JPH0315018A - 画像走査記録装置のレーザ露光装置 - 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】 《産業上の利用分野》 本発明は、例えばプリント配線基板のアートワーク製造
用のレーザブロッ夕や製版用カラースキャナなどの画像
走査記録装置に適用されるレーザ露光装置に関し、特に
、複数本のレーザ記録ビームにより画像記録面を並列走
査するレーザ露光装置に関する。

《従来の技術》 上述した画像走査記録装置としては、たとえば第１３図
に示すレーザプロッタが知られている。

このレーザプロッタは、画像データ作ｆ＆ｉ８０、デー
タ変換部８２および画像記録部８４から構戊されている
。画像データ作ｔ部８０は、ＣＡＤデ−タから図形の輪
郭辺ベクトルデータを作戊するもので、ベクトルデータ
を詠出するためのミニコンピュータ８６、ＣＲＴ８８、
キーボード９０、ＣＡＤデータを格納しておく磁気テー
プ９２や磁気ディスク９４などから構ｒ＆されている。

データ変換部８２は、画像データ作戒部８０から与えら
れたベクトルデータをドットデータに変換するものであ
る．画像記録部８４は、データ変換部８２から与えられ
た複数個のドットデータに基づいてマルチビームを個別
にＯＮ／ＯＦＦ制御しつつ、感光材料（画像記録面）上
を帯状に走査することによって２値画像を焼き付けるも
ので、レーザ露光装置９６や、感光材料９つが貼付けら
れた状態で回転駆動される記録用シリンダ９８などから
構成されている。

上記のような画像記録装置のレーザ露光装置９６として
は、本出願人が先に提案した特開昭６２−２３２６１１
号公報に開示されたものが知られている． それは、第１４図に示すように、レーザ光源５０からの
レーザビームＢ，をビーム径変換手段５２で拡大し、拡
大されたレーザビームＢ２を絞り５４の絞り開口５４ａ
へ通過させることにより、その中心部分を取り出した細
いレーザビームＢ，に形威し、そのレーザビームＢユを
ビーム分割手段５６で複数本の平行なレーザビームＢ，
に分割し、複数本のレーザビームＢ，を多チャンネル型
光変調器５８でそれぞれ独立に変調してレーザ記録ビー
ムＢ，となし、反転ミラー６０、６２で方向転換した後
、スリット板６６でレーザ記録ビームＢ５の変調された
一次回折光のみを通過させ、次いで、絞り開口５４ａの
像を１以上のテレセントリンク光学系で構成した結像光
学系６４により、記録シリング２４に吸着保持した感光
材料２６に結像するように構成されている。

《発明が解決しようとする課題》 上述した従来のレーザ露光装置は、結像光学系の結像面
と記録面との距離が変化した場合でも像の寸法が変化す
ることがないので優れたものであるが、画像のエッジの
シャープネスを向上させるためにレーザビームの中心部
のみを記録に使用する構或となっているため、各々のレ
ーザビームの光量が不足するという問題点がある。

殊に、一つのレーザ光源からのレーザビームをビーム分
割手段で、例えば２０本程度の平行レーザビームに分割
し、この平行レーザビームにより画像の走査記録を行う
ようにした上記の装置等においては、なおさらである。

また、レーザビームを分割する上記の方式に代えて、複
数の半導体レーザを用いる場合でも、絞り開口によって
レーザビームの中央部のみを取り出して使用する場合な
どには各レーザビームの光量不足は免れない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、レーザビ
ームの周縁部を含め、レーザビームのがウス分布形状全
体を記録に使用した場合でも、シャプな画像を得ること
が可能であり、がっ、記録面の位置が微妙に変化した場
合にも倍率が変化することのない画像走査記録装置のレ
ーザ露光装置を提供することを目的とする． 《課題を解決するための手段》 本発明は上記目的を達戊するため、前記従来の画像走査
記録装置におけるレーザ露光装置を次のように改良した
ものである． 即ち、複数本のレーザ記録ビームを、その主光線が互い
に平行をなす状態で光学系に入射させ、その光学系でレ
ーザ記録ビームを記録面上に集光するように構成した画
像走査記録装置のレーザ露光装置において、光学系より
出射する各レーザ記録ビームの主光線が当該光学系の光
紬と平行をなす上うに、光学系を７７ォーカル系の配置
をとる複数のレンズで構或するとともに、光学系より出
射するレーザ記録ビームのビームウェストの位置に記録
面を配置したことを特徴とするものである。

《作　用》 本発明のレーザ露光装置においては、アフォーカル系の
配置をとる複数のレンズで構ｒ＆された光学系を通過し
た互いに平行なレーザビームが記録面上においてビーム
ウェストを形或する．レーザ光源から出射されるレーザ
ビームの光強度分布は通常がウス分布をなすが、そのが
ウス分布はビームウェストの位置において最も密度の高
い分布形状をなす。そのため、レーザビームのビームウ
ェスト付近で記録を行う場合にはビームエキスパンダ及
びアパーチャによりレーザビームの中心部のみを使用す
る構成をとらず、レーザビーム全体を記録に使用した場
合においても、エッジのシャープな画像記録が可能とな
る． なお、請求項４のレーザ露光装置においては、ビーム径
変換手段によりビーム分割手段に入射する前のレーザビ
ームのビーム径を所定の値に設定することにより、記録
面上におけるレーザビームのビームピッチを一定に保っ
たままでビーム径のみを所定の値に設定することができ
る。

《実　施　例》 以下、本発明に系るレーザ露允装置の実施例を＠１図乃
至第１１図に基づいて説明する。

まず、本発明の特徴をなすアフォーカル光学系について
、第２図乃至第８図に基づいて説明する。

第２図は焦点距離ｆ，、ｒ２の二枚の凸レンズＬ１、Ｌ
２を、互いにその焦点距離の和ｒ．十ｒ２だけ離間させ
て配置した構成をとるアフォーカル光学系２を示す模式
図である。

アフォーカル光学系２においては、対物レンズＬ１の前
側焦点位置Ｆ．にレーザビームＢ　ｌ　ｌのビームウェ
ストを設定すれば、接眼レンズＬ２の後側焦点位置Ｆ２
にレーザビームＢ２１のビームウェストが形或され、レ
ーザビームＢ　ｌ　１のビームウェストのビーム半径ω
，とレーザビームＢ　２　１のビームウェストのビーム
半径ω２は、次式（１）の関係となることが知られてい
る。〈例えば光学工業技術協会発行光学技術コンタク｝
ＶｏＬ２２、Ｎｏ，７第６１頁、１９８４年発行） ただし、ｍはアフォーカル光学系２の投影培率である。

ここで、ビームウェストとは、レーザビームが伝搬して
いくうちの最もビーム径の細くなる位置における当該ビ
ーム径をいい、ビームウェストの位置では波面の曲率半
径が無限大となる。レーザビームは、この位置において
、最も密度の高い分布形状をなす． ところで、光ビームの主光線についてのみ注目すれば、
レーザビームは幾可光学と同様のふるまいをすることが
知られている。従って、第２図に示したア７ｔ−カル光
学系２の対物レンズＬ１より、ビーム間ピッチＰ１の複
数本（第２図においては、２本のみを図示）の平行レー
ザビームＢＢ　１２を入射させた場合には、結像光学系
におけるテレセントリンク光学系の場合と同様、接眼レ
ンズＬ２よりビーム間ピッチＰ２の複数本の平行レーザ
ビームＢ　２　１、Ｂ２２が射出される．このときのビ
ーム間ピッチＰ１及びＰ２の関係は、下記の式（２）で
表わされる。

上記式（１〉及び式（２）より、アフォーカル光学系２
を通過した複数本の平行レーザビームのビームウェスト
半径及びビーム間ピッチは、アフォーカル光学系２の倍
率ｍ＝（ｆ．７Ｔ．）に比例することがわかる。

？３図は第２図に示したアフォーカル光学系２において
、レーザビームＢ１ｌＳＢ１２のビームウェストを、対
物レンズＬ．の前側焦点位置Ｆ１以外の位置Ｗ１に設定
した場合を示す模式図であり、この図においてΔＺ１は
対物レンズＬ，の前側焦点位置Ｆ１とレーザビームＢ．
．、Ｂ．■のビームウェストの位置Ｗ１との距離、主た
ΔＺ２は接眼レンＸ″Ｌ２の後側焦点位置Ｆ２とレーザ
ビームＢ　２　１、Ｂ２２のビームウェストの位置Ｗ２
との距離である。

一般に、第４図に示すように、ガウ久分布をなすレザー
光（ＴＥＭｏ０モード光）を焦点距離『のレンズＬによ
り集光する場合、レンズＬの前側にお｛ナるビームウェ
ストＷＦとレンズＬとのＭＵ離ＺＦと、そのときのビー
ムウェスト半径ωＦ及びレンズの後側におけるビームウ
ェストＷＩ２とレンズＬとの距離ｚｌ２と、そのときの
ビームウェスト半径ω５との関係は、下記の一般式（３
）（４）で与えられる。

二二でλはレーザビームの波長である。

上記の結果を第３図に示したアフォーカル光学系２に適
用する．すると、第５図に示すように、アフォーカル光
学系２の対物レン７：Ｌ，は次式（５）、（６）を満足
する。

・・・・・・（５） ここで、ＺＦ１はレンｒＬ．の前側ビームウェストＷ１
と当該レンズ間の距離、ωＦ１は前側ビームウェストＷ
１の半径、Ｚｌ２＋はレンズＬ１と後側ビ？ムウエスト
Ｗｌ■間の距離、ωＲ１は後側ビームウェストＷｌ２の
半径である。

池方、アフ才一カル光学系２の接眼レンズＬ２も同様に
次式（７）、（８）を満足する。

・・・・・・（７） ・・・・・・（８） ？二で、Ｚ　Ｆ　２は上記ビームウェストＷ１■と接眼
レンズＬ２間の距離、Ｚ５■は接眼レンズＬ２とそのレ
ンズの後側ビームウェストＷ２間の距離、ωＦ２は後側
ビームウェストＷ２の半径である。

第５図から明らかなように、ΔＺ１はビームウェストの
位置Ｗ１が対物レンズＬ１の前側焦点位置Ｆ１よＩ）対
物レンズＬ．側にある場合を負とし、また△Ｚ２はビー
ムウェストの位置Ｗ２が接眼レンズＬ２の後側猿点位置
Ｆ２より接眼レンズＬ２側にある場合を負とすると、Ｚ
Ｆ１、Ｚ１２２は誤差を含む次式で表わせる． ＺＦ１＝　ｒ１＋ΔＺ１　　　・・・・・・（９）Ｚ，
２＝　ｆｚ＋ΔＺ２　　・・−−−−（１０）また、光
学系２はアフォーカル系をｖｔ戒するから、次式を満足
する。

ＺＲ　１＋Ｚ　Ｆ　２＝Ｌ　＋ｒ２−−（１１）上記（
５）式〜（１１）式より、ΔＺ１とΔＺ２との関係が次
式（１２’）で与えられる。

・・・・・・（１２゜） この式（１２’）では、絶対値の計算を行うために第５
図に示したように、アフォーカル光学系の前段と後段で
座標系を異ならせているため、これを同一の座標系とす
ると、ΔＺ１とΔＺ２との関係は次式（１２）で与えら
れる。

この式（ｌ２）より、距離ΔＺ１、ΔＺ２は光学系の？
率ｍ（　＝４２／ｆ，）の自乗に比例することがわかる
．同様に、接眼レンズＬ２より射出されるレーザビーム
８２１％Ｂ２２のビーム間ピッチＰ２及びビームウェス
トのビーム半径ω２は、（５）弐〜（１１）式より、前
述した式（１）（２）で表わされる。従って、レーザビ
ームＢ２ｌ，Ｂ２■のビーム間ピッチＰ２及びビームウ
ェストのビーム半径ω２は、Δｚ１、ΔＺ２とは無関係
となることが注目される。

上述したア７すーカル光学系２において、ビームウェス
トの位置Ｗ２（第２図においては位置Ｆｚ）に記録面を
配置した場合には、ビームウェストまで絞り込まれた状
態のレーザビームにより記録を行うことができる． 第９図は、ビームウェスト付近におけるレーザビームの
九強度分布の状態を示す模式図であり、この図において
、Ｘ軸はレーザビームの光強度を、Ｙ軸はレーザビーム
のビーム径を、またＺ紬はビームウェストの位置からの
距離を表す。第９図からも明らかなように、ビームウェ
スト付近においては、レーザビームは極めて密めで密度
の高い光強度分布をなす．従って、ビームウェスト付近
のレーザビームにより記録を行った場合には、前述した
特開昭６２−２３２６１１号公報に記載されたようなア
パーチャを使用せず、ガウス分布をなすレーザビーム全
体で記録を行ってもシャープな画像を得ることが可能と
なる。

第６図は、前述したアフォーカル光学系２と、焦点距離
ｆ，及び『，の二枚の凸レンズＬ，、及びＬ，を、互い
にその焦点距離の和ｆｉ＋Ｌだけ離間させて配置した構
戊となる池のアフォーカル光学系４とを二段に配置した
光学系を示す楔式図である．この光学系においては、ア
フォーカル光学系２の接眼レンズＬ２とアフォーカル光
学系４の対物レンズＬ，との距離をｆ２＋ｆ，に設定し
ている。

第６図に示した光学系において、対物レンズＬ１の前側
焦点位置Ｆ１とレーザビームＢ　ｌ　ｌ　％　Ｂ　ｌ　
２のビームウェストの位置Ｗ１との距離をΔＺ，とした
場合、前述した計算と同様の計算を行うことにより、ア
フォーカル光学系４の接眼レンズＬ，より射出されるレ
ーザビームＢ　４　１、Ｂ４２のビームウェストの位置
Ｗ４と接眼レンズＬ，の後側焦点位置Ｆ４との距離ΔＺ
，は、下記の式（１３）で表わされる．同様に、レーザ
ビームＢ　ｌ　ｌ　ｌ　Ｂ　＋　２のビームピツチＰ１
及びそのビームウェストのビーム半径ω１と、レーザビ
ームＢ　４　１　１　８　４　２のビームビッチＰ４及
びそのビームウェストのビーム半径ω，との関係は、下
記式（１４）及び（１５）で表わされる．第７図に示し
た光学系は、第６図に示した光学系において、アフォー
カル光学系２より射出されるレーザビームのビームウェ
ストの位置Ｗ２とアフォーカル光学系４の対物レンズＬ
，の前側焦点の位ｒＩｔＦ．とを一致させた（言いかえ
れば、レンズＬ２とレンズＬ，との距離をｒｚ＋ｒ：＋
−ΔＺ２とした）光学系である． 二の光学系においては、後段のアフォーカル光学系４の
対物レンズＬ，の前側無点の位置Ｆ，と、前段の７７才
〜カル光学系２より射出されるレーザビームのビームウ
ェストの位置Ｗ２とが一致しているため、第２図の場合
の如く、アフォーカル光学系４の接眼レンズＬ４より射
出されるレーザビームＢ　４　１、Ｂ４２のビームウェ
ストの位置Ｗ，は接眼レンズＬ，の後側焦点位置Ｆ４と
一致する。なお、レーザビーム２　１１％　Ｂ４２のビ
ーム開ビノチＰ，及びそのビームウェストのビーム半径
ω，については、前述した式（１４）（１５）と同様で
ある．第６図及び第マ図に示した光学系の場合において
も、前述した光学系より射出されるレーザビーム８　４
１％　Ｂ４２のビームウェストの位ｒａｗ．に記録面を
配置すれば、第３図に示した光学系２の場合と同様、シ
ャープな画像を得ることができる。

なお、第６図及び第７図に示した上うに、アフォーカル
光学系２・４を二段に接続した場合には、例えばレーザ
ビームを縮小する場合において、それぞれの光学系の倍
率を比較的低くできるので、一段で縮小するよりも収差
を小さくできるという利点を生ずる。

上記第２図〜第７図においては、説明を容易にするため
、各レンズＬ１〜Ｌ，を単一の凸レンズで例示したが、
これに限ることなく、収差の補正等を考慮して、複数の
レンズエレメントにより適宜変更を加えて構成すること
ができる。なお、以下の例示においいても同様である。

第８図に示した光学系は、第マ図に示した光学系におい
て後段のアフォーカル光学系４の内部にズームレンズを
構戊するためのレンズ群Ｌ５を配置したものである。

このレンズ群Ｌ，は２個の凸レンズＬ　Ｓｌｓ　ＬＳ３
と、１個の凹レンＸ”　Ｌ　Ｓ　２から戊り、レンズＬ
，とレンズＬ，との間に配置されている。つまり、レン
ズシステムＬ６はレンズＬ，とレンズ群Ｌ，とから戊り
、焦点距離ｒＧを有する。

そして、この光学系においては、レンズシステムＬ６の
前側焦点位置Ｆ６と、前段のアフォーカル光学系２より
射出されるレーザビームのビームウ？ストの位置Ｗ２と
を一致させている。

即ち、第８図において、符号Ｈ及びＨ゛はレンジシステ
ムＬ６の前側主点及び後側主点であり、レンズエレメン
トＬ　Ｓ　ｌ〜Ｌ　５２が移動するとき、レンズエレメ
ントの移動量に対応してレンズシステムＬ６の前側焦点
位置及び後側焦点位置は一定に維持されながら、焦点距
離ｒ６が変化するとともに、前側主点Ｈ及ヴ後側主点Ｈ
゛は相互に逆向きに同じ距離だけ移動する．このように
、接眼レンズＬ，から出射するレーザビームＢ４１、Ｂ
４２のビームウェストＷ４の位置は第７図の場合と同様
、当該接眼レンズＬ４の後側焦点位置Ｆ４と一致する。

即ち、レンズ群Ｌ，のレンズエレメントＬＳＩ〜１−ｓ
ｚが移動することにより、レンズ群Ｌ，を含むアフォー
カル光学系４の倍率が変化だ場合でも、上記ビームウェ
ストＷ，の位置は変化しない。

一方、レーザビームＢ．，、Ｂ．■のビーム間ピッチ及
びそのビームウェストのビーム半径については、第８図
に示した光学系の倍率に比例して変化する． 従って、第８図に示した光学系においては、ビームウェ
ストの位置Ｗ４に記録面を配置すれば、任意の倍率でシ
ャープな画像を得ることができる。

第２図乃至第８図に示したアフォーカル光学系を、レー
ザビームのビームウェストの位置とアフォーカル光学系
の前方の対物レズの焦点位置との距離と、アフォーカル
光学系の後方の接眼レンズの焦点位置と記録面との距離
との関係を、前述したような位置関係としてレーザ露光
装置に適用すれば、最も密度の高い光強度分布をなすレ
ーザビームのビームウェストの位置において画像の記録
を行うことができる。また、アフォーカル光学系に平行
レーザビームを入射した場合には、アフォーカル允学系
より、ビーム間ピッチ及びビーム径が同一比率で変更さ
れた平行レーザビームが射出されるため、記録面と光学
系との距離がわずかに変化した場合にも、記録される画
像の倍率が大きく変化することはない． つぎに、前述したアフ才一カル光学系を使用したレーザ
露光装置の実施例につき、第１図に基づいて説明する． 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、１２はレーザ光源、１４はビーム径変換
器、１６はビームスプリッタ（分割手段）、１８は多チ
ャンネル型光変調器、２０はＯ次光遮断スリット板、２
８は方向変換用ミラ、２２は前述したアフォーカル光学
系、２９はズームレンズの倍率変更用のステッピングモ
ータである。

ビーム径変換器１４は、第１０図に示すように、２枚の
凸レンズ３０，３２よワ戒ワ、レーザ光源１２よりのレ
ーザビームＢ．を所定の縮小率で縮小したレーザビーム
Ｂ２に変換するものである。

このビーム径変換器１４においては、レンズ３０、３２
間の距離を所定の値に設定することにより、レーザビー
ムＢ２のビームウェストの位置Ｗをレンズ３２の直後に
設定している。ビーム径変換器１４をレーザ光源１２と
ビームスプリッタ１６の間に配設したのは、下記の理由
による。

すなわち、アフォーカル光学系２２より射出されるレー
ザビームのビーム径は、前述した式（１）又は式（１５
）より光学系の倍率を変更することにより任意に設定す
ることは可能ではあるが、光学系の倍率を変更した場合
には、式（２）又は式（１４）に示したようにレーザビ
ームのピッチも変化する。そのため、ビーム径変換器１
４を配設することにより、ビームピッチは一定に保った
まま、ビーム径のみを所定の値に設定することを可能と
している。このビーム径変換器１４はレーザビームＢ２
を小径にするという点では前記特開昭６２−２３２６１
１号公報に記載された結像光学系におけるアパーチャと
同様な機能を有するものであるが、レーザビームＢ２が
がウス分布を維持している点でその作用は全く異なる。

なお、このビーム径変換器１４としては、第１０図に示
したケブラー式のものに限らず、〃リレオ式やカセグレ
ン式あるいは７才一カル系のものを使用してもよい。

ビームスプリッタ１６は、ビーム径変換器１４からのレ
ーザビームＢ２を例えば２０本程度に分割し、複数本の
平行レーザビーム列Ｂ，として射出するものである。こ
のビームスプリッタ１６は、例えば特開昭５２−１２２
１３５号公報や特開昭６０−１９１０１号公報に記載さ
れているように、平行平面を有するガラス板の多重内面
反射を利用して単一の入射ビームを複数の平行ビームに
分割するもので、一方の平面には完全反射面を形戒する
コーティングが施され、他方の面にはその平面から射出
する平行レーザビーム列Ｂ３の各ビームの光量がほぼ均
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．多チャネル型光変調ｉ！Ｓ１
８は、音響光学変調器や電気光学変調器等が用いられ、
平行レーザビーム列Ｂ，の個々のレーザビームについて
それぞれ独立に変調して画像記録用のレーザビーム列Ｂ
４を射出するものである。ちなみに、多チャンネル型音
響光学変調器は、例えば特開昭５８−１０７４２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
部分にレーザビーム列Ｂ，を入射させ、パターン信号に
基づいて発せられれる制御信号により、入射した各レー
ザビームをそれぞれ独立変調し平行な記録用レーザビー
ム列Ｂ，を射出するように構成されている。

スリット板２０は、上記変調器１８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。

アフォーカル光学系２２は、レーザビーム列Ｂ，を所定
の倍率で縮小して回転記録シリング２４上の感光材料２
６上に集光するものであり、第１図に示した実施例にお
いては、前述したアフォーカル光学系のうち第８図示の
ものを使用した場合を示す。

そして、ビーム径変換器１４により形Ｉ＆されたビーム
ウェストの位置第１０図Ｗ（第８図Ｗ１に相当）と７７
ｔ−カル光学系２の対物レンズＬ．の前側焦点位置Ｆ１
との距離をΔＺ１として、アフォーカル光学系２２を第
８図に示した位置に配設すると共に、アフォーカル光学
系４の接眼レンズＬ，の後側焦点の位置Ｆ．（すなわち
アフォーカル光学系２２より射出されるレーザビームの
ビームウェストの位ｍＷ．）に回転記録シリング２４上
の感光材料２６表面が配置されるようにレーザ露光装置
を構或する。

上記のレーザ露光装置を使用して画像走査記録を行なっ
た場合には、レーザビームのビームウェストの位置にお
いて記録を行うことができるため、第９図に示したよう
に極めて密度の高い光強度分布をなすレーザビームによ
り記録を行うことが可能となり、ガウス分布をなすレー
ザビーム全体で記録を行っても、シャープな画像を得る
ことができる。

なお、上述した実施例においては、ビーム分割手段とし
て、平行平面を有するガラス板の多重内面反射を利用し
てレーザビームを複数本の平行レーザビームに分割する
ビームスプリンタ１６を使用しているため、各レーザビ
ームの光路長は各々わずかに異なり、そのため、各レー
ザビームにおけるビームウェストの位置は各々わずかに
異なることになる。しかしながら、式（１２）からも明
らかなように、アフォーカル光学系２２により形威され
るビームウェストの位置は、アフォーカル光学系の倍率
の自乗に比例するため、例えば光学系の倍率１／１００
〜１　／３００程度である画像走査記録装置においては
、前述した光路長の誤差は全く問題ない。本明！ａ書に
おける位置の設定は上述した誤差をも包含するものであ
る。

上述した実施例においては、ビームウェストとして、ビ
ーム径変換器１４により形戊されたビームウェストを使
用したものであるが、ビーム径変換器１４を省略した場
合には、前記ビームウェストに代え、レ〜ザ光源１２よ
り射出されるレーザビームＢ１自体に発生するビームウ
ェストを使用すればよい。通常、１・−ザ允源１２より
発生するレーザビームのビームウェストはレーザ光源の
レーザ出射孔の位置付近に存在するが、これが例えばア
フォーカル光学系２２内の位置に対応する位置などに存
在する場合には、アフォーカル光学系２２を取外したと
き発生するであろうビームウェストの位置をその位置と
して光学系等を設定する．また、上述した実施例におい
ては、アフォーカル光学系２２として、第８図に示した
光学系を使用したものについて述べたが、第２図、第３
図、第６図、第７図のアフォーカル光学系を使用しても
よく、また、その他のアフォーカル光学系を使用するこ
とも可能である。

第１１図は本発明の第二の実施例を示すレーザ露光装置
の斜視図である。この実施例は、第■図のレーザ光源１
２、ビーム分割手段１６及び光学変調器１８に代えて、
直接複数のレーザ記録ビームを出射する光源ユニツ｝１
００を有する点が第一の実施例と異なり、その池の点は
第１図のレーザ露光装置と同様にｖＩ歳されている。

即ち、この光源ユニノト１００は、複数の半導体レーザ
を並列配置した光源群】０１と、光源群１０１が射出す
る各々のレーザ記録ビームＢ，ｌを整形して光学系２２
の手前にビームウエス｝Ｗを形或する整形レンズ群１０
２とを具備して威り、この光源ユニット１００より射出
するレーザ記録ビームＢ，２はその主光線が互いに平行
をなす状態で光学系２２に入射するようになっている。

第１２図は、上記整形レンズ群１０２の中の一組の整形
レンズの配置構成例を示し、同図Ａは平面図、同図Ｂは
側面図である。即ち、この例では一組の整形レンズのう
ち、レンズＬｌ２〜Ｌ　ｌ　）はアナモフインクビーム
エキスパンダを構或し、半導木レーザ１０１ａから射出
される楕円形状の光束を円形光束に整形し、かつ非点収
差を補正したビームウェストＷ１を形或する。

なお、上記光源群１０１に代えて、１つの半導体チンプ
で複数のレーザ記録ビームを射出する半４体レーザアレ
イを使用することもできる。

《発明の効果》 本発明に係る画像走査記録装置のレーザ露光装置は、ア
フォーカル光学系より射出するレーザビームのビームウ
ェストの位置において記録を行うことができるため、ア
パーチャ等によワレーザビームの一部のみを使用するの
ではなく、レーザビーム全体を利用して記録を行った場
合にちシャ−プな画像を得ることが可能となり、そのた
め一本のレーザビームを多数本に分割して使用する場合
や、レーザ光源として半導体レーザを使用した場合にお
いても、各レーザビームの光量が下足することはない。

従って、レーザ光源として特に大型のものを使用する必
要はないため、装置全体のコストを低減できるばかりで
なく、レーザ露光装置をコンパクトな構成とすることが
可能となり、またレーザ露光装置を回転記録シリンダに
沿ってより高精度に移動せしめることができる。

また、本発明に係るレーザ露光装置によれば、アフォー
カル光学系より射出される各レーザビームの主光線が各
々光学系の光軸に対して平行となるため、記録面の位置
が変化した場合においても像の寸法は変化しない。従っ
て、複数本のレーザビームを光学系により収束させる際
に、各々のレーザビームの主光線が交差する光学系を使
用した場合のように、記録面の位置がわずかに変化した
のみで、像の寸法が大きく変化してしまう事を防止する
ことが可能となる． なお、請求項４のレーザ露光装置においては、所望のビ
ームピッチに対するビーム径で記録を行うことが可能と
なる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーザ露光装置の斜視図、第２図
乃至第８図はそれぞれ本発明に係るレーザ露光装置に使
用するアフォーカル光学系を説明するための僕式図、第
９図はビームウェスト付近のレーザビームの光強度分布
を示す模式図、第１０図はビーム径変換器の模式図、第
１１図は本発明の第２実施例に係るレーザ露光装置の斜
視図、第１２図は整形レンズの配置構或図、第１３図は
画像走査記録装置としてのレーザプロッタのブロック図
、第１４図は従来のレーザ露光装置の斜視図である。 ２・４・２２・・・アフォーカル光学系、１２・−・レ
ーザ光源、　　１４・・・ビーム径変換器、１６・・・
ビームスプリッタ（ビーム分割手段）、１８・・・光学
変調器、　　１００・・・光源ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本のレーザ記録ビームを、その主光線が互いに
   平行をなす状態で光学系に入射させ、その光学系でレー
   ザ記録ビームを記録面上に集光するように構成した画像
   走査記録装置のレーザ露光装置において、 光学系より出射する各レーザ記録ビームの 主光線が当該光学系の光紬と平行をなすように、光学系
   をアフォーカル系の配置をとる複数のレンズで構成する
   とともに、光学系より出射するレーザ記録ビームのビー
   ムウェストの位置に記録面を配置したことを特徴とする
   画像走査記録装置のレーザ露光装置 ２、光学系が少なくとも一組以上のアフォーカル光学系
   から成り、各一組のアフォーカル光学系は、 ΔＺ＿１を当該アフォーカル光学系の前側焦点位置と前
   側ビームウェスト位置との距離、ΔＺ＿２を当該アフォ
   ーカル光学系の後側焦点位置と後側ビームウェスト位置
   との距離、 ｍを当該アフォーカル光学系の倍率、 ω＿１を当該アフォーカル光学系への前側ビームウェス
   トのビーム半径、ω＿２を当該アフォーカル光学系から
   出射した後側ビームウェストのビーム半径、 Ｐ＿１を当該アフォーカル光学系への入射ビーム間ピッ
   チ、Ｐ＿２を当該アフォーカル光学系からの出射ビーム
   間ピッチと規定するとき、下記の条件式 ΔＺ＿２＝ｍ＾２・ΔＺ＿１ ω＿２＝ｍω＿１、Ｐ＿２＝ｍＰ＿１ を満足する請求項１に記載した画像走査記録装置のレー
   ザ露光装置 ３、複数本のレーザ記録ビームが、レーザ光源からのレ
   ーザビームをビーム分割手段で複数本のレーザビームに
   分割し、複数本のレーザビームを光変調器でそれぞれ独
   立に変調して成る請求項１または請求項２のいずれかに
   記載した画像走査記録装置のレーザ露光装置 ４、レーザ光源とビーム分割手段との間に、レーザビー
   ムのビーム直径を変換するビーム径変換手段を付設配置
   した請求項３に記載した画像走査記録装置のレーザ露光
   装置