JPS6048015B2 - 光ビ−ム走査装置 - Google Patents
光ビ−ム走査装置Info
- Publication number
- JPS6048015B2 JPS6048015B2 JP7255378A JP7255378A JPS6048015B2 JP S6048015 B2 JPS6048015 B2 JP S6048015B2 JP 7255378 A JP7255378 A JP 7255378A JP 7255378 A JP7255378 A JP 7255378A JP S6048015 B2 JPS6048015 B2 JP S6048015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light beam
- scanning
- vertical
- scanning device
- detectors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光ビームの走査位置の精度を改善できる
新規な光ビーム走査装置の改良に関する。
新規な光ビーム走査装置の改良に関する。
レーザビームを回転多面鏡や振動鏡を用いて偏向する
形式の光ビーム走査装置が用いられるているが、このよ
うな走査装置においては、たとえば、回転多面鏡の各面
鏡間の分割角の誤差があれば、回転角に対してビームの
偏向位置は進んだり、遅れたりする（これを水平誤差あ
るいは水平偏位と仮りに称することにする。）。 また
、各面鏡が回転軸に対して平行でなく、倒れ角誤差をも
つておれば、ビーム位置は偏向方向に対して垂直な方向
にも偏位を受ける（これを垂直誤差あるいは垂直偏位と
仮称する）。
形式の光ビーム走査装置が用いられるているが、このよ
うな走査装置においては、たとえば、回転多面鏡の各面
鏡間の分割角の誤差があれば、回転角に対してビームの
偏向位置は進んだり、遅れたりする（これを水平誤差あ
るいは水平偏位と仮りに称することにする。）。 また
、各面鏡が回転軸に対して平行でなく、倒れ角誤差をも
つておれば、ビーム位置は偏向方向に対して垂直な方向
にも偏位を受ける（これを垂直誤差あるいは垂直偏位と
仮称する）。
さらに、回転軸のふれがあつても、水平、垂直両誤差が
生じる。 従来から、このような走査ビームの位置の誤
差を除くために、種々な方法が提案されている。
生じる。 従来から、このような走査ビームの位置の誤
差を除くために、種々な方法が提案されている。
その代表的な方法の一例を第１図に例示する。この第１
図において、１はレーザ光源、２は結像レンズ、３は回
転多面鏡、４は光ビームにより走査されるべき走査面で
ある。５Ａ、５Ｂはそれぞれ走査の開始端付近におかれ
た、いわゆる２現象形のデテクタで、差動増幅器５Ｃと
ともに、ビームスポットの垂直方向の偏位を検出する位
置検出系を構成している。
図において、１はレーザ光源、２は結像レンズ、３は回
転多面鏡、４は光ビームにより走査されるべき走査面で
ある。５Ａ、５Ｂはそれぞれ走査の開始端付近におかれ
た、いわゆる２現象形のデテクタで、差動増幅器５Ｃと
ともに、ビームスポットの垂直方向の偏位を検出する位
置検出系を構成している。
すなわち、スポットの中心がデテクタの分割線上にあ
れば、両デテクタの入射光束は等しく、差動増幅器５Ｃ
の出力は零であるが、スポットの中心位置が垂直方向に
偏位すれば、両デテクタヘの入射光束に差が生じるので
、差動増幅器５Ｃに出力が生じる。
れば、両デテクタの入射光束は等しく、差動増幅器５Ｃ
の出力は零であるが、スポットの中心位置が垂直方向に
偏位すれば、両デテクタヘの入射光束に差が生じるので
、差動増幅器５Ｃに出力が生じる。
この出力は垂直方向偏位があまり大きくない範囲内でス
ポットの偏位にほぼ比例する。したがつて、ホールド回
路６により、この誤差電圧を走査線ごとにホールドして
、垂直方向の微少偏向を行なう偏向器７を駆動すること
により、走査線の残りの時間区間中、垂直方向の偏位が
補正された走査ビームが得られる。この偏向器７として
、ビーム走査装置をプリンタなどの出力装置として利用
するときには、ビームの強度を変調する変調器と併用す
ることもできる。
ポットの偏位にほぼ比例する。したがつて、ホールド回
路６により、この誤差電圧を走査線ごとにホールドして
、垂直方向の微少偏向を行なう偏向器７を駆動すること
により、走査線の残りの時間区間中、垂直方向の偏位が
補正された走査ビームが得られる。この偏向器７として
、ビーム走査装置をプリンタなどの出力装置として利用
するときには、ビームの強度を変調する変調器と併用す
ることもできる。
また、水平誤差は、回転多面鏡の駆動系（第１図では省
略した）から得られる同期パルスを各走査線ごとの時間
原点とせずに、走査開始点検出用デテクタ８にスポット
が入射した時点を時間原点とすることにより、等価的に
除去される。
略した）から得られる同期パルスを各走査線ごとの時間
原点とせずに、走査開始点検出用デテクタ８にスポット
が入射した時点を時間原点とすることにより、等価的に
除去される。
一般に、回転多面鏡を用いる走査装置での水平、垂直誤
差は前述した多面鏡の分割角度誤差、倒れ角誤差および
回転軸のぶれに起因するものがほとんどであるから、走
査線ごとにほぼ一定の値をもつので、上記のように、各
走査線の開始端で誤差を検出補正する方法で十分効果的
であることが知られており、第１図の装置は原理的には
有用である。
差は前述した多面鏡の分割角度誤差、倒れ角誤差および
回転軸のぶれに起因するものがほとんどであるから、走
査線ごとにほぼ一定の値をもつので、上記のように、各
走査線の開始端で誤差を検出補正する方法で十分効果的
であることが知られており、第１図の装置は原理的には
有用である。
しかしながら、第１図で代表される従来の方法では、次
のような欠点を有する。
のような欠点を有する。
すなわち、垂直偏位の検出を両デテクタ５Ａ，５Ｂに入
射する光束の差によつて行なつているから、たとえば、
レーザ光源１の出力光束が変動すると、この光束差、し
たがつて、補正量にも変動が生じ、正しい．補正が行な
われないものである。また、差動増幅器５Ｃの出力がス
ポットの偏位に比例するのは、たかだか偏位置がスポッ
ト径を越えない範囲であつて、狭い。
射する光束の差によつて行なつているから、たとえば、
レーザ光源１の出力光束が変動すると、この光束差、し
たがつて、補正量にも変動が生じ、正しい．補正が行な
われないものである。また、差動増幅器５Ｃの出力がス
ポットの偏位に比例するのは、たかだか偏位置がスポッ
ト径を越えない範囲であつて、狭い。
そのため、補正すべき偏位（最大値）が大きいときには
、デホーカ．ス位置でスポット位置を検出するなど、ス
ポット径と検出すべき偏位置との比を大きくするような
手段を併用する必要がある。これは、逆に誤差の検出感
度を低下させることになる。この発明は、上記従来の欠
点を除去するために・なされたもので、補正をレーザパ
ワーに無関係になし得るとともに、垂直、水平両方向の
偏位補正を１組の２現象のデテクタで行ない得る光ビー
ム走査装置を提供することを目的とする。
、デホーカ．ス位置でスポット位置を検出するなど、ス
ポット径と検出すべき偏位置との比を大きくするような
手段を併用する必要がある。これは、逆に誤差の検出感
度を低下させることになる。この発明は、上記従来の欠
点を除去するために・なされたもので、補正をレーザパ
ワーに無関係になし得るとともに、垂直、水平両方向の
偏位補正を１組の２現象のデテクタで行ない得る光ビー
ム走査装置を提供することを目的とする。
以下、この発明の光ビーム走査装置の実施例について図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
第２図はその一実施例の構成を示すブロック図である。
この第２図において、第１図と同一部分には同一符号を
付して述べることにする。５Ａ，５Ｂは第１図と同様に
、走査の開始端付近におかれた２現象形のデテクタであ
る。
この第２図において、第１図と同一部分には同一符号を
付して述べることにする。５Ａ，５Ｂは第１図と同様に
、走査の開始端付近におかれた２現象形のデテクタであ
る。
両デテクタ５Ａ，５Ｂの出力は差動増幅器５Ｃの両人力
端に導入されるようになつており、デテ゛クタ５Ｂの出
力はパルス整形回路１２にも送出されるようになつてい
る。
端に導入されるようになつており、デテ゛クタ５Ｂの出
力はパルス整形回路１２にも送出されるようになつてい
る。
また、差動増幅器５Ｃの出力は比較器１１に送られるよ
うになつており、比較器１１の出力はホールド回路６に
送出するようになつている。一方、１３は走査開始点パ
ルスを示し、９は回転多面鏡の駆動系からの同期パルス
を示す。
うになつており、比較器１１の出力はホールド回路６に
送出するようになつている。一方、１３は走査開始点パ
ルスを示し、９は回転多面鏡の駆動系からの同期パルス
を示す。
この同期パルス９は位置検出信号発生回路１０，ホール
ド回路６に送られるようになつており、位置検出信号発
生回路１０の出力もホールド回路６に送出されるように
なつている。ホールド回路６の出力は偏向器７に送られ
るようになつている。次に、以上のような構成を有する
この発明の光ビーム走査装置の動作について、第３図の
波形図を参照して説明することにする。位置検出信号発
生回路１０は同期パルス９を受けて、第３図ｃに示すご
とく、一定勾配のＹ走査信号を発生する。また、ホール
ド回路６は第３図ｆのように、同期パルス９から、次に
、比較器１１からのホールド信号を受けるまでは、上記
Ｙ走査信号をそのまま通過させ、他の期間は比較器１１
からのホールド信号発生時点でのＹ走査波形の値をホー
ルドするように構成されている。また、比較器１１は差
動増幅器５Ｃの出力（第３図ｄ）が負から正へ零を横切
つたときに、第３図ｅに示すごとく、ホールド信号を発
生する。
ド回路６に送られるようになつており、位置検出信号発
生回路１０の出力もホールド回路６に送出されるように
なつている。ホールド回路６の出力は偏向器７に送られ
るようになつている。次に、以上のような構成を有する
この発明の光ビーム走査装置の動作について、第３図の
波形図を参照して説明することにする。位置検出信号発
生回路１０は同期パルス９を受けて、第３図ｃに示すご
とく、一定勾配のＹ走査信号を発生する。また、ホール
ド回路６は第３図ｆのように、同期パルス９から、次に
、比較器１１からのホールド信号を受けるまでは、上記
Ｙ走査信号をそのまま通過させ、他の期間は比較器１１
からのホールド信号発生時点でのＹ走査波形の値をホー
ルドするように構成されている。また、比較器１１は差
動増幅器５Ｃの出力（第３図ｄ）が負から正へ零を横切
つたときに、第３図ｅに示すごとく、ホールド信号を発
生する。
この第３図における数字の符号は第２図の各部材の符号
に対応するものである。このようにして、比較器１１は
差動増幅器５Ｃの出力が負から正へ切り換わつたときに
ホールド信号を発生するので、同期パルス９が入ると、
偏向器７により光ビームは垂直方向にも偏位されて、第
３図ａに示したように、走査面を走査する。たとえば、
光ビームが垂直方向に誤差をもつておれば、第３図ａ（
７）Ｂの位置を走査する。この第３図ａにおいて、Ｃは
走査面におかれた２現象のデテクタ５Ａ，５Ｂの中心線
である。したがつて、差動増幅器５Ｃの出力は、光ビー
ムがデテクタ５Ａ，５Ｂの中心線を横切る時刻τで負か
ら正に変わり、比較器１１はこの時刻にホールド信号を
発生する（第３図ｅ）（もし、このとき垂直誤差がなけ
れば、第３図ａのＡの位置を走査し、基準時刻γ。て中
心線Ｃを横切る。）。その結果、Ｙ走査波形はビームス
ポットが丁度デテクタ５Ａ，５Ｂの中心線上にある値で
ホールドされるので、この時刻γ以後はビームの垂直方
向の偏位はデテクタの中心線の延長線上に固定されるこ
とになる。すなわち、垂直誤差を補正された走査ビーム
が実現されたことになる。このような構成によれば、垂
直誤差の検出感度は最終的に走査面で実現すべきスポッ
ト径でのみ決まるように選ぶことができ、補正すべき最
大偏位置とは無関係にできると云う特徴が得られる。
に対応するものである。このようにして、比較器１１は
差動増幅器５Ｃの出力が負から正へ切り換わつたときに
ホールド信号を発生するので、同期パルス９が入ると、
偏向器７により光ビームは垂直方向にも偏位されて、第
３図ａに示したように、走査面を走査する。たとえば、
光ビームが垂直方向に誤差をもつておれば、第３図ａ（
７）Ｂの位置を走査する。この第３図ａにおいて、Ｃは
走査面におかれた２現象のデテクタ５Ａ，５Ｂの中心線
である。したがつて、差動増幅器５Ｃの出力は、光ビー
ムがデテクタ５Ａ，５Ｂの中心線を横切る時刻τで負か
ら正に変わり、比較器１１はこの時刻にホールド信号を
発生する（第３図ｅ）（もし、このとき垂直誤差がなけ
れば、第３図ａのＡの位置を走査し、基準時刻γ。て中
心線Ｃを横切る。）。その結果、Ｙ走査波形はビームス
ポットが丁度デテクタ５Ａ，５Ｂの中心線上にある値で
ホールドされるので、この時刻γ以後はビームの垂直方
向の偏位はデテクタの中心線の延長線上に固定されるこ
とになる。すなわち、垂直誤差を補正された走査ビーム
が実現されたことになる。このような構成によれば、垂
直誤差の検出感度は最終的に走査面で実現すべきスポッ
ト径でのみ決まるように選ぶことができ、補正すべき最
大偏位置とは無関係にできると云う特徴が得られる。
さらに、光ビーム位置の検出を零位法で行なつているの
で、レザーパワーの変動にも無関係になし得ている。そ
して、光ビーム位置の検出を極小スポット径で行なえる
ので、走査開始点の検出を２現象のデテクタ５Ａ，５Ｂ
を利用して行なえると云う特徴も併わせて得られる。す
なわち、第３図ａに示したごとく、光ビ−ムーの垂直誤
差が所定の最大偏位以内であるとき、スポットは必ずデ
テクタ５Ｂの左端から入射するようにできる。
で、レザーパワーの変動にも無関係になし得ている。そ
して、光ビーム位置の検出を極小スポット径で行なえる
ので、走査開始点の検出を２現象のデテクタ５Ａ，５Ｂ
を利用して行なえると云う特徴も併わせて得られる。す
なわち、第３図ａに示したごとく、光ビ−ムーの垂直誤
差が所定の最大偏位以内であるとき、スポットは必ずデ
テクタ５Ｂの左端から入射するようにできる。
したがつて、デテクタ５Ｂに接続されたパルス整形回路
１２の出力として検出精度のよい走査開始点パルス１３
（第３図ｇ）が得られ．る。また、Ｙ走査信号の走査開
始時点を同期パルス９によらず、走査開始点パルス１３
を利用することも可能てある。
１２の出力として検出精度のよい走査開始点パルス１３
（第３図ｇ）が得られ．る。また、Ｙ走査信号の走査開
始時点を同期パルス９によらず、走査開始点パルス１３
を利用することも可能てある。
さらに、Ｙ走査信号の発生を適当ら周波数ごもつパルス
源をカウントする計数回！路と、この計数回路を電圧に
変換するＤ／Ａコンバータで行ない、同期パルスでこの
計数回路をリセットし、比較器よりのホールド信号で計
数を停止させるような構成とするなどの種々な変形が可
能である。さらに、光ビーム走査装置をプリンタとして
利用する場合に、複数本のビームを発生し、これを同時
に走査するような場合もあるが、このような場合におい
ては、走査開始端部において複数本のビーム中の１本を
基準ビームとして残し、他のビームをカットオフとする
ことにより、前記した補正が行ない得ることも云うまで
もない。
源をカウントする計数回！路と、この計数回路を電圧に
変換するＤ／Ａコンバータで行ない、同期パルスでこの
計数回路をリセットし、比較器よりのホールド信号で計
数を停止させるような構成とするなどの種々な変形が可
能である。さらに、光ビーム走査装置をプリンタとして
利用する場合に、複数本のビームを発生し、これを同時
に走査するような場合もあるが、このような場合におい
ては、走査開始端部において複数本のビーム中の１本を
基準ビームとして残し、他のビームをカットオフとする
ことにより、前記した補正が行ない得ることも云うまで
もない。
この発明ｌは、これらの変形に対して、適応し得る基本
的な位置補正を行ない得るものである。なお、上記の説
明においては、各回路要素の時間遅れを無視して説明し
たが、Ｙ走査信号の勾配を一定とすれは、各時間遅れは
最終的には垂直方向に一定のオフセットとなつて表われ
るのみであるから、２現象のデテクタの中心線をずらす
などの補正手段をとることにより除去できる。
的な位置補正を行ない得るものである。なお、上記の説
明においては、各回路要素の時間遅れを無視して説明し
たが、Ｙ走査信号の勾配を一定とすれは、各時間遅れは
最終的には垂直方向に一定のオフセットとなつて表われ
るのみであるから、２現象のデテクタの中心線をずらす
などの補正手段をとることにより除去できる。
以上詳述したように、この発明の光ビーム走査装置によ
れば、１組の２現象のデテクタと垂直方向の偏位を与え
る偏向器とを利用し、走査開始端部において、垂直方向
の誤差を検出するための垂直方向の走査を行なうことに
より、高い安定度を有する垂直方向の補正を行なうこと
がてきるとともに、このデテクタを利用して水平方向の
補正をも行なうことができると云う特徴を有するもので
ある。
れば、１組の２現象のデテクタと垂直方向の偏位を与え
る偏向器とを利用し、走査開始端部において、垂直方向
の誤差を検出するための垂直方向の走査を行なうことに
より、高い安定度を有する垂直方向の補正を行なうこと
がてきるとともに、このデテクタを利用して水平方向の
補正をも行なうことができると云う特徴を有するもので
ある。
第１図は従来の光ビーム走査装置の構成を示す図、第２
図はこの発明の光ビーム走査装置の一実施例の構成を示
すブロック図、第３図ａないし第３図ｇは同上光ビーム
走査装置の動作を説明するための図である。 ５Ａ，５Ｂ・・・・・・デテクタ、５Ｃ・・・・・・差
動増幅器、６・・・・・・ホールド回路、７・・・・・
・偏向器、１０・・・・・・位置検出信号発生回路、１
１・・・・・・比較器、１２・・・・パルス整形回路。
図はこの発明の光ビーム走査装置の一実施例の構成を示
すブロック図、第３図ａないし第３図ｇは同上光ビーム
走査装置の動作を説明するための図である。 ５Ａ，５Ｂ・・・・・・デテクタ、５Ｃ・・・・・・差
動増幅器、６・・・・・・ホールド回路、７・・・・・
・偏向器、１０・・・・・・位置検出信号発生回路、１
１・・・・・・比較器、１２・・・・パルス整形回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光ビームを一方向に繰返し偏向を行なう光ビーム走
査装置において、上記光ビームを一方向に対して垂直方
向に微少偏位を与える偏向器と、回転多面鏡の駆動系か
らの同期パルスを受けて垂直方向の走査信号を発生する
垂直方向査波形発生手段と、走査面と光学的にほぼ同一
面となる面における走査線の端部に配置された１組の２
現象のデテクタとを備えており、上記走査線端部におい
て垂直方向にほぼ一定勾配の光ビーム位置検出用の微少
偏向を上記偏向器で行ない、上記光ビームが上記デテク
タの中心線を横切る時点で上記垂直方向の微少偏向位置
を保持させて光ビームの垂直方向の偏位を補正するよう
にしたことを特徴とする光ビーム走査装置。 ２ １組の２現象のデテクタのいずれか一方に光ビーム
が入射したときに立ち上がりを走査開始基準時刻とする
ことにより、光ビームの走査方向の誤差を等価的に補正
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光ビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255378A JPS6048015B2 (ja) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | 光ビ−ム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255378A JPS6048015B2 (ja) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | 光ビ−ム走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54163048A JPS54163048A (en) | 1979-12-25 |
| JPS6048015B2 true JPS6048015B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13492656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255378A Expired JPS6048015B2 (ja) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | 光ビ−ム走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048015B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5774750A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-11 | Canon Inc | Laser beam printer |
| JPS6152623A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ−プリンタ |
| JP2896157B2 (ja) * | 1989-03-30 | 1999-05-31 | 株式会社東芝 | ビーム光走査装置 |
| JPH052142A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光ビームの走査線偏位量検出方法および光ビーム走査装置 |
-
1978
- 1978-06-14 JP JP7255378A patent/JPS6048015B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54163048A (en) | 1979-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5218195A (en) | Scanning microscope, scanning width detecting device, and magnification indicating apparatus | |
| GB1519469A (en) | Position determination | |
| JP2007514292A (ja) | マルチビーム偏向及び強度安定のための機器 | |
| US4243294A (en) | Method and apparatus for generating synchronizing signal for a beam scanner | |
| JPS60221720A (ja) | 光ビ−ム走査装置 | |
| JPS6048015B2 (ja) | 光ビ−ム走査装置 | |
| JPS62178920A (ja) | 光ビ−ム走査装置 | |
| US4833489A (en) | Electrical f·θ correction system in a laser printer | |
| JPS58179302A (ja) | 光電式測定方法および装置 | |
| US5307198A (en) | Scanner with combined predictive and diffractive feedback control of beam position | |
| US6570675B1 (en) | Image forming apparatus capable of controlling timing for a plurality of laser beams to write an image | |
| JPH02188713A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH07107482B2 (ja) | 距離計測装置 | |
| JPS6120849B2 (ja) | ||
| JP3050996B2 (ja) | 光ビーム形状測定装置 | |
| JPS60189724A (ja) | 光走査装置 | |
| JPH03163412A (ja) | レーザビーム走査装置 | |
| JPS59202431A (ja) | レ−ザ−ビ−ム走査装置 | |
| JPH0197918A (ja) | レーザー走査装置 | |
| JPH0519204A (ja) | 走査光学装置 | |
| SU1472759A1 (ru) | Способ измерени положени границы объекта и устройство дл его осуществлени | |
| JPS59208522A (ja) | 回転多面体ミラ−による光走査の誤差補正の装置 | |
| JPS6167818A (ja) | 半導体レ−ザ光走査装置 | |
| JPH01164031A (ja) | アライメント装置 | |
| JPS61234306A (ja) | 光学式測定装置 |