(57)【要約】【課題】  偏向走査を行うため集光ビームを反射させる反射面を持つプリズム部材に簡素な構成の波面収差補正手段を施して廉価に製造可能な光ビーム偏向器を提供する。【解決手段】  光ビーム偏向器で記録媒体２２に画像を記録するため、画像情報に応じて変調された光ビームを、回転駆動されるプリズム部材３８の反射面３９で偏向し走査する際に、光ビームの一部が比較的近くの合焦位置に合焦し、光ビームの他部が比較的遠くの合焦位置に合焦することを打ち消して比較的近くの合焦位置に合焦する光ビームの一部を光ビームの他部が合焦する比較的遠くの合焦位置に近づけるため、入射面法線が、入射する収束光の光ビームの光軸から所要微小角θだけ傾斜するようにプリズム部材３８を配置し、波面収差を補正する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を記録する為、画像情報に応じて変調された収束光ビームを、回転駆動されるプリズム部材の反射面で偏向し走査する光ビーム偏向器において、
前記プリズム部材の前記反射面及び入射面と出射面で発生する、ビームの偏向方向に沿った方向の合焦位置に対してこれと直交する方向の合焦位置が遠方にずれる非点収差を打ち消すように、入射面法線が、入射する収束光の光ビームの光軸から所要微小角だけ傾斜するように前記プリズム部材を配置したことを特徴とする光ビーム偏向器。
【請求項２】
前記プリズム部材を、直角プリズムで構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム偏向器。
【請求項３】
前記プリズム部材を、キュービックプリズムで構成したことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム偏向器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザビームの走査光学系により円筒ドラム内面に配置した感光面を走査して露光処理するインナードラム露光装置（内面走査型光ビーム走査露光装置）等に用いて好適な、波面収差を補正した光ビーム偏向器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オフセット印刷には、感光性平版印刷版（いわゆるＰＳ版）が利用されている。また、この平版印刷の分野では、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光処理をし、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理をして直接印刷版を製版するＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）システムが実用化されている。
【０００３】
このようなＣＴＰシステムでは、円筒ドラムの内周面上に配置した記録媒体である感光性平版印刷版の感光面にレーザ等の光ビームを導いて走査露光処理を行うインナードラム露光装置（内面走査型光ビーム走査露光装置）が広く用いられている。
【０００４】
このインナードラム露光装置には、光ビーム偏向器（モノゴンスキャナー）としてのスピナーミラー装置を備える。このスピナーミラー装置は、高速で回転駆動されるスピナーミラーに、光源側の光学系から集光ビームを反射させて、記録媒体の感光面上に対して主走査方向に偏向走査を行うと共に、副走査移動手段によってスピナーミラー部分を、インナードラム支持体の円弧中心軸の軸線方向に等速度で移動して副走査することにより、記録媒体の感光面の全面に露光処理を行う。
【０００５】
従来の光ビーム偏向器（モノゴンスキャナー）では、傾斜鏡（スピナーミラー）が高速で回転されるときの変形を補正するための波面収差補正手段を具備したスピンモ−タモジユ−ルが提案されている。この光ビーム偏向器（モノゴンスキャナー）では、光路に沿って開口を設けた円筒筐体の内部に、傾斜鏡を配置する。この傾斜鏡は、円筒筐体の中心線に対して角度４５度傾斜している。
【０００６】
この光ビーム偏向器では、入射光ビ−ムを円筒筐体の開口部から入光させ、傾斜鏡にて反射させる。反射光ビ−ムは、円筒筐体の側面に穿設された側開口部から出光し、記録媒体上に集光される。
【０００７】
この円筒筐体は、光ビ−ムを走査するために高速回転（１０，０００ｒｐｍ以上）されるので、傾斜鏡が遠心力で変形して光ビ−ム内に収差が発生する。
【０００８】
そこで、この円筒筐体の開口部には、傾斜鏡に対して角度の調整を可能なように光平面ガラス板を配置し、この光平面ガラス板の傾斜鏡との相対的な角度を調整することによって、収差を解消する波面収差補正を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
しかし、このように構成された従来の光ビーム偏向器の波面収差補正手段では、高速回転される円筒筐体の内部に傾斜鏡を設置し、光平面ガラス板を円筒筐体の開口部に角度調整可能に装着する構造であるため、部品点数が多く複雑となり光ビーム偏向器が高価になるという問題がある。
【特許文献１】米国特許番号５，７６８，００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑み、偏向走査を行うため集光ビームを反射させる反射面を持つプリズム部材に簡素な構成の波面収差補正手段を施し、廉価に製造可能な光ビーム偏向器を新たに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の光ビーム偏向器は、記録媒体に画像を記録するため、画像情報に応じて変調された光ビームを、回転駆動されるプリズム部材の反射面で偏向し走査する光ビーム偏向器において、回転によるプリズムの変形によりビームの偏向方向の合焦位置が、これに直交する方向の合焦位置よりも遠くに合焦されることを打ち消して偏向方向のビームの合焦位置をこれと直交する方向のビームの合焦位置に近づけるため、入射面法線が、入射する収束光の光ビームの光軸から所要微小角だけ傾斜するようにプリズム部材を配置し、波面収差を補正するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ビーム偏向器において、プリズム部材を、直角プリズムで構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光ビーム偏向器において、プリズム部材を、キュービックプリズムで構成したことを特徴とする。
【００１４】
前述のように構成することにより、プリズム部材を傾斜させることによって、偏向方向のビーム合焦位置とこれと直交する方向のビーム合焦位置のずれ（非点収差）を補正し、これらの光ビームをビームスポットに良好に合焦させて、非点隔差の悪影響を受ける事無く高精度で画像を露光し、精細な画像を形成して画像品質を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光ビーム偏向器における偏向走査を行うための集光ビームの反射面を持つプリズム部材の取り付け角度を調整するという簡素な波面収差補正手段を施すだけで波面収差の補正を行えるから、光ビーム偏向器を廉価に製造できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の光ビーム偏向器に関する実施の形態について図１乃至図８により説明する。本実施の形態に係わる光ビーム偏向器は、オフセット印刷用の感光性平版印刷版（いわゆるＰＳ版）を記録媒体とし、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光処理をし、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理をして直接印刷版を製版するＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）システムに用いて好適なものである。
【００１７】
図１及び図２には、本実施の形態に係る、波面収差補正手段を施した光ビーム偏向器を持つインナードラム露光装置を備えたＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）システムの概略構成が示されている。
【００１８】
このＣＴＰシステムは、印刷版供給カセット２０の自動送給装置１０と、印刷版供給カセット内の感光性平版印刷版であるＰＳ版２２を１枚づつ分離して供給する枚葉供給装置１２と、インナードラム露光装置（モノゴンスキャナー）１４と、バッファ装置１６と、現象処理装置１８とを備える。
【００１９】
このＣＴＰシステムでは、露光処理の対象とする記録媒体として、例えば薄いアルミニウム板である支持体上に感光材料を含有する画像記録層を形成したＰＳ版若しくはフォトポリマー版又は銀塩タイプの感光材料等を用いることができる。
【００２０】
このＣＴＰシステムにおける自動送給装置１０は、外部から作業員が搬入した複数の印刷版供給カセット２０をそれぞれ保管棚２４上に保管し、所要の印刷版供給カセット２０を枚葉供給装置１２へ供給する。
【００２１】
この枚葉供給装置１２は、供給された印刷版供給カセット２０の蓋を開放し、内部に収納されているＰＳ版２２の束を引き上げ機構２６で引き上げながら、分離ローラ２８で１枚づつ分離してインナードラム露光装置１４へ供給する。なお、この枚葉供給装置１２には、重ねられたＰＳ版２２の間に感光面保護のため挟み込まれた合紙３０を分離してストックする合紙除去部３２を備える。
【００２２】
このＣＴＰシステムにおけるインナードラム露光装置１４は、円弧内周面形状（円筒内周面の一部を構成する形状）の支持体３４を母体として構成されており、この支持体３４の内周面に沿ってＰＳ版２２を支持するようになっている。
【００２３】
このインナードラム露光装置１４では、図示しない真空吸着手段によって、未記録の記録媒体であるＰＳ版２２を支持体３４の内周面に確実に密着させて沿わせた状態に保持してから露光処理を行う。
【００２４】
このインナードラム露光装置１４では、支持体３４の円弧中心位置に、光ビーム偏向器としてのスピナーミラー装置３６を配設する。このスピナーミラー装置３６は、図３に先端要部を示すように反射鏡部材（スピナーミラー）を構成するところのプリズム部材３８（三角柱状の直角プリズム又はキュービックプリズム、若しくはいわゆるボールプリズム等を用いる）を、回転軸４０の先端に設けた台座５１に設置する。
【００２５】
この台座５１は、中空の矩形箱における、天板及びこれに一辺が交差する一側板を取り除いた形状に形成する。この台座５１には、その両側板の相対向する内側面に、プリズム部材３８の両側面をそれぞれ接着剤で貼着して一体的に取り付ける。なお、この台座５１は、Ｕ字状の枠体に構成し、その両側突片の相対向する内側面に、プリズム部材３８の両側面をそれぞれ接着剤で貼着して一体的に取り付けるように構成しても良い。
【００２６】
このスピナーミラー装置３６では、プリズム部材３８が据え付けられた台座５１が設けられた回転軸４０を、図示しない制御装置のスピナードライバによって回転制御がされる駆動源としてのモーターによって高速回転（例えば１０，０００ｒｐｍ以上）可能に構成する。図２に示すように、このスピナーミラー装置３６では、回転軸４０の回転中心軸を支持体１２の円弧中心軸と一致するように構成する。
【００２７】
このスピナーミラー装置３６では、光源側の光学系から投射された光ビームを、回動するプリズム部材３８の反射面３９に反射させてＰＳ版２２の感光面に対して主走査方向への走査露光を行う。
【００２８】
このスピナーミラー装置３６は、図示しない副走査移動手段によって、支持体３４の円弧中心軸の軸線方向（図２の表面から裏面に貫通する方向）に等速度で移動制御されることにより副走査する。
【００２９】
このためスピナーミラー装置３６では、制御装置のスピナードライバによって、そのモータの回転制御がされると共に、図示しない副走査移動手段により副走査方向に移動制御される。
【００３０】
このように構成されたスピナーミラー装置３６は、光源側の光学系から投射され画像情報に応じて変調された光ビームを、回動するプリズム部材３８の反射鏡面に反射させて主走査方向への走査露光を行いながら、スピナーミラー装置３６を副走査方向へ移動することによって、ＰＳ版２２の記録面全面に対して２次元の画像を記録する処理を行う。
【００３１】
このＣＴＰシステムに設けるバッファ装置１６は、インナードラム露光装置１４で露光処理されたＰＳ版２２を、搬送速度を調整することによって所要のタイミングで現象処理装置１８へ搬入する機能を有する。
【００３２】
現象処理装置１８は、搬入されて来た露光済のＰＳ版２２に対する現像処理を行って潜像を顕像化して印刷版を製版する。
【００３３】
次に、プリズム部材３８の反射面３９に集光ビームを反射させて偏向走査を行うスピナーミラー装置３６において、波面収差の補正を行う手段について説明する。
【００３４】
このプリズム部材３８に対して波面収差の補正を行う手段は、図３及び図４に示すように、プリズム部材３８の入射面法線が入射光ビームの光軸から所要微小角θだけ傾斜するように配置することにより、この入射面法線が傾斜したプリズム部材３８に入射する集光レンズ５３で集光された場合に収束光が反射面３９に反射して通過するとき傾斜方向のビーム集光位置が、これと直交する方向のビーム集光位置に対して遠方に集光するという特性を利用して構成する。なお、プリズム部材３８における反射面３９の反射角度は、回転軸に対して傾斜する角度が４５°又はそれ以外の角度であっても良い。
【００３５】
スピナーミラー装置３６における内面反射プリズムタイプのプリズム部材３８では、第１に、プリズム部材３８の加工製造時のひずみや製作誤差によって、反射面３９に収差、非点収差（波面収差）を生じる場合、第２に、プリズム部材３８を回転軸４０に接着又は機械的な固定構造等で固定する際に、プリズム部材３８の反射面３９に収差、非点収差（波面収差）を生じる場合、第３に、プリズム部材３８が高速で回転された際に遠心力の影響でプリズム部材３８の反射面３９に収差、非点収差（波面収差）を生じる場合がある。
【００３６】
なお例えば、第１の加工等の要因で生じる非点収差量が約１００μｍで、第３の動作上の要因で生じるそれぞれの非点収差量が約４００μｍであるときに、ＰＳ版２２の露光面上にビームスポットを細く絞って露光処理する都合上焦点深度が約２００μｍになる場合には、集光される一部の光ビームだけしか焦点が合わず、他部分の光ビームの焦点が合わない、図８に例示するような非点隔差を生じる状態となり、露光形成された画像がボケて画像品質が低下するので、これを補正する必要がある。
【００３７】
また、プリズム部材３８を高速で回転させる際の動作時及び製作誤差によって発生する波面収差は、プリズム部材３８の形状が非対称になる事によって生じる非点収差が支配的であり、この補正を行うだけで十分実用上問題ないレベルの波面性能を達成できる。
【００３８】
そこで図４に示すように、非点収差のある反射面を持つ内面反射プリズムタイプのプリズム部材（スピナーミラー）３８の波面収差量を、光学的な測定又はシミュレーション等の波面収差量検出手段によって予め測定しておき、この波面収差量に計算または実測により求めたプリズム部材３８を高速回転したときのプリズム面歪により発生する波面収差量を加算した波面収差量を、打ち消すため、プリズム部材３８の入射面法線が入射光ビームの光軸から所要微小角θだけ傾斜するように構成する。
【００３９】
ここで、プリズム部材３８に施す波面収差を補正する手段における具体的な一例について、図５乃至図７により説明する。
【００４０】
スピナーミラー装置３６でキュービックプリズムとして構成したプリズム部材３８を図７に示すように回転軸を中心として高速回転すると、プリズム部材３８は、回転軸と平行な四方の側面がそれぞれ円柱面（シリンドル面）となるように変形し、凹面レンズ状になる。
【００４１】
このように高速回転時に変形したプリズム部材３８は、図５（Ａ）に示すように、反射面３９の主走査方向（入射ビームに対して反射面３９が直交する方向）に入射するスリット状の仮想光ビーム４４を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム４４は、凹面レンズ状に変形したプリズム部材３８を通り、反射面３９に反射され再び凹面レンズ状に変形したプリズム部材３８を通過することとなるため比較的遠くの位置Ｌに合焦する。
【００４２】
また図６（Ｂ）に示すように、反射面３９の副走査方向（入射ビームに対して反射面３９が傾斜する方向）に入射するスリット状の仮想光ビーム４２を考えたとき、このスリット状の仮想光ビーム４２は、ガラス平板（入射面と出射面とが平行な透明な光学部材としてのガラス板等）を透過することとなるため、比較的近くの位置Ｍに合焦する。
【００４３】
この場合には、図５（Ｃ）に示すように、プリズム部材３８を、スリット状の収束光となる仮想光ビーム４２が、比較的近くの合焦位置Ｍから比較的遠くの合焦位置Ｌへ焦点位置を遠ざけて一致させるだけの適量な補正傾斜角度に対応した所要微小角θだけ、プリズム部材３８の入射面法線を入射光ビームの光軸から傾斜させる。このときのプリズム部材３８を傾斜させる方向は、反射面３９の副走査方向（入射ビームに対して反射面３９が傾斜する方向）に沿う方向とする。このようにプリズム部材３８を傾斜させて配置すれば、波面収差を補正することができる。
【００４４】
これは、図６（Ａ）に例示するように、収束光が、プリズム部材３８の入射面法線に沿って入射するときは、相対的に近くの合焦位置Ｍに合焦する（図ではプリズムの反射面を折り返して表記している）。これに対して図６（Ｂ）に例示するように、収束光が、プリズム部材３８の入射面法線から、適量な補正傾斜角度に対応した所要微小角だけ傾斜した光軸に沿って入射するとき（プリズム部材３８を傾斜させたとき）、紙面内の方向について遠くの合焦位置Ｌへ焦点位置を遠ざけて合焦するという原理を利用したものである。
【００４５】
なお、このスピナーミラー装置３６では、プリズム部材３８を所要微小角θだけ傾斜した状態で、台座５１の両側板の相対向する内側面にプリズム部材３８の両側面をそれぞれ接着剤で貼着して一体的に取り付けるだけで、プリズム部材３８に施す波面収差を補正する手段を構成することができる。
【００４６】
このスピナーミラー装置３６における波面収差を補正する手段は、プリズム部材３８を傾斜させて設置するだけなので、波面収差補正部材を新たに設ける必要も無いので部品点数を増やす必要が無く、プリズム部材３８を台座５１に角度調整して組み付け作業も容易に行えるので、廉価な製品を提供できる。
【００４７】
前述のように波面収差を補正する手段を施したプリズム部材３８を用いたスピナーミラー装置３６で露光処理する場合には、ＰＳ版２２の感光面上にビームスポットを細く絞って露光処理するため焦点深度が短い場合でも、略全ての光ビームをビームスポットに良好に合焦させて、非点隔差の悪影響を受ける事無く高精度で画像を露光し、精細な画像を形成して画像品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器を持つインナードラム露光装置を搭載したＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｔｏ  Ｐｌａｔｅ）システムの全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器を持つインナードラム露光装置を搭載したＣＴＰシステム内部の全体的な概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器の回転軸に設けた台座に設置したプリズム部材の部分を取り出して示す要部の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器における台座に設置するプリズム部材に施す波面収差を補正する手段を示す説明図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明のプリズム部材に施す波面収差を補正する手段の具体的一例の原理を説明するための説明図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）は、本発明のプリズム部材に施す波面収差を補正する手段の具体的一例の原理を、等価光路で示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器に用いるプリズム部材としてのキュービックプリズムが高速回転することによって変形する状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態に係わる光ビーム偏向器に用いるプリズム部材に波面収差を補正する手段を施さないときに、非点隔差を生じる状態の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１４  インナードラム露光装置
３６  スピナーミラー装置
３８  プリズム部材
３９  反射面
４０  回転軸
５１  台座
【図１】
2006163319.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006163319.tif 000008
【図７】
2006163319.tif 000009
【図８】
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