JPH0764002A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH0764002A JPH0764002A JP13427394A JP13427394A JPH0764002A JP H0764002 A JPH0764002 A JP H0764002A JP 13427394 A JP13427394 A JP 13427394A JP 13427394 A JP13427394 A JP 13427394A JP H0764002 A JPH0764002 A JP H0764002A
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- light beam
- laser beam
- reflecting surface
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ミラー駆動型光偏向器のミラーの動歪みによる
変形を補正し、高精度な記録または読取を可能とする光
走査装置を提供する。 【構成】回転する回転走査鏡２２の反射面４４の偏向位
置を検出し、レーザビームＬに対する前記反射面４４の
変形を相殺する補正信号を電気光学レンズ２０の各Ｘ電
極４０ａ、４０ｂおよびＺ電極４２ａ、４２ｂに印加す
る。前記電気光学レンズ２０は、印加された補正信号に
基づき光透過性素子３８の屈折率が制御されるため、そ
れを透過して回転走査鏡２２の反射面４４で反射された
レーザビームＬは、前記回転走査鏡２２の回転位置によ
らず常時合焦されたビームスポットをフイルムＦ上に形
成する。
変形を補正し、高精度な記録または読取を可能とする光
走査装置を提供する。 【構成】回転する回転走査鏡２２の反射面４４の偏向位
置を検出し、レーザビームＬに対する前記反射面４４の
変形を相殺する補正信号を電気光学レンズ２０の各Ｘ電
極４０ａ、４０ｂおよびＺ電極４２ａ、４２ｂに印加す
る。前記電気光学レンズ２０は、印加された補正信号に
基づき光透過性素子３８の屈折率が制御されるため、そ
れを透過して回転走査鏡２２の反射面４４で反射された
レーザビームＬは、前記回転走査鏡２２の回転位置によ
らず常時合焦されたビームスポットをフイルムＦ上に形
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ミラー駆動型光偏向器
の偏向動作に伴うミラーの動歪みに起因する被走査体上
でのビーム形状の変形を補正することのできる光走査装
置に関する。
の偏向動作に伴うミラーの動歪みに起因する被走査体上
でのビーム形状の変形を補正することのできる光走査装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを高速度で偏向させ、フイ
ルム等の被走査体に画像等を記録するレーザビームプリ
ンタが種々の分野において使用されている。この場合、
前記レーザビームの入射方向に対して略４５°の傾斜角
度に反射面を設定し、この反射面を高速度で回転させる
ことにより、前記レーザビームを被走査体上で偏向走査
させるように構成したミラー駆動型光偏向器がある。
ルム等の被走査体に画像等を記録するレーザビームプリ
ンタが種々の分野において使用されている。この場合、
前記レーザビームの入射方向に対して略４５°の傾斜角
度に反射面を設定し、この反射面を高速度で回転させる
ことにより、前記レーザビームを被走査体上で偏向走査
させるように構成したミラー駆動型光偏向器がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ミ
ラー駆動型光偏向器の場合、ミラーを高速度で回転させ
ると、その反射面が遠心力によって変形し、被走査体上
でのビームスポット形状も変化してしまう不都合が生じ
る。この場合、例えば、前記レーザビームを用いてフイ
ルム等に画像を記録すると、画像がぼけてしまうことに
なる。
ラー駆動型光偏向器の場合、ミラーを高速度で回転させ
ると、その反射面が遠心力によって変形し、被走査体上
でのビームスポット形状も変化してしまう不都合が生じ
る。この場合、例えば、前記レーザビームを用いてフイ
ルム等に画像を記録すると、画像がぼけてしまうことに
なる。
【０００４】本発明は、前記の不都合を解決するために
なされたもので、ミラー駆動型光偏向器のミラーの動歪
みを相殺するように光ビームを収束あるいは発散制御す
ることにより、高精度な画像等の記録または読取を可能
とする光走査装置を提供することを目的とする。
なされたもので、ミラー駆動型光偏向器のミラーの動歪
みを相殺するように光ビームを収束あるいは発散制御す
ることにより、高精度な画像等の記録または読取を可能
とする光走査装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発
生手段から出力された光ビームを、高速回転または高速
振動するミラーで反射偏向し、被走査体上に導くミラー
駆動型光偏向器と、前記光ビームに対する前記ミラーの
偏向位置を検出する偏向位置検出手段と、前記ミラーの
偏向動作による動歪みに対応した補正信号を生成する補
正信号生成手段と、前記光ビーム発生手段と前記ミラー
駆動型光偏向器との間に配設され、前記補正信号に基づ
きミラー駆動型光偏向器のミラーに入射する前記光ビー
ムを所定量収束あるいは発散させる光ビーム制御手段
と、を備えることを特徴とする。
めに、本発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発
生手段から出力された光ビームを、高速回転または高速
振動するミラーで反射偏向し、被走査体上に導くミラー
駆動型光偏向器と、前記光ビームに対する前記ミラーの
偏向位置を検出する偏向位置検出手段と、前記ミラーの
偏向動作による動歪みに対応した補正信号を生成する補
正信号生成手段と、前記光ビーム発生手段と前記ミラー
駆動型光偏向器との間に配設され、前記補正信号に基づ
きミラー駆動型光偏向器のミラーに入射する前記光ビー
ムを所定量収束あるいは発散させる光ビーム制御手段
と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明に係る光走査装置では、ミラー駆動型光
偏向器の偏向位置を偏向位置検出手段によって検出し、
補正信号生成手段において、前記偏向位置に対応して光
ビームを所定量収束あるいは発散させるための補正信号
を生成し、前記補正信号によって光ビーム制御手段を駆
動する。この場合、前記光ビーム制御手段は、ミラー駆
動型光偏向器のミラーの動歪みに対応させて光ビームを
収束あるいは発散させる。この結果、前記ミラーによっ
て反射された光ビームは、前記ミラーの動歪みを相殺さ
れた状態で被走査体に導かれる。
偏向器の偏向位置を偏向位置検出手段によって検出し、
補正信号生成手段において、前記偏向位置に対応して光
ビームを所定量収束あるいは発散させるための補正信号
を生成し、前記補正信号によって光ビーム制御手段を駆
動する。この場合、前記光ビーム制御手段は、ミラー駆
動型光偏向器のミラーの動歪みに対応させて光ビームを
収束あるいは発散させる。この結果、前記ミラーによっ
て反射された光ビームは、前記ミラーの動歪みを相殺さ
れた状態で被走査体に導かれる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明に係る光走査装置の実施例の
構成を示す。同図に示す装置は、記録面が円弧状に張設
されたシート状のフイルムＦに対し、変調されたレーザ
ビームＬを走査させることにより画像情報を記録する、
いわゆる、円筒内面走査型画像記録装置１０である。
構成を示す。同図に示す装置は、記録面が円弧状に張設
されたシート状のフイルムＦに対し、変調されたレーザ
ビームＬを走査させることにより画像情報を記録する、
いわゆる、円筒内面走査型画像記録装置１０である。
【０００８】この円筒内面走査型画像記録装置１０は、
ドライバ１２によって駆動され、レーザビームＬを出力
するＨｅ−Ｎｅレーザ等からなるレーザ発振器１４（光
ビーム発生手段）と、画像信号に基づきドライバ１６に
よって駆動され、前記レーザビームＬを変調する音響光
学変調器１８（以下、ＡＯＭ１８という）と、所定の補
正信号に基づき前記レーザビームＬのフイルムＦ上での
ビームスポット形状を制御する電気光学レンズ２０（光
ビーム制御手段）と、矢印Ａ方向に高速度で回転し、前
記レーザビームＬをフイルムＦの主走査方向（矢印Ｘ方
向）に対して走査する回転走査鏡２２（ミラー駆動型光
偏向器）と、フイルムＦが内周面に張設される半円筒状
の支持体２４と、前記回転走査鏡２２の偏向位置から補
正信号を演算し、前記電気光学レンズ２０に供給するコ
ントローラ２６（補正信号生成手段）とを備える。な
お、前記電気光学レンズ２０および前記回転走査鏡２２
は、主走査方向（矢印Ｘ方向）と直交する副走査方向
（矢印Ｙ方向）に移動するように構成される。
ドライバ１２によって駆動され、レーザビームＬを出力
するＨｅ−Ｎｅレーザ等からなるレーザ発振器１４（光
ビーム発生手段）と、画像信号に基づきドライバ１６に
よって駆動され、前記レーザビームＬを変調する音響光
学変調器１８（以下、ＡＯＭ１８という）と、所定の補
正信号に基づき前記レーザビームＬのフイルムＦ上での
ビームスポット形状を制御する電気光学レンズ２０（光
ビーム制御手段）と、矢印Ａ方向に高速度で回転し、前
記レーザビームＬをフイルムＦの主走査方向（矢印Ｘ方
向）に対して走査する回転走査鏡２２（ミラー駆動型光
偏向器）と、フイルムＦが内周面に張設される半円筒状
の支持体２４と、前記回転走査鏡２２の偏向位置から補
正信号を演算し、前記電気光学レンズ２０に供給するコ
ントローラ２６（補正信号生成手段）とを備える。な
お、前記電気光学レンズ２０および前記回転走査鏡２２
は、主走査方向（矢印Ｘ方向）と直交する副走査方向
（矢印Ｙ方向）に移動するように構成される。
【０００９】ＡＯＭ１８と電気光学レンズ２０との間に
は、複数の光学素子が配設される。すなわち、ＡＯＭ１
８の後段には、記録に必要なレーザビームＬのみを通過
させるためのアパーチャ２８と、光路を偏向するための
反射ミラー３０、３２と、レーザビームＬを平行光束に
するコリメータレンズ３４、３６とが順次配列される。
前記コリメータレンズ３４、３６の後段に配設される電
気光学レンズ２０は、発生した電界密度によって媒質の
屈折率が変化する電気光学効果を利用した光透過性素子
３８からなる。直方体状を呈する前記光透過性素子３８
には、主走査方向（矢印Ｘ方向）と直交する２つの面に
Ｘ電極４０ａ、４０ｂが取着され、矢印ＸおよびＹ方向
と平行な２つの面にＺ電極４２ａ、４２ｂが取着され
る。回転走査鏡２２は、副走査方向（矢印Ｙ方向）と平
行な軸を中心として矢印Ａ方向に回転する反射面４４を
有し、前記反射面４４は、レーザビームＬの入射方向に
対して略４５°の角度に設定されている。
は、複数の光学素子が配設される。すなわち、ＡＯＭ１
８の後段には、記録に必要なレーザビームＬのみを通過
させるためのアパーチャ２８と、光路を偏向するための
反射ミラー３０、３２と、レーザビームＬを平行光束に
するコリメータレンズ３４、３６とが順次配列される。
前記コリメータレンズ３４、３６の後段に配設される電
気光学レンズ２０は、発生した電界密度によって媒質の
屈折率が変化する電気光学効果を利用した光透過性素子
３８からなる。直方体状を呈する前記光透過性素子３８
には、主走査方向（矢印Ｘ方向）と直交する２つの面に
Ｘ電極４０ａ、４０ｂが取着され、矢印ＸおよびＹ方向
と平行な２つの面にＺ電極４２ａ、４２ｂが取着され
る。回転走査鏡２２は、副走査方向（矢印Ｙ方向）と平
行な軸を中心として矢印Ａ方向に回転する反射面４４を
有し、前記反射面４４は、レーザビームＬの入射方向に
対して略４５°の角度に設定されている。
【００１０】コントローラ２６は、図２に示すように、
回転走査鏡２２の回転数を設定する回転数設定部４６
と、回転走査鏡２２の反射面４４に入射するレーザビー
ムＬの中、Ｘ方向の収束量あるいは発散量を補正する補
正係数を記憶するＸ方向補正係数記憶部４８と、前記レ
ーザビームＬのＺ方向（ＸおよびＹ方向に直交する方
向）の収束量あるいは発散量を補正する補正係数を記憶
するＺ方向補正係数記憶部５０と、回転走査鏡２２に装
着され、前記回転走査鏡２２の偏向位置を検出するエン
コーダ５２（偏向位置検出手段）からの偏向位置信号に
基づき回転同期信号を生成する回転同期信号生成回路５
４と、前記回転同期信号の位相を９０°シフトする位相
シフト回路５６とを含む。回転数設定部４６は、設定さ
れた回転数に基づき、Ｘ方向補正係数記憶部４８および
Ｚ方向補正係数記憶部５０から所定の補正係数を選択
し、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０に出力する。Ｄ／Ａ変換
回路５８、６０は、前記補正係数をアナログ信号として
乗算器６２、６４に出力する。乗算器６２、６４は、回
転同期信号生成回路５４からの回転同期信号ｓｉｎ2 θ
および位相シフト回路５６によって９０°位相がシフト
された回転同期信号ｃｏｓ 2 θに対して前記アナログ信
号を夫々乗算し、加算器６３、６５を介してアンプ６
６、６８に出力する。この場合、前記各加算器６３、６
５において、レーザビームＬのフイルムＦ上でのビーム
径を調整するためのＸ方向バイアス信号およびＺ方向バ
イアス信号が、前記回転数設定部４６によって各Ｘ方向
バイアス記憶部６７およびＺ方向バイアス記憶部６９か
ら選択されて加算される。アンプ６６、６８は、電気光
学レンズ２０において所定の電界を発生させ、レーザビ
ームＬのビーム径を制御するための補正信号をＸ電極４
０ａ、４０ｂおよびＺ電極４２ａ、４２ｂに供給する。
回転走査鏡２２の回転数を設定する回転数設定部４６
と、回転走査鏡２２の反射面４４に入射するレーザビー
ムＬの中、Ｘ方向の収束量あるいは発散量を補正する補
正係数を記憶するＸ方向補正係数記憶部４８と、前記レ
ーザビームＬのＺ方向（ＸおよびＹ方向に直交する方
向）の収束量あるいは発散量を補正する補正係数を記憶
するＺ方向補正係数記憶部５０と、回転走査鏡２２に装
着され、前記回転走査鏡２２の偏向位置を検出するエン
コーダ５２（偏向位置検出手段）からの偏向位置信号に
基づき回転同期信号を生成する回転同期信号生成回路５
４と、前記回転同期信号の位相を９０°シフトする位相
シフト回路５６とを含む。回転数設定部４６は、設定さ
れた回転数に基づき、Ｘ方向補正係数記憶部４８および
Ｚ方向補正係数記憶部５０から所定の補正係数を選択
し、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０に出力する。Ｄ／Ａ変換
回路５８、６０は、前記補正係数をアナログ信号として
乗算器６２、６４に出力する。乗算器６２、６４は、回
転同期信号生成回路５４からの回転同期信号ｓｉｎ2 θ
および位相シフト回路５６によって９０°位相がシフト
された回転同期信号ｃｏｓ 2 θに対して前記アナログ信
号を夫々乗算し、加算器６３、６５を介してアンプ６
６、６８に出力する。この場合、前記各加算器６３、６
５において、レーザビームＬのフイルムＦ上でのビーム
径を調整するためのＸ方向バイアス信号およびＺ方向バ
イアス信号が、前記回転数設定部４６によって各Ｘ方向
バイアス記憶部６７およびＺ方向バイアス記憶部６９か
ら選択されて加算される。アンプ６６、６８は、電気光
学レンズ２０において所定の電界を発生させ、レーザビ
ームＬのビーム径を制御するための補正信号をＸ電極４
０ａ、４０ｂおよびＺ電極４２ａ、４２ｂに供給する。
【００１１】本実施例の円筒内面走査型画像記録装置１
０は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその作用並びに効果について説明する。
０は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその作用並びに効果について説明する。
【００１２】先ず、電気光学レンズ２０による補正を行
わない場合について説明する。
わない場合について説明する。
【００１３】レーザ発振器１４は、ドライバ１２によっ
て駆動され、レーザビームＬを出力する。レーザ発振器
１４から出力されたレーザビームＬは、ドライバ１６を
介して画像信号に基づき制御されるＡＯＭ１８によって
変調される。この変調されたレーザビームＬは、アパー
チャ２８を介して反射ミラー３０、３２により偏向され
た後、コリメータレンズ３４、３６により平行光束とさ
れ、電気光学レンズ２０に入射する。電気光学レンズ２
０を通過したレーザビームＬは、矢印Ａ方向に回転する
回転走査鏡２２の反射面４４によって反射偏向され、フ
イルムＦに照射される。この場合、前記レーザビームＬ
は、回転走査鏡２２の回転によってフイルムＦ上を主走
査方向（矢印Ｘ方向）に走査するとともに、回転走査鏡
２２および電気光学レンズ２０の副走査方向（矢印Ｙ方
向）への移動によってフイルムＦ上に２次元的に画像が
記録される。
て駆動され、レーザビームＬを出力する。レーザ発振器
１４から出力されたレーザビームＬは、ドライバ１６を
介して画像信号に基づき制御されるＡＯＭ１８によって
変調される。この変調されたレーザビームＬは、アパー
チャ２８を介して反射ミラー３０、３２により偏向され
た後、コリメータレンズ３４、３６により平行光束とさ
れ、電気光学レンズ２０に入射する。電気光学レンズ２
０を通過したレーザビームＬは、矢印Ａ方向に回転する
回転走査鏡２２の反射面４４によって反射偏向され、フ
イルムＦに照射される。この場合、前記レーザビームＬ
は、回転走査鏡２２の回転によってフイルムＦ上を主走
査方向（矢印Ｘ方向）に走査するとともに、回転走査鏡
２２および電気光学レンズ２０の副走査方向（矢印Ｙ方
向）への移動によってフイルムＦ上に２次元的に画像が
記録される。
【００１４】ここで、回転走査鏡２２の反射面４４は、
高速度で回転することによって生じる遠心力により変形
する。すなわち、図３に示すように、回転走査鏡２２が
矢印Ａ方向に回転すると、反射面４４は、長手方向αに
対して図４Ａに示すように凸状に変形する。また、前記
長手方向αと直交する幅方向βに対しては、前記長手方
向αの変形に伴って図４Ｂに示すように凹状に変形す
る。従って、補正を行うことなくレーザビームＬをフイ
ルムＦに対して照射した場合、反射面４４の変形に伴っ
てフイルムＦ上でのレーザビームＬのビームスポット形
状が変化し、画像がぼけてしまう不具合が生じる。
高速度で回転することによって生じる遠心力により変形
する。すなわち、図３に示すように、回転走査鏡２２が
矢印Ａ方向に回転すると、反射面４４は、長手方向αに
対して図４Ａに示すように凸状に変形する。また、前記
長手方向αと直交する幅方向βに対しては、前記長手方
向αの変形に伴って図４Ｂに示すように凹状に変形す
る。従って、補正を行うことなくレーザビームＬをフイ
ルムＦに対して照射した場合、反射面４４の変形に伴っ
てフイルムＦ上でのレーザビームＬのビームスポット形
状が変化し、画像がぼけてしまう不具合が生じる。
【００１５】例えば、図５Ａおよび図５Ｂに示すよう
に、収束するレーザビームＬを回転走査鏡２２の反射面
４４で反射させてフイルムＦに導いた場合、副走査方向
（矢印Ｙ方向）に対しては、レーザビームＬが発散する
ために合焦位置がフイルムＦの後方となり（図５Ａ）、
主走査方向（矢印Ｘ方向）に対しては、レーザビームＬ
が収束するために合焦位置がフイルムＦの前方となる
（図５Ｂ）。従って、レーザビームＬのビームスポット
形状は、フイルムＦの前方の断面Ａ１では図６Ａのよう
に副走査方向（矢印Ｙ方向）に長くなり、フイルムＦ上
の断面Ａ２では図６Ｂのように全体に拡大し、また、フ
イルムＦの後方の断面Ａ３では図６Ｃのように主走査方
向（矢印Ｘ方向）に長くなる。なお、図６Ａ〜図６Ｃに
おいて点線で示した円は、反射面４４に変形がないとし
た場合のビームスポット形状である。このように、反射
面４４が変形すると、レーザビームＬに非点収差が生じ
てしまう。
に、収束するレーザビームＬを回転走査鏡２２の反射面
４４で反射させてフイルムＦに導いた場合、副走査方向
（矢印Ｙ方向）に対しては、レーザビームＬが発散する
ために合焦位置がフイルムＦの後方となり（図５Ａ）、
主走査方向（矢印Ｘ方向）に対しては、レーザビームＬ
が収束するために合焦位置がフイルムＦの前方となる
（図５Ｂ）。従って、レーザビームＬのビームスポット
形状は、フイルムＦの前方の断面Ａ１では図６Ａのよう
に副走査方向（矢印Ｙ方向）に長くなり、フイルムＦ上
の断面Ａ２では図６Ｂのように全体に拡大し、また、フ
イルムＦの後方の断面Ａ３では図６Ｃのように主走査方
向（矢印Ｘ方向）に長くなる。なお、図６Ａ〜図６Ｃに
おいて点線で示した円は、反射面４４に変形がないとし
た場合のビームスポット形状である。このように、反射
面４４が変形すると、レーザビームＬに非点収差が生じ
てしまう。
【００１６】そこで、本実施例では、電気光学レンズ２
０を用いて回転走査鏡２２に入射するレーザビームＬを
制御することにより、フイルムＦに対して所望のレーザ
ビームスポットが形成されるようにしている。すなわ
ち、図５Ａおよび図５Ｂにおいて、回転走査鏡２２の反
射面４４の長手方向αに対してレーザビームＬを収束さ
せるとともに、幅方向βに対してレーザビームＬを発散
させることにより、フイルムＦ上でのビームスポット形
状を図６Ｂの点線のように設定して合焦させることがで
きる。この場合、フイルムＦ上でのビームスポットを回
転走査鏡２２の反射面４４の偏向位置によらず常時合焦
させておくためには、反射面４４で反射されたレーザビ
ームＬの収束量および発散量を反射面４４の偏向位置に
よらず一定となるようにすればよい。
０を用いて回転走査鏡２２に入射するレーザビームＬを
制御することにより、フイルムＦに対して所望のレーザ
ビームスポットが形成されるようにしている。すなわ
ち、図５Ａおよび図５Ｂにおいて、回転走査鏡２２の反
射面４４の長手方向αに対してレーザビームＬを収束さ
せるとともに、幅方向βに対してレーザビームＬを発散
させることにより、フイルムＦ上でのビームスポット形
状を図６Ｂの点線のように設定して合焦させることがで
きる。この場合、フイルムＦ上でのビームスポットを回
転走査鏡２２の反射面４４の偏向位置によらず常時合焦
させておくためには、反射面４４で反射されたレーザビ
ームＬの収束量および発散量を反射面４４の偏向位置に
よらず一定となるようにすればよい。
【００１７】電気光学レンズ２０は、Ｘ電極４０ａ、４
０ｂ間に電圧を印加することによって、光透過性素子３
８のＸ方向の屈折率を変化させることができる。同様
に、Ｚ電極４２ａ、４２ｂ間に電圧を印加することによ
って、Ｚ方向の屈折率を変化させることができる。光透
過性素子３８を通過するレーザビームＬは、印加された
電圧により生じた電界により、図５Ａのように屈折され
て回転走査鏡２２の反射面４４に入射する。
０ｂ間に電圧を印加することによって、光透過性素子３
８のＸ方向の屈折率を変化させることができる。同様
に、Ｚ電極４２ａ、４２ｂ間に電圧を印加することによ
って、Ｚ方向の屈折率を変化させることができる。光透
過性素子３８を通過するレーザビームＬは、印加された
電圧により生じた電界により、図５Ａのように屈折され
て回転走査鏡２２の反射面４４に入射する。
【００１８】今、回転走査鏡２２が高速回転時の反射面
４４の歪を有したまま静止しているものとする。電気光
学レンズ２０の屈折率特性が矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方
向の双方向に対して等方的であると仮定する。そして、
この仮定の下において、先ず、図５Ａに示す副走査方向
（矢印Ｙ方向）における断面Ａ３上の焦点位置を断面Ａ
２上に補正するため、電気光学レンズ２０のＸ電極４０
ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ間に等しい電
圧ＶX ＝ＶZ ＝Ｖ0 を印加する。この場合、図５Ｂに示
す主走査方向（矢印Ｘ方向）の断面Ａ１上にある焦点位
置は、さらに上方に移動することになる。そこで、主走
査方向（矢印Ｘ方向）の焦点位置を断面Ａ２上に補正す
るため、Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間に印加する電圧ＶX を
Ｖ0 ＋ｋに設定する。この結果、図５Ａおよび図５Ｂの
状態において、各Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間およびＺ電極
４２ａ、４２ｂ間に印加する電圧ＶX 、ＶZ を、 ＶX ＝Ｖ0 ＋ｋ ……（１） ＶZ ＝Ｖ0 ……（２） とすることにより、フイルムＦ上にレーザビームＬのビ
ームスポットを合焦させることができる。しかし、実際
には回転走査鏡２２は高速回転しており、電気光学レン
ズ２０は回転走査鏡２２に対して静止しているので、上
記電圧ＶX 、ＶZが作るベクトルを回転走査鏡２２の回
転に同期させて回転させてやる必要がある。
４４の歪を有したまま静止しているものとする。電気光
学レンズ２０の屈折率特性が矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方
向の双方向に対して等方的であると仮定する。そして、
この仮定の下において、先ず、図５Ａに示す副走査方向
（矢印Ｙ方向）における断面Ａ３上の焦点位置を断面Ａ
２上に補正するため、電気光学レンズ２０のＸ電極４０
ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ間に等しい電
圧ＶX ＝ＶZ ＝Ｖ0 を印加する。この場合、図５Ｂに示
す主走査方向（矢印Ｘ方向）の断面Ａ１上にある焦点位
置は、さらに上方に移動することになる。そこで、主走
査方向（矢印Ｘ方向）の焦点位置を断面Ａ２上に補正す
るため、Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間に印加する電圧ＶX を
Ｖ0 ＋ｋに設定する。この結果、図５Ａおよび図５Ｂの
状態において、各Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間およびＺ電極
４２ａ、４２ｂ間に印加する電圧ＶX 、ＶZ を、 ＶX ＝Ｖ0 ＋ｋ ……（１） ＶZ ＝Ｖ0 ……（２） とすることにより、フイルムＦ上にレーザビームＬのビ
ームスポットを合焦させることができる。しかし、実際
には回転走査鏡２２は高速回転しており、電気光学レン
ズ２０は回転走査鏡２２に対して静止しているので、上
記電圧ＶX 、ＶZが作るベクトルを回転走査鏡２２の回
転に同期させて回転させてやる必要がある。
【００１９】電気光学レンズ２０が図５Ａおよび図５Ｂ
の状態からθ＝９０°回転した状態では、各Ｘ電極４０
ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ間に印加する
電圧ＶX 、ＶZ を、 ＶX ＝Ｖ0 ……（３） ＶZ ＝Ｖ0 ＋ｋ ……（４） とすることにより、フイルムＦ上にレーザビームＬのビ
ームスポットを合焦させることができる。
の状態からθ＝９０°回転した状態では、各Ｘ電極４０
ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ間に印加する
電圧ＶX 、ＶZ を、 ＶX ＝Ｖ0 ……（３） ＶZ ＝Ｖ0 ＋ｋ ……（４） とすることにより、フイルムＦ上にレーザビームＬのビ
ームスポットを合焦させることができる。
【００２０】従って、（１）〜（４）式の関係から、回
転走査鏡２２の回転を考慮して、 ＶX ＝Ｖ0 ＋ｋ・ｓｉｎ2 θ ……（５） ＶZ ＝Ｖ0 ＋ｋ・ｃｏｓ2 θ ……（６） とすることにより、主走査方向（矢印Ｘ方向）および副
走査方向（矢印Ｙ方向）の焦点位置をフイルムＦ上に近
似的に設定することができる。
転走査鏡２２の回転を考慮して、 ＶX ＝Ｖ0 ＋ｋ・ｓｉｎ2 θ ……（５） ＶZ ＝Ｖ0 ＋ｋ・ｃｏｓ2 θ ……（６） とすることにより、主走査方向（矢印Ｘ方向）および副
走査方向（矢印Ｙ方向）の焦点位置をフイルムＦ上に近
似的に設定することができる。
【００２１】なお、（５）、（６）式を電気光学レンズ
２０の屈折率特性が等方的でない場合に一般化すると、
各Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ
間に印加する電圧ＶX 、ＶZ は、 ＶX ＝ＶX0＋ｋX ・ｓｉｎ2 θ ……（７） ＶZ ＝ＶZ0＋ｋZ ・ｃｏｓ2 θ ……（８） となる。
２０の屈折率特性が等方的でない場合に一般化すると、
各Ｘ電極４０ａ、４０ｂ間およびＺ電極４２ａ、４２ｂ
間に印加する電圧ＶX 、ＶZ は、 ＶX ＝ＶX0＋ｋX ・ｓｉｎ2 θ ……（７） ＶZ ＝ＶZ0＋ｋZ ・ｃｏｓ2 θ ……（８） となる。
【００２２】そこで、Ｘ方向補正係数記憶部４８および
Ｚ方向補正係数記憶部５０に補正係数ｋx 、ｋz を記憶
させるとともに、Ｘ方向バイアス記憶部６７およびＺ方
向バイアス記憶部６９にバイアス電圧ＶX0、ＶZ0を記憶
させておく。
Ｚ方向補正係数記憶部５０に補正係数ｋx 、ｋz を記憶
させるとともに、Ｘ方向バイアス記憶部６７およびＺ方
向バイアス記憶部６９にバイアス電圧ＶX0、ＶZ0を記憶
させておく。
【００２３】次に、図２の構成ブロックおよび図７のタ
イムチャートを用いて、レーザビームＬの制御方法につ
き説明する。
イムチャートを用いて、レーザビームＬの制御方法につ
き説明する。
【００２４】先ず、回転数設定部４６において、主走査
速度に対応した回転走査鏡２２の所望の回転数を設定す
る。次いで、前記回転数設定部４６は、設定された回転
数に従って、Ｘ方向補正係数記憶部４８およびＺ方向補
正係数記憶部５０から所定の補正係数ｋx 、ｋz を選択
し、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０に夫々出力する。前記補
正係数ｋx 、ｋz は、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０によっ
てアナログ信号に変換され、乗算器６２、６４に供給さ
れる。一方、回転走査鏡２２に装着されたエンコーダ５
２は、反射面４４の偏向位置のθ＝０°、３６０°……
に対応したＺ相信号と、０°≦θ＜３６０°の範囲の偏
向位置に対応したＡ相信号を回転同期信号生成回路５４
に供給する。回転同期信号生成回路５４は、前記Ｚ相信
号をトリガとしてＡ相信号に基づき反射面４４の偏向角
度θに応じた回転同期信号ｓｉｎ 2 θを生成し、これを
乗算器６２および位相シフト回路５６に供給する。前記
位相シフト回路５６は、前記回転同期信号ｓｉｎ2 θの
位相を９０°シフトして乗算器６４に供給する。次に、
加算器６３、６５において、乗算器６２、６４の各出力
にＸ方向バイアス記憶部６７およびＺ方向バイアス記憶
部６９からのバイアス電圧ＶX0、ＶZ0がそれぞれ加算さ
れ、アンプ６６、６８を介してＸ電極４０ａ、４０ｂお
よびＺ電極４２ａ、４２ｂに（７）式および（８）式で
示される電圧Ｖx 、Ｖz が印加される。なお、前記電圧
Ｖx 、Ｖz は回転数設定部４６により設定された回転数
に従って選択され、加算器６３、６５に印加される。
速度に対応した回転走査鏡２２の所望の回転数を設定す
る。次いで、前記回転数設定部４６は、設定された回転
数に従って、Ｘ方向補正係数記憶部４８およびＺ方向補
正係数記憶部５０から所定の補正係数ｋx 、ｋz を選択
し、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０に夫々出力する。前記補
正係数ｋx 、ｋz は、Ｄ／Ａ変換回路５８、６０によっ
てアナログ信号に変換され、乗算器６２、６４に供給さ
れる。一方、回転走査鏡２２に装着されたエンコーダ５
２は、反射面４４の偏向位置のθ＝０°、３６０°……
に対応したＺ相信号と、０°≦θ＜３６０°の範囲の偏
向位置に対応したＡ相信号を回転同期信号生成回路５４
に供給する。回転同期信号生成回路５４は、前記Ｚ相信
号をトリガとしてＡ相信号に基づき反射面４４の偏向角
度θに応じた回転同期信号ｓｉｎ 2 θを生成し、これを
乗算器６２および位相シフト回路５６に供給する。前記
位相シフト回路５６は、前記回転同期信号ｓｉｎ2 θの
位相を９０°シフトして乗算器６４に供給する。次に、
加算器６３、６５において、乗算器６２、６４の各出力
にＸ方向バイアス記憶部６７およびＺ方向バイアス記憶
部６９からのバイアス電圧ＶX0、ＶZ0がそれぞれ加算さ
れ、アンプ６６、６８を介してＸ電極４０ａ、４０ｂお
よびＺ電極４２ａ、４２ｂに（７）式および（８）式で
示される電圧Ｖx 、Ｖz が印加される。なお、前記電圧
Ｖx 、Ｖz は回転数設定部４６により設定された回転数
に従って選択され、加算器６３、６５に印加される。
【００２５】電気光学レンズ２０は、前記バイアス電圧
ＶX0、ＶZ0に基づいて光透過性素子３８の屈折率を制御
し、レーザビームＬを回転走査鏡２２の反射面４４に導
く。そして、前記回転走査鏡２２によってフイルムＦ上
に導かれたレーザビームＬは、反射面４４の偏向角度θ
によらず図５Ｂの点線で示すビームスポット形状で合焦
される。この結果、フイルムＦには、むらのない好適な
画像が形成されることになる。
ＶX0、ＶZ0に基づいて光透過性素子３８の屈折率を制御
し、レーザビームＬを回転走査鏡２２の反射面４４に導
く。そして、前記回転走査鏡２２によってフイルムＦ上
に導かれたレーザビームＬは、反射面４４の偏向角度θ
によらず図５Ｂの点線で示すビームスポット形状で合焦
される。この結果、フイルムＦには、むらのない好適な
画像が形成されることになる。
【００２６】なお、図１において、コリメータレンズ３
６と電気光学レンズ２０との間に集光レンズ７０を配設
し、前記電気光学レンズ２０に入射する前にレーザビー
ムＬの集光量を調整するように構成すれば、バイアス電
圧ＶX0、ＶZ0および補正係数ｋx 、ｋz のレンジを調整
することができる。
６と電気光学レンズ２０との間に集光レンズ７０を配設
し、前記電気光学レンズ２０に入射する前にレーザビー
ムＬの集光量を調整するように構成すれば、バイアス電
圧ＶX0、ＶZ0および補正係数ｋx 、ｋz のレンジを調整
することができる。
【００２７】一方、上述した実施例では、円筒内面走査
型画像記録装置１０について説明したが、図８に示すよ
うに、平面走査型画像記録装置８０に適用することも可
能である。この場合、フイルムＦは、プラテンローラ８
２に沿って副走査方向（矢印Ｙ方向）に搬送されてい
る。ドライバ８４により強度変調され、レーザダイオー
ド８５から出力されたレーザビームＬは、コリメータレ
ンズ８６を介して電気光学レンズ２０に入射する。前記
電気光学レンズ２０では、前述したコントローラ２６に
よってレーザビームＬの屈折率が制御され、回転走査鏡
２２に供給される。次いで、前記回転走査鏡２２によっ
て偏向されたレーザビームＬは、ｆθレンズ等の走査レ
ンズ８８を介してフイルムＦ上を主走査方向（矢印Ｘ方
向）に走査する。これにより、画像が２次元的に記録さ
れる。
型画像記録装置１０について説明したが、図８に示すよ
うに、平面走査型画像記録装置８０に適用することも可
能である。この場合、フイルムＦは、プラテンローラ８
２に沿って副走査方向（矢印Ｙ方向）に搬送されてい
る。ドライバ８４により強度変調され、レーザダイオー
ド８５から出力されたレーザビームＬは、コリメータレ
ンズ８６を介して電気光学レンズ２０に入射する。前記
電気光学レンズ２０では、前述したコントローラ２６に
よってレーザビームＬの屈折率が制御され、回転走査鏡
２２に供給される。次いで、前記回転走査鏡２２によっ
て偏向されたレーザビームＬは、ｆθレンズ等の走査レ
ンズ８８を介してフイルムＦ上を主走査方向（矢印Ｘ方
向）に走査する。これにより、画像が２次元的に記録さ
れる。
【００２８】また、ガルバノメータミラー、レゾナント
スキャナ等のミラー振動型光偏向器を用いた光走査装置
において、その反射面の変形を補正することも可能であ
る。
スキャナ等のミラー振動型光偏向器を用いた光走査装置
において、その反射面の変形を補正することも可能であ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ミラー
駆動型光偏向器の動作に伴うミラーの動歪みを補正し、
ビームスポットの焦点位置を走査位置によらず常時被走
査体上に設定することができる。これにより、光ビーム
を用いて高精度な記録あるいは読取を行うことが可能と
なる。また、ミラーの動歪みを補正できるため、前記ミ
ラー駆動型光偏向器を高速動作させた場合においても記
録あるいは読取精度を維持することができるため、高速
度での作業も可能となる。
駆動型光偏向器の動作に伴うミラーの動歪みを補正し、
ビームスポットの焦点位置を走査位置によらず常時被走
査体上に設定することができる。これにより、光ビーム
を用いて高精度な記録あるいは読取を行うことが可能と
なる。また、ミラーの動歪みを補正できるため、前記ミ
ラー駆動型光偏向器を高速動作させた場合においても記
録あるいは読取精度を維持することができるため、高速
度での作業も可能となる。
【図１】本発明に係る光走査装置の実施例である円筒内
面走査型画像記録装置の構成図である。
面走査型画像記録装置の構成図である。
【図２】図１に示す円筒内面走査型画像記録装置におけ
るコントローラの構成ブロック図である。
るコントローラの構成ブロック図である。
【図３】図１に示す円筒内面走査型画像記録装置におけ
る回転走査鏡の説明図である。
る回転走査鏡の説明図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、図３に示す回転走査鏡
の反射面の動作時の形状説明図である。
の反射面の動作時の形状説明図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、回転走査鏡によるレー
ザビームの副走査方向および主走査方向の焦点位置の説
明図である。
ザビームの副走査方向および主走査方向の焦点位置の説
明図である。
【図６】図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、図５Ａおよび
図５Ｂに示す断面Ａ１、Ａ２およびＡ３のビームスポッ
ト形状の説明図である。
図５Ｂに示す断面Ａ１、Ａ２およびＡ３のビームスポッ
ト形状の説明図である。
【図７】図２に示すコントローラにおいて生成された駆
動信号と回転走査鏡に取着されたエンコーダからの検出
信号との関係を示すタイムチャートである。
動信号と回転走査鏡に取着されたエンコーダからの検出
信号との関係を示すタイムチャートである。
【図８】本発明に係る光走査装置の実施例である平面走
査型画像記録装置の構成図である。
査型画像記録装置の構成図である。
１０…円筒内面走査型画像記録装置 １４…レーザ
発振器 １８…ＡＯＭ ２０…電気光
学レンズ ２２…回転走査鏡 ２４…支持体 ２６…コントローラ ４６…回転数
設定部 ４８…Ｘ方向補正係数記憶部 ５０…Ｚ方向
補正係数記憶部 ５２…エンコーダ ５４…回転同
期信号生成回路 ５６…位相シフト回路 ６７…Ｘ方向
バイアス記憶部 ６９…Ｚ方向バイアス記憶部 ８０…平面走
査型画像記録装置
発振器 １８…ＡＯＭ ２０…電気光
学レンズ ２２…回転走査鏡 ２４…支持体 ２６…コントローラ ４６…回転数
設定部 ４８…Ｘ方向補正係数記憶部 ５０…Ｚ方向
補正係数記憶部 ５２…エンコーダ ５４…回転同
期信号生成回路 ５６…位相シフト回路 ６７…Ｘ方向
バイアス記憶部 ６９…Ｚ方向バイアス記憶部 ８０…平面走
査型画像記録装置
Claims (3)
- 【請求項１】光ビーム発生手段と、 前記光ビーム発生手段から出力された光ビームを、高速
回転または高速振動するミラーで反射偏向し、被走査体
上に導くミラー駆動型光偏向器と、 前記光ビームに対する前記ミラーの偏向位置を検出する
偏向位置検出手段と、 前記ミラーの偏向動作による動歪みに対応した補正信号
を生成する補正信号生成手段と、 前記光ビーム発生手段と前記ミラー駆動型光偏向器との
間に配設され、前記補正信号に基づきミラー駆動型光偏
向器のミラーに入射する前記光ビームを所定量収束ある
いは発散させる光ビーム制御手段と、 を備えることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記補正信
号の空間ベクトルが前記ミラーの回転に同期して回転さ
れることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項３】請求項１記載の装置において、前記ミラー
は、回転軸に対して約４５°傾斜して設定されることを
特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13427394A JPH0764002A (ja) | 1993-06-17 | 1994-06-16 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-146544 | 1993-06-17 | ||
| JP14654493 | 1993-06-17 | ||
| JP13427394A JPH0764002A (ja) | 1993-06-17 | 1994-06-16 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764002A true JPH0764002A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=26468406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13427394A Pending JPH0764002A (ja) | 1993-06-17 | 1994-06-16 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008003530A (ja) * | 2005-08-22 | 2008-01-10 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| KR100803209B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2008-02-14 | 삼성전자주식회사 | 영상 왜곡 방지 장치 및 방법 |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP13427394A patent/JPH0764002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008003530A (ja) * | 2005-08-22 | 2008-01-10 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| KR100803209B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2008-02-14 | 삼성전자주식회사 | 영상 왜곡 방지 장치 및 방법 |
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