JPH01267502A - レーザ光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザビームを空間フィルタを用いてフィルタ
リングするレーザ光学系に関し、−層詳細には、集光手
段によるレーザビームの集光面に配設され所定のレーザ
ビームのみを通過する光透過部を有した空間フィルタの
両面に光透過体を密６して設けることによりレーザビー
ムのフィルタリングを正確に行い得るレーザ光学系に関
する。

［発明の背景］ 従来より各種走査記録装置および走査読取装置において
レーデ光学系が広範に用いられている。例えば、レーザ
ビームを用いた画像走査記録装置ではレーデ光源より出
力されたレーデビームを音響光学変調器（以下、Ａ　Ｏ
Ｍと称する）を用いて画像情報に応じた光信号に変調し
た後、この光信号を光走査手段を介してフィルム等の感
光材料に照射することで画像の形成を行って５）る。こ
こで、Ａ　ＯＭは画像情報に応じて変調された超音波を
用いてレーザビームの１次回折光を強度変調するもので
あり、このＡＯＭを通過したレーザビームの光路中には
前記１次回折光以外のレーザビームを遮断するため空間
フィルタが配設されている。

第１図は、このような空間フィルタを有するレーザ光学
系の要部を示したものである。同図において、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ等のレーザ光源２より出力されたレーザビーム
しはＡＯＭ４によって変調された後、集光レンズ６を介
して空間フィルタ１０に導かれる。この場合、ＡＯＭ４
によるレーザビームＬの１次回折光Ｌ１　は空間フィル
タＩＯの中央部に画成された孔部８を通過し、図示しな
い光走査手段を介してフィルム等の感光材料に照射され
る。一方、ＡＯＭ４によるレーザビームＬの０次回折光
り。を含む１次回折光し＋以外のビームは空間フィルタ
１０によって遮断される。

ところで、前記空間フィルタ１０は集光レンズ６の焦点
面に設けられており、その中央部に画成された孔部８に
よってレーザビームＬの１次回折光り、のみを感光材料
に導くように構成されている。この場合、１次回折光Ｌ
１　は孔部８において集光されているため、孔部８も相
当に小径になっている。従って、前記孔部８に微小な直
埃等が付着し、あるいはその近傍を直埃等が通過した場
合、当該孔部８を通過する１次回折光Ｌ１　の相当な部
分が遮断される不都合が生じる。すなわち、摩埃等によ
って一部が遮断された１次回折光Ｌ１を用いて感光材料
に画像を記録した場合、画像が不鮮明となる問題が生じ
るばかりでなく、コヒーレントなレーザビームＬが前記
塵埃等により回折され、画像に干渉縞の発生する不都合
も指摘されている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、集光手段によるレーザビームの集光面に配設さ
れた空間フィルタの両面に所定の厚さを有する光透過体
を密着して設けることにより塵埃等の影響を受けること
なくレーザビームのフィルタリングを支障なく行うこと
を可能としたレーザ光学系を提供することを目的とする
。

［目的を達成するだめの手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はレーザ光源から
出力されたレーザビームを集光手段を用いて集光した後
、前記集光手段の焦点面に配設され所定のレーザビーム
のみを通過する光透過部を有する空間フィルタで前記レ
ーザビームをフィルタリングするレーザ光学系において
、前記空間フィルタの光透過部を含むレーザビーム入射
面およびレーザビーム射出面に所定の厚さからなりレー
ザビームを透過する光透過体を密着して設けることを特
徴とする。

また、本発明は空間フィルタが画像形成のため音響光学
変調器により変調されたレーザビームの１次回折光また
は０次回折光を選択して通過させる光透過部を有するこ
とを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るレーザ光学系について好適な実施態
様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第２図において、参照符号２０は本実施態様に係るレー
ザ光学系が適用される画像走査記録装置の本体部を示す
。この本体部２０はレーザビームＬを出力するＨｅ−Ｎ
ｅレーザ等のレーザ光源２２を有し、前記レーザビーム
Ｌを用いて感光材料であるフィルムＦに画像を記録する
ものである。

レーデ光源２２より出力されたレーザビームしはＡ　Ｏ
Ｍ２４によって変調、回折された後、集光レンズ２６に
より空間フィルタ２８に集光される。

Ａ　ＯＭ２４および空間フィルタ２８は第３図に示すよ
うに構成される。すなわち、ＡＯＭ２４は光透過体から
なる音響媒質３０と、音響媒質３０の端部に貼着される
超音波振動子３２と、超音波振動子３２に高周波電圧を
印加する高周波電源３４とから構成される。この場合、
音響媒質３０を通過したレーデビームＬのＯ次回折光り
。は集光レンズ２６を介して空間フィルタ２８の周縁部
側に集光する。また、音響媒質３０によって回折された
レーザビームＬの１次回折光Ｌ１は集光レンズ２６を介
して空間フィルタ２８の中央部１ご集光する。

一方、空間フィルタ２８は中央部に１次回折光Ｌ１　の
みを通過させる光透過部としての孔部３６の画成された
遮光板３８よりなり、この遮光板３８の両面部には所定
の厚さからなるガラス板等の光透過体４０ａおよび４０
ｂが密着する。なお、この空間フィルタ２８を構成する
遮光板３８の孔部３６は集光レンズ２６の後部焦点面内
にあって、１次回折光り、の集光点４２に略一致するよ
う配置される。

空間フィルタ２８の後段には集光レンズ４４が配設され
、この集光レンズ４４によって１次回折光Ｌ１が平行光
束とされる。また、集光レンズ４４の後段には平行光束
とされた１次回折光り、を偏向するためのポリゴンミラ
ー４６が配設される。

この場合、ポリゴンミラー４６は複数の反射面４８を有
し、矢印方向に高速で回転することにより前記１次回折
光Ｌ１の偏向を行う。ポリゴンミラー４６の反射面４８
によって反射された１次回折光Ｌ１はｆθレンズ等から
なる走査レンズ５０およびミラー５２を介してフィルム
Ｆ上に照射される。なお、フィルムＦは矢印へ方向に副
走査搬送されており、また、前記１次回折光Ｌ＋　はポ
リゴンミラー４６によりフィルムＦ上を矢印Ｂ方向に主
走査する。

本実施態様に係るレーザ光学系が組み込まれる画像走査
記録装置は基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用並びに効果について説明する。

レーザ光源２２より出力されたレーザビームしはＡ　Ｏ
Ｍ２４に入射する。Ａ　ＯＭ２４を構成する超音波振動
子３２には高周波電源３４より画像情報に応じた電圧が
印加されている。前記超音波振動子３２は所定の波長か
らなる超音波を出力し、この超音波が音響媒質３０内を
伝導する。従って、音響媒質３０に入射したレーザビー
ムしは前記超音波によって回折され、画像情報に応じて
強度変調された複数の回折光に分離される。

音響媒質３０によって回折されたレーザビームＬの中、
前記音響媒質３０を直進透過した０次回折光Ｌ０は集光
レンズ２６によって集光された後、光透過体４０ａを透
過して空間フィルタ２８の遮光板３８上の周縁部に到達
する。一方、音響媒質３０によって回折された１次回折
光Ｌ１　は集光レンズ２６によって集光された後、光透
過体４０ａを透過して空間フィルタ２８の中央部に画成
された孔部３６の集光点４２に集光する。次いで、集光
された前記１次回折光り、は光透過体４０ｂを透過した
後、集光レンズ４４により平行光束とされ、ポリゴンミ
ラー４６の反射面４８に入射する。

ここで、空間フィルタ２８に画成された孔部３６はその
前後が光透過体４０ａ、４０ｂによって密閉されており
、極めて小径に構成される当該孔部３６に塵埃等の付着
する虞はない。従って、この直埃等により１次回折光り
、の一部が遮光されることがなく、また、前記１次回折
光り、かけられることにより副次的な回折光が発生する
虞もなくなる。さらに、空間フィルタ２８に入射する１
次回折光り、は集束光であるため、第４図に示すように
、当該１次回折光Ｌ１　の入射する光透過体４０ａの表
面には集光点４２に形成されるビームスポットよりも光
透過体４０ａの厚みの分だけ拡大されたビームスボッ）
５４ａが形成される。同様に、光透過体４０ｂの表面に
も拡大されたビームスボッ）５４ｂが形成される。従っ
て、光透過体４０ａ、４０ｂの表面に塵埃や汚れ等が付
着した場合、あるいは１次回折光し＋の光路中に塵埃等
が浮遊している場合であっても、当該１次回折光り、が
遮光される割合は極めて少ない。この結果、空間フィル
タ２８を通過した１次回折光Ｌ１は塵埃等の影響を受け
ることなく極めて良好な光信号として集光レンズ４４に
導かれる。なお、空間フィルタ２８上に到達する１次回
折光り、には前段の光学素子によってサイドローブの含
まれることが懸念される。この場合、空間フィルタ２８
の孔部３６の径を調整することにより前記サイドローブ
を好適に遮断し、−層良好な光信号を集光レンズ４４に
導くことが出来る。

集光レンズ４４に導かれた前記１次回折光り。

はポリゴンミラー４６の反射面４８に入射する。ポリゴ
ンミラー４６は矢印方向（第２図参照）に高速で回転し
ており、この回転動作によって前記１次回折光Ｌ１を偏
向し、走査レンズ５０およびミラー５２を介してフィル
ムＦ上に導く。この場合、フィルムＦは図示しない搬送
手段より矢印六方向に副走査搬送されており、このフィ
ルムＦ上を１次回折光り、が矢印Ｂ方向に主走査するこ
とによりその表面が二次元的に走査され、所望の画像が
形成される。なおフィルムＦ上に照射される１次回折光
り、は空間フィルタ２８を構成する遮光板３８の両面に
密着された光透過体４０ａ、４０ｂにより塵埃等の影響
が好適に除去されているため、光信号としての画像情報
をフィルムＦ上に極めて正確に形成する。

ここで、上記実施態様ではＡ　ＯＭ２４の１次回折光Ｌ
１のみを取り出すようにした空間フィルタ２８の例につ
いて説明したが、Ａ　ＯＭ２４の０次回折光り。のみを
取り出す場合にも適用出来ることは勿論である。また、
空間フィルタ２８は１次回折光Ｌ１を通過させる機能を
有していればよい。従って、例えば、ガラス板等の光透
過体の表面に金属膜等を蒸着することで１次回折光Ｌ１
を通過させるための光透過部を画成し、この両面に光透
過体４０ａ、４０ｂを密着させることも可能である。さ
らに、１次回折光Ｌ１を通過させる光透過部の透過率が
高く、その周縁の透過率が徐々に低くなる濃度分布フィ
ルタを用いて空間フィルタを構成し、この空間フィルタ
の両面に光透過体４０ａ、４０ｂを密着させることも可
能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、レーザビームを集光し
て空間フィルタに導き、前記空間フィルタに形成された
光透過部を通過させることで所望のフィルタリングを行
うレーザ光学系において、前記空間フィルタの光透過部
を含む両面に所定の厚さの光透過体を密着して設けてい
る。この場合、レーザビームの集光される光透過部が光
透過体によって密閉されているため当該光透過部に塵埃
等の付着することがなく、従って、この塵埃等によって
レーザビームが遮断されることなく所望の部分が空間フ
ィルタによって好適にフィルタリングされる。また、空
間フィルタの両面に密着される光透過体は所定の厚さを
有しているため、空間フィルタに入射するレーザビーム
あるいは射出するレーザビームが当該光透過体の表面に
形成するビームスポットは相当に大きく形成される。従
って、前記光透過体の表面に付着した塵埃等の影響は極
めて少なく、これによってさらに良好なフィルタリング
が達成される。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、画像記録用のレーザ光学系に限らず画像読取用
のレーザ光学系等にも適用可能である等、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更
が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るレーザ光学系に適用される空間
フィルタの説明図、 第２図は本発明に係るレーザ光学系を用いた画像走査記
録装置の概略構成図、 第３図は本発明に係るレーザ光学系の要部構成説明図、 第４図は本発明に係るレーザ光学系に適用される空間フ
ィルタの斜視説明図である。 ２０・・・本体部　　　　　　２２・・・レーザ光源２
４・・・ＡＯＭ　　　　　　　２６・・・集光レンズ２
８・・・空間フィルタ　　　３６・・・孔部３８・・・
遮光板　　　　　　４０ａ、４０ｂ・・・光透過体４４
・・・集光レンズ　　　　４６・・・ポリゴンミラー５
０・・・走査レンズ　　　　５２・・・ミラーＦ・・・
フィルム　　　　　Ｌ・・・レーザビームＦＩＧ、２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光源から出力されたレーザビームを集光手
   段を用いて集光した後、前記集光手段の焦点面に配設さ
   れ所定のレーザビームのみを通過する光透過部を有する
   空間フィルタで前記レーザビームをフィルタリングする
   レーザ光学系において、前記空間フィルタの光透過部を
   含むレーザビーム入射面およびレーザビーム射出面に所
   定の厚さからなりレーザビームを透過する光透過体を密
   着して設けることを特徴とするレーザ光学系。
2. （２）請求項１記載の光学系において、空間フィルタは
   画像形成のため音響光学変調器により変調されたレーザ
   ビームの１次回折光または０次回折光を選択して通過さ
   せる光透過部を有することを特徴とするレーザ光学系。