JP2791551B2 - 円筒内面走査型画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒部材の内面に
保持された記録媒体、例えば感光材料上に光ビームを走
査することにより、画像を記録する円筒内面走査型画像
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒内面走査型画像記録装置とし
ては、内面に感光材料を保持するドラムを備え、レーザ
光源から発して変調された光ビームを、光偏向器でドラ
ム内面に向けて照射し、それと共に、その光偏向器をド
ラムの中心軸を中心として回転させて、ドラム内面に保
持された感光材料を走査するものが知られている。

【０００３】こうした円筒内面走査型画像記録装置に使
用される光偏向器は、例えば、４５度に傾けた反射鏡
（以下、傾斜ミラーと呼ぶ）が用いられる。即ち、変調
されて送られてくる光ビームを、傾斜ミラーにより入射
方向に対して垂直に反射して、ドラム内面の感光材料に
送ると共に、その傾斜ミラーをドラムの中心軸を軸とし
て回転させる。こうしてドラム内面に保持された感光材
料を走査する。

【０００４】また、特開昭６３−１５８５８０号公報に
は、前記傾斜ミラーによる面倒れを補正するため、傾斜
ミラーに代えて、ペンタプリズムを使用する円筒内面走
査型画像記録装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来の円筒内面走査型画像記録装置では、複数の光ビーム
を用いて走査することにより、１本の光ビームを用いた
場合に比べて、画像の記録速度を向上しようという試み
がなされている。

【０００６】しかしながら、前述した円筒内面走査型画
像記録装置では、図１８に示すように、傾斜ミラーＡ１
に複数の光ビームＡ２，Ａ３，Ａ４を並列状に入射した
場合、その傾斜ミラーＡ１によって反射されて照射され
るドラムＡ５内面のスポット列が、傾斜ミラーＡ１の回
転位置で変化する現象、即ち、スポット列を構成する各
光ビームのスポットの配列が変化し、さらには、各スポ
ットの配列順序が、光ビームＡ２，Ａ３，Ａ４から光ビ
ームＡ４，Ａ３，Ａ２というように反転するといった現
象が生じる。このために、ドラム内面の感光材料上に形
成される複数光ビームによる走査線は互いに一定の間隔
を保持した経路をとらない。その結果、複数の光ビーム
を用いた画像記録を行なうことができないという問題点
があった。

【０００７】この問題点は、傾斜ミラーＡ１に代えてペ
ンタプリズムを使用した場合にも同様に発生する。本発
明の円筒内面走査型画像記録装置は、こうした問題点に
鑑みてなされたもので、走査時における複数の光ビーム
によるドラム内面のスポット配列の変化を解消すること
により、複数の光ビームによる画像記録を可能とするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題を解決するためになされた第１の発明の円筒内
面走査型画像記録装置は、円筒部材の内面を光ビームで
走査することにより、前記内面に設けられた記録媒体を
露光して画像記録を行なう円筒内面走査型画像記録装置
であって、互いに回転方向が逆回りの２本の円偏光の光
ビームを、互いの主光線を一致させた合成光ビームとし
て、前記円筒部材の中心軸方向に出力する光ビーム出力
手段と、前記光ビーム出力手段から出力される前記合成
光ビームを互いに直交偏光の対をなし、かつ所定の角度
を有するｐ偏光光ビームとｓ偏光光ビームとに分離する
合成光ビーム分離手段と、前記分離されたｐ偏光光ビー
ムとｓ偏光光ビームとを前記円筒部材の内面に向けて偏
向する反射部材と、前記合成光ビーム分離手段および前
記反射部材を前記円筒部材の中心軸を軸として一体回転
させる走査手段とを備える。

【０００９】この円筒内面走査型画像記録装置によれ
ば、光ビーム出力手段によって、偏光状態が円偏光であ
って、その偏光の回転方向が右回りと左回り（本明細書
において「互いの回転方向が逆回り」という）である２
本の円偏光の光ビームを、互いの主光線を一致させた合
成光ビームとして出力し、合成光ビーム分離手段によっ
て、その合成光ビームをｐ偏光光ビームとｓ偏光光ビー
ムとに分離して、その後、その分離されたｐ偏光光ビー
ムとｓ偏光光ビームとを、反射部材によって円筒部材の
内面に向けて偏向する。この光ビームの分離、偏向の
際、走査手段によって、合成光ビーム分離手段と反射部
材とを円筒部材の中心軸を軸として一体回転させる。

【００１０】したがって、光ビーム出力手段から入射す
るみかけ上１本の合成光ビームを、走査手段により一体
的に回転する合成光ビーム分離手段と反射部材により分
離・偏向している。このため、合成光ビーム分離手段に
より分離された２本の光ビームの進行方向は、反射部材
の回転角度位置が変化した場合においても、反射部材か
ら見て変化がないことから、両光ビームによって照射さ
れる円筒部材の内面のスポット配列は、走査位置によっ
て変化することがない。この結果、複数チャンネルの光
ビームによる画像記録を行なうことができる。

【００１１】上記第１の発明の構成において、前記反射
部材は、一定の交角で配設された２枚の反射面を備える
構成としてもよい。

【００１２】この構成によれば、一定の交角で配設され
た２枚の反射面で反射される光線のふれ角は一定である
という幾何光学的性質により、走査手段による回転軸が
ぶれても、分離された２本の光ビームの出射方向を一定
に保つことができる。即ち、いわゆる面倒れに起因する
「出射方向の変化」という悪影響を除去する（以下、単
に面倒れを補正すると呼ぶ）ことができる。

【００１３】さらに、上記の構成において、合成光ビー
ム分離手段は、１／４波長板と、ウォラストンプリズム
とを備える構成とすることが好ましい。

【００１４】同じく上述の課題を解決するためになされ
た第２の発明の円筒内面走査型画像記録装置は、円筒部
材の内面を光ビームで走査することにより、前記内面に
設けられた記録媒体を露光して画像記録を行なう円筒内
面走査型画像記録装置であって、互いに回転方向が逆回
りの２本の円偏光の光ビームを、互いの主光線を一致さ
せた合成光ビームとして、前記円筒部材の中心軸方向に
出力する光ビーム出力手段と、前記光ビーム出力手段か
ら出力される前記合成光ビームを前記円筒部材の内面に
向けて偏向する反射部材と、前記反射部材で偏向された
合成光ビームを互いに直交偏光の対をなし、かつ所定の
角度を有するｐ偏光光ビームとｓ偏光光ビームとに分離
する合成光ビーム分離手段と、前記合成光ビーム分離手
段および前記反射部材を前記円筒部材の中心軸を軸とし
て一体回転させる走査手段とを備える。

【００１５】この円筒内面走査型画像記録装置によれ
ば、光ビーム出力手段によって、偏光状態が円偏光であ
って互いの回転方向が逆回りである２本の円偏光の光ビ
ームを、互いの主光線を一致させた合成光ビームとして
出力し、反射部材によって、その合成光ビームを円筒部
材の内面に向けて偏向する。さらに、合成光ビーム分離
手段によって、その合成光ビームをｐ偏光光ビームとｓ
偏光光ビームとに分離するとともに、走査手段によっ
て、反射手段と合成光ビーム分離手段とを円筒部材の中
心軸を軸として一体回転させる。

【００１６】したがって、光ビーム出力手段から入射す
るみかけ上１本の合成光ビームを、走査手段により一体
的に回転する反射部材と合成光ビーム分離手段により偏
向・分離している。このため、反射部材にはみかけ上１
本の光ビームが入射されるに過ぎないために、円筒部材
の内面のスポット配列は、走査位置によって変化するこ
とがない。この結果、複数チャンネルの光ビームによる
画像記録を行なうことができる。

【００１７】上記第２の発明の構成において、前記反射
部材は、一定の交角で配設された２枚の反射面を備える
構成としてもよい。

【００１８】この構成によれば、一定の交角で配設され
た２枚の反射面で反射される光線のふれ角は一定である
という幾何光学的性質により、走査手段による回転軸が
ぶれても、分離された２本の光ビームの出射方向を一定
に保つことができ、いわゆる面倒れの補正を図ることが
できる。

【００１９】さらに、上記の構成において、合成光ビー
ム分離手段は、１／４波長板と、ウォラストンプリズム
とを備える構成とすることが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、以上説明したこの発明の実
施の形態を実施例に基づき説明する。なお、本願発明者
はこの発明に関連する別発明を同時期に発明しているこ
とから、この別発明を参考例としてまず説明する。

【００２１】図１は、参考例としての円筒内面走査型画
像記録装置の要部を示す模式図、図２は、その円筒内面
走査型画像記録装置の要部の斜視図、図３は、その円筒
内面走査型画像記録装置の構成を制御系の構成と共に示
す概略構成図である。なお、これらの図においては、理
解を容易とするため、光ビーム径を誇張して記載してい
る。

【００２２】これら図に示すように、円筒内面走査型画
像記録装置１００は、円筒形状で内面に感光材料１１０
を保持するドラム１２０と、そのドラム１２０の内部に
配置された光偏向器２００と、光偏向器２００へ光ビー
ムを送る光ビーム出力手段としての光ビーム出力部２１
２と、光ビームの進行方向、即ちドラム１２０の軸方向
に光偏向器２００を往復運動させる往復機構２１３（図
２，図３）とを備える。

【００２３】光ビーム出力部２１２は、レーザ光源２１
８，ハーフプリズム２２０，第１の変調器（例えば、Ａ
ＯＭ）２２１，第２の変調器２２２，第１の反射板２２
３，１／２波長板２２４，偏光ビームスプリッタ２２
５，第２の反射板２２６，１／４波長板２２７およびビ
ームエキスパンダ２２８とから構成されており、以下の
ように作用する。なお、レーザ光源２１８は、例えば、
アルゴンレーザ、ヘリウムネオンレーザ、半導体レーザ
等であり、直線偏光（この参考例の場合、ｐ偏光）の光
ビームを出射する。

【００２４】まず、レーザ光源２１８から出射されたｐ
偏光の光ビームをハーフプリズム２２０で二方向に分割
し、一方の光ビーム（第１光ビームＢ１）を第１変調器
２２１で、他方の光ビーム（第２光ビームＢ２）を第２
変調器２２２で、ドラム内面の感光材料１１０に記録さ
れるべき画像に応じてそれぞれオン／オフ制御する。例
えば、感光材料１１０上において、記録を行なうべき画
素では光ビームをオンにして露光し、記録を行なわない
画素では光ビームをオフにする。第１光ビームＢ１は、
その後、反射板２２３で反射され、１／２波長板２２４
でｐ偏光の光ビームからｓ偏光の光ビームに変換され
て、偏光ビームスプリッタ２２５に送られる。一方、第
２光ビームＢ２は、第２変調器２２２で変調された後、
反射板２２６で反射され、ｐ偏光の状態のまま偏光ビー
ムスプリッタ２２５に送られる。

【００２５】偏光ビームスプリッタ２２５は、直交偏光
の対をなすｐ偏光とｓ偏光との両光ビームＢ１，Ｂ２を
受けて、光軸が一致する見かけ上１本の合成光ビームを
生成する。すなわち、偏光ビームスプリッタ２２５は、
その偏光膜において、ｐ偏光の光ビームのほぼ全量を透
過し、ｓ偏光の光ビームのほぼ全量を反射するため、ｐ
偏光の光ビームＢ２とｓ偏光の光ビームＢ１とを、図１
に示すように、互いに直交する方向から偏光ビームスプ
リッタ２２５に入射することにより、これらの光ビーム
Ｂ１，Ｂ２を、それらの主光線が一致する見かけ上１本
の合成光ビームとすることができる。この合成光ビーム
は、１／４波長板２２７とビームエキスパンダ２２８と
を通過した後に、光偏向器２００に入射する。

【００２６】１／４波長板２２７は、入射される合成光
ビームにおける直線偏光の光ビームＢ１，Ｂ２の偏光面
と１／４波長板２２７の進相軸とのなす角度が共に４５
度になるように、その配置が定められている。この結
果、ｐ偏光の光ビームＢ２が左回りの円偏光の光ビーム
に、ｓ偏光の光ビームＢ１が右回りの円偏光の光ビーム
に変換される。本例の場合、ｐ偏光の光ビームとｓ偏光
の光ビームとの合成光である合成光ビームが、１／４波
長板２２７に入射されるので、その通過光は、右回りの
円偏光の光ビームと左回りの円偏光の光ビームとが合成
された合成光ビームＣＢになる。なお、円偏光の回転方
向は、円偏光の光ビームを迎える方向（進行方向と逆の
方向）から見た場合の電気ベクトルの回転方向である。
また、上記１／４波長板２２７は、偏光ビームスプリッ
タ２２５と光偏向器２００との間の光路中であれば、任
意の位置に配設することが可能である。

【００２７】１／４波長板２２７を通過した光ビーム
は、ビームエキスパンダ２２８により、比較的大口径の
ビームに変換され、光偏向器２００の方向に向かう。即
ち、光ビーム出力部２１２によれば、２チャンネル分の
変調光ビームが合成された合成光ビームＣＢが出力され
ることになるが、この２チャンネル分の変調光ビームの
一つである第１光ビームＢ１は、右回りの円偏光の光ビ
ームで、他方の第２光ビームＢ２は、左回りの円偏光の
光ビームであり、両光ビームＢ１，Ｂ２は、互いの光軸
を一致させて、見かけ上１本のビームになるように合成
されている。その後、その合成光ビームＣＢは、光偏向
器２００の前面に配設され、光ビームをドラム１２０の
内面に保持された感光材料１１０上に結像させるための
フォーカシングレンズ２２９を介して、光偏向器２００
に送られる。

【００２８】光偏向器２００においては、第１の１／４
波長板２０２，偏光ビームスプリッタ２０３，第２の１
／４波長板２０４および第１の反射板２０５が、光ビー
ムの入射方向（図中、ｙ方向）に順に配設されている。
さらに、偏光ビームスプリッタ２０３からみて入射光ビ
ームの進行方向と９０度転換する方向（図中、−ｚ方
向）に、第３の１／４波長板２０６および第２の反射板
２０７が順に配設されている。なお、第２の反射板２０
７は、その反射面の法線方向と偏光ビームスプリッタ２
０３からの光ビームの主光線とが微小な角度をなすよう
に傾けて配設されている。実際には、偏光ビームスプリ
ッタ２０３の表面に、前述した各光学素子２０２，２０
４，２０５，２０６，２０７を光硬化性樹脂等により接
着・固定し（図２，図３）、アルミ製の箱体２３１（図
３）で外側を覆うようにして作成されている。また、こ
の光偏向器２００のｙ方向側には、主走査モータ２３０
が設けられており、その箱体２３１に主走査モータ２３
０の回転軸が連結され、主走査モータ２３０の駆動力を
受けて、光偏向器２００は、合成光ビームＣＢの主光線
を軸Ｌとして一体的に回転する。

【００２９】こうした構成の光偏向器２００には、光ビ
ーム出力部２１２から出力された合成光ビームＣＢが入
射されることになるが、この合成光ビームＣＢは、前述
したように、見かけ上１本のビームに合成された右回り
の円偏光の第１光ビームＢ１と左回りの円偏光の第２光
ビームＢ２とから成る。こうした光ビームＢ１，Ｂ２が
どの様に各光学素子を通って外部に出射されるかを、図
４（光偏向器２００における光路を示す斜視図）および
図１を用いて、次に詳しく説明する。なお、図１の光偏
向器２００内部にあっては、第１光ビームＢ１と第２光
ビームＢ２との光路を、説明のために主光線のみをずら
して描いている。

【００３０】これら図に示すように、入射光ビームＢ
１，Ｂ２は、まず、第１の１／４波長板２０２を通過し
て、その１／４波長板２０２の進相軸に対して各々４５
度の偏光面をもつ直線偏光の光ビームに変換される。こ
こでは、入射光ビームが、右回りの円偏光であれば、ｐ
偏光の光ビームが得られるように、進相軸の方向を定め
て第１の１／４波長板２０２は配設されている。したが
って、右回りの円偏光である第１光ビームＢ１は、ｐ偏
光の光ビームに変換され、一方、左回りの円偏光である
第２光ビームＢ２は、ｓ偏光の光ビームに変換される。

【００３１】次いで、両光ビームＢ１，Ｂ２は、偏光ビ
ームスプリッタ２０３に入射される。偏光ビームスプリ
ッタ２０３は、ｐ偏光の光ビームに対してはほぼ全光量
を透過し、ｓ偏光の光ビームに対してはほぼ全光量を反
射する。第１の１／４波長板２０２を通過した第１光ビ
ームＢ１は、ｐ偏光の光ビームであるから、偏光ビーム
スプリッタ２０３をそのまま透過し、第２の１／４波長
板２０４にほぼ全光量入射される。

【００３２】第２の１／４波長板２０４は、ｐ偏光の光
ビームを左回りの円偏光の光ビームに変換するように進
相軸の方向が定められて配設されており、偏光ビームス
プリッタ２０３を透過したｐ偏光の第１光ビームＢ１を
左回りの円偏光の光ビームに変換する。次いで、第１光
ビームＢ１は、第１の反射板２０５にて反射され、進行
方向がｙ方向から−ｙ方向に１８０度転換される。な
お、この反射によって、第１光ビームＢ１は光ビームを
迎える方向から見て左回りの円偏光の光ビームから右回
りの円偏光の光ビームとなり、再び第２の１／４波長板
２０４に入射される。

【００３３】右回りの円偏光となった第１光ビームＢ１
は、第２の１／４波長板２０４を通過すると、ｓ偏光の
光ビームとなり、再び、偏光ビームスプリッタ２０３に
入射することになる。偏光ビームスプリッタ２０３は、
前述したようにｓ偏光の光ビームを反射することから、
入射された第１光ビームＢ１は反射されて、その進行方
向が９０度転換され、図中ｚ方向に出射される。一方、
第１の１／４波長板２０２を通過した第２光ビームＢ２
は、ｓ偏光の光ビームであるから、偏光ビームスプリッ
タ２０３により、第３の１／４波長板２０６の方向（図
中、−ｚ方向）に反射される。次いで、第２光ビームＢ
２は、第３の１／４波長板２０６に入射される。

【００３４】第３の１／４波長板２０６は、ｓ偏光の光
ビームを左回りの円偏光の光ビームに変換するように進
相軸の方向が定められて配設されており、偏光ビームス
プリッタ２０３で反射されたｓ偏光の第２光ビームＢ２
を左回りの円偏光の光ビームに変換する。次いで、第２
光ビームＢ２は、第２の反射板２０７にて反射され、図
中ｚ方向に進行する。なお、この反射によって、第２光
ビームＢ２は光ビームを抑える方向から見て左回りの円
偏光の光ビームから右回りの円偏光の光ビームとなり、
再び第３の１／４波長板２０６に入射される。

【００３５】右回りの円偏光となったその第２光ビーム
Ｂ２は、第３の１／４波長板２０６を通過すると、ｐ偏
光の光ビームとなり、再び、偏光ビームスプリッタ２０
３に入射されることになる。偏光ビームスプリッタ２０
３は、前述したようにｐ偏光の光ビームを透過すること
から、第２光ビームＢ２は、そのままｚ方向に出射され
る。

【００３６】なお、第２の反射板２０７が前述したよう
に微小角だけ傾斜していることから、第２光ビームＢ２
は、ｚ方向に対して微小な角度だけずれた方向に出射さ
れる。その結果、両光ビームＢ１，Ｂ２の出射方向には
微小な角度のずれが生じるため、両光ビームＢ１，Ｂ２
は分離した状態で外部、即ち、ドラム内面の感光材料１
１０に出射される。

【００３７】ここで、出射される両光ビームＢ１，Ｂ２
は、ｓ偏光とｐ偏光というように、偏光面が互いに直交
している状態が維持される。このため、従来、隣接する
走査線の間が白抜けになる状態（走査われ）を防止する
ことを目的としてマルチの出射光ビームを一部重なるよ
うにした場合に、図５（ａ）に示すように、干渉が生じ
てビーム形状がくずれることがあったが、この参考例に
おいては、出射される両光ビームＢ１，Ｂ２は、その偏
向方向にかかわらず、互いに直交偏光の対をなすことと
なるため、これらを一部重なるようにしても、図５
（ｂ）に示すように、干渉が生じない。

【００３８】光偏向器２００は、往復機構２１３によ
り、ドラム１２０内をその軸方向に往復運動するが、こ
うした往復機構２１３の構成について、次に説明する。
なお、光偏向器２００の下方には、載置台２３２（図
２，図３）が設けられており、フォーカシングレンズ２
２９と、光偏向器２００が連結された主走査モータ２３
０とが、載置台２３２上に載置されている。

【００３９】往復機構２１３は、ボールネジ機構であ
り、螺旋ねじが切られている１本のねじ棒３００と２本
の案内棒３０１，３０２とを備えており、これらは入射
光ビームの進行方向に平行に配設されている。ねじ棒３
００には、載置台２３２の第１支持脚３０４が螺合され
ると共に、その端部に、副走査モータ３０３の回転軸が
連結されている。また、ねじ棒３００は、載置台２３２
の第２支持脚３０５を貫通している。なお、両支持脚３
０４，３０５には、案内棒３０１，３０２も貫通されて
いる。こうした構成により、副走査モータ３０３を駆動
することで、ねじ棒３００が回転し、ねじ棒３００によ
り第１支持脚３０４、ひいては載置台２３２が、案内棒
３０１、３０２によって案内されて移動する。なお、第
１支持脚３０４の下端には磁石片３０６が接着されてお
り、この磁石片３０６とスケール３０７とで磁気式のリ
ニアエンコーダ３０８が構成される。リニアエンコーダ
３０８によれば、入射光ビームの進行方向（副走査方
向）における載置台２３２の位置が検出され、ひいて
は、その方向における光偏向器２００からの出射光の位
置が検出される。

【００４０】一方、主走査モータ２３０の回転軸には、
コード板３０９ａが連結されており、このコード板３０
９ａと検出器３０９ｂとからなるロータリエンコーダ３
１０により、主走査モータ２３０の回転角、即ち、光偏
向器２００からの出射光の回転角が検出される。

【００４１】円筒内面走査型画像記録装置１００は、図
３に示すように、さらに、主走査モータ２３０および副
走査モータ３０３の動作を制御する走査系制御回路３５
０を備えている。走査系制御回路３５０は、主走査駆動
回路３５１を制御することにより主走査モータ２３０を
駆動し、また、副走査駆動回路３５２を制御することに
より副走査モータ３０３を駆動する。その結果、光偏向
器２００は、入射光ビームの主光線を軸として定速回転
し、それと並行して、その軸上を所定位置から所定方向
（例えば、−ｙ方向）に定速移動する。

【００４２】リニアエンコーダ３０８およびロータリエ
ンコーダ３１０からの出力信号は、主走査駆動回路３５
１、副走査駆動回路３５２を介して走査系制御回路３５
０にそれぞれ入力される。走査系制御回路３５０は、そ
れら出力信号を取り込んで、画像処理装置３６０に送
る。

【００４３】画像処理装置３６０は、円筒内面走査型画
像記録装置１００に送る画像データを生成する装置で、
ＣＣＤラインセンサなどの一次元蓄積型光電変換素子
（以下ＣＣＤと呼ぶ）３６１と、ＣＣＤ３６１からの出
力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３６２と、Ａ／Ｄ
変換器３６２および前記走査系制御回路３５０からの出
力信号を取り込んで画像処理を行ない、その結果である
画像データを変調器２２１，２２２に出力する処理ユニ
ット３６３から構成されている。

【００４４】処理ユニット３６３は、周知のＣＰＵ３６
３ａ、ＲＯＭ３６３ｂ、ＲＡＭ３６３ｃ等を中心に算術
論理回路として構成され、Ａ／Ｄ変換器３６２および前
記走査系制御回路３５０からの出力信号が入力される入
力ポート３６３ｄ、変調器２２１，２２２に対して画像
データの出力を行なう出力ポート３６３ｅ等を備える。

【００４５】ＣＣＤ３６１により、図示しない原画を光
電走査して得られた入力画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３６
２により多階調デジタル画像データに変換されて、処理
ユニット３６３内のＲＡＭ３６３ｃに一旦格納される。
処理ユニット３６３は、その格納された画像データを適
宜読み出し、網点を作成する網点発生処理を行ない、そ
の網点化された画像データを２チャンネルの画像データ
Ｄi1，Ｄi2として分解して、順に各画像データＤi1，Ｄ
i2を、変調器２２１，２２２にそれぞれ出力する。画像
データＤi1，Ｄi2は２値データであり、網点を構成する
ドット毎に光ビームのオン／オフを１と０でそれぞれ表
わしている。変調器２２１，２２２は、これらの画像デ
ータＤi1，Ｄi2に応じてそれぞれの光ビームＢ１，Ｂ２
をオン／オフ制御する。なお、処理ユニット３６３は、
走査系制御回路３５０からの出力信号を取り込んで、走
査位置に対応する画像データを変調器２２１，２２２へ
それぞれ出力する。

【００４６】したがって、円筒内面走査型画像記録装置
１００にあっては、画像処理装置３６０で生成した画像
データにより変調された２本の光ビームが、光偏向器２
００を介してドラム１２０の内面に向けて出射される。
しかも、２本の光ビームは、ドラム１２０の中心軸を軸
として回転しつつドラム１２０の軸方向に沿って所定の
原点位置から順に移動される。その結果、ドラム１２０
の内面が螺旋状に順次露光され、ドラム１２０の内面に
保持された感光材料１１０に画像が記録される。

【００４７】円筒内面走査型画像記録装置１００では、
光偏向器２００に入射する円偏光の合成光ビームＣＢ
を、走査手段により一体的に回転する光偏向手段及び合
成光ビーム分離手段により分離・偏向しているため、光
偏向器２００から出射される分離後の２本の光ビームＢ
１，Ｂ２の進行方向は、光偏向器２００が回転されて
も、光偏向器２００の偏光ビームスプリッタ２０３から
見て変化がなく、このため、光偏向器２００によって照
射されるドラム１２０の内面のスポット配列は、走査位
置（ドラム１２０の周方向位置）によって変化すること
がない。この結果、２チャンネルの光ビームによる画像
記録が可能となる。

【００４８】また、円筒内面走査型画像記録装置１００
は、偏光ビームスプリッタ２０３および反射板２０５，
２０７を用いて光ビームを偏向するように構成されてお
り、また偏光ビームスプリッタ２０３の偏向膜と、両反
射板２０５，２０７がなす交角は一定角度に固定されて
いる。従って、一定の交角で配設された二枚の反射面で
反射される光線のふれ角は一定であるという幾何光学的
性質により光偏向器２００では回転軸Ｌがぶれても、出
射光ビームの出射方向を一定に保つことができ、いわゆ
る面倒れの補正を図ることができる。

【００４９】次に、本発明についての第１実施例を説明
する。図６は、本発明の第１実施例の円筒内面走査型画
像記録装置の要部を示す模式図、図７は、その円筒内面
走査型画像記録装置の要部の斜視図である。

【００５０】両図に示すように、この円筒内面走査型画
像記録装置４００は、前述した参考例と比較して、光偏
向器４１０の構成が異なり、ドラム１２０，光ビーム出
力部２１２，図示しない往復機構等のその他の構成は同
じである。即ち、光偏向器４１０は、１／４波長板４１
１，ウォラストンプリズム４１２および回転軸Ｌに対し
て反射面を４５度傾斜させた傾斜ミラー４１３を、合成
光ビームＣＢの入射方向に順に配設した構成で、前述し
た参考例と同様に、図示しない主走査モータおよび副走
査モータによって、合成光ビームＣＢの主光線（ドラム
１２０の中心軸）を軸Ｌとして回転しつつその軸方向に
移動して、ドラム内面の感光材料１１０を走査する。

【００５１】光偏向器４１０によれば、光ビーム出力部
２１２から、フォーカシングレンズ２２９を介して、２
チャンネルの合成光ビームＣＢ（右回りの円偏光の第１
光ビームＢ１と左回りの円偏向の第２光ビームＢ２とを
主光線が一致するように合成した見かけ上１本の光ビー
ム）が入射されると、まず、その合成光ビームＣＢは、
１／４波長板４１１を通過して、前述した参考例と同様
に、直交偏光の対をなすｐ偏光とｓ偏光との成分を持つ
光ビームに変換される。

【００５２】次いで、合成光ビームＣＢはウォラストン
プリズム４１２に入射される。ウォラストンプリズム４
１２は、入射光を直交偏光の対をなす二つの直線偏光に
分離して出射するもので、ｐ偏光の光ビームとｓ偏光の
光ビームとの合成光ビームを、偏角φで分離して出射す
る。

【００５３】ウォラストンプリズム４１２で分離された
両光ビームＢ１，Ｂ２は、続いて、傾斜ミラー４１３
で、入射方向に対してほぼ垂直に反射され、ドラム１２
０の内面に保持された感光材料１１０に分離された状態
で送られる。光偏向器４１０は、前述したように合成光
ビームＣＢの入射方向を軸として回転しつつその軸方向
に移動されることから、その結果、両光ビームＢ１，Ｂ
２でドラム１２０の内面が螺旋状に順次露光され、ドラ
ム１２０の内面に保持された感光材料１１０に２チャン
ネルで画像が記録される。

【００５４】以上詳述したように、本発明の第１実施例
の円筒内面走査型画像記録装置４００は、光偏向器４１
０の傾斜ミラー４１３（反射部材に相当する）によって
その合成光ビームＣＢの進行方向が変えられる前に、１
／４波長板４１１およびウォラストンプリズム４１２
（双方で合成光ビーム分離手段を構成する）の働きによ
り、円偏光の回転方向の違いから、合成光ビームＣＢを
それぞれの光ビームＢ１，Ｂ２に分離するように構成さ
れている。

【００５５】したがって、１／４波長板４１１，ウォラ
ストンプリズム４１２および傾斜ミラー４１３が、主走
査モータおよび副走査モータを駆動源として、一体的に
回転・移動されるため、分離された２本の光ビームＢ
１，Ｂ２の進行方向は、光偏向器４１０が回転されて
も、傾斜ミラー４１３から見て変化がなく、このため、
両光ビームＢ１，Ｂ２によって照射されるドラム内面の
感光材料１１０上のスポット配列は、走査位置によって
変化することがない。この結果、２チャンネルの光ビー
ムによる画像記録が可能となる。

【００５６】次に、本発明の第２実施例を説明する。図
８はその第２実施例の円筒内面走査型画像記録装置の要
部を示す模式図、図９はその円筒内面走査型画像記録装
置の要部の斜視図である。

【００５７】両図に示すように、この円筒内面走査型画
像記録装置５００は、本発明の第１実施例と比較して、
光偏向器５１０の構成が以下のように異なり、その他の
構成は同じである。即ち、光偏向器５１０は、光ビーム
出力部２１２からの合成光ビームＣＢの入射方向に、傾
斜ミラー５１１を設けて、その傾斜ミラー５１１による
合成光ビームＣＢの反射方向に、１／４波長板５１２お
よびウォラストンプリズム５１３を順に配設した構成で
ある。

【００５８】光偏向器５１０によれば、光ビーム出力部
２１２から、フォーカシングレンズ２２９を介して、右
回りの円偏光の第１光ビームＢ１と左回りの円偏向の第
２光ビームＢ２とをその主光線が一致するように合成し
た合成光ビームＣＢが入射されると、まず、その合成光
ビームＣＢは傾斜ミラー５１１で、入射方向に対して垂
直に反射され、１／４波長板５１２の方向に進む。な
お、傾斜ミラー５１１での反射時に、第１光ビームは左
回りの円偏光の光ビームに、また、第２光ビームは右回
りの円偏光の光ビームになる。次いで、合成光ビームＣ
Ｂは、１／４波長板５１２を通過して、直交偏光の対を
なすｐ偏光の光ビームとｓ偏光の光ビームとに変換さ
れ、その後、ウォラストンプリズム５１３に入射され、
偏角φで分離して出射される。

【００５９】ウォラストンプリズム５１３で分離された
両光ビームＢ１，Ｂ２は、その後、ドラム１２０の内面
に保持された感光材料１１０に送られる。光偏向器５１
０は、前述したように、合成光ビームＣＢの主光線を軸
Ｌとして回転しつつその軸方向に移動されることから、
両光ビームＢ１，Ｂ２でドラム１２０の内面が螺旋状に
順次露光され、ドラム１２０の内面に保持された感光材
料１１０に２チャンネルで画像が記録される。

【００６０】なお、一般に光が反射を受けると、ｐ，ｓ
偏光成分間において位相のずれ（リタデーション）が生
じるため、本実施例の場合、１／４波長板５１２を通過
した光ビームは一方の直線偏光成分だけでなく、わずか
に他方の直線偏光成分も含んだ光ビームになることが危
惧される。すなわち、上記の場合、ウォラストンプリズ
ム５１３は、例えば、第１チャンネルについては第１光
ビームＢ１と微少量の第２光ビームＢ２とを共に出射し
てしまい、いわゆるクロストークを生じることになる。
従って、本実施例においては、傾斜ミラー５１１とし
て、その表面に適宜設計された誘電体多層膜がコーティ
ングされたものを適用し、反射によるリタデーションを
防止することが望ましい。

【００６１】以上詳述したように、本発明の第２実施例
の円筒内面走査型画像記録装置５００は、光偏向器５１
０の傾斜ミラー５１１（反射部材に相当する）によって
その合成光ビームＣＢの進行方向が変えられた後に、１
／４波長板５１２およびウォラストンプリズム５１３
（双方で合成光ビーム分離手段を構成する）の働きによ
り、円偏光の回転方向の違いから、合成光ビームＣＢを
それぞれの光ビームＢ１，Ｂ２に分離するように構成さ
れている。

【００６２】したがって、傾斜ミラー５１１には、見か
け上１本の円偏光の合成光ビームＣＢが入射されるため
に、傾斜ミラー５１１により反射され、１／４波長板５
１２及びウォラストンプリズム５１３により分離された
２本の光ビームＢ１，Ｂ２によって照射されるドラム１
２０の内面のスポット配列は、走査位置によって変化す
ることがない。この結果、２チャンネルの光ビームによ
る画像記録が可能となる。

【００６３】なお、本第２実施例の円筒内面走査型画像
記録装置５００では、１／４波長板５１２を回転させて
その方位を変化させることにより、１／４波長板５１２
から出射される直交偏光対となる直線偏光の向きを調節
することができることから、１／４波長板５１２とウォ
ラストンプリズム５１３との向きを、図９中、破線に示
すように、一体的に回転させることで、両光ビームＢ
１，Ｂ２の出射方向をウォラストンプリズム５１３へ入
射する光ビームの主光線を軸として回転させることがで
きる。その結果、２チャンネルの出射光ビームＢ１，Ｂ
２の感光材料１１０上での走査ピッチを任意の大きさに
設定することができる。

【００６４】前記第１実施例および第２実施例の変形例
を次に説明する。両実施例では、光偏向部材として傾斜
ミラー４１３，５１１を用いているが、これに替えて、
所定の角度で向かい合って置かれた２枚の反射板を用い
た構成とする。

【００６５】即ち、第１実施例の変形例として、図１０
に示すように、１／４波長板４１１，ウォラストンプリ
ズム４１２および所定の角度で向かい合って置かれた２
枚の反射板６０１，６０２を、合成光ビームＣＢの入射
方向に順に配設して、光偏向器６０５を構成する。

【００６６】本変形例では、第１実施例と同様に、簡単
な構成で２チャンネルの光ビームＢ１，Ｂ２による画像
記録が可能となるが、さらに、２枚の反射板６０１，６
０２を用いることにより、一定の交角で配設された二枚
の反射面で反射される光線のふれ角は一定であるという
幾何光学的性質により、光偏向器６０５では回転軸Ｌが
ぶれても、光ビームＢ１，Ｂ２の出射方向を一定に保つ
ことができ、前述した参考例と同様に、いわゆる面倒れ
の補正を図ることができる。

【００６７】また、第２実施例の変形例として、図１１
に示すように、合成光ビームＣＢの入射方向に、所定の
角度で向かい合って置かれた２枚の反射板６１１，６１
２を配設すると共に、両反射板６１１，６１２による合
成光ビームＣＢの反射方向に、１／４波長板５１２およ
びウォラストンプリズム５１３を順に配設して、光偏向
器６１５を構成する。

【００６８】なお、本実施例においては、図８に示す実
施例と同様に、両反射板６１１および６１２に適宜設計
された誘電体多層膜がコーティングされたものを適用す
ることが望ましい。

【００６９】本変形例では、第２実施例と同様に、簡単
な構成で２チャンネルの光ビームＢ１，Ｂ２による画像
記録が可能となるが、さらに、２枚の反射板６１１，６
１２を用いることにより、一定の交角で配設された二枚
の反射面で反射される光線のふれ角は一定であるという
幾何光学的性質により光偏向器６１５では回転軸Ｌがぶ
れても、光ビームＢ１，Ｂ２の出射方向を、一定に保つ
ことができ、第１実施例と同様に、いわゆる面倒れの補
正を図ることができる。

【００７０】また、図１０に示した第１実施例の変形例
において、２枚の反射板６０１，６０２に替えて、図１
２に示すように、例えば、特開昭６３−１５８５８０号
公報に記載されたペンタプリズム６２０を用いるように
構成してもよく、その変形例と同様に、簡単な構成で２
チャンネルの光ビームＢ１，Ｂ２による画像記録が可能
となり、しかも、面倒れの補正を図る効果を奏する。

【００７１】さらに、図１０から図１２に示した各変形
例において、フォーカシングレンズ２２９の配設位置
を、光偏向器手前から、光偏向器からドラム１２０内面
までの光路上に変更するように構成してもよい（図１３
に、その一例を示した）。即ち、フォーカシングレンズ
２２９の前側焦点の位置とウォラストンプリズム５１３
における光ビームＢ１，Ｂ２の主光線の分岐点の位置と
を一致させ、なおかつドラム１２０内面に保持した感光
材料１１０に後側焦点を合わせることにより、テレセン
トリック光学系を構成することもできる。

【００７２】こうしたテレセントリック光学系が構成さ
れた変形例では、前述した効果と共に、感光材料１１０
がドラム１２０内面から離間した場合など、感光材料１
１０とフォーカシングレンズ２２９との距離が変化した
場合、光ビームのスポットはボケるが両ビーム間の寸法
ズレが発生しないという効果を奏する。

【００７３】また、本発明の第１，第２実施例および図
１０から図１３に示した各変形例のいずれかにおいて
も、前述した参考例と同様に、出射される両光ビームＢ
１，Ｂ２は互いに直交偏光の対をなしているので、それ
らを一部重なるようにしても、前述した図５（ｂ）に示
すように、干渉は生じない。

【００７４】前記第１実施例および第２実施例における
光ビーム出力手段としての光ビーム出力部２１２（前述
した参考例と同じもの）を変形した変形例を、次に説明
する。

【００７５】第１実施例および第２実施例の光ビーム出
力部２１２にあっては、１／２波長板２２４を用いるこ
とにより、２チャンネルの直線偏光の光ビームＢ１，Ｂ
２の偏光面を互いに直交状態とし、その後、両光ビーム
Ｂ１，Ｂ２を合成して、右回りと左回りの円偏光を含む
合成光ビームＣＢに変換しているが、これに替えて、光
ビームの光路を曲げることにより、直線偏光の光ビーム
Ｂ１，Ｂ２の偏光面を互いに直交状態となるように構成
することも可能である。即ち、図１４に示すように、レ
ーザ光源７００から出力されハーフプリズム７０１で二
方向に分割された光ビームＢ１，Ｂ２を、一方は、３枚
の反射板７０２，７０３，７０４で光路を作り、他方
は、２枚の反射板７０５，７０６で光路を作り、両光路
の違いから、光ビームＢ１，Ｂ２の偏光面を互いに直交
状態とする。

【００７６】また、レーザ光源の回転角度位置を調整
し、その偏光面が水平方向から４５度傾く光ビームを偏
光ビームスプリッタに入射させることにより、２チャン
ネルの光ビームＢ１，Ｂ２の偏光面を直交状態とする構
成としてもよい。即ち、図１５に示すように、レーザ光
源７１０から出力される直線偏光の光ビームの偏光面が
水平方向から４５度傾くように、レーザ光源７１０を軸
方向の回りに回転させて配置して、レーザ光源７１０か
ら出力される光ビームを偏光ビームスプリッタ７１１に
入射させることにより、二方向に分割するとともに、一
方の第１光ビームＢ１をｐ偏光の光ビームに、他方の第
２光ビームＢ２をｓ偏光の光ビームに変換する。

【００７７】さらに、右回りと左回りの円偏光の光ビー
ムを作成した後に、両光ビームＢ１，Ｂ２を合成して、
直交偏光の対をなす光ビームの合成光ビームＣＢを生成
するように構成してもよい。即ち、図１６に示すよう
に、レーザ光源７２０からの直線偏光の光ビームを、ハ
ーフプリズム７２１で二方向に分割した後、各光ビーム
Ｂ１，Ｂ２を、変調器７２２（７２３），反射板７２４
（７２５）を介した後に、１／４波長板７２６（７２
７）を通過させる。両光ビームＢ１，Ｂ２は、１／４波
長板７２６，７２７を介して左回りの円偏光の光ビーム
に変換され、その後、ハーフプリズム７２８に入射され
る。ハーフプリズム７２８は、両光ビームＢ１，Ｂ２の
入射方向の違いから、右回りの円偏光の光ビームと左回
りの円偏光の光ビームとを合成した合成光ビームＣＢを
出射する。

【００７８】また、レーザ光源を２基用いて構成しても
よい。即ち、図１７に示すように、第１のレーザ光源７
３０からｓ偏光の光ビームＢ１を、第２のレーザ光源７
３１からｐ偏光の光ビームＢ２をそれぞれ出力するよう
に構成して、その後、偏光ビームスプリッタ７３２を通
過させて、その偏光面が直交状態にある直線偏光の合成
光ビームＣＢを作成する。

【００７９】なお、図１７に示す変形例において、レー
ザ光源７３０，７３１として半導体レーザを使用する場
合には、半導体レーザ自身の変調機能を利用することに
より、光変調器７３３，７３４は、これを省略すること
ができる。

【００８０】以上、本発明のいくつかの実施例を詳述し
てきたが、本発明は、こうした実施例に何等限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々なる態様にて実施することができるのは勿論のこと
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例としての円筒内面走査型画像記録装置の
要部を示す模式図である。

【図２】その円筒内面走査型画像記録装置の要部の斜視
図である。

【図３】その円筒内面走査型画像記録装置の構成を制御
系の構成と共に示す概略構成図である。

【図４】その円筒内面走査型画像記録装置が備える光偏
向器における光路を示す斜視図である。

【図５】２つの出射光ビームが干渉した場合と干渉しな
い場合とのビーム形状をそれぞれ示す説明図である。

【図６】本発明の第１実施例としての円筒内面走査型画
像記録装置の要部を示す模式図である。

【図７】その円筒内面走査型画像記録装置の要部の斜視
図である。

【図８】本発明の第２実施例としての円筒内面走査型画
像記録装置の要部を示す模式図である。

【図９】その円筒内面走査型画像記録装置の要部の斜視
図である。

【図１０】第１実施例の変形例を示す光偏向器周辺の模
式図である。

【図１１】第２実施例の変形例を示す光偏向器周辺の模
式図である。

【図１２】図１０で示した変形例を更に変形した例を示
す光偏向器周辺の模式図である。

【図１３】フォーカシングレンズでテレセントリック光
学系を構成した変形例を示す光偏向器周辺の模式図であ
る。

【図１４】光ビーム出力手段の他の構成例を示す概略斜
視図である。

【図１５】同じく他の構成例を示す概略斜視図である。

【図１６】同じく他の構成例を示す概略斜視図である。

【図１７】同じく他の構成例を示す概略斜視図である。

【図１８】発明が解決しようとする課題を説明するため
の説明図である。

【符号の説明】

１１０ 感光材料 １２０ ドラム ２１２ 光ビーム出力部 ２３０ 主走査モータ ３０３ 副走査モータ ４００ 円筒内面走査型画像記録装置 ４１０ 光偏向器 ４１１ １／４波長板 ４１２ ウォラストンプリズム ５００ 円筒内面走査型画像記録装置 ５１０ 光偏向器 ５１２ １／４波長板 ５１３ ウォラストンプリズム ６０１，６０２，６１１，６１２ 反射板 ６０５，６１５ 光偏向器 ６２０ ペンタプリズム Ｂ１ 第１光ビーム Ｂ２ 第２光ビーム ＣＢ 合成光ビーム

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒部材の内面を光ビームで走査するこ
   とにより、前記内面に設けられた記録媒体を露光して画
   像記録を行なう円筒内面走査型画像記録装置であって、 互いに回転方向が逆回りの２本の円偏光の光ビームを、
   互いの主光線を一致させた合成光ビームとして、前記円
   筒部材の中心軸方向に出力する光ビーム出力手段と、 前記光ビーム出力手段から出力される前記合成光ビーム
   を互いに直交偏光の対をなし、かつ所定の角度を有する
   ｐ偏光光ビームとｓ偏光光ビームとに分離する合成光ビ
   ーム分離手段と、 前記分離されたｐ偏光光ビームとｓ偏光光ビームとを前
   記円筒部材の内面に向けて偏向する反射部材と、 前記合成光ビーム分離手段および前記反射部材を前記円
   筒部材の中心軸を軸として一体回転させる走査手段とを
   備えることを特徴とする円筒内面走査型画像記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の円筒内面走査型画像記
   録装置であって、 前記反射部材は、一定の交角で配設された２枚の反射面
   を備える円筒内面走査型画像記録装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の円筒内面走査型画像記
   録装置であって、 前記合成光ビーム分離手段は、１／４波長板と、ウォラ
   ストンプリズムとを備える円筒内面走査型画像記録装
   置。
4. 【請求項４】 円筒部材の内面を光ビームで走査するこ
   とにより、前記内面に設けられた記録媒体を露光して画
   像記録を行なう円筒内面走査型画像記録装置であって、 互いに回転方向が逆回りの２本の円偏光の光ビームを、
   互いの主光線を一致させた合成光ビームとして、前記円
   筒部材の中心軸方向に出力する光ビーム出力手段と、 前記光ビーム出力手段から出力される前記合成光ビーム
   を前記円筒部材の内面に向けて偏向する反射部材と、 前記反射部材で偏向された合成光ビームを互いに直交偏
   光の対をなし、かつ所定の角度を有するｐ偏光光ビーム
   とｓ偏光光ビームとに分離する合成光ビーム分離手段
   と、 前記合成光ビーム分離手段および前記反射部材を前記円
   筒部材の中心軸を軸として一体回転させる走査手段とを
   備えることを特徴とする円筒内面走査型画像記録装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の円筒内面走査型画像記
   録装置であって、 前記反射部材は、一定の交角で配設された２枚の反射面
   を備える円筒内面走査型画像記録装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の円筒内面走査型画像記
   録装置であって、 前記合成光ビーム分離手段は、１／４波長板と、ウォラ
   ストンプリズムとを備える円筒内面走査型画像記録装
   置。