JPS6120849B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーザ光偏向装置に関し特にレーザ
光を偏向する回転ミラーの倒れ角誤差を検出する
ことを目的とする。

一般にレーザ光を回転ミラーで偏向し、画像表
示を行なう場合、回転ミラーの倒れ角に変化があ
ると偏向毎に偏向方向と垂直な方向に走査線の位
置が変化する。これを画像としてみたとき走査線
間のピツチむらとして観測され、画質を劣化させ
てしまう。

従来、この倒れ角補正にシリンドリカルレンズ
を用い光学的に行なわれていた。第１図および第
２図はこの従来の方式の説明図であり、第１図は
各要素の配置例で回転ミラーの回転面と平行な面
で見た図、第２図は回転面と直角に交わる平面か
ら見た図で、理解を助ける為ミラーによる光の反
射による光軸の折れを直線に変更している。図に
おいて、１は回転ミラー、２はスクリーン、３は
レーザビーム、４１，４２は第１、第２のシリン
ドリカルレンズ、５は集束用レンズ、６は回転ミ
ラーによる走査の方向を示している。

次に動作について説明する。第１図の構成にお
いて、レーザビーム３は回転ミラー２によつて偏
向を受け、スクリーン２上に線走査を行なう。ス
クリーン２は上または下方向に一定速度で動き画
像が形成される。レーザビーム３は、この平面に
おいてはシリンドリカルレンズの影響を受けな
い。第２図は横から見た図であるが、レーザビー
ム３は第１のシリンドリカルレンズ４１によつて
回転ミラー面に焦点を結び回転ミラー１で反射し
た後第２のシリンドリカルレンズ４２でスクリー
ンに焦点を結ぶ。回転ミラー１に倒れ角が発生し
たとき（第２図の１′）でも第２のシリンドリカ
ルレンズ４２の性質によりスクリーン２の同一場
所に焦点を結び上下位置変動を起さない。

このような従来のシリンドリカルレンズによる
補正では、単に円筒形では走査線の中心と両端で
補正量が違つてくるため、完全な補正が出来な
い。また、完全な補正とするには非常に複雑な形
状または構成となつてしまう。シリンドリカルレ
ンズは特殊な光学部品であるため、価格的にも高
価なものになつていた。

この発明は上記のようなシリンドリカルレンズ
を使用せず、光学的マクスまたはスリツトを有す
る受光器を用いて、回転ミラーの倒れ角による垂
直位置誤差を検出し、従来から使われていた垂直
偏向系を駆動することにより倒れ角補正の可能な
回転ミラーによるレーザ光偏向装置を提供する事
を目的としている。

以下この発明の説明を行なう。第３図はこの発
明の一実施例である。１は回転ミラー、２はスク
リーン、３はレーザビーム、６はレーザビームの
走査の方向であり第１図に示す従来の構成部と同
一である。７は光学的マスクを持つ受光器であ
る。

７の受光部分はスクリーンの走査開始側の端
で、かつスクリーンの有効表示範囲の外になるよ
うに取付ける。

第４図ａ，ｂは第３図７の受光部分の詳細図で
ありａは正面をまたｂは側面を示す。１１は光学
的マスクでABCで示す三角形の窓が設けてあ
る。１２は光電変換を行なう受光器で、レーザビ
ームは回転ミラーの倒れ角の影響を受けてこの受
光部分を（３−１）〜（３−３）のように通過す
る。

次に動作について説明する。マスクの三角形の
窓は、レーザビームの通過開始部となる三角形の
辺ABがレーザビームの走査の方向に対して垂直
な方向、レーザビームの通過終了部となる辺BC
が斜になるように配置すると、受光器出力は第５
図ａ〜ｃのようにレーザビームの垂直位置変動に
よりパルス幅の異なつた信号が得られる。第５図
ａは第４図のレーザビーム位置が（３−１）のと
き、同様にｂは（３−２）ｃは（３−３）の場合
である。

あるレーザビームの垂直位置を基準にとり、レ
ーザビームの垂直位置の上方へのずれ量Δｈと受
光器のパルス幅の増加分Δｔとの関係を調べる
と、次の式のようになる。

Δｔ＝Δｈ／υ・ｔａｎθ ここにυ；レーザビームの走査速度。

θ；マスクの三角形の窓の辺BCのレー
ザビームに対する傾き。

（平行のとき０゜垂直のとき90゜） この式からυ・tanθは一定値であるからパル
ス幅の増加分Δｔは垂直位置変動分Δｈに比例す
る事になる。したがつて回転ミラーの倒れ角によ
る垂直位置変動が電気的なパルス幅の変化でとら
えられ、この信号を処理する事により、垂直変動
の補正を行なう事が可能となる。

しかも、上記窓の形状は経時変化や雰囲気変化
によつて変動するものではないから、垂直位置変
動分Δｈの検出精度が安定して高く維持される。

さらに、上記光学的マスク１１の窓である三角
形ABCにおける辺BCのレーザ光に対する傾きθ
をより小さく設定することによつて、パルス幅の
増加分Δｔの値を大きく表わすことができるの
で、微小な垂直位置変動分Δｈもいつそう精度よ
く検出できる。

また、上記光学的マスク１１はレーザ光の走査
方向に対して通過開始部である辺ABが垂直で、
通過終了部である辺BCが傾斜している三角形の
窓をあけていたが、これに限らず、辺ABが傾斜
しており、辺BCが垂直であつてもよく、また辺
AB、辺BCの両方が傾斜していてもよい。つま
り、上記窓の形状は通過開始部と通過終了部とが
互いに非平行で、かつ、少くとも一方がレーザ光
の走査方向に対して傾斜しておればよく、また三
角形に限られるものではない。第６図、第７図は
この発明による他の一実施例である。第６図のよ
うに、光学的マスク１１にレーザ光の通過開始部
であるスリツト状の窓１６と通過終了部であるス
リツト状の窓１７を設け、レーザ光による受光器
出力をスタートパルス、ストツプパルスという形
で得るように構成している。また第７図のよう
に、三角形の窓の辺BCを直線から所定の曲線に
変化させる事により、受光器出力パルス幅を垂直
位置の変動量と比例関係から辺BCの形状で決ま
る関数関係に変更させて得るようにしたものであ
る。

以上のようにこの発明によれば簡単な光学的マ
スクと受光器により垂直位置変動を精度よく検出
でき、さらに、光学的マスクの窓におけるレーザ
光の通過開始部が走査方向に対して垂直の場合、
第５図の受光器出力パルスのフロントエツジを利
用すれば走査毎の横方向同期タイミング信号を同
時に得る事も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンドリカルレンズを使用し
た回転ミラーの倒れ角補正方式を示し、回転ミラ
ーの回転面と平行な面から見た構成図、第２図は
第１図を回転ミラーの回転面と直角に交わる平面
と平行な面から見た構成図、第３図はこの発明の
一実施例を示す構成図、第４図はこの発明の一実
施例による受光部を示す構成図、第５図は第４図
に示す受光器の出力波形を示す波形図、第６図、
第７図はこの発明の他の実施例を示す構成図であ
る。 図に於て７は受光器、１１は光学的マスク、１
２は受光器である。なお、図中同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザ光を回転ミラーで偏向する機能を有す
   るレーザ光偏向装置において、回転ミラーで偏向
   されたレーザ光の通過開始部と通過終了部とが互
   いに非平行で、かつ、少くとも一方が、レーザ光
   の走査方向に対して傾斜して設定された所定形状
   の窓を有する光学的マスクと、この光学的マスク
   を通過した上記レーザ光を検出する受光器と、こ
   の受光器の出力信号に基づき上記回転ミラーの変
   動量を検出する手段とを備えたレーザ光偏向装
   置。 ２ 窓の形状を三角形状にした特許請求の範囲第
   １項記載のレーザ光偏向装置。 ３ 窓の形状をスリツト状に形成した特許請求の
   範囲第１項記載のレーザ光偏向装置。 ４ 窓の形状を、互いに交わる２直線と、この２
   直線に交わる曲線とで囲むことにより形成した特
   許請求の範囲第１項記載のレーザ光偏向装置。