JP2003195203A - 半導体レーザ光学系 - Google Patents
半導体レーザ光学系Info
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- JP2003195203A JP2003195203A JP2001397526A JP2001397526A JP2003195203A JP 2003195203 A JP2003195203 A JP 2003195203A JP 2001397526 A JP2001397526 A JP 2001397526A JP 2001397526 A JP2001397526 A JP 2001397526A JP 2003195203 A JP2003195203 A JP 2003195203A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】レーザビームをｆθレンズを介してフィルムに
照射し走査して画像を記録する際に、レーザビーム径の
増大を防止するとともに、干渉縞の発生を防止し、画像
の鮮鋭性悪化を防ぐことである。 【解決手段】 高周波重畳駆動され、マルチモード発振
したレーザ光を発するレーザダイオード４１と、該レー
ザダイオード４１から射出された光の光路に設けられた
ｆθレンズ４５を有する結像レンズ部４６とを備え、前
記レーザダイオード４１からの光を前記ｆθレンズ４５
を介してフィルムＦの表面に照射し走査することで画像
を記録する露光部４において、ｆθレンズ４５は、倍率
色収差が５μｍ／ｎｍ以下となるように構成されてい
る。
照射し走査して画像を記録する際に、レーザビーム径の
増大を防止するとともに、干渉縞の発生を防止し、画像
の鮮鋭性悪化を防ぐことである。 【解決手段】 高周波重畳駆動され、マルチモード発振
したレーザ光を発するレーザダイオード４１と、該レー
ザダイオード４１から射出された光の光路に設けられた
ｆθレンズ４５を有する結像レンズ部４６とを備え、前
記レーザダイオード４１からの光を前記ｆθレンズ４５
を介してフィルムＦの表面に照射し走査することで画像
を記録する露光部４において、ｆθレンズ４５は、倍率
色収差が５μｍ／ｎｍ以下となるように構成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光材料などの記
録媒体に半導体レーザからレーザビームを照射し画像記
録を行う半導体レーザ光学系に関する。
録媒体に半導体レーザからレーザビームを照射し画像記
録を行う半導体レーザ光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体レーザと、ポリゴンミ
ラーと、ｆθレンズ等の結像レンズ等とを有する平面走
査光学系を用いて記録媒体、例えば熱現像感光性フィル
ムにレーザビームを露光し画像を記録する半導体レーザ
光学系が知られている。
ラーと、ｆθレンズ等の結像レンズ等とを有する平面走
査光学系を用いて記録媒体、例えば熱現像感光性フィル
ムにレーザビームを露光し画像を記録する半導体レーザ
光学系が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような半導体レー
ザ光学系を用いて階調画像を形成するには、半導体レー
ザから発振された光を広い出力範囲に亘って小さなスポ
ット径に集束させる、つまりビーム径を小さくすること
が望まれている。また、上記半導体レーザ光学系を用い
て、下から順にＢＣ層、ベース層、感光層及び保護層な
どを備える多層構造をなすフィルムを露光して画像を記
録する際に、図７に示すように、レーザビームが露光の
ためにフィルムに入射したとき、ＢＣ層とベース層との
界面またはＢＣ層と空気層との界面で反射し、さらに保
護層と外部の空気層との界面で反射したレーザビームが
露光レーザビームと干渉し、画像上に濃度差として認識
されるムラ（干渉縞）が生じる場合がある。
ザ光学系を用いて階調画像を形成するには、半導体レー
ザから発振された光を広い出力範囲に亘って小さなスポ
ット径に集束させる、つまりビーム径を小さくすること
が望まれている。また、上記半導体レーザ光学系を用い
て、下から順にＢＣ層、ベース層、感光層及び保護層な
どを備える多層構造をなすフィルムを露光して画像を記
録する際に、図７に示すように、レーザビームが露光の
ためにフィルムに入射したとき、ＢＣ層とベース層との
界面またはＢＣ層と空気層との界面で反射し、さらに保
護層と外部の空気層との界面で反射したレーザビームが
露光レーザビームと干渉し、画像上に濃度差として認識
されるムラ（干渉縞）が生じる場合がある。
【０００４】上述したフィルムに照射されるレーザビー
ムと、フィルム内で反射したレーザビームとの干渉によ
り発生する干渉縞対策としては、例えば、特開２０００
−３４７３１１公報に開示のように、レーザビームに高
周波重畳することが公知であり、この技術ではレーザを
発するレーザダイオード等の半導体レーザをマルチモー
ド発振させ、多数のレーザ発振モードによる干渉縞同士
を相殺することで干渉縞を抑止する。
ムと、フィルム内で反射したレーザビームとの干渉によ
り発生する干渉縞対策としては、例えば、特開２０００
−３４７３１１公報に開示のように、レーザビームに高
周波重畳することが公知であり、この技術ではレーザを
発するレーザダイオード等の半導体レーザをマルチモー
ド発振させ、多数のレーザ発振モードによる干渉縞同士
を相殺することで干渉縞を抑止する。
【０００５】しかしながら、露光するためにフィルムに
照射するレーザビームに高周波重畳を行う構成において
は、それを用いない構成に比べて、ｆθレンズに入射す
るレーザビームの角度が大きい領域（具体的にはフィル
ムの端部分に相当）では、ｆθレンズの倍率色収差の影
響が大きくなる。即ち、一般的に、平面走査光学系で使
用しているｆθレンズには倍率色収差があり、レーザビ
ームの波長が変化すると、ビームの結像位置がずれてし
まい、特にｆθレンズに入射する光線のレンズ入射角度
が大きな領域では、影響が大きくなる傾向がある。この
ため、例えば、結像により形成される画像端部では図８
に示すように主走査方向のレーザビーム径が大きくな
り、主走査方向の鮮鋭性が悪化し、画像に悪影響を及ぼ
していた。
照射するレーザビームに高周波重畳を行う構成において
は、それを用いない構成に比べて、ｆθレンズに入射す
るレーザビームの角度が大きい領域（具体的にはフィル
ムの端部分に相当）では、ｆθレンズの倍率色収差の影
響が大きくなる。即ち、一般的に、平面走査光学系で使
用しているｆθレンズには倍率色収差があり、レーザビ
ームの波長が変化すると、ビームの結像位置がずれてし
まい、特にｆθレンズに入射する光線のレンズ入射角度
が大きな領域では、影響が大きくなる傾向がある。この
ため、例えば、結像により形成される画像端部では図８
に示すように主走査方向のレーザビーム径が大きくな
り、主走査方向の鮮鋭性が悪化し、画像に悪影響を及ぼ
していた。
【０００６】本発明の課題は、レーザビームをｆθレン
ズを介して記録媒体に照射し走査して画像を記録する際
に、レーザビーム径の増大を防止して画像の鮮鋭性の悪
化を防ぐことである。
ズを介して記録媒体に照射し走査して画像を記録する際
に、レーザビーム径の増大を防止して画像の鮮鋭性の悪
化を防ぐことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべ
く、請求項１記載の発明は、例えば、図２に示すよう
に、高周波重畳駆動され、マルチモード発振したレーザ
光を発する半導体レーザ（例えば、レーザダイオード４
１）と、該半導体レーザから射出された光の光路に設け
られたｆθレンズ４５１を有する結像レンズ部４５とを
備え、前記半導体レーザからの光を前記ｆθレンズを介
して記録媒体の表面に照射し走査することで画像を記録
する半導体レーザ光学系（例えば、露光部４）におい
て、前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以下
となるように構成されていることを特徴とする。
く、請求項１記載の発明は、例えば、図２に示すよう
に、高周波重畳駆動され、マルチモード発振したレーザ
光を発する半導体レーザ（例えば、レーザダイオード４
１）と、該半導体レーザから射出された光の光路に設け
られたｆθレンズ４５１を有する結像レンズ部４５とを
備え、前記半導体レーザからの光を前記ｆθレンズを介
して記録媒体の表面に照射し走査することで画像を記録
する半導体レーザ光学系（例えば、露光部４）におい
て、前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以下
となるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】請求項１記載の発明によれば、高周波重畳
駆動される半導体レーザからの光を前記記録媒体の表面
に照射させるｆθレンズの倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以
下であるので、半導体レーザからの光（レーザビーム
Ｌ）をｆθレンズを介して記録媒体に照射し走査して画
像を記録する際に、干渉縞の発生を防止することができ
るとともに、レーザビーム径の増大を防止して画像の鮮
鋭性悪化を防ぐことができる。
駆動される半導体レーザからの光を前記記録媒体の表面
に照射させるｆθレンズの倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以
下であるので、半導体レーザからの光（レーザビーム
Ｌ）をｆθレンズを介して記録媒体に照射し走査して画
像を記録する際に、干渉縞の発生を防止することができ
るとともに、レーザビーム径の増大を防止して画像の鮮
鋭性悪化を防ぐことができる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体レーザ光学系において、前記半導体レーザから射出
される光は、１：１００以上のダイナミックレンジによ
りアナログ直接変調されていることを特徴とする。
導体レーザ光学系において、前記半導体レーザから射出
される光は、１：１００以上のダイナミックレンジによ
りアナログ直接変調されていることを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の発明によれば、前記半導体
レーザから射出される光は、１：１００以上のダイナミ
ックレンジによりアナログ直接変調されているので、半
導体レーザからのレーザビームをｆθレンズを介して記
録媒体に照射し走査して画像を記録する際に、干渉縞の
発生を防止することができるとともに、レーザビーム径
の増大を防止して画像の鮮鋭性悪化を防ぐことができ
る。
レーザから射出される光は、１：１００以上のダイナミ
ックレンジによりアナログ直接変調されているので、半
導体レーザからのレーザビームをｆθレンズを介して記
録媒体に照射し走査して画像を記録する際に、干渉縞の
発生を防止することができるとともに、レーザビーム径
の増大を防止して画像の鮮鋭性悪化を防ぐことができ
る。
【００１１】請求項３記載の発明は、 印加される電流
に応じて自然発光体及びレーザ発振光を発する半導体レ
ーザと、該半導体レーザから射出される光の光路に設け
られたｆθレンズを有する結像レンズ部とを備え、前記
半導体レーザからの光を前記結像レンズ部を介して記録
媒体の表面に照射し走査することで画像を記録する半導
体レーザ光学系において、前記半導体レーザから照射さ
れる光は１：１００以上のダイナミックレンジによりア
ナログ直接変調され、前記ｆθレンズは、倍率色収差が
５μｍ／ｎｍ以下となるように構成されていることを特
徴とする。
に応じて自然発光体及びレーザ発振光を発する半導体レ
ーザと、該半導体レーザから射出される光の光路に設け
られたｆθレンズを有する結像レンズ部とを備え、前記
半導体レーザからの光を前記結像レンズ部を介して記録
媒体の表面に照射し走査することで画像を記録する半導
体レーザ光学系において、前記半導体レーザから照射さ
れる光は１：１００以上のダイナミックレンジによりア
ナログ直接変調され、前記ｆθレンズは、倍率色収差が
５μｍ／ｎｍ以下となるように構成されていることを特
徴とする。
【００１２】請求項３記載の発明によれば、半導体レー
ザからのレーザビーム（レーザ光）をｆθレンズを介し
て記録媒体に照射し走査して画像を記録する際に、低発
光量でのレーザビーム径の増大を防止して画像の鮮鋭性
悪化を防ぐことができる。
ザからのレーザビーム（レーザ光）をｆθレンズを介し
て記録媒体に照射し走査して画像を記録する際に、低発
光量でのレーザビーム径の増大を防止して画像の鮮鋭性
悪化を防ぐことができる。
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の半導体レーザ光学系において、前記ｆθ
レンズを介して照射される半導体レーザからの光により
画像が記録される記録媒体は、単色で感光する感光材料
であることを特徴とする。ここで記録媒体は、熱感光材
料などが挙げられ、例えばレントゲンフィルム等の医療
用フィルムが挙げられる。
ずれかに記載の半導体レーザ光学系において、前記ｆθ
レンズを介して照射される半導体レーザからの光により
画像が記録される記録媒体は、単色で感光する感光材料
であることを特徴とする。ここで記録媒体は、熱感光材
料などが挙げられ、例えばレントゲンフィルム等の医療
用フィルムが挙げられる。
【００１４】請求項４記載の発明によれば、単色で感光
する感光材料にも明確に画像を記録することができる。
する感光材料にも明確に画像を記録することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して本発
明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６は、
本発明を適用したの一実施の形態の半導体レーザ光学系
を適用した画像記録装置を示す図である。まず、構成を
説明する。
明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６は、
本発明を適用したの一実施の形態の半導体レーザ光学系
を適用した画像記録装置を示す図である。まず、構成を
説明する。
【００１６】図１に示す画像記録装置１０は、記録媒
体、ここではシート状の熱現像感光性材料である熱現像
感光性フィルムＦ（以下、フィルムという）を積載した
状態で収容し、これら収容されたフィルムを１枚ずつ下
方に送出する送出部２と、送出部２から送られたフィル
ムＦの搬送方向を上下方向から垂直方向に変換して送り
出す搬送方向変換部３と、搬送方向変換部３から送り出
されたフィルムＦを露光し画像記録を行う露光部（半導
体レーザ光学系）４と、露光されたフィルムＦを現像す
る熱現像部６と、熱現像部６により現像されたフィルム
Ｆを排出する排出部７、フィルムＦを搬送する各搬送装
置８１〜８３等とを備える。なお、本実施の形態では、
画像記録装置１０としては医療用のプリンタなどが挙げ
られ、フィルムＦとしては透明の医療用のフィルムを用
い、露光部４により単色露光されるもの、例えばレント
ゲン写真などが挙げられる。さらに、画像記録装置１０
では階調画像を対象としている。
体、ここではシート状の熱現像感光性材料である熱現像
感光性フィルムＦ（以下、フィルムという）を積載した
状態で収容し、これら収容されたフィルムを１枚ずつ下
方に送出する送出部２と、送出部２から送られたフィル
ムＦの搬送方向を上下方向から垂直方向に変換して送り
出す搬送方向変換部３と、搬送方向変換部３から送り出
されたフィルムＦを露光し画像記録を行う露光部（半導
体レーザ光学系）４と、露光されたフィルムＦを現像す
る熱現像部６と、熱現像部６により現像されたフィルム
Ｆを排出する排出部７、フィルムＦを搬送する各搬送装
置８１〜８３等とを備える。なお、本実施の形態では、
画像記録装置１０としては医療用のプリンタなどが挙げ
られ、フィルムＦとしては透明の医療用のフィルムを用
い、露光部４により単色露光されるもの、例えばレント
ゲン写真などが挙げられる。さらに、画像記録装置１０
では階調画像を対象としている。
【００１７】送出部２は、上下２段に設けられ、それぞ
れ、多数のフィルムＦを水平に重層した状態で収容する
ケース部とケース部内に収容されたフィルムＦを１枚ず
つ取り出す図示しない取り出し部とを有する。この送出
部２では、取り出し部によりケースから取り出されたフ
ィルムＦを一枚ずつ下方の搬送方向変換部３に搬送す
る。搬送方向変換部３は、送出部２の下方に設けられ、
送出部２から送出されたフィルムＦを水平方向（図１で
示す矢印（４）方向）に搬送する。副走査ローラ８１を
備える搬送装置は、搬送方向変換部３により搬送された
フィルムＦを下方から鉛直上方（図１で示す矢印（５）
方向）に搬送して、露光部４に経て熱現像部６に搬送す
る。
れ、多数のフィルムＦを水平に重層した状態で収容する
ケース部とケース部内に収容されたフィルムＦを１枚ず
つ取り出す図示しない取り出し部とを有する。この送出
部２では、取り出し部によりケースから取り出されたフ
ィルムＦを一枚ずつ下方の搬送方向変換部３に搬送す
る。搬送方向変換部３は、送出部２の下方に設けられ、
送出部２から送出されたフィルムＦを水平方向（図１で
示す矢印（４）方向）に搬送する。副走査ローラ８１を
備える搬送装置は、搬送方向変換部３により搬送された
フィルムＦを下方から鉛直上方（図１で示す矢印（５）
方向）に搬送して、露光部４に経て熱現像部６に搬送す
る。
【００１８】露光部４は、フィルムＦに赤外域７８０〜
８６０ｎｍ範囲内で且つ画像信号に基づいて変調された
レーザビームＬ、例えば、８１０ｎｍのレーザビームを
照射する。これによりフィルムＦに潜像を形成する。こ
の露光部４の詳細な説明は後述する。供給ローラ対８２
は、副走査ローラ対８１により搬送されたフィルムＦを
熱現像部６に搬送するためのものである。
８６０ｎｍ範囲内で且つ画像信号に基づいて変調された
レーザビームＬ、例えば、８１０ｎｍのレーザビームを
照射する。これによりフィルムＦに潜像を形成する。こ
の露光部４の詳細な説明は後述する。供給ローラ対８２
は、副走査ローラ対８１により搬送されたフィルムＦを
熱現像部６に搬送するためのものである。
【００１９】熱現像部６は、内側にヒータを備える熱現
像ドラム６１と、該熱現像ドラム６１の外周に沿って、
該外周面に接するように配置された多数の小ドラムとを
有し、現像ドラム６１を回転させることで、熱現像ドラ
ム６１と小ドラムとの間でフィルムＦを挟みつつ、熱現
像ドラム６１にフィルムＦを巻き付けた状態で、熱現像
ドラム内のヒータにより加熱し、排出される。ここでは
１０ｓｅｃ〜１５ｓｅｃフィルムＦに熱（約１２０°
Ｃ）を加えることで、露光部４によりフィルムＦに形成
された潜像が可視画像となる。搬送装置８３は、熱現像
ドラム６１から排出されたフィルムＦを、画像記録装置
１０の上部に設けられた排出部７の排出トレイ７１へと
搬送するものである。ここでは複数のローラ対により、
上方に配置された排出トレイ７１に案内するように構成
されている。
像ドラム６１と、該熱現像ドラム６１の外周に沿って、
該外周面に接するように配置された多数の小ドラムとを
有し、現像ドラム６１を回転させることで、熱現像ドラ
ム６１と小ドラムとの間でフィルムＦを挟みつつ、熱現
像ドラム６１にフィルムＦを巻き付けた状態で、熱現像
ドラム内のヒータにより加熱し、排出される。ここでは
１０ｓｅｃ〜１５ｓｅｃフィルムＦに熱（約１２０°
Ｃ）を加えることで、露光部４によりフィルムＦに形成
された潜像が可視画像となる。搬送装置８３は、熱現像
ドラム６１から排出されたフィルムＦを、画像記録装置
１０の上部に設けられた排出部７の排出トレイ７１へと
搬送するものである。ここでは複数のローラ対により、
上方に配置された排出トレイ７１に案内するように構成
されている。
【００２０】この画像記録装置１０における動作として
は、まず、送出部２で取り出し部によりケースから取り
出されたフィルムＦを一枚ずつ下方の搬送方向変換部３
に搬送する。そして、搬送方向変換部３では、送出部２
の下方に設けられ、送出部２から送出されたフィルムＦ
を水平方向（図１で示す矢印（４）方向）に搬送する。
搬送方向変換部３により搬送されたフィルムＦは、ロー
ラ対等からなる複数の搬送装置８１により下方から鉛直
上方（図１で示す矢印（５）方向）に搬送され、その
際、露光部４はフィルムＦに赤外域７８０〜８６０ｎｍ
範囲内で且つ画像信号に基づいて変調されたレーザビー
ムＬ、例えば、８１０ｎｍのレーザビームＬを照射す
る。これによりフィルムＦには潜像が形成される。その
後、フィルムＦは更に上方（図１で示す矢印（６）方
向）に搬送されて、供給ローラ対８２により熱現像部６
の熱現像ドラム６１へと送られる。熱現像ドラム６１で
は、フィルムＦと熱現像ドラム６１の外周とが密着した
状態で、排出部７方向（図１で示す矢印（７））に回転
し、フィルムＦを加熱し熱現像することによりフィルム
Ｆの潜像を可視画像として形成する。
は、まず、送出部２で取り出し部によりケースから取り
出されたフィルムＦを一枚ずつ下方の搬送方向変換部３
に搬送する。そして、搬送方向変換部３では、送出部２
の下方に設けられ、送出部２から送出されたフィルムＦ
を水平方向（図１で示す矢印（４）方向）に搬送する。
搬送方向変換部３により搬送されたフィルムＦは、ロー
ラ対等からなる複数の搬送装置８１により下方から鉛直
上方（図１で示す矢印（５）方向）に搬送され、その
際、露光部４はフィルムＦに赤外域７８０〜８６０ｎｍ
範囲内で且つ画像信号に基づいて変調されたレーザビー
ムＬ、例えば、８１０ｎｍのレーザビームＬを照射す
る。これによりフィルムＦには潜像が形成される。その
後、フィルムＦは更に上方（図１で示す矢印（６）方
向）に搬送されて、供給ローラ対８２により熱現像部６
の熱現像ドラム６１へと送られる。熱現像ドラム６１で
は、フィルムＦと熱現像ドラム６１の外周とが密着した
状態で、排出部７方向（図１で示す矢印（７））に回転
し、フィルムＦを加熱し熱現像することによりフィルム
Ｆの潜像を可視画像として形成する。
【００２１】次に、フィルムＦが熱現像ドラム６１とと
もに回転して図１の右方に搬送されると、熱現像ドラム
６１から分離され、排出部７の排出トレイ７１へと搬送
する搬送装置８３で搬送しつつ冷却される。その後、搬
送装置８３は熱現像ドラム６１から離れたフィルムＦを
図１の矢印（９）及び（１０）で示す方向に搬送し排出
トレイ７１にフィルムＦを排出する。
もに回転して図１の右方に搬送されると、熱現像ドラム
６１から分離され、排出部７の排出トレイ７１へと搬送
する搬送装置８３で搬送しつつ冷却される。その後、搬
送装置８３は熱現像ドラム６１から離れたフィルムＦを
図１の矢印（９）及び（１０）で示す方向に搬送し排出
トレイ７１にフィルムＦを排出する。
【００２２】ここで、図１の画像記録装置１０における
露光部４について説明する。露光部４は、図２及び図３
に示すように、レーザダイオード４１、レンズ４２、シ
リンドリカルレンズ４３、ポリゴンミラー（回転多面
鏡）４４、ｆθレンズ４５１、ミラー４６，４７等を有
する光学系と、画像信号出力装置４８、Ｄ／Ａ変換部４
９、変調部５０等を有する制御系等とを備える。
露光部４について説明する。露光部４は、図２及び図３
に示すように、レーザダイオード４１、レンズ４２、シ
リンドリカルレンズ４３、ポリゴンミラー（回転多面
鏡）４４、ｆθレンズ４５１、ミラー４６，４７等を有
する光学系と、画像信号出力装置４８、Ｄ／Ａ変換部４
９、変調部５０等を有する制御系等とを備える。
【００２３】この露光部４では、画像信号出力装置４８
から出力された画像信号Ｓに基づき強度変調されたレー
ザビームＬをポリゴンミラー（回転多面鏡）４４によっ
て偏向してｆθレンズ４５１を介してフィルムＦ上を主
走査するとともに、フィルムＦをレーザビームＬに対し
て主走査方向と略直角な方向に相対移動させることによ
り副走査することでフィルムＦに潜像を形成する。画像
信号出力装置４８から出力された画像信号Ｓは、Ｄ／Ａ
変換部４９においてアナログ信号に変換され、変調回路
を有する変調部５０に入力される。かかるアナログ信号
に基づき変調部５０で変調信号が生成される。この変調
信号は変調部５０の備える高周波重畳回路により高周波
信号が重畳されてから半導体レーザであるレーザダイオ
ード４１を駆動し、レーザダイオード４１からレーザビ
ームＬを照射させる。
から出力された画像信号Ｓに基づき強度変調されたレー
ザビームＬをポリゴンミラー（回転多面鏡）４４によっ
て偏向してｆθレンズ４５１を介してフィルムＦ上を主
走査するとともに、フィルムＦをレーザビームＬに対し
て主走査方向と略直角な方向に相対移動させることによ
り副走査することでフィルムＦに潜像を形成する。画像
信号出力装置４８から出力された画像信号Ｓは、Ｄ／Ａ
変換部４９においてアナログ信号に変換され、変調回路
を有する変調部５０に入力される。かかるアナログ信号
に基づき変調部５０で変調信号が生成される。この変調
信号は変調部５０の備える高周波重畳回路により高周波
信号が重畳されてから半導体レーザであるレーザダイオ
ード４１を駆動し、レーザダイオード４１からレーザビ
ームＬを照射させる。
【００２４】変調部５０は、高周波重畳回路を有し、レ
ーザダイオード４１に電流を印加し、レーザダイオード
４１へ出力する電流を変調することでレーザダイオード
４１の光出力を制御することができる。詳細には、変調
部５０は、レーザダイオード４１を高周波重畳駆動さ
せ、レーザダイオード４１から照射される光を１：１０
０以上のダイナミックレンジによりアナログ直接変調す
る。この変調部５０は最大１８０ｍＡの電流を印加し
て、該レーザダイオード４１からのレーザ発振光を変調
できるようになっている。また、変調部５０はレーザダ
イオード４１から照射されたレーザビームＬを受光する
光量センサ（図示省略）からの光量モニタ信号が入力さ
れることでレーザビームＬの強度が一定になるように制
御する。
ーザダイオード４１に電流を印加し、レーザダイオード
４１へ出力する電流を変調することでレーザダイオード
４１の光出力を制御することができる。詳細には、変調
部５０は、レーザダイオード４１を高周波重畳駆動さ
せ、レーザダイオード４１から照射される光を１：１０
０以上のダイナミックレンジによりアナログ直接変調す
る。この変調部５０は最大１８０ｍＡの電流を印加し
て、該レーザダイオード４１からのレーザ発振光を変調
できるようになっている。また、変調部５０はレーザダ
イオード４１から照射されたレーザビームＬを受光する
光量センサ（図示省略）からの光量モニタ信号が入力さ
れることでレーザビームＬの強度が一定になるように制
御する。
【００２５】レーザーダイオード４１は、印加される電
流量に応じて自然発光光及びレーザ発振光を発するもの
であり、印加する電流量に応じて光出力を制御すること
ができる。詳細には、印加される電流が所定のしきい値
電流（例えば２０ｍＡ）を超えるまではレーザ発振光は
出力されず、自然発光光のみが出力される。自然発光光
は印加される電流が増加するにつれて大きくなるが、電
流がしきい値を超えるとレーザ発振光を出力し、その出
力が大きくなると発光光の全体に占める割合がわずかと
なり、実質的にレーザ発振光のみが出力されるように構
成されているものである。
流量に応じて自然発光光及びレーザ発振光を発するもの
であり、印加する電流量に応じて光出力を制御すること
ができる。詳細には、印加される電流が所定のしきい値
電流（例えば２０ｍＡ）を超えるまではレーザ発振光は
出力されず、自然発光光のみが出力される。自然発光光
は印加される電流が増加するにつれて大きくなるが、電
流がしきい値を超えるとレーザ発振光を出力し、その出
力が大きくなると発光光の全体に占める割合がわずかと
なり、実質的にレーザ発振光のみが出力されるように構
成されているものである。
【００２６】図２に示すように、レーザダイオード４１
から照射されたレーザビームＬは、レンズ４２を通過し
た後、シリンドリカルレンズ４３により上下方向にのみ
収束されて、図２中矢印Ａ方向に回転するポリゴンミラ
ー４４に対し、その駆動軸に垂直な線像として入射す
る。ポリゴンミラー４４は、レーザビームＬを主走査方
向に反射し偏向し、この偏向されたレーザビームＬは、
シリンドリカルレンズ、ｆθレンズ４５１を有する結像
レンズ部４５を通過した後、光路上に主走査方向に延在
して設けられたミラー４６及び４７で反射されて、搬送
装置８１により矢印Ｚ方向に搬送されている（副走査さ
れている）フィルムＦの被走査面Ｆａ上を、矢印Ｘ方向
に繰り返し主走査される。これにより、レーザビームＬ
はフィルムＦ上の被走査面Ｆａを走査する。
から照射されたレーザビームＬは、レンズ４２を通過し
た後、シリンドリカルレンズ４３により上下方向にのみ
収束されて、図２中矢印Ａ方向に回転するポリゴンミラ
ー４４に対し、その駆動軸に垂直な線像として入射す
る。ポリゴンミラー４４は、レーザビームＬを主走査方
向に反射し偏向し、この偏向されたレーザビームＬは、
シリンドリカルレンズ、ｆθレンズ４５１を有する結像
レンズ部４５を通過した後、光路上に主走査方向に延在
して設けられたミラー４６及び４７で反射されて、搬送
装置８１により矢印Ｚ方向に搬送されている（副走査さ
れている）フィルムＦの被走査面Ｆａ上を、矢印Ｘ方向
に繰り返し主走査される。これにより、レーザビームＬ
はフィルムＦ上の被走査面Ｆａを走査する。
【００２７】ｆθレンズ４５１は、倍率色収差が５μｍ
／ｎｍ以下となるように構成されている。つまり、ｆθ
レンズ４５１に入射されたレーザビームＬの波長を結像
される面であるフィルムＦの表面に対して１０ｎｍシフ
トさせると、所定の位置から０．０５ｍｍ以下の位置に
光線がずれる、つまり１ｎｍ当たり５μｍ以下でずれる
ように構成されている。言い換えれば、波長が１ｎｍ変
更することでｆθレンズ４５１を介してフィルムＦ表面
に結像される像点が５μｍ以下の範囲内でのみ移動する
ように構成されている。
／ｎｍ以下となるように構成されている。つまり、ｆθ
レンズ４５１に入射されたレーザビームＬの波長を結像
される面であるフィルムＦの表面に対して１０ｎｍシフ
トさせると、所定の位置から０．０５ｍｍ以下の位置に
光線がずれる、つまり１ｎｍ当たり５μｍ以下でずれる
ように構成されている。言い換えれば、波長が１ｎｍ変
更することでｆθレンズ４５１を介してフィルムＦ表面
に結像される像点が５μｍ以下の範囲内でのみ移動する
ように構成されている。
【００２８】ｆθレンズ４５１とともに結像レンズ部４
５を構成するシリンドリカルレンズは、入射したレーザ
ビームＬをフィルムＦの被走査面Ｆａ上に、副走査方向
にのみ収束されるものとなっている。また、ｆθレンズ
４５１からフィルムＦの被走査面Ｆａまでの距離は、ｆ
θレンズ４５１全体の焦点距離と等しくなっている。こ
のように露光部４では、シリンドリカルレンズ４３及び
シリンドリカルレンズ、ｆθレンズ４５を備えた結像レ
ンズ部４５を有しており、レーザビームＬがポリゴンミ
ラー４４上で一旦副走査方向にのみ収束させるので、ポ
リゴンミラー４４に面倒れや軸ぶれが生じてもフィルム
Ｆの被走査面Ｆａ上においてレーザビームＬの走査位置
が副走査方向にずれることがなく、等ピッチの走査線を
形成することができる。以上のようにして露光部４にお
いてフィルムＦに画像信号Ｓに基づく潜像が形成される
ことで画像記録が行われる。
５を構成するシリンドリカルレンズは、入射したレーザ
ビームＬをフィルムＦの被走査面Ｆａ上に、副走査方向
にのみ収束されるものとなっている。また、ｆθレンズ
４５１からフィルムＦの被走査面Ｆａまでの距離は、ｆ
θレンズ４５１全体の焦点距離と等しくなっている。こ
のように露光部４では、シリンドリカルレンズ４３及び
シリンドリカルレンズ、ｆθレンズ４５を備えた結像レ
ンズ部４５を有しており、レーザビームＬがポリゴンミ
ラー４４上で一旦副走査方向にのみ収束させるので、ポ
リゴンミラー４４に面倒れや軸ぶれが生じてもフィルム
Ｆの被走査面Ｆａ上においてレーザビームＬの走査位置
が副走査方向にずれることがなく、等ピッチの走査線を
形成することができる。以上のようにして露光部４にお
いてフィルムＦに画像信号Ｓに基づく潜像が形成される
ことで画像記録が行われる。
【００２９】次に、上述したように構成された露光部４
において光源であるレーザダイオード４１の制御を説明
する。図４に示すように、レーザダイオード４１は、変
調部５０により印加される電流により出力する光の最大
出力を１とした場合、１から０．０１以下の間（図４で
は最大１００ｍＷから１ｍＷとしている）において１４
ビットで出力を制御される。例えば、レーザダイオード
４１に印加される電流が１００ｍＷのときは、発振スペ
クトルはシングルモードに近く、ビーム径を絞ることが
できるが（例えば６０μｍ）、徐々に電流を落としてい
くとビーム径は広がり、印加する電流を１ｍＷとしたと
き、つまり小さな光で発光したときはスペクトルの巾が
広がる。この一例を図５に示す。図５では横軸はレーザ
の発振波長スペクトル、縦軸はビームの最大出力を１と
したときの相対強度を示し、この図５がダイナミックレ
ンジ１００：１によりアナログ変調される系で、低発光
時に相当する。
において光源であるレーザダイオード４１の制御を説明
する。図４に示すように、レーザダイオード４１は、変
調部５０により印加される電流により出力する光の最大
出力を１とした場合、１から０．０１以下の間（図４で
は最大１００ｍＷから１ｍＷとしている）において１４
ビットで出力を制御される。例えば、レーザダイオード
４１に印加される電流が１００ｍＷのときは、発振スペ
クトルはシングルモードに近く、ビーム径を絞ることが
できるが（例えば６０μｍ）、徐々に電流を落としてい
くとビーム径は広がり、印加する電流を１ｍＷとしたと
き、つまり小さな光で発光したときはスペクトルの巾が
広がる。この一例を図５に示す。図５では横軸はレーザ
の発振波長スペクトル、縦軸はビームの最大出力を１と
したときの相対強度を示し、この図５がダイナミックレ
ンジ１００：１によりアナログ変調される系で、低発光
時に相当する。
【００３０】図６に上述した露光部４によりフィルムＦ
表面に照射されたビームのフィルムＦ上でのビームの大
きさを色収差によるビーム径の変化として示している。
図６では、横軸をフィルムＦ上のビームの中心からの距
離、縦軸をビームの相対強度を示しており、線Ｅ〜Ｈは
本実施の形態において制御されたレーザダイオード４１
によるビーム径の変化を示し、露光部４において、レー
ザビームＬが入射されるｆθレンズ４５１の倍率色収差
が５μｍ／ｎｍ以下の場合を示している。詳細には、線
Ｅはｆθレンズ４５１に色収差が無い場合のビーム形状
を示すものである。また、線Ｆ、Ｇ、Ｈはそれぞれ、半
値１０ｎｍのレーザダイオード４１で倍率色収差が３μ
ｍ／ｎｍ、半値１０ｎｍのレーザダイオード４１で倍率
色収差が４μｍ／ｎｍ、半値１０ｎｍのレーザビームド
４１で倍率色収差が５μｍ／ｎｍのレンズをｆθレンズ
４５１として使用した場合を示している。なお、線Ｇは
従来で用いられていた半値１０ｎｍのレーザビームＬで
１６μｍ／ｎｍの色収差補正が行われている従来のレン
ズを示している。
表面に照射されたビームのフィルムＦ上でのビームの大
きさを色収差によるビーム径の変化として示している。
図６では、横軸をフィルムＦ上のビームの中心からの距
離、縦軸をビームの相対強度を示しており、線Ｅ〜Ｈは
本実施の形態において制御されたレーザダイオード４１
によるビーム径の変化を示し、露光部４において、レー
ザビームＬが入射されるｆθレンズ４５１の倍率色収差
が５μｍ／ｎｍ以下の場合を示している。詳細には、線
Ｅはｆθレンズ４５１に色収差が無い場合のビーム形状
を示すものである。また、線Ｆ、Ｇ、Ｈはそれぞれ、半
値１０ｎｍのレーザダイオード４１で倍率色収差が３μ
ｍ／ｎｍ、半値１０ｎｍのレーザダイオード４１で倍率
色収差が４μｍ／ｎｍ、半値１０ｎｍのレーザビームド
４１で倍率色収差が５μｍ／ｎｍのレンズをｆθレンズ
４５１として使用した場合を示している。なお、線Ｇは
従来で用いられていた半値１０ｎｍのレーザビームＬで
１６μｍ／ｎｍの色収差補正が行われている従来のレン
ズを示している。
【００３１】つまり、上記構成の露光部４では、レーザ
ダイオード４１から出力される光は高周波重畳変調さ
れ、本来単色の光を多色性を有するものに変調するが、
レーザダイオード４１から照射される光は１：１００以
上のダイナミックレンジによりアナログ直接変調され、
さらに、前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ
以下となるように構成されているので、干渉縞が発生す
ることなく走査するためのビーム径を小さくすることが
でき、ビーム径の増大を防ぐことができる。詳細には、
レーザダイオード４１からの発光量が小さくてもビーム
径の増大を防いで、フィルムＦに潜像を形成することが
できる。
ダイオード４１から出力される光は高周波重畳変調さ
れ、本来単色の光を多色性を有するものに変調するが、
レーザダイオード４１から照射される光は１：１００以
上のダイナミックレンジによりアナログ直接変調され、
さらに、前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ
以下となるように構成されているので、干渉縞が発生す
ることなく走査するためのビーム径を小さくすることが
でき、ビーム径の増大を防ぐことができる。詳細には、
レーザダイオード４１からの発光量が小さくてもビーム
径の増大を防いで、フィルムＦに潜像を形成することが
できる。
【００３２】このように画像記録装置１０における露光
部４によれば、高周波重畳駆動されるレーザダイオード
４１からの光をフィルムＦの表面に照射させる結像レン
ズ部４５のうちのｆθレンズ４５１の倍率色収差が５μ
ｍ／ｎｍ以下で構成されているので、レーザダイオード
４１からのレーザビームＬをｆθレンズ４５１を介して
フィルムＦに照射し走査して画像を記録する際に、干渉
縞の発生を防止することができるとともに、レーザビー
ム径の増大を防止して画像の鮮鋭性悪化を防ぐことがで
きる。なお、上記実施の形態では、変調部５０によりレ
ーザダイオード４１を高周波重畳変調駆動及び、レーザ
ダイオード４１の光を１：１００以上のダイナミックレ
ンジによりアナログ直接変調駆動するように構成した
が、これに限らず、ｆθレンズ４５の倍率色収差が５μ
ｍ／ｎｍ以下であれば、高周波重畳変調駆動及びダイナ
ミックレンジ１：１００以上のアナログ直接変調駆動の
少なくとも一方の駆動を行うように構成してもよい。そ
の他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能で
あることは勿論である。なお、発明を各実施の形態に基
づき具体的に説明したが、上記各実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種種変更
可能である。
部４によれば、高周波重畳駆動されるレーザダイオード
４１からの光をフィルムＦの表面に照射させる結像レン
ズ部４５のうちのｆθレンズ４５１の倍率色収差が５μ
ｍ／ｎｍ以下で構成されているので、レーザダイオード
４１からのレーザビームＬをｆθレンズ４５１を介して
フィルムＦに照射し走査して画像を記録する際に、干渉
縞の発生を防止することができるとともに、レーザビー
ム径の増大を防止して画像の鮮鋭性悪化を防ぐことがで
きる。なお、上記実施の形態では、変調部５０によりレ
ーザダイオード４１を高周波重畳変調駆動及び、レーザ
ダイオード４１の光を１：１００以上のダイナミックレ
ンジによりアナログ直接変調駆動するように構成した
が、これに限らず、ｆθレンズ４５の倍率色収差が５μ
ｍ／ｎｍ以下であれば、高周波重畳変調駆動及びダイナ
ミックレンジ１：１００以上のアナログ直接変調駆動の
少なくとも一方の駆動を行うように構成してもよい。そ
の他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能で
あることは勿論である。なお、発明を各実施の形態に基
づき具体的に説明したが、上記各実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種種変更
可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
る半導体レーザ光学系によれば、半導体レーザからの光
をｆθレンズを含む結像部を用いて記録媒体に照射し走
査して画像を記録する際に干渉縞の発生を防止して且つ
画像の鮮鋭性の悪化を防ぐことができる。また請求項２
記載の発明に係る半導体レーザ光学系によれば、請求項
１記載の発明をさらにアナログ直接変調する系に適用す
ることができる。
る半導体レーザ光学系によれば、半導体レーザからの光
をｆθレンズを含む結像部を用いて記録媒体に照射し走
査して画像を記録する際に干渉縞の発生を防止して且つ
画像の鮮鋭性の悪化を防ぐことができる。また請求項２
記載の発明に係る半導体レーザ光学系によれば、請求項
１記載の発明をさらにアナログ直接変調する系に適用す
ることができる。
【００３４】請求項３記載の発明に係る半導体レーザ光
学系によれば、半導体レーザからのレーザビームをｆθ
レンズを介して記録媒体に照射し走査して画像を記録す
る際に、低発光量でのレーザビーム径の増大を防止して
画像の鮮鋭性の悪化を防ぐことができる。請求項４記載
の発明に係る半導体レーザ光学系によれば、請求項１か
ら３のいずれか一つに記載の発明と同様の効果を奏する
ことができるとともに、単色で感光する感光材料にも明
確に画像を記録することができる。
学系によれば、半導体レーザからのレーザビームをｆθ
レンズを介して記録媒体に照射し走査して画像を記録す
る際に、低発光量でのレーザビーム径の増大を防止して
画像の鮮鋭性の悪化を防ぐことができる。請求項４記載
の発明に係る半導体レーザ光学系によれば、請求項１か
ら３のいずれか一つに記載の発明と同様の効果を奏する
ことができるとともに、単色で感光する感光材料にも明
確に画像を記録することができる。
【図１】本発明を適用した一例としての画像記録装置の
概略構成を示す正面図である。
概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の画像記録装置の露光部の光学系の要部構
成を示す概略斜視図である。
成を示す概略斜視図である。
【図３】図２の露光部の制御系を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図４】本発明にかかる露光部におけるレーザダイオー
ド４１への駆動電流と発光光量との関係を模式的に示す
図である。
ド４１への駆動電流と発光光量との関係を模式的に示す
図である。
【図５】印加電流１ｍＡのレーザダイオードの発光光量
のスペクトル分布を示す図である。
のスペクトル分布を示す図である。
【図６】本発明にかかるレーザダイオード４１により出
力されたレーザビームＬのフィルム上におけるビーム径
の変化を示す図である。
力されたレーザビームＬのフィルム上におけるビーム径
の変化を示す図である。
【図７】熱現像感光性フィルムにおける干渉縞発生を説
明するためにレーザビームの光路を示す図である。
明するためにレーザビームの光路を示す図である。
【図８】半導体レーザ発光量と、該半導体レーザにより
走査されるフィルム上の画像の端部及び中央部付近のス
ポット径との関係を示す図である。
走査されるフィルム上の画像の端部及び中央部付近のス
ポット径との関係を示す図である。
１０ 画像記録装置
４ 露光部（半導体レーザ光学系）
４１ レーザダイオード（半導体レーザ）
４５ 結像レンズ部
４５１ ｆθレンズ
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 5/76 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ ５Ｃ０７２
Ｆターム(参考） 2C362 BA04 BB03 CB71
2H045 CA63 CB22 DA41
2H087 KA19 LA22
5C051 AA02 CA07 DB02 DB07 DB22
DB24 DB30 DC03 DC04 DC07
DE05 FA04
5C052 AA02 AB02 BB06
5C072 AA03 BA16 HA02 HA09 HA13
HB06 VA03 XA05
Claims (4)
- 【請求項１】 高周波重畳駆動され、マルチモード発振
したレーザ光を発する半導体レーザと、該半導体レーザ
から射出された光の光路に設けられたｆθレンズを有す
る結像レンズ部とを備え、前記半導体レーザからの光を
前記結像レンズ部を介して記録媒体の表面に照射し走査
することで画像を記録する半導体レーザ光学系におい
て、 前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以下とな
るように構成されていることを特徴とする半導体レーザ
光学系。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザ光学系にお
いて、 前記半導体レーザから射出される光は、１：１００以上
のダイナミックレンジによりアナログ直接変調されてい
ることを特徴とする半導体レーザ光学系。 - 【請求項３】 印加される電流に応じて自然発光体及び
レーザ発振光を発する半導体レーザと、該半導体レーザ
から射出される光の光路に設けられたｆθレンズを有す
る結像レンズ部とを備え、前記半導体レーザからの光を
前記結像レンズ部を介して記録媒体の表面に照射し走査
することで画像を記録する半導体レーザ光学系におい
て、 前記半導体レーザから照射される光は１：１００以上の
ダイナミックレンジによりアナログ直接変調され、 前記ｆθレンズは、倍率色収差が５μｍ／ｎｍ以下とな
るように構成されていることを特徴とする半導体レーザ
光学系。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の半導体
レーザ光学系において、 前記ｆθレンズを介して照射される半導体レーザからの
光により画像が記録される記録媒体は、単色で感光する
感光材料であることを特徴とする半導体レーザ光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397526A JP2003195203A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 半導体レーザ光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001397526A JP2003195203A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 半導体レーザ光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003195203A true JP2003195203A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27603290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001397526A Pending JP2003195203A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 半導体レーザ光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003195203A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007010777A1 (ja) | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | 画像形成方法 |
| JP2007144746A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびレーザ露光装置 |
| JP2013092456A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Topcon Corp | 画像測定装置 |
| CN109521562A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 珠海奔图电子有限公司 | 光扫描单元及电子成像装置 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001397526A patent/JP2003195203A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007010777A1 (ja) | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | 画像形成方法 |
| JP2007144746A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置およびレーザ露光装置 |
| JP2013092456A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Topcon Corp | 画像測定装置 |
| CN109521562A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 珠海奔图电子有限公司 | 光扫描单元及电子成像装置 |
| CN109521562B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-05-04 | 珠海奔图电子有限公司 | 光扫描单元及电子成像装置 |
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