JPS6321167B2 - - Google Patents

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JPS6321167B2
JPS6321167B2 JP54076164A JP7616479A JPS6321167B2 JP S6321167 B2 JPS6321167 B2 JP S6321167B2 JP 54076164 A JP54076164 A JP 54076164A JP 7616479 A JP7616479 A JP 7616479A JP S6321167 B2 JPS6321167 B2 JP S6321167B2
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scanning
laser beam
pulse train
optical deflector
lens
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Juji Oohara
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザー等により発せられた光ビーム
を光偏向器により偏向し、原稿上を走査すること
により原稿の有する情報を光電変換して読み取る
装置、或いは画像表示面上や記録材料上を走査す
ることにより画像を再生したり、種々のデータを
記録する装置に用いられる光ビーム走査装置に関
する。
〔従来技術〕
一般に被走査面上即ち原稿或いは記録材料上に
おいて形成される走査線内における光ビームは一
定の速度で移動すること、言いかえれば等速走査
されることが望まれる。かかる要求に対して従来
より例えば、第８回画像工学コンフアレンス論文
集の第101ページから第104ページに記載の「レー
ザー記録、光学技術からみた走査光学系の基礎的
問題」（昭和52年11月18日講演）や、特開昭54−
41149号「Ｆ・θレンズ」や特開昭52−113751号
「光走査装置」等の明細書に開示されているよう
にＦ・θレンズや放物面鏡を用いる方法や、或い
は特開昭52−147027号「平面等速度走査方法」の
明細書に開示されるように光偏向器に印加する信
号として被走査面上で光ビームが等速走査される
よう予め補正された非線形な波形の信号を用いる
というオープンループの制御方法がとられてい
た。しかしながら前者の方法においてはＦ・θレ
ンズや放物面鏡は通常の写真レンズや平面鏡に比
べてはるかに高価であり、又後者の方法は波形修
整された非線形の信号を発生させるための回路構
成が複雑でありかつオープンループの制御である
ため種々の変動要因、例えば電気的ドリフトに対
しては補正がなされず精度の低いものとなるとい
う欠点を有していた。
また、特開昭49−22149号「光学走査装置」の
明細書に記載されているように光ビームの位置を
検出し、この位置情報を光偏向手段にフイードバ
ツクして制御する方法も知られているが、この方
法では、位置情報を直接光偏向器の駆動信号にフ
イードバツクして制御するようになつているた
め、十分な精度を得ることが困難であり、精度を
維持するためには光偏向器の駆動信号自体の精度
を非常に高くしなければならず、駆動回路が複雑
になると共に高価なものとなるという問題があ
る。
〔発明の目的〕
本発明の目的は簡単な構成で安価でかつ高精度
に光ビームを被走査面上で等速走査させることの
できる光ビーム走査装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は光偏向器を用いて光ビームを被走査面
上で走査せしめる手段と、該被走査面上における
該光ビームの位置に応じた位置パルス列を発生す
る手段と、所定の基準パルス列を発生する手段
と、前記位置パルス列と基準パルス列との位相差
を検出する手段と、該位相差を一定とし前記光ビ
ームが前記被走査面上において等速走査されるべ
く前記光偏向器を制御するための手段とを有し、
PLL（phase locked loop）により、光偏向器を
フイードバツグ制御するようにしたことを特徴と
するものである。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。第１図は強度変調されたレーザービームを
ガルバノメータ式光偏向器を用いて記録材料上を
二次元的に走査することにより画像を形成する装
置に本発明を適用した例の構成図である。
第１図において強度変調された記録用レーザー
ビーム１３は主走査用ガルバノメータ式光偏向器
１４により偏向されたのち第１レンズ１５を介し
て副走査用ガルバノメータ式光偏向器１６に導か
れ、主走査用ガルバノメータ式光偏向器１４の偏
向の方向とはほぼ直角な方向に偏向されたのち、
第２レンズ１７により収束されながら記録材料１
８上において二次元的に走査されて画像を形成す
る。一方、主走査参照用レーザービーム１９は主
走査用ガルバノメータ式光偏向器１４において記
録用レーザービーム１３が入射しているミラー面
とは反対側のミラー面に入射され偏向されたのち
第３レンズ２０により収束されながら主走査用リ
ニアエンコーダ２１上を走査する。主走査用リニ
アエンコーダ２１は例えばガラス基板上に金属ク
ロムの縞パターンが配列されたものであり、主走
査用リニアエンコーダ２１のパターン表面で収束
される主走査参照用レーザービームの径とほぼ同
じ幅を有する透明部の縞と不透明部の縞が規則正
しく交互多数に並んでいる。主走査用リニアエン
コーダ２１の透明部の縞を通過した主走査参照用
レーザービーム１９は第１コンデンサーレンズ２
２により集光されて光電子増倍管やフオトダイオ
ードの如き第１光検出器２３に導かれる。又、副
走査参照用レーザービーム２４は副走査用ガルバ
ノメータ式光偏向器１６において記録用レーザー
ビーム１３が入射しているミラー面とは反対側の
ミラー面に入射され偏向されたのち第４レンズ２
５により収束されながら副走査用リニアエンコー
ダ２６上を走査する。副走査用リニアエンコーダ
２６は主走査用リニアエンコーダ２１と同様のパ
ターン配列を有するものである。副走査用リニア
エンコーダ２６の透明部の縞を通過した副走査参
照用レーザービーム２４は第２コンデンサーレン
ズ２７により集光されて第２光検出器２８に導か
れる。
さて、主走査用ガルバノメータ式光偏向器１４
により偏向された主走査参照用レーザービーム１
９が主走査用リニアエンコーダ２１上を走査する
ことにより第１光検出器２３により出力される光
電パルス（位置パルス列）Ｐは電圧増幅器２９に
より増幅されたのち光電パルス列Ｐとして位相比
較器３０の一方の入力端子に入力される。又位相
比較器３０の他方の入力端子には例えば水晶発振
器の如きパルス発生器３１で発生された規則正し
いパルス間隔を有する基準パルス列Ｑが入力され
ているが、位相比較器３０は光電パルス列Ｐの
個々のパルスと基準パルス列Ｑの個々のパルスと
のあいだの位相差の方向と大きさを検出し、更に
続くローパスフイルター３２によつて位相差は直
流誤差電圧ｅとして出力される。電流誤差電圧ｅ
は電圧増幅器３３により、直流誤差電圧ｅの変化
範囲は次段に続く電圧制御発振器３４の入力範囲
と整合がなされるように増幅されたのちバイアス
電圧が重畳されて直流電圧Ｅとして出力される。
電圧制御発振器３４は直流電圧Ｅの大きさに従つ
てパルス数を変化させて出力するもので、出力さ
れたパルス列はカウンタ３５により二進法で計数
される。カウンタ３５の各ビツトの出力端子Ｄ／
Ａ変換器３６の各ビツトの入力端子と接続されて
おり、Ｄ／Ａ変換器３６の出力端子からはカウン
タ３５の各ビツト出力に相当した直流電圧Ｖが出
力される。更に直流電圧Ｖはガルバノメータ駆動
回路３７に入力されており、ガルバノメータ駆動
回路３７は直流電圧Ｖに従つて主走査用ガルバノ
メータ式光偏向器１４の回転角を制御する。以上
の一連の動作説明のとうり主走査用ガルバノメー
タ式光偏向器１４は主走査用レーザービーム１
９、第３レンズ２０、主走査用リニアエンコーダ
２１、第１コンデンサーレンズ２２、第１光検出
器２３、電圧増幅器２９、位相比較器３０、パル
ス発生器３１、ローパスフイルター３２、電圧増
幅器３３、電圧制御発振器３４、カウンタ３５、
Ｄ／Ａ変換器３６、ガルバノメータ駆動回路３７
及び主走査用ガルバノメータ式光偏向器１４で構
成されるPLL内で制御されることになるが、該
PLLはパルス発生器３１からの基準パルス列Ｑ
の個々のパルスの位相と第１光検出器２３により
出力され電圧増幅した光電パルス列Ｐの個々のパ
ルスとの位相が一致するように或いは一定の定常
偏差を保持するように動作し、基準パルス列Ｑは
常に一定のパルス間隔を有した規則的なパルス列
であるので主走査用リニアエンコーダ２１上で主
走査参照用レーザービーム１９が等速走査される
よう動作することになる。更に第１レンズ１５、
第２レンズ１７及び第３レンズ２０に一般の写真
レンズを用い記録材料１８上の記録用レーザービ
ーム１３と主走査用リニアエンコーダ２１上の主
走査参照用レーザービーム１９とが正比例（リニ
アな）の動作対応するよう構成すれば、その結果
記録用レーザービーム１３も記録材料１８上にお
いて主走査の方向に対して等速走査されることが
容易に理解できよう。一方、副走査についても、
副走査参照用レーザービーム２４、第４レンズ２
５、副走査用リニアエンコーダ２６、第２コンデ
ンサーレンズ２７、第２光検出器２８、電圧増幅
器３８、位相比較器３９、パルス発生器４０、ロ
ーパスフイルター４１、電圧増幅器４２、電圧制
御発振器４３、カウンタ４４、Ｄ／Ａ変換器４
５、ガルバノメータ駆動回路４６及び副走査用ガ
ルバノメータ式光偏向器１６で上述の主走査用と
同様のPLLを構成しているので、その結果、記
録レーザービーム１３は記録材料１８上において
副走査の方向に対しても等速走査されることが容
易に理解されよう。
以上実施例についての一連の動作説明のとう
り、主走査用及び副走査用ガルバノメータ式光偏
向器を各々PLLを用いて制御することにより記
録用レーザービームを記録材料上で二次元的に等
速走査させることができる。又本実施例におい
て、第１レンズ１５、第２レンズ１７、第３レン
ズ２０及び第４レンズ２５は通常の写真レンズを
用いてよく、更にPLLを構成するための電子回
路の各部品も一般的な半導体部品を用いて容易に
構成できるので極めて安価である。更に本実施例
においては、回路の電源電圧の変動や温度による
ドリフトその他の変動要因に対して極めて安定で
あり性能が低下することはない。
又本実施例においてはPLLA内において信号を
一旦デジタル信号に変換して取り扱うので、マイ
クロコンピユータ等により外部より、例えばフラ
イバツクや待機などの動作をガルバノメータ式光
偏向器に指示させるには一向に差しつかえない。
なお、上記実施例において、光学系に用いるレ
ンズは通常の写真レンズでなくとも他のレンズを
用いてもよく、又、記録用レーザービームと参照
用レーザービームはガルバノメータ式光偏向器の
同じ面を用いて偏向させるようにしてもよい。更
に記録材料上で記録用レーザービームは等速で走
査されるので、外部装置よりクロツクパルスでデ
ータを受信し、記録材料上に記録するような場合
にも一定パルス間隔のクロツクパルス列を用いれ
るので極めて有利であるばかりでなく、更に記録
材料上のいかなる部分においても走査速度の違い
による光照射量の差が生じないので均一な露光が
行なわれるという利点を有する。
又、本実施例の場合とは別の画像を走査して読
み取る用途においても本発明を適用することによ
り、上述の記録に用いる場合と同様な効果を発揮
できることは言うまでもない。この場合には、読
取り用レーザービームを途中でハーフミラー等に
より分岐し参照用レーザービームとすることもで
きる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明は位置パルス列と基
準パルス列との位相差を検出し、位相差が一定に
なるように光偏向器を制御、即ちPLLを用いて
制御するようにしたので、極めて高精度で光ビー
ムを等速走査することができ、また、構成も簡単
で安価な光ビーム走査装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の一実施例の構成図であ
る。 １４，１６……光偏向器、２１，２６……リニ
アエンコーダ、２３，２８……光検出器、３１，
４０……パルス発生器、３０，３９……位相比較
器、３２，４１……ローパスフイルター、３４，
４３……電圧制御発振器、３５，４４……カウン
ター、３６，４５……Ｄ／Ａ変換器、３７，４６
……ガルバノメータ駆動回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 光偏向器を用いて光ビームを被走査面上で走
    査せしめる手段と、該被走査面上における該光ビ
    ームの位置に応じた位置パルス列を発生する手段
    と、所定の基準パルス列を発生する手段と、前記
    位置パルス列と基準パルス列との位相差を検出す
    る手段と、該位相差を一定とし前記光ビームが前
    記被走査面上において等速走査されるべく前記光
    偏向器を制御するための手段とを有することを特
    徴とする光ビーム走査装置。
JP7616479A 1979-06-15 1979-06-15 Light beam scanner Granted JPS561018A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7616479A JPS561018A (en) 1979-06-15 1979-06-15 Light beam scanner
US06/159,276 US4352984A (en) 1979-06-15 1980-06-13 Light beam scanning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7616479A JPS561018A (en) 1979-06-15 1979-06-15 Light beam scanner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS561018A JPS561018A (en) 1981-01-08
JPS6321167B2 true JPS6321167B2 (ja) 1988-05-06

Family

ID=13597419

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JP7616479A Granted JPS561018A (en) 1979-06-15 1979-06-15 Light beam scanner

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