JP2916050B2

JP2916050B2 - 光ビーム走査装置

Info

Publication number: JP2916050B2
Application number: JP4266073A
Authority: JP
Inventors: 英俊品田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH06121124A; US5477374A; US5528412A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ビーム走査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マルチ周波数音響光学素子
（ＡＯＭ）を備えた光変調器を用いて複数本の光ビーム
を形成することにより安定かつ高速に読取り或いは記録
を行う光ビーム走査装置が提案されている（特公昭63-5
741 号公報、特開昭54-5455 号公報、特開昭57-41618号
公報、特公昭53-9856 号公報、実開昭55-29414号公報等
参照）。このＡＯＭを用いて画像を記録する光ビーム記
録装置等の光ビーム走査装置では、複数個の発振回路に
よって各々周波数の異なる複数の高周波信号を生成し、
生成した高周波信号を記録する画像に応じてオンオフし
て混合し、ＡＯＭに供給してＡＯＭを駆動する。

【０００３】これにより、ＡＯＭは供給された高周波信
号に応じて振動し、ＡＯＭに入射された光ビームは高周
波信号の周波数に応じた方向へ高周波信号の振幅に応じ
た強さで回折され、ＡＯＭから複数本の光ビームが射出
される。ＡＯＭから射出された複数本の光ビームは回転
多面鏡（ポリゴンミラー）等で構成される走査光学系に
より主走査方向に沿って走査され、走査レンズを介して
記録材料に照射される。光ビーム照射位置の副走査方向
に沿った移動については、記録材料を搬送することによ
り行うか、またはガルバノメータミラー等の走査手段に
より光ビームを副走査方向に走査させることにより行
う。これにより、光ビームの照射位置は記録材料上を２
次元に移動し、記録材料に画像が記録される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、走査レンズ
を通過した光ビームは、走査レンズの収差により記録材
料への照射位置に若干の変位が生ずる。この照射位置の
変位量は走査レンズ上における光ビームの通過位置に応
じて変化する。このため、走査光学系によって主走査方
向に沿って走査され走査レンズを通過して記録材料に照
射された光ビームの照射位置の軌跡は、例として図１２
に示すように主走査方向に対して湾曲し、かつ走査レン
ズ上の光ビームの走査位置（通過位置）に応じて湾曲量
及び湾曲の仕方が異なる（図１２（Ａ）〜（Ｃ）参照）
ことになる。

【０００５】従って、複数本の光ビームを同時に走査さ
せて画像を記録する場合には、各光ビームによって記録
される走査線の湾曲が異なることになるため走査線の間
隔が不均一となり、画像にむらが生じるという問題があ
った。特に複数本の光ビームによって同時に記録する走
査線の間隔を広くし、所謂インタレースによって画像を
記録する場合には、各々の光ビームの走査レンズ上にお
ける走査位置の間隔が広くなるため各光ビームの湾曲量
及び湾曲の仕方が大きく異なることになり、各光ビーム
によって記録される走査線の間隔のむらが周期的に顕著
に現れる。

【０００６】この走査線の間隔のむらは、印刷の分野で
多く用いられる網点により表現した画像を記録する場合
に特に問題となる。すなわち、網点はドットの面積によ
って濃度を表現するものであるためドットの面積を正確
にする必要があるが、上記のように走査線の間隔にむら
があるとドットの面積が変化し元の画像と異なって見え
たり、周期的にむらが生ずる場合にはドットの間隔との
関係によってはむらが強調される等の不都合が生ずる。
また、近年、印刷の分野では１インチ当り600〜700 本
もの走査線によって高密度に画像を記録することが行わ
れており、このように高い密度で画像を記録する場合に
は走査線の間隔を厳密に一定にする必要がある。

【０００７】また、１本の光ビームを主走査方向にのみ
走査させ、記録材料を搬送することによって副走査を行
って画像を記録する場合には、光ビームが走査レンズ上
の一定の位置を走査するため各走査線の湾曲量及び湾曲
の仕方が一定となり、走査線の間隔はほぼ一定となる。
しかし、上記のような光ビーム記録装置によって、例え
ばマイクロフィルム等に高密度で画像を記録する場合に
は、マイクロフィルムに記録した画像が高い倍率で拡大
されることがある。この場合には、走査線の間隔が一定
であっても走査線が0.1 μｍ程度湾曲していれば画像の
歪として視認される。

【０００８】一方、上記に関連し、ＡＯＭに入力する信
号を生成する発振回路を、印加された電圧に応じて発振
周波数を変更可能なＶＣＯ（Voltage Controlled Oscil
lator)で構成したものが従来より知られている（Visibi
lity and Correction of Periodic Interference Struc
tures in Line-by-Line Recorded Images，Journal of
Applied Photographic Engineering Volume 2,Number
2,Spring 1976)。しかしながら、上記文献に記載されて
いる技術は、予め設定した周波数との誤差を補正するた
めにＶＣＯを用いたものであり、光ビームの走査を行っ
ている最中に周波数を変更するものではない。

【０００９】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、走査レンズの収差による影響を排除することができ
る光ビーム走査装置を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、入射された光ビームを入力さ
れた信号の周波数に応じた方向に射出させる光変調器
と、前記光変調器から射出された光ビームを主走査方向
に沿って走査させる走査手段と、前記走査手段によって
走査された光ビームが通過する走査レンズと、前記走査
レンズの収差による走査レンズを通過した光ビームの変
位を補正するための情報を光ビームの主走査方向に沿っ
た位置と対応させて記憶した記憶手段と、前記記憶手段
に記憶された情報に基づいて光ビームの走査レンズの収
差による変位が補正されるように光ビームの主走査方向
に沿った位置に応じて光変調器に入力する前記信号の周
波数を変更する変更手段と、を有している。

【００１１】また、請求項１記載の発明において、走査
手段は光ビームを主走査方向及び副走査方向に沿って走
査させ、記憶手段には走査レンズの収差による光ビーム
の変位を補正するための情報が光ビームの主走査方向に
沿った位置及び副走査方向に沿った位置と対応させて記
憶されており、変更手段は前記記憶手段に記憶された情
報に基づいて光ビームの主走査方向に沿った位置及び副
走査方向に沿った位置に応じて前記信号の周波数を変更
することができる。

【００１２】また、請求項１または請求項２記載の発明
において、光ビームの走査レンズ上の通過位置と光ビー
ムの変位量との関係が変化した場合に前記記憶手段に記
憶された情報を前記変化した関係に対応する情報に変更
する制御手段を備えることが好ましい。

【００１３】請求項４記載の発明は、入射された光ビー
ムを入力された信号の周波数に応じた方向に射出させる
光変調器と、前記光変調器から射出された光ビームを主
走査方向に沿って走査させる走査手段と、前記走査手段
によって走査された光ビームが通過する走査レンズと、
前記走査レンズの収差による走査レンズを通過した光ビ
ームの変位量を検出する検出手段と、前記検出手段によ
って検出された光ビームの変位が補正されるように光変
調器に入力する前記信号の周波数を変更する変更手段
と、を有している。

【００１４】また、上記発明において、光変調器は各々
周波数の異なる複数の信号が入力されることによって複
数本の光ビームを射出させ、変更手段は前記複数の信号
の周波数を各々変更することができる。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、走査レンズの収差に
よる走査レンズを通過した光ビームの変位を補正するた
めの情報を光ビームの主走査方向に沿った位置と対応さ
せて記憶手段に記憶し、変更手段において前記記憶した
情報に基づいて光ビームの走査レンズの収差による変位
が補正されるように光ビームの主走査方向に沿った位置
に応じて光変調器に入力する信号の周波数を変更する。
なお、前記変位を補正するための情報としては、例えば
光ビームの変位量を予め測定し、この変位を補正するた
めの信号の周波数の補正量を求めておき、この補正量を
記憶することができる。この場合、変更手段は記憶され
た補正量に従い光ビームの主走査方向に沿った位置に応
じて信号の周波数を変更すればよい。また、例えば予め
測定した光ビームの変位量を記憶しておき、変更手段に
おいて前記記憶した変位量に基づいて前記補正量を演算
によって求めてもよい。

【００１６】これにより、光ビームの走査に伴って変化
する走査レンズ上の通過位置に応じて光変調器に入力さ
れる信号の周波数が変更され、光ビームの変位が補正さ
れるように光変調器からの光ビームの射出方向が連続的
に変化するので、この光ビームを例えば記録材料に照射
すると、光ビームの照射位置の軌跡は主走査方向に略一
致することになる。従って、走査レンズの収差の影響が
排除される。

【００１７】なお、請求項１記載の発明において、例え
ば光ビームによって画像を記録する等の場合には、記録
材料への光ビームの照射位置を副走査方向に沿って移動
させる必要がある。この副走査方向に沿った移動は、記
録材料を移動させるか、または走査手段により光ビーム
を主走査方向及び副走査方向に沿って走査させればよ
い。走査手段によって主走査方向及び副走査方向に沿っ
て走査させる場合には、走査レンズ上における光ビーム
の走査位置が副走査方向に沿って移動することになり、
光ビームの変位量が副走査方向に沿って変化する。

【００１８】これに対し、請求項２に記載したように、
記憶手段に走査レンズの収差による光ビームの変位を補
正するための情報を光ビームの主走査方向に沿った位置
及び副走査方向に沿った位置と対応させて記憶してお
き、変更手段により前記情報に基づいて光ビームの変位
を補正するように光ビームの主走査方向に沿った位置及
び副走査方向に沿った位置に応じて信号の周波数を変更
すれば、副走査方向に沿った光ビームの変位量の変化を
補正することができ、走査レンズの収差の影響を排除す
ることができる。

【００１９】また、例えば光ビーム記録装置等では、倍
率の異なる複数の走査レンズを備え記録する画像のサイ
ズ等に応じて適切な倍率の走査レンズを選択して使用す
ることがある。この走査レンズの変更等を行うと、光ビ
ームの走査レンズ上の通過位置と光ビームの変位量との
関係が変化する。これに対し、請求項３に記載したよう
に、光ビームの走査レンズ上の通過位置と光ビームの変
位量との関係が変化した場合に記憶手段に記憶された情
報を前記変化した関係に対応する情報に変更する制御手
段を設ければ、走査レンズの変更等を行っても走査レン
ズの収差の影響を排除することができる。

【００２０】請求項４記載の発明では、走査レンズを通
過した光ビームの走査レンズの収差による変位量を検出
手段によって検出し、光ビームの変位が補正されるよう
に光変調器に入力する信号の周波数を変更する。これに
より、上記と同様に光ビームの変位が補正されるように
光変調器からの光ビームの射出方向が連続的に変化し、
走査レンズの収差の影響が排除される。なお、本発明に
おける光ビームとして例えば気体レーザから射出される
レーザビームを適用した場合には、周囲環境（例えば温
度）や電源の変動等によってレーザビームの照射位置が
変位することがある。本請求項４記載の発明では、この
ような周囲環境等の変動によるレーザビームの変位も同
時に補正することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２２】〔第１実施例〕図１には本第１実施例に係
るレーザビーム記録装置１０が示されている。レーザビ
ーム記録装置１０は電源１４に接続されたＨｅ−Ｎｅレ
ーザ１２を備えている。なお、このＨｅ−Ｎｅレーザに
代えて他の気体レーザまたは半導体レーザ等を用いても
よい。Ｈｅ−Ｎｅレーザ１２のレーザビーム射出側に
は、レンズ１６、ＡＯＭ（音響光学素子）１８及びレン
ズ２４が順に配列されている。ＡＯＭ１８は音響光学効
果を生ずる音響光学媒質２１を備えている。音響光学媒
質２１の対向する面には、入力された高周波信号に応じ
て超音波を出力するトランスデューサ１７と、音響光学
媒質２１を通過した超音波を吸収する吸音体１９とが貼
付されている。トランスデューサ１７はＡＯＭ１８を駆
動するＡＯＭドライバ２０に接続され、ＡＯＭドライバ
２０は制御回路２２に接続されている。本実施例では、
ＡＯＭ１８に入射されたレーザビームから最大８本のレ
ーザビームが回折され、記録用レーザビームとして射出
される。

【００２３】レンズ２４のレーザビーム射出側には、ミ
ラー２６、ダイクロイックミラー２５、ポリゴンミラー
（回転多面鏡）２８、レンズ２９及びダイクロイックミ
ラー３２が順に配列されている。ダイクロイックミラー
２５の近傍にはレンズ２７及び半導体レーザ１３が配置
されている。半導体レーザ１３は半導体レーザドライバ
１５に接続されており、半導体レーザドライバ１５によ
って駆動される。半導体レーザ１３は参照用レーザビー
ムとして、可視光よりも長い波長のレーザビームを射出
する。半導体レーザ１３から射出されたレーザビームは
レンズ２７を介して参照用レーザビームとしてダイクロ
イックミラー２５に入射される。ダイクロイックミラー
２５は半導体レーザ１３から射出された参照用レーザビ
ームに対応する波長の光を反射し、それ以外の波長の光
を透過させるように構成されている。従って、ダイクロ
イックミラー２５に入射された記録用レーザビームはダ
イクロイックミラー２５を透過し、参照用レーザビーム
はダイクロイックミラー２５で反射され、各々は合波さ
れて同一方向すなわちポリゴンミラー２８側へ射出され
る。

【００２４】ポリゴンミラー２８はポリゴンミラードラ
イバ３０に接続されており、ポリゴンミラードライバ３
０によって高速回転され、入射されたレーザビームを主
走査方向に沿って偏向する。ポリゴンミラードライバ３
０はポリゴンミラー２８の回転数を検出する図示しない
回転数検出手段を備えており、ポリゴンミラー２８が一
定速度で回転するように制御する。ポリゴンミラー２８
で反射されると共に主走査方向に沿って偏向された記録
用レーザビーム及び参照用レーザビームは、レンズ２９
を介してダイクロイックミラー３２に入射される。ダイ
クロイックミラー３２は記録用レーザビームに対応する
波長の光を反射させ、それ以外の波長の光を透過させる
ように構成されている。このため、ダイクロイックミラ
ー３２に入射された記録用レーザビームは反射され、参
照用レーザビームはダイクロイックミラー３２を透過し
て分波される。

【００２５】ダイクロイックミラー３２を透過した前記
参照用レーザビームを受光可能な位置には、リニアエン
コーダ３３及び光電変換器３１が順に配列されている。
これにより、ダイクロイックミラー３２を透過した参照
用レーザビームはリニアエンコーダ３３上を走査され
る。リニアエンコーダ３３は、透明部と不透明部とが主
走査方向に一定ピッチで交互に多数縞状に配置された平
面板で構成されている。このリニアエンコーダ３３をポ
リゴンミラー２８で反射された参照用レーザビームで走
査すると、透明部を透過した参照用レーザビームが光電
変換器３１で光電変換されてパルス信号が出力される。
このパルス信号は、パルスの個数が前記参照用レーザビ
ームの主走査線上の位置に対応し、各パルス間の間隔が
参照用レーザビームの主走査速度に対応している。

【００２６】一方、ダイクロイックミラー３２の反射側
には、ターレット７１、ステージ４２が順に配置されて
おり、ダイクロイックミラー３２で反射された記録用レ
ーザビームはターレット７１に支持された走査レンズ４
０を介してステージ４２に照射される。ターレット７１
には倍率の異なる走査レンズ４０が複数支持されてい
る。ターレット７１はシャフト７１Ａを中心として回転
可能とされており、ターレット７１が回転することによ
って前記複数の走査レンズ４０のいずれかがレーザビー
ムの光路上に配置される。なお、本第１実施例のレーザ
ビーム記録装置１０では、レーザビームを主走査方向に
のみ走査させるので、各レーザビームは走査レンズ４０
上の一定位置を走査する。

【００２７】ステージ４２には可視光域の波長の光に感
光する感光材料（例えばマイクロフィルム等で構成され
た記録材料４４が配置されている。記録材料４４は両端
がリール４６及びリール４８に層状に巻付けられてい
る。記録材料４４はレーザビームが照射されている状態
で、図示しない搬送手段により、照射されたレーザビー
ムの走査方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方
向）に沿って搬送される。これによりレーザビームの照
射位置が記録材料４４上を２次元に移動し、記録材料４
４に画像が記録される。

【００２８】また、ダイクロイックミラー３２と走査レ
ンズ４０との間には、非記録時（例えば、あるコマから
他のコマへ記録を変更するとき、あるフィッシュから他
のフィッシュへ記録を変更するとき等）にレーザビーム
を遮断するように閉じられるシャッター６１が配置され
ている。このシャッター６１のレーザビーム入射側の面
には光電変換器６０が取り付けられている。図２に示す
ように、光電変換器６０は信号発生回路５８に接続され
ている。信号発生回路５８はＡＯＭドライバ２０に接続
されており、ＡＯＭドライバ２０からＡＯＭ１８に供給
される高周波信号の振幅を制御する信号を出力する。

【００２９】一方、制御回路２２は画像データを一時的
に記憶するレジスタ５０とレジスタ５０に接続されたデ
ータ変換器５２とを備えている。この画像データは８ビ
ットのパラレル信号で与えられる。データ変換器５２は
レジスタ５０から入力される８ビットの信号のオンの個
数に応じた４ビットのパラレル信号を出力する。データ
変換器５２にはＤＡＣ（デジタル−アナログ変換器）５
４が接続されている。ＤＡＣ５４は、データ変換器５２
から出力される４ビットのパラレル信号を、アナログ信
号に変換してＡＯＭドライバ２０に出力する。このアナ
ログ信号のレベルは、信号のオンの数が多くなるに従っ
て高くなる。また、画像データは遅延回路５６で所定時
間遅延された後、ＡＯＭドライバ２０に入力される。

【００３０】図３に示すように、ＡＯＭドライバ２０は
発振回路６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ、６
２Ｆ、６２Ｇ、６２Ｈを備えている。発振回路６２Ａ〜
６２ＨはＶＣＯで構成されており、周波数制御端が各々
変位補正回路８２に接続されている。発振回路６２Ａ〜
６２Ｈは周波数制御端を介して供給された信号の電圧レ
ベルに応じた周波数の高周波信号を出力する。発振回路
６２Ａ〜６２Ｈの出力端にはローカルレベル制御回路６
４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄ、６４Ｅ、６４Ｆ、６４
Ｇ、６４Ｈが各々接続され、ローカルレベル制御回路６
４Ａ〜６４Ｈの出力端にはスイッチ回路６６Ａ、６６
Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄ、６６Ｅ、６６Ｆ、６６Ｇ、６６Ｈ
が各々接続されている。

【００３１】ローカルレベル制御回路６４Ａ〜６４Ｈの
レベル制御端の各々は信号発生回路５８に接続されてお
り、前述の振幅を制御するための信号が入力される。な
お、ローカルレベル制御回路としては、ダブルバランス
ドミキサーやピンダイオードアッテネータを使用するこ
とができる。また、スイッチ回路６６Ａ〜６６Ｈの制御
端は遅延回路５６に接続されており、遅延回路５６から
出力された画像データが各々入力される。スイッチ回路
６６Ａ、６６Ｂの各出力端は、２つの信号を１：１の割
合で混合するコンバイナ６８ＡＢの入力端に各々接続さ
れている。同様に、スイッチ回路６６Ｃ、６６Ｄの各出
力端はコンバイナ６８ＣＤの入力端に接続され、スイッ
チ回路６６Ｅ、６６Ｆの各出力端はコンバイナ６８ＥＦ
の入力端に接続され、スイッチ回路６６Ｇ、６６Ｈの各
出力端はコンバイナ６８ＧＨの入力端に接続されてい
る。

【００３２】コンバイナ６８ＡＢの出力端はトータルレ
ベル制御回路７０ＡＢを介して増幅回路７２ＡＢに接続
されている。同様に、コンバイナ６８ＣＤの出力端はト
ータルレベル制御回路７０ＣＤを介して増幅回路７２Ｃ
Ｄに接続され、コンバイナ６８ＥＦの出力端はトータル
レベル制御回路７０ＥＦを介して増幅回路７２ＥＦに接
続され、コンバイナ６８ＧＨの出力端はトータルレベル
制御回路７０ＧＨを介して増幅回路７２ＧＨに接続され
ている。増幅回路７２ＡＢ、７２ＣＤの各出力端はコン
バイナ７４の入力端に接続され、増幅回路７２ＥＦ、７
２ＧＨの各出力端はコンバイナ７６の入力端に接続され
ている。

【００３３】コンバイナ７４、７６の出力端はコンバイ
ナ７８に接続され、コンバイナ７８の出力端は増幅回路
８０に接続されている。増幅回路８０の出力端はトラン
スデューサ１７に接続されている。トータルレベル制御
回路７０ＡＢ〜７０ＧＨは、ローカルレベル制御回路と
同様にダブルバランスドミキサーやピンダイオードアッ
テネータで構成され、各々のレベル制御端は制御回路２
２のＤＡＣ５４の出力端に接続されている。

【００３４】一方、図４に示すように、光電変換器３１
は変位補正回路８２の主走査タイミング制御回路８４に
接続されている。主走査タイミング制御回路８４は、光
電変換器３１から入力されたパルス信号に基づいて、レ
ーザビームの主走査方向の走査速度に対応する間隔でパ
ルスが生ずるビデオクロック信号を生成する。このビデ
オクロック信号は制御回路２２へ供給され、制御回路２
２ではＡＯＭ１８におけるレーザビームの変調が主走査
方向の走査と同期するように、前記ビデオクロック信号
に基づいてＡＯＭドライバ２０の作動を制御する。

【００３５】また、主走査タイミング制御回路８４の出
力端にはカウンタ８６が接続されている。カウンタ８６
の出力端はメモリ８８Ａ、８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄ、８
８Ｅ、８８Ｆ、８８Ｇ、８８Ｈのアドレス入力端に接続
されている。メモリ８８Ａ〜８８Ｈとしては、記憶して
いる情報を書き替え可能なメモリ（例えばＲＡＭ、ＥＰ
ＲＯＭ）を用いている。メモリ８８Ａ〜８８Ｈのデータ
出力端はＤＡＣ（デジタル−アナログ変換器）９０Ａ、
９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆ、９０Ｇ、９
０Ｈを介してＡＯＭドライバ２０の発振回路６２Ａ〜６
２Ｈに接続されている。またメモリ８８Ａ〜８８Ｈのデ
ータ入力端はデータ変更用制御回路９２に接続されてい
る。データ変更用制御回路９２には使用する走査レンズ
４０を切り換えたときに走査レンズ切換信号が入力され
る。またデータ変更用制御回路９２にはＲＯＭ９４が接
続されている。

【００３６】次に本第１実施例の作用を説明する。ホス
トコンピューター等から転送された８ビットの画像デー
タはレジスタ５０と遅延回路５６に供給される。データ
変換器５２は、レジスタ５０から入力された信号のオン
の個数に応じたデジタル信号を出力し、ＤＡＣ５４はこ
のデジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。こ
のアナログ信号は、トータルレベル制御回路７０ＡＢ〜
７０ＧＨの制御端の各々に入力される。また、遅延回路
５６によって所定時間遅延された画像データは、ＡＯＭ
ドライバ２０のスイッチ回路６６Ａ〜６６Ｈの各々に入
力される。

【００３７】発振回路６２Ａ〜６２Ｈは変位補正回路８
２から供給された信号の電圧レベルに応じた周波数の信
号を出力する。発振回路６２Ａ〜６２Ｈから出力された
信号は、ローカルレベル制御回路６４Ａ〜６４Ｈによっ
て振幅が調節された後スイッチ回路６６Ａ〜６６Ｈ、コ
ンバイナ６８ＡＢ〜６８ＧＨ、トータルレベル制御回路
７０ＡＢ〜７０ＧＨ、増幅回路７２ＡＢ〜７２ＧＨ、コ
ンバイナ７４、７６、コンバイナ７８を介してＡＯＭ１
８のトランスデューサ１７に供給される。

【００３８】トランスデューサ１７は、入力された信号
を入力された信号の周波数及び振幅に応じた超音波信号
に変換する。この超音波信号は、音響光学媒質２１を伝
播して吸音体１９に吸音される。このとき、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ１２からレーザビームが発振されていると、この
レーザビームは音響光学媒質２１によって超音波信号の
振幅に応じたパワーでかつ周波数に応じた方向に回折さ
れ、複数本のレーザビームが射出される。ＡＯＭ１８か
ら射出された複数本のレーザビームは、ポリゴンミラー
２８によって主走査方向に走査され、走査レンズ４０を
介して記録材料４４に照射される。

【００３９】一方、ＲＯＭ９４には発振回路６２Ａ〜６
２Ｈに各々供給する信号の電圧レベルに対応するデータ
が走査レンズ４０毎に予め記憶されている。このデータ
には予め求められた各走査レンズ４０の収差によるレー
ザビームの変位の補正分が含まれており、レーザビーム
の主走査方向に沿った位置と対応されて記憶されている
（次の表１参照）。

【００４０】

【表１】

【００４１】前述した補正分の含まれたデータは以下の
ようにして求められる。例として、発振回路６２Ａから
基準周波数ｆ₁の信号を出力し、この信号をＡＯＭ１８
に供給したときに、ＡＯＭ１８から周波数ｆ₁に応じた
方向へ射出されたレーザビームがポリゴンミラー２８を
経て走査レンズ４０上を図５（Ａ）に示す位置を走査し
て記録材料４４に照射されるものとする。このとき走査
レンズ４０の収差により記録材料４４へのレーザビーム
の照射位置は副走査方向に変位し、レーザビームの照射
位置の軌跡は例として図５（Ｂ）に示すように湾曲す
る。

【００４２】まず、図５（Ｂ）に示すように、このとき
の主走査方向に沿った所定間隔毎の変位量ｄ１、ｄ２、
ｄ３、…を測定する。次に、レーザビームの照射位置を
変位量ｄ１、ｄ２、ｄ３、…だけ移動させるための前記
基準周波数ｆ₁に対する補正量ｆ_d1、ｆ_d2、ｆ_d3、…を
演算により求める。この補正量ｆ_d1、ｆ_d2、ｆ_d3、…に
基準周波数ｆ₁を各々加えた値をデジタルデータに変換
すれば、前記走査レンズ４０を使用するときに発振回路
６２Ａに供給する前記補正分が含まれたデータが得られ
る。上記のような処理を発振回路６２Ｂ〜６２Ｈに対し
ても同様に行い、求めた補正量に対して基準周波数ｆ₂
〜ｆ₈を各々加算することによって、特定の走査レンズ
４０に対するデータが導出される。上記処理をターレッ
ト４１に保持された各走査レンズ４０に対して行うこと
により、表１に示すデータが得られる。なお、上記変位
量ｄ１、ｄ２、ｄ３、…は、走査レンズ４０を設計した
段階で計算により求めることも可能である。

【００４３】データ変更用制御回路９２は入力された走
査レンズ切換信号に基づいて使用される走査レンズ４０
を判断し、該走査レンズに対応するデータを各メモリ８
８Ａ〜８８Ｈに記憶させる。例として、表１に示す走査
レンズ「Ａ」が使用されると判断した場合には、表１に
太線で囲んだデータＡ_A0、Ａ_A1、Ａ_A2、…、Ａ_AXをメモ
リ８８Ａのアドレスの先頭から順に設定し記憶させる。
またメモリ８８Ｂ〜８８Ｈについても同様にデータを設
定し記憶させる。

【００４４】レーザビームによる記録材料４４への画像
の記録を開始すると、レーザビームの主走査方向への走
査に伴って参照用レーザビームがリニアエンコーダ３３
上を走査し、光電変換器３１から出力されたパルス信号
に応じて主走査タイミング制御回路８４からビデオクロ
ック信号が出力される。カウンタ８６では入力されたビ
デオクロック信号のパルス数をカウントし、カウント値
をメモリ８８Ａ〜８８Ｈに順次出力する。このカウント
値はレーザビームの主走査方向に沿った位置に対応して
おり、各メモリ８８Ａ〜８８Ｈではカウント値をアドレ
スとして、該アドレスに格納されているデータを出力す
る。従って、メモリ８８Ａ〜８８Ｈからは、レーザビー
ムの主走査方向の走査に伴ってアドレスの先頭から順
に、レーザビームの主走査方向に沿った位置に対応する
データが出力される。このデータはＤＡＣ９０Ａ〜９０
Ｈに供給され、データの値に応じた電圧レベルのアナロ
グ信号に変換されて発振回路６２Ａ〜６２Ｈに供給され
る。

【００４５】発振回路６２Ａ〜６２Ｈからは供給された
信号の電圧レベルに応じた周波数の信号が出力され、Ａ
ＯＭ１８からは該信号の周波数に応じた方向にレーザビ
ームは射出されるので、走査レンズ４０の収差により生
ずるレーザビームの変位を補正するように射出方向が順
次変更される。従って、記録材料４４上への各レーザビ
ームの照射位置の軌跡は直線となり、主走査方向に平行
になる。レーザビームにより１回の主走査が終了する
と、カウンタ８６のカウント値がリセットされ、再度メ
モリ８８Ａ〜８８Ｈのアドレスの先頭から順にデータが
出力され、上記と同様に射出方向が順次変更される。こ
れにより、各走査線の間隔が一定となり、走査レンズ４
０の収差による影響が排除される。

【００４６】また、使用する走査レンズ４０が変更され
た場合、データ変更用制御回路９２には走査レンズ切換
信号が入力され、データ変更用制御回路９２は変更され
た走査レンズ４０に対応するデータをＲＯＭ９２から取
り込んで各メモリ８８Ａ〜８８Ｈに設定する。これによ
り、変更された走査レンズ４０の収差による変位を補正
するように、上記と同様に各発振回路６２Ａ〜６２Ｈか
ら出力される信号の周波数が制御されるので、走査レン
ズ４０が変更されても走査レンズ４０の収差の影響を排
除することができる。

【００４７】なお、上記データに代えて、ＲＯＭ９４及
びメモリ８８Ａ〜８８Ｈにレーザビームの変位量ｄ１、
ｄ２、ｄ３、…を記憶しておき、演算によって補正量を
求めて発振回路６２Ａ〜６２Ｈに供給する信号の電圧レ
ベルを制御するようにしてもよい。

【００４８】〔第２実施例〕次に本発明の第２実施例を
説明する。なお、第１実施例と同一の部分には同一の符
号を付し、説明を省略する。

【００４９】図６に示すように、本第２実施例に係るレ
ーザビーム記録装置１０４では、ダイクロイックミラー
３２の上方にミラー３４、ガルバノメータミラー３６、
ミラー３８が順次配置されている。ダイクロイックミラ
ー３２で反射された記録用レーザビームはミラー３４で
反射され、ガルバノメータミラー３６に入射される。ガ
ルバノメータミラー３６にはガルバノメータミラードラ
イバ３７が接続されている。

【００５０】図７に示すように、ガルバノメータミラー
ドライバ３７には主走査タイミング制御回路８４から出
力されたビデオクロック信号が入力され、ガルバノメー
タミラー３６の駆動をレーザビームの主走査方向の走査
と同期させる駆動信号を出力する。ガルバノメータミラ
ー３６は入力された駆動信号に応じてミラーを回動さ
せ、入射されたレーザビームを副走査方向に沿って走査
させる。ガルバノメータミラー３６から射出されたレー
ザビームはミラー３８で反射され、走査レンズ４０を介
して記録材料４４に照射される。なお、このガルバノメ
ータミラー３６によるレーザビームの副走査方向に沿っ
た走査に伴い、各レーザビームの走査レンズ４０上にお
ける走査位置は副走査方向に沿って移動することにな
る。

【００５１】図７に示すように、ガルバノメータミラー
ドライバ３７にはカウンタ９６が接続されており、ガル
バノメータミラードライバ３７はレーザビームの副走査
方向の走査速度に応じた間隔でパルスが生ずる副走査同
期信号をカウンタ９６に出力する。カウンタ９６の出力
端は、フレームメモリ等のように２次元メモリとされた
メモリ９８の２個のアドレス入力端の一方に接続されて
おり、アドレス入力端の他方はカウンタ８６の出力端に
接続されている。メモリ９８は、２個のアドレス入力端
を介して各々アドレスが入力されることにより対応する
データを出力するようになっている。また、ＤＡＣ９０
Ａ〜９０Ｈの出力端は加算器１００Ａ〜１００Ｈの２個
の入力端の一方に接続されており、前記メモリ９８の出
力端はＤＡＣ１０２を介して加算器１００Ａ〜１００Ｈ
の入力端の他方に各々接続されている。加算器１００Ａ
〜１００Ｈの出力端は発振回路６２Ａ〜６２Ｈに接続さ
れている。

【００５２】次に本第２実施例の作用を説明する。ＲＯ
Ｍ９４には第１実施例で説明したデータに加え、メモリ
９８に記憶させるデータが走査レンズ４０毎に記憶され
ている。このデータは、レーザビームの副走査に応じて
変化するレーザビームの変位を補正する補正量を表して
おり、各走査レンズ４０毎に、次の表２に示すようにレ
ーザビームの主走査方向に沿った位置及び副走査方向に
沿った位置と対応されて記憶されている。

【００５３】

【表２】

【００５４】レーザビームによる画像の記録を開始する
と、カウンタ８６からはレーザビームの主走査方向に沿
った移動に応じて値の増加するカウント値が出力され、
メモリ８８Ａ〜８８Ｈからは入力されたカウント値に対
応するアドレスに格納されたデータが順次出力される。
メモリ８８Ａ〜８８Ｈから出力されたデータはＤＡＣ９
０Ａ〜９０Ｈでアナログ信号に変換される。また、カウ
ンタ９６からはレーザビームの副走査方向への移動に応
じて値の増加するカウント値が出力され、メモリ９８か
らは、カウンタ８６から入力されたカウント値及びカウ
ンタ９６から入力されたカウント値に対応するアドレス
に格納されたデータが出力され、ＤＡＣ１００でアナロ
グ信号に変換される。

【００５５】ＤＡＣ９０Ａ〜９０Ｈから出力されたアナ
ログ信号は、加算器１００Ａ〜１００ＨによりＤＡＣ１
０２から出力されたアナログ信号が加えられて発振回路
６２Ａ〜６２Ｈに出力され、発振回路６２Ａ〜６２Ｈか
らは入力された信号の電圧レベルに対応する周波数の信
号が出力される。従って、発振回路６２Ａ〜６２Ｈから
出力される信号の周波数は、レーザビームの主走査方向
に沿った移動に伴う変位量の変化を補正するように変更
され、かつレーザビームの副走査方向に沿った移動に伴
う変位量の変化を補正するように変更されるので、各走
査線の間隔が一定となり、走査レンズ４０の収差による
レーザビームの湾曲が補正される。

【００５６】なお、変位補正回路８２は例として図８に
示すように構成することもできる。すなわち、図８では
メモリ８８Ａ〜８８Ｈに代えて、前述のメモリ９８と同
様の構成の２次元のメモリ１１０Ａ〜１１０Ｈを用いて
いる。また、副走査同期信号をカウントするカウンタ９
６の出力端を、メモリ１１０Ａのアドレス入力端に接続
すると共に加算器１１２Ａ〜１１２Ｇを介してメモリ１
１０Ｂ〜１１０Ｈのアドレス入力端に接続している。加
算器１１２Ａ〜１１２Ｇは、発振回路６２Ａから出力さ
れる信号に応じて射出されるレーザビームの照射位置を
基準として、各レーザビームの照射位置の前記基準に対
する副走査方向に沿った間隔（すなわち走査線の間隔）
に対応する一定値を各々加算するようになっている。

【００５７】記録材料４４に画像を記録する場合、各メ
モリ１１０Ａ〜１１０Ｈには、対応するレーザビームの
主走査方向の位置及び副走査方向の位置を表すデータが
アドレスとして与えられ、対応するデータを出力する。
前記図７に示す変位補正回路８２では、副走査方向の走
査による変位量の変化に対し、各レーザビームに同一の
補正量で補正していたが、この図８の変位補正回路８２
では各レーザビームへの補正量を各レーザビームの副走
査方向の位置に応じて変化させることができるので、レ
ーザビームを副走査方向に走査させることによるレーザ
ビームの変位量の変化をより厳密に補正することができ
る。

【００５８】〔第３実施例〕次に本発明の第３実施例を
説明する。なお、第１実施例及び第２実施例と同一の部
分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００５９】図９に示すように、本第３実施例のレーザ
ビーム記録装置１０８は、第１実施例のレーザビーム記
録装置１０と同様に、レーザビームを主走査方向にのみ
走査させ、記録材料４４の搬送によってレーザビーム照
射位置の副走査方向への移動を行うように構成されてい
る。また、走査レンズ４０とステージ４２との間には走
査レンズ４０を通過したレーザビームの一部を反射する
ハーフミラー１２０が配置されており、ハーフミラー１
２０のレーザビーム反射側には変位量検出器１２２が設
けられている。

【００６０】図１０に示すように、変位量検出器１２２
は８個の半導体位置検出器（ＰＳＤ：Position Sensiti
ve Detector)１２４Ａ〜１２４Ｈから構成されている。
ＰＳＤは光の照射位置に応じたレベルの電圧を発生する
素子であり、本実施例ではＰＳＤ１２４Ａ〜１２４Ｈを
ＡＯＭ１８から射出される８本のレーザビームに対応さ
せ、かつ位置検出方向がレーザビームの主走査方向と直
交するように配置されている。また、レーザビームの照
射位置は主走査方向に沿って移動するので、受光面の主
走査方向に沿った寸法が大きくされており、レーザビー
ムの照射位置が受光面から外れないようにしている。図
１１に示すように、ＰＳＤ１２４Ａ〜１２４Ｈは変位補
正回路１２６のＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）１
２８Ａ〜１２８Ｈの入力端に接続されている。ＡＤＣ１
２８Ａ〜１２８Ｈの出力端は演算回路１３０Ａ〜１３０
Ｈの入力端に接続されており、演算回路１３０Ａ〜１３
０Ｈの出力端はＤＡＣ１３２Ａ〜１３２Ｈの入力端に接
続されている。ＤＡＣ１３２Ａ〜１３２Ｈの出力端はＡ
ＯＭドライバ２０の発振回路６２Ａ〜６２Ｈに接続され
ている。

【００６１】次に本第３実施例の作用を説明する。レー
ザビームによる画像の記録を開始すると、ＡＯＭ１８か
ら射出された複数本のレーザビームはポリゴンミラー２
８で主走査方向に沿って走査され、走査レンズ４０、ハ
ーフミラー１２０を介して記録材料４４に照射される。
また、走査レンズ４０を通過したレーザビームの一部は
ハーフミラー１２０で反射されて変位量検出器１２２の
ＰＳＤ１２４Ａ〜１２４Ｈに各々入射される。ＰＳＤ１
２４Ａ〜１２４Ｈはレーザビームの主走査方向と直交す
る方向に沿った照射位置、すなわち変位量に対応する電
圧レベルの信号を各々出力する。

【００６２】ＰＳＤ１２４Ａ〜１２４Ｈから出力された
信号は、ＡＤＣ１２８Ａ〜１２８Ｈで電圧レベルに対応
する値のデジタルデータに変換される。演算回路１３０
Ａ〜１３０ＨではＡＤＣ１２８Ａ〜１２８Ｈで変換され
たデータを所定周期毎に取込み、取り込んだデータを予
め設定された基準データと比較する。この基準データは
レーザビームの変位量がゼロのときに入力されるデータ
に等しい値とされており、取り込んだデータと基準デー
タとの差を補正するための周波数の補正量を演算し、演
算した補正量を基本周波数（ｆ₁〜ｆ₈）に加えてＤＡ
Ｃ１３２Ａ〜１３２Ｈに出力する。演算回路１３０Ａ〜
１３０Ｈから出力されたデータはＤＡＣ１３２Ａ〜１３
２Ｈでデータの値に応じた電圧レベルのアナログ信号に
変換され、発振回路６２Ａ〜６２Ｈに出力される。

【００６３】これにより、発振回路６２Ａ〜６２Ｈから
出力される信号の周波数は、所定周期毎にレーザビーム
の変位量を補正するように周波数が変更されるので、走
査レンズ４０の収差によるレーザビームの変位が補正さ
れ、走査レンズ４０の収差による影響を排除することが
できる。また、周囲環境等の変動によってレーザビーム
の変位が発生した場合にも、ＰＳＤ１２４Ａ〜１２４Ｈ
で変位量が検出され、上記のようにして補正される。

【００６４】なお、上記では複数本のレーザビームを走
査させる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、１本のレーザビームを走査させる場
合にも適用できる。この場合には、１本のレーザビーム
により画像の記録等を行う際の走査線の湾曲を補正する
ことができ、特に高密度で画像を記録する際にはその効
果が顕著である。また、上記では光ビームとしてレーザ
ビームを用いた光ビーム走査装置を例に説明したが、本
発明はＬＥＤや他の光源の光を光ビームとして用いる走
査装置に適用することができる。

【００６５】また、上記ではレーザビームを記録装置に
用いた例を示したが、本発明は読み取りを行う走査装置
にも容易に適用可能である。

【００６６】また、本実施例では光変調を行う素子とし
てＡＯＭを用いた例を説明したが、これに限定されるも
のではなく、ＡＯＤ等を適用することも可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、走査レンズを通過した光ビームの走査レンズの収差
による変位を補正するための情報を光ビームの主走査方
向に沿った位置と対応させて記憶し、記憶した情報に基
づいて光ビームの走査レンズの収差による変位が補正さ
れるように光ビームの主走査方向に沿った位置に応じて
光変調器に入力する信号の周波数を変更したので、走査
レンズの収差による影響を排除することができる、とい
う優れた効果が得られる。

【００６８】請求項４記載の発明は、走査レンズを通過
した光ビームの走査レンズの収差による変位量を検出
し、光ビームの変位量が補正されるように光変調器に入
力する信号の周波数を変更したので、走査レンズの収差
による影響を排除することができる、という優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るレーザビーム記録装置の概略
構成図である。

【図２】制御回路の構成及びＡＯＭドライバとの接続を
示すブロック図である。

【図３】ＡＯＭドライバの概略構成を示すブロック図で
ある。

【図４】第１実施例に係る変位補正回路の概略構成を示
すブロック図である。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はレーザビームの変位を補正
する補正量の導出を説明する説明図である。

【図６】第２実施例に係るレーザビーム記録装置の概略
構成図である。

【図７】第２実施例に係る変位補正回路の概略構成を示
すブロック図である。

【図８】変位補正回路の他の例の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】第３実施例に係るレーザビーム記録装置の概略
構成図である。

【図１０】第３実施例の変位量検出器の配置を示す斜視
図である。

【図１１】第３実施例に係る変位補正回路の概略構成を
示すブロック図である。

【図１２】（Ａ）乃至（Ｃ）は走査レンズの収差による
光ビームの湾曲（変位）を説明する線図である。

【符号の説明】

１０レーザビーム記録装置１８ＡＯＭ２０ＡＯＭドライバ２８ポリゴンミラー３６ガルバノメータミラー４４記録材料６２発振回路８２変位補正回路８８メモリ９２データ変更用制御回路９４ＲＯＭ１０４レーザビーム記録装置１０８レーザビーム記録装置１１０メモリ１２２変位量検出器１２４ＰＳＤ１２６変位補正回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入射された光ビームを入力された信号の
周波数に応じた方向に射出させる光変調器と、前記光変
調器から射出された光ビームを主走査方向に沿って走査
させる走査手段と、前記走査手段によって走査された光
ビームが通過する走査レンズと、前記走査レンズの収差
による走査レンズを通過した光ビームの変位を補正する
ための情報を光ビームの主走査方向に沿った位置と対応
させて記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された
情報に基づいて光ビームの走査レンズの収差による変位
が補正されるように光ビームの主走査方向に沿った位置
に応じて光変調器に入力する前記信号の周波数を変更す
る変更手段と、を有する光ビーム走査装置。
【請求項２】前記走査手段は光ビームを主走査方向及
び副走査方向に沿って走査させ、前記記憶手段には走査
レンズの収差による光ビームの変位を補正するための情
報が光ビームの主走査方向に沿った位置及び副走査方向
に沿った位置と対応させて記憶されており、前記変更手
段は前記記憶手段に記憶された情報に基づいて光ビーム
の主走査方向に沿った位置及び副走査方向に沿った位置
に応じて前記信号の周波数を変更することを特徴とする
請求項１記載の光ビーム走査装置。
【請求項３】前記光ビームの走査レンズ上の通過位置
と光ビームの変位量との関係が変化した場合に前記記憶
手段に記憶された情報を前記変化した関係に対応する情
報に変更する制御手段を備えたことを特徴とする請求項
１または請求項２記載の光ビーム走査装置。
【請求項４】入射された光ビームを入力された信号の
周波数に応じた方向に射出させる光変調器と、前記光変
調器から射出された光ビームを主走査方向に沿って走査
させる走査手段と、前記走査手段によって走査された光
ビームが通過する走査レンズと、前記走査レンズの収差
による走査レンズを通過した光ビームの変位量を検出す
る検出手段と、前記検出手段によって検出された光ビー
ムの変位が補正されるように光変調器に入力する前記信
号の周波数を変更する変更手段と、を有する光ビーム走
査装置。
【請求項５】前記光変調器は各々周波数の異なる複数
の信号が入力されることによって複数本の光ビームを射
出させ、前記変更手段は前記複数の信号の周波数を各々
変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れか１項記載の光ビーム走査装置。