JPS636523A

JPS636523A - レ−ザ記録装置

Info

Publication number: JPS636523A
Application number: JP61150222A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Nozu; 豪人野津; Masatoshi Maeda; 前田　昌俊
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1988-01-12

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、レーザ記録装置、特に、カラーレーザファク
シミリ、カラーレーザプリンタ等の高速高分解能のカラ
ーレーザ記録装置における超音波光変調の改良に関する
。

〈従来の技術）第６図および第７図は、従来のカラーレーザプリンタの
基本構成を示す図である。第６図は、レーザ光源として
、赤色用レーザ１７、緑色用レーザ１８、青色用レーザ
１９の３台のレーザを用いる方式で３管式と呼ばれてい
る。第７図は、赤、緑、青の３原色を含んだ白色レーザ
光を出力するヘリウム−カドミウム（Ｈｅ　−Ｃｄ）白
色レーザ１を１台用いる方式で単管式と呼ばれている。

３管式においては、各レーザから出力された各色レーザ
ビームはそれぞれその色に対応するＡＯＭ（＾ｃｏｕｓ
ｔｏ　０ｐｔｉｃ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：超音波光変調
器）で各色毎に画像信号で変調され、変調された各色レ
ーザビームはそれぞれ対応するダイクロイ・ンクミラー
１５．１５’　、１５″で反射され、この反射の時に光
軸を一致させることによって１本のビームにまとめられ
て、汲後の光学系を経由し、偏向器によりビーム走査が
行われ、感光材料１１の面上に色画像を感光形成する。

単管式では１台のレーザから赤、青、緑の３原色のレー
ザ光が１本のビームで出力される。

しかし、各色の色画像信号による強度変調は、赤、青、
緑の各レーザ光毎に別個に行わなければならない、この
ためグイクロイックミラー１６゜１６’、１６″を用い
て赤、青、緑のレーザ光に分離している６分離された後
は３管式の場合と同様の構成になる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、まず、３管式においてはレーザが３台必
要なところから装置がどうしても大型、複雑になり、価
格的にも高価なものとなる。

また、３色のレーザビームを各々個別に強度変調してい
るのでＡＯＭが３台必要であり、更に、変調完了後の３
本のレーザビームを１本にまとめるために３個のグイク
ロイックミラーが用いられている。この３本のビームを
精確に１本のビームにまとめる光学調整（色合わせ）は
複雑な機構を必要とし部品数の増大や調整工数の増大を
招いている。

次に単管式においては、レーザが１台となったため、こ
の点においては、低価格化および小型化が図ることがで
きる。しかしながら、１台のレーザから１本のビームで
出力されたレーザ光を、赤、緑、青の３色のレーザビー
ムに分離して用いている。このためビーム分離用のグイ
クロイックミラーが３管式より更に３個増えることにな
る。

その他、ＡＯＭが３台必要である点や、光学調整のため
の複雑な機構や調整工数を要する点は３管式の場合と同
様である。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に顧みて、レー
ザ光源として複数の原色光を出力するマルチラインレー
ザを用い、ビームを分離しないで各色の強度変調を行う
こと゛により、ＡＯＭが１台ですみ、且つビームの分離
合成のためのグイクロイックミラーを不要とし、その結
果複雑な光学調整も不要となるレーザ記録装置を提供し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するために次の手段構成を有
する。即ち、本発明のレーザ記録装置は。

複数の発振波長を有するマルチラインレーザ光源を用い
たレーザ記録装置であって、前記複数の発振波長のうち
、用いる複数の波長に対してそれぞれ等しいブラック角
を与える複数の駆動周波数の高周波信号を選択的に出力
できるＡＯＭ駆動器と；　該ＡＯＭ駆動器が出力する前
記駆動周波数の選択および色画像信号による変調を、入
力された複数の色画像信号について所定の時間区分ずつ
所定の順序で時系列的に行わせる信号を発生ずる時系列
信号発生回路と；　光路中に設けられ、前記ＡＯＭ駆動
器の時系列動作と同期して、ＡＯＭ駆動器から現に出力
されている駆動周波数に対応する波長のレーザ光を選択
通過させる波長選択手段と；　該波長選択手段の波長選
択と前記ＡＯＭ駆動器の時系列動作を同期させる同期手
段と；　を具備することを特徴とするレーザ記録装置で
ある。

（作　用）以下、上記手段構成を有する本発明のレーザ記録装置の
作用について述べる。

今、マルチラインレーザの発振波長のうち用いる複数の
波長をλ１．λ２．λ３とする。

−方、ＡＯＭにおける入射レーザ光のブラック角θＢは
次の式（１）で与えられる。

θａ　＝　ｓ　ｉ　ｎ−１２−Ｌ−−一・−−−（１）
■ λ：入射レーザ光の波長ｆ：ＡＯＭを駆動する超音波の周波数ｖ：ＡＯＭの媒体中における超音波の伝搬速度この式か
らλｆが同じであればブラック角が等しくなることが分
かる。

従って、波長λ１．λ２．λ、に対応してλｌｆｌ”λ
２ｆ２＝λ３ｆ３　　　　　　−・−・−−−＝−（２
’）なる式を満足するｆ、、ｆ２．ｆ３なる駆動周波数
を設定すると、駆動周波数をｆ！とした時の波長λ１の
レーザビームと、駆動周波数をｆ２とした時の波長λ２
のレーザビームと、駆動周波数をｆ３とした時の波長λ
３のレーザビームとはブラック角が等しいから、ＡＯＭ
からの出力ビームの方向は全く同じになる。従って、光
学系としては同一角度の１本のビームとして扱うことが
できる。

また、各波長のレーザ光に対する強度変調は各波長に対
応する駆動周波数の信号強度を各レーザ光に対応する各
色画像信号によって変化させることにより別個独立に行
うことができる。

なお、駆動周波数によってＡＯＭの回折効率が変化する
場合には、各色画像信号の変調振幅を調整することによ
り補正することができる。

そして、時系列信号発生器は、ＡＯＭ駆動器に。

複数δ色画像信号の各々について所定の時間区分ずつ、
予め定められた順序に従って変調された、対応する駆動
周波数の高周波信号を出力させるようにする。従って、
ＡＯＭからは、同一の画像について、複数（２又は３）
の色画像信号によって強度変調された、対応する波長の
レーザ光が時系列的に出力されることになる。

本発明においては、更に、レーザ光源から、感光材料ま
でに至る光路の途中に、ＡＯＭ駆動器の時系列動作と同
期して、ＡＯＭ駆動器から現に出力されている駆動周波
数に対応する波長のレーザ光のみを通過させる波長選択
手段が設けられているので、感光材料へは選択性のすぐ
れたレーザ光を到達させることができる。なお、この場
合、感光材料の同一部位を駆動周波数の設定数（通常は
３原色に対応する３）と同数回の走査を行って、完全な
色画像の感光となる。

同期手段は、ＡＯＭ駆動器の駆動周波数の切替つと上記
波長選択手段が通過させる波長の切替りとの同期をとり
両者の時間的対応関係を一致させる。

以上のように、本発明の記録装置においては、マルチラ
インレーザからの１本のビームに対して４ビームを分離
することなく、ＡＯＭからの出力ビームが同一方向の１
本のビームのままで複数の色画像信号に対応する波長の
レーザ光に対し時系列的に強度変調を行っているので、
ＡＯＭは１台あればよく、グイクロイックミラーは全く
不要となる。また、ビームの分離合成を行わないから複
雑なａ！Ｉ楕と調整を要する光学調整が全く不要になる
。

−方、時系列信号発生回路や同期手段が必要となるが、
これらは簡単な電子回路で容易に実現し得るし、波長選
択手段も、ＡＯＭやグイクロイックミラー系に較べれば
単純なものであり、上記の本発明の利点をいささかも損
なうものではない。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の実施例の構成を示す図である。レーザ光源
としてはＨｅ−Ｃｄ白色レーザ１が用いられ、波長選択
手段として回転色フィルタ２が光路中のＡＯＭ３とポリ
ゴン４の間に設けられている０時系列信号発生回路とし
てＲＧＢ時系列信号発生回路６が設けられ、時系列信号
をＡＯＭ０Ｍ駆動器送っている。同期手段としてはクロ
ック発生回路７およびフィルタ回転位置検出装置８が設
けられている６回転色フィルタ２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ
）、青（Ｂ）の１２０°等分円板型フィルタであり、丁
度、光路にかかっているフィルタの色に対応する波長の
レーザ光のみを通過させる０回転速度は、ＲＧＢ時系列
信号発生回路６にて、ＡＯＭ［動器５にどのような時間
割当てで各色画像信号に対応する高周波信号を出力させ
るかによって定まる。

今、Ｒに対応する駆動周波数をｆ、、Ｇに対応する駆動
周波数をｆ２、Ｂに対応する駆動周波数をｆ３とすると
、駆動周波数がｆ、である時間と回転色フィルタ２のＲ
フィルタが光路に入ってから出るまでの時間、即ち、１
２０゛回転する時間とが一致している。ｆ２とＧフィル
タ、ｆ３とＢフィルタについても同様のことがいえる。

このような同期関係は、ＲＧＢ時系列信号発生回路６か
らフィルタ駆動装置９への駆動信号およびフィルタ回転
位置検出装置８からの検出信号によって確立される。

次に、回転色フィルタ２とポリゴン４の回転の関係につ
いて述べる。ポリゴン５の１面によってレーザビームが
、感光材料１１上の１走査線上を走査する間は、レーザ
ビームは、Ｒ，Ｇ、Ｂのうちのいずれか１色でなければ
ならない。

即ち、ビーム走査の途中で回転色フィルタの色が変って
はならず且つ、ポリゴン４の次の面による走査の時には
色が次の色に変っていなければならないという関係であ
る。今ポリゴンを６面体と仮定して具体的数字で説明す
ると、ポリゴンの１面に対応する角度は６０°となる。

−方、回転色フィルタ２の１色に対応する角度は１２０
°である。従って、ポリゴン４が６０°回転する時間と
回転色フィルタが１２０°回転する時間が一致しなけれ
ばならないから回転フィルタ２がポリゴン４の２倍の速
度で回転させなければならない。

そして、ポリゴン４の反射面が次の面に移る時点と回転
色フィルタの色が変る時点とを一致させなければならな
い、ポリゴン４の反射面が次の面に移ったことは、ビー
ムの走査が最初から始まる□ ことであるから、ビームの走査開始点側に設けられてい
るビーム検知フォトダイオード１０によりて検知される
。この検知信号はクロック発生回路７へ送られ、１画素
の露光時間を周期とする同期クロック信号を発生するト
リガとなる。同期クロック信号が発生してから、ある−
定時間Ｔｏを経過すると感光材料への露光が開始される
。

第２図に、ビーム検知フォトダイオード１０の検知信号
、同期クロック信号、露光開始および回転色フィルタの
時間関係を示す０図（ａ）は、ビーム検知フォトダイオ
ード１０の出力波形、図（ｂ）は同期クロック信号、（
ｃ）はＡＯＭ駆動器５の高周波信号を振幅変調する３原
色の色画像信号、（ｄ）は光路にかかっているフィルタ
領域を示す、なおＲ，Ｇ、Ｂは赤、緑、青の各色を意味
する。第２図から分かるように、ポリゴン４の回転によ
って得られるビーム検知フォトダイオードの検知信号を
基準にして、ＲＧＢ時系列信号発生回路６の時系列動作
およびフィルタ駆動装置９への信号の出力が行われる。

このとき回転色フィルタ２の回転位置が例えばＲフィル
タであることは、フィルタ回転位置検出装置８により明
らかとなるので、プリントの一走査線の画像信号のうち
Ｒ成分のみがＲＧＢ時系列信号発生回路６からＡＯＭ駆
動器５に入力されＡＯＭ３が駆動され感光材料１１の結
像面上に記録される。ビーム検知フォトダイオード１０
の次の出力でＧ成分が、更に次の出力でＢ成分が感光材
料の同一走査線上に記録される０以上で一走査線分の画
像信号が記録されたことになる。

この後、感光材料は副走査線間隔分だけ移動され、次の
走査線の画像信号が上述のように記録される。

以下、波長選択手段の具体例について述べる。

まず、波長選択手段の形態について、本実施例において
はＲ，Ｇ−Ｂ３色のフィルタが１２０°の角度幅で配置
された円形回転フィルタを用いたがこれに限定されるも
のではなく、色の配置はＲ２Ｏ，Ｂの順でなくてもよく
、１色の占める角度幅が１２０＠ではなく、例えば６０
”或いは３０゜というように分割数を多くしてもよく、
形状も円形である必要はなく、回転の方向も限定されず
、更には往復運動であっても一部に差し支えない。

また、フィルタが１色である間に走査が複数回行われる
ものであってもよい。

第３図に波長選択手段の諸形悪を示す。

図（ａ）は第１図の実施例と同様の円板型で分割数を多
くしたもの、図（ｂ）は扇形にしたもの、図（ｃ）は往
復運動型のもの、図（ｄ）はフィルタ面が多角形の一部
を構成するようにし、面と平行な軸で回転させる型のも
のである。更に、波長選択機能を、ポリゴンやガルバノ
ミラ−等の走査手段に持たせることも考えられる。

第４図にその例を示す０図（ａ）はポリゴンとの間に若
干の間隙を設はポリゴンを覆うようにフィルタ構造体１
３を設けた例であり、図（ｂ）はポリゴン面にフィルタ
を貼りつけた例であり、図（ｃ）はポリゴン面に屈折率
の異なる誘電体の多Ｒ膜１４を設け、特定の波長域の光
のみを反射させる機能を持たせポリゴンをいわゆるダイ
クロイックミラー化したものである。

また、第５図に示すような液晶シャッタとフィルタを組
み合せた波長選択手段も考えることができる、これは、
３色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のフィルタが図（ｂ）のように格子
状に配列されており、液晶シャッタ１２によって、所望
の色以外の色のフィルタ部分の光の通過を遮断すること
により、図（ａ）のように選択された波長の光のみを通
過させる。

次に、波長選択手段の材質も種々のものが考えられる。

まず、フィルタとしてはゼラチン膜を色素で染めたフィ
ルタやガラスフィルタ等の吸収型フィルタ、グイクロイ
ックフィルタ（例えば、Ｒ−６３２，８ｎｍ、　Ｇ−５
１４，５ｎ＋ａ、Ｂ−４４１，６ｎｍに対しては日本真
空光学層のＤＦレッドフィルタ。

グリーンフィルタ、ブルーフィルタ等）、干渉フィルタ
（例えば、日本真空光学層のＤＩＦ−Ａ型の中心波長が
６３２．８ｎｍ、５１４．５ｎｍ、４４１．６ｎｍのも
の）等があり、グイクロイックミラーとしては、日本真
空光学層のダイクロイックミラーＤＭ赤反射ミラー、緑
反射ミラー、青反射ミラー等が考えられる。

なお、第１図の実施例では、回転色フィルタ２を、光路
中、ＡＯＭ３とポリゴン４の間に設けたが、ポリゴン４
の後又はＡＯＭ３の前であってもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の記録装置においては、マ
ルチラインレーザからの１本のビームに対して、ビーム
を波長毎に分離することなく、ＡＯＭからの出力ビーム
が同一方向の１本のビームのままで複数の色画像信号に
対応する波長のレーザ光に対し時系列的に強度変調を行
っているので、ＡＯＭは１台あればよく、ビームの分離
合成のためのグイクロイックミラーは全く不要となる。

また、ビームの分離合成を行っていないから複雑な機構
と調整を要する光学調整が不要となるという利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の構成図、第２図はビーム
検知フォトダイオードの検知信号、同期クロック信号、
露光開始および回転色フィルタの時間関係図、第３図は
波長選択手段の諸形態を示す図、第４図は走査手段に波
長選択機能を持たせた例の図、第５図は液晶シャッタと
フィルタを組み合せた波長選択手段の図、第６図は従来
の３管式カラーレーザプリンタの構成図、第７図は従来
の単管式カラーレーザプリンタの構成図である。１・・・・・・Ｈｅ−Ｃｄ白色レーザ、　２・・・・・
・回転色フィルタ、　　３．３’　、３″・・・・・・
ＡＯＭ、　　４・・・・・・ポリゴン、　５・・・・・
・ＡＯＭ駆動器、　６・・・・・・ＲＧＢ時系列信号発
生回路、　７・・・・・・クロック発生回路、　８・・
・・・・フィルタ回転位置検出装置、９・・・・・・フ
ィルタ駆動装置、　　１０・・・・・・ビーム検知フォ
トダイオード、　　１１・・・・・・怒光材料、　１２
・・・・・・液晶シャッタ、　　１３・・・・・・フィ
ルタ構造体、１４・・・・・・誘電体の多層膜、１５．
１５’、１５″１６．１６’、１６″・・・・・・グイ
クロイックミラー。１７・・・・・・赤色用レーザ、１８・・・・・・緑色
用レーザ、１９・・・・・・青色用レーザ。代理人　弁理士　　八　幡　　義　博本発明／１大方杷イ列／ｌ溝ノ（鉤１　　／　　図崎間悶禄図第　２　図（ａ）　　　　　　　　　（ｂ）（δ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　（Ｃ
）友査’ｔｍ　＋て：立ｔ〔畏選４）きｌＪ４欅た能芒
己詩を三せたイタ１１第４　図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

複数の発振波長を有するマルチラインレーザ光源を用い
たレーザ記録装置であって、前記複数の発振波長のうち
、用いる複数の波長に対してそれぞれ等しいブラック角
を与える複数の駆動周波数の高周波信号を選択的に出力
できるＡＯＭ駆動器と；該ＡＯＭ駆動器が出力する前記
駆動周波数の選択および色画像信号による変調を、入力
された複数の色画像信号について所定の時間区分ずつ所
定の順序で時系列的に行わせる信号を発生する時系列信
号発生回路と；光路中に設けられ、前記ＡＯＭ駆動器の
時系列動作と同期して、ＡＯＭ駆動器から現に出力され
ている駆動周波数に対応する波長のレーザ光を選択通過
させる波長選択手段と；該波長選択手段の波長選択と前
記ＡＯＭ駆動器の時系列動作を同期させる同期手段と；
を具備することを特徴とするレーザ記録装置。