JPS63190395A - 描画装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は描画装置に関し、例えばプリント基板を作成す
る際に用いられるレーザ描画装置に適用して好適なもの
である。

〔従来の技術〕

例えばプリント基板作成用レーザ描画装置においては、
比較的高精度な画像を描かせる必要があるため、種々の
工夫がされている。特に露光処理される感光体上にレー
ザビームでなる光ビームを照射する際に当該光ビームの
照射位置を、露光信号と同期するように、高い精度で走
査位置を制御するために従来特開昭６０−１２４９３８
号公報に開示されているように、光ビームの走査位置に
対応するように、その走査方向に沿って光ビーム位置検
出用スケールを設け、このスケールに露光用光ビームと
一体に走査移動する位置検出用ビームを照射することに
よって、露光用光ビームの照射位置を検出すると共に、
当該検出出力に基づいて、所定の繰返し周期の出力パル
スを発生するパルス発生器をトリガすることによって、
実質上光ビーム位置検出スケールの目盛間隔の整数分の
１の精度で露光用光ビームの走査位置を制御するような
構成が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこの従来の構成によると、光ビーム検出用スケ
ールの目盛間隔の整数分の１の位置精度しか実現し得す
、整数以外の数すなわち小数点以下任意桁数の数で目盛
間隔を分割したような精度で光ビーム位置検出信号を得
ることができないので、光ビームの走査位置を制御する
につき、その精度を高める手段としては実用上未だ不十
分である。

これに加えて、実際上プリント基板作成用レーザ描画装
置においては、光ビーム走査装置によって感光体上に露
光された画像を、例えば密着露光、メッキ、プレス処理
などの処理工程においてプリント基板上に所定の画像を
転写形成する際に、温度、湿度などの影響によってプリ
ント基板が全体として収縮又は膨張するために、描画さ
れた画像の精度が劣化する問題がある。

この問題を解決する方法として従来は、感光体やプリン
ト基板などの描画媒体の収縮率又は膨張率を予め経験側
上から予測しておき、この経験側から計算機を用いて画
像の寸法を拡大又は縮小変換したり、又は光ビームのオ
ンオフ間隔を補正したりする方法が考えられている。

ところがこの従来の方法のうち計算機を用いる方法は、
画像変換処理の際の構成が大型になると共に処理時間が
長大になることを避は得ない点や、画像のサンプリング
間隔以下の量を拡大又は縮小する場合には描画された画
像の精度を実用上十分高い値に保持し得ない点に問題が
ある。

また光ビームのオンオフ間隔を制御する方法は、ビーム
位置信号に基づいてレーザオンオフ基準信号を形成する
ための制御回路として実用上十分なリアルタイムな応答
性を得るためには、ビーム位置信号を不均等な割合で分
割することによってレーザビームオンオフ基準信号の周
期を必要に応じて可変することが困難である。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ビーム
の照射位置精度を、必要に応じて高めることができるよ
うにすることにより、比較的簡易な構成によってリアル
タイムで高い精度の画像を描画し得るようにした描画装
置を提案しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解決するため本発明においては、感光体
８上に描画用走査光ビームＬＡ５を走査させると共に、
この描画用走査光ビームＬＡ５と一体に移動する制御用
走査光ビームＬＡ６を走査位置検出用スケール１４を透
過させて光電変換することにより、描画用走査光ビーム
ＬＡ５の走査位置を表す走査位置検出信号Ｓ２を得るよ
うにしてなる描画装置において、　走査位置検出信号Ｓ
２に基づいて走査位置検出用スケール１４の目盛間を所
望の分割数で分割してなる描画クロック信号Ｓ、ｔを形
成すると共に、当該分割数を可変することにより描画ク
ロック信号Ｓ３□の繰返し周期を可変し得る描画タイミ
ング信号形成回路２２を具え、描画クロック信号Ｓ３□
に基づいて描画用走査光ビームＬＡ５を発生することに
より、感光体８上に描画される画像を拡大又は縮小し得
るようにする。

〔作用〕

描画タイミング信号形成回路２２は、走査位置検出信号
Ｓ２に基づいて、その繰返し周期を所望の分割数で分割
することにより、走査位置検出用スケール１４の目盛間
隔より細かい間隔で描画し得る描画クロック信号８３２
を形成する。

これと共に描画タイミング信号形成回路２２は当該分割
数を可変することにより、描画クロック信号Ｓ３２の繰
返し周期を可変し得る。かくして感光体８上に描画され
る画像は、分割数が可変された分だけ対応する比率で拡
大又は縮小されることになる。

〔実施例〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（１）第１実施例 第１図において、１は全体として光ビーム走査装置を示
し、レーザ光源でなる光源２から射出される出力レーザ
光ＬＡＩに基づいて、ビームスプリッタ等の光分離手段
（図示せず）を用いて露光用光ビームＬＡ２及び制御用
光ビームＬＡ３を得る。

露光用光ビームＬＡ２は、光変調器３において変調信号
Ｓ、によって光変調され、かくして光変調器３から描画
用光ビームＬＡ４が射出される。

この描画用光ビームＬＡ４は、ビームエキスパンダ４に
よって描画に適したビーム径に整形された後例えば回転
ポリゴンミラーでなる光ビーム偏向部５に入射される。

光ビーム偏向部５は、その駆動装置６によって矢印ａの
方向に所定の回転速度で回転され、かくして描画用光ビ
ームＬＡ４が回転ポリゴンミラーのミラー面の回転に応
じて偏向走査されてなる描画用走査光ビームＬＡ５をｆ
θレンズでなる集光レンズ７、被走査対象となる感光体
８に対向して配設されたミラー９を介して感光体８上に
座標Ｘの方向に走査される。

かくして感光体８上には、光ビーム偏向部５の各ミラー
に描画用光ビームＬＡ４が入射するごとに、Ｘ方向に走
査線１３が形成され、これと同時に感光体８がｙ方向に
移動することにより、感光体８上に２次元の画像が描画
される。

これに加えて制御用光ビームＬＡ３がビームエキスパン
ダ１１において制御に必要な所定のビーム径の光ビーム
に整形された後、描画用光ビームＬＡ４とほぼ平行に光
ビーム偏向部５に入射される。その結果制御用光ビーム
ＬＡ３に基づく制御用走査光ビームＬＡ６が光ビーム偏
向部５から射出され、これが集光レンズ７を通ってミラ
ー９に照射することにより、描画用走査光ビームＬＡ５
と一体に感光体８の方向に折り曲げられる。

ここで制御用走査光ビームＬＡ６は、感光体８上に形成
される走査線１３とほぼ平行に延長するように設けられ
たミラー１２によって折り返されて走査位置検出用スケ
ール１４を通ってライトガイド１５に入射される。

走査位置検出用スケール１４は例えば透明ガラス板上に
所定ピッチ（例えば１００〔μｍ））程度の反射率の異
なる光学的格子を形成してなり、かくしてミラー１２に
おいて折り返された制御用走査光ビームＬＡ６が走査位
置検出用スケール１４上を描画用走査光ビームＬＡ５と
一体に移動走査したとき、各目盛を通過するごとに、光
の強さが変化する検出光が走査位置検出用スケール１４
を透過してライトガイド１５に入射する。

この検出光は、ライトガイド１５の出力端部に設けられ
た光電変換器１６によって光ビーム検出信号Ｓ２に変換
されて光ビーム位置信号形成回路２１に与えられる。

＝９− ここで光ビーム検出信号Ｓ２は、制御用走査光ビームＬ
Ａ６が走査位置検出用スケール１４の各目盛を通過する
ごとに、当該目盛のピッチ及び制御用走査光ビームＬＡ
６の走査速度に対応するほぼ正弦波になる。光ビーム位
置信号形成回路２１は、この光ビーム検出信号Ｓ２を波
形整形して、第２図（Ａ）に示すように、制御用走査光
ビームＬＡ６が走査位置検出用スケール１４上を照射し
ている期間Ｔ、の間、周期Ｔｌｌでほぼ５０％のデユー
ティで繰り返すパルス信号でなる光ビーム位置信号Ｓ、
を送出する。

なお光ビーム位置信号Ｓ３は、制御用走査光ビームＬＡ
６が走査位置検出用スケール１４から外れる期間Ｔ２に
おいては、パルス出力を送出せず、Ｏレベルを維持する
。この期間Ｔ２は、描画用走査光ビームＬＡ５が、感光
体８上を走査しないいわゆる戻り期間を表しており、こ
の戻り期間Ｔ２は、描画用光ビームＬＡ４及び制御用光
ビームＬＡ３が、光ビーム偏向部５の１つのミラー面か
ら他のミラー面へ切り換わるタイミングを表している。

この光ビーム位置信号Ｓ、は、描画タイミング信号形成
回路２２に与えられる。この描画タイミング信号形成回
路２２は、光ビーム位置信号Ｓ３の例えば立上りのタイ
ミングに基づいて、描画データＤＤを構成する各画素デ
ータを変調信号Ｓ１として送出すべきタイミングを表す
描画クロック信号Ｓ４を変調信号形成回路２３に送出す
る。

変調信号形成回路２３は、描画データＤＤを構成する各
画素データを、描画クロック信号Ｓ４によって決まるタ
イミングで変調信号ＳＩとして光変調器３に送出し、か
くして描画データＤｐが露光すべき内容の画素であると
き描画用光ビームＬＡ４を光変調器３から射出すること
によりこれを描画用走査光ビームＬＡ５として感光体８
上に露光させる。

これに対して描画データＤＤが露光すべきではないこと
を表す画素であるとき、変調信号形成回路２３は描画用
光ビームＬＡ４を射出させないように光変調器３を制御
し、かくして当該画素を感光体８上に書き込む。

また描画タイミング信号形成回路２２には補間信号形成
回路２４から送出される補間信号Ｓ、が与えられ、光ビ
ーム位置信号Ｓ３のパルス信号が到来しない期間（すな
わち戻り期間Ｔｚ（第２図））の間においても、引続き
補間信号Ｓ、を用いて内部のタイミング動作を継続し得
るようになされている。

描画タイミング信号形成回路２２は第３図に示すような
構成を有する。

すなわち描画タイミング信号形成回路２２は、光ビーム
位置信号形成回路２１から与えられた光ビーム位置信号
Ｓ３を、入力パルス形成用分周回路３１において所定の
分周比で分周して入力パルス信号Ｓ＋＋（第２図（Ｃ）
）として信号切換回路３２に入力し、その切換出力信号
ＳＩ２としてパルス信号分割回路３３に入力する。

ここで入力パルス形成用分周回路３１は、光ビーム偏向
部５の回転周波数や、描画すべき画素のサイズに応じて
分周比を選定できるようになされ、かくして光ビーム位
置信号Ｓ３を、常にパルス信号分割回路３３の動作範囲
内にあるパルス信号に変換するようになされている。

光ビーム位置信号形成回路２１の光ビーム位置信号Ｓ３
は動作時間設定用カウンタ３４に入力され、そのカウン
ト内容が所定数ｍになったとき論理ｒＨＪレベルに立ち
上がるカウント出力３１３をフリップフロップ回路構成
の切換信号発生回路３５のリセット端子に与える。

一方光ビーム位置信号形成回路２１は、第２図（Ｂ）に
示すように、光ビーム位置信号Ｓ３　　（第２図（Ａ）
）にパルス出力が発生している間論理「Ｈ」レベルに立
ち上がることにより、時点ｔ１において光ビーム位置信
号Ｓ３が発生開始した時論環ｒＨＪレベルに立ち上がる
位置開始信号Ｓ１４を発生し、これを切換信号発生回路
３５のセット入力端に与える。

かくして切換信号発生回路３５は、位置開始信号ＳＩ４
が論理ｒＨＪレベルに立ち上がった時点ｔ、においてセ
ット動作することにより、第２図（Ｅ）に示すように論
理ｒＨＪレベルに立ち上がる切換信号３１５を発生する
。切換信号発生回路３５は動作時間設定用カウンタ３４
のカウント出力Ｓ１３が論理ｒＨＪレベルに立ち上がっ
た時点ｔ４においてリセット動作することにより、切換
信号ＳＩＳを論理ｒＬＪレベルに立ち下げる。

かくして切換信号Ｓ１．（第２図（Ｅ））は、光ビーム
位置信号Ｓ３が発生開始した時点ｔ１から、その後動作
時間設定用カウンタ３４が光ビーム位置信号Ｓ３のパル
スを所定数ｍ個だけカウントした時点ｔ４までの間論理
ｒＨＪレベルに立ち上がり、この論理ｒＨＪレベルの期
間の開信号切換回路３２を切換動作させることにより大
力パルス信号Ｓ１１を切換出力信号Ｓｌ！として送出さ
せ、これにより動作期間Ｔ１の中に有効動作期間ＴＩＡ
を設定し、当該有効動作期間ＴＩＡの間入力パルス信号
３１１を信号切換回路３２を通じてパルス信号分割回路
３３に取り込むようになされている。

これに対して切換信号３１５が論理ｒＬＪレベルに立ち
下がっている時、信号切換回路３２は、補開信号形成回
路２４から送出される補間パルス信号Ｓｓ　　（第２図
（Ｄ））を切換出力信号ＳＩ２としてパルス信号分割回
路３３に与える。

補間信号形成回路２４は補間パルス発生回路２８におい
て発生した出力パルス信号ＳＫ＋を補間パルス形成用分
周回路２９において分周して補間パルス信号Ｓ５を得る
。

ここで補間パルス形成用分周回路２９は、補間パルス信
号Ｓ、の繰返し周波数が、入力パルス信号Ｓｌｌの繰返
し周波数とほぼ一致する分周比に選定し得るようになさ
れており、かくして光ビーム偏向部５の回転速度や、画
素サイズが所定の値に設定されたとき、補間パルス信号
Ｓ、の繰返し周波数を入力パルス信号Ｓ　Ｉ　１の繰返
し周波数と一致させることができるようになされている
。

かくして信号切換回路３２の切換出力信号Ｓｌｚは、第
２図（Ｆ）に示すように、　有効動作期間ＴＩＡの間は
入力パルス信号Ｓ＋＋でなり、また走査期間Ｔ、のうち
残る動作期間（これを無効動作期間と呼ぶ）’ｒａｍと
、戻り期間Ｔ２の間は、補間パルス信号ＳＳが切換出力
信号Ｓ＋Ｚとして送出され、かくしてパルス信号分割回
路３３に途切れることなく連続するパルス信号でなる切
換入力信号ＳＩ２を与えることができることにより、パ
ルス信号分割回路３３が安定に分割動作を実行し得るよ
うになされている。

パルス信号分割回路３３は入力パルス信号ＳＩＩの繰返
し周期を、必要に応じて整数以外の分割比で分割するよ
うになされ、かくして第２図（Ｇ）に示すように、有効
動作期間ＴＩＡの間入力パルス信号Ｓ、を分周してなる
分割周波数信号ＳＩ６を位相遅れ信号形成回路３６に送
出する。

位相遅れ信号形成回路３６は、分割周波数信号３１６を
所定の位相（例えば９０°）ずつ順次ずれた複数（例え
ば４つ）の位相信号ＳＩ？Ａ　％　Ｓ＋？ｉ＋、ＳＩ？
Ｃ％　ＳＩ？Ｄを信号同期回路３７に送出する。

信号同期回路３７は４つの位相信号Ｓｌ？Ａ〜５１７１
のうち、例えばその立上り位相が、タイミング信号形成
回路３８から送出されるタイミング信号５ｌ１１の立上
りの直後に発生した位相信号を選択して同期化分割周波
数信号ＳＩ９として送出する。

タイミング信号形成回路３８は、フリップフロップ回路
で構成され、そのセット入力端は描画開始位置設定用カ
ウンタ３９のカウント出力Ｓ２゜の立上りによってセッ
ト動作し、その後動作時間設定用カウンタ３４のカウン
ト出力３１３がリセット入力端に与えられることにより
、その立上りによってリセット動作する。

ここで描画開始位置設定用カウンタ３９のカウント数ｎ
は、第２図の時点１．において光ビーム位置信号３１　
　（第２図（Ａ））が発生開始した後、描画開始位置に
至るまでに生ずる光ビーム位置信号Ｓ３のパルス数と等
しい値に設定され、これにより描画開始位置設定用カウ
ンタ３９からカウント出力Ｓ２゜が送出された時点ｔ２
からタイミング信号５ｌｉｔを論理ｒＨＪレベルに立ち
上げた後、時点ｔ４において動作時間設定用カウンタ３
４からカウント出力ＳＩ３が送出されることにより論理
「Ｌ」レベルに立ち下がるタイミング信号Ｓ＋ｓ（第２
図（Ｈ））がタイミング信号形成回路３８において得ら
れる。

この結果信号同期回路３７から第２図（Ｉ）に示すよう
に、タイミング信号５ＩＩｌが論理ｒＨＪレベルに立ち
上がっている間開期化分割周波数信号ＳＩ９が位相調整
回路４１に与えられる。

位相調整回路４１は、同期化分割周波数信号３１９の位
相を、所定の位相（例えば９０°）ずつずらした複数（
例えば４つ）の位相信号を発生し、この４つの位相信号
のうちの１つを外部から与えられる動作選択信号Ｓ３１
によって選択して当該選択信号を描画クロック信号Ｓ３
ｚとしてゲート回路４２及び描画位置変更用カウンタ４
３に与える。

描画位置変更用カウンタ４３は描画位置を描画位置設定
信号５ｉｌｌによって設定するもので、描画クロック信
号Ｓ３□をカウントし、そのカウント内容が描画位置設
定信号３３３と一致した時カウント出力Ｓ３４をフリッ
プフロップ回路構成のゲート信号発生回路４４０セツト
入力端に与える。

ゲート信号発生回路４４のリセット入力端には動作時間
設定用カウンタ３４のカウント出力Ｓ１３が与えられる
。かくしてゲート信号発生回路４４は、第２図（Ｊ）に
示すように、同期化分割周波数信号３１９が送出開始さ
れる時点１１　　（第２図（１））から、描画位置設定
信号Ｓ３３によって描画位置変更用カウンタ４３に設定
されたカウント数Ｓに対応する時間ＴＩ３が経過した時
点ｔ３において論理ｒＨＪレベルに立ち上がり、　その
後時点ｔ、において動作時間設定用カウンタ３４のカウ
ント出力ｓｒｓが立ち上がった時論環ｒＬＪレベルに立
ち下がるようなゲート信号３３５をゲート回路４２に送
出する。

ゲート回路４２は当該ゲート信号３３５が論理「Ｈ」レ
ベルに立ち上がっている間描画クロック信号Ｓ３□を通
過させてゲート描画クロック信号５ｓｂ（第２図（Ｋ）
）を画素クロック信号形成用分周器４５に入力する。

画素クロック信号形成用分周器４５の分周数は、画素寸
法切換信号Ｓ３？によって設定され、かくしてゲート描
画クロック信号Ｓ３ｈが当該設定された分周数で分周さ
れた後画素クロック信号Ｓ４として変調信号形成回路２
３に送出する。

このようにして変調信号形成回路２３に与えられる画素
クロック信号Ｓ４は、第２図（Ｌ）に示すように、設定
された画素寸法に対応する繰返し周期のパルス信号でな
り、変調信号形成回路２３において描画データＤＤによ
って論理ｒＨＪレベルの期間及び論理ｒＬＪレベルの期
間が決められることにより、画素クロック信号Ｓ４を描
画データＤＤによって変調してなる変調信号ＳＩ　（第
２図（Ｍ））を変調信号形成回路２３から送出すること
になる。

以上の構成に加えて第３図の実施例の場合、パルス信号
分割回路３３は、第４図に示すように、複数段のＰＬＬ
回路（ｐｈａｓｅ　１ｏｃｋｅｄ　１ｏｏｐ　）によっ
て構成された分周回路でなる。

すなわち、パルス信号分割回路３３は、４段の分周回路
５１．５２．５３．５４を縦続接続した構成を有し、信
号切換回路３２（第３図）から与えられる切換出力信号
５ｉｌｌをバッファ回路５５を介して入力ライン５６に
取り込むと共に、出力ライン５７において得られる分割
周波数信号ＳＩ６をバッファ回路５８を介して位相遅れ
信号形成回路３６（第３図）に送出する。

第１段分周回路５１は、周波数ｆ□の切換出力信号Ｓ＋
ｔを入力側分周器５１Ａ（分周数Ｒ＋）を介して位相比
較器５１Ｂに入力させ、フィードバック側分周器５１Ｃ
（分周数Ｎ＋）から得られるフィードバック信号と位相
比較する。そのエラー信号はループフィルタ５１Ｄを介
して電圧制御発振器５１Ｂに与えられ、これにより電圧
制御発振器５１Ｂの出力端に周波数ｆ１の出力周波数信
号を得てフィードバック側分周器５１Ｃにフィードバッ
クする。これにより電圧制御発振器５１Ｅから得られる
周波数信号の周波数ｆ、は Ｎ＋ ｆ　、　＝　−ｆ　、ｆｉ　　　　　　　　・・・・・
・（１）Ｉ で表されるように、　切換出力信号Ｓ１□の周波数ｆｉ
ｎに、分周比Ｎ＋／Ｒ＋を乗算した値になる。

この第１段分周回路５１の電圧制御発振器５１Ｅの出力
周波数信号は、第２段分周回路５２の分周回路本体Ｕ２
の入力側分周器５２Ａｕ（分周数Ｒ，）において分周さ
れた後位相比較器５２Ｂ。

に与えられ、フィードバック側分周器５２Ｃｕ（分周数
Ｎ３）の出力と位相比較され、そのエラー信号がループ
フィルタ５２ＤＬＩを介して電圧制御発振器５２Ｅｕに
与えられる。

電圧制御発振器５２Ｅ＋＋から得られる周波数ｆ８の出
力周波数信号は、ミキサ５２Ｆにおいて、周波数加算回
路ｖ２の電圧制御発振器５２Ｅｖの出力周波数信号の周
波数ｆｔと減算され、次式６式％（２） で表される差周波数Δｆ、でなる周波数信号をフィード
バック側分周器５２Ｃｕにフィードバックする。

周波数加算回路■２は、入力ライン５６の切換出力信号
Ｓ＋Ｚを入力側分周器５２Ａｖ（分周数ＲＺ）において
分周した後位相比較器５２Ｂｖに入力され、フィードバ
ック側分周器５２ＣＶ（分周数Ｎｇ）から与えられる分
周出力と位相比較され、そのエラー信号がループフィル
タ５２Ｄｖを介して電圧制御発振器５２ＥＶに与えられ
る。

かくして電圧制御発振器５２Ｅｖの出力端に得られる周
波数ｆ２の出力周波数信号は、ミキサ５２Ｆに与えられ
ると共にフィードバック側分周器５２Ｃｖにフィードバ
ックされる。

これにより電圧制御発振器５２Ｅｖの出力端に得られる
出力周波数信号の周波数は、次式で表されるように、分
周器５２Ａｖ及び５２Ｃｖの分周比Ｎ　ｚ　／　Ｒｔを
切換出力信号Ｓａｔの周波数ｆ１ｆｉに乗算した式によ
って求めることができる。

かかる構成を有する第２段分周回路５２において、フィ
ードバック側分周器５２Ｃｔ＋にフィードバックされる
周波数信号の周波数Δｆ１は、分周回路本体Ｕ２がＰＬ
Ｌ動作をすることにより、次式 で表されるように、分周器５２Ａυ及び５２Ｃｕの分周
比Ｎ　３／　Ｒ３を第１段分周回路５１から与えられる
周波数信号の周波数ｆ１と乗算した値をもつ。

ところで電圧制御発振器５２Ｅｕの出力周波数信号の周
波数ｆ、は、（２）式から、 ｆ３＝Δｆ、　十ｆ、　　　　　　　・・・・・・（５
）のように表すことができ、（５）式に（４）式を代入
すれば、 のように第１段分周回路５１の電圧制御発振器５１Ｅか
ら得られる出力周波数信号の周波数ｆ、と、第２段分周
回路５２の周波数加算回路■２を構成する電圧制御発振
器５２Ｅｖから得られる出力周波数信号の周波数ｆ２に
よって表すことができる。

第２段分周回路５２０分周回路本体Ｕ２を構成する電圧
制御発振器５２Ｅυの出力端に得られる出力周波数信号
は、第３段分周回路５３の分周回路本体Ｕ３を構成する
入力側分周器５３ＡＵに入力される。

第３段分周回路５３は、第２段分周回路５２と同様にし
て分周回路本体Ｕ３と、周波数加算回路ｖ３と、ミキサ
５３Ｆとを有し、ミキサ５３Ｆの出力端に得られる周波
数信号の差周波数Δｆ２は次式 ％式％（７） で表されるように、分周回路本体Ｕ３を構成する電圧制
御発振器５３Ｅｕの出力周波数信号の周波数ｆＳと、周
波数加算回路ｖ３を構成する電圧制御発振器５３Ｅｖの
出力周波数信号の周波数ｆ４との差の周波数を有する。

ここで周波数ｆ４は次式 で表されるように、　切換出力信号Ｓ２の周波数ｆ　ｉ
ｎに、　分周器５３Ａｖ及び５３ＣＶの分周数Ｒ４及び
Ｎ４の分周比Ｎｐ／Ｒａを乗算した値になる。

また分周回路本体Ｕ３について、　差周波数Δｆ２は次
式 で表されるように、第２段分周回路５２の出力周波数信
号の周波数ｆ、に、分周器５３ＡＵ及び５３ＣＵの分周
数Ｒ５及びＮ、で決まる分周比Ｎ。

／Ｒ５を乗算した値になる。

従って電圧制御発振器５３ＥｔＩの出力周波数信号の周
波数ｆ５は、（７）式から ｆ、−Δｆ２＋ｆ、　　　　　　　・・・・・・（１０
）のように、差周波数Δｆ２に周波数加算回路Ｖ３の電
圧制御発振器５３Ｅｖから得られる出力周波数信号の周
波数ｆ４を加算した値になり、（１０）式に（９）式を
代入することによって で表されるように、周波数加算回路■３の周波数信号の
周波数ｆ４と、前段の分周回路５２の出力周波数信号の
周波数ｆ、とによって表すことができる。

第３段分周回路５３の分周回路本体Ｕ３を構成する電圧
制御発振器５３Ｅｕの出力端に得られる出力周波数信号
は、第４段分周回路５４の分周回路本体Ｕ４を構成する
入力側分周器５４ＡＵに人力される。

第４段分周回路５４は、第２段分周回路５２と同様にし
て分周回路本体Ｕ４と、周波数加算回路■４と、ミキサ
５４Ｆとを有し、ミキサ５４Ｆの出力端に得られる周波
数信号の差周波数Δｆ３は次式 ％式％（１２） で表されるように、分周回路本体Ｕ４を構成する電圧制
御発振器５４ＥＵの出力周波数信号の周波数ｆ、と、周
波数加算回路ｖ４を構成する電圧制御発振器５４Ｅｖの
出力周波数信号の周波数ｆ６との差の周波数を有する。

ここで周波数ｆ６は次式 で表されるように、　切換出力信号Ｓ２の周波数ｆ　ｉ
ｎに分周器５４Ａｖ及び５４ＣＶの分周数Ｒ６及びＮ６
の分周比Ｎ　ｈ　／　Ｒｈを乗算した値になる。

また分周回路本体Ｕ４について、　差周波数Δｆ３は次
式 で表されるように、第３段分周回路５３の出力周波数信
号の周波数ｆＳに、分周器５４Ａｕ及び５４Ｃｕの分周
数Ｒ１及びＮ、で決まる分周比Ｎ。

／　Ｒ？を乗算した値になる。

従って電圧制御発振器５４Ｅｕの出力周波数信号の周波
数ｆ、は、（１２）式から ｆ、−Δｆ３＋ｆ６　　　　　　・・・・・・（１５）
のように、差周波数Δｆ３に周波数加算回路Ｖ４の電圧
制御発振器５４Ｅｖから得られる出力周波数信号の周波
数ｆ６を加算した値になり、（１５）式に（１４）式を
代入することによってのように、　第３段分周回路５３
の電圧制御発振器５３ＥＵから得られる出力周波数信号
の周波数ｆ、と、第４段分周回路５４の周波数加算回路
■４を構成する電圧制御発振器５４Ｅｖから得られる出
力周波数信号の周波数ｆ６とによって表すことができる
。

かくして第４段分周回路５４の電圧制御発振器５４Ｅｕ
の出力端に得られる周波数信号がバッフ子回路５８を通
じて分割周波数信号３１６として送出されたとき、その
周波数ｆ　ｏｕｔは、次式％式％ のように、第１段、第２段、第３段、第４段分周回路５
１．５２．５３．５４の電圧制御発振器５１Ｅ、５２Ｅ
ｖ、５３Ｅｖ、５４Ｅｖの周波数信号の周波数ｆ＋、ｆ
ｚ、ｆａ、ｆ６によって表すことができる。

この（１７）式を展開すれば、　分割周波数信号ＳＩ６
の周波数ｆ。ａｔは ・・・・・・　（１８） のように変形できるから、 Ｒｙ　　Ｒｓ　　Ｒｚ ・・・・・・　（１９） のように、　切換出力信号Ｓ１□の周波数ｆ□７と、分
周器５２Ａｔ＋及び５２Ｃυ、５３Ａｔｌ及び５３Ｃｔ
＋、５４Ａυ及び５４Ｃｕの分周比Ｎ１／Ｒ１１Ｎ３／
Ｒ３、Ｎ、／Ｒ１、Ｎ６／Ｒ６、Ｎ７／Ｒ７の積の和と
の積の式によって表すことができる。

このことは、分周比の積の和の項が、複数の桁における
分周比を表すことができることを意味し、換言すれば分
周比を小数点以下の値をもつ整数以外の値に設定するこ
とができることを意味している。

例えば（１９）式において、分周数を次式Ｒｈ　＝Ｒ４
＝Ｒｚ　＝Ｒ＋　＝３　　　・・・・・・（２０）ＮＳ
　　　　１ □＝　□　　　　　　　　　　　　・・・・・・　（２
２）Ｒ２１０ のように選定すれば、（１９）式は ＋　Ｎｂ　）　　　　ｆ　＝ｎ ・・・・・・（２４） のように、　切換出力信号ＳＩ！に対して整数の項Ｎ、
と、小数点第１桁の項Ｎａ／１０と、小数点第２桁の項
Ｎｚ／１０”と、　小数点第４桁の項Ｎ。

／１０４との和で表される分周比で分周した周波数ｆ　
ｏｕｔを有する分割周波数信号３１６を送出し得ること
を表している。

かくして第４図の構成によれば、第１段〜第４段分周回
路５１〜５４の分周器の、分周数を必要に応じて整数の
値に選定すれば、小数点以下の分周比を有する出力周波
数信号を容易に送出し得る。

以上の構成において、パルス信号分割回路３３（第３図
）が、必要に応じて小数点以下の分周比をもつように切
換出力信号ＳＩ２の周波数を分周し得ることにより、光
ビーム位置信号形成回路２１から走査位置検出用スケー
ル１４（第１図）の目盛のピッチに相当するパルス周期
で光ビーム位置信号Ｓ３を送出したとき、これを小数点
以下の任意の分周比で分周することができることにより
、目盛間隔を必要に応じて小数点以下の分割比で分割し
た最小単位で光ビームの位置を検出することができ、か
くして感光体８上に形成する走査線１３の走査を従来の
場合と比較して一段と高い精度でモニタすることができ
る。

すなわち光ビーム偏向部５から送出される描画用走査光
ビームＬＡ５が、集光レンズ７及びミラー９を介して感
光体８に照射される際に、集光レンズ７、ミラー９、ミ
ラー１２を介して走査位置検出用スケール１４に入射さ
れる制御用走査光ビームＬＡ６が、光電変換器１６にお
いて光ビーム検出信号Ｓ２に変換されたとき、光ビーム
位置信号ＳＳ　　（第３図）に基づいて入力パルス形成
用分周回路３１、信号切換回路３２を介してパルス信号
分割回路３３に切換出力信号８１Ｋを入力し、これをパ
ルス信号分割回路３３において設定された分割数で分割
する。

ここで描画開始位置設定用カウンタ３９　（第３図）が
時点ｔ１から所定カウント数だけ遅れた位置からタイミ
ング信号形成回路３８からタイミング信号Ｓｌｌ＋を発
生させるようにし、かくして信号切換回路３２の切換動
作によってパルス信号分割回路３３の動作が安定するの
を待つようになされている。

やがて時点１ｔにおいてタイミング信号５ｌｌｌが論理
ｒＨＪレベルに立ち上がると、信号同期回路３７がその
後最初に立ち上がる位相信号を位相信号Ｓ　１７Ａ　”
　Ｓ　ｌ？Ｄから選択して同期化分割周波数信号３１９
として送出し、かくして同期化分割周波数信号ＳＩ９の
位相をタイミング信号５ｌｉ１に同期させる。

かくして時点ｔ２から同期化分割周波数信号Ｓ１９の各
パルスが送出されると、描画位置変更用カウンタ４３が
カウント動作を開始することにより、描画位置設定信号
３３３によって設定されたカウント数だけ遅れた時点ｔ
３においてゲート回路４２が開かれるのを待つ状態にな
り、やがて時点ｔ、においてゲート信号Ｓ３５によって
ゲート回路４２が開かれると、ゲート描画クロック信号
３３６が画素クロック信号形成用分周器４５に与えられ
ることにより、画素クロック信号Ｓ４が変調信号形成回
路２３に送出される。

ここで描画クロック信号Ｓ、の位相が、位相調整回路４
１において動作選択信号Ｓ３１を用いて変更できるよう
になされ、かくして感光体８上の画素の位置を必要に応
じて変更し得る。

また描画位置変更用カウンタ４３に対する描画位置設定
信号ＳＳＳを用いて、描画位置（すなわち時点ｔ３の発
生時刻）を変更制御することにより、感光体８上の描画
位置を変更制御し得る。

さらに画素クロック信号形成用分周器４５の画素寸法切
換信号Ｓ３？を必要に応じて切り換えることにより、画
素クロック信号Ｓ４の立上り幅を変更制御し得、これに
より感光体８上の画素寸法を変更制御し得る。例えば２
５．４　Ｃμｍ〕の画素の画像と、２０〔μｍ〕の画素
の画像とを必要に応して画素寸法切換信号Ｓ３’ｌを変
更する簡易な構成により切り換えることができる。

〔２〕他の実施例 （１１上述の実施例においては、位相遅れ信号形成回路
３６及び位相調整回路４１として、入力信号の位相を９
０”ずつ遅らせて４つの位相信号を形成し、その１つを
選択することによって出力信号の位相を制御し得るよう
にした場合について構成したが、これに代え、入力信号
の位相に対して４５゜ずつ位相が遅れた８つの位相信号
を形成するように構成しても良い。このようにした場合
出力信号の位相遅れ量を上述の実施例の場合と比較して
さらに細かく設定し得る。

（２）第４図の実施例の場合、パルス信号分割回路３３
として、４段の分周回路を設けた場合について述べたが
、その段数は２段以上の複数段を設けるようにすれば良
く、このようにしても上述の場合と同様の効果を得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、走査光ビームの走査位置
を表す周波数信号でなる光ビーム検出信号に基づいて、
これを分割することによって高い精度の位置検出をなし
得るようにするにつき、周波数信号を必要に応じて任意
の小数点以下の桁数をもつ分割数で容易に分割し得るよ
うにしたことにより、簡易な構成の光ビーム走査装置を
実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ビーム走査装置の一実施例を示
す路線的ブロック図、第２図はその各部の信号を示す信
号波形図、第３図は第１図の描画タイミング信号形成回
路の詳細構成を示すブロック図、第４図は第３図のパル
ス信号分割回路の詳細構成を示すブロック図である。 １・・・・・・光ビーム走査装置、２・・・・・・光源
、３・・・・・・光変調器、５・・・・・・光ビーム偏
向部、７・・・・・・集光レンズ、８・・・・・・感光
体、９．１２・・・・・・ミラー、１４・・・・・・走
査位置検出用スケール、１５・・・・・・ライトガイド
、１６・・・・・・光電変換器、２１・・・・・・光ビ
ーム位置信号形成回路、２２・・・・・・描画タイミン
グ信号形成回路、２３・・・・・・変調信号形成回路、
２４・・・・・・補間信号形成回路、３３・・・・・・
パルス信号分割回路、５１〜５４・・・・・・第１段〜
第４段分周回路、Ｕ２〜Ｕ４・・・・・・分周回路本体
、■２〜■４・・・・・・周波数加算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体上に描画用走査光ビームを走査させると共に、上
   記描画用走査光ビームと一体に移動する制御用光ビーム
   を走査位置検出用スケールを透過させて光電変換するこ
   とにより、上記走査光ビームの走査位置を表す走査位置
   検出信号を得るようにしてなる描画装置において、 上記走査位置検出信号に基づいて上記走査位置検出用ス
   ケールの目盛間を所望の分割数で分割してなる描画クロ
   ック信号を形成すると共に、上記分割数を可変すること
   により上記描画クロック信号の繰返し周期を可変し得る
   描画タイミング信号形成回路を具え、 上記描画クロック信号に基づいて上記描画用走査光ビー
   ムを発生することにより、上記感光体上に描画される画
   像を拡大又は縮小し得るようにしたことを特徴とする描
   画装置。