JPH0583888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ビーム記録装置に係り、特に光ビー
ムを走査して記録を行なう光ビーム記録装置に関
する。

［従来の技術］ 光ビームを走査して記録を行なう装置では、光
ビームとしてレーザ光ビームが利用されており、
その高輝度性を生かして高速にレーザ光ビームを
走査させて記録材料に文字等の情報を記録させて
いる。一般に光ビームを高速に走査させるための
走査手段のうち、角柱形状で軸線周りに回転する
回転多面鏡のような機械的な光偏向装置が光損失
が少なく、かつ偏向角度が大きくとれる点で有利
であるため多用されている。

この種の光ビーム記録装置では、記録用光ビー
ムの発生源としてアルゴンイオンレーザが用いら
れており、また同期信号用光ビームの発生源とし
てヘリウムネオンレーザが用いられている。この
記録用光ビームと同期信号用光ビームとはダイク
ロイツクミラー（光ビーム合波光学系）によつて
合成され同一の光路上で回転多面鏡へ照射される
ようになつている。また回転多面鏡によつて反射
された光ビームの光路の途中にもダイクロイツク
ミラー（光ビーム分波光学系）が配置されてお
り、同期信号用光ビームを分岐し偏向するように
なつている。回転多面鏡の回転によつて記録用光
ビームを走査して記録材料へ記録を行なう際の記
録タイミングの制御すなわちアルゴンイオンレー
ザによつて発生した記録用光ビームの照射動作
は、このダイクロイツクミラー（光ビーム分波光
学系）によつて分岐された同期信号用光ビームを
検出することによつて形成される同期信号に基づ
いて制御されている（一例として特公昭61−
19018号に記載の装置）。

［発明が解決しようとする問題点］ したがつてこのような従来の光ビーム記録装置
では、同期信号用光ビームを記録用光ビームと同
一の光路上に照射するための光ビーム合波光学系
や、回転多面鏡によつて反射された光ビームの中
から同期信号用光ビームを分岐し偏向するための
光ビーム分波光学系が必要となり、部品点数が多
くコスト高になるという問題があつた。

本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造で設計
製作が容易となり、低コスト化ができる光ビーム
記録装置を得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明に係る光ビーム記録装置は、傾斜した複
数の反射面を有しかつ軸周りに回転可能な回転多
面鏡と、前記回転多面鏡の反射面に記録用光ビー
ムを照射するための光ビーム発生手段と、を備
え、前記回転多面鏡によつて光ビームを走査して
記録材料へ記録を行なう光ビーム記録装置であつ
て、前記記録用光ビームを反射する反射面とは別
の反射面へ光ビームを照射して記録タイミングを
制御するための同期信号を発生する同期信号発生
手段と、前記回転多面鏡の各反射面に対向して反
射する記録用光ビームが通過する位置に前記回転
多面鏡と一体的に回転可能に配置された集束光学
手段と、を備えている。

したがつて、記録用光ビームの記録タイミング
を制御するための同期信号は、記録用光ビームを
反射する反射面とは別の反射面に照射される同期
信号用光ビームを基に形成されるため、これらを
同一の光路上に照射する場合の光ビーム合波光学
系やこれを分離するための光ビーム分波光学系が
不要となる。

また、集束光学手段は回転多面鏡の回転に拘ら
ず常に回転多面鏡の光反射面に対向して位置し、
この反射面によつて反射された光ビームは集束光
学手段の光軸上を通過するようになり、光ビーム
が記録材料上に結像するために必要な歪曲収差補
正レンズ（走査レンズ）が不要となる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る光ビーム記録装
置では、同期信号用の光ビームは記録用光ビーム
とは別の反射面に照射され、さらに回転多面鏡と
走査レンズに対応する集束光学手段とを一体に回
転させるので、同一の光路上に照射する場合の光
ビーム合波光学系やこれを分岐するための光ビー
ム分波光学系が不要となるともに、回転多面鏡の
回転特性に対応した歪曲収差を有する走査レンズ
が不要となり、簡単な構造で光ビームを走査して
記録を行なうことができ、これによつて低コスト
でかつ小型化することができる効果を有する。

［実施例］ 第１図には本発明の実施例に係ら光ビーム記録
装置１０の走査光学系と制御系の概略構成図が示
されており、矢印の付された実線は光ビームの光
路を示し、矢印の付された一点鎖線は電気信号の
流れを示している。

この光学系はオン・オフ制御によつてレーザー
ビームを発生する半導体レーザ１２を備えてい
る。半導体レーザ１２の射出側には半導体レーザ
１２から射出されたレーザービームを平行光線束
にするコリメータレンズ１４が配置されており、
さらにコリメータレンズ１４の射出側には回転多
面鏡１６が配置されている。回転多面鏡１６は、
角錐台状の光偏向手段で回転軸１７に対して45度
の傾斜角で傾斜した反射面１９を有しており、入
射する光ビームをその反射面１９によつて偏向す
るようになつている。

また回転多面鏡１６は回転軸１７を中心に一定
の角速度で回転するようになつている。回転軸１
７はコリメータレンズ１４から射出された光ビー
ムと平行に配置されている。したがつて回転多面
鏡１６の回転によつて反射面１９から反射する光
ビームは、回転軸１７（すなわちコリメータレン
ズ１４から射出された光ビーム）と直交する面上
で反射角度が偏向するようになつている。

この回転多面鏡１６には、回転軸１７に直交す
る面上でかつ各反射面１９に対向した位置にレン
ズマウント２１によつて集束光学手段としての集
束レンズ１８が回転多面鏡１６と一体的に取付け
られている。このため集束レンズ１８は回転多面
鏡１６の回転と共に回転するようになつている。
したがつて、集束レンズ１８は回転多面鏡１６の
回転に拘らず常に光反射面１９に対向して位置
し、この反射面１９の回転によつて偏向された光
ビームは集束レンズ１８の光軸上を通過するよう
になつている。このため、等速円運動によつて偏
向される光ビームを等速直線運動の偏向に変換し
光ビームを記録材料上に走査するために必要な歪
曲収差を与えた走査レンズが不要となつている。

集束レンズ１８の焦点面には記録材料２０が配
置されている。本発明の光ビーム記録装置１０に
使用可能な記録材料２０としては、銀塩写真フイ
ルム、帯電によつて情報を記録する電子写真フイ
ルムおよびヒートモード記録材料がある。ここで
ヒートモード記録材料は、金属薄膜のようにレー
ザ等の高密度エネルギーによつて融解、蒸発、凝
集などの熱的変形を生ずる物質を記録層として用
いたものであり、素材としては金属単位あるいは
複数の金属の重層、混合または合金が望ましい
が、染料や顔料あるいは合成樹脂等を用いるよう
にしてもよい。さらに記録層にはヒートモード記
録の感度を上げるための物質が含まれていてもよ
く、あるいは感度を高めるための層が別に存在し
てもよく、保護層等を設けるようにしてもよい。
このようなヒートモード記録材料は、公知の方
法、例えば蒸着、電気メツキ、無電解メツキ、ス
パツタリング、イオンプレーテイング等によつて
記録層を形成して作成することができる。一般に
ヒートモード記録材料は、しきい値効果が大き
く、しきい値以下のエネルギーでは記録できない
が、しきい値を少しでも越えるエネルギーによつ
ては完全に記録されるものである。このようなヒ
ートモード記録材料は、ガラスかPETの如き公
知の支持体に例えば、インジウムやビスマスのよ
うな低融点の金属を蒸着して記録層を形成し、こ
の記録層の上に保護層を形成することにより構成
される。そして、このように構成されたヒートモ
ード記録材料に、集束レンズ１８によつて微小光
点に集束された光ビームを照射すると、光レーザ
の強度がしきい値以上である場合に記録層が熱的
変形をして照射部分の金属がなくなり透明になつ
て記録されるようになつている。

この記録材料２０は、回転多面鏡１６の回転す
なわち反射面１９による光ビームの走査に拘らず
常に光ビームが結像できるように、第３図に示す
如く回転軸１７を中心とした同一円弧上に湾曲し
て配置されている。

一方、コリメータレンズ１４と回転多面鏡１６
との間にはビームスプリツタ２２が配置されてお
り、コリメータレンズ１４を通過した光ビームは
その一部が分離反射し、さらに反射側に配置され
たミラー２３によつて再度反射されて、回転多面
鏡１６の記録用光ビームが照射される反射面１９
とは別の反射面１９へ照射するようになつてい
る。ビームスプリツタ２２によつて分離し反射面
１９へ照射された光ビームは反射面１９によつて
偏向され、さらに反射側に配置された同期信号発
生手段を構成するリニアエンコーダ２４を小さな
光点で走査するようになつている。

リニアエンコーダ２４は、光ビームが通過でき
る細長い透明部と通過できない不透明部とが一定
の間隔で交互に多数縞状に配置され、記録材料２
０に対応した曲面を有する湾曲板である。またリ
ニアエンコーダ２４の射出側には集束レンズ２６
及び光検出器２８が配置されている。このため、
リニアエンコーダ２４上を走査した光ビームはリ
ニアエンコーダ２４の透明部では通過し不透明部
では通過しないので、リニアエンコーダ２４を通
過した光ビームを集束レンズ２６によつて光検出
器２８へ入射させると、光検出器２８はリニアエ
ンコーダ２４の透明部を光ビームが通過する時に
対応してこれを検知し光電パルス信号を出力でき
るようになつている。

この光検出器２８は同期信号発生器２９へ接続
されている。同期信号発生器２９は光検出器２８
が検知し出力した光電パルス信号によつて同期信
号を出力するようになつている。同期信号発生器
２９は制御回路３０へ接続されている。また制御
回路３０は半導体レーザドライバ３２を介して半
導体レーザ１２へ接続されると共にドライバ３４
を介して回転多面鏡１６の駆動部３５に接続され
ている。

次に本実施例の作用について説明する。

制御回路３０の半導体レーザドライバ３２によ
つて半導体レーザ１２から光ビームが照射されて
いれば、コリメータレンズ１４を介して回転多面
鏡１６へ平行光線束が照射され、回転多面鏡１６
の反射面１９によつて反射された平行光線束は集
束レンズ１８によつて集光された後に記録材料２
０へ照射される。この場合、半導体レーザ１２の
記録信号発生のオン・オフ制御は光検出器２８か
らの光電パルス信号を基に行なわれる。すなわ
ち、光ビームが一定の間隔で透過領域が縞模様に
配列されたリニアエンコーダ２４を通過すると光
検出器２８から第２図Ａに示す光電パルス信号が
出力される。この光電パルス信号は同期信号発生
器２９へ供給され、同期信号発生器２９は光電パ
ルス信号を基にｎ逓倍し、第２図Ｂに示すパルス
列から成る（この実施例の場合は２倍のパルス列
から成る）同期信号を出力する。したがつて、こ
の同期信号を計数すれば主走査方向における光ビ
ームの走査位置を知ることができる。この同期信
号は制御回路３０へ入力される。

制御回路３０には、図示しないコンピユータ等
の情報源に記憶された文字情報が入力されてお
り、制御回路３０はこの文字情報を１主走査当り
のドツトに変換し、この変換されたドツトと前記
同期信号に基づいて第２図Ｃに示すドツト信号を
形成して出力する。同期信号のｍパルス目（この
実施例の場合は３パルス目）を印字走査開始とす
れば、書き出し位置が揃うことになる。出力され
たドツト信号は半導体レーザドライバ３２を介し
て半導体レーザ１２へ供給されこの半導体レーザ
１２をオン・オフ制御する。従つて、ドツト信号
がハイレベルの時は半導体レーザ１２から記録用
光ビームが照射される。

半導体レーザ１２から照射された光ビームは回
転多面鏡１６によつて偏向され回転多面鏡１６の
回転によつて主走査されて記録材料２０上に微小
な光点が結像する。この場合、結像に必要な集束
レンズ１８が回転多面鏡１６と一体的に取付けら
れており回転多面鏡１６の回転と共に集束レンズ
１８が回転するため、反射面１９によつて走査さ
れた光ビームは集束レンズ１８の光軸上を通過す
るようになり回転多面鏡１６の回転特性に対応し
た歪曲収差を補正する必要がなくfθレンズ等の走
査レンズが不要となつている。

なお、上記実施例では光ビーム発生源として半
導体レーザを用いる構成としたが、これに限らず
ガスレーザ等を用いる構成としてもよい。また上
記実施例では光ビーム発生源を一つとしこれから
発生した光ビームの一部を分離させて同期信号用
光ビームとする構成としたが、これに限らず記録
用光ビームの発生源と同期信号用光ビームの発生
源とを別個に設ける構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ビーム記録装置の走査
光学系の概略構成図、第２図は本走査光学系の制
御系の各部の波形を示す線図、第３図は回転多面
鏡と記録材料との対応関係を示す裏面図である。 １０……光ビーム記録装置、１２……半導体レ
ーザ、１６……回転多面鏡、１７……回転軸、１
８……集束レンズ、１９……反射面、２０……記
録材料、２４……リニアエンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 傾斜した複数の反射面を有しかつ軸周りに回
   転可能な回転多面鏡と、前記回転多面鏡の反射面
   に記録用光ビームを照射するための光ビーム発生
   手段と、を備え、前記回転多面鏡によつて光ビー
   ムを走査して記録材料へ記録を行なう光ビーム記
   録装置であつて、前記記録用光ビームを反射する
   反射面とは別の反射面へ光ビームを照射して記録
   タイミングを制御するための同期信号を発生する
   同期信号発生手段と、前記回転多面鏡の各反射面
   に対向して反射する記録用光ビームが通過する位
   置に前記回転多面鏡と一体的に回転可能に配置さ
   れた集束光学手段と、を備えたことを特徴とする
   光ビーム記録装置。