JPH02304515A - 焦点調節機構を備えた走査光学装置 - Google Patents
焦点調節機構を備えた走査光学装置Info
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- JPH02304515A JPH02304515A JP12623689A JP12623689A JPH02304515A JP H02304515 A JPH02304515 A JP H02304515A JP 12623689 A JP12623689 A JP 12623689A JP 12623689 A JP12623689 A JP 12623689A JP H02304515 A JPH02304515 A JP H02304515A
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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。
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]
本発明は光源からの光束を走査して画像記録などの作業
を被照射体上で行なう走査光学装置に関し、特に、自動
焦点調節可能な走査光学装置に関する。
を被照射体上で行なう走査光学装置に関し、特に、自動
焦点調節可能な走査光学装置に関する。
[従来の技術]
従来、感光体上の光スポットの結像状態を調整する機構
を備えた走査光学装置としては、プラスチックレンズが
温度により性能変化したときにこれを補正する機構を備
えたものが特開昭60−100113号公報に開示され
ている。この例では、走査光束の一部をミラーで取り出
して感光体上の光スポットの焦点ずれを検出し、その検
出値に対応する量だけレンズを光軸方向に移動して焦点
合わせをしている。
を備えた走査光学装置としては、プラスチックレンズが
温度により性能変化したときにこれを補正する機構を備
えたものが特開昭60−100113号公報に開示され
ている。この例では、走査光束の一部をミラーで取り出
して感光体上の光スポットの焦点ずれを検出し、その検
出値に対応する量だけレンズを光軸方向に移動して焦点
合わせをしている。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、上記従来例では、感光体上の有効走査領域外か
らの光束しか利用できないので、有効走査領域内の任意
の位置においてそこからの光束を利用して直接的にその
位置の焦点ずれを検出することが出来ず、焦点を有効走
査領域内で正確に合わせる事は困難であった。
らの光束しか利用できないので、有効走査領域内の任意
の位置においてそこからの光束を利用して直接的にその
位置の焦点ずれを検出することが出来ず、焦点を有効走
査領域内で正確に合わせる事は困難であった。
従って、本発明の目的は、上記従来例の課題を解決し、
被照射体上の有効走査領域内の任意の位置で光スポット
の集光状態の調節が可能な構成を有する走査光学装置を
提供する事にある。
被照射体上の有効走査領域内の任意の位置で光スポット
の集光状態の調節が可能な構成を有する走査光学装置を
提供する事にある。
[課題を解決する為の手段]
上記目的を達成する為の本発明においては、光源からの
光束で被照射体を走査して画像形成などの所定作業を行
ない、この被照射体からの光を用いて被照射体上の走査
光束の集光状態を調節する自動焦点調節機構が設けられ
、そして上記所定作業を行なう為の走査光束の波長と上
記自動焦点調節の為の走査光束の波長とが異ならされて
いる。
光束で被照射体を走査して画像形成などの所定作業を行
ない、この被照射体からの光を用いて被照射体上の走査
光束の集光状態を調節する自動焦点調節機構が設けられ
、そして上記所定作業を行なう為の走査光束の波長と上
記自動焦点調節の為の走査光束の波長とが異ならされて
いる。
[作用]
上記構成の本発明による走査光学装置では、画像形成な
どの所定作業を行なう為の光束の波長と自動焦点調節の
為の光束の波長とが異なっているので、被照射体を、一
方の波長の光でのみ所定作業が行なわれる様に構成して
おけば、両者の波長の光束を、重ねたり或は主走査方向
に多少ずらして被照射体上に同時に走査させる事ができ
る。
どの所定作業を行なう為の光束の波長と自動焦点調節の
為の光束の波長とが異なっているので、被照射体を、一
方の波長の光でのみ所定作業が行なわれる様に構成して
おけば、両者の波長の光束を、重ねたり或は主走査方向
に多少ずらして被照射体上に同時に走査させる事ができ
る。
従って、被照射体上の有効走査領域内の任意の位置で、
上記所定作業を行なわない他方の波長の光を用いて直接
的に自動焦点調節を行なうことができ、この機能が確実
かつ高精度になる。
上記所定作業を行なわない他方の波長の光を用いて直接
的に自動焦点調節を行なうことができ、この機能が確実
かつ高精度になる。
[実施例]
第1図はポリゴン走査型記録装置である本発明の第1実
施例を示す図である。同図において、1は波長え、と波
長えz(L+≠え2)のレーザー光を出射する半導体レ
ーザー光源でありLlとLヨは各レーザー光の出射点、
2は半導体レーザー1を結像光学系の光軸方向に移動さ
せる為のアクチェエータ、3は波長L+ とえ、で色消
になっているレーザー光結像光学系、4は回転ポリゴン
ミラー、5は波長え、の光に感度があり波長え、の光に
感度がない感光体、Slと88は感光体5上に結像した
レーザー光スポットであり夫々波長がえ、とえ、の光の
ものである。
施例を示す図である。同図において、1は波長え、と波
長えz(L+≠え2)のレーザー光を出射する半導体レ
ーザー光源でありLlとLヨは各レーザー光の出射点、
2は半導体レーザー1を結像光学系の光軸方向に移動さ
せる為のアクチェエータ、3は波長L+ とえ、で色消
になっているレーザー光結像光学系、4は回転ポリゴン
ミラー、5は波長え、の光に感度があり波長え、の光に
感度がない感光体、Slと88は感光体5上に結像した
レーザー光スポットであり夫々波長がえ、とえ、の光の
ものである。
また、6はCCDやMOS等の撮像素子7上にスポット
S2を結像する為の結像光学系である。
S2を結像する為の結像光学系である。
上記構成において、半導体レーザー1の出射点り、から
出射した波長え、のレーザー光は結像光学系3を通過し
、ポリゴンミラー4により反射、偏向されて感光体5上
にスポットS1を形成すると共に矢印の方向に走査され
る。
出射した波長え、のレーザー光は結像光学系3を通過し
、ポリゴンミラー4により反射、偏向されて感光体5上
にスポットS1を形成すると共に矢印の方向に走査され
る。
同様に、半導体レーザーlの出射点L2から出射した波
長え、のレーザー光は、結像光学系3を通過し、ポリゴ
ンミラー4により偏向されて感光体5上を矢印の方向に
走査される。感光体5は波長λ1の光には感度があるが
波長λ2の光には感度がないので、スポットSlの光だ
けが感光体5上に記録される。
長え、のレーザー光は、結像光学系3を通過し、ポリゴ
ンミラー4により偏向されて感光体5上を矢印の方向に
走査される。感光体5は波長λ1の光には感度があるが
波長λ2の光には感度がないので、スポットSlの光だ
けが感光体5上に記録される。
一方、感光体5上に記録されずそこで反射されたスポッ
トS2の光は結像光学系6を介して撮像素子7に導かれ
、そこでスポット径が検出される。このスポット径が最
小または設定した値になる様に、フィードバックループ
FBを介して撮像素子7からアクチュエータ2に信号が
加えられる。
トS2の光は結像光学系6を介して撮像素子7に導かれ
、そこでスポット径が検出される。このスポット径が最
小または設定した値になる様に、フィードバックループ
FBを介して撮像素子7からアクチュエータ2に信号が
加えられる。
結像光学系3は波長え、と波長1.の2色の光に対して
色消になっているので、スポットS、のスポット径が最
小または設定値になる様に、アクチェエータ2で、半導
体レーザーlの光軸方向の位置の調整を行なうとスポッ
トS、のスポット径も最小または設定値になり、記録用
スポットS1を常に最適状態ないし合焦状態に保つこと
が出来る。
色消になっているので、スポットS、のスポット径が最
小または設定値になる様に、アクチェエータ2で、半導
体レーザーlの光軸方向の位置の調整を行なうとスポッ
トS、のスポット径も最小または設定値になり、記録用
スポットS1を常に最適状態ないし合焦状態に保つこと
が出来る。
本実施例では、スポットS2のスポット径の検出位置を
、主走査線上の任意の位置に設定できるので、その位置
でのスポット径を直接検出できてそして制御する事がで
きる。
、主走査線上の任意の位置に設定できるので、その位置
でのスポット径を直接検出できてそして制御する事がで
きる。
撮像素子7からの信号に応じて半導体レーザーlを移動
させるアクチェエータ2としては、板バネを加振する方
法、スクリエーを用いる方法、圧電材料やりニアモータ
を用いる方法等のうち適当なものを用いればよい。
させるアクチェエータ2としては、板バネを加振する方
法、スクリエーを用いる方法、圧電材料やりニアモータ
を用いる方法等のうち適当なものを用いればよい。
また1本実施例では、結像光学系3として色消光学系を
用いているが11色消にする必要は必ずしもなく、単色
用光学系を用いても、レーザーの出射点り、とL8の光
軸方向の位置を射出光の波長に応じて一定量ずらせば同
様の効果が得られる。
用いているが11色消にする必要は必ずしもなく、単色
用光学系を用いても、レーザーの出射点り、とL8の光
軸方向の位置を射出光の波長に応じて一定量ずらせば同
様の効果が得られる。
光学系の構成についても、第1実施例ではfθレンズを
用いないボスト−オブジェクティブ走査光学系となって
いるが、fθレンズを用いたブリーオブジェクティブ走
査光学系であっても良い、また、ポリゴンミラー4の回
転軸の倒れが生じても光スポットが同一走査線上に結像
される様にする所謂倒れ補正光学系としてもよい。
用いないボスト−オブジェクティブ走査光学系となって
いるが、fθレンズを用いたブリーオブジェクティブ走
査光学系であっても良い、また、ポリゴンミラー4の回
転軸の倒れが生じても光スポットが同一走査線上に結像
される様にする所謂倒れ補正光学系としてもよい。
更に、第1実施例では、2つの半導体レーザーの出射点
し、とL2を結像光学系の光軸に直交する方向に離した
構成になっていたが、出射点し、とL2を同一光軸上に
配しても良い。
し、とL2を結像光学系の光軸に直交する方向に離した
構成になっていたが、出射点し、とL2を同一光軸上に
配しても良い。
光源についても、2波長の光を出射するアレイレーザー
を用いる他に、波長え、と波長ん2の光を射出する夫々
独立した半導体レーザーを組合わせて用いても良い。
を用いる他に、波長え、と波長ん2の光を射出する夫々
独立した半導体レーザーを組合わせて用いても良い。
次に、第2図に沿って第2実施例(ドラム走査型記録装
置)を説明する。同図において、13は波長え、とえ□
て色消がなされた色消コリメート光学系、14は半透膜
鏡、15は光軸方向に移動可能で波長え、とえ、に対し
て色消がなされた色消結像光学系、5′は主走査方向C
第2図左右方向である副走査方向に直交する方向)に回
転するドラムの感光面で波長え、の光に感度があり波長
え、の光を拡散反射するもの、16は構成要素6,7.
14.15.16を保持する手段で副走査方向に移動可
能なものである。第1図と同符号のものは同機能の要素
を示す。
置)を説明する。同図において、13は波長え、とえ□
て色消がなされた色消コリメート光学系、14は半透膜
鏡、15は光軸方向に移動可能で波長え、とえ、に対し
て色消がなされた色消結像光学系、5′は主走査方向C
第2図左右方向である副走査方向に直交する方向)に回
転するドラムの感光面で波長え、の光に感度があり波長
え、の光を拡散反射するもの、16は構成要素6,7.
14.15.16を保持する手段で副走査方向に移動可
能なものである。第1図と同符号のものは同機能の要素
を示す。
第2実施例において、レーザー光源1の出射点Ltから
出射する波長Llのレーザー光は色消コリメート光学系
13を通過して平行光となり、半透vA鏡7で第2図上
方に折り曲げられた後、色消結像光学系15によって感
光体面5′上にスポットS、・を形成し記録を行なう。
出射する波長Llのレーザー光は色消コリメート光学系
13を通過して平行光となり、半透vA鏡7で第2図上
方に折り曲げられた後、色消結像光学系15によって感
光体面5′上にスポットS、・を形成し記録を行なう。
一方、レーザー光源lの出射点L2から出射する波長え
、のレーザービームは、同じくコリメート光学系13で
平行光とされ、半透pl!鏡14で折り曲げられた後、
結像光学系15によって感光面5′上にスポットSオを
形成する。感光体5′は波長り、の光に感度を持たない
ので、スポットS1は記録されず。
、のレーザービームは、同じくコリメート光学系13で
平行光とされ、半透pl!鏡14で折り曲げられた後、
結像光学系15によって感光面5′上にスポットSオを
形成する。感光体5′は波長り、の光に感度を持たない
ので、スポットS1は記録されず。
波長L2の光束は感光面5′上で拡散反射され、その拡
散光は色消結像光学系15と半透膜鏡14と結像光学系
6とを通過して、結像光学系6の波長Lヨの光に対する
焦点面上に配置された検出器7上にスポットを形成する
検出器7は波長先、の光に感度を持つ検出器であるので
、波長え、の光スポットのピーク強度またはスポット径
を検知でき、ここで検出されたスポットの情報に基づい
て色消結像光学系15が光軸方向に動かされてスポット
S、の集光状態が最適化される。
散光は色消結像光学系15と半透膜鏡14と結像光学系
6とを通過して、結像光学系6の波長Lヨの光に対する
焦点面上に配置された検出器7上にスポットを形成する
検出器7は波長先、の光に感度を持つ検出器であるので
、波長え、の光スポットのピーク強度またはスポット径
を検知でき、ここで検出されたスポットの情報に基づい
て色消結像光学系15が光軸方向に動かされてスポット
S、の集光状態が最適化される。
第1実施例と同様に、結像光学系15は色消光学系であ
るので、スポットS2のピント合わせを行なえば同時に
記録スポットS1のピントも合うことになる。
るので、スポットS2のピント合わせを行なえば同時に
記録スポットS1のピントも合うことになる。
本実施例においても、第1実施例と同じ様に、光学系1
3は色消にせずに出射点L1とL2を光軸方向にずらし
たり、レーザー光源を独立した2つのレーザーの組合わ
せとしたりすることができる。
3は色消にせずに出射点L1とL2を光軸方向にずらし
たり、レーザー光源を独立した2つのレーザーの組合わ
せとしたりすることができる。
また、検出器7の配置位置も第2図の位置に限定されず
、他の適当な位置でもよい。
、他の適当な位置でもよい。
次に、第3図に拠って第3実施例(ドラム走査型記録装
置)を説明する。第3実施例では、波長り、のビーム出
射点り、と波長′A、3のビーム出射点Lヨは、色消で
ないコリメート光学系23の各々の波長に対する焦点位
置に配置されている。出射点L1とL□を出射した波長
え1とえ、のビームは半透膜鏡24で合成され、コリメ
ート光学系23を通過して平行ビームとなり、ミラー2
5で方向を第3図上方に90度変えられ、光軸方向に移
動可能で波長λ1とえ2の光に対して色消が成された色
消結像光学系26を通過して感光体5゛上の同じ位置に
スポットS1とスポットS2を形成する。
置)を説明する。第3実施例では、波長り、のビーム出
射点り、と波長′A、3のビーム出射点Lヨは、色消で
ないコリメート光学系23の各々の波長に対する焦点位
置に配置されている。出射点L1とL□を出射した波長
え1とえ、のビームは半透膜鏡24で合成され、コリメ
ート光学系23を通過して平行ビームとなり、ミラー2
5で方向を第3図上方に90度変えられ、光軸方向に移
動可能で波長λ1とえ2の光に対して色消が成された色
消結像光学系26を通過して感光体5゛上の同じ位置に
スポットS1とスポットS2を形成する。
感光体5′は波長え、の光に感度があり、波長L2の光
を拡散反射する性質を持つので、スポットS、は感光体
5″上に記録されスポットS2からは拡散反射光が生じ
る。この波長え2の反射光は、今度は逆の経路を辿り、
色消結像光学系26.ミラー25、コリメート光学系2
3を介して、半透膜鏡27で反射され、コリメート光学
系23の波長Ltの光に対する焦点面上に配置された波
長え2の光に対して感度を持つ検出器7上に結像される
。
を拡散反射する性質を持つので、スポットS、は感光体
5″上に記録されスポットS2からは拡散反射光が生じ
る。この波長え2の反射光は、今度は逆の経路を辿り、
色消結像光学系26.ミラー25、コリメート光学系2
3を介して、半透膜鏡27で反射され、コリメート光学
系23の波長Ltの光に対する焦点面上に配置された波
長え2の光に対して感度を持つ検出器7上に結像される
。
色消績f象光学系26の焦点位置と検出器7の位置とは
波長え2の光に関して兵役であるから、感光体5′が色
消結像光学系26の焦点位置からずれた場合には検出器
7上の結像スポットのスポット径が広がるかスポットの
ピーク強度が低くなり、従ってこの検出信号に基づいて
この結像スポットが最適化される様に色消結像光学系1
5を光軸方向に移動させる。波長え、のビームに対して
スポットの集光状態が最適化されれば記録用の波長′L
lのビームも合焦状態になるので、こうして記録スポッ
トS1を合焦状態に保つことが出来る。
波長え2の光に関して兵役であるから、感光体5′が色
消結像光学系26の焦点位置からずれた場合には検出器
7上の結像スポットのスポット径が広がるかスポットの
ピーク強度が低くなり、従ってこの検出信号に基づいて
この結像スポットが最適化される様に色消結像光学系1
5を光軸方向に移動させる。波長え、のビームに対して
スポットの集光状態が最適化されれば記録用の波長′L
lのビームも合焦状態になるので、こうして記録スポッ
トS1を合焦状態に保つことが出来る。
続いて、自動焦点調節用ビームと記録用ビームを1光源
からの光束から作り出す実施例について説明する。この
種の実施例では、装置がより小型化され、更に記録用と
焦点調節用のスポットが被照封体上の同一の位置で容易
に形成されつる為、記録用のスポットを合焦させる為の
アクチェエータ用のメモリ容量が少な(て済む。
からの光束から作り出す実施例について説明する。この
種の実施例では、装置がより小型化され、更に記録用と
焦点調節用のスポットが被照封体上の同一の位置で容易
に形成されつる為、記録用のスポットを合焦させる為の
アクチェエータ用のメモリ容量が少な(て済む。
第4実施例(ドラム走査型2瀝装置)を示す第4図にお
いて、31は波長え2のレーザービームを出射するレー
ザー光源、32は薄膜導波路型非線形光学素子、33は
ミラー、34はダイクロイックミラーである。
いて、31は波長え2のレーザービームを出射するレー
ザー光源、32は薄膜導波路型非線形光学素子、33は
ミラー、34はダイクロイックミラーである。
本実施例では、レーザー光源31からのビームが光学系
35を介して光学素子32に導かれ、高調波発生層32
bを通るレーザー光はそこを通る間にその第2高調波(
波長え、)が非線形型光学結晶基板32aと層32bの
界面から所定の角度で結晶基板32a中に放射され、そ
の後この第2高調波はほぼ平行光として結晶基tfi
32 a外に放出され、他方、第2高調波に変換されな
かった基本波(波長′L2)は層32b外に放射され、
コリメート光学系36によりほぼ平行光とされる。
35を介して光学素子32に導かれ、高調波発生層32
bを通るレーザー光はそこを通る間にその第2高調波(
波長え、)が非線形型光学結晶基板32aと層32bの
界面から所定の角度で結晶基板32a中に放射され、そ
の後この第2高調波はほぼ平行光として結晶基tfi
32 a外に放出され、他方、第2高調波に変換されな
かった基本波(波長′L2)は層32b外に放射され、
コリメート光学系36によりほぼ平行光とされる。
はぼ平行光とされた基本波はそのままダイクロイックミ
ラー34に入射する一方、第2高調波はミラー33で反
射されてダイクロイックミラー34に導かれ、ダイクロ
イックミラー34で両波は光軸を合わせられ、結像光学
系37を介して、矢印の方向に回転している感光体38
上にスポットを形成する。
ラー34に入射する一方、第2高調波はミラー33で反
射されてダイクロイックミラー34に導かれ、ダイクロ
イックミラー34で両波は光軸を合わせられ、結像光学
系37を介して、矢印の方向に回転している感光体38
上にスポットを形成する。
感光体38は基本波と第2高調波のいずれかのスポット
のみを記録し、他方の焦点調節用ビームを反射し、この
拡散反財光は結像光学系39を介してCODやMOS等
の撮像素子40に導かれそこでスポット径が検出される
。この検出結果に基づいて、フィードバックループFB
を介してアクチェエータ41が作動し、レーザー光源3
1の位置を調整して感光体38上の記録用スポットが最
適化される。その他の点については前記実施例と同様な
ことが言いつる。尚、42は記録情報に応じてレーザー
光源31を駆動する為の変調信号発生器である。
のみを記録し、他方の焦点調節用ビームを反射し、この
拡散反財光は結像光学系39を介してCODやMOS等
の撮像素子40に導かれそこでスポット径が検出される
。この検出結果に基づいて、フィードバックループFB
を介してアクチェエータ41が作動し、レーザー光源3
1の位置を調整して感光体38上の記録用スポットが最
適化される。その他の点については前記実施例と同様な
ことが言いつる。尚、42は記録情報に応じてレーザー
光源31を駆動する為の変調信号発生器である。
本実施例において、感光体ドラム38の内面よりビーム
を照射しても良く、またいずれの波長のビームを記録用
として用いるかは感光体38の感度特性、装置の設計、
非線形光字素子32′の変換効率などを考慮して決定す
ればよい、ただ、第2高調波は比較的波長(ン、)が小
さいのでこれを記録用に使用すると解像度が高められ、
また、基本波は比較的高出力である為これを記録用とす
ると高スピードな記録ができる。
を照射しても良く、またいずれの波長のビームを記録用
として用いるかは感光体38の感度特性、装置の設計、
非線形光字素子32′の変換効率などを考慮して決定す
ればよい、ただ、第2高調波は比較的波長(ン、)が小
さいのでこれを記録用に使用すると解像度が高められ、
また、基本波は比較的高出力である為これを記録用とす
ると高スピードな記録ができる。
次に、第5図に沿って第5実施例(ポリゴン走査型配録
装置)を説明する。同図において、52は非線形光学素
子が入っている光ファイバーであり、レーザー光源51
より山村されたレーザー光(波長えよ)が光学系53を
介して光ファイバー52を通過し、ここからの基本波(
波長え、)と高調波(波長え。
装置)を説明する。同図において、52は非線形光学素
子が入っている光ファイバーであり、レーザー光源51
より山村されたレーザー光(波長えよ)が光学系53を
介して光ファイバー52を通過し、ここからの基本波(
波長え、)と高調波(波長え。
]が共に光学系54とfθレンズ55で集光され、ポリ
ゴンミラー56で主走査方向に走査されガルバノミラ−
57で反射されて感光体58上に照射される。ガルバノ
ミラ−57は駆動系59により動かされてスポットを感
光体58上で副走査方向に走査する役目を果たす。
ゴンミラー56で主走査方向に走査されガルバノミラ−
57で反射されて感光体58上に照射される。ガルバノ
ミラ−57は駆動系59により動かされてスポットを感
光体58上で副走査方向に走査する役目を果たす。
記録に用いない波長えR(或はえ、)のビームは感光体
58で反射され、色消結像光学系60、半透膜鏡61、
結像光学系62を通過して、波長え、(或はえ、)に対
する焦点面上に配置された検出器63上にスポットを形
成する。検出器63は波長′Lよ (或はL+)の光に
感度を持ち、感光体58上のスポットのピーク強度また
はスポット径を検知できる機能を備えるので、これによ
る検知信号がアクチュエータ64に送られてスポットの
集光状態の最適化が行なわれる。
58で反射され、色消結像光学系60、半透膜鏡61、
結像光学系62を通過して、波長え、(或はえ、)に対
する焦点面上に配置された検出器63上にスポットを形
成する。検出器63は波長′Lよ (或はL+)の光に
感度を持ち、感光体58上のスポットのピーク強度また
はスポット径を検知できる機能を備えるので、これによ
る検知信号がアクチュエータ64に送られてスポットの
集光状態の最適化が行なわれる。
本実施例において、ガルバノミラ−57を介さずにポリ
ゴンミラー56からのビームを直接感光体58に導いて
も良(、この場合感光体58は副走査方向に動かされる
。
ゴンミラー56からのビームを直接感光体58に導いて
も良(、この場合感光体58は副走査方向に動かされる
。
ここで、上記非線形光学素子、すなわち非線形光学材料
を利用したレーザー光の変調について説明する。
を利用したレーザー光の変調について説明する。
レーザー光源を非線形光学効果を用いて波長変換するこ
とにより、基本波ωと波長変換された波ω′、を得るこ
とが出来、その結果大出力短波長レーザーを小型の装置
で得ることが可能となり、同時に(m−1)個の波長を
得ることも可能となる。
とにより、基本波ωと波長変換された波ω′、を得るこ
とが出来、その結果大出力短波長レーザーを小型の装置
で得ることが可能となり、同時に(m−1)個の波長を
得ることも可能となる。
本発明で用いる非線形光学効果とは、下式(1)で示さ
れるところの物質の非線形分極においてX1lll(n
≧2)で表現されるところの非線形感受率を用いたもの
である。
れるところの物質の非線形分極においてX1lll(n
≧2)で表現されるところの非線形感受率を用いたもの
である。
P=ta x”’ E+t、a x” E” +ε。x
l jl E 1 + ・、 、 、 、 (
1)前記非線形感受率xlxl 、 xlit ・・
x (a+を用いた非線形光学効果として代表的なもの
は先筒n高調波発生がある。これは、周波数ωのレーザ
ー光を前記非線形感受率xl+’+1を有する化合物へ
照射したときに周波数nω(n≧2)で示される先筒n
高調波が発生する現象である。すなわち基本となるレー
ザー光の短波長化が可能となる。
l jl E 1 + ・、 、 、 、 (
1)前記非線形感受率xlxl 、 xlit ・・
x (a+を用いた非線形光学効果として代表的なもの
は先筒n高調波発生がある。これは、周波数ωのレーザ
ー光を前記非線形感受率xl+’+1を有する化合物へ
照射したときに周波数nω(n≧2)で示される先筒n
高調波が発生する現象である。すなわち基本となるレー
ザー光の短波長化が可能となる。
このような非線形感受率において特に重要なものとして
2次非綿形感受率x1ml と3次非線形感受率x13
1がある。4次以上の非綿形感受率はその大きさが極め
て小さい為、実用には適さない。
2次非綿形感受率x1ml と3次非線形感受率x13
1がある。4次以上の非綿形感受率はその大きさが極め
て小さい為、実用には適さない。
2次非線形感受率
光第2高調波発生 ω+ω −2ω
和・差周波発生 ω、±ω1→ ω3光パラメトリ
ック発振 ω、−ω1+ω23次非線形感受率 光消3高調波発生 ω+ω+ω→3ω 四光波混合 ω、±ω2±ω、−e ω4電場誘起
光第2高調波発生 ω+ω+0→2ω 三光波混合 一ω1−ω1+ω2→ω3−2ω1 誘導プリルアン、ラマン散乱 このような非線形感受率を有する化合物としては次に示
すようなものがある。
ック発振 ω、−ω1+ω23次非線形感受率 光消3高調波発生 ω+ω+ω→3ω 四光波混合 ω、±ω2±ω、−e ω4電場誘起
光第2高調波発生 ω+ω+0→2ω 三光波混合 一ω1−ω1+ω2→ω3−2ω1 誘導プリルアン、ラマン散乱 このような非線形感受率を有する化合物としては次に示
すようなものがある。
無機結晶 LiNbo、、KDP%Li IO、、AD
P、等 有機結晶 尿素、α−レゾルシノール、m−ニトロアニ
リン、3−メチル−4 一ニトロピリジンー■−オキサイ ド、等 高分子 ポリフッ化ビニリデン、ポリ(シアン化ビニ
リデン−酢酸ビニル) 等 ポリオキシエチレン中にp−ニト ロアニリンを溶解させたもの、ポ ソーε−カプロラクタム中にp− ニトロアニリンを溶解させたもの 液晶 デシルオキシベンジリデンアニリド−2−メ
チルブチル−シンナメ ート、ペンチルオキシシアノビフ ェニル 高分子液晶組成物 などがある。
P、等 有機結晶 尿素、α−レゾルシノール、m−ニトロアニ
リン、3−メチル−4 一ニトロピリジンー■−オキサイ ド、等 高分子 ポリフッ化ビニリデン、ポリ(シアン化ビニ
リデン−酢酸ビニル) 等 ポリオキシエチレン中にp−ニト ロアニリンを溶解させたもの、ポ ソーε−カプロラクタム中にp− ニトロアニリンを溶解させたもの 液晶 デシルオキシベンジリデンアニリド−2−メ
チルブチル−シンナメ ート、ペンチルオキシシアノビフ ェニル 高分子液晶組成物 などがある。
レーザー光を前記非線形光学材料へ入射し、非線形光学
効果により波長変換を行なうためには、入射する基本レ
ーザー光と波長変換された光が干渉して減衰しないよう
に位相整合を行なう必要がある0位相整合の方法として
は下記に示すようなものがあり、素子形態に応じて適し
た方法が選択される。
効果により波長変換を行なうためには、入射する基本レ
ーザー光と波長変換された光が干渉して減衰しないよう
に位相整合を行なう必要がある0位相整合の方法として
は下記に示すようなものがあり、素子形態に応じて適し
た方法が選択される。
■単結晶もしくはバルク材料において屈折率の異方性を
用いる、 ■光ファイバー、先導波路においてモードの差を用いる
、 ■光ファイバー、先導波路においてチェレンコフ放射を
用いる、 ■薄膜素子において2次元位相整合を用いる例えば、■
軸性結晶もしくはl軸性バルク材料において屈折率の異
方性を用いて位相整合をとることが可能である。光学主
軸とのなす角を00 とし、常光線に対する屈折率をn
’、異常光線に対する屈折率をn sとしたとき、光第
2高調波発生においてn”<n’ 。
用いる、 ■光ファイバー、先導波路においてモードの差を用いる
、 ■光ファイバー、先導波路においてチェレンコフ放射を
用いる、 ■薄膜素子において2次元位相整合を用いる例えば、■
軸性結晶もしくはl軸性バルク材料において屈折率の異
方性を用いて位相整合をとることが可能である。光学主
軸とのなす角を00 とし、常光線に対する屈折率をn
’、異常光線に対する屈折率をn sとしたとき、光第
2高調波発生においてn”<n’ 。
であれば下記式(3)、(4)のいずれかを満たせば位
相整合が可能である。
相整合が可能である。
n @ (θ、)=n″(3)
2ω ω
光ファイバー、先導波路においては、TEモードとTM
モードの見かけの屈折率が一致する膜厚もしくは径を選
択することによって位相整合が可能である。
モードの見かけの屈折率が一致する膜厚もしくは径を選
択することによって位相整合が可能である。
チェエンコツ放射においでは、ωとωイの周波数におい
て位相速度に一致する角度θへ波長変換光が放射される
。
て位相速度に一致する角度θへ波長変換光が放射される
。
以上のようにして構成された素子は、レーザーパワー密
度、位相整合長、非線形感受率等によって決まる変換効
率で基本レーザー光を波長変換する。このとき基本レー
ザー光も波長変換光と同時に取り出すことが可能であり
、これによって本発明において使用できるレーザー光が
多波長化される。
度、位相整合長、非線形感受率等によって決まる変換効
率で基本レーザー光を波長変換する。このとき基本レー
ザー光も波長変換光と同時に取り出すことが可能であり
、これによって本発明において使用できるレーザー光が
多波長化される。
次に、第4.5実施例における基本波発生用のレーザー
光源31.51を例示する。
光源31.51を例示する。
基本レーザー光として利用できるものとしてはYAGレ
ーザ−(波長1.064gm)、ルビーレーザー(69
0nm) 、Nd”ニガラスレーザー(1,054〜1
.062μml、カラーセンターレーザー、イオン添加
結晶レーザー(700〜2200nm)等の固体レーザ
ー、He−Neレーザー(633nm) 、Xeレーザ
ー(2,03um) 、Ar9レーザー(488,5)
5部m) 、Kr°レーザー(647nm)、HFレー
ザー(2,6〜33um)、ヨウ素レーザー(1゜32
μm)等の基体レーザー、色素レーザー(0,3〜1.
6μm)、半導体レーザー(0,7〜15μm)等があ
る。これらの中で半導体レーザーは、変調が容易であり
かつ非常に小型であることから、本発明の記録装置に適
している。
ーザ−(波長1.064gm)、ルビーレーザー(69
0nm) 、Nd”ニガラスレーザー(1,054〜1
.062μml、カラーセンターレーザー、イオン添加
結晶レーザー(700〜2200nm)等の固体レーザ
ー、He−Neレーザー(633nm) 、Xeレーザ
ー(2,03um) 、Ar9レーザー(488,5)
5部m) 、Kr°レーザー(647nm)、HFレー
ザー(2,6〜33um)、ヨウ素レーザー(1゜32
μm)等の基体レーザー、色素レーザー(0,3〜1.
6μm)、半導体レーザー(0,7〜15μm)等があ
る。これらの中で半導体レーザーは、変調が容易であり
かつ非常に小型であることから、本発明の記録装置に適
している。
次に、以上の各実施例における感光体の材料としては、
電子写真用光電導材料、例えば、Se、ZnO1CdS
、CdSe、ZnS、Zn5e、BigOs 、Ti0
1 、Stなどの無機光電導材料、ポリビニルカルバゾ
ール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセンなど
の有機光電導材料や、銀塩感光材料例えばハロゲン化銀
の微結晶粒子をゼラチン中に分散した湿式銀塩感光材料
及び製版材料、ハロゲン化銀、ベヘン酸銀、ベンゾトリ
アゾール銀などの非感光性の有機銀塩と還元剤を主成分
とした乾式銀塩感光材料などを用いることができる。
電子写真用光電導材料、例えば、Se、ZnO1CdS
、CdSe、ZnS、Zn5e、BigOs 、Ti0
1 、Stなどの無機光電導材料、ポリビニルカルバゾ
ール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセンなど
の有機光電導材料や、銀塩感光材料例えばハロゲン化銀
の微結晶粒子をゼラチン中に分散した湿式銀塩感光材料
及び製版材料、ハロゲン化銀、ベヘン酸銀、ベンゾトリ
アゾール銀などの非感光性の有機銀塩と還元剤を主成分
とした乾式銀塩感光材料などを用いることができる。
第1乃至第3実施例において、例えば、記録波長1.と
じてL + = 680 n m、自動焦点調節用波長
え、としてλm =780nmを使用する場合に好適な
感光体は下記のように製造することができた。暗室下、
キシレン60部、n−ブタノール60部にベヘン酸3部
を溶解させた後、ベヘン酸銀5部を加え、ホモミキサー
を用いて、6000rpmlO分間分散した。これに臭
化銀15部、ポリビニルブチラール8部を加え1時間撹
拌した。
じてL + = 680 n m、自動焦点調節用波長
え、としてλm =780nmを使用する場合に好適な
感光体は下記のように製造することができた。暗室下、
キシレン60部、n−ブタノール60部にベヘン酸3部
を溶解させた後、ベヘン酸銀5部を加え、ホモミキサー
を用いて、6000rpmlO分間分散した。これに臭
化銀15部、ポリビニルブチラール8部を加え1時間撹
拌した。
その後、フタラジノン1部を加え、30°Cに加温し、
30分間攪拌した。続いて、スミライザーMDP(住友
化学製)3.9部を加え乳剤を得た。
30分間攪拌した。続いて、スミライザーMDP(住友
化学製)3.9部を加え乳剤を得た。
これを、70LLmのT i Oz処理したPETに、
アプリケーターを用いて乾燥塗布厚7umになるように
塗布し感光層を設けた。さらに、この上に下記構造の色
素5mgをメタノールlOm!2にとかした溶液を塗布
、乾燥した。
アプリケーターを用いて乾燥塗布厚7umになるように
塗布し感光層を設けた。さらに、この上に下記構造の色
素5mgをメタノールlOm!2にとかした溶液を塗布
、乾燥した。
これに、ポリビニルアルコール層を膜厚3〜4μmにな
るように塗布し、画像形成体を得た。
るように塗布し、画像形成体を得た。
このようにして作られた感光体の分光感度はほぼ第6図
のような特性を示し、記録波長え、には感度を持つが自
動焦点調節用波長え2には感度を持たないので、本発明
の実施に好適である。
のような特性を示し、記録波長え、には感度を持つが自
動焦点調節用波長え2には感度を持たないので、本発明
の実施に好適である。
尚、上記の例においては感光体の性質上、焦点調節用の
え、=780nmのレーザービームのパワーは低いほう
が好ましい。
え、=780nmのレーザービームのパワーは低いほう
が好ましい。
[発明の効果1
以上説明した様に、自動焦点調節機能を有する画像記録
装置などの走査光学装置において、記録などの所定作業
を被照射体上で行なう光の波長と自動焦点調節に用いる
光の波長を異ならせることにより、任意の走査位置での
自動焦点調節が可能になると共に、所定作業用ビームが
オフの状態のときでも自動焦点調節が可能となる構成に
成しつる。
装置などの走査光学装置において、記録などの所定作業
を被照射体上で行なう光の波長と自動焦点調節に用いる
光の波長を異ならせることにより、任意の走査位置での
自動焦点調節が可能になると共に、所定作業用ビームが
オフの状態のときでも自動焦点調節が可能となる構成に
成しつる。
また、所定作業用ビームは、画像信号などにより常時変
調されることがあるが、焦点調節用光を常時発光させる
様に構成しておけば欠落なく連続してまた被照射体上の
任意の位置で焦点調節することができる。
調されることがあるが、焦点調節用光を常時発光させる
様に構成しておけば欠落なく連続してまた被照射体上の
任意の位置で焦点調節することができる。
更に、波長の異なる所定作業用ビームと自動焦点調節用
ビームを、単一光源と非線形光学素子との組合わせで作
り出す様に構成すれば、より小型の装置とすることがで
きる。
ビームを、単一光源と非線形光学素子との組合わせで作
り出す様に構成すれば、より小型の装置とすることがで
きる。
第1図は本発明の第1実施例の構成図、第2図は第2実
施例の構成図、第3図は第3実施例の構成図、第4図は
第4実施例の構成図、第5図は第5実施例の構成図、第
6図は感光体の一例の分光感度を示す図である。 1.31.51・・・パ・レーザー光源、2.41.6
4・・・・・アクチュエータ、4.56・・・・・ポリ
ゴンミラー、5.5′、38.58・・・・・感光体、
7.4o、63・・・・・検出器、3.15.26.3
7.54.55・・・・・色消結像光学系。 32・・・・・非線形光学素子、34・・・・・グイク
ロイックミラー、52・・・・・光フアイバー型非線形
光学素子
施例の構成図、第3図は第3実施例の構成図、第4図は
第4実施例の構成図、第5図は第5実施例の構成図、第
6図は感光体の一例の分光感度を示す図である。 1.31.51・・・パ・レーザー光源、2.41.6
4・・・・・アクチュエータ、4.56・・・・・ポリ
ゴンミラー、5.5′、38.58・・・・・感光体、
7.4o、63・・・・・検出器、3.15.26.3
7.54.55・・・・・色消結像光学系。 32・・・・・非線形光学素子、34・・・・・グイク
ロイックミラー、52・・・・・光フアイバー型非線形
光学素子
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光束で被照射体を走査して所定作業を行なう走査光
学装置において、該被照射体からの光を用いて被照射体
上の走査光束の集光状態を調節する自動焦点調節機構を
備え、上記所定作業を行なう為の光束の波長と上記自動
焦点調節の為の光束の波長とが異なっている事を特徴と
する走査光学装置。 2、上記異なる波長の2つの光束は夫々異なる出射点か
ら出射される請求項1記載の走査光学装置。 3、前記異なる出射点は光束を結像する光学系の光軸と
直交する方向にずれて配置されている請求項2記載の走
査光学装置。 4、前記異なる出射点は光束を結像する光学系の光軸方
向にずれて配置されている請求項2記載の走査光学装置
。 5、前記異なる波長の2つの光束は単一光源と非線形光
学素子により作り出される請求項1記載の走査光学装置
。 6、前記非線形光学素子は薄膜導波路型である請求項5
記載の走査光学装置。 7、前記非線形光学素子はファイバー型である請求項5
記載の走査光学装置。 8、上記異なる波長の2つの光束は色消結像光学系を介
して被照射体上に導かれる請求項1記載の走査光学装置
。 9、前記被照射体は異なる波長の2つの光束のうちの一
方にのみ感度を有する感光体である請求項1記載の走査
光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623689A JP2706983B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 焦点調節機構を備えた走査光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623689A JP2706983B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 焦点調節機構を備えた走査光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02304515A true JPH02304515A (ja) | 1990-12-18 |
| JP2706983B2 JP2706983B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=14930160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12623689A Expired - Fee Related JP2706983B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 焦点調節機構を備えた走査光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706983B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212500A (en) * | 1991-03-15 | 1993-05-18 | Eastman Kodak Company | Writing beam focusing utilizing light of a different wavelength |
| US5220450A (en) * | 1991-06-26 | 1993-06-15 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Scanning optical system capable of automatic focusing |
| WO2005015317A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | パターン露光装置およびパターン露光方法 |
| WO2009103964A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | M-Solv Limited | Laser processing a multi-device panel |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP12623689A patent/JP2706983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212500A (en) * | 1991-03-15 | 1993-05-18 | Eastman Kodak Company | Writing beam focusing utilizing light of a different wavelength |
| US5220450A (en) * | 1991-06-26 | 1993-06-15 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Scanning optical system capable of automatic focusing |
| WO2005015317A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | パターン露光装置およびパターン露光方法 |
| WO2009103964A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | M-Solv Limited | Laser processing a multi-device panel |
| US8710403B2 (en) | 2008-02-19 | 2014-04-29 | M-Solv Ltd. | Laser processing a multi-device panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2706983B2 (ja) | 1998-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |