(57)【要約】【課題】回折格子型のＳＬＭ（空間光変調デバイス）を用いる画像記録装置において、非信号光である１次回折光を遮光することにより生じる熱を容易に除去して画像記録の質を向上する。【解決手段】投影光学系は、第１ないし第４レンズ群５１〜５４をＳＬＭ側から順に有し、第１レンズ群５１と第２レンズ群５２との間に開口を有するミラー３２が設けられ、第３レンズ群５３と第４レンズ群５４との間に絞り１３２が設けられる。ＳＬＭからの信号光である０次光はミラー３２および絞り１３２の開口を通過して記録媒体へと導かれ、１次回折光はミラー３２にてその一部が反射されて外部へ導かれ、外部の遮光用水冷ジャケットにて受けられる。１次回折光の残りは絞り１３２にて遮光され、遮光により生じる熱は絞り１３２に接続された冷却機構にて除去される。【選択図】図７
2006323346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により記録媒体上に画像を記録する画像記録装置であって、
光源と、
前記光源からの光を反射する回折格子型の複数の光変調素子を有する空間光変調デバイスと、
前記複数の光変調素子のそれぞれからの０次光を記録媒体へと導き、前記空間光変調デバイスの像を前記記録媒体上に投影する投影光学系と、
前記記録媒体上における前記０次光の照射位置を走査する走査機構と、
を備え、
前記投影光学系が、
鏡筒と、
前記鏡筒内に配置された複数のレンズと、
前記鏡筒内において前記複数の光変調素子のそれぞれからの１次回折光を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段による遮光により生じる熱を除去する熱除去手段と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録装置であって、
前記遮光手段が、前記複数のレンズの間において前記空間光変調デバイスと光学的に共役な位置に配置された絞りであることを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像記録装置であって、
前記熱除去手段が、前記絞りに接続された冷却機構であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の画像記録装置であって、
前記絞りの前記空間光変調デバイス側に隣接するレンズ群が負のパワーを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像記録装置であって、
前記遮光手段が、
前記鏡筒内において、前記複数のレンズの間または前記複数のレンズの前記記録媒体側に配置された絞りと、
前記複数のレンズの間において前記絞りよりも前記空間光変調デバイス側に配置され、前記空間光変調デバイスからの１次回折光の一部を反射するミラーと、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像記録装置であって、
前記絞りが、前記複数のレンズの間に配置されることを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の画像記録装置であって、
前記絞りと前記ミラーとの間に少なくとも１つのレンズが配置されることを特徴とする画像記録装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記空間光変調デバイスと前記ミラーとの間の少なくとも１つのレンズが正のパワーを有し、かつ、前記空間光変調デバイスからの１次回折光の全てが入射する大きさを有し、
前記空間光変調デバイスからの前記１次回折光の一部が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記ミラーへと導かれ、前記ミラーにて反射された前記１次回折光の前記一部が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記鏡筒外へと導かれることを特徴とする画像記録装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像記録装置であって、
最も前記空間光変調デバイス側のレンズが、光軸に沿って前記空間光変調デバイスを前記レンズの位置に平行投影した範囲を覆う大きさを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の画像記録装置であって、
前記空間光変調デバイスと前記ミラーとの間の前記少なくとも１つのレンズがダブレット構造を含むことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１１】
請求項５ないし１０のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記熱除去手段が、
前記絞りに接続された第１冷却機構と、
前記ミラーにて反射された光を前記鏡筒の外部にて受けるとともに、前記光の受光により生じる熱を除去する第２冷却機構と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１２】
請求項２ないし１１のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記複数のレンズのうち、最も前記空間光変調デバイス側のレンズ群に含まれるレンズの最大口径をＡＰ１、前記レンズ群と前記絞りとの間のレンズの最大口径をＡＰ２として、（ＡＰ１／ＡＰ２）が１．７未満であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記空間光変調デバイスと前記記録媒体との間の距離をＬ１、前記空間光変調デバイスと前記複数のレンズの最も前記空間光変調デバイス側のレンズとの間の距離をＬ２として、（Ｌ１／Ｌ２）が５．０未満であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記光源が、半導体レーザを備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記投影光学系による投影倍率が可変であることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子型の空間光変調デバイスからの光を用いて記録媒体上に画像を記録する画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射型の空間光変調デバイス（以下、「ＳＬＭ（Spatial Light Modulator）」と呼ぶ。）は、近年、デジタル化された映画情報から映画を再生する、いわゆるｅ−シネマの表示装置において、所望の画面に画像を形成するデバイスとして使用されている。このような反射型ＳＬＭは、印刷製版機器においても光を用いて画像を記録するために利用されている。
【０００３】
反射型ＳＬＭは、投影される画像の画素に対応する各デバイス要素をＯＮ／ＯＦＦすることにより光を空間変調する。デバイス要素を２次元に配置した代表的な反射型ＳＬＭとしては、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）が知られている。デバイス要素を１次元に配置した代表的なものとしては、グレイティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ（登録商標））が知られている。
【０００４】
ＤＭＤは、微小なミラーを２次元に配置し、各ミラーを個別に傾斜させることにより光を空間変調する。これに対し、ＧＬＶは回折格子型の反射型ＳＬＭであり、数千本の細長い反射用のリボンを配列し、電気的な力によりこれらのリボンの反射面の高さを１本おきに変更することにより、光を回折させる。電気的な力がリボンに作用してないときは入射光の０次光（０次回折光）が正反射光として取り出され、リボンに力が作用しているときは±１次回折光（以下、単に「１次回折光」という。）が導き出される。通常、０次光が画像を記録するための信号光とされ、１次回折光が非信号光として排除される。
【０００５】
一方、近年、サーマル方式の記録媒体である感光材料に直接描画を行う、コンピュータ・トゥ・プレート（以下、「ＣＴＰ」という。）という手法が印刷製版業界で一般的に知られる技術となっており、ＣＴＰでは感光材料の感度の点から可能な限り強い光を感光材料に導きたいという要望がある。ＣＴＰにおいてＧＬＶを利用する場合、ＧＬＶでは０次光とほぼ同じ光量の１次回折光が発生するため、この１次回折光を確実に除去することが重要となる。
【０００６】
このような問題は、ＧＬＶとハイパワーレーザとを用いる光学系において特に重要であり、例えば、特許文献１では、不要な非信号光や非露光時の光源からの光を冷却用ジャケットへと導いて遮光に起因して発生する熱を除去する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４０３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、ＧＬＶからの光を感光材料に投影する投影光学系の内部において１次回折光がケラレた場合、不要光は鏡筒の内面や多数の光学部品に複雑に照射される。その結果、例えば、レンズや金具の温度上昇により信号光に揺らぎが生じ、出力品質の低下、不安定化、レンズの損傷等の問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ＧＬＶに代表される回折格子型の空間光変調デバイスを用いて記録媒体上に画像を記録する画像記録装置において、画像記録の質を向上することを目的としており、特に、鏡筒から熱を容易に除去する構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、光の照射により記録媒体上に画像を記録する画像記録装置であって、光源と、前記光源からの光を反射する回折格子型の複数の光変調素子を有する空間光変調デバイスと、前記複数の光変調素子のそれぞれからの０次光を記録媒体へと導き、前記空間光変調デバイスの像を前記記録媒体上に投影する投影光学系と、前記記録媒体上における前記０次光の照射位置を走査する走査機構とを備え、前記投影光学系が、鏡筒と、前記鏡筒内に配置された複数のレンズと、前記鏡筒内において前記複数の光変調素子のそれぞれからの１次回折光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段による遮光により生じる熱を除去する熱除去手段とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記遮光手段が、前記複数のレンズの間において前記空間光変調デバイスと光学的に共役な位置に配置された絞りである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像記録装置であって、前記熱除去手段が、前記絞りに接続された冷却機構である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の画像記録装置であって、前記絞りの前記空間光変調デバイス側に隣接するレンズ群が負のパワーを有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記遮光手段が、前記鏡筒内において、前記複数のレンズの間または前記複数のレンズの前記記録媒体側に配置された絞りと、前記複数のレンズの間において前記絞りよりも前記空間光変調デバイス側に配置され、前記空間光変調デバイスからの１次回折光の一部を反射するミラーとを備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像記録装置であって、前記絞りが、前記複数のレンズの間に配置される。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の画像記録装置であって、前記絞りと前記ミラーとの間に少なくとも１つのレンズが配置される。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記空間光変調デバイスと前記ミラーとの間の少なくとも１つのレンズが正のパワーを有し、かつ、前記空間光変調デバイスからの１次回折光の全てが入射する大きさを有し、前記空間光変調デバイスからの前記１次回折光の一部が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記ミラーへと導かれ、前記ミラーにて反射された前記１次回折光の前記一部が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記鏡筒外へと導かれる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像記録装置であって、最も前記空間光変調デバイス側のレンズが、光軸に沿って前記空間光変調デバイスを前記レンズの位置に平行投影した範囲を覆う大きさを有する。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像記録装置であって、前記空間光変調デバイスと前記ミラーとの間の前記少なくとも１つのレンズがダブレット構造を含む。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項５ないし１０のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記熱除去手段が、前記絞りに接続された第１冷却機構と、前記ミラーにて反射された光を前記鏡筒の外部にて受けるとともに、前記光の受光により生じる熱を除去する第２冷却機構とを備える。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項２ないし１１のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記複数のレンズのうち、最も前記空間光変調デバイス側のレンズ群に含まれるレンズの最大口径をＡＰ１、前記レンズ群と前記絞りとの間のレンズの最大口径をＡＰ２として、（ＡＰ１／ＡＰ２）が１．７未満である。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記空間光変調デバイスと前記記録媒体との間の距離をＬ１、前記空間光変調デバイスと前記複数のレンズの最も前記空間光変調デバイス側のレンズとの間の距離をＬ２として、（Ｌ１／Ｌ２）が５．０未満である。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記光源が、半導体レーザを備える。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記投影光学系による投影倍率が可変である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、鏡筒内において１次回折光を遮光することにより生じる熱を除去することにより、画像記録の質を向上することができる。
【００２５】
請求項２ないし１２の発明では、鏡筒内において１次回折光を遮光することにより生じる熱を容易に除去することができる。
【００２６】
請求項４の発明では、絞りよりも記録媒体側に位置するレンズへと光を容易に導くことができ、請求項７の発明では、ミラーにて制限された光束がレンズによりケラれることを防止する設計を容易に行うことができる。請求項８および９の発明では、１次回折光が鏡筒に照射されることを簡単な構造で確実に防止することができ、請求項１０の発明では、ダブレット構造により投影光学系の球面収差を抑制することができる。
【００２７】
また、請求項１２の発明では、最も空間光変調デバイス側のレンズ群を通過した後の１次回折光が絞りまでのレンズにてケラレることを防止する設計を容易に行うことができる。請求項１３の発明では、空間光変調デバイスに照射される光と投影光学系との干渉を容易に避けることができる。
【００２８】
請求項１４の発明では、記録媒体に強い光を用いて画像を記録することができ、請求項１５の発明では記録される画像を変倍することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す図である。画像記録装置１は光の照射により記録媒体９に画像を記録する装置であり、画像記録用の光を出射する光学ヘッド１０および露光により画像が記録される記録媒体９を保持する保持ドラム７を有する。記録媒体９としては、例えば、刷版、刷版形成用のフィルム等が用いられる。なお、保持ドラム７として無版印刷用の感光ドラムが用いられてもよく、この場合、記録媒体９は感光ドラムの表面に相当し、保持ドラム７が記録媒体９を一体的に保持していると捉えることができる。
【００３０】
保持ドラム７は記録媒体９を保持する円筒面の中心軸を中心にモータ８１により回転され、光学ヘッド１０はモータ８２およびボールねじ８３により保持ドラム７の回転軸に平行に（図１中のＸ方向に）移動可能とされる。また、保持ドラム７の回転角度および光学ヘッド１０の位置はエンコーダ８４，８５により検出される。保持ドラム７の回転数はその径に依存するが、例えば、菊全サイズ（１０３０×８００ｍｍ）を巻き付けることができる直径約３６０ｍｍの場合、通常、１００〜１０００ｒｐｍとされる。回転精度はエンコーダ８４により保たれる。
【００３１】
そして、光学ヘッド１０の位置が制御されつつ光学ヘッド１０から信号光（後述の０次光）が出射され、回転する保持ドラム７上の記録媒体９に照射されることにより、記録媒体９に画像が記録される（すなわち、描画される）。このとき、エンコーダ８４，８５からの信号に基づいて記録媒体９上の書き出し位置、および、保持ドラム７が１回転する毎の隣合う描画領域（スワス）の位置が高精度に制御される。また、保持ドラム７が１回転して主走査する毎に、光学ヘッド１０が１スワス分だけ移動して副走査され、副走査が連続的に行われながら記録媒体９全体に描画が行われる。このように、保持ドラム７を回転するモータ８１や光学ヘッド１０を副走査するモータ８２が記録媒体９上における光学ヘッド１０からの信号光の照射位置を走査する機構となっている。
【００３２】
光学ヘッド１０にはＸ方向（副走査方向）に一列に並ぶ複数の光変調素子を有するＳＬＭ（空間光変調デバイス）１２、および、ＳＬＭ１２からの信号光を記録媒体９へと導く投影光学系１３を備える。
【００３３】
画像信号発生部２１は、予め記憶されている画像データから画像を示す信号を生成し、画像信号処理部２２に入力する。画像信号処理部２２は、画像信号を光学ヘッド１０のＳＬＭ１２の仕様に合わせたＳＬＭ制御信号および光学ヘッド１０の移動制御信号へと変換し、ヘッド制御部２３内の各種駆動回路が、エンコーダ８４，８５からの信号を受けつつモータ８１，８２およびＳＬＭ１２の動作を制御する。これにより、記録媒体９に画像が記録される。
【００３４】
図２は光学ヘッド１０の内部の構成要素を示す図である。光学ヘッド１０は、光源として、レーザエミッタ１１１を有する半導体レーザ（以下、「バーＬＤ」という。）１１を備え、バーＬＤ１１からの光はレンズ１１３を介して反射型かつ回折格子型のＳＬＭ１２へと導かれる。ＳＬＭ１２からの信号光は投影光学系１３を介して保持ドラム７へと導かれる。光学ヘッド１０にはさらに、ＳＬＭ１２への光の照射および遮断を切り替えるミラー３１、並びに、冷却媒体である水を用いて冷却を行う光源用水冷ジャケット４１、デバイス用水冷ジャケット４２および遮光用水冷ジャケット４３を有する。ＳＬＭ１２はヒートスプレッダ４２１と接触しており、デバイス用水冷ジャケット４２はヒートスプレッダ４２１を介してＳＬＭ１２を冷却する。
【００３５】
バーＬＤ１１は、いわゆるバータイプのレーザであり、複数の発光点（すなわち、エミッタ１１１）を紙面に垂直なＸ方向に一列に有する。レーザエミッタ１１１からの光はバーＬＤ１１が有するレンズ１１２により、紙面に平行な方向にコリメートされる。複数の発光点からの光はレンズ１１３により重畳されつつＳＬＭ１２へと集光される。このとき、光が遮られない位置に投影光学系１３が配置される。サーマル感光材料が用いられる場合、バーＬＤ１１からの光の波長は、例えば、７８０〜８５０ｎｍとされ、出力は数十〜数百ワットとされる。このように、半導体レーザを光源に用いることにより、コンパクト化を実現しつつ強い光を用いて記録媒体に画像を記録することができる。
【００３６】
ＳＬＭ１２はバーＬＤ１１からの光を反射する回折格子型の複数の光変調素子１２１を紙面に垂直な方向に一列に有し、空間光変調を行う。また、ＳＬＭ１２の基板上には光変調素子１２１を駆動するための回路も設けられる。上述のヒートスプレッダ４２１はＳＬＭ１２にて吸収された光エネルギーと駆動回路にて発生する熱との双方を伝達する役割を果たす。
【００３７】
図３は配列配置された光変調素子１２１の拡大図である。光変調素子１２１は半導体製造技術を利用して製造され、各光変調素子１２１は溝の深さを変更することができる回折格子となっている。光変調素子１２１には複数のリボン状の部材１２１ａ，１２１ｂが紙面に平行な基準面に沿って互いに平行に形成され、部材１２１ａは基準面に対して昇降移動可能とされ、部材１２１ｂは基準面に対して固定されている。
【００３８】
したがって、部材１２１ａを回折格子の溝の底面として昇降移動させることにより、光変調素子１２１は方向が互いに異なる０次光（すなわち、非回折光である０次回折光）と１次回折光とを選択的に出射することが可能となる。０次光は画像の記録に用いられる信号光とされて投影光学系１３を介して保持ドラム７へと導かれ、主として１次回折光である他の回折光は非信号光とされる。また、部材１２１ａの移動量をアナログ的に制御することにより、信号光の光量を制御することが可能とされる。このような光変調デバイスとしてはシリコン・ライト・マシンズ社（米国サニーベール市）のグレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ（登録商標））等がある。
【００３９】
図２に示す投影光学系１３は両側テレセントリック系となっており、図１では投影光学系１３を１つの矩形にて図示しているが、実際には、図２に示すように大きく分けて絞り１３２を挟んでＳＬＭ１２側の第１光学系１３１および保持ドラム７側の第２光学系１３３を備える。ＳＬＭ１２と記録媒体９とは光学的に共役とされ、投影光学系１３はＳＬＭ１２の複数の光変調素子１２１のそれぞれからの０次光を記録媒体９へと導き、ＳＬＭ１２の像が記録媒体９に投影される。これにより、信号光（すなわち、０次光）を出射する光変調素子１２１からの光が記録媒体９上の対応する位置に微細な光スポットとして導かれ、記録媒体９を感光させる。
【００４０】
第１光学系１３１の鏡筒１３１０内には多数のレンズと共に光軸近傍に開口を有するミラー３２が光軸に対して傾斜して設けられ、ＳＬＭ１２からの非信号光の一部はミラー３２にて反射されてさらにミラー３３にて反射されて遮光用水冷ジャケット４３へと導かれる。すなわち、ミラー３２，３３および遮光用水冷ジャケット４３の受光面によりＳＬＭ１２からの不要光である非信号光の部分的な遮光が行われる。また、第１光学系１３１の絞り１３２側には後述する変倍時に移動するレンズを保護する保護ガラス１５１が設けられる。保護ガラス１５１は平行平面を有し、移動するレンズへと塵埃が進入することを防止する。第２光学系１３３の鏡筒１３３０内には複数のレンズが固定される。
【００４１】
なお、本実施の形態では投影光学系１３は複数のレンズが内部に配置される鏡筒が２つの鏡筒（の要素）１３１０，１３３０に分離されているが、これらは１つの鏡筒として設けられてもよく、３以上の鏡筒要素が、投影光学系１３の複数のレンズが内部に配置される鏡筒として設けられてもよい。
【００４２】
絞り１３２には、絞り自体である金属板にスペーサを介してもう１枚の金属板を貼り合わせた構造が追加されており、２枚の金属板の間に冷却水の流路が設けられる。すなわち、絞り１３２には流路を形成する冷却機構１５２が直接接続され、ミラー３２にて遮光しきれなかった光を絞り１３２で遮光するとともに遮光により発生した熱が能動的に除去される。
【００４３】
ミラー３１は、駆動軸３１１によりバーＬＤ１１からＳＬＭ１２に至る光路から待避した位置と光路上の位置との間で移動する。ハイパワーレーザを光源に用いる場合、出力を安定させるために常時点灯状態にしておく必要があり、そのため、露光が行われる際にはミラー３１は光路から待避され、露光が行われない間（例えば、スタンバイ状態の間）はバーＬＤ１１からの光を反射して遮光用水冷ジャケット４３へと導く。ミラー３１および遮光用水冷ジャケット４３の受光面により非露光時の光が受け止められるため、バーＬＤ１１の光はＳＬＭ１２には照射されない。これにより、非露光時にＳＬＭ１２に光が当たり続けること、また、光学ヘッド１０から記録媒体９へと光が漏れ出してしまうことが防止される。
【００４４】
遮光時のミラー３１の姿勢およびミラー３２，３３の姿勢は、ミラー３１，３３からの光を遮光用水冷ジャケット４３の受光面のほぼ同一の領域へと導くように決定される。これにより、遮光用水冷ジャケット４３の大きさを小さく抑えることが実現される。なお、遮光用水冷ジャケット４３上の受光面は、バーＬＤ１１からの光を効率よく吸収することができる材料により形成される。
【００４５】
以上のように、画像記録装置１の光学ヘッド１０では、発熱の原因となるバーＬＤ１１、ＳＬＭ１２、および、不要光が照射される遮光用水冷ジャケット４３の受光面の全てが冷却されるため、露光に係る構成からの熱の放出を適切に抑えることができ、光学ヘッド１０内の温度上昇を抑制することができる。その結果、精密な光学系の配置のずれ、部品の変形、信号光のゆらぎ等を防止することが実現される。特に、不要光の遮光により発生する熱を積極的に除去することにより、光学系への熱の影響を適切に防止することができる。
【００４６】
さらに、非露光時の光や非信号光といった不要光の一部をミラー３１〜３３を用いて遮光用水冷ジャケット４３へと集めることにより、１つの水冷ジャケットで複数箇所の不要光の遮光を適切に行うことができ、かつ、遮光により発生する熱を光学系から離れた位置で除去することにより発熱の影響が光学系に及ぶことを容易に防止することができる。
【００４７】
図４は投影光学系１３の光学要素を示す平面図である。投影光学系１３は既述のように、ＳＬＭ１２側から第１光学系１３１、絞り１３２および第２光学系１３３を順に備え、第１光学系１３１の鏡筒１３１０（図２参照）内にはＳＬＭ１２側から保持ドラム７の記録媒体９に向かって順に、第１レンズ群５１、ミラー３２、第２レンズ群５２、第３レンズ群５３および保護ガラス１５１が設けられる。第２光学系１３３の鏡筒１３３０内には第４レンズ群５４が設けられる。図４では鏡筒１３１０、１３３０および絞り１３２用の冷却機構１５２の図示を省略している。
【００４８】
第１レンズ群５１はＳＬＭ１２側（物体側）から両凸レンズ５１１および記録媒体９側（像側）に向かって凸となる負メニスカスレンズ５１２を順に備える。第２レンズ群５２は、物体側に凸となる負メニスカスレンズ５２１、両凹レンズ５２２、両凸レンズ５２３、像側に凸となる負メニスカスレンズ５２４および両凸レンズ５２５を順に備え、レンズ５２２とレンズ５２３とは貼り合わされる。第３レンズ群５３は、両凹レンズ５３１のみとされる。第４レンズ群５４は物体側から両凸レンズ５４１、像側に凸となる負メニスカスレンズ５４２、像側に凸となる負メニスカスレンズ５４３および正メニスカスレンズ５４４、両凸レンズ５４５、並びに、両凹レンズ５４６を備える。レンズ５４１とレンズ５４２、レンズ５４３とレンズ５４４、レンズ５４５とレンズ５４６はそれぞれ貼り合わされる。
【００４９】
投影光学系１３は倍率が可変であり、図４ではテレ端でのレンズ配置を示している。図５および図６はそれぞれ中間位置およびワイド端での投影光学系１３を示す。図４ないし図６に示すように、投影光学系１３では変倍を行う際に、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３が光軸に沿って移動する。物体側からの面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数は表１に示す通りであり、面番号４と５との間の面間隔ｄ４、面番号１３と１４との間の面間隔ｄ１３、面番号１５と１６との間の面間隔ｄ１５、および、倍率の変倍による変化は表２に示す通りである。ただし、光の波長は８０８ｎｍであり、物体側ＮＡは０．０４である。
【００５０】
【表１】
2006323346.tif 000003
【００５１】
【表２】
2006323346.tif 000004
【００５２】
なお、投影光学系１３の設計に際して、レボルバー方式により固定焦点レンズを切り替える機構を変倍機構に採用することも考えられるが、コスト、精度の観点から１列の複数のレンズで変倍されることが好ましい。また、このようなズームレンズを画像記録装置に用いることにより、分解能や性能も十分に満足し、所望の解像力も容易に確保できる。
【００５３】
図４ないし図６に示すように、０次光は第１レンズ群５１を通過した後、ミラー３２に反射されることなくミラー３２の開口を通過してズーム機構である第２レンズ群５２および第３レンズ群５３をさらに通過し、絞り１３２に原則として遮られることなく第４レンズ群５４へと導かれて記録媒体９に到達する。
【００５４】
図７は投影光学系１３に１次回折光が入射した様子を示す図である。図７では±１次回折光のうち一方のもののみを示している。図７に示すように、第１レンズ群５１に入射した１次回折光の一部はミラー３２へと導かれ、ミラー３２にて反射されて第１レンズ群５１を介して鏡筒１３１０，１３３０（図２参照）の外へと導かれる。そして、図２に示すようにミラー３３にてさらに反射されて鏡筒１３１０，１３３０の外部にて遮光用水冷ジャケット４３により受けられ、受光により生じる熱が除去される。このように光を鏡筒１３１０，１３３０外へと導くには、ＳＬＭ１２とミラー３２との間の第１レンズ群５１のパワーは正とされることが好ましく、第１レンズ群５１の各レンズはＳＬＭ１２からの１次回折光の全てが入射する大きさとされる。設計を容易に行うという観点からより好ましくは、最もＳＬＭ１２側のレンズ５１１はＳＬＭ１２を覆う大きさ（すなわち、光軸に沿ってＳＬＭ１２をレンズ５１１に平行投影した範囲を覆う大きさ）とされる。このような構成により１次回折光が鏡筒１３１０，１３３０に照射されることを簡単な構造で確実に防止することができる。なお、第１レンズ群５１は１つのレンズであってもよい。
【００５５】
ミラー３２の開口を通過した１次回折光は、ミラー３２と絞り１３２との間に配置される第２レンズ群５２および第３レンズ群５３においてケラレることなく（すなわち、レンズから外れることなく）絞り１３２へと導かれる。したがって、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３近傍における遮光による発熱および熱変形が防止される。既述のように絞り１３２は冷却機構１５２が取り付けられているため、絞り１３２に１次回折光が照射されることにより発生する熱は効率よく除去され、周囲への熱の伝達が防止される。投影光学系１３のようにミラー３２と絞り１３２との間に少なくとも１つのレンズを配置することにより、ミラー３２にて制限された光束がこれらの少なくとも１つのレンズによりケラれることを防止する設計を容易に行うことができる。
【００５６】
通常、投影光学系内の狭い空間内において非信号光（１次回折光）の複雑な照射により発生する熱を効率よく除去することは容易ではない。特に、投影光学系を小型化する場合は極めて困難となる。もちろん、マイクロマシンに用いられる微細加工技術を利用して高度な冷却構造を形成することも不可能ではないが、コスト的に印刷装置や製版装置に利用することはできない。これに対し、本実施の形態に係る投影光学系１３では、ミラー３２、３３および遮光用水冷ジャケット４３を用いて遮光にて生じる熱を効率よく除去することができ、ミラー３２を通過した１次回折光もミラー３２による部分的な遮光により光束が制限されているため、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３にてケラレて熱が発生してしまうことが防止される。さらに、絞り１３２にて１次回折光の残りの部分を遮光することにより、絞り１３２まで到達した光の遮光により生じる熱の発生を容易に除去することが実現される。その結果、光学系の最適化により必要な光学性能を満足することができ、画像記録装置１における画像記録（すなわち、光による描画）の質の安定性を確保することができる。
【００５７】
なお、絞り１３２は投影光学系１３の複数のレンズ（第１ないし第４レンズ群５１〜５４）の間においてＳＬＭ１２と光学的に共役な位置に配置されるため、絞り１３２にて遮光することにより、０次光と１次回折光とを的確に分離して１次回折光を確実に遮光することが容易に実現される。
【００５８】
次に、投影光学系１３の特徴について説明する。既述のように、投影光学系１３は両側テレセントリック系となっており、絞り１３２よりも物体側（前側）のレンズ群の後側焦点と、絞り１３２よりも像側（後側）のレンズ群の前側焦点とが一致している。これにより、像を形成する主光線が光軸に平行となり、物像間距離の変動が画像記録の質に与える影響が低減される。また、主光線が光軸に平行である場合は、各光変調素子からの光は拡散光であるため、１次回折光の全体を取り込むには最も物体側のレンズ５１１がＳＬＭ１２を覆う大きさである（すなわち、平行投影した大きさよりも大きい）ことが必須となる。
【００５９】
ＳＬＭ１２は反射型であるため、照明光をレンズ５１１の背後からＳＬＭ１２に入射させることが必要となり、さらに、ＧＬＶでは照明光の入射角が仕様において制限されている。ここで、既述のように、レンズ５１１はＳＬＭ１２を覆う大きさであることが必要であり、かつ、照明光の照射がレンズ５１１により妨げられないようにする必要があるため、ＳＬＭ１２からレンズ５１１までの距離（物体距離）は比較的長い距離とされる。レンズ５１１が大きくなり、さらに物体距離が長い場合、球面収差等の収差を抑制する必要があるため、投影光学系１３では第１レンズ群５１はダブレット構造を含むものとなっている（第１レンズ群５１は３枚以上のレンズから構成されてもよい。）。
【００６０】
第１レンズ群５１の合成焦点距離は、各種収差の影響に配慮しつつ比較的短くされ、さらに、第２レンズ群５２の口径が比較的大きくされる。これにより、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３において１次回折光を容易に通過させることができ、光軸に対して大きく傾く１次回折光が鏡筒１３１０でケラレて発熱してしまうことを容易に防止することが可能となる。
【００６１】
具体的には、図４の投影光学系１３では、最もＳＬＭ１２側の第１レンズ群５１に含まれるレンズの最大口径ＡＰ１は３１（ただし、表１に示すようにＳＬＭ１２から最初のレンズ面までの距離を１００とする。）であり、第１レンズ群５１と絞り１３２との間のレンズの最大口径ＡＰ２は２９であり、（ＡＰ１／ＡＰ２）が約１．１とされる。この条件により、第１レンズ群５１およびミラー３２を通過した後の１次回折光が絞り１３２までのレンズにてケラレることを防止する設計を容易に行うことができる。
【００６２】
また、ＳＬＭ１２と記録媒体９との間の距離Ｌ１は４００であり、ＳＬＭ１２と最もＳＬＭ１２側のレンズ５１１との間の距離Ｌ２は１００であり、（Ｌ１／Ｌ２）が４．０とされる。このように、投影光学系１３の物像間距離に対して物体距離をある程度確保することにより、ＳＬＭ１２に照射される光と投影光学系１３との干渉を容易に避けることができる。
【００６３】
第２レンズ群５２および第３レンズ群５３は全体で負のパワーを有し、これにより、投影光学系１３の全長が短くされる。また、既述のようにこれらのレンズ群の移動により変倍が行われる。
【００６４】
絞り１３２のＳＬＭ１２側に隣接するレンズ５３１（すなわち、第３レンズ群５３）のパワーが負とされることにより、絞り１３２よりも記録媒体９側に位置する第４レンズ群５４へと光を容易に導くことができ、第３レンズ群５３および第４レンズ群５４によりいわゆるレトロフォーカスタイプのレンズ系が構成される。これにより、投影光学系１３の全長を短くするとともにズームレンズの設計を容易に行うことができる。
【００６５】
もちろん、表１および表２に示す設計例では、さらに、投影光学系１３としての現実的な物像間距離、最も像側のレンズから記録媒体９までの像距離、明るさ（開口数）、倍率等の様々な仕様、並びに、収差補正、解像力（主にＭＴＦ（Modulation Transfer Function）や波面収差）の許容範囲が考慮されている。また、ハイパワーレーザに対する耐久性、レンズ枚数、熱の影響を考慮したレンズの貼り合わせ面の数の上限、反射防止コーティング等に依存する制限も考慮されている。
【００６６】
図８は上記設計方針に従うことなく設計された投影光学系９１３を比較例として示す図である。投影光学系９１３では、２枚のレンズを有する第１レンズ群９５１、４枚のレンズを有する第２レンズ群９５２、１枚のレンズを有する第３レンズ群９５３および６枚のレンズを有する第４レンズ群９５４が設けられ、絞り９１３２は第４レンズ群９５４のレンズ間に配置される。
【００６７】
図８では投影光学系９１３に１次回折光が入射する様子を示しており、第２レンズ群９５２の最初のレンズにて入射光が大きくはみ出してケラレ、その後も光が徐々にケラレる。レンズからはみ出した光は、鏡筒の側面やレンズを支持する部位（一般的には金属にて形成される。）にて遮光され、鏡筒内が複雑に加熱される。そして、鏡筒の温度上昇は精密に調整されたレンズの位置を変化させたり、レンズの偏芯を招き、その結果、結像性能の劣化や不安定化、温度変化に起因する描画品質の不安定化が生じてしまう。
【００６８】
これに対し、図４に示す投影光学系１３では、光学系の最適化により容易に遮光に起因して生じる熱を除去しつつ必要な光学性能を満足することができ、画像記録の質の安定性を確保することができる。
【００６９】
図９は投影光学系１３の他の例を示す平面図である。投影光学系１３は、図４の場合と同様に、ＳＬＭ１２側から第１光学系１３１、絞り１３２および第２光学系１３３を順に備え、第１光学系１３１にはミラー３２が設けられる。なお、保護ガラス１５１は省略される。図９においても鏡筒１３１０、１３３０および絞り１３２用の冷却機構１５２（図２参照）の図示を省略している。各レンズの基本的な形状は図４と同様であり、同符号を付している。図９はテレ端での投影光学系１３を示しており、図１０および図１１はそれぞれ中間位置およびワイド端での投影光学系１３を示す。図９ないし図１１に示すように、変倍を行う際には第２レンズ群５２および第３レンズ群５３が光軸に沿って移動する。物体側からの面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数は表３に示す通りであり、面間隔ｄ４、面間隔ｄ１３、面間隔ｄ１５、および、倍率は表４に示す通りである。ただし、光の波長は８０８ｎｍであり、物体側ＮＡは０．０４である。
【００７０】
【表３】
2006323346.tif 000005
【００７１】
【表４】
2006323346.tif 000006
【００７２】
図９ないし図１１に示すように、０次光は第１レンズ群５１を通過した後、ミラー３２に反射されることなくミラー３２の開口を通過して第２レンズ群５２および第３レンズ群５３をさらに通過し、絞り１３２に原則として遮られることなく第４レンズ群５４へと導かれて記録媒体９に到達する。
【００７３】
図１２は投影光学系１３に１次回折光が入射した様子を示す図である。図７の場合と同様に、第１レンズ群５１に入射した１次回折光の一部はミラー３２にて反射され、第１レンズ群５１を再度通り抜けて図２に示すようにミラー３３にてさらに反射されて遮光用水冷ジャケット４３へと導かれる。ミラー３２の開口を通過した１次回折光は、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３においてケラレることなく絞り１３２へと導かれ、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３近傍における遮光による発熱および熱変形が防止される。また、冷却機構１５２により、絞り１３２に１次回折光が照射されて発生する熱が効率よく除去され、周囲への熱の伝達が防止される。その結果、画像記録装置１における画像記録（すなわち、光による描画）の質の安定性を確保することができる。
【００７４】
第１レンズ群５１の合成焦点距離は、各種収差の影響に配慮しつつ比較的短くされ、さらに、第２レンズ群５２の口径は比較的大きくされる。これにより、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３において１次回折光を容易に通過させることができ、光軸に対して大きく傾く１次回折光が鏡筒１３１０でケラレて発熱してしまうことを容易に防止することが可能となる。
【００７５】
図９の場合、第１レンズ群５１に含まれるレンズの最大口径ＡＰ１は３３（ただし、ＳＬＭ１２から最初のレンズ面までの距離を１００とする。）であり、第１レンズ群５１と絞り１３２との間のレンズの最大口径ＡＰ２は２８であり、（ＡＰ１／ＡＰ２）が約１．２とされる。この条件により、第１レンズ群５１を通過した後の１次回折光が絞り１３２までのレンズにてケラレることを防止する設計を容易に行うことができる。
【００７６】
また、ＳＬＭ１２と記録媒体９との間の距離Ｌ１は４００であり、ＳＬＭ１２とレンズ５１１との間の距離Ｌ２は１００であり、（Ｌ１／Ｌ２）が４．０とされる。これにより、ＳＬＭ１２に照射される光と投影光学系１３との干渉を容易に避けることができる。図９の投影光学系１３の他の特徴は、図４の場合と同様である。
【００７７】
図１３は投影光学系１３のさらに他の例を示す平面図である。投影光学系１３は、図４の場合と同様に、ＳＬＭ１２側から第１光学系１３１、絞り１３２および第２光学系１３３を順に備え、第１光学系１３１にはミラー３２が設けられる。なお、保護ガラス１５１は省略される。図１３においても鏡筒１３１０、１３３０および絞り１３２用の冷却機構１５２（図２参照）の図示を省略している。各レンズの基本的な形状は図４と同様であり、同符号を付しているが、第４レンズ群５４のレンズ５４３とレンズ５４４とが像側に凸となる１つのメニスカスレンズ５４３ａに置き換えられる点で異なる。図１３はテレ端での投影光学系１３を示しており、図１４および図１５はそれぞれ中間位置およびワイド端での投影光学系１３を示す。図１３ないし図１５に示すように、変倍を行う際には第２レンズ群５２および第３レンズ群５３が光軸に沿って移動する。物体側からの面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数は表５に示す通りであり、面間隔ｄ４、面間隔ｄ１３、面間隔ｄ１５、および、倍率は表６に示す通りである。ただし、光の波長は８０８ｎｍであり、物体側ＮＡは０．０４である。
【００７８】
【表５】
2006323346.tif 000007
【００７９】
【表６】
2006323346.tif 000008
【００８０】
図１３ないし図１５に示すように、０次光は第１レンズ群５１を通過した後、ミラー３２に反射されることなくミラー３２の開口を通過して第２レンズ群５２および第３レンズ群５３をさらに通過し、絞り１３２に原則として遮られることなく第４レンズ群５４へと導かれて記録媒体９に到達する。
【００８１】
図１６は投影光学系１３に１次回折光が入射した様子を示す図である。図７の場合と同様に、第１レンズ群５１に入射した１次回折光の一部はミラー３２にて反射され、第１レンズ群５１を再度通り抜けて図２に示すようにミラー３３にてさらに反射されて遮光用水冷ジャケット４３へと導かれる。ミラー３２の開口を通過した１次回折光は、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３においてケラレることなく絞り１３２へと導かれ、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３近傍における遮光による発熱および熱変形が防止される。また、冷却機構１５２により、絞り１３２に１次回折光が照射されて発生する熱が効率よく除去され、周囲への熱の伝達が防止される。その結果、画像記録装置１における画像記録（すなわち、光による描画）の質の安定性を確保することができる。
【００８２】
図１３の投影光学系１３の場合も、第１レンズ群５１の合成焦点距離は、各種収差の影響に配慮しつつ比較的短くされ、さらに、第２レンズ群５２の口径が比較的大きくされる。これにより、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３において１次回折光を容易に通過させることができ、光軸に対して大きく傾く１次回折光が鏡筒１３１０でケラレて発熱してしまうことを容易に防止することが可能となる。
【００８３】
第１レンズ群５１に含まれるレンズの最大口径ＡＰ１は３３（ただし、ＳＬＭ１２から最初のレンズ面までの距離を１００とする。）であり、第１レンズ群５１と絞り１３２との間のレンズの最大口径ＡＰ２は２７であり、（ＡＰ１／ＡＰ２）が約１．２とされる。この条件により、第１レンズ群５１を通過した後の１次回折光が絞り１３２までのレンズにてケラレることを防止する設計を容易に行うことができる。
【００８４】
また、ＳＬＭ１２と記録媒体９との間の距離Ｌ１は４００であり、ＳＬＭ１２とレンズ５１１との間の距離Ｌ２は１００であり、（Ｌ１／Ｌ２）が４．０とされる。これにより、ＳＬＭ１２に照射される光と投影光学系１３との干渉を容易に避けることができる。図１３の投影光学系１３の他の特徴は、図４の場合と同様である。
【００８５】
図１７は投影光学系１３のさらに他の例を示す平面図である。投影光学系１３は、図４の場合と同様に、ＳＬＭ１２側から第１光学系１３１、絞り１３２および第２光学系１３３を順に備え、絞り１３２は投影光学系１３の複数のレンズの間においてＳＬＭ１２と光学的に共役な位置に配置されるが、第１光学系１３１にはミラー３２が設けられない点で大きく異なる。なお、保護ガラス１５１も省略される。図１７においても鏡筒１３１０、１３３０および絞り１３２用の冷却機構１５２の図示を省略している。各レンズの基本的な形状は図１３と同様であり、同符号を付している。図１７はテレ端での投影光学系１３を示しており、図１８および図１９はそれぞれ中間位置およびワイド端での投影光学系１３を示す。図１７ないし図１９に示すように、変倍を行う際には第２レンズ群５２および第３レンズ群５３が光軸に沿って移動する。物体側からの面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数は表７に示す通りであり、面間隔ｄ４、面間隔ｄ１３、面間隔ｄ１５、および、倍率は表８に示す通りである。ただし、光の波長は８０８ｎｍであり、物体側ＮＡは０．０４である。
【００８６】
【表７】
2006323346.tif 000009
【００８７】
【表８】
2006323346.tif 000010
【００８８】
図１７ないし図１９に示すように、０次光は第１レンズ群５１を通過した後、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３を通過し、絞り１３２に原則として遮られることなく第４レンズ群５４へと導かれて記録媒体９に到達する。
【００８９】
図２０は投影光学系１３に１次回折光が入射した様子を示す図である。投影光学系１３ではミラー３２は用いられないが、第１レンズ群５１を通過した１次回折光は全てケラレることなく第２レンズ群５２および第３レンズ群５３を通過して絞り１３２へと導かれ、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３近傍における遮光による発熱および熱変形が防止される。また、冷却機構１５２により、絞り１３２に１次回折光が照射されて発生する熱が容易かつ効率よく除去され、周囲への熱の伝達が防止される。その結果、図４の投影光学系１３の場合と同様に、画像記録装置１における画像記録（すなわち、光による描画）の質の安定性を確保することができる。
【００９０】
図１７の投影光学系１３の場合も、第１レンズ群５１の合成焦点距離は、各種収差の影響に配慮しつつ比較的短くされ、さらに、第２レンズ群５２の口径が比較的大きくされる。これにより、第２レンズ群５２および第３レンズ群５３において１次回折光を容易に通過させることができ、光軸に対して大きく傾く１次回折光が鏡筒１３１０でケラレて発熱してしまうことを容易に防止することが可能となる。
【００９１】
第１レンズ群５１に含まれるレンズの最大口径ＡＰ１は３３（ただし、ＳＬＭ１２から最初のレンズ面までの距離を１００とする。）であり、第１レンズ群５１と絞り１３２との間のレンズの最大口径ＡＰ２は２７であり、（ＡＰ１／ＡＰ２）が約１．２とされる。この条件により、第１レンズ群５１を通過した後の１次回折光が絞り１３２までのレンズにてケラレることを防止する設計を容易に行うことができる。
【００９２】
また、ＳＬＭ１２と記録媒体９との間の距離Ｌ１は４００であり、ＳＬＭ１２とレンズ５１１との間の距離Ｌ２は１００であり、（Ｌ１／Ｌ２）が４．０とされ、ＳＬＭ１２に照射される光と投影光学系１３との干渉を容易に避けることができる。ミラー３２が省略されるという点を除いて図１７の投影光学系１３の他の特徴は、図４の場合と同様である。
【００９３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００９４】
例えば、光源は半導体レーザには限定されず、ランプ等の他の光源であってもよい。特に、ハイパワーの光源の場合、投影光学系１３の鏡筒での１次回折光のケラレを防止するという技術が利用されることが好ましい。
【００９５】
０次光を記録媒体９上で走査する機構は、保持ドラム７の回転や光学ヘッド１０の移動以外に、例えば、記録媒体９が平面上に保持され、保持部と光学ヘッドとが相対的に移動することにより、２次元に走査が行われてもよい。
【００９６】
既述のように、本実施の形態では投影光学系１３の鏡筒が、２つの部位（鏡筒１３１０，１３３０）の組み合わせにより形成されるが、鏡筒は１つであってもよいし３以上であってもよい。また、本実施の形態の場合、絞り１３２は厳密には鏡筒１３１０，１３３０の外に位置するが、これらの鏡筒１３１０，１３３０を１つの鏡筒と捉えた場合、絞り１３２は実質的に鏡筒内に位置し、ミラー３２や絞り１３２は鏡筒内で遮光を行う部材となっている。なお、ミラー３２は、投影光学系１３内の複数のレンズの間において絞り１３２よりもＳＬＭ１２側に配置されるのであれば他の位置に配置されてもよい。
【００９７】
鏡筒内で遮光を行う手段は、ミラー３２や絞り１３２には限定されない。例えば、絞り１３２に類似した冷却機構付きの開口板がミラー３２に代えて、あるいは、他の位置に設けられてもよい。鏡筒内での１次回折光のケラレによる熱の発生が防止できるのであれば、すなわち、鏡筒内のレンズでケラレる前に遮光を行うのであれば、遮光を行う手段は様々な位置に様々な態様にて配置されてよい。
【００９８】
遮光により生じる熱を除去する手段は、遮光用水冷ジャケット４３や冷却機構１５２等には限定されず、例えば、絞り１３２や遮光用水冷ジャケット４３に代えて設けた部材にヒートパイプ等の熱移動部材を取り付けて熱移動部材からの熱が水冷ジャケットにより除去されてもよい。また、冷却は水冷式のものには限定されず、例えば、絞り１３２にフィンを設けたり、遮光用水冷ジャケット４３に代えてフィンを有する遮光部材を設け、ファンからの風を照射して空冷式にて冷却が行われてもよい。
【００９９】
また、１次回折光は全て投影光学系１３に入射する必要はなく、一部は投影光学系１３の外部にて遮光され、外部の遮光により生じる熱が適宜除去されてもよい。
【０１００】
上記実施の形態では、１次回折光を絞り１３２まで導く設計を容易に行うための条件である（ＡＰ１／ＡＰ２）が１．１〜１．２程度の範囲に収まるが、もちろん、１．２よりも大きな値とされてもよい。ただし、設計の容易さや収差の低減の観点からは１．７以下とされることが好ましい。なお、（ＡＰ１／ＡＰ２）は１未満の正の値とされてもよい。
【０１０１】
上記実施の形態では、照明光のＳＬＭ１２への照射がレンズ５１１により遮られないように、（Ｌ１（物像間距離）／Ｌ２（物体距離））が４．０とされるが、Ｌ１が４００である場合にＬ２が８０程度まで短く設計することも可能であることから、少なくとも（Ｌ１／Ｌ２）は５．０未満とされることが好ましい。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、絞り１３２が第３レンズ群５３と第４レンズ群５４との間に配置されるが、鏡筒内において、絞り１３２は最も記録媒体９側のレンズと記録媒体９との間、すなわち、全てのレンズに対して記録媒体９側に配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】画像記録装置を示す図である。
【図２】光学ヘッドの内部の構成要素を示す図である。
【図３】配列された光変調素子の拡大図である。
【図４】投影光学系の光学要素を示す平面図である。
【図５】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図６】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図７】投影光学系における１次回折光を示す図である。
【図８】比較例に係る投影光学系を示す平面図である。
【図９】投影光学系の他の例を示す平面図である。
【図１０】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図１１】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図１２】投影光学系における１次回折光を示す図である。
【図１３】投影光学系のさらに他の例を示す平面図である。
【図１４】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図１５】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図１６】投影光学系における１次回折光を示す図である。
【図１７】投影光学系のさらに他の例を示す平面図である。
【図１８】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図１９】変倍後の投影光学系を示す平面図である。
【図２０】投影光学系における１次回折光を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１    画像記録装置
７    保持ドラム
９    記録媒体
１１    バーＬＤ
１２    ＳＬＭ
１３    投影光学系
３２，３３    ミラー
４３    遮光用水冷ジャケット
５１    第１レンズ群
５２    第２レンズ群
５３    第３レンズ群
５４    第４レンズ群
８１，８２    モータ
１２１    光変調素子
１３２    絞り
１５２    冷却機構
１３１０，１３３０    鏡筒
【図１】
2006323346.tif 000011
【図２】
2006323346.tif 000012
【図３】
2006323346.tif 000013
【図４】
2006323346.tif 000014
【図５】
2006323346.tif 000015
【図６】
2006323346.tif 000016
【図７】
2006323346.tif 000017
【図８】
2006323346.tif 000018
【図９】
2006323346.tif 000019
【図１０】
2006323346.tif 000020
【図１１】
2006323346.tif 000021
【図１２】
2006323346.tif 000022
【図１３】
2006323346.tif 000023
【図１４】
2006323346.tif 000024
【図１５】
2006323346.tif 000025
【図１６】
2006323346.tif 000026
【図１７】
2006323346.tif 000027
【図１８】
2006323346.tif 000028
【図１９】
2006323346.tif 000029
【図２０】
2006323346.tif 000030