JPH041721A - 光変調器への信号入力方法 - Google Patents

光変調器への信号入力方法

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JPH041721A
JPH041721A JP10389790A JP10389790A JPH041721A JP H041721 A JPH041721 A JP H041721A JP 10389790 A JP10389790 A JP 10389790A JP 10389790 A JP10389790 A JP 10389790A JP H041721 A JPH041721 A JP H041721A
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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〕 本発明は光変調器への信号入力方法に係り、特に入射さ
れたビームを入力された信号の振幅に応じた強さでかつ
周波数に応じた方向に分割して射出する変調器に、周波
数が異なりかつ周波数間隔が等しい複数の信号を混合し
て一度に入力する光変調器への信号入力方法に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕従来
より、マルチ周波数音響光学素子(AOM)を利用した
光学変調装置が知られている(特公昭63−5241号
公報、特開昭54−5455号公報、特開昭57−41
618号公報、特公昭53−6856号公報)。この光
変調装置のAOMには、複数の発振回路から発振された
周波数が異る複数の高周波信号が混合された後に一度に
入力される。このように、複数の高周波信号を混合して
いるため、高調波信号が発生し、特に3次高調波信号に
よる高調波歪(2信号3次歪)の影響を受けて画像濃度
にむらが生ずる、という問題があった。例えば、8つの
高周波信号を2つずつ混合し、混合した信号を更に2つ
ずつ混合し、これらの信号を更に混合してAOMに入力
する場合について考えると次のようになる。
各発振回路から出力される高周波信号の周波数間隔を等
しくかつ各発振周波数をfl、fz、・・、fs  (
例えば、110.120、・・・、180MHz)とす
ると、周波数fl、fzの信号を混合したとき第7図(
1)に示すように、周波数2fl−fl、2f2   
fl の位置に、最も大きい相互変調妨害となる3次高
調波信号が発生する。同様に、周波数fs、f4の信号
を混合すると、第7図(2)に示すように、周波数2f
3−fa、2f4  fsの位置に3次高調波信号が発
生する。従って、上記のように周波数が隣り合う信号同
士を混合した後に周波数f l 、fl N ・・、f
Iの信号の全てが混合されるようにすると、第7図(3
)に示すように、周波数2f+   fl、fl SF
3 、・・・ fs、2fs  Lの位置1=3次高調
波信号が発生することになり、各発振回路から出力され
る信号が歪むとともに、周波数2f+   fl、2f
s   f7の位置に高いレベルの3次高調波信号が発
生することになる。従って、例えば、周波数f、の信号
をオフにしても、第7図(4)に示すように、周波数f
4の位置に3次高調波信号が発生するとともに、3次高
調波信号によって周波数f3、fsの位置の信号のレベ
ルが低下することになる。従って、AOMで画像データ
のオンオフに応じてレーザビームを分割することができ
なくなり、濃度むらが発生する。
本発明は上記問題点を解法するた於になされたもので、
3次高調波歪の影響を極力減少させた光変調器への信号
入力方法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〕
上記目的を達成するために本発明は、1つの群に少なく
とも2つの高周波信号が含まれるように、周波数間隔が
等しい複数の高周波信号を複数の群に分け、各群の高周
波信号を混合し、混合した高周波信号を更に混合して、
入射されたビームを入力された高周波信号の振幅に応じ
た強さでかつ周波数に応じた方向に分割して射出する光
変調器に入力する光変調器への信号入力方法において、
前記複数の高周波信号を周波数の大きさ順に並べたとき
に隣り合わない高周波信号だけが同じ群に含まれるよう
にしたことを特徴としている。
前記隣り合わない信号の周波数間隔は等しくするのが好
ましく、周波数間隔が等しくかつ最大になるようにする
のがより好ましい。
〔作用〕
本発明では、1つの群に少なくとも2つの高周波信号が
含まれるように、周波数が異なりかつ周波数間隔が等し
い複数の高周波信号を複数の群に分ける。複数の高周波
信号を複数の群に分けるときには、複数の高周波信号を
周波数の大きさ順に並べたときに、隣り合わない高周波
信号だけが同じ群に含まれるように分ける。そして、各
群の高周波信号を混合し、混合した高周波信号をさらに
混合して、入射されたビームを入力された高周波信号の
振幅に応じた強さでかつ周波数に応じた方向に分割して
射出する光変調器に入力する。
複数の高周波信号の周波数をf、f+Δf、 fl2Δ
f1 ・・・ f+nΔf (fは基準周波数、Δfは
周波数間隔、nは整数)とすると、隣り合う高周波信号
同士を混合したときの3次高調波信号の周波数はf−Δ
f、fS f+Δf1 ・・・、fl(n+1)Δfと
なり、高周波信号の周波数と同じ位置に発生するととも
に必要周波数帯域より周波数間隔Δf離れた位置に発生
する。一方、隣り合わない高周波信号を混合したときの
3次高調波信号は、隣り合わない高周波信号の周波数間
隔だけ離れた位置に発生することになる。隣り合わない
高周波信号の周波数間隔は、隣り合う高周波信号の周波
数間隔より大きいた約、隣り合わない高周波信号を混合
したときに発生する3次高調波信号は、隣り合う高周波
信号を混合したときに発生する3次高調波信号の発生帯
域より広い帯域にわたって発生することになる。従って
、必要周波数帯域内に存在する3次高調波信号の個数は
隣り合う高周波信号を混合した場合より少なくなり、こ
の必要周波数帯域内に存在する3次高調波信号のレベル
を低下させることができる。また、必要周波数帯域外に
存在する3次高調波信号はフィルタによって除去するこ
とができる。このように、本発明では、必要周波数帯域
内の3次高調波信号のレベルを低下させているため、3
次高調波信号の影響を極力減少させて記録された画像の
濃度むらを防止することができる。
隣り合わない高周波信号の周波数間隔が等しくなるよう
分ければ、3次高調波信号は均等に分散されて発生する
ため、一部分の3次高調波信号のレベルが高くなること
を防止することができる。
また、隣り合わない高周波信号の周波数間隔が等しくか
つ最大になるように分ければ、3次高調波信号は最も広
い周波数帯域に亘って均等に分散されて発生するため、
必要周波数帯域内に発生する3次高調波信号のレベルを
同一でかつ最小にすることができる。例えば、nを偶数
として(f、  f・△f)、 ・ ・ ・  (f+
     ・△f、  f+n・Δf)のように1つの
群に2つの信号が含まれるように分ければ、隣り合わな
い高周波信号の周波数間隔が等しくかつ最大になる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、隣り合わない高周
波信号だけが同じ群に含まれるように複数の群に分け、
各群の高周波信号を混合するようにしているため、高調
波歪の影響を極力減少させて濃度むらの発生を防止する
ことができる、という効果が得られる。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第2図は、本実施例の同時多ビーム光変調装置が適用さ
れたレーザビーム記録装置を示すものである。He−N
eレーザ12には電源14が接続されている。このHe
−Neレーザに代えて半導体レーザ等を用いてもよい。
He−Neレーザ12のレーザビーム射出側には、レン
ズ16、AOM (音響光学素子)18、及びレンズ2
4が順に配列されている。AOM18は音響光学効果を
生ずる音響光学媒質21を備えている。音響光学媒質2
1の対向する面には、入力された高周波信号に応じた超
音波を出力するトランスデユーサ17と音響光学媒質2
1を伝播した超音波を吸収する吸音体19とが貼着され
ている。トランスデユーサ17は、AOMを駆動するA
OMドライバ20に接続され、AOMドライバ20は制
御回路22に接続されている。レンズ24のレーザビー
ム射出側には、ミラー26、ポリゴンミラー(回転多面
鏡)28、走査レンズ29、ミラー32、リレーレンズ
33、ミラー34、ガルバノメータミラー36、ミラー
38が順に配列されている。
ポリゴンミラー28には、ポリゴンミラー28を高速回
転するポリゴンドライバ30が接続されている。また、
ガルバノメータミラー36の近傍の記録用光路と異る方
向に反射されたレーザビームを受光可能な位置には、光
電変換器60が配置されている。ミラー38で反射され
たレーザビームはレンズ40を通してステージ42に照
射される。
ステージ42には、マイクロフィルム等の記録材料44
が配置されている。この記録材料44は、それぞれリー
ル46及びリール48に層状に巻付けられている。
第3図に示すように、AOM18のレーザビーム射出側
の上記で説明した位置に配置されかつ受光したレーザビ
ームの強度に応じた大きさの電圧を出力する光電変換器
60は、発振回路(第1図)から出力される信号の各々
の振幅を制御するための信号を出力する信号発生回路5
8に接続されている。信号発生回路58はAOMドライ
バ20に接続されている。
制御回路22は、画像データを一時的に言己憶するレジ
スタ50とレジスタ50に接続されたデータ変換器52
を備えている。この画像データは8ビツトのパラレル信
号で与えられている。データ変換器52は、レジスタ5
0から構成される装置ットの信号のオンの個数に応じた
4ビツトのパラレル信号を出力する。データ変換器52
にはDAC(デジタル−アナログ変換器)54が接続さ
れている。DAC54は、データ変換器52から出力さ
れる4ビツトのパラレル信号を、アナログ信号に変換し
てAOMドライバ20に8カする。このアナログ信号の
レベルは、第5図に示すように、信号のオンの数が多く
なるに従って高くなる。また、画像データは遅延回路5
6で所定時間遅延された後AOMドライバ20に入力さ
れる。
AOMドライバ20は、第1図に示すように、発振回路
62A5.62B、62C,62D、62E、62F、
62G、62H,ローカルレベル制御回路64A、64
B、64C164D、64E。
64F、64G、64H,スイッチ回路66A166B
、66C,66D、66E、66F、66G、66Hを
備えている。ローカルレベル制御回路64A〜64Hの
各々は発振回路62A〜62Hの出力端の各々に接続さ
れ、ローカルレベル制御回路64.A〜64Hの出力端
にはスイッチ回路66A〜66Hが各々接続されている
。ローカルレベル制御回路としては、ダブルバランスド
ミキサーやピンダイオードアッテネータを使用すること
ができる。また、ローカルレベル制御回路64A〜64
Hのレベル制御端の各々には、信号発生回路58が接続
されている。そして、スイッチ回路66A〜66Hの制
御端の各々には、遅延回路56から出力される画像デー
タの各々が入力されるように接続されている。
スイッチ回路66A、66Bの各出力端は、2つの信号
を1:1の割合で混合するコンバイナ68ABの入力端
に各々接続されている。同様に、スイッチ回路66C,
66Dの各出力端はコンバイナ68CDの入力端に接続
され、スイッチ回路66E、66Fの各出力端はコンバ
イナ68EFの入力端に接続され、スイッチ回路66G
、66Hの各8カ端はコンバイナ68GHの入力端に接
続されている。
コンバイナ68ABの出力端はトータルレベル制御回路
70ABを介して増幅回路72ABに接続されている。
同様に、コンバイナ68CDの出力端はトータルレベル
制御回路70CDを介して増幅回路72CDに接続され
、コンバイナ68EFの出力端はトータルレベル制御回
路70EFを介して増幅回路72EFに接続され、コン
バイナGHの出力端はトータルレベル制御回路70GH
を介して増幅回路72GHに接続されている。増幅回路
72AB、?2CDの各出力端はコンバイナ740入力
端に接続され、増幅回路72EF、72GHの各出力端
はコンバイナ76の入力端に接続されている。コンバイ
ナ74.76の出力端はコンバイナ78に接続され、コ
ンバイナ78の8力端はトランスデユーサ17に接続さ
れている。
トータルレベル制御 回路は、ローカルレベル制御回路
と同様にダブルバランスドミキサーやピンダイオードア
ッテネータで構成され、各々のレベル制御端には制御回
路22のDAC54の出力端が接続されている。
本実施例では、周波数が隣り合わない信号同士を周波数
間隔が等しくかつ最大となるように組合せ、この2つの
信号を混合した後、最終的に1つの信号になるように混
合している。すなわち、第1図に示すように、周波数f
1の信号を出力する発振回路62Aと周波数f5の信号
を発振する発振回路62Bとを組み合わせて、各発振回
路62A、62Bから出力される信号をコンバイナ68
ABで混合している。同様に、コンバイナ6gCDは、
周波数f2、fsの信号を混合し、コンバイナ68EF
は、周波数f3、f7の信号を混合し、コンバイナ68
GHは、周波数f4、f8の信号を混合している。
この結果、周波数f、 、fsの信号についてみると、
第8図く1)に示すように、3次高調波信号は周波数f
5の位置から充分に離れた周波数2f5−f、の位置、
周波数f1の位置から充分に離れた周波数2f、−fs
の位置に発生する。°同様に、周波数f+、fsの信号
についても3次高調波信号は周波数f、、fsの位置か
ら充分能れた周波数2fa   fs、2f6  f2
の位置に発生する。この結果、周波数f1、f2、・・
・f8の信号を全て混合したときには、第8図(3)に
示すように、3次高調波信号が広い周波数帯域に亘って
分散し、3次高調波信号のレベルが小さくなる。周波数
f1〜f8の範囲以外の3次高調波信号は、フィルタで
除去することが可能であり、また周波数f1〜f8の範
囲内に存在する3次高調波信号はレベルが低いため、周
波数fl 、f2 、・・・ f6の信号に与える影響
は小さく、これによって、画像データの1つがオフの場
合においてもオフ信号に対する高調波信号の影響を極め
て小さくすることができる。
なお、上記では周波数が隣り合わない信号同士を周波数
間隔が等しくかつ最大となるように組合せたが、周波数
間隔が等しくなくてもまた最大でなくてもよい。
以下本実施例の作用を説明する。ホストコンピューター
等から供給される8ビツトの画像データはレジスタ50
と遅延回路56に供給される。データ変換器52は、レ
ジスタ50から入力された信号のオンの個数に応じたデ
ジタル信号を出力し、DAC54はこのデジタル信号に
応じた第5図に示すアナログ信号を出力する。このアナ
ログ信号は、トータルレベル制御回路70AB〜70G
Hの制御端の各々に入力される。また、遅延回路56に
よ−って制御端の所定時間遅延された画像データは、A
OMドライバ20のスイッチ回路66A〜66Hの各々
に入力される。各発振回路62A〜62Hから出力され
た信号は、ローカルレベル制御回路64A〜64Hによ
って振幅が調節された後スイッチ回路66A〜66H1
コンバイナ68AB〜68GH,)−タルレベル制御回
路70AB〜70GH,増幅回路72AB〜72GH。
コンバイナ74.76、コンバイナ78を介してAOM
18のトランスデユーサ17に供給される。
トランスデユーサ17は、入力された信号を入力された
信号の周波数及び振幅に応じた超音波信号に変換する。
この超音波信号は、音響光学媒質21を伝播して吸音体
19に吸音される。このとき、He−Neレーザ12か
らレーザビームが発振されていると、このレーザビーム
は、音響光学媒質21によって超音波信号の振幅に応じ
た強さでかつ周波数に応じた方向に分割される。AOM
18で分割されたマルチレーザビームは、ポリゴンミラ
ー28によって主走査方向に走査され、ガルバノメータ
ミラー36によって副走査方向に走査される。
第9図は、ガルバノメータミラー36のミラの角度を経
過時間に応じて示したものである。第n前の記録が開始
される前の非記録期間において、第n前の画像データが
準備されると共に記録材料が1il1分搬送されて記録
材料の位置決めが行われる。記録が開始されると、ガル
バノメータミラー36のミラー角度が記録終了角度にな
るまでに第n1llのデータが転送されて第n前の画像
記録が行われる。非記録期間のうちのチエツク期間にお
いては、各発振回路62A〜62Hから出力される信号
の振幅調整、すなわちレベル調整が行われる。
このとき、AOMから射出されたレーザビームは、カル
バノメータミラ−36によって記録光路上に位置しない
光電変換器60方向へ反射される。このレベル調整にお
いては、トータルレベル制御回路70AB〜70GHの
レベル制御端へ一定の電圧を印加し、各発振回路62A
〜62H毎にレベル調節が行われる。すなわち、発振回
路62A〜62Hから信号を出力した状態で、スイッチ
回路66Aだけオン状態とする。発振回路62Aから8
カされた信号は、ローカルレベル制御回路64A1スイ
ツチ回路66A1コンバイナ68AB。
トータルレベル制御回路70AB、増幅回路72AB等
を介してトランスデユーサ17に供給される。これによ
り、AOM18からは発振回路62Aから出力された信
号の振幅に応じた強さのレーザビームが射出される。A
OM18から射出されたレーザビームは、光電変換器6
0で受光され、光電変換器60から受光したレーザビー
ムの強さに応じた電気信号が出力される。信号発生回路
58は、予め設定された基準値と光電変換器60から入
力された信号のレベルとを比較する。信号発生回路58
は、入力された信号のレベルが基準値より大きいときは
ローカルレベル制御回路64Aの制御端に印加する電圧
を低下して信号の振幅が小さくなるように制御し、入力
された信号のレベルが基準値より小さいときはローカル
レベル制御回路64Aの制御端に印加する電圧を上昇さ
せて信号の振幅が大きくなるように制御する。この結果
、AOMから射出された1つのレーザビームの強さが目
標値に調整される。そして、スイッチ回路66B〜66
Hを順にオンして上記と同様にして、発振回路62B1
 ・・・62Hについてレベル調整が行われ、このチエ
ツク期間では発振回路62A〜6−2Hの全てについて
のレベル調整が行われる。画像記録中は、信号発生回路
58は上記ように調整された電圧値を保持する。
また、第n%のデータを記録しているときには、レジス
タ50、データ変換器52及びDAC54によってトー
タルレベル制御回路70AB、70CD、70EF、7
0GHの各々に、第5図に示す画像データのオンの数に
比例したアナログ信号が供給され、トータルレベル制御
回路はこのアナログ信号に応じてコンバイナ68AB〜
68GHから出力された信号の振幅を開側する。これに
よって、AOM1’8から8カされるレーザビームの各
々の光強度は第6図に示すように信号のオンの数に拘ら
ず一定になり、画像データのオンの個数による画像濃度
むらが防止される。なお、信号のオンの個数によって振
幅を制御しないときは、AOMから射出される1つのレ
ーザビームの強度は、同時に射出されるレーザビームの
個数、すなわち画像データのオンの個数に応じて第4図
に示すように変化する。
なお上記では、2つの信号を混合するコンバイナ68A
B〜68GHの後段にトータルレベル制御回路を接続し
た例について説明したが、コンバイナ74.76の後段
またはコンバイナ78の後段にトータルレベル制御回路
を接続してもよい。
また、上計では光変調器として音響光学素子を用いた例
について説明したが、光導波路形変調器を用いてもよい
上記実施例では、増幅回路72ABの後段に2つのコン
バイナ74.78が接続されている。信号がコンバイナ
を通過すると、理論的に振幅が3dBダウンするから、
2つのコンバイナでは6dB (1/4)ダウンするこ
とになる。また、増幅回路の前段にはコンバイナが1つ
あるた袷、3次相互変調積の影響を防止するた必に4倍
増幅する必要がある。1つのレーザビームに対応する高
周波信号の目標電力を125mWとすると、2つのコン
バイナでの電力ダウン分と3次相互変調積防止分とを考
慮して125mWx4x4=IWc7)電力が必要にな
る。従って、IWの増幅回路を使用すればよい。これは
、混合した後−度に増幅するとき必要な電力の1/8で
ある。
上記では、2つの高周波振動を一度に増幅する位置に増
幅回路を接続した例について説明したが、各スイッチ回
路66A〜66Hの出力端の各々に増幅回路を接続して
混合する前の高周波信号を各々増幅するようにしてもよ
い。この場合には、3段のコンバイナによる電力ダウン
分を補償すればよいから、9dB分増幅すればよい。
以上説明したように本実施例によれば、2つの高周波信
号を一度に増幅する位置に増幅回路を接続したので、最
大出力電力が小さい増幅回路を使用して相互変調妨害、
特に3次歪相互変調積の影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のAOMドライバーを示すブロ
ック図、第2図は本発明が適用されたレーザビーム記録
装置を示す概略図、第3図は上記実施例の制御回路の詳
細を示すブロック図、第4図は画像データのオンの数と
レーザビームの強度との関係を示す線図、第5図は画像
データのオンの数とDACから出力されるアナログ信号
のレベルとの関係を示す線図、第6図は画像データのオ
ンの数とレーザビームの強度との関係を示す線図、第7
図(1)〜(4)は発振回路から出力される信号に対す
る3次高調波信号の影響を説明するための線図、第8図
(1)〜(3)は本実施例の発振回路から出力される信
号に対する3次高調波信号の影響を示す線図、第9図は
ガルバノメータミラーの角度に対するチエツク期間、非
記録期間及び言己録期間の関係を示す線図である。 12・・・He−Neレーザ、 18・・・AOM。 54・・・DAC。 64A〜64H・・・ローカルレベル制N 回路、66
A〜66H・・・スイッチ回路、 68AB〜68GH174,76,78・・・コンバイ
ナ、 70AB〜70GH・・・トータルレベル制御回路、7
2AB〜72GH・・・増幅回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1つの群に少なくとも2つの高周波信号が含まれ
    るように、周波数間隔が等しい複数の高周波信号を複数
    の群に分け、各群の高周波信号を混合し、混合した高周
    波信号を更に混合して、入射されたビームを入力された
    高周波信号の振幅に応じた強さでかつ周波数に応じた方
    向に分割して射出する光変調器に入力する光変調器への
    信号入力方法において、前記複数の高周波信号を周波数
    の大きさ順に並べたときに隣り合わない高周波信号だけ
    が同じ群に含まれるようにしたことを特徴とする光変調
    器への信号入力方法。
  2. (2)前記隣り合わない高周波信号の周波数間隔が等し
    くなるようにした請求項(1)の光変調器への信号入力
    方法。
  3. (3)前記隣り合わない高周波信号の周波数間隔が等し
    くかつ最大になるようにした請求項(1)の光変調器へ
    の信号入力方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009002369A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Ntn Corp 車輪用軸受装置
US8047722B2 (en) 2006-11-07 2011-11-01 Ntn Corporation Wheel bearing apparatus for a vehicle
US8770851B2 (en) 2008-11-28 2014-07-08 Jtekt Corporation Wheel rolling bearing apparatus

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