JP2001281571A - Synchronizing signal generating device and optical scanner - Google Patents

Synchronizing signal generating device and optical scanner

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JP2001281571A
JP2001281571A JP2000092318A JP2000092318A JP2001281571A JP 2001281571 A JP2001281571 A JP 2001281571A JP 2000092318 A JP2000092318 A JP 2000092318A JP 2000092318 A JP2000092318 A JP 2000092318A JP 2001281571 A JP2001281571 A JP 2001281571A
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light beam
level
detection signal
delay
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JP2000092318A
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Japanese (ja)
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Akira Ishii
昭 石井
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a synchronizing signal from which the influence of external noise is eliminated regardless of the scanning speed of a light beam. SOLUTION: Photodiodes 44A and 44B are arranged so that the light beam successively passes the light receiving surfaces of the photodiodes 44A and 44B (see (A)), and output A from the photodiode 44A and output B from the photodiode 44B (see (B)) are respectively inputted into a comparator (see (C)). Then, a detection signal (see (D)) staying at a high level in a period when the signal level of the output A is higher than that of the output B is generated, a delay signal (see (E)) obtained by delaying the detection signal by a specified time is generated, and an SOS signal (see (F)) equivalent to the AND of the detection signal and the delay signal is obtained. The light beam is modulated by setting timing that the SOS signal transits from the high level to a low level as reference.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は同期信号生成装置及
び光学走査装置に係り、特に、被走査体上を走査するよ
うに光ビームを偏向させる光学走査装置、及び光ビーム
の走査と同期したタイミングで所定の処理を行うための
同期信号を生成する同期信号生成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronizing signal generating device and an optical scanning device, and more particularly, to an optical scanning device for deflecting a light beam so as to scan an object to be scanned, and a timing synchronized with the scanning of the light beam. The present invention relates to a synchronization signal generation device that generates a synchronization signal for performing a predetermined process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子写真プロセスに従って画
像を形成する画像形成装置(例えば複写機、プリンタ、
ファクシミリ装置、或いはこれらの複合機)において、
帯電された感光体を形成すべき画像に応じて露光し感光
体上に静電潜像を形成させるための露光装置としては、
レーザダイオード(LD)等の光源から射出される光ビ
ームを形成すべき画像に応じて変調し、変調した光ビー
ムをポリゴンミラー等の偏向手段によって偏向して感光
体上で走査させる構成の光学走査装置が広く用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus (for example, a copying machine, a printer,
Facsimile machine or these multifunction machines)
As an exposure device for exposing a charged photoconductor according to an image to be formed and forming an electrostatic latent image on the photoconductor,
Optical scanning in which a light beam emitted from a light source such as a laser diode (LD) is modulated according to an image to be formed, and the modulated light beam is deflected by a deflecting means such as a polygon mirror to scan on a photoconductor. The device is widely used.

【0003】この種の光学走査装置では、光ビームの走
査と同期したタイミングで光ビームの変調を行うため
に、光ビームの走査範囲のうち走査開始側端部(SO
S)に相当する方向に光ビームが偏向されたときに、該
光ビームが入射されるように配置された光センサ(SO
Sセンサ)が設けられており、このSOSセンサから
は、光ビームを受光する毎にパルス状の信号レベルの変
化(検知パルス)が生ずる同期信号が出力される。光ビ
ームの各回の走査における光ビームの変調は、同期信号
に同期したタイミングで(詳しくは同期信号に検知パル
スが発生してから所定時間経過後に)開始される。
In this type of optical scanning device, in order to modulate the light beam at a timing synchronized with the scanning of the light beam, the scanning start side end (SO
S) when the light beam is deflected in the direction corresponding to (S), the light sensor (SO
An S sensor is provided, and the SOS sensor outputs a synchronization signal in which a pulse-shaped signal level change (detection pulse) occurs each time a light beam is received. The modulation of the light beam in each scan of the light beam is started at a timing synchronized with the synchronization signal (specifically, after a lapse of a predetermined time after a detection pulse is generated in the synchronization signal).

【0004】ところで、上記のように、同期信号は光ビ
ームの各回の走査における変調開始タイミングを規定す
る信号であるので、SOSセンサが光ビームを受光して
いない期間に外来ノイズが混入することで、同期信号の
信号レベルに外来ノイズに相当するパルス状の変化が生
ずると、光ビームの変調開始タイミングに乱れが生じ、
画像形成装置によって形成される画像に見苦しいノイズ
が加わったり筋状の画質欠陥が生ずることがあった。
[0004] As described above, since the synchronization signal is a signal that defines the modulation start timing in each scan of the light beam, extraneous noise is mixed during the period when the SOS sensor is not receiving the light beam. When a pulse-like change corresponding to external noise occurs in the signal level of the synchronization signal, the modulation start timing of the light beam is disturbed,
In some cases, unsightly noise is added to an image formed by the image forming apparatus, or a streak-like image quality defect occurs.

【0005】上記の問題を解決するために、特許第28
80120号には、同期検知器から同期検知信号(検知
パルス)が出力されると、一定周波数のクロックパルス
をカウンタによって計数して同期信号の周期に応じたマ
スク信号を生成し、生成したマスク信号によって次の検
知パルスにゲートをかけることで、検知パルスが発生す
るであろう期間以外の期間におけるノイズによる誤動作
を防止する技術が開示されている。
[0005] In order to solve the above-mentioned problem, Patent No. 28
No. 80120, when a synchronization detection signal (detection pulse) is output from a synchronization detector, a clock pulse of a constant frequency is counted by a counter to generate a mask signal according to the cycle of the synchronization signal, and the generated mask signal A technique is disclosed in which a gate is applied to the next detection pulse to prevent a malfunction due to noise in a period other than a period in which the detection pulse will be generated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
技術ではマスク信号を生成するカウンタが誤動作する等
によってゲートタイミングが一旦乱れると、乱れたタイ
ミングが復帰しなかったり、乱れたタイミングが復帰し
たとしてもその間に形成された画像に乱れが生ずるとい
う問題がある。また、光ビームの走査速度を複数種の速
度に変更設定可能な光学走査装置では、光ビームの走査
速度が変更されると同期信号の周期も変化するので、カ
ウンタにおける計数値を光ビームの現在の走査速度に応
じて変更設定する必要があり、装置構成が複雑化すると
いう問題がある。更に、光ビームの走査速度を増速又は
減速している最中には同期信号の周期も連続的に変化す
るので、ゲート動作を停止させる必要があり、この間に
外来ノイズが混入すると誤動作する可能性がある。
However, in the above technique, once the gate timing is disturbed due to malfunction of the counter for generating the mask signal or the like, the disturbed timing does not return or even if the disturbed timing returns. There is a problem that an image formed during that time is disturbed. Further, in an optical scanning device capable of changing the scanning speed of the light beam to a plurality of speeds, if the scanning speed of the light beam is changed, the period of the synchronization signal also changes. It is necessary to change and set according to the scanning speed, and there is a problem that the device configuration becomes complicated. Furthermore, since the period of the synchronizing signal changes continuously while the scanning speed of the light beam is being increased or decreased, the gate operation needs to be stopped, and malfunction may occur if external noise is mixed during this period. There is.

【0007】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、光ビームの走査速度に拘わらず、外来ノイズの影響
を排除した同期信号を生成することができる同期信号生
成装置を得ることが目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a synchronizing signal generating apparatus capable of generating a synchronizing signal excluding the influence of external noise regardless of the scanning speed of a light beam. Is the purpose.

【0008】また本発明は、光ビームの走査速度に拘わ
らず、外来ノイズの影響を受けることなく一定のタイミ
ングで光ビームを変調することができる光学走査装置を
得ることが目的である。
Another object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of modulating a light beam at a fixed timing without being affected by external noise, regardless of the scanning speed of the light beam.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明に係る同期信号生成装置は、被走
査体上を走査するように偏向手段によって偏向された光
ビームを該光ビームの走査範囲内の特定位置で検出し、
前記光ビームが前記特定位置を通過している期間には第
1の信号レベルになり、それ以外の期間には第2の信号
レベルになる検出信号を生成する検出信号生成手段と、
前記検出信号に基づいて、信号レベルの変化が前記検出
信号に対して所定時間遅れた遅延信号を生成する遅延手
段と、前記検出信号及び前記遅延信号に基づいて、前記
検出信号及び前記遅延信号が共に第1の信号レベルにな
っている期間とそれ以外の期間とで信号レベルが相違す
る同期信号を生成する同期信号生成手段と、を含んで構
成されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a synchronizing signal generating apparatus for converting a light beam deflected by a deflecting means so as to scan an object to be scanned. Detection at a specific position within the beam scanning range,
Detection signal generation means for generating a detection signal having a first signal level during a period in which the light beam passes through the specific position and a second signal level in other periods;
A delay unit configured to generate a delay signal in which a change in signal level is delayed by a predetermined time with respect to the detection signal based on the detection signal; and the detection signal and the delay signal are determined based on the detection signal and the delay signal. And a synchronizing signal generating means for generating a synchronizing signal having a signal level different between a period in which both are at the first signal level and a period other than the first signal level.

【0010】請求項1記載の発明に係る検出信号生成手
段は、被走査体上を走査するように偏向手段によって偏
向された光ビームを光ビームの走査範囲内の特定位置で
検出し、光ビームが特定位置を通過している期間には第
1の信号レベルになり、それ以外の期間には第2の信号
レベルになる検出信号を生成する。ところで、この検出
信号は、光ビームが特定位置を通過している期間以外の
期間(検出信号が第2の信号レベルになっている期間)
にも、外来ノイズの影響により、外来ノイズに相当する
パルス状の信号レベルの変化が生じ、信号レベルが瞬間
的に第1の信号レベルになることがある。
The detection signal generating means according to the first aspect of the present invention detects a light beam deflected by the deflecting means so as to scan the object to be scanned at a specific position within a scanning range of the light beam, and detects the light beam. Generates a detection signal having a first signal level during a period when the signal passes through a specific position, and a second signal level during other periods. Incidentally, this detection signal is a period other than a period during which the light beam passes through the specific position (a period during which the detection signal is at the second signal level).
In addition, a pulse-like signal level change corresponding to the external noise occurs due to the influence of the external noise, and the signal level may instantaneously become the first signal level.

【0011】これに対し、請求項1記載の発明に係る遅
延手段は、検出信号に基づいて、信号レベルの変化が検
出信号に対して所定時間遅れた遅延信号を生成し、同期
信号生成手段は、検出信号及び遅延信号に基づいて、検
出信号及び遅延信号が共に第1の信号レベルになってい
る期間とそれ以外の期間とで信号レベルが相違する同期
信号を生成する。
On the other hand, the delay means according to the first aspect of the present invention generates a delay signal having a change in signal level delayed by a predetermined time with respect to the detection signal based on the detection signal. , Based on the detection signal and the delay signal, a synchronization signal having a signal level different between a period in which the detection signal and the delay signal are both at the first signal level and a period other than the first signal level.

【0012】検出信号の信号レベルに、外来ノイズに相
当するパルス状の変化が生じたときの信号レベルの変化
期間は、殆どの場合、数n秒程度の非常に短い期間であ
ることが本願発明者によって確認されている。従って、
遅延手段による遅延時間(所定時間)を適切に定める
(例えば外来ノイズに相当する信号レベルの変化が検出
信号に生じたときの信号レベルの変化期間よりも長くす
る等)ことにより、検出信号の信号レベルが外来ノイズ
の影響によって瞬間的に第1の信号レベルになったとし
ても、検出信号及び遅延信号が共に第1の信号レベルに
なることを防止することができ、光ビームの走査速度に
拘わらず、光ビームが特定位置を通過している期間以外
の期間に、外来ノイズの影響で同期信号の信号レベルが
変化することを防止することができる。
In the present invention, the change period of the signal level when a pulse-like change corresponding to external noise occurs in the signal level of the detection signal is, in most cases, a very short period of about several nanoseconds. Has been confirmed by Therefore,
By appropriately setting the delay time (predetermined time) by the delay means (for example, making the signal level change period longer than the signal level change period when the change in the signal level corresponding to the external noise occurs in the detection signal), Even if the level instantaneously becomes the first signal level due to the influence of the external noise, it is possible to prevent both the detection signal and the delay signal from becoming the first signal level, and to be independent of the scanning speed of the light beam. In other words, it is possible to prevent the signal level of the synchronization signal from changing due to the influence of external noise during a period other than the period when the light beam passes through the specific position.

【0013】一方、検出信号が第1の信号レベルになっ
ている期間は光ビームの走査速度に応じて変化するもの
の短くても数百n秒であり、外来ノイズの影響で検出信
号の信号レベルが変化している期間と比較して明らかに
長い。従って、遅延手段による遅延時間(所定時間)を
適切に定める(例えば検出信号が第1の信号レベルにな
っている期間よりも短くする等)ことにより、光ビーム
の走査速度に拘わらず、光ビームが特定位置を通過する
際に検出信号及び遅延信号が共に第1の信号レベルにな
る期間を生じさせることができる。
On the other hand, the period during which the detection signal is at the first signal level varies depending on the scanning speed of the light beam, but is at least several hundred nanoseconds, and the signal level of the detection signal is affected by external noise. Is obviously longer than the period during which it is changing. Therefore, by appropriately setting the delay time (predetermined time) by the delay means (for example, making it shorter than the period during which the detection signal is at the first signal level), the light beam can be output regardless of the scanning speed of the light beam. When the signal passes through the specific position, a period in which the detection signal and the delay signal are both at the first signal level can be generated.

【0014】これにより、光ビームが特定位置を通過し
ている期間(詳しくは、検出信号が第1の信号レベルに
なって所定時間経過してから、検出信号が第1の信号レ
ベルから第2の信号レベルへ変化する迄の期間)におけ
る同期信号の信号レベルは、光ビームの走査速度に拘わ
らず、それ以外の期間における信号レベルと相違するこ
とになる。従って、請求項1記載の発明によれば、光ビ
ームの走査速度が変更されたとしても遅延手段による遅
延時間を変更することなく、外来ノイズの影響を排除し
た同期信号を生成することができる。
Thus, during a period during which the light beam passes through the specific position (specifically, after the detection signal has reached the first signal level and a predetermined time has elapsed, the detection signal is changed from the first signal level to the second signal level). The signal level of the synchronizing signal during the period until the signal level changes to the other signal level differs from the signal level in other periods regardless of the scanning speed of the light beam. Therefore, according to the first aspect of the present invention, even if the scanning speed of the light beam is changed, it is possible to generate the synchronization signal without the influence of the external noise without changing the delay time by the delay unit.

【0015】なお、本発明に係る遅延手段は、検出信号
を所定時間遅延させる遅延回路(例えばCR時定数回路
や論理ゲートによる遅延回路)等の簡易な構成の回路に
よって実現することができる。また、本発明に係る同期
信号生成手段についても論理回路等の簡易な構成の回路
によって実現することができる。例えば第1の信号レベ
ルがハイレベル、第2の信号レベルがローレベルである
とすると、同期信号生成手段は論理積(AND)を演算
する論理回路によって構成することができ、例えば第1
の信号レベルがローレベル、第2の信号レベルがハイレ
ベルであるとすると、同期信号生成手段は否定論理積
(NAND)を演算する論理回路によって構成すること
ができる。
The delay means according to the present invention can be realized by a circuit having a simple configuration such as a delay circuit (for example, a CR time constant circuit or a delay circuit using a logic gate) for delaying a detection signal for a predetermined time. Further, the synchronization signal generating means according to the present invention can also be realized by a circuit having a simple configuration such as a logic circuit. For example, assuming that the first signal level is at a high level and the second signal level is at a low level, the synchronizing signal generation means can be constituted by a logic circuit for calculating a logical product (AND).
Assuming that the signal level is low and the second signal level is high, the synchronizing signal generation means can be constituted by a logic circuit that performs a NAND operation (NAND).

【0016】また、光ビームの走査速度が変更された
り、光ビームの走査速度が増速又は減速されることで検
出信号の周期が変化した場合にも、特許第288012
0号のようにカウンタに設定する計数値を変更設定する
等の処理も不要である。従って本発明は、外来ノイズの
影響を排除することを、簡易な構成によって実現でき
る、という効果も有する。
Further, when the scanning speed of the light beam is changed, or when the scanning speed of the light beam is increased or decreased, the period of the detection signal is changed, Japanese Patent No. 288012 is also disclosed.
Processing such as changing the count value set in the counter as in No. 0 is not required. Therefore, the present invention also has an effect that the influence of external noise can be eliminated with a simple configuration.

【0017】なお、本発明において、遅延手段による遅
延時間(本発明に係る所定時間)としては、例えば請求
項2に記載したように、検出信号が第1の信号レベルに
なっている期間の最小値(例えば光ビームの走査速度が
複数種存在する態様において最も速い走査速度に対応す
る値)よりも短く、かつ外来ノイズに相当する信号レベ
ルの変化が検出信号に生じたときの信号レベルの通常の
変化期間よりも長い時間を用いることができる。
In the present invention, the delay time by the delay means (the predetermined time according to the present invention) is, for example, the minimum of the period during which the detection signal is at the first signal level. The value of the signal level when the detection signal is shorter than a value (for example, a value corresponding to the fastest scanning speed in a mode in which a plurality of types of light beam scanning exist) and a change in the signal level corresponding to external noise occurs in the detection signal. Can be used for a time longer than the change period.

【0018】具体的には、一般的な光学走査装置におい
て、光ビームの走査範囲内の特定位置を通過するときに
光ビームが入射されるように光電変換素子を配置したと
きに、光ビームが特定位置を通過することに伴って、前
記光電変換素子から出力される検出信号のレベルが変化
している期間は最小でも300n秒程度であり、電磁波
等によって検出信号に生ずる外来ノイズに相当する信号
レベルの変化の殆どが数n秒程度のパルス幅であること
を勘案すると、遅延手段による遅延時間(本発明に係る
所定時間)は、請求項3に記載したように、50n秒〜
200n秒の範囲内の時間とすることができる。
More specifically, in a general optical scanning device, when a photoelectric conversion element is arranged so that the light beam enters when passing through a specific position within the scanning range of the light beam, the light beam is The period during which the level of the detection signal output from the photoelectric conversion element changes as it passes through the specific position is at least about 300 nsec, and is a signal corresponding to external noise generated in the detection signal due to electromagnetic waves or the like. Considering that most of the level change has a pulse width of about several nanoseconds, the delay time (predetermined time according to the present invention) by the delay means is, as described in claim 3, from 50 nanoseconds to
The time can be in the range of 200 ns.

【0019】遅延手段による遅延時間を上記のように設
定することで、光ビームの走査速度が速い場合にも、遅
延信号が第2の信号レベルから第1の信号レベルに変化
する前に検出信号が第1の信号レベルから第2の信号レ
ベルへ変化することで、検出信号及び遅延信号が共に第
1の信号レベルになる期間が生じず、光ビームが特定位
置を通過している間に同期信号の信号レベルが生じなく
なることを回避できると共に、外来ノイズの影響を確実
に排除することができる。
By setting the delay time of the delay means as described above, even when the scanning speed of the light beam is high, the detection signal is not changed before the delay signal changes from the second signal level to the first signal level. Changes from the first signal level to the second signal level, so that there is no period during which both the detection signal and the delay signal are at the first signal level, and the synchronization is performed while the light beam passes through the specific position. It is possible to avoid that the signal level of the signal does not occur, and it is possible to reliably eliminate the influence of external noise.

【0020】ところで、本発明に係る検出信号生成手段
は、例えば特定位置を通過する光ビームが受光面を横切
るように配置された単一の光電変換素子を含んで構成す
ることができる。この光電変換素子から出力される信号
の信号レベルは、受光面に光ビームが入射されていない
ときには第2の信号レベルになり、光電変換素子の受光
面を光ビームが横切る際には、前記受光面上の光ビーム
が照射されている領域の面積の増減に応じて、或る変化
率で第2の信号レベルから第1の信号レベルへ又はその
逆に変化する。
Incidentally, the detection signal generating means according to the present invention can be configured to include, for example, a single photoelectric conversion element arranged so that a light beam passing a specific position crosses a light receiving surface. The signal level of the signal output from the photoelectric conversion element becomes the second signal level when the light beam is not incident on the light receiving surface, and when the light beam crosses the light receiving surface of the photoelectric conversion element, The second signal level changes from the second signal level to the first signal level at a certain rate of change or vice versa according to the increase or decrease of the area of the area on the surface irradiated with the light beam.

【0021】しかしながら、上記の構成において、光ビ
ームの光量が変化した場合、第1の信号レベルそのもの
が変化すると共に信号レベルの変化率(変化の傾き)も
変化するので、単一の光電変換素子から出力された信号
のレベルを閾値と比較することで検出信号を生成するよ
うにした場合、検出信号の信号レベルが切替わるタイミ
ングでの光ビームの位置が、光ビームの光量によって変
動する可能性がある。
However, in the above configuration, when the light amount of the light beam changes, the first signal level itself changes and the rate of change (gradient of change) of the signal level also changes. If the detection signal is generated by comparing the level of the signal output from the detector with the threshold value, the position of the light beam at the timing when the signal level of the detection signal is switched may vary depending on the light amount of the light beam. There is.

【0022】このため、本発明に係る検出信号生成手段
は、請求項4に記載したように、特定位置を通過する光
ビームが順に受光面を横切るするように配列された一対
の光電変換素子を備え、該一対の光電変換素子から各々
出力される信号のレベルを比較することで検出信号を生
成するように構成することが好ましい。一対の光電変換
素子から各々出力される信号は光ビームの光量の変動に
対して同様の変化を示すので、一対の光電変換素子から
各々出力される信号のレベルを比較して検出信号を生成
することにより、光ビームの光量の変動に拘わらず、光
ビームの照射位置の移動に対して正確なタイミングで信
号レベルが切り替わる検出信号を得ることができる。
For this reason, the detection signal generating means according to the present invention comprises, as described in claim 4, a pair of photoelectric conversion elements arranged so that a light beam passing through a specific position sequentially crosses a light receiving surface. It is preferable that a detection signal is generated by comparing levels of signals output from the pair of photoelectric conversion elements. Since the signals output from the pair of photoelectric conversion elements show the same change with respect to the fluctuation of the light amount of the light beam, the detection signals are generated by comparing the levels of the signals output from the pair of photoelectric conversion elements. Thus, it is possible to obtain a detection signal whose signal level switches at an accurate timing with respect to the movement of the irradiation position of the light beam, irrespective of the fluctuation of the light amount of the light beam.

【0023】請求項5記載の発明に係る光学走査装置
は、光ビームを射出する光源と、前記光源から射出され
た光ビームが被走査体上を走査するように前記光ビーム
を偏向させる偏向手段と、請求項1乃至請求項4の何れ
か1項記載の同期信号生成装置と、前記同期信号生成装
置によって生成された同期信号の信号レベルが、前記検
出信号及び前記遅延信号が共に前記第1の信号レベルに
なっている期間における信号レベルから、それ以外の期
間における信号レベルへ変化したタイミングを基準とし
て、前記光源から射出される光ビームを変調する変調手
段と、を備えたことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source for emitting a light beam; and a deflecting means for deflecting the light beam so that the light beam emitted from the light source scans on the object to be scanned. And a signal level of a synchronization signal generated by the synchronization signal generation device according to any one of claims 1 to 4, wherein both the detection signal and the delay signal are the first signal. And a modulating means for modulating a light beam emitted from the light source with reference to a timing at which the signal level has changed from the signal level during the period of the signal level to the signal level during the other periods. I have.

【0024】請求項5記載の発明に係る光学走査装置
は、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の同期信号
生成装置を備えているので、請求項1乃至請求項4の何
れかの発明と同様に、光ビームの走査速度に拘わらず、
外来ノイズの影響を排除した同期信号を得ることができ
る。
An optical scanning device according to a fifth aspect of the present invention includes the synchronization signal generating device according to any one of the first to fourth aspects. As with the invention, regardless of the scanning speed of the light beam,
It is possible to obtain a synchronization signal from which the influence of external noise has been eliminated.

【0025】また、同期信号生成装置によって生成され
る同期信号の信号レベルは、検出信号及び遅延信号が共
に第1の信号レベルになったとき(すなわち、検出信号
が第1の信号レベルになってから所定時間経過し、遅延
信号も第1の信号レベルになったとき)に変化すると共
に、検出信号が第1の信号レベルから第2の信号レベル
へ変化したときにも変化するが、このうち、検出信号が
第1の信号レベルから第2の信号レベルへ変化すること
に伴って同期信号の信号レベルが変化するタイミングで
は、光ビームの走査速度に拘わらず光ビームは走査範囲
内の常に一定の位置に位置しているが、検出信号が第1
の信号レベルになってから所定時間経過することに伴っ
て同期信号の信号レベルが変化するタイミングでの走査
範囲内における光ビームの位置は、光ビームの走査速度
によって変化する。
The signal level of the synchronizing signal generated by the synchronizing signal generation device is determined when the detection signal and the delay signal both reach the first signal level (ie, when the detection signal reaches the first signal level). After the predetermined time has elapsed from the first signal level, and the detection signal changes from the first signal level to the second signal level. At the timing when the signal level of the synchronizing signal changes as the detection signal changes from the first signal level to the second signal level, the light beam is always constant within the scanning range regardless of the scanning speed of the light beam. , But the detection signal is the first
The position of the light beam in the scanning range at the timing when the signal level of the synchronizing signal changes with the elapse of a predetermined time after the signal level reaches the signal level changes depending on the scanning speed of the light beam.

【0026】上記に基づき、請求項5記載の発明に係る
変調手段は、同期信号生成装置によって生成された同期
信号の信号レベルが、検出信号及び遅延信号が共に第1
の信号レベルになっている期間における信号レベルか
ら、それ以外の期間における信号レベルへ変化したタイ
ミングを基準として光ビームを変調するので、光ビーム
の走査速度に拘わらず、外来ノイズの影響を受けること
なく一定のタイミングで光ビームを変調することができ
る。
[0026] Based on the above, the modulating means according to the invention of claim 5 is characterized in that the signal level of the synchronizing signal generated by the synchronizing signal generating device is such that both the detection signal and the delay signal are the first signal.
Since the light beam is modulated based on the timing at which the signal level changes from the signal level during the period of the signal level to the signal level during the other periods, regardless of the scanning speed of the light beam, it is affected by external noise. It is possible to modulate the light beam at a fixed timing.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下では本発明
に支障のない数値を用いて説明するが、本発明は以下に
記載した数値に限定されるものではないことは言うまで
もない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, description will be made using numerical values that do not hinder the present invention, but it goes without saying that the present invention is not limited to the numerical values described below.

【0028】図1には、本発明に係る同期信号生成装置
を含んで構成された光学走査装置10が示されている。
光学走査装置10は請求項5に記載の光源としてのレー
ザダイオード(LD)12を備えている。LD12の光
ビーム射出側には、コリメータレンズ14、アパーチャ
16、一定の方向(後述する副走査方向に相当する方
向)にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ18、
反射ミラー20が順に配置されており、反射ミラー20
の光ビーム射出側には請求項5に記載の偏向手段として
の回転多面鏡22が配置されている。
FIG. 1 shows an optical scanning device 10 including a synchronization signal generating device according to the present invention.
The optical scanning device 10 includes a laser diode (LD) 12 as a light source according to claim 5. On the light beam emission side of the LD 12, a collimator lens 14, an aperture 16, a cylindrical lens 18 having power only in a certain direction (a direction corresponding to a sub-scanning direction described later),
The reflection mirrors 20 are arranged in order, and the reflection mirror 20
A rotary polygon mirror 22 as a deflecting means according to the fifth aspect is disposed on the light beam emission side of (5).

【0029】LD12から射出された光ビームは、コリ
メータレンズ14によって平行光束とされ、アパーチャ
16によって整形され、シリンドリカルレンズ18によ
って副走査方向に収束された後に、反射ミラー20で反
射されて回転多面鏡22に入射される。
The light beam emitted from the LD 12 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 14, shaped by the aperture 16, converged in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 18, and then reflected by the reflection mirror 20 to be rotated by the polygon mirror. 22.

【0030】回転多面鏡22は正多角柱状とされ、その
側面には複数の反射面が形成されており、各反射面が鉛
直方向に沿うように配置されている。回転多面鏡22
は、正多角柱の軸線を中心として図示しないモータ等の
駆動手段により所定の角速度で回転される。この回転多
面鏡22の回転に伴い、回転多面鏡22に入射された光
ビームは反射面で反射されて偏向・走査される。なお、
以下では回転多面鏡22による光ビームの偏向方向を主
走査方向、主走査方向に直交する方向を副走査方向と称
する。
The rotary polygon mirror 22 is formed in a regular polygonal column shape, and has a plurality of reflection surfaces formed on its side surface, and each reflection surface is arranged so as to extend along a vertical direction. Rotating polygon mirror 22
Is rotated at a predetermined angular velocity by a driving means such as a motor (not shown) around the axis of the regular polygonal prism. With the rotation of the rotating polygon mirror 22, the light beam incident on the rotating polygon mirror 22 is reflected by the reflecting surface and is deflected and scanned. In addition,
Hereinafter, the direction of deflection of the light beam by the rotating polygon mirror 22 is referred to as a main scanning direction, and the direction orthogonal to the main scanning direction is referred to as a sub-scanning direction.

【0031】回転多面鏡22の光ビーム射出側には、f
θレンズ24、副走査方向に相当する方向にのみパワー
を有するシリンドリカルレンズ26、感光体ドラム28
が順に配置されている。回転多面鏡22で偏向された光
ビームは、fθレンズ24を透過し、副走査方向に相当
する方向に沿ったビーム幅がシリンドリカルレンズ26
によって収束された後に、感光体ドラム28の周面(被
走査面)に光スポットとして結像される。
On the light beam emission side of the rotary polygon mirror 22, f
θ lens 24, cylindrical lens 26 having power only in the direction corresponding to the sub-scanning direction, photosensitive drum 28
Are arranged in order. The light beam deflected by the rotary polygon mirror 22 passes through the fθ lens 24 and has a beam width along a direction corresponding to the sub-scanning direction having a cylindrical lens 26.
After being converged, an image is formed as an optical spot on the peripheral surface (scanned surface) of the photosensitive drum 28.

【0032】また、光ビームの照射位置は、回転多面鏡
22の回転に伴い、感光体ドラム28の軸線に平行な方
向に沿って感光体ドラム28の周面上を一定速度で走査
(主走査)される。なお、副走査は図示しないモータの
駆動力が伝達されて感光体ドラム28が回転することに
よって成される。
The irradiation position of the light beam scans the peripheral surface of the photosensitive drum 28 at a constant speed (main scanning) along the direction parallel to the axis of the photosensitive drum 28 with the rotation of the rotary polygon mirror 22. ) Is done. The sub-scanning is performed by transmitting the driving force of a motor (not shown) and rotating the photosensitive drum 28.

【0033】また、fθレンズ24の光ビーム射出側に
は、光ビームの走査範囲のうち走査開始側の端部(SO
S:Start Of Scan)に相当する位置に折り返しミラー3
0が配置されており、折り返しミラー30で反射された
光ビームは、ビーム位置検出センサ32に入射される。
LD12から射出された光ビームは、回転多面鏡22の
各反射面のうちの光ビームを反射している面が、入射ビ
ームをSOSに相当する方向へ反射する向きとなったと
きに、折り返しミラー30で反射されてビーム位置検出
センサ32に入射される。
The light beam emission side of the fθ lens 24 is located at the end (SO
Folding mirror 3 at a position corresponding to S: Start Of Scan)
The light beam reflected by the turning mirror 30 is incident on the beam position detection sensor 32.
The light beam emitted from the LD 12 is turned back when the one of the reflecting surfaces of the rotary polygon mirror 22 that reflects the light beam is oriented so as to reflect the incident beam in a direction corresponding to the SOS. The light is reflected at 30 and enters the beam position detection sensor 32.

【0034】なお、ビーム位置検出センサ32は本実施
形態に係る同期信号生成装置34の一部を構成してい
る。ビーム位置検出センサ32を含む同期信号生成装置
34の構成については後述するが、同期信号生成装置3
4からは、通常はローレベルで、一定周期で(ビーム位
置検出センサ32に光ビームが入射される毎に)一定の
短い期間ハイレベルとなる開始位置信号(SOS信号)
が出力される。
The beam position detection sensor 32 constitutes a part of the synchronization signal generator 34 according to the present embodiment. The configuration of the synchronization signal generator 34 including the beam position detection sensor 32 will be described later.
From 4, a start position signal (SOS signal) which is normally at a low level and is at a high level for a fixed period (every time a light beam enters the beam position detection sensor 32) and for a fixed short period of time
Is output.

【0035】同期信号生成装置34は同期画素クロック
生成器36に接続されており、SOS信号は同期画素ク
ロック生成器36に入力される。同期画素クロック生成
器36は、入力されたSOS信号に基づいて、SOS信
号(光ビームの走査周期)に同期した画素クロックPX
CKを生成する。同期画素クロック生成器36は変調信
号発生器38及び図示しない画像処理装置に接続されて
おり、生成した画素クロックPXCKを変調信号発生器
38及び前記画像処理装置に各々出力する。
The synchronizing signal generator 34 is connected to the synchronizing pixel clock generator 36, and the SOS signal is input to the synchronizing pixel clock generator 36. The synchronous pixel clock generator 36 generates a pixel clock PX synchronized with the SOS signal (light beam scanning cycle) based on the input SOS signal.
Generate CK. The synchronous pixel clock generator 36 is connected to a modulation signal generator 38 and an image processing device (not shown), and outputs the generated pixel clock PXCK to the modulation signal generator 38 and the image processing device, respectively.

【0036】変調信号発生器38は前記画像処理装置に
接続されており、この画像処理装置からは、感光体ドラ
ム28の周面上に形成すべき画像を表す画像信号が、画
素クロックPXCKに同期したタイミングで順次入力さ
れる。変調信号発生器38は、入力された画素クロック
PXCK及び画像信号に基づいて、該画像信号が表す画
像を画素クロックPXCKに同期したタイミングで光ビ
ームによって感光体ドラム28上に走査露光するための
変調信号を生成する。変調信号発生器38によって生成
された変調信号は、変調信号発生器38に接続されたレ
ーザ駆動装置40に入力され、レーザ駆動装置40は入
力された変調信号に基づいてLD12を駆動する。
The modulation signal generator 38 is connected to the image processing device, from which an image signal representing an image to be formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 is synchronized with the pixel clock PXCK. Are sequentially input at the specified timing. The modulation signal generator 38 performs modulation for scanning and exposing the image represented by the image signal onto the photosensitive drum 28 with a light beam at a timing synchronized with the pixel clock PXCK based on the input pixel clock PXCK and image signal. Generate a signal. The modulation signal generated by the modulation signal generator 38 is input to a laser driving device 40 connected to the modulation signal generator 38, and the laser driving device 40 drives the LD 12 based on the input modulation signal.

【0037】これにより、LD12からは、感光体ドラ
ム28の周面上に形成すべき画像に応じて変調された光
ビームが射出され、回転多面鏡22による光ビームの主
走査及び感光体ドラム28の回転による副走査に伴い、
前記画像が感光体ドラム28の周面上に走査露光によっ
て形成される。なお、同期画素クロック生成器36、変
調信号発生器38及びレーザ駆動装置40は請求項5に
記載の変調手段に対応している。
As a result, a light beam modulated according to an image to be formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 is emitted from the LD 12, and the main scanning of the light beam by the rotating polygon mirror 22 and the photosensitive drum 28 With the sub-scan due to the rotation of
The image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 by scanning exposure. Incidentally, the synchronous pixel clock generator 36, the modulation signal generator 38 and the laser driving device 40 correspond to the modulating means according to the fifth aspect.

【0038】次に、本実施形態に係る同期信号生成装置
34について説明する。同期信号生成装置34のビーム
位置検出センサ32は、図2(B)に示すように、カソ
ードが互いに接続された一対のフォトダイオード44
A,44Bから成るカソードコモン型2分割タイプのフ
ォトダイオード44を備えている。図2(A)に示すよ
うに、フォトダイオード44A,44Bは、ビーム位置
検出センサ32に入射された光ビームがフォトダイオー
ド44A,44Bの受光面を順次通過するように、それ
ぞれの受光面が光ビームの走査方向に沿って所定の間隙
を隔てて並んでいる。
Next, the synchronization signal generator 34 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 2B, the beam position detection sensor 32 of the synchronization signal generation device 34 includes a pair of photodiodes 44 whose cathodes are connected to each other.
A, a common cathode type two-division type photodiode 44 composed of A and 44B. As shown in FIG. 2A, the photodiodes 44A and 44B have light receiving surfaces such that the light beams incident on the beam position detection sensor 32 sequentially pass through the light receiving surfaces of the photodiodes 44A and 44B. They are arranged at predetermined intervals along the scanning direction of the beam.

【0039】フォトダイオード44A,44Bのカソー
ドは図示しない直流電源に接続されており、直流電源に
よって一定電圧VCCが印加される。フォトダイオード4
4Aのアノードは負荷抵抗46Aを介して接地されてい
ると共に、信号線48Aを介してパルス信号生成回路5
2(図1参照)に接続されている。また、フォトダイオ
ード44Bのアノードは負荷抵抗46Bを介して接地さ
れていると共に、信号線48Bを介してパルス信号生成
回路52に接続されている。信号線48Bには抵抗50
の一端が接続されており、抵抗50の他端はフォトダイ
オード44A,44Bのカソードに接続されている。
The cathodes of the photodiodes 44A and 44B are connected to a DC power supply (not shown), and a constant voltage V CC is applied by the DC power supply. Photodiode 4
The anode of 4A is grounded via a load resistor 46A, and the pulse signal generating circuit 5 is connected via a signal line 48A.
2 (see FIG. 1). The anode of the photodiode 44B is grounded via a load resistor 46B, and is connected to a pulse signal generation circuit 52 via a signal line 48B. A resistor 50 is connected to the signal line 48B.
And the other end of the resistor 50 is connected to the cathodes of the photodiodes 44A and 44B.

【0040】これにより、光ビームがフォトダイオード
44A,44Bの受光面を順次通過すると、フォトダイ
オード44Aからは、図5(B)に実線で示すような波
形の信号(以下、センサ出力Aという)が信号線48A
を介して出力され、フォトダイオード44Bからは、図
5(B)に破線で示すように、センサ出力Aと同一の波
形で若干位相の遅れた信号(以下、センサ出力Bとい
う)が信号線48Bを介して出力される。なお、センサ
出力Aに対するセンサ出力Bの位相の遅れ量は、光ビー
ムの走査方向に沿ったフォトダイオード44A,44B
の受光面の位置ずれ量に相当する距離を光ビームが走査
するのに要する時間に対応しており、光ビームの走査速
度が変更されると、前記位相の遅れ量も変化する。
As a result, when the light beam sequentially passes through the light receiving surfaces of the photodiodes 44A and 44B, a signal having a waveform as shown by a solid line in FIG. Is the signal line 48A
5B, a signal having the same waveform as the sensor output A and slightly delayed in phase (hereinafter referred to as a sensor output B) is output from the photodiode 44B as a signal line 48B. Is output via. The amount of delay of the phase of the sensor output B with respect to the sensor output A depends on the photodiodes 44A and 44B along the scanning direction of the light beam.
This corresponds to the time required for the light beam to scan a distance corresponding to the positional shift amount of the light receiving surface, and when the scanning speed of the light beam is changed, the delay amount of the phase also changes.

【0041】また抵抗50は、ビーム位置検出センサ3
2に光ビームが入射されていない期間に、パルス信号生
成回路52の比較器54(図3(A)参照)の出力が発
振することを防止するために設けられており、センサ出
力Aとセンサ出力Bの信号レベルは、抵抗50の影響に
より若干異なっている(図5(C)の「オフセット電
位」参照)。
The resistor 50 is connected to the beam position detecting sensor 3.
2 is provided to prevent the output of the comparator 54 (see FIG. 3A) of the pulse signal generation circuit 52 from oscillating during the period when the light beam is not incident on the sensor output A and the sensor output A. The signal level of the output B is slightly different due to the influence of the resistor 50 (see “offset potential” in FIG. 5C).

【0042】このオフセット電位は、負荷抵抗46Aの
電気抵抗値をR1、負荷抵抗46Bの電気抵抗値をR
2、抵抗50の電気抵抗値をR3とすると、 オフセット電位=(R1/(R2+R2))×VCC で定まり、一例としてR1=R2=560〔Ω〕,R3=2
20〔kΩ〕,VCC=5〔V〕とすると、 オフセット電位=(560/(560+220×103))×5=12.7
〔mV〕 となる。本実施形態におけるオフセット電位は、上記の
値程度の僅かな電位であるので、光ビームの位置検出精
度に悪影響を及ぼすことはない。
The offset potential is obtained by setting the electric resistance of the load resistor 46A to R1 and the electric resistance of the load resistor 46B to R1.
2. Assuming that the electric resistance value of the resistor 50 is R3, the offset potential is determined by: (R1 / (R2 + R2)) × VCC. As an example, R1 = R2 = 560 [Ω], R3 = 2
Assuming that 20 kΩ and VCC = 5 V, offset potential = (560 / (560 + 220 × 10 3 )) × 5 = 12.7
[MV]. Since the offset potential in the present embodiment is a slight potential of the above value, it does not adversely affect the position detection accuracy of the light beam.

【0043】図3(A)に示すように、パルス信号生成
回路52は比較器54を備えており、センサ出力Aは信
号線48Aを介して比較器54の非反転入力端に入力さ
れ、センサ出力Bは信号線48Bを介し、一旦レベルが
反転された後に比較器54の反転入力端に入力される
(図5(C)参照)。比較器54は非反転入力端を介し
て入力された信号Aと、反転入力端を介して入力された
信号のレベルを反転した信号Bの信号レベルを比較し、
信号Aの信号レベルが信号Bの信号レベルよりも高けれ
ば出力信号をハイレベルとし、信号Aの信号レベルが信
号Bの信号レベル以下であれば出力信号をローレベルに
する。
As shown in FIG. 3A, the pulse signal generation circuit 52 has a comparator 54, and the sensor output A is input to the non-inverting input terminal of the comparator 54 via the signal line 48A. The output B is input to the inverting input terminal of the comparator 54 after the level is once inverted via the signal line 48B (see FIG. 5C). The comparator 54 compares the signal level of the signal A input through the non-inverting input terminal with the signal level of the signal B obtained by inverting the level of the signal input through the inverting input terminal,
If the signal level of the signal A is higher than the signal level of the signal B, the output signal is set to the high level, and if the signal level of the signal A is equal to or lower than the signal level of the signal B, the output signal is set to the low level.

【0044】これにより、比較器54から出力される検
出信号(本発明に係る検出信号に相当)は、例として図
5(D)に示すように、ビーム位置検出センサ32に光
ビームが入射されていない期間は常にローレベル(本発
明に係る第2の信号レベル)となる。また、ビーム位置
検出センサ32に光ビームが入射されている期間には、
光ビームの照射位置の移動に伴って、フォトダイオード
44Aの受光面上の光ビーム照射領域の面積が徐々に増
加するとセンサ出力Aの信号レベルも徐々に増加し、セ
ンサ出力Aの信号レベルがセンサ出力Bの信号レベルよ
りも大きくなると、検出信号はローレベルからハイレベ
ル(本発明に係る第1の信号レベル)に切り替わる。
As a result, the detection signal (corresponding to the detection signal according to the present invention) output from the comparator 54 is such that a light beam is incident on the beam position detection sensor 32 as shown in FIG. During a period in which no signal is input, the signal is always at the low level (the second signal level according to the present invention). Also, during the period when the light beam is incident on the beam position detection sensor 32,
When the area of the light beam irradiation area on the light receiving surface of the photodiode 44A gradually increases with the movement of the light beam irradiation position, the signal level of the sensor output A also gradually increases, and the signal level of the sensor output A decreases. When the signal level becomes higher than the signal level of the output B, the detection signal switches from the low level to the high level (the first signal level according to the present invention).

【0045】また、光ビームの照射位置の移動に伴っ
て、フォトダイオード44Aの受光面上の光ビーム照射
領域の面積が徐々に減少するとセンサ出力Aの信号レベ
ルも徐々に減少するが、このとき同時に、フォトダイオ
ード44Bの受光面上の光ビーム照射領域の面積が徐々
に増加することでセンサ出力Bの信号レベルも徐々に増
加する。そして、光ビーム照射領域の中心がフォトダイ
オード44Aの受光面とフォトダイオード44Bの受光
面の間隙の所定位置を通過するタイミングで、センサ出
力Aの信号レベルがセンサ出力Bの信号レベル以下にな
り、検出信号はハイレベルからローレベルに戻ることに
なる。
When the area of the light beam irradiation area on the light receiving surface of the photodiode 44A gradually decreases with the movement of the light beam irradiation position, the signal level of the sensor output A also gradually decreases. At the same time, the signal level of the sensor output B gradually increases as the area of the light beam irradiation area on the light receiving surface of the photodiode 44B gradually increases. Then, at the timing when the center of the light beam irradiation area passes through a predetermined position in the gap between the light receiving surface of the photodiode 44A and the light receiving surface of the photodiode 44B, the signal level of the sensor output A becomes equal to or less than the signal level of the sensor output B, The detection signal returns from the high level to the low level.

【0046】上記のように、光ビームの走査方向に沿っ
てずれた位置に配置した一対のフォトダイオード44
A,44Bから出力された一対の信号(センサ出力A,
B)の信号レベルを比較して検出信号を生成することに
より、光ビームの照射光量が変動したとしても、センサ
出力A,Bの信号レベルは光ビーム走査速度に対応する
位相差で同様に変化するので、センサ出力Aの信号レベ
ルがセンサ出力Bの信号レベル以下となることで検出信
号がハイレベルからローレベルに切り替わるタイミング
での光ビーム照射位置は、光ビームの照射光量の変動等
に拘わらず常に一定となる。
As described above, the pair of photodiodes 44 disposed at positions shifted along the scanning direction of the light beam.
A, 44B (sensor outputs A, 44B)
By generating a detection signal by comparing the signal levels of B), even if the irradiation light amount of the light beam fluctuates, the signal levels of the sensor outputs A and B similarly change with a phase difference corresponding to the light beam scanning speed. Therefore, when the signal level of the sensor output A becomes equal to or lower than the signal level of the sensor output B, the light beam irradiation position at the timing when the detection signal switches from the high level to the low level depends on the fluctuation of the irradiation light amount of the light beam. Is always constant.

【0047】なお、パルス信号生成回路52はビーム位
置検出センサ32と共に本発明の検出信号生成手段に対
応している。また、フォトダイオード44A,44Bは
請求項4に記載の一対の光電変換素子に対応しており、
比較器54は請求項4に記載の「一対の光電変換素子か
ら各々出力される信号のレベルを比較する」手段に対応
している。
The pulse signal generation circuit 52 corresponds to the detection signal generation means of the present invention together with the beam position detection sensor 32. The photodiodes 44A and 44B correspond to a pair of photoelectric conversion elements described in claim 4,
The comparator 54 corresponds to the means for “comparing the levels of the signals output from the pair of photoelectric conversion elements”.

【0048】パルス信号生成回路52はSOSマスク回
路56に接続されており、パルス信号生成回路52によ
って生成された検出信号はSOSマスク回路56に入力
される。図3(A)に示すように、SOSマスク回路5
6は、パルス信号生成回路52から入力された検出信号
を所定時間(50n秒〜200n秒の範囲内の任意の
値、例えば100n秒程度)だけ遅延させた遅延信号
(図5(E)参照)を生成する遅延回路58を備えてい
る。遅延回路58は本発明の遅延手段に対応している。
The pulse signal generation circuit 52 is connected to the SOS mask circuit 56, and the detection signal generated by the pulse signal generation circuit 52 is input to the SOS mask circuit 56. As shown in FIG. 3A, the SOS mask circuit 5
Reference numeral 6 denotes a delay signal obtained by delaying the detection signal input from the pulse signal generation circuit 52 by a predetermined time (an arbitrary value within a range of 50 to 200 nsec, for example, about 100 nsec) (see FIG. 5E). Is provided. The delay circuit 58 corresponds to the delay unit of the present invention.

【0049】遅延回路58としてCR時定数回路を適用
した例を図4(A)に示す。この例では、遅延回路の信
号入力端が抵抗70の一端に接続されており、抵抗70
の他端は、一端が接地されたコンデンサ72の他端に接
続されていると共に、ヒステリシス入力付き反転ゲート
回路(例えば74HC14等)74の入力端に接続されてい
る。ヒステリシス入力付き反転ゲート回路74の出力端
は、同一構成のヒステリシス入力付き反転ゲート回路7
6の入力端に接続されており、ヒステリシス入力付き反
転ゲート回路76の出力端は遅延回路58の出力端に接
続されている。
FIG. 4A shows an example in which a CR time constant circuit is applied as the delay circuit 58. In this example, the signal input terminal of the delay circuit is connected to one end of the resistor 70,
Is connected to the other end of the capacitor 72, one end of which is grounded, and to the input terminal of an inverting gate circuit 74 with hysteresis input (for example, 74HC14). The output terminal of the inversion gate circuit 74 with hysteresis input is connected to the inversion gate circuit 7 with hysteresis input of the same configuration.
6 and the output terminal of the inverting gate circuit 76 with hysteresis input is connected to the output terminal of the delay circuit 58.

【0050】図4(A)に示した遅延回路において、抵
抗70の電気抵抗値R4=1.2〔kΩ〕、コンデンサ
72の静電容量C1=330〔pF〕とすると、CR時
定数が約125n秒となるので、遅延回路に入力された
検出信号は、CR回路を経て図4(B)に信号D1とし
て示す波形となり、この信号がヒステリシス入力付き反
転ゲート回路74に入力されることで、ヒステリシス入
力付き反転ゲート回路74から出力される信号は図4
(B)に信号D2として示す波形となり、更にこの信号
がヒステリシス入力付き反転ゲート回路76に入力され
ることで、ヒステリシス入力付き反転ゲート回路76か
ら出力される信号は、図4(B)に信号D3として示す
ように、遅延回路に入力された検出信号に対して信号レ
ベルの変化が100n秒遅延した波形の信号となる。な
お、遅延回路58として上記のようにCR時定数回路を
適用することに代えて、論理ゲートによって構成するこ
とも可能である。
In the delay circuit shown in FIG. 4A, assuming that the electric resistance value R4 of the resistor 70 is 1.2 kΩ and the capacitance C1 of the capacitor 72 is 330 pF, the CR time constant is about Since this is 125 ns, the detection signal input to the delay circuit passes through the CR circuit and has a waveform shown as a signal D1 in FIG. 4B, and this signal is input to the inverting gate circuit 74 with a hysteresis input. The signal output from the inverting gate circuit 74 with the hysteresis input is shown in FIG.
FIG. 4B shows a waveform as a signal D2. Further, when this signal is input to the inverting gate circuit with hysteresis input 76, the signal output from the inverting gate circuit with hysteresis input 76 becomes the signal shown in FIG. As indicated by D3, the change in the signal level of the detection signal input to the delay circuit is delayed by 100 ns and becomes a waveform signal. Incidentally, instead of applying the CR time constant circuit as described above as the delay circuit 58, it is also possible to configure the logic circuit with a logic gate.

【0051】遅延回路58から出力された遅延信号は、
パルス信号生成回路52から入力された検出信号と共に
AND回路60に入力され、AND回路60はSOS信
号(図5(F)参照)が出力される。SOS信号は検出
信号と遅延信号の論理積に相当する信号であるので、検
出信号及び遅延信号が共にハイレベルの期間にのみハイ
レベルとなり、検出信号及び遅延信号の少なくとも一方
がローレベルの期間にはローレベルとなる。なお、AN
D回路60は本発明の同期信号生成手段に対応してお
り、SOS信号は本発明に係る同期信号に対応してい
る。
The delay signal output from the delay circuit 58 is
The detection signal input from the pulse signal generation circuit 52 is input to the AND circuit 60 together with the detection signal, and the AND circuit 60 outputs an SOS signal (see FIG. 5F). The SOS signal is a signal corresponding to the logical product of the detection signal and the delay signal. Therefore, the SOS signal is at a high level only when both the detection signal and the delay signal are at a high level, and when at least one of the detection signal and the delay signal is at a low level. Goes low. Note that AN
The D circuit 60 corresponds to the synchronizing signal generation means of the present invention, and the SOS signal corresponds to the synchronizing signal according to the present invention.

【0052】なお、本実施形態では、同期信号生成装置
34を構成するビーム位置検出センサ32、パルス信号
生成回路52及びSOSマスク回路56を同一の基板に
一体的に搭載している。但し、これらを同一の基板に搭
載することは必須の要件ではなく、例えばビーム位置検
出センサ32及びパルス信号生成回路52を光学走査装
置10の筐体内に配置すると共に、SOSマスク回路5
6を前記筐体の外に配置し、パルス信号生成回路52か
ら出力された検出信号が、パルス信号生成回路52とS
OSマスク回路56を繋ぐワイヤハーネスを介してSO
Sマスク回路56に入力されるようにしてもよい。
In this embodiment, the beam position detection sensor 32, the pulse signal generation circuit 52, and the SOS mask circuit 56 constituting the synchronization signal generation device 34 are integrally mounted on the same substrate. However, it is not an essential requirement to mount them on the same substrate. For example, the beam position detection sensor 32 and the pulse signal generation circuit 52 are arranged in the housing of the optical scanning device 10 and the SOS mask circuit 5
6 is disposed outside the housing, and the detection signal output from the pulse signal generation circuit 52 is
SO through the wire harness connecting the OS mask circuit 56
The signal may be input to the S mask circuit 56.

【0053】次に本実施形態の作用を説明する。レーザ
駆動装置40によってLD12が駆動されることでLD
12から光ビームが射出され、図示しないモータによっ
て回転多面鏡22が回転されると、光ビームの走査周期
と同一の周期でビーム位置検出センサ32に光ビームが
入射される。これにより、同期信号生成装置34から
は、図5(F)に示すように、ビーム位置検出センサ3
2に光ビームが入射される毎に、検出信号及び遅延信号
が共にハイレベルとなっている期間にのみハイレベルと
なる信号レベルの変化(検知パルス)が生ずるSOS信
号が出力される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the LD 12 is driven by the laser driving device 40, the LD
When a light beam is emitted from the light source 12 and the rotary polygon mirror 22 is rotated by a motor (not shown), the light beam is incident on the beam position detection sensor 32 at the same cycle as the scanning cycle of the light beam. Thereby, as shown in FIG. 5 (F), the beam position detection sensor 3
Each time a light beam is incident on the S2, an SOS signal is generated in which a signal level change (detection pulse) that becomes high only during a period when both the detection signal and the delay signal are high.

【0054】SOS信号は同期画素クロック生成器36
に入力され、同期画素クロック生成器36は、入力され
たSOS信号がハイレベルからローレベルに切り替わっ
たタイミングを基準として画素クロックPXCKを生成
する。この画素クロックPXCKに同期したタイミング
で変調信号が生成され、生成された変調信号に基づいて
LD12が駆動されることにより、感光体ドラム28の
周面上に走査露光によって画像が形成される。
The SOS signal is supplied to the synchronous pixel clock generator 36.
The synchronous pixel clock generator 36 generates the pixel clock PXCK based on the timing when the input SOS signal switches from the high level to the low level. A modulation signal is generated at a timing synchronized with the pixel clock PXCK, and the LD 12 is driven based on the generated modulation signal, whereby an image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 by scanning exposure.

【0055】ところで、フォトダイオード44A,44
Bから出力される信号(センサ出力A,B)や、比較器
54から出力される検出信号は、電磁波等によって外来
ノイズが混入することで、例として図5(D)に「外来
ノイズ」と表記して示すように、パルス状の信号レベル
の変化が生ずることがある。この信号レベルの変化がS
OS信号に加わったとすると、感光体ドラム28の周面
上に形成される画像に乱れが生ずる等の問題が発生す
る。
By the way, the photodiodes 44A, 44
The signal output from B (sensor outputs A and B) and the detection signal output from the comparator 54 are mixed with external noise due to electromagnetic waves or the like. As shown, a pulse-like signal level change may occur. This signal level change is S
If it is added to the OS signal, problems such as disturbance of the image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 occur.

【0056】しかし、外来ノイズの混入によって信号レ
ベルが変化している期間は数n秒程度の非常に短い期間
であるのに対し、本実施形態では遅延回路58における
遅延時間を50n秒〜200n秒の範囲内の任意の値と
しており、外来ノイズの混入によって信号レベルが変化
している期間よりも長いため、例として図5(E)に示
すように、遅延回路58から出力される遅延信号にも検
出信号と同様にパルス状の信号レベルの変化が現れるも
のの、検出信号の信号レベルがパルス状に変化している
期間と、遅延信号の信号レベルがパルス状に変化してい
る期間は時間的に重なっていない(検出信号及び遅延信
号が共にハイレベルとなっている期間は生じない)。
However, the period during which the signal level is changed due to the mixing of external noise is a very short period of about several nanoseconds. In the present embodiment, however, the delay time of the delay circuit 58 is set to 50 nsec to 200 nsec. , Which is longer than the period during which the signal level is changed due to the incorporation of external noise, the delay signal output from the delay circuit 58 as shown in FIG. As in the case of the detection signal, a pulse-like signal level change appears, but the period in which the signal level of the detection signal changes in a pulse shape and the period in which the signal level of the delay signal changes in a pulse shape are temporal. (There is no period during which both the detection signal and the delay signal are at the high level.)

【0057】SOS信号は検出信号と遅延信号の論理積
に相当する信号であるので、上記のように検出信号及び
遅延信号が共にハイレベルとなっている期間が生じない
ことにより、図5(F)にも示すように、SOS信号に
はパルス状の信号レベルの変化が生ずることはなく、感
光体ドラム28の周面上に形成される画像に乱れが生ず
る等の問題が発生することを回避することができる。
Since the SOS signal is a signal corresponding to the logical product of the detection signal and the delay signal, the period in which both the detection signal and the delay signal are at the high level does not occur, as shown in FIG. As shown in FIG. 2), the pulse-like signal level does not change in the SOS signal, and problems such as disturbance of the image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 are avoided. can do.

【0058】また、本実施形態では検出信号と遅延信号
の論理積に相当する信号をSOS信号とすることで外来
ノイズの影響を排除しているので、回転多面鏡22の回
転速度が変更されることで光ビームの走査速度(走査周
期)が変更され、これに伴って検出信号の周期が変化し
たとしても、例えば遅延回路58における遅延時間を変
更する等の処理を行うことなく、外来ノイズによるパル
ス状の信号レベルの変化がSOS信号に生ずることを防
止することができる。
In this embodiment, the influence of external noise is eliminated by using a signal corresponding to the logical product of the detection signal and the delay signal as the SOS signal, so that the rotation speed of the rotary polygon mirror 22 is changed. As a result, even if the scanning speed (scanning cycle) of the light beam is changed and the cycle of the detection signal is changed in accordance with the change, for example, the processing by changing the delay time in the delay circuit 58 or the like is not performed. It is possible to prevent a pulse-like signal level change from occurring in the SOS signal.

【0059】一方、遅延回路58における遅延時間が、
ビーム位置検出センサ32への光ビームの入射時に検出
信号がハイレベルになっている期間よりも長いと、ビー
ム位置検出センサ32に光ビームが入射されている期間
にも、検出信号及び遅延信号が共にハイレベルとなって
いる期間が生じなくなり、ビーム位置検出センサ32に
光ビームが入射されてもSOS信号にレベルの変化(検
知パルス)が生じなくなるという不都合が生ずる。
On the other hand, the delay time in the delay circuit 58 is
If the detection signal is longer than the period when the detection signal is at the high level when the light beam is incident on the beam position detection sensor 32, the detection signal and the delay signal are also generated during the period when the light beam is incident on the beam position detection sensor 32. There is no longer a period in which both are at the high level, and even if a light beam is incident on the beam position detection sensor 32, there is an inconvenience that a level change (detection pulse) does not occur in the SOS signal.

【0060】これに対し、ビーム位置検出センサ32へ
の光ビームの入射時に検出信号がハイレベルになってい
る期間は、光ビームの光ビームの走査速度に応じて変化
するものの最短でも数百n秒程度であり、外来ノイズに
よる検出信号の信号レベルがパルス状に変化した場合の
信号レベルの変化期間と比較すると明らかに長い。
On the other hand, during the period when the detection signal is at the high level when the light beam is incident on the beam position detection sensor 32, it varies according to the scanning speed of the light beam, but at least several hundred n This is on the order of seconds, and is clearly longer than the signal level change period when the signal level of the detection signal due to external noise changes in a pulse shape.

【0061】本実施形態では遅延回路58における遅延
時間を50n秒〜200n秒の範囲内の任意の値として
おり、例えば光ビームの走査速度(走査周期)が変更さ
れることで、ビーム位置検出センサ32への光ビームの
入射に伴って検出信号がハイレベルになっている期間の
長さが変化しても、遅延回路58における遅延時間が前
記ハイレベルになっている期間の最短値よりも小さくな
るように設定することで、外来ノイズによるパルス状の
信号レベルの変化がSOS信号に生ずることを防止する
ことと、ビーム位置検出センサ32への光ビームの入射
時にSOS信号に検知パルスを確実に生じさせることを
両立することができる。従って、光ビームの走査速度が
変更されたとしても、遅延回路58による遅延時間を変
更する等の処理を行うことなく、外来ノイズの影響を排
除したSOS信号を生成することができる。
In the present embodiment, the delay time in the delay circuit 58 is set to an arbitrary value within the range of 50 ns to 200 ns. For example, by changing the scanning speed (scanning cycle) of the light beam, the beam position detecting sensor is changed. Even if the length of the period during which the detection signal is at the high level changes in accordance with the incidence of the light beam on 32, the delay time in the delay circuit 58 is smaller than the shortest value during the period during which the detection signal is at the high level. By setting so as to prevent a pulse-like signal level change due to extraneous noise from occurring in the SOS signal, and to ensure that the detection pulse is included in the SOS signal when the light beam enters the beam position detection sensor 32. Can be compatible. Therefore, even if the scanning speed of the light beam is changed, it is possible to generate the SOS signal in which the influence of the external noise is eliminated without performing the processing such as changing the delay time by the delay circuit 58.

【0062】また、検出信号がハイレベルからローレベ
ルに切り替わるタイミングでの光ビーム照射位置は、光
ビームの走査速度が変化しても常に一定であり、上記の
タイミングでSOS信号もハイレベルからローレベルに
切り替わる。同期画素クロック生成器36は、SOS信
号がハイレベルからローレベルに切り替わったタイミン
グを基準として画素クロックPXCKを生成するので、
光ビームの走査速度の変化に拘わらず、感光体ドラム2
8の周面上の一定の位置に画像を形成することができ
る。
The light beam irradiation position at the timing when the detection signal switches from the high level to the low level is always constant even if the scanning speed of the light beam changes, and the SOS signal also changes from the high level to the low level at the above timing. Switch to level. Since the synchronous pixel clock generator 36 generates the pixel clock PXCK based on the timing when the SOS signal switches from the high level to the low level,
Irrespective of the change in the scanning speed of the light beam, the photosensitive drum 2
An image can be formed at a fixed position on the peripheral surface of the image forming device 8.

【0063】次に、遅延回路58における適正な遅延時
間について、具体的な数値を挙げて説明する。発明の実
施の形態で説明した光学走査装置10が搭載される画像
形成装置として、長手方向に搬送されるA4サイズの用
紙上に1分間当り50枚の速度で順次画像を形成する中
程度の画像形成速度の画像形成装置を想定すると、感光
体ドラム28のプロセス速度(周速度)は220mm/
秒となる。また、単一本の光ビームにより600dpi
の記録密度で画像を記録する条件下では光ビームの走査
周期は192μ秒となり、感光体ドラム28への有効走
査率(走査光学系の一走査時間中、実際に感光体上に画
像を記録する時間の割合)を90%とすると、感光体ド
ラム28の周面上で1画素に相当する距離(42.3μ
m)だけ光ビームの照射位置が移動するのに要する時間
は25n秒(画素クロックPXCKの周波数は40MH
Z)、光ビームの走査速度は1.7μm/n秒となる。
Next, an appropriate delay time in the delay circuit 58 will be described with specific numerical values. As an image forming apparatus on which the optical scanning device 10 described in the embodiment of the present invention is mounted, a medium-sized image that sequentially forms images at a speed of 50 sheets per minute on A4 size paper conveyed in the longitudinal direction Assuming an image forming apparatus having a forming speed, the process speed (peripheral speed) of the photosensitive drum 28 is 220 mm /
Seconds. In addition, 600 dpi by a single light beam
The scanning cycle of the light beam is 192 μsec under the condition that the image is recorded at the recording density of, and the effective scanning rate for the photosensitive drum 28 (the image is actually recorded on the photosensitive body during one scanning time of the scanning optical system). Assuming that the time ratio is 90%, the distance (42.3 μ) corresponding to one pixel on the peripheral surface of the photosensitive drum 28 is obtained.
m), the time required for the light beam irradiation position to move by 25 nsec (the frequency of the pixel clock PXCK is 40 MHz)
Z ), the scanning speed of the light beam is 1.7 μm / n second.

【0064】上記の条件と同程度の性能を有する画像形
成装置としては、例えば富士ゼロックス製DocuColor125
0が挙げられるが、この装置では2本の光ビームを同時
に走査させて画像の走査露光を行う構成であるので、画
素クロックの周波数は上記の条件の1/2の20MHZ
程度である。市場に出回っているこのクラスの画像形成
装置、或いは更に高速の画像形成装置の殆どが複数本の
光ビームを同時に走査させて画像の走査露光を行う構成
であることを考慮すると、先に挙げた条件は、既存の画
像形成装置の2倍程度の非常に高い走査速度で光ビーム
を走査させる条件である。
As an image forming apparatus having the same performance as the above conditions, for example, DocuColor 125 manufactured by Fuji Xerox
0 Although the like, because at the same time by scanning the two light beams in the apparatus is configured to perform the scanning exposure of the image, the frequency of the pixel clock of 1/2 of the above conditions 20MH Z
It is about. Considering that most of the image forming apparatuses of this class on the market or higher-speed image forming apparatuses are configured to scan and expose an image by simultaneously scanning a plurality of light beams, it is mentioned above. The condition is that the light beam is scanned at a very high scanning speed which is about twice as high as that of the existing image forming apparatus.

【0065】一方、発明の実施の形態で説明したフォト
ダイオード44として使用可能なデバイスの一例とし
て、形状、サイズ共に一般的な2分割タイプのフォトダ
イオード(浜松ホトニクス社製のS2545-02)の受光部を
図6に拡大して示す。このフォトダイオードの受光部
は、長辺が3mm、短辺が1.2mmの矩形状とされ、
長辺に平行に受光部の中央に形成された30μm幅のス
リットにより、一対のフォトダイオードに対応する2個
の受光部に分割されており、単一のフォトダイオードに
対応する受光部の幅(光ビームの走査方向に沿った寸
法)は585μmである。
On the other hand, as an example of a device that can be used as the photodiode 44 described in the embodiment of the present invention, light reception of a photodiode (S2545-02 manufactured by Hamamatsu Photonics) of a general two-division type in both shape and size is used. FIG. 6 is an enlarged view of the portion. The light receiving portion of this photodiode has a rectangular shape with a long side of 3 mm and a short side of 1.2 mm,
The light receiving unit is divided into two light receiving units corresponding to a pair of photodiodes by a slit having a width of 30 μm formed at the center of the light receiving unit in parallel with the long side, and the width of the light receiving unit corresponding to a single photodiode ( The dimension along the light beam scanning direction) is 585 μm.

【0066】このフォトダイオードの受光部を、光ビー
ムの走査方向に沿ったビーム径が60μm、前記走査方
向に直交する方向(副走査方向)に沿ったビーム径が7
0μmの光ビーム(光スポット)が通過したとすると、
該光スポットが単一のフォトダイオードに対応する受光
部を通過する時間は360n秒であり、受光部がビーム
走査方向上流側に位置しているフォトダイオードAから
出力されるセンサ出力A、受光部がビーム走査方向下流
側に位置しているフォトダイオードBから出力されるセ
ンサ出力Bは、各々図7(A)に示すように、光スポッ
トが受光部にかかってから34n秒の間に立ち上がり、
306n秒間ハイレベルを維持した後に34n秒かけて
立ち下がる波形となる。そして、この波形のセンサ出力
A,Bを各々比較器54に入力したとすると、比較器5
4から出力される検出信号は360n秒間ハイレベルに
なる。
The light receiving portion of the photodiode has a beam diameter of 60 μm in the scanning direction of the light beam and a beam diameter of 7 μm in the direction orthogonal to the scanning direction (sub-scanning direction).
If a 0 μm light beam (light spot) passes,
The time required for the light spot to pass through the light receiving unit corresponding to the single photodiode is 360 ns, and the sensor output A output from the photodiode A, which is located on the upstream side in the beam scanning direction, and the light receiving unit As shown in FIG. 7A, the sensor output B output from the photodiode B positioned downstream in the beam scanning direction rises within 34 nsec after the light spot hits the light receiving unit.
After maintaining the high level for 306 n seconds, the waveform falls over 34 n seconds. If the sensor outputs A and B of this waveform are input to the comparator 54, respectively,
4 is at a high level for 360 nsec.

【0067】上記より明らかなように、既存の画像形成
装置の2倍程度の非常に高い走査速度で光ビームを走査
させる条件であっても、検出信号がハイレベルになって
いる期間は300n秒を下回ることはないので、外来ノ
イズが混入した場合に検出信号の信号レベルにパルス状
の変化が生じる期間が数n秒程度であることも勘案する
と、遅延回路58における遅延時間を50n秒〜200
n秒の値とすれば光ビームの走査速度に拘わらず、外来
ノイズの影響を排除したSOS信号を生成することがで
きる。
As is apparent from the above, even when the light beam is scanned at a very high scanning speed which is about twice as high as that of the existing image forming apparatus, the period during which the detection signal is at the high level is 300 ns. The delay time in the delay circuit 58 is set to 50 nsec to 200 nsec in consideration of a period in which a pulse-like change occurs in the signal level of the detection signal when external noise is mixed.
With a value of n seconds, it is possible to generate an SOS signal excluding the influence of external noise, regardless of the scanning speed of the light beam.

【0068】なお、上記では通常はローレベルで、ビー
ム位置検出センサ32への光ビームの入射時に一時的に
ハイレベルになる検出信号に基づいて、該検出信号を遅
延させて遅延信号を生成し、検出信号と遅延信号の論理
積に相当するSOS信号を生成する場合を説明したが、
検出信号としては、上記の検出信号に対して負論理の信
号(通常はハイレベルで、ビーム位置検出センサ32へ
の光ビームの入射時に一時的にローレベルになる信号)
を用いてもよく、この場合、SOS信号として、検出信
号と遅延信号の否定論理積(NAND)に相当する信号
を生成すればよい。
In the above description, the detection signal is delayed based on a detection signal which is normally at a low level and temporarily becomes a high level when the light beam enters the beam position detection sensor 32, and a delay signal is generated. , The case where the SOS signal corresponding to the logical product of the detection signal and the delay signal is generated,
The detection signal is a signal of negative logic with respect to the above detection signal (usually a high level signal which temporarily goes to a low level when a light beam enters the beam position detection sensor 32).
In this case, a signal corresponding to the NAND of the detection signal and the delay signal may be generated as the SOS signal.

【0069】また、上記では光ビームがSOSに相当す
る方向へ偏向されたタイミングを検出する場合を例に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば光ビームの走査範囲のうち走査終了側の端部(EO
S:End Of Scan)に相当する方向へ光ビームが偏向さ
れたタイミングを検出する場合に適用することも可能で
ある。
In the above description, the case where the timing at which the light beam is deflected in the direction corresponding to the SOS has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Of which, the end on the scan end side (EO
It can also be applied to the case where the timing at which the light beam is deflected in a direction corresponding to S: End Of Scan) is detected.

【0070】また、上記では光ビームが順に受光面を横
切るするように配列された一対の光電変換素子(フォト
ダイオード44A,44B)によって光ビームを各々検
出する構成を説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、単一の光電変換素子によって光ビームを検
出する構成を用いてもよい。
In the above description, a configuration has been described in which a light beam is detected by a pair of photoelectric conversion elements (photodiodes 44A and 44B) arranged so that the light beam sequentially crosses the light receiving surface. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which a light beam is detected by a single photoelectric conversion element may be used.

【0071】更に、本発明に係る同期信号生成装置によ
って生成された同期信号は、上記のように変調開始タイ
ミングの制御に用いることに限定されるものではなく、
例えば複数本の光ビームを各々偏向・走査させる構成の
光学走査装置に本発明を適用し、個々の光ビームが走査
範囲内の特定位置(例えばSOS又はEOSに相当する
位置)を通過するタイミングを表す同期信号を生成し、
生成した同期信号を比較することにより、個々の光ビー
ムによって形成される複数の画像の相対的な位置ずれを
検知することも可能である。
Further, the synchronizing signal generated by the synchronizing signal generating device according to the present invention is not limited to use for controlling the modulation start timing as described above.
For example, the present invention is applied to an optical scanning device configured to deflect and scan a plurality of light beams, and the timing at which each light beam passes a specific position (for example, a position corresponding to SOS or EOS) within a scanning range is determined. Generate a synchronization signal that represents
By comparing the generated synchronization signals, it is possible to detect the relative displacement of a plurality of images formed by the individual light beams.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、光ビームが走査範囲内の特定位置を通過している期
間には第1の信号レベルになり、それ以外の期間には第
2の信号レベルになる検出信号を生成し、信号レベルの
変化が検出信号に対して所定時間遅れた遅延信号を生成
し、検出信号及び遅延信号が共に第1の信号レベルにな
っている期間とそれ以外の期間とで信号レベルが相違す
る同期信号を生成するので、光ビームの走査速度に拘わ
らず、外来ノイズの影響を排除した同期信号を生成する
ことができる、という優れた効果を有する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the signal level becomes the first signal level while the light beam passes through the specific position within the scanning range, and the signal level becomes the first signal level during the other periods. A delay signal in which the change in the signal level is delayed by a predetermined time with respect to the detection signal, and a period in which both the detection signal and the delay signal are at the first signal level. Since a synchronizing signal having a signal level different from that of other periods is generated, there is an excellent effect that a synchronizing signal free of the influence of external noise can be generated regardless of the scanning speed of the light beam.

【0073】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、検出信号が第1の信号レベルになっている
期間の最小値よりも短く、かつ外来ノイズに相当する信
号レベルの変化が検出信号に生じたときの信号レベルの
通常の変化期間よりも長い時間だけ検出信号を遅延させ
て遅延信号を生成するので、上記効果に加え、光ビーム
の走査速度が速い場合にも、光ビームが特定位置を通過
している間に同期信号の信号レベルが生じなくなること
を回避できると共に、外来ノイズの影響を確実に排除す
ることができる、という効果を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the change in the signal level corresponding to the external noise is shorter than the minimum value during the period when the detection signal is at the first signal level. Since the delay signal is generated by delaying the detection signal by a time longer than the normal change period of the signal level when the detection signal occurs, in addition to the above effects, even when the scanning speed of the light beam is high, the light beam Has the effect that the signal level of the synchronization signal does not occur while passing through the specific position, and the effect of external noise can be reliably eliminated.

【0074】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、50n秒〜200n秒の範囲内の時間だけ
検出信号を遅延させて遅延信号を生成するので、上記効
果に加え、光ビームの走査速度が速い場合にも、光ビー
ムが特定位置を通過している間に同期信号の信号レベル
が生じなくなることを回避できると共に、外来ノイズの
影響を確実に排除することができる、という効果を有す
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection signal is delayed by a time within a range of 50 ns to 200 ns to generate a delayed signal. Even when the scanning speed is high, it is possible to avoid that the signal level of the synchronization signal does not occur while the light beam passes through the specific position, and it is possible to surely eliminate the influence of external noise. Having.

【0075】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、特定位置を通過する光ビームが順に受光面
を横切るするように配列された一対の光電変換素子から
各々出力される信号のレベルを比較することで検出信号
を生成するので、上記効果に加え、光ビームの光量の変
動に拘わらず、光ビームの照射位置の移動に対して正確
なタイミングで信号レベルが切り替わる検出信号を得る
ことができる、という効果を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a signal output from a pair of photoelectric conversion elements arranged so that a light beam passing a specific position sequentially crosses a light receiving surface is provided. Since the detection signal is generated by comparing the levels, in addition to the above-described effects, a detection signal whose signal level switches at an accurate timing with respect to the movement of the irradiation position of the light beam is obtained irrespective of the fluctuation of the light amount of the light beam. Has the effect of being able to

【0076】請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求
項4の何れかに記載の同期信号生成装置によって生成さ
れた同期信号の信号レベルが、検出信号及び遅延信号が
共に第1の信号レベルになっている期間における信号レ
ベルから、それ以外の期間における信号レベルへ変化し
たタイミングを基準として光ビームを変調するので、光
ビームの走査速度に拘わらず、外来ノイズの影響を受け
ることなく一定のタイミングで光ビームを変調すること
ができる、という優れた効果を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, the signal level of the synchronization signal generated by the synchronization signal generation device according to any one of the first to fourth aspects is such that both the detection signal and the delay signal are the first signal. Since the light beam is modulated based on the timing at which the signal level changes from the signal level in the period during which the signal level is changed to the signal level in other periods, the light beam is fixed without being affected by external noise regardless of the scanning speed of the light beam. The light beam can be modulated at the timing described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施形態に係る光学走査装置の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device according to an embodiment.

【図2】 (A)はビーム位置検出センサの一対のフォ
トダイオードの受光面の配置を示す平面図、(B)はビ
ーム位置検出センサの回路図である。
FIG. 2A is a plan view showing an arrangement of light receiving surfaces of a pair of photodiodes of a beam position detection sensor, and FIG. 2B is a circuit diagram of the beam position detection sensor.

【図3】 パルス信号生成回路及びSOSマスク回路の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a pulse signal generation circuit and an SOS mask circuit.

【図4】 (A)は遅延回路の一例を示す回路図、
(B)は(A)に示した遅延回路の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
FIG. 4A is a circuit diagram illustrating an example of a delay circuit;
(B) is a timing chart for explaining the operation of the delay circuit shown in (A).

【図5】 (A)は光ビーム照射領域がビーム位置検出
センサを通過する状態を説明するためのイメージ図、
(B)はセンサ出力A,B、(C)は比較器によって比
較される信号、(D)は検出信号、(E)は遅延信号、
(F)はSOS信号の一例を各々示すタイミングチャー
トである。
FIG. 5A is an image diagram for explaining a state in which a light beam irradiation area passes through a beam position detection sensor,
(B) is a sensor output A, B, (C) is a signal compared by a comparator, (D) is a detection signal, (E) is a delay signal,
(F) is a timing chart showing each example of the SOS signal.

【図6】 遅延回路における適正な遅延時間を説明する
ための、フォトダイオードの受光部の形状及び光ビーム
のビーム径の一例を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a shape of a light receiving unit of a photodiode and a beam diameter of a light beam for explaining an appropriate delay time in a delay circuit.

【図7】 図6の例における、(A)はセンサ出力A,
Bの波形、(B)は比較器に入力される信号及び比較器
から出力される検出信号の波形を各々示す線図である。
FIG. 7 (A) in the example of FIG.
7B is a diagram illustrating a waveform of a signal B, and FIG. 7B is a diagram illustrating a waveform of a detection signal output from the comparator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光学走査装置 12 LD 22 回転多面鏡 32 ビーム位置検出センサ 34 同期信号生成装置 36 同期画素クロック生成器 38 変調信号発生器 40 レーザ駆動装置 44 フォトダイオード 54 比較器 58 遅延回路 60 AND回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical scanning device 12 LD 22 Rotating polygon mirror 32 Beam position detection sensor 34 Synchronous signal generator 36 Synchronous pixel clock generator 38 Modulation signal generator 40 Laser drive 44 Photodiode 54 Comparator 58 Delay circuit 60 AND circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被走査体上を走査するように偏向手段に
よって偏向された光ビームを該光ビームの走査範囲内の
特定位置で検出し、前記光ビームが前記特定位置を通過
している期間には第1の信号レベルになり、それ以外の
期間には第2の信号レベルになる検出信号を生成する検
出信号生成手段と、 前記検出信号に基づいて、信号レベルの変化が前記検出
信号に対して所定時間遅れた遅延信号を生成する遅延手
段と、 前記検出信号及び前記遅延信号に基づいて、前記検出信
号及び前記遅延信号が共に第1の信号レベルになってい
る期間とそれ以外の期間とで信号レベルが相違する同期
信号を生成する同期信号生成手段と、 を含む同期信号生成装置。
1. A light beam deflected by a deflecting means so as to scan an object to be scanned at a specific position within a scanning range of the light beam, and a period during which the light beam passes through the specific position. A detection signal generating means for generating a detection signal having a first signal level and a second signal level in other periods; and a change in signal level based on the detection signal. A delay unit that generates a delay signal delayed by a predetermined time with respect to a period in which both the detection signal and the delay signal are at the first signal level and other periods based on the detection signal and the delay signal And a synchronizing signal generating means for generating a synchronizing signal having different signal levels.
【請求項2】 前記遅延手段は、前記所定時間として、
前記検出信号が第1の信号レベルになっている期間の最
小値よりも短く、かつ外来ノイズに相当する信号レベル
の変化が前記検出信号に生じたときの信号レベルの通常
の変化期間よりも長い時間だけ検出信号を遅延させるこ
とで、前記遅延信号を生成することを特徴とする請求項
1記載の同期信号生成装置。
2. The method according to claim 1, wherein the delay unit sets the predetermined time as:
The detection signal is shorter than the minimum value of the period during which the detection signal is at the first signal level, and is longer than the normal change period of the signal level when a change in the signal level corresponding to the external noise occurs in the detection signal. 2. The synchronization signal generation device according to claim 1, wherein the delay signal is generated by delaying the detection signal by a time.
【請求項3】 前記遅延手段は、前記所定時間として、
50n秒〜200n秒の範囲内の時間だけ検出信号を遅
延させることで、前記遅延信号を生成することを特徴と
する請求項1記載の同期信号生成装置。
3. The method according to claim 2, wherein the delay unit sets the predetermined time as:
2. The synchronization signal generation device according to claim 1, wherein the delay signal is generated by delaying the detection signal by a time within a range of 50 ns to 200 ns.
【請求項4】 前記検出信号生成手段は、前記特定位置
を通過する光ビームが順に受光面を横切るするように配
列された一対の光電変換素子を備え、該一対の光電変換
素子から各々出力される信号のレベルを比較することで
検出信号を生成することを特徴とする請求項1記載の同
期信号生成装置。
4. The detection signal generation means includes a pair of photoelectric conversion elements arranged so that a light beam passing through the specific position sequentially crosses a light receiving surface, and each of the detection signals is output from the pair of photoelectric conversion elements. 2. The synchronization signal generating apparatus according to claim 1, wherein the detection signal is generated by comparing the levels of the signals.
【請求項5】 光ビームを射出する光源と、 前記光源から射出された光ビームが被走査体上を走査す
るように前記光ビームを偏向させる偏向手段と、 請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の同期信号生成
装置と、 前記同期信号生成装置によって生成された同期信号の信
号レベルが、前記検出信号及び前記遅延信号が共に前記
第1の信号レベルになっている期間における信号レベル
から、それ以外の期間における信号レベルへ変化したタ
イミングを基準として、前記光源から射出される光ビー
ムを変調する変調手段と、 を備えたことを特徴とする光学走査装置。
5. A light source for emitting a light beam, and a deflecting unit for deflecting the light beam so that the light beam emitted from the light source scans a scanning target. 2. The synchronization signal generation device according to claim 1, wherein the signal level of the synchronization signal generated by the synchronization signal generation device is a signal level during a period in which both the detection signal and the delay signal are at the first signal level. And a modulating means for modulating a light beam emitted from the light source with reference to a timing at which the signal level changes to a signal level in other periods.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058690A (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Ricoh Co Ltd Optical scanner
US7330296B2 (en) 2003-01-16 2008-02-12 Ricoh Company, Limited Synchronous detector, optical scanner, and image forming apparatus
US9800844B2 (en) 2013-08-28 2017-10-24 Mitsubishi Electric Corporation Image projection apparatus

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