JP2710519B2 - Multi-beam recorder - Google Patents

Multi-beam recorder

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JP2710519B2
JP2710519B2 JP4162202A JP16220292A JP2710519B2 JP 2710519 B2 JP2710519 B2 JP 2710519B2 JP 4162202 A JP4162202 A JP 4162202A JP 16220292 A JP16220292 A JP 16220292A JP 2710519 B2 JP2710519 B2 JP 2710519B2
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recording apparatus
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、複数の光ビームを記
録面に照射するマルチビーム記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam recording apparatus for irradiating a recording surface with a plurality of light beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は従来のマルチビーム記録装置を
示す図である。このマルチビーム記録装置は、同図に示
すように、互いに等間隔に配列された複数の光源部(但
し、図面には1つの光源部12のみを図示する)と、レ
ンズL20,L21からなる縮小光学系20と、レンズL22
〜L24からなるズームレンズ32と、レンズL25,L26
からなるアフォーカル光学系34で構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 16 shows a conventional multi-beam recording apparatus. As shown in FIG. 1, the multi-beam recording apparatus includes a plurality of light source units (only one light source unit 12 is shown in the drawing) arranged at regular intervals from each other, and a reduction unit including lenses L20 and L21. Optical system 20 and lens L22
To L24, and lenses L25 and L26.
An afocal optical system 34 composed of

【0003】この光源部12は半導体レーザー14を備
えており、その半導体レーザー14からのレーザービー
ムがコリメーターレンズ16によって平行光線にされ、
さらにアパーチャー18を通過して光軸Zと平行になる
ようにして、縮小光学系20に入射される。この縮小光
学系20では、図16に示すように、レンズL20の後側
焦点とレンズL21の前側焦点とが一致されて、いわゆる
アフォーカル系となっているため、縮小光学系20から
は光軸Zに平行なレーザービームが出射される。そし
て、この縮小光学系20から出射されたレーザービーム
はズームレンズ32で適切な倍率に変倍された後、アフ
ォーカル光学系34を介してその焦点面FP3で集光さ
れ、焦点面FP3上に配置される記録面RS上に照射さ
れる。各レーザービームの主光線は、焦点面FP3に対
して垂直であるので、焦点面FP3と記録面RSとの距
離が変動した場合でも、倍率変動を受けず、高精度な描
画が可能である。
The light source unit 12 includes a semiconductor laser 14, and a laser beam from the semiconductor laser 14 is converted into a parallel beam by a collimator lens 16,
Further, the light passes through the aperture 18 and is incident on the reduction optical system 20 so as to be parallel to the optical axis Z. In this reduction optical system 20, as shown in FIG. 16, the rear focal point of the lens L20 coincides with the front focal point of the lens L21 to form a so-called afocal system. A laser beam parallel to Z is emitted. Then, after the laser beam emitted from the reduction optical system 20 is scaled to an appropriate magnification by the zoom lens 32, the laser beam is condensed on the focal plane FP3 via the afocal optical system 34 and is focused on the focal plane FP3. The light is irradiated onto the recording surface RS to be arranged. Since the chief ray of each laser beam is perpendicular to the focal plane FP3, even when the distance between the focal plane FP3 and the recording plane RS varies, magnification is not changed and high-precision drawing is possible.

【0004】また、図示を省略する他の光源部からのレ
ーザービームについても、上記と同様にして、記録面R
S上に照射されて、記録面RS上に複数のビームスポッ
トが同時に形成される。
[0004] Further, the laser beam from another light source unit not shown is also recorded on the recording surface R in the same manner as described above.
Irradiated on S, a plurality of beam spots are simultaneously formed on the recording surface RS.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のマルチビーム記
録装置は以上のように構成されており、一度に記録面R
Sに形成されるビームスポットの数、すなわちチャンネ
ル数を増加させようとすると、レンズをより大きくする
必要がある。というのも、同図からわかるように、従来
例ではチャンネル数を増やすためには、光源部12を光
軸Zに対し垂直な方向に増設しなければならず、その結
果、その増設に対応してレンズL20を大型化する必要が
生じる。そのため、レンズL20の収差が悪化するという
問題やレンズL20のコストが増大するという問題があっ
た。
The conventional multi-beam recording apparatus is constructed as described above, and has a recording surface R at one time.
In order to increase the number of beam spots formed in S, that is, the number of channels, it is necessary to make the lens larger. This is because, as can be seen from the figure, in the conventional example, in order to increase the number of channels, the light source unit 12 must be added in a direction perpendicular to the optical axis Z, and as a result, Therefore, it is necessary to increase the size of the lens L20. Therefore, there is a problem that the aberration of the lens L20 is deteriorated and a problem that the cost of the lens L20 is increased.

【0006】また、図16の光学系の小型化によってマ
ルチビーム記録装置のサイズを小さくするには、レンズ
L20の焦点距離f0 を短くして光路長を短縮する必要が
あるが、焦点距離f0 を短縮すると、光学系のFナンバ
ーが小さくなり、図16の光学系と同一光学性能を確保
するのに、より多くのレンズを要することとなる。その
結果、光路長自体は短くなるものの構成レンズ枚数が増
え、装置コスト,重量が増大してしまう。
In order to reduce the size of the multi-beam recording apparatus by reducing the size of the optical system shown in FIG. 16, it is necessary to shorten the focal length f0 of the lens L20 to shorten the optical path length. If the length is shortened, the F number of the optical system becomes smaller, and more lenses are required to secure the same optical performance as the optical system of FIG. As a result, although the optical path length itself becomes shorter, the number of constituent lenses increases, and the cost and weight of the apparatus increase.

【0007】逆に、構成レンズ枚数の点を重視して構成
枚数を減らすと、光学性能が劣化して種々の収差が発生
する。そのため、光源部12は互いに等間隔に配列され
ているにもかかわらず、光学系を経由して記録面RSに
照射されるビームスポットの相互間隔、つまりビームピ
ッチが不均一となったり、ビームスポット形状が悪化す
る。さらに各レーザービームの主光線が焦点面FP3に
対して垂直でなくなるため、焦点面FP3と記録面RS
との距離が変動すると、倍率変動(ビームピッチの変
動)が生じてしまい、描画品質が低下してしまう。
Conversely, if the number of constituent lenses is reduced with emphasis on the number of constituent lenses, the optical performance deteriorates and various aberrations occur. Therefore, even though the light source units 12 are arranged at equal intervals, the mutual intervals of the beam spots irradiated on the recording surface RS via the optical system, that is, the beam pitch becomes non-uniform, The shape deteriorates. Further, since the principal ray of each laser beam is not perpendicular to the focal plane FP3, the focal plane FP3 and the recording plane RS
If the distance from the distance fluctuates, magnification fluctuation (fluctuation in beam pitch) occurs, and the writing quality is degraded.

【0008】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、チャンネル数を増やした場合でもコンパ
クトで、しかも高精度描画が可能なマルチビーム記録装
置を低コストで提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-beam recording apparatus which is compact and capable of performing high-precision drawing even at an increased number of channels at a low cost. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
の光ビームを発生する光源ユニットと、縮小光学系とを
備え、前記縮小光学系を介して前記光源ユニットからの
複数の光ビームを記録面に照射するマルチビーム記録装
置であって、上記目的を達成するために、前記縮小光学
系をパワーを有する反射鏡と、パワーを有する光学素子
とで構成するとともに、前記反射鏡の焦点と前記光学素
子の焦点とを一致させている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source unit for generating a plurality of light beams, and a reduction optical system, and a plurality of light beams from the light source unit via the reduction optical system. A multi-beam recording apparatus for irradiating a recording surface with a light, wherein the reduction optical system is constituted by a reflecting mirror having power and an optical element having power, and And the focal point of the optical element.

【0010】請求項2の発明は、前記反射鏡を放物面鏡
で構成し、前記光学素子を立体射影レンズで構成してい
る。
According to a second aspect of the present invention, the reflecting mirror is constituted by a parabolic mirror, and the optical element is constituted by a stereoscopic projection lens.

【0011】請求項3の発明は、前記反射鏡及び前記光
学素子をそれぞれ焦点距離の異なる放物面鏡で構成して
いる。
According to a third aspect of the present invention, the reflecting mirror and the optical element are constituted by parabolic mirrors having different focal lengths.

【0012】請求項4の発明は、前記反射鏡を球面鏡で
構成し、前記光学素子を等立体角射影レンズで構成して
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, the reflecting mirror is constituted by a spherical mirror, and the optical element is constituted by an equal solid angle projection lens.

【0013】請求項5の発明は、前記縮小光学系と前記
記録面との間にアフォーカル光学系を設け、このアフォ
ーカル光学系の光軸を前記縮小光学系の光軸に対して所
定距離だけ平行にずらしている。
According to a fifth aspect of the present invention, an afocal optical system is provided between the reduction optical system and the recording surface, and the optical axis of the afocal optical system is set at a predetermined distance from the optical axis of the reduction optical system. Only shifted in parallel.

【0014】[0014]

【作用】請求項1の発明では、縮小光学系がパワーを有
する反射鏡と、パワーを有する光学素子とで構成される
とともに、その反射鏡の焦点とその光学素子の焦点とが
一致されて、アフォーカル系が形成される。特に、反射
鏡は容易に高精度なものを製造することができるので、
優れた光学性能を有する縮小光学系を低コストで構成す
ることができる。また、大口径で、しかもFナンバーが
小さいものが容易に得られる。
According to the first aspect of the present invention, the reduction optical system includes a reflecting mirror having power and an optical element having power, and the focal point of the reflecting mirror and the focal point of the optical element are matched. An afocal system is formed. In particular, since the reflector can be easily manufactured with high precision,
A reduction optical system having excellent optical performance can be configured at low cost. In addition, a large-diameter and small F-number can be easily obtained.

【0015】請求項2の発明では、前記反射鏡が放物面
鏡で構成されるとともに、前記光学素子が立体射影レン
ズ、すなわち図17に示すように光ビームのレンズLへ
の入射角をθi とし、像高をhi としたとき、
According to the second aspect of the present invention, the reflecting mirror is a parabolic mirror, and the optical element is a stereoscopic projection lens, that is, as shown in FIG. And when the image height is hi,

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】ただし、fはレンズの焦点距離、で表され
る像高特性を有するレンズで構成される。
Here, f is a lens having an image height characteristic represented by the focal length of the lens.

【0018】請求項3の発明では、前記反射鏡及び前記
光学素子がそれぞれ焦点距離の異なる放物面鏡で構成さ
れる。
According to the third aspect of the present invention, the reflecting mirror and the optical element are each constituted by a parabolic mirror having a different focal length.

【0019】請求項4の発明では、前記反射鏡が球面鏡
で構成されるとともに、前記光学素子が等立体角射影レ
ンズ、すなわち
According to the fourth aspect of the present invention, the reflecting mirror is formed of a spherical mirror, and the optical element is formed of a solid angle projection lens,

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】ただし、fはレンズの焦点距離、θi はレ
ンズへの入射角(図17を参照)、hi は像高(図17
を参照)、で表される像高特性を有するレンズで構成さ
れる。
Where f is the focal length of the lens, θi is the angle of incidence on the lens (see FIG. 17), and hi is the image height (FIG. 17).
) And a lens having an image height characteristic represented by

【0022】したがって、これら請求項2ないし4で
は、光軸に平行で、しかも光軸からの光線高がhi の光
ビームがその縮小光学系に入射されると、その縮小光学
系から、光軸からの光線高hi ′が hi ′=m・hi ただし、mは縮小光学系の倍率、で表される関係を満足
し、しかも光軸に平行な光ビームが出射される。
Therefore, when a light beam parallel to the optical axis and having a light ray height hi from the optical axis is incident on the reduction optical system, the optical system outputs the light beam from the reduction optical system. Where hi '= m.hi, where m satisfies the relationship expressed by the magnification of the reduction optical system, and a light beam parallel to the optical axis is emitted.

【0023】請求項5の発明では、前記縮小光学系と前
記記録面との間にアフォーカル光学系がさらに備えられ
る。なお、このアフォーカル光学系の光軸は前記縮小光
学系の光軸に対して所定距離だけ平行にずれており、縮
小光学系から出射された光ビーム全体がアフォーカル光
学系の入射面全体に入射される。
In the invention according to claim 5, an afocal optical system is further provided between the reduction optical system and the recording surface. The optical axis of the afocal optical system is shifted parallel to the optical axis of the reduction optical system by a predetermined distance, so that the entire light beam emitted from the reduction optical system covers the entire incident surface of the afocal optical system. Incident.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

A.第1実施例 図1及び図2はこの発明にかかるマルチビーム記録装置
の第1実施例を示す平面図及び側面図である。このマル
チビーム記録装置は、複数のレーザービームを発生する
光源ユニット10と、縮小光学系20と、アフォーカル
光学系30と、回転シリンダー40とで構成されてお
り、回転シリンダー40の表面に感光材料FMを巻き付
けた状態で回転シリンダー40を主走査方向Xに回転さ
せながら光源ユニット10からのレーザービームを縮小
光学系20及びアフォーカル光学系30を介して回転シ
リンダー40の回転動作に同期させて主走査方向Xとほ
ぼ直交する副走査方向Yに移動することによって、所望
の画像をその感光材料FMに描画する。
A. First Embodiment FIGS. 1 and 2 are a plan view and a side view showing a first embodiment of a multi-beam recording apparatus according to the present invention. This multi-beam recording apparatus includes a light source unit 10 for generating a plurality of laser beams, a reduction optical system 20, an afocal optical system 30, and a rotating cylinder 40. While rotating the rotating cylinder 40 in the main scanning direction X with the FM wound, the laser beam from the light source unit 10 is synchronized with the rotating operation of the rotating cylinder 40 via the reduction optical system 20 and the afocal optical system 30 to rotate the laser beam. By moving in the sub-scanning direction Y substantially perpendicular to the scanning direction X, a desired image is drawn on the photosensitive material FM.

【0025】図3は光源ユニット10の正面図である。
この光源ユニット10は、同図に示すように、一定ピッ
チPa で配置された複数の光源部12からなっている。
各光源部12は半導体レーザー14とコリメーターレン
ズ16とで構成されており、半導体レーザー14からの
レーザービームがコリメーターレンズ16によって平行
光線とされた後、光源部12のアパーチャー18を通過
して光軸Zに平行に出射される(図1,図2)。アパー
チャー18は、放物面鏡22の焦点面上に配置されてい
る。なお、図3からわかるように、光源部12が主走査
方向Xに関して互いに部分的に重なり合うように配列さ
れているが、これは光源部12の機械的寸法の制約から
隣接する走査線が離れてしまう、いわゆる走査ワレが生
じるのを防止するためである。また、縮小光学系20と
の機械的干渉を防止するため、この実施例では光源部1
2を2つのグループに分けて配置している(図2)。
FIG. 3 is a front view of the light source unit 10.
As shown in FIG. 1, the light source unit 10 includes a plurality of light source sections 12 arranged at a constant pitch Pa.
Each light source unit 12 includes a semiconductor laser 14 and a collimator lens 16. After a laser beam from the semiconductor laser 14 is collimated by the collimator lens 16, the light beam passes through an aperture 18 of the light source unit 12. The light is emitted parallel to the optical axis Z (FIGS. 1 and 2). The aperture 18 is arranged on the focal plane of the parabolic mirror 22. As can be seen from FIG. 3, the light source units 12 are arranged so as to partially overlap each other in the main scanning direction X, but this is because the adjacent scanning lines are separated from each other due to the mechanical size of the light source unit 12. This is to prevent the occurrence of so-called scanning cracks. In order to prevent mechanical interference with the reduction optical system 20, in this embodiment, the light source unit 1 is used.
2 are arranged in two groups (FIG. 2).

【0026】図4は縮小光学系20を示す図である。縮
小光学系20では、放物面鏡22と立体射影レンズ24
がそれらの焦点が所定位置Aで一致するように配置され
て、アフォーカル系が構成されている。したがって、光
源ユニット10から光軸Zと平行なレーザービームLB
1 が縮小光学系20に入射された場合、この縮小光学系
20からのレーザービームLB3 も光軸Zと平行とな
る。
FIG. 4 is a diagram showing the reduction optical system 20. In the reduction optical system 20, the parabolic mirror 22 and the stereoscopic projection lens 24
Are arranged so that their focal points coincide with each other at a predetermined position A, thereby forming an afocal system. Therefore, the laser beam LB parallel to the optical axis Z from the light source unit 10
When 1 is incident on the reduction optical system 20, the laser beam LB3 from this reduction optical system 20 is also parallel to the optical axis Z.

【0027】ところで、この立体射影レンズ24は、例
えば、同図に示すように3枚のレンズL1 ,L2 ,L3
で構成されており、放物面鏡22によって反射されたレ
ーザービームLB2 の立体射影レンズ24への入射角を
θi とし、像高(光軸Zからの光線高)をhi ′とした
とき、
The three-dimensional projection lens 24 has, for example, three lenses L1, L2, L3 as shown in FIG.
When the incident angle of the laser beam LB2 reflected by the parabolic mirror 22 to the stereoscopic projection lens 24 is θi, and the image height (light height from the optical axis Z) is hi ′,

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】ただし、f24は立体射影レンズ24の焦点
距離、で表される像高特性を有する。したがって、縮小
光学系20によって光源ユニット10のアパーチャー像
の大きさと光軸Zからの高さhi が同時に倍率m1 (=
f24/f22)で縮小されて立体射影レンズ24の後側焦
点面FP1 に結像される。その理由は以下のことからで
ある。図4に示すように、物高(光軸Zからの光線高)
hi で光軸Zに平行なレーザービームLB1 を縮小光学
系20に入射すると、放物面鏡22で反射されたレーザ
ービームLB2 が放物面鏡22から焦点距離f22だけ離
れた位置Aを角度θi で通過する。このとき、放物面鏡
22の光学的特性から、
Here, f24 has an image height characteristic represented by the focal length of the stereoscopic projection lens 24. Accordingly, the size of the aperture image of the light source unit 10 and the height hi from the optical axis Z are simultaneously increased by the reduction optical system 20 at the magnification m1 (=
f24 / f22) and the image is formed on the rear focal plane FP1 of the stereoscopic projection lens 24. The reason is as follows. As shown in FIG. 4, object height (light height from optical axis Z)
When the laser beam LB1 parallel to the optical axis Z enters the reduction optical system 20 at hi, the laser beam LB2 reflected by the parabolic mirror 22 moves the position A away from the parabolic mirror 22 by a focal distance f22 to an angle θi. Pass by. At this time, from the optical characteristics of the parabolic mirror 22,

【0030】[0030]

【数4】 (Equation 4)

【0031】で表される関係が成立する。そのため、こ
の数4を数3に代入すると、
The relationship expressed by Therefore, substituting Equation 4 into Equation 3 gives

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】が得られる。このため、等ビームピッチP
a で光源ユニット10から出射されたレーザビームLB
1 は、それぞれ立体射影レンズ24の後側焦点面FP1
に集光されて、その面FP1 上にアパーチャー18の中
間像が等間隔で形成される。なお、アパーチャー像は、
アパーチャー18が放物面鏡22の焦点面上に配置され
ている場合にのみ焦点面FP1に結像される。アパーチ
ャー18が放物面鏡22の焦点面からずれている場合、
アパーチャー像は焦点面FP1からずれ、そのずれ量は
縮小光学系20の縦倍率で決まる。
Is obtained. Therefore, the equal beam pitch P
The laser beam LB emitted from the light source unit 10 at a
1 is a rear focal plane FP1 of the stereoscopic projection lens 24, respectively.
And an intermediate image of the aperture 18 is formed on the surface FP1 at regular intervals. The aperture image is
Only when the aperture 18 is arranged on the focal plane of the parabolic mirror 22, an image is formed on the focal plane FP1. If the aperture 18 is offset from the focal plane of the parabolic mirror 22,
The aperture image shifts from the focal plane FP1, and the shift amount is determined by the longitudinal magnification of the reduction optical system 20.

【0034】図1及び図2に示すように、アフォーカル
光学系30は縮小光学系20と回転シリンダー40の間
に設けられており、レンズL4 〜L9 からなるズームレ
ンズ32と、レンズL10,L11からなるアフォーカル光
学系34とで構成されている。このアフォーカル光学系
30では、ズームレンズ32の後側焦点面が面FP2で
アフォーカル光学系34の前側焦点面と一致されて、全
体としてアフォーカル系が形成されている。そして、ズ
ームレンズ32の前側焦点面が縮小光学系20の立体射
影レンズ24の後側焦点面と面FP1 で一致される一
方、アフォーカル光学系34の後側焦点面に感光材料F
M(記録面)が位置するように構成されている。このた
め、面FP1 で形成された中間像(アパーチャー像)が
アフォーカル光学系30によって適当な倍率で縮小さ
れ、感光材料FMにアパーチャー像(ビームスポット)
として形成される。したがって、感光材料FM上のビー
ムスポットが等間隔に配列される、つまりビームピッチ
が均一となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the afocal optical system 30 is provided between the reduction optical system 20 and the rotary cylinder 40, and includes a zoom lens 32 composed of lenses L4 to L9 and lenses L10 and L11. And an afocal optical system 34 composed of In this afocal optical system 30, the rear focal plane of the zoom lens 32 coincides with the front focal plane of the afocal optical system 34 on the plane FP2, and an afocal system is formed as a whole. The front focal plane of the zoom lens 32 coincides with the rear focal plane of the stereoscopic projection lens 24 of the reduction optical system 20 on the plane FP1, while the photosensitive material F is placed on the rear focal plane of the afocal optical system.
M (recording surface) is located. Therefore, the intermediate image (aperture image) formed on the surface FP1 is reduced at an appropriate magnification by the afocal optical system 30, and the aperture image (beam spot) is formed on the photosensitive material FM.
Is formed as Therefore, the beam spots on the photosensitive material FM are arranged at equal intervals, that is, the beam pitch becomes uniform.

【0035】以上のように、この実施例によれば、光源
ユニット10からの複数のレーザービームLB1 を放物
面鏡22によって一点に集め、さらにその点からのレー
ザービームを立体射影レンズ24を介して縮小光学系2
0から出射するようにしているので、チャンネル数を増
加させた場合でも縮小光学系20の大型化を防止するこ
とができる。すなわち放物面鏡22の製造技術はすでに
確立されており、容易に高精度なものを低コストで作成
することが可能である点、さらには放物面鏡22の加工
面は1つであり、大口径で、しかもFナンバーが小さい
という点から見ても、装置の小型化及び低コスト化の面
で有利である。また、数5の関係を維持しながら縮小光
学系20から光軸Zに平行なレーザービームLB3 を出
射するようにしているので、感光材料FM(記録面)上
のビームピッチが均一となり、高精度の描画が可能であ
る。さらに、この実施例では、図1及び図2に示すよう
に、各レーザービームは感光材料FMに対しほぼ垂直に
照射されるため、感光材料FMが光軸Zに沿って移動し
た場合であっても、倍率変動を受けず、精度よく感光材
料FMに描画することができる。
As described above, according to this embodiment, a plurality of laser beams LB1 from the light source unit 10 are collected at one point by the parabolic mirror 22, and the laser beams from the points are further passed through the three-dimensional projection lens 24. Optical system 2
Since the light is emitted from zero, it is possible to prevent the reduction optical system 20 from increasing in size even when the number of channels is increased. That is, the manufacturing technology of the parabolic mirror 22 is already established, and it is possible to easily produce a high-precision mirror at low cost. Further, the processing surface of the parabolic mirror 22 is one. In view of its large diameter and small F number, it is advantageous in terms of miniaturization and cost reduction of the apparatus. In addition, since the laser beam LB3 parallel to the optical axis Z is emitted from the reduction optical system 20 while maintaining the relationship of Equation 5, the beam pitch on the photosensitive material FM (recording surface) becomes uniform, and high accuracy is achieved. Can be drawn. Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, each laser beam is irradiated substantially perpendicularly to the photosensitive material FM, so that the photosensitive material FM moves along the optical axis Z. Can be drawn on the photosensitive material FM with high accuracy without being affected by magnification change.

【0036】B.第2実施例 図5はこの発明にかかるマルチビーム記録装置の第2実
施例を示す平面図である。この第2実施例が第1実施例
と大きく相違する点は、立体射影レンズ24の代わりに
放物面鏡26が用いられている点である。すなわち、縮
小光学系20が点Aでそれらの焦点を一致させながら対
向配置された2つの放物面鏡22,26で構成されてお
り、光源ユニット10からのレーザービームを放物面鏡
22,26で順次反射して第1実施例と同一構成のアフ
ォーカル光学系30を介して感光材料FMに照射してい
る。なお、放物面鏡22の焦点距離f22と放物面鏡2
6の焦点距離f26とは異なっており、立体射影レンズ
24の代わりに放物面鏡26を用いた場合にも、第1実
施例と同様に、光軸Zに平行なレーザービームLB1 を
縮小光学系20に入射すると、数5の関係を満足しなが
ら光軸Zに平行なレーザービームLB3 が縮小光学系2
0から出射される。以下に、その理由について説明す
る。
B. Second Embodiment FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention. The second embodiment is significantly different from the first embodiment in that a parabolic mirror 26 is used instead of the stereoscopic projection lens 24. In other words, the reduction optical system 20 is composed of two parabolic mirrors 22 and 26 which are arranged to face each other while making their focal points coincide with each other at the point A, and apply the laser beam from the light source unit 10 to the parabolic mirrors 22 and The light is sequentially reflected at 26 and irradiates the photosensitive material FM via the afocal optical system 30 having the same configuration as that of the first embodiment. The focal length f22 of the parabolic mirror 22 and the parabolic mirror 2
6 is different from the focal length f26, and even when the parabolic mirror 26 is used in place of the stereoscopic projection lens 24, the laser beam LB1 parallel to the optical axis Z is reduced by the reduction optics as in the first embodiment. When the laser beam LB3 is incident on the system 20, the laser beam LB3 parallel to the optical axis Z satisfies the relationship of the expression (5), and is reduced.
Emitted from 0. The reason will be described below.

【0037】例えば、物高(光軸Zからの光線高)hi
で光軸Zに平行なレーザービームを縮小光学系20に入
射すると、上記説明のように数4の関係が成立する。一
方、放物面鏡26においても同様に、
For example, the object height (light height from the optical axis Z) hi
When the laser beam parallel to the optical axis Z is incident on the reduction optical system 20, the relationship of Expression 4 is established as described above. On the other hand, also in the parabolic mirror 26,

【0038】[0038]

【数6】 (Equation 6)

【0039】で表される関係が成立する。そのため、数
4と数6から
The relationship expressed by the following holds. Therefore, from Equations 4 and 6

【0040】[0040]

【数7】 (Equation 7)

【0041】が得られる。そのため、この第2実施例に
おいても、縮小光学系20によって等ビームピッチPa
で光源ユニット10から出射されたレーザビームLB1
は、等ピッチで放物面鏡26の後側焦点面FP1 に結像
されるので、上記第1実施例と同様の効果が得られる。
Is obtained. Therefore, also in the second embodiment, the equal beam pitch Pa is set by the reduction optical system 20.
The laser beam LB1 emitted from the light source unit 10
Are imaged on the rear focal plane FP1 of the parabolic mirror 26 at an equal pitch, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0042】C.第3実施例 上記実施例では、縮小光学系20を放物面鏡22と立体
射影レンズ24で構成したり(第1実施例)、2つの放
物面鏡22,26で構成している(第2実施例)が、例
えば図6に示すように球面鏡28と等立体角射影レンズ
29で構成することも可能であり、両者の焦点を点Cで
一致させることによって上記実施例と同様の効果が得ら
れる。以下において、その理由について説明する。
C. Third Embodiment In the above embodiment, the reduction optical system 20 is configured by the parabolic mirror 22 and the stereoscopic projection lens 24 (first embodiment), or is configured by two parabolic mirrors 22 and 26 ( The second embodiment) can be constituted by a spherical mirror 28 and an equal solid angle projection lens 29, for example, as shown in FIG. Is obtained. Hereinafter, the reason will be described.

【0043】光軸Zに平行なレーザービームLB1 を球
面鏡28に入射した場合、球面鏡の光学的性質から球面
収差が発生する。ここで、例えば入射レーザービームL
B1の光軸Zからの光線高をhi とし、球面鏡28で反
射されたレーザービームLB2 が光軸Zを横切るときの
角度をθi とすると、球面鏡28の性質よりその反射レ
ーザービームLB2 は
When the laser beam LB1 parallel to the optical axis Z is incident on the spherical mirror 28, spherical aberration occurs due to the optical properties of the spherical mirror. Here, for example, the incident laser beam L
Assuming that the ray height of B1 from the optical axis Z is hi and the angle at which the laser beam LB2 reflected by the spherical mirror 28 crosses the optical axis Z is θi, the reflected laser beam LB2 is

【0044】[0044]

【数8】 (Equation 8)

【0045】ただし、f28は球面鏡28の焦点距離、で
表される関係が成立する。一方、例えば3枚のレンズL
12〜L14で構成された等立体角射影レンズ29は
However, the relationship represented by f28 is established by the focal length of the spherical mirror 28. On the other hand, for example, three lenses L
The equi-solid angle projection lens 29 composed of 12 to L14 is

【0046】[0046]

【数9】 (Equation 9)

【0047】ただし、f29は等立体角射影レンズ29の
焦点距離、hi ′は等立体角射影レンズ29からのレー
ザービームの光線高、で表される光学的特性を有する。
そのため、数8を数9に代入すると、
Here, f29 has an optical characteristic represented by the focal length of the equal solid angle projection lens 29, and hi 'has a light height of the laser beam from the equal solid angle projection lens 29.
Therefore, substituting equation 8 into equation 9 gives

【0048】[0048]

【数10】 (Equation 10)

【0049】が得られる。以上のように、この実施例で
は球面鏡28と等立体角射影レンズ29の組合せで数1
0の関係を満たし、かつ球面鏡28によって発生した収
差と逆の収差を等立体角射影レンズ29で与えて、縮小
光学系20全体としては、収差をキャンセルアウトする
ようにしているので、良好な光学的特性が得られる。
Is obtained. As described above, in this embodiment, the combination of the spherical mirror 28 and the equal solid angle projection lens 29 is
0, and the aberration opposite to the aberration generated by the spherical mirror 28 is given by the equal solid angle projection lens 29 to cancel out the aberration as a whole in the reduction optical system 20. Characteristic is obtained.

【0050】なお、第3実施例では、縮小光学系20を
除くその他の構成は第1及び第2実施例とほぼ同様であ
るため、その構成及び動作の説明については省略する。
In the third embodiment, the configuration other than the reduction optical system 20 is substantially the same as that of the first and second embodiments, and the description of the configuration and operation will be omitted.

【0051】D.第4実施例 図7及び図8はそれぞれこの発明にかかるマルチビーム
記録装置の第4実施例を示す斜視図及び平面図である。
この実施例が第1実施例と大きく相違する点は、2つあ
る。まず第1点目として、第1実施例では放物面鏡22
の中央部を除き、光軸の上下にわたる部分を利用してい
るのに対し、この第4実施例では放物面鏡22の一部、
それも放物面鏡22の主軸PAから外れた領域22aを
利用している点が挙げられる。なお、この領域22aの
みで構成された放物面鏡を一般的には「軸はずし放物面
鏡」と称することから、以下の説明ではこの態様の放物
面鏡を軸はずし放物面鏡と呼ぶ。
D. Fourth Embodiment FIGS. 7 and 8 are a perspective view and a plan view, respectively, showing a multibeam recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
This embodiment is significantly different from the first embodiment in two points. First, as a first point, in the first embodiment, the parabolic mirror 22 is used.
In the fourth embodiment, a part of the parabolic mirror 22 is used,
It is also pointed out that the region 22a of the parabolic mirror 22 deviating from the main axis PA is used. Note that a parabolic mirror constituted only by this region 22a is generally called an "off-axis parabolic mirror", and in the following description, the parabolic mirror of this embodiment is off-axis. Call.

【0052】また、第2点目は、この第4実施例では縮
小光学系20の光軸Z1 とアフォーカル光学系30の光
軸Z2 が所定距離ΔYだけ副走査方向Yに平行にずれて
いる点である。もちろん、第1実施例(図1)のように
両者の光軸を一致させても実使用上特に問題となること
はないが、軸はずし放物面鏡22aを用いた場合には縮
小光学系20からのレーザービームLB3 はアフォーカ
ル光学系30の一部しか透過しないこととなる。これに
対し、この第4実施例では、図8に示すように、光軸を
ずらすことによってアフォーカル光学系30全体を使っ
て縮小光学系20からのレーザービームLB3 を感光材
料FMに導くようにしているので、アフォーカル光学系
30をよりコンパクトにすることができる。
The second point is that, in the fourth embodiment, the optical axis Z1 of the reduction optical system 20 and the optical axis Z2 of the afocal optical system 30 are shifted in parallel in the sub-scanning direction Y by a predetermined distance ΔY. Is a point. Of course, there is no particular problem in practical use even if the optical axes of both are matched as in the first embodiment (FIG. 1). However, when the off-axis parabolic mirror 22a is used, the reduction optical system is used. The laser beam LB3 from 20 passes through only a part of the afocal optical system 30. On the other hand, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the laser beam LB3 from the reduction optical system 20 is guided to the photosensitive material FM using the entire afocal optical system 30 by shifting the optical axis. Therefore, the afocal optical system 30 can be made more compact.

【0053】図7において、50は副走査方向Yに移動
自在なベースであり、光源ユニット10,軸はずし放物
面鏡22a,立体射影レンズ24,折り返しミラー5
2,ズームレンズ32,折り返しミラー54及びアフォ
ーカル光学系34が図示を省略する支持ホルダによって
ベース50に固定されて、記録ヘッドが形成されてい
る。また、この記録ヘッドには駆動機構(図示省略)が
取り付けられており、この駆動機構によって記録ヘッド
を副走査方向Yに移動することができるように構成され
ている。さらに、ズームレンズ32にはその倍率を調整
するためのパルスモーター56が取り付けられている。
In FIG. 7, reference numeral 50 denotes a base movable in the sub-scanning direction Y, and includes a light source unit 10, an off-axis parabolic mirror 22a, a stereoscopic projection lens 24, and a folding mirror 5.
2. The zoom lens 32, the folding mirror 54, and the afocal optical system 34 are fixed to the base 50 by a support holder (not shown) to form a recording head. A drive mechanism (not shown) is attached to the printhead, and the drive mechanism is configured to move the printhead in the sub-scanning direction Y. Further, the zoom lens 32 is provided with a pulse motor 56 for adjusting the magnification.

【0054】図9は光源部12の配列関係を示す平面図
である。同図に示すように、光源ユニット10において
は、複数の光源部12が等ピッチPa で2次元的に配列
されている。ただし、第1実施例と同様に、走査ワレを
防止すべく主走査方向Xに関しては (走査ピッチPS )/(光学系の倍率M) だけずらして、互いに部分的に重なり合うように配列さ
れている。
FIG. 9 is a plan view showing the arrangement relationship of the light source units 12. As shown in FIG. 1, in the light source unit 10, a plurality of light source sections 12 are two-dimensionally arranged at an equal pitch Pa. However, as in the first embodiment, the main scanning direction X is shifted by (scanning pitch PS) / (magnification M of the optical system) in order to prevent scanning cracks, and are arranged so as to partially overlap each other. .

【0055】このように構成されたマルチビーム記録装
置では、光源ユニット10から出射された光軸Z1 に平
行な複数のレーザービームLB1 はそれぞれ軸はずし放
物面鏡22aによって反射された後、立体射影レンズ2
4を介してその後側焦点面FP1 に集光されて、アパー
チャー18が軸はずし放物面鏡22aの焦点面上に配置
されているので、その面FP1 上に中間像(アパーチャ
ー像)が形成される。ここで、各中間像の像高は第1実
施例で説明したように光源部12からのレーザービーム
LB1 の光線高に対し数5の関係を満足するので、等間
隔で複数の中間像が面FP1 上に形成される。そして、
これらの中間像はアフォーカル光学系30によって適当
な倍率で縮小され、回転シリンダー40に巻き付けられ
た感光材料FM(記録面)上に像(ビームスポット)と
して形成される。
In the multi-beam recording apparatus thus configured, a plurality of laser beams LB1 emitted from the light source unit 10 and parallel to the optical axis Z1 are reflected by the off-axis parabolic mirror 22a, respectively, and then stereoscopically projected. Lens 2
4, the light is condensed on the rear focal plane FP1 and the aperture 18 is arranged on the focal plane of the off-axis parabolic mirror 22a, so that an intermediate image (aperture image) is formed on the plane FP1. You. Here, as described in the first embodiment, the image height of each intermediate image satisfies Equation 5 with respect to the ray height of the laser beam LB1 from the light source unit 12, so that a plurality of intermediate images are formed at equal intervals. Formed on FP1. And
These intermediate images are reduced at an appropriate magnification by the afocal optical system 30, and are formed as images (beam spots) on the photosensitive material FM (recording surface) wound around the rotating cylinder 40.

【0056】以上のように、第4実施例においても、第
1実施例と同様に光源ユニット10からのレーザービー
ムLB1 を放物面鏡22と立体射影レンズ24を介して
数5を満足しながら面FP1 に中間像を形成し、さらに
アフォーカル光学系30によって感光材料FM上に結像
するようにしているので、第1実施例と同様の効果が得
られる。
As described above, also in the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the laser beam LB1 from the light source unit 10 passes through the parabolic mirror 22 and the stereoscopic projection lens 24 while satisfying the expression (5). Since an intermediate image is formed on the surface FP1 and the image is formed on the photosensitive material FM by the afocal optical system 30, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0057】なお、上記第4実施例では、アパーチャー
18を用いる場合について説明したが、アパーチャー1
8は必須構成要素ではない。アパーチャーを設けない場
合には、図10に示すように、半導体レーザー14から
出射し、さらにコリメーターレンズ16に平行光線とさ
れたレーザービームLB1 は放物面鏡22で反射され、
その焦点位置Dでビームウエストが形成される。この位
置は立体射影レンズ24の前側焦点位置なので、立体射
影レンズ24を通過したレーザービームLB3のビーム
ウエストは、立体射影レンズ24の後側焦点面FP1上
に形成される。以下同様にして、アフォーカル光学系3
4の後側焦点面に一致する感光材料FM上にもビームウ
エストが形成され、微小なビームスポットで描画するこ
とができ、アパーチャーを設けた場合と同様に高精度描
画が可能となる。
In the fourth embodiment, the case where the aperture 18 is used has been described.
8 is not an essential component. When no aperture is provided, as shown in FIG. 10, the laser beam LB1 emitted from the semiconductor laser 14 and further collimated by the collimator lens 16 is reflected by the parabolic mirror 22,
A beam waist is formed at the focal position D. Since this position is the front focal position of the stereoscopic projection lens 24, the beam waist of the laser beam LB3 that has passed through the stereoscopic projection lens 24 is formed on the rear focal plane FP1 of the stereoscopic projection lens 24. Hereinafter, similarly, the afocal optical system 3
4, a beam waist is also formed on the photosensitive material FM coincident with the rear focal plane, so that drawing can be performed with a minute beam spot, and high-precision drawing can be performed as in the case where an aperture is provided.

【0058】また、マルチビーム記録装置を構成する上
でアフォーカル光学系30は必須構成要素ではなく、図
11に示すように、光源ユニット10と、縮小光学系2
0とのみで構成してもよく、この場合立体射影レンズ2
4の後側焦点面FP1 に感光材料FM(記録面)を配置
する。
Further, the afocal optical system 30 is not an essential component in configuring the multi-beam recording apparatus, and as shown in FIG.
0, and in this case, the stereoscopic projection lens 2
4, a photosensitive material FM (recording surface) is arranged on the rear focal plane FP1.

【0059】さらに、アフォーカル光学系30を、図1
2に示すように、ズームレンズ32のみによって構成し
てもよい。この場合、ズームレンズ32の後側焦点面F
P2に感光材料FMを配置する。
Further, the afocal optical system 30 is
As shown in FIG. 2, it may be constituted only by the zoom lens 32. In this case, the rear focal plane F of the zoom lens 32
The photosensitive material FM is disposed on P2.

【0060】また、上記の各実施例では、ズームレンズ
(アフォーカル系)32の後側焦点面とアフォーカル光
学系34の前側焦点面とを一致させて、アフォーカル光
学系30を形成しているが、光学系30を構成する個々
の光学系(例えば、第1実施例ではレンズ32,光学系
34が該当する)がアフォーカル光学系であることは必
須要件ではなく、光学系30が全体としてアフォーカル
系であれば足りる。
In each of the above embodiments, the rear focal plane of the zoom lens (afocal system) 32 coincides with the front focal plane of the afocal optical system 34 to form the afocal optical system 30. However, it is not essential that the individual optical systems constituting the optical system 30 (for example, the lens 32 and the optical system 34 correspond to the first embodiment) are afocal optical systems. If it is an afocal system, it is enough.

【0061】E.第5実施例 図13は、この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
5実施例を示す図である。この第5実施例は、光源ユニ
ット10が異なる点を除いて、第1実施例とほぼ同一で
ある。したがって、ここでは光源ユニット10の構成を
説明し、その他の構成については説明を省略する。
E. Fifth Embodiment FIG. 13 is a diagram showing a multibeam recording apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is almost the same as the first embodiment except that the light source unit 10 is different. Therefore, here, the configuration of the light source unit 10 will be described, and the description of the other configurations will be omitted.

【0062】この光源ユニット10では、半導体レーザ
ー12の代わりにレーザービームの発生源として固体レ
ーザー62が設けられ、固体レーザー62からの1本の
レーザービームLB4 がビームスプリッター64に入射
されるように構成されている。このため、入射ビームL
B4 はこのビームスプリッター64によって複数本に分
割された後、マルチチャンネル変調器66に入射され
て、それぞれ画像信号に応じて変調され、この光源ユニ
ット10から縮小光学系20に向けて出射される。な
お、固体レーザー62の代わりにガスレーザー等を用い
てもよい。
In the light source unit 10, a solid-state laser 62 is provided as a laser beam generating source instead of the semiconductor laser 12, and one laser beam LB 4 from the solid-state laser 62 is incident on a beam splitter 64. Have been. Therefore, the incident beam L
B4 is split into a plurality of beams by the beam splitter 64, then enters a multi-channel modulator 66, is modulated according to image signals, and is emitted from the light source unit 10 toward the reduction optical system 20. Note that a gas laser or the like may be used instead of the solid laser 62.

【0063】この実施例では、図13に示すように、第
1実施例のアパーチャー18に対応する位置にビームウ
エストBWが位置するように調整されているので、分割
レーザービームのビームウエストが面FP1 ,FP2 及
び感光材料FM(記録面)に位置するようになり、シャ
ープな像を感光材料FMに記録することができる。もち
ろん、縮小光学系20及びアフォーカル光学系30は同
一構成であるため、上記第4実施例と同様の効果を奏す
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 13, since the beam waist BW is adjusted to be located at a position corresponding to the aperture 18 of the first embodiment, the beam waist of the divided laser beam is adjusted to the plane FP1. , FP2 and the photosensitive material FM (recording surface), and a sharp image can be recorded on the photosensitive material FM. Of course, since the reduction optical system 20 and the afocal optical system 30 have the same configuration, the same effects as in the fourth embodiment can be obtained.

【0064】なお、ビームスプリッター64を用いた場
合、分割レーザービームのビームウエストの形成位置は
チャンネルによって多少異なるが、その形成位置のずれ
量は全系の縦倍率により決定されるものである。但し、
この種の記録装置では高密度描画を行うために、縮小率
を大きく設定するのが一般的であるので、そのずれ量は
極小となり、実使用上問題となることはない。
When the beam splitter 64 is used, the formation position of the beam waist of the divided laser beam is slightly different depending on the channel, but the amount of deviation of the formation position is determined by the longitudinal magnification of the entire system. However,
In this type of recording apparatus, in order to perform high-density drawing, it is common to set a large reduction ratio. Therefore, the shift amount is extremely small, and there is no problem in practical use.

【0065】F.第6実施例 上記においては、回転シリンダー40に巻き付けられた
感光材料FMに描画するタイプの装置について説明した
が、この発明は円筒の内面に貼り付けられた感光材料F
Mに描画するタイプの装置にも適用することができる。
F. Sixth Embodiment In the above description, an apparatus of the type for drawing on the photosensitive material FM wound around the rotary cylinder 40 has been described. However, the present invention relates to a photosensitive material F attached to the inner surface of a cylinder.
The present invention can also be applied to an apparatus of a type for drawing on M.

【0066】図14は、このタイプのマルチビーム記録
装置のスキャン系を示す斜視図である。同図に示すよう
に、中空円筒をその軸線方向と平行に分割した形状を有
するホルダ72の内周面に感光材料FMが装着されてい
る。また、ホルダ72の曲率中心線CL上に、その中心
線CLと平行な反射面を有する回転ミラー74が一対の
フレーム76,76に対し回転自在に支持されている。
その回転ミラー74は、ベルト78を介してモーター8
0と接続されており、モーター80の回転動作に応じて
ミラー74が回転するように構成されている。また、回
転ミラー74の下方位置には固定ミラー78がフレーム
76に固定されている。
FIG. 14 is a perspective view showing a scanning system of this type of multi-beam recording apparatus. As shown in the figure, a photosensitive material FM is mounted on an inner peripheral surface of a holder 72 having a shape obtained by dividing a hollow cylinder in parallel with the axial direction thereof. A rotating mirror 74 having a reflecting surface parallel to the center line CL of the curvature of the holder 72 is rotatably supported by the pair of frames 76, 76.
The rotating mirror 74 is connected to the motor 8 via a belt 78.
0, so that the mirror 74 rotates in accordance with the rotation of the motor 80. A fixed mirror 78 is fixed to the frame 76 at a position below the rotating mirror 74.

【0067】フレーム76,76の間にボールネジ82
が設けられ、さらにそのボールネジ82にビームヘッド
84が螺合されている。このため、ボールネジ82の一
端に連結されたモーター86を回転させると、このビー
ムヘッド84がガイド88,88にガイドされながら副
走査方向Yに移動される。
A ball screw 82 is inserted between the frames 76 and 76.
, And a beam head 84 is screwed into the ball screw 82. Therefore, when the motor 86 connected to one end of the ball screw 82 is rotated, the beam head 84 is moved in the sub-scanning direction Y while being guided by the guides 88.

【0068】このビームヘッド84上には直角プリズム
90が取り付けられており、縮小光学系20及びアフォ
ーカル光学系30を介して光源ユニット10からの複数
のレーザービームLBが反射されて、ビームヘッド84
上の集光レンズ92に入射される。この集光レンズ92
からのレーザービームは固定ミラー78及び回転ミラー
74を介して感光材料FMに照射される。
A right-angle prism 90 is mounted on the beam head 84. A plurality of laser beams LB from the light source unit 10 are reflected via the reduction optical system 20 and the afocal optical system 30, and
The light is incident on the upper condenser lens 92. This condenser lens 92
Is irradiated on the photosensitive material FM via a fixed mirror 78 and a rotating mirror 74.

【0069】したがって、モーター80を駆動して回転
ミラー74を回転させてアフォーカル光学系30からの
レーザービームを主走査方向Xに走査するとともに、モ
ーター86を駆動してビームヘッド84を副走査方向Y
に移動させることによって所望の画像を感光材料FMに
描画することができる。
Accordingly, the motor 80 is driven to rotate the rotary mirror 74 to scan the laser beam from the afocal optical system 30 in the main scanning direction X, and the motor 86 is driven to move the beam head 84 in the sub-scanning direction. Y
, A desired image can be drawn on the photosensitive material FM.

【0070】G.第7実施例 図15は、この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
7実施例を示す図である。このマルチビーム記録装置
は、2本のレーザービームを出射する光源ユニット1
0,軸はずし放物面鏡22と立体射影レンズ24からな
る縮小光学系20,2枚のレンズL18,L19からなるア
フォーカル光学系30及び被描画物122を搭載し2次
元的にベクトル走査するためのXYステージ100を備
えている。
G. Seventh Embodiment FIG. 15 is a diagram showing a multibeam recording apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. This multi-beam recording apparatus has a light source unit 1 for emitting two laser beams.
0, a reduction optical system 20 including an off-axis parabolic mirror 22 and a stereoscopic projection lens 24, an afocal optical system 30 including two lenses L18 and L19, and a drawing object 122 are mounted and two-dimensionally vector-scanned. XY stage 100 is provided.

【0071】この光源ユニット10では、アルゴンレー
ザー110からのレーザービームLB5 がシャッター1
12及び折り返しミラー114を介してビームスプリッ
タ116に入射されて、その一部が反射される一方、そ
のビームスプリッタ116を透過した成分はミラー11
8によって反射される。このように、この光源ユニット
10では、1本のレーザービームLB5 が2本の平行レ
ーザービームLB6 ,LB7 に分割された後、それぞれ
縮小光学系20に向けて出射される。なお、同図への図
示を省略したが、ビームスプリッタ116とミラー11
8には駆動機構が連結されており、それぞれを独立して
レーザービームLB5 の伝搬方向Zに移動可能となって
おり、ビームスプリッタ116とミラー118の間隔を
調整して光源ユニット10からのレーザービームLB6
,LB7 のビームピッチPa を変更することができる
ようになっている。
In the light source unit 10, the laser beam LB 5 from the argon laser 110 is applied to the shutter 1.
The beam enters the beam splitter 116 via the mirror 12 and the reflection mirror 114 and is partially reflected, while the component transmitted through the beam splitter 116 is reflected by the mirror 11.
8 reflected. As described above, in this light source unit 10, one laser beam LB5 is split into two parallel laser beams LB6 and LB7 and then emitted toward the reduction optical system 20. Although not shown in the figure, the beam splitter 116 and the mirror 11
A drive mechanism 8 is connected to each other and can be independently moved in the propagation direction Z of the laser beam LB5. The laser beam from the light source unit 10 is adjusted by adjusting the distance between the beam splitter 116 and the mirror 118. LB6
, LB7 can be changed.

【0072】光源ユニット10からのレーザービームL
B6 ,LB7 は縮小光学系20を介して所定位置に中間
像を形成し、さらに折り返しミラー120で反射されて
アフォーカル光学系30に入射される。そして、このア
フォーカル光学系30によってその中間像が適当な倍率
で縮小されてXYステージ100上の被描画物122に
結像される。このマルチビーム記録装置によれば、被描
画物122に対して、同じ画像を所定の間隔で、例えば
領域122a及び122bに、同時に記録できる。な
お、上述の各実施例においては、光ビームを放射する光
源として、半導体レーザー14,固体レーザー62など
のレーザーを用いたが、これらに代えて、LEDを光源
としても実施可能である。
The laser beam L from the light source unit 10
B6 and LB7 form an intermediate image at a predetermined position via the reduction optical system 20, and are further reflected by the return mirror 120 and enter the afocal optical system 30. The afocal optical system 30 reduces the intermediate image at an appropriate magnification and forms an image on the object 122 on the XY stage 100. According to the multi-beam recording apparatus, the same image can be simultaneously recorded on the object to be drawn 122 at predetermined intervals, for example, in the regions 122a and 122b. In each of the above-described embodiments, a laser such as the semiconductor laser 14 or the solid-state laser 62 is used as a light source that emits a light beam.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、縮小光学系をパワーを有する反射鏡と、パワー
を有する光学素子とで構成するとともに、その反射鏡の
焦点とその光学素子の焦点とを一致させて、アフォーカ
ル系を形成しているので、チャンネル数を増やした場合
でもコンパクトで、しかも高精度描画が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reduction optical system is constituted by the reflecting mirror having the power and the optical element having the power, and the focal point of the reflecting mirror and the optics thereof. Since the afocal system is formed by matching the focal point of the element, even if the number of channels is increased, compact and high-precision drawing becomes possible.

【0074】請求項2の発明によれば、前記反射鏡を放
物面鏡で構成するとともに、前記光学素子を立体射影レ
ンズで構成している。また、請求項3の発明によれば、
前記反射鏡及び前記光学素子をそれぞれ焦点距離の異な
る放物面鏡で構成している。さらに、請求項4の発明に
よれば、前記反射鏡を球面鏡で構成するとともに、前記
光学素子を等立体角射影レンズで構成している。そのた
め、請求項2ないし4のいずれの場合も、縮小光学系に
入射及び出射されるレーザービームの光軸からの光線高
をそれぞれhi ,hi ′とすれば、 hi ′=m・hi ただし、mは縮小光学系の倍率、を満足することがで
き、高精度描画が可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the reflecting mirror is constituted by a parabolic mirror, and the optical element is constituted by a stereoscopic projection lens. According to the third aspect of the present invention,
The reflecting mirror and the optical element are each constituted by a parabolic mirror having a different focal length. Further, according to the invention of claim 4, the reflecting mirror is constituted by a spherical mirror, and the optical element is constituted by an equal solid angle projection lens. Therefore, in any of the second to fourth aspects, if the heights of the laser beams entering and exiting the reduction optical system from the optical axis are hi and hi ', respectively, hi' = m · hi where m Can satisfy the magnification of the reduction optical system, and high-precision drawing can be performed.

【0075】請求項5の発明によれば、前記縮小光学系
と前記記録面との間にアフォーカル光学系をさらに設け
た場合にあっても、このアフォーカル光学系の光軸を前
記縮小光学系の光軸に対して所定距離だけ平行にずらし
てあり、縮小光学系から出射される光ビーム全体をアフ
ォーカル光学系の入射面全体に入射させることができる
ので、そのアフォーカル光学系のコンパクト化を図るこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, even when an afocal optical system is further provided between the reduction optical system and the recording surface, the optical axis of the afocal optical system is adjusted by the reduction optical system. It is shifted parallel to the optical axis of the system by a predetermined distance, and the entire light beam emitted from the reduction optical system can be made incident on the entire incident surface of the afocal optical system. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第1
実施例を示す平面図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of a multi-beam recording apparatus according to the present invention.
It is a top view showing an example.

【図2】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第1
実施例を示す側面図である。
FIG. 2 shows a first example of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.
It is a side view which shows an Example.

【図3】光源ユニットの正面図である。FIG. 3 is a front view of a light source unit.

【図4】縮小光学系を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a reduction optical system.

【図5】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第2
実施例を示す平面図である。
FIG. 5 shows a second example of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.
It is a top view showing an example.

【図6】縮小光学系を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a reduction optical system.

【図7】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第4
実施例を示す斜視図である。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.
It is a perspective view showing an example.

【図8】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第4
実施例を示す平面図である。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.
It is a top view showing an example.

【図9】光源部の配列関係を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an arrangement relationship of light source units.

【図10】この発明にかかるマルチビーム記録装置の変
形例を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a modified example of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図11】この発明にかかるマルチビーム記録装置の別
の変形例を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing another modified example of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図12】この発明にかかるマルチビーム記録装置のさ
らに別の変形例を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing still another modified example of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図13】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
5実施例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a fifth embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図14】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
6実施例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a sixth embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図15】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
7実施例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a seventh embodiment of the multi-beam recording apparatus according to the present invention.

【図16】従来のマルチビーム記録装置を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a conventional multi-beam recording apparatus.

【図17】入射角と像高との関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between an incident angle and an image height.

【符号の説明】 10 光源ユニット 20 縮小光学系 22,26 放物面鏡 24 立体射影レンズ 28 球面鏡 29 等立体角射影レンズ 30 アフォーカル光学系[Description of Signs] 10 light source unit 20 reduction optical system 22, 26 parabolic mirror 24 stereoscopic projection lens 28 spherical mirror 29 equal solid angle projection lens 30 afocal optical system

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の光ビームを発生する光源ユニット
と、縮小光学系とを備え、前記縮小光学系を介して前記
光源ユニットからの複数の光ビームを記録面に照射する
マルチビーム記録装置であって、 前記縮小光学系がパワーを有する反射鏡と、パワーを有
する光学素子とで構成されるとともに、前記反射鏡の焦
点と前記光学素子の焦点とが一致していることを特徴と
するマルチビーム記録装置。
1. A multi-beam recording apparatus comprising: a light source unit that generates a plurality of light beams; and a reduction optical system, and irradiates a plurality of light beams from the light source unit to a recording surface via the reduction optical system. Wherein the reduction optical system includes a reflecting mirror having power and an optical element having power, and a focal point of the reflecting mirror coincides with a focal point of the optical element. Beam recording device.
【請求項2】 前記反射鏡が放物面鏡であり、前記光学
素子が立体射影レンズである請求項1記載のマルチビー
ム記録装置。
2. The multi-beam recording apparatus according to claim 1, wherein said reflecting mirror is a parabolic mirror, and said optical element is a stereoscopic projection lens.
【請求項3】 前記反射鏡及び前記光学素子がそれぞれ
焦点距離の異なる放物面鏡である請求項1記載のマルチ
ビーム記録装置。
3. The multi-beam recording apparatus according to claim 1, wherein said reflecting mirror and said optical element are parabolic mirrors having different focal lengths.
【請求項4】 前記反射鏡が球面鏡であり、前記光学素
子が等立体角射影レンズである請求項1記載のマルチビ
ーム記録装置。
4. The multi-beam recording apparatus according to claim 1, wherein said reflecting mirror is a spherical mirror, and said optical element is an equal solid angle projection lens.
【請求項5】 前記縮小光学系と前記記録面との間にア
フォーカル光学系を設け、前記アフォーカル光学系の光
軸を前記縮小光学系の光軸に対して所定距離だけ平行に
ずらした請求項1記載のマルチビーム記録装置。
5. An afocal optical system is provided between the reduction optical system and the recording surface, and an optical axis of the afocal optical system is shifted by a predetermined distance in parallel with an optical axis of the reduction optical system. The multi-beam recording apparatus according to claim 1.
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