JPH0320711A - ホログラムディスク - 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、レーザスキャナ等に備えられた光ビーム走査
装置に用いられるホログラムディスクに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、レーザスキャナ等に備えられた光ビーム走査装置
には、レーザビームを走査面に走査させるために、ポリ
ゴンミラーがよく用いられていた。このような光ビーム
走査装置では、レーザビームが回転するポリゴンミラー
により反射されて、走査面上の主走査方向へ走査するよ
うになっている。ポリゴンミラーにより反射されるレー
ザビームは、通常、ビーム収束用レンズや、走査面にお
けるレーザビームの走査の等速性をもたせるｒθレンズ
、さらには、ポリゴンミラーの回転時の面振れを補正す
るレンズ等を介して走査面に達するので、光ビーム走査
装置には、上記の光学部品が必要であった● このため、ボリゴンξラーを用いる場合、光学部品の削
減に限界が生しており、近年では、ボリゴンミラーに代
わって、種々の光学機能を備えたホログラムディスクの
利用が提案されている。

ホログラムディスクは、適当な回折格子を有する複数の
ホログラムが設けられており、回転しながら上記回折格
子を介してレーザビーム等のコヒーレントな光を回折す
ることにより、ポリゴンミラー、レンズ、プリズム、ミ
ラーといった光学部品とほぼ同等な機能を果たすように
なっている。

例えば、ホログラムディスクの使用により、レーザビー
ムを所定の位置に収束させることが可能になる。また、
ポリゴンミラーを省いて、ポリゴンミラーの回転時の面
振れを補正するレンズも省くことができる。

このように、ホログラムディスクは、複数の光学機能を
備えうる可能性を有しており、これによって光学部品を
大幅に削減して、光ビーム走査装置のコストダウンや小
型化を図ることができるため、広く研究が進められてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の技術では、上記のような機能をすべて
有する理想的なホログラムディスクは開発されておらず
、いくつかの光学機能を備えたものが提案されているに
すぎなかった。例えば、ｆ一θレンズの機能を有したホ
ログラムは、すでに提案されているが、このようなホロ
グラムに他の光学機能を付加させようとしても、それら
の光学機能を満足しうるちのは、現在の技術では実現が
困難であった。それゆえ、ホログラムディスクが有する
光学機能も、何種類かの組み合わせに限られていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るホログラムディスクは、上記の課題を解決
するために、回転するディスク基板の厚み方向に直交す
る面にホログラムが設けられてなり、入射光を回折させ
ることにより光走査を行うホログラムディスクにおいて
、ディスク基板を透過してホログラムに入射する光を反
射させるように、ホログラムの開放面に反射部材を設け
、この反射部材とディスク基板とでホログラムを挟む構
造をなすとともに、反射部材により反射された入射光が
ディスク基板の曲面をなす側端部から出射するように、
ホログラムおよび反射部材が配されていることを特徴と
している。

〔作　用〕

上記の構戒によれば、ホログラムディスクに入射する入
射光は、ディスク基板内を透過しホログラムにより回折
され、さらに反射部材により反射されてディスク基板の
曲面をなす側端部から出射する。ホログラムの回折角は
、ホログラムディスクの回転に応じた光の入射位置によ
って異なり、このため、ホログラムにより回折された光
は、回折角によって異なる方向へ進み、ディスク基板の
側端部に達する。二〇側端部では、光が曲面の作用によ
り回折方向に応じて異なる方向へ屈折し、ここから出射
した光が、あたかもシリンドリカルレンズを通過した光
のように進む。

それゆえ、上記側端部は、ｆ一θレンズを構威するシリ
ンドリカルレンズ群のうち、少なくとも１つのシリンド
リカルレンズとしての機能を有し、走査面における光走
査に等速性をもたせる補助的役割を果たすことになる。

従って、ディスク基板にｆ一θレンズの機能を一部代用
させることにより、ホログラムに他の光学機能を新たに
備えさせることが可能となり、光ビーム走査装置におけ
る光学部品を削減することができる。

〔実施例１〕 本発明の第１実施例を第１図および第２図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

第１図（ａ）および（ｂ）に示すように、ホログラムデ
ィスク１は、レーザビーム５を透過させるディスク基板
２の厚み方向に直交する一方の面の外周部に、複数のホ
ログラム３・・・が設けられている。ホログラム３は、
図示はしないが、所定の光学機能に応じた回折格子が形
成されており、この回折格子によりレーザ光源４から出
射されたレーザビーム５を入射角および入射位置に応し
た回折角で回折するようになっている。

また、ディスク基板２におけるホログラム３・・・が設
けられている面には、全面にホログラム３・・・の開放
面３ａ・・・を覆うようにして、反射部材となる反射層
６が蒸着等により形威されている。上記のように、ホロ
グラムディスク１は、ホログラム３・・・がディスク基
板２と反射層６とで挾まれる構造をなしている。また、
ホログラム３・・・および反射層６は、レーザビーム５
がディスク基板２の曲面をなす側端部２ａから出射する
ように配されている。

上記の構戒において、ホログラムディスク１に、ホログ
ラム３・・・が設けられていない面からレーザビーム５
が入射すると、レーザビーム５は、ホログラム３・・・
によって回折される。回折されたレーザビーム５は、反
射層６により反射されてディスク基仮２の側端部２ａか
ら出射し、第１図（ａ）の図中矢印方向へ進む。

回転しているホログラムディスク１に、第２図（ａ）の
紙面上におけるディスク基仮２の半径方向から出射され
たレーザビーム５がホログラム３の回転方向の先行側端
部近傍に入射すると、このレーザビーム５は、第２図（
ａ）に示すように回折され反射された後、ディスク基板
２の側端部２ａに進む。そして、レーザビーム５は、側
端部２ａにおいて図中紙面内で屈折して出射し、感光体
等の走査面７上に照射される。

次に、レーザビーム５がホログラム３の中央部に入射す
ると、このレーザビーム５は、第２図（ｂ）に示すよう
に、回折された後も図中紙面内においてディスク基板２
の半径方向へ進むので、上記側端部２ａにおいて図中紙
面内で屈折せずそのまま出射し、走査面７上に照射され
る。

さらに、レーザビーム５がホログラム３の回転方向の遅
れ側端部近傍に入射すると、このレーザビーム５は、第
２図（Ｃ）に示すように回折され反射された後、上記側
端部２ａにおいて図中紙面内で屈折して出射し、走査面
７上に照射される。

このようにして、走査面７上にレーザビーム５が照射さ
れることにより光走査が行われ、走査線８が形威される
。

上記のように、レーザビーム５のホログラム３への入射
位置がホログラム３の回転方向の先行側または遅れ側の
端部に近いほど、レーザビーム５が大きい回折角で回折
され、さらに、上記側端部２ａにより大きく屈折する。

つまり、レーザビーム５をディスク基板２の側端部２ａ
から出射させることにより、レーザビーム５が、あたか
もシリンドリカルレンズを通過したかのように屈折する
。

〔実施例２〕 続いて、本発明の第２実施例を第３図に基づいて説明す
る。なお、前記第１実施例と同様のａ能を有する部材に
は、同一の番号を付記する。

第３図（ａ）および（ｂ）に示す第２実施例では、ホロ
グラム３・・・およびホログラム３′・・・が、ディス
ク基板２の厚み方向に直交する一方の面上において、均
等に区画された４つの領域にそれぞれ設けられている。

各領域において、ホログラム３・・・は、ディスク基板
２における内周部に配され、ホログラム３′・・・は、
ディスク基板２における外周部に配されている。また、
ホログラム３およびホログラム３′は、図示しないが、
それぞれ異なる光学機能を備えており、それに応じた回
折格子が形成されている。

さらに、ディスク基板２のホログラム３・・・およびホ
ログラム３′・・・が設けられた面には、ホログラム３
・・・の開放面３ａ・・・およびホログラム３′・・・
の開放面３’　ａ・・・を覆うように、全面に反射層６
が形或されている。また、ディスク基板２のホログラム
３・・・および３′が設けられていない面には、ホログ
ラム３・・・に入射し反射層６により反射されたレーザ
ビーム５をホログラム３′・・・に入封させるように反
射する反射層９が形戒されている。

上記の構或では、ホログラムディスク１に入射したレー
ザビーム５は、ホログラム３により回折されて、反射Ｎ
６により反射され、さらに反射層９により反射されてホ
ログラム３′に導かれる。

ホログラム３′により回折されたレーザビーム５は、再
度反射層６により反射されてディスク基板２の側端部２
ａから出射し、第３図（ｂ）の図中矢印方向へ出射する
。

本実施例の場合、ホログラムディスクｌの１回転当たり
のホログラム３・３′の数が少なくなっているが、ディ
スク基ｖｉ２の内周部および外周部にホログラム３・３
′を設けることにより、回折角の大きいホログラムディ
スク１を容易に構成することができる。

本実施例および前記第１実施例では、レーザビーム５を
ディスク基板２の側端部２ａから出射させることにより
、レーザビーム５が、あたかもシリンドリカルレンズを
通過したかのように屈折するので、上記側端部２ａが、
走査面７上におけるレーザビーム５の走査に等速性をも
たせる補助的役割を果たすことになる。それゆえ、上記
側端部２ａをｆ一θレンズを構或するシリンドリカルレ
ンズ群のうち、少なくとも１つのシリンドリ力ルレンズ
として利用することができ、ホログラムディスク１にｆ
一θレンズの機能を一部代用させることができる。また
、ｆ−θレンズの残りの機能も、ホログラム３・３′で
補うことができる可能性があることから、ｆ一θレンズ
の機能を全てホログラムディスク１に備えさせることも
可能であると考えられる。

なお、前記第１実施例および本実施例においては、レー
ザビーム５をディスク基板２の側端部２ａから出射させ
ればよく、ホログラム３・３′反射層６・９の配置位置
や範囲、個数などは、ホログラムディスク１に備えさせ
る光学機能に応じて任意に選択することができる。また
、これに伴い、レーザビーム５の入射および出射位置、
また、レーザビーム５の入射および出射方向が限定され
ないのは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係るホログラムディスクは、以上のように、回
転するディスク基板の厚み方向に直交する面にホログラ
ムが設けられてなり、入射光を回折させることにより光
走査を行うホログラムディスクにおいて、ディスク基板
を透過してホログラムに入射する光を反射させるように
、ホログラムの開放面に反射部材を設け、この反射部材
とディスク基板とでホログラムを挟む構造をなすととも
に、反射部材により反射された入射光がディスク基板の
曲面をなす側端部から出射するように、ホログラムおよ
び反射部材が配されている構成である。

これにより、曲面をなすディスク基板の側端部から出射
した光が、あたかもシリンドリカルレンズを通過した光
のように屈折して進む。それゆえ、上記側端部をｆ−θ
レンズを構或するシリンドリカルレンズ群の少なくとも
Ｉつとして利用することにより、ｆ−θレンズの機能を
ディスク基板に部分的に備えさせることができ、その結
果として、ホログラムに他の光学機能を新たに備えさせ
ることができる。従って、光学部品の削減を図り、光ビ
ーム走査装置を安価に構或することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示すもので
ある。 第１図（ａ）はホログラムディスクの要部およびレーザ
ビームの光路を示す縦断面図である。 第１図（ｂ）はホログラムディスクの構或およびレーザ
ビームの光路を示す下面図である。 第２図（ａ）ないし（Ｃ）はホログラムディスク回転時
におけるレーザビームの光路を示す説明図である。 第３図は本発明の第２実施例を示すものである。 第３図（ａ）はホログラムディスクの構戒および光ビー
ムの光路を示す平面図である。 第３図（ｂ）はホログラムディスクの構或および光ビー
ムの光路を示す縦断面である。 ２はディスク基板、２ａは側端部、３・３′はホログラ
ム、３ａ・３’　　ａは開放面、６は反射層（反射部材
）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転するディスク基板の厚み方向に直交する面にホ
   ログラムが設けられてなり、入射光を回折させることに
   より光走査を行うホログラムディスクにおいて、 ディスク基板を透過してホログラムに入射する光を反射
   させるように、ホログラムの開放面に反射部材を設けて
   、この反射部材とディスク基板とでホログラムを挟む構
   造をなし、反射部材により反射された入射光がディスク
   基板の曲面をなす側端部から出射するように、ホログラ
   ムおよび反射部材が配されていることを特徴とするホロ
   グラムディスク。