JPH066534A

JPH066534A - 同期信号生成装置

Info

Publication number: JPH066534A
Application number: JP4158269A
Authority: JP
Inventors: Akinori Hamana; 昭典浜名; Ryoichi Yoshino; 良一吉野; Yasunori Narukawa; 康則成川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd; Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】光偏向器の偏向状態信号に基づいて高精度な同
期信号を容易に生成する。【構成】共振型光偏向器２２のセンサコイル４８より得
られた偏向状態信号の位相をグリッド信号に対応させて
第１および第２の位相調整回路６６、６８で調整し、コ
ンパレータ７０でブランキング信号とする。このブラン
キング信号を用いて、前記グリッド信号より高精度な同
期信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光偏向器を用いてレー
ザ光をグリッドに沿って走査し、得られる光信号に基づ
き同期信号を生成する同期信号生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、レーザプリンタ等の画像記録装
置では、画像情報に基づいて記録用レーザを制御し、副
走査搬送される記録用シートをレーザ光で主走査方向に
走査することで画像の記録を行っている。この場合、画
像を正確に記録するため、前記記録用レーザは、記録用
シート上のレーザ光の位置に応じて正確に制御される必
要がある。そこで、記録用レーザを制御するために同期
信号が用いられる。

【０００３】図９は、前記同期信号を生成するための装
置の一例を示す。この装置では、同期信号生成用レーザ
２から出力されたレーザ光を光偏向器３によって偏向さ
せ、グリッド４に導く。グリッド４には、その長手方向
に沿ってスリット５が配列されており、前記スリット５
を透過したレーザ光は、グリッド４の背面部に配設され
た円筒状の集光ロッド６の内面で反射された後、光電変
換素子７によって電気信号に変換され、同期信号生成回
路８に供給される。一方、光偏向器３は、光偏向器制御
回路９によってフィードバック制御されており、この光
偏向器制御回路９では、前記光偏向器制御回路９におい
て得られた光偏向器３の偏向状態信号からブランキング
信号を生成し、前記同期信号生成回路８に供給する。そ
こで、同期信号生成回路８では、光電変換素子７から供
給される電気信号に基づいて生成されるグリッド信号よ
り、前記ブランキング信号を用いてレーザ光の帰線部分
を消去し、所望の同期信号を生成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
にして同期信号を生成する場合において、図１０に示す
ように、光偏向器３の偏向速度と、前記光偏向器３の駆
動回路等より得られる偏向状態信号との間に位相のずれ
が生じる場合がある。このように位相のずれたブランキ
ング信号を用いてグリッド信号のブランキングを行った
場合、前記グリッド信号は偏向速度に同期して生成され
ているため、得られる同期信号のａ部分では、必要なグ
リッド信号が削除されてしまい、また、ｂ部分では、不
要なグリッド信号が削除されることなく同期信号として
生成されてしまう。この結果、例えば、前記同期信号を
用いて画像の記録を行った場合、垂直同期のずれた画像
が生成されてしまう不都合が生じる。

【０００５】前記の不具合を回避するため、例えば、グ
リッド４の両端部に光検出素子を夫々配設し、前記各光
検出素子がレーザ光を検出したタイミングでブランキン
グ信号を生成することで正確な同期信号を得るように構
成することが考えられる。しかしながら、この方法を実
現するためには、２つの光検出素子が必要になるととも
に、各光検出素子の位置を高精度に設定しなければなら
ないという不具合が生じる。

【０００６】そこで、本発明は、前記の不都合を克服す
るためになされたもので、高精度なブランキング信号を
極めて容易に生成し、これから高精度な同期信号を得る
ことのできる同期信号生成装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、光偏向器を用いてレーザ光をグリッド
に沿って走査し、得られる光信号に基づき同期信号を生
成する同期信号生成装置において、前記光信号を光電変
換し、前記レーザ光の走査位置に対応するグリッド信号
を生成するグリッド信号生成手段と、前記光偏向器の偏
向状態を検出する偏向状態検出手段と、前記偏向状態検
出手段により検出された偏向状態信号からブランキング
信号を生成するブランキング信号生成手段と、前記偏向
状態信号の位相を前記グリッド信号の所定の出力範囲に
対応させて調整する位相調整手段と、前記位相調整手段
により位相の調整されたブランキング信号と前記グリッ
ド信号とから同期信号を生成する同期信号生成手段と、
を備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係る同期信号生成装置では、光偏向器
から得られた偏向状態信号の位相を位相調整手段で調整
してグリッド信号に合わせ、前記位相の調整された偏向
状態信号よりブランキング信号を生成し、このブランキ
ング信号を用いて前記グリッド信号の不要部分を除去し
て同期信号を生成する。

【０００９】

【実施例】本発明に係る同期信号生成装置について、実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

【００１０】図２は、本発明に係る同期信号生成装置が
適用される画像記録装置１０の概略構成を示す。画像記
録装置１０は、記録用レーザ光Ｌ₁を出力する記録用レ
ーザダイオード１２と、同期用レーザ光Ｌ₂を出力する
同期用レーザダイオード１４とを有する。記録用レーザ
ダイオード１２は、記録用ＬＤ駆動回路１６によって駆
動制御され、同期用レーザダイオード１４は、同期用Ｌ
Ｄ駆動回路１８によって駆動制御される。

【００１１】記録用レーザダイオード１２から出力され
た記録用レーザ光Ｌ₁は、コリメータ２０によって平行
光束とされて共振型光偏向器２２の反射ミラー２４に導
かれ、同期用レーザダイオード１４から出力された同期
用レーザ光Ｌ₂は、コリメータ２６によって平行光束と
されて前記共振型光偏向器２２の反射ミラー２４に導か
れる。

【００１２】前記反射ミラー２４によって反射された記
録用レーザ光Ｌ₁および同期用レーザ光Ｌ₂は、ｆθレ
ンズ２８を介してドラム３０およびグリッド３２に夫々
導かれる。ドラム３０には、フイルムＦを介してニップ
ローラ３４ａ、３４ｂが摺接しており、前記ドラム３０
が矢印方向に回動することでフイルムＦが副走査方向に
搬送される。グリッド３２には、同期用レーザ光Ｌ₂が
移動する主走査方向に沿ってスリット３６が等間隔で配
列形成されている。このグリッド３２の背面部には、一
端側から他端側にかけて細くなるように形成された集光
ロッド３８が配設されている。そして、この集光ロッド
３８の太い方の端部には、ＰＩＮフォトダイオード等の
光検出素子４０が設けられる。前記光検出素子４０から
の出力信号は、同期信号を生成するための電気信号とし
て同期信号生成回路４２（同期信号生成手段）に供給さ
れる。

【００１３】図１は、共振型光偏向器２２の動作制御を
行う光偏向器制御回路４４の構成ブロックを示す。この
光偏向器制御回路４４は、共振型光偏向器２２の反射ミ
ラー２４を駆動するモータコイル４６と、前記反射ミラ
ー２４の振れ角を偏向状態信号として検出するセンサコ
イル４８（偏向状態検出手段）と、前記センサコイル４
８によって検出された偏向状態信号からノイズ成分を除
去するバンドパスフィルタ５０と、前記偏向状態信号の
レベルを調整するセンサゲインアジャスタ５２と、前記
センサゲインアジャスタ５２からの信号のピーク値を検
出するピークディテクタ５４と、前記ピーク値に基づき
フィードバック信号を生成するＰＩＤ演算回路５６と、
前記ＰＩＤ演算回路５６にレファランス信号を供給する
レファランスアジャスタ５８と、前記センサゲインアジ
ャスタ５２からの信号に対してＰＩＤ演算回路５６から
のフィードバック信号を乗算し、駆動信号を生成する乗
算回路６０と、前記駆動信号を増幅してモータコイル４
６に供給するパワーアンプ６２と、共振型光偏向器２２
のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うＯＮ／ＯＦＦ回路６４とを備
える。さらに、この光偏向器制御回路４４は、センサゲ
インアジャスタ５２によって調整された偏向状態信号の
位相を後述するグリッド信号に対応させて調整する第１
および第２の位相調整回路６６、６８（位相調整手段）
と、前記位相が調整された偏向状態信号からブランキン
グ信号を生成するコンパレータ７０（ブランキング信号
生成手段）とを備える。なお、前記コンパレータ７０
は、比較信号が０Ｖに設定されている。

【００１４】図３は、第２の位相調整回路６８の構成を
示す。この第２の位相調整回路６８は、オペアンプ７２
と、オペアンプ７２の反転入力端子に接続される抵抗素
子Ｒ１（抵抗値ｒ₁）と、オペアンプ７２の反転入力端
子および出力端子間に接続される抵抗素子Ｒ２（抵抗値
ｒ₂）と、オペアンプ７２の非反転入力端子に接続され
る可変抵抗素子Ｒ３（抵抗値ｒ₃）と、オペアンプ７２
の非反転入力端子および可変抵抗素子Ｒ３間に接続され
るコンデンサＣ（容量ｃ）とで構成される。この第２の
位相調整回路６８は、可変抵抗素子Ｒ３を調整すること
で偏向状態信号の位相を０〜πの範囲で調整する。な
お、前記第２の位相調整回路６８の前段に設けられる第
１の位相調整回路６６は、第２の位相調整回路６８の可
変抵抗素子Ｒ３の抵抗値を固定したものであり、前記偏
向状態信号の位相を−π／２だけ調整するように構成さ
れる。

【００１５】図４は、同期信号生成回路４２の構成を示
す。この同期信号生成回路４２は、光検出素子４０から
供給される電流信号としての電気信号を電圧信号として
の電気信号に変換するＩ／Ｖ変換器７４と、前記Ｉ／Ｖ
変換器７４から得られた電圧信号のノイズ成分を除去す
るバンドパスフィルタ７６と、前記電圧信号を矩形波の
グリッド信号に整形する波形整形器７８と、光偏向器制
御回路４４のコンパレータ７０からのブランキング信号
が供給されるバッファ８０と、前記波形整形器７８から
の偏向状態信号およびブランキング信号が供給されるナ
ンドゲート８２とで構成される。前記ナンドゲート８２
の出力は、同期信号として記録用ＬＤ駆動回路１６に供
給される。なお、Ｉ／Ｖ変換器７４、バンドパスフィル
タ７６および波形整形器７８は、グリッド信号生成手段
を構成する。

【００１６】本実施例の画像記録装置１０は、基本的に
は以上のように構成されるものであり、次にその動作お
よび作用効果について説明する。

【００１７】光偏向器制御回路４４においてＯＮ／ＯＦ
Ｆ回路６４を駆動すると、パワーアンプ６２は、レファ
ランスアジャスタ５８からのレファランス信号に基づく
駆動信号をモータコイル４６に供給し、共振型光偏向器
２２の反射ミラー２４が振動を開始する。反射ミラー２
４の偏向状態は、センサコイル４８によって検出され、
バンドパスフィルタ５０を介して駆動状態信号としてセ
ンサゲインアジャスタ５２に供給される。センサゲイン
アジャスタ５２は、前記駆動状態信号のレベルを調整し
た後、この信号を乗算回路６０およびピークディテクタ
５４に出力する。ピークディテクタ５４は、前記信号の
ピーク値を検出し、ＰＩＤ演算回路５６に出力する。Ｐ
ＩＤ演算回路５６では、前記ピーク値と、レファランス
アジャスタ５８からのレファランス信号とよりフィード
バック信号を生成し、このフィードバック信号を乗算回
路６０に供給する。乗算回路６０では、センサゲインア
ジャスタ５２からの前記駆動状態信号に対してフィード
バック信号を乗算することで、フィードバックされた駆
動信号を生成し、これをパワーアンプ６２に供給する。
パワーアンプ６２によって増幅された前記駆動信号は、
モータコイル４６に供給され、共振型光偏向器２２の動
作制御を行う。このようにして、共振型光偏向器２２の
フィードバック制御が行われる。

【００１８】一方、同期用ＬＤ駆動回路１８によって同
期用レーザダイオード１４が駆動され、同期用レーザ光
Ｌ₂が出力される。この同期用レーザ光Ｌ₂は、コリメ
ータ２６によって平行光束とされ、共振型光偏向器２２
の反射ミラー２４に入射する。前記反射ミラー２４は、
前記同期用レーザ光Ｌ₂をｆθレンズ２８を介してグリ
ッド３２に導く。この場合、前記反射ミラー２４の振動
状態は、光偏向器制御回路４４によって高精度に調整さ
れている。

【００１９】グリッド３２に導かれた同期用レーザ光Ｌ
₂は、スリット３６を介して集光ロッド３８に入射した
後、前記集光ロッド３８の内面を反射して光検出素子４
０に到達する。光検出素子４０は、この同期用レーザ光
Ｌ₂を電気信号に変換し、同期信号生成回路４２に供給
する。図４において、光検出素子４０から供給された電
気信号は、Ｉ／Ｖ変換器７４によって電圧信号に変換さ
れ、バンドパスフィルタ７６を介して波形整形器７８に
供給される。波形整形器７８は、前記電圧信号を矩形波
としてのグリッド信号に整形し（図８参照）、ナンドゲ
ート８２に供給する。このナンドゲート８２には、光偏
向器制御回路４４よりブランキング信号が供給されてお
り、このブランキング信号により前記グリッド信号の帰
線部分が消去され、同期信号が生成される。

【００２０】ここで、前記ブランキング信号の生成につ
いて、図１および図３に基づき説明する。図１におい
て、センサゲインアジャスタ５２の出力である偏向状態
信号は、第１の位相調整回路６６に供給されることでそ
の位相が−π／２だけ修正される。この第１の位相調整
回路６６は、図３に示す第２の位相調整回路６８の可変
抵抗素子Ｒ３を固定抵抗としたものである。そこで、こ
の第１の位相調整回路６６の動作について説明する。

【００２１】第１の位相調整回路６６に供給される偏向
状態信号の入力電圧をｅ_i、角周波数をωとすると、オ
ペアンプ７２の非反転入力端子の電圧ｅ_m、第１の位相
調整回路６６から出力される偏向状態信号の出力電圧ｅ
_oは、

【００２２】

【数１】

【００２３】

【数２】

【００２４】となる。ここで、ｒ₁＝ｒ₂＝ｒとする
と、（２）式は、

【００２５】

【数３】

【００２６】となる。そこで、（１）式と（３）式とか
ら伝達特性を求めると、

【００２７】

【数４】

【００２８】となる。（４）式において、入力電圧ｅ_i
と出力電圧ｅ_oの振幅特性に着目すると

【００２９】

【数５】

【００３０】である。この振幅特性と角周波数ωの関係
を図５に示す。さらに、入力電圧ｅ_iと出力電圧ｅ_oと
の位相差θは、

【００３１】

【数６】

【００３２】となる。この位相差θと角周波数ωとの関
係を図６に示す。この場合、前記関係は、可変抵抗素子
Ｒ３の抵抗値ｒ₃によって破線の範囲で変化する。図７
は、抵抗値ｒ₃と位相差θとの関係を示したものであ
る。そこで、第１の位相調整回路６６においては、前記
抵抗値ｒ₃を位相差θが−π／２となるように設定して
おく。

【００３３】このように設定された第１の位相調整回路
６６に供給された偏向状態信号は、その位相が−π／２
だけシフトされて第２の位相調整回路６８に供給され
る。第２の位相調整回路６８では、可変抵抗素子Ｒ３の
抵抗値ｒ₃を調整することで後述するブランキング信号
の位相の調整が行われる。すなわち、第１および第２の
位相調整回路６６、６８が無いとした場合において、図
１０に示すように、偏向速度とブランキング信号との間
に位相差φがあるとすると、前記第１および第２の位相
調整回路６６、６８で調整される位相差λを、

【００３４】

【数７】

【００３５】とすることで前記位相差φを−πに修正と
することができる。なお、このように第１および第２の
位相調整回路６６、６８によって位相の調整を行うこと
で、−π±π／２の範囲での位相の調整が可能となる。

【００３６】第１および第２の位相調整回路６６、６８
によって位相の調整された偏向状態信号は、コンパレー
タ７０によって０Ｖの電圧と比較されることで、マイナ
スの信号成分がカットされたブランキング信号が生成さ
れる（図８参照）。さらに、コンパレータ７０の出力を
反転出力とすれば、位相を０±π／２とすることができ
る。

【００３７】次に、前記ブランキング信号は、バッファ
８０を介して図４に示す同期信号生成回路４２のナンド
ゲート８２に供給される。ナンドゲート８２では、波形
整形器７８から供給されるグリッド信号との論理積が求
められ、それが反転されることで所望の同期信号が生成
される。この同期信号は、図８に示すように、グリッド
信号の帰線部分のみが確実に消去された信号となってい
る。

【００３８】そこで、記録用ＬＤ駆動回路１６は、前記
生成された同期信号に基づき、画像信号に係る駆動信号
を記録用レーザダイオード１２に供給する。記録用レー
ザダイオード１２は、前記駆動信号に従って記録用レー
ザ光Ｌ₁を出力する。この記録用レーザ光Ｌ₁は、コリ
メータ２０によって平行光束とされた後、共振型光偏向
器２２の反射ミラー２４に入射する。反射ミラー２４
は、前記記録用レーザ光Ｌ₁を反射偏向し、ｆθレンズ
２８を介してフイルムＦに導く。この場合、ドラム３０
によって副走査方向に搬送されているフイルムＦには、
前記記録用レーザ光Ｌ₁によって画像情報が二次元的に
記録される。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る同期信号生成装置によれ
ば、光偏向器の偏向状態信号から位相調整手段を用いて
容易に位相の調整されたブランキング信号を得ることが
でき、このブランキング信号を用いて、グリッド信号か
ら高精度な同期信号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る同期信号生成装置を構成する光偏
向器制御回路の構成ブロック図である。

【図２】本発明に係る同期信号生成装置が適用される画
像記録装置の構成図である。

【図３】本発明に係る同期信号生成装置を構成する位相
調整回路の構成ブロック図である。

【図４】本発明に係る同期信号生成装置を構成する同期
信号生成回路の構成ブロック図である。

【図５】本発明に係る同期信号生成装置を構成する位相
調整回路の説明図である。

【図６】本発明に係る同期信号生成装置を構成する位相
調整回路の説明図である。

【図７】本発明に係る同期信号生成装置を構成する位相
調整回路の説明図である。

【図８】本発明に係る同期信号生成装置におけるタイミ
ングチャートである。

【図９】従来技術に係る同期信号生成装置の構成図であ
る。

【図１０】従来技術に係る同期信号生成装置におけるタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１０…画像記録装置１２…記録用レーザダイオード１４…同期用レーザダイオード１６…記録用ＬＤ駆動回路１８…同期用ＬＤ駆動回路２２…共振型光偏向器３２…グリッド４０…光検出素子４２…同期信号生成回路４４…光偏向器制御回路４６…モータコイル４８…センサコイル５６…ＰＩＤ演算回路６６、６８…位相調整回路７０…コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者成川康則神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光偏向器を用いてレーザ光をグリッドに沿
って走査し、得られる光信号に基づき同期信号を生成す
る同期信号生成装置において、前記光信号を光電変換し、前記レーザ光の走査位置に対
応するグリッド信号を生成するグリッド信号生成手段
と、前記光偏向器の偏向状態を検出する偏向状態検出手段
と、前記偏向状態検出手段により検出された偏向状態信号か
らブランキング信号を生成するブランキング信号生成手
段と、前記偏向状態信号の位相を前記グリッド信号の所定の出
力範囲に対応させて調整する位相調整手段と、前記位相調整手段により位相の調整されたブランキング
信号と前記グリッド信号とから同期信号を生成する同期
信号生成手段と、を備えることを特徴とする同期信号生成装置。