JPH06210894A

JPH06210894A - レーザビーム記録装置

Info

Publication number: JPH06210894A
Application number: JP407693A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Irie; 満入江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザビーム記録装置の小型化、簡略化、高
性能化を容易にするとともに、組立て時の高精度な調整
を必要としない信頼性の高いレーザビーム記録装置を得
る。【構成】レーザビーム１０３を回転によって偏向走査
する手段の内部に半導体レーザ１０１及びコリメータ光
学系１０２を配置して構成した。また、レーザビーム１
０３を回転によって偏向走査する手段の内部に複数の半
導体レーザ１０１及びコリメータ光学系１０２を時間的
に連続記録走査が行えるように配置して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビーム記録装置に
関し、特にレーザビームを回転可能な偏向手段によって
走査させて所望画像を記録するレーザビーム記録装置の
レーザビームの照射・走査手段の構成に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開昭６３−１６７５５
９号公報に開示された、従来のレーザビーム記録装置を
示す斜視図である。図において、１０１は半導体レー
ザ、１０２は半導体レーザ１０１により出射されたレー
ザビームを平行光とするコリメータ光学系、１０３は半
導体レーザ１０１より出射されたレーザビーム、１０４
はレーザビーム１０３を角度偏向させるための回転多面
鏡、１０５は偏向された角度に対して集光点位置が比例
する特性を有するｆ・θレンズからなる集束レンズ、１
０６は集束レンズ１０５からの光を所定角度反射させる
ための長尺ミラー、１０７は被照射物としての感光フィ
ルム、１０８は感光フィルム１０７を搬送するベルト、
１０９はベルト１０８を駆動する駆動装置、１１０は半
導体レーザ１０１を駆動するための半導体レーザ駆動装
置である。

【０００３】次に動作について説明する。半導体レーザ
１０１から出射されたレーザビーム１０３はコリメータ
光学系１０２によって平行光とされた後に回転多面鏡１
０４に入射する。レーザビーム１０３は回転多面鏡１０
４によって反射偏向され、ｆ・θレンズからなる集束レ
ンズ１０５によって集束光とされ、長尺ミラー１０６に
よって反射して感光フィルム１０７上に集光・照射さ
れ、図中Ｘ方向に走査（主走査）する。それにともな
い、感光フィルム１０７が、駆動装置１０９によって駆
動されるベルト１０８により、上記主走査方向Ｘと略直
角な図中矢印Ｙ方向に搬送されて副走査がなされる。よ
って上記感光フィルム１０７上には、画像記録信号に基
づいて半導体レーザ駆動装置１１０によって駆動された
半導体レーザ１０１からの変調されたレーザビーム１０
３が２次元的に照射され、画像の記録が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザビーム記
録装置、特にレーザビームを回転可能な偏向手段によっ
て走査させて所望画像を記録するレーザビーム記録装置
は、以上の様に構成されているので、半導体レーザから
のレーザビームと回転多面鏡（回転走査手段）との高精
度な光学的調整が必要で、また回転多面鏡にも高い精度
が要求されるなどの問題点があった。

【０００５】また、半導体レーザ、コリメート光学系お
よび回転多面鏡を順次配置して構成するために、装置の
小型化、簡略化を行うことが困難であるなどの問題点も
あった。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、レーザビーム記録装置の小型
化、簡略化、高性能化を容易にするとともに、組立て時
の高精度な調整を必要としない信頼性の高いのレーザビ
ーム記録装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るレ
ーザビーム記録装置は、被照射物にレーザビームを照射
するための少なくとも１つ以上の半導体レーザと、前記
半導体レーザからの出射されたレーザビームを平行光に
するコリメータ光学系と、前記コリメータ光学系で平行
化されたレーザビームを被照射物に集光するＦ・θレン
ズ系で構成された集光光学系と、レーザビームを回転手
段を用いて被照射物上に走査させるレーザビーム走査手
段とを備え、前記レーザビーム走査手段の内部に前記半
導体レーザおよびコリメータ光学系を配設したものであ
る。

【０００８】また、請求項２の発明に係るレーザビーム
記録装置は、被照射物にレーザビームを照射するための
複数の半導体レーザと、前記半導体レーザからの出射さ
れたレーザビームを平行光にするコリメータ光学系と、
前記コリメータ光学系で平行化されたレーザビームを被
照射物に集光するＦ・θレンズ系で構成された集光光学
系と、レーザビームを回転手段を用いて被照射物上に走
査させるレーザビーム走査手段とを備え、前記レーザビ
ーム走査手段の内部に前記複数の半導体レーザおよびコ
リメータ光学系を時間的に連続記録走査が行えるように
配設したものである。

【０００９】また、請求項３の発明に係るレーザビーム
記録装置は、被照射物にレーザビームを照射するための
少なくとも１つ以上の半導体レーザと、前記半導体レー
ザからの出射されたレーザビームを被照射物に集光する
光学手段と、レーザビームを回転手段を用いて被照射物
上に走査させるレーザビーム走査手段とを備え、前記レ
ーザビーム走査手段の内部に前記半導体レーザおよび前
記光学手段を配設したものである。

【００１０】また、請求項４の発明に係るレーザビーム
記録装置は、被照射物にレーザビームを照射するための
複数の半導体レーザと、前記半導体レーザからの出射さ
れたレーザビームを被照射物に集光する光学手段と、レ
ーザビームを回転手段を用いて被照射物上に走査させる
レーザビーム走査手段とを備え、前記レーザビーム走査
手段の内部に前記複数の半導体レーザおよび光学手段を
時間的に連続記録走査が行えるように配設したものであ
る。

【００１１】また、請求項５の発明に係るレーザビーム
記録装置は、上記レーザビーム走査手段は、主走査方向
にレーザビーム出射窓が設けられ、前記レーザビーム出
射窓は光学的に透明な部材、もしくは光学レンズで構成
したものである。

【００１２】また、請求項６の発明に係るレーザビーム
記録装置は、上記レーザビーム走査手段は、半導体レー
ザおよびコリメータ光学系が配置された回転走査部とモ
ータを一体的に構成したものである。

【００１３】また、請求項７の発明に係るレーザビーム
記録装置は、上記半導体レーザは、複数の半導体レーザ
素子を同一基板上に形成したマルチビーム半導体レーザ
であって、主走査方向に対して略平行にレーザビームを
形成するように配設したものである。

【００１４】

【作用】上記のように請求項１の発明においては、半導
体レーザ、コリメート光学系と偏向走査手段が一体化さ
れ、装置の小型化、簡略化が行え、光学系の高精度な調
整も不用になる。

【００１５】請求項２、４の発明においては、複数のレ
ーザビームによって時間的に連続した記録走査が行なわ
れ、記録速度の向上が図られる。

【００１６】請求項３の発明においては、半導体レーザ
と半導体レーザからの出射光を被照射物上に集光する光
学手段と偏向走査手段が一体化され、装置の小型化、簡
略化が行え、光学系の高精度な調整も不用になる。

【００１７】請求項５の発明においては、上記偏向走査
手段に、主走査方向に対しレーザビーム出射窓を設け、
前記レーザビーム出射窓を光学的に透明な部材、もしく
は光学レンズで構成されているので、偏向走査手段の構
成が簡略化でき、防塵対策など信頼性が向上する。

【００１８】請求項６の発明においては、偏向走査手段
と回転駆動を行うモータが一体化され、走査装置の一層
の小型化が行える。

【００１９】請求項７の発明においては、半導体レーザ
からの複数のレーザビームによって並列記録が行える。

【００２０】

【実施例】

〈第１の実施例〉以下、本発明を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１の実施例におけるレーザビーム
記録装置を示す斜視図である。図において、符号１０１
〜１０３、１０５〜１０９は図１０の従来例と同様のも
のであり、同一符号を付して説明を省略する。１は半導
体レーザ１０１、コリメート光学系１０２が内部に配設
された回転走査手段である。

【００２１】次に動作について説明する。半導体レーザ
１０１から出射されたレーザビーム１０３はコリメータ
光学系１０２によって平行光とされた後、回転走査手段
１より出射する。レーザビーム１０３は回転走査手段１
の回転駆動によって偏向され、ｆ・θレンズからなる集
束レンズ１０５によって集束光とされ、長尺ミラー１０
６によって反射して感光フィルム１０７上に集光・照射
され、図中Ｘ方向に走査（主走査）する。それにともな
い、感光フィルム１０７が、駆動装置１０９によって駆
動されるベルト１０８により、上記主走査方向Ｘと略直
角な図中矢印Ｙ方向に搬送されて副走査がなされる。よ
って従来装置と同様にして画像の記録が行われる。

【００２２】〈第２の実施例〉本発明の第２の実施例
は、複数の半導体レーザを用いた連続走査方式に関する
ものであり、前記第１の実施例とは回転走査手段の内部
に設けられた半導体レーザ、コリメータ光学系の配置に
関するところが相違する。従って、本実施例の構成に関
する説明は省略し、発明の要点を複数の半導体レーザが
配置された回転走査手段の構成を用いて説明する。図２
は本発明の第２の実施例における回転走査手段の構成を
示す図である。図において、２０１、２０２は前記半導
体レーザ１０１と同様の特性を有する半導体レーザ、２
０３、２０４はそれぞれ半導体レーザ２０１、２０２か
ら出射されたレーザビームを平行光にするコリメータ光
学系である。

【００２３】連続走査については図３を併せて用いなが
ら説明する。図３は本発明の第２の実施例における連続
走査を示す図であり、いわば、回転走査手段２１０から
出射されるレーザビームと被照射物上に対する走査の様
子を示したものである。図において、Ｌは被照射物上で
の走査範囲、Ａ，Ｂは走査範囲Ｌに対応する回転走査手
段２１０からのレーザビーム出射範囲の始点、終点を示
す点である。被照射物上の走査範囲Ｌ間をレーザビーム
で走査するには、回転走査手段２１０の回転に伴い、点
Ａにおいて半導体レーザを駆動させ、点Ｂにおいて停止
させることにより行われる。ここで、複数の半導体レー
ザによって第１のレーザビームが点Ｂで停止させられる
と略同時に第２のレーザビームが点Ａで駆動されるよう
に配置すれば、被照射物上での走査は途切れる事なく連
続的な走査がなされる。

【００２４】〈第３の実施例〉本発明の第３の実施例
は、前記実施例１、２に加え、装置の一層の小型化を達
成するための手段を示したものであり、集光手段に関す
るものである。図４は本発明の第３の実施例におけるレ
ーザビーム記録装置を示す斜視図であり、図において、
符号１０１、１０３、１０６〜１０９は図１の第１の実
施例と同様のものであり、同一符号を付して説明を省略
する。４０１は半導体レーザ１０１から出射されたレー
ザビームを被照射物上に集光する集光レンズである。

【００２５】次に本実施例の要点を説明する。半導体レ
ーザ１０１のレーザビームは画像記録信号に従って光パ
ルスもしくは２値レベルに強度変調され、集光レンズ４
０１によって感光フィルム１０７上に収束するレーザビ
ーム４１０に変換された後、回転走査手段１より出射す
る。レーザビーム４１０は回転走査手段１の回転駆動に
よって偏向され、長尺ミラー１０６によって反射して感
光フィルム１０７上に集光・照射され、図中Ｘ方向に走
査（主走査）する。それにともない、感光フィルム１０
７が、駆動装置１０９によって駆動されるベルト１０８
により、上記主走査方向Ｘと略直角な図中矢印Ｙ方向に
搬送されて副走査がなされる。よって、従来装置と同様
にして画像の記録が行われる。

【００２６】上記のように、本実施例３では、半導体レ
ーザ１０１から出射された発散光が感光フィルム１０７
上に集束光に変換される光学系であればよく、無限系の
複数の光学素子の組合せや有限系の単一光学素子等で構
成すれば良い。

【００２７】〈第４の実施例〉本発明の第４の実施例
は、複数の半導体レーザを用いた連続走査方式に関する
ものであり、前記第３の実施例とは回転走査手段の内部
に設けられた半導体レーザ、集光光学系の配置に関して
のみ異なる。従って、本実施例の構成に関する説明は省
略し、発明の要点を複数の半導体レーザが配置された回
転走査手段の構成を用いて説明する。図５は本発明の第
４の実施例におけるレーザビーム記録装置を示す斜視図
である。図において、５０１、５０２はそれぞれ半導体
レーザ２０１、２０２から出射されたレーザビームを平
行光にするコリメータ光学系である。画像記録を行う動
作、連続走査動作については本発明の第２の実施例で説
明したので省略する。

【００２８】〈第５の実施例〉本発明の第５の実施例
は、前記回転走査手段の構成を示したものである。従っ
て、本発明の要点を回転走査手段の構成を用いて説明す
る。図６は本発明の第５の実施例における回転走査手段
の構成を示す図である。図において、６１０は円筒形状
を有する回転走査手段、６０１は回転走査手段６１０に
設けられたレーザビーム出射窓、６０２はレーザビーム
出射窓６０１に設けられた光学素子である。半導体レー
ザ１０１から出射したレーザビームは、光学素子６０２
によって平行光、あるいは収束光に変換され回転走査手
段６１０から出射する。

【００２９】〈第６の実施例〉本発明の第６の実施例
は、前記実施例に加え、装置の一層の小型化を達成する
ための手段を示したものであり、上記回転走査手段の回
転駆動方式に関するものである。前記実施例とは回転走
査手段に回転駆動用モータを一体化して構成したことの
みが異なる。従って、本実施例の構成、動作に関する説
明は省略し、発明の要点を回転走査部の構成を用いて説
明する。図７は本発明の第６の実施例における回転走査
手段の構成を示す図である。図において、７０１は回転
走査手段１を回転駆動するためのモータである。上記の
ように、モータ７０１は回転走査手段１とモータ７０１
の回転軸によって一体化され、モータ７０１の駆動に伴
い直接的に回転走査手段を駆動する。

【００３０】〈第７の実施例〉本発明の上記実施例を用
いて並列記録を容易に達成するするための手段を示した
ものであり、複数の単一横モードで発振する半導体レー
ザの構成、特に半導体レーザ素子に関するものである。
図８は本発明の第７の実施例におけるレーザビーム記録
装置を示す斜視図であり、図において、符号１、１０
２、１０５〜１０９は図１の第１の実施例と同様のもの
であり、同一符号を付して説明を省略する。８０１は単
一横モードで発振するマルチビーム半導体レーザ、８０
１ａ、８０１ｂはマルチビーム半導体レーザ８０１から
出射したレーザビームである。

【００３１】次に本実施例の要点について説明する。図
９は本発明の第７の実施例におけるマルチビーム半導体
レーザを示す図である。図において、８０１ａ、８０２
ｂは同一基板上の異なるレーザ共振器から出射された単
一横モード発振するレーザビームである。マルチビーム
半導体半導体レーザ８０１のレーザビーム８０１ａ、８
０１ｂは各々独立に印写信号発生部からの画像記録信号
に従って光パルスもしくは２値レベルに強度変調され、
コリメート光学系１０２によって平行光とされた後、回
転走査手段１より出射する。複数のレーザビーム８０１
ａ、８０１ｂは回転走査手段１の回転駆動によって偏向
され、ｆ・θレンズからなる集束レンズ１０５によって
集束光とされ、長尺ミラー１０６によって反射して感光
フィルム１０７上に同時に集光・照射され、図中Ｘ方向
に２列同時に並列走査（主走査）する。それにともな
い、感光フィルム１０７が、駆動装置１０９によって駆
動されるベルト１０８により、上記主走査方向Ｘと略直
角な図中矢印Ｙ方向に搬送されて副走査がなされる。よ
って従来装置と同様にして画像の記録が行われる。

【００３２】本実施例７では、装置の小型化、光学系の
簡略化を図るため、複数の半導体レーザが同一基板上に
形成されたマルチビーム半導体レーザを用いたが、複数
の半導体レーザを個別に用いてレーザビームを略同一に
合成して用いても良い。

【００３３】なお、上記の実施例では、回転による走査
方法を用いて説明したが、直線的な往復運動や所定角度
内の偏向手段を用いる場合であっても良い。また、ドラ
ム回転によって主走査を、ドラム回転方向と直交する方
向へレーザビームを移動させ副走査を行う記録方式を用
いても同様の効果を呈する。被照射体においてもインク
フィルムに限定されずレーザビームを吸収し、光熱変換
を行うものであっても良い。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１、３の発明によ
れば、半導体レーザおよび光学系を偏向走査手段と一体
化した構成にしたので、光学系の高精度な調整が不用と
なり走査装置の小型化、光学系の簡略化を図ったレーザ
ビーム記録装置が得られる。

【００３５】請求項２、４の発明によれば、複数のレー
ザビームによって時間的に連続した記録走査が行なわ
れ、走査装置の小型化、光学系の簡略化に加え、記録速
度の向上も図ったレーザビーム記録装置が得られる。

【００３６】請求項５の発明によれば、偏向走査手段の
構成の簡略化を図ることができ、走査装置の信頼性が向
上する。

【００３７】請求項６の発明によれば、偏向走査手段と
回転駆動を行うモータが一体化されて構成されているの
で、走査装置の一層の小型化が行える。

【００３８】請求項７の発明においては、半導体レーザ
からの複数のレーザビームを用いて複数の走査を同時に
行う並列記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるレーザビーム記
録装置を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施例における回転走査手段の
構成を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例における連続走査を示す
図である。

【図４】本発明の第３の実施例におけるレーザビーム記
録装置を示す斜視図である。

【図５】本発明の第４の実施例におけるレーザビーム記
録装置を示す斜視図である。

【図６】本発明の第５の実施例における回転走査手段の
構成を示す図である。

【図７】本発明の第６の実施例における回転走査手段の
構成を示す図である。

【図８】本発明の第７の実施例におけるレーザビーム記
録装置を示す斜視図である。

【図９】本発明の第７の実施例におけるマルチビーム半
導体レーザを示す図である。

【図１０】従来のレーザビーム記録装置を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１回転走査手段１０１、２０１、２０２半導体レーザ１０２、２０３、２０４コリメータ光学系１０３レーザビーム１０５Ｆ・θレンズ１０７感光フィルム４０１、５０１、５０２レーザビーム集光手段８０１マルチビーム半導体レーザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被照射物にレーザビームを照射するため
の少なくとも１つ以上の半導体レーザと、前記半導体レ
ーザからの出射されたレーザビームを平行光にするコリ
メータ光学系と、前記コリメータ光学系で平行化された
レーザビームを被照射物に集光するＦ・θレンズ系で構
成された集光光学系と、レーザビームを回転手段を用い
て被照射物上に走査させるレーザビーム走査手段とを備
え、前記レーザビーム走査手段の内部に前記半導体レー
ザおよびコリメータ光学系を配設したことを特徴とする
レーザビーム記録装置。
【請求項２】被照射物にレーザビームを照射するため
の複数の半導体レーザと、前記半導体レーザからの出射
されたレーザビームを平行光にするコリメータ光学系
と、前記コリメータ光学系で平行化されたレーザビーム
を被照射物に集光するＦ・θレンズ系で構成された集光
光学系と、レーザビームを回転手段を用いて被照射物上
に走査させるレーザビーム走査手段とを備え、前記レー
ザビーム走査手段の内部に前記複数の半導体レーザおよ
びコリメータ光学系を時間的に連続記録走査が行えるよ
うに配設したことを特徴とするレーザビーム記録装置。
【請求項３】被照射物にレーザビームを照射するため
の少なくとも１つ以上の半導体レーザと、前記半導体レ
ーザからの出射されたレーザビームを被照射物に集光す
る光学手段と、レーザビームを回転手段を用いて被照射
物上に走査させるレーザビーム走査手段とを備え、前記
レーザビーム走査手段の内部に前記半導体レーザおよび
前記光学手段を配設したことを特徴とするレーザビーム
記録装置。
【請求項４】被照射物にレーザビームを照射するため
の複数の半導体レーザと、前記半導体レーザからの出射
されたレーザビームを被照射物に集光する光学手段と、
レーザビームを回転手段を用いて被照射物上に走査させ
るレーザビーム走査手段とを備え、前記レーザビーム走
査手段の内部に前記複数の半導体レーザおよび光学手段
を時間的に連続記録走査が行えるように配設したことを
特徴とするレーザビーム記録装置。
【請求項５】上記レーザビーム走査手段は、主走査方
向にレーザビーム出射窓が設けられ、前記レーザビーム
出射窓は光学的に透明な部材、もしくは光学レンズで構
成したことを特徴とする請求項１〜４記載のレーザビー
ム記録装置。
【請求項６】上記レーザビーム走査手段は、半導体レ
ーザおよびコリメータ光学系が配置された回転走査部と
モータを一体的に構成したことを特徴とする請求項１〜
５記載のレーザビーム記録装置。
【請求項７】上記半導体レーザは、複数の半導体レー
ザ素子を同一基板上に形成したマルチビーム半導体レー
ザであって、主走査方向に対して略平行にレーザビーム
を形成するように配設したことを特徴とする請求項１〜
６記載のレーザビーム記録装置。