(57)【要約】  【課題】複数のレーザー光源からの光を変調して偏向器へ導く第１の光学系を光ファイバーに置き換えるとともに、かかる置き換えに有効なアタッチメントを提供すること。  【解決手段】複数のレーザー光源21、22、23からの光を変調してポリゴンミラー機構（偏向器）４へ導く第１の光学系と、前記偏向器から結像面までの第２の光学系とを備えている画像露光装置に用いるレーザー露光装置１において、前記第１の光学系の少なくとも一部を交換可能な光ファイバー41、42、43からなる光学系で構成するとともに、前記光ファイバーを所定の光軸上で支持する支持手段５を具備した。【選択図】      図１
2005215445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザー光源からの光を変調して偏向器へ導く第１の光学系と、前記偏向器から結像面までの第２の光学系とを備えている画像露光装置に用いるレーザー露光装置において、前記第１の光学系の少なくとも一部を交換可能な光ファイバーからなる光学系で構成するとともに、
前記光ファイバーを所定の光軸上で支持する支持手段を具備したことを特徴とするレーザー露光装置。
【請求項２】
前記支持手段には、光軸を調整するための調整手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて感光材料等の結像面に所定の画像を露光するレーザ露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像露光装置に用いるレーザー露光装置は、複数のレーザー光源からの光を変調して偏向器へ導く第１の光学系と、前記偏向器から結像面までの第２の光学系とを備えている。
そして、前記第１の光学系は、レンズ及び反射ミラーを備えているとともに、レーザー光のビーム径を形成するためのアパーチャ（遮蔽板）を備えている。
また、前記第１の光学系は、変調器までの光学系と、変調器以降の光学系とに別れている。
（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０５０３３号公報
【０００４】
前記特許文献１に記載のレーザー露光装置の要部を図４に示した。
この図に示された、レーザー露光装置100はレーザー光源部200とレーザー走査部300とから成り、レーザー光源からのレーザービームを印画紙Ｐ（結像面に相当）にポリゴンミラー機構400を介して照射し走査させて画像を結像して露光形成するよう構成してある。
【０００５】
前記レーザー光源部200 は、赤レーザー光源として機能するＲ光レーザーダイオード210 と、緑レーザー光源として機能するＧ光レーザーダイオード励起固体レーザー(以下、ＬＤ励起固体レーザーと省略する。）211 と、青レーザー光源として機能するＢ光ＬＤ励起固体レーザー212 と、Ｒ光レーザーダイオード210 から出力されるＲレーザービームを変調するＲ光音響光学素子(以下、音響光学素子をＡＯＭと省略する。)213 と、Ｇレーザービームを変調するＧ光ＡＯＭ214 と、Ｂ光レーザービームを変調するＢ光ＡＯＭ215 と、各ＡＯＭ213、214、215をそれぞれ駆動するＲ光ＡＯＭドライバ216 と、Ｇ光ＡＯＭドライバ217 と、Ｂ光ＡＯＭドライバ218 とを備えている。
【０００６】
Ｒ光レーザーダイオード210 、Ｇ光、Ｂ光ＬＤ励起固体レーザー211 ，212 と、各ＡＯＭ213、214、215との間の光路中には集光レンズ219、220、221を設けて、各ＡＯＭ213、214、215に入射されるビーム径を絞っている。ビーム径を絞ることにより、変調速度を上げることができる。
前記Ｂ光ＡＯＭ215 に入射された青レーザービームは、Ｂ光ＡＯＭドライバ218 からの高周波信号の周波数や振幅の大きさに応じて回折され、Ｂ光ＡＯＭ215 からは複数本の回折された青レーザービームが出力される。Ｂ光ＡＯＭ215 の光路の下手側にはＢ光遮蔽板224 が設けられており、回折光のうち最も強度のある１次回折光のみを通過させるようにしている。
以上のように、Ｂ光ＡＯＭドライバ218 により画像データに対応した高周波信号を生成し、この高周波信号をＢ光ＡＯＭ215 に供給することにより、青レーザービームを画像データに対応した光変調をさせることができる。
【０００７】
以上の点は他のＡＯＭ213、214 に関しても同じであり、Ｂ光遮蔽板224 と同様にＲ光遮蔽板222 、Ｇ光遮蔽板223 が設けられている。
【０００８】
レーザー光源部200 には、各レーザービームを合成するための合成手段Ｃが設けられている。合成手段Ｃは、光路の上手側から順に配置された第１ミラー225 と、第２ミラー226 と、第３ミラー227 とを備えている。
前記第１ミラー225 は、赤レーザービームを直角方向に反射させる。第２ミラー226 はダイクロックミラーであり、緑レーザービームを直角方向に反射させるとともに、第１ミラー225 により反射された赤レーザービームを透過させる。
第３ミラー227はダイクロックミラーであり、青レーザービームを直角方向に反射させるとともに、第２ミラー226により反射された緑レーザービーム及び第２ミラー226を透過してきた赤レーザービームを透過させる。つまり、第３ミラー227 よりも下手側の光路においては各レーザービームが合成された状態になる。
【０００９】
以上のように、青レーザービームは合成手段Ｃにおける最も下手側に配置される第３ミラー227 において合成される。このようにして、一番出力の取れない青レーザービームは、赤、緑レーザービームに比較してミラーに作用する機会 (回数) が一番少ないようにして、そのパワーを有効に活用できるように構成されている。
そして、合成されたレーザービームはレーザー走査部300にて走査される。レーザー走査部300は、補正ミラー330と、ポリゴンミラー機構331 と、ｆθレンズ332 と、走査開始位置制御用のミラー333 と、ミラー333 から反射されてくるレーザービームを検出する光センサー334 とを備えている。
【００１０】
前記ポリゴンミラー機構331 は、ポリゴンミラー335を連動連結した電動モータＭ（ポリゴンミラー回転駆動部に相当）を支持フレーム336にボルトを介して支持連結して構成してある。
そして、ポリゴンドライバ337により駆動制御されて、図４の時計回り方向に回転することにより、レーザービームを印画紙Ｐの上を走査(主走査)して画像を露光形成する。
前記補正ミラー330はポリゴンミラー335の面倒れを補正して画像の品質低下を抑制する。ポリゴンミラー335の回転に連動して補正ミラー330が圧電素子(不図示)により駆動される。
【００１１】
ｆθレンズ332は、ポリゴンミラー335により等角速度に偏向されたレーザービームを、印画紙Ｐ上で等速になるように補正する。これにより歪曲収差が補正される。印画紙Ｐは図４の紙面に垂直な方向に駆動され、駆動機構は、印画紙Ｐを挟持する駆動ローラ340と、圧着ローラ341と、駆動ローラ340を駆動するパルスモータ342と、モータドライバ343とを備えている。印画紙Ｐを副走査方向に搬送させながら、前述のレーザー走査部300におけるレーザービームの主走査により、デジタル画像を露光形成することができる。露光された印画紙Ｐは、良く知られているような現像処理・乾燥処理がされて、プリントに切断されてから装置外部に排出される。
【００１２】
また、図５に示したような構成のレーザー露光装置もある。このレーザー露光装置は、図４のように、各レーザービームを合成する手段は備えていないが、その他の構成は図４に示した例と同様であるので、図４における構成と同等の構成については、同じ符号を付してその説明を省略した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このようなレーザー露光装置においては、環境温度の変動に伴って、レンズのホルダー、ミラーのホルダーあるいはレンズやミラー自体が熱膨張または熱収縮により光学系を通過する光ビームの中心位置がずれるという問題が発生していた。
このようにして光ビームの中心位置がずれることによる弊害としては、結像面（写真露光装置においては感光材面）での複数光のドットの位置が相対的にずれるという現象が発生して、仕上がりのカラー画像において色ずれを起こすという問題がある。また、光ビームがアパーチャを通過するときに、アパーチャの縁によって遮られる量が増えるために、アパーチャを通過して結像面まで到達する光量が低下し、仕上がりのカラー画像の色がずれるという問題がある。また、経時変化から光量が低下するために、同期センサーで捕らえられる光量が低下して同期を検出できない事態におちいることもある。
【００１４】
そこで、本発明は、前記第１の光学系を光ファイバーに置き換えるとともに、かかる置き換えに有効なアタッチメントを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明にかかるレーザー露光装置の請求項１は、
複数のレーザー光源からの光を変調して偏向器へ導く第１の光学系と、前記偏向器から結像面までの第２の光学系とを備えている画像露光装置に用いるレーザー露光装置において、前記第１の光学系の少なくとも一部を交換可能な光ファイバーからなる光学系で構成するとともに、前記光ファイバーを所定の光軸上で支持する支持手段を具備したことを特徴としている。
請求項２の発明は、前記支持手段に、光軸を調整するための調整手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかるレーザー露光装置では、
複数のレーザー光源からの光を変調して偏向器へ導く第１の光学系と、前記偏向器から結像面までの第２の光学系とを備えている画像露光装置に用いるレーザー露光装置において、前記第１の光学系の少なくとも一部を交換可能な光ファイバーからなる光学系で構成したので、前記光ファイバーによる光学系の環境温度が変化しても光ビームの中心位置のずれが生じない。
そのため、結像面（写真露光装置においては感光材面）での複数光のドットの位置の相対的なずれの発生がなく、高品質の仕上がりカラー画像が得られる。
また、レーザー光を導くための反射ミラーや、レーザー光のビーム径を形成するためのアパーチャが不要になるという効果も得られる。
また、同期センサーによる同期の検出が確実にできるという効果も得られる。
さらに、フレキシブルな光ファイバーを用いることによって、レーザー光源から偏向器までの光学系の配置の自由度が高くなり、次のような効果も得られる。
（１）偏向器より前の光源を含む第１の光学系を、独立した光源側のユニットとして別ユニットで構成できるので、装置全体の小型化が可能になる。
（２）光軸を調整するという複雑な作業を軽減できる。
（３）従って、光源側のユニットが故障した場合に、光源側のユニットだけを単体で交換することが可能になる。
（４）従来必要であった第１の光学系のレンズや反射ミラーが不要になるので、装置の組み立て時間の短縮が可能になる。
（５）装置全体のコストダウンが可能になる。
【００１７】
また、第１の光学系の光ファイバーを所定の光軸上で支持するためのアタッチメントとして支持手段を具備したので、第１の光学系を交換した場合でも、前記支持手段によって光軸が所定の位置に保持されるので、光軸の調整が不要となり、作業性が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかるレーザー露光装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、
１はレーザー露光装置であり、レーザー光源部２とレーザー走査部３とから成り、レーザー光源からのレーザービームを印画紙Ｐにポリゴンミラー機構４を介して照射し走査させて画像を露光形成するよう構成されている。
【００１９】
前記レーザー光源部２は、赤レーザー光源として機能するＲ光レーザーダイオード21と、緑レーザー光源として機能するＧ光レーザーダイオード励起固体レーザー(以下、ＬＤ励起固体レーザーと省略する。）22と、青レーザー光源として機能するＢ光ＬＤ励起固体レーザー23と、Ｒ光レーザーダイオード21から出力されるＲレーザービームを変調するＲ光音響光学素子(以下、音響光学素子をＡＯＭと省略する。)24と、Ｇレーザービームを変調するＧ光ＡＯＭ25と、Ｂ光レーザービームを変調するＢ光ＡＯＭ26と、各ＡＯＭ24、25、26をそれぞれ駆動するＲ光ＡＯＭドライバ27と、Ｇ光ＡＯＭドライバ28と、Ｂ光ＡＯＭドライバ29とを備えている。
【００２０】
前記Ｂ光ＡＯＭ26に入射された青レーザービームは、Ｂ光ＡＯＭドライバ29からの高周波信号の周波数や振幅の大きさに応じて変調されて出射部から変調された青レーザービームが出力される。
Ｂ光ＡＯＭ26の出射部には、Ｂ光用光ファイバー41が光コネクタ44によって接続されている。
【００２１】
以上のように、Ｂ光ＡＯＭドライバ29により画像データに対応した高周波信号を生成し、この高周波信号をＢ光ＡＯＭ26に供給することにより、青レーザービームを画像データに対応した光変調をさせてＢ光用光ファイバーに供給するのである。
【００２２】
以上の点は他のＡＯＭ24、25に関しても同じであり、Ｂ光用光ファイバー41と同様にＲ光用光ファイバー42、Ｇ光用光ファイバー43が設けられ、赤レーザービームを画像データに対応した光変調をさせてＲ光用光ファイバー42に供給し、緑レーザービームを画像データに対応した光変調をさせてＧ光用光ファイバー43に供給するのである。
前記Ｂ光用光ファイバー41には入射端の光コネクタ44と出射端の光コネクタ45が設けられている。前記Ｒ光用光ファイバー42には入射端の光コネクタ46と出射端の光コネクタ47が設けられている。前記Ｇ光用光ファイバー43には入射端の光コネクタ48と出射端の光コネクタ49が設けられている。
【００２３】
レーザー光源部２には、各光用光ファイバーの終端から出射される各レーザービームを所定の光軸に支持するための支持手段５が設けられている。
図２に示したように、前記支持手段５には、Ｂ光用光ファイバー用の溝51と、Ｒ光用光ファイバー用の溝52と、Ｇ光用光ファイバー用の溝53とが設けられ、各溝にそれぞれ各光ファイバーを嵌め込むことによって、各光ファイバーの光軸を所定の光軸に支持するように構成されている。
【００２４】
以上の構成によって、光軸が温度や経時変化の影響を受けやすいミラーやレンズを、光ファイバーに置き換えたので、高品質の仕上がりカラー画像が得られるという効果、アパーチャが不要になるという効果、同期センサーによる同期の検出が確実にできるという効果が得られる。また、レーザー光源から偏向器までの光学系の配置の自由度が高くなり、装置全体の小型化が可能になるという効果、光軸を調整するという複雑な作業を軽減できる効果、第１の光学系のレンズや反射ミラーが不要になるので、装置の組み立て時間の短縮が可能になる効果、装置全体のコストダウンが可能になる効果等が得られる。
さらに、光源側のユニットが故障した場合に、光源側のユニットだけを単体で交換することが可能になり、修理費用の大幅なコストダウンが可能となる。
【００２５】
そして、交換した場合の光軸の調整も軽減できる。例えば、Ｒ光レーザーダイオード21、Ｇ光ＬＤ励起固体レーザー22、Ｂ光ＬＤ励起固体レーザー23、Ｒ光ＡＯＭ24、Ｇ光ＡＯＭ25、及びＢ光ＡＯＭ26の何れかを交換する場合には、前記Ｂ光用光ファイバー41の入射端の光コネクタ44、前記Ｒ光用光ファイバー42の入射端の光コネクタ46、及び前記Ｇ光用光ファイバー43の入射端の光コネクタ48の何れかを着脱して交換することができるので、交換後の取付け位置が多少ずれても光ファイバーの出射端は前記支持手段５によって支持されるので、ミラーやレンズの場合のような光軸の調整が不要である。
また、前記各光ファイバー41、42、43を交換する場合には、新しい前記各光ファイバー41、42、43を前記各溝51、52、53に嵌め込むだけで所定の光軸に支持されるので、交換の度に光軸を調整することが軽減もしくは不要となる。
【００２６】
そして、各光ファイバー41、42、43から出射されたレーザービームはレーザー走査部３にて走査される。レーザー走査部３は、ポリゴンミラー機構31と、ｆθレンズ32と、走査開始位置制御用のミラー33と、このミラー33から反射されてくるレーザービームを検出する同期検出用光センサー34とを備えている。
【００２７】
前記ポリゴンミラー機構31は、ポリゴンミラー35を連動連結した電動モータＭを支持フレーム36にボルトを介して支持連結して構成してある。
そして、図示しないポリゴンドライバにより駆動制御されて、図１の時計回り方向に回転することにより、レーザービームを印画紙Ｐの上を走査(主走査)して画像を露光形成する。
【００２８】
ｆθレンズ32は、ポリゴンミラー35により等角速度に偏向されたレーザービームを、印画紙Ｐ上で等速になるように補正する。これにより歪曲収差が補正される。印画紙Ｐは図１の紙面に垂直な方向（副走査方向）に駆動される。
印画紙Ｐを副走査方向に搬送させながら、前述のレーザー走査部３におけるレーザービームの主走査により、デジタル画像を露光形成することができる。露光された印画紙Ｐは、良く知られているような現像処理・乾燥処理がされて、プリントに切断されてから装置外部に排出される。
【００２９】
なお、Ｒ光レーザーダイオード21、Ｇ光ＬＤ励起固体レーザー22、Ｂ光ＬＤ励起固体レーザー23から前記ポリゴンミラー機構４までが第１の光学系であり、前記記ポリゴンミラー機構４から印画紙Ｐまでが第２の光学系である。
【００３０】
なお、前記支持手段５に代えて図３に示したような支持手段６を採用することもできる。この支持手段６には、Ｂ光用光ファイバー用のガイド61と、Ｒ光用光ファイバー用のガイド62と、Ｇ光用光ファイバー用のガイド63とが設けられ、各ガイドにはそれぞれ各光ファイバーの光コネクタを嵌合接続するための光コネクタ64、65、66が設けられている。さらに、各ガイドには、その光軸を微調整するための調整手段67、68、69が設けられている。
前記調整手段67、68、69は、例えば、それぞれ１対の調整ネジＨ，Ｖを備え、水平方向調整用の調整ネジＨを左右に回すことによって、当該ガイドの光軸を水平方向に微調整することができ、 垂直方向調整用の調整ネジＶを左右に回すことによって、当該ガイドの光軸を垂直方向に微調整することができるように構成されている。
以上の構成によって、前記ガイド61、62、63に設けられた光コネクタ64、65、66を用いて、光ファイバー41、42、43を着脱することができるように構成されている。また、前記調整手段67、68、69を用いて、各レーザービームの光軸を微調整することができるように構成されているので、光軸の調整が必要な場合でも、その作業性が良い。
【実施例】
【００３１】
以上の実施例においては、第１の光学系の一部であるＲ光ＡＯＭ24、Ｇ光ＡＯＭ25、Ｂ光ＡＯＭ26からポリゴンミラー機構４までの部分を光ファイバーに置き換えたが、さらに、Ｒ光レーザーダイオード21とＲ光ＡＯＭ24とを分離させてそれらの間、Ｇ光ＬＤ励起固体レーザー22とＧ光ＡＯＭ25とを分離させてそれらの間、及びＢ光ＬＤ励起固体レーザーとＢ光ＡＯＭ26とを分離させてそれらの間も光ファイバーに置き換えてもよい。
なお、Ｒ光ＡＯＭ24、Ｇ光ＡＯＭ25、Ｂ光ＡＯＭ26からポリゴンミラー機構４までの部分は光ファイバーに置き換えずに、Ｒ光レーザーダイオード21とＲ光ＡＯＭ24とを分離させてそれらの間、Ｇ光ＬＤ励起固体レーザー22とＧ光ＡＯＭ25とを分離させてそれらの間、及びＢ光ＬＤ励起固体レーザーとＢ光ＡＯＭ26とを分離させてそれらの間のみを光ファイバーに置き換えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかるレーザー露光装置の実施の形態の構成を示した構成図である。
【図２】図１の一部の斜視図である。
【図３】別の実施形態を説明するための斜視図である。
【図４】従来例の構成図である。
【図５】別の従来例の構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  レーザー露光装置
21  Ｒ光レーザーダイオード、レーザー光源
22  Ｇ光ＬＤ励起固体レーザー、レーザー光源
23  Ｂ光ＬＤ励起固体レーザー、レーザー光源
24  Ｒ光ＡＯＭ、レーザー光源
25  Ｇ光ＡＯＭ、レーザー光源
26  Ｂ光ＡＯＭ、レーザー光源
４  ポリゴンミラー機構、偏向器
41、42、43  光ファイバー
５、６  支持手段
67、68、69  調整手段
【図１】
2005215445.tif 000003
【図２】
2005215445.tif 000004
【図３】
2005215445.tif 000005
【図４】
2005215445.tif 000006
【図５】
2005215445.tif 000007