JPS59160377A - 光学的走査装置 - Google Patents
光学的走査装置Info
- Publication number
- JPS59160377A JPS59160377A JP3090584A JP3090584A JPS59160377A JP S59160377 A JPS59160377 A JP S59160377A JP 3090584 A JP3090584 A JP 3090584A JP 3090584 A JP3090584 A JP 3090584A JP S59160377 A JPS59160377 A JP S59160377A
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- JP
- Japan
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- circuit
- period
- pulse
- output
- vibration
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/02—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by optical-mechanical means only
- H04N3/08—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by optical-mechanical means only having a moving reflector
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的走査装置、とくに光学系をねじり振動を
なす振動子により駆動して走査を行う光学的走査装置に
関するものである。
なす振動子により駆動して走査を行う光学的走査装置に
関するものである。
赤外線映像装置は周知のごとく狭い瞬間視野で対象物を
光学的に走査し、走査系通過後の赤外線を赤外線検知器
に入射させて光電変換することにより映像信号を得てい
る。この光学的走査は通富平面鏡の回転運動によって行
われる。
光学的に走査し、走査系通過後の赤外線を赤外線検知器
に入射させて光電変換することにより映像信号を得てい
る。この光学的走査は通富平面鏡の回転運動によって行
われる。
従来赤外線映像装置の光学的走査系においては平面鏡の
駆動は電気モータを原動力とし、伝達機構を介して行わ
れていた。しかしながらこのような走査系では電気モー
タの回転不均一に起因する平面鏡の運動不規則、伝達機
構の磨滅による故障等が生じやすい欠点があった。
駆動は電気モータを原動力とし、伝達機構を介して行わ
れていた。しかしながらこのような走査系では電気モー
タの回転不均一に起因する平面鏡の運動不規則、伝達機
構の磨滅による故障等が生じやすい欠点があった。
平面鏡の不規則な振動すなわぢ、振１陥の変動は光学的
に走査される範囲が変動し、周期の変動は走査信号の乱
れを生じる。
に走査される範囲が変動し、周期の変動は走査信号の乱
れを生じる。
本発明は前述の点に鑑みなされたもので、ねじり振動を
行う振動系によって光学系を駆動し、振動系の振動エネ
ルギーを該振動系の固有振動周期に強制同期せしめられ
るパルス発生回路から供給し、かつ該パルス発生回路の
同期を帰還制御によって行う新規なる光学的走査装置を
提供せんとするものである。
行う振動系によって光学系を駆動し、振動系の振動エネ
ルギーを該振動系の固有振動周期に強制同期せしめられ
るパルス発生回路から供給し、かつ該パルス発生回路の
同期を帰還制御によって行う新規なる光学的走査装置を
提供せんとするものである。
以下図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る光学的走査装置の一実施例を系統
図として示したもので、１は一端を固定されてねじり振
動を行う金属棒で、以下振動子と呼ぶことにする。振動
子１の振動に伴い、振動子１に固定された平面鏡２が回
転して光学的走査を行う。さらに振動子１には鉄片３が
固定されているが、この鉄片３とソレノイドコイル４は
電気エネルギーを振動子１の駆動エネルギーに変換する
役割をなすが、詳細な動作は次のように行われる。
図として示したもので、１は一端を固定されてねじり振
動を行う金属棒で、以下振動子と呼ぶことにする。振動
子１の振動に伴い、振動子１に固定された平面鏡２が回
転して光学的走査を行う。さらに振動子１には鉄片３が
固定されているが、この鉄片３とソレノイドコイル４は
電気エネルギーを振動子１の駆動エネルギーに変換する
役割をなすが、詳細な動作は次のように行われる。
振動子１に対する振動エネルギーは、ソレノイドコイル
４に流れる電流によって供給される。すなわち、ソレノ
イドコイル４に電流が流れると鉄片３を吸引し、該鉄片
３が取りつけられている振動子１にねじり応力を与え、
電流が断たれると弾性によって復元する。それゆえ図の
実施例においてはソレノイドコイル４に周期的パルス電
圧を供給して、振動子１を該パルス電圧の周期と等しい
周期で駆動する。このパルスの周期はパルス発生回路５
によって決定されるが、本実施例ではパルス発生回路５
には、自走マルチハイブレークを発振源として用いる。
４に流れる電流によって供給される。すなわち、ソレノ
イドコイル４に電流が流れると鉄片３を吸引し、該鉄片
３が取りつけられている振動子１にねじり応力を与え、
電流が断たれると弾性によって復元する。それゆえ図の
実施例においてはソレノイドコイル４に周期的パルス電
圧を供給して、振動子１を該パルス電圧の周期と等しい
周期で駆動する。このパルスの周期はパルス発生回路５
によって決定されるが、本実施例ではパルス発生回路５
には、自走マルチハイブレークを発振源として用いる。
このようなマルチハイブレークはオシロスコープの掃引
回路に用いられていて周知である。該マルチバイブレー
クの自走発振の周期は、振動子１の固有振動の周期より
僅かに低く設定しておく。
回路に用いられていて周知である。該マルチバイブレー
クの自走発振の周期は、振動子１の固有振動の周期より
僅かに低く設定しておく。
上記パルス発生回路５の出力パルス列は、波形整形回路
６を通ってのちパルス幅変調回路７にトリガ信号として
加えられ、該出力パルス列と等しい繰り返し周期を有す
るパルス幅変調信号を発生させる。この変調されたパル
ス幅変調信号は、増幅器８により波形を変えずに増幅さ
れて、ソレノイドコイル４に供給され、前述したように
振動子１を駆動すする。
６を通ってのちパルス幅変調回路７にトリガ信号として
加えられ、該出力パルス列と等しい繰り返し周期を有す
るパルス幅変調信号を発生させる。この変調されたパル
ス幅変調信号は、増幅器８により波形を変えずに増幅さ
れて、ソレノイドコイル４に供給され、前述したように
振動子１を駆動すする。
パルス幅変調回路７に加える変調用信号、矛なわちパル
ス幅を変えるだめの信号としては比較回路１２の出力信
号を用いる。
ス幅を変えるだめの信号としては比較回路１２の出力信
号を用いる。
次に本発明の重要な特徴の一つであるところの帰還制御
による反射鏡の運動の安定化について説明する。
による反射鏡の運動の安定化について説明する。
第１図の実施例装置においては反射鏡２の運動を検出系
により電気信号に変換し、この電気信号をパルス発生回
路５およびパルス幅変調回路７へ負帰還する方式によっ
て上記の安定化を行い、２つの帰還ループによって振動
子１の振動周期および振幅を安定化している。まず振動
子ｌに固定された反射鏡２の運動状態を、運動検出系９
により検出して該反射鏡２（従って振動子１）の運動と
等しい繰り返し周期を有する電気信号を得る。運動検出
系９としては、連動物体の変位にほぼ比例する電圧又は
電流を発生する変換器を用いればよく、このような変換
器としては電磁方式、圧電方式、光電変換方式等多種の
ものがすでに周知であって、これらのうち適当なものを
選んで用いればよい。
により電気信号に変換し、この電気信号をパルス発生回
路５およびパルス幅変調回路７へ負帰還する方式によっ
て上記の安定化を行い、２つの帰還ループによって振動
子１の振動周期および振幅を安定化している。まず振動
子ｌに固定された反射鏡２の運動状態を、運動検出系９
により検出して該反射鏡２（従って振動子１）の運動と
等しい繰り返し周期を有する電気信号を得る。運動検出
系９としては、連動物体の変位にほぼ比例する電圧又は
電流を発生する変換器を用いればよく、このような変換
器としては電磁方式、圧電方式、光電変換方式等多種の
ものがすでに周知であって、これらのうち適当なものを
選んで用いればよい。
運動検出系９の出力信号は、一旦増幅器１０で増幅後、
２路−に分岐されて、パルス発生回路５およびパルス幅
変調回路７へそれぞれ帰還される。ゆえに後述する２つ
の帰還ループが形成されることになる。なおソレノイド
コイルにつながる増幅器８と、運動検出系９の出力を増
幅する増幅器１０とを区別するために、以後前者を第１
増幅器、後者を第２増幅器と呼ぶことにする。
２路−に分岐されて、パルス発生回路５およびパルス幅
変調回路７へそれぞれ帰還される。ゆえに後述する２つ
の帰還ループが形成されることになる。なおソレノイド
コイルにつながる増幅器８と、運動検出系９の出力を増
幅する増幅器１０とを区別するために、以後前者を第１
増幅器、後者を第２増幅器と呼ぶことにする。
さて、前述のごとく二分された第２増幅器工０の出力の
一方は検波回路１１に入れられてエンベロープ検波され
、さらに比較回路１２の片側端子に印加されて、基準電
圧源１３の電圧と比較される。比較回路１２は検波回路
１１の出力電圧と基準電圧源１３の電圧との差に比例す
る出力電圧を生し、該出力電圧すなわち比較出力がパル
ス幅変調回路７に、パルス幅を変調するために印加され
る。このようにすれば、パルス幅変調回路７の出力パル
ス列の波形は、上記の比較出力によってパルス幅が変調
された波形すなわちＰＷＭ波形となる。該ＰＷＭ波形は
第１増幅器により波形を変えずに増幅されてソレノイド
コイル４に印加される。
一方は検波回路１１に入れられてエンベロープ検波され
、さらに比較回路１２の片側端子に印加されて、基準電
圧源１３の電圧と比較される。比較回路１２は検波回路
１１の出力電圧と基準電圧源１３の電圧との差に比例す
る出力電圧を生し、該出力電圧すなわち比較出力がパル
ス幅変調回路７に、パルス幅を変調するために印加され
る。このようにすれば、パルス幅変調回路７の出力パル
ス列の波形は、上記の比較出力によってパルス幅が変調
された波形すなわちＰＷＭ波形となる。該ＰＷＭ波形は
第１増幅器により波形を変えずに増幅されてソレノイド
コイル４に印加される。
上記第２増幅器出力の他方は波形整形回路１４を通った
後同期信号としてパルス発生回路５に加えられる。該波
形整形回路を以後第２波形整形回路と呼び、これに対し
パルス発生回路５の出力パルスを整形する波形整形回路
６を以後第１波形整形回路と呼ぶことにする。上述した
ように、パルス発生回路５は自走式のマルチバイブレー
クより構成されるために、第２波形整形回路１４から何
等の入力が無いときは前記のように、振動子１の固有振
動の周期より僅かに低い周期でパルス列を発生する。し
たがって、この駆動系の初期ではこのようなパルス列に
対応した駆動信号により鉄片３が駆動される。
後同期信号としてパルス発生回路５に加えられる。該波
形整形回路を以後第２波形整形回路と呼び、これに対し
パルス発生回路５の出力パルスを整形する波形整形回路
６を以後第１波形整形回路と呼ぶことにする。上述した
ように、パルス発生回路５は自走式のマルチバイブレー
クより構成されるために、第２波形整形回路１４から何
等の入力が無いときは前記のように、振動子１の固有振
動の周期より僅かに低い周期でパルス列を発生する。し
たがって、この駆動系の初期ではこのようなパルス列に
対応した駆動信号により鉄片３が駆動される。
しかしながら、第２波形整形回路１４の出力が運動検出
系９−第２増幅器１〇−第２波形整形回路−パルス発生
回路５よりなる第２帰還ループを経由してパルス発生回
路５へ印加すると、パルス発生回路５から出力されるパ
ルス列の出力周期は第２波形整形回路１４からの入力信
号の周期によって規定される。該第２帰還ループは振動
子１の振動周期を安定化する役割をなし、該振動周期は
反射鏡２、鉄片１等を含めた系、すなわち振動子１によ
って振動を行う部分（以下振動系という）の振動周期を
、この系の固有振動の周期に引き込み、安定に保持する
。
系９−第２増幅器１〇−第２波形整形回路−パルス発生
回路５よりなる第２帰還ループを経由してパルス発生回
路５へ印加すると、パルス発生回路５から出力されるパ
ルス列の出力周期は第２波形整形回路１４からの入力信
号の周期によって規定される。該第２帰還ループは振動
子１の振動周期を安定化する役割をなし、該振動周期は
反射鏡２、鉄片１等を含めた系、すなわち振動子１によ
って振動を行う部分（以下振動系という）の振動周期を
、この系の固有振動の周期に引き込み、安定に保持する
。
このようにして振動系の振動は、その周期と振幅との双
方が２つのループによる帰還制御を受けて安定化される
。なお、振動の振幅を制御する必要の無いときは運動検
出系９−第２の増幅器１〇−検波回路１１−比較回路１
２−パルス幅変調回路７よりなる第１の帰還ループは不
要となる。
方が２つのループによる帰還制御を受けて安定化される
。なお、振動の振幅を制御する必要の無いときは運動検
出系９−第２の増幅器１〇−検波回路１１−比較回路１
２−パルス幅変調回路７よりなる第１の帰還ループは不
要となる。
第２図は第１図に示した実施例装置中において電気回路
系の各部に現れる電気信号の波形を、時間軸を揃えて示
したものであって、第２図中において（Ａ）は第１波形
整形回路６の出力に該当するスパイク波形、（Ｂ）は比
較回路１２の出力で、主として低い周波数成分から成っ
ている。（Ｃ）はパルス幅変調回路７の出力すなわちＰ
ＷＭ波形であって、波形（Ｂ）の瞬時電圧が高い時はパ
ルス幅が広く、逆のときはパルス幅が狭くなっている。
系の各部に現れる電気信号の波形を、時間軸を揃えて示
したものであって、第２図中において（Ａ）は第１波形
整形回路６の出力に該当するスパイク波形、（Ｂ）は比
較回路１２の出力で、主として低い周波数成分から成っ
ている。（Ｃ）はパルス幅変調回路７の出力すなわちＰ
ＷＭ波形であって、波形（Ｂ）の瞬時電圧が高い時はパ
ルス幅が広く、逆のときはパルス幅が狭くなっている。
（Ｄ）は変位検出系９の出力に該当し、はぼ正弦波に近
い波形であって、この波形（Ｄ）のエンベロープは、直
流分を除き波形（Ｂ）と同形である。（Ｅ）は第２波形
整形回路１４の出力波形であって、波形（Ａ）とほぼ同
様のスパイクである。
い波形であって、この波形（Ｄ）のエンベロープは、直
流分を除き波形（Ｂ）と同形である。（Ｅ）は第２波形
整形回路１４の出力波形であって、波形（Ａ）とほぼ同
様のスパイクである。
但し各波形の極性については一例を示したに過ぎず、回
路構成によって変わるものである。
路構成によって変わるものである。
本発明は、以上説明した実施例以外に種々の変形が可能
である。例えば振動系の駆動は、ソレノイド励磁方式に
限らない。電気回路中の増幅器、波形整形回路等は回路
構成のいかんにより省略し得る場合もある。また光路を
変える手段は平面鏡に限らず、プリズムまたはレンズ系
等を用いてもよい。
である。例えば振動系の駆動は、ソレノイド励磁方式に
限らない。電気回路中の増幅器、波形整形回路等は回路
構成のいかんにより省略し得る場合もある。また光路を
変える手段は平面鏡に限らず、プリズムまたはレンズ系
等を用いてもよい。
以上説明した本発明によれば、パルス発生回路を振動系
の固有振動周期よりも短い周期のパルス列を発生ずる自
走式マルチバイブレークより構成するとともに、検出系
の出力電気信号を上記パルス発生回路に帰還してポルス
発生回路から出力されるパルス列の発生周期を制御する
するものであるから、振動系の振動周期を高精度に、か
つ安定に維持できる。ゆえに高精度の光学的走査装置に
適用してきわめて有利である。
の固有振動周期よりも短い周期のパルス列を発生ずる自
走式マルチバイブレークより構成するとともに、検出系
の出力電気信号を上記パルス発生回路に帰還してポルス
発生回路から出力されるパルス列の発生周期を制御する
するものであるから、振動系の振動周期を高精度に、か
つ安定に維持できる。ゆえに高精度の光学的走査装置に
適用してきわめて有利である。
第１図は本発明に係る光学的走査装置の一実施例構成を
示す系統図、第２図は第１図における要部の電気信号の
波形を示す図である。 図において、１はねじり振動子、２は反射鏡、３は鉄片
、４はソレノイドコイル、５はパルス発生回路、６は第
１波形整形回路、７はパルス幅変調回路、９は変位検出
系、１２は比較回路、１４は第２波形整形回路を示す。
示す系統図、第２図は第１図における要部の電気信号の
波形を示す図である。 図において、１はねじり振動子、２は反射鏡、３は鉄片
、４はソレノイドコイル、５はパルス発生回路、６は第
１波形整形回路、７はパルス幅変調回路、９は変位検出
系、１２は比較回路、１４は第２波形整形回路を示す。
Claims (1)
- ねじり振動を行う振動系と、該振動系に固定された光偏
向系と、該光偏向系を振動するための電気−機械変換系
と、上記振動系の固有振動周期よりも短い周期のパルス
列を発生する自走式マルチハイブレークよりなるパルス
発生回路と、該パルス列に応答して前記電気−機械変換
系を駆動する駆動回路と、振動系の振動を検出して電気
信号に変換する運動検出系と、該検出系の出力電気信号
を上記パルス発生回路に帰還してパルス発生回路から出
力されるパルス列の発生周期を制御する帰還ループとを
備えたことを特徴とする光学的走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090584A JPS59160377A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090584A JPS59160377A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的走査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51067965A Division JPS5823605B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 光学的走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160377A true JPS59160377A (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=12316734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090584A Pending JPS59160377A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160377A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52150642A (en) * | 1976-06-09 | 1977-12-14 | Fujitsu Ltd | Optical scanning apparatus |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP3090584A patent/JPS59160377A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52150642A (en) * | 1976-06-09 | 1977-12-14 | Fujitsu Ltd | Optical scanning apparatus |
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