JPS63190395A - 描画装置 - Google Patents

描画装置

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JPS63190395A
JPS63190395A JP62023166A JP2316687A JPS63190395A JP S63190395 A JPS63190395 A JP S63190395A JP 62023166 A JP62023166 A JP 62023166A JP 2316687 A JP2316687 A JP 2316687A JP S63190395 A JPS63190395 A JP S63190395A
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signal
frequency
light beam
circuit
scanning
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JP62023166A
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久和 加藤
学 細谷
冬彦 井上
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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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。
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