JP2002287059A - レーザー露光装置 - Google Patents

レーザー露光装置

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JP2002287059A
JP2002287059A JP2001090577A JP2001090577A JP2002287059A JP 2002287059 A JP2002287059 A JP 2002287059A JP 2001090577 A JP2001090577 A JP 2001090577A JP 2001090577 A JP2001090577 A JP 2001090577A JP 2002287059 A JP2002287059 A JP 2002287059A
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optical
laser light
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Masakazu Yokoo
雅一 横尾
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Noritsu Koki Co Ltd
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Noritsu Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光合成を行うにあたり、調整作業を
行わなくても済むレーザー露光装置を提供すること。 【解決手段】 カラー画像を形成するための赤レーザー
光源10R、緑レーザー光源10G、青レーザー光源1
0Bから夫々出力されるレーザー光の光路を形成する第
1光ファイバー11R、第2光ファイバー11G、第3
光ファイバーと11B、第1光ファイバー11R、第2
光ファイバー11G、第3光ファイバー11Bからの各
レーザー光を別々に導入して合成させる光路を有する光
導波路16と、合成させたレーザー光を走査光学系A2
へ導く第4光ファイバー18とを備えたことを特徴とす
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、レーザー光により
カラー画像を形成するレーザー露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかるレーザー露光装置として、レーザ
ー光を用いてペーパー等の感光材料にカラー画像を形成
するものが知られている。この装置は、レーザー光源と
して、赤・緑・青の各色のレーザー光源を備えている。
各光源から赤レーザー光、緑レーザー光、青レーザー光
が別々に出力されるが、これらは合成光学系を用いて1
本のレーザー光に合成される。この合成されたレーザー
光を、ポリゴンミラーやfθレンズにより構成される走
査光学系を用いて走査することにより、感光材料の乳剤
面に画像を露光形成することができる。
【0003】また、合成光学系は、3色のレーザー光を
1本に合成するものであるが、プリズムやダイクロック
ミラーが用いられている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、3色の
レーザー光を光路が一致するように合成するためには、
プリズムやダイクロックミラーによる微妙な調整が必要
であり、調整のための高度な技術を要するだけでなく調
整時間もかかっていた。さらに、各レーザー光のビーム
径等を同一にしておく必要があり、そのための調整も必
要となっていた。
【0004】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その課題は、レーザー光合成を行うにあたり、調
整作業を行わなくても済むレーザー露光装置を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るレーザー露光装置は、カラー画像を形成す
るための第1レーザー光源、第2レーザー光源、第3レ
ーザー光源から夫々出力されるレーザー光の光路を形成
する第1光ファイバー、第2光ファイバー、第3光ファ
イバーと、前記第1光ファイバー、第2光ファイバー、
第3光ファイバーからの各レーザー光を別々に導入する
第1光路、第2光路、第3光路が形成されると共に、こ
れらの光路を合流させることで前記各レーザー光源から
出力されるレーザー光を合成させる合流光路とが形成さ
れた光導波路と、前記光導波路にて合成させたレーザー
光を走査光学系へ導く第4光ファイバーとを備えたこと
を特徴とするものである。本発明によるレーザー露光装
置の作用・効果は次の通りである。まず、第1・第2・
第3レーザー光源から出力されるレーザー光の光路は、
第1・第2・第3光ファイバーにより形成される。光フ
ァイバーにより光路を形成するので、各レーザー光のビ
ーム径を比較的容易に同一又はほぼ同一にすることがで
きる。各光ファイバーを通過したレーザー光は、夫々別
々に光導波路に導入される。光導波路とは、例えば、ニ
オブ酸リチウム基板上に、フォトリソグラフィ技術を利
用して光路を形成した部品である。この光導波路には、
第1・第2・第3光ファイバーから別々にレーザー光が
導入される第1・第2・第3光路が形成されている。そ
して、これらの光路を合流させた合流光路が形成されて
いる。これにより、各レーザー光を合成することができ
る。この合成されたレーザー光を第4光ファイバーによ
り走査光学系へ導くことができる。3色のレーザー光の
合成は、光導波路に形成された光路で行われるから、光
路のズレは原理的に発生せず、調整する必要がない。そ
の結果、レーザー光合成を行うにあたり、調整作業を行
わなくても済むレーザー露光装置を提供することができ
る。
【0006】本発明の好適な実施形態として、前記第1
光ファイバー、第2光ファイバー、第3光ファイバーに
よる夫々の光路の途中に光変調器を設けたことものがあ
げられる。
【0007】光変調器とは、電気信号を光信号に変換す
る素子 (デバイス) であり、例えば、音響光学素子があ
る。第1・第2・第3光ファイバーの光路の途中に光変
調器を設けることにより、レーザー光を光変調し、所望
の画像を露光することができる。また、光ファイバーの
光路の途中に設けることにより、レーザー光を光変調器
に確実に導くことができる。
【0008】上記課題を解決するため本発明に係る別の
レーザー露光装置は、カラー画像を形成するための第1
レーザー光源、第2レーザー光源、第3レーザー光源か
ら夫々出力されるレーザー光を導く第1光路、第2光
路、第3光路が形成されると共に、これらの光路を合流
させることで前記各光源から出力されるレーザー光を合
成させる合流光路とが形成された光導波路を備え、前記
光導波路から出力される合成させたレーザー光を走査光
学系へ導くように構成したことを特徴とするものであ
る。
【0009】本発明によるレーザー露光装置の作用・効
果は次の通りである。まず、第1・第2・第3レーザー
光源から出力されるレーザー光の第1・第2・第3光路
は光導波路により形成される。光導波路とは、例えば、
ニオブ酸リチウム基板上に、フォトリソグラフィ技術を
利用して光路を形成した部品である。光導波路により光
路を形成するので、各レーザー光のビーム径(各光路の
大きさ)を比較的容易に同一又はほぼ同一にすることが
できる。また、光導波路には、第1・第2・第3光路を
合流させた合流光路が形成される。そして、この合流光
路により合成されたレーザー光を走査光学系へ導く。3
色のレーザー光の合成は、光導波路に形成された合流光
路で行われるから、光路のズレは原理的に発生せず、調
整する必要がない。その結果、レーザー光の合成を行う
にあたり、調整作業を行わなくても済むレーザー露光装
置を提供することができる。
【0010】本発明の別の好適な実施形態として、前記
第1光路、第2光路、第3光路のそれぞれの途中に光変
調器を設けたものがあげられる。
【0011】光導波路に形成された第1・第2・第3光
路の途中に光変調器を設けることにより、レーザー光を
光変調し、所望の画像を露光させることができる。例え
ば、光路途中に電極を配置することにより、光変調を行
うことができる。また、かかる構成は、装置全体の小型
化にも貢献できる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係るレーザー露光装置の
好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、レー
ザー露光装置が用いられている画像形成装置の構成を示
す図である。
【0013】<画像形成装置の構成>この画像形成装置
は、大きく分けてプリンター部R1とプロセッサー部R
2とから構成される。プリンター部R1には、2種類の
ペーパーマガジン1,2が着脱可能になっており、いず
れかのペーパーマガジン1,2から写真感光材料である
ペーパーPが引き出されていき、所定の搬送経路に沿っ
て搬送される。ペーパーPは、ペーパーマガジン1,2
の内部にロール状に収容されている。ペーパーマガジン
1,2から引き出されるペーパーPは長尺状であるが、
ペーパーカッターによりプリントサイズにカットされ、
レーザー露光装置100に送り込まれる。
【0014】レーザー露光装置100の詳細は後述する
が、レーザーエンジン5を備えており、レーザー光Lを
ライン状の出力部から出力する。また、搬送経路途上に
露光用の搬送ローラ対5a,5bを備えており、カット
されたペーパーPを挟持して一定速度で搬送する。ペー
パーPの乳剤面に画像データにより光変調されたレーザ
ー光を照射することにより、画像を露光形成することが
できる。また、制御部4を備えており、画像形成装置の
各部の作動を制御する。プロセッサー部R2には現像処
理槽6が設けられており、レーザー光により形成された
潜像を顕在化させる。プロセッサー部R2において、所
定の現像処理・乾燥処理が行われた後、装置外部の集積
装置7にオーダー毎に集積される。
【0015】<レーザー露光装置の構成>図2におい
て、レーザー露光装置100は大きく分けてレーザー光
源部A1と、レーザー走査部A2とを備えている。レー
ザー光源部A1は、赤レーザー光源10R (第1レーザ
ー光源に相当する。)と、緑レーザー光源10G (第2
レーザー光源に相当する。)と、青レーザー光源10B
(第3レーザー光源に相当する。と、各レーザー光源1
0R,10G,10Bから出力されるレーザー光を変調
する音響光学素子 (光変調器の一種であり、以下、音響
光学素子をAOMと省略する。) 12R,12G,12
Bと、各AOM12R,12G,12Bをそれぞれ駆動
するAOMドライバ14とを備えている。
【0016】AOMの構成を簡単に説明すると、音響光
学効果を生じる音響光学媒質と、AOMドライバ14か
ら入力される高周波信号により超音波を出力する圧電素
子と、音響光学媒体を通過してきた超音波を吸収する超
音波吸収体とを備えている。AOMに入射されたレーザ
ー光は、AOMドライバ14からの高周波信号の周波数
や振幅の大きさに応じて回折され、AOMからは複数本
の回折されたレーザー光が出力される。この回折光のう
ち最も強度のある1次回折光のみを通過させるように構
成する。以上のように、AOMドライバ14により画像
データに対応した高周波信号を生成し、この高周波信号
をAOMに供給することにより、レーザー光を画像デー
タに対応した光変調をさせることができる。
【0017】各レーザー光源10R,10G,10Bか
ら出力されるレーザー光は、夫々光ファイバー11R,
11G,11B (第1・第2・第3光ファイバーに相当
する。)により形成される光路を進行して各AOM12
R,12G,12Bに入射され、光変調されたレーザー
光は再び各光ファイバー11R,11G,11Bにより
形成される光路を進行し光導波路16に入る。 なお、
光ファイバーは、ガラスファイバーや、高分子光ファイ
バーを用いることができる。光ファイバーを用いること
により、各レーザー光源10R,10G,10Bから出
力されるレーザー光のビーム径の大きさを揃えることが
でき、ビーム径を揃えるための調整機構は不要である。
【0018】光導波路16とは、基板上にフォトリソグ
ラフィ技術を利用して、光の通路を形成したものをい
う。図3に、光導波路の外観斜視図を示す。 基板とし
ては、ニオブ酸リチウム、石英、高分子等を用いること
ができる。光導波路としては、例えば、日本ガイシ社製
のものが知られている。各光ファイバー11R,11
G,11Bからのレーザー光は、夫々アダプタ13R,
13G,13Bを介して光導波路16内に入射される。
光導波路16内には、各光ファイバー11R,11G,
11Bからのレーザー光を導入する第1光路16R、第
2光路16G、第3光路16Bが形成され、さらにこれ
らの光路は合流されて合流光路16Cとなる。
【0019】レーザー光は、光導波路16に形成された
光路を進行するので、各レーザー光のビーム径を揃える
ことができる。また、第1・第2・第3光路16R,1
6G,16Bを合流させて合流光路16Cとしているた
め、各レーザー光を合成するための調整は原理的に必要
がなくなる。また、従来技術のような複雑な合成光学系
も必要がない。
【0020】光導波路16に形成された光路をレーザー
光が進行することができる原理は、光ファイバーの場合
と同じ原理である。つまり、光路の部分がコアに、光路
の周囲の部分がクラッドに該当し、両者の屈折率を異な
らせている。これにより、光路内をレーザー光が進行す
ることができる。
【0021】光導波路16で合成されたレーザー光は、
アダプタ17により接続された光ファイバー18 (第4
光ファイバーに相当する。)を経由してマイクロレンズ
19からレーザー走査部A2へと出力される。マイクロ
レンズ19は、レーザー光を平行化するために設けられ
ている。
【0022】画像データ記憶部15が設けられており、
AOMドライバ14に画像信号を送信する。 画像デー
タ記憶部15には、スキャナーによりネガフィルムから
読み取った画像データや、デジタルカメラやその他の記
録媒体から読み取った画像データ等が一時的に記憶され
る。
【0023】<レーザー走査部の構成>光導波路16に
より合成されたレーザー光は、レーザー走査部A2にて
走査される。レーザー走査部A2は、ミラー20と、ポ
リゴンミラー21と、fθレンズ23とを備えている。
【0024】ポリゴンミラー21は、ポリゴンドライバ
22により駆動制御され、図2の時計方向に回転するこ
とにより、合成されたレーザー光をペーパーPの上を走
査 (主走査) して二次元画像を露光形成する。fθレン
ズ23は、ポリゴンミラー21により等角速度に偏向さ
れたレーザー光を、ペーパー上で等速になるように補正
する。これにより歪曲収差が補正される。レーザー光が
出力されるライン状の出力部には、保護ガラス24が設
けられており、装置内部にごみや埃が侵入するのを防止
する。ペーパーPは図2の紙面に垂直な方向(副走査方
向) に駆動され、ペーパーPを挟持して搬送する搬送ロ
ーラ対5a,5bと、これらを駆動するパルスモータ2
5を備えている。ペーパーPを副走査方向に搬送させな
がら、前述のレーザー走査部A2におけるレーザー光の
主走査により、デジタル画像をペーパーPの乳剤面に順
次露光形成することができる。搬送ローラ対5a,5b
は、ペーパーPの幅方向のほぼ全幅にわたって存在する
が、図示の都合上、図2では、その一部のみが示されて
いる。 <別実施形態> (1)レーザー露光装置100の内部の構成については
本実施形態のものに限定されるものではない。例えば、
レーザー光源としては半導体レーザー、LD励起固体レ
ーザー等の適宜の構造のものを採用することができる。
【0025】(2)本実施形態では、光変調器であるA
OMを各光ファイバー11R,11G,11Bの光路途
中に設けているが、これに限定されるものではない。例
えば、光導波路16に形成された第1・第2・第3光路
16R,16G,16Bに対して電極を設け、これに印
加する電圧を制御することにより光変調することもでき
る。なお、この場合は、レーザー光源を光導波路16の
外部ではなく、内部に設けた構成を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の構成を示す模式図
【図2】レーザー露光装置の構成を示す模式図
【図3】光導波路の外観を示す斜視図
【符号の説明】
5 レーザーエンジン 10R,10G,10B レーザー光源 11R,11G,11B 光ファイバー 16 光導波路 16R,16G,16B 第1・第2・第3光路 16C 合流光路 18 光ファイバー 100 レーザー露光装置 A1 レーザー光源部 A2 レーザー走査部 P ペーパー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104A 5C072 Fターム(参考) 2C362 AA43 BA25 BA51 BA83 BA90 2H045 AA01 BA24 BA32 CB65 DA31 2H047 KA03 KA12 MA07 RA08 TA05 2H106 AA12 BA00 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB24 DB25 DB30 DB31 DC02 DC04 DC07 EA01 5C072 AA03 BA02 DA07 HA02 HA06 HA10 HA13 HA16 HB06 QA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像を形成するための第1レーザ
    ー光源、第2レーザー光源、第3レーザー光源から夫々
    出力されるレーザー光の光路を形成する第1光ファイバ
    ー、第2光ファイバー、第3光ファイバーと、 前記第1光ファイバー、第2光ファイバー、第3光ファ
    イバーからの各レーザー光を別々に導入する第1光路、
    第2光路、第3光路が形成されると共に、これらの光路
    を合流させることで前記各レーザー光源から出力される
    レーザー光を合成させる合流光路とが形成された光導波
    路と、 前記光導波路にて合成させたレーザー光を走査光学系へ
    導く第4光ファイバーとを備えたことを特徴とするレー
    ザー露光装置。
  2. 【請求項2】 前記第1光ファイバー、第2光ファイバ
    ー、第3光ファイバーによる夫々の光路の途中に光変調
    器を設けたことを特徴とする請求項1に記載のレーザー
    露光装置。
  3. 【請求項3】 カラー画像を形成するための第1レーザ
    ー光源、第2レーザー光源、第3レーザー光源から夫々
    出力されるレーザー光を導く第1光路、第2光路、第3
    光路が形成されると共に、これらの光路を合流させるこ
    とで前記各光源から出力されるレーザー光を合成させる
    合流光路とが形成された光導波路を備え、 前記光導波路から出力される合成させたレーザー光を走
    査光学系へ導くように構成したことを特徴とするレーザ
    ー露光装置。
  4. 【請求項4】 前記第1光路、第2光路、第3光路のそ
    れぞれの途中に光変調器を設けたことを特徴とする請求
    項3に記載のレーザー露光装置。
JP2001090577A 2001-03-27 2001-03-27 レーザー露光装置 Withdrawn JP2002287059A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102269920A (zh) * 2011-07-21 2011-12-07 凝辉(天津)科技有限责任公司 一种分离式微型激光投影装置
CN102289254A (zh) * 2011-07-25 2011-12-21 凝辉(天津)科技有限责任公司 一种带有分离式微型激光投影装置的平板电脑
US11275215B2 (en) 2017-01-27 2022-03-15 Heriot Watt University Direct laser writing and chemical etching and optical devices

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