JPS61147220A - Light beam scannin device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To secure the equal-speed scanning of laser light by inputting one of split laser light beam to a detecting means through a rate-determining means, and detecting an error in the speed equality of the laser light, and correcting this error by a correcting means. CONSTITUTION:Laser light transmitted through a beam splitter 8 is incident on a hologram disk 5 at a position D through a modulator 9 and its diffracted light is incident on an electrostatic drum 10 at a position E1. Laser light reflected by the beam splitter 8 is further reflected by a mirror 7 and incident on the hologram disk at a position C and its diffracted light is incident on a scale 11a at a position E2. Light reflected by a bar scale 11 is diffracted again by the hologram disk 5 and converted on a photodetector 13 to detect a signal generated when the diffracted light is transmitted through the bar scale on thescale 11a. Two detection signals are passed through a counter circuit 22, ladder circuit 23, reciprocal number circuit 24, and VCO26 to generate the necessary frequency f0 of a basic clock.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ホログラムを用いた光ビーム走査装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a light beam scanning device using a hologram.

〔従来技術〕[Prior art]

第２図は従来のホログラムディスクにレーザ光を照射し
、静電ドラムにレーザ光を直線走査する状態を示す図で
ある。レーザ発振器１から発振されたレーザ光は矢印方
向に回転するホログラムディスク２に入射し、ホログラ
ムディスク２に形成された干渉縞により３回折光が静電
ドラム３上を矢印方向に直線走査され、記録データを所
定のクロックタイミングで静電ドラム３に書込むもので
ある。FIG. 2 is a diagram showing a state in which a conventional hologram disk is irradiated with a laser beam and an electrostatic drum is linearly scanned with the laser beam. The laser beam emitted from the laser oscillator 1 enters the hologram disk 2 rotating in the direction of the arrow, and due to the interference fringes formed on the hologram disk 2, the three diffracted beams are linearly scanned on the electrostatic drum 3 in the direction of the arrow, and are recorded. Data is written to the electrostatic drum 3 at predetermined clock timing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述の様な従来のレーザ光の走査装置においては、レー
ザ光が走査される位置によって速度が変化し１例えばド
ラム上のＢ点にレーザ光が照射された場合にはドラム上
のＡ点にレーザ光が照射された場合に比べてドラム上で
の回折光の走査する速度が増す。このことは等間隔に情
報を書込む必要がある静電ドラム３に、歪んだ書込みを
行うことになり印字品質の劣化を招く。In the conventional laser beam scanning device as described above, the speed changes depending on the position where the laser beam is scanned.1 For example, when the laser beam is irradiated to point B on the drum, the laser beam is irradiated to point A on the drum. The scanning speed of the diffracted light on the drum increases compared to when the drum is irradiated with light. This results in distorted writing on the electrostatic drum 3, where information must be written at equal intervals, resulting in deterioration of print quality.

また２発振器１とホログラムディスク２との間に等速性
を確保する為にｆθレンズ等の補助光学系を用いた装置
も存在するがｆθレンズは高価で装置自体のコストアン
プの原因となり、さらに。There are also devices that use auxiliary optical systems such as fθ lenses to ensure uniform velocity between the two oscillators 1 and the hologram disk 2, but fθ lenses are expensive and cause an increase in the cost of the device itself. .

ｆθレンズを調整することも困難な技術を必要とする。Adjusting f-theta lenses also requires difficult techniques.

本発明は、上述の従来の欠点に鑑み、レーザ光を直線走
査する際ｆθレーザ等の補助光学系を用いることなくレ
ーザ光の等速性を保持することを可能にした光ビーム走
査装置を提供することを目的とするものである。In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention provides a light beam scanning device that makes it possible to maintain constant velocity of laser light without using an auxiliary optical system such as an fθ laser when linearly scanning laser light. The purpose is to

〔問題を解決する手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は１本発明によれば、ホログラムにレーザ光を
入射して直線走査を行うホログラムスキャナにおいて、
前記レーザ光を分離する分離手段と、該分離手段により
分離されたレーザ光が照射される律速手段と、該律速手
段で反射した光を検出する検出手段と、該検出手段で検
出した信号により前記レーザ光の走査速度を補正する補
正手段とを有することを特徴とする光ビーム走査装置を
提供することよって達成される。According to the present invention, in a hologram scanner that performs linear scanning by injecting a laser beam into a hologram,
a separating means for separating the laser beam, a rate controlling means to which the laser beam separated by the separating means is irradiated, a detecting means for detecting the light reflected by the rate controlling means, and a signal detected by the detecting means to detect the This is achieved by providing a light beam scanning device characterized by having a correction means for correcting the scanning speed of the laser beam.

〔作　　用〕[For production]

上記手段によれば９分離されたレーザ光の−っを律速手
段を介して検出手段に入力することによりレーザ光の等
速性に対する誤差を検出し、この誤差を補正手段により
補正することによってレーザ光の等速走査を確保する作
用を有する。According to the above means, an error with respect to the uniform velocity of the laser beam is detected by inputting the nine separated laser beams into the detection means via the rate controlling means, and by correcting this error with the correction means, the laser beam is It has the effect of ensuring uniform speed scanning of light.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下２本発明の実施例を添付図面にしたがって詳述する
。Hereinafter, two embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図は本発明の光ビーム走査装置の概略構成図であり
、同図においてレーザ発振器４とホログラムディスク５
との間にはミラー６．７．ビームスプリンター８．変調
器９が設けられ、静電ドラム１０上にはバースケール１
１が設けられている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a light beam scanning device of the present invention, in which a laser oscillator 4 and a hologram disk 5 are shown.
There is a mirror between 6.7. Beam Splinter 8. A modulator 9 is provided, and a bar scale 1 is provided on the electrostatic drum 10.
1 is provided.

ミラー６、ビームスプリッタ−８，変調器９は同一光軸
上に順次配置されており、ミラー６は後述するホログラ
ムディスク５からの反射回折光をレンズ１２を介して検
出器１３に入射させる為のものであり、ビームスプリン
ター８は発振器４から発振されたレーザ光を２方向に分
離するものであり、変調器９は基本信号発生器１４とビ
デオ信号により作られる信号発生器１６から入力する変
調信号に従ってレーザ光を変調するものである。A mirror 6, a beam splitter 8, and a modulator 9 are sequentially arranged on the same optical axis. The beam splinter 8 separates the laser beam oscillated from the oscillator 4 into two directions, and the modulator 9 separates the modulated signal input from the basic signal generator 14 and the signal generator 16 generated from the video signal. The laser beam is modulated according to the

ミラー７は上述で分離された他のレーザ光をホログラム
ディスク５の所定位置Ｃに照射する為の反射鏡である。The mirror 7 is a reflecting mirror for irradiating the other laser beam separated above onto a predetermined position C on the hologram disk 5.

また、バースケール１１はホログラムディスク５の位置
Ｃに照射されたレーザ光の回折光がバースケール１１の
スケールｌｌａに入射する様に配置され、スケールＩｌ
ａには等間隔にバースケールが設けられている。Further, the bar scale 11 is arranged so that the diffracted light of the laser beam irradiated onto the position C of the hologram disk 5 enters the scale lla of the bar scale 11, and the scale Il
Bar scales are provided at equal intervals in a.

以上の様な構成の光ビーム走査装置において。In the light beam scanning device configured as above.

そのビーム走査動作を以下で説明する。The beam scanning operation will be explained below.

レーザ発振器４から発振されたル−ザ光はミラ一６．中
央大域６ａ部を通過してビームスプリッタ−８に入射す
る。ビームスプリッタ−８を透過したレーザ光は変調器
９を介してホログラムディスク５の位置りに入射し、そ
の回折光は静電ドラム１０に入射する。静電ドラム１０
に入射した回折光が入射する位置は、同図（８１に示す
内部１５の拡大図である同図（ｂｌに示す様に、静電ド
ラム１０の位置Ｅ１に入射する。The laser light oscillated from the laser oscillator 4 is transmitted to the mirror 6. The light passes through the central region 6a and enters the beam splitter 8. The laser light transmitted through the beam splitter 8 is incident on the hologram disk 5 via the modulator 9, and the diffracted light is incident on the electrostatic drum 10. Electrostatic drum 10
The diffracted light incident on the electrostatic drum 10 is incident at a position E1 of the electrostatic drum 10, as shown in FIG.

また、ビームスプリンター８で反射したレーザ光はミラ
ー７でさらに反射されホログラムディスクの位置Ｃに入
射し、その回折光はスケールｌｌａ上の位置Ｅ２に入射
する。両回折光の位置はホログラムディスク５の矢印方
向の回転に従って、静電ドラム１０．スケールｌｌａ上
を移動し、静電ドラム１０を走査し、静電ドラム１０上
に光書込みを行う。Further, the laser beam reflected by the beam splinter 8 is further reflected by the mirror 7 and enters a position C on the hologram disk, and its diffracted light enters a position E2 on the scale lla. The positions of both diffracted lights are determined by the rotation of the hologram disk 5 in the direction of the arrow, and the position of the electrostatic drum 10. It moves on the scale lla, scans the electrostatic drum 10, and performs optical writing on the electrostatic drum 10.

一方、同図山）に示す様に両回折光が位置Ｅ１及びＥ２
に入射している場合には、バースケール１目盛分走査速
度がずれていることになる。これは。On the other hand, as shown in the same figure, both diffracted lights are at positions E1 and E2.
If the light is incident on the bar scale, the scanning speed is shifted by one division of the bar scale. this is.

入射位置、入射角度を変えることで容易に実行で６一 きる。特にスケール１１ａ上を移動する回折光に対して
、ホログラムディスク５の位置りから静電ドラム１０に
入射する回折光の走査はハースケール１目盛分遅れてい
る。This can be easily done by changing the incident position and angle of incidence. In particular, the scanning of the diffracted light that enters the electrostatic drum 10 from the position of the hologram disk 5 is delayed by one half scale division with respect to the diffracted light that moves on the scale 11a.

ここで、バースケール１１で反射した光が再度ホログラ
ムディスク５で回折された光をミラー６で反射し、レン
ズ１２を介して検出器１３に集光する。検出器１３では
光電変換を行いスケール１１ａ上のバースケールを回折
光が通過する信号を検出する。この時、１つのバースケ
ールを通過１６時間ｔ　＋　　（ｓｅｃ　）　、各バー
スケールの間隔をｄ（ｍ）とすると５回折光の走査速度
■０は。Here, the light reflected by the bar scale 11 is diffracted again by the hologram disk 5, is reflected by the mirror 6, and is focused on the detector 13 via the lens 12. The detector 13 performs photoelectric conversion and detects the signal of the diffracted light passing through the bar scale on the scale 11a. At this time, if it passes through one bar scale for 16 hours t + (sec) and the interval between each bar scale is d (m), then the scanning speed of the 5 diffracted light is 0.

Ｖｏ＝ｄ／ｌ　＋　　　　　（ｍｕ／５ｅｃ）　　・・
・ｉｌｌとなる。レーザプリンタの解像度をＭ　Ｃｄｏ
ｔ／ｍｍ）とする。この時基本クロックの周波数ｆＯは
２次式を満たす必要がある。Vo=d/l + (mu/5ec)...
・It becomes ill. M Cdo the resolution of the laser printer
t/mm). At this time, the frequency fO of the basic clock must satisfy a quadratic expression.

ｆ　ｏ＝Ｖｏ　−Ｍ＝ｄ−Ｍ／ｌ　＋　　　（Ｈｅｒｚ
）・・・・（２） 次に、このＴｏを発生する回路について説明する。第５
図において、２１で、バースケールからのバーの検出信
号を第１図１３の受光器より得る。f o=Vo −M=d−M/l + (Herz
)...(2) Next, a circuit that generates To will be explained. Fifth
In the figure, at 21, a bar detection signal from the bar scale is obtained from the light receiver of FIG. 13.

次に、カウンタ回路２２を通し、カウンタ内で発生する
パルスの個数より時間ｔ１を検出する。この個数を、は
しご回路２３を通して、電圧に変換する。さらに逆数回
路２４を経て、２５で定数ｄ・Ｍを乗算し、最後にＶＣ
Ｏ２６により必要な周波数１口が発生できる。Next, through the counter circuit 22, time t1 is detected from the number of pulses generated within the counter. This number is converted into voltage through the ladder circuit 23. Furthermore, it passes through the reciprocal circuit 24, is multiplied by a constant d・M by 25, and finally the VC
One necessary frequency can be generated by O26.

この回路は、第１図では１４で示される。この基本信号
を用いて、レーザプリンタの情報であるビデオ信号が１
６より発生される。そして、この信号が変調器例えばＡ
ＯＭによってスイッチングされる。なお１時間検知のた
めに、１目盛早く。This circuit is designated 14 in FIG. Using this basic signal, the video signal, which is the information of the laser printer, is
Generated from 6. This signal is transmitted to a modulator such as A
Switched by OM. For one hour detection, move one scale earlier.

バースケール上走査させた訳であるが、この第５図の回
路の時間遅れも考慮すると、１目盛よりさらに先を、ハ
ースケール上では走査するようにしても良い。この際、
バースケール上と、ドラム上での走査点の違いはあるが
、速度としては、はぼ同じとみて良く問題はない。Although scanning is performed on the bar scale, if the time delay of the circuit shown in FIG. 5 is taken into account, it is also possible to scan beyond one division on the bar scale. On this occasion,
Although there is a difference in the scanning points on the bar scale and on the drum, the speeds can be considered to be approximately the same and there is no problem.

こうして静電ドラム１０上を走査する回折光の直線走査
速度は１等速に律速されて走査することができる。In this way, the linear scanning speed of the diffracted light that scans the electrostatic drum 10 can be controlled to a constant speed.

本発明の実施例は以上に限るわけではなく、第３図に示
す様にビームスプリンター８を用いて一つのレーザ光を
分離して用いることなく、レーザ発振器を２つ用いてレ
ーザ発振器４ａの発振レーザ光を常にホログラムディス
ク５の所定位置Ｃに入射し、その回折光をバースケール
１１に入射してその反射光をたとえば半導体レーザから
なるレーザ発振器４ｂを電気的に変調して発振器４ｂか
ら発振される静電ドラム１０の走査用レーザ光のクロッ
クを律速しても良い。この様に光ビーム走査装置を構成
することによってビームスブリック−８を削除して装置
を構成することができると同時に、直接レーザ光を変調
することが可能な半導体レーザをレーザ発振器４ｂに用
い検出器１３の検出信号をレーザ発振器４ｂに入力する
ことによりレーザを発振する時にレーザ光を変調するこ
とが可能になる。したがって独立した変調器９も削除す
ることができる。The embodiment of the present invention is not limited to the above, and as shown in FIG. A laser beam is always incident on a predetermined position C of the hologram disk 5, its diffracted light is incident on the bar scale 11, and the reflected light is electrically modulated by a laser oscillator 4b made of, for example, a semiconductor laser, so that it is oscillated from the oscillator 4b. The clock of the scanning laser beam of the electrostatic drum 10 may be rate-determined. By configuring the optical beam scanning device in this way, it is possible to configure the device by eliminating the beam block 8, and at the same time, a semiconductor laser capable of directly modulating the laser beam is used as the laser oscillator 4b, and the detector is By inputting the detection signal No. 13 to the laser oscillator 4b, it becomes possible to modulate the laser beam when oscillating the laser. The independent modulator 9 can therefore also be eliminated.

尚、第１図、第３図とも両レーザ光の入射位置Ｃ，Ｄは
同一ファセット上に位置しているが、第４図に示す様に
異なったファセット上の入射位置Ｅ、Ｆにレーザ光を入
射させ、その回折光を各別の位置に設けられた静電ドラ
ム１０．バースケール１１に入射しても同様に実施する
ことができることは勿論である。Incidentally, in both Figures 1 and 3, the incident positions C and D of both laser beams are located on the same facet, but as shown in Figure 4, the laser beams are incident on positions E and F on different facets. is incident on the electrostatic drum 10, and the diffracted light is transmitted to the electrostatic drum 10 provided at different positions. Of course, the same operation can be performed even when the light is incident on the bar scale 11.

さらに１本実施例では変調信号発生器１４として電圧−
周波数変換を行ったが、他の各バースケールの通過時間
を補正できる回路であれば検出器１３と変調器９との間
に接続して同様に用いることができる。なお２本発明は
ディスクに限ったことではなく３円筒１円錐、角錐など
の回転体であるホログラムでも成立することは言うまで
もない。Furthermore, in this embodiment, as the modulation signal generator 14, the voltage -
Although frequency conversion was performed, any other circuit that can correct the transit time of each bar scale can be connected between the detector 13 and the modulator 9 and used in the same way. It goes without saying that the present invention is not limited to disks, but can also be applied to holograms that are rotating bodies such as three cylinders, one cone, and a pyramid.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば、従来のホログ
ラムディスクを用いた光ビーム走査装置に用いられてい
たｆθレンズ等の高価な補助光学系を削除して光走査の
等速性を改善することができる。As explained in detail above, according to the present invention, the uniform speed of optical scanning is improved by eliminating expensive auxiliary optical systems such as fθ lenses used in conventional optical beam scanning devices using hologram disks. can do.

また、レーザ発振器もガスレーザ、イオンレーザ、半導
体レーザ等各種レーザ発振装置を用いることが可能であ
る。Furthermore, various laser oscillation devices such as a gas laser, an ion laser, and a semiconductor laser can be used as the laser oscillator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図！ａ）は本発明の光ビーム走査装置の概略構成図
。 第１図（ｂ）は本発明の光ビーム走査装置の概略構成図
の一部拡大図。 第２図は従来の光ビーム走査装置の概略構成図。 第３図は本発明の他の光ビーム走査装置の概略構成図。 第４図は本発明のレーザ光入射位置の異なる光′ビーム
走査装置の概略構成図。 第５図はｆθ発生回路のブロック図である。 ４．４ａ、４ｂ・・・レーザ発振器。 ５・・・ホログラムディスク。 ６．７・・・ミラー。 ８・・・ビームスプリッタ−２ ９・・・変調器。 １０・・・静電ドラム。 １１・・・バースケール。 外 １ｌ− １１ａ・・・スケール。 １２・・・レンズ。 １３・・・検出器。 １４・・・基本信号発生器。 １５・・・内部 １６・・・変調信号発生器。 （ＸＪ　　７つ −〇Figure 1! a) is a schematic configuration diagram of a light beam scanning device of the present invention. FIG. 1(b) is a partially enlarged view of a schematic configuration diagram of a light beam scanning device of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional light beam scanning device. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another light beam scanning device according to the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of a light beam scanning device according to the present invention having different laser beam incident positions. FIG. 5 is a block diagram of the fθ generation circuit. 4.4a, 4b...Laser oscillator. 5...Hologram disk. 6.7...Mirror. 8...Beam splitter-2 9...Modulator. 10... Electrostatic drum. 11... Bar scale. Outside 1l-11a...Scale. 12...Lens. 13...Detector. 14... Basic signal generator. 15...Internal 16...Modulation signal generator. (XJ 7-〇

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ホログラムにレーザ光を入射して直線走査を行う
ホログラムスキャナにおいて、前記レーザ光を分離する
分離手段と、該分離手段により分離されたレーザ光が照
射される律速手段と、該律速手段で反射した光を検出す
る検出手段と、該検出手段で検出した信号により前記レ
ーザ光の走査速度を補正する補正手段とを有することを
特徴とする光ビーム走査装置。(1) In a hologram scanner that performs linear scanning by injecting a laser beam into a hologram, a separating means for separating the laser beam, a rate-limiting means to which the laser beam separated by the separating means is irradiated, and a rate-limiting means for irradiating the laser beam separated by the separating means; A light beam scanning device comprising: a detection means for detecting reflected light; and a correction means for correcting the scanning speed of the laser beam based on a signal detected by the detection means. （２）前記律速手段はバースケールであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光ビーム走査装置。(2) The light beam scanning device according to claim 1, wherein the rate controlling means is a bar scale. （３）前記補正手段による補正時間だけの時間遅れを補
正ならしめるために、前記計測手段に照射するレーザ光
の入射条件を異ならせる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。(3) The light beam according to claim 1, characterized in that the incident conditions of the laser beam irradiated to the measurement means are varied in order to correct the time delay of the correction time caused by the correction means. scanning device. （４）前記レーザ光を発生する発振手段を複数有するこ
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。(4) The light beam scanning device according to claim 1, further comprising a plurality of oscillation means for generating the laser beam.