JPH0256518A

JPH0256518A - 画像走査記録装置

Info

Publication number: JPH0256518A
Application number: JP63209298A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takemoto; 岳元　博明; Yutaka Tamura; 裕田村; Kiyoshi Maeda; 潔前田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1990-02-26
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07111510B2; US4975717A

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、カラースキャナなどのように、光変調された
レーザビームにより、所望画像を走査記録する画像走査
記録装置に係り、特に、露光ヘッド外にレーザ光源を設
置し、このレーザ光源から照射されたレーザビームを光
ファイバを介して露光ヘッドに導いている装置に関する
。〈従来の技術〉従来、画像走査記録装置のレーザ光源としては、ヘリウ
ム−ネオン（Ｈｅ　−Ｎ　ｅ　）レーザやアルゴン（Ａ
ｒ）レーザなどがある。Ｈｅ−Ｎｅレーザは比較的に小
型軽量であるから、露光ヘッド内に設置されることが多
い。一方、Ａ「レー４Ｖは、青感性やオルソの感色性を
有するフィルムとの適合性がよいが、比較的に大型で、
かなりの発熱を伴うため、露光ヘッド外に設置されるこ
とが多い。このように露光ヘッド外に設置されたレーザ光源から照
射されたレーザビームは光ファイバを介して露光ヘッド
に導かれる。以下、レーザ光源が露光ヘッド外に設置された画像走査
記録装置のうち、特に、レーザビームを複数のビームに
分割したマルチビームによって走査記録する従来袋Ｗ（
例えば、特開昭５８〜１４１３４号公報）の概略構成を
第４図に基づいて説明する。図中、５０は、露光ヘッド６４外に設置された光源部で
ある。この光源部５０は、Ａｒレーザなどのレーザチュ
ーブ５２、レーザチューブ５２から照射されたレーザビ
ームを偏平なビームに成形する光ビーム偏平成形器５４
、偏平に成形されたレーザビー１、を画像信号によって
独立に０Ｎ１０ＦＩ１１１１する複数個の光変調素子か
らなる音響光学光変調器５６、音響光学変調器５６から
出射された各レーザビームを集光して、光ファイバ６０
の入射＠６２に入射させる集光レンズ５８などから構成
されている。入射端６２に入射された各レーザビームは、光ファイバ
６０によって露光ヘッド６４に導かれ、光ファイバ６０
の出射７）ｔｉ６６から出射される。出射された複数本
のレーザビーム（マルチビーム）は、露光へラド６４に
設けられた結像レンズ６８で再び縮小されて、回転シリ
ンダ２に貼り付けられた感光材料Ｆを走査露光する。〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上述した従来装置には、次のような問題
点がある。すなわち、マルチビームをそれぞれに対応した光ファイ
バ６０に入射するまでに、レーザビー１、の成形、光変
調、ビームの絞り込みなどを行う光学手段５４．５６．
５８が介在しているために、レーザチューブ５２から光
ファイバ６０の入射端６２までの光路長が長くなる。そ
のため、周囲温度の変化や振動などの影響によって、各
ビームの光軸が変位して光ファイバ６０の光軸からずれ
やすい。そこで、従来装置は、光ファイバ６０としてコ
ア径の大きなマルチモードの光ファイバを使用すること
により、ビームの光軸が多少ずれても、対応する光フア
イバ端面の所定範囲内に入射するようにしている。また、マルチモードの光ファイバ６０では、周知のよう
に、主としてファイバ内の内面乱反射により導光される
ので、出射される光は第５図に示すように、スペックル
パターンと呼ばれる斑点状の光強度分布パターンを伴う
。そのため、走査記録中に光ファイバ６０が露光ヘッド６
４の移動に伴って湾曲変形すると、上述したスペックル
パターンの分布が変化するため、結像レンズ６８に入射
する各レーザビームの光量、すなわち、露光量にバッラ
キが生じる。その結果、マルチビームを構成する各ビー
ムによって露光記録された画素の径が変動することとな
り、描画品質が低下するという問題点がある。さらに、従来装置によれば、上述のように複数本の光フ
ァイバ６０を介して、マルチビームを露光ヘッド６４に
導いているので、光ファイバの配設のための部品点数が
多く、装置が大きくなり、また、光学系の調整作業など
が煩雑であるという問題点もある。本発明は、このような問題点を解決した画像走査記録装
置を提供することを目的としている。〈課題を解決するための手段〉本発明は、上記問題点を解決するために、次のような構
成をとる。即ち、本発明に係る画像走査記録装置は、露光ヘッド外
に設けられたレーザ光源と、前記レーザ光源から照射さ
れたレーザビームを露光ヘットに導くシングルモードの
光ファイバと、前記光ファイバから出射されたレーザビ
ームを一定の偏光面を有する光（偏光ビーム）にする偏
光手段と、前記偏光ビームの少なくとも一部の光強度を
検出する光検出手段と、前記光検出手段の出力により、
前記偏光ビームの光強度が一定になるようにフィードバ
ック制御する制御手段と、前記偏光ビームラ複数本のレ
ーザビーム（マルチビーム）に分割するビーム分割手段
と、前記マルチビームを各レーザビームごとに独立に変
調する光変調手段と、前記変調されたマルチビームを記
録面上に集光させる光学結像手段とを備えたものである
。〈作用〉本発明に係る画像走査記録装置の作用は次のとおりであ
る。露光ヘッド外に設置されたレーザ光源から照射されたレ
ーザビームは、シングルモードの光ファイバを介して露
光ヘッドに導かれる。露光ヘッドに導かれたレーザビー
ムは、偏光手段によって、一定の偏光面をもった偏光ビ
ームに整えられる。ここで、露光ヘッドの駆動により光ファイバが変形を受
けると、光ファイバから出射されるレーザビームの偏光
面が変位する。その結果、偏光手段から出射される偏光
ビームの光強度が変化する。この光強度の変化が光検出器によって検出される。制御手段は、光検出器の出力に基づいて、偏光ビー１、
の光強度が常に一定になるように、フィードバック制御
を行う、光強度を一定に制御卸された偏光ビームは、ビ
ーム分割手段によってマルチビームに分岐され、このマ
ルチビームが各レーザビームごとに独立して画像信号に
より変調された後、光学結像手段を介して記録面上に集
光される。〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図は、本発明の一実施例に係る画像走査記録装置の
要部を示した概略斜視図である。図中、符号２は感光材料Ｆが貼り付けられた回転シリン
ダ、４は回転シリンダ２の軸方向に水平駆動される露光
ヘッド、６は露光ヘッド４外に設けられたＡｒレーザ光
源部である。Ａｒレーザ光源部６は、レーザビームを発生するＡｒレ
ーザ６７１部８と、このＡ「レーザヘッド部８に管電流
を供給するレーザ電源１０を含む。Ａｒレーザ６７１部８から照射されたＡ「レーザは、集
光レンズ１２を介して、シングルモードの光ファイバ

【
４の入射端１６に入射される。ここでシングルモードの
光ファイバとは、導波モードの数が１個だけの光ファイ
バをいう、シングルモードの光ファイバ１４のコア径は
、マルチモードの光ファイバのそれに比較して小さいが
、Ａ「レーザヘッド部８から光ファイバ１４の入射端１
６までの光路長が短いので、レーザビームの光軸の変動
が僅かであり、そのため、レーザビームが入射端１６か
ら逸脱することはない、光ファイバ１４の出射端１８は
露光ヘッド４に接続され、Ａｒレーザヘッド部８から照
射されたレーザビームを露光へラド４に導くように構成
されている。露光ヘッド４には、光ファイバ１４の出射端１８に対向
してコリメートレンズ２０が設けられている。コリメートレンズ２０は、出射端１８から出射されたレ
ーザビームＢｌを平行なレーザビームＢ２に整える。こ
のレーザビームＢ２は、偏光プリズムや偏光板２２など
の偏光手段を介して、ビー１、スプリッタ２４などのビ
ーム分割手段に入射される。ビームスプリンタ２４の具体的構成は、特開昭５２−１
２２１３５号公報に開示されている。本実施例に使用さ
れるビームスプリッタ２４は、第２図に示すように、一
対の平行平面を有するガラス４１ｉ２４−１を基材とし
ており、所定の偏光面をもったレーザビーム（偏光ビー
ム）Ｂ３の入射側の平面に全反射膜２４−２が、出射側
の平面に透過率を段階的に変化させた半透過膜２４−３
が、それぞれ被着されている。ガラス基材２４−１の両端部には、全反射膜２４−２が
被着されていない部分があり、一方の端部から若干の（
頃斜をもって入射した偏光ビームＢ３は、全反射ｆｆ２
４−２と半透過膜２４−３との間を内部反射される。これにより、半透過膜２４−３から形成された出射面か
ら、光強度がほぼ等しく、等間隔に並んだ、例えば１０
本のレーザビームからなるマルチビームＢ４が出射され
る。ビームスプリッタ２４は、所定の偏光面をもつ入射ビー
ムに対しては、上述のように作用するのであるが、偏光
面の異なった入射ビームに対しては、出力されるマルチ
ビームの各ビームの光強度が等しくならないという特性
を持っている。このようなビームスプリッタ２４に、コ
リメートレンズ２０から出射されたレーザビームＢ２を
そのまま入射させると次のような不都合を生じる。すなわち、露光ヘッド４の移動に伴い光ファイバ１４が
湾曲変形するため、その変形に伴って光ファイバ１４か
ら出射されたレーザビームＢ１およびＢ２の偏光面が変
位する。したが゛って、このレーザビームＢ２がそのま
まビームスプリッタ２４に入射されると、露光ヘッド４
の移動により、マルチビームＢ４の各ビーム間に光強度
のバラツキが生じる。そこで、本実施例では、コリメートレンズ２０とビーム
スプリンタ２４との間に、偏光板２２を介在させて、ビ
ームスプリッタ２４への入射ビームの偏光面を一定にす
るとともに、偏光板２２から取り出された偏光ビームＢ
３の光強度を一定にすために次のような構成を備えてい
る。すなわち、第２図に示したように、偏光ビームＢ３の一
部を、ビームスプリッタ２４から取り出し、このビーム
の光強度を光センサ２６で検出している。光センサ２６の出力信号は、フィードバック制御回路２
８に与えられる。フィードバック制御回路２８は、前記
出力信号に基づいて、レーザ電源１０を制御して、Ａｒ
レーザヘッド部８に供給される管電流を自動調整するこ
とにより、偏光ビームＢ３の光強度が常に一定になるよ
うに制御している。以上のように、ビームスプリッタ２４から、各ビームの
光強度がほぼ等しくなったマルチビームＢ４が出射され
て、次の音響光学光変調器（ＡＯＭ）３０に入射される
。、：（７）ＡＯＭ３０は、特開昭５６−１０７４２号公
報および特開昭５８−１４１３５号公報に開示されてい
るように、多チヤンネル型（本実施例では、ＩＯチャン
ネル）の音響光学変調素子であり、この光変調素子には
、複数個の超音波励振部分が、単一の音響光学媒体上に
並設され、この励振部分に対応する音響光学媒体部分に
、ビームスプリンタ２４からの各レーザビームを入射さ
せることにより、図示しない画像処理部から与えられた
画像信号に応じて、各レーザビームをそれぞれ独立に光
変調（ＯＮ１０ＦＦ制御）する。ＡＯＭ３０によって光変調されたマルチビームＢ５は、
反射ミラー３２．３４でそれぞれ反射された後、スリッ
ト３６を介して、ビームコンプレッサ３８と結像レンズ
４０などからなる光゛学結像手段に入射される。ビーム
コンプレッサ３８は、例えば特開昭６０−１６９８２０
号公報で開示されているように、ズームレンズと凸レン
ズとからなり、前記ズームレンズの主点を変位させるこ
とにより、マルチビームＢ５の各ビーム間ピッチを無段
階に調整できるようにしたものである。このようにしてビーム間ピンチが調整されたマルチビー
ムＢ５が結像レンズ４０で集光されて、回転シリンダ２
に貼り付けられた感光材料Ｆに照射されることによって
、所望の画像が走査記録される。なお、本発明は次のように変形実施することもできる。 ■　上述の実施例では、露光ヘッド外に設置されるレー
ザ光源としてＡ「レーザを例示したが、本発明は銅蒸気
レーザのような比較的大型のレーザ光源を用いた装置に
も適用できる上に、必ずしも大型のレーザ光源に限定さ
れることなく、−ｉのレーザ光源にも適用できる。 ■　また、上述の実施例では、ビームスプリッタ２４か
ら偏光ビームＢ３の一部を取り出して、その光強度を検
出したが、これは例えば、偏光板２２から出射された偏
光ビームＢ３の一部をハーフミラ−などで取り出し１．
その光強度を検出するようにしてもよい。 ■　さらに、上述の実施例では、偏光ビームＢ３の光強
度を一定するために、光センサ２６の出力信号に基づい
て、Ａ「レーザヘッド８に供給される管電流を制御する
ようにしたが、この他に、例えば、光ファイバ】４の入
射側または出射側に一組の偏光板を設け、これら偏光板
の重ね角度を前記光センサ２６の出力信号に基づいて制
御することによって、偏光ビームＢ３の光強度を一定に
するようにしてもよく、あるいは、前記出力信号に基づ
いて音響光学偏向器（ＡＯＤ）を制御することによって
偏光ビームＢ３の光強度を一定にしてもよい、なお、こ
れらの制御手段は、露光ヘッド内外の何れに設置するこ
ともできる。 ■　マルチビームの均等化は、ＡＯＭ３０により、また
はビームスプリッタ２４とＡＯＭ３０との併用により行
ってもよい０例えば、第３図に示すように、マルチビー
ムＢ４の各光強度に対応した補正信号Ｓ（同図では、Ｓ
ｌへＳ１０よりなる）を、ＡＯＭ３０に加え、各ビーム
の変調特性が相互に一定になるようにすればよい。〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように、本発明に係る画像走査
記録装置によれば、露光ヘッド外に設置されたレーザ光
源から照射されたレーザビームを、−木のシングルモー
ドの光ファイバを使用して露光ヘッドに導いているので
、レーザ光源と露光ヘッドとを結ぶ光伝送路の構成が簡
単になり、部品点数も少なく、装置を小さくすることが
できる。また、光学系の調整の煩雑性を軽減することもできる。また、本発明によれば、ビーム分割手段に入射される偏
光ビームの光強度が一定になるように、フィードバック
制御しているから、露光ヘッドの移動によって光ファイ
バが湾曲変形しても、マルチビームの各ビームの光量が
変化することがなく、高い描画品質を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は要部の概略斜視図、第２図は実施例に使用されるビー
ムスプリッタの構成を示した断面図である。第３図は、
本発明の他の実施例に係る要部ブロック図である。第４図および第５図は従来例に係り、第４図は従来の画
像走査記録装置の概略構成図、第５図はスペックルパタ
ーンの説明図である。２・・・回転シリンダ　　　４・・・露光ヘッド６・・
・Ａｒレーザ光源部１４・・・シングルモードの光ファイバ２２・・・偏光
板　　　　　　２４・・・ビームスプリンタ２６・・・
光センサ　　　　　２８・・・フィードバック回路３０
・・・音響光学光変調器　３８・・・ビームコンプレッ
サ４０・・・結像レンズ　　　　Ｆ・・・怒光材料ＢＩ
　　Ｂ２・・・レーザビームＢ３・・・偏光ビーム　　　Ｂ４・・・マルチビームＢ
５・・・光変調されたマルチビーム出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁理士
　　杉　　谷　　　勉第３図第４図５゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）露光ヘッド外に設けられたレーザ光源と、前記レ
ーザ光源から照射されたレーザビームを露光ヘッドに導
くシングルモードの光ファイバと、前記光ファイバから
出射されたレーザビームを一定の偏光面を有する光（以
下、偏光ビームと称する）にする偏光手段と、前記偏光ビームの少なくとも一部の光強度を検出する光
検出手段と、前記光検出手段の出力により、前記偏光ビームの光強度
が一定になるようにフィードバック制御する制御手段と
、前記偏光ビームを複数本のレーザビーム（以下、マルチ
ビームと称する）に分割するビーム分割手段と、前記マルチビームを各レーザビームごとに独立に変調す
る光変調手段と、前記変調されたマルチビームを記録面上に集光させる光
学結像手段とを備えた画像走査記録装置。