JP2001228415A - ラスタ出力式走査（ｒｏｓ）システム - Google Patents
ラスタ出力式走査（ｒｏｓ）システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムにおける
走査線の非線形性を補正するようにピクセル・クロック
周波数偏移を計算することによってラスタ出力走査（Ｒ
ＯＳ）システムのピクセル・クロックが走査線に沿って
ピクセル配置を行うように放射光ビームを変調させる。 【解決手段】 ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムのピ
クセル・クロックは、走査線に沿ってピクセル配置を行
うべく放射された光ビームを変調させる。１つの方法と
して、ＲＯＳにおける走査線の非線形性を訂正するため
にピクセル・クロック周波数偏移を計算することがあ
る。データ平滑化多項式を、走査線に沿ったピクセルの
非線形性について計算する。第１次数あるいはより高い
次数に対する多項式に基づく必要な周波数偏移は、計算
した後、周波数偏移ルックアップテーブルに格納する。
周波数偏移ルックアップテーブルからの計算済みの周波
数偏移は、公称ピクセル・クロック周波数を修正して光
ビームの変調によるＲＯＳの測定済み走査線形性を補正
する。
走査線の非線形性を補正するようにピクセル・クロック
周波数偏移を計算することによってラスタ出力走査（Ｒ
ＯＳ）システムのピクセル・クロックが走査線に沿って
ピクセル配置を行うように放射光ビームを変調させる。 【解決手段】 ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムのピ
クセル・クロックは、走査線に沿ってピクセル配置を行
うべく放射された光ビームを変調させる。１つの方法と
して、ＲＯＳにおける走査線の非線形性を訂正するため
にピクセル・クロック周波数偏移を計算することがあ
る。データ平滑化多項式を、走査線に沿ったピクセルの
非線形性について計算する。第１次数あるいはより高い
次数に対する多項式に基づく必要な周波数偏移は、計算
した後、周波数偏移ルックアップテーブルに格納する。
周波数偏移ルックアップテーブルからの計算済みの周波
数偏移は、公称ピクセル・クロック周波数を修正して光
ビームの変調によるＲＯＳの測定済み走査線形性を補正
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラスタ出力走査
（ＲＯＳ）システムにおける走査線非線形性に関する。
一層詳しくは、本発明は、走査線非線形性を補正するよ
うに周波数偏移(Frequency Shift)を計算する方法に関
する。
（ＲＯＳ）システムにおける走査線非線形性に関する。
一層詳しくは、本発明は、走査線非線形性を補正するよ
うに周波数偏移(Frequency Shift)を計算する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】情報を再生するためにレーザを利用する
印刷システムは、この技術分野では周知である。プリン
タは、普通、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）を使用し
て、光受容体のような感光性媒体の荷電部分を露光し、
感光性媒体上に静電気潜像を記録する。
印刷システムは、この技術分野では周知である。プリン
タは、普通、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）を使用し
て、光受容体のような感光性媒体の荷電部分を露光し、
感光性媒体上に静電気潜像を記録する。
【０００３】複数のＲＯＳユニットは、カラー電子写真
ＲＯＳプリンタにおいて使用することができる。各ＲＯ
Ｓは、共通の光受容体ベルト上に別々のカラー像のため
の走査線を形成する。各カラー像は、他のＲＯＳユニッ
トからの他のカラー像と重なって整合した状態で現像さ
れて合成カラー像を形成し、これが出力シートへ転写さ
れる。複数のＲＯＳユニットの各走査線の整合では、各
像が０．１ｍｍの円内または±０．０５ｍｍの公差内で
整合しなければならない。
ＲＯＳプリンタにおいて使用することができる。各ＲＯ
Ｓは、共通の光受容体ベルト上に別々のカラー像のため
の走査線を形成する。各カラー像は、他のＲＯＳユニッ
トからの他のカラー像と重なって整合した状態で現像さ
れて合成カラー像を形成し、これが出力シートへ転写さ
れる。複数のＲＯＳユニットの各走査線の整合では、各
像が０．１ｍｍの円内または±０．０５ｍｍの公差内で
整合しなければならない。
【０００４】図１の代表的な従来技術ラスタ出力式走査
システム１０は、光ビーム１４を発生する光源１２と、
感光性媒体２０ところでスポット１８に光ビーム１４を
向ける走査手段１６とを包含する。この走査手段１６
は、また、感光性媒体２０のところで指定された長さの
走査線２２に沿ってスポット１８を移動させるのにも役
立つ。その目的のために、図示のスキャナ・システム１
０の走査手段１６は、複数の光反射ファセット２４（図
には８つのファセットが示してある）を備えた回転可能
なポリゴンミラーと、矢印２８の方向に回転軸線２６ま
わりに回転する多角形１６によって図１に示した他の公
知の機械的構成要素とを包含する。
システム１０は、光ビーム１４を発生する光源１２と、
感光性媒体２０ところでスポット１８に光ビーム１４を
向ける走査手段１６とを包含する。この走査手段１６
は、また、感光性媒体２０のところで指定された長さの
走査線２２に沿ってスポット１８を移動させるのにも役
立つ。その目的のために、図示のスキャナ・システム１
０の走査手段１６は、複数の光反射ファセット２４（図
には８つのファセットが示してある）を備えた回転可能
なポリゴンミラーと、矢印２８の方向に回転軸線２６ま
わりに回転する多角形１６によって図１に示した他の公
知の機械的構成要素とを包含する。
【０００５】レーザ・ダイオードのような光源１２が、
単一波長の変調したコヒ―レント光ビーム１４を放射す
る。この光ビーム１４は、画像出力光源制御回路３０か
ら光源１２まで送られるビデオ信号に含まれる画像情報
データ流と一致するように変調させられる。
単一波長の変調したコヒ―レント光ビーム１４を放射す
る。この光ビーム１４は、画像出力光源制御回路３０か
ら光源１２まで送られるビデオ信号に含まれる画像情報
データ流と一致するように変調させられる。
【０００６】変調光ビーム１４は、コリメート用レンズ
３２によって平行にされ、次いで、クロス・スキャン円
柱レンズ３４によって合焦され、回転式ポリゴンミラー
１６の反射性ファセット２４上に一本の線を形成する。
ポリゴンミラー１６は、当業者には公知の普通のモータ
（図示せず）によって回転軸線まわりに回転させられ
る。次いで、ファセット２４から反射してきた光ビーム
１４は、ｆ−θ走査レンズ３６とアナモルフィック・ウ
ォブル（振動）補正レンズ３８を通過する。
３２によって平行にされ、次いで、クロス・スキャン円
柱レンズ３４によって合焦され、回転式ポリゴンミラー
１６の反射性ファセット２４上に一本の線を形成する。
ポリゴンミラー１６は、当業者には公知の普通のモータ
（図示せず）によって回転軸線まわりに回転させられ
る。次いで、ファセット２４から反射してきた光ビーム
１４は、ｆ−θ走査レンズ３６とアナモルフィック・ウ
ォブル（振動）補正レンズ３８を通過する。
【０００７】ｆ−θ走査レンズ３６は、負の平球形レン
ズ４０、正の平球形レンズ４２およびクロス・スキャン
円柱レンズ４４からなる。ｆ−θ走査レンズのこの構成
は、線形走査光ビームを生成するのに充分な負のひずみ
を有する。光ビームは、回転鏡からの一定角速度で偏向
され、ｆ−θ走査レンズが光学的な補正を行い、一定線
形速度で表面を走査する。ｆ−θ走査レンズ３６は、走
査平面における光ビーム１４を感光性媒体２０上の走査
線２２上へ合焦する。
ズ４０、正の平球形レンズ４２およびクロス・スキャン
円柱レンズ４４からなる。ｆ−θ走査レンズのこの構成
は、線形走査光ビームを生成するのに充分な負のひずみ
を有する。光ビームは、回転鏡からの一定角速度で偏向
され、ｆ−θ走査レンズが光学的な補正を行い、一定線
形速度で表面を走査する。ｆ−θ走査レンズ３６は、走
査平面における光ビーム１４を感光性媒体２０上の走査
線２２上へ合焦する。
【０００８】ｆ−θ走査レンズ３６を通過した後、次
に、光ビーム１４は、アナモルフィック・ウォブル補正
レンズ要素３８を通過する。ウォブル補正光学要素は、
レンズまたは鏡であってよく、時には、「運動補正光学
素子」と呼ばれる。光学要素３８の目的は、ポリゴンミ
ラー／モータ組立体における誤差によって生じる走査線
に沿ったウォブル（振動によるずれ）を補正することに
ある。ウォブル補正レンズ３８は、感光性媒体２０上の
走査線２２上へクロス・スキャン平面内の光ビームを合
焦する。
に、光ビーム１４は、アナモルフィック・ウォブル補正
レンズ要素３８を通過する。ウォブル補正光学要素は、
レンズまたは鏡であってよく、時には、「運動補正光学
素子」と呼ばれる。光学要素３８の目的は、ポリゴンミ
ラー／モータ組立体における誤差によって生じる走査線
に沿ったウォブル（振動によるずれ）を補正することに
ある。ウォブル補正レンズ３８は、感光性媒体２０上の
走査線２２上へクロス・スキャン平面内の光ビームを合
焦する。
【０００９】多角形１６が回転するにつれて、光ビーム
１４は、ｆ−θ・レンズおよびウォブル補正レンズを通
してファセット２４によって反射され、走査線２２の第
１端４６（走査開始すなわち「ＳＯＳ」）から中心（ス
ポット１８の図示位置）を過ぎて走査線の第２端４８
（走査終了すなわち「ＥＯＳ」）まで走査線２２に沿っ
て公知の方法で感光性媒体の表面を横切って走査する。
光ビームは、感光性部材２０上の静電気潜像を露光す
る。多角形１６が回転するにつれて、露光用光ビーム１
４は、回路３０によって変調されて個々の光のバースト
を生成し、これらのバーストが、感光性部材２０上の個
々のピクセルまたはスポット１８からなる１本の線を露
光する。
１４は、ｆ−θ・レンズおよびウォブル補正レンズを通
してファセット２４によって反射され、走査線２２の第
１端４６（走査開始すなわち「ＳＯＳ」）から中心（ス
ポット１８の図示位置）を過ぎて走査線の第２端４８
（走査終了すなわち「ＥＯＳ」）まで走査線２２に沿っ
て公知の方法で感光性媒体の表面を横切って走査する。
光ビームは、感光性部材２０上の静電気潜像を露光す
る。多角形１６が回転するにつれて、露光用光ビーム１
４は、回路３０によって変調されて個々の光のバースト
を生成し、これらのバーストが、感光性部材２０上の個
々のピクセルまたはスポット１８からなる１本の線を露
光する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】理想的には、ＲＯＳ
は、感光性媒体２０上の均一に隔たった同じピクセルか
らなる１本の線を露光することができなければならな
い。しかしながら、ＲＯＳの光学系の固有の形状寸法の
故に、また、製造誤差がポリゴンミラーのファセットに
欠陥を生じさせる可能性がある故に、均一に隔たった同
じピクセルを得ることが問題を含むことがあり得る。
は、感光性媒体２０上の均一に隔たった同じピクセルか
らなる１本の線を露光することができなければならな
い。しかしながら、ＲＯＳの光学系の固有の形状寸法の
故に、また、製造誤差がポリゴンミラーのファセットに
欠陥を生じさせる可能性がある故に、均一に隔たった同
じピクセルを得ることが問題を含むことがあり得る。
【００１１】「走査非線形性」とは、走査サイクル中に
走査線に沿ってスポットが移動するときに生じるスポッ
ト速度の変動を謂う。走査線形性とは、全走査線を横切
って走査方向にスポットをどのようにして均等に隔たっ
て書くかの基準である。普通の走査線形性曲線は、走査
線を横切る正の位置エラー・ローブを有する一走査端の
ところのゼロ位置エラーで始まり、ゼロ位置エラーで走
査中心と交差し、次いで、反対側の走査端に向かって走
査線の残りの部分を横切って負の位置エラー・ローブを
持つことになる。走査線形性曲線は、走査線を横切るい
くつかの場所でゼロの画像配置エラーを有し得る。理想
的には、この曲線は、全走査線を横切ってゼロとなるこ
とである。
走査線に沿ってスポットが移動するときに生じるスポッ
ト速度の変動を謂う。走査線形性とは、全走査線を横切
って走査方向にスポットをどのようにして均等に隔たっ
て書くかの基準である。普通の走査線形性曲線は、走査
線を横切る正の位置エラー・ローブを有する一走査端の
ところのゼロ位置エラーで始まり、ゼロ位置エラーで走
査中心と交差し、次いで、反対側の走査端に向かって走
査線の残りの部分を横切って負の位置エラー・ローブを
持つことになる。走査線形性曲線は、走査線を横切るい
くつかの場所でゼロの画像配置エラーを有し得る。理想
的には、この曲線は、全走査線を横切ってゼロとなるこ
とである。
【００１２】走査非線形性は、普通、システム形状寸法
または走査手段の速度変化によって生じる。合焦露光用
光ビームが感光性媒体５０上の走査線を横切って移動す
る速度は、スポット速度と呼ばれる。
または走査手段の速度変化によって生じる。合焦露光用
光ビームが感光性媒体５０上の走査線を横切って移動す
る速度は、スポット速度と呼ばれる。
【００１３】ＲＯＳシステムの形状寸法によって生じる
固有の走査非線形性を補正する手段をなんら持たずに、
光ビームが感光性媒体を横切って走査するにつれて、ス
ポット速度が変化することになる。たとえば、多面的な
回転多角形を有するスキャナは、一定の角速度で光ビー
ムを向けるが、スポットは、走査線の中心よりも走査線
の両端で多角形ファセットから遠くなり、したがって、
スポット速度は、走査線の両端に向かって速くなり、走
査線の中心に向かって遅くなることになる。
固有の走査非線形性を補正する手段をなんら持たずに、
光ビームが感光性媒体を横切って走査するにつれて、ス
ポット速度が変化することになる。たとえば、多面的な
回転多角形を有するスキャナは、一定の角速度で光ビー
ムを向けるが、スポットは、走査線の中心よりも走査線
の両端で多角形ファセットから遠くなり、したがって、
スポット速度は、走査線の両端に向かって速くなり、走
査線の中心に向かって遅くなることになる。
【００１４】いくつかのラスタ出力スキャナは、可変周
波数ピクセル・クロック（時に、走査クロックと呼ばれ
る）を電子的に使用してこのような非線形性を補正す
る。ピクセル・クロックは、パルス列（すなわちピクセ
ル・クロック信号）を生成し、これを用いて走査線に沿
った各ピクセル位置で光源の放射する光ビームをオン、
オフする。クロック周波数を変えること、それによっ
て、パルス列内の個々のパルスのタイミングを変化させ
ることは、走査線に沿ったピクセル配置を制御するのに
役立つ。ピクセル・クロック信号の周波数が一定である
場合、その結果生じるピクセルは、感光性媒体の縁のと
ころでさらに遠くなり、感光性媒体の中心に向かって相
互に近くなるように位置することになる。それは、ピク
セルをより均一に隔てることになり、それによって、少
なくとも分的に、時にピクセル位置ひずみと呼ばれるも
の（すなわち、スキャナ非線形性によって生じる不均等
なピクセル間隔）を補正する。
波数ピクセル・クロック（時に、走査クロックと呼ばれ
る）を電子的に使用してこのような非線形性を補正す
る。ピクセル・クロックは、パルス列（すなわちピクセ
ル・クロック信号）を生成し、これを用いて走査線に沿
った各ピクセル位置で光源の放射する光ビームをオン、
オフする。クロック周波数を変えること、それによっ
て、パルス列内の個々のパルスのタイミングを変化させ
ることは、走査線に沿ったピクセル配置を制御するのに
役立つ。ピクセル・クロック信号の周波数が一定である
場合、その結果生じるピクセルは、感光性媒体の縁のと
ころでさらに遠くなり、感光性媒体の中心に向かって相
互に近くなるように位置することになる。それは、ピク
セルをより均一に隔てることになり、それによって、少
なくとも分的に、時にピクセル位置ひずみと呼ばれるも
の（すなわち、スキャナ非線形性によって生じる不均等
なピクセル間隔）を補正する。
【００１５】光源制御回路３０は、光ビーム１４を制御
して走査線２２に沿ってピクセルを生成する電子制御シ
ステムとして役立つ。この制御システムは、たとえば、
公知の構成要素および設計技術を使用して走査線に沿っ
た複数の所望ピクセル位置の各々で光ビームを活性化す
るための制御信号を生成するように構成することができ
る（たとえば、各ピクセル位置の中央部分が、３００ｄ
ｐｉの解像度に対して１／３００インチの間隔で均一に
隔たるか、あるいは、６００ｄｐｉの解像度について１
／６００インチの間隔で均一に隔たる、などなど）。
して走査線２２に沿ってピクセルを生成する電子制御シ
ステムとして役立つ。この制御システムは、たとえば、
公知の構成要素および設計技術を使用して走査線に沿っ
た複数の所望ピクセル位置の各々で光ビームを活性化す
るための制御信号を生成するように構成することができ
る（たとえば、各ピクセル位置の中央部分が、３００ｄ
ｐｉの解像度に対して１／３００インチの間隔で均一に
隔たるか、あるいは、６００ｄｐｉの解像度について１
／６００インチの間隔で均一に隔たる、などなど）。
【００１６】好ましくは、制御システムは、制御信号が
各ピクセル位置について１つのピクセル間隔を定め、ま
た、制御信号によって定められるピクセル間隔がスポッ
ト速度に従って比例して変化する、すなわち、走査線の
両端での周波数が中心に向かう周波数よりも高くなるよ
うに、構成される。その目的のために、制御システム
は、適当な公知の手段によって、たとえば、走査開始
（ＳＯＳ）制御信号、あるいは、公知手段によって生成
される他の同期信号に応答することによって、制御信号
をスポット位置で同期化させ、スポット速度に従うピク
セル間隔を変えてもよい。
各ピクセル位置について１つのピクセル間隔を定め、ま
た、制御信号によって定められるピクセル間隔がスポッ
ト速度に従って比例して変化する、すなわち、走査線の
両端での周波数が中心に向かう周波数よりも高くなるよ
うに、構成される。その目的のために、制御システム
は、適当な公知の手段によって、たとえば、走査開始
（ＳＯＳ）制御信号、あるいは、公知手段によって生成
される他の同期信号に応答することによって、制御信号
をスポット位置で同期化させ、スポット速度に従うピク
セル間隔を変えてもよい。
【００１７】図２は、ラスタ出力式走査システムのピク
セル・クロックによって均等に隔たった一連のピクセル
１０２〜１０４からなる走査線１００を示している。走
査線１００上のこれらのピクセル１０２は、各クロック
・サイクルで均一な格子１０６上に配置され、理想的で
完全な走査非線形性を形成する。
セル・クロックによって均等に隔たった一連のピクセル
１０２〜１０４からなる走査線１００を示している。走
査線１００上のこれらのピクセル１０２は、各クロック
・サイクルで均一な格子１０６上に配置され、理想的で
完全な走査非線形性を形成する。
【００１８】図３は、走査非線形性による、図２の均一
なピクセル配置からの偏差を示す。走査線２００は、図
４のグラフにて概略的に示すように、走査線に沿って均
一なピクセル配置２０６からの距離ｙｉ２０４だけ偏移
した一連のピクセル２０２からなる。
なピクセル配置からの偏差を示す。走査線２００は、図
４のグラフにて概略的に示すように、走査線に沿って均
一なピクセル配置２０６からの距離ｙｉ２０４だけ偏移
した一連のピクセル２０２からなる。
【００１９】実際問題として、ラスタ出力式走査システ
ムの非線形性は小さく、この非線形性は、均一な格子か
らの偏差を生じさせる。走査線に沿った均一なピクセル
配置からのこの逸脱は、走査非線形性と呼ばれる。非線
形性サインの形は、ＲＯＳ毎に異なり、したがって、多
数のＲＯＳレーザープリンタのカラー間の不整合を生じ
させる可能性がある。
ムの非線形性は小さく、この非線形性は、均一な格子か
らの偏差を生じさせる。走査線に沿った均一なピクセル
配置からのこの逸脱は、走査非線形性と呼ばれる。非線
形性サインの形は、ＲＯＳ毎に異なり、したがって、多
数のＲＯＳレーザープリンタのカラー間の不整合を生じ
させる可能性がある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ラスタ
出力走査（ＲＯＳ）システムのピクセル・クロックは走
査線に沿ってピクセル配置を行うように放射光ビームを
変調させる。１つの方法は、ＲＯＳにおける走査線の非
線形性を補正するようにピクセル・クロック周波数偏移
（周波数シフト）を計算する。
出力走査（ＲＯＳ）システムのピクセル・クロックは走
査線に沿ってピクセル配置を行うように放射光ビームを
変調させる。１つの方法は、ＲＯＳにおける走査線の非
線形性を補正するようにピクセル・クロック周波数偏移
（周波数シフト）を計算する。
【００２１】データ平滑化多項式が、走査線に沿ったピ
クセルの非線形性について計算される。第１次数すなわ
ちより高い次数への、多項式に基づく必要な周波数偏移
が、計算され、周波数偏移ルックアップテーブルに格納
される。周波数偏移ルックアップテーブルから計算され
た周波数偏移は、公称ピクセル・クロック周波数を補正
し、光源の放射する光ビームの変調によってＲＯＳの測
定された走査線形性を補正する。
クセルの非線形性について計算される。第１次数すなわ
ちより高い次数への、多項式に基づく必要な周波数偏移
が、計算され、周波数偏移ルックアップテーブルに格納
される。周波数偏移ルックアップテーブルから計算され
た周波数偏移は、公称ピクセル・クロック周波数を補正
し、光源の放射する光ビームの変調によってＲＯＳの測
定された走査線形性を補正する。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明のピクセル・クロックは、
ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムの光源の放射する光
ビームを変調させることによって、走査線に沿った均一
に隔たったピクセル配置を提供するｆ０の公称クロック
周波数を有する。走査線非線形性によって、走査線に沿
ってピクセルの不均一な間隔が生じることになる。本発
明は、ＲＯＳの走査線非線形性に基づいて必要な周波数
偏移Δｆを計算し、公称ピクセル・クロック周波数ｆ０
を補正して走査線に沿った均一に間隔を置いたピクセル
配置を得る方法を提供する。
ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムの光源の放射する光
ビームを変調させることによって、走査線に沿った均一
に隔たったピクセル配置を提供するｆ０の公称クロック
周波数を有する。走査線非線形性によって、走査線に沿
ってピクセルの不均一な間隔が生じることになる。本発
明は、ＲＯＳの走査線非線形性に基づいて必要な周波数
偏移Δｆを計算し、公称ピクセル・クロック周波数ｆ０
を補正して走査線に沿った均一に間隔を置いたピクセル
配置を得る方法を提供する。
【００２３】本願の方法は、以下のようにして走査非線
形性を補正する。すなわち、ａ）実際のＲＯＳ非線形性
データを使用すること、ｂ）データに滑らかな曲線を合
わせること（終了点補正をゼロにさせながら）、ｃ）第
１次数に対して補正周波数偏移を計算すること、そし
て、ｄ）計算した周波数を公称ピクセル・クロック周波
数の小さいFM（周波数変調）として適用して測定走査線
形性を変更することによって補正する。
形性を補正する。すなわち、ａ）実際のＲＯＳ非線形性
データを使用すること、ｂ）データに滑らかな曲線を合
わせること（終了点補正をゼロにさせながら）、ｃ）第
１次数に対して補正周波数偏移を計算すること、そし
て、ｄ）計算した周波数を公称ピクセル・クロック周波
数の小さいFM（周波数変調）として適用して測定走査線
形性を変更することによって補正する。
【００２４】第１に、ＲＯＳの走査非線形性プロファイ
ルを測定する。第２に、走査非線形性に対応するデータ
平滑化多項式を計算する。この平滑化処置は、アクティ
ブ走査の両端で多項式をゼロにすることを含む。第３
に、非線形性を補正するのに必要な周波数偏移を第１次
数について計算し、周波数偏移ルックアップテーブルを
作る。第４に、周波数偏移ルックアップテーブルからの
クロック周波数の計算した補正値を、ピクセル・クロッ
ク周波数を発生する光源制御回路に適用する。次いで、
ピクセル・クロックからの偏移周波数に応答して光源の
放射する光ビームを変調させることによって、ピクセル
をＲＯＳのアクティブ走査線を横切って等間隔で配置す
る。この計算方法は、また、走査線オフセットおよび走
査倍率エラーの補正も可能にする。
ルを測定する。第２に、走査非線形性に対応するデータ
平滑化多項式を計算する。この平滑化処置は、アクティ
ブ走査の両端で多項式をゼロにすることを含む。第３
に、非線形性を補正するのに必要な周波数偏移を第１次
数について計算し、周波数偏移ルックアップテーブルを
作る。第４に、周波数偏移ルックアップテーブルからの
クロック周波数の計算した補正値を、ピクセル・クロッ
ク周波数を発生する光源制御回路に適用する。次いで、
ピクセル・クロックからの偏移周波数に応答して光源の
放射する光ビームを変調させることによって、ピクセル
をＲＯＳのアクティブ走査線を横切って等間隔で配置す
る。この計算方法は、また、走査線オフセットおよび走
査倍率エラーの補正も可能にする。
【００２５】本発明における第１ステップは、最小二乗
回帰のような技術によってＲＯＳの走査線に沿った不均
一なピクセル配置のデータに多項式曲線を近似させ、重
み付けあるいは区分的多項式近似のいずれかによって端
点ＳＯＳ、ＥＯＳをゼロにすることである。
回帰のような技術によってＲＯＳの走査線に沿った不均
一なピクセル配置のデータに多項式曲線を近似させ、重
み付けあるいは区分的多項式近似のいずれかによって端
点ＳＯＳ、ＥＯＳをゼロにすることである。
【００２６】多項式曲線は、他の技術、たとえば、Give
ns、HouseholderおよびCholeskyによって、データに近
似させることができる。
ns、HouseholderおよびCholeskyによって、データに近
似させることができる。
【００２７】図５Ａ及び図６Ａのプロット・グラフは、
２の異なったＲＯＳについての２つの代表的な走査非線
形性曲線である。２つのＲＯＳについての走査非線形性
曲線は、異なった形状となっており、したがって、ＲＯ
Ｓ対ＲＯＳの偏差を示している。
２の異なったＲＯＳについての２つの代表的な走査非線
形性曲線である。２つのＲＯＳについての走査非線形性
曲線は、異なった形状となっており、したがって、ＲＯ
Ｓ対ＲＯＳの偏差を示している。
【００２８】非線形性について補正された周波数偏移Δ
ｆ（公称クロック周波数ｆ０からのもの）は、以下に示
すように第１次数について計算される： Δｆ＝ｆ０＊ｄｙ／ｄｘ [式１] ここで、ｄｙ／ｄｘは、多項式近似の勾配であり、走査
線に沿ったピクセルについての測定した走査線形性曲線
ｙ対走査距離ｘから計算される。多項式近似についての
第２の利点は、１サイズのサンプリング間隔（サンプリ
ング率）でデータを獲得でき、また、異なったサンプリ
ング間隔（サンプリング率）でデータを利用することが
できるということである。
ｆ（公称クロック周波数ｆ０からのもの）は、以下に示
すように第１次数について計算される： Δｆ＝ｆ０＊ｄｙ／ｄｘ [式１] ここで、ｄｙ／ｄｘは、多項式近似の勾配であり、走査
線に沿ったピクセルについての測定した走査線形性曲線
ｙ対走査距離ｘから計算される。多項式近似についての
第２の利点は、１サイズのサンプリング間隔（サンプリ
ング率）でデータを獲得でき、また、異なったサンプリ
ング間隔（サンプリング率）でデータを利用することが
できるということである。
【００２９】アクティブ走査線を横切る光ビームの平均
走査スポット速度ｖ０は、 ｖ０＝（ｘｅｏａ−ｘｓｏａ）／（Ｔｓｏａ−Ｔｅｏａ） [式２] であり、ここで、ｘｓｏａは、ＳＯＳでのアクティブ走
査の開始位置であり、ｘｅｏａは、ＥＯＳでのアクティ
ブ走査の終了位置であり、Ｔｓｏａは、ＳＯＳでのアク
ティブ走査の開始時刻であり、Ｔｅｏａは、ＥＯＳでの
アクティブ走査の終了時刻である。すべての時間は、Ｓ
ＯＳ（「走査開始」）ＲＯＳ同期信号から測る。
走査スポット速度ｖ０は、 ｖ０＝（ｘｅｏａ−ｘｓｏａ）／（Ｔｓｏａ−Ｔｅｏａ） [式２] であり、ここで、ｘｓｏａは、ＳＯＳでのアクティブ走
査の開始位置であり、ｘｅｏａは、ＥＯＳでのアクティ
ブ走査の終了位置であり、Ｔｓｏａは、ＳＯＳでのアク
ティブ走査の開始時刻であり、Ｔｅｏａは、ＥＯＳでの
アクティブ走査の終了時刻である。すべての時間は、Ｓ
ＯＳ（「走査開始」）ＲＯＳ同期信号から測る。
【００３０】放射された光ビームを変調させるべく光源
制御回路で使用するために、式１は時間の関数としてプ
ロットされる。 ｔ−Ｔｓｏａ＝（ｘ−ｘｓｏａ）／v０ [式３] 式３は、図５Ｂ及び図６Ｂプロット・グラフ（補正周波
数対相対的時間）について使用する。
制御回路で使用するために、式１は時間の関数としてプ
ロットされる。 ｔ−Ｔｓｏａ＝（ｘ−ｘｓｏａ）／v０ [式３] 式３は、図５Ｂ及び図６Ｂプロット・グラフ（補正周波
数対相対的時間）について使用する。
【００３１】周波数偏移の変化率は、 ｄΔｆ／ｄｔ＝ｖ０＊ｆ０＊（ｄ2ｙ／ｄ2ｘ） [式４] ここで、（ｄ2ｙ／ｄ2ｘ）の第３因数は、測定走査非線
形性に対する多項式曲線近似の第２導関数である。
形性に対する多項式曲線近似の第２導関数である。
【００３２】ピクセル・クロック周波数ｆ０は、アクテ
ィブ走査の外側にある公称値ｆ０であり、図７のグラフ
に示すようにアクティブ走査における、式１に従ってΔ
ｆだけ偏移されたものと仮定する。図７は、本発明のピ
クセル・クロック周波数を偏移させることによる第１次
数走査線非線形性補正を示している。
ィブ走査の外側にある公称値ｆ０であり、図７のグラフ
に示すようにアクティブ走査における、式１に従ってΔ
ｆだけ偏移されたものと仮定する。図７は、本発明のピ
クセル・クロック周波数を偏移させることによる第１次
数走査線非線形性補正を示している。
【００３３】走査線における端点ＳＯＳ、ＥＯＳでの周
波数偏移の勾配には不連続性がある。実際問題として、
光源制御回路のバンド幅は、式１における周波数変化の
個別のサンプリングを平滑化するフィルタリングによっ
て制限される。この周波数変化は、ピクセル・クロック
期間の時間増分あるいはピクセル・クロック期間の或る
倍数で調整される。しかしながら、周波数偏移Δｆおよ
び周波数偏移の勾配は、以下のようにしてゼロにするこ
とができる。すなわち、ａ）アクティブ走査の両端付近
のいくつかの点を重み付けすること、あるいは、ｂ）付
けたりの条件としてｘｓｏａおよびｘｅｏａでのゼロ勾
配と共に非線形性曲線の区分的近似を使用することによ
ってゼロにすることができる。
波数偏移の勾配には不連続性がある。実際問題として、
光源制御回路のバンド幅は、式１における周波数変化の
個別のサンプリングを平滑化するフィルタリングによっ
て制限される。この周波数変化は、ピクセル・クロック
期間の時間増分あるいはピクセル・クロック期間の或る
倍数で調整される。しかしながら、周波数偏移Δｆおよ
び周波数偏移の勾配は、以下のようにしてゼロにするこ
とができる。すなわち、ａ）アクティブ走査の両端付近
のいくつかの点を重み付けすること、あるいは、ｂ）付
けたりの条件としてｘｓｏａおよびｘｅｏａでのゼロ勾
配と共に非線形性曲線の区分的近似を使用することによ
ってゼロにすることができる。
【００３４】本発明は、周波数非線形性を計算するため
に、以下の付加的なプリンタ要件に拡張可能である。す
なわち、ａ）SOAの時間オフセットを使用して計算表に
ついて開始位置をオフセットすること、そして、ｂ）公
称値からのパラメータとしてｆ０を調整することによっ
てＲＯＳ毎の変動走査倍率を補正することである。これ
ら２つの調整についての情報は、レーザープリンタのセ
ンサから得られる。
に、以下の付加的なプリンタ要件に拡張可能である。す
なわち、ａ）SOAの時間オフセットを使用して計算表に
ついて開始位置をオフセットすること、そして、ｂ）公
称値からのパラメータとしてｆ０を調整することによっ
てＲＯＳ毎の変動走査倍率を補正することである。これ
ら２つの調整についての情報は、レーザープリンタのセ
ンサから得られる。
【００３５】本発明は、また、非線形性補正周波数につ
いての計算向上を可能にする多数回反復アルゴリズムを
提供する。
いての計算向上を可能にする多数回反復アルゴリズムを
提供する。
【００３６】式１、４の周波数偏移を利用することによ
って、走査線に沿ったピクセル配置の残留非線形性ｙｉ
及びデータ平滑化多項式曲線の対応する勾配（ｄｙ／ｄ
ｘ）ｉを測定することによって、第２の反復が実施され
る。したがって、第２反復周波数補正は、次のように与
えられる。 Δｆｉ＝ｆ０＊（ｄｙｉ／ｄｘ）ｉ [式５] この結果が図８に示してあり、図８は、第１次数反復後
の残留非線形性ｙｉを示している。
って、走査線に沿ったピクセル配置の残留非線形性ｙｉ
及びデータ平滑化多項式曲線の対応する勾配（ｄｙ／ｄ
ｘ）ｉを測定することによって、第２の反復が実施され
る。したがって、第２反復周波数補正は、次のように与
えられる。 Δｆｉ＝ｆ０＊（ｄｙｉ／ｄｘ）ｉ [式５] この結果が図８に示してあり、図８は、第１次数反復後
の残留非線形性ｙｉを示している。
【００３７】したがって、第２次数に対して必要なクロ
ック周波数は、 ｆ２ｉ＝ｆ０＋Δｆｌｉ＋Δｆ２ｉ [式６] である。
ック周波数は、 ｆ２ｉ＝ｆ０＋Δｆｌｉ＋Δｆ２ｉ [式６] である。
【００３８】図９は、本発明の第２次数反復後にピクセ
ル・クロック周波数を偏移させることによって行った走
査線非線形性補正を示している。
ル・クロック周波数を偏移させることによって行った走
査線非線形性補正を示している。
【００３９】同様に、必要に応じて、アルゴリズムの反
復をより高い次数について続けてもよい。残余の測定ま
たはシミュレーションは、各反復前に完了す。第n番目
の次数の反復は、次のように与えられる。
復をより高い次数について続けてもよい。残余の測定ま
たはシミュレーションは、各反復前に完了す。第n番目
の次数の反復は、次のように与えられる。
【００４０】 Δｆｎｉ＝ｆ０＊（ｄｙ(n-i)／ｄｘ）ｉ [式７] ｆ２ｉ＝ｆ０＋Δｆｌｉ＋Δｆ２ｉ＋・・・・Δｆｎｉ [式８] 本発明は、ＲＯＳの走査線非線形性に基づいて必要な周
波数偏移Δｆを計算して、公称ピクセル・クロック周波
数ｆ０を修正し、走査線に沿った均一な間隔のピクセル
配置を得る方法を提供する。
波数偏移Δｆを計算して、公称ピクセル・クロック周波
数ｆ０を修正し、走査線に沿った均一な間隔のピクセル
配置を得る方法を提供する。
【００４１】周波数偏移Δｆは、ＲＯＳの走査線非線形
性ピクセル配置に基づいてデータ平滑化多項式曲線の第
１次数あるいはより高い次数の反復から計算される。デ
ータ平滑化多項式曲線は、前記走査線に沿った走査ピク
セルの開始の周波数偏移Δｆをゼロにし、前記走査線に
沿った走査ピクセルの終了の周波数偏移Δｆをゼロにす
る。
性ピクセル配置に基づいてデータ平滑化多項式曲線の第
１次数あるいはより高い次数の反復から計算される。デ
ータ平滑化多項式曲線は、前記走査線に沿った走査ピク
セルの開始の周波数偏移Δｆをゼロにし、前記走査線に
沿った走査ピクセルの終了の周波数偏移Δｆをゼロにす
る。
【００４２】周波数偏移Δｆは、周波数偏移ルックアッ
プテーブルに格納され、光源制御回路に適用されるよう
に公称ピクセル・クロック周波数ｆ０を修正するのに用
いられる。ピクセル・クロックおよび光源制御回路は、
ＲＯＳの光源が放射する光ビームを変調し、走査線を横
切って等間隔に置かれるピクセルを提供する。
プテーブルに格納され、光源制御回路に適用されるよう
に公称ピクセル・クロック周波数ｆ０を修正するのに用
いられる。ピクセル・クロックおよび光源制御回路は、
ＲＯＳの光源が放射する光ビームを変調し、走査線を横
切って等間隔に置かれるピクセルを提供する。
【図１】従来のラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムの概
略側面図である。
略側面図である。
【図２】走査線に沿った理想化されたピクセル配置の側
面図である。
面図である。
【図３】走査線に沿った非線形ピクセル配置の側面図で
ある。
ある。
【図４】図３のピクセル配置の走査非線形性を測定する
グラフである。
グラフである。
【図５Ａ】第１のラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムに
ついての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
ついての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
【図５Ｂ】第１のラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムに
ついての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
ついての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
【図６Ａ】第２ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムにつ
いての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
いての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
【図６Ｂ】第２ラスタ出力走査（ＲＯＳ）システムにつ
いての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
いての走査非線形性曲線を示しているグラフである。
【図７】本発明のピクセル・クロック周波数を偏移させ
ることによる走査線非線形性補正を示しているグラフで
ある。
ることによる走査線非線形性補正を示しているグラフで
ある。
【図８】本発明のピクセル・クロック周波数を偏移させ
ることによって走査線非線形性補正の第１次数反復後の
残留非線形性ｙｉを示しているグラフである。
ることによって走査線非線形性補正の第１次数反復後の
残留非線形性ｙｉを示しているグラフである。
【図９】本発明の第２次数反復後にピクセル・クロック
周波数を偏移させることによる走査線非線形性補正を示
しているグラフである。
周波数を偏移させることによる走査線非線形性補正を示
しているグラフである。
１０ 従来のラスタ出力式走査（ＲＯＳ）システム １２ 光源 １４ 光ビーム １６ 走査手段（ポリゴンミラー） ２０ 感光性媒体 ２２ 走査線 ２４ 光反射ファセット ２６ 回転軸線 ３０ 画像出力用光源制御回路 ３２ コリメート用レンズ ３４ クロス・スキャン円柱レンズ ３６ ｆ−θ走査レンズ ４０ 負の平球形レンズ ４２ 正の平球形レンズ ４４ クロス・スキャン円柱レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モハマッド エイチ ラーナヴァード アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90275 ランチョー パロス ヴァーデス リッチヘヴン コート 28311
Claims (1)
- 【請求項１】 ラスタ出力式走査（ＲＯＳ）システムに
おいて、 変調光ビームを放射する光源と、前記変調光ビームを走
査線に沿って感光性媒体に反射する回転式ポリゴンミラ
ーと、前記光ビームを変調するための変調回路とを包含
し、 前記変調回路が、ｆ０の公称クロック周波数を生成して
前記走査線に沿って一様に間隔を置いてピクセルを配置
するピクセル・クロックを有し、該ピクセル・クロック
が、周波数偏移ルックアップテーブルを有し、該周波数
ルックアップテーブルが、前記走査線に沿った前記ピク
セルの非線形性を補正するように、前記公称クロック周
波数ｆ０を修正するための周波数偏移Δｆを提供してお
り、前記周波数偏移は、前記走査線に沿った前記ピクセ
ルの非線形位置についてのデータ平滑化多項式曲線から
計算されることを特徴とするラスタ出力式走査システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/467568 | 1999-12-20 | ||
| US09/467,568 US6178031B1 (en) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Raster output scanning system having scan line non-linearity compensation means |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228415A true JP2001228415A (ja) | 2001-08-24 |
| JP4486745B2 JP4486745B2 (ja) | 2010-06-23 |
Family
ID=23856242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000376851A Expired - Fee Related JP4486745B2 (ja) | 1999-12-20 | 2000-12-12 | ラスタ出力式走査（ｒｏｓ）システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6178031B1 (ja) |
| JP (1) | JP4486745B2 (ja) |
| CA (1) | CA2327009C (ja) |
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| JP2016120667A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置及び光束の走査位置の補正方法 |
| JP2017107036A (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 株式会社ニコン | パターン描画装置、およびパターン描画方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7724925B2 (en) * | 1999-12-02 | 2010-05-25 | Thermal Wave Imaging, Inc. | System for generating thermographic images using thermographic signal reconstruction |
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