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JP2000218859A - Laser recorder - Google Patents

Laser recorder

Info

Publication number
JP2000218859A
JP2000218859A JP2231499A JP2231499A JP2000218859A JP 2000218859 A JP2000218859 A JP 2000218859A JP 2231499 A JP2231499 A JP 2231499A JP 2231499 A JP2231499 A JP 2231499A JP 2000218859 A JP2000218859 A JP 2000218859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
scanning direction
sub
field pattern
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2231499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Miyagawa
一郎 宮川
Hiroshi Sunakawa
寛 砂川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2231499A priority Critical patent/JP2000218859A/en
Publication of JP2000218859A publication Critical patent/JP2000218859A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser recorder capable of improving a use efficiency of a laser beam and accurately recording an image in a simple structure insusceptible of the change with the passage of time. SOLUTION: A near field pattern of a laser beam L outputted from a semiconductor laser device LD is to be a parallel flux by a collimator lens 26, then the pattern is imaged on an aperture member 20 by a first lens 18. After the imaged near field pattern is beam-shaped in a sub-scanning direction by the aperture member 20, it is introduced to a recording film F through a second lens 22 and a third lens 24, thereby recording an image. At that time, fluctuation of the laser beam L in the sub-scanning direction is suppressed by the aperture member 20.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に対して
レーザビームを2次元的に走査することで画像等を記録
するレーザ記録装置に関する。
The present invention relates to a laser recording apparatus for recording an image or the like by two-dimensionally scanning a recording medium with a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像記録の分野において、画像処理の施
されたデジタル信号に基づき、レーザ光学系を駆動制御
し、記録媒体に面積変調による画像を露光記録するレー
ザ記録装置が用いられている。なお、画像が露光記録さ
れた記録媒体は、必要に応じて現像機に供給され、潜像
から顕像に変換される。
2. Description of the Related Art In the field of image recording, a laser recording apparatus for controlling the drive of a laser optical system based on a digital signal subjected to image processing and exposing and recording an image by area modulation on a recording medium is used. The recording medium on which the image has been exposed and recorded is supplied to a developing machine as necessary, and is converted from a latent image to a visible image.

【0003】このようなレーザ記録装置として、複数の
半導体レーザを曲面上に配置し、各半導体レーザから出
力されたレーザビームをコリメートした後、集光レンズ
を用いて感光材料上に集光させて画像を記録するように
構成したものがある(従来技術1:米国特許第4,74
3,091号)。
In such a laser recording apparatus, a plurality of semiconductor lasers are arranged on a curved surface, a laser beam output from each semiconductor laser is collimated, and then condensed on a photosensitive material using a condenser lens. There is one configured to record an image (prior art 1: U.S. Pat. No. 4,744)
3,091).

【0004】また、他の構成からなるレーザ記録装置と
して、複数の半導体レーザから出力されたレーザビーム
をコリメートした後、平行光束からなるレーザビームの
光路中にアパーチャ部材を配設し、前記アパーチャ部材
の開口によるレーザビームの開口像を感光材料上に結像
するように構成したものがある(従来技術2:特開平6
−186490号)。
In a laser recording apparatus having another configuration, after collimating laser beams output from a plurality of semiconductor lasers, an aperture member is disposed in the optical path of a laser beam composed of parallel light beams, and the aperture member is provided. There is a configuration in which an aperture image of a laser beam due to the aperture is formed on a photosensitive material (prior art 2: Japanese Patent Laid-Open No.
-186490).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この場合、従来技術1
では、集光レンズを用いて多数の半導体レーザからのレ
ーザビームを感光材料に集光させることができるが、各
半導体レーザの設定位置が感光材料上の記録位置に敏感
に影響するため、高精度な画像等を記録するためには、
半導体レーザを高精度に位置決めする必要がある。しか
しながら、半導体レーザを高精度に位置決めしたにも係
わらず、経時的変動の影響により記録精度が低下してし
まう不具合がある。
In this case, the prior art 1
Can focus laser beams from a large number of semiconductor lasers on a photosensitive material using a condensing lens, but since the setting position of each semiconductor laser sensitively affects the recording position on the photosensitive material, high precision In order to record various images,
It is necessary to position the semiconductor laser with high accuracy. However, even though the semiconductor laser is positioned with high accuracy, there is a problem that the recording accuracy is reduced due to the influence of the temporal change.

【0006】一方、従来技術2では、コリメートされた
レーザビームの光路中にアパーチャ部材を配設している
ため、その開口を小さく設定しておけば、半導体レーザ
の位置ずれが許容され、安定して高精度な画像等を記録
することができる。しかしながら、この構成では、レー
ザビームの光量がアパーチャ部材によって大きく減衰さ
れてしまうため、レーザビームの利用効率が低下する不
具合がある。
On the other hand, in the prior art 2, since the aperture member is disposed in the optical path of the collimated laser beam, if the aperture is set small, the semiconductor laser can be misaligned, and the semiconductor laser can be stabilized. High-precision images and the like can be recorded. However, in this configuration, since the light amount of the laser beam is greatly attenuated by the aperture member, there is a problem that the utilization efficiency of the laser beam is reduced.

【0007】本発明は、前記の不具合を解消すべくなさ
れたものであり、レーザビームの利用効率を向上させる
ことができるとともに、経時的変動の影響によらず簡易
な構成で画像等を高精度に記録することのできるレーザ
記録装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and can improve the efficiency of use of a laser beam, and can highly accurately convert an image or the like with a simple structure without being affected by temporal fluctuation. It is an object of the present invention to provide a laser recording device capable of recording on a laser beam.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ記録
装置では、副走査方向に対して幅広な強度分布を示すレ
ーザビームを結像レンズによって集光することでニアフ
ィールドパターンを結像し、その結像位置に配置したア
パーチャ部材を用いて前記ニアフィールドパターンを副
走査方向に整形して記録媒体に導くことにより、画像等
を形成する。
In a laser recording apparatus according to the present invention, a near-field pattern is imaged by condensing a laser beam having a wide intensity distribution in a sub-scanning direction by an imaging lens. An image or the like is formed by shaping the near-field pattern in the sub-scanning direction using an aperture member arranged at the image forming position and guiding the near-field pattern to a recording medium.

【0009】この場合、レーザビームは、副走査方向に
幅広であるため、レーザ光源の位置ずれに対するニアフ
ィールドパターンの副走査方向に対する位置ずれの影響
が極めて小さく、従って、変動の影響を受けずらく、効
率的にレーザビームを記録媒体に導いて、高精度な画像
等を記録することができる。なお、主走査方向に対する
レーザビームの位置ずれは、記録タイミングを電気的に
制御することで容易に補正することができる。
In this case, since the laser beam is wide in the sub-scanning direction, the influence of the position shift of the near field pattern in the sub-scanning direction on the position shift of the laser light source is extremely small, and therefore, the influence of the fluctuation is small. In addition, it is possible to efficiently guide a laser beam to a recording medium and record a highly accurate image or the like. The displacement of the laser beam in the main scanning direction can be easily corrected by electrically controlling the recording timing.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1および図2は、本実施形態の
レーザ記録装置10を示す。このレーザ記録装置10
は、露光ヘッド12から射出された複数のレーザビーム
Lをドラム14上に装着された記録フイルムF(記録媒
体)に照射することで、面積変調画像を記録するように
したものである。なお、記録フイルムFには、主走査方
向(矢印X方向)に回転するドラム14に対して露光ヘ
ッド12を副走査方向(矢印Y方向)に移動させること
で、2次元画像が形成される。また、面積変調画像と
は、レーザビームLをオンオフ制御することで、記録フ
イルムF上に複数の画素を形成し、その画素の占める面
積によって所定の階調が得られるようにした画像であ
る。
1 and 2 show a laser recording apparatus 10 according to the present embodiment. This laser recording device 10
Is a device for recording an area-modulated image by irradiating a plurality of laser beams L emitted from the exposure head 12 to a recording film F (recording medium) mounted on a drum 14. Note that a two-dimensional image is formed on the recording film F by moving the exposure head 12 in the sub-scanning direction (arrow Y direction) with respect to the drum 14 rotating in the main scanning direction (arrow X direction). The area-modulated image is an image in which a plurality of pixels are formed on the recording film F by controlling on / off of the laser beam L, and a predetermined gradation can be obtained depending on an area occupied by the pixels.

【0011】露光ヘッド12は、図3に示す複数のレー
ザビームLを出力する発光ユニット16と、前記発光ユ
ニット16から出力された各レーザビームLを焦点面上
で集光させる第1レンズ18と、前記第1レンズ18の
焦点面に配置されるアパーチャ部材20と、各レーザビ
ームLを記録フイルムF上に集光する第2レンズ22お
よび第3レンズ24とを備える。
The exposure head 12 includes a light emitting unit 16 for outputting a plurality of laser beams L shown in FIG. 3, and a first lens 18 for condensing each laser beam L output from the light emitting unit 16 on a focal plane. An aperture member 20 disposed on the focal plane of the first lens 18; and a second lens 22 and a third lens 24 for condensing each laser beam L on the recording film F.

【0012】発光ユニット16は、半導体レーザLDお
よびコリメータレンズ26によって構成される複数の発
光部28と、導光路30を有し各発光部28の装着され
るマウント32とから構成される。なお、半導体レーザ
LDは、コリメータレンズ26の焦点位置に配置され
る。
The light-emitting unit 16 includes a plurality of light-emitting portions 28 each including a semiconductor laser LD and a collimator lens 26, and a mount 32 having a light guide path 30 and on which each light-emitting portion 28 is mounted. Note that the semiconductor laser LD is arranged at the focal position of the collimator lens 26.

【0013】ここで、半導体レーザLDは、横多モード
半導体レーザである屈折率導波型半導体レーザからな
り、基本的には、図4に示すように、p型の半導体基板
33とn型の半導体基板35との間に活性層38を設
け、前記半導体基板33、35に設けた電極40、42
間に所定の電圧を印加することにより、活性層38から
レーザビームLを出力するように構成されている。この
場合、一方の電極40は幅が規制されており、この幅に
対応して活性層38に沿った方向の屈折率が制御されて
いる。従って、半導体レーザLDから出力されるレーザ
ビームLのニアフィールドパターンは、図4に示される
ように、電極40の幅に対応した活性層38の接合面方
向に幅広で且つ略矩形状となる。また、活性層38の厚
み方向に対しては、その厚みに対応した幅狭の形状とな
る。
Here, the semiconductor laser LD is composed of a refractive index guided semiconductor laser which is a lateral multi-mode semiconductor laser, and basically has a p-type semiconductor substrate 33 and an n-type semiconductor laser as shown in FIG. An active layer 38 is provided between the semiconductor substrate 35 and the electrodes 40 and 42 provided on the semiconductor substrates 33 and 35.
The laser beam L is output from the active layer 38 by applying a predetermined voltage therebetween. In this case, the width of one electrode 40 is regulated, and the refractive index in the direction along the active layer 38 is controlled in accordance with the width. Therefore, the near-field pattern of the laser beam L output from the semiconductor laser LD is wide and substantially rectangular in the direction of the bonding surface of the active layer 38 corresponding to the width of the electrode 40, as shown in FIG. In the thickness direction of the active layer 38, the width becomes a shape corresponding to the thickness.

【0014】このように構成される半導体レーザLD
は、球面状に構成されるマウント32に装着されてお
り、各半導体レーザLDから出力されたレーザビームL
は、図3に示すように、第1レンズ18の前側焦点位置
において交差する。
The semiconductor laser LD thus configured
Are mounted on a spherical mount 32, and the laser beam L output from each semiconductor laser LD is
Intersect at the front focal position of the first lens 18 as shown in FIG.

【0015】第1レンズ18の焦点面に配置されるアパ
ーチャ部材20には、図5に示すように、各半導体レー
ザLDに対応して複数の開口部34が配設される。開口
部34は、副走査方向(矢印Y方向)に対して幅狭で主
走査方向(矢印X方向)に幅広となる形状に構成されて
いる。この場合、各半導体レーザLDから出力されたレ
ーザビームLのビームスポット36は、前記開口部34
によって副走査方向(矢印Y方向)の幅が規制される。
また、開口部34は、本実施形態においては、主走査方
向(矢印X方向)に配列された開口部34が副走査方向
(矢印Y方向)に所定距離Δだけずらして配置されるこ
とにより、同時に49点のビームスポット36が記録フ
イルムF上に記録されるように構成されている。
As shown in FIG. 5, the aperture member 20 arranged on the focal plane of the first lens 18 has a plurality of openings 34 corresponding to the respective semiconductor lasers LD. The opening 34 is configured to be narrow in the sub-scanning direction (arrow Y direction) and wide in the main scanning direction (arrow X direction). In this case, the beam spot 36 of the laser beam L output from each semiconductor laser LD is
The width in the sub-scanning direction (the direction of the arrow Y) is regulated.
In the present embodiment, the openings 34 are arranged in the main scanning direction (arrow X direction) so as to be shifted by a predetermined distance Δ in the sub-scanning direction (arrow Y direction). At the same time, 49 beam spots 36 are recorded on the recording film F.

【0016】本実施形態に係るレーザ記録装置10は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次に、
その作用効果について説明する。
The laser recording apparatus 10 according to the present embodiment
Basically, it is configured as above,
The operation and effect will be described.

【0017】画像情報に応じて変調され、各半導体レー
ザLDの活性層38より出力されたレーザビームLは、
コリメータレンズ26によって平行光束とされて第1レ
ンズ18の前側焦点を通過した後、第1レンズ18の後
側焦点面上に集光される。この場合、半導体レーザLD
は、コリメータレンズ26の前側焦点位置に設置されて
いるため、第1レンズ18の後側焦点面には、レーザビ
ームLのニアフィールドパターン(図4参照)が結像さ
れる。
The laser beam L modulated according to the image information and output from the active layer 38 of each semiconductor laser LD is:
After being converted into a parallel light beam by the collimator lens 26 and passing through the front focal point of the first lens 18, it is condensed on the rear focal plane of the first lens 18. In this case, the semiconductor laser LD
Is located at the front focal position of the collimator lens 26, so that a near-field pattern of the laser beam L (see FIG. 4) is formed on the rear focal plane of the first lens 18.

【0018】ここで、レーザビームLのニアフィールド
パターンは、記録フイルムFの主走査方向(矢印X方
向)に幅狭で副走査方向(矢印Y方向)に幅広の強度分
布を有している。一方、第1レンズ18の後側焦点面に
は、主走査方向(矢印X方向)に対しては十分な幅で、
副走査方向(矢印Y方向)に対してはレーザビームLの
ビームスポット36の幅よりも狭く設定された幅からな
る複数の開口部34を有したアパーチャ部材20が配置
されている(図5参照)。そして、これらの複数の開口
部34は、半導体レーザLDから出力された各レーザビ
ームLに対応して配置されている。
Here, the near field pattern of the laser beam L has a narrow intensity distribution in the main scanning direction (arrow X direction) of the recording film F and a wide intensity distribution in the sub scanning direction (arrow Y direction). On the other hand, the rear focal plane of the first lens 18 has a sufficient width in the main scanning direction (arrow X direction),
An aperture member 20 having a plurality of openings 34 having a width set to be smaller than the width of the beam spot 36 of the laser beam L in the sub-scanning direction (the direction of the arrow Y) is arranged (see FIG. 5). ). The plurality of openings 34 are arranged corresponding to each laser beam L output from the semiconductor laser LD.

【0019】従って、アパーチャ部材20を通過した各
レーザビームLは、副走査方向(矢印Y方向)の位置が
前記アパーチャ部材20によって規制されるため、半導
体レーザLDの位置ずれ等の影響を受けることなく、第
2レンズ22および第3レンズ24を介して記録フイル
ムF上の副走査方向(矢印Y方向)の所定位置に高精度
に集光される。なお、主走査方向(矢印X方向)の位置
は、主走査のタイミングを電気的に調整することで容易
に対処することができる。
Accordingly, since the position of each laser beam L passing through the aperture member 20 in the sub-scanning direction (the direction of the arrow Y) is regulated by the aperture member 20, the position of the semiconductor laser LD is affected. Instead, the light is condensed with high precision at a predetermined position in the sub-scanning direction (the direction of the arrow Y) on the recording film F via the second lens 22 and the third lens 24. The position in the main scanning direction (the direction of the arrow X) can be easily dealt with by electrically adjusting the timing of the main scanning.

【0020】また、本実施形態では、レーザビームLの
形状を主走査方向(矢印X方向)に幅狭で副走査方向
(矢印Y方向)に幅広となるように設定しているため、
半導体レーザLDの位置ずれ等によらず、記録フイルム
Fに対してレーザビームLを効率的に導くことができ
る。
In this embodiment, the shape of the laser beam L is set to be narrow in the main scanning direction (arrow X direction) and wide in the sub-scanning direction (arrow Y direction).
The laser beam L can be efficiently guided to the recording film F regardless of the displacement of the semiconductor laser LD.

【0021】すなわち、半導体レーザLDから出力され
るレーザビームLの主走査方向(矢印X方向)の幅をW
⊥、副走査方向(矢印Y方向)の幅をW//、アパーチャ
部材20の面上でのビームスポット36の主走査方向
(矢印X方向)の幅をd0⊥、副走査方向(矢印Y方
向)の幅をd0//、半導体レーザLDの発光点とコリメ
ータレンズ26の光軸との相対位置のずれをδs、前記
ずれδsに対するアパーチャ部材20の面上でのずれを
δs0とすると、図6および図7の模式図に示すよう
に、 δs0/d0⊥=δs/W⊥ …(1) δs0/d0//=δs/W// …(2) となる。この場合、W⊥≪W//であるから、アパーチャ
部材20の面上でのビームスポット36の位置変動は、
主走査方向(矢印X方向)に比較して副走査方向(矢印
Y方向)の位置変動が極めて小さいことが了解される。
That is, the width of the laser beam L output from the semiconductor laser LD in the main scanning direction (the direction of the arrow X) is represented by W
⊥, the width in the sub-scanning direction (arrow Y direction) is W //, the width of the beam spot 36 on the surface of the aperture member 20 in the main scanning direction (arrow X direction) is d0⊥, and the sub-scanning direction (arrow Y direction) 6) is d0 //, the deviation of the relative position between the light emitting point of the semiconductor laser LD and the optical axis of the collimator lens 26 is δs, and the deviation of the deviation δs on the surface of the aperture member 20 is δs0. As shown in the schematic diagram of FIG. 7, δs0 / d0⊥ = δs / W⊥ (1) δs0 / d0 // = δs / W // (2) In this case, since W⊥≪W //, the position variation of the beam spot 36 on the surface of the aperture member 20 is
It is understood that the position fluctuation in the sub-scanning direction (arrow Y direction) is much smaller than that in the main scanning direction (arrow X direction).

【0022】この結果、アパーチャ部材20に形成され
た開口部34の副走査方向(矢印Y方向)に対する幅を
ビームスポット36の副走査方向(矢印Y方向)に対す
る幅d0//に近づけて広く設定することができる。従っ
て、レーザビームLがアパーチャ部材20によって大き
くけられることがなく、効率的に記録フイルムFに導く
ことができる。
As a result, the width of the opening portion 34 formed in the aperture member 20 in the sub-scanning direction (arrow Y direction) is set to be wider by approaching the width d0 // of the beam spot 36 in the sub-scanning direction (arrow Y direction). can do. Therefore, the laser beam L is not largely shaken by the aperture member 20, and can be efficiently guided to the recording film F.

【0023】ところで、横多モード半導体レーザのニア
フィールドパターンを用いて画像の記録を行う場合、フ
ァーフィールドパターンの影響をも考慮する必要があ
る。そこで、この点について以下に考察する。
When recording an image using a near-field pattern of a lateral multi-mode semiconductor laser, it is necessary to consider the influence of the far-field pattern. Therefore, this point will be discussed below.

【0024】上述したように、レーザビームLのニアフ
ィールドパターンは、第1レンズ18の後側焦点面上に
結像されるが、ファーフィールドパターンは、図8に示
すように、コリメータレンズ26の後側焦点位置P0に
形成されているため、図3の点線で示すように、ファー
フィールドパターンの像が第1レンズ18によって集光
され、第1レンズ18の後側焦点位置よりも後方の位置
P0′に結像される。
As described above, the near-field pattern of the laser beam L is imaged on the rear focal plane of the first lens 18, while the far-field pattern is formed by the collimator lens 26 as shown in FIG. Since the image is formed at the rear focal position P0, the image of the far field pattern is condensed by the first lens 18 as shown by the dotted line in FIG. An image is formed on P0 '.

【0025】この場合、図8に示すように、半導体レー
ザLDから出力されるレーザビームLの副走査方向(矢
印Y方向)に対する広がりの半値全角角度をθ//、コリ
メータレンズ26の焦点距離をf1とすると、ファーフ
ィールドパターンの副走査方向(矢印Y方向)に対する
後側焦点位置P0での半値全幅Sffは、 Sff〜2・f1・sin (θ///2) …(3) となる。後側焦点位置P0から第1レンズ18の前側主
点位置までの光学距離をL0、第1レンズ18の焦点距
離をf2とすると、レーザビームLのファーフィールド
パターンの像は、第1レンズ18の後側主点位置からf
2・L0/(L0−f2)だけ記録フイルムF側に離れ
た位置P0′に結像される。このファーフィールドパタ
ーンの像の副走査方向(矢印Y方向)に対する幅d0/
/′は、 d0//′=Sff・f2/(L0−f2) =2・f1・f2・sin (θ///2)/(L0−f2)…(4) となる。一方、ニアフィールドパターンの像の副走査方
向(矢印Y方向)に対する幅d0//は、 d0//=W//・f2/f1 …(5) となる。
In this case, as shown in FIG. 8, the full width at half maximum angle of the laser beam L output from the semiconductor laser LD in the sub-scanning direction (the direction of arrow Y) is θ //, and the focal length of the collimator lens 26 is Assuming f1, the full width at half maximum Sff at the rear focal position P0 in the sub-scanning direction (the direction of the arrow Y) of the far field pattern is Sfff2 · f1 · sin (θ /// 2) (3). Assuming that the optical distance from the rear focal point position P0 to the front principal point position of the first lens 18 is L0 and the focal length of the first lens 18 is f2, the image of the far field pattern of the laser beam L is F from rear principal point
An image is formed at a position P0 'separated by 2.L0 / (L0-f2) toward the recording film F. The width d0 / of the image of the far field pattern in the sub-scanning direction (the direction of arrow Y)
/ 'Is as follows: d0 //' = Sff · f2 / (L0−f2) = 2 · f1 · f2 · sin (θ // 2) / (L0−f2) (4) On the other hand, the width d0 // of the image of the near-field pattern in the sub-scanning direction (the direction of arrow Y) is as follows: d0 // = W // · f2 / f1 (5)

【0026】ここで、図9に示すように、d0//>d0
//′であると、ニアフィールドパターンを記録フイルム
F上に結像させているため、記録フイルムFの焦点深度
方向に対する位置変動によってレーザビームLのビーム
スポット36の径が大きく変動してしまう懸念がある。
一方、図10に示すように、d0//′≧d0//である
と、記録フイルムFが焦点深度方向に位置変動したとし
ても、ビームスポット36の径が大きく変動することが
なく、安定した状態で画像等を記録することができる。
従って、ニアフィールドパターンが集光される位置に設
定されるアパーチャ部材20の開口部34の幅をD//と
すると、レーザビームLの強度分布を副走査方向(矢印
Y方向)に幅広に設定し、且つ、レーザ記録装置10を
構成する光学系を、d0//′≧d0//>D//の関係を満
足するように設計することにより、副走査方向(矢印Y
方向)および焦点深度方向に対する位置変動の影響を小
さく抑えることができる。
Here, as shown in FIG. 9, d0 //> d0
In the case of // ′, since the near-field pattern is imaged on the recording film F, there is a concern that the diameter of the beam spot 36 of the laser beam L fluctuates greatly due to the position fluctuation of the recording film F in the depth of focus direction. There is.
On the other hand, as shown in FIG. 10, when d0 // ′ ≧ d0 //, the diameter of the beam spot 36 does not change significantly even when the position of the recording film F fluctuates in the depth of focus direction. Images and the like can be recorded in the state.
Therefore, assuming that the width of the opening 34 of the aperture member 20 set at the position where the near-field pattern is condensed is D //, the intensity distribution of the laser beam L is set to be wide in the sub-scanning direction (the arrow Y direction). In addition, by designing the optical system constituting the laser recording device 10 so as to satisfy the relationship of d0 // '≧ d0 /> D //, the sub-scanning direction (arrow Y
Direction) and the depth of focus direction.

【0027】また、d0//>d0//′の場合でも、図1
1に示すように、d0//>d0//′≧D//の関係を満足
するように、アパーチャ部材20の開口部34の幅D//
を設定することにより、副走査方向(矢印Y方向)およ
び焦点深度方向に対する位置変動の影響を小さく抑える
ことができる。
Also, in the case of d0 //> d0 // ', FIG.
As shown in FIG. 1, the width D // of the opening 34 of the aperture member 20 is set so as to satisfy the relationship d0 //> d0 // '≧ D //.
Is set, the influence of the position fluctuation in the sub-scanning direction (arrow Y direction) and the depth of focus direction can be reduced.

【0028】なお、前記のように構成されるレーザ記録
装置10において、レーザビームLの一部がアパーチャ
部材20によって反射され、半導体レーザLDに再入力
されると、モードホッピングが発生することが懸念され
る。そこで、図12に示すように、アパーチャ部材20
の前段に配置される第1レンズ18を、その光軸に直交
する面内で所定量ずらして設定すれば、点線で示すよう
に、アパーチャ部材20によって反射されたレーザビー
ムLが半導体レーザLDに再入力される事態を回避する
ことができる。例えば、光軸に対するずれ量をδαとす
ると、アパーチャ部材20によって反射されたレーザビ
ームLは、2・δαだけずれることになる。従って、コ
リメータレンズ26を通過したレーザビームLのビーム
径をBとした場合、B<2・δαとなるように設定し、
必要に応じてこの反射光に対する遮光板を設けることに
より、半導体レーザLDのモードホッピングを好適に回
避することができる。
In the laser recording apparatus 10 configured as described above, when a part of the laser beam L is reflected by the aperture member 20 and re-input to the semiconductor laser LD, there is a concern that mode hopping will occur. Is done. Therefore, as shown in FIG.
When the first lens 18 disposed in the preceding stage is set to be shifted by a predetermined amount in a plane perpendicular to the optical axis, the laser beam L reflected by the aperture member 20 is applied to the semiconductor laser LD as shown by a dotted line. It is possible to avoid a situation where re-input is performed. For example, assuming that the shift amount with respect to the optical axis is δα, the laser beam L reflected by the aperture member 20 shifts by 2 · δα. Therefore, when the beam diameter of the laser beam L passing through the collimator lens 26 is B, it is set so that B <2 · δα.
By providing a light-shielding plate for this reflected light as needed, mode hopping of the semiconductor laser LD can be suitably avoided.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ザ記録装置によれば、レーザビームの強度分布を副走査
方向に幅広に設定し、前記副走査方向の幅を規制するア
パーチャ部材上に前記レーザビームのニアフィールドパ
ターンを結像させることにより、レーザビームの副走査
方向に対する変動を抑制し、且つ、効率的にレーザビー
ムを記録媒体に導くことができる。従って、経時的変化
の影響によらず簡易な構成で画像等を高精度に記録する
ことができる。
As described above, according to the laser recording apparatus of the present invention, the intensity distribution of the laser beam is set to be wide in the sub-scanning direction, and on the aperture member for regulating the width in the sub-scanning direction. By imaging the near-field pattern of the laser beam, it is possible to suppress the variation of the laser beam in the sub-scanning direction and efficiently guide the laser beam to the recording medium. Therefore, an image or the like can be recorded with high accuracy with a simple configuration regardless of the influence of a temporal change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態のニアフィールドパターンを用いた
レーザ記録装置の斜視構成図である。
FIG. 1 is a perspective configuration diagram of a laser recording apparatus using a near-field pattern according to an embodiment.

【図2】図1に示すレーザ記録装置の平面構成図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of the laser recording apparatus shown in FIG. 1;

【図3】図1に示すレーザ記録装置における発光ユニッ
トおよび第1レンズの拡大説明図である。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a light emitting unit and a first lens in the laser recording device shown in FIG.

【図4】発光ユニットを構成する半導体レーザの構造お
よびそれから出力されるレーザビームのニアフィールド
パターンの説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a structure of a semiconductor laser constituting a light emitting unit and a near-field pattern of a laser beam output from the semiconductor laser.

【図5】図1に示すレーザ記録装置を構成するアパーチ
ャ部材の正面説明図である。
5 is an explanatory front view of an aperture member included in the laser recording device shown in FIG. 1;

【図6】発光ユニットを構成する半導体レーザから出力
されたレーザビームの主走査方向に対する変動の影響の
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an influence of a fluctuation in a main scanning direction of a laser beam output from a semiconductor laser included in a light emitting unit.

【図7】発光ユニットを構成する半導体レーザから出力
されたレーザビームの副走査方向に対する変動の影響の
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an influence of a fluctuation in a sub-scanning direction of a laser beam output from a semiconductor laser included in a light emitting unit.

【図8】半導体レーザから出力されたレーザビームのフ
ァーフィールドパターンの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a far field pattern of a laser beam output from a semiconductor laser.

【図9】ニアフィールドパターンおよびファーフィール
ドパターンの結像位置でのビーム径の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a beam diameter at an imaging position of a near-field pattern and a far-field pattern.

【図10】ニアフィールドパターンおよびファーフィー
ルドパターンの結像位置でのビーム径の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a beam diameter at an imaging position of a near-field pattern and a far-field pattern.

【図11】図9の状態においてニアフィールドパターン
の結像位置にアパーチャ部材を配置した場合の説明図で
ある。
11 is an explanatory diagram of a case where an aperture member is arranged at an image forming position of a near-field pattern in the state of FIG. 9;

【図12】図1に示すレーザ記録装置において、第1レ
ンズを光軸と直交する面内で所定距離ずらして設定した
状態の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a state where the first lens is set to be shifted by a predetermined distance in a plane orthogonal to the optical axis in the laser recording apparatus shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…レーザ記録装置 12…露光ヘッド 14…ドラム 16…発光ユニッ
ト 18…第1レンズ 20…アパーチャ
部材 22…第2レンズ 24…第3レンズ 26…コリメータレンズ 28…発光部 36…ビームスポット F…記録フイルム LD…半導体レーザ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser recording device 12 ... Exposure head 14 ... Drum 16 ... Light emitting unit 18 ... 1st lens 20 ... Aperture member 22 ... 2nd lens 24 ... 3rd lens 26 ... Collimator lens 28 ... Light emitting part 36 ... Beam spot F ... Recording Film LD: Semiconductor laser

フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA03 AA13 AA14 AA29 AA40 AA42 AA47 BA28 BA86 2H045 AG09 BA22 BA32 BA41 CB22 CB24 CB31 CB42 5F073 AA04 AA12 AB27 EA18 FA30Continued on front page F-term (reference) 2C362 AA03 AA13 AA14 AA29 AA40 AA42 AA47 BA28 BA86 2H045 AG09 BA22 BA32 BA41 CB22 CB24 CB31 CB42 5F073 AA04 AA12 AB27 EA18 FA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体に対してレーザビームを2次元的
に走査することで画像等を記録するレーザ記録装置にお
いて、 前記記録媒体の主走査方向に幅狭で副走査方向に幅広の
強度分布を示すレーザビームを出力するレーザ光源と、 前記レーザビームのニアフィールドパターンを前記レー
ザ光源および前記記録媒体間に結像する結像レンズと、 前記ニアフィールドパターンの結像位置に配設され、副
走査方向の幅が前記ニアフィールドパターンの前記副走
査方向の幅よりも所定量だけ狭く設定されるアパーチャ
部材と、 を備えることを特徴とするレーザ記録装置。
1. A laser recording apparatus for recording an image or the like by two-dimensionally scanning a recording medium with a laser beam, wherein the intensity distribution is narrow in a main scanning direction and wide in a sub-scanning direction of the recording medium. A laser light source that outputs a laser beam indicating the following: an imaging lens that forms an image of the near-field pattern of the laser beam between the laser light source and the recording medium; An aperture member having a width in the scanning direction set to be smaller by a predetermined amount than the width of the near field pattern in the sub-scanning direction.
【請求項2】請求項1記載の装置において、前記レーザ
光源は、横多モード半導体レーザであることを特徴とす
るレーザ記録装置。
2. A laser recording apparatus according to claim 1, wherein said laser light source is a lateral multimode semiconductor laser.
【請求項3】請求項1記載の装置において、前記レーザ
光源は、屈折率導波型半導体レーザであることを特徴と
するレーザ記録装置。
3. A laser recording apparatus according to claim 1, wherein said laser light source is a refractive index guided semiconductor laser.
【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の装置にお
いて、前記レーザ光源の活性層接合面に対して平行な方
向を前記副走査方向に設定することを特徴とするレーザ
記録装置。
4. A laser recording apparatus according to claim 1, wherein a direction parallel to an active layer bonding surface of said laser light source is set as said sub-scanning direction.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の装置にお
いて、前記レーザ光源は、2次元的に配置された複数の
半導体レーザからなることを特徴とするレーザ記録装
置。
5. A laser recording apparatus according to claim 1, wherein said laser light source comprises a plurality of semiconductor lasers arranged two-dimensionally.
【請求項6】請求項5記載の装置において、前記複数の
半導体レーザは、前記各レーザビームを前記結像レンズ
の前側焦点面上で交差させて前記結像レンズに導くべ
く、球面上に配設されることを特徴とするレーザ記録装
置。
6. An apparatus according to claim 5, wherein said plurality of semiconductor lasers are arranged on a spherical surface so that said laser beams cross each other on a front focal plane of said imaging lens and are guided to said imaging lens. A laser recording device, which is provided.
【請求項7】請求項6記載の装置において、前記各レー
ザビームの交差点は、前記前側焦点面上で前記結像レン
ズの光軸から所定距離離間した点に設定されることを特
徴とするレーザ記録装置。
7. The laser according to claim 6, wherein the intersection of the laser beams is set at a point on the front focal plane that is separated from the optical axis of the imaging lens by a predetermined distance. Recording device.
【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載の装置にお
いて、前記結像レンズにより結像される前記ニアフィー
ルドパターンの副走査方向に対する強度分布の幅が、前
記結像レンズにより結像される前記レーザビームのファ
ーフィールドパターンの副走査方向に対する強度分布の
幅よりも小さく設定されることを特徴とするレーザ記録
装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the width of the intensity distribution in the sub-scanning direction of the near-field pattern formed by the imaging lens is formed by the imaging lens. The laser recording apparatus is set to be smaller than the width of the intensity distribution of the laser beam in the sub-scanning direction of the far field pattern.
【請求項9】請求項1〜7のいずれかに記載装置におい
て、 前記結像レンズにより結像される前記ニアフィールドパ
ターンの副走査方向に対する強度分布の幅d0//と、前
記結像レンズにより結像される前記レーザビームのファ
ーフィールドパターンの副走査方向に対する強度分布の
幅d0//′と、前記ニアフィールドパターンの結像位置
に配設されるアパーチャ部材の開口部の副走査方向に対
する幅D//とが、d0//>d0//′≧D//となる関係に
設定されることを特徴とするレーザ記録装置。
9. An apparatus according to claim 1, wherein said near-field pattern formed by said imaging lens has a width d0 // of an intensity distribution in a sub-scanning direction and said imaging lens has a width d0 //. The width d0 // 'of the intensity distribution in the sub-scanning direction of the far-field pattern of the laser beam to be imaged, and the width in the sub-scanning direction of the aperture of the aperture member arranged at the imaging position of the near-field pattern D // is set so that d0 //> d0 // '≧ D //.
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