JPH03120510A

JPH03120510A - 光ビーム走査装置

Info

Publication number: JPH03120510A
Application number: JP1259225A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kawachi; 義和河内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-22

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。

本発明は半導体レーザ等の光ビームを集光、及び走査す
るために用いられる光ビーム走査装置に関するものであ
る。

従来の技術従来、光ビーム走査装置として特開昭５７−８６８１５
公報に記載された構成が一般に知られている。

以下、第４図、及び第５図を参照して従来の光ビーム走
査装置について説明する。第４図は光ビーム走査装置の
平面図である。第４図において、２は光源であシ、７は
像を投影する投影面、１は円筒ホログラムであシ、この
円筒ホログラム１は円周方向に光学的に複数部分（ここ
では、ＩＡ〜ＩＨ″１での８部分）に分割され、各部分
ＩＡ〜ＩＨのホログラムは更に、第５図に示すように、
それぞれ光学的に複数部分（ここでは３部分）に分割さ
れ、このそれぞれに独立した部分ホログラムｌａ。

ｌｂ、　ｌｃを形成させたものである。

以上のような構成において、まず、各部分ホログラムｌ
ａ、　ｌｂ、　ｌｃはそれぞれの結像距離が僅かづつ異
なっており、これらのホログラムから出射し、投影面７
上に形成される結像点８が、常に曲線歪みの生じない結
像の焦点深度△ｄ内にあるようにしである。２は円筒ホ
ログラム１の中心位置に置かれた点光源で、例えばレー
ザ光源が用いられている。この点光源２からの光束幅は
ホログラムＩＡ、（ＩＢ・・・）の幅に比べて十分小さ
く選定しである。円筒ホログラム１は、図示していない
モータによって回転している。いま、光源２からの光ビ
ームが、ホログラムｌａ上であって部分ホログラム１ａ
を照射している場合、その再生像の結像点は、投影面７
付近において、円筒ホログラム１０回転に伴って曲線Ａ
のように走査する。光ビームが部分ホログラムｌａ、　
１ｂの両方にまたがって照射している場合、その再生像
の結像点は、投影面７付近において、円筒ホログラム１
の回転に伴って曲線Ａと曲線Ｂのように走査する。また
、光ビームが部分ホログラム１ｂを照射している場合、
その再生像の結像点は曲線Ｂのように走査する。光ビー
ムが部分ホログラムｌｂ、　ｌｃの両方にまたがって照
射している場合、その再生像の焦点は曲線Ｂ、Ｃのよう
に走査する。また、光ビームが部分ホログラム１ｃを照
射している場合、その再生像の結像点は曲線Ｃのように
走査する。

従って、投影面７付近において投射される光ビームの再
生像の結像点は、ホログラムＩＡの回転に伴ってＡ、Ｂ
、Ｃに示すように許容焦点深度△ｄの範囲内で１走査し
、円筒ホログラム１が１回転すると、ホログラムＩＡ、
ＩＢ〜ＩＨまでの数（ここでは８個）に等しい本数だけ
走査線を描くことができ、これらの各走査線は直線平面
走査することとなる。

以上のように、従来の光ビーム走査装置は、光ビーム、
円筒ホログラム、投影面の構成からなシ、円筒ホログラ
ムを円周方、向に光学的に複数部分に分割するとともに
、各部分のホログラムは、更にそれぞれ光学的に複数部
分に分割され、それぞれ独立した部分ホログラムを形成
することによって、部分ホログラムのそれぞれの結像距
離を僅かづつ異なるようにし、投影面における結像のボ
ケを補正し、高分解能な直線平面走査を可能にしたもの
である。

発明が解決しようとする課題しかし、以上のような構成では、部分ホログラムと部分
ホログラムの境界でのホログラムパターンが連続してい
ないために、１走査線内で部分ホログラムの数に応じた
光ビーム径の不連続点が発生し、また、ホログラムが円
板状の場合には、１走査線内で部分ホログラムの数に応
じた走査線の不連続点が発生する。つまり、このような
周期的な不連続点がある場合には、画像の劣化が発生す
るという課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、部分ホログラムと部分ホログ
ラムの境界でのホログラムパターンを滑らかに連続させ
ることにょシ、光ビームスポットの走査線の直線性と収
束性を改善した光ビーム走査装置を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段は、
半導体レーザ等からの光ビームと回転ホログラムと投影
面からなる光ビーム走査装置において、１走査線を形成
するホログラムは２つ以上の部分ホログラムに分割され
ており、部分ホログラムと部分ホログラムの境界のホロ
グラムパターンを滑らかに連続した構成にしたものであ
る。

作用本発明は上記構成によシ、部分ホログラムと部分ホログ
ラムの境界のホログラムパターンは滑うかに連続してい
るために、半導体レーザがら出射した光ビームが、部分
ホログラムと部分ホログラムの境界で両方にまたがって
照射された場合でも、１走査線内で走査線、あるいは光
ビーム径の不連続点が発生することがなく、また画質の
劣化も生じない。

実施例以下、第１図、及び第２図を参照して本発明の第１実施
例につき説明する。第１図は本発明の光ビーム走査装置
の構成斜視図である。第１図において、光源１２から出
射した再生レーザ光１４はビーム径ＤＨで、軸１３ａを
中心にして回転する円板１５の上に配置されたホログラ
ム１１に入射する。そこからの収束波である回折波１６
は投影面１７上の結像点１８に結像し、円板１５０回転
にともないホログラム１１も回転して走査を行う。

以上の構成において、ホログラム１１は、円板１５上に
複数個（ここではＩＩＡ−１１Ｈまでの８部分）配置さ
れており、それぞれのホログラム（１１Ａ〜１１Ｈ）は
、更に第２図に示すように光学的に複数部分に分割され
、それぞれ独立した部分ホログラム（ここではｌｌａ、
　ｌｌｂ、　ｌｌｃの３部分）を形成している。ｌｌａ
とｌｌｂ、　ｌｌｂとｌｌｃの境界のホログラムパター
ンは滑らかに連続してつながっており、その滑らかさは
、近似的には、境界でのパターンを表す曲線の方程式の
１次微分係数が等しい場合と、２次微分係数までが等し
い場合のいずれでもよい。このようなホログラムパター
ンは、位相の異なる２光線束の干渉によって形成するこ
とは不可能であるため、投影面での光ビームの特性が最
適化されたパターンを設計した上で、電子ビームあるい
は、レーザビーム等を用いた描画装置によつて描画する
。

このように構成した装置の動作を次に説明する。

ホログラム１１は、図示していないモータによって回転
している。

いま、光源１２からの光ビームが、ホログラム１１Ａ上
の部分ホログラムｌｌａを照射している場合、その再生
像の結像点は、投影面１７付近において、ホログラム１
１の回転に伴って曲線Ａのように走査する。光ビームが
部分ホログラムｌｌａ、　ｌｌｂの両分にまたがって照
射している場合、その再生像の結像点は、投影面１７付
近において、ホログラム１１の回転に伴って曲線Ａと曲
線Ｂのように走査する０次に、光ビームが部分ホログラ
ムｌｌｂ、　ｌｌｃの両方にまたがって照射している場
合、その再生像の焦点は曲線Ｂ、Ｃのように走査する。

また、光ビームが部分ホログラムｌｌｃを照射している
場合、その再生像の結像点は曲線Ｃのように走査する。

したがって、投影面１７付近□にお、いて投影される光
ビームの再生像の結像点は、ホログラムＩＩＡの回転に
伴ってＡＳＢ、Ｃに示すように滑らかな曲線で走査され
る。

次に第３図を参照して本発明の第２の実施例を説明する
。第３図は光ビーム走査装置の平面図である。第３図に
おいて、１９は円筒状ホログラムであり、他は第１実施
例と全く同じである。以下、その構成につき説明する。

まず、ホログラムは円筒状のものを使用し、円板状の場
合に走査線が不連続にならないようにホログラムパター
ンを形成したのと同様に光ビーム径が不連続にならない
ようにホログラムパターンを形成する。その動作は第１
の実施例から容易に類推できるため、細かな説明は省略
する。上記構成によシ第１実施例と同様な光ビーム走査
装置が得られる。

発明の効果以上のように本発明は、部分ホログラムと部分ホログラ
ムの境界のホログラムパターンが滑らかに連続してつな
がっているため、光ビームの走査線、あるいは光ビーム
径に不連続が発生することもなく、画質の劣化が生じな
い光ビーム走査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図′は本発明の第１実゛施例における光ビーム走査
装置の構成を示す斜視図、第２図は同光ビーム走査装置
の部分ホログラムの平面図、第・、３図は本発明の第２
実施例における光ビーム走査装置の斜視図、第４図は従
来の光ビーム走査装置の構成を示す側面図、第５図は同
光ビーム走査装置の部分ホログラムの平面図である。１１・・・ホログラム、２．１２・・・光源、１５・・
・円板、１４・・・再生レーザ光、１７・・・投影面、
１９・・・円筒状ホログラム。

Claims

【特許請求の範囲】（１）少なくとも、レーザ光源と、回転軸を中心として
回転する回転板と、複数個のホログラムからなり、前記
複数個のホログラムのそれぞれに、領域を２分割以上に
したホログラムパターンを設け、前記ホログラムパター
ンの各領域の境界は滑らかな曲線で連続していることを
特徴とする光ビーム走査装置。（２）複数個のホログラムはそれぞれの分割の境界部で
ホログラムパターンの曲線を表す方程式の１次微分係数
が等しいことを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査
装置。（３）複数個のホログラムはそれぞれの分割の境界部で
ホログラムパターンの曲線を表す方程式の２次微分係数
までが等しいことを特徴とする請求項１記載の光ビーム
走査装置。（４）ホログラムパターンは電子ビーム、あ
るいはレーザビーム等を用いた描画装置によって描画し
たことを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装置。（５）ホログラムが回転板と同一面上に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装置。（６）ホログラムが回転板上に円筒状に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の光ビーム走査装置。