JPH03225314A - ビーム位置制御装置 - Google Patents
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- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/127—Adaptive control of the scanning light beam, e.g. using the feedback from one or more detectors
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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。
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〕
本発明は光走査装置、特に複数個の光源を用い複数本の
ビームを並行走査する装置のビーム位置制御装置に関す
るものである。
ビームを並行走査する装置のビーム位置制御装置に関す
るものである。
レーザプリンタのような光走査装置では、回転多面鏡や
振動鏡を高速に動作させて光線走査を実現している。こ
の場合、装置が高速化、高解像度化するにつれ、その動
作速度を著しく高める必要があるが、限度がある。
振動鏡を高速に動作させて光線走査を実現している。こ
の場合、装置が高速化、高解像度化するにつれ、その動
作速度を著しく高める必要があるが、限度がある。
これに対処するため、複数個の光源を用い、複数本の光
線を走査面上で同時に平行走査させ、がっ、各ビーム間
隔を一定に保つ光走査位置が特開昭６３−２１７７６３
号の第１２図及び応用光エレクトロニクスハンドブック
（１９８９年４月１０日発行昭晃堂発行）図７．６３に
２個の半導体レーザを用いたレーザプリンタ光学系とし
て提案されている。第８図にその例を示すが、第８図に
おけるコントローラ１は上記した目的を達成するために
構成される必要があり、通常サーボコントロールが行な
われる。このサーボコントロール技術は上記応用光エレ
クトロニクスハンドブックにおいて、第６章光情報機鼎
要素技術の中で、図６゜１５（光デイスクシステムサー
ボ系ブロック図）、図６．１３８ （フォーカシングサ
ーボ系ブロック図）、図６，１３９ （フォーカシング
サーボ系開ループ特性）等が開示されているが、これら
は光デイスクシステム用コントロール技術であり、第８
図の２個の半導体レーザを用いたレーザプリンタ光学系
”を制御する場合法のような固有の解決すべき問題点が
生じる。
線を走査面上で同時に平行走査させ、がっ、各ビーム間
隔を一定に保つ光走査位置が特開昭６３−２１７７６３
号の第１２図及び応用光エレクトロニクスハンドブック
（１９８９年４月１０日発行昭晃堂発行）図７．６３に
２個の半導体レーザを用いたレーザプリンタ光学系とし
て提案されている。第８図にその例を示すが、第８図に
おけるコントローラ１は上記した目的を達成するために
構成される必要があり、通常サーボコントロールが行な
われる。このサーボコントロール技術は上記応用光エレ
クトロニクスハンドブックにおいて、第６章光情報機鼎
要素技術の中で、図６゜１５（光デイスクシステムサー
ボ系ブロック図）、図６．１３８ （フォーカシングサ
ーボ系ブロック図）、図６，１３９ （フォーカシング
サーボ系開ループ特性）等が開示されているが、これら
は光デイスクシステム用コントロール技術であり、第８
図の２個の半導体レーザを用いたレーザプリンタ光学系
”を制御する場合法のような固有の解決すべき問題点が
生じる。
第８図においてコントローラ１が光検出器２からの信号
３を受けとり可動形反射器４ａ、４ｂを制御する場合、
ビーム５ａ、ビーム５ｂがそれぞれ光検出器２にその一
ψ部が入射していなければならない。しかしながら、通
常レーザプリンタ等の電源をオンした時ビーム５ａ、ビ
ーム５ｂが光検出器２内にあるようにするには、可動形
反射器４ａ、４ｂの初期角度を調整してビームの初期位
置を正確に設定しておく必要がある。しかしこれは調整
が複雑で、かつ、温度変化、！！動等の外乱により簡単
にずれてしまう問題がある。
３を受けとり可動形反射器４ａ、４ｂを制御する場合、
ビーム５ａ、ビーム５ｂがそれぞれ光検出器２にその一
ψ部が入射していなければならない。しかしながら、通
常レーザプリンタ等の電源をオンした時ビーム５ａ、ビ
ーム５ｂが光検出器２内にあるようにするには、可動形
反射器４ａ、４ｂの初期角度を調整してビームの初期位
置を正確に設定しておく必要がある。しかしこれは調整
が複雑で、かつ、温度変化、！！動等の外乱により簡単
にずれてしまう問題がある。
又、ドラム面６上にビームが当っているとき、すなわち
印刷しているときは、光検出ｌＩ２にもビームが当って
サーボコントロールができるが、印刷信号がない時、す
なわち、光発生源７ａ、７ｂがオン、オフしている時の
オフ時には、光検出器２にビームが当らなくなるという
問題がある。この問題を解決するために印刷期間外に光
発生源をオンして得られる信号をサンプル信号としその
他の期間はホールドするサンプルホールド回路が設けら
れる（特開昭６１−２４５１７４号参照）が制御遅れの
問題がある。
印刷しているときは、光検出ｌＩ２にもビームが当って
サーボコントロールができるが、印刷信号がない時、す
なわち、光発生源７ａ、７ｂがオン、オフしている時の
オフ時には、光検出器２にビームが当らなくなるという
問題がある。この問題を解決するために印刷期間外に光
発生源をオンして得られる信号をサンプル信号としその
他の期間はホールドするサンプルホールド回路が設けら
れる（特開昭６１−２４５１７４号参照）が制御遅れの
問題がある。
さらに、ドラム面６上のビーム間隔ＰＩ）は光検出器２
上のビーム間隔Ｐによって決められるが光検出器２は一
般に第９図に示すように４つの光センサ１ｏ、１１．１
２．１３から構成され、ビーム５ａは光センサ１０．１
１の中央に、ビーム５ｂは光センサ１２．１３の中央に
位置するよう制御され、光検出器２上のビーム間隔Ｐが
一定に保たれる。この場合ビーム間隔Ｐは、所定の値に
設定されなければならないが、光センサ１０．１１．１
２．１３の製造上の位置のばらつき、及び特性のばらつ
き、又ビーム５ａ、ビーム５ｂのビーム形状誤差（例え
ば真円になっていない）により所定の値に設定すること
が困難であるという問題がある。
上のビーム間隔Ｐによって決められるが光検出器２は一
般に第９図に示すように４つの光センサ１ｏ、１１．１
２．１３から構成され、ビーム５ａは光センサ１０．１
１の中央に、ビーム５ｂは光センサ１２．１３の中央に
位置するよう制御され、光検出器２上のビーム間隔Ｐが
一定に保たれる。この場合ビーム間隔Ｐは、所定の値に
設定されなければならないが、光センサ１０．１１．１
２．１３の製造上の位置のばらつき、及び特性のばらつ
き、又ビーム５ａ、ビーム５ｂのビーム形状誤差（例え
ば真円になっていない）により所定の値に設定すること
が困難であるという問題がある。
又、可動形反射器４ａ、４ｂは、光デイスク装置のトラ
ッキングアクチュエータとして使用されているものと同
様な高信頼性のガルバノミラ−が用いられる。その場合
、可動反射器４ａ、４ｂは、ムービングコイル形の応答
となり２次遅れ要素となる。この時制御系の安定をはか
るために、第１０図に示すように１位相調整を行ない、
位相Ｐｈ １４が一１８０°になる周波数ｆ１６でのゲ
インＧ１５の値、すなわちゲイン余裕１７を十分とるよ
うにするのが前記（フォーカシングサーボ系開ループ特
性）にみられるよう−殻内である。
ッキングアクチュエータとして使用されているものと同
様な高信頼性のガルバノミラ−が用いられる。その場合
、可動反射器４ａ、４ｂは、ムービングコイル形の応答
となり２次遅れ要素となる。この時制御系の安定をはか
るために、第１０図に示すように１位相調整を行ない、
位相Ｐｈ １４が一１８０°になる周波数ｆ１６でのゲ
インＧ１５の値、すなわちゲイン余裕１７を十分とるよ
うにするのが前記（フォーカシングサーボ系開ループ特
性）にみられるよう−殻内である。
この場合第８図における可動反射器４ａ、４ｂの初期角
度設定が第９図におけるビーム５ａの場合、光センサ１
０．１１の中心、あるいはビーム５ｂの場合、光センサ
１２．１３の中心からχ離れた場合、第１０図によるサ
ーボコントロールを行なうとビームの中心は、光センサ
１０．１１の中心、あるいは光センサ１２．１３の中心
から（１／１＋Ｇ、）ｘχとなる。ここで、Ｇｏは第１
０図における直流ゲインＧ０を示す。ここで、第８図に
おける光走査装置のビーム間隔Ｐｐを数μｍのオーダに
するためには十分なるＧｏが必要となる。しかし、Ｇｏ
は可動反射器４ａ、４ｂの特性で決まっており、第１０
図におけるゲインＧの利得を上げるとゲイン余裕１７が
少なくなり制御が不安定となる問題がある。
度設定が第９図におけるビーム５ａの場合、光センサ１
０．１１の中心、あるいはビーム５ｂの場合、光センサ
１２．１３の中心からχ離れた場合、第１０図によるサ
ーボコントロールを行なうとビームの中心は、光センサ
１０．１１の中心、あるいは光センサ１２．１３の中心
から（１／１＋Ｇ、）ｘχとなる。ここで、Ｇｏは第１
０図における直流ゲインＧ０を示す。ここで、第８図に
おける光走査装置のビーム間隔Ｐｐを数μｍのオーダに
するためには十分なるＧｏが必要となる。しかし、Ｇｏ
は可動反射器４ａ、４ｂの特性で決まっており、第１０
図におけるゲインＧの利得を上げるとゲイン余裕１７が
少なくなり制御が不安定となる問題がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
サーボコントロールを安定に行なうことのできるビーム
位置制御装置を提供することにある。
サーボコントロールを安定に行なうことのできるビーム
位置制御装置を提供することにある。
本発明は、上記した問題点を解決するためそれぞれ次の
ような構成をとるものである。
ような構成をとるものである。
まず、ビームの初期位置を容易に調整するためにイニシ
ャライズ信号によって発振して出力する発振器と、複数
個の光発生源による複数本のビームを可動反射器を介し
て導入する光検出器からの信号により動作するコントロ
ールスイッチとが上記光検出器からの信号を上記可動形
反射器へフィードバックするビーム位置制御回路内に配
置される。
ャライズ信号によって発振して出力する発振器と、複数
個の光発生源による複数本のビームを可動反射器を介し
て導入する光検出器からの信号により動作するコントロ
ールスイッチとが上記光検出器からの信号を上記可動形
反射器へフィードバックするビーム位置制御回路内に配
置される。
つぎに、光検出器からの信号を印刷信号に依存しない、
すなわち印刷期間外のブランキング時間に、光発生源を
オンして得られる信号をサンプル信号とし、前記サンプ
ル信号をフィードバックし、その他の期間はホールドす
るサンプルホールド回路及びサンプルホールドのむだ時
間による、上記サンプルホールド回路の位相遅れを補償
する位相進み回路が設けられる。
すなわち印刷期間外のブランキング時間に、光発生源を
オンして得られる信号をサンプル信号とし、前記サンプ
ル信号をフィードバックし、その他の期間はホールドす
るサンプルホールド回路及びサンプルホールドのむだ時
間による、上記サンプルホールド回路の位相遅れを補償
する位相進み回路が設けられる。
又、光検出器からの信号を可動形反射器ヘフィードする
ビーム位置制御回路内に複数個の上記検出器からの位置
信号を調整する電圧調整手段が設けられる。
ビーム位置制御回路内に複数個の上記検出器からの位置
信号を調整する電圧調整手段が設けられる。
さらに、光検出器から信号を可動形反射器へフィードバ
ックするビーム位置制御回路内に可動反射器の制御特性
上、ゲイン余裕を与える周波数に影響がない低周波領域
で機能する位相遅れ回路が配置される。
ックするビーム位置制御回路内に可動反射器の制御特性
上、ゲイン余裕を与える周波数に影響がない低周波領域
で機能する位相遅れ回路が配置される。
イニシャライズ信号により発振器を発振させて可動反射
器を動かしてビームを振ることにより。
器を動かしてビームを振ることにより。
光検出器にビームを当てることが容易になり、光検出器
がビームを検出してサーボコントロールを行なうことが
可能となる。又、サンプルホールド回路における位相遅
れを補償する位相進み回路を設けることによって位相遅
れを補償している０個々の検出器の位置誤差や製造上の
特性誤差は電圧調整手段によって調整されるので正確な
ビーム位置の調整が可能となる。低周波領域における位
相遅れ回路を設けることにより低周波領域におけるゲイ
ンを向上するようにしたのでビーム位置の変動を抑える
ことができる。
がビームを検出してサーボコントロールを行なうことが
可能となる。又、サンプルホールド回路における位相遅
れを補償する位相進み回路を設けることによって位相遅
れを補償している０個々の検出器の位置誤差や製造上の
特性誤差は電圧調整手段によって調整されるので正確な
ビーム位置の調整が可能となる。低周波領域における位
相遅れ回路を設けることにより低周波領域におけるゲイ
ンを向上するようにしたのでビーム位置の変動を抑える
ことができる。
本発明の一実施例を第１図〜第７図を用いて詳細に説明
する。第１図はビーム位置制御回路のブロック図を示す
ものである。第１図において、光発生源７ａ、７ｂから
出射されたビーム５ａ、ビーム５ｂは可動反射器４ａ、
４ｂで反射され、ビーム５ａは光センサ１０，１１へ、
ビーム５ｂは光センサ１２．１３へ向う、光センサ１０
〜１３の出力は、電圧変換器１９〜２２へ入力され、電
圧に変換される。電圧変換器１９〜２２の出力は、差分
出力器２３．２４と、和分出力器２５、２６に入力され
る。差分出力器２３．２４の出力は、電圧調整手段２７
．２８からの調整電圧と加算が行なわれる和分出力器２
９．３０に入力される。和分出力器２９．３０の出力は
１位相遅れ回路３１．３２１位相進み回路３３．３４、
サンプルホールド回路３５．３６、増幅器３７．３８を
経て和分出力器３９．４０の一方に入力される。
する。第１図はビーム位置制御回路のブロック図を示す
ものである。第１図において、光発生源７ａ、７ｂから
出射されたビーム５ａ、ビーム５ｂは可動反射器４ａ、
４ｂで反射され、ビーム５ａは光センサ１０，１１へ、
ビーム５ｂは光センサ１２．１３へ向う、光センサ１０
〜１３の出力は、電圧変換器１９〜２２へ入力され、電
圧に変換される。電圧変換器１９〜２２の出力は、差分
出力器２３．２４と、和分出力器２５、２６に入力され
る。差分出力器２３．２４の出力は、電圧調整手段２７
．２８からの調整電圧と加算が行なわれる和分出力器２
９．３０に入力される。和分出力器２９．３０の出力は
１位相遅れ回路３１．３２１位相進み回路３３．３４、
サンプルホールド回路３５．３６、増幅器３７．３８を
経て和分出力器３９．４０の一方に入力される。
又和分出力器２５．２６の出力は、設定電圧発生器４１
．４２からの設定電圧と比較器４３．４４により比較さ
れ、コントロールスイッチ４５．４６をオン、オフ制御
する。コントロールスイッチ４５．４６はイニシャライ
ズ信号によって起動される発振器４８を入力とし、出力
を和分出力器３９．４０の一方に入力している。和分出
力器３９．４０の出力はドライバ４９．５０に入力され
、ドライバ４９．５０により、可動形反射器４ａ、４ｂ
が矢印５１，５２方向に動く。又サンプルホールド回路
３５．３６はサンプルに信号発生器５３によりサンプル
ホールド制御が行なわれ、更にサンプル信号発生器５３
は、印刷信号発生器５４からの信号と加算され、光発生
源７ａ、７ｂを駆動する。
．４２からの設定電圧と比較器４３．４４により比較さ
れ、コントロールスイッチ４５．４６をオン、オフ制御
する。コントロールスイッチ４５．４６はイニシャライ
ズ信号によって起動される発振器４８を入力とし、出力
を和分出力器３９．４０の一方に入力している。和分出
力器３９．４０の出力はドライバ４９．５０に入力され
、ドライバ４９．５０により、可動形反射器４ａ、４ｂ
が矢印５１，５２方向に動く。又サンプルホールド回路
３５．３６はサンプルに信号発生器５３によりサンプル
ホールド制御が行なわれ、更にサンプル信号発生器５３
は、印刷信号発生器５４からの信号と加算され、光発生
源７ａ、７ｂを駆動する。
第２図、第３図はビーム制御回路のイニシャライズを示
す。第２図において、ビーム１ａ、ビーム５ｂは第１図
可動形反射器４ａ、４ｂの初期設定でその初期位置が定
まりビーム５ａは光センサ１０．１１の下方に、ビーム
５ｂは光センサ１２．１３の上方に位置している。更に
ビーム５ａの移動軌路上に光センサ１０．１１を、ビー
ム５ｂの移動軌跡上に光センサ１２．１３を配置する。
す。第２図において、ビーム１ａ、ビーム５ｂは第１図
可動形反射器４ａ、４ｂの初期設定でその初期位置が定
まりビーム５ａは光センサ１０．１１の下方に、ビーム
５ｂは光センサ１２．１３の上方に位置している。更に
ビーム５ａの移動軌路上に光センサ１０．１１を、ビー
ム５ｂの移動軌跡上に光センサ１２．１３を配置する。
このビーム初期位置は可動形反射器４ａ、４ｂ調整が容
易で且つ温度変化、振動等の外乱によって生ずる位置で
ある。第３図のタイミングチャートと合わせてその動作
に説明する。ビーム５ａ、ビーム５ｂは同じ動作である
のでビーム５ａについて説明する。第１図において、イ
ニシャライズ信号４７が印加されると、（第３図（ａ）
のＩｎ１ｔがオンすると）発振器４８は第３図（ｂ）の
ｖｏを出力する。この時コントロールスイッチ４５は第
３図（ｇ）のＳに示すようにＯＮ状態である。これは第
２図において、ビーム５ａが光センサ１０．１１の外に
あるため電圧変換器１９．２０からの出力Ｖａ□、Ｖａ
、が共に０より、第１凶相分出力器２５の出力（第３図
（ｅ）の（Ｖ ａ、＋ｖ ａ、）出力）は０である。そ
れ故第１図比較器４３の出力（第３図（ｆ＞のＶｓの出
力）はＯＦＦとなりコントロールスイッチ４５（第３図
（ｇ）のＳ）はＯＮ状態を保つ、コントロールスイッチ
４５を通過した電圧Ｖ、は第１国利分出力器３９に入力
される。（第３図（ｆ）ではＶｉとして示す）一方和分
出力１Ｉ３９の他方入力は第２図Ｖａ□、Ｖａ、の差分
信号（第３図（ｉ）のＡ（Ｖａミニ−ａ ２）で示す）
となるが、前記したようにどちらも０であるのでドライ
バ４９の出力（第３図（ｊ）にＶｏで示す）は発振器４
８の出力（第３図（ｂ）のＶ Ｏ）となる。ここで第３
図（ｊ）のＶＤが■側になると第２図ビーム５ａは下方
に移動するよう可動形反射器４ａが動く。
易で且つ温度変化、振動等の外乱によって生ずる位置で
ある。第３図のタイミングチャートと合わせてその動作
に説明する。ビーム５ａ、ビーム５ｂは同じ動作である
のでビーム５ａについて説明する。第１図において、イ
ニシャライズ信号４７が印加されると、（第３図（ａ）
のＩｎ１ｔがオンすると）発振器４８は第３図（ｂ）の
ｖｏを出力する。この時コントロールスイッチ４５は第
３図（ｇ）のＳに示すようにＯＮ状態である。これは第
２図において、ビーム５ａが光センサ１０．１１の外に
あるため電圧変換器１９．２０からの出力Ｖａ□、Ｖａ
、が共に０より、第１凶相分出力器２５の出力（第３図
（ｅ）の（Ｖ ａ、＋ｖ ａ、）出力）は０である。そ
れ故第１図比較器４３の出力（第３図（ｆ＞のＶｓの出
力）はＯＦＦとなりコントロールスイッチ４５（第３図
（ｇ）のＳ）はＯＮ状態を保つ、コントロールスイッチ
４５を通過した電圧Ｖ、は第１国利分出力器３９に入力
される。（第３図（ｆ）ではＶｉとして示す）一方和分
出力１Ｉ３９の他方入力は第２図Ｖａ□、Ｖａ、の差分
信号（第３図（ｉ）のＡ（Ｖａミニ−ａ ２）で示す）
となるが、前記したようにどちらも０であるのでドライ
バ４９の出力（第３図（ｊ）にＶｏで示す）は発振器４
８の出力（第３図（ｂ）のＶ Ｏ）となる。ここで第３
図（ｊ）のＶＤが■側になると第２図ビーム５ａは下方
に移動するよう可動形反射器４ａが動く。
第２図よりビーム５ａの初めの移動方向は光センサ１０
．１１と反対側でありこのままではビーム５ａが光セン
サ１０．１１に入射できない。しかし、第３図（ｂ）の
ｖｏは発振を続けその出力が反転すると、■９も○側に
なり、第２図においてビーム５ａは光センサ１０．１１
に入射できる、ビーム５ａは、まず光センサ１１に入射
し、Ｖａ２が出力する。そして第３図（Ｖａ、＋Ｖａ２
）が第１図設定電圧発器４１からの比較電圧Ｖｒ（第３
図Ｖｒ）を超えると、比較器４３の出力がオン（第３図
Ｖｓ）となりコントロールスイッチ４５をオフ（第３図
（ｇ）Ｓ）とし、発振器４８からの入力ｖ０をしゃ断す
る。（第３図（ｈ）ＶｉがＯとなる）。しかし、一方で
は、Ｖａ、が増幅器３７等を通過し、ドライバ４９に達
するので、この時点からサーボコントロールが可能とな
る。更に光センサ１０．１１と光センサ１２．１３の配
置により、他方のビームによる誤信号が生じることはな
い。
．１１と反対側でありこのままではビーム５ａが光セン
サ１０．１１に入射できない。しかし、第３図（ｂ）の
ｖｏは発振を続けその出力が反転すると、■９も○側に
なり、第２図においてビーム５ａは光センサ１０．１１
に入射できる、ビーム５ａは、まず光センサ１１に入射
し、Ｖａ２が出力する。そして第３図（Ｖａ、＋Ｖａ２
）が第１図設定電圧発器４１からの比較電圧Ｖｒ（第３
図Ｖｒ）を超えると、比較器４３の出力がオン（第３図
Ｖｓ）となりコントロールスイッチ４５をオフ（第３図
（ｇ）Ｓ）とし、発振器４８からの入力ｖ０をしゃ断す
る。（第３図（ｈ）ＶｉがＯとなる）。しかし、一方で
は、Ｖａ、が増幅器３７等を通過し、ドライバ４９に達
するので、この時点からサーボコントロールが可能とな
る。更に光センサ１０．１１と光センサ１２．１３の配
置により、他方のビームによる誤信号が生じることはな
い。
次に第１図サンプル信号発生器５３、及び印刷信号発生
器５４の動作を第４図のタイミングチャートで説明する
。又、位相進み回路３３．３４、サンプルホールド回路
３５．３６、位相遅れ回路３１．３２のサーボ系から見
た特性をボード線図として第５図〜第７図に示す。
器５４の動作を第４図のタイミングチャートで説明する
。又、位相進み回路３３．３４、サンプルホールド回路
３５．３６、位相遅れ回路３１．３２のサーボ系から見
た特性をボード線図として第５図〜第７図に示す。
第４図において、Ｔｓは第８図における光偏向器７１の
回転周期により定まる走査期間である。
回転周期により定まる走査期間である。
又、Ｔｐは第８図におけるドラム面６をビーム５ａ、ビ
ーム５ｂが走査し、印刷を行なう印刷期間である。第１
図における印刷信号発生器５４は、第４図’ｒｐの間印
刷信号７３を発生する、第４図Ｐｓとして示す。
ーム５ｂが走査し、印刷を行なう印刷期間である。第１
図における印刷信号発生器５４は、第４図’ｒｐの間印
刷信号７３を発生する、第４図Ｐｓとして示す。
一方第１図すンプル信号発生器５３は（第４図Ｓ／Ｈと
して示す）第４図において、前記ＴｓからＴｐを引いた
期間の一部にサンプル時間Ｔｓｐの期間中信号を発生す
る。
して示す）第４図において、前記ＴｓからＴｐを引いた
期間の一部にサンプル時間Ｔｓｐの期間中信号を発生す
る。
この印刷信号発生器５４とサンプル信号発生器５３の出
力する信号が光発生源７ａ、７ｂに加えられるため、印
刷信号がない時でもサンプル信号発生器５３からの信号
により、光発生源７ａ、７ｂをオンできる。この時のビ
ーム５ａ、ビーム５ｂを光センサ１０．１１．１２，１
３で検出し、フィードバックをかけることができる。こ
こで第１図サンプルホールド回路３５．３６は第４図Ｔ
ｓ ｐの期間中、信号を通過させ、残り期間は、その
直前のデータをホールドするものであり、サンプル信号
発生器５３により制御されている。
力する信号が光発生源７ａ、７ｂに加えられるため、印
刷信号がない時でもサンプル信号発生器５３からの信号
により、光発生源７ａ、７ｂをオンできる。この時のビ
ーム５ａ、ビーム５ｂを光センサ１０．１１．１２，１
３で検出し、フィードバックをかけることができる。こ
こで第１図サンプルホールド回路３５．３６は第４図Ｔ
ｓ ｐの期間中、信号を通過させ、残り期間は、その
直前のデータをホールドするものであり、サンプル信号
発生器５３により制御されている。
上記構成でデータをサンプルホールドした場合第５図に
示すようにその位相Ｐｈｓは、サンプルホールド時間と
関連した形で位相が遅れてくる。
示すようにその位相Ｐｈｓは、サンプルホールド時間と
関連した形で位相が遅れてくる。
これを更に補償するため第１図に示す位相進み回路３３
．３４が働くその特性は第５図ＰｈＡと選びサンプルホ
ールド及び位相進みにおける位相を（ＰｈＡ＋Ｐｈ５）
とし、サンプルホールドの悪影響を防止する。（第５図
におけるｐｈは位相。
．３４が働くその特性は第５図ＰｈＡと選びサンプルホ
ールド及び位相進みにおける位相を（ＰｈＡ＋Ｐｈ５）
とし、サンプルホールドの悪影響を防止する。（第５図
におけるｐｈは位相。
ｆは周波数を示す）
次に直流ゲインを高めるために第６図に示ず特性を有す
る位相遅れ回路３１．３２について説明する０位相遅れ
回路３１．３２はローパスフィルタの構成を成し低周波
領域での位相は遅れるが、そのゲインは高周波領域に対
して低周波領域で上がる特性を示す、第６図において、
位相遅れｐｈ、を施すことにより、そのゲインＧｏは低
周波領域で向上する。この時位相遅れ、Ｐｈｔ）は第５
図で示す位相調整領域ｆｃからはずれたところに設定す
ることでサーボ系の安定性に悪影響を及ぼさないように
している。第６図では周波数ｆが０のときは、ゲインＧ
はＯ（ｄＢ）であるが。
る位相遅れ回路３１．３２について説明する０位相遅れ
回路３１．３２はローパスフィルタの構成を成し低周波
領域での位相は遅れるが、そのゲインは高周波領域に対
して低周波領域で上がる特性を示す、第６図において、
位相遅れｐｈ、を施すことにより、そのゲインＧｏは低
周波領域で向上する。この時位相遅れ、Ｐｈｔ）は第５
図で示す位相調整領域ｆｃからはずれたところに設定す
ることでサーボ系の安定性に悪影響を及ぼさないように
している。第６図では周波数ｆが０のときは、ゲインＧ
はＯ（ｄＢ）であるが。
第１図における増巾器３７．３８によって総合サーボ特
性のゲインを調整できる。第７図に今まで述べた第１図
サンプルホールド回路３５．３６゜位相遅れ回路３１．
３２位相進み回路３３．３４に加えて、可動反射器４ａ
、４ｂ、光センサ１０〜１３その他増幅器３７等を含め
た総合サーボ特性をボート線図として示す。
性のゲインを調整できる。第７図に今まで述べた第１図
サンプルホールド回路３５．３６゜位相遅れ回路３１．
３２位相進み回路３３．３４に加えて、可動反射器４ａ
、４ｂ、光センサ１０〜１３その他増幅器３７等を含め
た総合サーボ特性をボート線図として示す。
第７図において、直流ゲインＧ６は十分高く且つゲイン
余裕８３も・又十分とれるよう周波数ｆ上でゲインＧ、
位相ｐｈが設定され、サーボコントロールの安定性が示
されている。
余裕８３も・又十分とれるよう周波数ｆ上でゲインＧ、
位相ｐｈが設定され、サーボコントロールの安定性が示
されている。
最後に第１図電圧調整手段２７．２８について説明する
。第２図において、電圧変換器１９〜２２からの出力ｖ
ａ１、Ｖ ａ、、 Ｖ ｂｘ、 Ｖ ｂｚＬｔ光センサ
１０〜１３及びビーム５ａ、ビーム５ｂが十分正確なも
のであれば、ビーム５ａ、ビーム５ｂが光センサ１０〜
１３の中心に入った時Ｖａ、＝Ｖａ、≠０、ｖｂ１＝ｖ
ｂよ≠０の関係が成り立つ。しかし、製造バラツキ、及
び初期ビーム位置がずれた場合はオフセット量として、
ΔＶａ＝Ｖａ、−Ｖａ、あるいはΔｖｂ＝ｖｂ１−ｖｂ
、が生じ、第１図ビーム５ａ、ビーム５ｂのピッチャを
所定の値に設定できないため、電圧調整手段２９．３０
にて前記ΔＶａ、Δｖｂを補償するものである。電圧調
整手段２７．２８の例として、第１図は、可変抵抗を用
いている。可変抵抗の抵抗値を調整することにより、サ
ーボコントロールが行なわれた状態での第８図ドラム面
６上のビーム間隔Ｐｐは例えばレーザビームプリンタの
場合は印刷結果として呪われその間隔を正確に設定する
ことが可能である。
。第２図において、電圧変換器１９〜２２からの出力ｖ
ａ１、Ｖ ａ、、 Ｖ ｂｘ、 Ｖ ｂｚＬｔ光センサ
１０〜１３及びビーム５ａ、ビーム５ｂが十分正確なも
のであれば、ビーム５ａ、ビーム５ｂが光センサ１０〜
１３の中心に入った時Ｖａ、＝Ｖａ、≠０、ｖｂ１＝ｖ
ｂよ≠０の関係が成り立つ。しかし、製造バラツキ、及
び初期ビーム位置がずれた場合はオフセット量として、
ΔＶａ＝Ｖａ、−Ｖａ、あるいはΔｖｂ＝ｖｂ１−ｖｂ
、が生じ、第１図ビーム５ａ、ビーム５ｂのピッチャを
所定の値に設定できないため、電圧調整手段２９．３０
にて前記ΔＶａ、Δｖｂを補償するものである。電圧調
整手段２７．２８の例として、第１図は、可変抵抗を用
いている。可変抵抗の抵抗値を調整することにより、サ
ーボコントロールが行なわれた状態での第８図ドラム面
６上のビーム間隔Ｐｐは例えばレーザビームプリンタの
場合は印刷結果として呪われその間隔を正確に設定する
ことが可能である。
本発明はその実施例を２ビームにて示したが、複数ビー
ムにおいても本発明内容は、適用できるものである。
ムにおいても本発明内容は、適用できるものである。
本発明は次のような効果を有するので全体としてサーボ
コントロールを安定に行なうことができる。
コントロールを安定に行なうことができる。
１、発振器とコントロールスイッチをビーム位置制御回
路内に設けたので、可動反射器の初期設定を容易にし、
且つ温度変化、振動等の外乱に影響を受けない効果があ
る。
路内に設けたので、可動反射器の初期設定を容易にし、
且つ温度変化、振動等の外乱に影響を受けない効果があ
る。
２、サンプルホールド回路の位相遅れを補償する位相進
み回路を設けたので、印刷信号がない時でも安定なサー
ボコントロールが行なえる。
み回路を設けたので、印刷信号がない時でも安定なサー
ボコントロールが行なえる。
３、複数個の位置信号を調整する電圧調整手段を設けた
ので、複数個のビーム間隔を正確に設定できる。
ので、複数個のビーム間隔を正確に設定できる。
４、低周波領域における位相遅れ回路を設けたので、サ
ーボコントロールの安定を保ちながら、直流ゲインを高
くとれ、可動反射器の初期調整が容易となった。
ーボコントロールの安定を保ちながら、直流ゲインを高
くとれ、可動反射器の初期調整が容易となった。
第１図〜第７図は本発明の一実施例を示す図、第８図〜
第１０図は従来技術を示す図である。 図において、４ａ、４ｂは可動反射器、５ａ、５ｂはビ
ーム、２７．２８は電圧調整手段、３１３２は位相遅れ
回路、３３．３４は位相進み回路、３５．３６は位相遅
れ回路、４５．４６はコントロールスイッチ、４８は発
振器である。 朱２図 らｈ ＋３図 弁４図 Ｐ５旧Ｐ■」」■Ｌ− ＋６図 米７図 十８囚 仙 と
第１０図は従来技術を示す図である。 図において、４ａ、４ｂは可動反射器、５ａ、５ｂはビ
ーム、２７．２８は電圧調整手段、３１３２は位相遅れ
回路、３３．３４は位相進み回路、３５．３６は位相遅
れ回路、４５．４６はコントロールスイッチ、４８は発
振器である。 朱２図 らｈ ＋３図 弁４図 Ｐ５旧Ｐ■」」■Ｌ− ＋６図 米７図 十８囚 仙 と
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光発生源によるビームを可動形反射器を介して光検
出器に導入し、該光検出器からの信号を前記可動形反射
器へフィードバックするサーボ制御回路により前記ビー
ムの位置決めを行うものにおいて、イニシャライズ信号
によって発振して該可動形反射器を動かし該ビームを該
光検出器上に移動させる発振器と、前記光検出器からの
信号により該発振器と該可動形反射器を切りはなすコン
トロールスイッチとを前記サーボ制御回路内に配置した
ことを特徴とするビーム位置制御装置。 ２、前記光発生源が複数個からなり、前記ビームが複数
本からなる特許請求の範囲第１項記載のビーム位置制御
装置。 ３、前記光検出器を異なるビームの移動軌跡を外して配
置した特許請求の範囲第２項記載のビーム位置制御装置
。 ４、複数個の光発生源による複数本のビームを可動形反
射器を介して光検出器に導入し、該光検出器からの信号
を前記可動形反射器へフィードバックするサーボ制御回
路によりビーム位置決めを行い、該ビームを光偏向手段
によりドラム面上を走査させるものにおいて、前記サー
ボ制御回路内にサンプル信号により該光偏向手段による
ビーム走査期間と該ドラム面上を該ビームが走査する印
刷期間の差以内のサンプル時間の間フィードバック信号
をサンプルし、その他の時間はホールドするサンプルホ
ールド回路及びサンプルホールドのむだ時間による前記
サンプルホールド回路の位相送れを補償する位相進み回
路を配置したことを特徴とするビーム位置制御装置。 ５、前記サーボ制御回路内にサーボ特性上サーボ系の安
定性を保つゲイン余裕を示す周波数領域に影響を及ぼさ
ない低周波領域における位相を遅らせ、直流ゲインを向
上させる位相遅れ回路を配置した特許請求の範囲第４項
記載のビーム位置制御装置。 ６、複数個の光発生源による複数本のビームを可動形反
射体を介して光検出器に導入し、該光検出器からの信号
を前記可動形反射器へフィードバックするサーボ制御回
路により前記ビームの位置決めを行うものにおいて、前
記サーボ制御回路内に複数個の前記光検出器からの位置
信号を調整する電圧調整手段を配設したことを特徴とす
るビーム位置制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019045A JP2958035B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ビーム位置制御装置 |
| US07/635,823 US5161046A (en) | 1990-01-31 | 1991-01-03 | Beam position control apparatus |
| DE4100150A DE4100150C2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-04 | Strahlpositionsregelvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019045A JP2958035B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ビーム位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225314A true JPH03225314A (ja) | 1991-10-04 |
| JP2958035B2 JP2958035B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=11988450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019045A Expired - Fee Related JP2958035B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | ビーム位置制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5161046A (ja) |
| JP (1) | JP2958035B2 (ja) |
| DE (1) | DE4100150C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3154938B2 (ja) * | 1996-03-21 | 2001-04-09 | 株式会社東芝 | ビーム光走査装置および画像形成装置 |
| WO1999021181A1 (fr) * | 1997-10-16 | 1999-04-29 | Seiko Epson Corporation | Enregistreur |
| US6357893B1 (en) | 2000-03-15 | 2002-03-19 | Richard S. Belliveau | Lighting devices using a plurality of light sources |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3694558A (en) * | 1971-04-14 | 1972-09-26 | Singer Co | Navigation light simulator |
| US4063819A (en) * | 1976-08-27 | 1977-12-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High energy laser pointing and tracking system utilizing beam angle/focus dither method of operation |
| US4393387A (en) * | 1979-09-14 | 1983-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Beam recording apparatus effecting the recording by a plurality of beams |
| JPS5667277A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-06 | Canon Inc | Laser recording device |
| US4334775A (en) * | 1980-04-03 | 1982-06-15 | Western Electric Co., Inc. | Method for dynamically determining the horizontal motion and twist of a microwave tower |
| JPH0694215B2 (ja) * | 1985-04-24 | 1994-11-24 | 株式会社日立製作所 | レーザプリンタ装置及びその走査方法 |
| JPH0712709B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-02-15 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
| JPS63217763A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd | 光プリンタ |
| US4800270A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-24 | Canadian Patents & Development Ltd. | Galvanometric optical scanning system having a pair of closely located synchronization |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2019045A patent/JP2958035B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-03 US US07/635,823 patent/US5161046A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-04 DE DE4100150A patent/DE4100150C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5161046A (en) | 1992-11-03 |
| JP2958035B2 (ja) | 1999-10-06 |
| DE4100150C2 (de) | 2003-02-27 |
| DE4100150A1 (de) | 1991-08-14 |
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|---|---|---|---|
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