JP2001147387A

JP2001147387A - 走査光学装置

Info

Publication number: JP2001147387A
Application number: JP33115299A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Suda; 忠明須田
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2001-05-29
Also published as: US6566641B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ＡＰＣ回路の基準電圧発生回路で発生される
基準電圧の変動を防止する一方で、基準電圧発生回路の
回路構成を簡略化して光走査ユニットの大型化、高価格
化を回避する。【解決手段】基準電圧発生回路２４は、出力電圧が時
間の経過に伴って徐々に変化される鋸歯状波を発生する
鋸歯状波発生回路２５と、その鋸歯状波を所要のタイミ
ングでサンプルし、かつホールドして基準電圧Ｖｒｅｆ
として出力するサンプルホールド回路２６を備える。ま
た、サンプルホールド回路２６に対して前記所要のタイ
ミングでサンプルホールド信号を出力する制御回路装置
３０を備える。鋸歯状波発生回路２５で発生する時間の
経過に伴って変化する電圧を、制御回路装置３０におい
て決定される所要のタイミングにおいてサンプルホール
ド回路２６によりサンプルホールドすることで、当該所
要のタイミングに対応した電圧を基準電圧Ｖｒｅｆとし
て出力することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を走査して描画
を行う走査光学装置に関し、特にレーザ光出力を所定の
出力に制御するための自動出力制御（ＡＰＣ）回路を備
えた走査光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ等の走査光学装置では、
描画速度を変えたような場合に感光ドラム面でのレーザ
光の光出力を変える必要がある。また、カラーレーザプ
リンタのように、複数の感光ドラムを配列したタンデム
方式の走査光学装置の場合には、各感光ドラムの光感度
が個々にばらつく等の理由によって、各感光ドラム毎に
感光ドラム面でのレーザ光の光出力を相違させることが
要求される場合もある。このような、レーザ光の光出力
を制御するために、従来からＡＰＣ機能を備えた光出力
制御装置が用いられている。このＡＰＣ機能を備えた光
出力制御装置として、本出願人が先に特開平６−１６４
０３７号公報で提案している光出力切替装置がある。こ
の光出力切替装置は、図８に示すように、発光源となる
レーザダイオードＬＤと、ＡＰＣ信号を受けて前記レー
ザダイオードＬＤを発光させるための駆動電流を発生す
る駆動電流発生回路１と、前記レーザダイオードＬＤで
発光されたレーザ光の発光出力を検出するフォトダイオ
ードＰＤと、このフォトダイオードＰＤで検出した検出
電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、その比較結果を
前記駆動電流発生回路１に入力する比較回路３と、前記
基準電圧Ｖｒｅｆを外部から入力されるデータに基づい
て変化させる可変型の基準電圧発生回路４とを備えてい
る。また、画像を描画するために、画像信号を変調した
描画信号によりレーザダイオードＬＤへの駆動電流をオ
ン，オフするスイッチ回路２が設けられている。

【０００３】このような光出力切替装置では、前記レー
ザダイオードＬＤで発光したレーザ光を走査して描画す
る図外の感光ドラム面において要求される光出力に相関
を有するデータを基準電圧発生回路４に入力することに
より、基準電圧発生回路４では当該データに対応する電
圧の基準電圧Ｖｒｅｆを発生する。そのため、比較回路
３での検出電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較結果
は、発生された基準電圧Ｖｒｅｆに対応したものとな
り、その結果として、駆動電流発生回路１で発生する駆
動電流を前記データに対応させ、さらにレーザダイオー
ドＬＤを前記データに対応した光出力に制御することが
可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光走査装置
としてのレーザプリンタ等では、前記した感光ドラム、
レーザダイオードＬＤ、フォトダイオードＰＤ、及び説
明を省略したポリゴンミラー等の光走査機構と、前記レ
ーザダイオードＬＤの駆動電流を発生するための比較回
路３や駆動電流発生回路１等の回路部品とを一体的に構
成した光走査ユニットとしてレーザプリンタのハウジン
グ内に内装配置することが行われる。また、前記比較回
路３に入力する基準電圧を発生するための基準電圧発生
回路４は別体の制御回路装置として前記レーザプリンタ
ハウジング内に内装配置している。これは、レーザプリ
ンタの経時使用に伴って劣化し易く交換の必要性の高い
光走査ユニットを、交換の必要性が少ない制御回路装置
とは別体に構成することで、レーザプリンタのメインテ
ナンス時には光走査ユニットのみを交換すればよく、メ
インテナンスを容易にできることがその理由の一つであ
る。

【０００５】しかしながら、このように光走査ユニット
と制御回路装置とを別体にすると、比較回路３に入力さ
れる基準電圧を制御回路装置から光走査ユニットに電気
コードを通して入力する必要がある。ところが、レーザ
プリンタハウジング内では、光走査ユニットと制御回路
装置とはある程度離れた位置に内装配置されることが多
く、基準電圧を伝送する電気コードの長さも長いものに
なり易い。そして、基準電圧はアナログ信号であるた
め、電気コードを通流される際に微小ノイズが重畳され
て基準電圧に微小変動が生じ易く、そのため基準電圧に
基づいて発生される駆動電流にも変動が生じ、結果とし
てレーザダイオードの光出力が大幅に変動されることが
ある。特に、基準電圧が高い側に変動したときには、過
大な駆動電流が発生し、レーザダイオードを破損される
ことが生じる。

【０００６】このような問題に対しては、例えば、図８
の回路の場合に、基準電圧発生回路４を光走査ユニット
側に配置することが考えられる。このようにすれば、基
準電圧の伝送経路は回路基板内の長さに抑えられるた
め、基準電圧に微小ノイズが重畳することが抑制でき
る。しかしながら、通常の基準電圧発生回路は、基準電
圧を発生するためのデジタルデータを電圧としてのアナ
ログ信号にするためのＤ／Ａ変換器を内蔵した構成のも
のが用いられていることが多いため、基準電圧発生回路
の回路規模が比較的に大きく、しかも高価格なものとな
っている。そのため、このような基準電圧発生回路を光
走査ユニット内に内蔵させることは、光走査ユニットが
いたずらに大型化することになる。特に、複数個の感光
ドラムをタンデム配置した構成のカラープリンタ等で
は、感光ドラムの数だけ光走査ユニットが必要とされる
ため、プリンタ全体の小型化が困難になる。また、各光
走査ユニットが高価格なものとなり、結果としてメイン
テナンス時に光走査ユニットを交換すると、メインテナ
ンスコストが高価になってしまうという問題が生じる。

【０００７】本発明の目的は、光走査ユニット側に基準
電圧発生回路を内装配置することにより基準電圧の変動
を防止する一方で、基準電圧発生回路の回路構成を簡略
化して光走査ユニットの大型化、高価格化を回避するこ
とが可能な光走査装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を発
光するレーザ発光源と、前記レーザ発光源を発光させる
ための駆動電流を制御する駆動電流制御回路と、前記レ
ーザ発光源で発光されたレーザ光の発光出力を検出する
レーザ発光出力検出手段と、前記レーザ発光出力検出手
段で検出した検出電圧を基準電圧と比較し、その比較結
果に基づいて前記駆動電流制御回路を制御する比較回路
と、前記基準電圧を任意な電圧として出力可能な基準電
圧発生回路とを備えるＡＰＣ回路を含む走査光学装置に
おいて、前記基準電圧発生回路は、出力電圧が時間の経
過に伴って徐々に変化される鋸歯状波を発生する鋸歯状
波発生回路と、前記鋸歯状波を所要のタイミングでサン
プルし、かつホールドして前記基準電圧として出力する
サンプルホールド回路を有しており、また前記サンプル
ホールド回路に対して前記所要のタイミングでサンプル
ホールド信号を出力する制御回路装置を備えている。

【０００９】かかる本発明においては、鋸歯状波発生回
路で発生する時間の経過に伴って変化する電圧を、制御
回路装置において決定される所要のタイミングにおいて
サンプルホールド回路においてサンプルかつホールドす
ることで、当該所要のタイミングに対応した電圧を基準
電圧として出力することが可能となり、高価なＤ／Ａ変
換器は不要となり、かつアナログ信号を伝送する構成が
回避でき、ノイズによる基準電圧の変動が防止される。

【００１０】特に、本発明では、レーザ発光源で発光さ
れたレーザ光を感光面に対して走査して描画を行うため
の光学系を備えた光走査ユニットに対して前記ＡＰＣ回
路を一体的に構成し、また前記制御回路装置は前記光走
査ユニットとは別体に構成されて少なくとも前記サンプ
ルホールド信号を伝送するコードにより前記光走査ユニ
ットに電気接続することで、サンプルホールド信号に微
小ノイズが重畳した場合でも、サンプルホールド信号の
タイミングにずれが生じるようなこともなく、安定した
基準電圧を発生することが可能になる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明をカラーレーザプリンタに適用した実
施形態の概略構成図である。同図において、レーザプリ
ンタＬＰＴはハウジング内に、プリント紙Ｐの移動方向
に沿ってＭ（マゼンタ色）、Ｙ（黄色）、Ｃ（シアン
色）の各プリント色に対応した潜像を形成し、かつその
潜像に基づいて各色トナーにより各色パターンを描画す
るための３つの光走査ユニット１００（１００ｍ，１０
０ｙ，１００ｃ）が並列に配置されている。また、前記
ハウジング内には、前記３つの光走査ユニット１００
ｍ，１００ｙ，１００ｃに共通して用いられる１つの制
御回路装置３０が、前記各光走査ユニット１００とは別
体に構成されて配設されている。

【００１２】前記各光走査ユニット１００は、例えば、
図２に示すように、光源用半導体レーザ（レーザダイオ
ード）ＬＤとモニタ用フォトダイオードＰＤを一体化し
た半導体レーザ素子１０を有しており、前記レーザダイ
オードＬＤで発光したレーザ光をコリメートレンズ１１
で平行光束のレーザビームＬＢにし、シリンドリカルレ
ンズ１２を通した後、高速回転駆動されるポリゴンミラ
ー１３に投射する。そして、前記レーザビームＬＢを前
記ポリゴンミラー１３の反射面で反射することによって
主走査方向に偏向し、ｆθレンズ１４を通して感光ドラ
ム１５の感光面に主走査する。また、前記感光ドラム１
５は主走査方向に回転軸１５ａを有しており、その回転
軸１５ａの回りに回転駆動することで、前記レーザビー
ムＬＢを副走査し、所定のパターンを描画する。さら
に、前記感光ドラム１５の一側には、ミラー１６が配置
され、前記ミラー１６で反射された前記レーザビームＬ
Ｂを前記感光ドラム１５の反対側の位置で受光して主走
査の同期をとるための同期信号を出力する受光素子から
なる同期検出器１７が配置されている。また、前記各光
走査ユニット１００にはそれぞれＡＰＣ回路２０が設け
られる。

【００１３】図３は前記光走査ユニット１００のＡＰＣ
回路２０と、前記制御回路装置３０の構成を示すブロッ
ク図である。前記各光走査ユニット１００のＡＰＣ回路
２０（２０ｍ，２０ｙ，２０ｃ）はそれぞれ前記制御回
路装置３０に接続されている。図４にＡＰＣ回路２０ｃ
で代表して示すように、前記制御回路装置３０からのＡ
ＰＣ信号ＳＡＰＣを受けて前記フォトダイオードＰＤで
検出した検出電圧Ｖｓを基準電圧Ｖｒｅｆと比較する比
較回路２２と、その比較結果に基づいて前記レーザダイ
オードＬＤに供給する駆動電流を制御する駆動電流制御
回路２３と、前記基準電圧Ｖｒｅｆを発生する基準電圧
発生回路２４とが設けられる。前記駆動電流制御回路２
３は、描画信号ＰＳに基づいて発生する駆動電流の値が
制御され、当該制御された駆動電流を前記レーザダイオ
ードＬＤに供給するように構成される。また、前記基準
電圧発生回路２４は、前記同期検出器１７からの同期信
号ＢＤに基づいて鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生回路
２５を有している。前記鋸歯状波発生回路２５は、例え
ばオペアンプを用いた周知の三角波発生回路を利用する
ことが可能である。また、前記基準電圧発生回路２４
は、前記鋸歯状波発生回路２５で発生した鋸歯状波の電
位が最低電圧から最高電圧に変化する途中の任意のタイ
ミングで当該電圧をサンプルかつホールドし、そのホー
ルドした電圧を前記基準電圧Ｖｒｅｆとして出力するサ
ンプルホールド回路２６を備えている。

【００１４】一方、前記制御回路装置３０は、図３に示
したように、同期信号線４１、Ｓ／Ｈ信号線４２、描画
信号線４３、ＡＰＣ信号線４４の４本の接続線によって
それぞれ前記各光走査ユニット１００に接続されてい
る。前記制御回路装置３０には、描画する画像データを
一旦記憶する画像メモリ３１が設けられており、ＣＰＵ
３２によって図外のインターフェースから入力される画
像データが記憶され、かつその画像データの読み出しが
行われる。読み出された画像データは、前記描画信号線
４３を介して前記描画信号ＰＳとして前記各光走査ユニ
ット１００の各駆動電流制御回路２３に送出される。ま
た、所要の周波数のクロック信号を発生するクロック発
生器３３と、前記クロック信号を前記光走査ユニット１
００の前記同期検出器１７から同期信号線４１を介して
伝送されてくる前記同期信号ＢＤに同期させるための位
相制御を行う位相同期回路３４とが設けられ、位相制御
されたクロック信号を３つのタイミング信号発生回路３
５（３５ｍ，３５ｙ，３５ｃ）にそれぞれ入力するよう
に構成される。前記各タイミング信号発生回路３５内に
は、前記クロック信号をカウントするカウンタ３６が設
けられている。前記カウンタ３６は、前記画像メモリ３
１から読み出されて描画される画像データに対応したカ
ウント値でクロック信号をカウントアップしたときに所
定のカウント信号を出力するように構成される。

【００１５】さらに、前記タイミング信号発生回路３５
には、前記カウンタ３６から出力されるカウント信号を
前記クロック信号の周期よりも短い時間で遅延させる遅
延回路３７とマルチプレクサ３８が設けられる。前記遅
延回路３７には複数の遅延係数が設定されており、各遅
延係数で遅延されたクロック信号が前記マルチプレクサ
３８に出力される。本実施形態では、前記遅延回路３７
は、図５に示すように、クロック信号の周期の１／５の
時間だけ遅延する４個の遅延素子５１〜５４が縦続接続
されており、各遅延素子５１〜５４の入力端または出力
端からそれぞれ遅延出力を取り出すことで、０／５，１
／５，２／５，３／５，４／５の遅延係数が出力される
ことになる。そして、各遅延係数の遅延出力を前記マル
チプレクサ３８によって選択したものをサンプルホール
ド信号Ｓ／Ｈとして出力する。ここで、前記カウンタ３
６におけるカウント値の設定と、前記マルチプレクサ３
８における遅延係数の選択は、描画しようとする画像デ
ータが、例えば、高精度の画像データであるか、あるい
は低精度でよいテキスト画像であるか等の判定に基づい
て、前記カウント値の設定と遅延係数の選択が行われる
ようになっている。また、前記タイミング信号発生回路
３５内には、前記同期信号ＢＤを受けてＡＰＣ信号ＳＡ
ＰＣを発生するＡＰＣ信号発生回路３９が設けられてお
り、発生したＡＰＣ信号を前記ＡＰＣ信号線４４を通し
て前記各ＡＣＰ回路２０に出力する。なお、前記画像メ
モリ３１、ＣＰＵ３２、クロック発生器３３、位相同期
回路３４は、各タイミング信号発生回路３５ｍ，３５
ｙ，３５ｃのそれぞれに共通の回路として構成されてい
る。

【００１６】次に、以上の構成の光走査装置の動作を説
明する。図３及び図４において、各光走査ユニット１０
０のＡＰＣ回路２０においては、レーザダイオードＬＤ
は駆動電流制御回路２３で制御される駆動電流により発
光される。このとき、描画信号線４３を介して制御回路
装置３０から伝送されてくる描画信号ＰＳ、すなわち描
画データの各ドット濃度に基づいて駆動電流の電流値を
制御することで、レーザダイオードＬＤは当該駆動電流
に対応した発光出力で発光され、感光ドラム１５の表面
に当該駆動電流に対応した潜像を形成し、かつ画像デー
タに対応した描画濃度のトナー像を形成する。また、前
記ＡＰＣ回路２０では、前記感光ドラム１５における基
準となる描画濃度を調整するためのＡＰＣ動作として、
レーザダイオードＬＤで発光された光をフォトダイオー
ドＰＤで受光し、フォトダイオードＰＤから発光出力に
応じた電流を発生し、この検出電流を検出電圧Ｖｓとし
て検出する。そして、前記ＡＰＣ信号ＳＡＰＣを受けた
タイミングにおいて当該検出電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒｅ
ｆとを比較回路２２において比較し、その比較の結果、
検出電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときには
駆動電流制御回路２３の駆動電流を減少させ、逆に検出
電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さいときには駆動
電流制御回路２３の駆動電流を増加させることにより、
レーザダイオードＬＤに供給する駆動電流を基準電圧Ｖ
ｒｅｆに対応した値の電流に制御することが可能とな
る。したがって、各光走査ユニット１００の各感光ドラ
ム１５の個々の感度の違い、あるいは描画する画像デー
タの種類等に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを任意に制御する
ことで、レーザダイオードＬＤの発光出力を当該基準電
圧Ｖｒｅｆに対応した発光出力に制御でき、いわゆるＡ
ＰＣ動作が実行されることになる。例えば、高精度の画
像データの場合には低速度での主走査を行うため、低精
度でよいテキスト画像の場合に比較してレーザダイオー
ドＬＤの発光出力を低下させるが、このような発光出力
の制御を基準電圧Ｖｒｅｆの制御により行うことが可能
になる。

【００１７】前記基準電圧発生回路２４の動作と、当該
基準電圧発生回路２４を制御する前記制御回路装置３０
の動作を説明する。図６はそのタイミング図である。光
走査ユニット１００の同期検出器１７がレーザビームＬ
Ｂの１走査を検出し、主走査の同期信号ＢＤを鋸歯状波
発生回路２５に出力すると、鋸歯状波発生回路２５は同
期信号ＢＤの立ち下りによりリセットされ、次の同期信
号によりリセットされるまで最低電圧から徐々に電圧が
増加する鋸歯状波を発生する。一方、制御回路装置３０
では、クロック発生器３３においてクロック信号が発生
されており、位相同期回路３４において同期信号線４１
から伝送されてくる同期信号ＢＤとの同期がとられる。
この位相同期についても同期信号ＢＤによりクロック信
号にリセットがかけられるため、位相同期されたクロッ
ク信号が入力されるカウンタ３６では、リセットされた
タイミングからクロック信号のカウントが開始される。
また、前記同期信号ＢＤを受けてＡＰＣ信号発生回路３
９ではＡＰＣ信号ＳＡＰＣを発生する。

【００１８】一方、前記制御回路装置３０では、図外の
インターフェースを介して画像データが画像メモリ３１
に記憶されると、ＣＰＵ３２は当該画像データが、例え
ば高精度の画像データであるか、低精度のテキストであ
るか等を判定し、ＡＰＣ回路２０において要求されるレ
ーザダイオードＬＤの発光出力に対応した基準電圧を設
定する。そして、設定した基準電圧に基づいて、前記鋸
歯状波発生回路２５で発生された鋸歯状波の電圧が当該
基準電圧と同じ電圧を発生するタイミングを、例えばＣ
ＰＵ３２に予め設定されているテーブル等を参照して決
定する。そして、このタイミングが、前記同期信号ＢＤ
による鋸歯状波のリセット時から、クロック信号を幾つ
カウントするタイミングであるかを算出し、そのタイミ
ングでサンプルホールド信号Ｓ／ＨをＳ／Ｈ信号線４２
を介して前記光走査ユニット１００のサンプルホールド
回路２６に伝送する。各光走査ユニット１００の基準電
圧発生回路２０では、前記サンプルホールド信号Ｓ／Ｈ
を受け、そのタイミングにおいて鋸歯状波発生回路２５
から出力される鋸歯状波の電圧をサンプルかつホールド
し、これを基準電圧Ｖｒｅｆとして前記比較回路２２に
出力する。

【００１９】この場合、ＣＰＵ３２においては、前記タ
イミングを決定する際に、クロック信号が高周波数の信
号でその１周期が鋸歯状波の１周期と比較して極めて短
い場合には、カウンタ３６のカウント値を「整数値」と
して算出しても設定した電圧を出力することは可能であ
るが、クロック信号の１周期を鋸歯状波の１周期に比較
して極めて短くできない場合には、クロック信号の１周
期をさらに複数に分割した「分数値」（ここでは前記し
たように１／５）を考慮して、カウント値を「整数値＋
分数値」として算出する。そして、カウント値の「整数
値」はカウンタ３６に送出され、カウンタ３６において
クロック信号が同期信号ＢＤによりリセットされた時点
から当該整数分をカウントした時点でカウンタ出力を遅
延回路３７に出力する。遅延回路３７は、カウンタ３６
からのカウンタ出力を４つの遅延素子４１〜４４によっ
て順次遅延した０／５〜４／５の遅延カウント出力をそ
れぞれマルチプレクサ３８に出力する。そして、前記カ
ウント値の「分数値」は前記マルチプレクサ３８に送出
され、当該「分数値」の遅延カウント出力をマルチプレ
クサ３８において選択する。これにより、クロック信号
の「整数値＋分数値」に相当するタイミングで前記サン
プルホールド信号Ｓ／Ｈとして光走査ユニット１００に
伝送されることになる。

【００２０】例えば、カウント値が「３＋３／５」の場
合には、図７のタイミング図のように、ＣＰＵ３２によ
り設定されるカウント値に基づいて、カウンタ３６はク
ロック信号のリセット時から３つのクロック信号をカウ
ントし、３つ目のクロック信号の立ち下りのタイミング
でカウント出力を遅延回路３７に出力する。遅延回路３
７からは、図５に示したように、当該カウント出力をク
ロック信号の０／５，１／５，２／５，３／５，４／５
だけ遅延した５つの遅延カウント出力をそれぞれマルチ
プレクサ３８に出力する。そして、ＣＰＵ３２により設
定される「分数値」に基づいて、マルチプレクサ３８は
前記５つの遅延カウント出力から３／５の遅延カウント
出力を選択することで、マルチプレクサ３８からは「３
＋３／５」のタイミングのサンプルホールド信号Ｓ／Ｈ
が出力される。すなわち、クロック信号の１周期よりも
短い時間単位のタイミングでサンプルホールド信号Ｓ／
Ｈを出力することが可能となる。

【００２１】このサンプルホールド信号Ｓ／Ｈを受け
て、各光走査ユニット１００のサンプルホールド回路２
６はそのタイミングで鋸歯状波の電圧をサンプルホール
ドする。したがって、このタイミングを変化することに
よって鋸歯状波の異なる電圧をサンプルホールドするこ
とになり、出力する基準電圧Ｖｒｅｆが変化される。例
えば、図６のタイミング図において、サンプルホールド
タイミングＳＨＴ１では、同期信号ＢＤに対して比較的
に遅いタイミングであるため、鋸歯状波の高い電圧時に
サンプルホールドが行われるため、基準電圧Ｖｒｅｆ１
は高電圧となる。そして、この基準電圧Ｖｒｅｆ１に基
づいてＡＰＣ信号ＳＡＰＣの立ち下りで前記したＡＰＣ
動作を実行することで、レーザダイオードＬＤの発光出
力は比較的に高出力ＯＰ１に制御されることになる。ま
た、サンプルホールドタイミングＳＨＴ２では、同期信
号ＢＤに対して比較的に早いタイミングであるため、鋸
歯状波の低い電圧時にサンプルホールドが行われるた
め、基準電圧Ｖｒｅｆ２は低電圧となる。そして、この
基準電圧Ｖｒｅｆ２に基づいてＡＰＣ信号ＳＡＰＣの立
ち下りで前記したＡＰＣ動作を実行することで、レーザ
ダイオードＬＤの発光出力は比較的に低出力ＯＰ２に制
御されることになる。さらに、サンプルホールドタイミ
ングＳＨＴ３では、同様に基準電圧Ｖｒｅｆ３は中位の
電圧となり、レーザダイオードＬＤの発光出力は中程度
の出力ＯＰ３に制御されることになる。

【００２２】以上のように、クロック信号の１周期より
も短い時間単位のタイミングでサンプルホールド信号Ｓ
／Ｈを出力し、そのタイミングで鋸歯状波の電圧をサン
プルホールドすることによって、鋸歯状波の最低電圧か
ら最高電圧の間の任意の電圧をサンプルホールドし、任
意の基準電圧を出力することができ、この基準電圧に基
づいてレーザダイオードＬＤの発光出力を微細にＡＰＣ
制御することが可能となる。これにより、画像データに
応じてレーザダイオードＬＤの発光出力を制御する場
合、あるいは複数の光走査ユニット１００の各感光ドラ
ムの個々の感度のばらつきを調整するために各光走査ユ
ニット１００のレーザダイオードＬＤの発光出力をそれ
ぞれ固有の発光出力に制御するような場合においてもＡ
ＰＣ制御が適用可能となる。また、これによりクロック
発生器３３に低周波型のものを使用しても基準電圧を微
細に制御することが可能となり、高周波型のクロック発
生器に比較して低コスト化を図ることが可能になる。

【００２３】さらに、前記実施形態では、光走査ユニッ
ト１００と一体のＡＰＣ回路２０内に基準電圧発生回路
２４を設けてはいるが、基準電圧発生回路２４は鋸歯状
波発生回路２５とサンプルホールド回路２６のみで構成
されるため、構成の簡易化とともに、光走査ユニット１
００の小型化、低価格化が実現できる。これにより、複
数の光走査ユニットを備えるレーザプリンタ等において
もプリンタ全体の小型化、低価格化が実現でき、また、
メインテナンス等によって個々の光走査ユニットを交換
する場合のコストも低減できる。また、光走査ユニット
１００と制御回路装置３０とを接続する信号線４１〜４
４のうち、基準電圧を決定する信号としてのＳ／Ｈ信号
線４２は、タイミング信号としてのサンプルホールド信
号が伝送されるのみであるため、当該Ｓ／Ｈ信号線４２
の線長が長くなることによってサンプルホールド信号Ｓ
／Ｈに微小ノイズが重畳された場合でも、当該微小ノイ
ズがサンプルホールド信号Ｓ／Ｈによって与えられるタ
イミングに与える影響は殆どなく、タイミングのずれが
生じることはなくなり、基準電圧に微小変動が生じるよ
うなこともない。したがって、駆動電流の変動が防止さ
れ、レーザダイオードの光出力の変動、特に、基準電圧
が高い側に変動したときに過大な駆動電流が発生してレ
ーザダイオードを破損するようなこともない。

【００２４】ここで、前記実施形態では、鋸歯状波発生
回路２５で発生する鋸歯状波は、最低電圧から徐々に電
圧が増加する特性としているので、何らかの理由によっ
て同期信号ＢＤが出力されない場合、すなわち鋸歯状波
のリセットが行われない場合には、鋸歯状波の出力は最
高電圧に保持されることになる。したがって、サンプル
ホールド信号Ｓ／Ｈが出力されたときには基準電圧Ｖｒ
ｅｆとして鋸歯状波の最高電圧がＡＰＣ回路２０に入力
されることになり、濃度の高い画像にはなるが描画は確
保される。因みに、これとは逆に鋸歯状波が最高電圧か
ら徐々に電圧が低下されるように鋸歯状波発生回路を構
成した場合のように、リセットが行われない場合には鋸
歯状波の出力電圧が最低電圧状態となり、そのために基
準電圧が最低電位になってレーザダイオードが殆ど発光
されずに描画が行われない状態になるおそれがある。

【００２５】なお、前記実施形態では、制御回路装置３
０のクロック発生器３３において発生するクロック信号
に高周波数の信号を利用すれば、クロック信号をカウン
トするだけで所望のタイミングのサンプルホルード信号
を出力することが可能であり、この場合には遅延回路３
７とマルチプレクサ３８を省略することができ、制御回
路装置を簡易化、小型化する上では有利になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＡＰＣ回
路の一部を構成している基準電圧発生回路の構成とし
て、出力電圧が時間の経過に伴って徐々に変化される鋸
歯状波を発生する鋸歯状波発生回路と、前記鋸歯状波を
所要のタイミングでサンプルし、かつホールドして前記
基準電圧として出力するサンプルホールド回路とを備え
る構成とし、その上で前記サンプルホールド回路に対し
て前記所要のタイミングでサンプルホールド信号を出力
する制御回路装置を設け、鋸歯状波発生回路で発生する
時間の経過に伴って変化する電圧を、制御回路装置にお
いて決定される所要のタイミングにおいてサンプルホー
ルド回路においてサンプルかつホールドすることで、当
該所要のタイミングに対応した電圧を基準電圧として出
力することが可能となる。これにより、本発明の走査光
学装置では、データを基準電圧に変換するための高価な
Ｄ／Ａ変換器は不要となり、走査光学装置の低コスト化
が実現できる。また、サンプルホールド回路に対してタ
イミング信号を伝送する構成とすればよいため、アナロ
グ信号を伝送する構成が不要となり、基準電圧発生回路
を含むＡＰＣ回路の小型化が実現できるとともに、伝送
する信号に重畳される微小ノイズによる基準電圧の変動
が防止でき、安定したＡＰＣ制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走査光学装置を適用したカラーレーザ
プリンタの概略構成を示す図である。

【図２】図１のレーザプリンタに設けられる光走査ユニ
ットの構成を示す図である。

【図３】光走査ユニットと制御回路装置の構成を示すブ
ロック回路図である。

【図４】ＡＰＣ回路の回路図である。

【図５】制御回路装置の一部の回路図である。

【図６】本発明の動作を説明するためのタイミング図で
ある。

【図７】サンプルホールド信号を出力するカウンタ及び
遅延回路の動作を説明するためのタイミング図である。

【図８】従来の走査光学装置のＡＰＣ回路の一例の回路
図である。

【符号の説明】

１０半導体レーザ素子１３ポリゴンミラー１４ｆθレンズ１５感光ドラム１７同期検出器２０ＡＰＣ回路２２比較回路２３駆動電流制御回路２４基準電圧発生回路２５鋸歯状波発生回路２６サンプルホルード回路３０制御回路装置３１画像メモリ３２ＣＰＵ３３クロック発生器３４位相同期回路３５サンプルホルード信号発生回路３６カウンタ３７遅延回路３８マルチプレクサ３９ＡＰＣ信号発生回路４１〜４３信号線５１〜５４遅延素子１００光走査ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を発光するレーザ発光源と、前
記レーザ発光源を発光させるための駆動電流を制御する
駆動電流制御回路と、前記レーザ発光源で発光されたレ
ーザ光の発光出力を検出するレーザ発光出力検出手段
と、前記レーザ発光出力検出手段で検出した検出電圧を
基準電圧と比較し、その比較結果に基づいて前記駆動電
流制御回路を制御する比較回路と、前記基準電圧を任意
な電圧として出力可能な基準電圧発生回路とを備えるＡ
ＰＣ回路を含む走査光学装置において、前記基準電圧発
生回路は、出力電圧が時間の経過に伴って徐々に変化さ
れる鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生回路と、前記鋸歯
状波を所要のタイミングでサンプル・ホールドして前記
基準電圧として出力するサンプルホールド回路を有し、
前記サンプルホールド回路に対して前記所要のタイミン
グでサンプルホールド信号を出力する制御回路装置を備
えていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】前記レーザ発光源で発光されたレーザ光
を感光面に対して走査して描画を行うための光学系を備
えた光走査ユニットを備え、前記ＡＰＣ回路は前記光走
査ユニットと一体的に構成され、前記制御回路装置は前
記光走査ユニットとは別体に構成され、少なくとも前記
サンプルホールド信号を伝送するコードにより前記光走
査ユニットに電気接続されていることを特徴とする請求
項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】前記光走査ユニットは、前記レーザ光を
検出して前記走査の同期信号を検出する同期信号検出器
を備え、前記鋸歯状波発生回路は、前記同期信号により
リセットされて前記鋸歯状波を出力し、前記制御回路装
置は、前記レーザ光の走査により描画する画像データに
基づいて前記同期信号からの経過時間を演算して前記所
要のタイミングを決定するタイミング設定手段を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装
置。
【請求項４】前記タイミング設定手段は、クロック信
号を発生するクロック発生器と、前記クロック信号をカ
ウントするカウンタとを備え、前記カウンタのカウント
値を前記画像データに基づいて設定する手段とを備え、
前記カウンタが前記カウント値をカウントした時点で出
力されるカウント出力を前記サンプルホールド信号とし
て出力することを特徴とする請求項３に記載の走査光学
装置。
【請求項５】前記タイミング設定手段は、クロック信
号を発生するクロック発生器と、前記クロック信号をカ
ウントするカウンタと、前記カウンタが前記カウント値
をカウントした時点で出力されるカウント出力を前記カ
ウンタから出力されるカウント出力を前記クロック信号
の１周期よりも短い複数の異なる時間単位で遅延して出
力する遅延回路と、前記遅延回路からの複数の異なる遅
延された出力を選択するマルチプレクサと、前記画像デ
ータに基づいて前記カウンタのカウント値と前記マルチ
プレクサでの選択を決定する手段とを備え、前記マルチ
プレクサの出力を前記サンプルホールド信号として出力
することを特徴とする請求項３に記載の走査光学装置。
【請求項６】前記制御回路装置は前記クロック信号を
前記同期信号に同期させるための位相同期回路を備える
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の走査光学装
置。
【請求項７】前記タイミング設定手段は、前記同期信
号を入力する毎に前記所要のタイミングを設定すること
を特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の走査
光学装置。
【請求項８】前記ＡＰＣ回路の前記駆動電流制御回路
は、前記画像データに基づいて駆動電流が制御されるこ
とを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載の走
査光学装置。