルチビーム合成走査記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002228959A (ja) |
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