JP2897831B2 - 光ビーム記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ビーム記録方法に係り、特に光ビームによ
って文字等の情報を記録材料に記録する光ビーム記録方
法に関する。 〔従来の技術〕 光ビームによって文字等の情報を記録材料に記録させ
る装置としては、例えばコンピユータ出力情報に基づい
てレーザビームを走査してマイクロフイルム等の記録材
料に文字等の情報を直接記録するレーザコンピユータア
ウトプツトマイクロフイルマー（レーザコム）が知られ
ている（特開昭55−67722号公報など）。このレーザコ
ムは、ヘリウムネオンレーザとアルゴンレーザとを有し
ており、同一光学系で光走査をさせた後、波長の違いを
利用してこの２種のレーザを分離し、ヘリウムネオンレ
ーザを光学式エンコーダの読取り用ビームとし、また、
アルゴンレーザを書込みビームとして利用している。 読取り用レーザビームは書込み用レーザビームの書き
込みタイミングを得るための同期信号生成に用いられる
ものである。すなわち、読取り用レーザビームと書込み
用レーザビームを合成して主走査方向に偏向した後、読
取り用レーザビームのみをビームスプリツタで分離し、
この読取り用レーザビームを用いてエンコーダでタイミ
ングパルスを得るようにすれば、このタイミングパルス
から同期信号を得ることができる。そして、この同期信
号と記録情報とから記録材料への記録タイミングが得ら
れる。 上記の記録材料としては金属薄膜のようにレーザ等の
高密度エネルギによって融解、蒸発、凝集などの熱的変
形を生ずる物質を記録層としてヒートモードで記録する
いわゆるレーザダイレクトフイルム（LDF）等のヒート
モード記録材料を使用することができる。このヒートモ
ード記録材料の素材としては金属単体あるいは複数の金
属の重層、混合または合金が望ましいが、染料や顔料あ
るいは合成樹脂などであってもよい。さらにヒートモー
ドの記録の感度を高めるための物質が記録層に含まれて
いてもよく、あるいは感度を高めるための層が別に存在
してもよく、保護層などがあってもよい。このようなヒ
ートモード記録材料は公知の方法たとえば蒸着、電気メ
ツキ、無電解メツキ、スパツタリング、イオンプレーテ
イング等によって記録層を形成して作成することができ
る。一般にヒートモード記録材料は閾値効果が大きく、
閾値以下のエネルギではまったく記録ができないが、閾
値を少しでも越えるエネルギによっては完全に記録され
るものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記のレーザコムでは同期信号を得る
ための読取り用レーザビームを照射する光源と書込み用
レーザビームを照射する光源との２つの光源が必要とな
り、またこれらのレーザビームを合成及び分離するため
の光学系が必要となり、部品点数が多く装置が大型とな
るという問題があった。 本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので上記
のLDF等のヒートモード記録材料を記録材料として記録
する場合に１つの光源を用いて記録することができる光
ビーム記録方法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る記録方法は、所定のレベル以上のエネル
ギの光で記録可能な記録材料へ光ビームを照射して情報
を記録するにあたって、所定レベル未満の光ビームで記
録材料を２次元走査しながら該光ビームから分岐した光
ビームに基づいて同期信号を生成し、前記同期信号と記
録すべき情報とに基づいて前記光ビームのエネルギを前
記所定レベル以上に制御して記録しながら、前記所定レ
ベル以上の光ビームから分岐した光ビームに基づいて記
録している最中にも連続的に同期をとることを特徴とす
る。 〔作用〕 本発明では所定レベル未満の光ビーム（以下バイアス
光という）で記録材料を２次元走査する。このバイアス
光のエネルギは所定レベル未満であるので記録材料は記
録さない。このときバイアス光に基づいて同期信号を生
成し、この同期信号と記録すべき情報とに基づいて、光
ビームのエネルギを前記所定レベル以上に増加させ所謂
書込み用光ビームを発生し、主走査方向に走査して記録
材料上に結像することにより記録材料に記録すると共
に、所定レベル以上の光ビームを分岐して記録している
最中にも連続的に同期をとる。 なお記録材料の副走査方向の移動は、記録材料自体を
移動させてもよいし、光ビームを副走査方向に走査して
もよい。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、１つの光源から
照射される光ビームのエネルギを変化させることで適正
に記録を行えるので、装置自体をコンパクトにできる、
という優れた効果が得られる。 〔実施例〕 第１図に本発明が適用可能な光ビーム記録装置の概略
構成図を示す。まず、この装置の光学系について説明す
る。この光学系は、光ビーム光源としての半導体レーザ
10を備えている。半導体レーザ10から射出されたレーザ
ビームは、射出側に配置されたコリメータレンズ12によ
ってコリメートされてシリンドリカルレンズ14によって
収束された後、回転多面鏡（ポリゴンミラー）16へと至
るようになっている。このポリゴンミラー16はレーザビ
ームを主走査方向に偏向する複数の反射面17を備えてい
る。ポリゴンミラー16の反射側には集束レンズ18が配置
され、集束レンズ18の射出側には集束レンズ18から射出
されたレーザビームの一部を反射するビームスプリツタ
20が配置されている。ビームスプリツタ20の反射側には
ビームスプリツタ20で反射されたレーザビームを集束す
るレンズ22が配置されている。レンズ22の射出側の焦点
面にはレーザビームを透過または遮断させる周知の光学
式エンコーダ24が配置されている。光学式エンコーダ24
の透過側には光学式エンコーダ24を透過したレーザビー
ムの透過光の光量により異なる電圧を出力するフオトダ
イオード26が配置されており、この出力値は後述する増
幅回路38へ供給されるようになっている。 また、ビームスプリツタ20の透過側にはビームスプリ
ツタ20を透過したレーザビームを１方向に集束させるシ
リンドリカルレンズ28を介して結像レンズ30により結像
されたレーザビームのエネルギが所定レベル以上の場合
のみ情報が記録される記録材料32が配置されている。 次に、上記光ビーム記録装置の制御系について第１図
により説明する。フオトダイオード26の出力側には増幅
回路38が配置されている。増幅回路38の出力側にはクリ
ツプ回路40が配置されて一定レベル以上の電圧はカツト
されるようになっている。クリツプ回路40の出力側には
PLL42が配置されている。なおこのPLL42はタイミングパ
ルスの周波数を所逓倍（例えば、10逓倍）する。 PLL42の出力側には同期信号発生器44が配置され、PLL
42より出力されたタイミングパルスが入力されている。
同期信号発生器44の出力は制御回路46と印字ドライバ54
とに供給されている。制御回路46は、入力される同期信
号に基づいて印字ドライバ54及び半導体レーザドライバ
56を制御する。この印字ドライバ54には、コンピユータ
等から文字情報が入力されている。印字ドライバ54の出
力側にはバイアス電流発生部とパルス電流発生部とから
なる半導体レーザドライバ56が配置されていて、印字ド
ライバ54から出力される信号に応じて半導体レーザ10へ
の入力電流を変化させる。半導体レーザ10へは大電流
（第２図ＡのI₁及び第３図I₁）と小電流（第２図ＡのI₀
及び第３図I₀）との２種類の電流が供給されるようにな
っており、第３図に示される如く、I_Sを閾値電流とする
と、小電流I₀の供給時は、記録材料が記録されない所謂
読取り用レーザビームが出力され、大電流I₁の供給時
は、記録材料32が記録可能な所謂書込み用レーザビーム
が出力されるようになっている。 また、上記制御回路46はポリゴンミラードライバ52を
介してポリゴンミラ16の駆動部に接続されると共にオー
トフオーカス機構50を介して結像レンズ30に接続され、
また副走査ドライバ48を介して記録材料32を副走査方向
と逆方向に搬送するモータ34に接続されそれぞれを制御
している。 次に上記の装置に本発明を適用した第１の実施例につ
いて説明する。 第１図に示される如く、印字トライバ54は半導体レー
ザドライバ56を介して半導体レーザ10に、読取り用レー
ザビーム出力電流（第２図ＡのI₀及び第３図I₀）を出力
しバイアス光としての読取り用レーザビームを照射させ
る。このとき半導体レーザ10から照射された読取り用レ
ーザビームはコリメータレンズ12、シリンドリカルレン
ズ14を介してポリゴンミラー16に照射される。ポリゴン
ミラー16によって反射された光線は、集束レンズ18を介
してビームスプリツタ20に照射され一部はビームスプリ
ツタ20を透過し、残りはエンコーダ方向に反射される。
ビームスプリツタ20を透過したレーザビームはシリドリ
カルレンズ28を介して記録材料32に照射される。しか
し、読取り用レーザビームでは、所定レベル以上の密度
のエネルギのレーザが照射されないため光量不足により
記録材料32には記録は行なわれない（第３図）。また、
ビームスプリツタ20により反射したレーザビームはレン
ズ22を介して光学式エンコーダ24に照射される。光学式
エンコーダ24の透明部を通過した読取り用レーザビーム
はフオトダイオード26に照射される。 フオトダイオード26に読取り用レーザビームが照射さ
れるとフオトダイオード26は透過光量に応じた出力電圧
を発生する。フオトダイオード26は、レーザビームを受
光したときに受光量に応じた電圧となり、かつレーザビ
ームを受光しないときに0Vとなるパルス信号（第２図
Ｂ）を増幅回路38へ出力する。フオトダイオード26から
増幅回路38に入力されたパルス信号は、増幅回路38によ
り増幅され、パルス信号となりクリツプ回路40へ出力さ
れる。増幅回路38からクリツプ回路40に入力されたパル
ス信号はクリツプ回路40により下記に述べる一定レベル
以上の部分のパルス（第２図Ｐ）が取りのぞかれたパル
ス信号（第２図Ｃ）となりPLL42へ出力される。クリツ
プ回路40からPLL42に入力されたパルス信号は周波数を1
0逓倍にされ基本タイミングパルス（第２図Ｄでは６逓
倍を例示した）となり同期信号発生器44へ出力される。
同期信号発生器44は上記基本タイミングパルスを一定数
カウント後同期信号（第２図Ｆ）を制御回路46および印
字ドライバ54へ出力する。印字ドライバ54は図示しない
コンピユータ等から文字情報が入力されており、この印
字ドライバ54は文字情報を１主走査当りのドツトに変換
し、この交換されたドツトと上記同期信号とから生成し
た書込み信号（第２図Ｇ）を半導体レーザドライバ56へ
出力する。なお、第２図Ｇの信号のハイレベル部分は文
字の一部に対応している。半導体レーザ10は半導体レー
ザドライバ56から入力された書込み信号により、ハイレ
ベル部分では、入力電流が大きくなる書込み用レーザビ
ーム（第２図ＡのI₁及び第３図I₁）を照射する。この書
込み用レーザビームは前記読取り用レーザビームと同一
の光路により、フオトダイオード26に照射されパルス信
号部分のパルス（第２図Ｐ）を発生する。同時に所定レ
ベル以上の光量で記録する記録材料32上に照射される。
この時、書込み用レーザビームの露光量Ｅに対する前記
記録材料32上の濃度Ｄは、第３図に示される如く、2.0
以上となり、書込み用レーザビームは前記記録材料32上
に鮮明に記録される。 また、同期信号発生器44から出力された同期信号は制
御回路46にも入力されており、制御回路46は同期信号に
基づいて主走査の開始時点から副走査ドライバ48を介し
てモータ34を一定速度で回転させ副走査を行なう。制御
回路46はオートフオーカス機構50を介して結像レンズ30
の位置を自動的に制御し、記録材料32上に微小な光点が
形成されるように制御する。 このように本実施例では１つの光源より読取り用光ビ
ームと書込み用光ビームとを照射させることができるの
で、部品点数が減少し装置自体もコンパクトにできる。
また、光学式エンコーダを用いて、同期信号を得ている
ので、極めて高精度な記録が可能となる。 なお、上記本発明が適用可能な光ビーム記録装置で
は、光源として半導体レーザ10を用い、半導体レーザド
ライバ56により半導体レーザ出力を変調したが、Arイオ
ンレーザ（他のレーザ、たとえばクリプトンイオンレー
ザ又はYAGイオンレーザでもよい）を光変調器ドライバ
の信号により音響光学変調器で変調し、バイアス光を含
むＯ次光（第４図）を光源としてもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明が適用可能な光ビーム記録装置の光学系
および電気系の概略図、第２図はフオトダイオードから
得られた光電パルス信号と半導体レーザドライバ出力信
号との関係を示す図、第３図は半導体レーザ入力電流と
露光量と記録濃度との関係を示す図、第４図はＯ次光の
光量を示す図である。 10……半導体レーザ、16……回転多面鏡（ポリゴンミラ
ー）、44……同期信号発生器、46……制御回路。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．所定のレベル以上のエネルギの光で記録可能な記録
   材料へ光ビームを照射して情報を記録するにあたって、
   所定レベル未満の光ビームで記録材料を２次元走査しな
   がら該光ビームから分岐した光ビームに基づいて同期信
   号を生成し、前記同期信号と記録すべき情報とに基づい
   て前記光ビームのエネルギを前記所定レベル以上に制御
   して記録しながら、前記所定レベル以上の光ビームから
   分岐した光ビームに基づいて記録している最中にも連続
   的に同期をとることを特徴とする光ビーム記録方法。