JPH05333282A

JPH05333282A - マルチビーム記録装置

Info

Publication number: JPH05333282A
Application number: JP4162202A
Authority: JP
Inventors: Masahide Okazaki; 雅英岡崎; Naohisa Hayashi; 尚久林
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1993-12-17
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2710519B2

Abstract

(57)【要約】【目的】チャンネル数を増やした場合でもコンパクト
で、しかも高精度描画が可能なマルチビーム記録装置を
低コストで提供する。【構成】放物面鏡２２と立体射影レンズ２４が、それ
らの焦点が所定位置Ａで一致するように配置されて、放
物面鏡２２と立体射影レンズ２４からなる縮小光学系が
アフォーカル系となっている。そのため、平行レーザー
ビームＬＢ1 が入射されると、この縮小光学系２０からｈi ′＝ｍ・ｈi ただし、ｈi は縮小光学系２０に入射されるレーザービ
ームＬＢ1 の光軸からの光線高、ｈi ′は縮小光学系２
０からのレーザービームＬＢ3 の光軸からの光線高、ｍ
は縮小光学系２０の倍率、の関係を保持しながら平行レ
ーザービームが出射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の光ビームを記
録面に照射するマルチビーム記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６は従来のマルチビーム記録装置を
示す図である。このマルチビーム記録装置は、同図に示
すように、互いに等間隔に配列された複数の光源部（但
し、図面には１つの光源部１２のみを図示する）と、レ
ンズＬ20，Ｌ21からなる縮小光学系２０と、レンズＬ22
〜Ｌ24からなるズームレンズ３２と、レンズＬ25，Ｌ26
からなるアフォーカル光学系３４で構成されている。

【０００３】この光源部１２は半導体レーザー１４を備
えており、その半導体レーザー１４からのレーザービー
ムがコリメーターレンズ１６によって平行光線にされ、
さらにアパーチャー１８を通過して光軸Ｚと平行になる
ようにして、縮小光学系２０に入射される。この縮小光
学系２０では、図１６に示すように、レンズＬ20の後側
焦点とレンズＬ21の前側焦点とが一致されて、いわゆる
アフォーカル系となっているため、縮小光学系２０から
は光軸Ｚに平行なレーザービームが出射される。そし
て、この縮小光学系２０から出射されたレーザービーム
はズームレンズ３２で適切な倍率に変倍された後、アフ
ォーカル光学系３４を介してその焦点面ＦＰ３で集光さ
れ、焦点面ＦＰ３上に配置される記録面ＲＳ上に照射さ
れる。各レーザービームの主光線は、焦点面ＦＰ３に対
して垂直であるので、焦点面ＦＰ３と記録面ＲＳとの距
離が変動した場合でも、倍率変動を受けず、高精度な描
画が可能である。

【０００４】また、図示を省略する他の光源部からのレ
ーザービームについても、上記と同様にして、記録面Ｒ
Ｓ上に照射されて、記録面ＲＳ上に複数のビームスポッ
トが同時に形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のマルチビーム記
録装置は以上のように構成されており、一度に記録面Ｒ
Ｓに形成されるビームスポットの数、すなわちチャンネ
ル数を増加させようとすると、レンズをより大きくする
必要がある。というのも、同図からわかるように、従来
例ではチャンネル数を増やすためには、光源部１２を光
軸Ｚに対し垂直な方向に増設しなければならず、その結
果、その増設に対応してレンズＬ20を大型化する必要が
生じる。そのため、レンズＬ20の収差が悪化するという
問題やレンズＬ20のコストが増大するという問題があっ
た。

【０００６】また、図１６の光学系の小型化によってマ
ルチビーム記録装置のサイズを小さくするには、レンズ
Ｌ20の焦点距離ｆ0 を短くして光路長を短縮する必要が
あるが、焦点距離ｆ0 を短縮すると、光学系のＦナンバ
ーが小さくなり、図１６の光学系と同一光学性能を確保
するのに、より多くのレンズを要することとなる。その
結果、光路長自体は短くなるものの構成レンズ枚数が増
え、装置コスト，重量が増大してしまう。

【０００７】逆に、構成レンズ枚数の点を重視して構成
枚数を減らすと、光学性能が劣化して種々の収差が発生
する。そのため、光源部１２は互いに等間隔に配列され
ているにもかかわらず、光学系を経由して記録面ＲＳに
照射されるビームスポットの相互間隔、つまりビームピ
ッチが不均一となったり、ビームスポット形状が悪化す
る。さらに各レーザービームの主光線が焦点面ＦＰ３に
対して垂直でなくなるため、焦点面ＦＰ３と記録面ＲＳ
との距離が変動すると、倍率変動（ビームピッチの変
動）が生じてしまい、描画品質が低下してしまう。

【０００８】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、チャンネル数を増やした場合でもコンパ
クトで、しかも高精度描画が可能なマルチビーム記録装
置を低コストで提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の光ビームを発生する光源ユニットと、縮小光学系とを
備え、前記縮小光学系を介して前記光源ユニットからの
複数の光ビームを記録面に照射するマルチビーム記録装
置であって、上記目的を達成するために、前記縮小光学
系をパワーを有する反射鏡と、パワーを有する光学素子
とで構成するとともに、前記反射鏡の焦点と前記光学素
子の焦点とを一致させている。

【００１０】請求項２の発明は、前記反射鏡を放物面鏡
で構成し、前記光学素子を立体射影レンズで構成してい
る。

【００１１】請求項３の発明は、前記反射鏡及び前記光
学素子をそれぞれ焦点距離の異なる放物面鏡で構成して
いる。

【００１２】請求項４の発明は、前記反射鏡を球面鏡で
構成し、前記光学素子を等立体角射影レンズで構成して
いる。

【００１３】請求項５の発明は、前記縮小光学系と前記
記録面との間にアフォーカル光学系を設け、このアフォ
ーカル光学系の光軸を前記縮小光学系の光軸に対して所
定距離だけ平行にずらしている。

【００１４】

【作用】請求項１の発明では、縮小光学系がパワーを有
する反射鏡と、パワーを有する光学素子とで構成される
とともに、その反射鏡の焦点とその光学素子の焦点とが
一致されて、アフォーカル系が形成される。特に、反射
鏡は容易に高精度なものを製造することができるので、
優れた光学性能を有する縮小光学系を低コストで構成す
ることができる。また、大口径で、しかもＦナンバーが
小さいものが容易に得られる。

【００１５】請求項２の発明では、前記反射鏡が放物面
鏡で構成されるとともに、前記光学素子が立体射影レン
ズ、すなわち図１７に示すように光ビームのレンズＬへ
の入射角をθi とし、像高をｈi としたとき、

【００１６】

【数１】

【００１７】ただし、ｆはレンズの焦点距離、で表され
る像高特性を有するレンズで構成される。

【００１８】請求項３の発明では、前記反射鏡及び前記
光学素子がそれぞれ焦点距離の異なる放物面鏡で構成さ
れる。

【００１９】請求項４の発明では、前記反射鏡が球面鏡
で構成されるとともに、前記光学素子が等立体角射影レ
ンズ、すなわち

【００２０】

【数２】

【００２１】ただし、ｆはレンズの焦点距離、θi はレ
ンズへの入射角（図１７を参照）、ｈi は像高（図１７
を参照）、で表される像高特性を有するレンズで構成さ
れる。

【００２２】したがって、これら請求項２ないし４で
は、光軸に平行で、しかも光軸からの光線高がｈi の光
ビームがその縮小光学系に入射されると、その縮小光学
系から、光軸からの光線高ｈi ′がｈi ′＝ｍ・ｈi ただし、ｍは縮小光学系の倍率、で表される関係を満足
し、しかも光軸に平行な光ビームが出射される。

【００２３】請求項５の発明では、前記縮小光学系と前
記記録面との間にアフォーカル光学系がさらに備えられ
る。なお、このアフォーカル光学系の光軸は前記縮小光
学系の光軸に対して所定距離だけ平行にずれており、縮
小光学系から出射された光ビーム全体がアフォーカル光
学系の入射面全体に入射される。

【００２４】

【実施例】

Ａ．第１実施例図１及び図２はこの発明にかかるマルチビーム記録装置
の第１実施例を示す平面図及び側面図である。このマル
チビーム記録装置は、複数のレーザービームを発生する
光源ユニット１０と、縮小光学系２０と、アフォーカル
光学系３０と、回転シリンダー４０とで構成されてお
り、回転シリンダー４０の表面に感光材料ＦＭを巻き付
けた状態で回転シリンダー４０を主走査方向Ｘに回転さ
せながら光源ユニット１０からのレーザービームを縮小
光学系２０及びアフォーカル光学系３０を介して回転シ
リンダー４０の回転動作に同期させて主走査方向Ｘとほ
ぼ直交する副走査方向Ｙに移動することによって、所望
の画像をその感光材料ＦＭに描画する。

【００２５】図３は光源ユニット１０の正面図である。
この光源ユニット１０は、同図に示すように、一定ピッ
チＰa で配置された複数の光源部１２からなっている。
各光源部１２は半導体レーザー１４とコリメーターレン
ズ１６とで構成されており、半導体レーザー１４からの
レーザービームがコリメーターレンズ１６によって平行
光線とされた後、光源部１２のアパーチャー１８を通過
して光軸Ｚに平行に出射される（図１，図２）。アパー
チャー１８は、放物面鏡２２の焦点面上に配置されてい
る。なお、図３からわかるように、光源部１２が主走査
方向Ｘに関して互いに部分的に重なり合うように配列さ
れているが、これは光源部１２の機械的寸法の制約から
隣接する走査線が離れてしまう、いわゆる走査ワレが生
じるのを防止するためである。また、縮小光学系２０と
の機械的干渉を防止するため、この実施例では光源部１
２を２つのグループに分けて配置している（図２）。

【００２６】図４は縮小光学系２０を示す図である。縮
小光学系２０では、放物面鏡２２と立体射影レンズ２４
がそれらの焦点が所定位置Ａで一致するように配置され
て、アフォーカル系が構成されている。したがって、光
源ユニット１０から光軸Ｚと平行なレーザービームＬＢ
1 が縮小光学系２０に入射された場合、この縮小光学系
２０からのレーザービームＬＢ3 も光軸Ｚと平行とな
る。

【００２７】ところで、この立体射影レンズ２４は、例
えば、同図に示すように３枚のレンズＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3
で構成されており、放物面鏡２２によって反射されたレ
ーザービームＬＢ2 の立体射影レンズ２４への入射角を
θi とし、像高（光軸Ｚからの光線高）をｈi ′とした
とき、

【００２８】

【数３】

【００２９】ただし、ｆ24は立体射影レンズ２４の焦点
距離、で表される像高特性を有する。したがって、縮小
光学系２０によって光源ユニット１０のアパーチャー像
の大きさと光軸Ｚからの高さｈi が同時に倍率ｍ1 （＝
ｆ24／ｆ22）で縮小されて立体射影レンズ２４の後側焦
点面ＦＰ1 に結像される。その理由は以下のことからで
ある。図４に示すように、物高（光軸Ｚからの光線高）
ｈi で光軸Ｚに平行なレーザービームＬＢ1 を縮小光学
系２０に入射すると、放物面鏡２２で反射されたレーザ
ービームＬＢ2 が放物面鏡２２から焦点距離ｆ22だけ離
れた位置Ａを角度θi で通過する。このとき、放物面鏡
２２の光学的特性から、

【００３０】

【数４】

【００３１】で表される関係が成立する。そのため、こ
の数４を数３に代入すると、

【００３２】

【数５】

【００３３】が得られる。このため、等ビームピッチＰ
a で光源ユニット１０から出射されたレーザビームＬＢ
1 は、それぞれ立体射影レンズ２４の後側焦点面ＦＰ1
に集光されて、その面ＦＰ1 上にアパーチャー１８の中
間像が等間隔で形成される。なお、アパーチャー像は、
アパーチャー１８が放物面鏡２２の焦点面上に配置され
ている場合にのみ焦点面ＦＰ１に結像される。アパーチ
ャー１８が放物面鏡２２の焦点面からずれている場合、
アパーチャー像は焦点面ＦＰ１からずれ、そのずれ量は
縮小光学系２０の縦倍率で決まる。

【００３４】図１及び図２に示すように、アフォーカル
光学系３０は縮小光学系２０と回転シリンダー４０の間
に設けられており、レンズＬ4 〜Ｌ9 からなるズームレ
ンズ３２と、レンズＬ10，Ｌ11からなるアフォーカル光
学系３４とで構成されている。このアフォーカル光学系
３０では、ズームレンズ３２の後側焦点面が面ＦＰ2で
アフォーカル光学系３４の前側焦点面と一致されて、全
体としてアフォーカル系が形成されている。そして、ズ
ームレンズ３２の前側焦点面が縮小光学系２０の立体射
影レンズ２４の後側焦点面と面ＦＰ1 で一致される一
方、アフォーカル光学系３４の後側焦点面に感光材料Ｆ
Ｍ（記録面）が位置するように構成されている。このた
め、面ＦＰ1 で形成された中間像（アパーチャー像）が
アフォーカル光学系３０によって適当な倍率で縮小さ
れ、感光材料ＦＭにアパーチャー像（ビームスポット）
として形成される。したがって、感光材料ＦＭ上のビー
ムスポットが等間隔に配列される、つまりビームピッチ
が均一となる。

【００３５】以上のように、この実施例によれば、光源
ユニット１０からの複数のレーザービームＬＢ1 を放物
面鏡２２によって一点に集め、さらにその点からのレー
ザービームを立体射影レンズ２４を介して縮小光学系２
０から出射するようにしているので、チャンネル数を増
加させた場合でも縮小光学系２０の大型化を防止するこ
とができる。すなわち放物面鏡２２の製造技術はすでに
確立されており、容易に高精度なものを低コストで作成
することが可能である点、さらには放物面鏡２２の加工
面は１つであり、大口径で、しかもＦナンバーが小さい
という点から見ても、装置の小型化及び低コスト化の面
で有利である。また、数５の関係を維持しながら縮小光
学系２０から光軸Ｚに平行なレーザービームＬＢ3 を出
射するようにしているので、感光材料ＦＭ（記録面）上
のビームピッチが均一となり、高精度の描画が可能であ
る。さらに、この実施例では、図１及び図２に示すよう
に、各レーザービームは感光材料ＦＭに対しほぼ垂直に
照射されるため、感光材料ＦＭが光軸Ｚに沿って移動し
た場合であっても、倍率変動を受けず、精度よく感光材
料ＦＭに描画することができる。

【００３６】Ｂ．第２実施例図５はこの発明にかかるマルチビーム記録装置の第２実
施例を示す平面図である。この第２実施例が第１実施例
と大きく相違する点は、立体射影レンズ２４の代わりに
放物面鏡２６が用いられている点である。すなわち、縮
小光学系２０が点Ａでそれらの焦点を一致させながら対
向配置された２つの放物面鏡２２，２６で構成されてお
り、光源ユニット１０からのレーザービームを放物面鏡
２２，２６で順次反射して第１実施例と同一構成のアフ
ォーカル光学系３０を介して感光材料ＦＭに照射してい
る。なお、放物面鏡２２の焦点距離ｆ２２と放物面鏡２
６の焦点距離ｆ２６とは異なっており、立体射影レンズ
２４の代わりに放物面鏡２６を用いた場合にも、第１実
施例と同様に、光軸Ｚに平行なレーザービームＬＢ1 を
縮小光学系２０に入射すると、数５の関係を満足しなが
ら光軸Ｚに平行なレーザービームＬＢ3 が縮小光学系２
０から出射される。以下に、その理由について説明す
る。

【００３７】例えば、物高（光軸Ｚからの光線高）ｈi
で光軸Ｚに平行なレーザービームを縮小光学系２０に入
射すると、上記説明のように数４の関係が成立する。一
方、放物面鏡２６においても同様に、

【００３８】

【数６】

【００３９】で表される関係が成立する。そのため、数
４と数６から

【００４０】

【数７】

【００４１】が得られる。そのため、この第２実施例に
おいても、縮小光学系２０によって等ビームピッチＰa
で光源ユニット１０から出射されたレーザビームＬＢ1
は、等ピッチで放物面鏡２６の後側焦点面ＦＰ1 に結像
されるので、上記第１実施例と同様の効果が得られる。

【００４２】Ｃ．第３実施例上記実施例では、縮小光学系２０を放物面鏡２２と立体
射影レンズ２４で構成したり（第１実施例）、２つの放
物面鏡２２，２６で構成している（第２実施例）が、例
えば図６に示すように球面鏡２８と等立体角射影レンズ
２９で構成することも可能であり、両者の焦点を点Ｃで
一致させることによって上記実施例と同様の効果が得ら
れる。以下において、その理由について説明する。

【００４３】光軸Ｚに平行なレーザービームＬＢ1 を球
面鏡２８に入射した場合、球面鏡の光学的性質から球面
収差が発生する。ここで、例えば入射レーザービームＬ
Ｂ1の光軸Ｚからの光線高をｈi とし、球面鏡２８で反
射されたレーザービームＬＢ2 が光軸Ｚを横切るときの
角度をθi とすると、球面鏡２８の性質よりその反射レ
ーザービームＬＢ2 は

【００４４】

【数８】

【００４５】ただし、ｆ28は球面鏡２８の焦点距離、で
表される関係が成立する。一方、例えば３枚のレンズＬ
12〜Ｌ14で構成された等立体角射影レンズ２９は

【００４６】

【数９】

【００４７】ただし、ｆ29は等立体角射影レンズ２９の
焦点距離、ｈi ′は等立体角射影レンズ２９からのレー
ザービームの光線高、で表される光学的特性を有する。
そのため、数８を数９に代入すると、

【００４８】

【数１０】

【００４９】が得られる。以上のように、この実施例で
は球面鏡２８と等立体角射影レンズ２９の組合せで数１
０の関係を満たし、かつ球面鏡２８によって発生した収
差と逆の収差を等立体角射影レンズ２９で与えて、縮小
光学系２０全体としては、収差をキャンセルアウトする
ようにしているので、良好な光学的特性が得られる。

【００５０】なお、第３実施例では、縮小光学系２０を
除くその他の構成は第１及び第２実施例とほぼ同様であ
るため、その構成及び動作の説明については省略する。

【００５１】Ｄ．第４実施例図７及び図８はそれぞれこの発明にかかるマルチビーム
記録装置の第４実施例を示す斜視図及び平面図である。
この実施例が第１実施例と大きく相違する点は、２つあ
る。まず第１点目として、第１実施例では放物面鏡２２
の中央部を除き、光軸の上下にわたる部分を利用してい
るのに対し、この第４実施例では放物面鏡２２の一部、
それも放物面鏡２２の主軸ＰＡから外れた領域２２ａを
利用している点が挙げられる。なお、この領域２２ａの
みで構成された放物面鏡を一般的には「軸はずし放物面
鏡」と称することから、以下の説明ではこの態様の放物
面鏡を軸はずし放物面鏡と呼ぶ。

【００５２】また、第２点目は、この第４実施例では縮
小光学系２０の光軸Ｚ1 とアフォーカル光学系３０の光
軸Ｚ2 が所定距離ΔＹだけ副走査方向Ｙに平行にずれて
いる点である。もちろん、第１実施例（図１）のように
両者の光軸を一致させても実使用上特に問題となること
はないが、軸はずし放物面鏡２２ａを用いた場合には縮
小光学系２０からのレーザービームＬＢ3 はアフォーカ
ル光学系３０の一部しか透過しないこととなる。これに
対し、この第４実施例では、図８に示すように、光軸を
ずらすことによってアフォーカル光学系３０全体を使っ
て縮小光学系２０からのレーザービームＬＢ3 を感光材
料ＦＭに導くようにしているので、アフォーカル光学系
３０をよりコンパクトにすることができる。

【００５３】図７において、５０は副走査方向Ｙに移動
自在なベースであり、光源ユニット１０，軸はずし放物
面鏡２２ａ，立体射影レンズ２４，折り返しミラー５
２，ズームレンズ３２，折り返しミラー５４及びアフォ
ーカル光学系３４が図示を省略する支持ホルダによって
ベース５０に固定されて、記録ヘッドが形成されてい
る。また、この記録ヘッドには駆動機構（図示省略）が
取り付けられており、この駆動機構によって記録ヘッド
を副走査方向Ｙに移動することができるように構成され
ている。さらに、ズームレンズ３２にはその倍率を調整
するためのパルスモーター５６が取り付けられている。

【００５４】図９は光源部１２の配列関係を示す平面図
である。同図に示すように、光源ユニット１０において
は、複数の光源部１２が等ピッチＰa で２次元的に配列
されている。ただし、第１実施例と同様に、走査ワレを
防止すべく主走査方向Ｘに関しては（走査ピッチＰS ）／（光学系の倍率Ｍ）だけずらして、互いに部分的に重なり合うように配列さ
れている。

【００５５】このように構成されたマルチビーム記録装
置では、光源ユニット１０から出射された光軸Ｚ1 に平
行な複数のレーザービームＬＢ1 はそれぞれ軸はずし放
物面鏡２２ａによって反射された後、立体射影レンズ２
４を介してその後側焦点面ＦＰ1 に集光されて、アパー
チャー１８が軸はずし放物面鏡２２ａの焦点面上に配置
されているので、その面ＦＰ1 上に中間像（アパーチャ
ー像）が形成される。ここで、各中間像の像高は第１実
施例で説明したように光源部１２からのレーザービーム
ＬＢ1 の光線高に対し数５の関係を満足するので、等間
隔で複数の中間像が面ＦＰ1 上に形成される。そして、
これらの中間像はアフォーカル光学系３０によって適当
な倍率で縮小され、回転シリンダー４０に巻き付けられ
た感光材料ＦＭ（記録面）上に像（ビームスポット）と
して形成される。

【００５６】以上のように、第４実施例においても、第
１実施例と同様に光源ユニット１０からのレーザービー
ムＬＢ1 を放物面鏡２２と立体射影レンズ２４を介して
数５を満足しながら面ＦＰ1 に中間像を形成し、さらに
アフォーカル光学系３０によって感光材料ＦＭ上に結像
するようにしているので、第１実施例と同様の効果が得
られる。

【００５７】なお、上記第４実施例では、アパーチャー
１８を用いる場合について説明したが、アパーチャー１
８は必須構成要素ではない。アパーチャーを設けない場
合には、図１０に示すように、半導体レーザー１４から
出射し、さらにコリメーターレンズ１６に平行光線とさ
れたレーザービームＬＢ1 は放物面鏡２２で反射され、
その焦点位置Ｄでビームウエストが形成される。この位
置は立体射影レンズ２４の前側焦点位置なので、立体射
影レンズ２４を通過したレーザービームＬＢ３のビーム
ウエストは、立体射影レンズ２４の後側焦点面ＦＰ１上
に形成される。以下同様にして、アフォーカル光学系３
４の後側焦点面に一致する感光材料ＦＭ上にもビームウ
エストが形成され、微小なビームスポットで描画するこ
とができ、アパーチャーを設けた場合と同様に高精度描
画が可能となる。

【００５８】また、マルチビーム記録装置を構成する上
でアフォーカル光学系３０は必須構成要素ではなく、図
１１に示すように、光源ユニット１０と、縮小光学系２
０とのみで構成してもよく、この場合立体射影レンズ２
４の後側焦点面ＦＰ1 に感光材料ＦＭ（記録面）を配置
する。

【００５９】さらに、アフォーカル光学系３０を、図１
２に示すように、ズームレンズ３２のみによって構成し
てもよい。この場合、ズームレンズ３２の後側焦点面Ｆ
Ｐ2に感光材料ＦＭを配置する。

【００６０】また、上記の各実施例では、ズームレンズ
（アフォーカル系）３２の後側焦点面とアフォーカル光
学系３４の前側焦点面とを一致させて、アフォーカル光
学系３０を形成しているが、光学系３０を構成する個々
の光学系（例えば、第１実施例ではレンズ３２，光学系
３４が該当する）がアフォーカル光学系であることは必
須要件ではなく、光学系３０が全体としてアフォーカル
系であれば足りる。

【００６１】Ｅ．第５実施例図１３は、この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
５実施例を示す図である。この第５実施例は、光源ユニ
ット１０が異なる点を除いて、第１実施例とほぼ同一で
ある。したがって、ここでは光源ユニット１０の構成を
説明し、その他の構成については説明を省略する。

【００６２】この光源ユニット１０では、半導体レーザ
ー１２の代わりにレーザービームの発生源として固体レ
ーザー６２が設けられ、固体レーザー６２からの１本の
レーザービームＬＢ4 がビームスプリッター６４に入射
されるように構成されている。このため、入射ビームＬ
Ｂ4 はこのビームスプリッター６４によって複数本に分
割された後、マルチチャンネル変調器６６に入射され
て、それぞれ画像信号に応じて変調され、この光源ユニ
ット１０から縮小光学系２０に向けて出射される。な
お、固体レーザー６２の代わりにガスレーザー等を用い
てもよい。

【００６３】この実施例では、図１３に示すように、第
１実施例のアパーチャー１８に対応する位置にビームウ
エストＢＷが位置するように調整されているので、分割
レーザービームのビームウエストが面ＦＰ1 ，ＦＰ2 及
び感光材料ＦＭ（記録面）に位置するようになり、シャ
ープな像を感光材料ＦＭに記録することができる。もち
ろん、縮小光学系２０及びアフォーカル光学系３０は同
一構成であるため、上記第４実施例と同様の効果を奏す
る。

【００６４】なお、ビームスプリッター６４を用いた場
合、分割レーザービームのビームウエストの形成位置は
チャンネルによって多少異なるが、その形成位置のずれ
量は全系の縦倍率により決定されるものである。但し、
この種の記録装置では高密度描画を行うために、縮小率
を大きく設定するのが一般的であるので、そのずれ量は
極小となり、実使用上問題となることはない。

【００６５】Ｆ．第６実施例上記においては、回転シリンダー４０に巻き付けられた
感光材料ＦＭに描画するタイプの装置について説明した
が、この発明は円筒の内面に貼り付けられた感光材料Ｆ
Ｍに描画するタイプの装置にも適用することができる。

【００６６】図１４は、このタイプのマルチビーム記録
装置のスキャン系を示す斜視図である。同図に示すよう
に、中空円筒をその軸線方向と平行に分割した形状を有
するホルダ７２の内周面に感光材料ＦＭが装着されてい
る。また、ホルダ７２の曲率中心線ＣＬ上に、その中心
線ＣＬと平行な反射面を有する回転ミラー７４が一対の
フレーム７６，７６に対し回転自在に支持されている。
その回転ミラー７４は、ベルト７８を介してモーター８
０と接続されており、モーター８０の回転動作に応じて
ミラー７４が回転するように構成されている。また、回
転ミラー７４の下方位置には固定ミラー７８がフレーム
７６に固定されている。

【００６７】フレーム７６，７６の間にボールネジ８２
が設けられ、さらにそのボールネジ８２にビームヘッド
８４が螺合されている。このため、ボールネジ８２の一
端に連結されたモーター８６を回転させると、このビー
ムヘッド８４がガイド８８，８８にガイドされながら副
走査方向Ｙに移動される。

【００６８】このビームヘッド８４上には直角プリズム
９０が取り付けられており、縮小光学系２０及びアフォ
ーカル光学系３０を介して光源ユニット１０からの複数
のレーザービームＬＢが反射されて、ビームヘッド８４
上の集光レンズ９２に入射される。この集光レンズ９２
からのレーザービームは固定ミラー７８及び回転ミラー
７４を介して感光材料ＦＭに照射される。

【００６９】したがって、モーター８０を駆動して回転
ミラー７４を回転させてアフォーカル光学系３０からの
レーザービームを主走査方向Ｘに走査するとともに、モ
ーター８６を駆動してビームヘッド８４を副走査方向Ｙ
に移動させることによって所望の画像を感光材料ＦＭに
描画することができる。

【００７０】Ｇ．第７実施例図１５は、この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
７実施例を示す図である。このマルチビーム記録装置
は、２本のレーザービームを出射する光源ユニット１
０，軸はずし放物面鏡２２と立体射影レンズ２４からな
る縮小光学系２０，２枚のレンズＬ18，Ｌ19からなるア
フォーカル光学系３０及び被描画物１２２を搭載し２次
元的にベクトル走査するためのＸＹステージ１００を備
えている。

【００７１】この光源ユニット１０では、アルゴンレー
ザー１１０からのレーザービームＬＢ5 がシャッター１
１２及び折り返しミラー１１４を介してビームスプリッ
タ１１６に入射されて、その一部が反射される一方、そ
のビームスプリッタ１１６を透過した成分はミラー１１
８によって反射される。このように、この光源ユニット
１０では、１本のレーザービームＬＢ5 が２本の平行レ
ーザービームＬＢ6 ，ＬＢ7 に分割された後、それぞれ
縮小光学系２０に向けて出射される。なお、同図への図
示を省略したが、ビームスプリッタ１１６とミラー１１
８には駆動機構が連結されており、それぞれを独立して
レーザービームＬＢ5 の伝搬方向Ｚに移動可能となって
おり、ビームスプリッタ１１６とミラー１１８の間隔を
調整して光源ユニット１０からのレーザービームＬＢ6
，ＬＢ7 のビームピッチＰa を変更することができる
ようになっている。

【００７２】光源ユニット１０からのレーザービームＬ
Ｂ6 ，ＬＢ7 は縮小光学系２０を介して所定位置に中間
像を形成し、さらに折り返しミラー１２０で反射されて
アフォーカル光学系３０に入射される。そして、このア
フォーカル光学系３０によってその中間像が適当な倍率
で縮小されてＸＹステージ１００上の被描画物１２２に
結像される。このマルチビーム記録装置によれば、被描
画物１２２に対して、同じ画像を所定の間隔で、例えば
領域１２２ａ及び１２２ｂに、同時に記録できる。な
お、上述の各実施例においては、光ビームを放射する光
源として、半導体レーザー１４，固体レーザー６２など
のレーザーを用いたが、これらに代えて、ＬＥＤを光源
としても実施可能である。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、縮小光学系をパワーを有する反射鏡と、パワー
を有する光学素子とで構成するとともに、その反射鏡の
焦点とその光学素子の焦点とを一致させて、アフォーカ
ル系を形成しているので、チャンネル数を増やした場合
でもコンパクトで、しかも高精度描画が可能となる。

【００７４】請求項２の発明によれば、前記反射鏡を放
物面鏡で構成するとともに、前記光学素子を立体射影レ
ンズで構成している。また、請求項３の発明によれば、
前記反射鏡及び前記光学素子をそれぞれ焦点距離の異な
る放物面鏡で構成している。さらに、請求項４の発明に
よれば、前記反射鏡を球面鏡で構成するとともに、前記
光学素子を等立体角射影レンズで構成している。そのた
め、請求項２ないし４のいずれの場合も、縮小光学系に
入射及び出射されるレーザービームの光軸からの光線高
をそれぞれｈi ，ｈi ′とすれば、ｈi ′＝ｍ・ｈi ただし、ｍは縮小光学系の倍率、を満足することがで
き、高精度描画が可能となる。

【００７５】請求項５の発明によれば、前記縮小光学系
と前記記録面との間にアフォーカル光学系をさらに設け
た場合にあっても、このアフォーカル光学系の光軸を前
記縮小光学系の光軸に対して所定距離だけ平行にずらし
てあり、縮小光学系から出射される光ビーム全体をアフ
ォーカル光学系の入射面全体に入射させることができる
ので、そのアフォーカル光学系のコンパクト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第１
実施例を示す平面図である。

【図２】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第１
実施例を示す側面図である。

【図３】光源ユニットの正面図である。

【図４】縮小光学系を示す図である。

【図５】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第２
実施例を示す平面図である。

【図６】縮小光学系を示す図である。

【図７】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第４
実施例を示す斜視図である。

【図８】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第４
実施例を示す平面図である。

【図９】光源部の配列関係を示す平面図である。

【図１０】この発明にかかるマルチビーム記録装置の変
形例を示す平面図である。

【図１１】この発明にかかるマルチビーム記録装置の別
の変形例を示す平面図である。

【図１２】この発明にかかるマルチビーム記録装置のさ
らに別の変形例を示す平面図である。

【図１３】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
５実施例を示す図である。

【図１４】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
６実施例を示す図である。

【図１５】この発明にかかるマルチビーム記録装置の第
７実施例を示す図である。

【図１６】従来のマルチビーム記録装置を示す図であ
る。

【図１７】入射角と像高との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０光源ユニット２０縮小光学系２２，２６放物面鏡２４立体射影レンズ２８球面鏡２９等立体角射影レンズ３０アフォーカル光学系

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【手続補正書】

【提出日】平成４年７月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光ビームを発生する光源ユニット
と、縮小光学系とを備え、前記縮小光学系を介して前記
光源ユニットからの複数の光ビームを記録面に照射する
マルチビーム記録装置であって、前記縮小光学系がパワーを有する反射鏡と、パワーを有
する光学素子とで構成されるとともに、前記反射鏡の焦
点と前記光学素子の焦点とが一致していることを特徴と
するマルチビーム記録装置。
【請求項２】前記反射鏡が放物面鏡であり、前記光学
素子が立体射影レンズである請求項１記載のマルチビー
ム記録装置。
【請求項３】前記反射鏡及び前記光学素子がそれぞれ
焦点距離の異なる放物面鏡である請求項１記載のマルチ
ビーム記録装置。
【請求項４】前記反射鏡が球面鏡であり、前記光学素
子が等立体角射影レンズである請求項１記載のマルチビ
ーム記録装置。
【請求項５】前記縮小光学系と前記記録面との間にア
フォーカル光学系を設け、前記アフォーカル光学系の光
軸を前記縮小光学系の光軸に対して所定距離だけ平行に
ずらした請求項１記載のマルチビーム記録装置。