JPS587121A - 光学的光線分割器および光度が制御される光源 - 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】 本発明は光路内に配置された反射光学要素を有する光線
分割器に関する。

光線により像を記録する場合、次第に多く光源としてレ
ーザが使用される。レーザの射出光線は変θ１■器なら
びに絞りおよび対物レンズからなる結像光学系を介して
記録媒体に向けられ、その際記録媒体への光線の行の（
２）向は光学系の射出光線と記録媒体の間の適当な相対
運動によ、って行われる。変調器は光線の強度を行ごと
の光電的像走査により得られる像の電気信号に応じて制
御する。

結像光学系の出口および記録媒体上にマきるだけ一定の
光線強度を得るため、対物レンズと絞りの間で光線の１
部が光路内にある光線分割板または光線分割ブロックに
より遮ぎられ、光電変換器へ送られる。光電変換器が発
する電気信号は制御増幅器の現在値入力に送られ、標準
値入力は制御信号で制御され、制御増幅器の出力信号は
変調器の入力へ送られ、それによって閉鎖した制御回路
が発生し、この回路によって結像光学系の記録媒体へ当
る射出光線の強度が安定化さ４る。このような安定回路
はたとえば西独特許第１　２７１　７５５号明細曹に記
載される。さらに光源の光路内にある光学的調節要素に
よるこのような制御のための配置が西独公開特許公報第
２　０６３　８９９号および西独特￥＋第２　０６３　
８９８号に記載される０源 光導スと結像光学系の間の中継区間にはしばし−は光導
体が使用１され、この光導体は結像光学系がその射出光
線と記録媒体の間の相対運動を行うために動かされる場
合、同様いっしょに動かされる。射出光線が１部偏光す
るのは光導体の性質である。しかし使用する光導体のタ
イプに応じて偏光光線分が残る。さらに光導体は動かさ
れる場合、出口でたとえばレーザによって供給された光
線の偏光面の回転が行われ、それによって全体の強度は
変化しないけれど、光線公害１１板または光線分割ブロ
ックはフレネルの式により反射された偏光方向に依存す
る強度を有する反射光線を送る。というのは光線分割器
として板または立方体を使用する場合、遮ぎられた光線
の強度は入射面への入射光線の偏光方向および入射角に
依存するからである。それゆえ分割光線の強度はもはや
主光線の強度に比例せず、制御回路には記録媒体に肖る
光線の強度に相当しｔ「い信号が送られる。その結果制
御過程にエラーが生じ、すなわち結像光学系の射出光線
の強度が変動する０この変動は像記録の場合妨害効果と
して現れ、記録した像の品質が低下する。

それゆえ本発明の目的は偏光光線のための改善された光
学的光線分割器を得ることである。

この目的は凹面が光源に面する光路に対し傾斜したかつ
（または）横にずれたメニスカスレンズを有する光学的
光線分割器によって解決される。本発明の有利な形成は
特許請求の範囲第２項〜第１１項に記載される。

次に本発明を図面により旺明する。

第１図には光軸ｌを有する従来の光線分割配置が示され
、この場合中心光線３、周辺光線４１５および包括角α
を有する光束内に厚さｄの平板からなる光線分割板２が
光軸に対しα／２の角度〒結像光学系７と絞り８の間に
配置される。光路３はたとえば絞り８に発生しうる包括
角αを有する点光源に相当するＯ 遮ぎられた分割光線たと身げ周辺光線４′および５′は
異なる反射角を有ｔ７、発散するので、分割光線を使用
するためには付加的集光レンズが必要費あｌ）、付加的
費Ｊ１］をり２する。さらに異なる反射角のため分割光
線１まもはや全体的に集光できず、これは用途によって
は１＋１　＋？不利！あるＯ たとえば水平偏光した（Ｉｉ＋ｉ光光線の場合、偏光面
が少し７変化すると、入射光線Ｏ）強度が変化しなくて
も、反射さうまた分割光線（フレネルの式による反射）
に強度変化が生ずる。これは分割光線の強度か主光線の
強度に比例せず、それによ−）で制飢が妨害されるの〒
１同罎不利である。

光線が平行に入射する場合、反射光線は平行ｔあるけれ
ど、同様集光レンズを必要とし、さらに偏光光線の場合
付加的に望ましくない強度変化が生ずる。

第２図は内側半径ｒ１、外側半径ｒ２および厚さｄのメ
ニスカスレンズの例を示し、このメニスカスレンズの内
側半径、外側半径およびＪ？−さの設定には労連の例Ｉ
〜■から明らかなように大きい選択余地がある。

第３図は第１図の平イかの代りに、四面６１を図示され
ていない光源に向けたメニスカスレンズ６を有する本発
明の光線分割器を示す。メニスカスレンズ６は光軸に対
し　１Ｍ角にずれ、光軸に対し傾斜し、または光軸に対
し傾斜してかつずれていることが〒きる。すべての３つ
の手段ニヨ番）メニスカスレンズによって反射された周
辺光線４′および５′を有する光栄は主光線に対し斜め
に出て集束される。内側表面によって反射された電束の
みならず、外側光Ｍｉによって反射されたＷ’；東も利
用さねる。しかしこれは図面を明りようにするため示さ
れていない。集光レンズは不１月とｌ「す、これはとく
に入射光線の偏光面が変化する偏光の場合有利に作用し
、戊射分★１１光線の強度ｔｉｔはぼ一定↑ある。

第４図はメニスカスレンズ６が結像光学系７の後方に配
置さ素ｔた本発明による光線分割器のもう１つの実施例
を示す０メニスカスレンズ６の凸面は結像光学系７に面
し、凹面は像面９に面する。たとえば生作は次の条件を
充足する：ｒ２　：＝　ｒＩ　＋ｄ この光線分割器の場合、反射された分割光線は結ｒ象光
学系７を通１ｆ７４　Ｌ、、周辺光線４′および５′は
第３図と同様に集束する。

次に例によりメニスカスレンズの設定を謂明する。

例■：　同心メニスカス （ｎ＝ｌｌ折率） 例１１：牛径差を有するメニスカス ｒ２−ｒ１””□・住：　　−＝Ｏ ｎ　　　　　　　　ｆ （無焦点メニスカスがイ（シらねる。）よる角度拡大が
生ずる。

例１：　　ｒ、＝ｒ２のヘークレンズ 例■の場合無焦点分割光線が発生するけれど、偏光面の
変化する偏光光線の場合分割光線の強度変ｍｈが発生し
ない。

レンズがほぼ同じ内側および外側半径を有する前Ｖｉ実
施例ど異なるレンズを使用することも本発明の範囲内で
ある。

第５図は光制御なし〒は強度が変動する偏光光線の強ｔ
Ｗを一定保持するための本発明の使用例を示す。光源１
０たとえばレーザは変調器１２に掘る光線１１を発する
。変調器】２の射出光線１３は第ルンノ１４、第１絞り
１５および第２１／ンズ１６を介して可動光導体１８へ
結合される。売導体１８の出口は第３レンズ】９、第２
絞り２０を介Ｌ７て対物レンズ２１へ送られ、その出ｔ
］に一定強度の光線が現れなければならない。光制御な
し〒＋ｉ対物レンズ２１の出口に変−周器の熱影響、レ
ーザの変動および場合により光導体内のモーＰ変換に基
く光の変動が現れる。これを避けるため閉じた制御回路
が設けられ、そのため絞り２０と対物レンズ２１の間に
本発明による第２図の光線分割器２３が配置さ才１、そ
の分割光線は増幅器２５を介して制御増幅器２６へ接続
された光電変換器２４に肖る。制御増幅器２６は標準値
入力２７および制御出力２８を有し、この出力は変調器
１２と結合する制御装置２９と結合する。光線分割器の
入射光の強度が変動する場合、この変動は閉鎖した制御
ループすなわち光電変換器２４、前置増幅器２５、制御
増幅器２６、変調器制御装置２９および変調器１２を介
して制御される。

付加的に先導体出口の偏光面の変化が光導体の運動によ
って生ずる場合、これは反射光束の強度したがって制御
に影響をおよぼさない。常用光線分割器の場合反射光束
に強度変化が生じ、それによって対物レンズ２１の射出
光線の誤制御したがって強度変化が生ずる。

第５図による安定化された光源の代表的使用例は点光源
により光電的に走査した像を記録担体に再び記録するよ
うな複写技術フある。制御増幅器２６の標準入力はこの
場合光電走査器から得た像信号によって負荷され、この
信号は光電的走査〒走査した像点のそれぞれの明るさに
相当する。対物レンズ２１の透過光線は同様光電走査↑
走査した像点の明るさに相当し、光源と対物レンズの間
に生ずるすべての変動は前記制御回路によって除去され
る０対物レンズから出る光線と記録担体の間にオリジナ
ル像の光電的走査の除行われる運動と同じ相対運動が行
われると、記録担体上にオリジナルの複写が得られる。

この眼は像オリジナルに相当しない記録光線の強度変化
にとくに敏感に反応するので、第５図に示す配置により
きわめて高いＩ＃品質が達成される。本発明の光線分割
器の適用はこの実施例に制限されず、光線分割の際小さ
い費用、対称的分割光線および光源の偏光面が場合によ
り変化する際に一定強度の分割光線を得ることを目的と
する場合に有利に適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は常用光線分割器の配置、第２図はメニスカスレ
ンズの原則的構造、第３図はメニスカスレンズを有する
本発明による光線分割器の配置、第４図は本発明の配置
のもう１つの実施例、第５図は第３図による光線分割器
の使用例を示す図である。 １・・・光軸、２・・−光線分割板、３・・・中心光線
、４．５・・・周辺光線、６・・・メニスカスレンズ、
７・・・光学系、８・・・絞り ｈす、３ 手続補正書（１段） 昭和５７年　７月３０５日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第　１０８５９４　　号２、発明の名
称 光学的光線分割器および光度が制御される光源３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 名称ＰクトルーインジエニエールリレードルフＯヘル・
ゲゼルシャフト争ミツト・ペシコーレンクテルＯハフツ
ング４、復代理人 ５、　補正により増加する発明数　　０６　補正の対象 明細１．の特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄 ７、　補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 （２）明細書１２被−２８行の「この眼」を「観測者の
眼」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 １　光路内に配置さねた反射光学要素を有する光学的光
線分割器において、光学要素が同じ丑たけ近似的に同じ
半径を有するレンズであることを特徴とする光学的光線
分割器。 ２、光学要素がメニス−）ｙス１メンズである特許請求
の範囲第１項記載の分割器３゜ ３、　レンズが光路に対して傾斜している特許請求の範
囲第１項捷たけ第２項記載の分割器。 ４、　レンズが光路に対し横にずれている特許請求の範
囲第１−項せたは第２項記載の分割器。 ５、　レンズが光路に対し傾斜し、かつ横方向にずれて
いる特許請求の範囲第１項捷たけ第２項記載の分割器。 ６　光源の後方に配置した電気的に制御しうる光の調節
要素、調節要素後方の光路内に配置された反射光学要素
を有する光線分割器、光線分割器によって形成された分
割光線が入射する光電変換器ならびに光電変換器および
光の調節要素と結合する制御増幅器を有する、光度が制
御される光源において、光学要素が同じ才たけ近似的に
同じ半径を有するレンズであることを特徴とする光度が
制御される光源。 ７、　レンズがメニスカスレンズである特許請求の範囲
第６項記載の光源。 ８　レンズが光路に対し傾斜している特許請求の範囲第
６項捷だけ第７項記載の光源。 ９　レンズが光路に対し横にずれている特許請求の範囲
第６項捷たけ第７項記載の光源。 １０、　　レンズが光路に対し傾斜し、かつ横にずれて
いる特許請求の範囲第６項または第７項記載の光源。 １１、光源後方の光路内に配置された反射光学要素を有
する光線分割器、光線分割器によって形成された分割光
線が入射する光電変換器ならびに光電変換器および変調
可能の光源と結合する制御増幅器を有する、光度が制御
される光源において、光学要素が同じ捷たは近似的に同
じ半径を有することを特徴とする光度が制御される光源
。 １２、　　レンズがメニスカスレンズである特許請求の
範囲第１１項記載の光源。 ■３、　レンズが光路に対し傾斜している特許請求の範
囲第１１項寸たけ第１２項記載の光源。 １４、　　レンズが光路に対し横にずれている特許請求
の範囲第１１項寸たけ第１２項記載の光源１５　　レン
ズが光路に対し傾斜し、かつ横にずれている特許請求の
範囲第１１項まだは第１２項記載の光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　光路内に配置された反射光学要素を有する光学的
   光線分割器において、光学要素が同じまたは近似的に同
   じ半径を有するレンズであることを特徴とする光学的光
   線分割器。 ２　光学要素がメニスカスレンズである秘許請求の範囲
   第１項記載の分割器。 １　レンツが光路に対して傾斜している特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の分割器。 ４、　レンズが光路に対し横にｒれている柄杵請求の範
   囲第１項または第２項Ｈピ載の分割器。 ５、　レンズが光路に対し＃ｌ斜し、かつ４′＆方向に
   ずれている特許請求の範囲第１項または第２項記載の分
   割器。 ６、　光源の後方にＲ，置した電気的に制６１ｉ＋　Ｌ
   うる光の調節要素、調節袋素後方の光路内に配置（１） された光線分割器を有し、光路内に配置された反射光学
   要素、光線分割器によって形成された分割光線が入射す
   る光電変換器ならびに光電変換器および光の調節要素と
   結合する制御増幅器を有する、光度が制御される光源に
   おいて、光学要素が同じまたは近似的に同じ半径を有す
   るレンズであることを特徴とする光度が制御される光源
   。 ７、　レンズがメニスカスレンズである特許請求の範囲
   第６項記載の光源０ ８、　レンズが光路に対し傾斜している特許請求の範囲
   第６項または第７項記載の光臨。 ９　レンズが光路に対１〜横にずれている特許請求の範
   囲第６項または第７項記載の光源。 １０、レンズが光路に対し伸斜し、かつ柘にずれている
   特許請求の範囲第６項または第７項記載の光源。 １１、光源後方の光路内に配置された光線分割器、光路
   内に配置された反射光学要素、光線分割器によって形成
   された分割光線が入射する（　２　） 光電変換器ならびに光電変換器および変調可能の光源と
   結合するｌｌｉ！Ｉ御増幅器を有する、光度が制御され
   る光源におい°Ｃ１光学要素が同じまたは近似的に同じ
   半径を有することを特徴とする光度が制御される光源。 １２、レンズがメニスカスレンズである特許請求の範囲
   第１１項記載の光源。 １３、レンズが光路に対し傾斜している７３Ｓ許請求の
   範囲第１１項または第１２項記載の光源。 １４　　レンズが光路に対ｔｙ　ｖｉにずれている特許
   請求の範囲第１１項または第１２項記載の光源。 １５　　レンズが光路に対し、傾斜し、かつ横にずれて
   いる特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の光源
   。