JPH0964444A - 長焦点レーザビーム発生装置 - Google Patents
長焦点レーザビーム発生装置Info
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- JPH0964444A JPH0964444A JP7213265A JP21326595A JPH0964444A JP H0964444 A JPH0964444 A JP H0964444A JP 7213265 A JP7213265 A JP 7213265A JP 21326595 A JP21326595 A JP 21326595A JP H0964444 A JPH0964444 A JP H0964444A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価でかつ精度よく作製できる光学フィルタ
を用いて、光軸方向の光パワーのリップルを抑制できる
長焦点レーザビーム発生装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源１からのレーザ光１１を平面
波のレーザ光１２に変換する第１レンズ２と、レーザ光
１２を環状スリット３aで球面波に変換するスリット板
３と、その環状スリット３aからの球面波を平面波のレ
ーザ光１５に変換する第２レンズ４とを備える。上記ス
リット板３と第２レンズ４との間に、コサイン関数状の
振幅透過率分布に基づいて形成され、光軸Ｚに対して半
径方向外向にステップ状の振幅透過率分布を有する光学
フィルタ５を配置する。上記光学フィルタ５をフォトリ
ソグラフィー技術,蒸着技術により安価にかつ精度よく
作製する。そして、上記光学フィルタ５によって、光軸
Ｚ上に発生するベッセルビーム１６の光軸方向の光パワ
ーのリップルを抑制する。
を用いて、光軸方向の光パワーのリップルを抑制できる
長焦点レーザビーム発生装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光源１からのレーザ光１１を平面
波のレーザ光１２に変換する第１レンズ２と、レーザ光
１２を環状スリット３aで球面波に変換するスリット板
３と、その環状スリット３aからの球面波を平面波のレ
ーザ光１５に変換する第２レンズ４とを備える。上記ス
リット板３と第２レンズ４との間に、コサイン関数状の
振幅透過率分布に基づいて形成され、光軸Ｚに対して半
径方向外向にステップ状の振幅透過率分布を有する光学
フィルタ５を配置する。上記光学フィルタ５をフォトリ
ソグラフィー技術,蒸着技術により安価にかつ精度よく
作製する。そして、上記光学フィルタ５によって、光軸
Ｚ上に発生するベッセルビーム１６の光軸方向の光パワ
ーのリップルを抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザビームプ
リンタ、バーコードリーダおよびコンパクトディスクや
ミニディスク等の光ピックアップ等に使用される長焦点
レーザビーム発生装置に関する。
リンタ、バーコードリーダおよびコンパクトディスクや
ミニディスク等の光ピックアップ等に使用される長焦点
レーザビーム発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光学系の集光手段としては、凹凸
レンズを用いたものがある。この凹凸レンズを用いた集
光手段により集光された光は、光パワーが光軸に対して
半径方向にガウシャン分布(正規分布)しているため、焦
点深度が非常に浅く、光学機器に組み込んで使用すると
きに焦点ボケが発生する。したがって、上記焦点ボケを
補正するために、各種光学レンズや機械的な機能を追加
しなければならず、コストが高くつくという問題があ
る。
レンズを用いたものがある。この凹凸レンズを用いた集
光手段により集光された光は、光パワーが光軸に対して
半径方向にガウシャン分布(正規分布)しているため、焦
点深度が非常に浅く、光学機器に組み込んで使用すると
きに焦点ボケが発生する。したがって、上記焦点ボケを
補正するために、各種光学レンズや機械的な機能を追加
しなければならず、コストが高くつくという問題があ
る。
【０００３】そこで、最近、レーザ技術の進展に伴っ
て、光学系に長焦点レーザビームとしてベッセルビーム
を用いることが提案されている。図１１に上記ベッセル
ビームを発生させる光学系の概略を示しており、レーザ
光源１から射出された球面波のレーザ光１１は、第１レ
ンズ２に到達した後、この第１レンズ２により平面波の
レーザ光１２に変換される。そして、上記平面波のレー
ザ光１２は、スリット板３に設けられた環状スリット３
aに達し、この環状スリット３aにより再び球面波に変換
された後、第２レンズ４に達して、波数ベクトルｋの平
面波のレーザ光１３に変換される。上記第２レンズ４で
平面波に変換されたレーザ光１３は、この光学系の光軸
Ｚに対して角度θで交差している。上記平面波のレーザ
光１３が重なり合う領域の光軸Ｚ上の０〜Ｚmaxで、互
いに干渉を起こして、ベッセルビーム１４が発生し、そ
のベッセルビーム１４が発生する光軸Ｚ上の領域は、第
２レンズ４の開口半径Ｒとレーザ光１３の交差角度θに
より決定される。
て、光学系に長焦点レーザビームとしてベッセルビーム
を用いることが提案されている。図１１に上記ベッセル
ビームを発生させる光学系の概略を示しており、レーザ
光源１から射出された球面波のレーザ光１１は、第１レ
ンズ２に到達した後、この第１レンズ２により平面波の
レーザ光１２に変換される。そして、上記平面波のレー
ザ光１２は、スリット板３に設けられた環状スリット３
aに達し、この環状スリット３aにより再び球面波に変換
された後、第２レンズ４に達して、波数ベクトルｋの平
面波のレーザ光１３に変換される。上記第２レンズ４で
平面波に変換されたレーザ光１３は、この光学系の光軸
Ｚに対して角度θで交差している。上記平面波のレーザ
光１３が重なり合う領域の光軸Ｚ上の０〜Ｚmaxで、互
いに干渉を起こして、ベッセルビーム１４が発生し、そ
のベッセルビーム１４が発生する光軸Ｚ上の領域は、第
２レンズ４の開口半径Ｒとレーザ光１３の交差角度θに
より決定される。
【０００４】上記ベッセルビーム１４は、光軸Ｚに対し
て半径方向に第１種０次ベッセル関数の電界分布Ｊ
0（βr）を有し、回折を起こさずにほぼ一定のビーム径
で光軸方向に伝搬することが知られている(「Exact sol
utions for nondiffracting beams.I.The scalar theor
y」J.Durnin Vol.4, No.4/April 1987/J.Optical Soci
ety of America)。なお、上記電界分布Ｊ0（βr）にお
いて、Ｊ0は第１種０次ベッセル関数、βは定数、ｒは
光軸からの半径方向の距離である。図１２は上記ベッセ
ルビーム１４の光軸に対して半径方向の光パワーの分布
を示し、図１３はβ＝ksinθ，ｋ＝２π／λ，θ＝0.52
7deg，波長λ＝780nm，半径Ｒ＝4mmとした場合の上記ベ
ッセルビーム１４の主ピークの光軸方向の光パワーの分
布を示している。そして、図１３に示すように、上記ベ
ッセルビーム１４の光パワーの偏差△は６８．７％(＝
(Ｉmax−Ｉmin)／Ｉmid×100)で、光軸方向に対して変
調特性を有している。
て半径方向に第１種０次ベッセル関数の電界分布Ｊ
0（βr）を有し、回折を起こさずにほぼ一定のビーム径
で光軸方向に伝搬することが知られている(「Exact sol
utions for nondiffracting beams.I.The scalar theor
y」J.Durnin Vol.4, No.4/April 1987/J.Optical Soci
ety of America)。なお、上記電界分布Ｊ0（βr）にお
いて、Ｊ0は第１種０次ベッセル関数、βは定数、ｒは
光軸からの半径方向の距離である。図１２は上記ベッセ
ルビーム１４の光軸に対して半径方向の光パワーの分布
を示し、図１３はβ＝ksinθ，ｋ＝２π／λ，θ＝0.52
7deg，波長λ＝780nm，半径Ｒ＝4mmとした場合の上記ベ
ッセルビーム１４の主ピークの光軸方向の光パワーの分
布を示している。そして、図１３に示すように、上記ベ
ッセルビーム１４の光パワーの偏差△は６８．７％(＝
(Ｉmax−Ｉmin)／Ｉmid×100)で、光軸方向に対して変
調特性を有している。
【０００５】上記ベッセルビームを発生する長焦点レー
ザビーム発生装置を、例えば図１４に示すレーザビーム
プリンタに適用する場合、レーザ光源３１からのレーザ
光を受けて、光学系３２はベッセルビーム３５を発生す
る。その光学系３２からのベッセルビーム３５をポリゴ
ンミラー３３によって感光ドラム３４上に走査する。と
ころが、上記ベッセルビーム３５は、上述のとおり光軸
方向に対して変調特性を有しており、感光ドラム３４に
到達するベッセルビーム３５の長さが走査位置によって
異なるので(例えば感光ドラム３４の中央部３４aと端部
３４bで長さが△ｄ異なる)、感光ドラム３４上の走査位
置によって光パワーに差が生じて、プリント品質を低下
させるという問題がある。
ザビーム発生装置を、例えば図１４に示すレーザビーム
プリンタに適用する場合、レーザ光源３１からのレーザ
光を受けて、光学系３２はベッセルビーム３５を発生す
る。その光学系３２からのベッセルビーム３５をポリゴ
ンミラー３３によって感光ドラム３４上に走査する。と
ころが、上記ベッセルビーム３５は、上述のとおり光軸
方向に対して変調特性を有しており、感光ドラム３４に
到達するベッセルビーム３５の長さが走査位置によって
異なるので(例えば感光ドラム３４の中央部３４aと端部
３４bで長さが△ｄ異なる)、感光ドラム３４上の走査位
置によって光パワーに差が生じて、プリント品質を低下
させるという問題がある。
【０００６】そこで、上記ベッセルビームの光パワーの
リップルを抑制するため、長焦点レーザビーム発生装置
に次の数１で表されるコサイン関数状の振幅透過率分布
を有する光学フィルタを設けることが提案されている
(「Constant-axial-intensitynondiffracting beam」A.
J.Cox and Joseph D'Anna Optics Letters/Vol.17,No.
4/February 15,1992/Optical Society of America)。
リップルを抑制するため、長焦点レーザビーム発生装置
に次の数１で表されるコサイン関数状の振幅透過率分布
を有する光学フィルタを設けることが提案されている
(「Constant-axial-intensitynondiffracting beam」A.
J.Cox and Joseph D'Anna Optics Letters/Vol.17,No.
4/February 15,1992/Optical Society of America)。
【０００７】上記長焦点レーザビーム発生装置におい
て、光学フィルタの円形の通過部の半径をＲとすると、
半径ｒ(≦Ｒ)における振幅透過率Ｔ(ｒ)は、
て、光学フィルタの円形の通過部の半径をＲとすると、
半径ｒ(≦Ｒ)における振幅透過率Ｔ(ｒ)は、
【数１】 Ｔ(ｒ)＝１ (ｒ≦eＲのとき) Ｔ(ｒ)＝(１＋cos(π(ｒ−eＲ)／(Ｒ−eＲ)))／２ (ｒ＞eＲのとき) で表される。例えば、図１５に示すように、半径Ｒ＝４
mm、e＝０．７の場合、光軸方向の光パワー分布をシュ
ミレーションにより求めると、図１６に示すように、光
パワーの偏差△が２．９％で、光学フィルタを用いない
ときの光パワーの変調特性が抑制されていることが判
る。
mm、e＝０．７の場合、光軸方向の光パワー分布をシュ
ミレーションにより求めると、図１６に示すように、光
パワーの偏差△が２．９％で、光学フィルタを用いない
ときの光パワーの変調特性が抑制されていることが判
る。
【０００８】このように、上記光学フィルタによって、
ベッセルビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制
することができる。したがって、光軸方向の光パワーの
リップルが抑制されたベッセルビームを用いることによ
って、図１４に示すレーザビームプリンタの光学系にお
いて、光線補正用のｆ・θレンズを省略できると共に、
感光ドラム３４の走査線上に照射されるベッセルビーム
の光パワーを略一定にして、良質なプリント状態を達成
することができる。
ベッセルビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制
することができる。したがって、光軸方向の光パワーの
リップルが抑制されたベッセルビームを用いることによ
って、図１４に示すレーザビームプリンタの光学系にお
いて、光線補正用のｆ・θレンズを省略できると共に、
感光ドラム３４の走査線上に照射されるベッセルビーム
の光パワーを略一定にして、良質なプリント状態を達成
することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
学フィルタを用いた長焦点レーザビーム発生装置におい
て、図１５に示すように滑らかなコサイン関数状の曲線
に沿った振幅透過率分布を有する光学フィルタの作製が
困難という問題がある。また、例え、そのような光学フ
ィルタが作製できたとしても、コストが高くつくという
欠点がある。
学フィルタを用いた長焦点レーザビーム発生装置におい
て、図１５に示すように滑らかなコサイン関数状の曲線
に沿った振幅透過率分布を有する光学フィルタの作製が
困難という問題がある。また、例え、そのような光学フ
ィルタが作製できたとしても、コストが高くつくという
欠点がある。
【００１０】そこで、この発明の目的は、容易にかつ安
価に作製できる光学フィルタを用いて、光軸方向の光パ
ワーのリップルを抑制できる長焦点レーザビーム発生装
置を提供することにある。
価に作製できる光学フィルタを用いて、光軸方向の光パ
ワーのリップルを抑制できる長焦点レーザビーム発生装
置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置は、光軸に
対して半径方向の電界分布が第１種０次関数状のベッセ
ルビームに代表される長焦点レーザビームを発生する長
焦点レーザビーム発生装置において、レーザビームが通
過する通過部の振幅透過率分布が半径方向にステップ状
に変化していることを特徴としている。
め、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置は、光軸に
対して半径方向の電界分布が第１種０次関数状のベッセ
ルビームに代表される長焦点レーザビームを発生する長
焦点レーザビーム発生装置において、レーザビームが通
過する通過部の振幅透過率分布が半径方向にステップ状
に変化していることを特徴としている。
【００１２】上記請求項１の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、例えばコサイン関数状またはリニア関数状
に光軸に対して半径方向外向に振幅透過率が徐々に小さ
くなるように、上記通過部の振幅透過率分布がステップ
状に変化していると、上記通過部を通過したレーザビー
ムにより、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された
長焦点レーザビームが得られる。上記通過部は、容易に
作製できる安価な光学フィルタで実現できる。したがっ
て、この長焦点レーザビーム発生装置は、光線補正用の
各種光学レンズ等なしに、上記通過部により長焦点レー
ザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制でき
る。したがって、レーザビームを用いた機器にこの発明
の長焦点レーザビーム発生装置を適用することによっ
て、光学系を簡素化して、低価格な機器を実現できる。
置によれば、例えばコサイン関数状またはリニア関数状
に光軸に対して半径方向外向に振幅透過率が徐々に小さ
くなるように、上記通過部の振幅透過率分布がステップ
状に変化していると、上記通過部を通過したレーザビー
ムにより、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された
長焦点レーザビームが得られる。上記通過部は、容易に
作製できる安価な光学フィルタで実現できる。したがっ
て、この長焦点レーザビーム発生装置は、光線補正用の
各種光学レンズ等なしに、上記通過部により長焦点レー
ザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制でき
る。したがって、レーザビームを用いた機器にこの発明
の長焦点レーザビーム発生装置を適用することによっ
て、光学系を簡素化して、低価格な機器を実現できる。
【００１３】また、請求項２の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置におい
て、上記通過部は、光軸に対して半径方向に振幅透過率
がステップ状に変化する振幅透過率分布を有する光学フ
ィルタであることを特徴としている。
装置は、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置におい
て、上記通過部は、光軸に対して半径方向に振幅透過率
がステップ状に変化する振幅透過率分布を有する光学フ
ィルタであることを特徴としている。
【００１４】上記請求項２の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、滑らかに変化する振幅透過率分布を有する
光学フィルタが作製が困難でかつ高価であるのに比べ
て、上記ステップ状に振幅透過率が変化する光学フィル
タは、作りやすく、かつ安価に作製できる。したがっ
て、容易に作製できる安価な光学フィルタによって、長
焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑
制できる。
置によれば、滑らかに変化する振幅透過率分布を有する
光学フィルタが作製が困難でかつ高価であるのに比べ
て、上記ステップ状に振幅透過率が変化する光学フィル
タは、作りやすく、かつ安価に作製できる。したがっ
て、容易に作製できる安価な光学フィルタによって、長
焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑
制できる。
【００１５】また、請求項３の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項２の長焦点レーザビーム発生装置におい
て、上記光学フィルタの振幅透過率分布を、コサイン関
数状またはリニア関数状に上記光軸に対して半径方向外
向に振幅透過率が徐々に小さくなるように、ステップ状
に形成したことを特徴としている。
装置は、請求項２の長焦点レーザビーム発生装置におい
て、上記光学フィルタの振幅透過率分布を、コサイン関
数状またはリニア関数状に上記光軸に対して半径方向外
向に振幅透過率が徐々に小さくなるように、ステップ状
に形成したことを特徴としている。
【００１６】上記請求項３の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワー
のリップルを抑制するのに有効なコサイン関数状または
リニア関数状に、光学フィルタの振幅透過率分布をステ
ップ状に形成し、その光学フィルタによってレーザビー
ムを濾光する。そして、上記光学フィルタによって濾光
されたレーザビームにより長焦点レーザビームを発生さ
せる。したがって、上記長焦点レーザビームの光軸方向
の光パワーのリップルを効果的に抑制できる。
置によれば、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワー
のリップルを抑制するのに有効なコサイン関数状または
リニア関数状に、光学フィルタの振幅透過率分布をステ
ップ状に形成し、その光学フィルタによってレーザビー
ムを濾光する。そして、上記光学フィルタによって濾光
されたレーザビームにより長焦点レーザビームを発生さ
せる。したがって、上記長焦点レーザビームの光軸方向
の光パワーのリップルを効果的に抑制できる。
【００１７】また、請求項４の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項２乃至３のいずれか１つにの長焦点レー
ザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、レー
ザビームが順次入射する第１レンズと第２レンズを有す
るベッセルビーム発生装置の上記第２レンズの入射側に
設けられていることを特徴としている。
装置は、請求項２乃至３のいずれか１つにの長焦点レー
ザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、レー
ザビームが順次入射する第１レンズと第２レンズを有す
るベッセルビーム発生装置の上記第２レンズの入射側に
設けられていることを特徴としている。
【００１８】上記請求項４の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、上記ベッセルビーム発生装置において、上
記第１レンズから第２レンズに入射するレーザビームを
光学フィルタにより濾光した後、濾光されたレーザビー
ムを第２レンズで平面波のレーザビームに変換して交差
させ、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された長焦
点レーザビームとしてのベッセルビームを発生させるこ
とができる。
置によれば、上記ベッセルビーム発生装置において、上
記第１レンズから第２レンズに入射するレーザビームを
光学フィルタにより濾光した後、濾光されたレーザビー
ムを第２レンズで平面波のレーザビームに変換して交差
させ、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された長焦
点レーザビームとしてのベッセルビームを発生させるこ
とができる。
【００１９】また、請求項５の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項２乃至４のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタの振幅透過
率分布を２以上のステップ状に形成したことを特徴とし
ている。
装置は、請求項２乃至４のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタの振幅透過
率分布を２以上のステップ状に形成したことを特徴とし
ている。
【００２０】上記請求項５の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、光学フィルタの振幅透過率分布を２以上の
ステップ状にすることによって、長焦点レーザビームの
光軸方向の光パワーのリップルを抑制する理想的な光学
フィルタに特性が近似する光学フィルタを得ることがで
き、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリップ
ルをより効果的に抑制できる。
置によれば、光学フィルタの振幅透過率分布を２以上の
ステップ状にすることによって、長焦点レーザビームの
光軸方向の光パワーのリップルを抑制する理想的な光学
フィルタに特性が近似する光学フィルタを得ることがで
き、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリップ
ルをより効果的に抑制できる。
【００２１】また、請求項６の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項２乃至５のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタは、互いに
半径が異なる円形開口部が夫々形成され、上記円形開口
部の中心が略一致するように重ね合わされると共に、所
定の振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜を有するこ
とを特徴としている。
装置は、請求項２乃至５のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタは、互いに
半径が異なる円形開口部が夫々形成され、上記円形開口
部の中心が略一致するように重ね合わされると共に、所
定の振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜を有するこ
とを特徴としている。
【００２２】上記請求項６の長焦点レーザビーム発生装
置によれば、例えば蒸着技術とフォトリソグラフィー技
術を用いて、透明基板,レンズおよびホログラム等の上
に所定の振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜(例え
ば金属膜)を重ね合わせて、各薄膜の円形開口部によっ
て、円形開口部の中心から半径方向外向に振幅透過率が
ステップ状に小さくなる振幅透過率分布を得ることがで
きる。なお、上記各薄膜の振幅透過率は、膜厚等を制御
することによって設定する。したがって、従来よりＩＣ
(集積回路)製造プロセスに用いられている薄膜形成技術
を用いて、この光学フィルタを安価に精度よく作製で
き、量産も容易である。
置によれば、例えば蒸着技術とフォトリソグラフィー技
術を用いて、透明基板,レンズおよびホログラム等の上
に所定の振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜(例え
ば金属膜)を重ね合わせて、各薄膜の円形開口部によっ
て、円形開口部の中心から半径方向外向に振幅透過率が
ステップ状に小さくなる振幅透過率分布を得ることがで
きる。なお、上記各薄膜の振幅透過率は、膜厚等を制御
することによって設定する。したがって、従来よりＩＣ
(集積回路)製造プロセスに用いられている薄膜形成技術
を用いて、この光学フィルタを安価に精度よく作製で
き、量産も容易である。
【００２３】また、請求項７の長焦点レーザビーム発生
装置は、請求項２乃至６のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタは、本体に
薄膜を蒸着とフォトリソグラフィーにより形成すること
により、上記振幅透過率分布を得ていることを特徴とし
ている。
装置は、請求項２乃至６のいずれか１つの長焦点レーザ
ビーム発生装置において、上記光学フィルタは、本体に
薄膜を蒸着とフォトリソグラフィーにより形成すること
により、上記振幅透過率分布を得ていることを特徴とし
ている。
【００２４】また、請求項７の長焦点レーザビーム発生
装置は、従来よりＩＣ製造プロセスに用いられている蒸
着技術とフォトリソグラフィー技術を用いて、この光学
フィルタを安価に精度よく量産できる。
装置は、従来よりＩＣ製造プロセスに用いられている蒸
着技術とフォトリソグラフィー技術を用いて、この光学
フィルタを安価に精度よく量産できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の長焦点レーザビ
ーム発生装置を図示の実施の形態により詳細に説明す
る。
ーム発生装置を図示の実施の形態により詳細に説明す
る。
【００２６】図１はこの発明の１つの実施の形態の長焦
点レーザビーム発生装置としてのベッセルビーム発生装
置の光学系の概略構成図であり、１は球面波のレーザ光
１１を射出するレーザ光源、２は上記レーザ光源１から
の球面波のレーザ光１１を平面波のレーザ光１２に変換
する第１レンズ、３は上記第１レンズ２からの平面波の
レーザ光１２を環状スリット３aにより球面波に変換す
るスリット板、４は上記スリット板３の環状スリット３
aからの球面波を平面波のレーザ光１５に変換する第２
レンズである。上記スリット板３と上記第２レンズ４と
の間に、この光学系の光軸が中心を通る半径Ｒの円形の
通過部としての光学フィルタを配置している。
点レーザビーム発生装置としてのベッセルビーム発生装
置の光学系の概略構成図であり、１は球面波のレーザ光
１１を射出するレーザ光源、２は上記レーザ光源１から
の球面波のレーザ光１１を平面波のレーザ光１２に変換
する第１レンズ、３は上記第１レンズ２からの平面波の
レーザ光１２を環状スリット３aにより球面波に変換す
るスリット板、４は上記スリット板３の環状スリット３
aからの球面波を平面波のレーザ光１５に変換する第２
レンズである。上記スリット板３と上記第２レンズ４と
の間に、この光学系の光軸が中心を通る半径Ｒの円形の
通過部としての光学フィルタを配置している。
【００２７】図２は上記光学フィルタ５の円形の通過部
の振幅透過率分布を示しており、横軸が中心から半径方
向の距離ｒ、縦軸が振幅透過率である。なお、上記光学
フィルタ５の開口透過部の半径Ｒを４mmとし、中心から
半径eＲ(e＝０．７)までの振幅透過率を１、半径eＲか
らＲまでの振幅透過率を次の数２の式に示す半径ｒ毎に
ステップ状に分布するようにしている。
の振幅透過率分布を示しており、横軸が中心から半径方
向の距離ｒ、縦軸が振幅透過率である。なお、上記光学
フィルタ５の開口透過部の半径Ｒを４mmとし、中心から
半径eＲ(e＝０．７)までの振幅透過率を１、半径eＲか
らＲまでの振幅透過率を次の数２の式に示す半径ｒ毎に
ステップ状に分布するようにしている。
【数２】ｒ＝eＲ＋(ｎ−１)dr ただし、ｎ＝１〜Ｎ(ｎ：整数、Ｎ：ステップ数)とし、
ステップピッチdrを、 dr＝(１−e)Ｒ／Ｎ とする。
ステップピッチdrを、 dr＝(１−e)Ｒ／Ｎ とする。
【００２８】すなわち、上記数２の式においてステップ
数Ｎ＝８とし、各ステップ毎に数２の式を数１の式に代
入して、各ステップ毎の振幅透過率を求めることによっ
て、図１５に示すコサイン関数状に減衰する振幅透過率
分布に対応するように、半径方向外向に振幅透過率がス
テップ状に小さくなるようにしている。
数Ｎ＝８とし、各ステップ毎に数２の式を数１の式に代
入して、各ステップ毎の振幅透過率を求めることによっ
て、図１５に示すコサイン関数状に減衰する振幅透過率
分布に対応するように、半径方向外向に振幅透過率がス
テップ状に小さくなるようにしている。
【００２９】図３は上記ベッセルビーム発生装置の光軸
方向の主ピークの光パワーの分布を示している。このと
きの変調特性の偏差△は１５．６％となり、光学フィル
タ５を用いない場合の偏差△の６８．７％に比べて、約
５０％小さくなっている。
方向の主ピークの光パワーの分布を示している。このと
きの変調特性の偏差△は１５．６％となり、光学フィル
タ５を用いない場合の偏差△の６８．７％に比べて、約
５０％小さくなっている。
【００３０】図４は上記光学フィルタ５の振幅透過率分
布におけるステップ数Ｎと変調特性偏差△との関係を示
しており、ステップ数Ｎの増大にしたがって、変調特性
偏差△を減少させることができる(例えば、ステップ数
Ｎ＝１６では変調特性偏差△＝８．８％、ステップ数Ｎ
＝∞では変調特性偏差△＝２．９％)。
布におけるステップ数Ｎと変調特性偏差△との関係を示
しており、ステップ数Ｎの増大にしたがって、変調特性
偏差△を減少させることができる(例えば、ステップ数
Ｎ＝１６では変調特性偏差△＝８．８％、ステップ数Ｎ
＝∞では変調特性偏差△＝２．９％)。
【００３１】上記光学フィルタ５は、例えば透明基板上
にフォトリソグラフィー技術と蒸着技術とを用いて作製
する。すなわち、透明基板上に、中心が略同一の円形開
口部を有すると共に、その開口部の半径が下層から上層
に向けて広くなるように、複数の金属膜を形成して、各
金属膜の振幅透過率を膜厚の制御によって調整して、半
径方向外向に振幅透過率がステップ状に小さくなる振幅
透過率分布を有する光学フィルタを作製するのである。
にフォトリソグラフィー技術と蒸着技術とを用いて作製
する。すなわち、透明基板上に、中心が略同一の円形開
口部を有すると共に、その開口部の半径が下層から上層
に向けて広くなるように、複数の金属膜を形成して、各
金属膜の振幅透過率を膜厚の制御によって調整して、半
径方向外向に振幅透過率がステップ状に小さくなる振幅
透過率分布を有する光学フィルタを作製するのである。
【００３２】以下、上記光学フィルタの作製方法につい
て説明する。なお、上記金属膜は、蒸着の他にスパッタ
リング法,気相成長法およひ液相成長法等によって形成
してもよい。また、上記金属膜を形成する透明基板は、
厚さ１mmほどの薄いガラス板等を用いる。
て説明する。なお、上記金属膜は、蒸着の他にスパッタ
リング法,気相成長法およひ液相成長法等によって形成
してもよい。また、上記金属膜を形成する透明基板は、
厚さ１mmほどの薄いガラス板等を用いる。
【００３３】まず、各ステップに対応する半径Ｒ1から
ＲnのＮ個の円形マスクＭ1〜Ｍnを用意する。そして、
図５に示すように、略正方形状の透明基板２０上に最も
小さい半径Ｒ1の円形マスクＭ1をアライメントした後、
透明基板２０上にＣr等の金属膜Ｓ1を蒸着する。このと
き、上記透明基板２０の振幅透過率(＝１)と金属膜Ｓ1,
透明基板２０の重なる領域の振幅透過率との差が△Ｔ
1(図８参照)になるように金属膜Ｓ1の膜厚を制御する。
ＲnのＮ個の円形マスクＭ1〜Ｍnを用意する。そして、
図５に示すように、略正方形状の透明基板２０上に最も
小さい半径Ｒ1の円形マスクＭ1をアライメントした後、
透明基板２０上にＣr等の金属膜Ｓ1を蒸着する。このと
き、上記透明基板２０の振幅透過率(＝１)と金属膜Ｓ1,
透明基板２０の重なる領域の振幅透過率との差が△Ｔ
1(図８参照)になるように金属膜Ｓ1の膜厚を制御する。
【００３４】次に、上記円形マスクＭ1を除去した後、
図６に示すように、透明基板２０上に半径Ｒ2(＞Ｒ1)の
円形マスクＭ2をアライメントし、金属膜Ｓ1上に金属膜
Ｓ2を蒸着する。このとき、上記金属膜Ｓ1,透明基板２
０のみが重なる領域の振幅透過率と金属膜Ｓ1,Ｓ2およ
び透明基板２０が重なる領域の振幅透過率との差が△Ｔ
2(図８参照)になるように金属膜Ｓ2の膜厚を制御する。
図６に示すように、透明基板２０上に半径Ｒ2(＞Ｒ1)の
円形マスクＭ2をアライメントし、金属膜Ｓ1上に金属膜
Ｓ2を蒸着する。このとき、上記金属膜Ｓ1,透明基板２
０のみが重なる領域の振幅透過率と金属膜Ｓ1,Ｓ2およ
び透明基板２０が重なる領域の振幅透過率との差が△Ｔ
2(図８参照)になるように金属膜Ｓ2の膜厚を制御する。
【００３５】そして、円形マスクＭ3〜Ｍn(図示せず)を
用いて、図７に示すように、半径Ｒnの開口部を有する
金属膜Ｓnまで繰り返し形成して、半径Ｒ1,Ｒ2,…Ｒn毎
に△Ｔ1,△Ｔ2,…△Ｔnの順に振幅透過率が小さくなる
ステップ数Ｎの階段状の振幅透過率分布を有する光学フ
ィルタを形成する。
用いて、図７に示すように、半径Ｒnの開口部を有する
金属膜Ｓnまで繰り返し形成して、半径Ｒ1,Ｒ2,…Ｒn毎
に△Ｔ1,△Ｔ2,…△Ｔnの順に振幅透過率が小さくなる
ステップ数Ｎの階段状の振幅透過率分布を有する光学フ
ィルタを形成する。
【００３６】このように、上記ベッセルレーザビーム発
生装置において、光軸方向の光パワーを抑制するのに有
効なコサイン関数状の振幅透過率分布に近似するよう
に、光学フィルタ５の開口部の振幅透過率分布をステッ
プ状に形成することによって、ベッセルビーム１４の光
軸方向の光パワーのリップルを容易に抑制することがで
きる。また、従来のＩＣ製造プロセスで用いられている
フォトリソグラフィー技術,蒸着技術等によるバッチ処
理により、低価格でかつ精度の高い光学フィルタを容易
に量産することができる。
生装置において、光軸方向の光パワーを抑制するのに有
効なコサイン関数状の振幅透過率分布に近似するよう
に、光学フィルタ５の開口部の振幅透過率分布をステッ
プ状に形成することによって、ベッセルビーム１４の光
軸方向の光パワーのリップルを容易に抑制することがで
きる。また、従来のＩＣ製造プロセスで用いられている
フォトリソグラフィー技術,蒸着技術等によるバッチ処
理により、低価格でかつ精度の高い光学フィルタを容易
に量産することができる。
【００３７】また、上記長焦点レーザビーム発生装置を
図１４に示すレーザビームプリンタに用いることによっ
て、光軸方向の光パワーが略一定なベッセルビームを得
ることができ、感光ドラム３４のに照射領域におけるベ
ッセルビームの光パワーのばらつきが少なくなり、プリ
ント品質を向上することができる。したがって、上記レ
ーザビームプリンタのみならず、バーコードリーダ等の
レーザビームを用いた機器にこの発明を適用することに
よって、光線補正用のｆ・θレンズ等の光学部品を省略
でき、光学系を簡素化して、低価格な機器を実現するこ
とができる。
図１４に示すレーザビームプリンタに用いることによっ
て、光軸方向の光パワーが略一定なベッセルビームを得
ることができ、感光ドラム３４のに照射領域におけるベ
ッセルビームの光パワーのばらつきが少なくなり、プリ
ント品質を向上することができる。したがって、上記レ
ーザビームプリンタのみならず、バーコードリーダ等の
レーザビームを用いた機器にこの発明を適用することに
よって、光線補正用のｆ・θレンズ等の光学部品を省略
でき、光学系を簡素化して、低価格な機器を実現するこ
とができる。
【００３８】上記実施の形態では、光軸に対して半径方
向の電界分布が第１種０次ベッセル関数状のベッセルビ
ーム１６を発生させたが、長焦点レーザビームはこれに
限らず、回折を起こさずにビーム径が略一定のままで光
軸方向に伝搬する他の関数状のベッセルビーム等でもよ
い。
向の電界分布が第１種０次ベッセル関数状のベッセルビ
ーム１６を発生させたが、長焦点レーザビームはこれに
限らず、回折を起こさずにビーム径が略一定のままで光
軸方向に伝搬する他の関数状のベッセルビーム等でもよ
い。
【００３９】また、上記実施の形態では、環状スリット
３aを有するスリット板３と第２レンズ４との間に光学
フィルタ５を配置したが、光学系の構成はこれに限らな
いのは勿論である。例えば、図９に示すように、アキシ
コンレンズの一例としての円錐レンズ６を用いて、第１
レンズ２と円錐レンズ６との間に光学フィルタ５を配置
して、レーザ光源１からの球面波のレーザ光１１を第１
レンズ２で平面波のレーザ光１２に変換し、光学フィル
タ５によりレーザ光１２をその光学系の光軸Ｚに対して
半径方向外向にステップ状に減衰するように濾光した
後、円錐レンズ６によりベッセルビーム１７を得るよう
にしてもよい。また、図１０に示すように、ホログラム
７を用いて、第１レンズ２とホログラム７との間に光学
フィルタ５を配置して、レーザ光源１からの球面波のレ
ーザ光１１を第１レンズ２で平面波のレーザ光１２に変
換し、光学フィルタ５によりレーザ光１２をその光学系
の光軸Ｚに対して半径方向外向にステップ状に減衰する
ように濾光した後、ホログラム７によりベッセルビーム
１８を得るようにしてもよい。なお、上記光学フィルタ
５を円錐レンズ６やホログラム７とは別に設けたが、蒸
着やスパッタリング等によって円錐レンズやホログラム
に直接形成してもよい。
３aを有するスリット板３と第２レンズ４との間に光学
フィルタ５を配置したが、光学系の構成はこれに限らな
いのは勿論である。例えば、図９に示すように、アキシ
コンレンズの一例としての円錐レンズ６を用いて、第１
レンズ２と円錐レンズ６との間に光学フィルタ５を配置
して、レーザ光源１からの球面波のレーザ光１１を第１
レンズ２で平面波のレーザ光１２に変換し、光学フィル
タ５によりレーザ光１２をその光学系の光軸Ｚに対して
半径方向外向にステップ状に減衰するように濾光した
後、円錐レンズ６によりベッセルビーム１７を得るよう
にしてもよい。また、図１０に示すように、ホログラム
７を用いて、第１レンズ２とホログラム７との間に光学
フィルタ５を配置して、レーザ光源１からの球面波のレ
ーザ光１１を第１レンズ２で平面波のレーザ光１２に変
換し、光学フィルタ５によりレーザ光１２をその光学系
の光軸Ｚに対して半径方向外向にステップ状に減衰する
ように濾光した後、ホログラム７によりベッセルビーム
１８を得るようにしてもよい。なお、上記光学フィルタ
５を円錐レンズ６やホログラム７とは別に設けたが、蒸
着やスパッタリング等によって円錐レンズやホログラム
に直接形成してもよい。
【００４０】また、上記実施の形態では、図１５に示す
コサイン関数状の振幅透過率分布に対応するように、ス
テップ状の振幅透過率分布を形成した光学フィルタ５を
用いたが、これに限らず、例えばリニア関数状の振幅透
過率分布に対応するように、ステップ状の振幅透過率分
布を形成した光学フィルタを用いてもよい。
コサイン関数状の振幅透過率分布に対応するように、ス
テップ状の振幅透過率分布を形成した光学フィルタ５を
用いたが、これに限らず、例えばリニア関数状の振幅透
過率分布に対応するように、ステップ状の振幅透過率分
布を形成した光学フィルタを用いてもよい。
【００４１】また、上記実施の形態では、光学フィルタ
５は、透明基板上にＣrからなる金属膜を重ね合わせた
が、光学フィルタの振幅透過率分布を形成する複数の薄
膜はこれに限らず、金属酸化膜等の絶縁膜でもよい。
５は、透明基板上にＣrからなる金属膜を重ね合わせた
が、光学フィルタの振幅透過率分布を形成する複数の薄
膜はこれに限らず、金属酸化膜等の絶縁膜でもよい。
【００４２】また、上記実施の形態では、光学フィルタ
５のステップ数Ｎを８としたが、好ましくはステップ数
を２以上にすると共に、用途,目的に応じて、ステップ
数を適宜な数にしてよい。さらに、上記光学フィルタ５
のステップピッチを等間隔としたが、これに限らず、対
応させる振幅透過率分布を表わす関数等に応じてステッ
プ毎に適宜な間隔にしてもよいのは勿論である。
５のステップ数Ｎを８としたが、好ましくはステップ数
を２以上にすると共に、用途,目的に応じて、ステップ
数を適宜な数にしてよい。さらに、上記光学フィルタ５
のステップピッチを等間隔としたが、これに限らず、対
応させる振幅透過率分布を表わす関数等に応じてステッ
プ毎に適宜な間隔にしてもよいのは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の長焦点レーザビーム発生装置は、光軸に対して半径
方向の電界分布が第１種０次関数状のベッセルビームに
代表される長焦点レーザビームを発生する長焦点レーザ
ビーム発生装置において、レーザビームが通過する通過
部の振幅透過率分布が半径方向にステップ状に変化して
いるものである。
明の長焦点レーザビーム発生装置は、光軸に対して半径
方向の電界分布が第１種０次関数状のベッセルビームに
代表される長焦点レーザビームを発生する長焦点レーザ
ビーム発生装置において、レーザビームが通過する通過
部の振幅透過率分布が半径方向にステップ状に変化して
いるものである。
【００４４】したがって、請求項１の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、例えばコサイン関数状また
はリニア関数状に光軸に対して半径方向外向に振幅透過
率が徐々に小さくなるように、上記通過部の振幅透過率
分布をステップ状に変化させ、その通過部を通過したレ
ーザビームにより、光軸方向の光パワーのリップルが抑
制された長焦点レーザビームを得ることができる。上記
半径方向に振幅透過率がステップ状に変化する通過部
は、容易に作製できる安価な光学フィルタにより実現で
きる。したがって、従来の長焦点レーザビーム発生装置
に容易にかつ安価に作製できる通過部を追加することに
よって、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリ
ップルを抑制することができる。また、この発明の長焦
点レーザビーム発生装置をレーザビームを用いた機器に
適用することによって、光学系を簡素化して、製作が容易
で、かつ低価格な機器を実現することができる。 また、請求項２の発明の長焦点レーザビーム発生装置
は、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置において、
上記通過部は、光軸に対して半径方向に振幅透過率がス
テップ状に変化する振幅透過率分布を有する光学フィル
タである。
ザビーム発生装置によれば、例えばコサイン関数状また
はリニア関数状に光軸に対して半径方向外向に振幅透過
率が徐々に小さくなるように、上記通過部の振幅透過率
分布をステップ状に変化させ、その通過部を通過したレ
ーザビームにより、光軸方向の光パワーのリップルが抑
制された長焦点レーザビームを得ることができる。上記
半径方向に振幅透過率がステップ状に変化する通過部
は、容易に作製できる安価な光学フィルタにより実現で
きる。したがって、従来の長焦点レーザビーム発生装置
に容易にかつ安価に作製できる通過部を追加することに
よって、長焦点レーザビームの光軸方向の光パワーのリ
ップルを抑制することができる。また、この発明の長焦
点レーザビーム発生装置をレーザビームを用いた機器に
適用することによって、光学系を簡素化して、製作が容易
で、かつ低価格な機器を実現することができる。 また、請求項２の発明の長焦点レーザビーム発生装置
は、請求項１の長焦点レーザビーム発生装置において、
上記通過部は、光軸に対して半径方向に振幅透過率がス
テップ状に変化する振幅透過率分布を有する光学フィル
タである。
【００４５】したがって、請求項２の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、滑らかに変化する振幅透過
率分布を有する光学フィルタが作製が困難でかつ高価で
あるのに対して、上記ステップ状に振幅透過率が変化す
る光学フィルタは、作りやすく、かつ安価に作製でき
る。したがって、作製が容易で、かつ低コストな光学フ
ィルタによって、長焦点レーザビームの光軸方向の光パ
ワーのリップルを抑制できる。
ザビーム発生装置によれば、滑らかに変化する振幅透過
率分布を有する光学フィルタが作製が困難でかつ高価で
あるのに対して、上記ステップ状に振幅透過率が変化す
る光学フィルタは、作りやすく、かつ安価に作製でき
る。したがって、作製が容易で、かつ低コストな光学フ
ィルタによって、長焦点レーザビームの光軸方向の光パ
ワーのリップルを抑制できる。
【００４６】また、請求項３の発明の長焦点レーザビー
ム発生装置は、請求項２の長焦点レーザビーム発生装置
において、上記光学フィルタの振幅透過率分布を、コサ
イン関数状またはリニア関数状に上記光軸に対して半径
方向外向に振幅透過率が徐々に小さくなるように、ステ
ップ状に形成したものである。
ム発生装置は、請求項２の長焦点レーザビーム発生装置
において、上記光学フィルタの振幅透過率分布を、コサ
イン関数状またはリニア関数状に上記光軸に対して半径
方向外向に振幅透過率が徐々に小さくなるように、ステ
ップ状に形成したものである。
【００４７】したがって、請求項３の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、長焦点レーザビームの光軸
方向の光パワーのリップルを抑制するのに有効なコサイ
ン関数状またはリニア関数状に、光学フィルタの振幅透
過率分布をステップ状に形成し、その光学フィルタによ
ってレーザビームを濾光して、その光学フィルタによっ
て濾光されたレーザビームにより長焦点レーザビームを
発生させるので、長焦点レーザビームの光軸方向の光パ
ワーのリップルを効果的に抑制することができる。
ザビーム発生装置によれば、長焦点レーザビームの光軸
方向の光パワーのリップルを抑制するのに有効なコサイ
ン関数状またはリニア関数状に、光学フィルタの振幅透
過率分布をステップ状に形成し、その光学フィルタによ
ってレーザビームを濾光して、その光学フィルタによっ
て濾光されたレーザビームにより長焦点レーザビームを
発生させるので、長焦点レーザビームの光軸方向の光パ
ワーのリップルを効果的に抑制することができる。
【００４８】また、請求項４の発明の長焦点レーザビー
ム発生装置は、請求項２乃至３のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
レーザビームが順次入射する第１レンズと第２レンズを
有するベッセルビーム発生装置の第２レンズの入射側に
設けられているものである。
ム発生装置は、請求項２乃至３のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
レーザビームが順次入射する第１レンズと第２レンズを
有するベッセルビーム発生装置の第２レンズの入射側に
設けられているものである。
【００４９】したがって、請求項４の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、上記ベッセルビーム発生装
置において、第２レンズに入射するレーザビームを光学
フィルタにより濾光した後、濾光されたレーザビームを
第２レンズで平面波のレーザビームに変換して交差さ
せ、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された長焦点
レーザビームとしてのベッセルビームを発生させること
ができる。
ザビーム発生装置によれば、上記ベッセルビーム発生装
置において、第２レンズに入射するレーザビームを光学
フィルタにより濾光した後、濾光されたレーザビームを
第２レンズで平面波のレーザビームに変換して交差さ
せ、光軸方向の光パワーのリップルが抑制された長焦点
レーザビームとしてのベッセルビームを発生させること
ができる。
【００５０】また、請求項５の発明の長焦点レーザビー
ム発生装置は、請求項２乃至３のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタの振
幅透過率分布を２以上のステップ状にしたものである。
ム発生装置は、請求項２乃至３のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタの振
幅透過率分布を２以上のステップ状にしたものである。
【００５１】したがって、請求項５の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、光学フィルタの振幅透過率
分布を２以上のステップ状にすることによって、長焦点
レーザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制す
る理想的な光学フィルタに特性が近似する光学フィルタ
を容易に得ることができ、長焦点レーザビームの光軸方
向の光パワーのリップルをより効果的に抑制することが
できる。
ザビーム発生装置によれば、光学フィルタの振幅透過率
分布を２以上のステップ状にすることによって、長焦点
レーザビームの光軸方向の光パワーのリップルを抑制す
る理想的な光学フィルタに特性が近似する光学フィルタ
を容易に得ることができ、長焦点レーザビームの光軸方
向の光パワーのリップルをより効果的に抑制することが
できる。
【００５２】また、請求項６の発明の長焦点レーザビー
ム発生装置は、請求項２乃至５のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
互いに半径が異なる円形開口部が夫々形成され、所定の
振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜を、上記円形開
口部の中心が略一致するように重ね合わせて作製したも
のである。
ム発生装置は、請求項２乃至５のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
互いに半径が異なる円形開口部が夫々形成され、所定の
振幅透過率に夫々設定された複数の薄膜を、上記円形開
口部の中心が略一致するように重ね合わせて作製したも
のである。
【００５３】したがって、請求項６の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、例えば蒸着技術とフォトリ
ソグラフィー技術等を用いて、透明基板,レンズおよび
ホログラム等の上に所定の振幅透過率に夫々設定された
複数の薄膜を重ね合わせて、円形開口部の中心から半径
方向外向に振幅透過率がステップ状に小さくなる振幅透
過率分布を得ることができる。したがって、従来よりＩ
Ｃ製造プロセスに用いられている薄膜形成技術を用い
て、この光学フィルタを安価に精度よく量産することが
できる。
ザビーム発生装置によれば、例えば蒸着技術とフォトリ
ソグラフィー技術等を用いて、透明基板,レンズおよび
ホログラム等の上に所定の振幅透過率に夫々設定された
複数の薄膜を重ね合わせて、円形開口部の中心から半径
方向外向に振幅透過率がステップ状に小さくなる振幅透
過率分布を得ることができる。したがって、従来よりＩ
Ｃ製造プロセスに用いられている薄膜形成技術を用い
て、この光学フィルタを安価に精度よく量産することが
できる。
【００５４】また、請求項７の発明の長焦点レーザビー
ム発生装置は、請求項２乃至６のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
本体に薄膜を蒸着とフォトリソグラフィーにより形成す
ることにより、上記振幅透過率を得ているものである。
ム発生装置は、請求項２乃至６のいずれか１つの長焦点
レーザビーム発生装置において、上記光学フィルタは、
本体に薄膜を蒸着とフォトリソグラフィーにより形成す
ることにより、上記振幅透過率を得ているものである。
【００５５】したがって、請求項７の発明の長焦点レー
ザビーム発生装置によれば、従来よりＩＣ製造プロセス
に用いられている蒸着技術とフォトリソグラフィー技術
を用いて、この光学フィルタを安価に精度よく量産する
ことができる。
ザビーム発生装置によれば、従来よりＩＣ製造プロセス
に用いられている蒸着技術とフォトリソグラフィー技術
を用いて、この光学フィルタを安価に精度よく量産する
ことができる。
【図１】 図１はこの発明の一つの実施の形態のベッセ
ルビーム発生装置の光学系の構成を示す概略構成図であ
る。
ルビーム発生装置の光学系の構成を示す概略構成図であ
る。
【図２】 図２は上記ベッセルビーム発生装置の光学フ
ィルタの振幅透過率の特性を示す図である。
ィルタの振幅透過率の特性を示す図である。
【図３】 図３は上記ベッセルビーム発生装置の光軸方
向の光パワーの特性を示す図である。
向の光パワーの特性を示す図である。
【図４】 図４は上記光学フィルタのステップ数Ｎと光
軸方向の光パワーの変調特性偏差との関係を示す図であ
る。
軸方向の光パワーの変調特性偏差との関係を示す図であ
る。
【図５】 図５は上記光学フィルタの作製方法の一例に
おいて、１段目の金属膜の作製状態を示す図である。
おいて、１段目の金属膜の作製状態を示す図である。
【図６】 図６は上記光学フィルタの２段目の金属膜の
作製状態を示す図である。
作製状態を示す図である。
【図７】 図７は上記光学フィルタのｎ段の金属膜が作
製された完成状態を示す図である。
製された完成状態を示す図である。
【図８】 図８は上記光学フィルタの半径方向に対する
振幅透過率分布を示す図である。
振幅透過率分布を示す図である。
【図９】 図９は上記ベッセルビーム発生装置の光学系
において円錐レンズを用いた例を示す概略図である。
において円錐レンズを用いた例を示す概略図である。
【図１０】 図１０は上記ベッセルビーム発生装置の光
学系においてホログラムを用いた例を示す概略図であ
る。
学系においてホログラムを用いた例を示す概略図であ
る。
【図１１】 図１１はベッセルビーム発生装置の環状ス
リットとレンズを用いた光学系の概略図である。
リットとレンズを用いた光学系の概略図である。
【図１２】 図１２は上記ベッセルビーム発生装置のベ
ッセルビームの光軸に対して半径方向の光パワー特性示
す図である。
ッセルビームの光軸に対して半径方向の光パワー特性示
す図である。
【図１３】 図１３は上記ベッセルビーム発生装置の光
軸方向の主ピークの光パワー特性を示す図である。
軸方向の主ピークの光パワー特性を示す図である。
【図１４】 図１４はベッセルビーム発生装置を用いた
レーザビームプリンタの光学系の構成を示す概略構成図
である。
レーザビームプリンタの光学系の構成を示す概略構成図
である。
【図１５】 図１５はコサイン関数状の振幅透過率分布
を示す図である。
を示す図である。
【図１６】 図１６は上記光学フィルタをベッセルビー
ム発生装置に用いた場合の光軸方向の主ピークの光パワ
ー特性を示す図である。
ム発生装置に用いた場合の光軸方向の主ピークの光パワ
ー特性を示す図である。
１…レーザ光源、２…第１レンズ、３…スリット板、３
a…環状スリット、４…第２レンズ、５…光学フィル
タ、６…円錐レンズ、７…ホログラム、１１…球面波の
レーザ光、１２,１３,１５…平面波のレーザ光、１４,
１６,１７,１８…ベッセルビーム。
a…環状スリット、４…第２レンズ、５…光学フィル
タ、６…円錐レンズ、７…ホログラム、１１…球面波の
レーザ光、１２,１３,１５…平面波のレーザ光、１４,
１６,１７,１８…ベッセルビーム。
Claims (7)
- 【請求項１】 光軸に対して半径方向の電界分布が第１
種０次関数状のベッセルビームに代表される長焦点レー
ザビームを発生する長焦点レーザビーム発生装置におい
て、 レーザビームが通過する通過部の振幅透過率分布が半径
方向にステップ状に変化していることを特徴とする長焦
点レーザビーム発生装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の長焦点レーザビーム発
生装置において、上記通過部は、光軸に対して半径方向
に振幅透過率がステップ状に変化する振幅透過率分布を
有する光学フィルタであることを特徴とする長焦点レー
ザビーム発生装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の長焦点レーザビーム発
生装置において、上記光学フィルタの振幅透過率分布
を、コサイン関数状またはリニア関数状に上記光軸に対
して半径方向外向に振幅透過率が徐々に小さくなるよう
に、ステップ状に形成したことを特徴とする長焦点レー
ザビーム発生装置。 - 【請求項４】 請求項２乃至３のいずれか１つに記載の
長焦点レーザビーム発生装置において、上記光学フィル
タは、レーザビームが順次入射する第１レンズと第２レ
ンズを有するベッセルビーム発生装置の上記第２レンズ
の入射側に設けられていることを特徴とする長焦点レー
ザビーム発生装置。 - 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれか１つに記載の
長焦点レーザビーム発生装置において、上記光学フィル
タの振幅透過率分布を２以上のステップ状に形成したこ
とを特徴とする長焦点レーザビーム発生装置。 - 【請求項６】 請求項２乃至５のいずれか１つに記載の
長焦点レーザビーム発生装置において、上記光学フィル
タは、互いに半径が異なる円形開口部が夫々形成され、
上記円形開口部の中心が略一致するように重ね合わされ
ると共に、所定の振幅透過率に夫々設定された複数の薄
膜を有することを特徴とする長焦点レーザビーム発生装
置。 - 【請求項７】 請求項２乃至６のいずれか１つに記載の
長焦点レーザビーム発生装置において、上記光学フィル
タは、本体に薄膜を蒸着とフォトリソグラフィーにより
形成することにより、上記振幅透過率分布を得ているこ
とを特徴とする長焦点レーザビーム発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213265A JPH0964444A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 長焦点レーザビーム発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213265A JPH0964444A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 長焦点レーザビーム発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964444A true JPH0964444A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16636242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7213265A Pending JPH0964444A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 長焦点レーザビーム発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964444A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069099A1 (ja) | 2006-11-30 | 2008-06-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 集光光学系、レーザ加工方法及び装置、並びに脆性材料素材の製造方法 |
| US7619796B2 (en) | 2008-03-11 | 2009-11-17 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US7751107B2 (en) | 2007-04-20 | 2010-07-06 | Ricoh Company, Ltd. | Light scanning device and image forming apparatus |
| US7755822B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-07-13 | Ricoh Company, Limited | Multibeam optical scanning device and image forming apparatus |
| US8014051B2 (en) | 2008-03-04 | 2011-09-06 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US8164612B2 (en) | 2006-07-21 | 2012-04-24 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, phase type optical element, and laser beam scanning device |
| JP2017510535A (ja) * | 2014-01-27 | 2017-04-13 | コーニング インコーポレイテッド | レーザ切断済みガラスを機械的に加工することによる縁部面取り |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP7213265A patent/JPH0964444A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8164612B2 (en) | 2006-07-21 | 2012-04-24 | Ricoh Company, Ltd. | Light source unit, phase type optical element, and laser beam scanning device |
| WO2008069099A1 (ja) | 2006-11-30 | 2008-06-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 集光光学系、レーザ加工方法及び装置、並びに脆性材料素材の製造方法 |
| US8338744B2 (en) | 2006-11-30 | 2012-12-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Condensing optical system, laser processing method and apparatus, and manufacturing method of brittle material blank |
| US7751107B2 (en) | 2007-04-20 | 2010-07-06 | Ricoh Company, Ltd. | Light scanning device and image forming apparatus |
| US7755822B2 (en) | 2007-09-14 | 2010-07-13 | Ricoh Company, Limited | Multibeam optical scanning device and image forming apparatus |
| US8014051B2 (en) | 2008-03-04 | 2011-09-06 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| US7619796B2 (en) | 2008-03-11 | 2009-11-17 | Ricoh Company, Limited | Optical scanning device and image forming apparatus |
| JP2017510535A (ja) * | 2014-01-27 | 2017-04-13 | コーニング インコーポレイテッド | レーザ切断済みガラスを機械的に加工することによる縁部面取り |
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