JPH03282510A - 光偏向器 - Google Patents

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） 本発明は多面鏡型光偏向器（以■単に光偏向器という）
に関し、さらに評言すればフィードバックループを備え
た光偏向器に関する。

（従来の技術） 従来の光偏向器においては、第５図に示す如く光偏向器
２を回転駆動するモータ２１の回転数を周波数発電機２
３で検出する。一方、クロック信号発振器９からの発振
クロック信号をカウンタ１０に供給してカウントし、カ
ウンタの計数値と周波数発電機２３の発振周波数信号と
を比較器２４で比較し、比較器２４の比較出力でモータ
２１の回転数を制御して、光偏向器２の回転数が一定に
なるように制御して、高精度走査に対し。

光偏向器の精度を向上させていた。なお１９はフィルタ
である。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記の如き従来のフィードバックループを有する
光偏向器は、モータの速度をフィードバツクすることに
より、モータの速度を一定に保っても、光偏向器の品質
により光走査の速度が変化してしまうという問題点があ
った。

さらに光偏向器と受光板との間には通常レンズが使用さ
れているが、そのレンズ精度により光走査速度が変化し
てしまうという問題点があった。

またさらに、光偏向器のバランスが悪いと、光走査速度
が変化してしまうという問題点もあった。

さらに、走査精度を上げるために、周波数発電機、光偏
向器およびレンズ等の精度を上げなければならないとい
う問題点があった。

本発明は、光偏向器にて走査される光ビームの走査角度
を検出し、検出走査角度をフィードバックすることによ
り、上記の欠点を解消した光偏向器を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の光偏向器は、光偏向器による光の有効走査角を
挟んで設けた２つのビーム検出器と方のビーム検出器の
出力でセットされかつ他方のビーム検出器の出力でリセ
ットされるＲＳフリップ７０ツブと、クロック信号発振
器と、一方のビーム検出器の出力でリセットされかつク
ロック信号発振器の出力クロック信号を分周する分周手
段と、分周手段の出力とＲＳフリップフロップの出力と
を位相比較する排他論理和手段と、排他論理和手段の出
力とＲＳフリップフロップの出力とを論理積演算する第
１論理積演算手段と、排他論理和手段の出力と分周手段
の出力とを論理積演算する第２論理積手段とを備え、第
１論理積演算手段の出力に対応した信号を光偏向器駆動
モータの加速信号とし、第２論理和演算手段の出力に対
応した信号を光偏向器駆動モータの減速信号としたこと
を特徴とする。

（作　用） 上記の如く構成した本発明において、光偏向器を駆動モ
ータにより駆動したとき、光偏向器に照射された光は光
偏向器で反射し、走査される。この走査によって一方の
ビーム検出器が光を検出した出力でＲＳフリップフロッ
プは七−２トされ、他方のビーム検出器が光を検出した
出力でＲＳフリップフロップはリセ−７トされて、ＲＳ
フリップフロップの出力は光偏向器の回転速度が遅いと
きは周期が長く、回転速度が早いときは周期が短い。

一方分周手段の出力は一方のビーム検出器の出力でリセ
ットされるため一方のビーム検出器の出力と同期した出
力であって、光偏向器の回転速度が早いときは周期が長
く１回転速度が遅いときは周期は短い。

そこでＲＳフリップフロー７プの出力と分周手段の出力
とを排他論理和手段で位相比較した出力とＲＳフリップ
フロップの出力とを論理積演算した第１論理積演算手段
は光偏向器の回転速度が遅いときに出力を発生する。ま
た排他論理和手段で位相比較した出力と分周手段の出力
とを論理積演算した第２論理積演算手段は光偏向器の回
転速度が早いときに出力を発生する。

しかるに第１論理積演算手段の出力は光偏向器駆動モー
タに加速信号として供給されて、光偏向器の回転速度は
早められる。また第２論理積演算手段の出力は光偏向器
駆動モータに減速信号として供給されて、光偏向器の回
転速度は減少させられる。この様にして光学系も含めた
フィードバックループが形成されて、光偏向器の回転速
度が制御されることになる。したがって光偏向器の品質
による光走査の変化は抑圧され１光偏向器と受光板との
間にレンズが使用され、そのレンズ精度による影響によ
る走査速度が変化することも抑圧される。

また周波数発電機も不要となり、その精度が問題となる
こともなくなる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明の一実施例の配置を示すための構成図を
、第２図は本発明の一実施例のフィードバックシステム
のブロック図を、第３図は本発明の一実施例における制
御信号発生回路の回路図をそれぞれ示している。

モータ２１にて回転駆動される多面体ミラからなる光偏
向器２に光源１からの光を照射し、光偏陶器２からの反
射光を受光板５で受光する。光偏向器２の有効走査角８
を挟んでビーム検出器３および４が配置してあり、ビー
ム検出器３および４により光偏向器２からの反射光を検
出して有効走査角８だけ光走査されるようにフィードバ
ックシステムでモータ２１の回転を制御する。６は例え
ば半透鏡等からなるビームスプリッタである。

制御信号発生回路は、インバータ７−１．７−２ナント
ゲート１２＋、１２−２からなるＲＳフリップフロップ
１２を有し、ビーム検出器３の出力でＲＳフリップフロ
ップ１２をセットし、ビーム検出器４の出力でＲＳフリ
ップフロップ１２をリセットする。また、クロック信号
発振器９からの出力はビーム検出器３の出力でリセット
されるカウンタからなる分周器１０１　に供給して分周
し、分周器１０１の出力はイン／ヘータｌｌで反転する
。インバータ１１の出力とＲＳフリップフロップ１２の
Ｑ出力とは排他論理和回路１３で位相比較する。

排他論理和回路１３の出力、すなわち位相比較出力はア
ンドゲート１４および１５の一方の入力とし、アンドゲ
ート１４にはＲＳフリップフロップ１２のＱ出力を他方
の入力として供給し、アンドゲート１５にはインバータ
１１の出力を他方の入力として供給し、アンドゲート１
４および１５により光偏向器２の回転の遅、速を検出す
る。

アンドゲート１４の出力ｉトランジスタ１７を駆動し、
トランジスタ１７により直列接続されたコンプリメンタ
リトランジスタの一方ＰＮＰトランジスタ１６を駆動し
、アンドゲート１５の出力でＮＰＮ　トランジスタ１８
を駆動し、トランジスタ１６のコレクタとトランジスタ
１８のコレクタとの接続点から制御出力Ｆを取り出す。

制御出力Ｆはフィルタ１９を介して増幅器２０で増幅し
、モータ２１を駆動する。

上記の如く構成された本発明の一実施例において、光偏
向器２の回転速度が遅いときはビーム検出器３および４
の出力は第４図（ａ）および（ｂ）の左半分に示す如く
周期が長く、回転速度が早いときはビーム検出器３およ
び４の出力は第４図（ａ）および（ｂ）の右半分に示す
如く周期が短くなる。ＲＳフリッププロップ１２はビー
ム検出器３の出力にてセットされ、ビーム検出器４の出
力にてリセットされて、ＲＳフリップ７０ツブ１２のＱ
出力は第４図（ｃ）に示す如くになる。

ＲＳフリップフロップ１２のＱ出力は光偏向器２の回転
速度が遅いときは第４図（Ｃ）の左半分に示す如く周期
が長く、回転速度が早いときは第４図（ｃ）の右半分に
示す如く周期は短くなる。

一方、クロック信号発振器９からの出力クロック信号を
分周し、かつビーム検出器３の出力でリセットされる分
周器１０の分周出力をインバータ１１で反転した出力は
第４図（ｄ）に示す如くである。インバータ１１の出力
の論理”ｌ“の期間は分周器ｌＯの分周比で定まるが、
ビーム検出器３の出力でリセットされるため、論理“０
”の期間は光偏向器２の回転速度が遅い程長く、回転速
度が早い程短くなる。

ＲＳフリー７プフロツプ１２のＱ出力とインバータ１１
の出力とは排他論理和回路１３で位相比較され１位相比
較出力は第４図（ｅ）に示す如くになる。したがってア
ンドゲート１４から、光偏向器２の回転速度が遅いとき
論理“１′”の出力が得られ、このときアントゲ−）１
５の出力は論理“Ｏパである。したがってトランジスタ
１７および１６はオン状態になり、出力端Ｆに第４図（
ｅ）の左半分に示す部分において論理“１”の期間、電
源＋Ｖの電圧が現れ、これがフィルタ１９で上滑化され
、平滑化された出力端Ｆの出力が増幅器２０で増幅され
て、モータ２１に加速信号として与えられる。

また、アンドゲート１５から、光偏向器２の回転速度が
早いとき論理“１　”の出力が得られ、このときアンド
ゲート１４の出力は論理“０”である、したがってトラ
ンジスタ１７および１６はオフ状態になり、第４図（ｆ
）の右半分に示す部分において論理“１”の期間トラン
ジスタ１８はオフ状態になり、この期間出力端Ｆはアー
スされ、これがモータ２１に減速信号として与えられる
。

出力端Ｆをフィルタ１９に印加するときは、演算増幅器
等の動作電圧（基準電圧）がトランジスタ（６ｒ）エミ
ッタ電圧の約手分位になるように設定すると、加速パル
スおよび減速パルスがうま〈動作し、高精度のサーボ動
作が期待できる。

また分周器１０にプリセット形のカウンタを使用して、
インバータ１１の出力パルス幅を細く調整できるように
することにより、モータの回転速度を細く制御すること
ができる。

上記の如く本発明の一実施例において、光偏向器２は光
学系を含んだフィードバックシステムで速度制御される
ことになる。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、光偏向器の有効走査
角を挟んでビーム検出器をビーム検出器の出力にともな
って、光偏向器駆動モータの回転数を制御するようにし
たため、精度の高い走査が可能となるほか、光偏向器駆
動モータの回転数を検出するための駆動モータに内蔵も
しくは付加していた周波数発電機が不要となって、駆動
モータ本来の構成要素であるマグネット等の大きさが大
きくとれる効果がある。

さらに、集積回路化も容易であり、フィルタ。

ビーム検出器を外付として集積回路化することにより、
制御装置が小形化できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の配置を示すための構成図。 第２図は本発明の一実施例のフィードバックシステムの
ブロック図。 第３図は本発明の一実施例における制御信号発生回路の
回路図。 第４図は本発明の一実施例における制御信号発生回路の
作用の説明に供するタイミング図。 第５図は従来例におけるフィードバックシステムのブロ
ック図。 ｌ・・・光源、２・・・光偏向器、３および４・・・ビ
ーム検出器、５・・・受光板、８・・・有効走査角、９
・・・クロック信号発振器、１０・・・分周器、１２・
・・ＲＳフリップフロップ、１３・・・排他論理和回路
、１９・・・ローパスフィルタ、２１・・・モータ。 第 図 １　光峙。 ２　光偏向器 ３Ａ・ビーＡ砿飄菖 第 図 １９１．ローへ〇スフイーレタ ２１　モータ 第 図 ＋Ｖ １３４畔杷１１１ｆｔ勅１鰺

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光偏向器による光の有効走査角を挟んで設けた２つのビ
   ーム検出器と、一方のビーム検出器の出力でセットされ
   かつ他方のビーム検出器の出力でリセットされるＲＳフ
   リップフロップと、クロック信号発振器と、一方のビー
   ム検出器の出力でリセットされかつクロック信号発振器
   の出力クロック信号を分周する分周手段と、分周手段の
   出力とＲＳフリップフロップの出力とを位相比較する排
   他論理和手段と、排他論理和手段の出力とＲＳフリップ
   フロップの出力とを論理積演算する第１論理積演算手段
   と、排他論理和手段の出力と分周手段の出力とを論理積
   演算する第２論理積演算手段とを具え、第１論理積手段
   の出力に対応した信号を光偏向器駆動モータの加速信号
   とし、第２論理積手段の出力に対応した信号を光偏向器
   駆動モータの減速信号としたことを特徴とする光偏向器
   。