JPH0911532A - レーザ描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】簡単な構成でレーザ光の水平同期がとれるレー
ザ描画装置を提供する。 【構成】発光部１１からのレーザ光を、その反射面で反
射させて描画面に対し走査する主走査部１５を備えたレ
ーザ描画装置であって、主走査部１５を回転駆動する主
走査駆動部１９と、主走査部１５の回転位置を検出する
水平同期検出部２１と、この水平同期検出部２１が検出
した特定の位置に基づいて前記レーザ光による描画位置
を制御する中央制御部３１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を走査して描
画するレーザ描画装置に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】レーザ光を利用した描画
装置は、描画面を照射するレーザ光を、描画面の一方の
縁部外（描画領域外）から他方の縁部方向に水平方向に
振り、他方の縁部を越えて描画領域外まで達すると、描
画面を所定長垂直方向に移動し、レーザ光を一方の端部
外まで戻してから、再びレーザ光を描画面の一方の縁部
外から他方の縁部外まで水平方向に振る、という動作を
繰り返して描画する構成が一般的であった。画像は、レ
ーザ光のオン／オフによって形成している。

【０００３】レーザ光を水平方向に振るために従来は、
回転する反射鏡、例えばポリゴンミラー、あるいは往復
回動するガルバノミラーを利用している。レーザ光源か
ら射出されたレーザ光は、回転する反射鏡によって水平
方向に振られ、描画面を水平方向に走査（主走査）して
いた。

【０００４】この描画にあたって、レーザ光の照射位置
と、その位置（座標）の描画データとを一致させる必
要、つまり水平同期を取る必要がある。そこで従来は、
上記一方の縁部外の描画領域外で、レーザ光が走査する
位置に光センサを設け、この光センサによって、レーザ
光が光センサを通過する時を検知し、この検知時を基準
として、時間管理等によって描画座標を決めることによ
り、水平同期をとっていた。

【０００５】このように従来のレーザ描画装置では、水
平同期をとるために、光センサ等の光学素子を別個に設
けなければならず、光学的構成が複雑になり、光学素子
を設けるスペースが必要になる等の問題があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、従来の問題に鑑みてなされた
もので、簡単な構成でレーザ光の水平同期がとれるレー
ザ描画装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の概要】この目的を達成する請求項１に記載の発
明は、レーザ光源からのレーザ光を、その反射面で反射
させて描画面に対し走査する偏向ミラーを備えたレーザ
描画装置であって、前記偏向ミラーを回転駆動する駆動
手段と、前記偏向ミラーの回転位置を検出する検出手段
と、この検出手段が検出した特定の位置に基づいて前記
レーザ光による描画位置を制御する描画制御手段と、を
備えたことに特徴を有する。

【０００８】

【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図示実施例は、熱書込み液晶セル用の液晶書込み装
置に適用した実施例であって、図１には、この液晶書込
み装置１０の主要構成をブロックで示してある。熱書込
み液晶セルとは、熱を加えることによって生じる液晶の
相変化を利用して描画するセルをいう。なお、同図にお
いて、破線はレーザ光を示している。

【０００９】レーザ光（ビーム）を発生するレーザ光源
としての発光部１１から射出されたレーザ光は、ビーム
成形部１３でビームの断面形状が円形に成形され、主走
査部（偏向ミラー）１５で反射され、ｆθレンズ１７を
介して熱書込み液晶１０１に入射する。そして、熱書込
み液晶１０１を過熱しながら、主走査部１５の作動によ
って主走査方向（水平）に走査される。主走査部１５と
しては、例えば、揺動（往復回動）するガルバノミラ
ー、または連続回動するポリゴンミラーなどが使用され
る。

【００１０】一方、副走査方向の（垂直）走査は、熱書
込み液晶１０１を副走査方向に移動することによって行
なわれる。本実施例では、副走査部２３が熱書込み液晶
１０１を副走査方向に移動させている。

【００１１】主走査部１５は、主走査駆動部１９によっ
て駆動され、描画の基準位置となる主走査部１５の回転
角または回転位置は、水平同期検出部２１によって検出
される。水平同期検出部２１は、例えば主走査部１５の
回転角を検出する角度検出手段により構成される。ま
た、副走査部２３は、副走査駆動部２５によって、１本
の主走査ラインの幅に相当する長さ単位で駆動される。

【００１２】この液晶書込み装置１０の描画動作は、通
常マイクロコンピュータで構成される制御手段としての
中央制御部３１によって制御される。中央制御部３１
は、パーソナルコンピュータなどの外部通信機器から描
画データを入力し、描画用ページメモリ３３にメモリ
し、描画処理を開始する。この描画処理を、図２に示し
たフローチャートを参照して説明する。

【００１３】描画処理を開始すると、中央制御部３１
は、副走査駆動部２５を介して副走査部２３（熱書込み
液晶１０１）を初期位置に移動させ、主走査駆動部１９
を介して主走査部１５を作動させる（Ｓ１１、Ｓ１
３）。その後、描画用ページメモリ３３にメモリされた
描画データを順番に取得し、１水平ライン分の描画デー
タを描画用ラインバッファ３５に書込む（Ｓ１５、Ｓ１
７）。そして、水平同期検出部２１が、主走査部１５が
基準位置に達したことを検出した時を基準時として水平
同期をとり、描画用ラインバッファ３５にセットした描
画データを一定速度で読出し、読み出したデータによ
り、発光駆動部３７をオン／オフ制御する（Ｓ１９、Ｓ
２１）。熱書込み液晶１０１は、レーザ光がオンしてい
るときにはレーザ光の照射によって過熱された部分の相
が散乱状態に変化するが、レーザ光がオフしているとき
には過熱されないので、その部分は透過状態のまま変化
しないので、この発光駆動部３７のオン／オフ制御によ
ってドット状に散乱状態部が形成される。周知の通り、
このドットの集合によって文字、図形など描かれる。

【００１４】以上Ｓ２１の描画処理を、１水平ライン分
繰り返す（Ｓ２１、Ｓ２３）。１水平ライン分の描画を
終了すると、副走査駆動部２５を起動して副走査部２３
を垂直走査方向に沿って１水平ライン分移動させて、次
の１水平ライン分のデータを描画用ページメモリ３３か
ら読み出して描画用ラインバッファ３５にセットする
（Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ１５、Ｓ１７）。そして、水平同
期検出部２１が、主走査部１５が基準位置に達したこと
を検出するのを待ち、検出したら、Ｓ１９〜Ｓ２３の描
画処理を繰り返す。

【００１５】なお、本実施例では主走査部１５は、一往
復中に基準位置を２回通るが、主走査部１５がどの方向
に動作しているときに基準位置を通ったのかを、例え
ば、主走査駆動部１９が主走査部１５を駆動している方
向によって識別する。また、移動基準位置の前後位置を
検出する検出手段を備えておけば、検出順によって主走
査部１５の動作、回転方向を識別できる。

【００１６】以上の処理を繰り返して、外部機器から受
信した描画データに基づいた文字、図形等の画像が、レ
ーザ光により熱書込み液晶１０１に書込まれる。

【００１７】このように本実施例の液晶書込み装置１０
は、描画の水平同期を、主走査部１５の位置を検出する
水平同期検出部２１によりとることができるので、レー
ザ光の照射位置を検出する光学素子が不要になる。

【００１８】本発明を熱書込み液晶用の書込み装置に適
用した別の実施例のより具体的な光学、機械的構成につ
いて、図３および図４を参照して説明する。図３は平面
図、図４は図３の切断線IV−IVに沿う断面図である。な
お、制御系の構成は図示していない。

【００１９】この書込み装置５０は、ステージ５１上
に、発光部としてレーザ光源５３、コリメートレンズ５
５、ビーム整形部として光束整形プリズム５７、反射ミ
ラー５９、主走査部としてしてガルバノミラー６１、ｆ
θレンズ６３、およびハーフミラー６５を備え、ステー
ジ５１の下に、描画される熱書込み液晶１０１を支持し
て副走査方向に移動する副操作部としてセル保持テーブ
ル６７を備えている。

【００２０】レーザ光源５３から射出されたレーザ光
は、コリメートレンズ５５で平行光束に集束され光束整
形プリズム５７で光束の断面が円形になるように成形さ
れ、反射ミラー５９で、ガルバノミラー６１方向に反射
される。ガルバノミラー６１に入射し、反射されたレー
ザ光は、ｆθレンズ６３で屈折し、ハーフミラー６５で
セル保持テーブル６７方向に反射され、熱書込み液晶１
０１を照射する。ガルバノミラー６１は、駆動部６２に
よって、所定角度範囲内を一定周期で揺動（往復駆動）
され、レーザ光を主走査方向に振って、熱書込み液晶１
０１を水平方向（主）走査する。

【００２１】なお、図示していないが、駆動部６２は、
ガルバノミラー６１の回転位置を検出し、回転位置に応
じた信号を出力する検出手段を備えている。ガルバノミ
ラー６１の回転位置検出手段は図示しないが、例えば、
ガルバノミラー６１の回転軸の回転角を検出するロータ
リーエンコーダを利用する。ロータリーエンコーダとし
ては、例えば、ガルバノミラー６１の回転軸に固定され
て一体に回転するエンコーダ板と、エンコーダ板の外周
に沿って一定間隔で形成されたスリットと、これらのス
リットを挟んで配置されたフォトインタラプタとを備
え、フォトインタラプタの受光信号変化に基づいて回転
角を検出する。エンコーダ板の絶対位置は、エンコーダ
板に設けられた原点検知部の検知により取得し、この原
点位置からの回転角をエンコーダ板およびフォトインタ
ラプタにより検知する。本実施例では、電源投入時およ
び適時に駆動部６２を駆動して原点位置を取得し、原点
位置の補正を行なう。

【００２２】以上、本発明について、ガルバノミラーを
有する熱書込み液晶用のレーザ書込み装置に適用した実
施例に基づいて説明したが、本発明は、レーザ光を利用
した描画装置、例えばレーザプリンタ、レーザコピー等
にも適用可能であり、ポリゴンミラーを有する描画装置
にも適用可能である。

【００２３】また、図示実施例では、描画基準位置を、
描画領域外の１点のみで検出したが、２点、あるいは複
数の点で検出し、各点を通過する時間間隔を測定して、
偏向ミラーの駆動速度補正、あるいはレーザ光源のオン
／オフ速度補正を行なえば、より高精度の描画が可能に
なる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
レーザ光の描画基準位置を、レーザ光を偏向する偏向ミ
ラーの回転角の検出によって制御するので、水平同期を
とるための光学的な検出手段が不要になり、簡単な構成
で水平同期がとれ、描画位置の制御が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を熱書込み液晶への書込み装置に適用し
た一実施例の構成をブロックで示す図である。

【図２】同書込み装置の書込み動作に関するフローチャ
ートを示した図である。

【図３】熱書込み装置の別の実施例を、より具体的に示
す平面図である。

【図４】図３の切断線IV−IVに沿った断面図である。

【符号の説明】 １０ 液晶書き込み装置 １１ 発光部 １５ 主走査部 １９ 主走査駆動部 ２１ 水平同期検出部 ５３ レーザ光源 ５５ コリメートレンズ ５７ 光束整形プリズム ６１ ガルバノミラー ６３ ｆθレンズ ６５ ハーフミラー ６７ 液晶保持テーブル １０１ 熱書込み液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古澤 宏一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源からのレーザ光を、その反射
   面で反射させて描画面に対し走査する偏向ミラーを備え
   たレーザ描画装置であって、 前記偏向ミラーを回転駆動する駆動手段と、 前記偏向ミラーの回転位置を検出する検出手段と、 この検出手段が検出した特定の位置に基づいて前記レー
   ザ光による描画位置を制御する描画制御手段と、を備え
   たことを特徴とするレーザ描画装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記偏向ミラーは、
   前記レーザ光を直線的に走査させることを特徴とするレ
   ーザ描画装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記偏向ミ
   ラーは、所定角度範囲で揺動するガルバノミラーである
   ことを特徴とするレーザ描画装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、前記偏向ミ
   ラーは、回転するポリゴンミラーであることを特徴とす
   るレーザ描画装置。
5. 【請求項５】 請求項３において、前記ガルバノミラー
   を揺動させる駆動手段は、ガルバノミラーの揺動位置を
   検出する検出手段を備えていることを特徴とするレーザ
   描画装置。