JPH02114228A - 光ビーム走査装置 - Google Patents

光ビーム走査装置

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JPH02114228A JP63267817A JP26781788A JPH02114228A JP H02114228 A JPH02114228 A JP H02114228A JP 63267817 A JP63267817 A JP 63267817A JP 26781788 A JP26781788 A JP 26781788A JP H02114228 A JPH02114228 A JP H02114228A
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浩行 城田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、写真製版、複写、プリント基板作成などの工
程において用いられ、所要の画像信号によって変調され
た光ビームを偏向し線順次に被走査面に投射する回転型
あるいは揺動型の光偏向器（ポリゴンミラー、ガルバノ
メーター、ホログラムディスク等）を備えた光ビーム走
査装置に関するもので、特に前記光偏向器により光ビー
ムが走査される主走査方向に垂直な副走査方向の投射位
置偏差を自動的に修正する装置に関する。
〔従来の技術〕
周知の上記光偏向器を漏えた光ビーム走査装置において
は、露光ビーム含主走査方向に走査しつつ、主走査方向
に垂直な副走査方向に露光ビームを相対的に移送して、
感光材料などの被走査面を露光している。副走査方向の
投射位置偏差の修正に際して、光隔向器にポリゴンミラ
ーを用いた場合はその面倒れ補正、ガルバノメーターを
用いた場合はウオブリングの補正、ホログラムディスク
を用いた場合はスキャンバラの補正がそれぞれ必要とな
る。
このような修正手段として、例えば米国特許４．６６１
，６９９号明細書などに光偏向器としてポリゴンミラー
を用いた例が開示されている。
上述したこの方法は、第１３図に示すようにテーパ一部
を有する透光部Ｔｐおよび遮光部Ｓｄを一対ずつ複数組
み合わせた格子状パターン（グレーティング）を用い、
主走査方向に対応した方向Ｘ、および副走査方向に対応
した方向Ｙにそれぞれ平行、垂直となるようにグレーテ
ィングを配置し、Ｘ方向に移動するビームスボッ１−の
透光部Ｔｐでの移動時間を測定するものである。
基準位置を与えるＹ＝０のラインを走査する時のビーム
スポットＢＳｏ１．Ｂ５０２およびＢＳｏ３と、副走査
方向にＹ＝ｄだけ偏って走査する時のビームスポットＢ
Ｓｄ１．　ＢＳｄ２およびＢＳｄ３とでは、透光部Ｔｐ
と遮光部Ｓｄとの境界の一部が斜めであるため、透光部
Ｔｐを横切る時間が異なる。この透光量の時間的な変化
を検出し電気的パルスに変換し、さらに、Ｙ＝Ｏの基準
位置を走査している時の基準のパルス幅と比較すること
によって基準位置からの偏差を検出できる。
〔発叫が解決しようとする課題〕
しかしながらこのような方法は、投射のための光学系に
ポリゴンミラーとｆθレンズを備えたような、被走査面
での主走査速度が一定である装置にしか適用できない。
例えば、ポリゴンミラーのかわりに走査速度が変化する
ガルバノメーターやホログラムディスク、またはｆθレ
ンズのかわりに投射角度によって走査速度が変化するｆ
　ｓｉｎθレンズやｆ　ｔａｎθレンズなどを備えた装
置においては、透過部ＴＤから１ｑられるパルスの幅は
走査速度の変化によっても様々に変化し、副走査方向の
偏差のみを反映したものとならない。このため、このよ
うな公有に上述の方法を適用すると、走査線の湾曲が生
じ、さらに、ガルバノメータを使用した場合は、主走査
方向の同じ走査位置を同じ走査速度で走査するとは限ら
ないので、走査線の湾曲度合が走査する毎に変化する不
具合を生じ、かえって走査線に余分な曲げを生じたりす
る無意味かつ不正確な制御となる。
また、ポリゴンミラーを用いてもその回転ムラ（ジッタ
ー）が無視できない大きざである時、あるいは、ｆθレ
ンズを用いても被走査面の大画面化などに伴い走査速度
が一定と見做せない時などにも同様の理由で不正確な１
ｌＩＩ制御となる。
以上のように従来の方法では、その適用範囲が非常に限
られてしまうという問題点があった。
また、走査速度が一定であるｉ置に適用する場合でも、
副走査方向の位置偏差に対して得られるパルス幅の変化
は微小であり、検出感度が低いという問題点があった。
ざらにレーザープロッターの描画速度の高速化などに伴
って、得られるパルス幅はまずまず狭くなり、コンパレ
ータなどの他の電子回路からの電気的ノイズの影響を無
視できなくなるという問題点もあった。
〔発明の目的〕 この発明は以上のような事情を考慮してなされたもので
、光ビーム走査装置の副走査方向の投射位置偏差の修正
に際して、主走査方向の走査速度が一定である場合だけ
でなく、速度が一定でない場合にも同様に、ポリゴンミ
ラーの面倒れ補正などの投射位置偏差の修正が正確に行
える光ビーム走査装置を得ることを目的とする。
また、高速化により走査速度が七かっても、投射位置偏
差に対する検出感度が高く、副走査方向の投射位置偏差
の修正に際して、電気的ノイズの影響を受参ブにくい光
ビーム走査装置を得ることも目的とする。
（課題を解決するための手段） そこで、この発明の技術的手段は、 （１）　　軸中心に回転または揺動可能に設けられ、第
１および第２の光ビームを同期的に順次主走査方向へ偏
向する主偏向器と、 前記第１の光ビームにより主走査方向へ走査される被走
査面に対して光学的に共役な位置に設けられ、前記第２
の光ビームにより走査される主走査方向に複数の基本構
成単位が列設された格子状パターンと、 該格子状パターンにおける主走査方向に垂直な副走査方
向の基準位置に対する前記第２の光ビームの走査位置偏
差を求め、その偏差に応じた偏向信号を出力する制御装
置と、 前記偏向信号に基づいて、前記主偏向器に対する前記第
１および第２の光ビームの副走゛査方向の入射角を制御
する補助偏向器と、 を備え、前記被走査面での前記第１の光ビームの副走査
方向位置を修正する光ビーム走査装置において、 前記格子状パターンの基本構成ψ位は、その主走査方向
の両端が副走査方向に平行であって、透光部と遮光部と
を有し、 該透光部と遮光部との境界の一部は、主走査方向に平行
であって、副走査方向の基準位置を構成する、 ことである。
（２）　　また、この発明においては、上記格子状パタ
ーンの透光部と遮光部とに代えて、光拡散部と光吸収部
とを形成しても良い。
（３）　　さらに、この発明においては、上記格子状パ
ターンの透光部と遮光部とに代えて、光全反射部と光吸
収部とを形成しても良い。
〔作用〕
この発明における第２の光ビームの格子状パターン上の
副走査方向の位置偏差は、第１の光ビームの被走査面上
の副走査方向の位置偏差と相関がある。そのため、第２
の光ビームの格子状パターン上の位置偏差を検知するこ
とにより、第１の光ビームの被走査面上の副走査位置を
検知し、第１の光ビームが副走査り向の基準位置を走査
するように制御できる。
また、格子状パターン上の基本構成単位は、光学的透過
・反射特性の異なる透光部と遮光部、あるいは光拡散部
と光吸収部、または光全反射部と光吸収部を有し、その
一部の境界は第２の光ビームの主走査方向に平行である
。この副走査方向の基準位置を与える境界を、第２の光
ビームが走査する時、その格子状パターンでの透過また
は反射光量は第２の光ビームの副走査方向の位置偏差を
示したものとなる。
〔実施例〕
Ａ、全体構成と概略動作 第２図は、この発明の一実施例を適用する製版用スキャ
ナの概略ブロック図である。同図において、原画１００
の画像が走査読取装置２００によって画素ごとに読取ら
れる。得られた画像信号は画像処理装置３００に転送さ
れる。画像処理装置３００は、入力された画像信号に対
して輪郭強調等の処理を行なう。そして、処理後の画像
信号は走査記録装置４００に与えられる。走査記録装置
４００は、俊速する機能を持った走査修正装置５００を
備え、走査位置を修正しつつ画像信号を網点信号へと変
換し、それに基づいて、感光フィルム（被走査面）６０
０上に網点画像を露光記録する。なお、第２図において
、Ｘ、Ｙはそれぞれ主走査方向および副走査方向を示す
。
第１Ａ図は走査修正装置５００を含む一実施例の全体ブ
ロック図であり、第１Ｂ図はその光学系の一部を示す図
である。レーザー等の光源２１がら出力された光ビーム
２２は、ハーフミラ−２３で一部透過および全反射ミラ
ー３０で反射され、音響光学変調器（以下、ＡＯＭとす
る）２４を通過する第１の光ビーム２５（以下、露光用
ビーム２５という。）　Ｊ３よび通過しない第２の光ビ
ーム２６（以下、グレーディングビーム２Ｇという。）
となる。
画像処理装置３００で処理された画像信号に応じて露光
用ビーム２５は、０Ｎ１０ＦＦなどの変調処理をＡＯＭ
２／ｌにおいて施される。さらに、補助偏向器としての
音響光学偏向器（以下、ＡＯＤとする）２７に入射され
た露光用ビーム２５およびグレーティングビーム２６は
、後述する手順に従って投射位置偏差の修正のために副
走査方向に偏向される。ＡＯＤ２７によって偏向された
露光用ビーム２５Ｊ３よびグレーティングビーム２６は
、主偏向器としてのポリゴンミラー２８に投射され、そ
の回転に伴い露光記録および走査修正のため主走査方向
に偏向される。
主走査方向に偏向された露光用ビーム２５は、第１Ｂ図
に示すようにレンズ２９（ｆθレンズ。
ｆ　　ｓｉｎθレンズ、　　ｆ　　ｔａｎθレンズ等）
を経て、感光フィルム６００上に投射され、露光のため
の走査を行う。またグレーティングビーム２６は、レン
ズ２９を通過した後、全反射ミラー３０で反射され、格
子状パターン（以下、グレーティングという。）３１上
に投ｔＪＪされる。
グレーティング３１と感光フィルム６００などの被走査
面とは光学的に共役な位置にあり、グレーティング３１
を走査するグレーティングビーム２６は、被走査面上の
露光用ビーム２５の位置を参照的に与える。グレーティ
ング３１は、透光部ＴＤおよび遮光部Ｓｄを組み合わせ
た基本構成単位ＵＮから構成されており、その軸方向（
主走査方向）に基本構成単位ＵＮを繰り返す構成・配置
となっている。その構成については後で詳述する。
グレーティング３１を透過したグレーティングビーム２
６は導光ロッド３２に入射される。導光ロッド３２の端
面にはフォトダイオード３３が配置されてあり、透過光
はそこで光電変換される。
さらに後段のＩ／Ｖ変換器３４で電流／電圧変換され出
力電圧Ｖ。となる。この光電変換系の構成。
動作については後で詳述する。
グレーティング３１の構造は周期的であり、そこから得
られる透過光による信号も周期性を有する。各周期間に
おいて、グレーティングビーム２６のグレーティング３
１への入射角度および入射位置の変化による（ｇ差など
により、信号のレベルシフトが生じる。出力電圧Ｖ。は
、このレベルシフトの補正のため、シェーディング補正
回路３５に人力され正規化される。
シェーディング補正された出力型ｆ、ｆ　Ｖ　ｏは、ピ
ーク値のそろった相対振幅ＶＲとなり制（２０装置とし
てのサーボユニット３６に入力される。サーボユニツ１
−３６は、入力された相対振幅ｖＲがらグレーディング
ビーム２６のグレーティング３１上での副走査方向の偏
差を求め、ＡＯＤ２７に偏向制御信号Ｉｓを送る。こう
して、グレーティングビーム２６が基準位置を走査する
よう副走査方向の偏向がＡＯＤ２７で加えられる。この
ようにしてポリゴンミラー２８の而倒れ補正が行なわれ
る。
なお、シェーディング補正回路３５は、サーボユニット
３６内に含まれてもよい。また、これらの回路の構成、
動作は後で詳述する。
シェーディング補正された相対振幅ＶＲは、コンパレー
タ（以下ＣＯＭとする）３７にも人力される。Ｃ０Ｍ３
７は相対振幅ｖＲと、所定の値を有する基準レベル信号
ＴＨＩとの比較を行い、パルス信号ＳＰを発生する。こ
のパルス信号ＳＰの立ち上りエツジは、グレーティング
３１上の各基本構成単位ＵＮの主走査方向の両端位置を
示す。
フェーズ・ロックド・ループ（以下ＰＬＬとする）３８
に入力されたパルス信＠ＳＰは、逓倍され画像記録走査
のための主走査方向の位置制御用クロックＣＬＫとして
出力される。クロックＣＬＫはサーボユニット３６や画
像処理装置３００などを制御する。なお、これらの回路
の構成、！７Ｊ作は後で詳述する。
以上のようなフィードバック動作により、副走査方向の
位置偏差を修正する。
Ｂ、各部の構成と動作 第３Ａ図はグレーディング３１の形状およびその配置を
示した図である。グレーティングビーム２６の主走査方
向Ｘに、ある一定の周期ごとに同一パターンを繰り返す
構成・配置となっている。
その基本構成単位ＵＮは、Ｌ字型の透光部Ｔｐおよび逆
り字型の遮光部３ｄから成り、その境界は中央部におい
て、グレーティングビーム２６の基準走査位置を与える
Ｙ＝Ｏのラインを示す平行境界ＢＰとなっている。
また、平行境１ｉ’１ｌＢＰの主走査方向両端は、グレ
ーティングビーム２６の透過量に逆向きの大きな変化を
与えるために、それぞれ逆向きにＸ方向に垂直な境界を
構成している。なお、このような条件を満足する基本構
成中位ＵＮ構成の形状としては、第３Ｂ図に示すような
形状およびそれらに類する形状のものが考えられる。第
３Ｂ図においては、平行境界ＢＰの両端に続（境界は、
それぞれ逆向きの斜め方向に形成されている。なおグレ
ーティング３１の各部分の形状はコーティングなど従来
周知の方法によって形成される。
第１Ａ図に示すグレーティング３１．ｓ光ロッド３２．
フォトダイオード３３およびｌ／Ｖ変換器３４は充電変
換系を構゛成する。グレーティング３１の裏面に導光ロ
ッド３２が接続され、Ｘ方向に走査するグレーティング
ビーム２６の透過光をフォトダイオード３３で受光する
。フォトダイオード３３にはグレーティング３１の透光
部Ｔｐと遮光部Ｓｄの構成周期に応じた電流が発生する
。
このＮ流はＩ／Ｖ変換器３４でさらに出力電圧ｖｏに変
換される。この関係を第４Ａ図のタイミングチャートに
示す。
第４Ａ図において、基準位置であるＹ＝００ラインを走
査するグレーティングビーム２６のビームスポットＢＳ
ｏが実線の小円で、また偏りＹ＝−ｄを有するラインを
走査するグレーティングビーム２６のビームスポットＢ
Ｓ、が破線の小円で基本構成単位ＵＮ上に示されている
。また、第４Ｂ図に、各ビームスポットの位置を示す経
過時間と出力電圧Ｖ。どの関係がビームスポットＢＳ０
に関しては実線で、ビームスポット８８ｄに関しては破
線で示されている。
ビームスポットＢＳ、はＹ軸の負方向に偏っており、平
行境界ＢＰを走査する時に透光部Ｔｏ側に偏っているの
で透光部が多くなり、基準位置を走査するビームスポッ
トＢＳｏの場合よりも出力電圧■。は大きくなる。
このように、投射基準位置が主走査方向に平行であって
、しかもビーム強度かがウス分布を有しているので、！
！！準位準位水す平行境界ＢＰにおけるビームスポット
ＢＳのＹ軸方向の偏りを感度良く検出できる。また、走
査速度などが変化しても、ビームスポットＢＳの偏りと
その平行境界ＢＰにおける出力電圧■。のレベルとの関
係は変化しないので、時間的要素が不安定な場合におい
ても正確に投射位置誤差を検出できる。
第４Ｃ図は出力電圧Ｖ。の連続的な変化を示すタイミン
グチャートである。グレーティングビーム２６のビーム
スポット８８が全て透光部Ｔｏにある時に、出力電圧Ｖ
。はピーク値をとる。また遮光部Ｓｄにある時は最小値
を、平行境界ＢＰなどの境界部にある時はそれらの中間
の値をとる。
なお、フォトダイオード３３のかわりにフォトトランジ
スタなどの伯の光電変換素子を用いても同様の構成とな
る。
こうして得られた出力電圧Ｖ。は、前述した理由により
シェーディング補正回路３５に入力される。第５Ａ図に
示すようにまず各周期内におけるピーク値Ｐ　　、Ｐ　
　、Ｐ　　、Ｐ４およびＰ５がピ一りホルダーなどによ
り順次水められる。出力電圧Ｖ。を各周期ごとにそのピ
ーク値で割り相対振幅Ｖ　を求める。相対振幅ｖＲのピ
ーク値は単位振幅１１１　ＩＩにそろえられており、光
電変換に伴うさまざまな測定誤差が除去される。なお以
上の割り算は各周期ごとに順次行われるので、この処理
による遅延は非常に小さい。
こうして、求められた相対振幅ｖＲは、サーボユニット
３６に入力される。相対振幅■Ｒの値は、０≦ｖＲ≦１
の範囲にあり、グレーティングビーム２６のビームスポ
ットＢＳが全て遮光部Ｓｄにある時には■８＝０、透光
部Ｔｐにある時には■１＝１となる。
また、平行境界ＢＰ上にビームスポットＢＳがある時は
、相対振幅ｖＲはその中間の値となり、平行境界ＢＰの
長さを反映して一定の時間ある値を保持する平坦部を形
成する。
第５Ｂ図に示す相対振幅ｖＲの波形がら透光部Ｔｐの光
量データ（ＶＲ＝１）、１光部Ｓｄの光■データ（Ｖ　
　＝Ｏ）および平坦部の光量データｓ　　　ｓ、ｓ３．
ｓ４お、Ｊ：びＳ５をサーボユニ１’　　　２ ット３６で読み取る。さらに次式（１）式により、正規
化された偏差を示す指数Ａを求める。なお式（１）中の
信号値Ｓ、は、各光消データｓ１〜ｓ５のいずれかを平
坦部において１回だけυンブリングしたものを用いても
よいが、所定回数サンプリングしたものの平均値を用い
た方がより正確である。
透光部光ωデーター遮光部光ωデータ ・・・（１） グレーティングビーム２６がグレーティング３１上の基
準位置であるＹ＝Ｏのレベルを走査している時は、Ａ＝
０．５となる。グレーティングビーム２６が遮光部Ｓｄ
側にずれるとＡ＜０．５となり、透光部Ｔｏ側にずれる
とＡ＞０．５となる。
サーボユニット３６は、この指数Ａを逐次求め、基準の
指数０．５との差分を取り、この差分に基づいて偏向も
す御信号ＩｓによりＡＯＤ２７を制御する。ＡＯＤ２７
において、グレーティングビーム２６は基準位置を走査
する方向に偏向補正される。
このようにして指数Ａが０．５を保持するようにフィー
ドバックループが形成される。
第６Ａ図は、デジタル回路によって構成されたサーボユ
ニット３６の概略ブロック図である。相対振幅■８はＡ
／Ｄ変換器４０に入力され、デジタル化される。Ａ／Ｄ
変換のタイミングはＰＬＬ３８から構成される装置制御
用クロックＣＬＫによって決定される。コントローラ４
１はデジタル・シグナル・ブＯセッサ（以下ＤＳＰとす
る）により構成されており、デジタル化された入力信号
に上記の指数Ａを用いる演算処理を施す。またりＯツク
ＣＬＫを入力され、主走査に同期した偏向制御信号Ｉｓ
を出力する。なおシェーディング補正をサーボユニット
３６内で行う場合には、第１Δ図のシェーディング補止
回路３５は不要である。
第６Ｂ図はアナログ回路で構成したサーボコニッ１−３
６の概略ブロック図である。サンプル／ホールド（Ｓ／
Ｈ”）回路４２は、クロックＣＬＫに周１１１Ｊ　して
相対振幅ｖＲの平坦部においてサンプル状態になり、そ
の他の部分ではホールド状態になる。引算器４３は、副
走査方向の基準位置に対応してあらかじめ宇められた設
定値ＴＨ２を正入力端子に、相対振幅ｖＲの平坦部のレ
ベルを負入力端子に入力される。この２つの信号の大小
関係に応じて偏向制御信号ＩＳを出力する。
以上のようにして、ポリゴンミラー２８の面倒れなどに
よる副走査方向の位置偏差をグレーティング３１で参照
的に検知し、ＡＯＤ２７において、グレーティングビー
ム２６の偏向補正を行うことにより、同時に被走査面上
の露光用ビーム２５の而倒れ補正を行う。
第７図は、Ｃ０Ｍ３７に入力される相対振幅■Ｒ９基準
レベル信号ＴＨ１と、出力されるパルス信号ＳＰの波形
およびグレーティング３１上の走査位置との関係を示す
タイミングチャートである。パルス信号ＳＰはＶＲ＞Ｔ
ＨＩの時に″“トビルベル、ＶＲ＜ＴＨｌの時に″′ビ
ルベルとなる。
パルス信号ＳＰが゛Ｌ″レベルから゛”　Ｈ”レベルに
立ち上る時刻ｔ、ｔ２．ｔ３およびｔ４は、グレーティ
ング３１上の基本構成単位ＵＮにおける、主走査方向Ｘ
の両端での、Ｙ方向に平行な境界をグレーティングど一
ム２６が通過する時刻をボす。このパルス信号ＳＰはＰ
　Ｌ　Ｌ　３８に入力され、さらに逓倍されて発振周期
の安定した位置制御用クロックＣＬＫとして出力される
。なお、シェーディング補正前の出力電圧Ｖ。を相対振
幅ＶＲのかわりにＣ０Ｍ３７に入力してら同様の動作と
なる。
ｍ−ｌユニＩ 次にポリゴンミラーの面倒れ補正の処理手順の詳細につ
いて説明する。第８Ａ、８８図および第８Ｃ図は、ＤＳ
Ｐによる処理手順を示すフローチヤードである。各ビー
ムが主走査の終点に達し、次の主走査のために始点にも
どるまでの間、ポリゴンミラー２８が走査に関与しない
期間（ブランキング）が発生する。この期間をステップ
Ｓ８１で検知し、前回の主走査で得られたＤＳＰ内の各
数値の一部をステップ８８２でリセットする。
次のステップ８８３では、前回までの主走査によって得
られたポリゴンミラー２８の次の面に対する平均的な補
正偏向角を読み出す。而倒れ補正の無効期間を短くする
ために、ＡＯＤ２７によって加えられる補正偏向角の初
期値としてこの平均値を設定する。
このような初期値設定後、ステップ８８４で、グレーデ
ィング３１上の透光部Ｔｐにグレーティングビーム２６
のビームスポットＢＳがある場合の透光部光層データが
与えられる。さらにステップ８８５で、平行境界ＢＰ上
にビームスポットＢＳがある場合の平坦部光量データが
与えられる。
ステップ８８６の存在によってこの動作はｎ回くり返さ
れる。この回数ｎは走査開始前に設定される定数であり
、この平坦部のデータを何回サンプリングするかを指定
する。次のステップ８８７でｎ回の平坦部光量データの
平均をとる。この処理はデータの信頼度を上げることを
目的として設けられたものである。またステップ８８８
で遮光部光量データが読み取られ、ステップ８８９で得
られたデータを前述した式（１）に代入することにより
指数へが求められる。なお、遮光部光量データを所定回
数だけサンプリングしても良い。
指数ＡはステップＳ９０でＡ＞０．５か否か判定される
。Ａ＞Ｏ１５を満足するならば、グレーティングビーム
２６は基準位置よりずれて透光部Ｔ　ｐ側を走査してい
る。そのため、副走査方向であるＹ方向の座標を正方向
にずらして補正を加える必要がある。このためＡＯＤ２
７によって偏差を補償するような偏向角が与えられ、グ
レーティングビーム２６はそれに応じてステップＳ９１
に示すように、Ｙ軸の正方向側に上がることになる。ビ
ームを上げた後、ステップ３８４にもどってもう一度上
記の演算および判定を行う。
Ａ＞０．５を満足しなかった場合は、ステップＳ９２で
Ａ＝０．５か否かの判定を行う。Ａ＝０．５でなければ
Ａ＜０．５となり、Ａ＞０．５の場合とは逆に、ステッ
プ８９３に示すようにビームを下げる必要がある。ビー
ムを下げたあとはステップｓ８４にもどりもう一度上記
の演鈴および判定を行う。
Ａ＝０゜５の場合蚤ま、ビームが基準位置を走査してい
るものとし、それ以上のビームの偏向を行わずに処理を
終了する。グレーティングビーム２６の偏向補正と同時
に露光用ビーム２５の偏向補正が行われる。
以上のような手順によりポリゴンミラー２８の面倒れ補
正が行われる。
Ｄ、変形例 第９図は第１Ａ図に示す光ビーム走査装置の構成の一部
変形例を示す図である。光源２１で発生された光ビーム
２２はまず△０．０２７に入ｔＪＪすれ、その後ハーフ
ミラ−２３で一部透過、全反射ミラー３０で反射され、
ＡＯＭ２４を通過する露光用ビーム２５と通過しないグ
レーティングビーム２６とに分離される。このように八
〇〇２７とＡＯＭ２４の順番をいれかえても同様の動作
となる。
第１０図は補助偏向器としてのＡＯＤ２７のかわりにピ
エゾ効果を用いた他の偏向手段を適用した例である。主
偏向器としてのポリゴンミラー２８に入射される露光用
ビーム２５の入射光路にレンズ５１を配置する。レンズ
５１の光軸は露光用ビーム２５の光路と平行であり、ま
たレンズ５１はその先軸に対して垂直方向に移動可能で
ある。
垂直方向の移動距離はレンズ５１に取り付けられたピエ
ゾ素子５２に印加される電圧によって制御される。
レンズ５１の光軸が露光用ビーム２５の光路と一致する
場合には、露光用ビーム２５は偏向されずに直進する。
レンズ５１が垂直上方に移動した場合、レンズ５１の光
軸およびその焦点も上方に移動する。露光用ビーム２５
は光軸に平行にレンズ５１に入射されるので、出射され
た露光用ビーム２５は上方に移動した焦点を通過するよ
うな角度だけ上方に屈折、偏向される。レンズ５１が下
方に移動した時も同様に、露光用ビーム２５はＦ方に屈
折、偏向される。このようにピエゾ素子５２に印加され
る電圧によってレンズ５１は垂直方向に移動し、その移
動量に応じて露光用ビーム２５は偏向される。グレーデ
ィングビーム２６についても同様である。
第１１Ａ図および第１１Ｂ図は、グレーティング３１の
一部に光を拡散１反則する部材を適用した例を示す図で
ある。第１１Ａ図に示すグレーティング３１は、光拡散
部ｓｒと光吸収部△ｂとによって構成されている。グレ
ーディング３１に入射されたグレーティングビーム２６
は光拡散部Ｓｒによって拡散される。その一部は入射光
路と同じ経路を経てハーフミラ−６１に入用される。さ
らにそこで一部反射され、光電変換素子６２に入射され
る。光拡散部Ｓｒで拡散される光重は、第３Ａ図に示す
グレーティング３１の透光部下ｐを透過する光量と同様
の変化を示すので、光電変換素子６２で得られる信号は
第４図に示す出力電圧Ｖｏと同様の波形となる。以下の
処理手順も前述した例と同様である。
また第１１８図に示ず構成においては、第１１Ａ図に示
す光拡散部３ｒのかわりに、光全反射部Ｒｅを用いてい
る。また、レンズ２９などにテレセントリックな光学系
を用いることにより、グレーティング３１に対して入射
光が垂直になり、光全反射部Ｒｅで鏡面反射された光は
すべて光電変換素子６２に集められる。このようにして
出力信号のレベルを大きくすることができる。なお、得
られる波形および処理手順は第１１Ａ図に示？ｉ構成と
同様である。またいずれの例においても、反射光のばら
つきはシェーディング補正回路３５で補正される。
また第１２図は、導光ロッド３２のかわりに光ファイバ
ーを用いた時の光電変換系を示す図である。グレーティ
ング３１にファイバー３２ａが接続され、透過光がフォ
トダイオード３３に集光されている。以下の処理手順は
前述した例と同様である。
〔発明の効果〕
この発明に１５いて、第２の光ビームの格子状パターン
（グレーティング）上の副走査方向の位置ｇ差は、第１
の光ビームの被走査面トの副走査方向の位置偏差と相関
がある。そのため、第２の光ビームの位置偏差を検知す
ることにより、第１の光ビームの被走査面士の副走査位
置を検知し、基準位置を走査するようにｉｌｌ　６１１
できる。
また格子状パターン上の基本構成中位は、光学的透過・
反射特性の異なる透光部と遮光部、あるいは光拡散部と
光吸収部、または光全反射部と光吸収部をイｊし、その
２つの部分間の一部の境界は、第２の光ビームの主走査
７ｊ向に平行でかつ副走査り向の基準位置である。この
副走査す向の基準位置を勺える境界を、第２の光ビーム
が走査する時、その格子状パターンでの透過または反射
光量は第２の光ビームの副走査方向の位置偏差を示した
ものとなる。この光重の検出は、時間的要素を取り入れ
ずに行われるので、 （１）　　主走査方向の走査速度が一定である例えばポ
リゴンミラーヤｆ・θレンズを含む光学系を用いた場合
だけでなく、速度が一定でない、例えばガルバノメータ
ーやｆ　ｓｉｎθレンズ、ｔｔａｎθレンズを含む光学
系を用いた場合、ポリゴンミラーに回転ムラがある場合
、ｆ・θレンズを大画面化した装置に適用する場合など
にも同様に、ポリゴンミラーの而倒れ補正などの投射位
置偏差の修正が正確に行える光ビーム走査装置を１ｑる
ことができる。
（２）　　高速化により、走査速度が上がってし、投射
位置偏差に対する検出感度が高く、副走査方向の投射位
置偏差の昨正に際して、電気的ノイズの影響を受けにく
い光ビーム走査装置を１９ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図は走査修正装置を含む一実施例の全体ブロック
図、 第１Ｂ図は第１Ａ図に示す光学系の一部を示ず図、 第２図はこの発明の一実施例を適用する製版用スキャナ
の概略ブロック図、 第３Ａ図はこの発明の一実施例における格子状パターン
（グレーティング）の表面形状を示した図、 第３Ｂ図はこの発明における格子状パターン（グレーテ
ィング）の他の表面形状を示した図、第４図はこの発明
の光電変換系の各部の波形を示すタイミングチャート、 第５Ａ図は第４図に示す光電変換系の出力電圧のピーク
値を示すタイミングチャート、第５Ｂ図は相対振幅を示
すタイミングチャート、第６Ａ、６Ｂ図は第１Ａ図に示
す制御装置（サーボユニット）の構成例を示すブロック
図、第７図は第１Ａ図に示すコンパレータの入出力を示
すタイミングチャート、 第８Ａ、８Ｂおよび８０図はこの発明における面倒れ補
正の処理手順を示すタイミングチャート、第９図は第１
Ａ図に示す構成の一部変形例を示す図、 第１０図はこの発明における補助偏向器にピエゾ素子を
適用した例を示す図、 第１１Ａ、第１１Ｂ図はこの発明の他の実施例であるそ
れぞれ異なる格子状パターン（グレーティング）を示す
図、 第１２図はこの発明の光電変換系に光ファイバーを適用
した例を示す図、 第１３図は従来の格子状パターン（グレーティング）を
示す図である。 ４００・・・走査記録装置、５００・・・走査修正装置
、６００・・・感光フィルム（被走査面）、２１・・・
光源、　　　２４・・・ＡＯＭ、２５・・・露光用ビー
ム（第１の光ビーム）、２６・・・グレーティングビー
ム（第２の光ビーム）２７・・・ＡＯＤ　（補助偏向器
）、 ２８・・・ポリゴンミラー（主偏向器）、３１・・・グ
レーティング（格子状パターン）、３６・・・サーボユ
ニツ１〜（制御装置）、Ｓｄ・・・遮光部、　　　　Ｔ
ｐ・・・透光部、ＢＰ・・・平行境界　　　　ＵＮ・・
・基本構成単位ＶＲ・・・相対振幅、　　　　Ｉｓ・・
・偏向信号第１Ａ図 恵冷、（ヌ冷） 第４Ａ図 ＵＮ 第４Ｂ図 Ｔｐ・・・透光部、 ＵＮ−・・１不偶既早電 時間 第 ５Ａ 図 第 Ｂ 図 第 図 時間 びテ問 第 Ａ 図 第 Ｂ 図 第 Ａ 図 第 ８Ｂ 図 第 図 第 図 Ｓ 第 Ｃ 図 第 １Ａ 図 Ｓ「 第 １Ｂ 図 ｐρ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸中心に回転または揺動可能に設けられ、第１お
    よび第２の光ビームを同期的に順次主走査方向へ偏向す
    る主偏向器と、 前記第１の光ビームにより主走査方向へ走査される被走
    査面に対して光学的に共役な位置に設けられ、前記第２
    の光ビームにより走査される主走査方向に複数の基本構
    成単位が列設された格子状パターンと、 該格子状パターンにおける主走査方向に垂直な副走査方
    向の基準位置に対する前記第２の光ビームの走査位置偏
    差を求め、その偏差に応じた偏向信号を出力する制御装
    置と、 前記偏向信号に基づいて、前記主偏向器に対する前記第
    １および第２の光ビームの副走査方向の入射角を制御す
    る補助偏向器と、 を備え、前記被走査面での前記第１の光ビームの副走査
    方向位置を修正する光ビーム走査装置において、 前記格子状パターンの基本構成単位は、その主走査方向
    の両端が副走査方向に平行であつて、透光部と遮光部と
    を有し、 該透光部と遮光部との境界の一部は、主走査方向に平行
    であって、副走査方向の基準位置を構成する、 ことを特徴とする光ビーム走査装置。
  2. （２）請求項（１）における格子状パターンの透光部と
    遮光部とに代えて、光拡散部と光吸収部とを形成した光
    ビーム走査装置。
  3. （３）請求項（１）における格子状パターンの透光部と
    遮光部とに代えて、光全反射部と光吸収部とを形成した
    光ビーム走査装置。
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