JPH0647954A - 光源ユニット - Google Patents

光源ユニット

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JPH0647954A
JPH0647954A JP22340392A JP22340392A JPH0647954A JP H0647954 A JPH0647954 A JP H0647954A JP 22340392 A JP22340392 A JP 22340392A JP 22340392 A JP22340392 A JP 22340392A JP H0647954 A JPH0647954 A JP H0647954A
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source unit
light emitting
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Hiroshi Iwasa
博司 岩佐
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Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のビームを発生する光源ユニットに関
し、その寸法の増大を抑え、小型化を図る。 【構成】 光源ユニット１０は、基台ブロック５と１０
個のステー３とから成る。基台ブロック５の両側には、
それぞれ、１０個の位置決めピン６がＹ′方向に第２間
隔ｄで、Ｘ′方向に第３間隔ｌで等間隔に設けられてい
る。各ステー３には、８個の孔７が第１ピッチＤで等間
隔に設けられており、更にその両端には位置決めピン６
用のピン穴８が設けられている。各孔７内には、半導体
レーザーが配置されている。１０個のステー３は、それ
ぞれそのピン穴８に位置決めピン６を通した上で、ボル
ト１７で基台ブロック５に固定される。これにより、８
×１０個の半導体レーザーがＸ′Ｙ′座標の２次元平面
に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数ビーム走査記録
装置に於いて用いられる光源ユニットの構成に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】カラースキャナ等の画像走査記録装置に
於いては、記録速度向上を目的として、記録信号により
変調された複数のビームを同時に記録媒体上に走査する
方法が用いられている。その際、複数のビームは、レー
ザーダイオードや発光ダイオード等の発光素子を複数個
一定方向に配列することにより実現されている。
【０００３】図１１は、その様な発光素子の配列方法を
例示した図である。同図中、（ａ）は、５個の発光素子
を等間隔Ａで副走査方向Ｙに配列した場合に生じるビー
ムｂ1 〜ｂ5 の配列を表している。当該配列はシンプル
であり、従来より広く行われている方法である。
【０００４】他方、（ｂ）は、ビーム間ピッチを更に小
さくするために、上記（ａ）を改良した配列を示してい
る。即ち、主走査方向Ｘに対して角度θだけ傾いた方向
に、５個の発光素子（５個のビームｂ1 〜ｂ5 ）を等ピ
ッチＡ′（＜Ａ）で配列したものである。
【０００５】尚、上記（ｂ）の配列に類似したビーム配
列が、特開昭５４−３８１３０号公報に開示されてい
る。即ち、各発光素子が、副走査方向に対して角度θだ
け傾いた直線上に等ピッチで配列されている。しかし、
本従来技術では、主走査方向に各ビームを走査した際に
各ビームスポット間に隙間が生じない様にビーム配列す
ることを目的としているため、次の様な特徴を有してい
る。即ち、隣り合う発光素子ないしはビーム同士が必ず
接する様に、各発光素子を配列する必要があること、
又、副走査方向に対し角度θだけ傾いたビーム配列状態
を最終的に保ったまま、感光フィルムを露光する必要が
ある点である。この様な特徴を有することにより、本従
来技術は、その特有な目的を達している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
ビームの数が数個程度と比較的少ない場合には、有用な
技術であると言える。しかし、ビームの数が数十個と多
くなった場合（記録速度の一層の向上の要請から、ビー
ムの数が増大する傾向にある。）には、従来技術による
ビーム配列ではビームの数に比例して光源部の寸法が大
きくなり、走査記録装置用の光源としては実用に耐え得
ないという問題点が生じる。何故ならば、走査記録装置
に於いては、光源部から発した複数のビームのビーム間
隔を縮小光学系を介して所定の値にまで縮小した上で、
該縮小ビームを露光フィルム上に走査しており、そのた
め、使用可能な縮小光学系（レンズ類）のサイズに応じ
て光源部のサイズにも自ずから制限が加わるからであ
る。
【０００７】そこで、最今では、例えば使用ビーム数が
８０本という様な多チャンネル型の走査記録装置に於い
ても実用可能な光源部（光源ユニットととも言う。）の
実現が強く要望されているところである。
【０００８】本発明は係る要望に応えるべくなされたも
のであり、複数ビーム走査記録装置において用いられ、
しかもビーム数を増大させた場合にもその大きさを小さ
くすることができる構造を備えた光源ユニットを実現し
ようとするものである。しかも簡易な構造で汎用性に富
んだ光源ユニットを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光源ユニ
ットは、ｍ×ｎ個（ｍ、ｎはそれぞれ２以上の整数）の
発光素子を備え、前記発光素子から出射されかつ記録情
報により変調されたｍ×ｎ個の複数ビームを主走査方向
に走査することにより前記記録情報を記録媒体上に記録
する複数ビーム記録装置に於て用いられるものであり、
次の構成を採るものである。即ち、ｍ×ｎ個の発光素子
は、主走査方向に対して垂直な副走査方向に第１間隔で
ｎ個の発光素子が配列されたラインユニットｍ個からな
り、前記ｍ個のラインユニットは、主走査方向に等間隔
で並設されかつ副走査方向に第１間隔をｍで除した距離
分ずつ順次ずらせて配置している。
【００１０】
【作用】副走査方向に第１間隔で配列されたｎ個の発光
素子から構成されるラインユニットをｍ個準備し、この
ｍ個のラインユニットを主走査方向に等間隔で並設し、
かつ、副走査方向に第１間隔をｍで除した距離分ずつ順
次ずらせて配置することによりｍ×ｎ個の発光素子を構
成している。
【００１１】このｍ×ｎ個の発光素子の副走査方向の配
置位置は、第１間隔をｍで除した距離に相当する間隔で
配列されているので、１回の主走査でｍ×ｎ個のビーム
走査が可能となる。
【００１２】
【実施例】 Ａ．光源ユニットの基本的構成 図１は、本発明に係る複数ビーム記録装置における光源
ユニットの基本的構成を示す説明図である。本図は、光
源ユニットを構成するｍ×ｎ個の発光素子（半導体レー
ザ、発光ダイオード等）から発せられたｍ×ｎ個のビー
ムの配置位置（ビーム進行方向から発光素子側を見た場
合）、すなわち、ｍ×ｎ個の発光素子の配置位置を示し
たものである。ここで、ｍ及びｎは２以上の整数であ
る。
【００１３】ｍ×ｎ個の発光素子は、ｍ×ｎのマトリッ
クスに類似した配置位置で、主走査方向Ｘおよび副走査
方向ＹのＸＹ座標からなる２次元平面上に配置されてい
る。具体的には、次のように配置されている。
【００１４】図１に示すように、ｍ×ｎ個の発光素子
は、ｍ個のラインユニットＬＵ１〜ＬＵｍから構成され
る。各ラインユニットＬＵ１〜ＬＵｍは、それぞれｎ個
の発光素子が副走査方向Ｙに第１間隔Ｄで等間隔に配列
されている。例えば、１行目のラインユニットＬＵ１
は、ｎ個の発光素子ｂ１１，ｂ１２・・・・，ｂ１ｎを
第１間隔Ｄで等間隔に配置されている。他のラインユニ
ットＬＵ２〜ＬＵｍもＬＵ１と同じ構成である。このｍ
個のラインユニットＬＵ１〜ＬＵｍは、主走査方向Ｘに
等間隔（第３間隔ｌ）でかつ副走査方向Ｙに第２間隔ｄ
ずつ順次ずらして配置されている。ここで第２間隔ｄ
は、記録媒体上に記録される記録密度に関係するもので
あり、第１間隔Ｄをｍで除算した値に相当する、すなわ
ち、Ｄ＝ｍ・ｄなる関係を満たすものである。また、第
３間隔ｌは、第２間隔ｄを整数ｋ倍した値に相当するも
のである。
【００１５】以上のようにして配置した発光素子は、言
い換えれば次のように配置されている。副走査方向Ｙと
平行でかつ主走査方向Ｘに第３間隔ｌで等間隔に引かれ
たｍ本の直線Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌｍと、主走査方向
Ｘに対して角度α傾斜しかつ副走査方向Ｙに第１間隔Ｄ
で引かれたＣ１，Ｃ２，・・・・，Ｃｎのｎ本の直線と
のｍ×ｎ個の交点にそれぞれ発光素子が配置されてい
る。尚、角度αは式ｔａｎα＝Ｄ／（ｍ・ｌ）を満たし
ている。また、各直線Ｃｐ（ｐ＝１，２，・・・，ｎ）
上に配列される発光素子ｂ１ｐ，ｂ２ｐ，・・・，ｂｍ
ｐは、副走査方向Ｘに等間隔（第２間隔ｄ）で配列され
ることとなる。
【００１６】図２は、図１に示す２次元的に配列された
発光素子の配置を副走査方向の１次元に投影したもので
あり、ラインユニットＬＵ１に属する発光素子ｂ１１か
ら順にｍ×ｎ個の各発光素子が等間隔（第２間隔ｄ）で
配列されていることとなる。以上のように配列されてい
るｍ×ｎ個の発光素子を用いることにより、一回の主走
査でｍ×ｎ個のビームを走査することができる。
【００１７】ただ、図１に示すように発光素子を配列し
た光源ユニットを用いて、ｍ×ｎ個の複数ビームを感光
フィルム（記録媒体）に走査露光するには、ｍ×ｎ個の
発光素子を感光フィルム上で１直線上に配列する必要が
ある。その方法としては、各ラインユニット間で、発光
素子の駆動タイミングを相対的に遅延させることによっ
て実現できる。このことは、本出願人の出願にかかる特
願平３−３２１１５７号に記されている。この点につい
ては後述する。
【００１８】Ｂ． 光源ユニットの具体的構成 次に、上述した光源ユニットの基本的構成を実現しうる
具体的な構成について説明する。図３は、その様な光源
ユニットの一実施例を示す斜視図であり、丁度、ｍ＝１
０、ｎ＝８の場合に該当している。同図に示すように、
本光源ユニット１０は、基台ブロック５と１０個のステ
ー３より構成される。ステー３は、上記ラインユニット
ＬＵに相当するものである。以下、ステー３及び基台ブ
ロック５の構成について詳細に説明する。
【００１９】 ステー３の構成 図５は、図３における矢印１５の方向からステー３を眺
めた場合の当該ステー３の正面図に当たる。図３及び図
５に示されるように、ステー３は次のような構成を有し
ている。
【００２０】まず、ステー３の両側には、それぞれピン
穴８とボルト穴１６とが形成されている。このピン穴８
は、後述する位置決めピン６を貫通して基台ブロック５
にステー３を位置決めするためのものであり、またボル
ト穴１６は、後述するボルト１７を貫通して位置決めさ
れたステー３を基台ブロック５に固定するためのもので
ある。また、突出した部分には、８個の孔７がそれぞれ
第１間隔Ｄで等間隔に形成されている。この各孔７の中
には、後述するように、半導体レーザー等の発光素子等
が配置されている。
【００２１】尚、ステー３の突出部分の面上には、孔７
に対応した穴が形成されたアパーチャ４が取り付けられ
ている。
【００２２】図４は、図３に示す断線Ｉ−Ｉを含む平面
で、ステー３を切断した際の断面図である。同図に示す
ように、ステー３の各孔７には、半導体レーザー９、コ
リメートレンズ２が配置されている。上記コリメートレ
ンズ２は、半導体レーザー９より出射したレーザービー
ムを整形化するためのレンズである。この様に、各孔７
には、それぞれ半導体レーザー９及びコリメートレンズ
２が配置されている。
【００２３】尚、半導体レーザー９のドライブ回路等
は、後述するように、光源ユニット１０の外部に設けら
れている。
【００２４】 基板ブロック６の構成 図６は、図３に示す矢印１５の方向から基台ブロック５
を眺めた場合の正面図である。図６に示すように、基台
ブロック５の両側にはそれぞれ、十段の位置決めピン６
及びタップ１８が一直線上に配置されている。しかも、
各位置決めピン６及びタップ１８は、Ｙ′方向に第２間
隔ｄで、Ｘ′方向には第３間隔ｌで配置されている。当
該Ｙ′方向及びＸ′方向は、それぞれ前述した副走査方
向Ｙ及び主走査方向Ｘに対応した方向である。従って、
十段の位置決めピッチ６が配列された直線方向は、図１
で示した各直線Ｃ１からＣｎと平行な関係にある。
【００２５】Ｃ． 光源ユニットの組立て手順 本光源ユニットの組立て方法は、既述した図３に基づき
理解される。まず、ステー３の８つの孔７に、半導体レ
ーザー９及びコリメートレンズ２を配置し、さらにステ
ー３の所定部分にアパーチャ４を取り付ける。そして、
この様なステー３を１０個用意しておく。
【００２６】次に、１０個のステー３を順に、基台ブロ
ック５に取り付けていく。その取り付けは、ステー３の
両側のピン穴８にそれぞれ位置決めピン６を貫通して位
置決めを行い、その後、ボルト１７をボルト穴１６に貫
通させてタップ１８に固定することによって達成され
る。その際に、ステー３の各孔７の配置は図５に示した
通りであり、また、十段の位置決めピン６の配置も図６
で示した通りであるため、１０個のステー３を基台ブロ
ック５に取付けたことによって実現されるビームの配置
（半導体レーザーの配置）は、図１に示した配置と同一
となる。しかも、本光源ユニット１０の組立てに際して
は、１０個のステー３が全て同じ構成なので基台ブロッ
ク５へのステー３の取り付け作業が簡単であるという利
点がある。
【００２７】ここで、図７は、図３に示す矢印方向１５
より眺めた組立後の光源ユニットの正面図である。この
様にステー３を任意に位置決めピン６を介してボルト１
７によって基台ブロック５に取り付けることにより、容
易に図１に示したビーム配列を有する光源ユニットを構
築することができる。
【００２８】Ｄ． 露光ヘッドの（光学的）構成 図８は、本光源ユニット１０を組み込んだ露光ヘッド２
０の光学的構成を、模式的に示した図である。当該露光
ヘッド２０は、大別して、光源ユニット１０、放物面ミ
ラー１１及び縮小光学系より構成されている。
【００２９】ここで、放物面ミラー１１は、光源ユニッ
ト１０より出射されたｍ×ｎ個のビームを反射して、縮
小光学系へ導くためのミラーである。一方、縮小光学系
は、立体射影レンズ１２、ミラーＭ１、ズームレンズ１
３、ミラーＭ２、光量調整系１４および結像レンズ１５
より構成されている。この縮小光学系の構成につてい
は、本出願人の出願に係る特願平３−３２１１２７号に
詳述されている。縮小光学系は、前述した通り、ｍ×ｎ
個のビームのビーム間ピッチ（第２間隔ｄ）をさらに縮
小して、感光フィルム（記録媒体）３１に走査露光を行
うものである。
【００３０】Ｅ． 画像走査記録装置の概略説明 図９は、実際の露光状態を示すために表した説明図であ
り、そのために露光ヘッド２０と感光フィルム３１との
位置関係について示している。同図に示すように、感光
フィルム３１はドラム３０の表面上に貼付されており、
当該ドラム３０はその中心軸を回転軸として、主走査方
向Ｘの方向へ回転する。一方、露光ヘッド２０は、図示
しない駆動機構により副走査方向Ｙへ移動される。従っ
て、露光ヘッド２０は、１回の主走査方向への露光を完
了した後、副走査方向Ｙへ（ｍ−１）・Ｄの距離分ステ
ップ移動し、再び主走査方向への露光を繰り返し行う。
この際、感光フィルム３１上に照写されるｍ×ｎ個のビ
ームは、前述したように、副走査方向Ｙに一列に配列さ
れていなければならない。
【００３１】図１０は、８０個（ｍ＝１０，ｎ＝８）の
半導体レーザー９の駆動部の電気的構成を示したブロッ
ク図である。本駆動部は、各ビームを副走査方向Ｙに一
列に配列するために、遅延回路４１〜５０を備えてい
る。ここで用いられている遅延方法は、既述した特願平
３−３２１１２７号公報に開示された技術をそのまま適
用したものである。従って、その詳細な説明はここでは
触れないが、以下、簡単にその遅延方法について触れて
おく。
【００３２】今、第１ラインの半導体レーザー（ライン
ユニットＬＵ１に属するもの）を基準として考えること
にする。この時、第２ラインと第１ラインとの間のライ
ン間ピッチは前述の第３間隔ｌに等しいので、この第３
間隔ｌに対応する時間をｔと定義するならば、第２行に
属する各半導体レーザーの駆動時間を第１行の半導体レ
ーザーの駆動時間に対して、上記時間ｔだけ遅延させれ
ばよいこととなる。同様に、第３行と第１行との間のピ
ッチは第３間隔ｌの２倍に等しいので、第３行に属する
各半導体レーザーの駆動時間の遅延量は時間ｔの２倍に
等しい。以下、この考えに従って、全ての半導体レーザ
ー９の遅延量を決定することができ、それに従って遅延
回路４２〜５０をそれぞれ構成すればよいこととなる。
【００３３】以上述べたように、本光源ユニットにおい
ては、半導体レーザー８０個の配列を、基台ブロック５
上に設けたビーム位置決めピン６の配列と第１ピッチＤ
を有する孔７を持つ複数個のステー３との組合せにより
実現しているので、次のような利点を兼ね備えるもので
ある。即ち、基台ブロック５へのステーの取付けは自由
であり、そのため各ステーの取り付け作業は容易であっ
て、しかも調整不要である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、発光素子数の増加に比
して光源ユニットの寸法の増大を小さくすることができ
る。しかも、本発明に係る光源ユニットは、第１間隔で
等間隔に配列されたｍ個のラインユニットにより実現さ
れているため、その組立を簡易に行い得る効果を併せ有
している。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光源ユニットの基本的構成を示
した説明図である。
【図２】露光時におけるビーム配列を示した説明図であ
る。
【図３】この発明の一実施例に係る光源ユニットの斜視
図である。
【図４】光源ユニットに用いられるステー内の半導体レ
ーザーの配置を示す断面図である。
【図５】ステーの構成を示す正面図である。
【図６】光源ユニットに用いられる基台ブロックの構成
を示す正面図である。
【図７】組立て完了後の光源ユニットを示す正面図であ
る。
【図８】光源ユニットを組込んだ露光ヘッドの構成を模
式的に示した平面図である。
【図９】ドラムと露光ヘッドとの関係を模式的に示した
説明図である。
【図１０】光源ユニット内の各半導体レーザーを駆動す
るための電気系統を模式的に示したブロック図である。
【図１１】従来の光源ユニットのビーム配列を示す説明
図である。
【符号の説明】
１０ 光源ユニット ３ ステー ４ アパーチャ ５ 基台ブロック ６ 位置決めピン ９ 半導体レーザー １７ ボルト ３１ 感光フィルム Ｘ 主走査方向 Ｙ 副走査方向 Ｄ 第１間隔 ｄ 第２間隔 ｌ 第３間隔 ＬＵ１〜ＬＵｍ ラインユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ 9070−5Ｃ 1/04 １０４ Ｚ 7251−5Ｃ 1/23 １０３ Ｚ 9186−5Ｃ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｍ×ｎ個（ｍ、ｎはそれぞれ２以上の整
    数）の発光素子を備え、前記発光素子から出射されかつ
    記録情報により変調されたｍ×ｎ個の複数ビームを主走
    査方向に走査することにより前記記録情報を記録媒体上
    に記録する複数ビーム走査記録装置に於て用いられる光
    源ユニットであって、 前記ｍ×ｎ個の発光素子は、主走査方向に対して垂直な
    副走査方向に第１間隔でｎ個の発光素子が配列されたラ
    インユニットｍ個からなり、 前記ｍ個のラインユニットは、主走査方向に等間隔で並
    設されかつ副走査方向に第１間隔をｍで除した距離分ず
    つ順次ずらせて配置したことを特徴とする光源ユニッ
    ト。
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