(57)【要約】【課題】小面積に高精細な画像の記録が可能で、光による記録方式でありながら光偏向器を必要としない新規な情報記録装置を実現する。【解決手段】光源装置により、光源１０からの光束で、ライン状の光シャッタアレイ２２を帯状に均一照明し、光シャッタアレイ２２によりオン／オフされた光を集光レンズ２４により、露光部に１以上のドット状に集光させて被露光面３０の露光を行い、被露光面３０と露光部との相対的な変位により被露光面３０に情報記録を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置により、光源からの光束で、ライン状の光シャッタアレイを帯状に均一照明し、上記光シャッタアレイによりオン／オフされた光を集光レンズにより、露光部に１以上のドット状に集光させて被露光面の露光を行い、変位手段により上記被露光面と露光部とを相対的に変位させて上記被露光面に情報記録を行うことを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報記録装置において、
光源装置が、所定発光強度を有する１以上の発光素子と、この１以上の発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する光束分散手段と、この光束分散手段により分散された光束を、上記光シャッタアレイ上に相互に重畳して、上記光シャッタ配列方向に長い帯状に照射させるレンズ系とを有し、
上記光束分散手段の中心軸と上記レンズ系の光軸を合致させ、上記光軸に対して、１以上の発光素子を上記光シャッタ配列方向に平行な方向に対称的に配置することにより、上記帯状の照射部をその長手方向に均一に照射するように構成されたことを特徴とする情報記録装置。
【請求項３】
請求項１記載の情報記録装置において、
光源装置が、所定発光強度を有する２以上の発光素子と、これら２以上の発光素子に１対１に対応して設けられ、各発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する２以上の光束分散手段と、これらの光束分散手段により分散された光束を、上記光シャッタアレイ上に相互に重畳して、上記光シャッタ配列方向に長い帯状に照射させるレンズ系とを有し、
各発光素子はその発光部を、対応する光束分散手段の中心軸上に配置され、
上記発光素子およびこれに対応する光束分散手段の対は、上記レンズ系の光軸に対して、上記光シャッタ配列方向において対称的に、且つ、上記光軸に対して傾くように配置されていることを特徴とする情報記録装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の情報記録装置において、
光源を構成する１または２以上の発光素子が、反射型の発光ダイオードであることを特徴とする情報記録装置。
【請求項５】
請求項４記載の情報記録装置において、
光源を構成する１または２以上の反射型の発光ダイオードは、ライン状の電極を光シャッタ配列方向に平行もしくは傾けて配置されることを特徴とする情報記録装置。
【請求項６】
請求項２〜５の任意の１に記載の情報記録装置において、
発光素子が発光ダイオードであって、
光シャッタアレイが液晶シャッタアレイであり、
光束分散手段とレンズ系との間に、上記液晶シャッタアレイに対する照射光の偏光状態を揃えるためのＰＳ変換素子を有することを特徴とする情報記録装置。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の情報記録装置において、
集光レンズが、光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に対応して配列する集光レンズアレイであることを特徴とする情報記録装置。
【請求項８】
請求項６記載の情報記録装置において、
集光レンズが、ＧＲＩＮレンズによる集光レンズアレイであることを特徴とする情報記録装置。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載の情報記録装置において、
光源から露光部に至る光路上に、光路を折り曲げるための反射鏡を１以上有することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載の情報記録装置に用いられる光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報記録装置およびその光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光性の被露光部に光をドット状に集光させて露光を行い、情報の記録を行う情報記録装置は光プリンタ等に関連して広く知られている。光プリンタに代表される情報記録装置は、情報を記録する面積が「縦横とも数百ｍｍ」と大きく、光源からの光束はポリゴンミラーのような光偏向器により偏向され、ｆθレンズに代表される走査光学系により被露光部にドット状に集光され、被露光部を光走査することにより情報の書込みが行われる。このため、ポリゴンミラーのような可動部を必要とし、また、光源から被露光部に至る光路長も大きいため、情報記録装置のサイズも大きい。
【０００３】
一方、各種のラベルやチケット、カード等への情報記録においては、情報を記録すべき面積も縦横ともに高々数ｃｍであり、このような小面積への情報記録には、上記光プリンタ等による情報記録は適しない。従来、このような小面積への情報記録を行う情報記録装置としてはインクジェット式のものが知られているが、近来、例えば光ディスクのディスク面へのラベル画像の印写や、光ディスクへの情報記録等「小面積に高精細な記録」が求められつつあり、高精細記録に適した「光のよる記録方式の情報記録装置」であって且つ「コンパクトなもの」の実現が意図されている。
【０００４】
このような「高精細記録に適した光による記録方式の情報記録装置」は従来、知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、小面積に高精細な画像の記録が可能であり、光による記録方式でありながら、光偏向器を必要せず、コンパクトで新規な情報記録装置と、この情報記録装置に用いられる光源装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の情報記録装置は「光源装置により、光源からの光束で、ライン状の光シャッタアレイを帯状に均一照明し、光シャッタアレイによりオン／オフされた光を集光レンズにより、露光部に１以上のドット状に集光させて被露光面の露光を行い、変位手段により上記被露光面と露光部とを相対的に変位させて上記被露光面に情報記録を行う装置」である（請求項１）。
【０００７】
即ち、情報記録装置は、光源装置と、ライン状の光シャッタアレイと、集光レンズと、変位手段とを有する。  
「ライン状の光シャッタアレイ」は、微小な光シャッタ（オン／オフにより光の通過・遮断を制御する）をライン状にアレイ配列したものであり、制御手段により各光シャッタのオン／オフを独立して制御される。「制御手段」は、光シャッタアレイに組み込まれて光シャッタアレイの一部をなす。記録すべき情報は上記制御手段に入力される。
【０００８】
「光源装置」は、光源を含み、光源からの光束により、光シャッタアレイを「帯状に均一照明」する。帯状の照明領域における長手方向は、勿論、光シャッタアレイの光シャッタがライン状に配列する「光シャッタ配列方向」である。即ち、光源装置により「光シャッタの配列した領域が帯状に均一照明される」ので、光シャッタアレイの各光シャッタ部分が互いに等しい光強度で照明されることになり、各光シャッタを通過する光量は、全ての光シャッタにおいて互いに実質的に等しくなる。
【０００９】
「集光レンズ」は、光シャッタによりオン／オフされた光を、露光部に１以上のドット状に集光させる。即ち、「露光部」は、光シャッタによりオン／オフされた光の集光レンズによる集光部であり、従って、露光部は情報記録装置に対して固定的な位置である。
【００１０】
また、露光部に集光されるドットは１以上であるから、露光部に集光形成されるドットは１個であることも複数個であることもあり、光シャッタアレイにおける全光シャッタをオンにすれば、露光部には、光シャッタアレイを構成する全光シャッタ数に等しい数のドットが集光形成される。この場合におけるドットの配列方向、即ち、光シャッタアレイにおける光シャッタ配列方向に対応する方向を「主方向」と呼ぶ。全光シャッタ数に等しい数のドットを集光形成した場合、各ドットは互いに近接し「全体として直線」が書込まれる。
【００１１】
「被露光面」は、情報記録装置による露光対象物の露光されるべき面である。  
被露光面は、情報を記録されるべき記録媒体の感光性を有する表面、即ち「感光面」であり、従って、実態的には記録媒体の感光面である。
【００１２】
「変位手段」は、被露光面と露光部とを相対的に変位させる。この相対的な変位の方向は、上記主方向に交わる方向であり、この方向を「副方向」と呼ぶ。副方向は、一般的には主方向と直交する方向であるが、これに限らず、副方向が「主方向に対して斜めに交わる方向」であってもよい。被露光面と露光部とを副方向に相対的に変位させつつ被露光面を露光することにより被露光面は２次元的に露光され、この２次元領域を露光したドット状の集光部の集合が記録画像に対応する。
【００１３】
なお、変位手段による「被露光面と露光部との相対的な変位」は、記録媒体に対して情報記録装置を副方向に変位させて行っても良いし、情報記録装置に対して記録媒体の感光面を変位させてもよく、さらには、副方向において、情報記録装置と記録媒体とを両者の変位が相対的となるように上記両者を変位させてもよい。このような変位手段は、従来から種々のものが知られており、これら公知のものを適宜に使用することができる。
【００１４】
記録媒体としては「感光性」を有するものであれば特に制限無く用いることができ、例えば、光導電性のものや光発色性のもの、銀塩フィルム等を用いることができる。例えば、後述の実施例のように、光ディスクのラベル面として光ディスクの非記録部に光発色性の記録層を形成したものを記録媒体とすることもできるし、光ディスクの「感光性の記録面」に情報を記録する場合であれば、光ディスク自体が記録媒体である。
【００１５】
請求項１記載の情報記録装置における光源装置は、所定発光強度を有する１以上の発光素子と、この１以上の発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する光束分散手段と、この光束分散手段により分散された光束を、光シャッタアレイ上に相互に重畳して、光シャッタ配列方向に長い帯状に照射させるレンズ系とを有し、光束分散手段の中心軸とレンズ系の光軸を合致させ、上記光軸に対して、１以上の発光素子を光シャッタ配列方向に平行な方向に対称的に配置することにより「帯状の照射部をその長手方向に均一に照射する」ように構成することができる（請求項２）。
【００１６】
１以上の発光素子は「所定発光強度」を有する。発光素子が１個である場合には、光シャッタアレイは、１個の発光素子の放射する光により「光シャッタ配列方向（前述の「主方向」）に長い帯状」に照射（照明）されるので、この照射状態で記録が可能であるような発光強度が「所定発光強度」である。また、発光素子が２以上の場合には、２以上の発光素子の放射する光の合成による照射状態で記録が可能であるとともに、２以上の発光素子が相互に「実質的に同一の発光強度」を有する。このように記録が可能であり、且つ各発光素子の「実質的に同一の発光強度」が、この場合における所定発光強度である。
【００１７】
「光束分散手段」は、発光素子から放射される放射を、上記「主方向に分かれた複数の光束」に分割する。  
光束分散手段としては後述するシリンドリカルレンズアレイを好適に用いることができるほか、回折格子や「フライアイレンズアレイ」を用いることもできる。回折格子を用いる場合には発光素子からの光束は「０次光、±１次光等の回折光」として分散される。
【００１８】
光束分散手段としてシリンドリカルレンズアレイを用いる場合、個々のシリンドリカルレンズは「マイクロシリンドリカルレンズ」である。従って、１個の発光素子から放射された光束はシリンドリカルレンズアレイの個々のシリンドリカルレンズにより「主走査方向に分散」される。換言すれば、主方向において「シリンドリカルレンズごとの光束」に分かれる。
【００１９】
このように分散された光束は、レンズ系により、光シャッタアレイの入射面上に「主方向に長い帯状」に照射されるが、このとき、光束分散手段により分散された光束は、光シャッタアレイ上に相互に重畳して照射される。ここに「分散された光束が、光シャッタアレイ上に相互に重畳して照射される」とは、分散により分かれた各光束が、レンズ系の作用により「主方向に長い帯状」に集光し、これらの長い集光部が互いに重なり合うことを意味するが、光束分散手段の中心軸とレンズ系の光軸とが合致しているので、長い集光部の重なり合いにおいて「長い集光部の主方向における中心」は「分散した各光束に共通」となる。換言すれば、このとき、主方向に於いては「各発光素子の発光部」の中央からの光線がレンズ系光軸位置に位置しているのである。
【００２０】
そして、各発光素子は所定発光強度を持ち、レンズ系の光軸に対して主方向に対称的に配列される（発光素子が１個の場合にはレンズ系光軸上に配置される。）ので、長い集光部が互いに重畳することにより、重畳した集光部は「主方向に均一の照度分布を有する」ことになる。  
請求項１記載の情報記録装置の光源装置はまた「所定発光強度を有する２以上の発光素子と、これら２以上の発光素子に１対１に対応して設けられ、各発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する２以上の光束分散手段と、これらの光束分散手段により分散された光束を、光シャッタアレイ上に相互に重畳して、光シャッタ配列方向に長い帯状に照射させるレンズ系とを有し、各発光素子はその発光部を対応する光束分散手段の中心軸上に配置され、「発光素子およびこれに対応する光束分散手段の対」が、レンズ系の光軸に対して「光シャッタ配列方向（前記「主方向」）において対称的」に、且つ「上記光軸に対して傾くよう」に配置されている構成」とすることができる（請求項３）。
【００２１】
請求項２または３記載の情報記録装置において「光源を構成する１または２以上の発光素子」は、反射型の発光ダイオードであることができる（請求項４）。勿論、これに限らず、通常の発光ダイオードや半導体レーザを用いることもできる。複数の発光素子としては「発光ダイオードアレイや半導体レーザアレイ」等を用いることもできる。
【００２２】
反射型の発光ダイオードは通常の発光ダイオードに比して「放射される光束の指向性」が高く、平行光束に近い光束を取り出すことができるので光の利用効率が良い。光束分散手段がシリンドリカルレンズやフライアイレンズである場合には、これらに近接して配置することもでき、光源部を有効に小型化することが可能である。
【００２３】
また、発光素子を複数個にすることにより、露光に供される光エネルギを有効に大きくすることができ、記録速度を大きくすることや、感光に大きな光エネルギを必要とする記録媒体への露光が可能になる。
【００２４】
請求項４記載の情報記録装置のように、光源に１または２以上の反射型の発光ダイオードを用いる場合には「ライン状の電極を光シャッタ配列方向に平行もしくは傾けて配置」するのが好ましい（請求項５）。
【００２５】
前述の如く、光シャッタアレイを照射する帯状照射領域の主方向の中心には、発光素子の中心部からの主光線が入射する。ライン状の電極が「主方向に直交する向き」であると、この部分は「反射型の発光ダイオードから放射される光束の中央部を遮光」するので、帯状照射領域の中央部の光強度が低下してしまう。ライン状の電極を主方向に平行にすれば、このような状態は回避される。またライン状の電極を主方向に対して傾けて配置しても、上記状態は有効に軽減される。
【００２６】
請求項２〜５の任意の１に記載の情報記録装置において、発光素子として「発光ダイオード（通常の発光ダイオードもしくは反射型の発光ダイオード）」、光シャッタアレイとして「液晶シャッタアレイ」を用いる場合、発光ダイオードから放射される光は無偏光状態であり、液晶シャッタアレイは「光の偏光状態を利用してスイッチングを行う」ので、無偏光状態の光を液晶シャッタアレイに入射させた場合には、入射する光の半分が情報記録に利用されないことになる。
【００２７】
この問題を回避するために、このような場合は、光束分散手段とレンズ系との間に「液晶シャッタアレイに対する照射光の偏光状態を揃える」ためのＰＳ変換素子を有することが好ましい（請求項６）。
【００２８】
この場合、光束分散手段として「凸のシリンドリカルレンズアレイ」を用いると、アレイ配列される凸シリンドリカルレンズは主方向にのみ正のパワーを持つので、シリンドリカルレンズアレイの個々の凸シリンドリカルレンズを透過した光は、主方向において、凸シリンドリカルレンズごとに集光して分離するので、このことを利用して、分離した光をＰＳ変換素子により個別にＰＳ変換して、液晶シャッタアレイに対する照射光の偏光状態を揃えることにより、オン状態の光シャッタを実質的に１００％の入射光が通過するようにでき、情報記録装置における光利用効率を高めることができる。
【００２９】
請求項１〜６の任意の１に記載の情報記録装置における「集光レンズ」は、光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に対応して配列する集光レンズアレイであることが好ましい（請求項７）。この場合、「ＧＲＩＮレンズ（屈折率分布レンズ）による集光レンズアレイ」を好適に使用することができる（請求項８）。集光レンズは、単一のレンズで構成することもできるが、この場合、光シャッタアレイと被露光面との距離を小さくしようとすると、集光レンズに大きな画角のものが必要となり、集光レンズ自体も大口径化し、情報記録装置の大型化につながる。集光レンズとしてＧＲＩＮレンズによる集光レンズアレイを用いることにより、光シャッタアレイと被露光面との間の距離を有効に短縮でき、情報記録装置のコンパクト化が可能になる。  
請求項１〜８の任意の１に記載の情報記録装置は「光源から露光部に至る光路上に、光路を折り曲げるための反射鏡を１以上有する」ことができる（請求項９）。このような反射鏡を用いて光路を折り曲げることにより、光源から露光部に至る光路設定の自由度が大きくなり、情報記録装置の形状やサイズに課せられた条件を満足させやすくなる。
【００３０】
情報の記録のための「被露光部の露光」は、一般には、光源を連続的に点灯させておき、光シャッタアレイにおける光シャッタのオン／オフにより露光の有無を制御することにより行うことができるが、例えば、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの１トラックを露光するような情報記録の場合であれば、トラックに対応する特定の１つの光シャッタを連続してオンにしておき、光源の側を強度変調することによっても記録が可能である。
【００３１】
この発明の光源装置は上記請求項１〜９の任意の１に記載の情報記録装置に用いられる光源装置である。
【００３２】
即ち、この発明の光源装置は、光源を含み、光源からの光束により、光シャッタアレイを帯状（その長手方向は、勿論、光シャッタアレイにおける光シャッタの光シャッタ配列方向である。）に均一照明する機能を有するものであればよい。更に具体的には、１以上の発光素子と、この１以上の発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する光束分散手段と、光束を光シャッタアレイ上に帯状に、且つ長手方向に均一に照射させるレンズ系とを有することができ、光源を構成する１以上の発光素子としては「反射型の発光ダイオード」を好適に用いることができ、「光拡散手段」としてはシリンドリカルレンズアレイを好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上に説明したように、この発明によれば新規な情報記録装置とその光源装置を実現できる。この発明の情報記録装置は、光を偏向させないのでポリゴンミラーのような可動部を必要とせず、小型に構成することが可能である。また、ドット状に集光させた光による記録であるため、高精細な画像の記録が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、発明の実施の形態を説明する。なお、以下では、副方向は「主方向に直交」するものとする。
【００３５】
図１（ａ）は、情報記録装置の実施の１形態を示す図である。  
図１（ａ）において、符号１０は「光源」、符号１２は「光束分散手段」としてのシリンドリカルレンズアレイ、符号１４は「ＰＳ変換素子」、符号１６、１８は「レンズ系」を構成するレンズ、符号２０は「光路を折り曲げるための反射鏡」、符号２２は「光シャッタアレイ」である液晶シャッタアレイ、符号２４は「集光レンズ」をなすＧＲＩＮレンズアレイによる集光レンズアレイを示し、符号３０は「被露光面」を示す。被露光面３０の実態は「情報を記録されるべき記録媒体の感光面」である。
【００３６】
液晶シャッタアレイ２２の多数の微小な液晶シャッタは、図１（ａ）の図面に直交する方向へアレイ配列している。即ち、図１（ａ）において図面に直交する方向が「主方向」である。
【００３７】
液晶シャッタアレイ２２は、図示されない制御手段（液晶シャッタアレイに組み込まれて液晶シャッタアレイ２２の一部をなす。）により、個々の液晶シャッタが「記録すべき情報に応じてオン／オフ制御」される。液晶シャッタは「オン状態で光を透過」させる。液晶シャッタのオン／オフは「液晶層において光の偏光方向を制御」することにより行われる。
【００３８】
図１（ｂ）は、光源１０から光シャッタアレイ２２に至る光路を、仮想的に直線的に展開した状態を、図１（ａ）の上方から見た状態を説明図的に示している。
【００３９】
この実施の形態においては、光源１０は、３個の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃを、後述のように「主方向に相互に近接させ」て配列したものであり、情報記録が行われるときには、これら３個の発光素子が３段階に発光される。即ち、情報記録に要する光エネルギが小さい場合には、発光素子１０ｂのみが発光され、上記光エネルギが中程度のときには２個の発光素子１０ａ、１０ｃが同時に発光され、高エネルギで情報記録が行われるときは３個の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃが同時に発光される。
【００４０】
点灯された発光素子は、情報記録が行われる間、連続して発光する。この実施の形態で用いられている「発光素子」は反射型の発光ダイオードであり、図１（ｃ）に示す如き構造のものである。図１（ｃ−２）は正面図、同（ｃ−１）は仮想的な縦断面図である。
【００４１】
符号１００は本体部、符号１０１はＬＥＤチップ、符号１０２は反射ミラー、符号１０３は電極、符号１０４は放熱部を示している。
【００４２】
電極１０３によりＬＥＤチップ１０１を駆動して発光させると、発光した光は反射ミラー１０２により反射され、指向性を高められ、平行光束に近い光束となって放射される。即ち、発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃは「通常のＬＥＤの放射する光束」に比して高い指向性を有している。
【００４３】
シリンドリカルレンズアレイ１２は「入射側の面が微小なシリンドリカル面のアレイ配列」である。個々の微小なシリンドリカル面は凸シリンドリカル面であり、その母線方向（パワーを持たない方向）は、図１（ａ）において上下方向であり、従って、シリンドリカルレンズアレイ１２は、図１（ａ）において図面に直交する方向、即ち主方向に正のパワーを持つ微小な凸シリンドリカルレンズを主方向へアレイ配列させたものである。
【００４４】
発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃから放射された光束は、シリンドリカルレンズアレイ１２の各シリンドリカルレンズに入射し、主方向においては各シリンドリカルレンズの正のパワーにより射出面近傍に集光する。
【００４５】
ＰＳ変換素子１４は、シリンドリカルレンズアレイを透過した光が、各シリンドリカルレンズの正のパワーにより射出面近傍に主方向に集光する位置に設けられている。  
ＰＳ変換素子１４は周知の如く、光の入射方向に４５度傾いて配置された１連の「偏光分離膜と１／２波長板との組合せ」で構成されている。即ち、ＰＳ変換素子１４に入射した光は、偏向分離膜により、偏光分離膜を透過するＰ偏光成分と、偏光分離膜に反射されて膜内に伝搬するＳ偏光成分とに分離される。Ｐ偏光成分はＰＳ偏光素子１４をそのまま透過する。偏光分離膜に反射されたＳ偏光成分は、他の偏光分離膜に反射されて１／２波長板を透過して偏光面を９０度旋回されてＰＳ偏光素子から射出する。従って、ＰＳ変換素子１４から射出する光はＰ偏光成分のみとなっている。このときのＰ偏光成分の偏光方向は、液晶シャッタアレイ２２の「入射側面に設けられた偏光膜」を略１００％透過する方向である。
【００４６】
上記偏光膜を透過した光が「オン状態の液晶層内」で偏光面を９０度旋回されると、この光は液晶シャッタアレイ２２の射出側面に設けられた偏光膜（入射側の偏光膜に対して偏光方向が９０度をなしている。）を透過して情報を記録する光となる。
【００４７】
ＰＳ変換素子１４を透過し、偏光方向を上記の如くに揃えられた光は、発光素子からの光が、シリンドリカルレンズアレイ１２により主方向に分散された状態の光であるが、レンズ１６、１８を透過し、反射鏡２により光路を折り曲げられて液晶シャッタアレイ２２の入射側面に照射される。
【００４８】
このとき、照射される光束は、液晶シャッタアレイ２２の入射面上において「主方向に長い帯状」となり、全液晶シャッタの配列領域を隈なく照射する。そして、この照射状態において、全液晶シャッタが実質的に均一な強度の光で照射されるように「シリンドリカルレンズアレイ１２、レンズ１６、１８により構成される光学系」の光学特性が定められているのである。
【００４９】
即ち、光源をなす発光素子１０ａ等からの光は、シリンドリカルレンズアレイのシリンドリカルレンズごとに分割された「微小な光源」となり、レンズ１６、１８を介して、液晶シャッタアレイ２２の入射側面上に「主方向に長い線像」として照射されるが、このとき上記微小な光源による「入射面上の強度分布」が、微小な光源ごとに重畳されて、全体として均一な強度分布をもった「帯状の照射領域」を形成するように、上記光学特性が設定されているのである。
【００５０】
この実施の形態において、光源１０とシリンドリカルレンズアレイ１２とＰＳ変換素子１４とレンズ１６、１８と反射鏡２０とは「光源装置」を構成する。
【００５１】
ＧＲＩＮレンズアレイ２４は、微小な屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）を主方向にアレイ配列してなり、アレイ配列された個々のＧＲＩＮレンズは、液晶シャッタアレイ２２の射出側面と被露光面３０とを「等倍の結像関係」に結び付けている。従って、液晶シャッタアレイ２２において「ある液晶シャッタ」をオン状態にすると、該液晶シャッタを通過した光はＧＲＩＮレンズアレイ２４により被露光面３０上にドット状に集光する。ＧＲＩＮレンズアレイ２４によるドット状の集光が形成される部位が「露光部」である。
【００５２】
従って、記録すべき情報に応じて図示されない制御手段により液晶シャッタアレイのオン／オフを制御しつつ、露光部に対して被露光面３０を図１（ａ）で左右方向の何れか、例えば右向きに変位させれば、被露光面３０を上記情報に応じて露光することができる。
【００５３】
即ち、図１に即して実施の形態を説明した情報記録装置は、光源装置により、光源１０からの光束で、ライン状の光シャッタアレイ２２を帯状に均一照明し、光シャッタアレイ２２によりオン／オフされた光を集光レンズ２４により、露光部に１以上のドット状に集光させて被露光面３０の露光を行い、被露光面３０と露光部との相対的な変位により被露光面３０に情報記録を行うものである（請求項１）。
【００５４】
また、光源装置は、所定発光強度を有する１以上の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、この１以上の発光素子からの光束を光シャッタアレイの光シャッタ配列方向に分散する光束分散手段１２と、この光束分散手段により分散された光束を、光シャッタアレイ２２上に相互に重畳して、光シャッタ配列方向に長い帯状に照射させるレンズ系１６、１８とを有し、光束分散手段１２の中心軸とレンズ系１６，１８の光軸を合致させ、上記光軸に対して、１以上の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃを、光シャッタ配列方向に平行な方向に対称的に配置することにより、帯状の照射部をその長手方向に均一に照射するように構成されている（請求項２）。
【００５５】
光源１０を構成する２以上の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃは「反射型の発光ダイオード」である。また、光シャッタアレイ２２は液晶シャッタアレイであり、光束分散手段１２とレンズ系との間に、液晶シャッタアレイ２２に対する照射光の偏光状態を揃えるためのＰＳ変換素子１４を有する（請求項６）。
【００５６】
さらに、集光レンズ２４は、光シャッタアレイ２２の光シャッタ配列方向に対応して配列する集光レンズアレイであり（請求項７）、ＧＲＩＮレンズによる集光レンズアレイである（請求項８）。そして、光源１０から露光部３０に至る光路上に、光路を折り曲げるための反射鏡２０を有する（請求項９）。
【００５７】
ここで、図２を参照して、光シャッタアレイを照射する照射光の強度が「長さ方向に均一」になる仕組みを、図２を参照して説明する。
【００５８】
図２において、左右方向は主方向に対応している。  
簡単のため、図１（ｂ）に示す状態で、発光素子１０ｂのみを発光させたものとする。発光素子１０ｂは光束分散手段としてのシリンドリカルレンズアレイ１２の中心軸上にあり、且つ、レンズ１６、１８の光軸上に位置する。そこで、シリンドリカルレンズアレイ上に入射する発光素子１０ｂからの光束の「主方向における光強度分布」は、図２の最上図のように、ガウス分布型の強度分布となり、この強度分布の対称軸は上記「中心軸・光軸」と合致している。
【００５９】
シリンドリカルレンズアレイにおける個々のシリンドリカルレンズ面を３−１、・・・、３−ｉ・・とすると、これらのシリンドリカルレンズ面３−ｉに入射する光の強度は、上記光強度分布により互いに異なったものとなる。
【００６０】
このとき、光シャッタアレイの入射面上には、前述の如く、各シリンドリカルレンズ面３−ｉにより分割された光束が、レンズ系１６、１８の作用により、互いに重畳して線状に集光する。図２の中間の図は、シリンドリカルレンズ面３−１により分割されて線状に集光した集光ラインＬ11と、シリンドリカルレンズ面３−ｉにより分割されて線状に集光した集光ラインＬ1iとを示している。図の上下方向は光強度である。
【００６１】
シリンドリカルレンズ面３−ｉは前記光軸に比較的近いので、集光ラインＬ1iの光強度分布は比較的平坦であるが、シリンドリカルレンズ面３−１は前記光軸から離れているため、集光ラインＬ11の光強度分布は、図の如くに右上がりの分布になる。これら集光ラインの長手方向の中心は前記光軸位置である。
【００６２】
このように個々のシリンドリカルレンズ面で分割された光束が集光する「集光ライン」の光強度分布は、分割に関わるシリンドリカルレンズ面の位置（前記光軸に対する相対的な位置）と、このシリンドリカルレンズ面の位置における光強度分布により「主方向に異なった分布」となる。
【００６３】
しかしながら、前述の如く、発光素子１０ｂは前記光軸上にあり、発光素子１０ｂから放射される光の主方向の光強度分布はシリンドリカルレンズアレイ１２への入射位置において光軸対称となっている。従って、ある１つのシリンドリカルレンズ面（仮に第１のシリンドリカルレンズ面と言う。）を考えたとき、この第１のシリンドリカルレンズ面に対し、光軸に対して対称なシリンドリカルレンズ面（仮に第２のシリンドリカルレンズ面と言う。）が存在する。
【００６４】
従って、第１のシリンドリカルレンズ面により分割された光束が集光して形成する集光ライン（仮に第１の集光ラインと言う。）の「主方向における光強度分布」と、第２のシリンドリカルレンズ面により分割された光束が集光して形成する集光ライン（仮に第２の集光ラインと言う。）の「主方向における光強度分布」とは、互いに光軸に対して対称的であり、これらが互いに重畳すると、主方向における光強度分布は互いに補い合って均一な分布に近づく。  
このようにして、シリンドリカルレンズアレイにより分割される全ての光束の集光ラインが重畳されると、全体として「主方向に均一な分布（図２に「ライン像ＬＩの光強度分布」として示す）」となる。
【００６５】
発光素子１０ａ、１０ｃを同時に発光させた場合にも、これら発光素子１０ａ、１０ｃは同一の「所定発光強度」を有し、且つ、前記光軸に対して「主方向に対称的」であるから、これらの発光素子１０ａ、１０ｃから放射されて、シリンドリカルレンズアレイに入射する光束の光強度分布も、前記光軸に対して「主方向に対称な分布」となる。
【００６６】
従って、このような主方向に対称な光強度分布の光束がシリンドリカルレンズアレイにより分割された光束も、光シャッタアレイの入射側面に重畳して線状に集光するときには、主方向に均一な光強度分布となる。発光素子１０ａ、１０ｃとともに発光素子１０ｂを発光させたときも同様である。  
このようにして、光シャッタアレイ２２は、発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃからの光により「光シャッタ配列方向に均一な光強度で帯状に照射」される。
【００６７】
上の説明では、説明の簡単のため「発光素子の電極による遮光」を度外視した。  
しかし、発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃとして前述の「反射型の発光ダイオード」を用いる場合には、電極１０３の遮光を考慮する必要がある。前述の如く、シリンドリカルレンズアレイにより分散された各光束が形成する「集光ライン」の主方向の中央は、レンズ系の光軸位置で互いに重なり合う。換言すれば、集光ラインの中央は、発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃの電極の位置に対応し、この部分は光強度が低下する。
【００６８】
図３（ａ）は、発光素子１０ａを例にとって、この状態を説明図的に示している。発光素子１０ａの電極Ｋが副方向に平行であると、光シャッタアレイを主方向に長い帯状に照射する光の光強度は、図３（ａ）の下図のように中央部分の光強度が落ちる。  
これに対し、図３（ｃ）上図のように、発光素子１０ａの電極Ｋを主方向に平行にすれば、光シャッタアレイを主方向に長い帯状に照射する光の光強度は、図３（ｃ）の下図のように主方向に均一になる。
【００６９】
従って、電極Ｋを有する反射型の発光ダイオードを発光素子として用いる場合、電極Ｋの向きを主方向に平行にすることが好ましい（請求項５）。しかしながら、図１（ｃ）に示すような「放熱部１０４を有する反射型の発光ダイオード」を複数個用いる場合、電極の向きを主方向に平行にした場合、放熱部が邪魔となって、発光素子相互の間隔が開いてしまい、光源の大きさが主方向に増大する。
【００７０】
これを避けるには、図３（ｃ）に示すように発光素子１０ａにおける「電極Ｋの向きを主方向に対して傾けて配置」すればよい（請求項５）。このとき、光シャッタアレイを主方向に長い帯状に照射する光の光強度分布は、図３（ｂ）下図に示すように、長手方向の両端が減少するが、中央部の均一な光強度分布の部分の長さを「必要とする光シャッタ配列長をカバーできる長さ」に設定することは容易である。
【００７１】
具体的な実施例を説明する前に、図５を参照して、情報記録装置の実施の別の形態（請求項３記載の情報記録装置の実施の形態）を説明する。  
図５の実施の形態では、光源として３個の発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃを用い、これらの発光素子の個々に対応させてシリンドリカルレンズアレイ１２ａ、１２ｂ、１２ｃが配置され、これらは、レンズ系をなすレンズ１８０の光軸に対して対称的に、かつ、発光素子１０ａ、１０ｃと光束分散手段をなすシリンドリカルレンズアレイ１２ａ、１２はレンズ１８０の光軸に対して傾くように（具体的な傾き角は例えば７０度である。）配置されている。
【００７２】
このようにすると、発光素子１０ａ、１０ｃから放射され、シリンドリカルレンズアレイ１２ａ、１２ｃで主方向に対応する方向へ分散された光束が、レンズ１８０の光軸に近づく方向へ向かうので、レンズ１８０のみにより、光シャッタアレイ２２の「主方向」に長い均一な帯状領域を均一に照射することができる。
【００７３】
図５に示す光源装置におけるレンズ１８０以後の部分については、図１の情報記録装置と同様の光学配置を用いることができる。
【００７４】
なお、上の説明においては、レンズ１６、１７、１８、１８０は、図示の簡単のために単レンズとして描いているが、これらレンズは具体的な実施装置においては、光学設計に応じて２枚以上のレンズで構成され得ることはいうまでもない。また、シリンドリカルレンズアレイとして凸シリンドリカルレンズのアレイによるものを説明したが、シリンドリカルレンズアレイは光束分散手段であるので、凹シリンドリカルレンズによるシリンドリカルレンズアレイを用いることができることも勿論である。
【実施例】
【００７５】
図１に示す実施の形態の具体的な実施例を以下に挙げる。
【００７６】
発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃとしては、上に説明した「放熱部を有する反射型の発光ダイオード」を用い、これらを図４上図に示すように、電極がシリンドリカルレンズアレイ１２の長手方向（主方向）に対して６０度傾くようにして相互に近接して配置した。
【００７７】
シリンドリカルレンズアレイ１２におけるシリンドリカルレンズ面数は３０である。シリンドリカルレンズアレイ１２のシリンドリカル面の側を発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃの側に向け、発光素子から０．８ｍｍ離して配置した。  
シリンドリカルレンズアレイ１２は厚み：２．０ｍｍで、各凸シリンドリカル面は近軸曲率半径：１．３ｍｍ、円錐定数：−０．４の「非円弧形状」である。レンズ１６は両面とも凸の球面で、光軸上の肉厚：８．０ｍｍ、レンズ面の曲率半径は両面とも６５ｍｍである。
【００７８】
レンズ１８は主方向と副方向に互いに異なる正のパワーを持つアナモフィックなレンズで、入射側面の曲率半径は主方向：６０ｍｍ、副方向：１０ｍｍである。レンズ１８の射出側面の曲率半径は主方向：６０ｍｍ、副方向：３０ｍｍである。レンズ１８の光軸上の肉厚は１５．０ｍｍである。
【００７９】
シリンドリカルレンズアレイ１２、レンズ１６、１８は何れも樹脂製で、同一樹脂材料（ＺＥＯＮＥＸＥ４８Ｒ）で、切削または成形により作製されている。シリンドリカルレンズ１２の射出側面とレンズ１６の入射側面との光軸上の間隔は３．０ｍｍ、レンズ１６の射出側面とレンズ１８の入射側面との光軸上の間隔は２９．０ｍｍ、レンズ１８の射出側面と光シャッタアレイ２２の入射側面との間隔は９ｍｍである。
【００８０】
このようにして、発光素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃを同時発光させた状態で、図４下図の如き光強度分布を光シャッタアレイの入射面上に実現できた。図４下図において、左図は主方向の光強度分布、右図は副方向の光強度分布である。主方向については、光シャッタアレイの光シャッタ配列領域長：２０ｍｍをカバーでき、副方向については幅：２ｍｍ程度の領域を略均一に照射できる。
【００８１】
なお、レンズ１８と光シャッタアレイ２２の間にミラー２０を配置した。このようにして、高さ：２０ｍｍ、幅：３０ｍｍ、奥行き：６０ｍｍのボックス内に実施例の情報記録装置を収納できた。この実施例の情報記録装置により、光ディスクのラベル面へのラベル画像の印写や、光ディスクの「感光性の記録面」への高精細な情報記録を実現できた。  
また、実施例の情報記録装置は、光偏向器を必要とせず、全体として上記のごとくコンパクトに実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】情報記録装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】均一照射を説明するための図である。
【図３】反射型の発光ダイオードを発光素子として用いるときの、電極の向きと照射部の光強度分布の関係を説明するための図である。
【図４】情報記録装置の実施例を説明するための図である。
【図５】情報記録装置の実施の形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０      光源
１２      シリンドリカルレンズアレイ
１４      ＰＳ変換素子
１６      レンズ
１８      レンズ
２０      反射鏡
２２      液晶シャッタアレイ
２４      ＧＲＩＮレンズアレイ
３０      被露光面
【図１】
2008204570.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008204570.tif 000006
【図５】
2008204570.tif 000007