(57)【要約】【課題】偏光を利用して分割した２本の光ビームで記録媒体の走査露光を行なうインナードラム露光装置において、光偏光手段としてキュービック状のプリズムミラーを用い、高速回転によってプリズムミラーに光弾性効果が生じても、２本の光ビームの光軸方向のピント位置を一致させることができるインナードラム露光装置を提供する。【解決手段】前記プリズムミラーの歪みに起因する光ビームの集光位置ズレに応じて、光ビームを合波する合波手段に入射する２本の光ビームの少なくとも１本を、収束もしくは発散する光ビームとすることにより、前記課題を解決する。【選択図】図４
2009015223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光の光ビームを出射する第１光源部、および、前記第１光源部が出射する光ビームと直交する方向の直線偏光の光ビームを出射する第２光源部と、
前記第１光源部および第２光源部が出射した光ビームを合波とする合波手段と、
前記合波手段が合波した光ビームを、互いに回転方向の逆の２本の円偏光の光ビームに変換する第１偏光部材と、
円弧状の内周面を有し、この内周面に記録媒体を保持する支持体と、
前記光ビームを支持体の内周面に向けて反射する偏向面を有し、この偏向面を前記支持体の内周面の中心線を中心に回転することにより、前記光ビームを前記支持体の内周面の周方向と一致する主走査方向に走査するキュービック状のプリズムミラーを有する光偏向手段と、
前記円偏光の光ビームを所定の位置に集光する集光光学系と、
前記支持体の内周面の中心軸を進行する所定の経路で、前記光ビームを前記光偏向手段に入射させる光路調整手段と、
前記光路調整手段によって調整された光ビームの光路上に配置され、前記光偏光手段と一体的に回転される、前記円偏光の光ビームを互いに直交する２本の直線偏光の光ビームに戻す第２偏光部材と、
前記第２偏光部材によって直線偏光に変換された光ビームを平行に進行する２本の光ビームに分離する、前記光偏光手段と一体的に回転される合波ビーム分離手段と、
前記集光光学系、光偏向手段、第２偏光部材、および合波ビーム分離手段を、前記支持体の内周面の中心軸方向に一体的に移動する走査手段とを有し、
かつ、前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方は、前記キュービック状のプリズムミラーの回転による光ビームの集光位置ズレを補正するように、収束もしくは発散する光ビームを出射することを特徴とするインナードラム露光装置。
【請求項２】
前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方の光源ユニットが、前記集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散する光ビームを出射する請求項１に記載のインナードラム露光装置。
【請求項３】
前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方が、平行光を収束もしくは発散するリレーレンズを有することにより、前記集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散する光ビームを出射する請求項１に記載のインナードラム露光装置。
【請求項４】
前記光偏向手段に、第２偏光手段および合波ビーム分離手段が固定される請求項１〜３のいずれかに記載のインナードラム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の内周面に記録媒体等の被走査体を保持して走査露光を行なうインナードラム型の露光装置に関し、詳しくは、２本の光ビームを合波し、再度、２本に分割して走査を行なうインナードラム露光装置において、２本の光ビームを適正に光軸方向の所定位置に集光することができるインナードラム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円弧状の内周面に記録媒体を支持して、前記円弧の中心線を中心に反射面を回転するスピナー（光偏向器）によって円弧の周方向に主走査した光ビームで記録媒体を２次元的に走査露光する、インナードラム露光装置（円筒内面走査型露光装置）が知られてる。
また、このようなインナードラム露光装置において、ウォラストンプリズムやビームディスプレイサ等の光ビームの分離手段を用い、例えば、互いに独立して変調した光ビームを合波して、光偏光手段を回転するスピナーに入射して、インナードラムの周方向に偏向／走査し、かつ、合波した光ビームを分離してマルチビーム化し、複数の光ビームで同時に走査を光を行なう装置も知られている。
【０００３】
一例として、特許文献１に、図７に概略の構成を示すインナードラム露光装置が開示されている。
このインナードラム露光装置２００は、光源およびコリメータレンズを有する光源ユニット２０２ａおよび２０２ｂから出射した光ビームを合波して、再度、分離して２本の光ビームとして、円弧状の内周面を有する円筒状の支持体２０４の内面に保持した記録媒体Ｐを、２本の光ビームで、二次元的に走査露光するものである。
【０００４】
図示例のインナードラム露光装置２００（以下、露光装置２００とする）において、光ビームの光源２０２ａおよび２０２ｂは、互いに独立して変調駆動される。光源２０２ａおよび２０２ｂが出射した光ビームＬａおよびＬｂは、コリメータレンズ（図示省略）で平行光（平行ビーム）とされ、さらに平行平板やプリズム（共に、図示省略）で光路を調整された後、偏光ビームスプリッタ２０８によって偏光合波され、光軸が一致した見かけ上１本の光ビームとされる。
ここで、光源２０２ａおよび２０２ｂが出射する光ビームＬａおよびＬｂは、共に、偏光ビームスプリッタ２０８に対してｐ偏向の光ビームであるが、光源２０２ｂが出射する光ビームＬｂは、途中で１／２波長板２１０で偏光方向（偏光面）を９０°回転されて、ｓ偏光の光ビームとされる。すなわち、偏光ビームスプリッタ２０８によって合波された光ビームＬａおよびＬｂは、偏光方向が互いに直交する光ビームである。
【０００５】
偏光ビームスプリッタ２０８によって合波された直線偏光の光ビームＬａおよびＬｂは、支持体２０４の円筒の中心線を進行して、１／４波長板２１２に入射する。
この１／４波長板２１２は、結晶光軸が、光ビームの偏光方向に対して４５°傾いた状態で配置される。また、光ビームＬａおよびＬｂは、互いに偏光方向が直交している。そのため、１／４波長板２２６を通過した光ビームＬａおよびＬｂは、一方が左回転で他方が右回転と、互いに回転方向が逆の円偏光の光ビームとなる。
【０００６】
１／４波長板２１２によって円偏光とされた光ビームＬａおよびＬｂは、次いで、集光レンズ２１４によって、支持体２０４の内面（記録媒体Ｐの表面）で所定のビーム径となるように集光されて、スピナー２１６に入射する。
スピナー２１６は、第２の１／４波長板２２０と、ビームディスプレイサ２２２と、スピナーミラー２２４と、モータ２２６と、ホルダ２２８とを有して構成される。スピナーミラー２２４は筒状のホルダ２２８内に固定され、このホルダ２２８の上面付近（光ビーム光路の上流側端面）に１／４波長板２２０およびビームディスプレイサ２２２が固定されているので、１／４波長板２２０、ビームディスプレイサ２２２、およびスピナーミラー２２４は、モータ２２６によって一体的に回転される。また、ホルダ２２８には、スピナーミラー２２４による光ビームの反射方向に、光ビームが通過するための開口が形成される。
【０００７】
スピナー２１６に入射した光ビームＬａおよびＬｂは、まず、１／４波長板２２０によって、回転方向が逆の円偏光から、偏光方向が直交する直線偏光の光ビームに戻され、ビームディスプレイサ２２２に入射する。
ビームディスプレイサ２２２は、一軸性結晶からなる光学素子で、この一軸性結晶における結晶光軸を、光ビームの結晶入射面の法線に対して４５°傾けて配置される。このような一軸性結晶は、光ビームの異常光線の成分を平行シフトして、常光線と異常光線の２つの光ビームに分割する。また、ビームディスプレイサ２２２は、この分割方向が後述する副走査方向（支持体２０４の中心線方向）となるように配置される。
そのため、ビームディスプレイサ２２２に入射した互いに直交する直線偏光の光ビームＬａおよびＬｂは、異常光線に相当する成分が副走査方向に平行シフトされて、平行な光路（光軸）を有する２本の光ビームとなる。
【０００８】
ビームディスプレイサ２２２で分割された光ビームＬａおよびＬｂは、スピナーミラー２２４に入射する。
スピナーミラー２２４は、合波された光ビームＬａおよびＬｂの光軸（すなわち、円筒形の支持体２０４の内面の中心線）に対して４５°の角度で反射面を配置され、この光軸を中心にモータ２２６によって回転される。そのため、分割された２本の光ビームは、支持体２０４の円筒状内周面の周方向（主走査方向）に偏向走査される。
【０００９】
露光装置２００において、スピナー２１６と集光レンズ２１４とは、図示しない走査手段によって、光ビームＬａおよびＬｂの光軸方向（支持体２０４の内面の中心線方向）と一致する副走査方向に一体的に移動（副走査）される。従って、支持体２０４の内面に保持された記録媒体Ｐは、周方向に主走査される２本の光ビームＬａおよびＬｂによって、二次元的に走査露光される。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−９１３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
露光装置２００のように、互いに独立して変調された２本の光ビームによって記録媒体Ｐを走査露光する装置において、適正な画像記録を行なうためには、２本の光ビームの光軸方向のピント位置を一致させる必要がある。
【００１２】
ここで、このような露光装置２００において、スピナーミラー２２４等の光偏向手段は、例えば４００００ｒｐｍ程度の非常に高速で回転する。
前述のように、スピナー２１６は、スピナーミラー２２４の上部に一体で回転する第２の１／４波長板２２０とビームディスプレイサ２２２を固定する必要がある。しかし、このスピナーミラー２２４では高速回転時のバランス取りが難しく、ミラー面が機械的に歪みを生じやすいという問題があった。
これに対して、キュービック状のプリズムミラーを用いたスピナーミラーが既に製品化されている。このプリズムミラーであれば、この上部に１／４波長板とビームディスプレイサを比較的容易に固定できる。
しかしながら、この場合図８に概念的に示すように、このキュービック状のプリズムミラーを用いると高速回転時にプリズムミラー２３０が歪み、光弾性効果によって前記プリズムミラー２３０に対してｓ偏光とｐ偏光の異なる２本の光ビームＬａおよびＬｂの集光点の位置が光軸方向でずれるという問題があることを見出した。
【００１３】
そのため、互いに直交する直線偏光を有した２本の光ビームＬａおよびＬｂで、記録媒体Ｐに入射した際の光軸方向にピント位置がずれ、適正な露光を行なうことができない場合が有る。
【００１４】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、円筒内面状の支持体に記録媒体を保持して、独立して変調した２本の光ビームの合波および分割を行なって、２本の光ビームで記録媒体を円筒の周方向に走査露光するインナードラム露光装置において、１／４波長板とビームディスプレイサを比較的容易に固定できるキュービック状のプリズムミラーを光偏光手段として用い、かつ、高速回転に起因してプリズムミラーが歪んでも、記録媒体の表面に適正に２本の光ビームの光軸方向のピント位置を合わせることができるインナードラム露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明のインナードラム露光装置は、直線偏光の光ビームを出射する第１光源部、および、前記第１光源部が出射する光ビームと直交する方向の直線偏光の光ビームを出射する第２光源部と、前記第１光源部および第２光源部が出射した光ビームを合波とする合波手段と、前記合波手段が合波した光ビームを、互いに回転方向の逆の２本の円偏光の光ビームに変換する第１偏光部材と、円弧状の内周面を有し、この内周面に記録媒体を保持する支持体と、前記光ビームを支持体の内周面に向けて反射する偏向面を有し、この偏向面を前記支持体の内周面の中心線を中心に回転することにより、前記光ビームを前記支持体の内周面の周方向と一致する主走査方向に走査するキュービック状のプリズムミラーを有する光偏向手段と、前記円偏光の光ビームを所定の位置に集光する集光光学系と、前記支持体の内周面の中心軸を進行する所定の経路で、前記光ビームを前記光偏向手段に入射させる光路調整手段と、前記光路調整手段によって調整された光ビームの光路上に配置され、前記光偏光手段と一体的に回転される、前記円偏光の光ビームを互いに直交する２本の直線偏光の光ビームに戻す第２偏光部材と、前記第２偏光部材によって直線偏光に変換された光ビームを平行に進行する２本の光ビームに分離する、前記光偏光手段と一体的に回転される合波ビーム分離手段と、前記集光光学系、光偏向手段、第２偏光部材、および合波ビーム分離手段を、前記支持体の内周面の中心軸方向に一体的に移動する走査手段とを有し、かつ、前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方は、前記キュービック状のプリズムミラーの回転による光ビームの集光位置ズレを補正するように、収束もしくは発散する光ビームを出射することを特徴とするインナードラム露光装置を提供する。
【００１６】
このような本発明のインナードラム露光装置において、前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方の光源ユニットが、前記集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散する光ビームを出射するのが好ましく、もしくは、前記第１光源部および第２光源部の少なくとも一方が、平行光を収束もしくは発散するリレーレンズを有することにより、前記集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散する光ビームを出射するのが好ましい。
また、前記プリズムミラーに、第２偏光手段および合波ビーム分離手段が固定されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成を有する本発明によれば、円筒状の内面を有する支持体内面に記録媒体（被走査媒体）を保持すると共に、互いに独立して変調した２本の光ビームの合波および分割を行なって、２本の光ビームで記録媒体を支持体の周方向に走査露光するインナードラム露光装置において、１／４波長板とビームディスプレイサーを比較的容易に固定できるキュービック状のプリズムミラーを光偏光手段として用い、さらに、高速回転によるキュービック状のプリズムミラーの歪みに起因するの光ビームの集光位置ズレを補正するように、合波する前の２本の光ビームの少なくとも一方を、極僅かに、発散あるいは収束する光ビームとする。
そのため、本発明のインナードラム露光装置によれば、高速回転によって光偏向手段が歪んで光ビームの集光位置が光軸方向にズレても、光ビームが、この集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散するものであるので、２本の光ビームの光軸方向における集光位置を一致させて、記録媒体の表面における２本の光ビームの形状およびビーム径を適正なものにでき、すなわち、適正な２本の光ビームによる適正な画像露光を、安定して行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のインナードラム露光装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１９】
図１に、本発明のインナードラム露光装置の一例の概念図を示す。
図１に示すインナードラム露光装置１０（以下、露光装置１０とする）は、円筒状の内面を有する支持体１２の内面に、記録媒体Ｐ（被走査媒体）を保持して、この円筒の中心線を回転中心として回転するキュービック状のプリズムミラーを光偏向手段として光ビームを偏向して、円筒内面の周方向に光ビームを走査する、インナードラム露光装置（円筒内面走査型露光装置）であって、互いに独立して変調された２本の光ビームＬによって、同時に記録媒体Ｐを走査露光するものである。
図示例の露光装置１０は、基本的に、図中に想像線（一点鎖線）で示す支持体１２、光ビームＬａを出射する第１光源部１４ａ、光ビームＬｂを出射する第２光源部１４ｂ、偏光ビームスプリッタ１６、ビーム位置合わせ光学系１８、１／４波長板２０、集光レンズ２２、スピナー２４、および、制御手段２６を有して構成される。
【００２０】
制御手段２６は、ＣＰＵ等を有して構成されるもので、露光装置１０全体の駆動や動作を制御するものである。
また、制御手段２６は、記録媒体Ｐに記録する画像に応じて、第１光源部１２ａおよび第２光源部１２ｂの光源３１を駆動する。
【００２１】
支持体（ドラム）１２は、円筒状の内周面（円筒内面状の内面）を有するもので、この内周面に、記録媒体Ｐを密着させて保持する。
なお、支持体１２における記録媒体Ｐの保持（固定）は、吸引を利用する方法、静電気を利用する方法、磁石や嵌合等を利用する固定部材を用いる方法など、インナードラム型（円筒内面走査型）の露光装置で利用されている公知の方法によればよい。また、支持体１２への記録媒体Ｐの供給および排出は、手動で行なっても、インナードラム型の露光装置で利用されている公知の方法を用いて自動で行なってもよい。
【００２２】
第１光源部１４ａは、記録する画像に応じて変調された直線偏光の光ビームＬａを出射して、偏光ビームスプリッタ１６の所定位置に入射するもので、基本的に、光源ユニット３０ａと、平行平板３３とを有して構成される。
【００２３】
光源ユニット３０ａは、図２に概念的に示すように、光源３１とコリメータレンズ３２とを有して構成される。光源３１は、ＬＤなどの直線偏光の光ビーム（レーザビーム）を射出する公知の光ビーム光源である。また、コリメータレンズ３２は、光源３１が射出した光ビームＬａを、平行光（平行ビーム）にする（光ビームＬａを視準する）、公知のコリメータレンズである。図示例においては、光源３１は、偏光ビームスプリッタ１６（その反射面）に対してｐ偏光の直線偏光の光ビームＬａを出射する。
平行平板３３は、透明光学ガラス平板であって、偏光ビームスプリッタ１６による光ビームＬａおよびＬｂの合波を高精度に行うために、光源ユニット３０ａが出射した光ビームＬａの光路を平行シフト（光路を光軸と直交する面方向にズラす）するためのものである。
【００２４】
第２光源部１４ｂは、先の第１光源部１４ａと同様に、記録する画像に応じて変調された直線偏光の光ビームＬｂを出射して、偏光ビームスプリッタ１６の所定位置に入射するもので、基本的に、光源ユニット３０ｂと、第１プリズム３４および第２プリズム３６の２つのプリズムと、１／２波長板３８とを有して構成される。
【００２５】
光源ユニット３０ｂは、前記光源ユニット３０ａと同様の構成を有するものであり、光ビームＬｂの光源３１とコリメータレンズ３２とから構成され、偏光ビームスプリッタ１６に対してｐ偏光の直線偏光の光ビームＬａを出射する。
第１プリズム３４および第２プリズム３６は、偏光ビームスプリッタ１６による光ビームＬａおよびＬｂの合波を高精度に行うために、光源ユニット３０ａが出射した光源ユニット３０ｂが出射した光ビームＬｂの角度（進行方向）を調整するためのものである。
【００２６】
なお、本発明の露光装置１０において、光源ユニットの位置精度等に応じて、偏光ビームスプリッタ１６で光ビームＬａとＬｂとの合波が高精度に行なえる場合には、平行平板３３、ならびに、第１プリズム３４および第２プリズム３６は、不要であり、あるいは、平行平板およびプリズムの一方のみを有するものでもよい。
【００２７】
１／２波長板３８は、光源ユニット３０ｂが出射した直線偏光の光ビームＬｂの偏光方向（偏光面）を９０°回転して、ｓ偏光の直線偏光の光ビームとするものである。前述のように、第１光源部１４ａが出射するのは、ｐ偏光の光ビームＬａであるので、偏光ビームスプリッタ１６に入射する光ビームＬａおよびＬｂは、ｐ偏光およびｓ偏光と、互いに偏光方向が直交する直線偏光の光ビームとなる。
【００２８】
ここで、本発明の露光装置１０においては、光源ユニット３０ａおよび光源ユニット３０ｂの少なくとも一方は、スピナー２４のプリズムミラー６４の高速回転に起因する光ビームＬａおよびＬｂの集光点の位置ズレに応じて、光源３１とコリメータ３６との間隔が調整され、極僅か、収束もしくは発散（光ビームのビーム径が縮小もしくは拡大）する光ビームを出射する。なお、収束もしくは発散する光ビームを出射しない光源ユニットは、通常の光ビーム露光装置と同様に、平行光（平行ビーム）を出射する。
この点に関しては、後に詳述する。
【００２９】
偏光ビームスプリッタ１６は、複屈折性の結晶によって光束線を２つに分離する、公知の偏光ビームスプリッタである。
図示例の露光装置１０において、光源ユニット３０ａおよび３０ｂは、偏光ビームスプリッタ１６の反射面の同位置に、互いに直交する光路で光ビームＬａおよびＬｂを入射するように配置される。
偏光ビームスプリッタ１６は、第１光源部１４ａからの光ビームＬａは反射面を透過させ、第２光源部１４ｂからの光ビームＬｂは反射面で反射することにより、互いに直交する偏光方向を有する２本の直線偏光の光ビームＬａおよびＬｂを合波して、光軸が一致する見かけ上１本の光ビームとする。なお、以下の説明では、特に、光ビームＬａと光ビームＬｂとを区別する必要が無い場合には、両者をまとめて単に光ビームＬとする。
【００３０】
また、図示例の露光装置１０においては、第１光源部１４ａ、第２光源部１４ｂ、および偏光ビームスプリッタ１６は、偏光ビームスプリッタ１６が合波した光ビームＬの光軸が、支持体１２の円筒の中心線と一致するように配置される。
すなわち、これらの部材が、本発明における光路調整手段を構成する。
【００３１】
ビーム位置合わせ光学系１８は、光ビームＬａおよびＬｂを偏光ビームスプリッタ１６によって高精度に合波するために、第１光源部１４ａの平行平板３３、ならびに、第２光源部１４ｂの第１プリズム３４および第２プリズム３６の角度調整を行なうためのものである。
図示例において、ビーム位置合わせ光学系１８は、ビームスプリッタ５０と、レンズ５２と、ビーム位置検出器５４（以下、ＰＳＤ５４とする）とを有して構成される。
【００３２】
ビームスプリッタ５０は、光ビームＬの一部をＰＳＤ５４に向かう所定の方向に反射（偏向）する、公知のビームスプリッタであり、また、レンズ５２は、ビームスプリッタ５０が反射した光ビームＬをＰＳＤ５４の受光面に集光させる。なお、ビームスプリッタ５０は、図示しない移動手段によって、光ビームＬの光路に作用する図１に示す反射位置と、光ビームＬの光路から完全に退避する退避位置とに移動される。移動手段は、公知のミラー等の板状物の移動手段を用いればよい。
ＰＳＤ５４は、ＣＣＤセンサ等の、受光素子が二次元的に配列された光電変換素子であり、ビームスプリッタ５０によって反射された光ビームの位置を検出する。
【００３３】
後に詳述するが、露光装置１０においては、偏光方向が直交する２本の直線偏光の光ビームＬａおよびＬｂを合波して、円偏光の光ビームとし、再度、直線偏光の光ビームに戻した後、偏光を利用して２本の光ビームＬａおよびＬｂに分割して、スピナー２４によって支持体の円周方向に偏向走査する。そのため、露光装置１０において、適正な露光を行なうためには、偏光ビームスプリッタ１６によって、光ビームＬａおよびＬｂを高精度に合波して、光軸を一致させる必要がある。
ビーム位置合わせ光学系１８は、偏光ビームスプリッタ１６によって、光ビームＬａおよびＬｂを高精度に合波するために、光ビームＬａおよびＬｂの光路（位置および方向）を調整するためのものである。
【００３４】
ここで、光ビームＬａおよびＬｂが高精度に合波されていれば、２つの光ビームＬａおよびＬｂは、ＰＳＤ５４の受光面の同位置に入射する。
これに対し、ＰＳＤ５４への光ビームＬａおよびＬｂの入射位置と角度が異なる場合には、偏光ビームスプリッタ１６において、光ビームＬａおよびＬｂの合波が適正に行なわれていない。従って、この際には、ＰＳＤ５４への光ビームＬａおよびＬｂの入射角度を一致させるように、すなわち、偏光ビームスプリッタ１６での光ビームＬａおよびＬｂの合波を高精度に行えるように、第１プリズム３４および第２プリズム３６の角度を調整する。また、この角度調整によって光ビームＬａおよびＬｂの光軸が偏光ビームスプリッタ１６上でずれるため、このずれを補正するために、平行平板３３の角度を調節する。
【００３５】
１／４波長板２０は、光ビームＬの直線偏光方向に対して、結晶光軸を４５°傾けて光ビームＬの光路に配置される。
そのため、１／４波長板２０に入射／通過した光ビームＬは、直線偏光から円偏光の光ビームに変換される。ここで、合波されている光ビームＬａおよびＬｂは、互いの偏光方向が直交する直線偏光の光ビームであるので、光ビームＬａおよびＬｂは、右回転と左回転の互いに回転方向の異なる円偏光の光ビームとなる。
【００３６】
集光レンズ２２は、光ビームＬを集光して、支持体１２の内面（記録媒体Ｐの表面）に所定のビームスポット径で入射（結像）させるレンズで、光軸を支持体１２の中心線すなわち光ビームＬの光軸に一致して配置される。
なお、露光装置１０においては、必要に応じて、偏光ビームスプリッタ１６の下流、好ましくは、１／４波長板２０と集光レンズ２２との間に、光ビームＬのビーム径を拡径するためのビームエクスパンダを有してもよい。
【００３７】
集光レンズ２２を通過した光ビームＬは、支持体１２の中心線を進行して、次いで、スピナー２４に入射する。
スピナー２４は、光ビームＬを支持体の周方向（主走査方向）に偏向走査するものであり、基本的に、第２偏光部材である１／４波長板６０、ビームディスプレイサ６２、プリズムミラー６４、および、モータ６６を有して構成される。
【００３８】
スピナー２４に入射した光ビームＬは、まず、１／４波長板６０によって、円偏光の光ビームＬから直線偏向の光ビームＬに変換される。
ここで、光ビームＬａおよびＬｂは、互いに回転方向が異なる円偏光であるので、１／４波長板６０を通過した光ビームＬａおよびＬｂは、円偏光となる前と同様の、互いに偏向方向が直交する直線偏向の光ビームとなる。
【００３９】
ビームディスプレイサ６２は、光ビームを常光線Ｐｏと異常光線Ｐｅとを分離する、一軸性の結晶（光学結晶）からなる光学素子で、図３に概念的に示されるように、ビームディスプレイサ６２の入射面、および、その法線に対して、一軸性結晶の結晶光軸が４５°となるように配置される。
このようなビームディスプレイサ６２は、前記互いに直交する直線偏光方向に変換された光ビームＬａおよび光ビームＬｂの一方（異常光線Ｐｅに対応する方）を平行シフトして、２本の光ビームに分離する。
【００４０】
また、ビームディスプレイサ６２（一軸性結晶）は、プリズムミラー６４に入射する光ビームＬの光軸と、プリズムミラー６４によって反射された光ビームＬの光軸とが成す面内に、結晶光軸が存在するように配置される。
これにより、光ビームＬを、後述する副走査方向に、常光線Ｐｏと異常光線Ｐｅとを分離した２つの光ビームとできる。
【００４１】
ビームディスプレイサ６２としては、好適な一例として、水晶が例示される。
例えば、露光装置１０における１画素の間隔が１０．５８μｍである場合には、ビームディスプレイサ６２として、厚さ１．７４ｍｍの水晶板を用いることにより、１画素分、光ビームＬａもしくは光ビームＬｂを平行シフトすることができる。
また、この分離間隔の精度を誤差０．１μｍ以下とするためには、水晶板の厚さの誤差を±１８μｍ以下とすればよい。水晶板は、この程度であれば、充分な精度で廉価に加工することが可能であり、また、材料としても、安定で、かつ、低コストであるという利点を有する。さらに、水晶は、傾斜角度に対する分割幅の関係が緩いので、この水晶の特性に則って、所要の機能を有するビームディスプレイサ６２を構成できる。
【００４２】
なお、ビームディスプレイサ６２を構成する一軸性結晶は、水晶に限定はされず、方解石、リチウムナイオベイト等の一軸性の結晶を用いて構成してもよい。
ここで、方解石を用いた場合には厚みを薄くできるため、重量を抑えることができ、プリズムミラー６４の回転速度の制限を抑制できるという利点がある。方解石を利用する場合には、１／４波長板６０とビームディスプレイサ６２とを、角度を決めて接着して使用することが望ましい。
【００４３】
ビームディスプレイサ６２によって分割された光ビームＬａおよびＬｂは、次いで、プリズムミラー（ボールプリズム）６４に入射して、偏向／走査される。
プリズムミラー６４は、２個のプリズムを利用して光ビームを反射する光偏向手段であり、モータ６６は、このプリズムミラー６４を回転する回転駆動源である。プリズムミラー６４は、反射面を支持体１２の中心線（すなわち光ビームＬの光軸）に対して４５°の角度として、モータ６６によって、前記中心線を回転中心として、高速回転（例えば、４００００ｒｐｍ程度）する。
従って、プリズムミラー３６に入射した光ビームＬａおよびＬｂは、プリズムミラー３６によって支持体１２の内周面に反射され、この内周面の周方向（主走査方向）に走査される（主走査される）。
【００４４】
ここで、図１に示すように、ビームディスプレイサ６２はプリズムミラー３６の光ビーム入射面に固定（貼着）されており、１／４波長板６０は、ビームディスプレイサ６２に固定（貼着）されている。従って、この３つの部材は、一体的に回転して、その位置関係変化することがなく、すなわち、光学的な位置関係も常に一定である。
そのため、スピナー２４においては、プリズムミラー３６による走査位置（プリズムミラー３６の回転角）によらず、常に、２本の光ビームＬａおよびＬｂを、所定間隔で副走査方向に分割できる。
【００４５】
また、図示は省略するが、露光装置１０には、スピナー２４および集光レンズ２２を一体的にして、支持体１２（その円筒状の内面）の中心線の方向すなわち光ビームＬの光軸方向（副走査方向）に移動する副走査手段が配置される。
前述のように、光ビームは、プリズムミラー３６によって、支持体１２の内周面の周方向に主走査されている。従って、このスピナー２４等の中心線方向への副走査により、支持体１２の内周面に保持された記録媒体Ｐの全面を二次元的に走査露光できる。
なお、副走査手段には、特に限定はなく、ネジ伝動による方法等、公知の直線移動方法が各種利用可能である。
【００４６】
ここで、スピナー２４では、光ビームＬを偏向走査するために、前述のように、プリズムミラー６４（光偏向手段）を例えば４００００ｒｐｍという高速で回転する。
前述のように、直線偏光の光ビームの偏光方向を利用してマルチビームでの走査露光を行なうインナードラム露光装置において、光偏光手段としてキュービック状のプリズムミラー６４を用いることにより、１／４波長板６０とビームディスプレイサー６２を比較的容易に固定することができる。その反面、特に、図示例のように、光偏向手段としてキュービック状のプリズムミラー６４を用いた場合には、高速回転時にプリズムミラー６４が歪み、光弾性効果によってプリズムミラー６４に対してｓ偏光とｐ偏光の異なる２本の光ビームＬａと光ビームＬｂの集光点の位置が光軸方向でずれる。
その結果、支持体１２に保持された記録媒体Ｐに入射する２本の光ビームＬａおよび光ビームＬｂで、ピント位置がすれ、２本の光ビームＬによる適正な画像露光を行なうことができない。
【００４７】
これに対し、本発明においては、２本の光ビームＬａおよび光ビームＬｂの集光位置を一致させて、支持体１２に保持された記録媒体Ｐに入射するビームスポットが一致するように、光偏向手段の高速回転による２本の光ビームＬａおよびＬｂの集光位置ズレ（その量）に応じて、第１光源部１４ａおよび第２光源部１４ｂの少なくとも一方において、偏光ビームスプリッタ１６に入射する光ビームを、前記集光位置ズレを補正（補償）するように収束もしく発散する光ビームとする。
【００４８】
図示例の露光装置１０においては、具体的には、まず、予め実験やシミュレーションによって、高速回転によるプリズムミラー６４の歪みに起因する光ビームＬａおよび光ビームＬｂの集光位置ズレを知見しておく。
さらに、光源ユニット３０ａおよび光源ユニット３０ｂの少なくとも一方において、知見した集光位置ズレの分（例えば、図７の矢印ａ）だけ、光ビームＬの集光位置が反対方向（プリズムミラー６４の歪みによる集光位置ずれと反対方向）にズレるように、偏光ビームスプリッタ１６に入射する光ビームを、収束あるいは発散する光ビームとする。
【００４９】
より具体的には、実際の露光装置１０における光ビームＬａおよび光ビームＬｂの集光位置ズレａを知見した上で、一例として、図４に概念的に示すように、光源ユニット３０ａおよび３０ｂから走査位置（支持体１２に保持された記録媒体Ｐの表面）までと、光学的に等価の光学系を形成する結像レンズ（ダミーレンズ７０）を用いて、露光装置１０と光学的に等価の光学系（ダミー光学系）を形成する。
その上で、光源ユニット３０ａおよび光源ユニット３０ｂの少なくとも一方（図４においては、光源ユニット３０ｂのみ）の光源３１とコリメータレンズ３２との間隔ｂを調整して、光ビームＬを、平行光ではなく、若干、収束あるいは発散する光ビームＬとして、先に知見した光ビームＬの集光位置ズレａの分だけ、ダミー光学系における光ビームの集光位置を先に知見した集光位置ズレと逆方向に移動させる。さらに、このようにして調整した、光源ユニット３０ａおよび３０ｂを、露光装置１０に組み込む。
【００５０】
本発明においては、このように、プリズムミラー６４等の光偏向手段の高速回転による光ビームＬの集光位置ズレに応じて、第１光源部１４ａおよび第２光源部１４ｂの少なくとも一方において、この集光位置ズレを補正するように、収束もしくは発散する光ビームＬを偏光ビームスプリッタ１６に入射する。
そのため、光偏向手段の高速回転による光ビームＬの集光位置ズレによらず、２本の光ビームＬａおよびＬｂの集光位置を合わせて、支持体１２に保持された記録媒体Ｐに入射する２本の光ビームＬａおよびＬｂのビームスポット径を均一にすることができ、インナードラムを用いる露光装置において、２本の光ビームＬによる正確かつ適正な走査露光を安定して行なうことができる。
【００５１】
図示例の露光装置１０においては、第１光源部１４ａおよび第２光源部１４ｂの少なくとも一方において、光源ユニット３０の光源３１とコリメータレンズ３２との間隔を調整することにより、プリズムミラー６４の高速回転に起因する集光位置ズレに応じて、収束もしくは発散する光ビームＬを偏光ビームスプリッタ１６に入射している。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、各種の手段で、前記プリズムミラー６４の高速回転に起因する集光位置ズレに応じて収束もしくは発散する光ビームを、偏光ビームスプリッタ１６に入射することができる。
【００５２】
図５に、その一例を示す。
なお、図５に示すインナードラム露光装置７２（以下、露光装置７２とする）は、リレーレンズ７６を有する以外は、基本的に、前記露光装置１０と同様の構成を有するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行なう。
【００５３】
図５に示すインナードラム露光装置７２において、光源ユニット３０は、前述のような光源３１とコリメータレンズ３２との間隔調整を行なわない、平行光を出射する通常の光源ユニットである。
本例においては、図５に概念的に示すように、第１光源部７４ａおよび第２光源部７４ｂの少なくとも一方に（図示例においては、第２光源部７４ｂのみに設けている）、光ビームＬを、プリズムミラー６４の高速回転に起因する集光位置ズレに応じて収束あるいは発散する光ビームとするリレーレンズ７６を入れることにより、前記集光位置ズレに応じて、この集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散する光ビームＬを偏光ビームスプリッタ１６に入射する。
【００５４】
本例においても、先の露光装置１０と同様に、実際の露光装置７２において、実験やシミュレーションによって、プリズムミラー６４の高速回転に起因する光ビームの集光位置ズレａを知見する。
その上で、図６に概念的に示すように、ダミーレンズ７０を用いて、光源ユニット３０から走査位置までと光学的に等価のダミー光学系を形成する。さらに、先に知見した光ビームＬの集光位置ズレａの分だけ、このダミー光学系における光ビームＬの集光位置が、先に知見した集光位置ズレと逆にズレるように光ビームを収束あるいは発散させるように、リレーレンズ７６を選択し、あるいは、リレーレンズ７６のレンズ間を調整する。そして、このリレーレンズ７６を、露光装置７２の第１光源部７４ａもしくは第２光源部７４ｂの対応する光源部に挿入する。
【００５５】
以下、図１に示す露光装置１０の作用を説明する。
支持体１２の円筒状の内面に記録媒体Ｐが装填され、制御手段２６に記録すべき画像データが供給され、さらに、オペレータによる入力指示に応じて、記録開始の指示が出されると、スピナー２４がプリズムミラー６４（１／４波長板６０およびビームディスプレイサ６２）を所定の速度で回転させると共に、図示しない走査手段が、集光レンズ２２およびスピナー２４を、所定の副走査速度で副走査方向（支持体の円筒内面の中心線の延在方向）に移動させる。
【００５６】
スピナー２４の位置が所定の位置に来た時点で、制御手段２４は、光源ユニット３０ａおよび光源ユニット３０ｂの各光源３１を、記録媒体Ｐに記録する画像に応じて、独立して変調駆動させ、光源ユニット３０ａが記録画像に応じて変調された光ビームＬａを、光源ユニット３０ｂが記録画像に応じて変調された光ビームＬｂを、それぞれ出射する。
なお、前述のように、各光源ユニットが出射した光ビームＬは、共に、偏光ビームスプリッタ１６に対して、ｐ偏光の直線偏光の光ビームである。
【００５７】
第１光源部１４ａにおいて、光源ユニット３０ａが出射した光ビームＬａは、平行平板によって光路を平行シフトされて、ｐ偏光のまま偏光ビームスプリッタ１６に入射する。
他方、第２光源部１４ｂにおいて、光源ユニット３０ｂが出射した光ビームＬｂは、第１プリズム３４および第２プリズム３６で進行方向を調整されて、１／２波長板で偏光方向を回転されて、光ビームスプリッタ１６に対してｓ偏光とされる。
【００５８】
偏光ビームスプリッタ１６に入射した、互いに直交する偏光方向を有する直線偏光の光ビームＬａおよびＬｂは、偏光ビームスプリッタ１６において、偏光合波されて見かけ上１本の光ビームＬとなり、支持体１２の内面の中心線と光軸を一致させて進行して、次いで、１／４波長板２０に入射する。
光ビームＬａおよびＬｂは、１／４波長板２０によって、偏光方向が直交する直線偏光の光ビームから、互いに回転方向が逆の円偏光の光ビームＬに変換され、集光レンズ２２によって集光されて、スピナー２４に入射する。
【００５９】
スピナー２４に入射した光ビームＬは、まず、第２の１／４波長板６０によって、互いに偏光方向が直交する直線偏光の光ビームＬに戻され、さらに、ビームディスプレイサ６２によって、異常光線Ｐｅに対応する成分が平行シフトして２本の光ビームＬａおよびＬｂに分割され、プリズムミラー６４に入射する。
プリズムミラー６４に入射した光ビームＬａおよびＬｂは、回転するプリズムミラー６４によって支持体１２の内面に偏向（反射）され、主走査方向（支持体１２の円筒内面の周方向）に走査されて、記録媒体Ｐに入射される。また、集光レンズ２２およびスピナー２４は、走査手段によって副走査方向に移動されているので、記録媒体Ｐは、主走査方向に偏向された光ビームＬａおよびＬｂによって、二次元的に走査露光される。
【００６０】
ここで、露光装置１０においては、偏光ビームスプリッタ１６に入射する光ビームＬａおよびＬｂの少なくとも一方が、プリズムミラー６４の高速回転に起因する集光位置ズレに応じて、これを補正するように収束もしく発散する光ビームＬであるので、記録媒体Ｐに入射する光ビームのピント位置は光軸方向に同一であり、互いに独立して変調された２本の光ビームによって、適正な画像露光を行なうことができる。
【００６１】
以上、本発明のインナードラム露光装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【００６２】
例えば、図示例の露光装置１０および露光装置５０は、いずれも、合波した光ビームの分離素子として、一軸性結晶からなるビームディスプレイサ６２を用いているが、本発明は、これに限定はされず、ウォラストンプリズム、ロションプリズム、セナルモンプリズム等、光ビームを複数に分離する公知の各種の光ビームの分離素子が利用可能である。
また、図示例においては、光源部の一方のみ、プリズムミラー（光偏向器）の高速回転に起因する光ビームの集光位置ズレに応じて、偏光ビームスプリッタ（合波手段）に入射する光ビームを収束もしくは発散するものとしたが、本発明は、これに限定はされず、両方の光源部が出射する光ビームを、光偏向手段の高速回転による集光位置ズレを補正するように収束もしくは発散するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のインナードラム露光装置の一例の概念図である。
【図２】図１に示すインナードラム露光装置の光源ユニットを概念的に示す図である。
【図３】図１に示すインナードラム露光装置で用いているビームディスプレイサを説明するための概念図である。
【図４】図１に示すインナードラム露光装置の作製方法を説明するための概念図である。
【図５】本発明のインナードラム露光装置の別の例の概念図である。
【図６】図５に示すインナードラム露光装置の作製方法を説明するための概念図である。
【図７】従来のインナードラム露光装置の一例の概念図である。
【図８】従来のインナードラム露光装置における光ビームの集光位置ズレを説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０，７２，２００  （インナードラム）露光装置
１２，２０４  支持体
１４ａ，１４ｂ，７４ａ，７４ｂ  光源部
１６，２０８  偏光ビームスプリッタ
１８  ビーム位置合わせ光学系
２０，２１２  １／４波長板
２２，２１４  集光レンズ
２４，２１６  スピナー
３０，３０ａ，３０ｂ，２０２ａ，２０２ｂ  光源ユニット
３１  光源
３２  コリメータレンズ
３３  平行平板
３４  第１プリズム
３６  第２プリズム
３８  １／２波長板
５０  ビームスプリッタ
５２  レンズ
５４  ビーム位置検出器（ＰＳＤ）
６０，２２０  第２の１／４波長板
６２，２２２  ビームディスプレイサ
６４  プリズムミラー
６６，２２６  モータ
７０  ダミーレンズ
２２４  スピナーミラー
２２８  ホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009015223.tif 000007
【図６】
2009015223.tif 000008
【図７】
2009015223.tif 000009
【図８】
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