CN102193191B

CN102193191B - 像素时钟生成器件和成像装置

Info

Publication number: CN102193191B
Application number: CN2011100582850A
Authority: CN
Inventors: 增井成博
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: JP2011189514A; US9030517B2; US20110221739A1; EP2365689A3; JP5593749B2; CN102193191A; EP2365689A2; EP2365689B1

Abstract

在此提供了像素时钟生成器件和成像装置。所述像素时钟生成器件包括：时间间隔检测单元，其在周期性重复的N(N≥2)个时间段的每一个中检测第一信号和第二信号之间的时间间隔；比较单元，其周期性地从对应于所述N个时间段的N个目标值中选择出一目标值，并且针对所述N个时间段中的每一个输出指示检测到的时间间隔和选择出的目标值之差的误差；频率计算单元，其基于所述误差来校正像素时钟信号的频率，并且针对所述N个时间段中的每一个周期性生成指示校正频率的频率指定信号；高频时钟生成单元，其生成高频时钟信号；以及像素时钟生成单元，其基于所述频率指定信号和所述高频时钟信号来生成像素时钟信号。

Description

像素时钟生成器件和成像装置

技术领域

本公开的某一方面涉及像素时钟生成器件和包括该像素时钟生成器件的成像装置。

背景技术

图26是现有技术的成像装置的示意图。图26的成像装置例如是通过电子照相(electrophotographic)处理而形成图像的激光打印机或数字复印机。如图26中所示，从半导体激光单元1009发射的激光束(扫描束)由转动的多角镜1003偏转，穿过扫描透镜1002，并且在光电导体1001上形成束斑(beam spot)。光电导体1001经束斑扫描和曝光，结果，形成静电潜像。在此处理期间，光电检测器1004针对每一行检测扫描束。

锁相环1006从时钟生成电路1005接收时钟信号，基于来自光电检测器1004的输出信号，为每一行生成经锁相的(或，相位同步的)图像时钟信号(像素时钟信号)，并且将生成的图像时钟信号供给图像处理单元1007和激光驱动电路1008。像素时钟信号例如用以确定处理像素的定时，控制用于对线进行扫描的定时，并且控制光源(激光单元)。激光驱动电路1008针对每一行根据图像处理单元1007生成的图像数据以及锁相环1006生成的经锁相的图像时钟信号，控制半导体激光单元1009的发光时间，从而控制静电潜像在光电导体1001上的形成。

在如上所述的扫描光学系统中，扫描速度的变化导致图像的不规则，并且使画质恶化。尤其在形成彩色图像时，扫描速度的变化在主扫描方向上引起不同颜色的点(dot)的位置误差。这接着引起色偏，并降低了色彩再现性和图像分辨率。因此，为了改善画质，需要减小扫描速度的变化。

下面描述扫描速度的变化(扫描速度误差)的主要原因。

(1)关于多角镜表面(扫描线之间)的扫描速度的变化

偏转器(如，多角镜)的表面(反射面)与其转动轴的距离的变化(即，多角镜的轴的中心偏离)以及表面的精度的变化可能引起扫描速度的变化。扫描速度的这种类型的变化具有若干行(line)的周期(例如，行的数量对应于多角镜的面数)。

(2)平均扫描速度的变化

平均扫描速度指示多角镜表面的扫描速度的平均。例如由于多角镜的转动速度的变化以及温度、湿度、振动等的环境改变所引起的扫描光学系统的各种改变而引起平均扫描速度的变化。此外，由于在半导体激光器或光源的振荡波长例如因温度改变而改变时所出现的扫描光学系统的色差，可能引起平均扫描速度的变化。这种类型的扫描速度的变化相对于其它类型是缓和的。

在包括多个光源(如，半导体激光器阵列)并且其中公共扫描光学系统同时扫描多个光束的多束光学系统中，可能由于下面所述的原因而引起扫描速度的变化。

(3)关于光源的扫描速度的变化

扫描速度的变化可能由于扫描光学系统在光源具有不同振荡波长时的色差而出现。这里，当振荡波长在各光源之间不同时，(2)中描述的平均扫描速度的变化可能依据光源而不同。此外，激光束的扫描速度可能依据光源的安装精度而改变。

在包括多个光电导体和扫描光学系统并且被配置为形成彩色图像的成像装置(串联式(tandem)成像装置)中，扫描光学系统的扫描速度的差异极大地影响画质。

(4)关于扫描光学系统的扫描速度的变化

关于扫描光学系统的扫描速度的变化可能由于扫描光学系统的元件的不精确生产和组装以及元件随着时间的畸变而产生。此外，由于串联式成像装置一般包括多个光源，因此也可能出现(3)中描述的变化。在串联式成像装置中，平均扫描速度可能在各扫描光学系统之间不同，并且可能在每一个扫描光学系统中观察到(1)和(2)中描述的扫描速度的变化。

存在某些组件由多个扫描光学系统共享的成像装置。即使在这种情况下，由于从光源到光电导体存在多个光程，因此也可能出现(4)中描述的扫描速度的变化。

存在通过依据扫描速度改变像素时钟信号的频率以校正扫描速度误差的已知方法。在这种方法中，用于生成像素时钟信号的振荡器的频率受到控制(即，锁相环(PLL)控制)，以使得扫描开始和结束之间的像素时钟信号的周期计数变为预定值。

然而，上述方法具有下面所述的缺点。在上述方法中，用于相位比较的基准时钟信号的频率对应于一行，因此远低于要生成的像素时钟的频率(几千分之一至几万分之一)。因此，难以取得锁相环的充足的开环增益，并且难以精确地控制像素时钟信号的频率。此外，由于时钟频率易于受到干扰的影响，因此难以精确地生成像素时钟信号。进一步，由于需要针对每一扫描改变压控振荡器(VCO)的控制电压以便为每一个表面校正扫描速度误差，因此在时钟频率变得稳定之前花费了很长的时间。

存在如下的用于校正扫描速度误差的另一种方法：其中，像素时钟信号的相位基于生成的高频时钟信号而受到控制。在这种方法中，像素时钟信号的频率受到控制，以使得扫描开始和结束之间的高频时钟信号的周期计数变为预定值。

该高频时钟信号例如基于晶体振荡器生成的精确的基准时钟信号而精确地生成。将这种精确的高频时钟信号用于像素时钟信号的相位控制使得可以精确地生成像素时钟信号。然而，为了通过控制像素时钟信号的相位来控制扫描速度误差，需要为一条扫描线生成相位控制数据。此外，为了减小像素时钟信号的相位变化所引起的本地偏差并且由此精确地生成像素时钟信号，需要执行高分辨率的相位控制，结果，相位控制数据的大小变得很大。据此，难以精确地高速生成这种大相位控制数据，并且需要非常高速的控制电路来执行实时控制。此外，为了利用上述方法校正多角镜的各个表面的扫描速度误差，需要为每个表面生成相位控制数据。因此，在这种情况下，需要生成和存储更大量的相位控制数据。进一步，扫描光学系统的元件的不精确生成和组装可能即使在一行的扫描期间也导致扫描速度改变。

(5)非线性误差

图27A是示出一行的扫描期间的扫描速度的示例性非线性误差的曲线图。在图27A中，水平轴表示扫描线中的位置X，而垂直轴表示位置X上的扫描速度V(X)。此外，点划线Vavg表示一行的扫描期间的平均扫描速度。当扫描速度如图27A所示那样变化时，恒定扫描速度上与期望值的偏差Δ由图27B中的实线表示。偏差Δ表示引起画质恶化的点的位置误差。在图27B中，虚线表示在从图27A中的位置X2到位置X1的方向上执行扫描的情况下的偏差Δ。如图27A和图27B中所示，当利用点的位置误差相对于扫描中心非对称出现的扫描光学系统来在两个方向上执行扫描时，色偏增加，并且画质极大地恶化。

此外，偏差Δ的程度和分布可依据多角镜的每个表面的精度而改变。进一步，偏差Δ的程度和分布可在各扫描光学系统之间改变。

存在通过根据扫描线的位置调制像素时钟信号的频率以校正扫描速度的非线性误差的方法。然而，利用这样方法，由于像素时钟信号的中心频率以传统的方式生成，因此难以生成精确的像素时钟信号并有效地控制扫描速度的非线性误差。因此，这种方法对于改善画质不是有效的。

日本特开专利公开No.2006-305780公开了用于生成可精确校正上面(1)到(5)所述的扫描速度误差和非线性误差的像素时钟信号的像素时钟生成器件。

所公开的像素时钟生成器件包括：高频时钟生成单元，其用于生成高频时钟信号；第一边沿检测单元，其用于检测第一同步信号；第二边沿检测单元，其用于检测第二同步信号；以及比较单元，其将第一同步信号和第二同步信号之间的时间间隔与目标值进行比较以确定差异。所公开的像素时钟生成单元还包括：分频器，其通过对高频时钟生成单元生成的高频时钟信号进行分频以生成像素时钟信号；以及频率计算单元，其基于比较单元确定出的差异，输出用于指定像素时钟信号频率的频率指定信号，以便校正像素时钟信号并由此校正扫描速度的误差。

同时，日本特开专利公开No.2005-92129公开了可以以少量光源高速形成图像的串联式成像装置。

图28图示了JP 2005-92129中公开的成像装置的光学扫描器件。在所公开的光学扫描器件中，利用从光源901和901’发射的光束以时间共享的方式交替地扫描两个光导鼓157a和157b，以形成两个静电潜像。所公开的光学扫描器件还包括一个激光驱动电路，其用于光源901和901’中的每一个。两个激光驱动电路中的每一个均针对交替的行调制用于在两个光导鼓157a和157b上形成静电潜像的信号。

这里，从一个光源发射且对光导鼓157a和157b进行扫描的光束的扫描速度可能由于上面描述的原因而变化。在图28的光学扫描器件中，用于扫描光导鼓157a的光束被光学偏转器907的上方多角镜907a偏转，用于扫描光导鼓157b的光束被光学偏转器907的下方多角镜907b偏转。因此，如上面的(1)中所述，光束的扫描速度依据多角镜的精确程度而在各表面之间改变，并且变化的程度也在各多角镜之间不同。此外，由于光束经由不同的光学组件抵达光导鼓157a和157b，因此可能出现(4)中所述的关于扫描光学系统的扫描速度的变化。进一步，可能出现(5)中所述的非线性误差。扫描速度的这种变化(误差)可能引起构成光导鼓157a和157b上所形成的图像的点的主扫描方向上的位置误差，并且点的位置误差可能引起色偏，并降低诸如色彩再现性和图像分辨率之类的画质。

这里，可以将JP 2006-305780中公开的像素时钟生成器件与JP2005-92129中公开的串联式成像装置相组合。然而，对于将一个光源用于以时间共享的方式光学地扫描不同光学扫描位置(或，行)的配置，基于一个像素时钟信号(即，仅存在一个要控制的目标)来驱动光源。由于扫描速度误差和非线性误差(并且还有目标值)在各光学扫描位置之间不同，因此难以精确地利用一个像素时钟信号来校正这些误差。

发明内容

在本公开的一方面中，像素时钟生成器件包括：时间间隔检测单元，其在周期性重复的N(≥2)个时间段的每一个中检测第一信号和第二信号之间的时间间隔；比较单元，其周期性地从对应于所述N个时间段的N个目标值中选择出目标值，并且针对所述N个时间段中的每一个输出指示检测到的时间间隔和选择出的目标值之差的误差；频率计算单元，其基于所述误差来校正像素时钟信号的频率，并且针对所述N个时间段中的每一个周期性生成指示校正频率的频率指定信号；高频时钟生成单元，其生成高频时钟信号；以及像素时钟生成单元，其基于所述频率指定信号和所述高频时钟信号来生成像素时钟信号。

附图说明

图1是图示成像装置的示例性配置的图；

图2是串联式成像装置的示例性光学系统的示意侧视图；

图3是信号的时序图；

图4是图示像素时钟生成单元的示例性配置的图；

图5是图示比较单元的示例性配置的图；

图6是图示频率计算单元的示例性配置的图；

图7是图示频率设置值转换单元的示例性配置的图；

图8是用于描述频率计算单元计算频率设置值的处理的流程图；

图9是用于描述调制数据生成单元的操作的时序图；

图10是图示根据本发明第二实施例的像素时钟生成单元的示例性配置的图；

图11是高频时钟生成单元生成的时钟信号的时序图；

图12是图示高频时钟生成单元的示例性配置的图；

图13是图示计数单元的示例性配置的图；

图14是图示像素时钟输出单元的示例性配置的框图；

图15是计数单元和像素时钟信号输出单元的信号的时序图；

图16是图示比较单元的示例性配置的框图；

图17是用以描述比较单元的操作的时序图；

图18是图示调制数据生成单元的示例性配置的图；

图19是用以描述调制数据生成单元的操作的时序图；

图20是图示根据本发明第三实施例的像素时钟生成单元的示例性配置的图；

图21A是示出扫描位置和扫描速度之间的关系的曲线图；

图21B是示出扫描位置与理想扫描位置的偏差的曲线图；

图21C是示出频率调制数据的曲线图；

图22是图示频率调制数据生成单元的示例性配置的图；

图23是图示频率调制单元的示例性配置的图；

图24是图示根据本发明第四实施例的像素时钟生成单元的示例性配置的图；

图25是图示成像装置的示例性配置的图；

图26是现有技术的成像装置的示意图；

图27A和27B是示出一行的扫描期间的扫描速度的示例性非线性误差的曲线图；以及

图28是图示现有技术的成像装置的光学扫描器件的图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的优选实施例。

《第一实施例》

图1是图示根据本发明第一实施例的成像装置500的示例性配置的图。成像装置500是包括多个光电导体并且能够形成多种颜色图像的串联式成像装置。图2是成像装置500的示例性光学系统的示意侧视图。在图1中，为了简洁起见，省略了从光学偏转器907(上方多角镜907a和下方多角镜和907b)到光学扫描位置911(911a、911b、911c和911d)的光程上的某些组件(如，镜子)，并且用直线代表光程。此外，图1和图2中的组件的位置并不相互完全对应。

成像装置500包括用于青色、品红色、黄色和黑色的单独的光导鼓(光电导体)157(157a、157b、157c和157d)以及对应于光导鼓157的扫描光学系统，并被配置为将各个颜色的图像(静电潜像)形成在对应的光导鼓157上。通过将各个颜色的图像(色粉图像)转印在记录介质(例如，纸)上以形成彩色图像。这里，成像装置可具有由多个扫描光学系统共享某些组件以便小型化的配置。即使在这种情况下，在从光源到光导鼓也存在多个光程。因此，本发明也可应用于这种成像装置。

如图1和2中所示，光学偏转器907包括围绕虚线所示的轴逆时钟方向转动的上方多角镜907a和下方多角镜907b。从半导体激光器901a发射的激光束分为上方和下方激光束，并且激光束被上方和下方的多角镜907a和907b反射(或，偏转)。类似地，从半导体激光器901c发射的激光束分为上方和下方激光束，并且激光束被上方和下方的多角镜907a和907b反射(或，偏转)。对于这种配置，可以基本上同时地利用四个激光束扫描四个光导鼓157。

参照图1和2，从半导体激光器(光源)901a发射的激光束由耦合透镜(未示出)准直(collimate)，经孔径(未示出)整形，进入半镜棱镜904a，由此分为子扫描方向上的两个激光束。由于激光束在垂直方向上相互平行或重叠，因此其在图1中用一条线表示。

两个激光束通过安置在子扫描方向上(即，安置为一个在另一个的上面)的圆柱透镜905a和905b而在子扫描方向上聚焦，并且进入光学偏转器907。光学偏转器907包括每一个均具有四个表面的上方和下方的多角镜907a和907b。上方和下方多角镜907a和907b结合在一起，并且沿着转动轴安置为一个在另一个上面。上方和下方多角镜907a和907b的表面在转动轴上相互移位以形成角度(例如，45度，该角度取决于多角镜的表面的数量)。

激光束经光学偏转器907偏转，穿过第一扫描透镜908a和908b以及第二扫描透镜910a和910b，并且由镜子153a、153b、155a、155b、156a、156b、170a、170b(这里，为了简洁起见，忽略组件的顺序)反射。激光束在光学扫描位置911a和911b(其在光导鼓157上)形成束斑，并且在图1所示箭头指示的方向上扫描光学扫描位置911a和911b。更确切地，穿过圆柱透镜905a的激光束经上方多角镜907a偏转，并且扫描光学扫描位置911a。同时，穿过圆柱透镜905b的激光束经下方多角镜907b偏转，并且扫描光学扫描位置911b。

类似地，从半导体激光器(光源)901c发射的激光束由耦合透镜(未示出)准直，经孔径(未示出)整形，进入半镜棱镜904c，由此分为子扫描方向上的两个激光束。两个激光束通过安置在子扫描方向上(即，安置为一个在另一个的上面)的圆柱透镜905c和905d而在子扫描方向上聚焦，并且进入光学偏转器907。激光束经光学偏转器907偏转，经过第一扫描透镜908c和908d以及第二扫描透镜910c和910d，并且由镜子153c、153d、155c、155d、156c、156d、170c、170d(这里，为了简洁起见，忽略组件的顺序)反射。激光束在光学扫描位置911c和911d(其在光导鼓157上)形成束斑，并且在图1所示箭头指示的方向上扫描光学扫描位置911c和911d。

如图2所示，光导鼓157a、157b、157c和157d布置在光学扫描位置911a、911b、911c和911d。激光束在光导鼓上形成静电潜像。静电潜像分别通过品红色、黄色、青色和黑色色粉而显影，并且显影的图像(色粉图像)转印在中间转印带1014上以形成彩色图像。在图1中，光学扫描位置911中带箭头的虚线指示主扫描方向上的图像区域。

光电检测器(PD)108a和109a、108b和109b、108c和109c、以及108d和109d布置在图像区域外部的对应光学扫描位置的端部。PD 108a、108b、108c和108d检测扫描的开始，而PD 109a、109b、109c和109d检测扫描的结束。分配给光学组件的附图标记的后缀a-d对应于分配给光学扫描位置911的附图标记的后缀a-d。

PD 108a和108b将进入的激光束转换为第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb，并且将它们发送至像素时钟生成单元111a。PD 109a和109b将进入的激光束转换为第二同步信号EPSYNCa和EPSYNCb，并且将它们发送至像素时钟生成单元111a。类似地，PD 108c和108d将进入的激光束转换为第一同步信号SPSYNCc和SPSYNCd，并且将它们发送至像素时钟生成单元111c。PD 109c和109d将进入的激光束转换为第二同步信号EPSYNCc和EPSYNCd，并且将它们发送至像素时钟生成单元111c。

像素时钟生成单元111a基于同步信号SPSYNCa和EPSYNCa计算激光束在PD 108a和109a之间扫描所花费的扫描时间(或时间间隔)。然后，像素时钟生成单元111a确定像素时钟信号PCLK的频率，以使得在计算出的扫描时间内出现预定数量的周期，并且利用确定出的频率生成像素时钟信号PCLK。像素时钟生成单元111a还基于同步信号SPSYNCb和EPSYNCb，以类似方式生成像素时钟信号PCLK。两组同步信号(SPSYNCa和EPSYNCa以及SPSYNCb和EPSYNCb)交替地(在不同时刻)输入到像素时钟生成单元111a。因此，像素时钟生成单元111a基于每一组同步信号计算扫描时间，并且基于计算出的扫描时间来生成像素时钟信号PCLK。像素时钟生成单元111的细节将在稍后描述。像素时钟生成单元111a将像素时钟信号PCLK发送至图像处理单元112a和调制数据生成单元113a。

第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb还作为行同步信号从PD 108a和108b发送到图像处理单元112a。图像处理单元112a基于像素时钟信号PCLK，生成对于两种颜色的两组图像数据，并且基于第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb针对每一行交替地输出两组图像数据。调制数据生成单元113a基于像素时钟信号PCLK，根据从图像处理单元112a输入的图像数据生成调制数据，并且基于生成的调制数据使得激光驱动单元114a驱动半导体激光器901a。

类似地，像素时钟生成单元111c生成像素时钟信号PCLK，图像处理单元112c生成图像数据，调制数据生成单元113c根据该图像数据生成调制数据，并且使得激光驱动单元114c驱动半导体激光器901c。由于像素时钟生成单元111a和111c具有基本上相同的配置和功能，因此，与像素时钟生成单元111a有关的描述也适用于像素时钟生成单元111c，并且像素时钟生成单元111a和111c可称为像素时钟生成单元111。

<SelUL>

图3是上面参考图1和2所述的信号的时序图。关于像素时钟生成单元111a的信号示出在图3中。下面的描述也适用于像素时钟生成单元111c。

在图3中，水平轴表示时间，(a)表示激光驱动单元114a驱动的半导体激光器901a的光强波形，(b)到(e)表示PD 108a、109a、108b、109b检测到的同步信号SPSYNCa、EPSYNCa、SPSYNCb和EPSYNCb。

如上所述，光学偏转器907的上方和下方多角镜907a和907b的表面在转动方向上相互移位。上方和下方多角镜907a和907b偏转的两个激光束在不同时刻扫描光学扫描位置911a和911b。在图3中，时段A表示光学扫描位置911a被扫描的时间段，时段B表示光学扫描位置911b被扫描的时间段。时段A和B之和对应于一个扫描周期，并且扫描周期重复。

在时段A中，阴影矩形表示的片段Twa对应于光学扫描位置911a中的图像区域。在片段Twa期间，生成用于在光导鼓157a上形成图像的一行调制数据，并且根据该调制数据来驱动半导体激光器901a。在矩形表示的片段Tsa和Tea期间，半导体激光器901a在光学扫描位置911a中PD 108a和109a附近被强制开启以生成第一同步信号SPSYNCa和第二同步信号EPSYNCa。

类似地，在时段B中，阴影矩形表示的片段Twb对应于光学扫描位置911b中的图像区域。在片段Twb期间，生成用于在光导鼓157b上形成图像的一行调制数据，并且根据该调制数据来驱动半导体激光器901a。此外，在矩形表示的片段Tsb和Teb期间，半导体激光器901a在光学扫描位置911b中PD 108b和109b附近被强制开启以生成第一同步信号SPSYNCb和第二同步信号EPSYNCb。

此外在图3中，(h)表示指示时段A或时段B的指示器信号SelUL。如稍后所述，像素时钟生成单元111a基于指示器信号SelUL执行处理。假设时段A对应于指示器信号SelUL的HIGH(高)电平，而时段B对应于指示器信号SelUL的LOW(低)电平，则指示器信号SelUL在检测到同步信号EPSYNCa时变为LOW，而在检测到同步信号EPSYNCb时变为HIGH。

在本实施例中，为每一个光学扫描位置911a和911b提供光电检测器(108a、108b、109a和109b)。可替代地，可以为光学扫描位置911a和911b中的一个提供光电检测器，并且光学扫描位置911a和911b中的另一个的激光束可以通过使用镜子来偏转以进入光电检测器。利用这种配置，如图3中(f)所示，通过SPSYNCa和SPSYNCb的逻辑相加而生成第一同步信号SPSYNCab。类似地，如图3中(g)所示，通过EPSYNCa和EPSYNCb的逻辑相加而生成第二同步信号EPSYNCab。在这种情况下，基于指示器信号SelUL来确定同步信号SPSYNCab和EPSYNCab是对应于光学扫描位置911a还是光学扫描位置911b。同样在这种情况下，每当检测到第二同步信号EPSYNCab时，指示器信号SelUL可以在HIGH和LOW之间切换。作为又一配置，可以用一个光电检测器仅替代光电检测器108a和108b以及光电检测器109a和109b中的一个。

<像素时钟生成单元111>

下面描述像素时钟生成单元111的细节

图4是图示像素时钟生成单元111的示例性配置的图。尽管在下面描述中使用像素时钟生成单元111a，但是该描述也适用于像素时钟生成单元111c。

像素时钟生成单元111的高频时钟生成单元1通过锁相环(PLL)实施，并且通过乘以基准时钟信号RefCLK的频率而生成高频时钟信号VCLK。

为了高精度地生成高频时钟信号VCLK，基准时钟信号RefCLK最好由高精度晶体振荡器生成。基于高频时钟信号VCLK而生成像素时钟信号PCLK。分频器4用作像素时钟生成单元，其生成具有将高频时钟信号VCLK的频率除以“M”(分频比)所获得的频率的像素时钟信号PCLK。分频器4例如通过M十进制(M-decimal)计数器来实施，并且输出值countM。分频器4可被配置为在第一同步信号SPSYNCab的上升沿开始计数，以生成被锁相到扫描开始时间的像素时钟信号。

分频器4的分频比M(也可称作分频比Mnow)根据来自频率计算单元7的像素时钟频率指定信号Mnow而改变。由于通过对稳定且精确振荡的高频时钟信号VCLK进行分频而生成像素时钟信号PCLK，因此可以通过改变分频比M(或Mnow)来瞬时并稳定地改变像素时钟频率。这接着也使得像素时钟生成单元111即使在像素时钟信号PCLK的频率逐行改变的情况下也可以快速响应。

第一边沿检测单元2基于高频时钟信号VCLK来检测第一同步信号SPSYNCab的上升沿。当检测到上升沿时，第一边沿检测单元2输出与像素时钟信号PCLK同步的检测脉冲SPpls。在图4的示例中，将通过第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb的逻辑相加所获得的第一同步信号SPSYNCab输入至第一边沿检测单元2。可替代地，可以将第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb均输入至第一边沿检测单元2，并且第一边沿检测单元2可被配置为检测第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb的上升沿。

第二边沿检测单元3基于高频时钟信号VCLK来检测第二同步信号EPSYNCab的上升沿，并且输出检测脉冲EPpls。第二边沿检测单元3还将计数EPm输出到比较单元5。计数EPm是分频器4计数的高频时钟信号VCLK的周期计数，但是低于像素时钟信号PCLK的一个周期。与第一边沿检测单元2类似地，第二同步信号EPSYNCa和EPSYNCb均也输入至第二边沿检测单元3。

指示器信号生成单元8生成指示时段A或时段B的指示器信号SelUL。每当检测到第二同步信号EPSYNCab的上升沿时，指示器信号生成单元8将指示器信号SelUL交替地切换到HIGH或LOW。在检测到第二同步信号EPSYNCab的上升沿起的预定时间段之后(例如，在刚检测到第二同步信号EPSYNCab的上升沿之后)，指示器信号生成单元8将指示器信号SelUL切换到HIGH或LOW，从而在EPSYNC和SPSYNC的检测定时之间的时段期间切换指示器信号SelUL。代之第二同步信号EPSYNCab，可以将第一同步信号SPSYNCab输入到指示器信号生成单元8。

比较单元5依据指示器信号SelUL是HIGH还是LOW(即，指示器信号SelUL的极性)而执行不同的计算。在时段A期间，比较单元5测量第一和第二同步信号SPSYNCa和EPSYNCa之间的时间Tline，计算时间Tline与基准时间(其根据写入频率和PD 108a与PD 109a之间的距离而预先确定)之间的差异，并且将该差异输出为当前行(或目标行)的误差Lerr。换言之，获得理想扫描时间(基准时间)和对行进行扫描所实际花费的实际扫描时间(时间Tline)之间的差异，作为扫描速度的误差。

可以基于高频时钟信号VCLK来计数时间Tline。然而，由于高频时钟信号VCLK具有非常高的频率，因此，对时间Tline计数所使用的比特数变得非常大。因此，基于高频时钟信号VCLK计算时间Tline在电路大小和功耗方面具有缺点。为此，在本实施例中，基于具有高频时钟信号VCLK的M分之一的频率的像素时钟信号PCLK来对时间Tline进行计数，并且将时间Tline与表示基准时间的基准值(目标值)RefNa进行比较以计算差异。然后，将该差异转换为基于高频时钟信号VCLK的误差Lerr。

在时段B期间，比较单元5测量第一和第二同步信号SPSYNCb和EPSYNCb之间的时间Tline，计算时间Tline与基准值(目标值)RefNb所表示的基准时间之间的差异，并且将该差异输出为当前行的误差Lerr。在图4的示例中，第一边沿检测单元2检测通过第一同步信号SPSYNCa和SPSYNCb的逻辑相加所获得的信号SPSYNCab的上升沿，并且输出检测脉冲SPpls。因此，比较单元5基于指示器信号SelUL的极性来确定检测脉冲SPpls指示第一同步信号SPSYNCa还是第一同步信号SPSYNCb的上升沿。类似地，比较单元5基于指示器信号SelUL的极性来确定检测脉冲EPpls指示第二同步信号EPSYNCa还是第二同步信号EPSYNCb的上升沿。

<比较单元5>

图5是图示比较单元5的示例性配置的图。计数器11对像素时钟信号PCLK的周期数进行计数。计数器11通过从第一边沿检测单元2输入的检测脉冲SPpls而被复位到0，并且在从第二边沿检测单元3接收到检测脉冲EPpls时停止计数。选择器14基于指示器信号SelUL选择并输出基准值RefNa或者基准值RefNb。减法单元12从计数停止时的计数器11的值countN中减去基准值RefN(RefNa或RefNb)，并且输出结果diffN。误差计算单元13基于来自减法单元12的结果diffN、当前行的频率设置值K(其用于将diffN转换为基于VCLK的值)和来自第二边沿检测单元3的计数Epm，根据下面的公式1进行计算，以获得以高频时钟信号VCLK的周期Tv为单位所表示的误差Lerr。频率设置值K是实数，其指示一行期间在分频器4中设置的分频比M(或Mnow)的平均，并且从稍后描述的频率计算单元7的设置值存储单元42获得。

Lerr＝diffN·K+EPm (公式1)

这里，diffN＝countN-RefN，Tp＝K·Tv，Tp表示像素时钟信号PCLK的周期。

当基准时间RefN不是目标像素时钟周期的整数倍时，基准时间RefN可以用定点数(fixed-point number)来表示，或者基准时间RefN的小数部分可以转换为高频时钟信号VCLK的周期数，以更加精确地控制像素时钟信号频率。在后一情况下，表示小数部分的高频时钟信号VCLK的周期数作为基准值RefM输入至误差计算单元13，并且误差计算单元13根据下面的公式1’来计算误差Lerr。

Lerr＝diffN·K+EPm-RefM (公式1’)

当使用公式1’时，选择器15基于指示器信号SelUL来选择基准值RefMa或者基准值RefMb，并且将所选基准值作为基准值RefM输出至误差计算单元13。

<频率计算单元7>

重新参照图4，频率计算单元7通过平滑(smooth)误差Lerr以计算平均误差数据Err，基于平均误差数据Err计算适当的像素时钟频率，并且输出指示计算出的像素时钟频率的像素时钟频率指定信号Mnow。

图6是图示频率计算单元7的示例性配置的图。如图6所示，频率计算单元7包括表面平均误差平滑单元20、表面间误差平滑单元27、表面平均频率计算单元34、表面间偏移频率计算单元38、加法单元41、设置值存储单元42、频率设置值转换单元43和计算控制单元44。

表面平均误差平滑单元20输出通过平滑针对光学偏转器907的上方和下方多角镜907a和907b中每一个的各表面计算出的误差Lerr而获得的表面平均误差数据Err(all)。即，表面平均误差平滑单元20输出对于上方多角镜907a和下方多角镜907b中每一个的表面平均误差数据Err(all)。误差Lerr对应于上方多角镜907a和下方多角镜907b交替扫描的行的误差。因此，可以基于指示器信号SelUL来确定误差Lerr对应于上方多角镜907a还是下方多角镜907b。如果指示器信号SelUL为HIGH，则误差Lerr对应于时段A(上方多角镜907a的扫描时段)；而如果指示器信号SelUL为LOW，则误差Lerr对应于时段B(下方多角镜907b的扫描时段)。

表面平均误差平滑单元20包括：乘法单元21，其将误差Lerr与增益Kp相乘；加总单元22，其根据指示器信号SelUL针对时段A和时段B中的每一个来加总误差Lerr，并且选择性地输出总误差值；乘法单元23，其将来自加总单元22的总误差值乘以增益Ki；以及加法单元24，其将来自乘法单元21和乘法单元23的输出值相加。由此，表面平均误差平滑单元20被配置为执行比例加积分(PI)控制。表面平均误差平滑单元20将加法单元24的结果输出为表面平均误差数据Err(all)。

在时段A中，误差Lerr与上方多角镜907a有关，而且加总单元22输出的总误差值也与上方多角镜907a有关。据此，在时段A中，表面平均误差数据Err(all)指示上方多角镜907a的表面平均误差。这里，时段A中(对于上方多角镜907a)的表面平均误差数据Err(all)由Erra(all)表示，时段B中(对于下方多角镜907b)的表面平均误差数据Err(all)由Errb(all)表示。

加总单元22包括根据指示器信号SelUL进行切换的加法单元25和两个加总值存储单元26。加法单元25接收当前行的误差Lerr以及根据指示器信号SelUL从加总值存储单元26之一输出的两个总误差值(直至之前行的误差Lerr之加总)中的一个。加法单元25将误差Lerr与总误差值相加，并且利用加法结果将相应一个加总值存储单元26中存储的总误差值进行更新。

表面间误差平滑单元27计算多角镜907(907a或907b)的基准表面(表面中的任何一个)的误差Lerr(0)或Lerr(1)与每个表面(i)的误差LErr(i)之间的差e(i)，并且将差e(i)进行平滑以获得表面间误差数据Err(i)。

表面间误差平滑单元27包括：基准表面误差存储单元28，其存储指示上方和下方多角镜907a和907b的基准表面的误差Lerr的基准表面误差e(ref)，并且选择性地输出基准表面误差e(ref)之一；减法单元29，其通过从当前行(表面)的误差Lerr中减去基准表面误差e(ref)以输出减法结果(差)e(i)；加总单元30，其通过加总减法结果e(i)以输出对于多角镜907(907a或907b)的对应表面(下文称作目标表面)的加总值；以及乘法单元31，其将加总值乘以增益Ko，并且将结果输出为表面间误差数据Err(i)。因此，表面间误差平滑单元27输出对于上方和下方多角镜907a和907b的每一个表面的表面间误差数据Err(i)。

加总单元30基于从计算控制单元44输入的表面选择信号FNo来选择目标表面。例如，当如本实施例中那样提供了具有四个表面的上方和下方多角镜并且交替选择上方多角镜和下方多角镜时，表面选择信号FNo的值i从0到7循环递增。在这种情况下，值0、2、4和6对应于上方多角镜的表面，而值1、3、5和7对应于下方多角镜的表面。

让我们假设上方多角镜907a的基准表面由i＝0表示，而下方多角镜907b的基准表面由i＝1表示。基准表面误差存储单元28存储在值i＝0或1时所接收到的误差Lerr，并且在值i下次变为0或1时更新所存储的误差Lerr。此外，基准表面误差存储单元28在值i为偶数时输出基准表面i＝0的误差Lerr，而在值i为奇数时输出基准表面i＝1的误差Lerr。可替代地，基准表面误差存储单元28可以配置为根据指示器信号SelUL输出基准表面i＝0的误差Lerr或者基准表面i＝1的误差Lerr。

加总单元30包括加法单元32和加总值存储单元33。加总值存储单元33包括对应于上方和下方多角镜907a和907b的表面并且存储对应表面的表面间误差的加总值的存储单元(在本实施例中，八个存储单元)。加总值存储单元33输出对应于表面选择信号FNo的一个加总值。加法单元32将来自减法单元29的减法结果e(i)与对应于表面选择信号FNo的表面间误差的加总值相加，并且利用加法结果更新加总值存储单元33中存储的加总值。当目标表面是基准表面(i＝0或1)时，减法结果e(i)总是为0。因此，对应于基准表面的存储单元可以省略，并且加总值存储单元33可以被配置为在值i为0或1时输出0作为表面间误差的加总值。

计算控制单元44生成要在每当接收到检测脉冲EPpls时发送至频率计算单元7的对应单元的表面选择信号FNo，并且生成请求频率计算单元7的存储单元的更新存储值的信号(发送更新信号的定时依据存储单元而改变)。

表面平均频率计算单元34包括乘法单元35、加法单元36和设置值存储单元37。乘法单元35根据指示器信号SelUL将表面平均误差数据Err(all)乘以基准值RefNa或RefNb的倒数。设置值存储单元37存储对于上方和下方多角镜907a和907b的表面平均频率设置值Kavga和Kavgb。表面平均频率设置值Kavga和Kavgb中的每一个均指示向对应多角镜907的表面所应用的频率设置值K的平均。设置值存储单元37根据指示器信号SelUL输出表面平均频率设置值Kavga和Kavgb之一。加法单元36根据指示器信号SelUL，将来自乘法单元35的乘法结果加至设置值存储单元37输出的表面平均频率设置值Kavg(Kavga或Kavgb)，并且利用加法结果更新设置值存储单元37中存储的表面平均频率设置值Kavg。

因此，表面平均频率计算单元34基于针对每个多角镜所平滑的表面平均误差数据Err(all)以及当前表面平均频率设置值Kavg(n)，根据下面的公式(3)来计算下一个设置值Kavg(n+1)。简而言之，表面平均频率计算单元34根据指示器信号SelUL，为上方和下方多角镜907a和907b中的每一个计算表面平均频率设置值。

Kavga(n+1)＝Kavga(n)+Erra(all)/RefNa

Kavgb(n+1)＝Kavgb(n)+Errb(all)/RefNb

......(公式3)

表面间偏移频率计算单元38包括乘法单元39和表面间偏移存储单元40。表面间偏移存储单元40包括对应于上方和下方多角镜907a和907b的表面的存储单元。每个存储单元存储表面间偏移值KOfs(i)，其指示基准表面与上方和下方多角镜907a和907b的对应表面之间的频率设置值K的差异。表面间偏移存储单元40输出对应于表面选择信号FNo的表面间偏移值KOfs(i)之一。

乘法单元39通过根据指示器信号SelUL将表面间误差数据Err(i)乘以基准值RefNa或RefNb的倒数来计算每个像素的表面间偏移值KOfs(i)，并且利用乘法结果更新表面间偏移存储单元40中存储的目标表面的表面间偏移值KOfs(i)。

相比于频率设置值K的范围，表面间偏移值KOfs(i)的范围通常非常窄。因此，为上方和下方多角镜907a和907b的各个表面存储表面平均频率设置值Kavg和表面间偏移值KOfs(i)而不是存储(像素时钟)频率设置值K使得可以减小存储值的比特数，从而使得可以减小电路大小和功耗。

如上所述，通过平滑基准表面的误差Lerr与多角镜907a或907b的每个表面的误差Lerr之间的差，获得表面间误差数据Err(i)。换言之，表面间误差数据Err(i)表示多角镜907的每个表面相对于基准表面的误差。如果其它条件(例如，多角镜的转动速度)恒定，则表面间误差数据Err(i)变得基本上恒定。

加法单元41将表面平均频率计算单元34计算出的表面平均频率设置值Kavga或Kavgb加至表面间偏移频率计算单元38输出的表面间偏移值KOfs(i)，并且将结果输出为频率设置值K(i)。设置值存储单元42针对上方和下方多角镜907a和907b的每个表面存储加法单元41所输出的频率设置值K(i)。因而，设置值存储单元42存储通过校正表面间误差所获得的频率设置值K(i)，并且输出对应于目标表面的频率设置值K(i)之一。

据此，基准表面的频率设置值K(i)(i＝0或1)等于表面平均频率设置值Kavga或Kavgb，并且除了基准表面以外的表面的频率设置值K(i)由Kavg+KOfs(i)表示。这里，Kavg依据值i为Kavga或Kavgb。例如，当值i是偶数时，Kavg＝Kavga；而当值i为奇数时，Kavg＝Kavgb。

尽管分频器4中设置的分频比Mnow是自然数，但是频率设置值K为实数。为此，频率设置值K具有整数部分M和具有“a”位(以二进制数表示)的定点部分F，并且由K＝M+F/Na表示，其中Na＝2^a。频率设置值转换单元43将频率设置值K转换为要在分频器4中设置的分频比Mnow。分频比Mnow在Na个周期之中的F个周期中设置为M+1，而在剩余周期中设置为M，以使得分频器4中设置的分频比Mnow变得接近于平均的频率设置值K。在这种情况下，频率设置值K的四舍五入误差最大为RefNa或RefNb，并且确定数字“a”以使得四舍五入误差保持在可接受范围内。

图7是图示频率设置值转换单元43的示例性配置的图。如图7中所示，频率设置值转换单元43包括加法单元47、计数器45和转换单元46。加法单元47接收对应于频率设置值K的整数部分M的比特串，而转换单元46接收对应于频率设置值K的定点部分F的比特串。计数器45是“a”比特计数器，其对像素时钟信号PCLK的周期进行计数，并且将计数输出为值countA。基于值countA，转换单元46在Na个周期之中的F个周期中将1输出到加法单元47，而在剩余周期(Na-F)中将0输出到加法单元47。更确切地，转换单元46可配置为在通过将值countA[a-1:0]的比特的顺序反转所获得的Arev[0:a-1]小于定点部分F时输出1，而在Arev[0:a-1]大于等于定点部分F时输出0，以使得在Na个周期中均匀地输出1。

加法单元47输出通过将频率设置值K的整数部分M和转换单元46输出的值相加所获得的分频比Mnow(或者像素时钟频率指定信号Mnow)。

图8是用于描述频率计算单元7计算频率设置值K的处理的流程图。

首先，计算控制单元44将表面选择信号FNo设置为0，从而将频率计算单元7的存储单元中的存储值进行初始化(步骤S201)。结果，将加总值存储单元26和表面间偏移存储单元40中存储的值初始化为0，并且将设置值存储单元37和42中存储的值初始化为预定的目标频率设置值。目标频率设置值最好尽可能精确地设置。这使得可以减小引入时间(pull-in time)并且可以基于像素时钟信号PCLK在期望时刻生成信号(例如，用于开启光源以生成同步信号SPSYNC和EPSYNC的开启信号)。这接着消除了在考虑与频率设置值K的偏差的情况下对于为信号生成定时提供宽裕度的需要。

接下来，频率计算单元7等待，直到一行的扫描结束为止(步骤S202)。更确切地，频率计算单元7等待，直到计算控制单元44基于检测脉冲EPpls检测到扫描结束为止。等待时间还包括比较单元5计算误差Lerr所花费的时间。

当计算控制单元44检测到扫描结束时，加总单元将误差Lerr加至总误差值(直至之前行的误差Lerr的加总)，并且根据指示器信号SelUL更新对应于多角镜907a或907b的一个加总值存储单元26中所存储的总误差值(步骤S203)。

接下来，表面平均误差平滑单元20根据下面的公式4计算表面平均误差数据Err(all)。

Err(all)＝Kp·Lerr+Ki·∑Lerr...(公式4)

在公式4中，∑Lerr指示对应于指示器信号SelUL的多角镜907a或907b的总误差值(误差Lerr的加总)。

基于计算出的表面平均误差数据Err(all)，表面平均频率计算单元34计算下一个表面平均频率设置值Kavg(n+1)，并且更新表面平均频率设置值Kavg(步骤S204)。

与步骤S203和S204并行地，如下面所述那样更新表面间偏移值KOfs(i)。

当计算控制单元44检测到扫描结束并且表面选择信号FNo指示0或1(步骤S2021中是)时，基准表面误差存储单元28利用误差Lerr更新基准表面误差e(refa)或e(refb)(步骤S205)。基准表面误差存储单元28根据指示器信号SelUL将基准表面误差e(refa)和e(refb)之一输出为基准表面误差e(ref)。

当表面选择信号FNo不为0和1时，跳过步骤S205。由于基准表面误差存储单元28中存储的基准表面误差e(ref)在初始行的扫描之后被更新，因此基准表面误差e(ref)的初始值可以是任何值。换言之，无需对基准表面误差e(ref)的值进行初始化。

接下来，表面间误差平滑单元27根据下面的公式5，计算目标表面的表面间误差数据Err(i)(“i”是表面选择信号FNo指示的表面数)，并且更新对应于目标表面(i)的表面间误差的加总值。

Err(i)＝Ko·∑e(i)...(公式5)

在公式(5)中，∑e(i)指示当前行的误差Lerr与基准表面误差e(ref)之差e(i)的加总值。

接下来，表面间偏移频率计算单元38基于表面间误差数据Err(i)计算表面间偏移值KOfs(i)，并且更新所存储的表面间偏移值KOfs(i)(步骤S207)。

在步骤S204和S207完成之后，计算控制单元44将表面选择信号FNo的值递增1(如果FNo＝7，则值返回到0)(步骤S208)。

在检测到第二同步信号EPSYNC的上升沿起的预定时间段之后，指示器信号生成单元8将指示器信号SelUL切换到HIGH或LOW，从而指示器信号SelUL在步骤S208的时刻(FNo递增时)改变。可替代地，计算控制单元44可配置为从指示器信号生成单元8接收指示器信号SelUL，将指示器信号SelUL转换为在步骤S208改变的指示器信号SelUL’，并且将指示器信号SelUL’供给频率计算单元7的其它组件。

当表面选择信号FNo的值递增并且指示器信号SelUL改变时，表面间偏移频率计算单元38输出下一行的表面间偏移值KOfs(i)，并且表面平均频率计算单元34输出下一行的表面平均频率设置值Kavg。然后，加法单元41将表面间偏移值KOfs(i)和表面平均频率设置值Kavg相加，并且更新下一行的频率设置值K(步骤S209)。

在下一行扫描开始之前(在检测到第一同步信号SPSYNCab之前)，即，在除了有效扫描时段以外的时间期间，执行上述步骤。

在步骤S209之后，频率计算单元7返回到步骤S202，并且重复随后的步骤。

<调制数据生成单元113>

图9是用于描述调制数据生成单元113的操作的时序图。作为示例，下面描述通过根据图像数据Pdata执行8比特脉宽调制以生成调制数据MData的处理。

在图9中，(a)指示具有周期Tv的高频时钟信号VCLK的上升沿，而(b)指示在假设分频比Mnow为16的情况下的分频器4的值countM。

此外在图9中，(c)指示具有周期16Tv的像素时钟信号PCLK，(d)指示与像素时钟信号PCLK同步输入的图像数据PData，而(e)指示其脉宽Tw基于图像数据PData的值Dm而被调制的调制数据MData。

调制数据MData基于高频时钟信号VCLK而生成。当Dm≠0且countM＝0时，调制数据MData变为HIGH。当countM＝Dm/Nm·Mnow(Nm指示灰阶数，在本示例中，Nm为8)时，调制数据MData变为LOW。

此外，可以配置调制数据生成单元113，以使得调制数据MData在countM＝(Nm-Dm)/Nm·Mnow时变为HIGH，而在Dm≠0且countM＝0时变为LOW。在这种情况下，生成了如(e’)所示那样的调制数据MData。进一步，调制数据生成单元113可配置为能够逐点地在上述两个生成模式之间进行切换。

如上所述，本实施例的像素时钟生成单元111包括用以校正各种类型误差而并行操作的多个控制系统。这种配置使得可以精确地高速生成像素时钟信号PCLK。

同样在此实施例中，即使在同一受控对象(例如，像素时钟信号的频率)的目标值定期改变时，在改变目标值的同时获得受控制与目标值的偏差(误差Lerr)，并且通过使用并行操作的多个控制系统校正该偏差。这种配置使得可以精确地控制受控对象。

在串联式成像装置中，需要控制对应于不同光学扫描位置(911a到911d)的四个像素时钟信号的频率。在此实施例中，代之使用四个像素时钟生成单元，使用两个像素时钟生成单元(111a和111c)和指示器信号SelUL来控制四个像素时钟信号的频率。这种配置使得可以减小组件的数量以及成像装置的大小。

《第二实施例》

图10是图示根据本发明第二实施例的像素时钟生成单元的示例性配置的图。在第二实施例中，如图10所示，用像素时钟生成单元118和调制数据生成单元119代替第一实施例的像素时钟生成单元111和调制数据生成单元113。将与第一实施例中相同的附图标记分配给第二实施例中的对应部分，并且这些部分的描述在此予以省略。

像素时钟生成单元118包括高频时钟生成单元51、第一边沿检测单元52、第二边沿检测单元53、指示器信号生成单元8、计数单元54、比较单元55、频率计算单元7和像素时钟输出单元59。

计数单元54包括用以生成像素时钟信号的功能，比较单元55包括误差计算单元的功能。

高频时钟生成单元51通过乘以基准时钟信号RefCLK的频率以生成具有恒定相位差的多相时钟信号。在此实施例中，高频时钟生成单元51生成16相的多相时钟信号VCLK0～VCLK15。高频时钟生成单元51还通过将多相时钟信号VCLK之一的频率除以“Q”(在本示例中，Q＝4)以生成内部操作时钟信号GCLK，并且将内部操作时钟信号GCLK提供给像素时钟生成单元118中的对应组件(为了简洁起见，省略了用于将内部操作时钟信号GCLK提供给组件的行)。高频时钟生成单元51的细节将在稍后描述。

图11是高频时钟生成单元51生成的时钟信号的时序图。在图11中，(a-0)～(a-15)指示多相时钟信号VCLK0～VCLK15。多相时钟信号VCLK0到VCLK15之间具有恒定的相位差。时间间隔Tv对应于该相位差。此外在图11中，(b)指示通过将(a-0)VCLK0的频率除以4所获得的内部操作时钟信号GCLK。

像素时钟生成单元118主要基于内部操作时钟信号GCLK进行操作。内部操作时钟信号GCLK的一个周期分为四个时段QT0、QT1、QT2和QT3。在四个时钟的每一个中，PH0～PH15指示对应于多相时钟信号VLCK0～VCLK15的上升沿的定时(或相位)。指示内部操作时钟信号GCLK中的时间的时间信息QP由时段QT0、QT1、QT2和QT3之一与相位PH0～PH15之一的组合来表示。

据此，时间信息QP取得64(0-63)个值＝16(PH0-PH15)×4(QT0、QT1、QT2、QT3)。在本实施例中，像素时钟信号PCLK基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15之间的相位差Tv而生成。换言之，像素时钟生成单元118基于内部操作时钟信号GCLK计算时间信息QP(QT、PH)，并且基于时间信息QP来控制像素时钟信号PCLK的频率。

重新参考图10，第一边沿检测单元52基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15来检测第一同步信号SPSYNCab的上升沿。当检测到第一同步信号SPSYNCab的上升沿时，第一边沿检测单元52输出与内部操作时钟信号GCLK同步的检测脉冲SPpls以及指示对应于检测到的上升沿的时段QT和相位PH的时间信息SPqp。

第二边沿检测单元53基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15来检测第二同步信号EPSYNCab的上升沿。当检测到第二同步信号EPSYNCab的上升沿时，第二边沿检测单元53输出与内部操作时钟信号GCLK同步的检测脉冲EPpls以及指示对应于检测到的上升沿的时段QT和相位PH的时间信息EPqp。

计数单元54基于从频率计算单元7输出的像素时钟频率指定信号Mnow来测量时间。计数单元54在每当像素时钟频率指定信号Mnow指示的时间经过时生成Set(设置)信号，而在从生成Set信号起经过像素时钟频率指定信号Mnow指示的一半时间之后生成Rst信号。Set信号包括与内部操作时钟信号GCLK同步的SETpls信号与时间信息SETqp，而Rst信号包括与内部操作时钟信号GCLK信号同步的RSTpls信号与时间信息RSTqp。计数单元54以多相时钟信号VCLK0～VCLK15的相位差Tv为单位来测量时间。计数单元54的细节将在稍后描述。

像素时钟输出单元59根据来自计数单元54的Set信号和Rst信号生成处于HIGH或LOW的像素时钟信号PCLK，并且输出生成的像素时钟信号PCLK。

换言之，通过将具有对应于多相位时钟信号的相位差Tv的周期的(高频)时钟信号的频率除以像素时钟频率指定信号Mnow指示的分频比来生成像素时钟信号PCLK。

与第一实施例的比较单元5类似地，比较单元55根据信号SelUL为HIGH还是LOW(即，指示器信号SelUL的极性)来执行不同的计算。在时段A期间，比较单元55测量第一和第二同步信号SPSYNCa和EPSYNCa之间的时间Tline，计算时间Tline与基准时间RefNa(其根据写入频率和PD 108a与PD 109a之间的距离而预先确定)之间的差异，并且将该差异输出为当前行的误差Lerr。

在时段B期间，比较单元55测量第一和第二同步信号SPSYNCb和EPSYNCb之间的时间Tline，计算时间Tline与基准值RefNb(其根据写入频率和PD 108b与PD 109b之间的距离而预先确定)之间的差异，并且将该差异输出为当前行的误差Lerr。换言之，比较单元55计算理想扫描时间(基准时间RefN)和对当前行进行扫描所实际花费的时间Tline之间的差异，作为扫描速度的误差。

比较单元55计数从接收SPpls到接收EPpls的时间期间所输入的SETpls的数量，将计数的SETpls的数量与基准值RefNa或RefNb进行比较，并且基于比较结果和时间信息SPqp与EPqp来获得以相位差Tv为单位表达的当前行的误差Lerr。

<高频时钟生成单元51>

图12是图示高频时钟生成单元51的示例性配置的图。高频时钟生成单元51根据基准时钟信号RefCLK生成多相时钟信号VCLK0～VCLK15以及内部操作时钟信号GCLK。

压控振荡器VCO 63是包括八个相互连接的差分缓冲器64a～64h的环形振荡器，并且生成16相的多相时钟信号VCLK0～VCLK15。分频器60将多相时钟信号VCLK之一(在本示例中，VCLK8)的频率除以“Nv”。相位频率比较器PFD 61执行基准时钟信号RefCLK和来自分频器60的输出之间的相位比较，并且基于相位比较结果驱动内部的电荷泵。

低通滤波器LPF 62对电荷泵的输出进行平滑，并且将将控制电压Vc供给VCO 63。VCO 63的差分缓冲器64a～64h的延迟由用于相位同步控制的控制电压Vc来改变。例如，当基准时钟信号RefCLK的频率是100MHz且分频比Nv为20时，生成的多相时钟信号VCLK0～VCLK15具有基本上相同的相位差和2GHz的频率。

分频器65通过将多相时钟信号VCLK之一(在本示例中，VCLK0)的频率除以“Q”(在本示例中，Q＝4)以生成内部操作时钟信号GCLK。多相时钟信号的相位数不限于16，但是最好为2的n次幂以简化计算。为了相同的原因，用于生成内部操作时钟信号GCLK的分频比Q最好为2的n次幂。

<计数单元54、像素时钟输出单元59>

图13是图示计数单元54的示例性配置的图。图14是图示像素时钟输出单元59的示例性配置的图。下面参考图13和14描述用于根据像素时钟频率指定信号Mnow生成像素时钟信号PCLK的示例性配置和处理。

计数单元54包括SET时间计算单元70、RST时间计算单元71、计数器72、F/F 73、F/F 74、计数器75和F/F 76。

图13中所示的计数单元54的组件与内部操作时钟信号GCLK同步地操作。SET时间计算单元70将像素时钟频率指定信号Mnow加至当前PCLK上升时间信息(其指示像素时钟信号PLCK的当前上升时间)，从而计算指示像素时钟信号PCLK的下一上升时间的设置时间信息nextS。设置时间信息nextS响应于pSet信号而被更新。

在图13中，nextSc指示将设置时间信息nextS除以64后的商，而nextSqp指示余数。即，nextSc＝nextS[MSB:6]，nextSqp＝nextS[5:0]。由于像素时钟信号PCLK的生成以与SPSYNC的上升相位同步的方式(更精确地，在某个信号处理之后；在本示例中，在内部操作时钟信号GCLK的两个周期之后)开始，因此将SPqp用作初始PCLK上升时间信息。

类似地，RST时间计算单元71将像素时钟频率指定信号Mnow的一半加至当前PLCK上升时间信息，由此计算指示像素时钟信号PCLK的下一下降时间的复位时间信息nextR。复位时间信息nextR响应于pSet信号而被更新。在这种情况下，nextRc＝nextR[MSB:6]，nextRqp＝nextR[5:0]。在上述计算中，Mnow/2加至当前PLCK上升时间信息，从而像素时钟信号PCLK的占空比变为大约50％。如果50％的占空比不是必不可少的，则可以使用除了Mnow/2以外的任何值以简化计算。

计数器72计数内部操作时钟信号GCLK的nextSc周期，并且生成pSet信号。当计数与nextSc匹配时，计数器72将pSet信号切换到HIGH。当pSet信号为HIGH时，将计数器72复位到1。

F/F 73是这样的触发器电路：其将pSet信号和SPpls信号延迟一个GCLK周期以生成SETpls信号。F/F 74是这样的触发器电路：其在由pSet信号使能时锁存nextSqp，在由SPpls使能时锁存SPqp，并且生成SETqp信号。SETpls信号通过GCLK周期指定像素时钟信号PCLK的上升，与SETpls信号同步的SETqp信号指定GCLK周期中的上升时间信息。SETpls和SETqp信号称作Set信号，并将其提供给像素时钟输出单元59。

计数器75基于内部操作时钟信号GCLK计数nextRc周期，并且生成RSTpls信号。当SETpls信号为HIGH时，将计数器75复位到1。RSTpls信号在计数器75的计数与nextRc匹配时切换到HIGH。F/F 76是这样的触发器电路：其在由SETpls使能时锁存nextRqp，并且生成RSTqp信号。RSTpls信号通过GCLK周期指定像素时钟信号PCLK的下降，RSTqp信号指定GCLK周期中的下降时间信息。RSTpls信号和RSTqp信号称作Rst信号，并将其提供给像素时钟输出单元59。

计数单元54的组件的控制定时不限于上面描述的那些，只要SETqp信号在SETpls信号为HIGH时变得有效并且RSTqp信号在RSTpls信号为HIGH时变得有效即可。

参照图14，像素时钟输出单元59包括延迟单元77和78以及SR-F/F 79。延迟单元77根据时间信息SETqp将计数单元54提供的SETpls进行延迟，并且基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15将延迟后的SETpls输出为脉冲S。延迟单元77还接收内部操作时钟信号GCLK以识别GCLK周期中的时段QT。可替代地，延迟单元77可以配置为接收指示时段QT的信号QT。在这种情况下，信号QT由高频时钟生成单元51生成。换言之，脉冲S是通过将SETpls延迟对应于SETqp·Tv的时间段所生成的脉冲。

延迟单元78根据时间信息RSTqp将计数单元54提供的RSTpls进行延迟，并且基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15将延迟后的RSTpls输出为脉冲R。换言之，脉冲R是通过将RSTpls延迟对应于RSTqp·Tv的时间段所生成的脉冲。

SR-F/F 79是Set-Reset触发器电路，其输出在脉冲S上升时切换(设置)到HIGH并在脉冲R上升时切换(复位)到LOW的像素时钟信号PCLK。

图15是计数单元54和像素时钟输出单元59的信号的时序图。在图15中，(a)指示GCLK，(b)指示SPSYNCab，(c-1)指示SPpls，(c-2)指示SPqp。

当检测到SPSYNCab的上升沿时，第一边沿检测单元52输出在下一GCLK周期期间变为HIGH的SPpls信号，以及指示GCLK周期中SPpls信号的上升时间(在本示例中，10)的SPqP信号。

此外在图15中，(d)指示频率计算单元7提供的像素时钟频率指定信号Mnow，(e-1)指示由SET时间计算单元70计算出的nextS，并且指示像素时钟信号PCLK的下一上升时间。

由于像素时钟信号PCLK与SPSYNCab的上升同步地上升，因此像素时钟信号PCLK在SPqp+Mnow＝250Tv之后的下一时间上升。在(e-1)nextS中，每个等式右手侧逗号之前的值指示nextS，而逗号之后的值指示nextSqp。在本示例中，第二个nextS为nextSqp+Mnow＝298。

此外，(e-2)指示由RST时间计算单元71计算出的并且指示像素时钟信号PCLK的下一下降时间的nextR。PCLK的下一下降时间(130)通过将Mnow/2加至SPSYNCab的上升时间而计算出。在(e-2)nextR中，每个等式右手侧逗号之前的值指示nextRc，而逗号之后的值指示nextRqp。

(f)的脉冲pSet在SETpls上升之前输出一个GCLK周期，以更新SETqp信号。脉冲pSet在计数器72的计数与nextSc匹配时变为HIGH。在(f)pSet中，带圈的数字指示nextSc的计数。

(g-1)的脉冲SETpls通过将SPpls和pSet延迟一个GCLK周期而获得。脉冲SETpls通过GCLK周期指定像素时钟信号PCLK的上升。(g-2)的PCLK上升时间信息SETqp指示对于脉冲SETpls的延迟值。SETqp在pSet为HIGH时以nextSqp的值进行更新。

(h-1)的脉冲RSTpls通过GCLK周期指定像素时钟信号PCLK的上升。脉冲RSTpls在计数器75的计数与nextSc匹配时变为HIGH。(h-2)的PCLK下降时间信息RSTqp指示对于脉冲RSTpls的延迟值。

(i-1)的脉冲S通过将(g-1)的SETpls延迟(g-2)的SETqp所指示的延迟值而获得。延迟值的单位是多相时钟信号VCLK0～VCLK15之间的相位差Tv。

(i-2)的脉冲R通过将(h-1)的RSTpls延迟(h-2)的RSTqp所指示的延迟值而获得。(j)的像素时钟信号PCLK在(i-1)的脉冲S的上升时变为HIGH，而在(i-2)的脉冲R的上升时变为LOW。

<比较单元55>

图16是图示比较单元55的示例性配置的图。比较单元55包括计数器81、减法单元82、误差计算单元83、误差检测单元84和选择器85。

计数器81通过SPpls复位到0，并通过pSet递增。计数器81输出值countN。选择器85基于指示器信号SelUL选择并输出基准值RefNa和基准值RefNb中的一个作为基准值RefN。

减法单元82从EPdet为HIGH时的计数器81的值countN(n)中减去基准值RefN，并且输出结果diffN(＝n-RefN)。

误差检测单元84根据下列公式计算相位差diffM：

diffM＝Endcnt·Mp+(EPqp-Endqp)

在上面的公式中，Endqp和Endcnt指示SETqp和SETcnt在EPdet为HIGH时的值。

在上面的公式中，Endqp和Endcnt指示EPdet为HIGH时的SETqp和SETcnt，Mp指示GCLK时间信息的分割数目(在本示例中，64)。

误差计算单元83根据下列公式计算并输出以多相时钟信号VCLK0～VCLK15的相位差Tv为单位所表达的误差Lerr：

Lerr＝diffN·K+diffM

在上面的公式中，Tp＝K·Tv，Tp指示像素时钟信号PCLK的周期。

与第一实施例的比较单元5类似地，比较单元55还可以包括选择器86，其基于指示器信号SelUL选择基准值RefMa或基准值RefMb，并且将所选基准值作为基准值RefM输出至误差计算单元83。在这种情况下，误差计算单元83根据下列公式计算误差Lerr：Lerr＝diffN·K+diffM-RefM。这种配置使得可以更加精确地设置基准时间，由此使得可以更加精确地控制像素时钟信号频率。

图17是用以描述比较单元55的操作的时序图。在图17中，(a)指示GCLK，(b-1)指示第一同步信号SPSYNCab，(b-2)指示第二同步信号EPSYNCab。指示当前行的扫描时间的时间Tline由SPSYNCab的上升时间与EPSYNCab的上升时间之间的差来表示。

此外在图17中，(c-1)指示SPpls，(c-2)指示EPpls，(d-2)指示同步信号EPSYCab的时间信息EPqp，(e-1)指示SETpls，(e-2)指示表示像素时钟信号PCLK的上升的时间信息SETqp。

(e-3)的SETcnt指示计数器72的计数。在本实施例中，假设Mnow固定在192。在SPSYNCab上升起的两个GCLK之后生成(f)的像素时钟信号PCLK。因此，在EPSYNCab上升起的两个GCLK周期之后检测到扫描结束点EP。

因此，在将(c-2)EPpls延迟一个GCLK周期所生成的(d-1)EPdet为HIGH时，基于对应的信号获得误差Lerr。

此外在图17中，(g)指示pSet，(h)指示作为计数器81的计数的countN。计数器81(或countN的值)通过(c-1)SPpls复位到0，并通过(g)pSet递增。因而，获得了从扫描开始直到扫描结束点EP为止的像素时钟信号PCLK的周期数n以及相位误差m2。

将误差Lerr输出到图10的频率计算单元7。频率计算单元7的操作基本上与第一实施例中的那些相同。

<调制数据生成单元119>

图18是图示调制数据生成单元119的示例性配置的图。图18中图示的调制数据生成单元119的组件与内部操作时钟信号GCLK同步地进行操作。调制数据生成单元119包括时钟图案生成单元90、图像数据译码单元91、调制图案生成单元92和串行器93。

时钟图案生成单元90基于计数单元54提供的Set信号和频率计算单元7提供的像素时钟频率指定信号Mnow，生成具有与像素时钟信号PCLK的预定相位差的时钟图案信号CKP。

在本实施例中，时钟图案信号CKP包括CKP0～CKP3。CKP0～CKP3的相位分别在像素时钟信号PCLK相位后面0、π/8、π/4和3π/8。

每个时钟图案信号CKP基于GCLK变化，并且是对应于64个时段Tqp(其通过将一个GCLK周期除以时间信息QP而获得)的64比特数据。当时段Tqp为HIGH时，时钟图案信号CKP的对应比特为1；而当时段Tqp为LOW时，时钟图案信号CKP的对应比特为0。

首先，时钟图案生成单元90获得指示时钟图案信号CKP的各上升沿的偏移数据sofs0～sofs3以及指示时钟图案信号CKP的各下降沿的偏移数据rofs0～rofs3。

在本示例中，sofs0＝SETqp，sofs1＝SETofs+Mnow/8，

sofs2＝SETofs+Mnow/4，sofs3＝SETofs+3Mnow/8；rofs0～rofs3通过将Mnow/2加至sofs0～sofs3中的每一个而获得。然后，时钟图案生成单元90针对每个GCLK周期转换时钟图案信号CKP的比特。在每个时钟图案信号CKP中，从MSB到sofs的比特被转换到0s，从sofs到rofs的比特被转换到1s，从rofs起的比特被转换到0s。当每一组的偏移数据为64或更大时，时钟图案生成单元90每64将上述转换延迟一个GCLK周期。

例如，当Mnow＝192且SETqp＝16时，对于CKP1，sofs＝40且rofs＝136(＝2GCLK+8)。在这种情况下，第一GCLK周期中的MSB(＝63)～第24比特被转换到0s，第一GCLK周期中的第23～第0比特被转换为1s；第二GCLK周期中的各比特全部都被转换到1s；第三GCLK周期中的第63～第56比特被转换到1s，而第三GCLK周期中的第55～第0比特被转换到0s。

图像数据译码单元91将图像数据PData转换为8比特脉宽调制数据DecData。脉宽调制数据DecData的MSB～LSB对应于通过分割像素时钟信号PCLK的一个周期所获得的八个时段。

例如，图像数据译码单元91将PData＝3转换为DecData＝‘b11100000(‘b表示二进制符号)。可替代地，图像数据译码单元91可被配置为将PData＝3转换为DecData＝‘b00000111。此外，模式切换信号可以附于图像数据，以切换图像数据译码单元91的模式。也可以使用除了上述那些转换方法以外的任何转换方法。

调制图案生成单元92根据脉宽调制数据DecData以及时钟图案信号CKP0～CKP3生成调制图案信号MDP。调制图案信号MDP与时钟图案信号CKP类似地基于GCLK而改变，并且为对应于64个时段Tqp(其通过将一个GCLK周期除以时间信息QP而获得)的64比特数据。

串行器93基于多相时钟信号VCLK0～VCLK15，从MSB起(以时间顺序)串行地在每个周期Tv中输出调制图案信号MDP，从而生成调制数据MData。

图19是用以描述调制数据生成单元119的操作的时序图。在图19中，(a)指示用作基准时钟信号的GCLK，(b-1)指示SETpls，(b-2)指示SETqp，(c-1)指示像素时钟信号PCLK。在本示例中，假定像素时钟频率指定信号Mnow的值为192。

尽管未实际生成，但是(c-2)、(c-3)和(c-4)指示通过将像素时钟信号PCLK的相位分别延迟π/8、π/4和3π/8所获得的时钟信号PCLK1、PCLK2和PCLK3。

(d-1)到(d-4)的时钟图案信号CKP0～CKP3对应于PCLK和PCLK1～PCLK3。时钟图案信号CKP0～CKP3的每一个均是以从MSB到LSB的时间顺序用十六进制符号表示的64比特数据。

指示通过对像素时钟信号PCLK进行时间分割所获得八个时段(tp0～tp7)的图案(以时间为顺序的PT0～PT7)可以根据时钟图案信号CKP0～CKP3而生成。

即，PT0＝CKP0&～CKP1，PT1＝CKP1&～CKP2，...PT7＝CKP3&～CKP0。在上面的等式中，&表示AND(与)运算，而～表示NOT(非)运算。

此外在图19中，(e)指示脉宽调制数据DecData，(f)指示调制图案信号MDP。通过从0到7改变“i”重复计算公式({64{DecData[7-i]}}&PTi)并且通过对结果执行OR(或)运算，获得调制后的图案信号MDP。在上面的公式中，{64{DecData[i]}}表示通过连接(concatenate)DecData[i]的64比特所获得的数据。

(g)的调制数据MData通过串联(f)的调制图案信号MDP而生成。在图19的示例中，将调制数据MData进行脉宽调制，以使得调制数据MData的脉冲对于PCLK周期Tp的前八分之三变为HIGH，而对于PCLK周期Tp的剩余八分之五变为LOW。

如上所述，在第二实施例的像素时钟生成单元118中，根据多相时钟信号VCLK0～VCLK15生成像素时钟信号PCLK，并且通过针对各个光学扫描位置改变目标值来计算扫描时间的变化所引起的误差Lerr。像素时钟信号PCLK的平均频率Kavg和像素时钟频率的偏移值KOfs(i)同时受到控制以减小误差Lerr，并且基于作为Kavg和KOfs(i)之和的频率设置值K来设置像素时钟信号PCLK的频率。这种配置使得可以针对每个光学扫描位置精确地校正扫描速度的误差以及扫描速度的非线性误差，还使得可以以高控制频率控制高速装置并有效地减小高频抖动。

此外，由于以多相时钟信号VCLK0～VCLK15之间的相位差Tv为单位精确地控制像素时钟频率，因此多相时钟信号的振荡频率可以相当低。这接着使得更易于设计电路，并且使得可以减小功耗。例如，为了以相同的分辨率生成像素时钟信号，多相时钟信号的振荡频率可以是第一实施例中使用的高频时钟信号的振荡频率的十六分之一。换言之，当振荡频率相同时，第二实施例使得可以以比第一实施例中分辨率高16倍的分辨率来生成像素时钟信号。因此，第二实施例使得可以生成高精度的像素时钟信号。进一步，由于像素时钟生成单元118的大多组件基于通过对多相时钟信号VCLK0～VCLK15之一分频所获得的内部操作时钟信号GCLK进行操作，因此像素时钟生成单元118以更低的操作频率进行操作，并且相比于第一实施例的像素时钟生成单元111需要更低的功耗。

《第三实施例》

图20是图示根据本发明第三实施例的像素时钟生成单元200的示例性配置的图。第三实施例的像素时钟生成单元200与第一实施例的像素时钟生成单元111不同之处在于：用频率计算单元7’代替频率计算单元7，并且添加了频率调制单元201和频率调制数据生成单元202。将相同的附图标记分配给在第一和第三实施例中公共的组件，并且这些组件的描述在此予以省略。

频率计算单元7’与图6的频率计算单元7不同之处在于省略了频率设置值转换单元43。因此，频率计算单元7’输出频率设置值K。频率计算单元7’的其它配置与频率计算单元7的基本上相同。

在基于指示器信号SelUL确定的时段A和时段B的每一个中，频率调制数据生成单元202生成与相对于第一同步信号SPSYNCab表达的扫描位置n(其由PCLK周期数表示)相对应的频率调制数据FMData。

频率调制数据FMData表示扫描位置n处的扫描速度V(n)所对应的像素时钟频率与指示平均像素时钟频率的频率设置值K之差。在本示例中，扫描位置n处的扫描速度V(n)所对应的像素时钟频率由用于对高频时钟信号VCLK进行分频的分频比M(n)来表示。

图21A是示出扫描位置n和扫描速度V(n)之间的关系的曲线图，图21B是示出扫描位置n与理想扫描位置的偏差Δ(n)的曲线图，而图21C是示出频率调制数据FMData(n)的曲线图。

扫描位置n与理想扫描位置的偏差Δ(n)通过对V(n)-Vavg的结果进行积分而获得。由于扫描速度的非线性误差主要是由于扫描光学系统的组件的不精确生产和组装而引起的，因此两个光学扫描位置上(即，时段A和时段B中)的非线性误差相互不同。因此，最好提前(例如，在生产阶段)针对时段A和B中的每一个获得频率调制数据FMData，并且将所获得的频率调制数据FMData保存在频率调制数据生成单元202中。

下面描述获得频率调制数据FMData的示例性方法。首先，在以某个像素时钟频率执行扫描的同时，在每个扫描位置处测量与理想位置的偏差Δ。由于偏差Δ的微分是扫描速度V，因此根据偏差Δ获得像素时钟频率。然后，获得像素时钟频率和平均像素时钟频率信号K之差。简而言之，根据某些扫描位置之间(图21A中所示的部分Δn)的斜率来近似扫描速度V’，并且基于扫描速度V’获得对于部分Δn的频率调制数据FMData(图21中的虚线)。此方法使得可以容易地获得频率调制数据FMData。此外，由于可贯穿部分Δn使用所获得的频率调制数据FMData，因此此方法使得可以减小用于存储频率调制数据FMData的存储器的数量。扫描速度的误差可以通过减小部分Δn的长度而得到更加精确地校正。

通过获得分频比M的差ΔM，可以容易地获得频率调制数据FMData。在这种情况下，可以通过将差ΔM加至平均像素时钟频率信号K来获得像素时钟频率指定信号Mnow。

此外，频率调制数据FMData最好除了包括分频比M之外还包括定点部分以更加精确地执行像素时钟频率调制。可以以与分频比M基本上相同的方式来处理定点部分。在下面的描述中，假设频率调制数据FMData包括整数部分ΔM和定点部分ΔF。

图22是图示频率调制数据生成单元202的示例性配置的图。如图22中所示，频率调制数据生成单元202包括频率调制数据存储单元204和频率调制控制单元205。频率调制数据存储单元204例如用存储器来实施。用于时段A和时段B中扫描线的各个部分(或者，时段A和时段B的各个部分)的频率调制数据FMData预先存储在频率调制数据存储单元204的存储区域中。存储区域具有对应于部分编号的地址。频率调制数据FMData可以存储在成像装置中的另一存储单元中，并且可以在成像装置启动时加载到频率调制数据存储单元204。频率调制数据存储单元204输出对应于输入地址信号的频率调制数据FMData。

频率调制控制单元205基于指示器信号SelUL确定处于时段A还是时段B，并且基于扫描线中的部分编号来生成地址信号。当接收到同步信号SPSYNCab时，频率调制控制单元205将地址复位到0，并且开始对像素时钟信号PCLK的周期进行计数。每当计数达到部分Δn的长度时，频率调制控制单元205将地址信号递增。

此外，频率调制控制单元205可以被配置为在计数达到预定部分长度之一时将地址信号递增。这种配置使得可以根据频率改变量来改变部分长度，从而使得可以改善校正像素时钟频率时的精度，并且可以减小用于存储频率调制数据FMData的存储器的数量。进一步，可以在时段A和时段B中使用不同的部分长度。这种配置使得可以适当地校正每个光学扫描位置中扫描速度的非线性误差。

图23是图示频率调制单元201的示例性配置的图。如图23所示，频率调制单元201包括加法单元203和频率设置值转换单元43。加法单元203将频率设置值K和频率调制数据FMData相加，并且输出相加结果K’。除了从加法单元203输入相加结果K’(其具有整数部分M’和小数部分F’)以外，图23的频率设置值转换单元43具有与图6的频率设置值转换单元43基本上相同的配置。因此，频率设置值转换单元43的详细配置在此予以省略。

利用上述配置，在基于指示器信号SelUL确定的时段A或时段B的每个时间部分Δn中，第三实施例的像素时钟生成单元200基于预定的频率调制数据FMData来校正像素时钟信号PCLK的频率。因而，像素时钟生成单元200甚至可以校正非线性误差，并且可以精确地生成像素时钟信号PCLK。

《第四实施例》

图24是图示根据本发明第四实施例的像素时钟生成单元210的示例性配置的图。将相同的附图标记分配给在第一和第四实施例中公共的组件，并且这些组件的描述在此予以省略。

第四实施例的像素时钟生成单元210与第二实施例的像素时钟生成单元118的不同之处在于：用频率计算单元7’代替频率计算单元7，并且添加了频率调制单元201和频率调制数据生成单元202。第四实施例的频率计算单元7’、频率调制单元201和频率调制数据生成单元202具有与第三实施例基本上相同的配置，因此这些组件的描述在此予以省略。

利用图24中所示的配置，在基于指示器信号SelUL确定的时段A或时段B的每个时间部分Δn中，第四实施例的像素时钟生成单元210基于预定的频率调制数据FMData来校正像素时钟信号PCLK的频率。因而，像素时钟生成单元210甚至可以校正非线性误差，并且可以精确地生成像素时钟信号PCLK。

此外，与第二实施例类似地，像素时钟频率以多相时钟信号VCLK0～VCLK15之间的相位差Tv为单位精确地受到控制。因此，多相时钟信号的振荡频率可以相当低。这接着使得更易于设计电路，并且使得可以减小功耗。

《成像装置的概要》

下面描述包括第一到第四实施例的像素时钟生成单元111、118、200和210之一的成像装置500的示例性配置。

图25是图示成像装置500的示例性配置的图。成像装置500包括自动输稿器(ADF)1140、图像扫描单元1130、图像写入单元1120、成像单元1110和纸张馈送单元1150。ADF 1140将文档馈送台上放置的文档逐一馈送到图像扫描单元1130的稿台玻璃(contact glass)1011上，并且在文档被扫描之后将其排出到抓纸托盘上。

图像扫描单元1130包括稿台玻璃1011和光学扫描系统，该光学扫描系统包括曝光灯1041、第一镜子1042、第二镜子1043、第三镜子1044、透镜1045和全色CCD 1046。曝光灯1041和第一镜子1042安装在第一支架上，该第一支架在文档被扫描时通过步进电机(未示出)在子扫描方向上以恒定速度移动。第二镜子1043和第三镜子1044安装在第二支架上。第二支架在文档被扫描时通过步进电机(未示出)以大约第一支架速度的一半速度移动。文档的图像表面通过移动第一支架和第二支架而被光学地扫描。从文档的图像表面反射的光由透镜1045聚焦在CCD 1046的光接收表面上，并且由CCD1046光电转换为图像数据。

CCD 1046输出包括红(R)、绿(G)和蓝(B)彩色分量的图像数据。图像数据从模拟转换到数字，并且数字图像数据由图像处理电路进行处理(例如，伽马校正、色彩转换、图像分离和色调校正)。

基于处理后的图像数据，图像写入单元1120在成像单元1110的光导鼓157上形成各个颜色的静电潜像。图像写入单元1120对应于图1的扫描光学系统。

在本示例中，四个光电导体单元1013(黄色的1013y、品红色的1013m、青色的1013c和黑色的1013b)沿着中间转印带1014的转动方向安置。光电导体单元1013k、1013m、1013c和1013y包括用作图像载体的光导鼓157a、157b、157c和157d；用于对光导鼓157a、157b、157c和157d充电的充电单元1048k、1048m、1048c和1048y；曝光激光器1047k、1047m、1047c和1047y；显影单元1016k、1016m、1016c和1016y；以及清洁单元1049k、1049m、1049c和1049y。

曝光激光器1047k、1047m、1047c和1047y对应于图2中的由上方和下方多角镜907a和907b偏转的四个激光束。曝光激光器1047k、1047m、1047c和1047y在光导鼓157a、157b、157c和157d的轴方向(主扫描方向)上扫描激光束，从而使光导鼓157a、157b、157c和157d曝光。结果，在光导鼓157a、157b、157c和157d上形成对应颜色的静电潜像。

显影单元1016k、1016m、1016c和1016y中的每一个均包括携带包含色粉的显影剂的显影辊。显影辊转动以使得利用色粉在光导鼓157a、157b、157c和157d的对应一个上形成的静电潜像可见(或显影)，由此形成色粉图像。

在光导鼓157a、157b、157c和157d与中间转印带1014接触的位置(下文称为初级转印位置)，光导鼓157a、157b、157c和157d上形成的色粉图像转印至中间转印带1014。中间转印辊1026k、1026m、1026c和1026y布置为经由中间转印带1014面向光导鼓157a、157b、157c和157d。中间转印辊1026k、1026m、1026c和1026y与中间转印带1014的内表面接触，并且针对光导鼓157a、157b、157c和157d按压中间转印带1014。将电压施加到中间转印辊1026k、1026m、1026c和1026y以生成使得将光导鼓157a、157b、157c和157d上的色粉图像转印至中间转印带1014的中间转印电场。所转印的各个颜色的色粉图像叠加在中间转印带1014上，结果，在中间转印带1014上形成全色色粉图像。

在形成并转印全色图像之后，与中间转印带1014的转动同步地从纸张馈送托盘1022之一馈送记录纸张(记录介质)1053(不一定是一张纸)。全色色粉图像通过次级转印单元50从中间转印带1014转印至记录纸张1053。

纸张馈送托盘1022包括第一托盘1022a、第二托盘1022b、第三托盘1022c和第四托盘1022d。代之从纸张馈送托盘1022之一，可以从双面(duplex)单元(未示出)馈送记录纸张1053。每个纸张馈送托盘1022包括纸张馈送辊1028，其从顶部逐一馈送记录纸张1053的纸页(sheet)；分离辊1031，其将纸张馈送辊1028馈送的记录纸张1053的纸页进行分离，并且将记录纸张1053馈送至输送路径1023。

纸张馈送单元1150包括沿着输送路径1023布置的多个输送辊对29。输送辊对1029将从纸张馈送托盘1022馈送的记录纸张1053馈送至成像单元1110中的纸张馈送路径1032。在阻挡(resist)传感器1051检测到记录纸张1053前缘起的预定时间段之后，使得记录纸张1053与阻挡辊1033接触，并且记录纸张1053暂时停止。阻挡辊1033在指定时刻(与子扫描有效时段信号(FGATE)同步)将记录纸张1053馈送至次级转印辊1018。指定的时刻对应于通过中间转印带1014的转动将全色色粉图像携带至次级转印辊1018的时刻。

次级转印辊1018布置为面向对抗(counteracting)辊1017。在打印处理期间，使得次级转印辊1018与中间转印带1014接触。次级转印辊1018由次级转印电机转动，以使得次级转印辊1018的外表面的转动速度与中间转印带1014的表面速度相匹配。

在转印了全色色粉图像之后，分离单元(未示出)将记录纸张1053与中间转印带1014分离，并且输送带1024将记录纸张1053输送至在记录纸张1053上定影全色色粉图像的定影单元1019。当没有图像要在记录纸张1053的另一侧形成时，将记录纸张1053排出到抓纸托盘1021上。

本公开的一方面提供了用于成像装置的像素时钟生成器件，其中使用一个光源以时间共享的方式光学扫描两个或更多个光学扫描位置。该像素时钟生成器件能够在各个光学扫描位置处精确地校正扫描速度的不同级别的误差。

根据本发明的一实施例，像素时钟生成器件包括：时间间隔检测单元，其在周期性重复的N(N≥2)个时间段的每一个中检测第一信号和第二信号之间的时间间隔；比较单元，其周期性地从对应于所述N个时间段的N个目标值中选择出一目标值，并且针对所述N个时间段中的每一个输出指示检测到的时间间隔和选择出的目标值之差的误差；频率计算单元，其基于所述误差来校正像素时钟信号的频率，并且针对所述N个时间段中的每一个周期性生成指示校正频率的频率指定信号；高频时钟生成单元，其生成高频时钟信号；以及像素时钟生成单元，其基于所述频率指定信号和所述高频时钟信号来生成像素时钟信号。

所述像素时钟生成器件可以还包括：指示器信号生成单元，其基于所述第一信号或所述第二信号，生成指示所述N个时间段之一的指示器信号；其中，所述比较单元可以配置为基于所述指示器信号来选择所述目标值。

所述像素时钟生成器件可以还包括：频率调制数据存储单元，其与所述N个时间段中每一个的各部分相关联地存储频率调制数据，其中每一个部分对应于像素时钟信号的预定数量的周期；以及调制控制单元，其基于所述指示器信号来标识所述N个时间段之中的一时间段，并且每当像素时钟数据的周期的计数达到所述预定数量时，其使得所述频率调制数据存储单元输出与所标识时间段的一个部分相关联的频率调制数据。所述像素时钟生成器件可以配置为根据所述频率指定信号和所述输出频率调制数据之总和来生成所述像素时钟信号。

所述像素时钟生成器件可以还包括计数单元。高频时钟生成单元可以配置为生成相互具有相位差Tv的多相时钟信号；计数单元可以配置为以相位差Tv为单位测量对应于所述频率指定信号的时间；像素时钟生成单元可以配置为基于所述高频时钟信号，生成具有对应于所测时间的周期的像素时钟信号。

可替代地，所述计数单元可以配置为测量对应于所述频率指定信号和所述输出频率调制数据之和的时间。

所述频率计算单元可包括平均频率计算单元，其配置为：根据所述指示器信号来加总所述N个时间段的每一个中的误差以获得总误差值，根据所述指示器信号来选择与所述N个时间段对应的N个目标值之一，并且基于所选择的N个目标值之一、所述误差和所述总误差值，针对所述N个时间段的每一个生成所述频率指定信号。

所述频率计算单元可以还包含：基准误差存储单元，其存储对应于所述N个时间段的基准误差值，并且基于指示M个计算周期之一的周期标识信号来输出基准误差值之一；差异数据存储单元，其计算所述一个计算误差值和所述误差的差异，并且针对M个计算周期中的每一个存储指示总差异的差异数据；以及偏移计算单元，其根据周期标识信号，基于对于M个计算周期的每一个的差异数据来计算频率执行信号的偏移。

根据本发明的实施例，成像装置可包括如上所述的像素时钟生成器件；以及成像单元，其基于所述器件生成的像素时钟信号来调制图像数据，并且基于调制后的图像数据，通过发射激光束来形成图像。

成像单元可配置为基于调制后的图像数据，通过在所述N个时间段的每一个中发射激光束来形成图像。

本发明不限于特定公开的实施例，在脱离本发明范围的情况下可以进行变型和修改。

Claims

1.一种用于生成像素时钟信号的器件，包括：

时间间隔检测单元，其在周期性重复的N个时间段的每一个中检测第一信号和第二信号之间的时间间隔，N是具有大于或等于2的值的整数；

比较单元，其周期性地从对应于所述N个时间段的N个目标值中选择出一目标值，并且针对所述N个时间段中的每一个输出指示检测到的时间间隔和选择出的目标值之差的误差；

频率计算单元，其基于所述误差来校正像素时钟信号的频率，并且针对所述N个时间段中的每一个周期性生成指示校正频率的频率指定信号；

高频时钟生成单元，其生成高频时钟信号；以及

像素时钟生成单元，其基于所述频率指定信号和所述高频时钟信号来生成像素时钟信号。

2.如权利要求1所述的器件，进一步包含：

指示器信号生成单元，其基于所述第一信号或所述第二信号，生成指示所述N个时间段之一的指示器信号，

其中，所述比较单元基于所述指示器信号来选择所述目标值。

3.如权利要求2所述的器件，进一步包含：

频率调制数据存储单元，其与所述N个时间段中每一个的各部分相关联地存储频率调制数据，其中每一个部分对应于像素时钟信号的预定数量的周期；以及

调制控制单元，其基于所述指示器信号来标识所述N个时间段之中的一时间段，并且每当像素时钟数据的周期的计数达到所述预定数量时，其使得所述频率调制数据存储单元输出与所标识的时间段的一个部分相关联的频率调制数据，

其中，所述像素时钟生成单元根据所述频率指定信号和输出频率调制数据之和来生成所述像素时钟信号。

4.如权利要求1所述的器件，进一步包含：

计数单元，其中

所述高频时钟生成单元生成相互具有相位差Tv的多相时钟信号；

所述计数单元以相位差Tv为单位测量对应于所述频率指定信号的时间；以及

所述像素时钟生成单元基于所述高频时钟信号，生成具有对应于所测时间的周期的像素时钟信号。

5.如权利要求4所述的器件，进一步包含：

6.如权利要求5所述的器件，进一步包含：

其中，所述计数单元测量对应于所述频率指定信号和输出频率调制数据之和的时间。

7.如权利要求2所述的器件，其中，所述频率计算单元包括平均频率计算单元，其被配置为

根据所述指示器信号来加总所述N个时间段的每一个中的误差，以获得总误差值，

根据所述指示器信号来选择与所述N个时间段对应的N个目标值之一，并且

基于所选择的N个目标值之一、所述误差和所述总误差值，针对所述N个时间段的每一个生成所述频率指定信号。

8.如权利要求7所述的器件，其中，所述频率计算单元进一步包含：

基准误差存储单元，其存储对应于所述N个时间段的基准误差值，并且基于指示M个计算周期之一的周期标识信号来输出基准误差值之一；

差异数据存储单元，其计算所述基准误差值之一和所述误差之间的差异，并且针对M个计算周期的每一个存储指示总差异的差异数据；以及

偏移计算单元，其根据周期标识信号，基于对于M个计算周期的每一个的差异数据来计算频率指定信号的偏移。

9.一种成像装置，包括：

权利要求1到6任一项所述的器件；以及

成像单元，其基于所述器件生成的像素时钟信号来调制图像数据，并且基于调制后的图像数据，通过发射激光束来形成图像。

10.一种成像装置，包括：

权利要求1到6任一项所述的器件；以及

成像单元，其基于所述器件生成的像素时钟信号来调制图像数据，并且基于调制后的图像数据，通过在所述N个时间段的每一个中发射激光束来形成图像。