JP2532049B2 - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents
光ビ−ム走査装置Info
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- JP2532049B2 JP2532049B2 JP58119098A JP11909883A JP2532049B2 JP 2532049 B2 JP2532049 B2 JP 2532049B2 JP 58119098 A JP58119098 A JP 58119098A JP 11909883 A JP11909883 A JP 11909883A JP 2532049 B2 JP2532049 B2 JP 2532049B2
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- Japan
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- hologram
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- scanning
- stationary
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
- G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
- G06K15/1285—Holographic scanning
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
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Description
【発明の詳細な説明】 （１） 発明の技術分野 本発明はホログラムディスクを用いた光走査装置に係
り，特に光源として使用するレーザ光の波長変動を補正
し，走査面に等速走査が行なえる光ビーム走査装置に関
する。
り，特に光源として使用するレーザ光の波長変動を補正
し，走査面に等速走査が行なえる光ビーム走査装置に関
する。
（２） 技術の背景 近年，ホログラフィーを利用したレーザプリンタの研
究，開発が盛んに行なわれている。このレーザプリンタ
はレーザ光をポリゴンミラー，レンズ系により走査面上
に結像，走査がなされるものである。また，このポリゴ
ンミラー，レンズ系をホログラムディスクに変えたホロ
グラムスキャナーを用いた低価格の各種の光走査装置が
研究，開発されている。この低価格が可能であるホログ
ラムスキャナーを用いたレーザプリンタはHe-Neレーザ
等を利用する場合問題は少ないが，例えばレーザダイオ
ードを使用した場合，レーザダイオードの光の波長は温
度により変化する為に好ましい現状でない。
究，開発が盛んに行なわれている。このレーザプリンタ
はレーザ光をポリゴンミラー，レンズ系により走査面上
に結像，走査がなされるものである。また，このポリゴ
ンミラー，レンズ系をホログラムディスクに変えたホロ
グラムスキャナーを用いた低価格の各種の光走査装置が
研究，開発されている。この低価格が可能であるホログ
ラムスキャナーを用いたレーザプリンタはHe-Neレーザ
等を利用する場合問題は少ないが，例えばレーザダイオ
ードを使用した場合，レーザダイオードの光の波長は温
度により変化する為に好ましい現状でない。
（３） 従来技術と問題点 従来，レーザプリンタ等にホログラムスキャナーを適
用する場合，第１図に示す様な方法がある。第１図に於
いて，モーター３により連続回転しているホログラムデ
ィスク１に照射する光ビーム４はホログラムの干渉縞に
より回折角θの回折ビーム５となり走査面２に収束す
る。この時，レーザダイオードを使用すると前記光ビー
ム４の波長が温度変化して，例えば該波長が長波長にず
れると回折角は大きくなり破線で示す回折角θ′を有す
る回折光６となり光ビームの収束位置がずれる欠点を有
していた。而も前記光ビーム４の等速走査を得るには不
充分である問題を有していた。一方，前記等速走査性を
得る為にホログラムスキャナによる回折光5aをｆ・θレ
ンズ７を通す第２図に示す方法がある。第２図に於い
て，モータ３で回転しているホログラムディスク１に照
射している光ビーム４はホログラムの干渉縞により回折
光5aとなりｆ・θレンズ７を経てミラー８で反射し走査
面２に収束する。この方式は第１図の方式の欠点である
光ビーム5bの等速走査は良くなる。しかしながら前述同
様にレーザダイオードを使用すると前記光ビーム４の波
長が温度変化し，例えばこの波長が長波長にずれると回
折角は大きくなり破線で示す回折光となりミラー８で反
射し走査面２における光ビームの収束位置がずれる欠点
を有していた。また,f・θレンズ７と言う高価なレンズ
を使用する為にコスト面からも問題があった。
用する場合，第１図に示す様な方法がある。第１図に於
いて，モーター３により連続回転しているホログラムデ
ィスク１に照射する光ビーム４はホログラムの干渉縞に
より回折角θの回折ビーム５となり走査面２に収束す
る。この時，レーザダイオードを使用すると前記光ビー
ム４の波長が温度変化して，例えば該波長が長波長にず
れると回折角は大きくなり破線で示す回折角θ′を有す
る回折光６となり光ビームの収束位置がずれる欠点を有
していた。而も前記光ビーム４の等速走査を得るには不
充分である問題を有していた。一方，前記等速走査性を
得る為にホログラムスキャナによる回折光5aをｆ・θレ
ンズ７を通す第２図に示す方法がある。第２図に於い
て，モータ３で回転しているホログラムディスク１に照
射している光ビーム４はホログラムの干渉縞により回折
光5aとなりｆ・θレンズ７を経てミラー８で反射し走査
面２に収束する。この方式は第１図の方式の欠点である
光ビーム5bの等速走査は良くなる。しかしながら前述同
様にレーザダイオードを使用すると前記光ビーム４の波
長が温度変化し，例えばこの波長が長波長にずれると回
折角は大きくなり破線で示す回折光となりミラー８で反
射し走査面２における光ビームの収束位置がずれる欠点
を有していた。また,f・θレンズ７と言う高価なレンズ
を使用する為にコスト面からも問題があった。
（４） 発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、ホログラムスキャナ
光源の波長変動による光ビームの走査位置ずれをなくす
ことができ、かつ光ビームの等速走査性を可能にする光
ビーム走査装置を提供することを目的とする。
光源の波長変動による光ビームの走査位置ずれをなくす
ことができ、かつ光ビームの等速走査性を可能にする光
ビーム走査装置を提供することを目的とする。
（５） 発明の構成 そして上記目的は、本発明によれば、回転するホログ
ラムディスクを用いて所定の走査面上で光ビームを走査
する光ビーム走査装置において、前記ホログラムディス
クと前記走査面との間に配置しかつ該ホログラムディス
クに平行に固定された定置ホログラム板を有し、該定置
ホログラム板には、前記ホログラムディスクで回折され
た光ビームを該回折とは逆方向に回折させて波長変動に
よる光ビームの走査位置ずれをなくしかつ前記光ビーム
を等速で走査させる空間周波数を持たせたホログラムを
記録したことを特徴とす光ビーム走査装置によって達成
される。
ラムディスクを用いて所定の走査面上で光ビームを走査
する光ビーム走査装置において、前記ホログラムディス
クと前記走査面との間に配置しかつ該ホログラムディス
クに平行に固定された定置ホログラム板を有し、該定置
ホログラム板には、前記ホログラムディスクで回折され
た光ビームを該回折とは逆方向に回折させて波長変動に
よる光ビームの走査位置ずれをなくしかつ前記光ビーム
を等速で走査させる空間周波数を持たせたホログラムを
記録したことを特徴とす光ビーム走査装置によって達成
される。
（６） 発明の実施例 以下，本発明の一実施例を図面によって詳述する。
第３図は本発明の一実施例の概略的構成を示す図であ
る。尚，第１図と同一部分には同一符号を付し重複説明
を省略する。
る。尚，第１図と同一部分には同一符号を付し重複説明
を省略する。
同図において，モータ３の駆動力で連続回転している
ホログラムディスク１にはコヒーレントな光ビーム4,例
えばレーザ光が照射されている。その照射光ビーム４は
前記ホログラムディスク１の干渉縞により回折し，この
回折と逆方向へ回折するホログラムが記録されている定
置ホログラム板９に入射する。尚，この定置ホログラム
板９は前記ホログラムディスク１と平行に所定間隔を経
て固定されている。そしてこの定置ホログラム板９で回
折した回折光は走査面２上に収束する。
ホログラムディスク１にはコヒーレントな光ビーム4,例
えばレーザ光が照射されている。その照射光ビーム４は
前記ホログラムディスク１の干渉縞により回折し，この
回折と逆方向へ回折するホログラムが記録されている定
置ホログラム板９に入射する。尚，この定置ホログラム
板９は前記ホログラムディスク１と平行に所定間隔を経
て固定されている。そしてこの定置ホログラム板９で回
折した回折光は走査面２上に収束する。
同図に於いて，ホログラムディスク１に記録されてい
るホログラムは光ビームを収束し，走査する働きをす
る。前記ホログラムディスク１に照射光ビーム４の光源
としてレーザダイオードを使用した場合について次に述
べる。すなわち，現在レーザダイオードが温度変化に対
して波長変動を生ずる為に前記光ビームの収束位置はず
れるので，前記ホログラムディスク１に記録されている
ホログラムと逆方向に回折するホログラムが記録されて
いる定置ホログラム板９を設けている。前記レーザダイ
オードからの光ビーム４は連続回転しているホログラム
ディスク１に所定角度θｉで照射している。前記ホログ
ラムディスク１の干渉縞で前記照射光ビーム４は回折角
θｏで回折する回折光5cとなる。この時の光ビーム４の
波長をλ，前記ホログラムディスク１に記録されている
ホログラムの空間周波数をｆとすれば， sinθ0＝sinθi-fλの関係式が成立する。もし，温度変
化によりレーザダイオードからの光ビーム４の波長がΔ
λだけ変化した場合，前式はｆλ項がｆ（λ＋Δλ）と
なり、回折角も変化してその角度をθ′0とすればsin
θ′0＝sinθi-f（λ＋Δｆ）となる。前記光ビーム４
の波長変動分Δλに対応する回折角の補正は前記定置ホ
ログラム板９での回折と前記ホログラムディスク１での
回折を逆方向とし，相殺すればよい。
るホログラムは光ビームを収束し，走査する働きをす
る。前記ホログラムディスク１に照射光ビーム４の光源
としてレーザダイオードを使用した場合について次に述
べる。すなわち，現在レーザダイオードが温度変化に対
して波長変動を生ずる為に前記光ビームの収束位置はず
れるので，前記ホログラムディスク１に記録されている
ホログラムと逆方向に回折するホログラムが記録されて
いる定置ホログラム板９を設けている。前記レーザダイ
オードからの光ビーム４は連続回転しているホログラム
ディスク１に所定角度θｉで照射している。前記ホログ
ラムディスク１の干渉縞で前記照射光ビーム４は回折角
θｏで回折する回折光5cとなる。この時の光ビーム４の
波長をλ，前記ホログラムディスク１に記録されている
ホログラムの空間周波数をｆとすれば， sinθ0＝sinθi-fλの関係式が成立する。もし，温度変
化によりレーザダイオードからの光ビーム４の波長がΔ
λだけ変化した場合，前式はｆλ項がｆ（λ＋Δλ）と
なり、回折角も変化してその角度をθ′0とすればsin
θ′0＝sinθi-f（λ＋Δｆ）となる。前記光ビーム４
の波長変動分Δλに対応する回折角の補正は前記定置ホ
ログラム板９での回折と前記ホログラムディスク１での
回折を逆方向とし，相殺すればよい。
更に前記定置ホログラムには走査面２上を等速走査す
る情報を含んだ波を用いて記録する。前記定置ホログラ
ム板９には波長変動による収束位置ずれの補正と回折光
の項ビーム収差を無くし即ち等速走査の両方を兼備えた
ホログラムを記録できる。先ず前記定置ホログラム板９
による光源であるレーザダイオードの波長変動での光ビ
ームの収束位置ずれの補正について説明する。
る情報を含んだ波を用いて記録する。前記定置ホログラ
ム板９には波長変動による収束位置ずれの補正と回折光
の項ビーム収差を無くし即ち等速走査の両方を兼備えた
ホログラムを記録できる。先ず前記定置ホログラム板９
による光源であるレーザダイオードの波長変動での光ビ
ームの収束位置ずれの補正について説明する。
もし，前記定置ホログラム板９に記録されているホロ
グラムがちょうど前記ホログラムディスク１と逆に記録
されている場合，このホログラムディスク１からのレー
ザ光の出射角θ0′はこの定置ホログラム板９への入射
角もθ0′となり，この入射ビーム5dのこの定置ホログ
ラム板９による回折光は前記ホログラムディスク１に入
射したレーザ光の入射角θｉと同じ角で回折する。この
時，前記定置ホログラム板９を前記ホログラムディスク
１に近づけると入射角θ0′で入射したレーザ光の回折
光5dは波長変動をしていない場合の回折光5cに近づき，
その分走査面の収束位置ずれが小さくなる。
グラムがちょうど前記ホログラムディスク１と逆に記録
されている場合，このホログラムディスク１からのレー
ザ光の出射角θ0′はこの定置ホログラム板９への入射
角もθ0′となり，この入射ビーム5dのこの定置ホログ
ラム板９による回折光は前記ホログラムディスク１に入
射したレーザ光の入射角θｉと同じ角で回折する。この
時，前記定置ホログラム板９を前記ホログラムディスク
１に近づけると入射角θ0′で入射したレーザ光の回折
光5dは波長変動をしていない場合の回折光5cに近づき，
その分走査面の収束位置ずれが小さくなる。
次に前記定置ホログラム板９に記録されているホログ
ラムが前記ホログラムディスク１に記録されているホロ
グラムと逆であると共に異なる空間周波数をもたせる。
すなわち前記定置ホログラム板９への入射角θ0′で入
射したレーザ光5dを回折光5eが収束する位置に回折させ
る様な空間周波数を有したホログラムを記録させる。そ
うする事でレーザ光の波長変動が生じたとしても回折角
θ0′分を定置ホログラム板９で相殺して規定位置に光
ビーム走査が行なえる。
ラムが前記ホログラムディスク１に記録されているホロ
グラムと逆であると共に異なる空間周波数をもたせる。
すなわち前記定置ホログラム板９への入射角θ0′で入
射したレーザ光5dを回折光5eが収束する位置に回折させ
る様な空間周波数を有したホログラムを記録させる。そ
うする事でレーザ光の波長変動が生じたとしても回折角
θ0′分を定置ホログラム板９で相殺して規定位置に光
ビーム走査が行なえる。
次に走査面２上に等速走査する為のホログラム記録に
ついて説明する。
ついて説明する。
第４図は本発明の光ビーム走査装置に用いられている
定置ホログラムの原理を説明する図である。第5,第６図
は第４図の紙面上方向から見た２つの光の方向を示す図
である。
定置ホログラムの原理を説明する図である。第5,第６図
は第４図の紙面上方向から見た２つの光の方向を示す図
である。
第４図に於いて，定置ホログラム板９はいずれか一
方，或いは両方とも球面収差を有する球面波A,Bの光の
干渉により記録されている。第５図に示してある様に定
置ホログラム板９に球面波Ａを照射すれば破線で示して
ある球面波Ｂが再生される。そして，前記定置ホログラ
ムが球面波Ａを照射した場合，外側の波程偏光角が大き
く，内側程偏光角が小さく，すなわち走査面２となす角
θBが外側程大きく中心方向程小さくなる様な収差をも
った波面Ｂで記録されると走査面２上の走査は等速に行
なえる。従って前記波面A,Bの光で記録された定置ホロ
グラム板９には矢印方向に回転しているホログラムディ
スク１に照射する光ビーム４が回折光5dとなり照射す
る。そして前記定置ホログラム板９で波長の補正，等速
走査性を得た回折光5eが走査ビームとなる。第６図は波
面Ａに収差をもたせ，波面Ｂを球面波とした場合であ
る。この場合，前述の波面Ｂに含ませた収差とちょうど
逆となる収差をもった波面Ａが定置ホログラム板９に照
射されると第５図同様に外側の波程偏光角が大きく内側
に行く波は偏光角が小さくなり，走査ビームの等速性が
得られる。従って前記定置ホログラム板９に第5,第６図
で示したホログラムを記録させることで等速性の光ビー
ムが得られる。而も，第３図に示す様に，ホログラムデ
ィスク１に記録されているホログラムと逆回折するホロ
グラムで空間周波数が異なる様に記録した定置ホログラ
ム板９は波長変動に対して前記ホログラムディスク１で
の回折方向と逆方向に回折し，この波長変動で回折角の
ずれ量を補正し，光ビームを走査面の規定位置に収束す
る事ができる。
方，或いは両方とも球面収差を有する球面波A,Bの光の
干渉により記録されている。第５図に示してある様に定
置ホログラム板９に球面波Ａを照射すれば破線で示して
ある球面波Ｂが再生される。そして，前記定置ホログラ
ムが球面波Ａを照射した場合，外側の波程偏光角が大き
く，内側程偏光角が小さく，すなわち走査面２となす角
θBが外側程大きく中心方向程小さくなる様な収差をも
った波面Ｂで記録されると走査面２上の走査は等速に行
なえる。従って前記波面A,Bの光で記録された定置ホロ
グラム板９には矢印方向に回転しているホログラムディ
スク１に照射する光ビーム４が回折光5dとなり照射す
る。そして前記定置ホログラム板９で波長の補正，等速
走査性を得た回折光5eが走査ビームとなる。第６図は波
面Ａに収差をもたせ，波面Ｂを球面波とした場合であ
る。この場合，前述の波面Ｂに含ませた収差とちょうど
逆となる収差をもった波面Ａが定置ホログラム板９に照
射されると第５図同様に外側の波程偏光角が大きく内側
に行く波は偏光角が小さくなり，走査ビームの等速性が
得られる。従って前記定置ホログラム板９に第5,第６図
で示したホログラムを記録させることで等速性の光ビー
ムが得られる。而も，第３図に示す様に，ホログラムデ
ィスク１に記録されているホログラムと逆回折するホロ
グラムで空間周波数が異なる様に記録した定置ホログラ
ム板９は波長変動に対して前記ホログラムディスク１で
の回折方向と逆方向に回折し，この波長変動で回折角の
ずれ量を補正し，光ビームを走査面の規定位置に収束す
る事ができる。
一方，前記定置ホログラム板９を作成する前述した波
面をもつ光で記録したホログラムを作れば何枚でもこの
定置ホログラム板９ができ，低コスト化できることにな
る。
面をもつ光で記録したホログラムを作れば何枚でもこの
定置ホログラム板９ができ，低コスト化できることにな
る。
（７） 発明の効果 以上詳細に説明したように本発明の光ビーム走査装置
は，ホログラムスキャナに使用しているホログラムディ
スクに記録されているホログラムと逆方向に回折する定
置ホログラム板を設けたので、光源の波長変動に対する
走査線の位置ずれをなくすことができる。しかも、上記
定置ホログラム板に等速直線性を持たせることも可能な
ので、そのようにした場合には、走査線の位置ずれ防止
に加えて、等速の光ビーム走査をも可能にする。また,f
・θレンズ等の高価な部品を使用しなくても済む為に低
コストに出来る効果も有している。
は，ホログラムスキャナに使用しているホログラムディ
スクに記録されているホログラムと逆方向に回折する定
置ホログラム板を設けたので、光源の波長変動に対する
走査線の位置ずれをなくすことができる。しかも、上記
定置ホログラム板に等速直線性を持たせることも可能な
ので、そのようにした場合には、走査線の位置ずれ防止
に加えて、等速の光ビーム走査をも可能にする。また,f
・θレンズ等の高価な部品を使用しなくても済む為に低
コストに出来る効果も有している。
第1,第２図は従来例の構成図，第３図は本発明一実施例
の構成図，第4,第5,第６図は本発明の一実施例を説明す
る為の概略図である。 １……ホログラムディスク,2……走査面,3……モータ,
4,5……光ビーム,5,5a,5c,5d,5e,6……回折光,9……定
置ホログラム板
の構成図，第4,第5,第６図は本発明の一実施例を説明す
る為の概略図である。 １……ホログラムディスク,2……走査面,3……モータ,
4,5……光ビーム,5,5a,5c,5d,5e,6……回折光,9……定
置ホログラム板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 弘之 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (72)発明者 稲垣 雄史 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−181523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−134343（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】回転するホログラムディスクを用いて所定
の走査面上で光ビームを走査する光ビーム走査装置にお
いて、前記ホログラムディスクと前記走査面との間に配
置しかつ該ホログラムディスクに平行に固定された定置
ホログラム板を有し、該定置ホログラム板には、前記ホ
ログラムディスクで回折された光ビームを該回折とは逆
方向に回折させて波長変動による光ビームの走査位置ず
れをなくしかつ前記光ビームを等速で走査させる空間周
波数を持たせたホログラムを記録したことを特徴とする
光ビーム走査装置。 - 【請求項２】前記定置ホログラム板は球面波面或いは球
面収差を有する光の干渉により作成された事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光ビーム走査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119098A JP2532049B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 光ビ−ム走査装置 |
| DE8484304444T DE3484372D1 (de) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Abtastvorrichtung fuer lichtstrahl. |
| EP84304444A EP0132956B1 (en) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | Light beam scanning apparatus |
| US07/120,727 US4810046A (en) | 1983-06-30 | 1987-11-16 | Light beam scanning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119098A JP2532049B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 光ビ−ム走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011817A JPS6011817A (ja) | 1985-01-22 |
| JP2532049B2 true JP2532049B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=14752851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58119098A Expired - Lifetime JP2532049B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 光ビ−ム走査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4810046A (ja) |
| EP (1) | EP0132956B1 (ja) |
| JP (1) | JP2532049B2 (ja) |
| DE (1) | DE3484372D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1320855C (en) * | 1985-07-31 | 1993-08-03 | Shin-Ya Hasegawa | Laser beam scanner and its fabricating method |
| JPS6228708A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-06 | Fujitsu Ltd | 光ビ−ム走査装置及びその製造方法 |
| US4707055A (en) * | 1986-04-04 | 1987-11-17 | Eastman Kodak Company | Scanning apparatus |
| EP0299964B1 (en) * | 1986-04-04 | 1991-10-16 | Eastman Kodak Company | Scanning apparatus |
| JPH0687099B2 (ja) * | 1986-10-08 | 1994-11-02 | 富士通株式会社 | レ−ザ光走査装置 |
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