JPH0376063B2 - - Google Patents
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- JPH0376063B2 JPH0376063B2 JP57179979A JP17997982A JPH0376063B2 JP H0376063 B2 JPH0376063 B2 JP H0376063B2 JP 57179979 A JP57179979 A JP 57179979A JP 17997982 A JP17997982 A JP 17997982A JP H0376063 B2 JPH0376063 B2 JP H0376063B2
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- scanning
- photoelectric conversion
- output signal
- laser beam
- beam spot
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はレーザビーム走査系のビーム位置検出
装置に関する。
装置に関する。
レーザビームやプリンタや読み取り装置等で
は、記録面や読み取り面等の被走査面にビームス
ポツトを形成するレーザビームを偏向制御し、前
記ビームスポツトで被走査面を走査している。そ
してプリンタにおいては記録情報でレーザビーム
を変調するタイミングとビームスポツト位置を整
合するため、また読み取り装置においてはビーム
スポツト位置と光電変換手段の動作タイミングを
整合するため等の関係で、ビームスポツトの走査
開始検出が行なわれる。この走査開始検出は、被
走査面の有効領域以外のレーザビーム偏向走査光
路中に光電変換形の受光素子を配置し、レーザビ
ームスポツトがこの受光素子を走査したときに得
られる出力信号をビームスポツトの走査開始検出
基準信号としている。
は、記録面や読み取り面等の被走査面にビームス
ポツトを形成するレーザビームを偏向制御し、前
記ビームスポツトで被走査面を走査している。そ
してプリンタにおいては記録情報でレーザビーム
を変調するタイミングとビームスポツト位置を整
合するため、また読み取り装置においてはビーム
スポツト位置と光電変換手段の動作タイミングを
整合するため等の関係で、ビームスポツトの走査
開始検出が行なわれる。この走査開始検出は、被
走査面の有効領域以外のレーザビーム偏向走査光
路中に光電変換形の受光素子を配置し、レーザビ
ームスポツトがこの受光素子を走査したときに得
られる出力信号をビームスポツトの走査開始検出
基準信号としている。
しかしレーザビーム走査係の機械的寸法に狂い
が発生してレーザビームがこの受光素子に正しく
照射されなくなると検出誤差が発生し、遂には走
査開始検出が不能になる問題がある。特にレーザ
ビーム走査の該走査方向に対する直角方向の位置
ずれ量が大きくなるとこの問題点が現われる。こ
の現象を第１図を参照して説明する。第１図ａの
ような長方形の受光面１ａをもつフオトダイオー
ド等の光電変換素子に対してビームスポツト２ａ
が走査された場合の光電変換素子１の検出出力信
号は第１図ｂの特性Ａとなる。これに対しビーム
スポツト２ｂが走査された場合の光電変換素子１
の検出出力信号は特性Ｂとなる。これらの出力信
号Ａ，ＢをVthなる閾値で有無判断すると、ビー
ムスポツト２ｂの走査開始（特性Ｂ）は検出でき
ないことになる。またこれより小さいVth′なる閾
値で有無判断をすれば、ビームスポツト２ｂの走
査開始も検出できるがビームスポツト２ａの走査
開始検出に対してΔtなる検出誤差が発生する。
しかも閾値を小さくすることでノイズの影響を受
けやすくなる。
が発生してレーザビームがこの受光素子に正しく
照射されなくなると検出誤差が発生し、遂には走
査開始検出が不能になる問題がある。特にレーザ
ビーム走査の該走査方向に対する直角方向の位置
ずれ量が大きくなるとこの問題点が現われる。こ
の現象を第１図を参照して説明する。第１図ａの
ような長方形の受光面１ａをもつフオトダイオー
ド等の光電変換素子に対してビームスポツト２ａ
が走査された場合の光電変換素子１の検出出力信
号は第１図ｂの特性Ａとなる。これに対しビーム
スポツト２ｂが走査された場合の光電変換素子１
の検出出力信号は特性Ｂとなる。これらの出力信
号Ａ，ＢをVthなる閾値で有無判断すると、ビー
ムスポツト２ｂの走査開始（特性Ｂ）は検出でき
ないことになる。またこれより小さいVth′なる閾
値で有無判断をすれば、ビームスポツト２ｂの走
査開始も検出できるがビームスポツト２ａの走査
開始検出に対してΔtなる検出誤差が発生する。
しかも閾値を小さくすることでノイズの影響を受
けやすくなる。
従つてこのような光電変換素子の受光面とビー
ムスポツトの前記直角方向の位置ずれによる問題
をなくするために、組み立てや保守時にシンクロ
スコープを用いて光電変換素子の出力信号を観察
し、相対位置調整作業を実施していた。しかし測
定機器を必要とする面倒さがあると共に装置が稼
働状態にあるときには位置ずれ状態を検出するこ
とができない欠点がある。
ムスポツトの前記直角方向の位置ずれによる問題
をなくするために、組み立てや保守時にシンクロ
スコープを用いて光電変換素子の出力信号を観察
し、相対位置調整作業を実施していた。しかし測
定機器を必要とする面倒さがあると共に装置が稼
働状態にあるときには位置ずれ状態を検出するこ
とができない欠点がある。
測定機器を用いずしかも装置が稼働中でも位置
ずれ状態を検出するために、第２図のように、受
光面３ａ，３ｂをもつ走査位置ずれ検出用の光電
変換素子を設け、この光電変換素子から得られる
出力信号の大きさを比較し、その差の大きさから
ずれ量を検出するようにすることが考えられる。
この場合は、ビームスポツト４の中心が２つの光
電変換素子の受光面３ａ，３ｂの中間位置を走査
していれば、両光電変換素子の検出信号の大きさ
は等しい。そしてビームスポツト走査位置が直角
方向の何れかにずれれば検出信号の大きさに差が
生ずるから、ビームスポツト４が光電変換素子１
の中心位置を走査している状態で２つの光電変換
素子の検出信号の大きさが等しくなるようにこれ
らを配し、稼働中に大きさとその極制を観察すれ
ばビームスポツトの走査位置ずれ量とずれ方向を
検出できる。しかしこの場合でも、レーザビーム
光量が片寄つたり２つの光電変換素子間に光電変
換特性の差があつたりすると、位置ずれ検出誤差
が発生し、前述した問題点の発生を防止すること
が困難になる。
ずれ状態を検出するために、第２図のように、受
光面３ａ，３ｂをもつ走査位置ずれ検出用の光電
変換素子を設け、この光電変換素子から得られる
出力信号の大きさを比較し、その差の大きさから
ずれ量を検出するようにすることが考えられる。
この場合は、ビームスポツト４の中心が２つの光
電変換素子の受光面３ａ，３ｂの中間位置を走査
していれば、両光電変換素子の検出信号の大きさ
は等しい。そしてビームスポツト走査位置が直角
方向の何れかにずれれば検出信号の大きさに差が
生ずるから、ビームスポツト４が光電変換素子１
の中心位置を走査している状態で２つの光電変換
素子の検出信号の大きさが等しくなるようにこれ
らを配し、稼働中に大きさとその極制を観察すれ
ばビームスポツトの走査位置ずれ量とずれ方向を
検出できる。しかしこの場合でも、レーザビーム
光量が片寄つたり２つの光電変換素子間に光電変
換特性の差があつたりすると、位置ずれ検出誤差
が発生し、前述した問題点の発生を防止すること
が困難になる。
従つて本発明の目的は、レーザビーム走査系に
おいて、レーザビーム走査方向と直角方向の走査
位置ずれを走査系の稼働中に確実に検出できるビ
ーム位置検出装置を提供することにある。
おいて、レーザビーム走査方向と直角方向の走査
位置ずれを走査系の稼働中に確実に検出できるビ
ーム位置検出装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、レーザビ
ーム走査方向の幅が前記走査方向と直角方向の走
査位置に応じて順次変化する受光面を有し、この
受光面が前記レーザビームの偏向走査光路中に配
置されて該受光面を走査する前記ビームスポツト
の走査方向に対する直角方向の走査位置に応じた
光電変換出力信号を出力する光電変換手段と、こ
の光電変換手段から得られる前記光電変換出力信
号と前記ビームスポツトが前記受光面の走査方向
に対する直角方向の基準走査位置を走査するとき
に出力される光電変換出力信号に相当する基準信
号を比較する比較回路手段とを設け、この比較回
路手段の出力信号によつて前記受光面を走査する
前記ビームスポツトの前記基準走査位置に対する
直角方向の走査位置ずれを検出するようにしたこ
とを特徴とし、検出出力信号の時間幅を位置検出
要素とすることにより光電変換手段の光電変換特
性やビームスポツト光量のばらつきによる検出誤
差を少なくするものである。
ーム走査方向の幅が前記走査方向と直角方向の走
査位置に応じて順次変化する受光面を有し、この
受光面が前記レーザビームの偏向走査光路中に配
置されて該受光面を走査する前記ビームスポツト
の走査方向に対する直角方向の走査位置に応じた
光電変換出力信号を出力する光電変換手段と、こ
の光電変換手段から得られる前記光電変換出力信
号と前記ビームスポツトが前記受光面の走査方向
に対する直角方向の基準走査位置を走査するとき
に出力される光電変換出力信号に相当する基準信
号を比較する比較回路手段とを設け、この比較回
路手段の出力信号によつて前記受光面を走査する
前記ビームスポツトの前記基準走査位置に対する
直角方向の走査位置ずれを検出するようにしたこ
とを特徴とし、検出出力信号の時間幅を位置検出
要素とすることにより光電変換手段の光電変換特
性やビームスポツト光量のばらつきによる検出誤
差を少なくするものである。
第３図〜第５図は本発明の一実施例を示すもの
で、第３図は電気回路図、第４図は光電変換素子
の受光面と検出信号波形図、第５図は走査位置ず
れ検出特性図である。
で、第３図は電気回路図、第４図は光電変換素子
の受光面と検出信号波形図、第５図は走査位置ず
れ検出特性図である。
第３図において光電変換素子５はオペアンプ６
の（−）入力端子と負電源（−Ｖ）の間に接続さ
れ、オペアンプ６の（＋）入力端子は接地され
る。コンパレータ７の（＋）入力端子はオペアン
プ６の出力端子に接続され、（−）入力端子は閾
値電源（＋Vth）に接続される。積分回路８はオ
ペアンプ８ａと抵抗８ｂとコンデンサ８ｃで構成
される。オペアンプ８ａの（−）入力端子はコン
パレータ７の出力端子に接続され、（＋）入力端
子は接地される。コンパレータ９，１０は前記光
電変換素子５の受光面を走査するビームスポツト
の走査位置が受光面の所定の範囲内にあるか否か
を判断するもので、コンパレータ９の（−）入力
端子とコンパレータ１０の（＋）入力端子が前記
積分回路８の出力端子に接続され、またコンパレ
ータ９の（＋）入力端子には範囲設定電源（−
Ve1）、コンパレータ１０の（−）入力端子には
範囲設定電源（−Ve2）がそれぞれ接続される。
１１，１２は発光ダイオードで、コンパレータ
９，１０の各出力端子と正電源（＋Ｖ）の間にそ
れぞれ接続される。ウインド型コンパレータ１３
は光電変換素子５の受光面を走査するビームスポ
ツトの位置ずれ量の限界を判断するもので、コン
パレータ１３ａ，１３ｂと抵抗１３ｃ，１３ｄと
ダイオード１３ｅで構成され、コンパレータ１３
ａ，１３ｂの各（−）入力端子は前記積分回路８
の出力端子に接続され、コンパレータ１３ａの
（＋）入力端子は限界設定電源（−Vref1）、コン
パレータ１３ｂの（＋）入力端子には限界設定電
源（−Vref2）が接続される。そしてコンパレー
タ１３ｂの出力端子と正電源（＋Ｖ）の間には発
光ダイオード１４が接続される。そして、コンパ
レータ７の出力端子からはビームスポツトが光電
変換素子５の受光面を走査したことを示す走査開
始検出基準信号Vsを得るようにする。
の（−）入力端子と負電源（−Ｖ）の間に接続さ
れ、オペアンプ６の（＋）入力端子は接地され
る。コンパレータ７の（＋）入力端子はオペアン
プ６の出力端子に接続され、（−）入力端子は閾
値電源（＋Vth）に接続される。積分回路８はオ
ペアンプ８ａと抵抗８ｂとコンデンサ８ｃで構成
される。オペアンプ８ａの（−）入力端子はコン
パレータ７の出力端子に接続され、（＋）入力端
子は接地される。コンパレータ９，１０は前記光
電変換素子５の受光面を走査するビームスポツト
の走査位置が受光面の所定の範囲内にあるか否か
を判断するもので、コンパレータ９の（−）入力
端子とコンパレータ１０の（＋）入力端子が前記
積分回路８の出力端子に接続され、またコンパレ
ータ９の（＋）入力端子には範囲設定電源（−
Ve1）、コンパレータ１０の（−）入力端子には
範囲設定電源（−Ve2）がそれぞれ接続される。
１１，１２は発光ダイオードで、コンパレータ
９，１０の各出力端子と正電源（＋Ｖ）の間にそ
れぞれ接続される。ウインド型コンパレータ１３
は光電変換素子５の受光面を走査するビームスポ
ツトの位置ずれ量の限界を判断するもので、コン
パレータ１３ａ，１３ｂと抵抗１３ｃ，１３ｄと
ダイオード１３ｅで構成され、コンパレータ１３
ａ，１３ｂの各（−）入力端子は前記積分回路８
の出力端子に接続され、コンパレータ１３ａの
（＋）入力端子は限界設定電源（−Vref1）、コン
パレータ１３ｂの（＋）入力端子には限界設定電
源（−Vref2）が接続される。そしてコンパレー
タ１３ｂの出力端子と正電源（＋Ｖ）の間には発
光ダイオード１４が接続される。そして、コンパ
レータ７の出力端子からはビームスポツトが光電
変換素子５の受光面を走査したことを示す走査開
始検出基準信号Vsを得るようにする。
このよう電気回路において、光電変換素子５が
第４図ａに示すようにビームスポツト１５の走査
方向と直角方向に伸びる始端縁とこの始端縁に対
して傾斜した終端縁を有し走査方向の幅が走査位
置によつて順次異なる受光面５ａを有するもので
あると、コンパレータ７の出力信号Vsは第４図
ｂに示すように、ビームスポツト１５ａの走査位
置のくり返し操作でVsa、ビームスポツト１５ｂ
の走査位置のくり返し走査でVsb……となる。こ
の出力信号Vsを積分回路８で積分すると積分出
力信号V0は第５図ａに示すように走査位置に応
じて変化する。ビームスポツト１５ｃの走査位置
が中心であつてビームスポツト１５ｂ，１５ｄの
走査位置間に調整しようとする場合には、ビーム
スポツト１５ｂのくり返し走査によつて得られる
積分出力信号−V0bに等しい電圧に範囲設定電源
（−Ve1）を設定し、ビームスポツト１５ｄのく
り返し走査によつて得られる積分出力信号−V0d
に等しい電圧に範囲設定電源（−Ve2）を設定す
る。これにより、第５図ｂのように、ビームスポ
ツト１５がビームスポツト１５ｂ，１５ｅ間をく
り返し走査していれば２つのコンパレータ９，１
０の出力はハイレベルで発光ダイオード１１，１
２は共に消灯している。そしてビームスポツト１
５の走査位置がこの範囲よりビームスポツト１５
ａ側にずれればコンパレータ９の出力がロウレベ
ルとなつて発光ダイオード１１が点灯し、逆にビ
ームスポツト１５ｅ側にずれればコンパレータ１
０の出力がロウレベルとなつて発光ダイオード１
２が点灯する。従つてビームスポツト１５の走査
位置調整作業は両発光ダイオード１１，１２が消
灯するようにすればよい。
第４図ａに示すようにビームスポツト１５の走査
方向と直角方向に伸びる始端縁とこの始端縁に対
して傾斜した終端縁を有し走査方向の幅が走査位
置によつて順次異なる受光面５ａを有するもので
あると、コンパレータ７の出力信号Vsは第４図
ｂに示すように、ビームスポツト１５ａの走査位
置のくり返し操作でVsa、ビームスポツト１５ｂ
の走査位置のくり返し走査でVsb……となる。こ
の出力信号Vsを積分回路８で積分すると積分出
力信号V0は第５図ａに示すように走査位置に応
じて変化する。ビームスポツト１５ｃの走査位置
が中心であつてビームスポツト１５ｂ，１５ｄの
走査位置間に調整しようとする場合には、ビーム
スポツト１５ｂのくり返し走査によつて得られる
積分出力信号−V0bに等しい電圧に範囲設定電源
（−Ve1）を設定し、ビームスポツト１５ｄのく
り返し走査によつて得られる積分出力信号−V0d
に等しい電圧に範囲設定電源（−Ve2）を設定す
る。これにより、第５図ｂのように、ビームスポ
ツト１５がビームスポツト１５ｂ，１５ｅ間をく
り返し走査していれば２つのコンパレータ９，１
０の出力はハイレベルで発光ダイオード１１，１
２は共に消灯している。そしてビームスポツト１
５の走査位置がこの範囲よりビームスポツト１５
ａ側にずれればコンパレータ９の出力がロウレベ
ルとなつて発光ダイオード１１が点灯し、逆にビ
ームスポツト１５ｅ側にずれればコンパレータ１
０の出力がロウレベルとなつて発光ダイオード１
２が点灯する。従つてビームスポツト１５の走査
位置調整作業は両発光ダイオード１１，１２が消
灯するようにすればよい。
また光電変換素子５がビームスポツト１５の走
査を検知し得る走査位置の限界が、ビームスポツ
ト１５ａ，１５ｅの走査位置であるとすると、ビ
ームスポツト１５ａのくり返し走査によつて得ら
れる積分出力信号−V0aに遠しい電圧に限界設定
電源（−Vref1）を設定し、ビームスポツト１５
ｅのくり返し走査によつて得られる積分出力信号
−V0eに等しい電圧に限界設定電源（−Vref2）を
設定すれば、ビームスポツト１５の走査位置がビ
ームスポツト１５ａ，１５ｅの範囲内であつてそ
の走査を光電変換素子５が検知している状態では
コンパレータ１３の出力がロウレベルとなつて発
光ダイオード１４が点灯し、この状態を報知す
る。
査を検知し得る走査位置の限界が、ビームスポツ
ト１５ａ，１５ｅの走査位置であるとすると、ビ
ームスポツト１５ａのくり返し走査によつて得ら
れる積分出力信号−V0aに遠しい電圧に限界設定
電源（−Vref1）を設定し、ビームスポツト１５
ｅのくり返し走査によつて得られる積分出力信号
−V0eに等しい電圧に限界設定電源（−Vref2）を
設定すれば、ビームスポツト１５の走査位置がビ
ームスポツト１５ａ，１５ｅの範囲内であつてそ
の走査を光電変換素子５が検知している状態では
コンパレータ１３の出力がロウレベルとなつて発
光ダイオード１４が点灯し、この状態を報知す
る。
なおビームスポツト１５の走査開始検出は、コ
ンパレータ７の出力信号Vsa……の立ち上がりを
基準にして行なう。
ンパレータ７の出力信号Vsa……の立ち上がりを
基準にして行なう。
以上の構成によれば次の効果が得られる。
(イ) 光電変換素子の受光面とビームスポツトの走
査位置ずれ状態を測定機器を用いずに観測し、
調整作業を実施できる。
査位置ずれ状態を測定機器を用いずに観測し、
調整作業を実施できる。
(ロ) 走査位置ずれ量は光電変換素子の検知出力の
時間幅に応じて検出されるので、レーザビーム
スポツトの光量や光量変換素子の感度の変化の
影響を受けにくい。
時間幅に応じて検出されるので、レーザビーム
スポツトの光量や光量変換素子の感度の変化の
影響を受けにくい。
(ハ) １つの光電変換素子の検知出力を電気回路の
処理で、走査位置検出と走査開始検出に利用す
るので光電変換手段の構成が簡便である。
処理で、走査位置検出と走査開始検出に利用す
るので光電変換手段の構成が簡便である。
この実施例は光電変換素子５の受光面５ａに対
するビームスポツト１５の走査方向が逆の関係で
あつてもよい。但しその場合には走査開始検出を
コンパレータ７の出力信号Vsa……の立ち下がり
を基準にする必要がある。
するビームスポツト１５の走査方向が逆の関係で
あつてもよい。但しその場合には走査開始検出を
コンパレータ７の出力信号Vsa……の立ち下がり
を基準にする必要がある。
第６図に示す第２の実施例は、第３図で説明し
た第１の実施例に第２の光電変換素子１６を付加
し、この第２の光電変換素子１６の検出出力信号
をオペアンプ１７で増幅し、更にコンパレータ１
８で波形整形してコンパレータ７の出力信号と逆
極性の出力信号を得、両コンパレータ７，１８の
出力信号を積分回路８で積分するようにしたもの
である。
た第１の実施例に第２の光電変換素子１６を付加
し、この第２の光電変換素子１６の検出出力信号
をオペアンプ１７で増幅し、更にコンパレータ１
８で波形整形してコンパレータ７の出力信号と逆
極性の出力信号を得、両コンパレータ７，１８の
出力信号を積分回路８で積分するようにしたもの
である。
この第２の実施例において、第７図ａに示すよ
うに、第２の光電変換素子１６の受光面１６ａが
第１の光電変換素子５の受光面５ａの終端縁と平
行となるように傾斜した始端縁をもち且つ終端縁
が走査方向に直角であり、更に中心走査位置での
両受光面５ａ，１６ａの幅が等しくなるようにす
ると、ビームスポツト１５のくり返し走査位置に
よつてコンパレータ７，１８の出力信号＋Vs，−
Vsは第７図ｂの＋Vsa〜−Vseのようになる。こ
の両出力信号＋Vs，−Vsを積分回路８で積分する
と積分出力信号V0は第８図ａに示すように走査
位置に応じて変化する。ビームスポツト１５ｃに
よるくり返し走査位置においてコンパレータ７の
出力信号＋Vscとコンパレータ１８の出力信号−
Vscの時間幅が等しいので積分出力信号V0はゼロ
となり、ビームスポツト１５ａ，１５ｂのくり返
し走査では積分出力信号V0が正、ビームスポツ
ト１５ｄ，１５ｅのくり返し走査では積分出力信
号V0は負となる。そこで範囲設定電源（＋Ve1）、
（−Ve2）をそれぞれ積分出力信号＋V0b，−V0dに
等しい電圧に設定し、限界設定電源（＋Vref1）、
（−Vref2）をそれぞれ積分出力信号＋V0a，−V0e
に等しい電圧に設定すれば、前記と同様な結果が
得られる。しかもこの第２の実施例では、ビーム
スポツト１５が受光面５ａ，１６ａの走査時間幅
の差に基づいて走査位置を検出しているので、両
受光面５ａ，１６ａの幅の相対関係を正確に設定
しておけばその絶対値の変化や走査速度の変化の
影響が少ない。またビームスポツト１５の走査位
置の変化に応じてコンパレータ７，１８の出力時
間幅は反対特性に変化するので積分出力信号V0
の変化が大きくなり、検出精度が高くなる。
うに、第２の光電変換素子１６の受光面１６ａが
第１の光電変換素子５の受光面５ａの終端縁と平
行となるように傾斜した始端縁をもち且つ終端縁
が走査方向に直角であり、更に中心走査位置での
両受光面５ａ，１６ａの幅が等しくなるようにす
ると、ビームスポツト１５のくり返し走査位置に
よつてコンパレータ７，１８の出力信号＋Vs，−
Vsは第７図ｂの＋Vsa〜−Vseのようになる。こ
の両出力信号＋Vs，−Vsを積分回路８で積分する
と積分出力信号V0は第８図ａに示すように走査
位置に応じて変化する。ビームスポツト１５ｃに
よるくり返し走査位置においてコンパレータ７の
出力信号＋Vscとコンパレータ１８の出力信号−
Vscの時間幅が等しいので積分出力信号V0はゼロ
となり、ビームスポツト１５ａ，１５ｂのくり返
し走査では積分出力信号V0が正、ビームスポツ
ト１５ｄ，１５ｅのくり返し走査では積分出力信
号V0は負となる。そこで範囲設定電源（＋Ve1）、
（−Ve2）をそれぞれ積分出力信号＋V0b，−V0dに
等しい電圧に設定し、限界設定電源（＋Vref1）、
（−Vref2）をそれぞれ積分出力信号＋V0a，−V0e
に等しい電圧に設定すれば、前記と同様な結果が
得られる。しかもこの第２の実施例では、ビーム
スポツト１５が受光面５ａ，１６ａの走査時間幅
の差に基づいて走査位置を検出しているので、両
受光面５ａ，１６ａの幅の相対関係を正確に設定
しておけばその絶対値の変化や走査速度の変化の
影響が少ない。またビームスポツト１５の走査位
置の変化に応じてコンパレータ７，１８の出力時
間幅は反対特性に変化するので積分出力信号V0
の変化が大きくなり、検出精度が高くなる。
またこの第２の実施例はコンパレータ１８の出
力信号−V0の立ち下がりを走査開始検出の基準
信号とすることもできる。
力信号−V0の立ち下がりを走査開始検出の基準
信号とすることもできる。
更に光電変換素子５，１６の受光面５ａ，１６
ａはそれぞれ始端縁と終端縁を逆にしても同様の
効果が得られる。これらの場合には、走査開始検
出は走査方向に直角な端縁での出力信号の変化を
基準とするように選択する。
ａはそれぞれ始端縁と終端縁を逆にしても同様の
効果が得られる。これらの場合には、走査開始検
出は走査方向に直角な端縁での出力信号の変化を
基準とするように選択する。
第９図と第１０図に示す第３の実施例は第３図
〜第５図に示したように１つの光電変換素子５に
よるものでその信号処理をデイジタル化した例で
ある。光電変換素子５はオペアンプ６の（＋）入
力端子と正電源（＋Ｖ）の間に接続され、オペア
ンプ６の（−）入力端子は接地される。コンパレ
ータ７の（＋）入力端子はオペアンプ６の出力端
子に接続され、（−）入力端子は閾値電源（＋
Vth）に接続される。デイジタルカウンタ１９の
イネーブル入力端子Enableはコンパレータ７の
出力端子に接続され、クロツク入力端子ckには
クロツク信号CLOCKが与えられ、クリア入力端
子Clearには遅延回路２０から出力されるクリア
信号CLEARが与えられる。カウンタ１９から出
力されるカウント出力信号は遅延回路２０からの
トリガ信号TRIGERでトリガされるラツチ回路
２１でラツチされ、ラツチした値はデイジタルコ
ンパレータ２２に比較値Dioとして印加される。
コンパレータ７の出力信号Vsは前記カウンタ１
９をイネーブルにすると共に走査開始検出基準信
号として使用され、更に前記遅延回路２０に入力
されて１走査毎にカウンタ１９の出力をラツチす
る前記トリガ信号TRIGERを発生しその後にカ
ウンタ１９をクリアする前記クリア信号CLEAR
を発生するための基準となる。コンパレータ２２
はラツチ回路２１の出力信号Dioと基準値Drefを
比較し、その比較出力信号がインバータ２３，２
４，２５を介して発光ダイオード２６，２７，２
８に与えられる。
〜第５図に示したように１つの光電変換素子５に
よるものでその信号処理をデイジタル化した例で
ある。光電変換素子５はオペアンプ６の（＋）入
力端子と正電源（＋Ｖ）の間に接続され、オペア
ンプ６の（−）入力端子は接地される。コンパレ
ータ７の（＋）入力端子はオペアンプ６の出力端
子に接続され、（−）入力端子は閾値電源（＋
Vth）に接続される。デイジタルカウンタ１９の
イネーブル入力端子Enableはコンパレータ７の
出力端子に接続され、クロツク入力端子ckには
クロツク信号CLOCKが与えられ、クリア入力端
子Clearには遅延回路２０から出力されるクリア
信号CLEARが与えられる。カウンタ１９から出
力されるカウント出力信号は遅延回路２０からの
トリガ信号TRIGERでトリガされるラツチ回路
２１でラツチされ、ラツチした値はデイジタルコ
ンパレータ２２に比較値Dioとして印加される。
コンパレータ７の出力信号Vsは前記カウンタ１
９をイネーブルにすると共に走査開始検出基準信
号として使用され、更に前記遅延回路２０に入力
されて１走査毎にカウンタ１９の出力をラツチす
る前記トリガ信号TRIGERを発生しその後にカ
ウンタ１９をクリアする前記クリア信号CLEAR
を発生するための基準となる。コンパレータ２２
はラツチ回路２１の出力信号Dioと基準値Drefを
比較し、その比較出力信号がインバータ２３，２
４，２５を介して発光ダイオード２６，２７，２
８に与えられる。
以上の回路構成において、前記光電変換素子５
が第１０図ａに示す受光面５ａであるとき、この
受光面５ａの中心走査位置をビームスポツト１５
ｃが走査すると、同図ｂに示すようにコンパレー
タ７から出力信号Vsが発生してカウンタ１９が
イネーブルになり、その間のクロツク信号
CLOCKの数Ncがカウントされる。出力信号Vsが
消失すると遅延回路２０はtd1の時間遅れでトリ
ガ信号TRIGERを発生しその立ち上がりでカウ
ント１９のカウント出力信号をラツチ回路２１に
ラツチする。その後更にtd2時間遅れでクリア信
号CLEARが発生してカウンタ１９がクリアされ
る。このときのカウント出力信号すなわちコンパ
レータ２２に与えられる比較値DioをDiocとすると
き、基準値DrefをDref＝Diocとすれば、発光ダイ
オード２７を点灯することができる。そしてビー
ムスポツト１５ｂが受光面５ａを走査するときは
比較値DioがDiobとなりDiob＜Drefとなるので発光
ダイオード２６が点灯し、ビームスポツト１５ｄ
が受光面５ａを走査するときは比較値DioがDiod
となりDiod＞Drefとなるので発光ダイオード２８
が点灯する。
が第１０図ａに示す受光面５ａであるとき、この
受光面５ａの中心走査位置をビームスポツト１５
ｃが走査すると、同図ｂに示すようにコンパレー
タ７から出力信号Vsが発生してカウンタ１９が
イネーブルになり、その間のクロツク信号
CLOCKの数Ncがカウントされる。出力信号Vsが
消失すると遅延回路２０はtd1の時間遅れでトリ
ガ信号TRIGERを発生しその立ち上がりでカウ
ント１９のカウント出力信号をラツチ回路２１に
ラツチする。その後更にtd2時間遅れでクリア信
号CLEARが発生してカウンタ１９がクリアされ
る。このときのカウント出力信号すなわちコンパ
レータ２２に与えられる比較値DioをDiocとすると
き、基準値DrefをDref＝Diocとすれば、発光ダイ
オード２７を点灯することができる。そしてビー
ムスポツト１５ｂが受光面５ａを走査するときは
比較値DioがDiobとなりDiob＜Drefとなるので発光
ダイオード２６が点灯し、ビームスポツト１５ｄ
が受光面５ａを走査するときは比較値DioがDiod
となりDiod＞Drefとなるので発光ダイオード２８
が点灯する。
第１１図と第１２図に示す第４の実施例は第６
図〜第８図に示した第２の実施例のように２つの
光電変換素子５，１６によるもものでその信号処
理をデイジタル化した例である。光電変換素子
５，１６はそれぞれオペアンプ６，１７の（＋）
入力端子と正電源（＋Ｖ）の間に接続され、各オ
ペアンプ６，１７の（−）入力端子は接地され
る。コンパレータ７，１８の各（＋）入力端子は
それぞれ前記オペアンプ６，１７の出力端子に接
続され、各（−）入力端子はそれぞれ閾値電源
（＋Vth）に接続される。コンパレータ７の出力信
号Vs1は走査開始検出基準信号として利用される
と共にNANDゲート２９の一方の入力端子に入
力される。コンパレータ１８の出力信号Vs2は遅
延回路２０に入力されると共にNANDゲート３
０の入力端子に入力される。各NANDゲート２
９，３０の他方の入力端子にはクロツク信号
CLOCKが入力される。デイジタルアツプダウン
カウンタ３１は、アツプカウント入力端子Upが
NANDゲート２９の出力端子に接続され、ダウ
ンカウント入力端子DowtがNANDゲート３０の
出力端子に接続され、データ入力端子Dataには
初期値DATAが印加され、この初期値DATAは
遅延回路２０からロード入力端子Loadに与えら
れるロード信号LOADによつてカウンタ３１内
に取り込まれる。カウンタ３１の出力端子Ｑから
出力されるカウント出力信号は遅延回路２０から
のトリガ信号TRIGERでトリガされるラツチ回
路２１でラツチされ、ラツチした値はデイジタル
コンパレータ２２に比較値Dioとして印加される。
コンパレータ２２はラツチ回路２１の出力信号
Dioを基準値Drefと比較し、その比較出力信号が
インバータ２３，２４，２５を介して発光ダイオ
ード２６，２７，２８与えられる。
図〜第８図に示した第２の実施例のように２つの
光電変換素子５，１６によるもものでその信号処
理をデイジタル化した例である。光電変換素子
５，１６はそれぞれオペアンプ６，１７の（＋）
入力端子と正電源（＋Ｖ）の間に接続され、各オ
ペアンプ６，１７の（−）入力端子は接地され
る。コンパレータ７，１８の各（＋）入力端子は
それぞれ前記オペアンプ６，１７の出力端子に接
続され、各（−）入力端子はそれぞれ閾値電源
（＋Vth）に接続される。コンパレータ７の出力信
号Vs1は走査開始検出基準信号として利用される
と共にNANDゲート２９の一方の入力端子に入
力される。コンパレータ１８の出力信号Vs2は遅
延回路２０に入力されると共にNANDゲート３
０の入力端子に入力される。各NANDゲート２
９，３０の他方の入力端子にはクロツク信号
CLOCKが入力される。デイジタルアツプダウン
カウンタ３１は、アツプカウント入力端子Upが
NANDゲート２９の出力端子に接続され、ダウ
ンカウント入力端子DowtがNANDゲート３０の
出力端子に接続され、データ入力端子Dataには
初期値DATAが印加され、この初期値DATAは
遅延回路２０からロード入力端子Loadに与えら
れるロード信号LOADによつてカウンタ３１内
に取り込まれる。カウンタ３１の出力端子Ｑから
出力されるカウント出力信号は遅延回路２０から
のトリガ信号TRIGERでトリガされるラツチ回
路２１でラツチされ、ラツチした値はデイジタル
コンパレータ２２に比較値Dioとして印加される。
コンパレータ２２はラツチ回路２１の出力信号
Dioを基準値Drefと比較し、その比較出力信号が
インバータ２３，２４，２５を介して発光ダイオ
ード２６，２７，２８与えられる。
以上の回路構成において、前記光電変換素子
５，１６が第１２図ａに示す受光面５ａ，１６ａ
であるとき、この受光面５ａ，１６ａの中心走査
位置をビームスポツト１５ｃが走査すると、先ず
受光面５ａが走査されてコンパレータ７の出力信
号Vs1が発生するためクロツク信号CLOCKが
NANDゲート２９を介してアツプダウンカウン
タ３１のアツプカウント入力端子Upに与えられ、
出力信号Vs1が発生している間のクロツク信号
CLOCKの数Ne1だけアツプカウントする。次に
受光面１６ａが走査されてコンパレータ１８の出
力信号Vs2が発生するためクロツク信号CLOCK
がNANDゲート３０を介してアツプダウンカウ
ンタ３１のダウンカウント入力端子Downに与え
られ、出力信号Vs2が発生している間のクロツク
信号CLOCKの数Nc2だけダウンカウントする。
コンパレータ１８の出力信号Vs2が消失すると、
遅延回路２０はtd1の時間遅れでトリガ信号
TRIGERを発生しその立ち上がりでカウンタ３
１のカウント出力信号をラツチ回路２１にラツチ
する。その後更にtd2時間遅れでロード信号
LOADが発生してカウンタ３１には初期値
DATAが取り込まれる。これによりラツチ回路
２１の出力信号すなわちコンパレータ２２に入力
される比較値Dioは、中心走査位置の走査ではNc1
＝Nc2であるので、Dio＝DATAとなつている。
従つてコンパレータ２２の基準値DrefをDref＝
DATAとしておけば、発光ダイオード２７を点
灯することができる。そしてビームスポツト１５
ｂが受光面５ａ，１６ａを走査するときは比較値
DioがDiobとなつてDiob＜Drefとなるので発光ダイ
オード２６が点灯し、ビームスポツト１５ｄが受
光面５ａ，１６ａを走査するときは比較値Dioは
DiodとなつてDiod＞Drefとなるので発光ダイオー
ド２８が点灯する。
５，１６が第１２図ａに示す受光面５ａ，１６ａ
であるとき、この受光面５ａ，１６ａの中心走査
位置をビームスポツト１５ｃが走査すると、先ず
受光面５ａが走査されてコンパレータ７の出力信
号Vs1が発生するためクロツク信号CLOCKが
NANDゲート２９を介してアツプダウンカウン
タ３１のアツプカウント入力端子Upに与えられ、
出力信号Vs1が発生している間のクロツク信号
CLOCKの数Ne1だけアツプカウントする。次に
受光面１６ａが走査されてコンパレータ１８の出
力信号Vs2が発生するためクロツク信号CLOCK
がNANDゲート３０を介してアツプダウンカウ
ンタ３１のダウンカウント入力端子Downに与え
られ、出力信号Vs2が発生している間のクロツク
信号CLOCKの数Nc2だけダウンカウントする。
コンパレータ１８の出力信号Vs2が消失すると、
遅延回路２０はtd1の時間遅れでトリガ信号
TRIGERを発生しその立ち上がりでカウンタ３
１のカウント出力信号をラツチ回路２１にラツチ
する。その後更にtd2時間遅れでロード信号
LOADが発生してカウンタ３１には初期値
DATAが取り込まれる。これによりラツチ回路
２１の出力信号すなわちコンパレータ２２に入力
される比較値Dioは、中心走査位置の走査ではNc1
＝Nc2であるので、Dio＝DATAとなつている。
従つてコンパレータ２２の基準値DrefをDref＝
DATAとしておけば、発光ダイオード２７を点
灯することができる。そしてビームスポツト１５
ｂが受光面５ａ，１６ａを走査するときは比較値
DioがDiobとなつてDiob＜Drefとなるので発光ダイ
オード２６が点灯し、ビームスポツト１５ｄが受
光面５ａ，１６ａを走査するときは比較値Dioは
DiodとなつてDiod＞Drefとなるので発光ダイオー
ド２８が点灯する。
以上に述べた第３、第４の実施例も第１、第２
の実施例と同様に変形して実施でき、また同等の
効果を得ることができる。
の実施例と同様に変形して実施でき、また同等の
効果を得ることができる。
なお上記４つの実施例は何れも光電変換素子
５，１６を走査開始検出に利用しているが、これ
らの光電変換素子と同一走査位置に走査開始検出
専用の光電変換素子を設けてもよい。
５，１６を走査開始検出に利用しているが、これ
らの光電変換素子と同一走査位置に走査開始検出
専用の光電変換素子を設けてもよい。
また光電変換素子の受光面の走査方向の幅の変
化は連続的である必要はなく段階状でもよい。
化は連続的である必要はなく段階状でもよい。
以上のように本発明によれば、レーザビーム走
査方向の幅が前記走査方向と直角方向の走査位置
に応じて順次変化する受光面を有し、この受光面
が前記レーザビームの偏向走査光路中に配置され
て該受光面を走査する前記ビームスポツトの走査
方向に対する直角方向の走査位置に応じた光電変
換出力信号を出力する光電変換手段と、この光電
変換手段から得られる前記光電変換出力信号と前
記ビームスポツトが前記受光面の走査方向に対す
る直角方向の基準走査位置を走査するときに出力
される光電変換出力信号に相当する基準信号を比
較する比較回路手段とを設け、この比較回路手段
の出力信号によつて前記受光面を走査する前記ビ
ームスポツトの前記基準走査位置に対する直角方
向の走査位置ずれを検出するようにしたので、光
電変換手段の光電変換特性やビームスポツトの光
量のばらつきによる検出誤差を少なくできる効果
がある。
査方向の幅が前記走査方向と直角方向の走査位置
に応じて順次変化する受光面を有し、この受光面
が前記レーザビームの偏向走査光路中に配置され
て該受光面を走査する前記ビームスポツトの走査
方向に対する直角方向の走査位置に応じた光電変
換出力信号を出力する光電変換手段と、この光電
変換手段から得られる前記光電変換出力信号と前
記ビームスポツトが前記受光面の走査方向に対す
る直角方向の基準走査位置を走査するときに出力
される光電変換出力信号に相当する基準信号を比
較する比較回路手段とを設け、この比較回路手段
の出力信号によつて前記受光面を走査する前記ビ
ームスポツトの前記基準走査位置に対する直角方
向の走査位置ずれを検出するようにしたので、光
電変換手段の光電変換特性やビームスポツトの光
量のばらつきによる検出誤差を少なくできる効果
がある。
第１図ａ，ｂは光電変換手段の受光面に対する
ビームスポツト走査と出力特性図、第２図は改良
された光電変換手段の受光面とビームスポツト走
査図、第３図〜第１２図は本発明の実施例を示
し、第３図は第１の実施例の電気回路図、第４図
ａ，ｂはその光電変換手段の受光面に対するビー
ムスポツト走査と出力特性図、第５図ａ〜ｃはそ
の位置検出特性図、第６図は第２の実施例の電気
回路図、第７図ａ，ｂはその光電変換手段の受光
面に対するビームスポツト走査と出力特性図、第
８図ａ〜ｃはその位置検出特性図、第９図は第３
の実施例の電気回路図、第１０図ａ，ｂはその位
置検出信号波形図、第１１図は第４の実施例の電
気回路図、第１２図ａ，ｂはその位置検出信号波
形図である。 ５……光電変換素子、５ａ……受光面、８……
積分回路、９，１０，１３……コンパレータ。
ビームスポツト走査と出力特性図、第２図は改良
された光電変換手段の受光面とビームスポツト走
査図、第３図〜第１２図は本発明の実施例を示
し、第３図は第１の実施例の電気回路図、第４図
ａ，ｂはその光電変換手段の受光面に対するビー
ムスポツト走査と出力特性図、第５図ａ〜ｃはそ
の位置検出特性図、第６図は第２の実施例の電気
回路図、第７図ａ，ｂはその光電変換手段の受光
面に対するビームスポツト走査と出力特性図、第
８図ａ〜ｃはその位置検出特性図、第９図は第３
の実施例の電気回路図、第１０図ａ，ｂはその位
置検出信号波形図、第１１図は第４の実施例の電
気回路図、第１２図ａ，ｂはその位置検出信号波
形図である。 ５……光電変換素子、５ａ……受光面、８……
積分回路、９，１０，１３……コンパレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被走査面にビームスポツトを形成するレーザ
ビームを偏向制御してビームスポツトを走査する
レーザビーム走査系において、レーザビーム走査
方向の幅が前記走査方向と直角方向の走査位置に
応じて順次変化する受光面を有し、この受光面が
前記レーザビームの偏向走査光路中に配置されて
該受光面を走査する前記ビームスポツトの走査方
向に対する直角方向の走査位置に応じた光電変換
出力信号を出力する光電変換手段と、この光電変
換手段から得られる前記光電変換出力信号と前記
ビームスポツトが前記受光面の走査方向に対する
直角方向の基準走査位置を走査するときに出力さ
れる光電変換出力信号に相当する基準信号を比較
する比較回路手段とを設け、この比較回路手段の
出力信号によつて前記受光面を走査する前記ビー
ムスポツトの前記基準走査位置に対する直角方向
の走査位置ずれを検出することを特徴とするレー
ザビーム走査系のビーム位置検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記比較回
路手段は、前記光電変換手段の出力信号を積分す
る積分回路と、この積分回路の出力信号と基準信
号の大きさの関係を判別する判別回路を備えたこ
とを特徴とするレーザビーム走査系のビーム位置
検出装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記光電変
換手段は、前記走査方向に並べて配列され前記直
角方向の基準走査位置における走査方向幅が等し
く且つ前記直角方向位置に応ずる幅変化特性が逆
の受光面をもつ２つの光電変換素子を備え、前記
比較回路手段は、前記２つの光電変換素子から得
られる出力信号を波形整形し且つ２つの出力信号
が反対極性となるようにする波形整形回路と、こ
の反対極性の２つの出力信号を積分してその差分
を出力する積分回路と、この積分回路の出力信号
の大きさと基準信号の大きさの関係を判別する判
別回路を備えたことを特徴とするレーザビーム走
査系のビーム位置検出装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記比較回
路手段は、前記光電変換出力信号が存在する間に
クロツクパルスを計数するカウンタと、このカウ
ンタの計数値と基準値との関係を判別する判別回
路を備えたことを特徴とするレーザビーム走査系
のビーム位置検出装置。 ５ 特許請求の範囲第１項において、前記光電変
換手段は、前記走査方向に並べて配列され前記直
角方向の基準走査位置における走査方向幅が等し
く且つ前記直角方向位置に応ずる幅変化特性が逆
の受光面をもつ２つの光電変換素子を備え、前記
比較回路手段は、一方の光電変換素子の出力信号
が存在する間にクロツクパルスをアツプカウント
し且つ他方の光電変換素子の出力信号が存在する
間にクロツクパルスをダウンカウントするアツプ
ダウンカウンタと、このアツプダウンカウンタの
計数値と基準値との関係を判別する判別回路を備
えたことを特徴とするレーザビーム走査系のビー
ム位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179979A JPS5970359A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査系のビ−ム位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179979A JPS5970359A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査系のビ−ム位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970359A JPS5970359A (ja) | 1984-04-20 |
| JPH0376063B2 true JPH0376063B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=16075327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57179979A Granted JPS5970359A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査系のビ−ム位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970359A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179313U (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-27 | ||
| WO2003063393A1 (en) * | 2002-01-03 | 2003-07-31 | Lumenlink, Co. Ltd. | Alignment method of the optical transmitter and receiver in the optical wireless communication system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5449147A (en) * | 1977-09-27 | 1979-04-18 | Canon Inc | Recorder |
| JPS55144206A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Laser light deflector |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57179979A patent/JPS5970359A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970359A (ja) | 1984-04-20 |
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