JPS63123013A - ガルバノミラ−の走査方法 - 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 この発明は、レーザ光を走査し、計測を行うためのガル
バノミラ−の走査方法に関するものである。

従来の技術 ２へ一、パ 一般に、ガルバノミラ−を用いてレーザ光を走査させる
場合、きよ歯状波電圧を用いて、ミラーを制御する方式
が用いられている。以下に、この方式について述べる。

第４図（ａ）に示されるように、ガルバノミラ−をきよ
歯状波の制御電圧２１で駆動すると、ガルバノミラ−は
その特性により曲線２２に示すように制御電圧に追従し
て走査する。

すなわち、ガルバノミラ−は、リニアに上昇する電圧に
伴い、等角速度で走査される。このことは、走査角が小
さい場合、等速走査が行われると考えてよい。以下、等
速走査と考えてよい場合について述べる。

このように、レーザ光が走査線上で等速に走査する場合
に、ガルバノミラ−系と同期して画像信号を取込むには
、第４図（ｂ）に示すようにしライン走査期間内におい
て等間隔のサンプリング信号を発生させ、このサンプリ
ング信号により画像信号をサンプリングすればよい。こ
の方法はガルバノミラ−の動作がきよ歯状波電圧に追従
できる比較的遅い走査には簡略で有用な方法である。

３へ７ 発明が解決しようとする問題点 しかし、以上のような方法では、ガルバノミラ−を任意
の周波数で走査する場合、特に高速の走査に対して問題
が発生する。その１つは、走査の折返し点などの制御電
圧の変化が不連続になる時点でミラー動作がその変化に
追従できなくなり、オーバーラン現象等の走査歪みが大
きくなる。その結果、第５図（ａ）に示すように制御電
圧２１の直線性と実際のミラーの動作曲線２２との間に
位相遅れαが生じ、動作がαだけずれるため特性が保証
されなくなる問題である。

次の問題は第５図（ｂ）に示すように制御電圧波形２１
に対するミラーの動作曲線２２の位相遅れαが、制御電
圧周波数の上昇と共に増加するという問題である。これ
らの問題のために、実際に走査に使える制御区間、すな
わち実際に等間隔サンプリングに寄与する区間の制御電
圧波形の一周期に占める割合は、制御電圧２１の繰返し
周波数に依存し、繰返し周波数が高くなると小さくなっ
てしまい、高速走査が困難であった。

本発明は上記問題を解決するもので、高速走査が可能な
ガルバノミラ−の走査方法を提供することを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明はガルバノミラ−を
ＣＯＳ波形電圧で制御し、この波形に対応させたサンプ
リング信号によりガルバノミラ−からの信号をサンプリ
ングして取り込むようにしたものである。

作　　　用 制御電圧としてＣＯＳ波形を用いることにより、ミラー
自身の動作波形は、制御電圧波形の周波数に対し、振幅
と位相遅れのみに依存できるＣＯＳ波形として表われる
ようになる。即ち、制御電圧波形の周波数が変化しても
、サンプリング信号をαだけ位相シフトすれば、走査に
利用できる制御区間幅は変化しない。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面とともに詳細に説
明する。

５ペ−ノ 第１図において、制御電圧発生器１によって発生された
ＣＯＳ波形電圧（イ）は、制御電圧波形の周波数変化に
対するミラー振れ角を一定にするようにＣＯＳ波形電圧
の周波数情報（ロ）をもとにアンプ５で振幅補正され、
制御電圧（ハ）としてガルバノミラ−４に送られる。こ
のときのガルバノミラ−４の動作曲線を第２図（ａ）に
符号に）で示す。ミラー動作は制御電圧に対して位相が
αだけ遅延する。制御電圧（ハ）は電圧変化の不連続点
のないＣＯＳ波形であるので、ガルバノミラ−４は非等
速性の走査を行う。

一方制御電圧発生器１がＣＯＳ波の制御電圧を送出する
際、そのＣＯＳ波に同期した同期信号（ホ）が制御電圧
発生器１からサンプリング信号発生器２へ送られる。サ
ンプリング信号発生器２では、この同期信号ホ）をもと
に非等速性走査における走査面上を等間隔サンプリング
するための補正と、制御電圧波形に対するミラーの動作
波形の位相遅れαに対する補正を行った画像データ取り
込み用のサンプリング信号５（ｔ）を発生する。このサ
ンプ６へ−２ リング信号は（１）式で与えられる。

ここに、Ｎは半周期でのサンプリング数、σはディラフ
のデルタ関数、αは位相遅れ、（ＩＪは同期信号（ホ）
の角周波数でＣＯＳ波形電圧の角周波数に等しい。この
サンプリング信号Ｓ　（ｔ）を第２図（ｂ）に示す。サ
ンプリング信号５（ｔ）は画像データ取り込み装置３へ
送られる。

画像データ取り込み装置は、サンプリング信号５（ｔ）
に同期してサンプリングデータを取り込むことにより、
ガルバノミラ−４の走査線上を等間隔にサンプリングす
ることができる。

この場合、サンプリング信号自体は制御信号であるＣＯ
Ｓ波形に対応させて非等間隔に発生させている。したが
って、サンプリングに寄与する制御区間幅は第５図に示
すようにミラー動作波形に）の半周期全域に渡る。この
ため制御電圧の周波数が高くなっても半周期全域が制御
区間であることには変りなく、振幅と位相遅れにのみ依
存するこ７ベー。

とになる。したがって（１）式に従ったサンプリング信
号でサンプリングすることにより制御電圧波形の区間を
フルに用いることができるので一周期２ラインの高速走
査が可能となる。

発明の効果 以上のように、本発明はガルバノミラ−をＣＯＳ波形電
圧で制御し、このＣＯＳ波形電圧に対応させてサンプリ
ング時期を設定するようにしたガルバノミラ−の走査方
法で、任意の周波数での走査を、ガルバノミラ−で実現
し、高速走査に対しても、制御電圧波形の一波長分の区
間をサンプリングに対してフルに用いることで精度よい
走査が行え、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

ガルバノミラ−制御電圧およびサンプリング信号波形図
、第３図は、本発明方法における制御電圧に対するミラ
ーの動作特性図、第４図（ａ）、（ｂ）は、従来のガル
バノミラ−駆動方法における制御電圧及制御電圧に対す
るミラー動作の特性図である。 １・・・・・・制御電圧発生器、２・・・・・・サンプ
リング信号発生器、３・・・・・・画像データ取り込み
装置、４・・・・・・ガルバノミラ−１５・・・・・ア
ンプ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガルバノミラーをＣＯＳ波形電圧で制御し、サンプリン
   グ信号 Ｓ（ｔ）＝Σ＾Ｎ＿ｎ＿＝＿１σ｛ｔ−（ＡＣＳ（ｎ／
   Ｎ）＋α／ω）｝ここにＮは半周期でのサンプリング数
   、σはディラクのデルタ関数、αはＣＯＳ波形電圧に対
   するガルバノミラー動作の位相おくれ、ωはＣＯＳ波形
   電圧の角周波数 でガルバノミラーからの信号をサンプリングすることを
   特徴とするガルバノミラーの走査方法。