JPS6011817A - 光ビ−ム走査装置 - 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】 （１）　発明の技術分野 本発明はホログラムディスクを用いた光走査装置に係り
、特に光源として使用するレーザ光の波長変動を補正し
、走査面に等速走査が行なえる光ビーム走査装置に関す
る。

（２）　技術の背景 近年、ホログラフィ−を利用したレーザプリンタの研究
、開発が盛んに行なわれている。このレーザプリンタは
レーザ光をポリゴンミラー、レンズ系により走査面上に
結像、走査がなされるものである。また、このポリゴン
ミラー、レンズ系をホログラムディスクに変えたボログ
ラムスキャナーを用いた低価格の各種の光走査装置が研
究、開発されている。この低価格が可能であるボログラ
ムスキャナーを用いたレーザプリンタは１１　ｅ−Ｎｅ
レーザ等を利用する場合問題は少ないが９例えばレーザ
ダイオードを使用した場合、レーザダイオードの光の波
長は温度により変化する為に好ましい現状でない。

（３）　従来技術と問題点 従来、レーザプリンタ等にホログラムスキャナーを適用
する場合、第１図に示す様な方法がある。

第１図に於いて、モーター３により連続回転しているホ
ログラムディスク１に照射する光ビーム４はホログラム
の干渉縞により回折角θの回折ビーム５となり走査面２
に収束する。この時、レーザダイオードを使用すると前
記光ビーム４の波長が温度変化して１例えば該波長が長
波長にずれると回折角は大きくなり破線で示す回折角θ
′を有する回折光６となり光ビームの収束位置がずれる
欠点を有していた。而も前記光ビーム４の等速走査を得
るには不充分である問題を有していた。一方。

前記等速走査性を得る為にホログラムスキャナによる回
折光５ａをｆ・θレンズ７を通ず第２図に示す方法があ
る。第２図に於いて、モータ３で回転しているポログラ
Ｊいディスク１に照射している光ビーム４はホログラム
の干渉縞により回折光５ａとなりｆ・θレンズ７を経て
ミラー８で反射し走査面２に収束する。この方式は第１
図の方式の欠点である光ビーム５ｂの等速走査は良くな
る。

しかしながら前述同様にレーザダイオードを使用すると
前記光ビーム４の波長か温度変化し９例えばこの波長が
長波長にずれると回折角は大きくなり破線で示す回折光
となりミラー８で反射し走査面２における光ビームの収
束位置がずれる欠点を有していた。また、ｆ・θレンズ
７と言う高価なレンズを使用する為にロスト面からも問
題があった。

く４）　発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑の１回転するホＩ′Ｊグラ
ムディスクの後に光の波長変動に対する補正と走査面上
を等速走査機能を有する定置ホログラム板を設はホログ
ラムスキャナ光源の波長変動による光ビームの走査位置
がずれることなく、かつ光ビームの等速走査性が得られ
る光ヒーＪ８走査装置を提供することを目的とする。

（５）　発明の構成 そして上記目的は本発明によればホｌ」グラムディスク
を用いた光ビーム走査装置に於いて１回転する前記ホロ
グラムディスクで光ビームを回折し。

該回折された回折ビームを前記ポログラムディスクでの
回折と逆方向に回折させる空間周波数を含む定置ホログ
ラム板を有する事を特徴とする光ビーム走査装置を提供
することによって達成される。

（６）　発明の実施例 以下２本発明の一実施例を図面によって詳述する。

第３図は本発明の一実施例の概略的構成を示す図である
。尚、第１図と同一部分には同一符号を付し重複説明を
省略する。

同図において、モータ３の駆動力で連続回転しているボ
ログラムディスクｌにはコヒーレントな光ビーム４２例
えばレーザ光が照射されている。

この照射光ビーム４は前記ホログラムディスク１の干渉
縞により回折し、この回折と逆方向へ回折すルホロクラ
ムが記録されている定置ホログラム板９に入射する。尚
、この定置ホログラム板９は前記ポ１コグラムディスク
１と平行に所定間隔を経て固定されている。そしてこの
定置ポログラム板９で回折した回折光は走査面２上に収
束する。

同図に於いて、ホログラムディスク１に記録されている
ホログラムは光ビームを収束し、走査する働きをする。

前記ボログラムディスク１に照射光ビーム４の光源とし
てレーザダイオードを使用した場合について次に述べる
。ずなわら、現在レーザダイオードが温度変化に対して
／ＪＪＬ長変動全変動る為に前記光ビームの収束位置は
ずれるので。

前記ホログラムディスク１に記録されているボし１グラ
ムと逆方向に回折するホログラム板ている定置ホログラ
ム板９を設けている。前記レーザダイオードからの光ビ
ーム４ば連続回転しているホログラムディスク１に所定
角度θｉで照射している。前記ホログラムディスク１の
干渉縞で前記照射光ビーム４は回折角θ０で回折する回
折光５゜となる。この時の光ビーム４の波長をλ。

前記ホログラムディスク１に記録されているボし２グラ
ムの空間周波数をｆとすれば。

ｓｉｎθｏ＝ｓｉｎθｉ−ｒλの関係式が成立する。も
し、温度変化によりレーザダイオードからの光ビーム４
の波長がΔλだけ変化した場合、前式は１２項がｆ　（
λ＋Δλ）となり、回折角も変化してその角度をθ′０
とすればｓｉｎθ′ｏ＝ｓｉｎθｉ−ｆ　（λ十△ｆ）
となる。前記光ビーム４の波長変動分△λに対応する回
折角のｆｉｌｉ正は前記定置ホログラム板９での回折と
前記ボログラムディスク１での回折を逆方向とし、相殺
すればよい。

更に前記ホログラムには走査面２上を等速走査する情報
を含んだ波を用いて記録する。前記定置ホログラム板９
には波長変動による収束位置ずれの補正と回折光の光ビ
ーム収差を無くし即ち等速走査の両方を兼備えたホログ
ラムを記録できる。

先ず前記定置ホログラム板９による光源であるレーザダ
イオードの波長変動での光ビームの収束位置ずれの補正
について説明する。

もし、前記定置ホログラム板９に記録されているホログ
ラムがちょうど前記ホログラムディスク１と逆に記録さ
れている場合、このホログラムディスク１からのレーザ
光の出射角θ０′はこの定置ホログラム板９への入射角
も００′となり、この入射ビーム５ｄのこの定置ホログ
ラム板９による回折光は前記ホログラムディスク１に入
射したレーザ光の入射角θｉと同じ角で回折する。この
時、前記定置ホログラム板９を前記ホログラムディスク
１に近づけると入射角θ０′で入射したレーザ光の回折
光５ｄは波長変動をしていない場合の回折光５ｃに近づ
き、その分走査面の収束位置ずれが小さくなる。

次に前記定置ホログラム板９に記録されているホログラ
ムが前記ボログラムディスク１に記録されているホログ
ラムと逆であると共に異なる空間周波数をもたせる。す
なわち前記定置ホログラム板９への入射角θ０′で入射
したレーザ光５を回折光５ｅが収束する位置に回折させ
る様な空間周波数を有したホログラムを記録させる。そ
うする事でレーザ光の波長変動が生じたとしても回折角
θ０′分を定置ホログラム板９で相殺して規定位置に光
ビーム走査が行なえる。

次に走査面２上を等速走査する為のホログラム記録につ
いて説明する。

第４図は本発明の光ビーム走査装置に用いられている定
置ホログラムの原理を説明する図である。

第５．第６図は第４図の紙面上方向から見た２つの光の
方向を示す図である。

第４図に於いて、定置ホログラム板９はいずれか一方、
或いは両方とも球面収差を有する球面波Ａ、Ｂの光の干
渉により記録されている。第５図に示しである様に定置
ホログラム板９に球面波Ａを照射すれば破線で示しであ
る球面波Ｂが再生される。そして、前記定置ホログラム
が球面波Ａを照射した場合、外側の波程偏光角が大きく
、内側程偏光角が小さく、すなわち走査面２となす角θ
Ｂが外側程大きく中心方向程小さくなる様な収差をもっ
た波面Ｂで記録されると走査面２上の走査は等速に行な
える。従って前記波面Ａ、Ｂの光で記録された定置ホロ
グラム板９には矢印方向に回転しているホログラムディ
スク１に照射する光ビーム４が回折光５ｄとなり照射す
る。そして前記定置ホログラム板９で波長の＋１１１正
２等速走査性を得た回折光５ｅが走査ビーノ、となる。

第６は波面Ａに収差をもたせ、波面Ｂを球面波とした場
合モある。この場合、前述の波面Ｂに含ませた収差とち
ょうど逆となる収差をもった波面へが定置ボログラム９
に照射されると第５図同様に外側の波程偏光角が大きく
内側に行く波は偏光角が小さくなり、走査ビームの等速
性が得られる。従って前記定置ホログラム板９に第５．
第６図で示したホログラムを記録させることで等速性の
光ビームが得られる。而も、第３図に示す様に、ホログ
ラムディスク１に記録されているホログラムと逆回折す
るホログラムで空間周波数が異なる様に記録した定置ホ
ログラム板９は波長変動に対して前記ホログラムディス
ク１での回折方向と逆方向に回折し、この波長変動で回
折角のずれ量を補正し、光ビームを走査面の規定位置に
収束する事ができる。

一方、前記定置ホログラム板９を作成する前述した波面
をもつ光で記録したホログラムを作れば何枚でもこの定
置ホログラム板９ができ、低コスト化できることになる
。

（７）　発明の効果 以上詳細に説明したように本発明の光ビーム走査装置は
、ポログラムスキャナに使用しているホログラムディス
クに記録されているホログラムと逆方向に回折するホロ
グラムに等速走査性をもたせる様に記録するので、波長
ずれに対する走査線の位置ズレもなく１等速の光ビーム
走査が行なえる効果大なるものである。また、ｆ・θレ
ンズ等の高価な部品を使用しなくても済む為に低コスト
に出来る効果も有している。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図は従来例の構成図、第３は本発明一実施例
の構成図、第４．第５．第６図は本発明の一実施例を説
明する為の概略図である。 １・・・ホログラムディスク、　２・・・走査面５　３
・・・モータ、　４，５・・・光ビーム、　５．５ａ、
５ｃ、５ｄ、５ｅ。 ６・・・回折光、　９・・・定置ポロダラム第４図 手続補正と（０髭） 昭和　ｆｌ　月　１１ ５９、６．１１ １・Ｉ（１１のノシボ ３　補止を４−ると °１（１１との関＋！　ｔ、ｙ、＋°１出を１人Ｉｔ　
所　神奈用県川崎山中り、１１ズｌニー１−１１１中１
０１５ｉＧ地（５２２）　８＋Ａ、富士通株式会社 ４　代　ｐ（ｊ　人　（ｌトハ　神１・川県川崎山中ハ
；ｉＫｌ小田中１０１５ｆｆｉ地富士通株式会社内 １、明細書の特許請求の範囲の欄を下記の通り補正する
。 装置。 （２）前記定置ホログラム板は前記ホログラムディスク
と平行に固定されている事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の元ビーム走査装置。 （３）前記定置ホログラム板は球面波面或いは球面収差
を有する光の干渉により作成された事を特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の元ビーム走査装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ホログラムディスクを用いた光ビーム走査装置
   に於いて１回転する前記ホログラム板で光ビームを回折
   し、該回折された回折ビームを前記ホログラムディスク
   での回折と逆方向に回折させる空間周波数を含む定置ホ
   ログラム板を有する事を特徴とする光ビーム走査装置。
2. （２）　前記定置ホログラム板は前記ホログラムディス
   クと平行に固定されている事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光ビーム走査装置。
3. （３）　前記定置ホログラム板は球面波面或いは球面収
   差を有する光の干渉により作成された事を特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光ビーム走査装置。
4. （４）前記定置ボログラム板は、等速走査性を有する情
   報が記録されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光ビーム走査装置。