JPH02259448A - パターン発生光学装置 - Google Patents
パターン発生光学装置Info
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- JPH02259448A JPH02259448A JP1078238A JP7823889A JPH02259448A JP H02259448 A JPH02259448 A JP H02259448A JP 1078238 A JP1078238 A JP 1078238A JP 7823889 A JP7823889 A JP 7823889A JP H02259448 A JPH02259448 A JP H02259448A
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- light
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
Ｉ産業上の利用分野】
本発明は、光の矩形パターンを発生させる光学装置に関
するものであり、矩形光パターンを用いるのが望ましい
粒子計測用光学装置あるいは光記録装置に適用される。 ［従来の技術］ 従来、Ｈｅ−ＮｅレーザあるいはＡｒレーザのような等
方のガウス状断面光強度分布をもつレーザから矩形パタ
ーンを発生させる光学装置においては、レーザ光を絞り
込む結像レンズのレーザ光側に一方向に結像性能を持つ
円筒レンズを配置して行なう場合が多かった。しかし、
レーザ光はガウス分布をした光強度分布を持っており、
この方法では第２図（ａ）に示すような細長い楕円状を
したパターンが結像されるが、そのｘ−ｘ’断面の光強
度分布はやはり第２図（ｂ）に示すような幅広いガウス
分布となり、光強度の一定な領域は狭く、矩形パターン
とはいえない欠点があった。 たとえば、矩形光パターンに絞り込まれた領域に粒子を
入射させ、その形状９個数を計測する粒子計測装置にお
いては、矩形光パターン内の光強度が一定でないと、そ
の光強度の変動した場所を通過した粒子は精度良く計測
できない欠点があった。 また、光記録においては、記録パターンは第２図（ａ）
のように細長い楕円状パターンとなり、矩形パターンと
ならず記録パターンの品質に問題があった。この種の技
術に関して、例えば、特開昭５１−１９９１８号、特開
昭５１−８４２０６号、特開昭４９−１８３０４等があ
る。
するものであり、矩形光パターンを用いるのが望ましい
粒子計測用光学装置あるいは光記録装置に適用される。 ［従来の技術］ 従来、Ｈｅ−ＮｅレーザあるいはＡｒレーザのような等
方のガウス状断面光強度分布をもつレーザから矩形パタ
ーンを発生させる光学装置においては、レーザ光を絞り
込む結像レンズのレーザ光側に一方向に結像性能を持つ
円筒レンズを配置して行なう場合が多かった。しかし、
レーザ光はガウス分布をした光強度分布を持っており、
この方法では第２図（ａ）に示すような細長い楕円状を
したパターンが結像されるが、そのｘ−ｘ’断面の光強
度分布はやはり第２図（ｂ）に示すような幅広いガウス
分布となり、光強度の一定な領域は狭く、矩形パターン
とはいえない欠点があった。 たとえば、矩形光パターンに絞り込まれた領域に粒子を
入射させ、その形状９個数を計測する粒子計測装置にお
いては、矩形光パターン内の光強度が一定でないと、そ
の光強度の変動した場所を通過した粒子は精度良く計測
できない欠点があった。 また、光記録においては、記録パターンは第２図（ａ）
のように細長い楕円状パターンとなり、矩形パターンと
ならず記録パターンの品質に問題があった。この種の技
術に関して、例えば、特開昭５１−１９９１８号、特開
昭５１−８４２０６号、特開昭４９−１８３０４等があ
る。
本発明の目的はパターン内で光強度が−様な矩形状パタ
ーンを発生させることにある。
ーンを発生させることにある。
上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴ではレ
ーザ光中にレンズアレイを配置し、このレンズアレイか
ら発散する光をコンデンサーレンズで結像レンズへ導き
、結像レンズをコンデンサーレンズのおおよそ焦点位置
に配置して矩形パターンを結像位置に結像させることに
より矩形パターンを発生させる。また、本発明の別の特
徴によれば、レーザ光中に少なくとも一個以上の偏光分
岐素子を配置し、該偏光分岐素子間には１７４波長板が
配置されており、相隣りあう偏光分岐素子においてはレ
ーザ側にある偏光分岐素子は直交する偏光の分岐角が約
２倍になるように設定されており、最後の偏光分岐素子
を出射するレーザ光を結像レンズにより結像させること
で多点スポットを発生させ、それら多点スポットを互い
に相隣あう一部が重なるように設定して矩形パターンを
発生させる。
ーザ光中にレンズアレイを配置し、このレンズアレイか
ら発散する光をコンデンサーレンズで結像レンズへ導き
、結像レンズをコンデンサーレンズのおおよそ焦点位置
に配置して矩形パターンを結像位置に結像させることに
より矩形パターンを発生させる。また、本発明の別の特
徴によれば、レーザ光中に少なくとも一個以上の偏光分
岐素子を配置し、該偏光分岐素子間には１７４波長板が
配置されており、相隣りあう偏光分岐素子においてはレ
ーザ側にある偏光分岐素子は直交する偏光の分岐角が約
２倍になるように設定されており、最後の偏光分岐素子
を出射するレーザ光を結像レンズにより結像させること
で多点スポットを発生させ、それら多点スポットを互い
に相隣あう一部が重なるように設定して矩形パターンを
発生させる。
本発明による矩形パターンを発生するパターン発生装置
のひとつの原理を説明する。この装置においては、第５
図（ａ）に示すように、像面に円形スポット１３を複数
個、一部重ね合わせて配列する。このようにすると、第
５図（ｂ）に示すようにそれぞれの円形スポットの光強
度１８が重ね合わされて、点線１９に示すような光強度
分布となり、はぼ−様な光強度分布をもつ矩形パターン
が得られる。 このような多点スポットを実現するために、本発明の１
つの特徴では多段に並べた偏光分岐素子を用いる。偏光
分岐素子としては、例えばウォラストンプリズムを用い
る。第６図は、３個のウォラストンプリズムを１５−１
．１５−２．１’５−３の位置に並べた場合、レーザ光
がふれる角度の変化を説明する図である。 図中、１４の位置には１／４波長板が配置される。直線
偏光したレーザ光１が入射したとすると、レーザ光はま
ず１７４波長板で円偏光に変換される。ウォラストンプ
リズム１５−１はレーザ光の直交偏光成分を角度４θｄ
だけ分離するように設定される。２本の直交する偏光に
分かれたレーザ光は再び１７４波長板に入射し、どちら
も円偏光に変換される。次に入射する１５−２のウォラ
ストンプリズムは、入射レーザ光をそれぞれの直交偏光
成分に角度２θｄだけ分離するように設定される。その
後、再び１／４波長板１４を通過し、再びウォラストン
プリズム１５−３を通過する。 ウォラストンプリズム１５−３は分離θｄに直交偏光を
分離するように設定されている。以上のようにすると、
−本の入射レーザ光が、この例では８本のレーザ光に分
離されることになり、隣あう分離角はθｄになっている
。 第７図は結像レンズ９の動作を説明するためのものであ
る。結像レンズ９の光軸から角度φをなすレーザ光は、
結像レンズの焦点位置にある像面では、レンズ焦点距離
をｆとすると、光軸ｆφの位置にスポットを結ぶ。した
がって、第６図に示すような多段ウォラストンプリズム
を用いた光学系から出力されるレーザ光を、第７図の結
像レンズ９で像面にスポットを結ばせると、第５図に示
したようなスポットアレイが形成される。この場合、ス
ポットの数は８個となり、スポット配列ピッチはｆθｄ
となる。 次に第８図を用い、ウォラストンプリズムの動作原理お
よび本発明の一実、施例を示す。ウオラストンプリズム
を入射するレーザ光はｐおよびＳ偏光成分を持っている
とする。第８図ではｐ偏光成分の光の通過特性を説明し
ている。ウォラストンプリズムは結晶軸の異なる２個の
水晶の貼り合わせで作られている。第８図では１６−１
．１７−１に示す方向に２軸が設定されているとしてい
る。 ｐ偏光の光が入射するとすれば、水晶１６では常光線屈
折率ｎｏ、水晶１７では異常光線屈折率ｎｅが光の屈折
率となる。Ｓ偏光の光が入射したとすれば屈折率はこの
逆になる。波長４５８ｎｍの光での水晶のｎｅ、ｎｏは
それぞれっぎの数値をもっている。 φｐ＜１とすると、式（１）より、 さらに屈折の法則により、 ｎａ ｓｉｎ ｃＰｐ ＝ ｓｉｎ θＰθ
ｐ＜１として、 θｐ ＝ （ｎｅ−ｎｏ） ／ ｔａｎδｎ
ｅ＝１．５６１ １ １０ ｎｏ＝１．５５１７５３ Ｓ偏光が入射したとし、ウォラストンプリズムを出射す
る角度をＯ８とすると同様に、 ｐ偏光が入射したとすると、屈折の法則により、θｓ
＝ （ｎｏ−ｎｅ） ／ ｔａｎδｎｏ ｓｉ
ｎ （９０°−δ） ＝ ｎｅ ｓｉｎ （９０’−δ
−φＰ） （１）したがって、Ｐ偏光とＳ偏光の
偏光分離角θｂ＝θＰ−θＳは、 θｂ＝θＰ−θｓ＝ ２ （ｎａ−ｎｏ）／ｌａｎδ
（５）ｆ θｄ＝Ｓｐ と求められる。 第７図に示した結像レンズ９としてっぎのものを用いる
とする。 となるようにθｄを設定すれば良い。 θｄ＝ｏ、ｏｏｏ１４７８ ｒａｄ。 焦点距離 ｆ＝２．１ｎｕａ 口径比 ｎａ＝ｏ、９ 波長 λ＝４５８ｎｍ このレンズで絞り込まれ、像面に得られる光スポットの
ビーム直径りは、 Ｄ＝１．２２ λ／ ｎ ａ 。 像面につくる光スポツトアレイのピッチＳｐをＤ／２程
度に設定すると、スポットアレイは矩形パターンに近似
できる。 最終段のウォラストンプリズムを８射する各レーザ光の
分離角をθｄとすると、 となる。 偏光分離角がθｄ、２θｄ、４θｄ、８θｄ。 １６θｄ、３２θｄとなるウォラストンプリズムの形状
を与えるパラメータδは式（５）より次のように求めら
れる。 θ ｄ ２ θｄ ４ θｄ ８ θｄ １６ θ ｄ ３２ θ ｄ δ＝８９．５４７″ δ＝８９，０９５’ δ＝８８．１９０゜ δ＝８６，３８４’ δ ＝８２．７９ ７” δ＝、７５．８１５’ 第６図に示したように８本の光スポットに分離する場合
、式（６）で求めた４θｄ、２θｄ。 θｄに対応するδの角度で組み立てられたウォラストン
プリズムを用いることになる。１６本の光スポットに分
離する場合は、式（６）で求めた８θｄ、４θｄ、２θ
ｄ、θｄに対応するδの角度で組み立てられたもの、３
２本の光スポットに分離する場合は、式（６）で求めた
１６θｄ。 ８θｄ、４θｄ、２θｄ、θｄに対応するδの角度で組
み立てられたものを用いることになる。 ６４本の光スポットに分離する場合は１式（６）％式％ ２θｄ、θｄに対応するδの角度で組み立てられたもの
を用いることになる。 本発明のもうひとつの特徴を第１図を用いて説明する。 第１図（ａ）は光学系を横から見た図、第１図（ｂ）は
上からみた図を示している。レーザ光１は円筒レンズア
レイ２に入射し円筒レンズアレイが作るスポット列３は
コンデンサーレンズ６により結像レンズ９の入射瞳４に
結像されている。入射レーザ光１の断面光強度分布はガ
ウス分布をしていたとしても、コンデンサーレンズ６の
焦点位置付近１２では−様な光強度分布が実現されてい
る。すなわち、たとえば円筒レンズ２−１にはガウス分
布のすその弱い光が入射し、一方円筒レンズ２−２には
ガウス分布の中心の強い光が入射するが、どちらの光も
コンデンサーレンズ６の焦点位置１２ではほぼ完全に同
じ位置に重なるので−様な光強度分布が実現されている
のである。 このコンデンサーレンズ６の焦点位置に第４図に示した
矩形スリット７を配置すると、第１図（ａ）に示した方
向の光強度はスリット上でほぼ−様となる。第１図（ｂ
）の方向に関しては、その方向でスリットの幅は細く、
かつ回折の効果で光は拡がっているのでスリット上の光
強度は−様である。 このようにしてスリット７上の光強度は−様であるので
、スリット７を通過した光パターンを結像レンズ９で像
面１０に結像したパターンも−様な矩形パターンとなる
。
のひとつの原理を説明する。この装置においては、第５
図（ａ）に示すように、像面に円形スポット１３を複数
個、一部重ね合わせて配列する。このようにすると、第
５図（ｂ）に示すようにそれぞれの円形スポットの光強
度１８が重ね合わされて、点線１９に示すような光強度
分布となり、はぼ−様な光強度分布をもつ矩形パターン
が得られる。 このような多点スポットを実現するために、本発明の１
つの特徴では多段に並べた偏光分岐素子を用いる。偏光
分岐素子としては、例えばウォラストンプリズムを用い
る。第６図は、３個のウォラストンプリズムを１５−１
．１５−２．１’５−３の位置に並べた場合、レーザ光
がふれる角度の変化を説明する図である。 図中、１４の位置には１／４波長板が配置される。直線
偏光したレーザ光１が入射したとすると、レーザ光はま
ず１７４波長板で円偏光に変換される。ウォラストンプ
リズム１５−１はレーザ光の直交偏光成分を角度４θｄ
だけ分離するように設定される。２本の直交する偏光に
分かれたレーザ光は再び１７４波長板に入射し、どちら
も円偏光に変換される。次に入射する１５−２のウォラ
ストンプリズムは、入射レーザ光をそれぞれの直交偏光
成分に角度２θｄだけ分離するように設定される。その
後、再び１／４波長板１４を通過し、再びウォラストン
プリズム１５−３を通過する。 ウォラストンプリズム１５−３は分離θｄに直交偏光を
分離するように設定されている。以上のようにすると、
−本の入射レーザ光が、この例では８本のレーザ光に分
離されることになり、隣あう分離角はθｄになっている
。 第７図は結像レンズ９の動作を説明するためのものであ
る。結像レンズ９の光軸から角度φをなすレーザ光は、
結像レンズの焦点位置にある像面では、レンズ焦点距離
をｆとすると、光軸ｆφの位置にスポットを結ぶ。した
がって、第６図に示すような多段ウォラストンプリズム
を用いた光学系から出力されるレーザ光を、第７図の結
像レンズ９で像面にスポットを結ばせると、第５図に示
したようなスポットアレイが形成される。この場合、ス
ポットの数は８個となり、スポット配列ピッチはｆθｄ
となる。 次に第８図を用い、ウォラストンプリズムの動作原理お
よび本発明の一実、施例を示す。ウオラストンプリズム
を入射するレーザ光はｐおよびＳ偏光成分を持っている
とする。第８図ではｐ偏光成分の光の通過特性を説明し
ている。ウォラストンプリズムは結晶軸の異なる２個の
水晶の貼り合わせで作られている。第８図では１６−１
．１７−１に示す方向に２軸が設定されているとしてい
る。 ｐ偏光の光が入射するとすれば、水晶１６では常光線屈
折率ｎｏ、水晶１７では異常光線屈折率ｎｅが光の屈折
率となる。Ｓ偏光の光が入射したとすれば屈折率はこの
逆になる。波長４５８ｎｍの光での水晶のｎｅ、ｎｏは
それぞれっぎの数値をもっている。 φｐ＜１とすると、式（１）より、 さらに屈折の法則により、 ｎａ ｓｉｎ ｃＰｐ ＝ ｓｉｎ θＰθ
ｐ＜１として、 θｐ ＝ （ｎｅ−ｎｏ） ／ ｔａｎδｎ
ｅ＝１．５６１ １ １０ ｎｏ＝１．５５１７５３ Ｓ偏光が入射したとし、ウォラストンプリズムを出射す
る角度をＯ８とすると同様に、 ｐ偏光が入射したとすると、屈折の法則により、θｓ
＝ （ｎｏ−ｎｅ） ／ ｔａｎδｎｏ ｓｉ
ｎ （９０°−δ） ＝ ｎｅ ｓｉｎ （９０’−δ
−φＰ） （１）したがって、Ｐ偏光とＳ偏光の
偏光分離角θｂ＝θＰ−θＳは、 θｂ＝θＰ−θｓ＝ ２ （ｎａ−ｎｏ）／ｌａｎδ
（５）ｆ θｄ＝Ｓｐ と求められる。 第７図に示した結像レンズ９としてっぎのものを用いる
とする。 となるようにθｄを設定すれば良い。 θｄ＝ｏ、ｏｏｏ１４７８ ｒａｄ。 焦点距離 ｆ＝２．１ｎｕａ 口径比 ｎａ＝ｏ、９ 波長 λ＝４５８ｎｍ このレンズで絞り込まれ、像面に得られる光スポットの
ビーム直径りは、 Ｄ＝１．２２ λ／ ｎ ａ 。 像面につくる光スポツトアレイのピッチＳｐをＤ／２程
度に設定すると、スポットアレイは矩形パターンに近似
できる。 最終段のウォラストンプリズムを８射する各レーザ光の
分離角をθｄとすると、 となる。 偏光分離角がθｄ、２θｄ、４θｄ、８θｄ。 １６θｄ、３２θｄとなるウォラストンプリズムの形状
を与えるパラメータδは式（５）より次のように求めら
れる。 θ ｄ ２ θｄ ４ θｄ ８ θｄ １６ θ ｄ ３２ θ ｄ δ＝８９．５４７″ δ＝８９，０９５’ δ＝８８．１９０゜ δ＝８６，３８４’ δ ＝８２．７９ ７” δ＝、７５．８１５’ 第６図に示したように８本の光スポットに分離する場合
、式（６）で求めた４θｄ、２θｄ。 θｄに対応するδの角度で組み立てられたウォラストン
プリズムを用いることになる。１６本の光スポットに分
離する場合は、式（６）で求めた８θｄ、４θｄ、２θ
ｄ、θｄに対応するδの角度で組み立てられたもの、３
２本の光スポットに分離する場合は、式（６）で求めた
１６θｄ。 ８θｄ、４θｄ、２θｄ、θｄに対応するδの角度で組
み立てられたものを用いることになる。 ６４本の光スポットに分離する場合は１式（６）％式％ ２θｄ、θｄに対応するδの角度で組み立てられたもの
を用いることになる。 本発明のもうひとつの特徴を第１図を用いて説明する。 第１図（ａ）は光学系を横から見た図、第１図（ｂ）は
上からみた図を示している。レーザ光１は円筒レンズア
レイ２に入射し円筒レンズアレイが作るスポット列３は
コンデンサーレンズ６により結像レンズ９の入射瞳４に
結像されている。入射レーザ光１の断面光強度分布はガ
ウス分布をしていたとしても、コンデンサーレンズ６の
焦点位置付近１２では−様な光強度分布が実現されてい
る。すなわち、たとえば円筒レンズ２−１にはガウス分
布のすその弱い光が入射し、一方円筒レンズ２−２には
ガウス分布の中心の強い光が入射するが、どちらの光も
コンデンサーレンズ６の焦点位置１２ではほぼ完全に同
じ位置に重なるので−様な光強度分布が実現されている
のである。 このコンデンサーレンズ６の焦点位置に第４図に示した
矩形スリット７を配置すると、第１図（ａ）に示した方
向の光強度はスリット上でほぼ−様となる。第１図（ｂ
）の方向に関しては、その方向でスリットの幅は細く、
かつ回折の効果で光は拡がっているのでスリット上の光
強度は−様である。 このようにしてスリット７上の光強度は−様であるので
、スリット７を通過した光パターンを結像レンズ９で像
面１０に結像したパターンも−様な矩形パターンとなる
。
以下、本発明の一実施例を第９図で説明する。
レーザ光１はまず１／４波長板１４に入射し、円偏光に
変換される。続いて、ウォラストンプリズム２０−１に
入射させると、出射ビームは２個に分岐するウォラスト
ンプリズム２０−１は、式（６）で求めたようにδ＝８
９．０９５’に設定する。２個に分岐した出射光の偏光
方向は互いに直交しているので、再び１７４波長板１４
を通過させ、どちらも円偏光に変換してから、またウォ
ラストンプリズム２０−２を通過させる。このウォラス
トンプリズム２０−２は、式（６）で求めたδ＝８９．
５４７°で作られている。ウォラストンプリズム２０−
２を出射したレーザ光は結像レンズ９で像面１０に４個
のスポットアレイからなる矩形光パターンを形成する。 第１図および第９図の像面１０に光記録材料を配置する
と、レーザ光により精度良く矩形パターンが記録される
。 第１０図は矩形パターンをディスク上に記録する光デイ
スク記録装置を示す。Ａｒレーザ３１から出射したレー
ザ光は、光変調器３２および光偏向器３３を通過してか
ら、１／４波長板１４、ウォラストンプリズム２０−１
．２０−２を出射する。光変調器３２はディスク上に記
録パターンを作成するためにレーザ光を変調するための
もので烏 ある。光偏向器３３はディスク上のトラックに沿って記
録されるパターンをトラック垂直方向に微少に変位させ
て記録することを可能にするためのものである。ウォラ
ストンプリズム２０−２を出射したレーザ光はミラー３
４により反射したのち、対物レンズ９に入射し、ディス
ク３５上にスポットを結ぶ。この光スポットは第９図で
すでに説明したように矩形光スポットとなっている。デ
ィスク３５はモーター３６により回転させることができ
るのでトラックに沿った光記録ができるが、さらに、こ
の図では示していないが、ディスクの半径方向にディス
クあるいは光学系を変位させていくと異なったトラック
にも光記録ができることになる。第１０図（ｂ）にディ
スク上にトラックに沿って記録した矩形パターン３７の
一例を示す。 第１１図は本発明を用いた粒子計測装置の一例を示す。 血液中の赤血球の形状あるいは空気中の埃の数などを測
定するためのものである。この装置においては、ノズル
３８から適当に希釈された粒子が吹き出され、レーザス
ポットが絞り込まれている領域に導かれている。Ａｒレ
ーザ３１から出射したレーザ光は１／４波長板１４、ウ
ォラストンプリズム２０−１．１／４波長板１４、ウォ
ラストンプリズム２０−２を通過した後、再び１／４波
長板１４を通過し、結像レンズ９で粒子の通過位置付近
に絞り込まれている。絞り込まれたスポットはＸ方向に
拡がった矩形スポットとなっている・このため、粒子の
通過位置が少々Ｘ方向にずれても光強度のあまり変化し
ないところを通過するようになり、精度の高い計測が可
能となる。 粒子の形状あるいは数についての情報は、粒子からの散
乱光をレンズ４１で集光し、ホトマル４１゜４２で受光
することによりなされる。第９図に示した光学系と異な
り、結像レンズの直前に１７４波長板が置かれているの
は、最終のウォラストンプリズムを出射した光の直交す
る直線偏光を円偏光に変換し、粒子の散乱光の偏光依存
性を平均化するためである。 第１２図（ａ）は、本発明を用いたレーザプリンタ装置
の一例を示す。半導体レーザ２１から出射したレーザ光
はカップリングレンズ２２で平行光となり、１／４波長
板１４、ウォラストンプリズム２０−１．２０−２を出
射した後、回転多面鏡２３で光走査される。走査光２４
はＦＯレレン２５により感光ドラム２７に絞り込まれる
。絞り込まれた光スポットは矢印２８方向に走査される
。 （ｂ）図は矩形パターン２９が感光ドラム２７上を走査
する状況を示している。矩形パターン２９は矢印３０の
方向に走査している。矩形パターンの狭い方のスポット
サイズａで走査線方向の解像度が決まる。 プリンタ装置として決められている走査線のピッチｐが
走査線方向の解像度ａより大きい場合、光のスポットサ
イズａの円形パターンで光記録すると、走査線間に印字
されない隙間が生じ高品位な印字ができないが、図のよ
うな矩形パターン２９で印字すると、走査線間も隙間の
ない高品位印字が可能となる。 以上の説明では、偏光分岐素子としてウォラストンプリ
ズムを用いる場合を示したが、ロッジＪンプリズム、セ
ナルモンプリズムなどを用いても同じように実現可能で
ある。
変換される。続いて、ウォラストンプリズム２０−１に
入射させると、出射ビームは２個に分岐するウォラスト
ンプリズム２０−１は、式（６）で求めたようにδ＝８
９．０９５’に設定する。２個に分岐した出射光の偏光
方向は互いに直交しているので、再び１７４波長板１４
を通過させ、どちらも円偏光に変換してから、またウォ
ラストンプリズム２０−２を通過させる。このウォラス
トンプリズム２０−２は、式（６）で求めたδ＝８９．
５４７°で作られている。ウォラストンプリズム２０−
２を出射したレーザ光は結像レンズ９で像面１０に４個
のスポットアレイからなる矩形光パターンを形成する。 第１図および第９図の像面１０に光記録材料を配置する
と、レーザ光により精度良く矩形パターンが記録される
。 第１０図は矩形パターンをディスク上に記録する光デイ
スク記録装置を示す。Ａｒレーザ３１から出射したレー
ザ光は、光変調器３２および光偏向器３３を通過してか
ら、１／４波長板１４、ウォラストンプリズム２０−１
．２０−２を出射する。光変調器３２はディスク上に記
録パターンを作成するためにレーザ光を変調するための
もので烏 ある。光偏向器３３はディスク上のトラックに沿って記
録されるパターンをトラック垂直方向に微少に変位させ
て記録することを可能にするためのものである。ウォラ
ストンプリズム２０−２を出射したレーザ光はミラー３
４により反射したのち、対物レンズ９に入射し、ディス
ク３５上にスポットを結ぶ。この光スポットは第９図で
すでに説明したように矩形光スポットとなっている。デ
ィスク３５はモーター３６により回転させることができ
るのでトラックに沿った光記録ができるが、さらに、こ
の図では示していないが、ディスクの半径方向にディス
クあるいは光学系を変位させていくと異なったトラック
にも光記録ができることになる。第１０図（ｂ）にディ
スク上にトラックに沿って記録した矩形パターン３７の
一例を示す。 第１１図は本発明を用いた粒子計測装置の一例を示す。 血液中の赤血球の形状あるいは空気中の埃の数などを測
定するためのものである。この装置においては、ノズル
３８から適当に希釈された粒子が吹き出され、レーザス
ポットが絞り込まれている領域に導かれている。Ａｒレ
ーザ３１から出射したレーザ光は１／４波長板１４、ウ
ォラストンプリズム２０−１．１／４波長板１４、ウォ
ラストンプリズム２０−２を通過した後、再び１／４波
長板１４を通過し、結像レンズ９で粒子の通過位置付近
に絞り込まれている。絞り込まれたスポットはＸ方向に
拡がった矩形スポットとなっている・このため、粒子の
通過位置が少々Ｘ方向にずれても光強度のあまり変化し
ないところを通過するようになり、精度の高い計測が可
能となる。 粒子の形状あるいは数についての情報は、粒子からの散
乱光をレンズ４１で集光し、ホトマル４１゜４２で受光
することによりなされる。第９図に示した光学系と異な
り、結像レンズの直前に１７４波長板が置かれているの
は、最終のウォラストンプリズムを出射した光の直交す
る直線偏光を円偏光に変換し、粒子の散乱光の偏光依存
性を平均化するためである。 第１２図（ａ）は、本発明を用いたレーザプリンタ装置
の一例を示す。半導体レーザ２１から出射したレーザ光
はカップリングレンズ２２で平行光となり、１／４波長
板１４、ウォラストンプリズム２０−１．２０−２を出
射した後、回転多面鏡２３で光走査される。走査光２４
はＦＯレレン２５により感光ドラム２７に絞り込まれる
。絞り込まれた光スポットは矢印２８方向に走査される
。 （ｂ）図は矩形パターン２９が感光ドラム２７上を走査
する状況を示している。矩形パターン２９は矢印３０の
方向に走査している。矩形パターンの狭い方のスポット
サイズａで走査線方向の解像度が決まる。 プリンタ装置として決められている走査線のピッチｐが
走査線方向の解像度ａより大きい場合、光のスポットサ
イズａの円形パターンで光記録すると、走査線間に印字
されない隙間が生じ高品位な印字ができないが、図のよ
うな矩形パターン２９で印字すると、走査線間も隙間の
ない高品位印字が可能となる。 以上の説明では、偏光分岐素子としてウォラストンプリ
ズムを用いる場合を示したが、ロッジＪンプリズム、セ
ナルモンプリズムなどを用いても同じように実現可能で
ある。
第１図、第３図、第４図は本発明の一実施例を示す図、
第２図は従来の光学系を用いた場合を説明するための図
、第５図、第６図、第７図、第８図は本発明の詳細な説
明するための図、第９図は本発明の他の実施例を示す図
、第１０図は本発明を用いた光デイスク記録装置の一例
を示す図、第１１図は本発明を用いた粒子計測装置の一
例を示第７目 第３目 第４図 第６因 第７０目 （呻 第 目 ｏ−ｊ！
第２図は従来の光学系を用いた場合を説明するための図
、第５図、第６図、第７図、第８図は本発明の詳細な説
明するための図、第９図は本発明の他の実施例を示す図
、第１０図は本発明を用いた光デイスク記録装置の一例
を示す図、第１１図は本発明を用いた粒子計測装置の一
例を示第７目 第３目 第４図 第６因 第７０目 （呻 第 目 ｏ−ｊ！
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ光に少なくとも一個以上の偏光分岐素子を配
置し、該偏光分岐素子間には１／４波長板が配置されて
おり、相隣あう偏光分岐素子のうちレーザ側の偏光分岐
素子は直交する偏光の分岐角が約２倍になるように設定
されており、最後の偏光分岐素子を出射するレーザ光を
結像レンズにより結像させて多点スポットを発生させる
ことを特徴とするパターン発生光学装置。 ２、上記多点スポットを互いに重なるように設定して矩
形パターンを発生させることを特徴とする請求項１記載
のパターン発生光学装置。 ３、レーザ光中にレンズアレイを配置し、該レンズアレ
イから発散する光をコンデンサーレンズで結像レンズへ
導き、該結像レンズを該コンデンサーレンズのおおよそ
焦点位置に配置して矩形パターンを結像位置に結像させ
ることを特徴とするパターン発生光学装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078238A JPH02259448A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | パターン発生光学装置 |
| DE4009962A DE4009962A1 (de) | 1989-03-31 | 1990-03-28 | Optische vorrichtung zum erzeugen eines musters mit gleichstroemiger lichtstaerkeverteilung |
| US07/500,902 US5134426A (en) | 1989-03-31 | 1990-03-29 | Optical device for generating pattern having uniform light intensity distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078238A JPH02259448A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | パターン発生光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259448A true JPH02259448A (ja) | 1990-10-22 |
Family
ID=13656454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1078238A Pending JPH02259448A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | パターン発生光学装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134426A (ja) |
| JP (1) | JPH02259448A (ja) |
| DE (1) | DE4009962A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07230057A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-08-29 | Canon Inc | 照明光学系およびこれを用いた光学装置ならびにその光学装置を用いたデバイス製造方法 |
| JP2006145347A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Topcon Corp | 気中粒子監視装置および真空処理装置 |
| JP2007030497A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | 光源ユニット、画像形成装置および印刷装置 |
| JP2008089540A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光計測方法および光計測装置 |
| JP2019516965A (ja) * | 2016-04-21 | 2019-06-20 | サイテック バイオサイエンスィズ インコーポレイテッド | デュアルレーザービームを用いたフローサイトメトリー |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04301245A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-23 | Canon Inc | 光磁気記録再生用光ヘッド |
| US5224109A (en) * | 1991-07-02 | 1993-06-29 | Ltv Missiles And Electronics Group | Laser radar transceiver |
| WO1993001465A1 (en) * | 1991-07-02 | 1993-01-21 | Ltv Missiles And Electronics Group | Optical system in a laser guidance system |
| JPH0631974A (ja) * | 1992-07-17 | 1994-02-08 | Hitachi Koki Co Ltd | 光記録方法 |
| DE69921739T2 (de) * | 1998-07-03 | 2005-11-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara | Bildaufzeichnungsgerät |
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| AU2891601A (en) * | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Dubelaar Research Instruments Engineering | Apparatus for the detection of particles |
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| JP3977208B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2007-09-19 | キヤノン株式会社 | 光空間通信装置および光空間通信システム |
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| US8525075B2 (en) | 2004-05-06 | 2013-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| US8304313B2 (en) * | 2004-08-23 | 2012-11-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and its manufacturing method |
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| US20220236165A1 (en) * | 2021-01-27 | 2022-07-28 | Becton, Dickinson And Company | Flow cytometers including fiber optic light collectors, and methods of use thereof |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62218921A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Fujitsu Ltd | 光発生装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4413342A (en) * | 1980-11-20 | 1983-11-01 | Quantronix Corporation | Method and apparatus for frequency doubling a laser beam |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1078238A patent/JPH02259448A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-28 DE DE4009962A patent/DE4009962A1/de not_active Withdrawn
- 1990-03-29 US US07/500,902 patent/US5134426A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5134426A (en) | 1992-07-28 |
| DE4009962A1 (de) | 1990-10-04 |
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