JPH10170849A - Control method for inner surface scan type optical beam scanner - Google Patents
Control method for inner surface scan type optical beam scannerInfo
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- JPH10170849A JPH10170849A JP8340370A JP34037096A JPH10170849A JP H10170849 A JPH10170849 A JP H10170849A JP 8340370 A JP8340370 A JP 8340370A JP 34037096 A JP34037096 A JP 34037096A JP H10170849 A JPH10170849 A JP H10170849A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、複数本の光ビー
ムを合波して共通の走査光学系により円筒ドラム内面を
走査する内面走査型光ビーム走査装置の制御方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling an inner-surface scanning light beam scanning apparatus that combines a plurality of light beams and scans the inner surface of a cylindrical drum with a common scanning optical system.
【0002】[0002]
【従来の技術】円筒ドラムの内面にレーザーなどの光ビ
ームを導いて走査を行う内面走査型光ビーム走査装置が
公知である。この装置で記録速度を上げるために光ビー
ムを複数本にする方式、すなわちマルチビーム方式が提
案されている。2. Description of the Related Art There is known an inner surface scanning type light beam scanning device which scans by guiding a light beam such as a laser beam to the inner surface of a cylindrical drum. In order to increase the recording speed in this apparatus, a method of using a plurality of light beams, that is, a multi-beam method has been proposed.
【0003】内面走査型の装置では、円筒ドラムの中心
軸に沿って導入される複数本の光ビームを、この中心軸
に対して45°の角度をもって高速回転する反射ミラー
(スピナー)によって円筒ドラム内面に導く。しかしこ
の場合に複数の光ビームの位置を固定してスピナーに導
くと、スピナーの回転角の変化に伴って光ビームの相対
位置が周期的に変化する。このため記録ドラムに記録さ
れる複数の走査線が周期的に湾曲し、互いに交差するこ
とになり、正しい走査ができなくなる。In an inner surface scanning type apparatus, a plurality of light beams introduced along a central axis of a cylindrical drum are rotated by a reflecting mirror (spinner) which rotates at a high angle of 45 ° with respect to the central axis. Guide to the inside. However, in this case, when the positions of the plurality of light beams are fixed and guided to the spinner, the relative positions of the light beams periodically change as the rotation angle of the spinner changes. For this reason, a plurality of scanning lines recorded on the recording drum periodically bend and intersect with each other, so that correct scanning cannot be performed.
【0004】そこで複数の光ビームのうち1本の光ビー
ムを基準ビームとして走査光学系の中心軸上(記録ドラ
ムの中心軸上)に位置合せし、スピナーの回転に同期し
て他の光ビームをこの基準ビームを中心として旋回させ
ることが考えられている。この場合スピナーと他の光ビ
ームの位相を変えることにより走査線の湾曲を除去して
直線にすることができる。また基準ビームと他の光ビー
ムとの間隔を変えることにより走査線の間隔を変化させ
ることができる。Therefore, one of the plurality of light beams is positioned on the center axis of the scanning optical system (on the center axis of the recording drum) as a reference beam, and the other light beams are synchronized with the rotation of the spinner. Has been considered to be swiveled about this reference beam. In this case, by changing the phase of the spinner and the other light beams, the curvature of the scanning line can be eliminated to make the scanning line straight. Also, by changing the distance between the reference beam and another light beam, the distance between the scanning lines can be changed.
【0005】例えば特開平5−27188号、特開平5
−276335号には、偏向量が固定された偏向素子
(プリズムなど)を、スピナーの回転に同期して回転さ
せる方式が示されている。また米国特許第509735
1号、米国特許第5502709号には、基準ビーム以
外の他の光ビームを二次元的に偏向する方式が提案され
ている。For example, JP-A-5-27188, JP-A-5-27188
No. 276335 discloses a method of rotating a deflection element (such as a prism) having a fixed deflection amount in synchronization with the rotation of a spinner. U.S. Pat.
No. 1, US Pat. No. 5,502,709 proposes a method of two-dimensionally deflecting a light beam other than the reference beam.
【0006】[0006]
【従来技術の問題点】偏向量が固定された偏向素子を回
転させる前者の方式は、偏向量が一定であるためビーム
間隔を変えることができず、従って走査線間隔も変えら
れないという問題があった。なお走査線の間隔は記録密
度によって変えるのが望ましいが、この従来技術では記
録密度に対応して走査線密度を変えられないという不都
合がある。また高速回転するスピナーに同期させて偏向
素子を安定して回転させるためには高精度な機械的な回
転伝動機構が必要になるが、このように機構は入手が困
難であったり高価であった。2. Description of the Prior Art The former method of rotating a deflection element having a fixed deflection amount has a problem that the beam interval cannot be changed because the deflection amount is constant, and therefore the scanning line interval cannot be changed. there were. Although it is desirable to change the interval between scanning lines depending on the recording density, this conventional technique has a disadvantage that the scanning line density cannot be changed corresponding to the recording density. In order to stably rotate the deflecting element in synchronization with the spinner that rotates at high speed, a high-precision mechanical rotation transmission mechanism is required, but such a mechanism is difficult to obtain or expensive. .
【0007】また光ビームを二次元的に偏向する後者の
方式では、複数のピエゾミラーや音響光学素子(Acoust
o-optic Modulator、以下AOMという)を組合わせて
直交する2方向(x、Y方向)に互いに一定の関係を持
たせつつ両方向に複雑に二次元偏向することが必要にな
る。このため制御が複雑であり、品質を安定させること
が難しく、高価でもあった。In the latter method of two-dimensionally deflecting a light beam, a plurality of piezo mirrors and acousto-optical elements (Acoust
It is necessary to combine an o-optic modulator (hereinafter, referred to as AOM) to perform a complicated two-dimensional deflection in two orthogonal directions (x, Y directions) while maintaining a fixed relation to each other. For this reason, control was complicated, it was difficult to stabilize quality, and it was expensive.
【0008】[0008]
【発明の目的】この発明はこのような事情に鑑みなされ
たものであり、複数本の光ビームを用いる場合に単純な
制御で走査線を直線にしかつ走査線間隔を容易に変更で
き、構成を簡単にすることが可能な内面走査型光ビーム
走査装置の制御方法を提案することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and when a plurality of light beams are used, the scanning lines can be straightened by simple control and the scanning line interval can be easily changed. An object of the present invention is to propose a control method of an inner surface scanning type light beam scanning device which can be simplified.
【0009】[0009]
【発明の構成】この発明によればこの目的は、複数の光
ビームを合波してスピナーにより円筒ドラム内面を走査
する内面走査型光ビーム走査装置の制御方法において、
1本の光ビームを前記スピナーおよび円筒ドラムの共通
な中心軸に沿ってスピナーへ入射し、他の光ビームを前
記中心軸を含む平面内で予め各光ビームに対して別々に
決めた一定角度θy傾けると共に、この傾き角度θyと
スピナーの回転角度ψとにより所定演算式で決まる角度
θxだけ回転軸を含む前記平面に対し直交方向へ傾ける
ように制御することを特徴とする内面走査型光ビーム走
査装置の制御方法、により達成される。According to the present invention, an object of the present invention is to provide a control method of an inner surface scanning type light beam scanning apparatus for combining a plurality of light beams and scanning the inner surface of a cylindrical drum by a spinner.
One light beam is incident on the spinner along the central axis common to the spinner and the cylindrical drum, and the other light beam is fixed at a predetermined angle for each light beam separately in a plane including the central axis. an inner surface scanning type light beam that is controlled so as to be tilted in the direction orthogonal to the plane including the rotation axis by an angle θx determined by a predetermined arithmetic expression based on the tilt angle θy and the rotation angle の of the spinner. Control method of the scanning device.
【0010】ここにθxを求める演算式は後記するよう
に、ψ≠0の時は、θx=θy(1−cosψ)/sinψ)
であり、ψ=0の時はθx=0とする。このようにy方
向の傾きθyは固定値とするから、X方向の傾きθxだ
けを演算すればよくなる。このため特に演算回路の構成
が単純になるものである。As will be described later, an arithmetic expression for determining θx is as follows: when 0, θx = θy (1-cosψ) / sinψ)
When ψ = 0, θx = 0. As described above, since the inclination θy in the y direction is a fixed value, only the inclination θx in the X direction needs to be calculated. Therefore, the configuration of the arithmetic circuit is particularly simplified.
【0011】また走査ラインの間隔dはフォーカシング
レンズ(集光レンズ)の焦点距離をfとして、d=f・
θyにより決めることができるから、逆に希望の間隔d
を得るためのy方向の傾きθyをθy=d/fで決める
ことができる。このため設定が非常に簡単である。The distance d between the scanning lines is given by d = f · f where f is the focal length of the focusing lens (condensing lens).
θy, the desired interval d
Can be determined by θy = d / f. Therefore, the setting is very simple.
【0012】光ビームは3本以上とすることもできる。
この場合は1本(基準ビーム)をスピナーの中心軸上に
おき、2本目の光ビームをθy=d/fでy方向に傾
け、3本目以降の光ビームを−θy、2θy、−2θ
y、3θy、…でy方向に傾ければよい。なお各光ビー
ムのX方向の傾きθxは、それぞれのY方向の傾きθ
y、−θy、2θy、−2θy、3θy、…を用いて演
算するのは勿論である。The number of light beams may be three or more.
In this case, one (reference beam) is placed on the center axis of the spinner, the second light beam is inclined in the y direction at θy = d / f, and the third and subsequent light beams are set to −θy, 2θy, −2θ.
y, 3θy,... Note that the inclination θx in the X direction of each light beam is the inclination θ in the respective Y directions.
Of course, the calculation is performed using y, −θy, 2θy, −2θy, 3θy,.
【0013】なおこの方法によれば、基本ビームに対し
て他の光ビームには主走査方向の時間的ずれ、すなわち
走査位相のずれが生じることになる。この位相のずれは
画像信号のクロックタイミングを補正することにより消
去することができる。この演算は後記する。According to this method, a time shift in the main scanning direction, that is, a scan phase shift occurs in the other light beams with respect to the basic beam. This phase shift can be eliminated by correcting the clock timing of the image signal. This calculation will be described later.
【0014】[0014]
【原理】図4は原理説明図、図5は円筒ドラムDの内面
に描かれる走査ラインを示す図である。L0は基準ビー
ム、L1は他の光ビームである。これらの光ビームL0、
L1は、フォーカシングレンズ(図示せず)を通り、ド
ラムDの中心軸CL上で回転するスピナーによりドラム
Dの半径方向に反射され、ドラムDの内面に結像する。[Principle] FIG. 4 is a view for explaining the principle, and FIG. 5 is a view showing scanning lines drawn on the inner surface of the cylindrical drum D. L 0 is the reference beam, L 1 is the other light beam. These light beams L 0 ,
L 1 passes through a focusing lens (not shown), is reflected in the radial direction of the drum D by a spinner rotating on the center axis CL of the drum D, and forms an image on the inner surface of the drum D.
【0015】ドラムDの回転角度はψで示される。基準
ビームL0はドラムDの中心軸CL上に沿って入射し、
ドラムDの内面に図5に示すように直線の走査ラインす
なわち基準走査ラインSL0を描く。他のビームL1はψ
=ψ0の方向に微少角度θy傾けてスピナーに入射する
ものとする。従ってこの光ビームL1は斜め入射ビーム
ということにする。The rotation angle of the drum D is indicated by ψ. The reference beam L 0 is incident along the center axis CL of the drum D,
Draw scan line or reference scan line SL 0 of the straight line as shown in FIG. 5 on the inner surface of the drum D. Other beam L 1 is ψ
= Tilt small angle θy in the direction of the [psi 0 shall be incident on the spinner. Thus the light beam L 1 is the fact that obliquely incident beam.
【0016】この斜め入射ビームL1は図5に示すよう
に湾曲した走査ラインSL1を描き、スピナーがψ=ψ0
となるときに基準走査ラインSL0から最も離れる。そ
の距離dは、d=f・θyである。ここにfはフォーカ
シングレンズの焦点距離である。This oblique incident beam L 1 draws a curved scanning line SL 1 as shown in FIG. 5, and the spinner makes ψ = ψ 0
Farthest from the reference scan line SL 0 when the. The distance d is d = f · θy. Here, f is the focal length of the focusing lens.
【0017】ドラムD上の座標x、yを図5のように決
めれば、斜め入射ビームL1による走査ラインSL1は、
次式で表すことができる。 x=f・θy・sin(ψ−ψ0) y=f・θy・cos(ψ−ψ0)The coordinate x on the drum D, it is determined as shown in FIG. 5 a y, scan lines SL 1 by the oblique incidence beam L 1 is
It can be expressed by the following equation. x = f · θy · sin (ψ−ψ 0 ) y = f · θy · cos (ψ−ψ 0 )
【0018】この状態で斜め入射ビームL1の入射方向
を、θyの傾斜方向に対して直交する方向にθxだけ傾
けるものとする。この時の斜め入射ビームL1の走査線
SL1は次の式で表すことができる。 x=f・θy・sin(ψ−ψ0)−f・θx・cos(ψ−ψ0)…(a) y=f・θy・cos(ψ−ψ0)+f・θx・sin(ψ−ψ0)…(b)[0018] The incident direction of the oblique incidence beam L 1 in this state, it is assumed that the tilting only θx in the direction perpendicular to the direction of inclination of [theta] y. Scan line SL 1 of the oblique incidence beam L 1 at this time can be expressed by the following equation. x = f · θy · sin ( ψ-ψ 0) -f · θx · cos (ψ-ψ 0) ... (a) y = f · θy · cos (ψ-ψ 0) + f · θx · sin (ψ- ψ 0 )… (b)
【0019】ここにθyは定数、θxはスピナーの回転
角度ψに同期して変化するものであって角度ψの関数で
ある。Here, θy is a constant, and θx changes in synchronization with the rotation angle の of the spinner and is a function of the angle ψ.
【0020】走査ラインSL1を直線とし基準走査ライ
ンSL0との間隔を一定値dとするためには、上に求め
た式(b)のyが一定値d=f・θyになることが必要
である。すなわち、 f・θy=f・θy・cos(ψ−ψ0)+f・θx・sin(ψ−ψ0) θy(1−cos(ψ−ψ0))=θx・sin(ψ−ψ0) ∴θx=θy(1−cos(ψ−ψ0))/sin(ψ−ψ0)…(c) :但しψ≠ψ0 となる。なおψ=ψ0の時にはθx=0とする。In order for the scanning line SL 1 to be a straight line and the interval from the reference scanning line SL 0 to be a constant value d, y in the equation (b) obtained above must be a constant value d = f · θy. is necessary. That is, f · θy = f · θy · cos (ψ−ψ 0 ) + f · θx · sin (ψ−ψ 0 ) θy (1−cos (ψ−ψ 0 )) = θx · sin (ψ−ψ 0 ) ∴θx = θy (1-cos ( ψ-ψ 0)) / sin (ψ-ψ 0) ... (c): However the ψ ≠ ψ 0. It should be noted that the θx = 0 at the time of ψ = ψ 0.
【0021】以上の説明から、θyを走査ラインS
L0、SL1の間隔dを所定間隔d0にするようにθy=
d0/fにより決定した後、θxを上記の式(c)に従
ってスピナーの回転と共に変化させれば、間隔d0の直
線からなる走査ラインSL0、SL1とすることができる
ことが解る。From the above description, θy is set to the scanning line S
Θy = θy so that the interval d between L 0 and SL 1 is a predetermined interval d 0.
After determining by d 0 / f, if θx is changed along with the rotation of the spinner according to the above equation (c), it can be understood that the scanning lines SL 0 and SL 1 formed by straight lines at the interval d 0 can be obtained.
【0022】なおこの場合には、走査ラインSL1は基
準走査ラインSL0とX方向(主走査方向)の位相が変
化する。この変動量は次式で求めることができる。すな
わち上記の式(a)に(c)式で求めたθxを代入し
て、次式を得る。 θx=f・θy・sin(ψ−ψ0)−f・θy・cos(ψ−ψ0)(1−cos(ψ −ψ0))/sin(ψ−ψ0)…(d) 従って走査ラインSL1の同期信号を式(d)により補
正すればよい。[0022] Note that in this case, the scan line SL 1 is the phase of the reference scan line SL 0 and X direction (main scanning direction) is changed. This variation can be obtained by the following equation. That is, the following equation is obtained by substituting θx obtained by equation (c) into equation (a). θx = f · θy · sin ( ψ-ψ 0) -f · θy · cos (ψ-ψ 0) (1-cos (ψ -ψ 0)) / sin (ψ-ψ 0) ... (d) thus scanning a synchronization signal line SL 1 may be corrected by formula (d).
【0023】このようにこの発明によれば、走査ライン
間隔をdにする場合は、y方向の傾き(偏向角)θyを
d/fの一定値に設定し、X方向の傾き(偏向角)θx
だけを式(c)により演算し走査すればよいから、制御
が単純である。As described above, according to the present invention, when the scanning line interval is set to d, the inclination (deflection angle) θy in the y direction is set to a constant value of d / f, and the inclination (deflection angle) in the X direction is set. θx
Is calculated by equation (c) and scanning is performed, so that the control is simple.
【0024】また、θyが固定値で良いので、この方向
の偏向は、例えばメカニカルにミラーを動かして、その
角度に予め設定しておけばよいので高速に変更するため
のAO素子やピエゾミラーなどが不要となり安価な構成
とすることが可能である。ここにθxの演算は走査しな
がらリアルタイム(実時間)に演算してもよいが、演算
結果をメモリしておいてこの結果を読出しながら走査す
るようにしてもよい。Further, since θy may be a fixed value, the deflection in this direction may be performed by, for example, mechanically moving a mirror and setting the angle in advance, so that an AO element or a piezo mirror for changing at a high speed can be used. Becomes unnecessary, and an inexpensive configuration can be realized. Here, the calculation of θx may be performed in real time (real time) while scanning, but the calculation result may be stored in memory and scanning may be performed while reading this result.
【0025】[0025]
【実施態様】図1は本発明の一実施態様を一部省いて示
す概念図、図2はその制御系のブロック図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention partially omitted, and FIG. 2 is a block diagram of a control system thereof.
【0026】図1、2において10、12はレーザーダ
イオードである。これらのレーザーダイオード10、1
2は直線偏光の光ビーム(レーザービーム)L0、L1を
射出するから、これらを偏光方向が互いに直交するよう
に配置し、両光ビームL0、L1をコリメーティングレン
ズ14、16で平行ビームとした後、音響光学素子AO
M1、AOM2を介して偏光ビームスプリッタ18に導
き、ここで合波するものである。なお一方の光ビームL
0を基準ビームとする場合は、AOM1を省くことがで
きる。In FIGS. 1 and 2, reference numerals 10 and 12 denote laser diodes. These laser diodes 10, 1
2 emits linearly polarized light beams (laser beams) L 0 and L 1 , these are arranged so that their polarization directions are orthogonal to each other, and the two light beams L 0 and L 1 are collimated by the collimating lenses 14 and 16. After the collimated beam by the acousto-optic element AO
The light is guided to the polarization beam splitter 18 via M1 and AOM2, where it is multiplexed. Note that one light beam L
When 0 is used as the reference beam, AOM1 can be omitted.
【0027】この合波された光ビームL2はさらにビー
ムエキスパンダ20を構成するレンズ22および24に
おいてビーム径の拡大・変更が行われる。このビームL
2はドラム(円筒)26の中心軸CLに沿ってドラム2
6内に導かれる。The beam diameter of the combined light beam L 2 is further expanded and changed in the lenses 22 and 24 constituting the beam expander 20. This beam L
2 is the drum 2 along the center axis CL of the drum (cylindrical) 26.
It is led into 6.
【0028】ドラム26の中心軸CL上には、走査光学
系を形成するフォーカシングレンズ(集光レンズ)28
およびスピナー30が設けられている。このスピナー3
0は中心軸(回転軸)に対してほぼ45°の反射面を持
ち、モータにより高速回転される。なおこのモータには
角度検出手段としてのロータリーエンコーダ32が取付
けられ、スピナー30の回転角(ψ=ωt)が検出され
る。このスピナー30に導かれるビームは、回転軸上に
あるビームエキスパンダ20およびフォーカシングレン
ズ28を通って、ドラム26の内周面あるいは記録シー
ト34に合焦する。On a central axis CL of the drum 26, a focusing lens (condensing lens) 28 forming a scanning optical system is provided.
And a spinner 30. This spinner 3
Numeral 0 has a reflection surface of approximately 45 ° with respect to the central axis (rotation axis) and is rotated at high speed by a motor. Note that a rotary encoder 32 as an angle detecting means is attached to this motor, and the rotation angle (ψ = ωt) of the spinner 30 is detected. The beam guided to the spinner 30 passes through the beam expander 20 and the focusing lens 28 on the rotation axis, and focuses on the inner peripheral surface of the drum 26 or the recording sheet 34.
【0029】なおビームエキスパンダ20にはビームス
プリッタ36が設けられている。このビームスプリッタ
36は合波ビームL2の一部を分割して4分割位置検出
素子38に導き、光ビームL0、L1のビーム位置が検出
される。これらビームスプリッタ36、4分割位置検出
素子38はビーム位置検出手段を形成する。The beam expander 20 is provided with a beam splitter 36. The beam splitter 36 is led to the multiplexing beam L 4 divided position detecting device 38 by dividing a part of 2, the beam position of the light beam L 0, L 1 is detected. The beam splitter 36 and the divided position detecting element 38 form a beam position detecting means.
【0030】AOM1、AOM2はトランスデューサが
発生する超音波により駆動され、超音波が生成する定在
波で入射ビームを回折する。この時の1次回折光が0次
光カット板(図示せず)で選択される。この超音波駆動
信号の周波数を変えることにより光ビームL0、L1の角
度が変化する。AOM1 and AOM2 are driven by ultrasonic waves generated by the transducer, and diffract an incident beam by a standing wave generated by the ultrasonic waves. The first-order diffracted light at this time is selected by a zero-order light cut plate (not shown). By changing the frequency of the ultrasonic drive signal, the angles of the light beams L 0 and L 1 change.
【0031】AOM1、AOM2は2次元に偏向可能な
ものとする。すなわち互いに直交する方向へ2組のトラ
ンスデューサを持ち、両方向に独立に偏向できる。なお
ここでは一方の光ビームL0を基準ビームとして、ドラ
ム26およびスピナー30の中心軸CL上に位置させる
ものとする。AOM1 and AOM2 can be deflected two-dimensionally. That is, it has two sets of transducers in directions orthogonal to each other and can deflect independently in both directions. Note here one of the light beam L 0 as the reference beam shall be positioned on the center axis CL of the drum 26 and the spinner 30.
【0032】基準ビームL0を正確に中心軸CL上に位
置させることができれば、AOM1は不用である。これ
が困難なら基準ビームL0のビーム位置をビーム位置検
出素子38で検出し、AOM1による補正データをメモ
リしておき、走査時に基準ビームL0を正しく中心軸C
Lに位置合わせする。If the reference beam L 0 can be accurately positioned on the central axis CL, the AOM 1 is unnecessary. If this is difficult, the beam position of the reference beam L 0 is detected by the beam position detecting element 38, and the correction data by the AOM 1 is stored in memory, and the reference beam L 0 is correctly corrected during scanning.
Align to L.
【0033】AOM2は前記原理で説明したように、斜
め入射ビームL1をx、y方向にそれぞれθx、θy傾
ける。傾きθyはAOM制御部40で求められ、この傾
きθyの傾きを発生させるための周波数を有する駆動信
号がAOM2の一方のトランスデューサに加えられる。
ここにθyは前記したように、走査ライン間隔dとフォ
ーカシングレンズ28の焦点距離fから決まる固定値で
ある。[0033] AOM2, as described in the principle, each oblique incident beam L 1 x, the y-direction [theta] x, tilting [theta] y. The inclination θy is obtained by the AOM control unit 40, and a drive signal having a frequency for generating the inclination θy is applied to one transducer of the AOM2.
Here, θy is a fixed value determined by the scanning line interval d and the focal length f of the focusing lens 28 as described above.
【0034】θxはθx演算部42において演算され
る。この演算はスピナー回転角度ψとθyとを用いて前
記式(c)に従って行われる。この結果であるθxはA
OM制御部44に入力され、ここでθxの傾きを生成す
るための周波数を求める。この周波数の駆動信号がAO
M2の他方のトランスデューサに加えられる。このθx
の演算は走査中にリアルタイムに行ってもよいが、演算
結果をメモリしておき、走査時にこのメモリからデータ
を読出すようにしてもよい。Θx is calculated by the θx calculation unit 42. This calculation is performed according to the above equation (c) using the spinner rotation angles ψ and θy. The resulting θx is A
The frequency is input to the OM control unit 44, and a frequency for generating a gradient of θx is obtained here. The drive signal of this frequency is AO
M2 is applied to the other transducer. This θx
May be performed in real time during scanning, or the result of the calculation may be stored in memory and data may be read from this memory during scanning.
【0035】なお斜め入射ビームL1のビーム位置をビ
ーム位置検出素子38で検出し、この検出したビーム位
置をAOM制御部42あるいは40に帰還させて、ビー
ム位置をθxあるいはθyに合致させるように補正する
のがよい。この補正は走査しながらリアルタイムに行っ
てもよいし、予備的に走査を行ってこの補正のためのデ
ータを予めメモリしておいてもよい。It should be noted the beam position of the oblique incident beam L 1 is detected by the beam position detecting device 38, is fed back to the detected beam position to the AOM control part 42 or 40, so as to match the beam position in θx or θy It is better to correct. This correction may be performed in real time while scanning, or preliminary scanning may be performed and data for this correction may be stored in advance.
【0036】レーザーダイオード10、12は光源制御
部46により制御される。光源制御部46はスピナー3
0の回転角度ψに同期するクロックタイミングに基づ
き、2値画像信号に従ってレーザーダイオード10、1
2をオン・オフする。ここに基準ビームL0を射出する
レーザーダイオード10は回転角度ψに同期するクロッ
クタイミングでオン・オフされる。しかし斜め入射ビー
ムL1を射出するレーザーダイオード12は、前記式
(d)に従って補正されたクロックタイミングでオン・
オフされる。The laser diodes 10 and 12 are controlled by a light source controller 46. The light source controller 46 is the spinner 3
Based on the clock timing synchronized with the rotation angle の of 0, the laser diodes 10, 1
Turn 2 on / off. Laser diode 10 for emitting the reference beam L 0 here is turned on and off at a clock timing synchronized to the rotation angle [psi. However laser diode 12 for emitting the oblique incident beam L 1 is on the clock timing is corrected according to the equation (d)
Turned off.
【0037】[0037]
【他の実施態様】図3は他の実施態様を示す図である。
この図において符号50はヘリウム・ネオンやアルゴン
などのレーザー光源である。このレーザー光源50から
射出された一本のレーザービームL00は、偏向ビームス
プリッタ52でP偏光(電界の振動面が、入射光と反射
光を含む入射面に対して平行な偏光)と、S偏光(電界
の振動面が入射面に対して垂直な偏光)とに分割され
る。P偏光の光ビームは基準ビームL0であり、レンズ
群を介してAOM1に入射される。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment.
In this figure, reference numeral 50 denotes a laser light source such as helium / neon or argon. The laser light source 50 a single laser beam L 00 emitted from a P-polarized light by the polarizing beam splitter 52 (the plane of vibration of the electric field, polarization parallel to the incident plane including the incident light reflected light), S Polarization (polarization in which the vibration plane of the electric field is perpendicular to the plane of incidence). The P-polarized light beam is the reference beam L 0 and is incident on the AOM 1 via the lens group.
【0038】ビームスプリッタ52で分割されたS偏光
の光ビームL1は、ミラー54およびレンズ群を介して
AOM2に入射される。両光ビームL0、L1はそれぞれ
レンズ群で拡大された後、ミラー56および偏光ビーム
スプリッタ58で合波される。なおこの図3では図1、
2と同一部分に同一符号を付したから、その説明はくり
返えさない。The S-polarized light beam L 1 split by the beam splitter 52 is incident on the AOM 2 via the mirror 54 and the lens group. The two light beams L 0 and L 1 are each expanded by a lens group and then combined by a mirror 56 and a polarizing beam splitter 58. In FIG. 3, FIG.
Since the same reference numerals are given to the same portions as 2, the description will not be repeated.
【0039】この発明ではAOMに変えて可動ミラーを
用いることができる。この用いる可動ミラーは、ピエゾ
素子を利用したピエゾミラー、ガルバノメータを利用し
たガルバノミラーなどが使用可能である。以上説明した
実施態様では、スピナー30はドラム26の中心軸Cに
対して45°の角度をもって回転するミラーを用いてい
るが、ミラーに代えて回折格子を回転させて中心軸CL
に沿って導かれる光ビーム(レーザービーム)をドラム
内面に導くようにしてもよい。In the present invention, a movable mirror can be used instead of the AOM. As the movable mirror to be used, a piezo mirror using a piezo element, a galvanometer mirror using a galvanometer, or the like can be used. In the embodiment described above, the spinner 30 uses a mirror that rotates at an angle of 45 ° with respect to the central axis C of the drum 26. However, instead of the mirror, the diffraction grating is rotated to rotate the central axis CL.
A light beam (laser beam) guided along the line may be guided to the inner surface of the drum.
【0040】[0040]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、1本の光ビー
ムを基準ビームとしてスピナーの中心軸上に入射し、他
の斜め入射ビームを中心軸を含む平面内で一定角度θy
傾けると共に、この平面に直交する方向にスピナー回転
角度ψとθyとにより所定演算式で決まる角度θx傾け
るようにしたものである。According to the first aspect of the present invention, one light beam is incident on the central axis of the spinner as a reference beam, and the other obliquely incident beam is at a constant angle θy in a plane including the central axis.
At the same time, the angle θx is determined in a direction perpendicular to this plane by an angle θx determined by a predetermined arithmetic expression based on the spinner rotation angles ψ and θy.
【0041】このため斜め入射ビームは一方へ固定角度
θy傾けつつ、他方へだけスピナー回転角度ψの関数で
ある角度θx傾ければよいから、制御が単純になる。こ
こにθxは式(c)により求めることができるだけでな
く、θyの可動機構を安価に構成することが可能とな
る。(請求項2)。また固定角度θyは、走査ライン間
隔dとフォーカシングレンズの焦点距離fから求めるこ
とができ、間隔dを変えることが容易である(請求項
3)。For this reason, the obliquely incident beam need only be inclined to one side at a fixed angle θy and only to the other side at an angle θx which is a function of the spinner rotation angle ψ, so that the control is simplified. Here, not only θx can be obtained by the equation (c), but also the movable mechanism of θy can be configured at low cost. (Claim 2). Further, the fixed angle θy can be obtained from the scanning line interval d and the focal length f of the focusing lens, and it is easy to change the interval d.
【0042】この発明は3本以上の光ビームを用いるこ
ともできる。この場合は斜め入射ビームのθyをd/f
の1倍、−1倍、2倍、−2倍、3倍…に設定すればよ
い(請求項4)。またこの発明によれば、各走査ライン
は走査方向に時間的ずれを生じることが避けられない。
そこで各光ビームのクロックタイミングをスピナーの回
転角度により補正すればよい(請求項5)。The present invention can use three or more light beams. In this case, θy of the oblique incident beam is set to d / f
, -1 times, 2 times, -2 times, 3 times,... (Claim 4). Further, according to the present invention, it is inevitable that each scanning line is shifted in time in the scanning direction.
Therefore, the clock timing of each light beam may be corrected based on the rotation angle of the spinner.
【図1】本発明の一実施態様の概念図FIG. 1 is a conceptual diagram of one embodiment of the present invention.
【図2】その制御ブロック図FIG. 2 is a control block diagram thereof.
【図3】他の実施態様の概念図FIG. 3 is a conceptual diagram of another embodiment.
【図4】原理の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a principle.
【図5】走査ラインを説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating a scanning line.
10、12 レーザー光源 20 ビームエキスパンダ D、26 円筒ドラム 28 フォーカシングレンズ 30 スピナー 40、44 AOM制御部 42 θx演算部 46 光源制御部 L0、L1 光ビーム L2 合波光ビーム CL 中心軸 AOM1、AOM2 音響光学素子10, 12 Laser light source 20 Beam expander D, 26 Cylindrical drum 28 Focusing lens 30 Spinner 40, 44 AOM control unit 42 θx calculation unit 46 Light source control unit L 0 , L 1 light beam L 2 combined light beam CL Central axis AOM 1, AOM2 acousto-optic device
Claims (5)
り円筒ドラム内面を走査する内面走査型光ビーム走査装
置の制御方法において、 1本の光ビームを前記スピナーおよび円筒ドラムの共通
な中心軸に沿ってスピナーへ入射し、他の光ビームを前
記中心軸を含む平面内で予め各光ビームに対して別々に
決めた一定角度θy傾けると共に、この傾き角度θyと
スピナーの回転角度ψとにより所定演算式で決まる角度
θxだけ回転軸を含む前記平面に対し直交方向へ傾ける
ように制御することを特徴とする内面走査型光ビーム走
査装置の制御方法。1. A control method for an inner surface scanning type light beam scanning apparatus which combines a plurality of light beams and scans an inner surface of a cylindrical drum by a spinner, wherein one light beam is shared by a central axis of the spinner and the cylindrical drum. Incident on the spinner along, and tilt other light beams in a plane including the central axis by a predetermined angle θy separately determined for each light beam in advance, and by using the tilt angle θy and the rotation angle の of the spinner, A control method for an inner surface scanning type light beam scanning device, characterized in that control is performed so as to incline in a direction perpendicular to the plane including the rotation axis by an angle θx determined by a predetermined arithmetic expression.
(1−cosψ)/sinψであり、ψ=0の時θx=0であ
る請求項1の内面走査型光ビーム走査装置の制御方法。2. The predetermined arithmetic expression is: θx = θy when ψ ≠ 0
2. The method according to claim 1, wherein (1−cos の) / sinψ, and θψ = 0 when ψ = 0.
をd、フォーカシングレンズの焦点距離をfとして、d
=f・θyとなるように傾き角度θyを設定する請求項
1または2の内面走査型光ビーム走査装置の制御方法。3. The distance d between scanning lines drawn by a plurality of light beams and the focal length f of a focusing lens are denoted by d.
3. The control method for an inner surface scanning type light beam scanning device according to claim 1, wherein the inclination angle θy is set so that = f · θy.
1本を中心軸上におき、他の光ビームの中心軸を含む平
面内の傾き角度θyを、d/fの整数倍とする請求項1
〜3のいずれかの内面走査型光ビーム走査装置の制御方
法。4. Scanning with three or more light beams, placing one of them on the central axis, and setting the inclination angle θy in a plane including the central axis of the other light beams to an integral multiple of d / f. Claim 1
3. The method for controlling an inner surface scanning type light beam scanning device according to any one of items 1 to 3.
査方法への時間的ずれを、画像信号のクロックタイミン
グをスピナーの回転角度ψに同期させることによって補
正する請求項1〜4の内面走査型光ビーム走査装置の制
御方法。5. The inner surface scanning according to claim 1, wherein a time shift of a scanning line drawn by a plurality of light beams to a main scanning method is corrected by synchronizing a clock timing of an image signal with a rotation angle ψ of a spinner. Control method of a scanning type light beam scanning device.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34037096A JP3655416B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Method for controlling inner surface scanning type light beam scanning device |
EP05012444A EP1571824B1 (en) | 1996-10-30 | 1997-10-29 | Method and apparatus for inner face scanning with multi beams |
DE69733529T DE69733529T2 (en) | 1996-10-30 | 1997-10-29 | Apparatus and method for multi-beam scanning of an inner surface |
EP97118849A EP0840493B1 (en) | 1996-10-30 | 1997-10-29 | Method and Apparatus for Inner Face Scanning with Multi Beams |
US09/847,351 US6369929B2 (en) | 1996-10-30 | 2001-05-03 | Method and apparatus for inner face scanning with multi beams |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH10170849A true JPH10170849A (en) | 1998-06-26 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006091377A (en) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Inner drum exposure system |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP34037096A patent/JP3655416B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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