JPS6215847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本装置は、レーザーを用いて記録または加工を
行うレーザ装置に関する。

特にレーザー記録または加工媒体として、無機
物質や有機物質の薄膜から構成され、レーザ光を
該膜物質上に集光させ、その強力な集光エネルギ
ーによつて、該膜物質を蒸発若しくは変形させる
ことにより、信号のオン・オフを表わす装置に適
する。即ち、記録または加工媒体に記録または、
加工状態を生ずるエネルギーに閾値があり、エネ
ルギーがこの閾値を越すと急激に記録または、加
工状態を生ずる場合即ち、記録または加工媒体の
γ−値の高い場合に適する。

以下図面に従つて説明するならば、第１図は信
号成分を有するレーザビームを形成する為の装置
を示すブロツクダイアグラムであるが、１は一定
強度のレーザ光２を出射するレーザ発振器であ
り、かかるレーザ光は超音波光変調器３を介して
集光レンズ６に照射し、記録部材、又は加工部材
等の被照射部材７上に照射される。

前記超音波光変調器には、端子５に印加された
変調信号により制御された超音波信号が超音波発
振器４より印加されているものであるので、レー
ザ光２は変調信号に従つて制御されているもので
ある。

第２図は従来用いられてきた変調方式を説明す
る為のものであるが、８は超音波光変調素子、９
はスリツトであり、その他の部材で第１図と同一
の番号を付した部材は第１図と同様の部材より成
るものである。

かかる方式においては、信号電圧５のオン・オ
フに応じて、超音波発振器４の高周波電圧がオ
ン・オフされ、これに応じて、超音波変調素子８
内に超音波が発生したり消滅したりする。超音波
が発生しない場合は、レーザ光２は、まつすぐ進
み、スリツト９により、レーザ光はカツトされ、
レーザー光は、オフ状態となる。この時のレーザ
光の進向方向を２ａで示す。これを０次光と称す
る。次に超音波が発生すると、レーザー光２は、
この超音波により回折され、２ａとは、角度θだ
け異なつた方向２ｂへ偏向される。この光を一次
光と称する。角度θは、超音波周波数によつて決
まり、これをブラツグ角と称する。２ｂの方向
へ、スリツトの穴を設けておけば、この一次光を
外部にとり出すことができ、レーザー光は、オン
状態となる。即ち、この場合には、０次光は、オ
フ状態、一次光は、オン状態に対応する。次に、
第３図に、本発明に適用する、超音波変調器につ
いて説明する。第３図と第２図の同番号のもの
は、同じものである。第３図においては、超音波
変調素子８′に超音波が発生しない時、レーザー
光２′は、まつすぐ進み、２a′として、スリツト
９′の穴を通過して、出てくる。超音波が発生す
ると、レーザー光２′は、２b′の方向へ偏向され
スリツト９′によりカツトされる。即ち、第３図
の場合には、０次光がオン状態、一次光がオフ状
態に対応する。しかるに、超音波変調器の０次光
から１次光への偏向効率は、通常60〜70％である
から、レーザー光のオン状態として、一次光を利
用する、第２図の場合には、入射エネルギーの60
〜70％を利用できるにすぎない。しかし、消光
比、即ち、オン状態のビームエネルギー／オフ時
のビームエネルギーを50倍以上にとる事は容易で
ある。一方、レーザー光のオン状態として、０次
光を利用する第３図の場合には、入射ビームの90
％以上を利用することができるが、消光比として
は、約３程度しかとれない。従がつて、記録媒体
として、銀塩フイルムのように、γ−値の低いも
のを使用する場合には、消光比が３程度しかとれ
ない第３図の光変調器を使用するとカブリを生ず
る為に、使用不可能である。しかるに、記録媒体
として、メタル蒸着膜等を使用て、レーザー光の
強い集光エネルギーによつて、蒸着膜を蒸発・変
形させるヒートモード記録媒体の場合には、集光
エネルギーに大きな閾値が存在し、且つ、γ−値
が高い。このような場合には、消光比が３程度で
も、カブリを生ずることなく、第３図の光変調器
を使用することができる。従つて、この場合に
は、入射光エネルギーの90％以上を利用すること
ができ、第２図の光変調器に比べて、約1.5倍の
エネルギー利用率を得ることができる。メタル蒸
着膜のように、比較的、感度の低い感材を利用す
る場合には、このような、エネルギー利用率の向
上は、極めて、大きなメリツトを有する。例え
ば、同一エネルギーのレーザー光の場合には、
1.5倍の記録速度を得ることができる。レーザー
加工装置の場合にも、レーザー加工エネルギー
に、比較的大きな閾値があり、且つ、γ−値が高
いので第３図の光変調器を利用した方が有利であ
る。

なお、ここで言うγとは、第４図においてある
記録媒体の特性曲線１０が与えられたとすると
き、該特性曲線が横軸と交わる点における特性曲
線の接線の勾配を言い、図においてはｂ／ａを言
うものである。

前述の如く記録媒体に０次光で記録する為に
は、第４図で示すヒートモード記録媒体の感度の
閾値であるところのＡ点よりも、ON状態のレー
ザエネルギーが大で、OFF状態のレーザエネル
ギーが小である必要があり、かつ望ましくはガン
マーγが1.5より大であることが好ましい。

更に、０次光を、オン状態の光エネルギーとし
て利用することのメリツトを述べる。超音波光変
調器の０次光と１次光の分離角θは、前述の如
く、超音波周波数に依存するが、更に、レーザー
波長にも依存する。従がつて、例えば、レーザー
として、アルゴンイオンレーザーを使用する場
合、マルチモードの発振をさせれば、主たる発振
波長として、4579Å〜5145Åの間に、８本の異な
る波長のレーザー発振が同時に起る。このレーザ
ー光を、超音波光変調器に通すと、出射される１
次回折光は、各波長に応じて、８つの異なる方向
に出てくる。従がつて、この８つの異なる方向に
出てくる１次回折光を、オン状態の光エネルギー
として、利用する場合、これを集光レンズで集光
すると、ビーム、スポツト径は、単一波長のスポ
ツト径より拡がることになる。これは記録の解像
力が悪くなることを意味する。しかるに、第３図
の超音波光変調器を利用する場合には、オン状態
の光エネルギーとして利用する０次光の出射方向
は、レーザー波長が異なつても、同一方向に、で
てくるので、集光レンズで集光した時のスポツト
径は、１次光を利用する場合より小さなスポツト
径を結ぶ。従がつて、より高解像度の記録若しく
は、加工ができる。

以上述べた如く、γ−値の高い、記録材料（特
にヒートモード記録媒体）若しくは、加工材料を
用いる場合、オン状態の光エネルギーとして、０
次光を利用する超音波光変調器を用いれば、エネ
ルギー利用率、解像力の点で大きなメリツトを生
ずるものである。

但し、第３図に示したものにおいては、０次回
折光がオンのときには、変調器としてはOFF状
態である事に注意する必要がある。

従つて、変調器をドライブする為の信号がON
のときにはレーザー光はOFFとなり、信号が
OFFのときにはレーザー光がONとなるので１次
光を利用する場合に比して、ネガポジが逆転す
る。

但しネガポジの反転はドライブ信号の符号を反
転してやりさえすればよい。

更には、現在用いられている通常のレーザ記録
装置においては、第５図に示す如く、レーザ発振
器１１から出射したレーザ光１２を変調器１３に
印加して変調し、この変調したレーザ光１２を回
転多面鏡１４で偏向し、この偏向したビームを複
写プロセスの一部を構成する感光ドラム１５（も
しくは記録紙に直接）上に照射するものであり、
Ｂで示した記録開始区域より正確に記録が開始す
る如く、ビーム位置検出器１６を設け、このビー
ム位置検出器１６でビームを検出してから一定時
間後、前記変調器１３に記録信号が印加される如
く成さなければならない。

従つて、従来の記録装置においては、偏向器１
４で偏向されたレーザビームがビーム位置検出器
１６を通過するときは、このビーム位置検出器１
６をビームが照射する如くなしこの様に照射した
後、感光ドラムのＢ点に達する間はビーム光が変
調器１３より出射しない様に制御しなければなら
ないものであつた。

しかるに、上述の如く０次光を記録ビームとし
て用いると変調器１３でビームを遮断していると
きでも、30％前後のビーム光はもれており、この
もれた光をビーム位置検出器１６で検出出来るの
で、ビーム光がＢ点に達するまでは、継続してビ
ーム光を遮断する如く変調器を制御出来るもので
ある。

この様に構成することにより、変調器に印加す
るビーム光制御が簡単となるものである。

更には、有効区域（記録信号により変調したビ
ームを照射する区域）外で、ビーム光がOFFと
なつている状態であつても充分な強度のビームが
照射されることにより、かかるOFF時のもれビ
ームによりビーム光のフオーカシング、トラツキ
ング等を行うことが出来、又記録媒体がフイルム
である場合は、フイルムの端に予め記録されてい
る情報をこのOFF時のビーム光で読み取ること
も出来るものである。

更には、第３図における０次光２a′及び１次光
２b′共にエネルギー分布はガウス分布をしている
ものであるので、０次光２a′のエネルギー分布の
ピークは直線２a′上に位置するが、ビームOFF
時のもれビームのエネルギー分布のピークは、１
次光がスリツト９′からもれてくるものと、偏向
されずにそのまま０次光として出てくるものとの
合成となるので、若干一次光側、図面上では２
b′側にづれてしまう。

即ち、変調器に高周波信号を印加しないときの
０次光が記録媒体上を照射する位置と、高周波信
号を印加したときの、もれビームが記録媒体上を
照射する位置はづれることとなる。

従つてこの０次光ともれビーム光が同一走査線
上に位置する如く配置しておくならば、もれビー
ム光が０次光に先行するときは、記録媒体をこの
もれビーム光でプレヒートするので、記録媒体の
感度が見かけ上向上することとなる。

又、もれビーム光が０次光に後行するときは、
ヒートトリートメントによりアーニングを行い歪
の除去を行うものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は信号成分を有するレーザビームを形成
する為の装置を示すブロツクダイアグラム、第２
図、第３図は変調器における変調動作を示す説明
図、第４図はガンマ特性の説明に供する説明図そ
して第５図はビーム位置検出器を有する記録装置
を示す概要図である。 ここで、８は超音波変調素子、９はスリツト、
２ａ，２a′は０次光そして２ｂ，２b′は１次光で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 変調信号が印加される超音波変調素子と、こ
   の超音波変調素子により回折された光を遮蔽し、
   ０次光を出射させる光遮蔽部材とを有する変調器
   によりON―OFF制御したレーザ光を被照射部材
   に照射し、前記レーザ光により被照射部材を走査
   するレーザ装置において、前記変調器における
   ON状態の０次レーザ光を被照射部材上に照射す
   ると共に、OFF状態時に回折光の内で前記光遮
   蔽部材によつて遮蔽されずに出射した光と回折さ
   れなかつた０次光とが合成され、かつ前記ON状
   態の０次レーザ光とは異なる方向に出射するもれ
   レーザ光を前記被照射部材上におていて前記ON
   状態の０次レーザ光と同一走査線上に位置する如
   く成したことを特徴とするレーザ装置。