JPS63155020A

JPS63155020A - 画像走査記録装置のレ−ザ露光方法

Info

Publication number: JPS63155020A
Application number: JP30353986A
Authority: JP
Inventors: Masahide Okazaki; 雅英岡崎; Tsuyoshi Kageyama; 蔭山　剛志; Yoshio Kurata; 倉田　良雄; Yasuyuki Wada; 康之和田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1988-06-28

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】（産業上の利用分野）本発明は、例えばレーザプロッタやカラースキャナ等の
ように、光変調されたレーザ光ビームにより所望画像を
記録するための画像走査記録装置におけるレーザ露光方
法に関する。

（従来の技術）上記のような画像走査記録装置としては、例えば第９図
に示すようなレーザプロフタが知られている。このレー
ザプロフタは、コンソール部２１と磁気テープ等の記憶
媒体を介して入力したデータを演算処理するデータ処理
部２３と、データ処理部２３で処理されたデータを所要
の記録信号に変換するデータ変換生成部２２と、記録信
号に基づいて記録シリンダ２５上の感光シートに画像を
走査記録する記録部２４とを具備して成り、プリント配
線板等の高精度のマスターパターンを高速で露光記録す
るようにしたものである。

上記のような画像走査記録装置の記録部２４には、所望
のパターンを記録するために、例えば第８図に示すよう
なレーザ露光装置３０が装備されている。

これは、レーザ光源３１からのレーザ光ビームＢ１）を
ビームスプリンタ３２で複数本の平行レーザ光ビームＢ
１□に分割し、この？１）２木のレーザ光ビームＢｌ！
をバクーン信号に応じて多チャンネル型音音光学変ｇＩ
器３３でそれぞれ独立に変調し、変調した複数本の平行
レーザ光ビームＢ１．の方向を第１８第２のミラー３４
．３５により方向変換した後、ズームレンズや結像レン
ズなどからなる結像光学系３４によってそのビームピッ
チを所要の値に縮小してその結像面Ｇに像を形成し、記
録シリンダ２５に巻着した感光シート２６に所要のパタ
ーン画像を露光記録するように構成したものである。（
例えば特開昭Ｇｏ−１６９８２０号公報）そして露光記録の際には、記録シリンダ２５を回転させ
ると共に、レーザ記録装置３０を記録シリンダ２５に対
して第８図において符号にで示す副走査方向に相対的に
移動させて露光をおこなう。

ところで、上述したレーザ露光袋’ｌ　３０においては
、音響光学変調器３３により変調されたレーザ光ビーム
ＢＩ３は、ビームスブリック３２により分割されたレー
ザ光ビームＢＩｇに対し、音響光学変調器Ｊ器３３のブ
ラッグ角θの２倍の大きさの回折角２θを有することに
なる。そのため、上述した装置においては、通常第４図
に示したように、第１．第２の方向変換用ミラー３４．
３５をレーザ光ビームＢ１３の回折方向に順次偏位させ
ることにより、第２のミラー３５により反射されたレー
ザ光ビームＢｌ、＃列と前述した副走査方向にの基準と
なる基準面Ｓとが平行となるようにしである。そして前
述した第１．第２の方向変換用ミラー３４．３５は、第
１゜第２の方向変換用ミラー３４．３５間のレーザ光ビ
ームＢ１．′の傾きに対し、その前後のレーザ光ビーム
Ｂｕｆｆ及びＢ１３＃の傾きが共役な関係となる角度、
言いかえれば、基準面Ｓを基ｆ４．ｗ、として見た場合
に、第１のミラー３４及び第２のミラー３５により補正
されるレーザ光ビームの角度が共にθとなる角度に配設
されている。第５図は、このときのレーザ光ビームの角
度を、光路を展開して示した挨弐図であり、音響光学変
ｉＪ！’］ＷＷ３３のブラッグ角がθである時のレーザ
光ビームを実線で示す。

（発明が解決しようとする問題点）上述した構成において、同一品種の音響光学変調器３３
は同一のブラッグ角θを有するはずであるが、厳密には
各音響光学変調器毎にブラッグ角θは微妙に責なり、第
２のミラーにより反射されたレーザ光ビームＢＩ３″列
は、副走査方向の基準面Ｓに対しわずかな（頃きを持つ
ことになる。第６図及び第７図はレーザ光ビーム列によ
り、記録シリンダ２５における同−主走査位コから、感
光シート２６に露光をおこなった場合の焼付画像を示す
図であるが、レーザ光ビーム［３＋ｆｆ列と基準面Ｓと
が平行であれば、第７図に示したように１回転目の焼付
画像１０１と２回転目の焼付画像１０２とが正確に整列
するのに対し、レーザ光ビームＢ１，１列と基準面Ｓと
が平行でない場合には、第６図にいくらか誇張して示し
たように１回転目の焼付画像１０１と２回転目の焼付画
像１０２とが整列しないことになる。このような状態で
画像の走査記録をおこなうと、記録された画像の品質が
損なわれる。

音づ光学変調器３３のブラッグ角θは通常数ミリラジア
ン程度の小さい角度であり、各音響光学変調器毎のブラ
ッグ角θの誤差はさらにその数分の−乃至数十分の−と
いうごくわずかの値であるため、従来は前述したブラッ
グ角θの誤差によるレーザ光ビームＢ１３列の傾きは問
題とされていない。

しかしながら、レーザプロッタ等において、極めて高い
記２，１精度を要求される場合には、上述したわずかな
誤差も問題となる。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するため、ビーム分割手段で
分割したレーザ光ビームと平行な方向における合音光学
変調素子と第１の方向変換用ミラーとの距離を変更する
こと、すなわち第４図における合音光学変調器３３と第
１の方向変換用ミラー３４との距離Ｃを、使用する音響
光学変１）２３３３固有のブラッグ角に対応して変化さ
せ、しかる後筒１゜第２の方向変換用ミラー３４．３５
の角度を３Ｊ１）　’ｌすることを特徴とするものであ
る。

なお、本発明と同一の目的で、合音光学変調器３３のブ
ラッグ角θの誤差によるレーザ光ビーム列の傾きの補正
を第１．第２の方向変換用ミラーの角度を調整すること
だけによりおこなうことも不可能ではないが、前述した
共役関係を保持する必要から第５図に一点鎖線で示した
ように、ビームスプリフタ３３により分割されたレーザ
光ビームＢ１□と第２の方向変換用ミラー３５により反
射されたレーザ光ビームＥ３ｗ″との基準面Ｓに対する
高さＤが変化してしまう。従って、副走査方向の基準面
Ｓに対するレーザ光ビームＢ１３＃の各々の高さト■が
変化することになり、第２の方向変換用ミラー以後の光
学系３４等の位置を変更する必要があるばかりでなく、
記録シリンダ２５に対するレーザ露光装置３０の主走査
方向の原点位置が変化することになるため現実的でない
。また同様に、第１．第２の方向変換用ミラー３４．３
５の調整のみでなく、第２の方向変換用ミラー３５を移
動させ、第１．第２のミラー３４．３５間の距離１Ａを
も調整することにより、前述した高さＨを変化させるこ
とな（、レーザ光ビームＢｌ：ｌ＃列の傾きを補正する
ことも不可能ではないが、この場合には記録シリンダ２
５に対するレーザ露光装置３０の副走査方向にの原点位
置が変化することになるため現実的でない。また逆に、
第１．第２の方向変換用ミラー３４．３５間の距離Ａを
変化させるため、第２の方向変換用ミラー３４を移動さ
せろとそれに伴い、合音先学変調器３３、ビームスプリ
ンタ３２等を全て移動させる必要があるため好ましくな
い。

（作用）第４図及び第５図に示した距ＡＩＡ、Ｃ，Ｄ及びプラフ
グ角θ関係は、θが極めて小さい場合、θの単位をラジ
アンとして返信的に以下の式で表される。

Ｄ＝Ｃ・２θ＋八〇＝　（２Ｃ十八）θ□（１）従って、ブラッグ角θが変化した場合にも、合口光学変
調素子と第１の方向変換用ミラーとの距離Ｃを次の（２
）式、すなわち、Ｃ＝　（Ｄ／θ−Ａ　’）　／　２−　（２１に従って
設定することにより、距離へ、Ｄの値を変化させること
なく、すなわちレーザ露光装置から出力されるレーザ光
ビームの位置を変化させずに、その傾きのみを（１）１
正することができろ。

（実施例）以下、本発明によるレーザ露光方法の実施例を第１図乃
至第３図に恭づいて説明する。

第１図はレーザ露光装置の概要を示す斜視図であり、こ
の図において、符号ｌはレーザ光源、３はビームエキス
パンダ、４はビームスブリック（分割手段）、５はビー
ム整形板、６はアパーチャ、７は多チャンネル型音響光
学変ｙＡ器、８は０次回折光遮断用スリット板、２はミ
ラー、９ａは第１の方向変換用ミラー、９ｂは第２の方
向変換用ミラー、１０は結像光学系である。

ビー１）エキスパンダ３は、−組のレンズ３ａ・３ｂを
具６ＲＬ／て成り、レーザ光源１から射出されたレーザ
光ビームＢ１の径を拡大するためのものである。

ビーム！形板５はビームエキスパンダ３により拡大され
たレーザ光ビームＢ２の中心部分を取り出すことにより
、比較的一様な光強度分布を得るためのものである。

ビームスブリフタ４は、拡大されたレーザ光ビームｎ、
ｌｉＢ本の平行なレーザ光ビームＢ３に分割するための
ものであり、このビームスプリッタ４は平行平面を有す
るガラス板を具備して成り、一方の平面には完全反射面
を形成するコーティングが施され、他方の平面には、そ
の平面から射出する平行ビームＢ３の各ビームの光量が
均一となるように透過率を段階的に変化させるようなコ
ーティングが施されている。

多チャンネル型音啓光学変調器７は、例えば特開昭５８
−１０７．１２号公報や特開昭５８−１４１３５号公報
に記載されているように複数個の超音波励振部材が単一
の音響光学媒体上に付着せしめられ、当該励振部材、に
対応する音響光学媒体部分に各平行レーザ光ビームＢ、
を入射させ、パターン信号に基づいて発せられる制御信
号により入射した各レーザ光ビームＢ３をそれぞれ独立
に変調するように構成されている。

前述したビームスプリンタ４及び音響光学変調器７は、
第２−Ａ図に示したように、取付金具５２により、基準
面Ｓ上にａ置されたベース部材５０に固定されている。

このベース部材５０は、スライドガイド５４によりガイ
ドされ、ＪＪ１％面Ｓに沿って、ビームスプリンタ４に
より分割されたレーザ光ビームＢ、と平行な方向に移動
可能な構成となっている。５６はベース部材５０に穿設
された長孔であり、５８はベース部材５０の固定用ねし
である。従って、ビームスプリンタ４及び音響光学変調
器７を、ねじ５８をゆるめることにより、レーザ光ビー
ムＢ３と平行な方向に同時に移動させることができる。

なお、第２−Ｂ図に示したように、ビームスプリッタ４
は基準面Ｓに固定しておき、音響光学変ｍ２３？のみを
レーザ光ビームＢ、と平行な方向に移動する構成として
もよい。

スリット板８は、音つ光学変調器７により変調された一
次回折光のみを通過させ、Ｏ次回折光を遮断除去するた
めのものである。

スリット板８を通過した複数本の平行レーザ光ビームＢ
４は第１の方向変換用ミラー９ａｓ第２の方向変換用ミ
ラー９ｂによってその方向が変換され、結像光学系ｌＯ
に入射される。

結像光学系１０は、二つの望遠鏡光学系１）及び１２を
テレセンドリンクに光学接続したテレセントリック光学
系として構成してあり、この構成により複数本の平行ビ
ームＢ４のビームピッチを縮小して結像面に所要の幅を
もった像１４を形成するようにしである。

つぎに、音響光学変調２Ｓ７と第１の方向変換用ミラー
９ａとの距離（第４図におけるＣに相当）の調整方法に
ついて説明する。なお、以下の説明で述べる距離とは、
レーザ光ビームＢ４のビームのうち任意の一木について
のものであってもよく、またレーザ光ビームＢ４の仮想
の光軸についてのものでもよい。

まず、任意の測定手段により、音響光学変調器７の実際
のブラッグ角θを測定する。そしてこの値を前述した（
２）式に代入すると、音響光学変調器７と第１の方向変
換用ミラー９ａとの距Ａｆｔ　Ｃが計算される。そして
、ねじ５８をゆるめ、ベース部材５０を移動させること
により、音響光学変調器７をレーザ光ビームＢ、と平行
な方向に移動させ、音響光学変調器７と第１の方向変換
用ミラー９ａとの距シ１を、上記計算値に設定した後、
ねじ５８を締めベース部材５０を固定する。

上述した作業が終了すれば、第１．第２の方向変換用ミ
ラー９ａ、　９ｂの角度をｉＦＪ　５’ｉする。これら
の角度は、前述したように音響光学変！Ｊ１２：＋７か
らのレーザ光ビームの回きと、第２の方向変換用ミラー
９ｂにより反射されるレーザ光ビームの傾きとが、第１
．第２の方向変換用ミラー９ａ、　９ｂ間のレーザ光ビ
ー１、の傾きに対し共役な関係となる様にｙＡ整する。

以上の動作をおこなえば、第２の方向変換用ミラー９ｂ
により反射されるレーザ光ビームは、副走査方向の基準
面Ｓと平行となり、従って結像光学系１０より出力され
る光点列ａ１４′も同様に基準面Ｓと平行となる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す図であり、この実
施例においては、前述した実施例のように音響光学変調
器７を移！１）させるかわりに、対をなす第１．第２の
方向変換用ミラーをレーザ光ビームＢ、と平行な方向に
同期して移動させることにより、音響光学変調器７と、
第１の方向変換用ミラー９ａとの距ＦｊＩ　Ｃを変更す
るものである。

この装置においては、第１．第２の方向変換用ミラー９
ａ、　９ｂは、基準面Ｓ上に載置されたベース部材６０
上に、取付金具６２により角度調整可能に固定されてお
り、このベース部材６０はスライドガイド６４にガイド
され、基準面Ｓに沿って、ビームスプリンタ４により分
割されたレーザ光ビー１、Ｂ。

と平行な方向に移動可能な構成となっている。６Ｇはベ
ース部材６０に穿設された長孔であり、６８はベース部
材６０の固定用ねじである。

この実施例においても、第１．第２の方向変換用ミラー
９ａ、　９ｂをベース部材６０と共に同期して移動させ
ることによって、前述した実施例同様の丘作により、レ
ーザ露光装置より出力するレーザ光ビーム列を副走査方
向の基準面Ｓと平行な方向とすることができる。

以上の説明は、音響光学変調２″：１７のブラッグ角０
の誤差によるレーザ光と一ノ、列の（１ｎ斜を補正ずろ
場合について述べたが、１ｌｉｉａ走査記録装置本体や
レーザ露光装置の機械的誤差などによりレーザ光ビーム
列が傾斜した場合においても同様の方法によりレーザ光
ビーム列の（頃斜を補正することが可能である。

また、上述した実施例においては、レーザ光ビームの方
向変換用に第１．第２の方向変換用ミラー９ａ、　９ｂ
のみを用いた場合について述べたが、第１、第２の方向
変換用ミラー９ａ、　９ｂの他にたとえばレーザ光ビー
ムの進行方向と直角に配置した他のミラーを設け、レー
ザ光ビームの光路を屈折させるようにした構成とするこ
とも可能である。

（発明の効果）本発明によれば、音響光学変調素子のブラッグ角に誤差
があった場合においても、レーザ光ビーム列を画像記録
装置の副走査方向の基準面と平行にすることが可能とな
るため、画像を走査記録する際のビーム列の傾きによる
位置精度の悪化を防止でき、極めて高い精度の走査記録
が可能となる。

また同様に、ブラッグ角の誤差以外の誤差によるビーム
列の傾きをも補正することが可能である。

また、レーザ光ビーム列の傾きを補正する際に、レーザ
露光装置より出力されるレーザ光ビームの位置が変化す
ることはないので、走査記録の際の原点位置が変化する
ことはない。

さらには、上記補正の際に、位置精度を要する結像光学
系等を移動させる必要がないため、作業が極めて簡単な
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

れ音響光学変調素子と第１の方向変換用ミラーとの距離
を変更する機構を示す斜視図、第４図はレーザ露光装置
におけるミラーの配置を示す斜視図、第５図は第４図に
示したレーザ光ビームの角度を、光路を展開して示した
模式図、第６図乃至第７図はそれぞれ怒光シートにおけ
る焼付画像を示す概要図、第８図は従来例によるレーザ
露光装置の概要斜視図、第９図はレーザ露光装置が利用
されろ画像走査記録装置の一例を示すレーザプロフタの
斜視図である。１・・・レーザ光源、４・・・ビームスプリンタ、７・
・・音響光学変ａＶＩ器、９ａ・・・第１の方向変換用
ミラー、９ｂ・・・第２の方向変換用ミラー、１０・・
・結像光学系、５０、６０・・・ベース部材、５４．６
４・・・スライドガイド、５６、６６・・・長孔。第２−Ａ図第２−Ｂ図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザ光源からのレーザ光ビームを、ビーム分割
手段で複数本の平行レーザ光ビームに分割し、この複数
本のレーザ光ビームを多チャンネル型音響光学変調素子
で画像信号に応じてそれぞれ独立に変調し、変調した複
数本の平行レーザ光ビームを、この順に配設した第１、
第２の方向変換用ミラーで方向変換した後、結像光学系
を介して記録面上に投影するレーザ露光方法において、
ビーム分割手段で分割したレーザ光ビームと平行な方向
における前記音響光学変調素子と第１の方向変換用ミラ
ーとの距離を変更し、第１、第２の方向変換用ミラーの
角度を調整することにより、記録面上に投影されるレー
ザ光ビーム列の、副走査方向に対する傾きを補正するこ
とを特徴とする画像走査記録装置のレーザ露光方法。
（２）音響光学変調素子を、ビーム分割手段で分割した
レーザ光ビームと平行な方向に移動させることにより、
音響光学変調素子と第１の方向変換用ミラーとの距離を
変更する特許請求の範囲第（１）項に記載の画像走査記
録装置のレーザ露光方法。
（３）第１と第２の方向変換用ミラーを、ビーム分割手
段で分割したレーザ光ビームと平行な方向に移動させる
ことにより、音響光学変調素子と第１の方向変換用ミラ
ーとの距離を変更する特許請求の範囲第（１）項に記載
の画像走査記録装置のレーザ露光方法。