JPH03134613A - Resonance type light deflector - Google Patents

Resonance type light deflector

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Publication number
JPH03134613A
JPH03134613A JP1273092A JP27309289A JPH03134613A JP H03134613 A JPH03134613 A JP H03134613A JP 1273092 A JP1273092 A JP 1273092A JP 27309289 A JP27309289 A JP 27309289A JP H03134613 A JPH03134613 A JP H03134613A
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JP
Japan
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resonant
temperature
scanner
mirror
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP1273092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsunehisa Takada
倫久 高田
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP1273092A priority Critical patent/JPH03134613A/en
Publication of JPH03134613A publication Critical patent/JPH03134613A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the frequency change due to the temperature change by detecting the temperature of a resonance type light deflector and controlling the resonance frequency of the deflector in accordance with this detection result. CONSTITUTION:A resonant scanner 10 is provided with a control circuit 14 and feeds back the detection result of the temperature of a scanner 12 dependent upon a thermistor 16 to apply it to a drive coil in accordance with this detection result, thereby adjusting the amplitude of a mirror 102. Thus, the resonance frequency of the mirror 102 is always fixed. Consequently, the scanner 10 having this constitution is applied to obtain an image recorder or reader where the image size in the subscanning direction is less varied.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、印刷製版用の画像記録装置、画像読取装置の
ように、高精度な光走査を要求される光ビーム走査装置
に適用される共振型光偏向器、いわゆるレゾナントスキ
ャナに関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is applied to light beam scanning devices that require highly accurate optical scanning, such as image recording devices and image reading devices for printing plate making. This invention relates to a resonant optical deflector, a so-called resonant scanner.

詳しくは、使用温度の変化による共振周波数の変動を補
償することができる共振型光偏向器に関する。
Specifically, the present invention relates to a resonant optical deflector that can compensate for fluctuations in resonant frequency due to changes in operating temperature.

〈従来の技術〉 主走査方向に反射・偏向した光ビームによって、副走査
方向に搬送される被走査体を2次元的に走査する光ビー
ム走査装看が各種の画像記録装置、画像読取装置に適用
されている。
<Prior art> A light beam scanning device that two-dimensionally scans an object being scanned in the sub-scanning direction using a light beam reflected and deflected in the main-scanning direction is used in various image recording devices and image reading devices. Applied.

この光ビーム走査装置は、半導体レーザ等の光源より射
出された光ビームを光偏向器によって主走査方向に反射
・偏向し、この光ビームによって、主走査方向と略直交
する副走査方向に一定の速度で搬送される被走査体を2
次元的に走査して、画像記録、画像読取を行なう。
This light beam scanning device uses an optical deflector to reflect and deflect a light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser in the main scanning direction. The scanned object is conveyed at a speed of 2
Image recording and image reading are performed by scanning dimensionally.

このような光ビーム走査装置の光偏向器としては、ポリ
ゴンミラー ガルバノメータミラー等、各種の光偏向器
が通用されているが、印刷製版用の画像記録装置、画像
読取装置のように高精度な光走査が要求される光ビーム
走査装置には、共振型光偏向器、いわゆるレゾナントス
キャナが好適に通用されている。
Various optical deflectors such as polygon mirrors and galvanometer mirrors are commonly used as optical deflectors for such optical beam scanning devices, but high-precision optical deflectors such as image recording devices and image reading devices for printing plate making A resonant optical deflector, a so-called resonant scanner, is suitably used in a light beam scanning device that requires scanning.

第3図に、このレゾナントスキャナの一例の部分断面斜
視図が示される。
FIG. 3 shows a partially sectional perspective view of an example of this resonant scanner.

レゾナントスキャナ100において、光ビーム反射用の
ミラー102は、ロータ104に固定されている。 こ
のロータ104には、板バネ106と108、および板
バネ110と112がそれぞれ十字型を成すように固定
され、各板バネはハウジング114に固定され、ロータ
104を支持する。
In the resonant scanner 100, a mirror 102 for reflecting a light beam is fixed to a rotor 104. Leaf springs 106 and 108 and leaf springs 110 and 112 are each fixed to the rotor 104 so as to form a cross shape, and each leaf spring is fixed to a housing 114 to support the rotor 104.

さらに、ロータ104の図中右側には固定部材116を
介して円柱状のマグネット118が固定される。 また
、マグネット118はヘッド120に小さな空隙をもっ
て挿入される。
Further, a cylindrical magnet 118 is fixed to the right side of the rotor 104 in the figure via a fixing member 116. Also, the magnet 118 is inserted into the head 120 with a small gap.

ヘッド120には、第4図に概念的に示されるようにド
ライブコイル122およびピックアップコイル124が
配置され、マグネット118およびドライブコイル12
2でレゾナントスキャナ100を駆動するモータを形成
する。
A drive coil 122 and a pickup coil 124 are arranged in the head 120 as conceptually shown in FIG.
2 forms a motor that drives the resonant scanner 100.

このようなレゾナントスキャナ100は、ドライブコイ
ル122に交流電流を流すことにより、つまり、マグネ
ット118とドライブコイル122とからなるモータに
よりてマグネット118を矢印a方向に回動させ、板バ
ネ106と108および板バネ110と112と、ミラ
ー102を含むロータ104からなる系とを共振状態と
してロータ104を大きく揺動させて、ミラー102を
矢印す方向に揺動させて光ビームを主走査方向に反射・
偏向するものである。
Such a resonant scanner 100 rotates the magnet 118 in the direction of arrow a by passing an alternating current through the drive coil 122, that is, by a motor made up of the magnet 118 and the drive coil 122, and rotates the magnet 118 in the direction of the arrow a. The system consisting of the rotor 104 including the leaf springs 110 and 112 and the mirror 102 is set in a resonant state, and the rotor 104 is greatly oscillated, and the mirror 102 is oscillated in the direction of the arrow to reflect the light beam in the main scanning direction.
It is something that deflects.

また、マグネット118の回動による磁束密度の変化で
生じるピックアップコイル124の屈導起電力を検出す
ることにより、ミラー102の振幅が検出される。
Further, the amplitude of the mirror 102 is detected by detecting the bending electromotive force of the pickup coil 124 caused by a change in magnetic flux density due to the rotation of the magnet 118.

基本的にこのような構成を有するレゾナントスキャナ1
00は、ドライブコイル122に流される交流によりマ
グネット118に生じる小さな強制力によって、板バネ
106と108および板バネ110と112と、ミラー
102を含むロータ104からなる系の固有振動、すな
わち共振周波数でロータ104を強制振動させることに
より、ミラー102を前記の共振周波数で大きく揺動さ
せることができる。 従って、ドライブコイル122に
流す交流電流の周波数を前記共振周波数とすることによ
って、光走査の周波数を正確に制御することができる。
Resonant scanner 1 basically having such a configuration
00 is the natural vibration, or resonant frequency, of the system consisting of the rotor 104 including the leaf springs 106 and 108, the leaf springs 110 and 112, and the mirror 102, due to a small forcing force generated on the magnet 118 by the alternating current flowing through the drive coil 122. By forcing the rotor 104 to vibrate, the mirror 102 can be largely oscillated at the resonant frequency. Therefore, by setting the frequency of the alternating current flowing through the drive coil 122 to the resonance frequency, the frequency of optical scanning can be accurately controlled.

さらに、前述のように4枚の板バネとミラー102を含
むロータ104などの可動部とを共振状態とすることに
よりミラー102を揺動するので、マグネット118と
ドライブコイル122とからなるモータにより付加され
る外力の大きさに対して、ミラー102の振幅を非常に
大きなものとすることができる。 つまり、少ない電力
、すなわち小さい力で大台な振幅を得ることができる。
Furthermore, as described above, since the mirror 102 is oscillated by bringing the four leaf springs and the movable part such as the rotor 104 including the mirror 102 into a resonant state, the motor consisting of the magnet 118 and the drive coil 122 is used to provide additional power. The amplitude of the mirror 102 can be made very large relative to the magnitude of the external force applied. In other words, a large amplitude can be obtained with less power, that is, a small force.

しかも、4枚の板バネに支持されるロータ104にミラ
ー102が固定されるために、補正が必要なほどの面倒
れが生じることがない。
Furthermore, since the mirror 102 is fixed to the rotor 104 supported by four leaf springs, there is no occurrence of surface tilt that requires correction.

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、このようなレゾナントスキャナは、温度変化
に応じて共振周波数が変化してしまうという問題点があ
る。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such a resonant scanner has a problem in that the resonant frequency changes depending on temperature changes.

前述のように、レゾナントスキャナ1ooはロータ10
4等の可動部と4枚の板バネとを共振状態としてミラー
102を揺動させるものであるので、前記可動部(ロー
タ104、ミラー102を含む)の慣性モーメントをJ
、4枚の板バネのバネ定数をkとすると、共振周波数f
は であり、また、付加された外力の大きさをMとし、減衰
を比例減衰として、その定数を0とすると、共振状態で
の振幅θfは であって、その共振周波数や振幅は板バネのバネ定数に
よって大きく影響される。 ところが、周知のようにバ
ネ定数は温度によってわずかに変化し、また、マグネッ
トの磁束も温度によってわずかに変化するものである。
As mentioned above, the resonant scanner 1oo has a rotor 10.
Since the mirror 102 is oscillated by making the movable part No. 4 and the four leaf springs resonate, the moment of inertia of the movable part (including the rotor 104 and the mirror 102) is J.
, if the spring constant of the four leaf springs is k, then the resonant frequency f
is, and if the magnitude of the applied external force is M, the damping is proportional damping, and its constant is 0, then the amplitude θf in the resonant state is, and the resonant frequency and amplitude are the same as those of the leaf spring. It is greatly influenced by the spring constant. However, as is well known, the spring constant changes slightly depending on the temperature, and the magnetic flux of the magnet also changes slightly depending on the temperature.

従って、ミラー102の共振周波数や振幅は温度によっ
て変化してしまい、レゾナントスキャナ100の共振周
波数には温度依存性、例えば(Δf/f)/ΔT−−2
X10−’/℃程度の周波数の変化が生じてしまう。 
この原因の主要因の一つは上述のバネ特性の温度変化に
よるものであるが、さらにもうひとつの大きな要因とし
て、スキャナの振り角の変化が考えられる。 この振り
角の変化による周波数の変化の原因は、板バネの変形が
大きくなるとバネ定数が小さくなるごとによるものであ
る。
Therefore, the resonant frequency and amplitude of the mirror 102 change depending on the temperature, and the resonant frequency of the resonant scanner 100 has a temperature dependence, for example, (Δf/f)/ΔT−2.
A frequency change of about X10-'/°C occurs.
One of the main causes of this is the above-mentioned temperature change in the spring characteristics, but another major factor is thought to be a change in the swing angle of the scanner. The cause of the change in frequency due to the change in swing angle is that the spring constant decreases as the deformation of the leaf spring increases.

そのため、レゾナントスキャナを適用する光ビーム走査
装置は、使用温度に応じて光ビームの主走査の周波数が
変化して、走査線の間隔が変化して副走査方向の画像サ
イズが狂ってしまい、特にカラー印刷製版分野のように
、画像サイズに数10μmオーダーの正確さを要求され
る分野においては問題となっている。
Therefore, in a light beam scanning device that uses a resonant scanner, the main scanning frequency of the light beam changes depending on the operating temperature, the spacing between scanning lines changes, and the image size in the sub-scanning direction becomes incorrect. This is a problem in fields such as the color printing and plate-making field, which require image size accuracy on the order of several tens of micrometers.

このような問題点を解決するために、互いに十字に組み
合わされる2枚の板バネを、温度特性の異なるもの、つ
まり温度の上昇によってバネ定数の向上するものと低下
するものにしたレゾナントスキャナや、板バネのバネ定
数の変化を補償するためのバネの役割をする、磁気的バ
ネを有するレゾナントスキャナ等が提案されている。
In order to solve these problems, we have developed a resonant scanner in which two leaf springs that are combined in a cross shape have different temperature characteristics, one whose spring constant increases and one whose spring constant decreases as the temperature rises. Resonant scanners and the like have been proposed that have a magnetic spring that acts as a spring to compensate for changes in the spring constant of a leaf spring.

しかしながら、前者のレゾナントスキャナは、板バネの
耐久性に問題を有すると共に、温度特性の異なる板バネ
を組合せることによりロータの揺動がアンバランスなも
のとなってしまい、正確な光ビーム走査ができないとい
う問題点がある。 また、後者のレゾナントスキャナは
、装置が複雑になると共に、磁気的バネ、つまり磁気回
路によるバネには必ずヒステリシス損失が有るため、共
振によるミラーの揺動が小さくなってしまい、ドライブ
コイル122への印加電流を大きくする必要があり、小
さな電力で大きなミラーの振り角を得られるというレゾ
ナントスキャナの利点を消滅してしまう。
However, the former type of resonant scanner has problems with the durability of the leaf springs, and the combination of leaf springs with different temperature characteristics results in unbalanced rotor swings, making it difficult to scan the light beam accurately. The problem is that it cannot be done. In addition, the latter type of resonant scanner has a complicated device, and since magnetic springs, that is, springs based on magnetic circuits, always have hysteresis loss, the vibration of the mirror due to resonance becomes small, and the impact on the drive coil 122 is reduced. It is necessary to increase the applied current, which eliminates the advantage of the resonant scanner that a large mirror swing angle can be obtained with small electric power.

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、温度変化による周波数変化が小さく、しかも構
成も簡易なレゾナントスキャナを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a resonant scanner which has a small frequency change due to temperature change and has a simple configuration.

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は、使用温度検出手
段と、所定の共振周波数で振動して、入射光を1次元方
向に反射・偏向する反射ミラーと、前記温度検出手段に
よる検出結果に応じて前記反射ミラーの振り角を制御し
、前記共振周波数を制御する制御手段とを有することを
特徴とする共振型光偏向器を提供する。
Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention includes a working temperature detection means, a reflecting mirror that vibrates at a predetermined resonance frequency and reflects and deflects incident light in a one-dimensional direction. A resonant optical deflector is provided, comprising: control means for controlling the swing angle of the reflecting mirror according to a detection result by the temperature detecting means, and controlling the resonant frequency.

〈発明の作用〉 本発明の共振型光偏向器(以下、レゾナントスキャナと
する。)は、温度検出手段と、この温度検出手段による
検出結果に応じて前記共振周波数を制御する制御手段と
を有するものである。
<Operation of the Invention> The resonant optical deflector (hereinafter referred to as a resonant scanner) of the present invention includes a temperature detection means and a control means for controlling the resonant frequency according to the detection result by the temperature detection means. It is something.

レゾナントスキャナは、ドライブコイルとマグネットと
からなるモータにより付加される外力(強制力)の周波
数を、ミラーを含む可動物と板バネからなる系の固有振
動数として、ミラーを含む可動部と板バネとを共振状態
とすることにより、小さな電力で大きな振幅を得ること
を可能としたものである。 ところが、板バネのバネ定
数は温度依存性を有するので、レゾナントスキャナの共
振周波数には温度依存性が生じてしまう。
A resonant scanner uses the frequency of an external force (forced force) applied by a motor consisting of a drive coil and a magnet as the natural frequency of a system consisting of a movable part including a mirror and a leaf spring. By bringing these into a resonant state, it is possible to obtain a large amplitude with small electric power. However, since the spring constant of the leaf spring is temperature dependent, the resonant frequency of the resonant scanner is temperature dependent.

これに対し、本発明のレゾナントスキャナ温度検出手段
によってレゾナントスキャナの温度を検出し、検出され
た温度に応じて制御手段でミラーの振り角を制御して共
振周波数を制御するので、使用温度が変化した場合にお
いても、常に一定の周波数での光ビーム走査が可能であ
る。
In contrast, the temperature of the resonant scanner is detected by the resonant scanner temperature detection means of the present invention, and the control means controls the swing angle of the mirror according to the detected temperature to control the resonance frequency, so the operating temperature changes. Even in this case, it is possible to scan the optical beam at a constant frequency.

従って、本発明のレゾナントスキャナを適用する光ビー
ム走査装置は、使用温度が変化した場合においても、常
に一定の画像サイズの画像記録、および高精度な画像読
取を行なうことが可能であるので、特にカラー印刷製版
分野のように画像サイズに高い精度を要求される分野に
おいては好適に適用可能である。
Therefore, the light beam scanning device to which the resonant scanner of the present invention is applied can always record images of a constant image size and read images with high precision even when the operating temperature changes, so it is particularly useful. It is suitably applicable to fields that require high accuracy in image size, such as the field of color printing plate making.

〈実施態様〉 以下、本発明に係る共振型光偏向器(以下、レゾナント
スキャナとする。)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。
<Embodiments> Hereinafter, a resonant optical deflector (hereinafter referred to as a resonant scanner) according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図に、本発明のレゾナントスキャナの好適な一実施
例の概念図が示される。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a preferred embodiment of the resonant scanner of the present invention.

第1図に示されるレゾナントスキャナ10は、基本的に
スキャナ12と制御回路14とから構成される。 また
、スキャナ12のヘッド120には、温度検出手段とし
てのサーミスタ16が配置される。
The resonant scanner 10 shown in FIG. 1 basically consists of a scanner 12 and a control circuit 14. Further, a thermistor 16 as a temperature detection means is arranged in the head 120 of the scanner 12.

なお、図示例のレゾナントスキャナ10において、スキ
ャナ12はサーミスタ16が配される以外は、基本的に
前述の第3図に示されるレゾナントスキャナ!00と同
様であるので、同じ部材には同じ番号を付し、その説明
は省略する。
In addition, in the resonant scanner 10 shown in the illustrated example, the scanner 12 is basically the resonant scanner shown in FIG. 3 described above, except that the thermistor 16 is arranged. 00, the same members are given the same numbers and their explanations will be omitted.

本発明のレゾナントスキャナ10にはサーミスタ16に
って温度を検出し、その検出結果に応じて、制御回路1
4でミラー102の振り角、すなわち振幅を調整するこ
とにより共振周波数を制御し、使用温度が変化した際に
も、定の共振周波数を得ることを可能としたものである
In the resonant scanner 10 of the present invention, the temperature is detected by the thermistor 16, and the control circuit 1
4, the resonance frequency is controlled by adjusting the swing angle, that is, the amplitude, of the mirror 102, making it possible to obtain a constant resonance frequency even when the operating temperature changes.

温度検出手段としては、図示例のサーミスタ16に限定
されるものではなく、測温抵抗体等、各種の温度検出手
段が適用可能である。
The temperature detection means is not limited to the thermistor 16 shown in the illustrated example, and various temperature detection means such as a resistance temperature detector can be used.

また、温度検出手段の配置場所も、図示例のヘッド12
0に限定されるものではなく、ハウジング114やスキ
ャナ12内部の板バネの近辺等、スキャナ12の温度、
特に板バネの温度とヘッド120の温度を好適に測定可
能な各種の場所が通用可能である。
Further, the location of the temperature detection means is also different from that of the head 12 in the illustrated example.
The temperature of the scanner 12, such as the vicinity of the housing 114 or the leaf spring inside the scanner 12, is not limited to 0.
In particular, various locations where the temperature of the leaf spring and the temperature of the head 120 can be suitably measured can be used.

本発明のレゾナントスキャナ10は、このサーミスタ1
6による温度の測定結果に応じて、共振周波数が一定に
なるように制御回路14によってミラー102の振り角
が制御される。
The resonant scanner 10 of the present invention uses this thermistor 1.
The swing angle of the mirror 102 is controlled by the control circuit 14 in accordance with the temperature measurement result obtained by the control circuit 14 so that the resonance frequency is constant.

スキャナ12は、前述のようにその共振周波数に温度依
存性を有するものであり、その共振周波数の温度変化は
、−船釣に、 (Δf/f)/ΔT=−2X10−’/’e程度である
As mentioned above, the scanner 12 has a temperature dependence on its resonant frequency, and the temperature change in its resonant frequency is approximately (Δf/f)/ΔT=-2X10-'/'e. It is.

このような温度変化による周波数の変動の原因としては
、温度変化による板バネのバネ特性の変化や、マグネッ
ト118の磁束の変化、さらにそれらによるロータ10
4(ミラー]02)振幅の変化が主たる原因として挙げ
られる。
The causes of such frequency fluctuations due to temperature changes include changes in the spring characteristics of the leaf spring due to temperature changes, changes in the magnetic flux of the magnet 118, and changes in the rotor 10 caused by these changes.
4 (Mirror) 02) The main cause is a change in amplitude.

つまり、−船釣に板バネのバネ定数は、温度上昇と共に
低くなる。 従って、レゾナントスキャナ10を使用す
る温度が変化することにょヂ、板バネ106と108お
よび板バネ110と112のバネ定数が変化する。 こ
こで、レゾナントスキャナ10の共振周波数は、下記式
、 で示されるように板バネのバネ定数の関数であるので、
温度変化に応じて共振周波数も変化してしまう。
In other words, the spring constant of a leaf spring for boat fishing decreases as the temperature rises. Therefore, as the temperature at which the resonant scanner 10 is used changes, the spring constants of the leaf springs 106 and 108 and the leaf springs 110 and 112 change. Here, the resonant frequency of the resonant scanner 10 is a function of the spring constant of the leaf spring, as shown by the following formula,
The resonant frequency also changes depending on the temperature change.

また、マグネット118とドライブコイル122とから
なる千−夕に加える電力が一定であれば、板バネのバネ
定数が変化や、マグネット118の磁束が変化すること
により振幅が変化してしまい、従って、共振周波数も変
化してしまう。
Furthermore, if the electric power applied to the coil made up of the magnet 118 and the drive coil 122 is constant, the amplitude will change due to changes in the spring constant of the leaf spring or changes in the magnetic flux of the magnet 118. The resonant frequency also changes.

図示例のレゾナントスキャナ10は、前述のサーミスタ
16のよってスキャナ12の温度をモニタし、その結果
に応じてドライブコイル122に加える電流を調整する
ことにより、ロータ104の振幅を調整して、前述の共
振周波数の変化を補償して共振周波数を一定に制御する
。 つまりサーミスタ16の測定結果をフィードバック
することにより共振周波数を一定に制御するものである
The illustrated resonant scanner 10 monitors the temperature of the scanner 12 using the thermistor 16 described above, and adjusts the current applied to the drive coil 122 according to the result, thereby adjusting the amplitude of the rotor 104, as described above. Compensates for changes in resonant frequency and controls the resonant frequency to a constant value. That is, by feeding back the measurement results of the thermistor 16, the resonance frequency is controlled to be constant.

図示例のレゾナントスキャナ10において、サーミスタ
16はサーミスタ出力アンプ20に接続され、このサー
ミスタ出力アンプ20、逓倍器22に接続される。 こ
の逓倍器22は、サーミスタ16の出力信号を所定の係
数に1倍するものであり、この係数Klは、板バネ10
6と108および板バネ110と112のバネの材質、
温度特性や、マグネット118の温度特性等に応じて設
定される。
In the illustrated resonant scanner 10, the thermistor 16 is connected to a thermistor output amplifier 20, which in turn is connected to a multiplier 22. This multiplier 22 multiplies the output signal of the thermistor 16 by 1 to a predetermined coefficient, and this coefficient Kl is
6 and 108 and the spring materials of leaf springs 110 and 112,
It is set according to the temperature characteristics, the temperature characteristics of the magnet 118, etc.

一方、ピックアップコイル124はピックアップコイル
出力アンプ24に接続され、このピックアップコイル出
力アンプ24はピークホールド回路26に接続される。
On the other hand, the pickup coil 124 is connected to a pickup coil output amplifier 24, and this pickup coil output amplifier 24 is connected to a peak hold circuit 26.

レゾナントスキャナ10のミラー102の振幅を調整す
るための基準電圧(リファレンス電圧)28と、サーミ
スタ出力アンプ20によって検出されて逓倍器22によ
ってに0倍された電圧値、およびピックアップコイル出
力アンプ24によって検出されたピーク電圧値(モータ
の振幅、すなわちミラー102の振り角の最大値に相当
)とが比較され、その差がPIDコントローラ30に送
られる。
A reference voltage 28 for adjusting the amplitude of the mirror 102 of the resonant scanner 10, a voltage value detected by the thermistor output amplifier 20 and multiplied by 0 by the multiplier 22, and detected by the pickup coil output amplifier 24. The peak voltage value (corresponding to the maximum amplitude of the motor, that is, the swing angle of the mirror 102) is compared, and the difference is sent to the PID controller 30.

この電圧値は、PIDコントローラ30によって、温度
変化による周波数変化を補償するのに必要な振幅補正量
の電圧値にPID演算され、次いで乗算器32におくら
れる。
This voltage value is subjected to PID calculation by the PID controller 30 into a voltage value with an amplitude correction amount necessary to compensate for frequency changes due to temperature changes, and then sent to a multiplier 32 .

一方、ピックアップコイル出力アンプ24からのピック
アップ出力電圧信号は、位相補償回路34によってピッ
クアップ出力信号の波型整形や増幅等による位相のズレ
が補償される。
On the other hand, in the pickup output voltage signal from the pickup coil output amplifier 24, a phase compensation circuit 34 compensates for a phase shift caused by waveform shaping, amplification, etc. of the pickup output signal.

乗算器32において、位相補償されたピックアップ出力
信号は、PIDコントローラ30からの振幅補正電圧値
を掛は合わせられて、共振周波数が常に一定となるよう
に適正な振幅のドライブ電流を得ることができる出力電
流として出力アンプ36に送られ、出力アンプ36によ
り増幅されて、適正な振幅のドライブ電流がドライブコ
イル122に加えられる。
In the multiplier 32, the phase-compensated pickup output signal is multiplied by the amplitude correction voltage value from the PID controller 30 to obtain a drive current with an appropriate amplitude so that the resonance frequency is always constant. The output current is sent to the output amplifier 36 as an output current, amplified by the output amplifier 36, and a drive current with an appropriate amplitude is applied to the drive coil 122.

図示例のレゾナントスキャナ10は、以上のような構成
の制御回路14を有し、サーミスタ16による温度の検
出結果に応じて、これをフィードバックしてドライブコ
イル122に加える電流を調整することによりミラー1
02の振幅を調整して、常にミラー102の共振周波数
を一定のものとすることができる。 従って、本発明の
レゾナントスキャナ10を適用することにより、副走査
方向の画像サイズの狂いの少ない画像記録ができる画像
記録装置や、画像読取装置を実現することが可能である
The illustrated resonant scanner 10 has a control circuit 14 configured as described above, and controls the mirror 1 by feeding back the temperature detection result by the thermistor 16 and adjusting the current applied to the drive coil 122.
By adjusting the amplitude of the mirror 102, the resonance frequency of the mirror 102 can be kept constant. Therefore, by applying the resonant scanner 10 of the present invention, it is possible to realize an image recording device and an image reading device that can record images with less deviation in image size in the sub-scanning direction.

第2図に、前述のレゾナントスキャナ10を画像記録装
置に適用した一例が示される。
FIG. 2 shows an example in which the above-described resonant scanner 10 is applied to an image recording apparatus.

第2図に示される画像記録装置40は、前記本発明のレ
ゾナントスキャナ10を光偏向器として適用し、ラスタ
ースキャンを適用する文字・線画像記録装置であって、
基本的に、記録用レーザービーム42a(以下、記録ビ
ーム4.2aとする)を射出する記録ユニット42と、
格子用レーザービーム44a(以下、格子ビーム44a
とする)を射出する格子ユニット44と、fθレンズ4
6と、記録材料Aを所定の位置に保持するための露光ド
ラム48と、露光ドラム48と共に記録材料Aを挟持搬
送するニップローラ50および52と、格子ビーム44
aを所定の方向に反射する長尺ミラー54と、画像同期
信号発生手段である格子56および集光バー58とから
構成されるものである。
The image recording device 40 shown in FIG. 2 is a character/line image recording device that uses the resonant scanner 10 of the present invention as an optical deflector and performs raster scanning.
Basically, a recording unit 42 that emits a recording laser beam 42a (hereinafter referred to as recording beam 4.2a);
Grating laser beam 44a (hereinafter referred to as grating beam 44a)
) and a grating unit 44 that emits the fθ lens 4.
6, an exposure drum 48 for holding the recording material A in a predetermined position, nip rollers 50 and 52 that nip and convey the recording material A together with the exposure drum 48, and a grating beam 44.
It is composed of a long mirror 54 that reflects the light a in a predetermined direction, a grating 56 and a condensing bar 58, which are image synchronization signal generating means.

このような画像記録装置40においては、各光ビームユ
ニットより射出された記録ビーム42aおよび格子ビー
ム44aは、レゾナントスキャナ10によって矢印Cで
示される主走査方向に反射・偏向され、次いでfθレン
ズ46によって記録材料A上において所定のビームスポ
ットとなるように調整され、記録ビーム42aは、露光
ドラム48とニップローラ50および52とによって矢
印dで示される副走査方向に挟持搬送される記録材料A
上に結像し、これを2次元的に走査露光して画像を記録
する。
In such an image recording device 40, the recording beam 42a and grating beam 44a emitted from each light beam unit are reflected and deflected in the main scanning direction indicated by arrow C by the resonant scanner 10, and then reflected and deflected by the fθ lens 46. The recording beam 42a is adjusted to form a predetermined beam spot on the recording material A, and the recording beam 42a is applied to the recording material A which is nipped and conveyed in the sub-scanning direction indicated by the arrow d by the exposure drum 48 and nip rollers 50 and 52.
An image is formed on the surface, and the image is recorded by scanning and exposing the image two-dimensionally.

一方、格子ビーム44aは長尺ミラー54に反射されて
格子56を走査し、記録ビーム42aの位置検出信号、
つまり画像同期信号とされる。
On the other hand, the grating beam 44a is reflected by the elongated mirror 54 and scans the grating 56, and the position detection signal of the recording beam 42a,
In other words, it is an image synchronization signal.

記録ユニット42は、記録ビーム42aを射出するもの
で、記録用光ビームを射出する半導体レーザーと、この
半導体レーザーから射出されたレーザービームを整形す
るコリメータレンズとが一体的にユニット化されて構成
されるものである。
The recording unit 42 emits a recording beam 42a, and is configured by integrally uniting a semiconductor laser that emits a recording light beam and a collimator lens that shapes the laser beam emitted from this semiconductor laser. It is something that

一方、格子ユニット44は格子ビーム44aを射出する
もので、基本的に前述の記録ユニット42と同様の構成
を有し、格子走査用光ビーム光源としての半導体レーザ
ーと、この半導体レーザーから射出されたレーザービー
ムを整形するコリメータレンズとが一体的にユニット化
されて構成される。
On the other hand, the grating unit 44 emits a grating beam 44a, and has basically the same configuration as the recording unit 42 described above, and includes a semiconductor laser as a grating scanning light beam source and a grating beam emitted from the semiconductor laser. A collimator lens for shaping a laser beam is integrated into a unit.

、それぞれの光ビームユニットより射出された記録ビー
ム42aおよび格子ビーム44aは、次いで、本発明の
レゾナントスキャナ10によって矢印Cで示される主走
査方向に反射・偏向される。
, the recording beam 42a and the grating beam 44a emitted from the respective light beam units are then reflected and deflected in the main scanning direction indicated by arrow C by the resonant scanner 10 of the present invention.

レゾナントスキャナ10によって反射・偏向された各光
ビームは、次いでfθレンズ46に入射し、所定の位置
に所定のビームスポット形状で結像するように調整され
る。
Each light beam reflected and deflected by the resonant scanner 10 then enters the fθ lens 46 and is adjusted so as to form an image at a predetermined position with a predetermined beam spot shape.

fθレンズ46を通過した格子ビーム44aは長尺ミラ
ー54によって上方に反射され、格子56を走査する。
The grating beam 44 a that has passed through the fθ lens 46 is reflected upward by the elongated mirror 54 and scans the grating 56 .

格子56を通過した格子ビーム44aは、集光バー58
によって集光され、その光量がフォトマルチプライヤ−
等の光検出器60によって測光され、電気信号に変換さ
れる。
The grating beam 44a that has passed through the grating 56 is directed to a condensing bar 58.
The light is focused by the photo multiplier.
The photometer is measured by a photodetector 60 such as the photodetector 60, and converted into an electrical signal.

格子56に入射した格子ビーム44aは、記録材料Aを
走査する記録ビーム42aと全く同様にレゾナントスキ
ャナ10によって矢印Cで示される主走査方向に反射・
偏向されたものである。 従って、格子ビーム44aに
よる格子56の走査に応じた周期的な光量変化より得ら
れた電気信号より、記録ビーム42aの正確な位置を検
出するための同期信号を得ることができ、この同期信号
より記録材料A上における記録ビーム42aの主走査を
より高精度のものとすることができる。
The grating beam 44a incident on the grating 56 is reflected in the main scanning direction indicated by the arrow C by the resonant scanner 10 in exactly the same way as the recording beam 42a scanning the recording material A.
It is biased. Therefore, a synchronization signal for detecting the accurate position of the recording beam 42a can be obtained from an electrical signal obtained from periodic changes in light intensity in accordance with the scanning of the grating 56 by the grating beam 44a, and from this synchronization signal. The main scanning of the recording beam 42a on the recording material A can be made more precise.

一方、fθレンズ46を通過した記録ビーム42aは、
露光ドラム48とニップローラ50および52とによっ
て所定の画像記録位置に保持されつつ、矢印dで示され
る副走査方向に挟持搬送される記録材料A上に結像して
、記録材料Aを2次元的に走査露光して画像を記録する
On the other hand, the recording beam 42a that has passed through the fθ lens 46 is
While being held at a predetermined image recording position by the exposure drum 48 and nip rollers 50 and 52, an image is formed on the recording material A that is nipped and conveyed in the sub-scanning direction shown by the arrow d, so that the recording material A is two-dimensionally Scanning exposure is performed to record an image.

このような画像記録装置40は、本発明のレゾナントス
キャナ10を適用するものであるので、温度変化によっ
て記録材料Aの主走査の周波数が変更することがなく、
副走査方向の画像サイズの正確な画像記録を行なうこと
ができる。 従って、画像サイズに高い精度を要求され
−る印刷製版用、特にカラー印刷製版用の画像記録装置
に好適に適用される。
Since such an image recording apparatus 40 applies the resonant scanner 10 of the present invention, the main scanning frequency of the recording material A does not change due to temperature changes.
It is possible to record an image with an accurate image size in the sub-scanning direction. Therefore, it is suitably applied to an image recording apparatus for printing plate making, especially color printing plate making, which requires high accuracy in image size.

以上、本発明に係る共振型光偏向器、すなわちレゾナン
トスキャナについて添付の図面に示される好適実施例を
基に詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、各
種の変更および改良が可能であるのはもちろんのことで
ある。
Above, the resonant optical deflector, that is, the resonant scanner according to the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments shown in the attached drawings, but the present invention is not limited thereto, and the gist of the present invention Of course, various changes and improvements can be made without changing the above.

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の共振型光偏向器は
、共振型光偏向器の温度を検出し、この検出結果に応じ
て、例えばドライブ電流を調整して共振型光偏向器の振
幅を調整し、常に一定の共振周波数を得ることを可能と
したものである。
<Effects of the Invention> As explained in detail above, the resonant optical deflector of the present invention detects the temperature of the resonant optical deflector, and adjusts the drive current according to the detection result to adjust the resonant optical deflector. By adjusting the amplitude of the optical deflector, it is possible to always obtain a constant resonant frequency.

従って、本発明の共振型光偏向器を適用することにより
、特に副走査方向の画像サイズの正確な画像記録装置や
、画像読取装置が実現可能で、印刷製版分野のように画
像サイズに高い精度を要求される分野には好適に適用可
能である。
Therefore, by applying the resonant optical deflector of the present invention, it is possible to realize an image recording device and an image reading device that have an accurate image size, especially in the sub-scanning direction. It can be suitably applied to fields that require the following.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係る共振型光偏向器を示す概念図で
ある。 第2図は、第1図に示される共振型光偏向器を適用する
画像記録装置の概略斜視図である。 第3図は、従来の共振型光偏向器を示す概略斜視図であ
る。 第4図は、第3図に示される共振型光偏向器のヘッド部
を概念的に示す図である。 符号の説明 10.100・・・レゾナントスキャナ、12・・・ス
キャナ、 14・・・制御回路、 16・・・サーミスタ、 20・・・サーミスタ出力アンプ、 22・・・逓倍器、32・・・乗算器、24・・・ピッ
クアップコイル出力アンプ、26・・・ピークホールド
回路、 28・・・基準電圧、 30・・・PIDコントローラ、 32・・・乗算器、 34・・・位相補償回路、 36・・・出力アンプ、 40・・・画像記録装置・、 42・・・記録ユニット、 42a・・・記録用レーザビーム、 44・・・格子ユニット、 44a・・・格子用レーザビーム、 46・・・fθレンズ、 48・・・露光ドラム、 50.52・・・ニップローラ、 54・・・長尺ミラー 56・・・格子、 58・・・集光バー 60・・・光検出器、 102・・・ミラー 104・・・ロータ、 106.108,110.11 114・・・ハウジング、 116・・・固定部材、 118・・・マグネット、 120・・・ヘッド、 122・・・ドライブコイル、 124・・・ピックアップコイル、 A・・・記録材料 2・・・板バネ、 FIG、1
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a resonant optical deflector according to the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view of an image recording apparatus to which the resonant optical deflector shown in FIG. 1 is applied. FIG. 3 is a schematic perspective view showing a conventional resonant optical deflector. FIG. 4 is a diagram conceptually showing the head section of the resonant optical deflector shown in FIG. 3. Explanation of symbols 10.100... Resonant scanner, 12... Scanner, 14... Control circuit, 16... Thermistor, 20... Thermistor output amplifier, 22... Multiplier, 32... Multiplier, 24... Pickup coil output amplifier, 26... Peak hold circuit, 28... Reference voltage, 30... PID controller, 32... Multiplier, 34... Phase compensation circuit, 36 ... Output amplifier, 40... Image recording device, 42... Recording unit, 42a... Laser beam for recording, 44... Grating unit, 44a... Laser beam for grating, 46... - fθ lens, 48... exposure drum, 50.52... nip roller, 54... long mirror 56... grating, 58... condensing bar 60... photodetector, 102...・Mirror 104... Rotor, 106.108, 110.11 114... Housing, 116... Fixing member, 118... Magnet, 120... Head, 122... Drive coil, 124...・Pickup coil, A... Recording material 2... Leaf spring, FIG, 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)使用温度検出手段と、所定の共振周波数で振動し
て、入射光を1次元方向に反射・偏向する反射ミラーと
、前記温度検出手段による検出結果に応じて前記反射ミ
ラーの振り角を制御し、前記共振周波数を制御する制御
手段とを有することを特徴とする共振型光偏向器。
(1) Use temperature detection means, a reflection mirror that vibrates at a predetermined resonance frequency and reflects and deflects incident light in a one-dimensional direction, and a swing angle of the reflection mirror according to the detection result by the temperature detection means. and a control means for controlling the resonant frequency.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006104084A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Optical scanner, optical scanning display, and optical scanning method
US8829422B2 (en) 2009-10-30 2014-09-09 Kyocera Document Solutions Inc. Optical scanning apparatus using MEMS mirror and image forming apparatus provided with the same

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