JP3514164B2 - レーザー露光装置 - Google Patents

レーザー露光装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、写真感光材料にレ
ーザービームにより画像を形成するためのレーザー光源
と、前記レーザー光源から出力される前記レーザービー
ムを変調する音響光学素子とを備えたレーザー露光装置
及びこのレーザー露光装置に用いられるレーザー光源に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザービームは鋭い指向性を有してい
ることからスポット径を絞り込むことができ、レーザー
ビームを印画紙等の写真感光材料上にて走査させること
で、品質のよい写真を形成することができる。写真感光
材料に画像を露光形成するには、図4にも示すように、
レーザー光源70を用いて、レーザー光源70から出力
されるレーザービームを音響光学素子72により変調す
ることによりレーザービームにより画像を形成すること
ができる。音響光学素子72は、画像データに対応した
高周波信号を圧電素子に供給することにより音響光学媒
体に超音波を発生させる。音響光学素子72に、入射さ
れたレーザービームは、高周波信号の周波数や振幅の大
きさに応じて回折され、音響光学素子72からは複数本
の回折されたレーザービームが出力される。このうちた
とえば1次回折光のみを遮蔽板73にて通過させるよう
にする。このように光変調されたレーザービームにより
写真感光材料に画像を形成させることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術におけ
る課題は次の通りである。即ち、レーザービームを音響
光学素子72に入射させるにあたり、ビーム径が太いと
変調速度が遅くなってしまう。そのため、ビーム径を絞
るためのレンズ71をレーザー光源70と音響光学素子
72の間の光路中に配置していた。したがって、レンズ
71を設けるためのコストが余分に必要になると共に、
レーザービームがレンズ71を通過することによりパワ
ーが低下すると言う問題があった。
【0004】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、従来技術に比べてコスト低減を実現
でき、パワーの低下を防ぐことのできるレーザー露光装
置及びレーザー光源を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るレーザー露光装置は、写真感光材料にレ
ーザービームにより画像を形成するためのレーザー光源
と、前記レーザー光源から出力される前記レーザービー
ムを変調する音響光学素子とを備え、前記レーザー光源
から出力される前記レーザービームが直接前記音響光学
素子に入射されるように構成され、前記レーザー光源
は、出力部にレーザービームのビーム径を絞るためのレ
ンズが設けられているレーザーダイオード励起固体レー
ザーであることを特徴とするものである。
【0006】この構成によると、レーザー光源から出力
されるレーザービームはレンズを介することなく直接音
響光学素子に入射される。つまり、ビーム径を絞るため
のレンズを必要としないから、レンズを設けるためのコ
ストを低減することができる。また、かかるレンズを通
過することによるレーザービームのパワーの低下も防ぐ
ことができる。さらに、レンズを無くすことにより、レ
ーザー光源と音響光学素子とを接近させることができる
から、レンズを設けなくてもビーム径の広がりを押さえ
ることができる。その結果、従来技術に比べてコスト低
減を実現でき、パワーの低下を防ぐことのできるレーザ
ー露光装置を提供することができた。
【0007】本発明に係るレーザー光源装置を構成する
レーザー光源は、出力部にレーザービームのビーム径を
絞るためのレンズが設けられているレーザーダイオード
励起固体レーザーである。従来技術のように、レンズが
レーザー光源と音響光学素子との間に配置されている構
成では、レンズを取り付けたり調整したりするための工
程が必要となるが、レンズをレーザー光源に一体的に組
み込むことによりかかる工程を無くすことができ組立コ
ストの低減を図ることができる。
【0008】本発明の好適な実施形態として、前記レー
ザー光源と前記音響光学素子とを接近して配置したもの
があげられる。
【発明の実施の形態】本発明に係るレーザー露光装置の
好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、レー
ザー露光装置100の構成を示す模式図である。図2は
レーザー露光装置100の制御ブロック図である。 <レーザー露光装置の構成> 図1において、レーザー露光装置100は大きく分けて
レーザー光源部P1と、レーザー走査部P2とを備えて
いる。レーザー光源部P1は、赤レーザー光源として機
能するR光レーザーダイオード励起固体レーザー (以
下、LD励起固体レーザーと省略する。)10と、緑レ
ーザー光源として機能するG光LD励起固体レーザー1
1と、青レーザー光源として機能するB光LD励起固体
レーザー12と、R光LD励起固体レーザー10から出
力されるRレーザービームを変調するR光音響光学素子
(以下、音響光学素子をAOMと省略する。) 13と、
G光レーザービームを変調するG光AOM14と、B光
レーザービームを変調するB光AOM15と、各AOM
13,14,15をそれぞれ駆動するR光AOMドライ
バ16と、G光AOMドライバ17と、B光AOMドラ
イバ18とを備えている。
【0009】R光、G光、B光LD励起固体レーザー1
0,11,12と、各AOM13,14,15との間の
光路中には集光レンズは設けられていないが、各LD励
起固体レーザー10,11,12と各AOM13,1
4,15とを接近して配置することにより、レーザービ
ームのビーム径の広がりを押さえている。また、接近し
て配置することにより、レーザービームが空気中を通過
する距離が短くなり、パワーの低下を押さえることがで
きる。なお、各LD励起固体レーザー10,11,12
から出力されるレーザービームのビーム径はφ0.2m
m程度である。
【0010】B光AOM15の構成を簡単に説明する
と、音響光学効果を生じる音響光学媒質15aと、B光
AOMドライバ18から入力される高周波信号により超
音波を出力する圧電素子15bと、音響光学媒体15a
を通過してきた超音波を吸収する超音波吸収体15cと
を備えている。B光AOM15に入射された青レーザー
ビームは、B光AOMドライバ18からの高周波信号の
周波数や振幅の大きさに応じて回折され、B光AOM1
5からは複数本の回折された青レーザービームが出力さ
れる。B光AOM15の光路の下手側にはB光遮蔽板2
4が設けられており、回折光のうち最も強度のある1次
回折光のみを通過させるようにしている。以上のよう
に、B光AOMドライバ18により画像データに対応し
た高周波信号を生成し、この高周波信号をB光AOM1
5に供給することにより、青レーザービームを画像デー
タに対応した光変調をさせることができる。以上の点は
他のAOM13, 14に関しても同じであり、B光遮蔽
板24と同様にR光遮蔽板22、G光遮蔽板23が設け
られている。
【0011】また、B光LD励起固体レーザー12を取
り付けるための支持体44が設けられているが、この支
持体44にB光AOM15も取り付けられている。取り
付けの方法については周知のボルト等により行われる
(不図示) 。このように支持体44の共通化を図ること
により部品コストを低減することができる。また、支持
体44を共通にすることによりB光LD励起固体レーザ
ー12とB光AOM15との調整部材を削減することが
でき、組立及び調整を行ないやすくすることができる。
なお、支持体に関しては他のLD励起固体レーザー1
0,11も同じ構成を採用している。
【0012】レーザー光源部P1には、各レーザービー
ムを合成するための合成手段Cが設けられている。合成
手段Cは、光路の上手側から順に配置された第1ミラー
25と、第2ミラー26と、第3ミラー27とを備えて
いる。第1ミラー25は、赤レーザービームを90度直
角方向に反射させる。第2ミラー26はダイクロックミ
ラーであり、緑レーザービームを90度直角方向に反射
させると共に、第1ミラー25により反射された赤レー
ザービームを透過させる。第3ミラー27は、ダイクロ
ックミラーであり、青レーザービームを90度直角方向
に反射させると共に、第2ミラー26により反射された
緑レーザービーム及び第2ミラー26を透過してきた赤
レーザービームを透過させる。つまり、第3ミラー27
よりも下手側の光路においては各レーザービームが合成
された状態になる。
【0013】以上のように、青レーザービームは合成手
段Cにおける最も下手側に配置される第3ミラー27に
おいて合成される。つまり、赤、緑レーザービームに比
較してミラーに作用する機会 (回数) が一番少ないこと
になる。従って、一番出力の取れない青レーザービーム
のパワーを有効に活用できる。
【0014】<レーザー走査部の構成>合成されたレー
ザービームはレーザー走査部 (走査手段に相当する。)
P2にて走査される。レーザー走査部P2は、補正ミラ
ー30と、ポリゴンミラー31と、fθレンズ32と、
走査開始位置制御用のミラー33と、ミラー33から反
射されてくるレーザービームを検出する光センサー34
とを備えている。
【0015】ポリゴンミラー31は、ポリゴンドライバ
35により駆動制御され、図1の時計方向に回転するこ
とにより、レーザービームを印画紙 (写真感光材料に相
当する。) 1の上を走査 (主走査) して画像を露光形成
する。また、ポリゴンミラー31の面倒れがあると画像
の品質低下するので、それを補正するため補正ミラー3
0が設けられている。ポリゴンミラー31の回転に連動
して補正ミラー30が圧電素子 (不図示) により駆動さ
れる。なお、補正ミラー30は通常の反射ミラーとし、
この反射ミラーとポリゴンミラー31の間の光路中に、
面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等から構成される
光学系を設けるようにしても良い。
【0016】fθレンズ32は、ポリゴンミラー31に
より等角速度に偏向されたレーザービームを、印画紙1
上で等速になるように補正する。これにより歪曲収差が
補正される。印画紙1は図1の紙面に垂直な方向に駆動
され、駆動機構は、印画紙1を挟持する駆動ローラ40
と、圧着ローラ41と、駆動ローラ40を駆動するパル
スモータ42と、モータドライバ43とを備えている。
印画紙1を副走査方向に搬送させながら、前述のレーザ
ー走査部P2におけるレーザービームの主走査により、
デジタル画像を露光形成することができる。露光された
印画紙1は、良く知られているような現像処理・乾燥処
理がされて、プリントに切断されてから装置外部に排出
される。
【0017】<LD励起固体レーザーの構成>次に、B
光LD励起固体レーザー12の構造について簡単に図3
により説明する。なお、他のLD励起固体レーザー1
0,11についても同様の構造を有している。このB光
LD励起固体レーザー12は、励起光源としてのレーザ
ーダイオード50と、集光レンズ51と、レーザー媒質
52と、SHG素子(光波長変換素子)53と、出力ミ
ラー54とを備えている。また、レーザーダイオード5
0とSHG素子53に近接して温度コントロール用のペ
ルチェ素子55, 56が設けられる。レーザー媒質52
の端面52aと出力ミラー54との間でレーザーが共振
し、レーザービームが出力される。また、出力ミラー5
4に近接した出力部には集光レンズ57が設けられてお
り、ビーム径が絞られた形でB光LD励起固体レーザー
12から出力される。集光レンズ57は、あらかじめB
光LD励起固体レーザー12に組み込まれて一体化して
いるから、組立や調整のための工数は必要ない。なお、
この集光レンズ57は設けられていなくても良い。
【0018】<制御ブロック図>図2は、制御ブロック
図である。スキャナー装置Sは、ネガフィルム2の画像
を読み取るための装置であり、読み取り用光源3と、結
像レンズ4と、CCDエリアセンサー5と、ネガフィル
ム搬送用ローラ6とを備えている。読み取られた画像デ
ータは、レーザー露光装置100の画像データ記憶部3
6に転送されて記憶される。スキャナー装置Sは、レー
ザー露光装置100と一体的に組み込まれていても良い
し、レーザー露光装置100とは別個独立した装置であ
ってもよい。画像データ記憶部36に記憶される画像デ
ータとしては、デジタルカメラ7、フロッピーディスク
8、CD−ROM9に保存されているものを取り込むよ
うにしても良い。
【0019】システムコントローラ37は、レーザー露
光装置100の各部の作動を制御するものであり、図2
には主要な機能が示されている。画像データ記憶部36
に記憶されている画像データは、各AOMドライバ1
6,17,18に送られて、レーザービームを変調する
ための信号が生成される。レーザードライバ38は、各
レーザー光源10,11,12を駆動する。補正ミラー
ドライバ39は、ポリゴンミラー31の回転に同期して
補正ミラー30を駆動して面倒れを補正する。また、シ
ステムコントローラ37は、光センサー34からの信号
に基づいて主走査開始位置の制御を行なう。
【0020】<別実施形態>本実施形態ではLD励起固
体レーザー10,11,12の出力部の集光レンズ57
を設けているが、変調速度が速くなくて良い場合には必
ずしも設けなくても良い。本実施形態では、赤レーザー
光源としてLD励起固体レーザーヲ用いているが、これ
に代えてレーザーダイオードで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態にかかるレーザー露光装置の構成を
示す模式図
【図2】レーザー露光装置の制御ブロック図
【図3】LD励起固体レーザーの構成を示す図
【図4】従来技術にかかるレーザー露光装置の構成を示
す図
【符号の説明】
1 印画紙 10 R光LD励起固体レーザー 11 G光LD励起固体レーザー 12 B光LD励起固体レーザー 13 R光AOM 14 G光AOM 15 B光AOM 44 支持体 57 集光レンズ 100 レーザー露光装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 写真感光材料にレーザービームにより画
    像を形成するためのレーザー光源と、前記レーザー光源
    から出力される前記レーザービームを変調する音響光学
    素子とを備えたレーザー露光装置において、 前記レーザー光源から出力される前記レーザービームが
    直接前記音響光学素子に入射されるように構成され、前
    記レーザー光源は、出力部にレーザービームのビーム径
    を絞るためのレンズが設けられているレーザーダイオー
    ド励起固体レーザーであることを特徴とするレーザー露
    光装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザー光源と前記音響光学素子と
    を接近して配置したことを特徴とする請求項1に記載の
    レーザー露光装置。
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