JP3391948B2 - レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置 - Google Patents
レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は対象物上にレーザビ
ーム（レーザ光）を所望のスポットサイズ及びスポット
形状に結像するレーザ装置及びそれを用いたレーザ画像
記録装置に関し、特に光源として半導体レーザを使用し
記録媒体（感光体）面上に多値画像を記録するようにし
たものである。
ーム（レーザ光）を所望のスポットサイズ及びスポット
形状に結像するレーザ装置及びそれを用いたレーザ画像
記録装置に関し、特に光源として半導体レーザを使用し
記録媒体（感光体）面上に多値画像を記録するようにし
たものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来のレーザ画像記録装置の要
部概略図である。
部概略図である。
【０００３】同図において１０１は光源手段である半導
体レーザ（Laser Diode 、以後「ＬＤ」とも言う。）、
１０２はコリメータレンズ、１０３はレーザビームを分
割するビームスプリッタ、１３０は集光レンズ、１０４
は光量検出器であるフォトダイオード、１０５は所定方
位角の偏光成分だけを透過させる偏光ビームスプリッタ
（Polarized Beam Splitter 、以後「ＰＢＳ」とも言
う。）、１０６は光偏向器であるポリゴンミラー（回転
多面鏡）、１０７はｆθ特性を有する走査レンズ、１３
１は反射ミラー、１０８は副走査モータ、１０９は記録
媒体である銀塩フィルムである。
体レーザ（Laser Diode 、以後「ＬＤ」とも言う。）、
１０２はコリメータレンズ、１０３はレーザビームを分
割するビームスプリッタ、１３０は集光レンズ、１０４
は光量検出器であるフォトダイオード、１０５は所定方
位角の偏光成分だけを透過させる偏光ビームスプリッタ
（Polarized Beam Splitter 、以後「ＰＢＳ」とも言
う。）、１０６は光偏向器であるポリゴンミラー（回転
多面鏡）、１０７はｆθ特性を有する走査レンズ、１３
１は反射ミラー、１０８は副走査モータ、１０９は記録
媒体である銀塩フィルムである。
【０００４】同図においてＬＤ１０１はＬＤ変調手段
（不図示）によって画像信号に応じて強度変調されたレ
ーザビームＬを発振する。拡散光であるレーザビームＬ
はコリメータレンズ１０２によって略平行光に変換さ
れ、ビームスプリッタ１０３において２方向に分割され
る。分割された一方のレーザビームＬ２はＬＤ１０１か
ら発振したレーザパワー（レーザビームの光量）を検出
するために集光レンズ１３０で集光されてフォトダイオ
ード１０４に導かれる。もう一方のレーザビームＬ１は
ＰＢＳ１０５に導かれ、さらにポリゴンミラー１０６の
反射面（偏向面）１０６ａで偏向反射され、走査レンズ
１０７によって反射ミラー１３１を介して銀塩フィルム
１０９面上に微小なレーザスポット状に結像される。そ
してポリゴンミラー１０６の回転によってレーザビーム
Ｌ１が銀塩フィルム１０９面上を走査する。この走査を
主走査、この走査がなされる方向を主走査方向と呼ぶ。
そして銀塩フィルム１０９は副走査モータ１０８によっ
て主走査方向と略直交する方向（副走査方向）に搬送さ
れ、これによってレーザビームＬ１が銀塩フィルム１０
９面上を実質的に２次元走査し画像を描画する。
（不図示）によって画像信号に応じて強度変調されたレ
ーザビームＬを発振する。拡散光であるレーザビームＬ
はコリメータレンズ１０２によって略平行光に変換さ
れ、ビームスプリッタ１０３において２方向に分割され
る。分割された一方のレーザビームＬ２はＬＤ１０１か
ら発振したレーザパワー（レーザビームの光量）を検出
するために集光レンズ１３０で集光されてフォトダイオ
ード１０４に導かれる。もう一方のレーザビームＬ１は
ＰＢＳ１０５に導かれ、さらにポリゴンミラー１０６の
反射面（偏向面）１０６ａで偏向反射され、走査レンズ
１０７によって反射ミラー１３１を介して銀塩フィルム
１０９面上に微小なレーザスポット状に結像される。そ
してポリゴンミラー１０６の回転によってレーザビーム
Ｌ１が銀塩フィルム１０９面上を走査する。この走査を
主走査、この走査がなされる方向を主走査方向と呼ぶ。
そして銀塩フィルム１０９は副走査モータ１０８によっ
て主走査方向と略直交する方向（副走査方向）に搬送さ
れ、これによってレーザビームＬ１が銀塩フィルム１０
９面上を実質的に２次元走査し画像を描画する。
【０００５】ここでレーザビームＬ１は偏光比が約１０
０：１の直線偏光であり、かつＰＢＳ１０５は光軸廻り
に回転可能なので、ＰＢＳ１０５の透過率は回転角に応
じて変化するためフィルム感度に適したレーザパワーを
得ることができる。
０：１の直線偏光であり、かつＰＢＳ１０５は光軸廻り
に回転可能なので、ＰＢＳ１０５の透過率は回転角に応
じて変化するためフィルム感度に適したレーザパワーを
得ることができる。
【０００６】この種のレーザ画像記録装置の光源には一
般にＬＤが多く使用されているが、このＬＤの種類によ
っては結像されるスポットにサイドローブが発生する為
に画質が低下するという問題点がある。
般にＬＤが多く使用されているが、このＬＤの種類によ
っては結像されるスポットにサイドローブが発生する為
に画質が低下するという問題点がある。
【０００７】ここでサイドローブの生じたスポット形状
を図１１に実線１１１で示す。特に最近開発されてきた
赤色半導体レーザはサイドローブを発生しやすいので、
該赤色半導体レーザを使用し銀塩フィルムに多値画像を
記録するレーザプリンタにおいては、このサイドローブ
が著しく画質を悪化させることがある。本出願人による
実験では銀塩フィルムに記録する場合は、中心強度に対
し強度０．７％以上のサイドローブは視認されることが
明らかになっている。同様に感光ドラムを使用するレー
ザビームプリンタ（ＬＢＰ）においても顕著なサイドロ
ーブは画質低下の要因となる。
を図１１に実線１１１で示す。特に最近開発されてきた
赤色半導体レーザはサイドローブを発生しやすいので、
該赤色半導体レーザを使用し銀塩フィルムに多値画像を
記録するレーザプリンタにおいては、このサイドローブ
が著しく画質を悪化させることがある。本出願人による
実験では銀塩フィルムに記録する場合は、中心強度に対
し強度０．７％以上のサイドローブは視認されることが
明らかになっている。同様に感光ドラムを使用するレー
ザビームプリンタ（ＬＢＰ）においても顕著なサイドロ
ーブは画質低下の要因となる。
【０００８】サイドローブが発生する原因の一つとし
て、コリメータレンズやその他の光学素子のアパーチャ
（制限開口）がＬＤから発振する略ガウシアン分布のレ
ーザビームを制限し回折現象を引き起こすことが挙げら
れる。回折現象とサイドローブの発生に関してはM.Born
and E.Wolf,Principles of Optics,2nd ed.(Macmilla
n,New York,1964) に、特にガウシアン分布のレーザビ
ームの回折現象と結像スポット形状に関してはA.S.Chai
and H.J.Wertz, “The digital computation of the f
ar-field radiation pattern of a truncated Gaussian
aperture distribution, " IEEE Trans.Antennas Prop
ag.(1965) 、R.G.Schell and G.Tyras, “Irradiance f
rom an aperture with a truncated Gaussian field di
stribution,”J.Opt.Soc.Am.61(1971) 、早見良定「光
機器の光学２」社団法人日本オプトメカトロニクス協会
(1989)等に記載されている。
て、コリメータレンズやその他の光学素子のアパーチャ
（制限開口）がＬＤから発振する略ガウシアン分布のレ
ーザビームを制限し回折現象を引き起こすことが挙げら
れる。回折現象とサイドローブの発生に関してはM.Born
and E.Wolf,Principles of Optics,2nd ed.(Macmilla
n,New York,1964) に、特にガウシアン分布のレーザビ
ームの回折現象と結像スポット形状に関してはA.S.Chai
and H.J.Wertz, “The digital computation of the f
ar-field radiation pattern of a truncated Gaussian
aperture distribution, " IEEE Trans.Antennas Prop
ag.(1965) 、R.G.Schell and G.Tyras, “Irradiance f
rom an aperture with a truncated Gaussian field di
stribution,”J.Opt.Soc.Am.61(1971) 、早見良定「光
機器の光学２」社団法人日本オプトメカトロニクス協会
(1989)等に記載されている。
【０００９】またサイドローブが発生する他の原因とし
て、ＬＤチップを保持するヒートシンクによってレーザ
ビームが制限されることが挙げられる。この現象につい
てはM.Imai and T.P.Tanaka,“The effect of spatial
filtering on non-linear distortions of laser diode
s,”Optical and Quantum Electronics 20(Chapman and
Hall Ltd.1988) 等に記載されている。
て、ＬＤチップを保持するヒートシンクによってレーザ
ビームが制限されることが挙げられる。この現象につい
てはM.Imai and T.P.Tanaka,“The effect of spatial
filtering on non-linear distortions of laser diode
s,”Optical and Quantum Electronics 20(Chapman and
Hall Ltd.1988) 等に記載されている。
【００１０】さらにサイドローブが発生する他の原因と
して、ＬＤのマルチモード発振、特に基本モード（ＴＥ
Ｍ00モード）以外の発振、及びレンズの収差等が挙げら
れる。
して、ＬＤのマルチモード発振、特に基本モード（ＴＥ
Ｍ00モード）以外の発振、及びレンズの収差等が挙げら
れる。
【００１１】これらの原因で発生したサイドローブを除
去し、図１１に点線１１２で示した略ガウシアン分布の
良好なるスポット形状を最終結像面上で得る方法として
は、空間フィルタ処理が挙げられる。
去し、図１１に点線１１２で示した略ガウシアン分布の
良好なるスポット形状を最終結像面上で得る方法として
は、空間フィルタ処理が挙げられる。
【００１２】この空間フィルタ処理は大別すると２種類
あり、一つは瞳面にソフトアパーチャと呼ばれる透過率
が半径方向に漸減するフィルタを設けるアポディゼーシ
ョンと呼ばれる方法であり、もう一つは最終結像面と共
役な他の結像位置にピンホールを設けてピンホールを通
過する低次の回折光だけを選択する空間フィルタリング
と呼ばれる方法である。空間フィルタリングを行うピン
ホールを単に空間フィルタと呼ぶことがある。
あり、一つは瞳面にソフトアパーチャと呼ばれる透過率
が半径方向に漸減するフィルタを設けるアポディゼーシ
ョンと呼ばれる方法であり、もう一つは最終結像面と共
役な他の結像位置にピンホールを設けてピンホールを通
過する低次の回折光だけを選択する空間フィルタリング
と呼ばれる方法である。空間フィルタリングを行うピン
ホールを単に空間フィルタと呼ぶことがある。
【００１３】図１２は、この空間フィルタリングを実施
する光学系の要部概略図である。同図においては正のレ
ンズ１２１と正のレンズ１２３とより成るビームエキス
パンダ１３７を用いて空間フィルタリングを行ない、ピ
ンホール１２８を通過する低次の回折光だけを選択して
いる。
する光学系の要部概略図である。同図においては正のレ
ンズ１２１と正のレンズ１２３とより成るビームエキス
パンダ１３７を用いて空間フィルタリングを行ない、ピ
ンホール１２８を通過する低次の回折光だけを選択して
いる。
【００１４】この空間フィルタリングは「光学技術ハン
ドブック増補版」p211-212（朝倉書店,1975 ）に述べら
れているようにマルチモードレーザのモード選択にも有
効である。
ドブック増補版」p211-212（朝倉書店,1975 ）に述べら
れているようにマルチモードレーザのモード選択にも有
効である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】空間フィルタ処理とし
てのソフトアパーチャは高価であり、かつ小径のソフト
アパーチャを精度良く製作するのは困難なことから、現
在ではアポディゼーションは多量生産する産業機器には
ほとんど使用されていない。
てのソフトアパーチャは高価であり、かつ小径のソフト
アパーチャを精度良く製作するのは困難なことから、現
在ではアポディゼーションは多量生産する産業機器には
ほとんど使用されていない。
【００１６】また空間フィルタリングはピンホールとレ
ーザスポットのアライメントが困難であるために実用化
が難しい。更に空間フィルタリングでは光軸に垂直な面
内においてピンホールを結像した微小な通常数１００μ
ｍ以下のレーザスポットと正確にアライメントさせる必
要がある。もしアライメントに誤差が生じるとピンホー
ルがレーザスポットを遮るために著しい光量の損失が生
じ、かつ得られる最終結像面上のレーザスポット形状も
変形し画質が悪化する。
ーザスポットのアライメントが困難であるために実用化
が難しい。更に空間フィルタリングでは光軸に垂直な面
内においてピンホールを結像した微小な通常数１００μ
ｍ以下のレーザスポットと正確にアライメントさせる必
要がある。もしアライメントに誤差が生じるとピンホー
ルがレーザスポットを遮るために著しい光量の損失が生
じ、かつ得られる最終結像面上のレーザスポット形状も
変形し画質が悪化する。
【００１７】また同じくピンホールがレーザスポットを
遮るとピンホールと共役な最終結像面上にはピンホール
像が投影されることになる。ピンホールより下流の光学
系のＮＡが小さい、または収差が大きい場合には、ピン
ホール像には除去しようとするサイドローブより強度の
強い著しい輪郭が発生し、逆に画質を悪化させることが
ある。
遮るとピンホールと共役な最終結像面上にはピンホール
像が投影されることになる。ピンホールより下流の光学
系のＮＡが小さい、または収差が大きい場合には、ピン
ホール像には除去しようとするサイドローブより強度の
強い著しい輪郭が発生し、逆に画質を悪化させることが
ある。
【００１８】またＬＤのスポットサイズは個体差が大き
いので、固定された大きさのピンホールでは低次の回折
光や低次のモードのみを選択することが難しくなる場合
がある。さらにピンホールは光軸方向、すなわちフォー
カス方向にも正確にアライメントさせる必要がある。も
しアライメントに誤差が生じるとピンホールは低次の回
折光や低次のモードのみを選択することが困難になる。
いので、固定された大きさのピンホールでは低次の回折
光や低次のモードのみを選択することが難しくなる場合
がある。さらにピンホールは光軸方向、すなわちフォー
カス方向にも正確にアライメントさせる必要がある。も
しアライメントに誤差が生じるとピンホールは低次の回
折光や低次のモードのみを選択することが困難になる。
【００１９】さらに図１２に示したように空間フィルタ
リングを行うにはビームエキスパンダ１３７が必要にな
るため、該ビームエキスパンダ１３７を配置するスペー
スが必要になる。もしスペースを節約するために正のレ
ンズ１２１及びレンズ１２３の焦点距離を短くすると、
該２つのレンズ１２１，１２３が発生する収差が無視で
きないほど大きくなり、結像性能を悪化させるという問
題点が生じてくる。
リングを行うにはビームエキスパンダ１３７が必要にな
るため、該ビームエキスパンダ１３７を配置するスペー
スが必要になる。もしスペースを節約するために正のレ
ンズ１２１及びレンズ１２３の焦点距離を短くすると、
該２つのレンズ１２１，１２３が発生する収差が無視で
きないほど大きくなり、結像性能を悪化させるという問
題点が生じてくる。
【００２０】本発明は結像面近傍に配置した１次元スリ
ットより成る１次元空間フィルタにより半導体レーザ
（ＬＤ）から発振するビーム形状が楕円形のレーザビー
ムの長軸方向の光束を制限することにより、アライメン
トが容易で、かつ結像位置でサイドローブを生じさせな
い、画質に優れるレーザ装置及びそれを用いたレーザ画
像記録装置の提供を目的とする。
ットより成る１次元空間フィルタにより半導体レーザ
（ＬＤ）から発振するビーム形状が楕円形のレーザビー
ムの長軸方向の光束を制限することにより、アライメン
トが容易で、かつ結像位置でサイドローブを生じさせな
い、画質に優れるレーザ装置及びそれを用いたレーザ画
像記録装置の提供を目的とする。
【００２１】請求項１の発明のレーザ装置は遠視野像が
略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発振する
光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段と、該
制限開口手段を通過するレーザビームを結像面に結像さ
せスポットを形成する結像手段と、該結像面近傍に設け
られ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する
１次元空間フィルタとを有しており、前記制限開口手段
の制限開口径は、前記スポットの中心強度を１００％と
したとき、前記遠視野像の短軸方向に強度０％以上で、
かつ１％未満のサイドローブを与え、前記遠視野像の長
軸方向に強度０．５％以上で、かつ４０％以下のサイド
ローブを与える大きさであることを特徴としている。 請
求項２の発明のレーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシア
ン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該
遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段を
通過するレーザビームを結像面に結像させスポットを形
成する結像手段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタとを有しており、前記遠視野像の短軸方向の前記制
限開口手段の制限開口径は、該制限開口位置における短
軸方向の該遠視野像の１／ｅ 2 径の１倍以上で、かつ１
０倍以下であり、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開
口手段の制限開口径は、該制限開口位置における長軸方
向の該遠視野像の１／ｅ 2 径の０．２倍以上で、かつ２
倍以下であることを特徴としている。 請求項３の発明の
レーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手段
と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向の
サイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有して
おり、前記１次元空間フィルタは複数の遮光部材を有
し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体となって移動可
能であり、かつ該光軸方向と直交する面内においてはそ
れぞれ独立に移動可能であることを特徴としている。 請
求項４の発明のレーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシア
ン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該
遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限 開口手段を
通過するレーザビームを結像面に結像させスポットを形
成する結像手段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次元空間フィルタを照明する照明手段と、
を有していることを特徴としている。請求項５の発明の
レーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手段
と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向の
サイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有して
おり、光路内の収束光束中に光束を分割する光束分割手
段を設けたことを特徴としている。
略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発振する
光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段と、該
制限開口手段を通過するレーザビームを結像面に結像さ
せスポットを形成する結像手段と、該結像面近傍に設け
られ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する
１次元空間フィルタとを有しており、前記制限開口手段
の制限開口径は、前記スポットの中心強度を１００％と
したとき、前記遠視野像の短軸方向に強度０％以上で、
かつ１％未満のサイドローブを与え、前記遠視野像の長
軸方向に強度０．５％以上で、かつ４０％以下のサイド
ローブを与える大きさであることを特徴としている。 請
求項２の発明のレーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシア
ン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該
遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段を
通過するレーザビームを結像面に結像させスポットを形
成する結像手段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタとを有しており、前記遠視野像の短軸方向の前記制
限開口手段の制限開口径は、該制限開口位置における短
軸方向の該遠視野像の１／ｅ 2 径の１倍以上で、かつ１
０倍以下であり、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開
口手段の制限開口径は、該制限開口位置における長軸方
向の該遠視野像の１／ｅ 2 径の０．２倍以上で、かつ２
倍以下であることを特徴としている。 請求項３の発明の
レーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手段
と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向の
サイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有して
おり、前記１次元空間フィルタは複数の遮光部材を有
し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体となって移動可
能であり、かつ該光軸方向と直交する面内においてはそ
れぞれ独立に移動可能であることを特徴としている。 請
求項４の発明のレーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシア
ン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該
遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限 開口手段を
通過するレーザビームを結像面に結像させスポットを形
成する結像手段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次元空間フィルタを照明する照明手段と、
を有していることを特徴としている。請求項５の発明の
レーザ装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手段
と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向の
サイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有して
おり、光路内の収束光束中に光束を分割する光束分割手
段を設けたことを特徴としている。
【００２２】請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれ
か1項の発明において光路内の収束光束中に前記光源手
段の非点隔差を補正する非点隔差補正手段を設けたこと
を特徴としている。請求項７の発明は請求項１乃至５の
いずれか1項の発明において少なくとも１つのアナモル
フィック光学素子を有していることを特徴としている。
か1項の発明において光路内の収束光束中に前記光源手
段の非点隔差を補正する非点隔差補正手段を設けたこと
を特徴としている。請求項７の発明は請求項１乃至５の
いずれか1項の発明において少なくとも１つのアナモル
フィック光学素子を有していることを特徴としている。
【００２３】請求項８の発明のレーザ画像記録装置は遠
視野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを
発振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手
段と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結
像面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該
１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサ
イドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結
像面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換
手段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像
させ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、前記制限開口手段の制限開口径は、前記スポットの
中心強度を１００％としたとき、前記遠視野像の短軸方
向に強度０％以上で、かつ１％未満のサイドローブを与
え、該遠視野像の長軸方向に強度０．５％以上で、かつ
４０％以下のサイドローブを与える大きさであることを
特徴としている。 請求項９の発明のレーザ画像記録装置
は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビー
ムを発振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開
口手段と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１
次結像面に結像させスポットを形成する１次結像手段
と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方
向のサイドローブを除去する１次元空間フィルタと、該
１次結像面に結像された該レーザビームを変換するビー
ム変換手段と、該変換されたレーザビームを最終結像面
に結像させ最終スポットを形成する最終結像手段とを有
しており、前記遠視野像の短軸方向の前記制限開口手段
の制限開口径は、該制限開口位置における短軸方向の該
遠視野像の１／ｅ 2 径の１倍以上で、かつ１０倍以下で
あり、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開口手段の制
限開口径は、該制限開口位置における長軸方向の該遠視
野像の１／ｅ 2 径の０．２倍以上で、かつ２倍以下であ
ることを特徴としている。 請求項１０の発明のレーザ画
像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１次
結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像
の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィル
タと、該１次結像面に結像された該 レーザビームを変換
するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを最
終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像手
段とを有しており、前記１次元空間フィルタは複数の遮
光部材を有し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体とな
って移動可能であり、かつ該光軸方向と直交する面内に
おいてはそれぞれ独立に移動可能であることを特徴とし
ている。 請求項１１の発明のレーザ画像記録装置は遠視
野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発
振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段
と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結像
面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該１
次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサイ
ドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結像
面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換手
段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像さ
せ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、光路内に所定方位角の偏向成分のみを透過させる光
量制限手段を設けたことを特徴としている。 請求項１２
の発明のレーザ画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシ
アン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、
該遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段
を通過するレーザビームを１次結像面に結像させスポッ
トを形成する１次結像手段と、該１次結像面近傍に設け
られ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する
１次元空間フィルタと、該１次結像面に結像された該レ
ーザビームを変換するビーム変換手段と、該変換された
レーザビームを最終結像面に結像させ最終スポットを形
成する最終結像手段とを有しており、前記１次元空間フ
ィルタより下流の位置に可動部分を有する光学素子を設
けたことを特徴としている。 請求項１３の発明のレーザ
画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１
次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを変
換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを
最終結 像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像
手段と、前記１次元空間フィルタを照明する照明手段
と、を有していること特徴としている。 請求項１４の発
明のレーザ画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン
分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該遠
視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通
過するレーザビームを１次結像面に結像させスポットを
形成する１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けら
れ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する１
次元空間フィルタと、該１次結像面に結像された該レー
ザビームを変換するビーム変換手段と、該変換されたレ
ーザビームを最終結像面に結像させ最終スポットを形成
する最終結像手段とを有しており、光路内の収束光束中
に光束を分割する光束分割手段を設けたことを特徴とし
ている。 請求項１５の発明のレーザ画像記録装置は遠視
野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発
振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段
と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結像
面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該１
次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサイ
ドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結像
面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換手
段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像さ
せ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、前記１次結像面と共役な位置に前記レーザビームと
前記１次元空間フィルタが観察可能な観察手段を設けた
ことを特徴としている。
視野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを
発振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手
段と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結
像面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該
１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサ
イドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結
像面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換
手段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像
させ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、前記制限開口手段の制限開口径は、前記スポットの
中心強度を１００％としたとき、前記遠視野像の短軸方
向に強度０％以上で、かつ１％未満のサイドローブを与
え、該遠視野像の長軸方向に強度０．５％以上で、かつ
４０％以下のサイドローブを与える大きさであることを
特徴としている。 請求項９の発明のレーザ画像記録装置
は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビー
ムを発振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開
口手段と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１
次結像面に結像させスポットを形成する１次結像手段
と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方
向のサイドローブを除去する１次元空間フィルタと、該
１次結像面に結像された該レーザビームを変換するビー
ム変換手段と、該変換されたレーザビームを最終結像面
に結像させ最終スポットを形成する最終結像手段とを有
しており、前記遠視野像の短軸方向の前記制限開口手段
の制限開口径は、該制限開口位置における短軸方向の該
遠視野像の１／ｅ 2 径の１倍以上で、かつ１０倍以下で
あり、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開口手段の制
限開口径は、該制限開口位置における長軸方向の該遠視
野像の１／ｅ 2 径の０．２倍以上で、かつ２倍以下であ
ることを特徴としている。 請求項１０の発明のレーザ画
像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈する
レーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制限
する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレーザ
ビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１次
結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野像
の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィル
タと、該１次結像面に結像された該 レーザビームを変換
するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを最
終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像手
段とを有しており、前記１次元空間フィルタは複数の遮
光部材を有し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体とな
って移動可能であり、かつ該光軸方向と直交する面内に
おいてはそれぞれ独立に移動可能であることを特徴とし
ている。 請求項１１の発明のレーザ画像記録装置は遠視
野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発
振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段
と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結像
面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該１
次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサイ
ドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結像
面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換手
段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像さ
せ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、光路内に所定方位角の偏向成分のみを透過させる光
量制限手段を設けたことを特徴としている。 請求項１２
の発明のレーザ画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシ
アン分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、
該遠視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段
を通過するレーザビームを１次結像面に結像させスポッ
トを形成する１次結像手段と、該１次結像面近傍に設け
られ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する
１次元空間フィルタと、該１次結像面に結像された該レ
ーザビームを変換するビーム変換手段と、該変換された
レーザビームを最終結像面に結像させ最終スポットを形
成する最終結像手段とを有しており、前記１次元空間フ
ィルタより下流の位置に可動部分を有する光学素子を設
けたことを特徴としている。 請求項１３の発明のレーザ
画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１
次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを変
換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを
最終結 像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像
手段と、前記１次元空間フィルタを照明する照明手段
と、を有していること特徴としている。 請求項１４の発
明のレーザ画像記録装置は遠視野像が略楕円ガウシアン
分布を呈するレーザビームを発振する光源手段と、該遠
視野像を制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通
過するレーザビームを１次結像面に結像させスポットを
形成する１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けら
れ、該遠視野像の長軸方向のサイドローブを除去する１
次元空間フィルタと、該１次結像面に結像された該レー
ザビームを変換するビーム変換手段と、該変換されたレ
ーザビームを最終結像面に結像させ最終スポットを形成
する最終結像手段とを有しており、光路内の収束光束中
に光束を分割する光束分割手段を設けたことを特徴とし
ている。 請求項１５の発明のレーザ画像記録装置は遠視
野像が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビームを発
振する光源手段と、該遠視野像を制限する制限開口手段
と、該制限開口手段を通過するレーザビームを１次結像
面に結像させスポットを形成する１次結像手段と、該１
次結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向のサイ
ドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１次結像
面に結像された該レーザビームを変換するビーム変換手
段と、該変換されたレーザビームを最終結像面に結像さ
せ最終スポットを形成する最終結像手段とを有してお
り、前記１次結像面と共役な位置に前記レーザビームと
前記１次元空間フィルタが観察可能な観察手段を設けた
ことを特徴としている。
【００２４】請求項１６の発明は請求項８乃至１５のい
ずれか1項の発明において光路内の収束光束中に、又は
発散光束中に前記光源手段の非点隔差を補正する非点隔
差補正手段を設けたことを特徴としている。請求項１７
の発明は請求項８乃至１５のいずれか1項の発明におい
て前記１次元空間フィルタより下流の光学素子の有効径
は、該光学素子におけるレーザビームのスポットサイズ
の２倍以上で、かつ１０倍以下であることを特徴として
いる。 請求項１８の発明は請求項８乃至１５のいずれか
1項の発明において少なくとも１つのアナモルフィック
光学素子を有していることを特徴としている。請求項１
９の発明は請求項８乃至１５のいずれか1項の発明にお
いて前記１次結像手段と、前記ビーム変換手段とでビー
ムエキスパンダを構成していることを特徴としている。
ずれか1項の発明において光路内の収束光束中に、又は
発散光束中に前記光源手段の非点隔差を補正する非点隔
差補正手段を設けたことを特徴としている。請求項１７
の発明は請求項８乃至１５のいずれか1項の発明におい
て前記１次元空間フィルタより下流の光学素子の有効径
は、該光学素子におけるレーザビームのスポットサイズ
の２倍以上で、かつ１０倍以下であることを特徴として
いる。 請求項１８の発明は請求項８乃至１５のいずれか
1項の発明において少なくとも１つのアナモルフィック
光学素子を有していることを特徴としている。請求項１
９の発明は請求項８乃至１５のいずれか1項の発明にお
いて前記１次結像手段と、前記ビーム変換手段とでビー
ムエキスパンダを構成していることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例１のレーザ
装置を用いたレーザ画像記録装置の要部概略図である。
装置を用いたレーザ画像記録装置の要部概略図である。
【００２６】同図において１は光源手段であり、半導体
レーザ（ＬＤ）より成っており、遠視野像（光強度分
布）が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビーム（レ
ーザ光）を発振している。２は制限開口手段であるＮＡ
（開口数）が０．４５のコリメーターレンズであり、遠
視野像を制限すると共にＬＤ１から発振されたレーザビ
ームを平行光に変換している。
レーザ（ＬＤ）より成っており、遠視野像（光強度分
布）が略楕円ガウシアン分布を呈するレーザビーム（レ
ーザ光）を発振している。２は制限開口手段であるＮＡ
（開口数）が０．４５のコリメーターレンズであり、遠
視野像を制限すると共にＬＤ１から発振されたレーザビ
ームを平行光に変換している。
【００２７】３７はビームエキスパンダであり、１次結
像手段として作用する１次結像レンズ３とビーム変換手
段として作用する集光レンズ７の２つのレンズより成っ
ており、後述するようにビームエキスパンダ３７内でサ
イドローブを除去している。１０は照明手段としての着
脱可能なぼけレンズであり、後述する１次元スリット４
においてレーザビーム径が、該１次元スリット４全体を
照明できる大きさまでディフォーカスさせている。
像手段として作用する１次結像レンズ３とビーム変換手
段として作用する集光レンズ７の２つのレンズより成っ
ており、後述するようにビームエキスパンダ３７内でサ
イドローブを除去している。１０は照明手段としての着
脱可能なぼけレンズであり、後述する１次元スリット４
においてレーザビーム径が、該１次元スリット４全体を
照明できる大きさまでディフォーカスさせている。
【００２８】４は１次元空間フィルタとしての１次元ス
リットであり、１次結像面５近傍に設けており、後述す
るようにＬＤ１の遠視野像の長軸方向のサイドローブを
除去している。１次元スリット４は複数の遮光部材（ス
リット）４ａ，４ｂより成っており、該複数の遮光部材
４ａ，４ｂは光軸方向（フォーカス方向）に一体となっ
て移動可能であり、かつ該光軸方向と直交する面内にお
いて、それぞれ独立に移動可能となるように構成されて
いる。本実施例におけるスリット４の幅は４７μｍで設
定しており、幅方向をＬＤ１から発振するビーム形状が
楕円形のレーザビームの長軸方向と一致させている。
リットであり、１次結像面５近傍に設けており、後述す
るようにＬＤ１の遠視野像の長軸方向のサイドローブを
除去している。１次元スリット４は複数の遮光部材（ス
リット）４ａ，４ｂより成っており、該複数の遮光部材
４ａ，４ｂは光軸方向（フォーカス方向）に一体となっ
て移動可能であり、かつ該光軸方向と直交する面内にお
いて、それぞれ独立に移動可能となるように構成されて
いる。本実施例におけるスリット４の幅は４７μｍで設
定しており、幅方向をＬＤ１から発振するビーム形状が
楕円形のレーザビームの長軸方向と一致させている。
【００２９】５は１次結像面、６は光量制限手段として
の光軸廻りに回転可能な偏光ビームスプリッター（可動
光学素子）であり、所定方位角の偏光成分だけを透過さ
せている。８は最終結像手段としての最終結像レンズで
あり、集光レンズ７で平行光に変換されたレーザビーム
を最終結像面９に結像させ、最終スポットを形成してい
る。
の光軸廻りに回転可能な偏光ビームスプリッター（可動
光学素子）であり、所定方位角の偏光成分だけを透過さ
せている。８は最終結像手段としての最終結像レンズで
あり、集光レンズ７で平行光に変換されたレーザビーム
を最終結像面９に結像させ、最終スポットを形成してい
る。
【００３０】本実施例においてＬＤ１から発振したレー
ザビームはＮＡ（開口数）０．４５のコリメーターレン
ズ２で略平行光に変換される。ここでＬＤ１の遠視野像
（Far Field Pattern ；以後「ＦＦＰ」とも言う。）を
図２に示す。同図において実線２１はレーザビームを発
生する活性層（コア）に対して垂直な方向のＦＦＰ、点
線２２は活性層に対して平行な方向のＦＦＰを表わす。
同図から明らかなようにＬＤ１は活性層に垂直な方向に
長軸を有するビーム形状が楕円形の拡散レーザビームを
発振している。この拡散レーザビームの垂直方向の１／
ｅ2 径（ビーム径）は約±１７°であり、これはＮＡ
０．３に相当する。コリメーターレンズ２は前述の如く
ＮＡ０．４５（±２６．７°）であり、これは活性層に
対して水平方向のほぼ全範囲及び垂直方向の１／ｅ2 径
（ビーム径）の１．５倍の範囲のＦＦＰを取り込むこと
ができる。
ザビームはＮＡ（開口数）０．４５のコリメーターレン
ズ２で略平行光に変換される。ここでＬＤ１の遠視野像
（Far Field Pattern ；以後「ＦＦＰ」とも言う。）を
図２に示す。同図において実線２１はレーザビームを発
生する活性層（コア）に対して垂直な方向のＦＦＰ、点
線２２は活性層に対して平行な方向のＦＦＰを表わす。
同図から明らかなようにＬＤ１は活性層に垂直な方向に
長軸を有するビーム形状が楕円形の拡散レーザビームを
発振している。この拡散レーザビームの垂直方向の１／
ｅ2 径（ビーム径）は約±１７°であり、これはＮＡ
０．３に相当する。コリメーターレンズ２は前述の如く
ＮＡ０．４５（±２６．７°）であり、これは活性層に
対して水平方向のほぼ全範囲及び垂直方向の１／ｅ2 径
（ビーム径）の１．５倍の範囲のＦＦＰを取り込むこと
ができる。
【００３１】そしてコリメーターレンズ２で平行光に変
換されたレーザビームは１次結像レンズ３によって１次
結像面５に結像され、スポットを形成する。１次結像面
５におけるスポットサイズは活性層に対して水平方向で
７６μｍ、垂直方向で２８μｍである。
換されたレーザビームは１次結像レンズ３によって１次
結像面５に結像され、スポットを形成する。１次結像面
５におけるスポットサイズは活性層に対して水平方向で
７６μｍ、垂直方向で２８μｍである。
【００３２】ここでスポットサイズとはスポット中心強
度の１／ｅ2 強度となる直径を表わし、以後特別に断ら
ない限りスポットサイズはこの定義に従うものとする。
参考までに数学上はガウシアン分布では１／ｅ2 径は半
値全幅の１．７倍である。
度の１／ｅ2 強度となる直径を表わし、以後特別に断ら
ない限りスポットサイズはこの定義に従うものとする。
参考までに数学上はガウシアン分布では１／ｅ2 径は半
値全幅の１．７倍である。
【００３３】また１次結像面５のスポット形状は活性層
に対し水平方向が図１１の点線１１２で示した略ガウシ
アン分布を示し、活性層に対し垂直方向が図１１の実線
１１１で示したサイドローブを有し、該サイドローブの
高さはスポット中心強度の２％である。
に対し水平方向が図１１の点線１１２で示した略ガウシ
アン分布を示し、活性層に対し垂直方向が図１１の実線
１１１で示したサイドローブを有し、該サイドローブの
高さはスポット中心強度の２％である。
【００３４】ここで上記回折現象とサイドローブとの発
生に関する参考文献に記載されている計算式を用いてサ
イドローブの高さを計算すると０．１％以下になるの
で、活性層に対し垂直方向のサイドローブの発生原因は
コリメーターレンズ２のアパーチャの回折だけでなく、
レンズの収差及び基本モード（ＴＥＭ00モード）以外の
高次モード発振も原因であると考えられる。
生に関する参考文献に記載されている計算式を用いてサ
イドローブの高さを計算すると０．１％以下になるの
で、活性層に対し垂直方向のサイドローブの発生原因は
コリメーターレンズ２のアパーチャの回折だけでなく、
レンズの収差及び基本モード（ＴＥＭ00モード）以外の
高次モード発振も原因であると考えられる。
【００３５】本実施例におけるスリット４の幅は前述の
如く４２μｍで設定しており、幅方向をＬＤ１から発振
するビーム形状が楕円形のレーザビームの長軸方向と一
致させて設けている。本出願人の実験によると、図３に
示すスポット形状の説明図において最も内側の暗環（エ
アリディスク）幅ｗ２はスポットサイズｗ１の１．４倍
から１．７倍であり、サイドローブの中心幅ｗ３はスポ
ットサイズｗ１の１．７倍から２．５倍であった。従っ
て活性層に対し垂直方向のスポットサイズの１．５倍で
ある本実施例で設定したスリット４の幅４２μｍはスポ
ットの中心部のみを透過させサイドローブを遮断するの
に好適な幅であるといえる。
如く４２μｍで設定しており、幅方向をＬＤ１から発振
するビーム形状が楕円形のレーザビームの長軸方向と一
致させて設けている。本出願人の実験によると、図３に
示すスポット形状の説明図において最も内側の暗環（エ
アリディスク）幅ｗ２はスポットサイズｗ１の１．４倍
から１．７倍であり、サイドローブの中心幅ｗ３はスポ
ットサイズｗ１の１．７倍から２．５倍であった。従っ
て活性層に対し垂直方向のスポットサイズの１．５倍で
ある本実施例で設定したスリット４の幅４２μｍはスポ
ットの中心部のみを透過させサイドローブを遮断するの
に好適な幅であるといえる。
【００３６】そしてスリット４でスポットの中心部のみ
を選択されたレーザビームはＰＢＳ６において用途に適
した強度に変換され、集光レンズ７で再び略平行光に変
換される。そして最後にレーザビームは最終結像レンズ
８により最終結像面９に集光され、サイドローブのない
スポットとなり描画等に利用される。
を選択されたレーザビームはＰＢＳ６において用途に適
した強度に変換され、集光レンズ７で再び略平行光に変
換される。そして最後にレーザビームは最終結像レンズ
８により最終結像面９に集光され、サイドローブのない
スポットとなり描画等に利用される。
【００３７】このように本実施例においては上述の如く
１次結像面５近傍に設けた１次元スリットより成る１次
元空間フィルタ４によりＬＤ１が発振する楕円形のレー
ザビームの長軸方向の光束を効果的に制限することによ
り、最終結像面９でサイドローブを生じさせない良好な
るスポットを得ている。
１次結像面５近傍に設けた１次元スリットより成る１次
元空間フィルタ４によりＬＤ１が発振する楕円形のレー
ザビームの長軸方向の光束を効果的に制限することによ
り、最終結像面９でサイドローブを生じさせない良好な
るスポットを得ている。
【００３８】次にスリット４のアライメントについて説
明する。本実施例では最終結像面９にＣＣＤカメラを利
用した観察手段（不図示）を設けている。最終結像面９
は１次結像面５と光学的に共役であることから、観察手
段はスリット４の像とスポット形状とを常に観察するこ
とができる。
明する。本実施例では最終結像面９にＣＣＤカメラを利
用した観察手段（不図示）を設けている。最終結像面９
は１次結像面５と光学的に共役であることから、観察手
段はスリット４の像とスポット形状とを常に観察するこ
とができる。
【００３９】まずスリット４のフォーカス調整を行な
う。スリット４の幅を１００μｍ程度に設定し、該スリ
ット像を観察手段で観察する。スリット幅を広めに設定
したのは初期のアライメント誤差でスリット４がレーザ
ビームを完全に遮断してしまうのを防ぐためである。ス
リット４はレーザビームが最も細くなる１次結像面５に
設けられているので、該レーザビームでスリット４全体
を照明することは難かしい。
う。スリット４の幅を１００μｍ程度に設定し、該スリ
ット像を観察手段で観察する。スリット幅を広めに設定
したのは初期のアライメント誤差でスリット４がレーザ
ビームを完全に遮断してしまうのを防ぐためである。ス
リット４はレーザビームが最も細くなる１次結像面５に
設けられているので、該レーザビームでスリット４全体
を照明することは難かしい。
【００４０】そこで本実施例ではスリット４より上流の
位置に着脱自在なぼけレンズ１０を挿入し、該ぼけレン
ズ１０によりスリット４におけるレーザビーム径がスリ
ット４全体を照明できる大きさまでディフォーカスさせ
ている。この状態でスリット４の像を観察手段で観察し
ながらスリット４をフォーカス方向（光軸方向）に移動
させることで、該スリット４のフォーカス調整を行なっ
ている。スリット４の像が観察手段で合焦したときがス
リット４の正確なフォーカス方向の位置である。フォー
カス調整後には、ぼけレンズ１０を光路外へ退避させ
る。
位置に着脱自在なぼけレンズ１０を挿入し、該ぼけレン
ズ１０によりスリット４におけるレーザビーム径がスリ
ット４全体を照明できる大きさまでディフォーカスさせ
ている。この状態でスリット４の像を観察手段で観察し
ながらスリット４をフォーカス方向（光軸方向）に移動
させることで、該スリット４のフォーカス調整を行なっ
ている。スリット４の像が観察手段で合焦したときがス
リット４の正確なフォーカス方向の位置である。フォー
カス調整後には、ぼけレンズ１０を光路外へ退避させ
る。
【００４１】次にスリット４に対して光軸に垂直な面内
のアライメントを行なう。スリット４は前記面内におい
てレーザビームの長軸方向に独立に移動可能な２枚のス
リット４ａ，４ｂから成っており、該２枚のスリット４
ａ，４ｂを移動させることでアライメントとスリット幅
の調整を同時に行なうことができる。
のアライメントを行なう。スリット４は前記面内におい
てレーザビームの長軸方向に独立に移動可能な２枚のス
リット４ａ，４ｂから成っており、該２枚のスリット４
ａ，４ｂを移動させることでアライメントとスリット幅
の調整を同時に行なうことができる。
【００４２】この面内アライメントと上記のフォーカス
調整とは独立に実行可能な機構が設けられているので、
面内アライメントによってフォーカス調整に誤差が生じ
ることはない。また面内アライメントも前記観察手段に
よって常に観察することができるので、容易にかつ確実
にアライメントを行なうことができる。
調整とは独立に実行可能な機構が設けられているので、
面内アライメントによってフォーカス調整に誤差が生じ
ることはない。また面内アライメントも前記観察手段に
よって常に観察することができるので、容易にかつ確実
にアライメントを行なうことができる。
【００４３】またスリット４は１次元空間フィルタであ
るので、ピンホールや矩形のアパーチャ等、２次元空間
フィルタに比べてはるかにアライメントや開口幅の調整
が容易である。
るので、ピンホールや矩形のアパーチャ等、２次元空間
フィルタに比べてはるかにアライメントや開口幅の調整
が容易である。
【００４４】そして最後にスリット４を固定し調整が終
了する。
了する。
【００４５】尚、本実施例ではＮＡ０．４５のコリメー
ターレンズを使用しているが、これに限定されることは
なく、例えば空間フィルタとして１次元のスリットを使
用することでアライメントを正確に、かつ容易にするこ
とができれば、いかなるアパーチャ径（ＮＡ）であって
も本発明は前述の実施例１と同様に適用することができ
る。
ターレンズを使用しているが、これに限定されることは
なく、例えば空間フィルタとして１次元のスリットを使
用することでアライメントを正確に、かつ容易にするこ
とができれば、いかなるアパーチャ径（ＮＡ）であって
も本発明は前述の実施例１と同様に適用することができ
る。
【００４６】即ち、楕円ガウシアン分布を呈する発散光
を発振する光源に対してアパーチャ径は、１次結像面に
おいてビーム形状が楕円形のレーザビームの長軸方向に
対してはサイドローブを発生させ、短軸方向に対しては
サイドローブを発生させない大きさであれば良い。
を発振する光源に対してアパーチャ径は、１次結像面に
おいてビーム形状が楕円形のレーザビームの長軸方向に
対してはサイドローブを発生させ、短軸方向に対しては
サイドローブを発生させない大きさであれば良い。
【００４７】より具体的に示すとアパーチャ径は１次結
像面において、スポットの中心強度を１００％としたと
き、ＦＦＰの短軸方向に強度０％以上で、かつ１％未満
のサイドローブを与え、該ＦＦＰの長軸方向に強度０．
５％以上で、かつ４０％以内のサイドローブを与える大
きさである。
像面において、スポットの中心強度を１００％としたと
き、ＦＦＰの短軸方向に強度０％以上で、かつ１％未満
のサイドローブを与え、該ＦＦＰの長軸方向に強度０．
５％以上で、かつ４０％以内のサイドローブを与える大
きさである。
【００４８】更にＦＦＰの短軸方向のアパーチャ径は、
該アパーチャ位置における短軸方向のＦＦＰの１／ｅ2
径の１倍以上で、かつ１０倍以内であり、またＦＦＰの
長軸方向のアパーチャ径は、該アパーチャ位置における
長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2径の０．２倍以上で、かつ
２倍以下の大きさである。
該アパーチャ位置における短軸方向のＦＦＰの１／ｅ2
径の１倍以上で、かつ１０倍以内であり、またＦＦＰの
長軸方向のアパーチャ径は、該アパーチャ位置における
長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2径の０．２倍以上で、かつ
２倍以下の大きさである。
【００４９】尚、アパーチャ形状は円形である必要はな
く、例えば楕円形や矩形であっても上記の範囲内であれ
ばどのような形状であっても良い。
く、例えば楕円形や矩形であっても上記の範囲内であれ
ばどのような形状であっても良い。
【００５０】本実施例では光量制限手段であるＰＢＳ６
をビームエキスパンダ３７中に設けている。ＰＢＳ６及
びＰＢＳ６を回転させる機構はスペースを必要とする
が、本実施例においては該ＰＢＳ６をビームエキスパン
ダ３７中に設けることにより、必要スペースの増大を最
小限に抑えている。
をビームエキスパンダ３７中に設けている。ＰＢＳ６及
びＰＢＳ６を回転させる機構はスペースを必要とする
が、本実施例においては該ＰＢＳ６をビームエキスパン
ダ３７中に設けることにより、必要スペースの増大を最
小限に抑えている。
【００５１】尚、本実施例においては光量制限手段とし
てＰＢＳを用いたが、これに限らず、同様の効果を有す
る他の手段、例えばフィルタ等を用いても前述の実施例
１と同様な効果を得ることができる。
てＰＢＳを用いたが、これに限らず、同様の効果を有す
る他の手段、例えばフィルタ等を用いても前述の実施例
１と同様な効果を得ることができる。
【００５２】また本実施例では可動光学素子でもあるＰ
ＢＳ６を空間フィルタであるスリット４より下流の位置
に設けている。これは上述のように空間フィルタのアラ
イメントはμｍオーダーの精度を必要とするので、もし
可動光学素子が空間フィルタより上流の位置に設けられ
ていると、該可動光学素子の動作によってレーザビーム
の光路が変化し、アライメントに誤差が生じる可能性が
あるからである。そこで本実施例においては懸かる問題
点を未然に防ぐ為にＰＢＳ６をスリット４より下流の位
置に設けている。
ＢＳ６を空間フィルタであるスリット４より下流の位置
に設けている。これは上述のように空間フィルタのアラ
イメントはμｍオーダーの精度を必要とするので、もし
可動光学素子が空間フィルタより上流の位置に設けられ
ていると、該可動光学素子の動作によってレーザビーム
の光路が変化し、アライメントに誤差が生じる可能性が
あるからである。そこで本実施例においては懸かる問題
点を未然に防ぐ為にＰＢＳ６をスリット４より下流の位
置に設けている。
【００５３】尚、本実施例においては可動光学素子とし
てＰＢＳを用いたが、これに限らず、例えば音響光学変
調素子や切り替え式のフィルタ等、動作に伴なって光路
を変更する可能性のある全ての光学素子なら何を用いて
も良い。また可動光学素子を設ける場所は上述したビー
ムエキスパンダ中に限らず、この目的を達成する為に有
効な位置（但しスリットより下流の位置）であれば何処
に配置しても良い。
てＰＢＳを用いたが、これに限らず、例えば音響光学変
調素子や切り替え式のフィルタ等、動作に伴なって光路
を変更する可能性のある全ての光学素子なら何を用いて
も良い。また可動光学素子を設ける場所は上述したビー
ムエキスパンダ中に限らず、この目的を達成する為に有
効な位置（但しスリットより下流の位置）であれば何処
に配置しても良い。
【００５４】また本実施例においてはスリット４全体を
照明する手段として挿脱可能なぼけレンズを用いたが、
これに限らず、同様の効果を有する他の手段、例えば薄
紙やスリガラス等のような光透過性と光拡散性を有する
手段、あるいは光ファイバを利用したイルミネータ等の
照明手段を使用しても良い。但し、このときは光学系の
色収差を考慮して、照明に用いる光の波長はレーザビー
ムと同じ波長が望ましい。
照明する手段として挿脱可能なぼけレンズを用いたが、
これに限らず、同様の効果を有する他の手段、例えば薄
紙やスリガラス等のような光透過性と光拡散性を有する
手段、あるいは光ファイバを利用したイルミネータ等の
照明手段を使用しても良い。但し、このときは光学系の
色収差を考慮して、照明に用いる光の波長はレーザビー
ムと同じ波長が望ましい。
【００５５】また本実施例においてはスリット４より下
流の光学素子の有効径が、各光学素子におけるレーザビ
ームの１／ｅ2 径の２倍以上となるように確保してい
る。その理由はサイドローブを除去したレーザビームが
下流の光学素子のアパーチャによる回折で再びサイドロ
ーブを生じさせない為である。またこの他の理由として
は、もしスリット４がレーザビームを微小に遮蔽したと
きに、最終結像面においてスリット像の強い輪郭を生じ
させない為である。
流の光学素子の有効径が、各光学素子におけるレーザビ
ームの１／ｅ2 径の２倍以上となるように確保してい
る。その理由はサイドローブを除去したレーザビームが
下流の光学素子のアパーチャによる回折で再びサイドロ
ーブを生じさせない為である。またこの他の理由として
は、もしスリット４がレーザビームを微小に遮蔽したと
きに、最終結像面においてスリット像の強い輪郭を生じ
させない為である。
【００５６】上記の回折に関する事項は前述した文献に
明示されているように、像の輪郭強度が結像光学系のＮ
Ａの関数であり、該ＮＡが大きくなると輪郭強度は減少
する。即ち最終結像面においてスリット像の輪郭を小さ
くして画質に与える影響をできるだけ小さくするにはＮ
Ａが大きいほど望ましい。但し大きいＮＡに対しては十
分に収差が補正されていることが条件である。従ってス
リット４より下流の光学素子の有効径は、各光学素子に
おけるレーザビームの、特に長軸方向の１／ｅ2 径の２
倍以上で、かつ１０倍以下を確保するのが望ましい。
明示されているように、像の輪郭強度が結像光学系のＮ
Ａの関数であり、該ＮＡが大きくなると輪郭強度は減少
する。即ち最終結像面においてスリット像の輪郭を小さ
くして画質に与える影響をできるだけ小さくするにはＮ
Ａが大きいほど望ましい。但し大きいＮＡに対しては十
分に収差が補正されていることが条件である。従ってス
リット４より下流の光学素子の有効径は、各光学素子に
おけるレーザビームの、特に長軸方向の１／ｅ2 径の２
倍以上で、かつ１０倍以下を確保するのが望ましい。
【００５７】次にＬＤ１から発振したレーザビームを略
平行光に変換するコリメーターレンズのアパーチャ径
（またはＮＡ）の最適化について図４を用いて説明す
る。
平行光に変換するコリメーターレンズのアパーチャ径
（またはＮＡ）の最適化について図４を用いて説明す
る。
【００５８】図４は本発明の実施例２のレーザ装置を用
いたレーザ画像記録装置の要部概略図である。同図にお
いて図１に示した要素と同一に要素には同符番を付して
いる。
いたレーザ画像記録装置の要部概略図である。同図にお
いて図１に示した要素と同一に要素には同符番を付して
いる。
【００５９】同図において４０はビームエキスパンダで
あり、該ビームエキスパンダ４０内でサイドローブを除
去している。４２はシリンドリカルレンズであり、副走
査方向においてのみは所定の屈折力を有している。４３
は光偏向器としてのポリゴンミラー（回転多面鏡）、４
４はポリゴンミラー４３の反射面（偏向面）、４５はｆ
θ特性を有するｆθレンズ、４６は最終スポット、４７
は感光材料（例えば感光ドラム）である。
あり、該ビームエキスパンダ４０内でサイドローブを除
去している。４２はシリンドリカルレンズであり、副走
査方向においてのみは所定の屈折力を有している。４３
は光偏向器としてのポリゴンミラー（回転多面鏡）、４
４はポリゴンミラー４３の反射面（偏向面）、４５はｆ
θ特性を有するｆθレンズ、４６は最終スポット、４７
は感光材料（例えば感光ドラム）である。
【００６０】本実施例においてＬＤ１から発振したレー
ザビームはＮＡ０．４５のコリメーターレンズ２で略平
行光に変換される。ここでＬＤ１のＦＦＰは主走査方向
に長軸、副走査方向に短軸を有する楕円ガウシアン分布
を呈する。そしてレーザビームはビームエキスパンダ４
０内で主走査方向のサイドローブが除去された後、シリ
ンドリカルレンズ４２に導かれる。シリンドリカルレン
ズ４２は副走査方向においてのみ所定の屈折力を有し、
ポリゴンミラー４３の反射面４４上にレーザビームを主
走査方向に長い線像に結像させる。ここで線像に結像す
る理由はｆθレンズ４５と共にポリゴンミラー４３の反
射面４４の面毎の倒れを補正する為である。そしてレー
ザビームはポリゴンミラー４３の回転によって偏向反射
されｆθレンズ４５を介して感光材料４７面上に最終ス
ポットとして結像され、該感光材料４７面上を矢印Ａ方
向に走査する。これにより画像記録が行なわれる。
ザビームはＮＡ０．４５のコリメーターレンズ２で略平
行光に変換される。ここでＬＤ１のＦＦＰは主走査方向
に長軸、副走査方向に短軸を有する楕円ガウシアン分布
を呈する。そしてレーザビームはビームエキスパンダ４
０内で主走査方向のサイドローブが除去された後、シリ
ンドリカルレンズ４２に導かれる。シリンドリカルレン
ズ４２は副走査方向においてのみ所定の屈折力を有し、
ポリゴンミラー４３の反射面４４上にレーザビームを主
走査方向に長い線像に結像させる。ここで線像に結像す
る理由はｆθレンズ４５と共にポリゴンミラー４３の反
射面４４の面毎の倒れを補正する為である。そしてレー
ザビームはポリゴンミラー４３の回転によって偏向反射
されｆθレンズ４５を介して感光材料４７面上に最終ス
ポットとして結像され、該感光材料４７面上を矢印Ａ方
向に走査する。これにより画像記録が行なわれる。
【００６１】ここでコリメーターレンズ２と、ビームエ
キスパンダ４０を構成する１次結像レンズ３と集光レン
ズ７の焦点距離をそれぞれ順にｆ２，ｆ３，ｆ７、また
ｆθレンズ４５の主走査方向の焦点距離をｆ４５、また
ＬＤ１のＦＦＰの長軸方向におけるＬＤ１及び最終スポ
ットのスポットサイズをそれぞれｗ及びｄとすると、こ
れらの変数には以下に示す関係がある。
キスパンダ４０を構成する１次結像レンズ３と集光レン
ズ７の焦点距離をそれぞれ順にｆ２，ｆ３，ｆ７、また
ｆθレンズ４５の主走査方向の焦点距離をｆ４５、また
ＬＤ１のＦＦＰの長軸方向におけるＬＤ１及び最終スポ
ットのスポットサイズをそれぞれｗ及びｄとすると、こ
れらの変数には以下に示す関係がある。
【００６２】
ｄ＝ｗ×ｆ４５／（ｆ２×Ｍ） ‥‥‥（１）
Ｍ＝ｆ７／ｆ３ ‥‥‥（２）
＝ｗ×ｆ４５×ｆ３／（ｆ２×ｄ） ‥‥‥（３）
ここでＭはビームエキスパンダ４０の角倍率である。ま
たｗはコリメーターレンズ２のＮＡ及び以下に定義する
けられ係数に対して以下の関係がある。
たｗはコリメーターレンズ２のＮＡ及び以下に定義する
けられ係数に対して以下の関係がある。
【００６３】
ｗ＝ｗ（ＮＡ）＝ａ／ＮＡ＋ｂ ‥‥‥（４）
＝ｗ（ｔ） ＝ｘ／ｔ＋ｙ ‥‥‥（５）
ａ＝０．４ ‥‥‥（６） ｂ＝０．５ ‥‥‥（７）
ｘ＝１．３ ‥‥‥（８） ｙ＝１．７ ‥‥‥（９）
ｔ＝Ｄａ／Ｄｗ＝ＮＡ／０．３ ‥‥‥（１０）
但し、（６）式から（９）式までは市販のＬＤに対する
測定値であり、適用範囲はＮＡが０．１から０．５まで
である。またｔはここではけられ係数と呼び、コリメー
ターレンズ２のアパーチャ径Ｄａと該アパーチャにおけ
るＬＤ１のＦＦＰの１／ｅ2 径Ｄｗの比で定義される。
このＬＤ１のＦＦＰの長軸方向の１／ｅ2 径は約±１７
°（ＮＡ０．３相当）であった。ｗとＮＡとｔの関係を
図５に示す。またｗは実測不可能であるが、（１），
（２）式及びｄを測定することで間接的に求めたもので
ある。
測定値であり、適用範囲はＮＡが０．１から０．５まで
である。またｔはここではけられ係数と呼び、コリメー
ターレンズ２のアパーチャ径Ｄａと該アパーチャにおけ
るＬＤ１のＦＦＰの１／ｅ2 径Ｄｗの比で定義される。
このＬＤ１のＦＦＰの長軸方向の１／ｅ2 径は約±１７
°（ＮＡ０．３相当）であった。ｗとＮＡとｔの関係を
図５に示す。またｗは実測不可能であるが、（１），
（２）式及びｄを測定することで間接的に求めたもので
ある。
【００６４】次にポリゴンミラー４３の反射面４４にお
ける線像の主走査方向の幅φは以下のように表わされ
る。
ける線像の主走査方向の幅φは以下のように表わされ
る。
【００６５】
φ＝２×ＮＡ×ｆ２×Ｍ ‥‥‥（１１）
＝２×ＮＡ×ｆ４５×ｗ（ＮＡ）／ｄ ‥‥‥（１２）
＝２×ｆ４５×（ａ＋ｂ×ＮＡ）／ｄ ‥‥‥（１３）
＝２×ｆ４５×（ｘ＋ｙ×ｔ）／ｄ ‥‥‥（１４）
ここでできるだけ小さいφを与える条件を考えると（１
１）式から単純にｔが小さい方がφが小さくなるように
見えるが、（３）式から明らかなようにＭはｗ、即ちｔ
の関数である為（１１）式だけではこの結論は得られな
い。（１４）式によって初めてｆθレンズ４５の焦点距
離ｆ４５と最終スポッサイズｄが決められている場合、
ｔは小さい方がφを小さくすることが分かる。
１）式から単純にｔが小さい方がφが小さくなるように
見えるが、（３）式から明らかなようにＭはｗ、即ちｔ
の関数である為（１１）式だけではこの結論は得られな
い。（１４）式によって初めてｆθレンズ４５の焦点距
離ｆ４５と最終スポッサイズｄが決められている場合、
ｔは小さい方がφを小さくすることが分かる。
【００６６】一般に線像の主走査方向の幅φは小さい方
がポリゴンミラーを小型化できるために低コストであ
り、また小型のポリゴンミラーを使用するとｆθレンズ
４５で生じる副走査方向の像面湾曲も小さくできること
から有利である。従ってできるだけ小さいｔが望ましい
と言える。特に図５より明らかなようにｔ＝１以下（±
１７°）になるとｗが急速に大きくなり有利である。従
って線像の主走査方向の幅φが小さい利点を享受すべき
レーザ画像記録装置では、ＦＦＰの長軸方向のアパーチ
ャ径は該長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2 径の１倍以下が望
ましい。
がポリゴンミラーを小型化できるために低コストであ
り、また小型のポリゴンミラーを使用するとｆθレンズ
４５で生じる副走査方向の像面湾曲も小さくできること
から有利である。従ってできるだけ小さいｔが望ましい
と言える。特に図５より明らかなようにｔ＝１以下（±
１７°）になるとｗが急速に大きくなり有利である。従
って線像の主走査方向の幅φが小さい利点を享受すべき
レーザ画像記録装置では、ＦＦＰの長軸方向のアパーチ
ャ径は該長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2 径の１倍以下が望
ましい。
【００６７】また、ＬＤ１とコリメーターレンズ２の焦
点深度はｗの自乗に比例し、最終スポットの焦点深度は
ｄの自乗に比例するから、この点でもけられ係数ｔは小
さい方が有利である。
点深度はｗの自乗に比例し、最終スポットの焦点深度は
ｄの自乗に比例するから、この点でもけられ係数ｔは小
さい方が有利である。
【００６８】現在市販されているＬＤの短軸方向のＦＦ
Ｐの１／ｅ2 径はほとんど±１０°以下であるから、も
し円形のアパーチャを用いた場合はｔ＝１はこの方向に
サイドローブを生じさせない条件も十分に満たすことに
成る。
Ｐの１／ｅ2 径はほとんど±１０°以下であるから、も
し円形のアパーチャを用いた場合はｔ＝１はこの方向に
サイドローブを生じさせない条件も十分に満たすことに
成る。
【００６９】次に本発明の実施例３としてビームエキス
パンダ４０が占めるスペースについて説明する。本実施
例におけるビームエキスパンダ４０の長さ（全長）Ｌは
以下のように表わされる。
パンダ４０が占めるスペースについて説明する。本実施
例におけるビームエキスパンダ４０の長さ（全長）Ｌは
以下のように表わされる。
【００７０】
Ｌ＝ｆ３＋ｆ７ ‥‥‥‥（１５）
＝ｆ３×（１＋Ｍ）
＝ｆ３×（１＋ｆ４５×ｗ（ｔ）／（ｆ２×ｄ）） ‥‥‥‥（１６）
＝ｆ３×（１＋ｆ４５×（ｘ／ｔ＋ｙ）／（ｆ２×ｄ））‥‥（１７）
即ち、上式よりビームエキスパンダ４０の長さＬは、け
られ係数ｔが大きいほど短くなることがわかる。前記図
５によればｔ＝１以上においてｗ（ｔ）は十分に小さく
なり、当然長さＬが短くなる。従ってスペースが制限さ
れるレーザ画像記録装置では、ＦＦＰの長軸方向のアパ
ーチャ径は該長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2 径の１倍以上
が望ましい。
られ係数ｔが大きいほど短くなることがわかる。前記図
５によればｔ＝１以上においてｗ（ｔ）は十分に小さく
なり、当然長さＬが短くなる。従ってスペースが制限さ
れるレーザ画像記録装置では、ＦＦＰの長軸方向のアパ
ーチャ径は該長軸方向のＦＦＰの１／ｅ2 径の１倍以上
が望ましい。
【００７１】図６は本発明の実施例４のレーザ装置を用
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
【００７２】同図において６７はビームエキスパンダで
あり、アナモルフィック光学素子より成る１次結像手段
として作用するシリンドリカルレンズ６１とビーム変換
手段として作用するシリンドリカルレンズ６２の２つの
シリンドリカルレンズ６１，６２より構成している。こ
の２つのシリンドリカルレンズ６１，６２はＬＤ１のＦ
ＦＰの長軸方向にのみ所定の屈折力を有している。
あり、アナモルフィック光学素子より成る１次結像手段
として作用するシリンドリカルレンズ６１とビーム変換
手段として作用するシリンドリカルレンズ６２の２つの
シリンドリカルレンズ６１，６２より構成している。こ
の２つのシリンドリカルレンズ６１，６２はＬＤ１のＦ
ＦＰの長軸方向にのみ所定の屈折力を有している。
【００７３】本実施例におけるコリメーターレンズ２の
アパーチャ径はＬＤ１のＦＦＰの長軸方向にサイドロー
ブを生じさせるが、短軸方向にはサイドローブを生じさ
せない大きさである。即ち、短軸方向には何ら処理を必
要としないことがわかる。そこでアナモルフィック光学
素子より成るビームエキスパンダ６７を用いることによ
っても本実施例では前述の各実施例と同様な効果を得る
ことができる。
アパーチャ径はＬＤ１のＦＦＰの長軸方向にサイドロー
ブを生じさせるが、短軸方向にはサイドローブを生じさ
せない大きさである。即ち、短軸方向には何ら処理を必
要としないことがわかる。そこでアナモルフィック光学
素子より成るビームエキスパンダ６７を用いることによ
っても本実施例では前述の各実施例と同様な効果を得る
ことができる。
【００７４】更にビームエキスパンダ６７の角倍率をＬ
Ｄ１のＦＦＰの楕円率（＝短軸径／長軸径）と略同等に
すれば、ビーム形状はほぼ円形で、かつ最終結像位置で
サイドローブを発生させない良質なるレーザビームを供
給することができるレーザ画像記録装置を得ることがで
きる。またこのレーザ画像記録装置はＨｅ−Ｎｅレーザ
等、ビーム形状が円形のレーザビームを発振するガスレ
ーザ装置と容易に置き換わる互換性を有することにな
る。
Ｄ１のＦＦＰの楕円率（＝短軸径／長軸径）と略同等に
すれば、ビーム形状はほぼ円形で、かつ最終結像位置で
サイドローブを発生させない良質なるレーザビームを供
給することができるレーザ画像記録装置を得ることがで
きる。またこのレーザ画像記録装置はＨｅ−Ｎｅレーザ
等、ビーム形状が円形のレーザビームを発振するガスレ
ーザ装置と容易に置き換わる互換性を有することにな
る。
【００７５】図７は本発明の実施例５のレーザ装置を用
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
【００７６】同図において７１は光束分割手段としての
平行平面板より成るハーフミラーであり、ビームエキス
パンダ７７の光路内の収束光束中に設けており、ＬＤ１
からのレーザビームの一部を光量検出器であるフォトダ
イオード７２へ導いている。フォトダイオード７２はＬ
Ｄ１の駆動電流の制御の為にレーザパワー（レーザビー
ムの光量）を検出している。
平行平面板より成るハーフミラーであり、ビームエキス
パンダ７７の光路内の収束光束中に設けており、ＬＤ１
からのレーザビームの一部を光量検出器であるフォトダ
イオード７２へ導いている。フォトダイオード７２はＬ
Ｄ１の駆動電流の制御の為にレーザパワー（レーザビー
ムの光量）を検出している。
【００７７】一般にＬＤは駆動電流に応じてレーザパワ
ーが変化する特性を有していると共に温度変動にも応じ
てレーザパワーが変化する。従って一定強度のレーザパ
ワーを必要とするレーザ装置においては、温度変動によ
るレーザパワーの変化を検出して駆動電流を変化させる
必要がある。
ーが変化する特性を有していると共に温度変動にも応じ
てレーザパワーが変化する。従って一定強度のレーザパ
ワーを必要とするレーザ装置においては、温度変動によ
るレーザパワーの変化を検出して駆動電流を変化させる
必要がある。
【００７８】またレーザ画像記録装置においては画像信
号に応じてＬＤのレーザパワーを変調させる必要がある
が、この装置においてもレーザパワーの変化を検出して
駆動電流を変化させる必要がある。
号に応じてＬＤのレーザパワーを変調させる必要がある
が、この装置においてもレーザパワーの変化を検出して
駆動電流を変化させる必要がある。
【００７９】そこで本実施例ではＬＤ１から発振された
レーザビームを平行平面板（ハーフミラー）７１により
分割して一部のレーザビームをフォトダイオード７２に
導き、レーザパワーを検出し、該検出結果に基づいてレ
ーザパワーが常に一定の強度となるように光量調整手段
（不図示）により調整している。
レーザビームを平行平面板（ハーフミラー）７１により
分割して一部のレーザビームをフォトダイオード７２に
導き、レーザパワーを検出し、該検出結果に基づいてレ
ーザパワーが常に一定の強度となるように光量調整手段
（不図示）により調整している。
【００８０】従来のレーザパワーの検出方法は図１０に
示したようにビームスプリッタ１０３でレーザビームを
分割した後に集光レンズ１３０でフォトダイオード１０
４に集光させている。本実施例においてはビームエキス
パンダ７７内の収束光束中に光束分割手段を設けたこと
により、フォトダイオード７２にレーザビームを集光さ
せる為の集光レンズを不要としている。これにより必要
なスペースを低減させると共に低コスト化を図ってい
る。
示したようにビームスプリッタ１０３でレーザビームを
分割した後に集光レンズ１３０でフォトダイオード１０
４に集光させている。本実施例においてはビームエキス
パンダ７７内の収束光束中に光束分割手段を設けたこと
により、フォトダイオード７２にレーザビームを集光さ
せる為の集光レンズを不要としている。これにより必要
なスペースを低減させると共に低コスト化を図ってい
る。
【００８１】尚、本実施例においては光束分割手段とし
て平行平面板（ハーフミラー）を用いたが、これに限ら
ず、例えばプリズム形状をしたビームスプリッタやくさ
びガラス等でも上記の実施例５と同様な効果を得ること
ができる。
て平行平面板（ハーフミラー）を用いたが、これに限ら
ず、例えばプリズム形状をしたビームスプリッタやくさ
びガラス等でも上記の実施例５と同様な効果を得ること
ができる。
【００８２】また本実施例では上記とは別に光束分割手
段として平行平面板を使用する他の利点がある。その利
点とは平行平面板７１がＬＤ１の非点隔差を補正するこ
とである。一般にＬＤには三菱電機、三菱半導体データ
ブック、光半導体素子編で記載されているように非点隔
差が存在し、活性層に対して平行な方向と垂直な方向で
は見かけ上、発光点が異なる。
段として平行平面板を使用する他の利点がある。その利
点とは平行平面板７１がＬＤ１の非点隔差を補正するこ
とである。一般にＬＤには三菱電機、三菱半導体データ
ブック、光半導体素子編で記載されているように非点隔
差が存在し、活性層に対して平行な方向と垂直な方向で
は見かけ上、発光点が異なる。
【００８３】図８はこの非点隔差を説明するための説明
図である。そのため非点隔差の存在するＬＤ１から発振
したレーザビームを集光すると前記２方向でそれぞれ焦
点が異なることになるので、例えば高精度のスポットサ
イズの制御を必要とするレーザ装置（及びレーザ画像記
録装置）では非点隔差を補正する必要がある。
図である。そのため非点隔差の存在するＬＤ１から発振
したレーザビームを集光すると前記２方向でそれぞれ焦
点が異なることになるので、例えば高精度のスポットサ
イズの制御を必要とするレーザ装置（及びレーザ画像記
録装置）では非点隔差を補正する必要がある。
【００８４】そこで本実施例においては非点隔差を補正
する方法として、例えば前記図４、図６の実施例２，４
のようにシリンドリカルレンズを用いた装置では、該シ
リンドリカルレンズをフォーカス方向（光軸方向）に移
動させることで、該非点隔差を容易に補正することがで
きる。またシリンドリカルレンズを用いない本実施例の
ような装置においては、例えば特公平５−５２０７１号
公報、特公平７−１８９８３号公報そして特公平８−２
２２１９号公報等で提案されているように発散光束中ま
たは収束光束中に平行平面板を設けて、該平行平面板が
発生する非点収差を利用することにより該非点隔差を補
正することができる。尚、平行平面板が発生する非点収
差については久保田 広「光学」岩波書店(1964)に詳説
されている。
する方法として、例えば前記図４、図６の実施例２，４
のようにシリンドリカルレンズを用いた装置では、該シ
リンドリカルレンズをフォーカス方向（光軸方向）に移
動させることで、該非点隔差を容易に補正することがで
きる。またシリンドリカルレンズを用いない本実施例の
ような装置においては、例えば特公平５−５２０７１号
公報、特公平７−１８９８３号公報そして特公平８−２
２２１９号公報等で提案されているように発散光束中ま
たは収束光束中に平行平面板を設けて、該平行平面板が
発生する非点収差を利用することにより該非点隔差を補
正することができる。尚、平行平面板が発生する非点収
差については久保田 広「光学」岩波書店(1964)に詳説
されている。
【００８５】本実施例ではこのように平行平面板７１が
発生する非点収差を利用して、該平行平面板７１をビー
ムエキスパンダ７７内の収束光束中（又は発散光束中）
に設けることにより、ＬＤ１の非点隔差を容易に補正し
ている。従って本実施例の平行平面板７１は光束分割手
段及び非点隔差補正手段として機能することになる。こ
れにより本実施例においては非点隔差補正手段を別に設
けることなくＬＤ１の非点隔差を補正することができる
ので、省スペースで、かつ低コストなレーザ装置及びそ
れをレーザ画像記録装置を得ることができる。
発生する非点収差を利用して、該平行平面板７１をビー
ムエキスパンダ７７内の収束光束中（又は発散光束中）
に設けることにより、ＬＤ１の非点隔差を容易に補正し
ている。従って本実施例の平行平面板７１は光束分割手
段及び非点隔差補正手段として機能することになる。こ
れにより本実施例においては非点隔差補正手段を別に設
けることなくＬＤ１の非点隔差を補正することができる
ので、省スペースで、かつ低コストなレーザ装置及びそ
れをレーザ画像記録装置を得ることができる。
【００８６】図９は本発明の実施例６のレーザ装置を用
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
いたレーザ画像記録装置の一部分の要部概略図である。
同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を
付している。
【００８７】同図において９１は第１のシリンドリカル
レンズであり、ＬＤ１のＦＦＰの長軸方向にのみ所定の
屈折力を有している。９２は第２のシリンドリカルレン
ズであり、ＬＤ１のＦＦＰの短軸方向にのみ所定の屈折
力を有している。尚第１のシリンドリカルレンズ９１と
第２のシリンドリカルレンズ９２はビーム変換手段とし
て作用する。
レンズであり、ＬＤ１のＦＦＰの長軸方向にのみ所定の
屈折力を有している。９２は第２のシリンドリカルレン
ズであり、ＬＤ１のＦＦＰの短軸方向にのみ所定の屈折
力を有している。尚第１のシリンドリカルレンズ９１と
第２のシリンドリカルレンズ９２はビーム変換手段とし
て作用する。
【００８８】本実施例においては第１のシリンドリカル
レンズ９１と第２のシリンドリカルレンズ９２とがそれ
ぞれ独立に焦点距離を設定することができ、かつフォー
カスも独立に調整することができるので、所望のビーム
形状のレーザビームを容易に取り出すことができる。例
えば第１のシリンドリカルレンズ９１と第２のシリンド
リカルレンズ９２との焦点距離の比をＬＤ１のＦＦＰの
楕円率と同じにすれば、ビーム形状が円形のレーザビー
ムを取り出すことができる。またＬＤ１に非点隔差があ
っても第１のシリンドリカルレンズ９１と第２のシリン
ドリカルレンズ９２とを用いて相対的なフォーカス調整
を行なうことにより容易に補正することができる。
レンズ９１と第２のシリンドリカルレンズ９２とがそれ
ぞれ独立に焦点距離を設定することができ、かつフォー
カスも独立に調整することができるので、所望のビーム
形状のレーザビームを容易に取り出すことができる。例
えば第１のシリンドリカルレンズ９１と第２のシリンド
リカルレンズ９２との焦点距離の比をＬＤ１のＦＦＰの
楕円率と同じにすれば、ビーム形状が円形のレーザビー
ムを取り出すことができる。またＬＤ１に非点隔差があ
っても第１のシリンドリカルレンズ９１と第２のシリン
ドリカルレンズ９２とを用いて相対的なフォーカス調整
を行なうことにより容易に補正することができる。
【００８９】尚、本実施例ではＬＤ１側から順に１次結
像レンズ３、空間フィルタ４、第１のシリンドリカルレ
ンズ９１そして第２のシリンドリカルレンズ９２を配置
したが、逆に第２のシリンドリカルレンズ９２、第１の
シリンドリカルレンズ９１、空間フィルタ４そして１次
結像レンズ３の順に配置しても上記の実施例６と同様な
効果を得ることができる。この場合は第２のシリンドリ
カルレンズ９２と第１のシリンドリカルレンズ９１とが
１次結像手段として作用し、１次結像レンズ３がビーム
変換手段として作用する。
像レンズ３、空間フィルタ４、第１のシリンドリカルレ
ンズ９１そして第２のシリンドリカルレンズ９２を配置
したが、逆に第２のシリンドリカルレンズ９２、第１の
シリンドリカルレンズ９１、空間フィルタ４そして１次
結像レンズ３の順に配置しても上記の実施例６と同様な
効果を得ることができる。この場合は第２のシリンドリ
カルレンズ９２と第１のシリンドリカルレンズ９１とが
１次結像手段として作用し、１次結像レンズ３がビーム
変換手段として作用する。
【００９０】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く１次結像面近
傍に配置した１次元スリットより成る１次元空間フィル
タにより半導体レーザ（ＬＤ）から発振するビーム形状
が楕円形のレーザビームの長軸方向の光束を効果的に制
限することにより、以下に示す効果を得ることができる
レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置を達成
することができる。
傍に配置した１次元スリットより成る１次元空間フィル
タにより半導体レーザ（ＬＤ）から発振するビーム形状
が楕円形のレーザビームの長軸方向の光束を効果的に制
限することにより、以下に示す効果を得ることができる
レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置を達成
することができる。
【００９１】１次元スリットの幅を可変にすることに
より、ＬＤのスポットサイズの個体差に関わらず結像位
置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
光量制限手段を設けることにより、省スペースでかつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 可動部分を有する光学素子を空間フィルタより下流の
位置に設けることにより、アライメントに優れ、かつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタを照明する照明手段を設けることによ
り、アライメントに優れ、かつ結像位置でサイドローブ
を発生させない。 コリメーターレンズのＮＡとビームエキスパンダの角
倍率を最適化にすることにより、瞳面において光束幅の
狭い、あるいはビームエキスパンダ全長を短く、かつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダを、
ＬＤの遠視野像の長軸方向にのみ屈折力を有するアナモ
ルフィック光学素子（シリンドリカルレンズ）で構成す
ることにより、ビーム形状が略円形で、かつ結像位置で
サイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
光束分割手段を設けることにより、省スペースで低コス
ト、かつ結像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
非点隔差補正手段を設けることにより、結像性能に優
れ、かつ結像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタより下流の光学素子の有効径をレーザビ
ームの１／ｅ2 径の少なくとも２倍を確保することによ
り、結像性能に優れ、かつ結像位置でサイドローブを発
生させない。
より、ＬＤのスポットサイズの個体差に関わらず結像位
置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
光量制限手段を設けることにより、省スペースでかつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 可動部分を有する光学素子を空間フィルタより下流の
位置に設けることにより、アライメントに優れ、かつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタを照明する照明手段を設けることによ
り、アライメントに優れ、かつ結像位置でサイドローブ
を発生させない。 コリメーターレンズのＮＡとビームエキスパンダの角
倍率を最適化にすることにより、瞳面において光束幅の
狭い、あるいはビームエキスパンダ全長を短く、かつ結
像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダを、
ＬＤの遠視野像の長軸方向にのみ屈折力を有するアナモ
ルフィック光学素子（シリンドリカルレンズ）で構成す
ることにより、ビーム形状が略円形で、かつ結像位置で
サイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
光束分割手段を設けることにより、省スペースで低コス
ト、かつ結像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタリングを行なうビームエキスパンダ中に
非点隔差補正手段を設けることにより、結像性能に優
れ、かつ結像位置でサイドローブを発生させない。 空間フィルタより下流の光学素子の有効径をレーザビ
ームの１／ｅ2 径の少なくとも２倍を確保することによ
り、結像性能に優れ、かつ結像位置でサイドローブを発
生させない。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 半導体レーザの遠視野像を説明する説明図
【図３】 サイドローブが発生したスポット形状を説明
する説明図
する説明図
【図４】 本発明の実施例２の要部概略図
【図５】 半導体レーザのスポットサイズと制限開口と
の関係を説明する説明図
の関係を説明する説明図
【図６】 本発明の実施例４の要部概略図
【図７】 本発明の実施例５の要部概略図
【図８】 半導体レーザの非点隔差を説明する説明図
【図９】 本発明の実施例６の要部概略図
【図１０】 従来のレーザ画像記録装置の要部概略図
【図１１】 スポット形状を説明する説明図
【図１２】 従来のサイドローブを除去する光学系の要
部概略図
部概略図
１ 光源手段（半導体レーザ）
２ 制限開口手段（コリメーターレンズ）
３ １次結像手段
４ １次元空間フィルタ（１次元スリット）
５ １次結像面
６ 光量制限手段（可動光学素子）
７ ビーム変換手段（集光レンズ）
８ 最終結像手段
９ 最終結像面
１０ 照明手段（ぼけレンズ）
３７，４０，６７，７７ ビームエキスパンダ
４２ シリンドリカルレンズ
４３ 光偏向器
４５ ｆθレンズ
４６ 最終スポット
４７ 感光材料
６１，６２ アナモルフィック光学素子
７１ 光束分割手段
７２ 光量検出器
９１，９２ アナモルフィック光学素子
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−136018（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−208068（ＪＰ，Ａ)
特公 平５−52071（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 27/09
Claims (19)
- 【請求項１】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手
段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向
のサイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有し
ており、前記制限開口手段の制限開口径は、前記スポッ
トの中心強度を１００％としたとき、前記遠視野像の短
軸方向に強度０％以上で、かつ１％未満のサイドローブ
を与え、前記遠視野像の長軸方向に強度０．５％以上
で、かつ４０％以下のサイドローブを与える大きさであ
ることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項２】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手
段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向
のサイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有し
ており、前記遠視野像の短軸方向の前記制限開口手段の
制限開口径は、該制限開口位置における短軸方向の該遠
視野像の１／ｅ2 径の１倍以上で、かつ１０倍以下であ
り、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開口手段の制限
開口径は、該制限開口位置における長軸方向の該遠視野
像の１／ｅ2 径の０．２倍以上で、かつ２倍以下である
ことを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項３】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手
段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向
のサイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有し
ており、前記１次元空間フィルタは複数の遮光部材を有
し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体となって移動可
能であり、かつ該光軸方向と直交する面内においてはそ
れぞれ独立に移動可能であることを特徴とするレーザ装
置。 - 【請求項４】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通 過するレー
ザビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手
段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向
のサイドローブを除去する１次元空間フィルタと、該１
次元空間フィルタを照明する照明手段と、を有している
ことを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項５】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを結像面に結像させスポットを形成する結像手
段と、該結像面近傍に設けられ、該遠視野像の長軸方向
のサイドローブを除去する１次元空間フィルタとを有し
ており、光路内の収束光束中に光束を分割する光束分割
手段を設けたことを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項６】 光路内の収束光束中に前記光源手段の非
点隔差を補正する非点隔差補正手段を設けたことを特徴
とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレーザ装
置。 - 【請求項７】 少なくとも１つのアナモルフィック光学
素子を有していることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか一項に記載のレーザ装置。 - 【請求項８】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１
次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを変
換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを
最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像
手段とを有しており、前記制限開口手段の制限開口径
は、前記スポットの中心強度を１００％としたとき、前
記遠視野像の短軸方向に強度０％以上で、かつ１％未満
のサイドローブを与え、該遠視野像の長軸方向に強度
０．５％以上で、かつ４０％以下のサイドローブを与え
る大きさであることを特徴とするレーザ画像記録装置。 - 【請求項９】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈す
るレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を制
限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレー
ザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する１
次結像手段と 、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視野
像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フィ
ルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを変
換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビームを
最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結像
手段とを有しており、前記遠視野像の短軸方向の前記制
限開口手段の制限開口径は、該制限開口位置における短
軸方向の該遠視野像の１／ｅ2 径の１倍以上で、かつ１
０倍以下であり、前記遠視野像の長軸方向の前記制限開
口手段の制限開口径は、該制限開口位置における長軸方
向の該遠視野像の１／ｅ2 径の０．２倍以上で、かつ２
倍以下であることを特徴とするレーザ画像記録装置。 - 【請求項１０】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結
像手段とを有しており、前記１次元空間フィルタは複数
の遮光部材を有し、該複数の遮光部材は光軸方向に一体
となって移動可能であり、かつ該光軸方向と直交する面
内においてはそれぞれ独立に移動可能であることを特徴
とするレーザ画像記録装置。 - 【請求項１１】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結
像手段とを有しており、光路内に所定方位角の偏向成分
のみを透過させる光量制限手段を設けたことを特徴とす
るレーザ画像記録装置。 - 【請求項１２】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を 通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結
像手段とを有しており、前記１次元空間フィルタより下
流の位置に可動部分を有する光学素子を設けたことを特
徴とするレーザ画像記録装置。 - 【請求項１３】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結
像手段と、前記１次元空間フィルタを照明する照明手段
と、を有していること特徴とするレーザ画像記録装置。 - 【請求項１４】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終スポットを形成する最終結
像手段とを有しており、光路内の収束光束中に光束を分
割する光束分割手段を設けたことを特徴とするレーザ画
像記録装置。 - 【請求項１５】 遠視野像が略楕円ガウシアン分布を呈
するレーザビームを発振する光源手段と、該遠視野像を
制限する制限開口手段と、該制限開口手段を通過するレ
ーザビームを１次結像面に結像させスポットを形成する
１次結像手段と、該１次結像面近傍に設けられ、該遠視
野像の長軸方向のサイドローブを除去する１次元空間フ
ィルタと、該１次結像面に結像された該レーザビームを
変換するビーム変換手段と、該変換されたレーザビーム
を最終結像面に結像させ最終ス ポットを形成する最終結
像手段とを有しており、前記１次結像面と共役な位置に
前記レーザビームと前記１次元空間フィルタが観察可能
な観察手段を設けたことを特徴とするレーザ画像記録装
置。 - 【請求項１６】 光路内の収束光束中に、又は発散光束
中に前記光源手段の非点隔差を補正する非点隔差補正手
段を設けたことを特徴とする請求項８乃至１５のいずれ
か一項に記載のレーザ画像記録装置。 - 【請求項１７】 前記１次元空間フィルタより下流の光
学素子の有効径は、該光学素子におけるレーザビームの
スポットサイズの２倍以上で、かつ１０倍以下であるこ
とを特徴とする請求項８乃至１５のいずれか一項に記載
のレーザ画像記録装置。 - 【請求項１８】 少なくとも１つのアナモルフィック光
学素子を有していることを特徴とする請求項８乃至１５
のいずれか一項に記載のレーザ画像記録装置。 - 【請求項１９】 前記１次結像手段と、前記ビーム変換
手段とでビームエキスパンダを構成していることを特徴
とする請求項８乃至１５のいずれか一項に記載のレーザ
画像記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22248895A JP3391948B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22248895A JP3391948B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949980A JPH0949980A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3391948B2 true JP3391948B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16783221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22248895A Expired - Fee Related JP3391948B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | レーザ装置及びそれを用いたレーザ画像記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3391948B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5042580B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 半導体レーザ光源ユニット |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP22248895A patent/JP3391948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0949980A (ja) | 1997-02-18 |
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