JPS6314327B2

JPS6314327B2 -

Info

Publication number: JPS6314327B2
Application number: JP52070761A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mori
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1988-03-30
Also published as: JPS545744A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、光走査機における回転走査器の回
転制御装置に関するものである。

従来、レーザを用いた、電子プリンターや複写
装置あるいは情報伝装装置の一翼を担うフアクシ
ミリ装置等が種々提案され、かつ実用化されつつ
ある。

これらレーザを用いた装置においては、情報画
像を信号化し、この信号に応じてレーザ光源から
のレーザ光を光変調器によつて強度変調し、この
強度変調されたレーザ光を、所定の角速度で高速
回転する回転多面鏡のようなｎ個の偏向面を有す
る回転走査器に入射させて、この回転走査器から
の反射光を記録体の被走査面上に集束せしめると
ともに、その反射光を一定の周期で偏向させるこ
とにより、記録体上の被走査面を走査し書き出し
走査を行なう光走査機が備えられている。

通常、この光走査機の上述した回転走査器は、
シンクロナスモータ等の駆動手段によつて回転駆
動せられるようになつており、この場合、その駆
動手段としては、高速回転機能を有することある
いは回転むらを生じないこと等の条件が必要であ
る。特に、駆動モータに回転むらを生じると、書
き出し走査精度が低下する原因の一つとなる。

上記駆動手段としてはシンクロナスモータを用
いる場合、従来においては水晶発振器からの、安
定した周波数の出力信号を分周し、これを駆動電
源に入力させることにより回転の安定化をはかつ
ていた。然るに、このような方式で定トルクの負
荷を駆動させるときに定常的な回転数が得られる
が、負荷トルクが何らかの原因によつて変動した
ときにシンクロナスモータとしての同期性が損わ
れて回転むらを生ずる欠点がある。また、シンク
ロナスモース自体高価なものであつて、しかも機
械的な増速機構を必要とするために、装置全体が
高価になるという欠点がある。一方、このような
駆動手段の他に、高速回転が可能なサーボモータ
や直流モータ等を用いたものがあるが、回転の安
定性に欠けるという欠点がある。

本発明の目的は、上述の点に鑑みた、高速回転
が可能であつて、しかも安定した回転数の得られ
る、安価な回転走査器の回転制御装置を提供する
ことにある。

以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は、光走査機の概略構成図を示すもので
あつて、図中符号１はレーザ光源、符号２，３は
反射鏡、符号４は収束用のレンズ、符号５は光変
調器、符号６は画像制御系、符号７はレンズ、符
号８はビームエキスパンダー８、符号９，１４は
シリンドリカルレンズ、符号１１はｎ個の偏向面
を有する回転走査器、符号１２はその回転走査器
を回転するための直流モータ、符号１３はfθレン
ズ系、符号１５は記録体を夫々示している。図に
おいて、レーザ光源１から放射されるレーザ光
は、反射鏡２，３により反射されたのち、レンズ
４を透過して絞られ光変調器５に入射する。

一方、画像制御系６には、原稿の画像を信号化
した画像信号が入力されるようになつており、そ
の画像制御系６によつて高周波化されかつ増幅さ
れた信号が光変調器５に印加される。この印加さ
れた信号に応じて光変調器５に入射されたレーザ
光は強度変調される。このレーザ光はレンズ７、
ビームエキスパンダー８およびシリンドリカルレ
ンズ９を透過して回転走査器としての回転多面鏡
１１に入射し、反射されたのち、fθレンズ系１３
およびシリンドリカルレンズ１４を透過してドラ
ム状の記録体１５の被走査面上の一点に集束す
る。

回転多面鏡１１は、正多角形の周面部を鏡面と
したものであつて、高速回転特性を有する直流モ
ータ１２の軸１２ａに固装されている。回転多面
鏡１１は、直流モータ１２の駆動作用により、矢
印方向へ所定の角速度で高速回転する。

回転多面鏡１１と直流モータ１２とはレーザ光
の偏向手段を構成しており、回転多面鏡１１の回
転により、入射部におけるレーザ光の入射角が連
続的に変化するため、反射されたレーザ光は一平
面内で連続的に偏向する。しかも、入射部におけ
る鏡面が切換るたびに上記偏向が繰返えされるか
ら、レーザ光は一平面内で周期的に偏向する。つ
まり、回転多面鏡１１が８個の鏡面を有するもの
であるとすれば、上記ビーム光は、回転多面鏡１
１が１回転するのに対し８回、周期的に偏向され
ることになる。そして、この偏向作用によつて、
矢印方向に回転する記録体１５上の引き出し走査
が行われるのである。

ところで、回転多面鏡１１の駆動手段として直
流モータを用いることは既に述べたところである
が、この場合、そのような直流モータを用いるこ
とにより、上述した偏向作用に対処し得るような
高速回転が得られ、しかも、シンクロナスモータ
を用いた場合の増速装置等を必要としないから、
装置全体として安価なものにすることができる。
しかし乍ら、直流モータの特性からいつて回転む
らを生じるなどの回転の安定性に欠ける問題があ
る。

このような要因やあるいは回転多面鏡１１にお
ける個々の平鏡面の、回転軸に対する平行度のば
らつき等の要因によつて走査上の誤差を生じるこ
とになる。例えば、第２図に示すように、個々の
平鏡面１１ａ，１１ｂ，１１ｃでそれぞれ順に反
射された偏向レーザ光は記録体１５の被走査面上
にばらつきを生じた状態で投射せられる。

そこで、第１図において、記録体１５の一端側
の近傍位置にかつレーザ光の偏向平面上に示す光
走査機においてフオトデイテクターの如きビーム
位置検知素子１６を設ける。ビーム位置検知素子
１６は、原稿の情報画像の読み取りを開始させる
役割を果している。即ち、検知素子１６にレーザ
光が入射することにより、検知素子１６からは同
期信号が出力し、この信号は画像制御系６に入力
して増幅されたのち、駆動パルスとして原稿画像
読み取り用のイメージセンサー（図示されず）に
印加される。

そして、この印加によつてイメージセンサーに
よる読み取りが開始され、この読み取られた画像
信号が画像制御系６に入力し、前述した過程を経
て強度変調されたレーザ光が偏光されることによ
つて記録体１５上の書き出し走査が行われるので
ある。つまり、読み取りと書き出しとのそれぞれ
の走査が同期した状態で行われるのである。

ところで、今、回転多面鏡１１がｎ個の鏡面を
有するものであるとすれば、これが１回転するの
に対し、検知素子１６はレーザ光をｎ回検知する
ことになる。つまり、検知素子１６からは回転多
面鏡１１が１回転するのに対しｎ個のパルスが出
力する。この出力信号が分周器１７に入力するよ
うになつており、今、この分周器１７の分周特性
を１／ｎとすれば、分周器１７からは、第３図に
示すように回転多面鏡１１が１回転するのに対し
１パルスを出力する。そして、この繰り返えしは
周期性を有する。

そこで、回転多面鏡１１が１秒あたりＮ回転す
るとすれば、分周器１７からの出力信号の周波数
はＮHzとなる。この信号が位相検知器１８に入力
する。ここで、符号１９は水晶発振器を、符号２
０は分周器をそれぞれ示しており、これらと上記
位相検知器１８等によつて、所謂、フエーズロツ
クループを構成する。

今、水晶発振器１９の発振周波数をｆHzとすれ
ば、このｆHzの出力信号を１／Ｍの分周特性を有
する分周器２０に通すと、その出力周波数はｆ／
Ｍとなる。この周波数の出力信号が、直流モータ
１２の回転数を定常値にならしめるための基準信
号となり、これが位相検知器１８に入力する。

ここで、第２図に示すように、回転多面鏡１１
の回転むらや回転多面鏡における個々の平鏡面
の、回転軸１２ａに対する平行度のばらつき等の
要因によつて走査上の誤差を生じるものとすれ
ば、分周器１７からの出力信号には、今一つの分
周器２０からの基準信号に対して遅れあるいは進
みを生じることになる。即ち、これら両信号の間
に位相差を生じることになる。この位相差を位相
検知器１８によつて検知するのである。

今、分周器１７からの出力信号に誤差を生じた
として、この誤差信号Ｎと基準信号ｆ／Ｍとの関
係がＮ＝ｆ／Ｍとなるようにフエーズロツクルー
プが動作する。この点についてさらに具体的に次
に述べるとして、今、位相検知器１８とモータ１
２とが第４図に示すような特性を有するものであ
るとして、例えば、直流モータ１２の回転速度が
何らかの原因によつて変化した場合、当然位相差
を生じることになる。ここで、第４図ａにおい
て、位相差を生じていない場合の、位相検知器１
８の出力電圧をV₀とする。そして、今、仮にモ
ータ１２の回転速度が遅くなつたとして、位相に
遅れを生じた場合、この遅れ量に応じて出力電圧
が、位相差を生じていないときの基準電圧V₀に
対して増大する。この信号を第１図に示すモータ
駆動制御系２１に入力させて、モータの回転速度
を速める。

モータの回転が速められて定常的な回転数に達
すると、水晶発振器１９からの基準信号と分周器
１７からの信号とは周波数、位相において互は合
致し、従つて位相検知器１８によつて検知される
位相差は０となる。そして、基準電圧V₀をもつ
てモータ１２を定常的な回転数に保つ。なお、モ
ータの回転が速くなつて位相に進みを生じた場合
には、位相検知器１８の出力電圧は基準電圧V₀
に対し減少するのであるから、これに応じてモー
タの回転速度は遅められ定常的な回転数に達した
とき位相差は０となる。このように、常にモータ
の回転数を把握検知し、位相差を生じた場合に、
これをモータ駆動制御系２１にフイードバツクす
ることにより、周波数位相が一定の関係を保つよ
うに動作系が制御されるから、モータの回転いわ
ば回転多面鏡の回転を安定に保つことができる。

なお、本発明実施例においては、回転多面鏡１
１の１回転あたりの、ビーム位置検知素子１６か
らの信号がｎ個出力されるのに対し、分周器１７
からは１箇のパルスが出力され、しかもこれが正
確な周期で位相検知制御系に供給されるという利
点がある。これに対し、検知素子１６からの信号
をそのまま用いると、回転多面鏡１１の各平鏡面
の精度的な誤差により各信号のピツチ間隔が不揃
いになる欠点があり、位相検知制御機能に支障を
来たすおそれがある。

以上本発明によれば、高速回転が可能であつ
て、しかも安定した回転数の得られる、従来例の
ような増速機構を必要としない安価な回転走査器
の回転制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される光走査機の概略構
成図、第２図は走査誤差を説明するための回転多
面鏡と記録体との相対関係を示す平面図、第３図
は本発明実施例に用いられる信号系の信号波形
図、第４図ａおよびｂは位相検知器および駆動モ
ータの特性をそれぞれ示す特性図である。１１……回転走査器、１２……駆動モータ、１
５……記録体、１６……ビーム位置検知素子、１
７……分周器、１８……位相検知器。

Claims

【特許請求の範囲】１情報画像を読み取り、画像信号化し、この画
像信号に応じてレーザ光源からのレーザ光を光変
調器によつて強度変調し、この強度変調されたレ
ーザ光を、駆動モータによつて所定の角速度で高
速回転されるｎ個の偏向面を有する回転走査器に
入射させ、この回転走査器からの反射光を記録体
の被走査面上に集束せしめるとともに、その反射
光を一定の周期で偏向させることにより、記録体
上の被走査面を走査し書き出し走査を行なう光走
査機であつて、上記回転走査器によつて偏向され
たレーザ光を一周期毎に検知し、上記情報画像の
読み取りを開始させるビーム位置検知素子を備え
た光走査機における上記回転走査器の回転制御装
置において、上記回転走査器が一回転する毎に１パルスを出
力させるべく上記ビーム位置検知素子からの出力
信号を分周する１／ｎの分周特性を有する分周器
と、上記回転走査器を高速回転する駆動モータを
所定の角速度で回転駆動させるためのモータ駆動
制御系と、上記分周された分周器からの出力信号
と上記駆動モータの回転数を定常値に定めるため
の基準信号との位相差を直接検出し、その位相差
に対応した信号を出力するものであつて、この位
相差によつて上記駆動モータの回転数を定常値に
するための位相検知器とからなる回転走査器の回
転制御装置。