JP2004284185A - Light source controlling device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source controlling device by which circuit scale can be reduced, designing is facilitated and light quantity control can be performed with high accuracy. <P>SOLUTION: In the light source controlling device, order information showing a light quantity control order of a plurality of LDs contained in the light source 50 is previously stored in a storing section 12A of a light quantity control order setting so as to perform the light quantity control on the order shown by the order information. The device is so constituted that the switching of an LD, a target of the light quantity control, can be performed with a switching section 14A, in synchronization with a light source switching signal being a modulation signal showing the switching timing of the LD, the target of the light quantity control. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源制御装置に係り、より詳しくは、各々独立して変調可能な複数の光源から出力された光ビームを被走査面上に走査させる光走査装置に用いられ、前記複数の光源の光量制御を行う光源制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レーザプリンタや電子写真複写機等、光走査装置によって、光ビームを感光体上に走査させて画像を形成する画像形成装置がある。図16に、一般的な光走査装置の構成を示す。同図に示すように、この光走査装置200では、光源として、端面発光型の半導体レーザ(以下、「LD」と称す)202Aを用い、LD202から出力された光ビームは、レンズ204により平行光化された後、側面に複数の反射面を有し、一定速で回転するポリゴンミラー206へと入射されるようになっている。そして、ポリゴンミラー206の反射面により反射された走査光ビームは、fθレンズ208を透過することにより、感光体表面での走査速度が一定となるように走査速度が補正されてから感光体へ照射されるようになっている。
【0003】
このような光走査装置が用いられる画像形成装置において、良好な画質を得るためには、光ビームの光量が精度よく所定光量となるように制御される必要がある。このため、このような光走査装置では、LDの出力光量を検知し、検知結果が所定光量となるようにLDの駆動電流を調整することで、LDの出力光量制御が行われている。例えば、端面発光型のLD202Aでは、LDパッケージ内に、LDの出力光量を検知するための検知手段として、LDから後方に出力された光ビーム(所謂、バックビーム)を受光するフォトダイオード(以下、「PD」と称す)が設けられており、このPDによりLDのバックビームを検知することにより、LDの出力光量を検知することができるようになっている。
【0004】
また、近年は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)と称される面発光型のLDを安価に作成できるようになってきたことから、光走査装置の光源として、従来の端面発光型のLDに代えて、面発光型のLDを用いることも検討されている。この面発光型のLDは、端面発光型のLDのようにバックビームがなく、一方方向にのみ光ビームが出力されるため、図17に示す如く、面発光型のLD202Bとは別に検知手段としてのPD210が設けられ、レンズ204により面発光型のLD202Bからの出力光を平行光化した後、ハーフミラー212によりその一部をPD210へと案内すると共に、レンズ214により集光してPD210に入射させることで、出力光量を検知する方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
この技術を図16で示した光走査装置200に適用した場合、図18に示すような構成となる。なお、以下では、端面発光型と面発光型のLDを特に区別しない場合は、LD202と称して説明する。
【0006】
一方、近年、画像形成速度や画像データにおける解像度を向上させることを目的として、光走査装置の光源として各々独立して変調可能な複数の光ビームを得ることのできるLDアレイが用いられている。この種の光走査装置においても、前述したように、良好な画質を得るためには、各光ビームの光量が精度よく所定光量となるように制御される必要がある。
【0007】
複数の光源の光量を所定光量とするための技術として、従来、非有効走査期間毎に各光源を選択的に順次点灯させ、点灯している光源から出射されるレーザ光の光強度を光検出器により検出して各光源の光強度を各々所定の大きさに保つように各光源の駆動電流を制御する技術(以下、「第1従来技術」という。)があった(例えば、特許文献2参照。)。
【0008】
この技術では、図19(A)に示される駆動電流制御回路内に、図19(B)に示される2つのLDに対応して2つの駆動回路が設けられており、図19(C)に示すように非有効走査期間内において時分割で有効となる2つの選択信号S1、S2により、1ビームずつ光量センサからの出力信号に応じた光量制御を行う構成となっている。この構成により、単一の光検出器(光量センサ)により、各光源の光強度を各々所定の大きさに制御することができる。
【0009】
また、複数の光源の光量を所定光量とするための技術として、従来、複数の光源に対する光量の制御信号をシリアル送信又はコード化して送信する技術(以下、「第2従来技術」という。)もあった(例えば、特許文献3参照。)。
【0010】
この技術では、図20に示されるように、制御信号がクロック信号に同期して時分割で送信され、制御信号切換信号に同期して光量制御回路内で有効となるように構成されており、光量の制御対象となる光源が順次切換えられるものである。これによって、複数の光源を制御する制御信号の数を削減することができる。
【0011】
【特許文献1】
特開平4−355986号公報
【特許文献2】
特開平7−235715号公報
【特許文献3】
特開2000−71514公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第1従来技術では、光ビームの数と同数の選択信号が必要であるので、光ビームの数が多くなるほど回路規模が大きくなってしまう、という問題点があった。
【0013】
特に、光源としてVCSELを適用する場合には、端面発光型のLDよりもアレイ化が容易であり、10ビットを越える多ビーム光源が可能であるため、この場合に上記第1従来技術を適用した場合には、回路規模が著しく大きくなってしまう。
【0014】
一方、上記第2従来技術では、光ビームの数が多くなるほど制御信号のビット数が増加し、それに伴ってクロック信号の変調周波数も増加するので、回路基板に高周波対策を施す必要があり、設計が困難になると共に、光ビームの数が多くなるほどノイズの放射量も増加するので、システム全体としての設計も困難となり、更に光量センサからの出力信号にノイズの影響が生じた場合には光量制御の精度が低下する、という問題点があった。
【0015】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、回路規模を小さくすることができると共に、設計が容易で、かつ高精度に光量制御を行うことのできる光源制御装置を提供することを目的とする。
【0016】
【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記載の光源制御装置は、各々独立して変調可能な複数の光源から出力された光ビームを被走査面上に走査させる光走査装置に用いられ、前記複数の光源の光量が予め設定された設定光量となるように光量制御する光源制御装置であって、前記複数の光源の光量制御順序を示す順序情報を予め記憶した記憶手段と、前記順序情報により示される順序で光量制御を行うように、光量制御の対象となる光源の切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とする光源を切換える切換手段と、を備えている。
【0017】
請求項1に記載の光源制御装置によれば、複数の光源の光量制御順序を示す順序情報が記憶手段によって予め記憶され、当該順序情報により示される順序で光量制御が行われるように、切換手段により、光量制御の対象となる光源の切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とする光源が切換えられる。なお、上記記憶手段には、DRAM、SDRAM等の揮発性メモリの他、フラッシュメモリ、EEPROM等の不揮発性のメモリを含めることができる。
【0018】
このように、請求項1に記載の光源制御装置によれば、複数の光源の光量制御順序を示す順序情報を予め記憶しておき、当該順序情報により示される順序で光量制御を行うように、光量制御の対象となる光源の切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とする光源を切換えているので、光ビームの数とは無関係に光量制御対象とする光源を設定するための制御信号の数を少なくすることができ、この結果として回路規模を小さくすることができる。
【0019】
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記光源切換信号の変調周期を変更する変更手段を更に備えることが好ましい。これにより、変更手段によって光源切換信号の変調周期を長くすることにより、回路基板に高周波対策を施す必要がなく、設計が容易になると共に、ノイズの放射量も低減できるので、システム全体としての設計も容易となり、更に光量センサからの出力信号にノイズの影響が生じ難く光量制御の精度を向上できる。また、変更手段によって光源切換信号の変調周期を短くすることにより、各光源毎の光量制御時間を短くでき、各光源の延べ点灯時間を短縮できる結果、各光源の寿命を長くすることができる。
【0020】
また、本発明は、請求項3に記載の発明のように、前記光源切換信号における特定の光源に対応するパルスの変調周期を変更する特定パルス変更手段を更に備えてもよい。これにより、特定パルス変更手段によって光源切換信号における特定の光源に対応するパルスの変調周期を長くすることにより、光量制御の精度を向上できる。また、特定パルス変更手段によって上記パルスの変調周期を短くすることにより、光量制御時間を短くでき、各光源の延べ点灯時間を短縮できる結果、各光源の寿命を長くすることができる。
【0021】
また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記光源切換信号による光源の切換え数をカウントすると共に、カウント値が予め定められたタイミングでリセットされるカウント手段を更に備え、前記切換手段は、前記カウント手段によるカウント値により示される順位の光源が光量制御の対象となるように光源を切換えるものとしてもよい。これにより、光源切換信号にノイズが入り、カウント手段によるカウント値に異常が生じた場合でも、次回の光量制御時には正常なカウント値とすることができ、正常な光量制御を行うことができる。
【0022】
更に、本発明は、請求項5に記載の発明のように、前記複数の光源の光量が予め設定された設定光量となるように光量制御した後、前記設定光量を他の光量に切換えて再度前記複数の光源の光量制御を行うように制御する光量制御手段を更に備えてもよい。
【0023】
これにより、本発明に係る複数の光源における複数の光量レベルに対応する複数の駆動量を計測し、外部より入力される強度信号に対応した光強度で各光源を駆動できるように、前記複数の駆動量から光量と駆動量との関係を求め、前記強度信号で示される光量となるように算出した駆動量で各光源を駆動することで、強度変調を可能とすることができる。
【0024】
この結果、例えば、被走査面の露光量分布が不均一な場合、走査位置に対応して光量を強度信号で制御し、露光量分布を均一とすることができる。
【0025】
また、被走査面が感光体表面である場合、感光体の感度むらや、感光体の帯電むらや、転写手段の電位むら等を原因として、走査位置に対応して画像濃度が不均一となるが、このとき、走査位置に対応して光量を強度信号で制御することで走査方向の画像濃度分布を均一とすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、複数の光源により感光体に対して走査露光を行う光走査装置における上記複数の光源の出射光量を制御する光量制御装置に適用した場合について説明する。
【0027】
〔第1実施形態〕
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る光量制御装置10Aの構成について説明する。同図に示されるように、この光量制御装置10Aは、光走査装置の光源としてのn(nは2以上の整数であり、本実施の形態では、128)個のLDを含んで構成されると共に、感光体54に対する露光光を出射する光源部50、及び当該光源部50の各LDからの出力光量を検知するPDにより構成された光量センサ52と接続されて用いられる。なお、光量センサ52は、光源部50に含まれる複数のLDが端面発光型である場合は、LDパッケージ内に当該LDの後方出力(バックビーム)を検知するように内蔵されているフォトダイオードを用いればよい。また、LDが面発光型、すなわちVCSELの場合には、図18で示したように、ハーフミラー212によりLDの出力光の一部を取り出し、この取り出された出力光を受光するように光量センサ52を配置すればよい。
【0028】
また、光量制御装置10Aは、光量制御順序設定記憶部12Aと、切換部14Aと、駆動量制御部16と、制御対象とするLDの数と同数のサンプルホールド回路(以下、「S/H」という。)18と、変調部20と、を含んで構成されている。
【0029】
光量制御順序設定記憶部12Aは切換部14Aに接続されている。この光量制御順序設定記憶部12Aには、光源部50に含まれるn個のLDに対する光量制御の順序を示す順序情報が予め記憶されており、切換部14Aは光量制御順序設定記憶部12Aから順序情報を読み出すことができる。
【0030】
また、切換部14Aには、外部(例えば光量制御装置10により光源部50に含まれるLDの光量が制御される光走査装置を搭載した画像形成装置本体側)からn本のビデオIN信号が入力されるようになっており、切換部14Aは、ビデオIN信号に基づいてn本のビデオOUT信号を出力するものとされている。なお、ビデオIN信号は、感光体54に画像を形成する際には当該画像に応じて光源部50の各LDの点灯及び消灯を指定して当該画像を形成させるための信号とされるが、各LDの光量制御を行う際には全てのLDを消灯させる信号とされる。また、ビデオOUT信号は、感光体54に画像を形成する際には入力されたビデオIN信号と同一の信号とされるが、各LDの光量制御を行う際には光量制御の対象となるLDのみを点灯させる信号とされる。
【0031】
更に、切換部14Aには、上記外部から光量制御許可信号及び光源切換信号が入力されるようになっており、切換部14Aは、光量制御許可信号及び光源切換信号と、光量制御順序設定記憶部12Aから読み出した順序情報に基づいて各々n個のS/H18の何れか1個に対応するn本のサンプルホールド信号(以下、「S/H信号」という。)を出力するものとされている。
【0032】
なお、光量制御許可信号は、光源部50に含まれる各LDの光量制御の実行を許可する期間を示す信号であり、本実施の形態では、当該期間にローレベルとされ、他の期間にハイレベルとされる信号である。また、光源切換信号は、光量制御の対象とするLDの切換えタイミングを示す信号であり、本実施の形態では、ローレベルからハイレベルに移行したタイミングが当該切換えタイミングであるものとされている。更に、S/H信号は、対応するS/H18のサンプル状態及びホールド状態を設定するための信号である。
【0033】
一方、駆動量制御部16には、上記外部から各LDの設定光量を示す光量指示信号が入力されると共に、光量センサ52が接続されており、駆動量制御部16は、光量センサ52から入力されたLDの出力光量を示す光量信号と光量指示信号とを等しくするための当該LDの駆動量を示す駆動量設定信号を出力するものとされている。
【0034】
また、切換部14Aのn本のS/H信号を出力する出力端は、各々対応するS/H18の一方の入力端に接続されており、駆動量制御部16の駆動量設定信号を出力する出力端は各S/H18の他方の入力端に接続されている。各S/H18では、一方の入力端から入力されたS/H信号の設定状態に応じて、他方の入力端から入力されている駆動量設定信号に対するサンプル状態及びホールド状態を切換えると共に、ホールドされている信号を対応するLDの駆動量を示す駆動量信号として出力するものとされている。
【0035】
更に、切換部14Aのn本のビデオOUT信号を出力する出力端及び各S/H18の駆動量信号を出力する出力端は各々変調部20に接続されており、変調部20のn本の出力端は、各々光源部50の対応するLDに接続されている。変調部20では、切換部14Aから入力されたビデオOUT信号により点灯が指示されたLDに対して、当該LDに対応するS/H18から入力されている駆動量信号によって示される駆動量で点灯させる。
【0036】
光量制御順序設定記憶部12Aが本発明の記憶手段に、切換部14Aが本発明の切換手段に、各々相当する。
【0037】
次に、本実施の形態に係る光量制御装置10Aの作用として、本発明に特に関係する各LDの光量制御時における光量制御装置10Aの動作について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、図2は、当該光量制御時における光量制御許可信号、光源切換信号及び制御状態の推移を示すタイムチャートである。また、ここでは、外部から、各LDの光量制御時における設定光量を示す光量指示信号が入力されている場合について説明する。
【0038】
まず、切換部14Aは、光量制御許可信号が各LDの光量制御の許可期間を示す状態(本実施の形態では、ローレベル)とされているとき、光源切換信号の最初の立ち上がりエッジにおいて、光量制御順序設定記憶部12Aから順序情報を読み出し、最初に光量制御を行うLD(以下、「第1光量制御光源」という。)を選択する。
【0039】
そして、切換部14Aは、第1光量制御光源のみを点灯させるようにビデオOUT信号を生成して変調部20に出力すると共に、第1光量制御光源に対応するS/H18をサンプル状態とするS/H信号を出力する。
【0040】
この状態で、駆動量制御部16は、光量センサ52から入力された第1光量制御光源の出力光量を示す光量信号と、外部から入力されている光量指示信号とが等しくなるように、第1光量制御光源からの出力光量をフィードバック制御する。
【0041】
図2に示すように、光源切換信号は所定周期で変調しており、切換部14Aは、光源切換信号の次の立ち上がりエッジで第1光量制御光源に対応するS/H18をホールド状態とするS/H信号を出力する。これに応じて当該S/H18はホールド状態に移行する。
【0042】
これと同時に切換部14Aは、次に光量制御を行うLD(以下、「第2光量制御光源」という。)を光量制御順序設定記憶部12Aから読み出し、同様に第2光量制御光源に対する光量制御を行う。以降、光量制御の対象とするLDを順次切換えながら、連続して光量制御を行うことで全てのLDの光量制御を行う。
【0043】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る光量制御装置10Aは、複数のLDの光量制御順序を示す順序情報を光量制御順序設定記憶部12Aによって予め記憶しておき、当該順序情報により示される順序で光量制御を行うように、切換部14Aにより、光量制御の対象となるLDの切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とするLDを切換えているので、光ビームの数とは無関係に光量制御対象とする光源を設定するための制御信号の数を少なくすることができ、この結果として回路規模を小さくすることができる。
【0044】
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態では、光源切換信号の周期を固定とした場合の形態について説明したが、本第2実施形態では、光源切換信号の周期を可変とした場合の形態について説明する。
【0045】
まず、図3を参照して、本第2実施形態に係る光量制御装置10Bの構成を説明する。なお、図3の図1と同一の構成要素については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0046】
本第2実施形態に係る光量制御装置10Bは、切換部14Aに入力される光源切換信号が変調周期変更部22Aによって出力されたものとされる点のみが、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと異なっている。
【0047】
変調周期変更部22Aには、外部から基準クロック信号、クロック分周信号、及び出力許可信号が入力されるようになっており、変調周期変更部22Aは、これらの信号に基づいて光源切換信号を生成して切換部14Aに出力する。
【0048】
なお、基準クロック信号は光源切換信号より高速で変調する信号であり、クロック分周信号は基準クロック信号に対する分周比を示す信号であり、出力許可信号は光源切換信号の切換部14Aへの出力を許可する期間を示す信号である。
【0049】
すなわち、変調周期変更部22Aは、光量制御時のみ光源切換信号を変調するように出力許可信号に応じて制御され、出力が許可された状態で基準クロック信号をクロック分周信号で指定された分周比で分周した信号を光源切換信号として出力する。
【0050】
感光体54上にて一定の光量であっても、光走査装置の設計等により、光量センサ52に入射する光量は異なる。光量センサ52への入射光量が多い場合には光量センサ52からの出力電流も大きく、容量負荷が大きいときでも光量信号の立ち上がり及び立ち下がりの変化が速くなり、光量制御の収束が速くなる。また、高速な光量センサ52を用いたり、光量センサ52から駆動量制御部16に至る基板上の配線パターンが短くできると、同様に光量信号の立ち上がり及び立ち下がりの変化が速くなり、光量制御の収束が速くなる。
【0051】
そこで、一例として図4における光量信号で示されるように、光量センサ52への入射光量が比較的多い等の理由で光量制御の収束が速い場合には、光源切換信号の変調周期が短くなるようにクロック分周信号を設定する。これにより、各LD当たりの光量制御時間を短くし、光量制御にかかる時間を短縮することができ、この結果として各LDの延べ点灯時間を短くすることができ、各LDの寿命を長くすることができる。
【0052】
一方、光量センサ52への入射光量が少ない場合には光量センサ52からの出力電流も小さく、容量負荷が大きいときには光量信号の立ち上がり及び立ち下がりの変化が遅くなり、光量制御の収束が遅くなる。また、低速な光量センサ52を用いたり、光量センサ52から駆動量制御部16に至る基板上の配線パターンが長い場合にも、同様に光量信号の立ち上がり及び立ち下がりの変化が遅くなり、光量制御の収束が遅くなる。
【0053】
このように、一例として図5に示すように、光量制御の収束が図4で示される収束より遅い場合は、光源切換信号の変調周期を周期T1より長い周期T2となるようにクロック分周信号を設定する。これにより、光量制御の精度の低下を防止することができる。
【0054】
なお、光量制御装置10Bの各LDの光量制御時における動作は、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと同様であるので、ここでの説明は省略する。変調周期変更部22Aが本発明の変更手段に相当する。
【0055】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る光量制御装置10Bは、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと同様の効果を奏することができると共に、光源切換信号の変調周期を変更する変調周期変更部22Aを備えているので、変調周期変更部22Aによって光源切換信号の変調周期を長くすることにより、回路基板に高周波対策を施す必要がなく、設計が容易になると共に、ノイズの放射量も低減できるので、システム全体としての設計も容易となり、更に光量センサ52からの出力信号(光量信号)にノイズの影響が生じ難く光量制御の精度を向上できる。また、変調周期変更部22Aによって光源切換信号の変調周期を短くすることにより、各LD毎の光量制御時間を短くでき、各LDの延べ点灯時間を短縮できる結果、各LDの寿命を長くすることができる。
【0056】
〔第3実施形態〕
上記第2実施形態では、全てのLDに対応する光源切換信号の周期を可変とした場合の形態について説明したが、本第3実施形態では、特定のLDに対応する光源切換信号の周期のみを可変とした場合の形態について説明する。
【0057】
まず、図6を参照して、本第3実施形態に係る光量制御装置10Cの構成を説明する。なお、図6の図1と同一の構成要素については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0058】
本第3実施形態に係る光量制御装置10Cは、光源切換信号が変調周期変更部22Bによって出力されたものとされる点、切換部14Aに代えてクロック分周信号を出力する機能を有する切換部14Bを設けた点、及び光量制御順序設定記憶部12Aに代えて、上記順序情報に加えて各LD毎の光量制御に必要な時間を示す時間情報が予め記憶された光量制御順序設定記憶部12Bを設けた点のみが、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと異なっている。
【0059】
変調周期変更部22Bには、外部から基準クロック信号及び出力許可信号が入力され、切換部14Bからクロック分周信号が入力されるようになっており、変調周期変更部22Bは、これらの信号に基づいて光源切換信号を生成して切換部14Bに出力する。
【0060】
なお、基準クロック信号は光源切換信号より高速で変調する信号であり、クロック分周信号は基準クロック信号に対する分周比を示す信号であり、出力許可信号は光源切換信号の切換部14Bへの出力を許可する期間を示す信号である。
【0061】
すなわち、変調周期変更部22Bは、光量制御時のみ光源切換信号を変調するように出力許可信号に応じて制御され、出力が許可された状態で基準クロック信号を切換部14Bから入力されたクロック分周信号で指定された分周比で分周した信号を光源切換信号として出力する。
【0062】
一方、切換部14Bは、光量制御の対象とするLDの光量制御に必要な時間を示す情報を光量制御順序設定記憶部12Bから読み出し、当該情報により示される時間に対応するクロック分周信号を変調周期変更部22Bに出力する。なお、切換部14Bのクロック分周信号を出力する動作以外の動作は切換部14Aと同様であり、光量制御装置10Cの他の部分の各LDの光量制御時における動作も、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【0063】
以上により、基板上の配線パターンの引き回し等の影響によって特定のLDのみの光量制御の収束が遅い場合でも、一例として図7に示すように、当該LD(同図では、2番目に光量制御を行うLD)に対応する光源切換信号の変調周期T2が長くされるので、光量制御の精度の低下を防止することができる。
【0064】
また、反対に、光量制御の収束が速いLDについては、当該LDに対応する光源切換信号の変調周期T1が短くされるので、選択的に光量制御時間を短くすることが可能となり、光量制御にかかる時間を短縮することができ、この結果として各LDの延べ点灯時間を短くすることができ、各LDの寿命を長くすることができる。
【0065】
光量制御順序設定記憶部12Bが本発明の記憶手段に、切換部14Bが本発明の切換手段に、変調周期変更部22Bが本発明の特定パルス変更手段に、各々相当する。
【0066】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る光量制御装置10Cは、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと同様の効果を奏することができると共に、光源切換信号における特定のLDに対応するパルスの変調周期を変更する変調周期変更部22Bを備えているので、変調周期変更部22Bによって光源切換信号における特定のLDに対応するパルスの変調周期を長くすることにより、光量制御の精度を向上できる。また、変調周期変更部22Bによって上記パルスの変調周期を短くすることにより、光量制御時間を短くでき、各LDの延べ点灯時間を短縮できる結果、各LDの寿命を長くすることができる。
【0067】
〔第4実施形態〕
本第4実施形態では、光量制御装置に光源切換信号によるLDの切換え数をカウントするカウンタ(以下、「光源カウンタ」という。)を設けた場合の形態について説明する。
【0068】
まず、図8を参照して、本第4実施形態に係る光量制御装置10Dの構成を説明する。なお、図8の図1と同一の構成要素については図1と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0069】
本第4実施形態に係る光量制御装置10Dは、光源カウンタ24を新たに設けた点、光量制御順序設定記憶部12Aに代えて光量制御順序設定記憶部12Cを設けた点及び切換部14Aに代えて切換部14Cを設けた点のみが、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと異なっている。
【0070】
光源カウンタ24には、外部から光源切換信号及びカウンタリセット信号が入力されるようになっており、光源カウンタ24は、光量制御時におけるLDの切換え数をカウントし、当該カウント値を示すカウント信号を光量制御順序設定記憶部12Cに順次出力する。
【0071】
なお、上記光源切換信号は、光量制御の対象とするLDの切換えタイミングを示す信号であり、本実施の形態では、上記各実施の形態と同様に、ローレベルからハイレベルに移行したタイミングが当該切換えタイミングであるものとされている。また、上記カウンタリセット信号は、光源カウンタ24によるカウントをリセットするための信号であり、本実施の形態では、カウントをリセットする際にハイレベルとされ、カウントを実行する際にローレベルとされる信号である。
【0072】
従って、光源カウンタ24は、カウンタリセット信号がローレベルである場合に光源切換信号の立ち上がりエッジに同期してカウントを行い、カウンタリセット信号がハイレベルとなった際にカウント値がリセットされる。
【0073】
そして、本実施の形態に係る光量制御装置10Dでは、光量制御の直前にカウンタリセット信号により光源カウンタ24がリセットされるものとされている。
【0074】
また、本実施の形態に係る光量制御装置10Dでは、画像形成時における光量制御期間として全てのLDの光量制御を行うのに十分な時間が確保できない場合は、最初の光量制御時に一部のLDのみ光量制御を行い、次回の光量制御時まで光源カウンタ24のカウント値をリセットせずに保持しておき、次回以降の光量制御時に残りのLDの光量制御を行い、全てのLDの光量制御が終了した後に光源カウンタ24のカウント値をリセットする。
【0075】
一方、光量制御順序設定記憶部12Cには、外部から前述の順序情報(各LDに対する光量制御の順序を示す情報)を示すAPC順序制御信号が入力されるようになっており、光量制御順序設定記憶部12Cは、外部からAPC順序制御信号が入力されたときには、当該信号により示される順序情報を記憶する。
【0076】
また、光量制御順序設定記憶部12Cは、光源カウンタ24から入力されたカウント信号によって示されるカウント値の順位で光量制御を行うLDを特定できるLD信号を切換部14Cに出力する。例えば、カウント値が‘1’である場合には、1番目に光量制御を行うLDを特定できるLD信号を切換部14Cに出力する。
【0077】
切換部14Cは、上記LD信号が光量制御順序設定記憶部12Cから入力されると、当該LD信号によって特定されるLD、すなわち光量制御の対象とするLDを点灯させることのできるビデオOUT信号を変調部20に出力すると共に、当該LDに対応するS/H18をサンプル状態とするS/H信号を出力する。なお、これ以外の切換部14Cの光量制御時における動作は上記第1実施形態に係る切換部14Aと同様なので、ここでの説明は省略する。
【0078】
本実施の形態に係る光量制御装置10Dでは、上記のように作用する光源カウンタ24を備えると共に、光量制御の直前にカウンタリセット信号により光源カウンタ24がリセットされるものとされているので、光源切換信号に何らかのノイズが入って光源カウンタ24のカウント値が進んでしまい、光量制御の対象となるLDの数以上となったり、当該カウント値が初期値に戻ってしまった場合でも、次回の光量制御時には正常なカウント値にすることができ、正常な光量制御を行うことができる。
【0079】
また、本実施の形態に係る光量制御装置10Dでは、上記のように、1回の光量制御期間として全LDの光量制御を行うのに十分な時間が確保できない場合は、複数の光量制御期間に分けて光量制御を行っているので、制御対象とするLDの多数化に対応することができる。
【0080】
図9には、6個のLDを3個のLDずつ2回に分割して光量制御を行った場合のタイムチャートの一例が示されている。
【0081】
この場合、光量制御許可信号によって示される最初の光量制御の実行を許可する期間(本実施の形態では、光量制御許可信号がローレベルである期間)が開始される直前に、カウンタリセット信号がリセットを示す状態からカウントを許可する状態に移行(本実施の形態では、ハイレベルからローレベルに移行)される。
【0082】
これによって光源カウンタ24では、光源切換信号の立ち上がりエッジに同期したカウントが開始されるが、1回の光量制御期間では、3個のLDのみしか光量制御を行うことができない。このため、本実施の形態では、光量制御期間が終了した後もカウンタリセット信号をリセットを示す状態とはせず、光源カウンタ24のカウント値を‘3’のままで保持する。従って、次回の光量制御時には、光源カウンタ24のカウントは‘3’から増加することになるので、4番目以降に光量制御を行うことになっている残りの3個のLDに対する光量制御が、当該光量制御時に行われることになる。
【0083】
そして、全ての制御対象とするLDの光量制御が終了した後に、カウンタリセット信号をリセットを示す状態に移行させることにより、光源カウンタ24のカウント値をリセットする。
【0084】
光量制御順序設定記憶部12Cが本発明の記憶手段に、切換部14Cが本発明の切換手段に、光源カウンタ24が本発明のカウント手段に、各々相当する。
【0085】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る光量制御装置10Dは、上記第1実施形態に係る光量制御装置10Aと同様の効果を奏することができると共に、光源切換信号によるLDの切換え数をカウントすると共に、カウント値が予め定められたタイミングでリセットされる光源カウンタ24を備え、切換部14Cにより、光源カウンタ24によるカウント値により示される順位のLDが光量制御の対象となるようにLDを切換えるものとしているので、光源切換信号にノイズが入り、光源カウンタ24によるカウント値に異常が生じた場合でも、次回の光量制御時には正常なカウント値とすることができ、正常な光量制御を行うことができる。
【0086】
〔第5実施形態〕
本第5実施形態では、光量制御の対象とする複数のLDに対して予め定められた設定光量とする光量制御を行い、その後に設定光量を切換えて再び当該複数の光源に対して光量制御を行う場合の形態について説明する。
【0087】
まず、図10を参照して、本第5実施形態に係る光量制御装置10Eの構成を説明する。なお、図10の図8と同一の構成要素については図8と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0088】
本第5実施形態に係る光量制御装置10Eは、S/H18に代えてS/H18Bを設けた点、変調部20に代えて変調部20Bを設けた点、及び設定光量選択部26を新たに設けた点のみが、上記第4実施形態に係る光量制御装置10Dと異なっている。
【0089】
S/H18Bには、S/H信号、光量切換信号及び駆動量設定信号が入力されるようになっており、S/H18Bは、これらの信号に基づいて2つの駆動量信号1及び駆動量信号2を変調部20Bに出力する。
【0090】
なお、光量切換信号は、各LDに対する設定光量を切換えるタイミングを示す信号であり、本実施の形態では、ローレベルからハイレベルに移行したタイミングが当該設定光量を切換えるタイミングであるものとされている。また、S/H信号及び駆動量設定信号は、上記各実施の形態における同一名称の信号と同様の信号である。
【0091】
また、変調部20Bには、外部からm本の強度信号が入力され、かつ切換部14Cからn本のビデオOUT信号が入力されると共に、各S/H18Bから各々2つの駆動量信号1及び駆動量信号2が入力されるようになっており、変調部20Bは、これらの信号に基づいて光源部50に含まれるn個のLDに対して駆動信号を出力する。なお、上記強度信号は、各LDの駆動時における光強度を示す信号である。
【0092】
一方、設定光量選択部26には、外部から光量切換信号及び光量指示信号が入力されるようになっており、設定光量選択部26は、これらの信号に基づいて駆動量制御部16Bに対して光量制御時における各LDの設定光量を示す設定光量信号を出力する。なお、本実施の形態に係る上記光量指示信号は、光量制御時における各LDの設定光量の基準となる光量(以下、「基準光量」という。)を示す信号である。
【0093】
本実施の形態に係る設定光量選択部26は、光量切換信号がローレベルであるときは、光量制御の対象とするLDの出力光量が光量指示信号により示される基準光量に所定係数(本実施の形態では‘1’)を乗じた設定光量1となるように駆動量制御部16Bを制御し、光量切換信号がハイレベルであるときは当該LDの出力光量が光量指示信号により示される基準光量に上記所定係数より大きな係数(本実施の形態では‘2’)を乗じた設定光量2となるように駆動量制御部16Bを制御する。
【0094】
次に、図11を参照して、本実施の形態に係るS/H18Bの構成を詳細に説明する。同図に示すように、このS/H18Bは、選択部30と、2つのS/H32A及びS/H32Bと、を含んで構成されている。
【0095】
S/H32A及びS/H32Bには、駆動量制御部16Bから駆動量設定信号が入力されるようになっており、S/H32Aは、光量制御の対象とするLDの出力光量が設定光量1となる駆動量1をサンプルホールドし、S/H32Bは、光量制御の対象とするLDの出力光量が設定光量2となる駆動量2をサンプルホールドする。
【0096】
また、選択部30には、切換部14CからS/H信号が入力されると共に、外部から光量切換信号が入力されるようになっており、選択部30は、光量切換信号の状態に応じてS/H32AとS/H32Bとを選択することにより、駆動量1を示す駆動量信号1と駆動量2を示す駆動量信号2を変調部20Bに出力する。
【0097】
次に、図12を参照して、本実施の形態に係る変調部20Bの構成を詳細に説明する。同図に示すように、この変調部20Bは、各々各LDの何れか1つに対応され、かつ駆動量演算部40A及び変調回路40Bを含んで構成されたn個の変調部40を含んで構成されている。
【0098】
駆動量演算部40Aには、外部からm本の強度信号が入力されると共に、対応するS/H18Bから駆動量信号1及び駆動量信号2が入力されるようになっており、駆動量演算部40Aは、強度信号によって示される出力光量が得られる駆動量を演算し、当該駆動量を示す駆動量信号を変調回路40Bに出力する。
【0099】
変調回路40Bには、この駆動量信号に加え、切換部14CからビデオOUT信号が入力されるようになっており、変調回路40Bは、ビデオOUT信号がLDの点灯を示す状態である場合には所定の駆動量で、対応するLDを点灯させる。
【0100】
なお、駆動量演算部40Aにおいて行われる駆動量の演算は、一例として図13に示すように、設定光量1が強度変調範囲の最小値で、設定光量2が強度変調範囲の最大値である場合、強度変調時の駆動量制御範囲は駆動量1から駆動量2の範囲となり、強度信号が最大光量のX%を示す場合の駆動量は、次の(1)式で求めることができる。
【0101】
(駆動量2−駆動量1)×(X/100)+駆動量1 (1)
従って、本実施の形態に係る駆動量演算部40Aでは、(1)式により駆動量を算出する。ここで、光量と駆動量の関係が線形である場合は、特に強度変調範囲の上限、下限でなくとも、関係式を求めることで対応が可能である。
【0102】
以上の各部の構成及び動作により、図14に示すように、光量切換信号がローレベルであり、かつ光量制御許可信号がローレベルである期間内において光源切換信号の1周期毎に各LDの設定光量1での光量制御が行われ、光量切換信号がハイレベルであり、かつ光量制御許可信号がローレベルである期間内において光源切換信号の1周期毎に各LDの設定光量2での光量制御が行われる。
【0103】
設定光量選択部26及び駆動量制御部16Bが本発明の光量制御手段に相当する。
【0104】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る光量制御装置10Eは、上記第4実施形態に係る光量制御装置10Dと同様の効果を奏することができると共に、複数のLDの光量が予め設定された設定光量となるように光量制御した後、設定光量を他の光量に切換えて再度複数のLDの光量制御を行うように制御しているので、複数のLDにおける複数の光量レベルに対応する複数の駆動量を計測し、外部より入力される強度信号に対応した光強度で各LDを駆動できるように、上記複数の駆動量から光量と駆動量との関係を求め、上記強度信号で示される光量となるように算出した駆動量で各LDを駆動することで、強度変調を可能とすることができる。この結果、例えば、感光体54の感度むらに起因する形成画像のむらの発生を防止すること等が可能となる。
【0105】
なお、上記各実施の形態において示したタイムチャート(図2、図4、図5、図7、図9、図14参照)は各々一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【0106】
また、上記各実施の形態で説明した光量制御装置10A〜10Eの構成(図1、図3、図6、図8、図10〜図12参照)も各々一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【0107】
例えば、光量制御装置10A〜10Eの構成を適宜組み合わせることにより新たな光量制御装置を実現することもできる。
【0108】
また、上記第2、第3実施形態で示した変調周期変更部22A、22Bでは、高速変調する基準クロック信号を分周する構成としたが、電圧制御発振器等の構成を用いても同様の効果を奏することができる。
【0109】
また、光量制御順序設定記憶部12A〜12Cに記憶されている情報は、第1〜第3実施形態に記載されているようにハードウェア的に固定されていてもよいし、第4、第5実施形態のように外部にインタフェースを持ち、所定タイミングで更新してもよい。このとき、上記インタフェースをシリアル通信で情報を送信するものとすることで制御対象とするLDが多くなっても、少ない制御信号で情報更新が可能となるメリットがある。更に、光量制御順序設定記憶部を取り外し可能な記憶デバイスとして、ソケット等を介して容易に交換できるように実装し、光量制御の順序を変更したいときに記憶デバイスを交換するようにしてもよい。
【0110】
また、第4、第5実施形態に記載の光量制御装置(図8及び図10参照)において、光量制御の許可中に光源切換信号にノイズが乗ると光源カウンタ24が誤作動してしまい、所定タイミングが到来するまえに光量制御の対象とするLDの切換え指示を行ってしまうことが予想される。ここで、光源カウンタ24でカウント可能な最大値がLD数より多い場合、光量制御順序設定記憶部12Cに無効なカウント数が入力され、光量制御が正常に行われない可能性がある。
【0111】
この問題は、光源カウンタ24は、光量制御許可時に、LD数を越える回数の光源切換指示が入力された場合は光量制御対象とするLDを切換えないように制御するか、又は光量制御対象とするLDを、再度光量制御開始時に光量制御を行ったLDに設定し、再度光量制御を行うように制御することで防止することができる。また、この問題は、LD数より多いカウント数が切換部14Cに入力された場合に、全てのLDの光量制御を停止するように制御することでも防止することができる。
【0112】
更に、第5実施形態に係る光量制御装置10Eにおける複数のLDの強度変調は、各LDの発光光量を独立に指示する(mビット×LD数)の強度信号を入力することで複数のLDを独立に強度変調させ、より微細に画像形成を行うことも可能であるし、複数のLDに共通のmビットの強度信号を入力し、複数のLDを共通に強度変調することで、一例として特開平11−291548号公報に記載の技術のような、感光体上のレーザ走査位置に対する光量プロファイルが図15に示される‘無補正’のように走査両端で光量が減る場合、LDの出力を同図の‘補正係数’のように変化させ、補正後の均等なプロファイルにする技術も実現可能である。
【0113】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る光源制御装置によれば、複数の光源の光量制御順序を示す順序情報を予め記憶しておき、当該順序情報により示される順序で光量制御を行うように、光量制御の対象となる光源の切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とする光源を切換えているので、光ビームの数とは無関係に光量制御対象とする光源を設定するための制御信号の数を少なくすることができ、この結果として回路規模を小さくすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る光量制御装置10Aの構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施形態に係る光量制御装置10Aの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図3】第2実施形態に係る光量制御装置10Bの構成を示すブロック図である。
【図4】第2実施形態に係る光量制御装置10Bの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図5】第2実施形態に係る光量制御装置10Bの動作の説明に供する他のタイムチャートである。
【図6】第3実施形態に係る光量制御装置10Cの構成を示すブロック図である。
【図7】第3実施形態に係る光量制御装置10Cの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図8】第4実施形態に係る光量制御装置10Dの構成を示すブロック図である。
【図9】第4実施形態に係る光量制御装置10Dの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図10】第5実施形態に係る光量制御装置10Eの構成を示すブロック図である。
【図11】光量制御装置10Eに含まれるS/H18Bの構成を示すブロック図である。
【図12】光量制御装置10Eに含まれる変調部20Bの構成を示すブロック図である。
【図13】第5実施形態に係る光量制御装置10Eの動作の説明に供するグラフであり、光量制御装置10Eの強度変調時のLD駆動量制御範囲を説明するための光源(LD)駆動量対設定光量のグラフである。
【図14】第5実施形態に係る光量制御装置10Eの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図15】第5実施形態に係る光量制御装置10Eを、走査位置による光量むらを強度変調により補正する従来の技術に適用する場合の説明に供する光走査装置の構成図である。
【図16】従来の端面発光型LDを光源に用いた光走査装置の構成図である。
【図17】従来の面発光型LDを光源に用いた光走査装置の構成図である。
【図18】図17で示した光走査装置を図16で示した光走査装置に適用した場合の光走査装置の構成図である。
【図19】従来技術の説明に供する図である。
【図20】他の従来技術の説明に供する図である。
【符号の説明】
10A〜10E 光量制御装置
12A〜12C 光量制御順序設定記憶部(記憶手段)
14A〜14C 切換部(切換手段)
16 駆動量制御部
16B 駆動量制御部(光量制御手段)
18、18B S/H
20、20B 変調部
22A 変調周期変更部(変更手段)
22B 変調周期変更部(特定パルス変更手段)
24 光源カウンタ(カウント手段)
26 設定光量選択部(光量制御手段)
30 選択部
32A、32B S/H
40 変調部
40A 駆動量演算部
40B 変調回路
50 光源部
52 光量センサ
54 感光体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source control device, and more specifically, used in an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light beams output from a plurality of light sources that can be independently modulated, and the light source control device The present invention relates to a light source control device that performs light quantity control.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus that forms an image by scanning a light beam on a photoconductor by an optical scanning device such as a laser printer or an electrophotographic copying machine. FIG. 16 shows a configuration of a general optical scanning device. As shown in the figure, in this optical scanning device 200, an edge-emitting type semiconductor laser (hereinafter, referred to as “LD”) 202A is used as a light source, and a light beam output from the LD 202 is converted into a parallel light by a lens 204. After being converted, the light is incident on a polygon mirror 206 having a plurality of reflection surfaces on its side surface and rotating at a constant speed. Then, the scanning light beam reflected by the reflection surface of the polygon mirror 206 is transmitted through the fθ lens 208 so that the scanning speed is corrected so that the scanning speed on the surface of the photoconductor becomes constant, and then irradiated onto the photoconductor. It is supposed to be.
[0003]
In an image forming apparatus using such an optical scanning device, in order to obtain good image quality, it is necessary to control the light amount of the light beam to a predetermined amount with high accuracy. For this reason, in such an optical scanning device, the output light quantity of the LD is controlled by detecting the output light quantity of the LD and adjusting the drive current of the LD so that the detection result becomes a predetermined light quantity. For example, in the edge emitting type LD 202A, a photodiode (hereinafter, referred to as a back beam) that receives a light beam (a so-called back beam) output rearward from the LD is provided in the LD package as a detecting unit for detecting the output light amount of the LD. A “PD” is provided, and the amount of output light of the LD can be detected by detecting the back beam of the LD using the PD.
[0004]
Further, in recent years, a surface emitting LD called VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) can be produced at a low cost. Therefore, as a light source of an optical scanning device, a conventional edge emitting LD is used. Instead, the use of a surface-emitting type LD has been studied. This surface-emitting type LD does not have a back beam as in the case of the edge-emitting type LD, and outputs a light beam only in one direction. Therefore, as shown in FIG. After the output light from the surface-emitting type LD 202B is collimated by the lens 204, a part of the light is guided to the PD 210 by the half mirror 212, and the light is condensed by the lens 214 and incident on the PD 210. A method of detecting the amount of output light by causing the light to be output has been considered (for example, see Patent Document 1).
[0005]
When this technique is applied to the optical scanning device 200 shown in FIG. 16, the configuration becomes as shown in FIG. In the following, when the edge emission type LD and the surface emission type LD are not particularly distinguished, the LD will be referred to as an LD 202.
[0006]
On the other hand, in recent years, an LD array capable of obtaining a plurality of independently modulatable light beams has been used as a light source of an optical scanning device for the purpose of improving image forming speed and resolution in image data. Even in this type of optical scanning device, as described above, in order to obtain good image quality, it is necessary to control the light amount of each light beam to a predetermined amount with high accuracy.
[0007]
Conventionally, as a technique for setting the light amounts of a plurality of light sources to a predetermined light amount, each light source is selectively sequentially turned on in each ineffective scanning period, and the light intensity of laser light emitted from the turned on light source is detected by light. (Hereinafter referred to as "first conventional technology") for controlling the drive current of each light source so as to maintain the light intensity of each light source at a predetermined level by detecting with a light source (for example, Patent Document 2). reference.).
[0008]
In this technique, two drive circuits are provided in the drive current control circuit shown in FIG. 19A corresponding to the two LDs shown in FIG. 19B, and FIG. As shown in the figure, the two light-selection signals S1 and S2, which are effective in a time-sharing manner during the non-effective scanning period, perform light amount control in accordance with an output signal from the light amount sensor for each beam. With this configuration, the light intensity of each light source can be controlled to a predetermined value by a single photodetector (light amount sensor).
[0009]
Further, as a technique for setting the light amounts of the plurality of light sources to a predetermined light amount, a technique of transmitting a control signal of the light amount to the plurality of light sources by serial transmission or encoding (hereinafter, referred to as a “second conventional technique”) is also known. (For example, refer to Patent Document 3).
[0010]
In this technique, as shown in FIG. 20, a control signal is transmitted in a time-division manner in synchronization with a clock signal, and is effective in a light quantity control circuit in synchronization with a control signal switching signal. The light source whose light quantity is to be controlled is sequentially switched. Thereby, the number of control signals for controlling the plurality of light sources can be reduced.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-4-355986
[Patent Document 2]
JP-A-7-235715
[Patent Document 3]
JP 2000-71514 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first prior art, there is a problem that the circuit scale becomes larger as the number of light beams increases, because the same number of selection signals as the number of light beams is required.
[0013]
In particular, when a VCSEL is applied as a light source, arraying is easier than an edge-emitting type LD, and a multi-beam light source exceeding 10 bits is possible. In this case, the first prior art is applied. In such a case, the circuit scale becomes extremely large.
[0014]
On the other hand, in the second prior art, as the number of light beams increases, the number of bits of the control signal increases, and the modulation frequency of the clock signal also increases with the increase in the number of light beams. And the amount of noise increases as the number of light beams increases, which makes it difficult to design the system as a whole, and furthermore, when the output signal from the light amount sensor is affected by noise, the light amount is controlled. However, there is a problem that the accuracy of the method is reduced.
[0015]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a light source control device capable of reducing the circuit scale, easily designing, and performing light amount control with high accuracy. The purpose is to:
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the light source control device according to claim 1 is used in an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light beams output from a plurality of light sources that can be independently modulated, A light source control device that performs light amount control so that the light amounts of a plurality of light sources become a preset set light amount, wherein a storage unit that stores in advance order information indicating a light amount control order of the plurality of light sources, Switching means for switching a light source to be subjected to light quantity control in synchronization with a light source switching signal which is a modulation signal indicating a switching timing of a light source to be subjected to light quantity control so as to perform light quantity control in the order shown. I have.
[0017]
According to the light source control device of the first aspect, the order information indicating the light amount control order of the plurality of light sources is stored in advance by the storage unit, and the light amount control is performed in the order indicated by the order information. Accordingly, the light source to be subjected to the light amount control is switched in synchronization with the light source switching signal which is a modulation signal indicating the switching timing of the light source to be subjected to the light amount control. The storage means may include a nonvolatile memory such as a flash memory and an EEPROM in addition to a volatile memory such as a DRAM and an SDRAM.
[0018]
As described above, according to the light source control device of the first aspect, the order information indicating the light amount control order of the plurality of light sources is stored in advance, and the light amount control is performed in the order indicated by the order information. Since the light source to be subjected to light quantity control is switched in synchronization with a light source switching signal which is a modulation signal indicating the switching timing of the light source to be subjected to light quantity control, the light source to be subjected to light quantity control irrespective of the number of light beams Can be reduced, and as a result, the circuit scale can be reduced.
[0019]
It is preferable that the present invention further includes a change unit that changes a modulation cycle of the light source switching signal, as in the second aspect of the present invention. Thus, by increasing the modulation period of the light source switching signal by the changing means, it is not necessary to take high-frequency countermeasures on the circuit board, and the design becomes easy and the radiation amount of noise can be reduced. In addition, the output signal from the light amount sensor is hardly affected by noise, and the accuracy of light amount control can be improved. Further, by shortening the modulation cycle of the light source switching signal by the changing means, the light amount control time for each light source can be shortened, and the total lighting time of each light source can be shortened, so that the life of each light source can be extended.
[0020]
Further, the present invention may further include a specific pulse changing unit that changes a modulation cycle of a pulse corresponding to a specific light source in the light source switching signal, as in the invention described in claim 3. Thus, the accuracy of light quantity control can be improved by lengthening the modulation period of the pulse corresponding to the specific light source in the light source switching signal by the specific pulse changing unit. In addition, by shortening the modulation period of the pulse by the specific pulse changing unit, the light amount control time can be shortened, and the total lighting time of each light source can be shortened, so that the life of each light source can be extended.
[0021]
Further, the present invention further comprises a counting means for counting the number of light source switching by the light source switching signal and resetting the count value at a predetermined timing, as in the invention according to claim 4, The switching means may switch the light sources such that the light sources of the order indicated by the count value of the counting means are subject to light quantity control. Thus, even if noise enters the light source switching signal and the count value of the counting means becomes abnormal, a normal count value can be obtained at the next light amount control, and normal light amount control can be performed.
[0022]
Further, according to the present invention, after controlling the light amount so that the light amounts of the plurality of light sources become a preset set light amount, the present invention switches the set light amount to another light amount and again performs the light amount control. The image processing apparatus may further include a light amount control unit configured to perform light amount control of the plurality of light sources.
[0023]
Thereby, a plurality of driving amounts corresponding to a plurality of light amount levels in the plurality of light sources according to the present invention are measured, and the plurality of light sources are driven at a light intensity corresponding to an intensity signal input from the outside. By obtaining the relationship between the light amount and the drive amount from the drive amount and driving each light source with the drive amount calculated to be the light amount indicated by the intensity signal, intensity modulation can be performed.
[0024]
As a result, for example, when the exposure amount distribution on the scanned surface is not uniform, the light amount can be controlled by the intensity signal corresponding to the scanning position, and the exposure amount distribution can be made uniform.
[0025]
Further, when the surface to be scanned is the photoconductor surface, the image density becomes non-uniform corresponding to the scanning position due to uneven sensitivity of the photoconductor, uneven charging of the photoconductor, uneven potential of the transfer unit, and the like. However, at this time, the image density distribution in the scanning direction can be made uniform by controlling the amount of light with the intensity signal corresponding to the scanning position.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a case will be described in which the present invention is applied to a light amount control device that controls the emission light amounts of the plurality of light sources in an optical scanning device that performs scanning exposure on a photoconductor with a plurality of light sources.
[0027]
[First Embodiment]
First, the configuration of a light quantity control device 10A according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the light amount control device 10A is configured to include n (n is an integer of 2 or more; in the present embodiment, 128) LDs as a light source of the optical scanning device. In addition, the light source unit 50 is connected to a light source unit 50 that emits exposure light to the photoconductor 54 and a light amount sensor 52 including a PD that detects the amount of light output from each LD of the light source unit 50. When the plurality of LDs included in the light source unit 50 are of the edge emission type, the light amount sensor 52 includes a photodiode built in the LD package so as to detect a rear output (back beam) of the LD. It may be used. In the case where the LD is a surface-emitting type, that is, a VCSEL, as shown in FIG. 18, a part of the output light of the LD is extracted by the half mirror 212, and the light amount sensor is configured to receive the extracted output light. 52 may be arranged.
[0028]
The light amount control device 10A includes a light amount control order setting storage unit 12A, a switching unit 14A, a drive amount control unit 16, and the same number of sample hold circuits (hereinafter, “S / H”) as the number of LDs to be controlled. ) And a modulation unit 20.
[0029]
The light amount control order setting storage unit 12A is connected to the switching unit 14A. The light amount control order setting storage unit 12A previously stores order information indicating the order of the light amount control for the n LDs included in the light source unit 50, and the switching unit 14A stores the order from the light amount control order setting storage unit 12A. Information can be read.
[0030]
Further, n video IN signals are input to the switching unit 14A from the outside (for example, the image forming apparatus main body side equipped with the optical scanning device in which the light amount of the LD included in the light source unit 50 is controlled by the light amount control device 10). The switching unit 14A outputs n video OUT signals based on the video IN signal. Note that, when an image is formed on the photoconductor 54, the video IN signal is a signal for turning on and off each LD of the light source unit 50 according to the image and forming the image. When controlling the light amount of each LD, the signal is a signal for turning off all LDs. The video OUT signal is the same signal as the input video IN signal when an image is formed on the photoreceptor 54. However, when the light amount of each LD is controlled, the LD to be subjected to light amount control is controlled. It is a signal for turning on only the signal.
[0031]
Further, the switching section 14A receives the light quantity control permission signal and the light source switching signal from the outside, and the switching section 14A includes a light quantity control permission signal and a light source switching signal, and a light quantity control order setting storage section. Based on the sequence information read from 12A, n sample / hold signals (hereinafter, referred to as “S / H signals”) corresponding to any one of the n S / Hs 18 are output. .
[0032]
Note that the light amount control permission signal is a signal indicating a period during which execution of the light amount control of each LD included in the light source unit 50 is permitted. In the present embodiment, the signal is set to a low level during the period and set to a high level during another period. This is a signal that is taken as a level. Further, the light source switching signal is a signal indicating the switching timing of the LD to be subjected to the light amount control, and in the present embodiment, the timing when the level shifts from the low level to the high level is the switching timing. Further, the S / H signal is a signal for setting a sample state and a hold state of the corresponding S / H 18.
[0033]
On the other hand, the drive amount control unit 16 receives a light amount instruction signal indicating the set light amount of each LD from the outside and a light amount sensor 52 connected thereto. The drive amount setting signal indicating the drive amount of the LD is output to make the light amount signal indicating the output light amount of the LD equal to the light amount instruction signal.
[0034]
Further, output terminals of the switching unit 14A for outputting n S / H signals are connected to one input terminals of the corresponding S / Hs 18, respectively, and output a driving amount setting signal of the driving amount control unit 16. The output terminal is connected to the other input terminal of each S / H 18. In each S / H 18, in accordance with the setting state of the S / H signal input from one input terminal, the sample state and the hold state for the drive amount setting signal input from the other input terminal are switched and held. Is output as a drive amount signal indicating the drive amount of the corresponding LD.
[0035]
Further, the output terminal of the switching unit 14A for outputting the n video OUT signals and the output terminal for outputting the drive amount signal of each S / H 18 are connected to the modulation unit 20, respectively. The ends are connected to corresponding LDs of the light source unit 50, respectively. In the modulation unit 20, the LD whose lighting is instructed by the video OUT signal input from the switching unit 14A is turned on by the driving amount indicated by the driving amount signal input from the S / H 18 corresponding to the LD. .
[0036]
The light amount control order setting storage unit 12A corresponds to the storage unit of the present invention, and the switching unit 14A corresponds to the switching unit of the present invention.
[0037]
Next, as an operation of the light amount control device 10A according to the present embodiment, an operation of the light amount control device 10A during light amount control of each LD particularly related to the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a time chart showing transition of the light amount control permission signal, the light source switching signal, and the control state during the light amount control. Here, a case will be described in which a light amount instruction signal indicating a set light amount at the time of light amount control of each LD is input from outside.
[0038]
First, when the light amount control permission signal is in a state (low level in the present embodiment) indicating the light amount control permission period of each LD, the switching unit 14A determines the light amount at the first rising edge of the light source switching signal. The order information is read from the control order setting storage unit 12A, and first, an LD (hereinafter, referred to as a "first light amount control light source") for performing light amount control is selected.
[0039]
Then, the switching unit 14A generates a video OUT signal to turn on only the first light amount control light source, outputs the video OUT signal to the modulation unit 20, and sets the S / H 18 corresponding to the first light amount control light source to a sample state. / H signal is output.
[0040]
In this state, the drive amount controller 16 sets the first light amount control light source, which is input from the light amount sensor 52, indicating the output light amount of the first light amount control light source, and the first light amount control signal so that the first light amount control signal is input from the outside. The light amount output from the light amount control light source is feedback-controlled.
[0041]
As shown in FIG. 2, the light source switching signal is modulated at a predetermined cycle, and the switching unit 14A sets the S / H 18 corresponding to the first light amount control light source to the hold state at the next rising edge of the light source switching signal. / H signal is output. In response, the S / H 18 shifts to the hold state.
[0042]
At the same time, the switching unit 14A reads from the light amount control order setting storage unit 12A an LD for performing light amount control (hereinafter, referred to as a “second light amount control light source”), and similarly performs light amount control on the second light amount control light source. Do. Thereafter, the light amount control of all LDs is performed by continuously performing the light amount control while sequentially switching the LDs to be subjected to the light amount control.
[0043]
As described in detail above, the light quantity control device 10A according to the present embodiment stores the order information indicating the light quantity control order of the plurality of LDs in advance in the light quantity control order setting storage unit 12A, and uses the order information to store the order information. The switching unit 14A switches the LD to be subjected to the light quantity control in synchronization with the light source switching signal which is a modulation signal indicating the switching timing of the LD to be subjected to the light quantity control so that the light quantity is controlled in the order shown. Therefore, it is possible to reduce the number of control signals for setting the light source to be the light amount control target irrespective of the number of light beams, and as a result, it is possible to reduce the circuit scale.
[0044]
[Second embodiment]
In the first embodiment, the case where the period of the light source switching signal is fixed has been described. In the second embodiment, the case where the period of the light source switching signal is variable will be described.
[0045]
First, the configuration of a light quantity control device 10B according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in FIG. 1 of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and descriptions thereof are omitted.
[0046]
The light amount control device 10B according to the second embodiment differs from the light amount control device according to the first embodiment only in that the light source switching signal input to the switching unit 14A is output by the modulation cycle changing unit 22A. It is different from the device 10A.
[0047]
A reference clock signal, a clock frequency-divided signal, and an output permission signal are externally input to the modulation cycle changing unit 22A, and the modulation cycle changing unit 22A outputs a light source switching signal based on these signals. Generate and output to the switching unit 14A.
[0048]
Note that the reference clock signal is a signal that modulates at a higher speed than the light source switching signal, the clock frequency division signal is a signal indicating the frequency division ratio with respect to the reference clock signal, and the output permission signal is the output of the light source switching signal to the switching unit 14A. Is a signal indicating a period during which the permission is granted.
[0049]
That is, the modulation cycle changing unit 22A is controlled according to the output permission signal so as to modulate the light source switching signal only at the time of the light amount control, and in the state where the output is permitted, the reference clock signal is divided by the clock division signal designated by the clock division signal. The signal divided by the frequency ratio is output as a light source switching signal.
[0050]
Even if the light amount is constant on the photoconductor 54, the light amount incident on the light amount sensor 52 differs depending on the design of the optical scanning device and the like. When the amount of light incident on the light quantity sensor 52 is large, the output current from the light quantity sensor 52 is large, and even when the capacity load is large, the rise and fall of the light quantity signal change quickly, and the convergence of the light quantity control becomes fast. Further, if the high-speed light amount sensor 52 is used, or if the wiring pattern on the substrate from the light amount sensor 52 to the drive amount control unit 16 can be shortened, the change of the rise and fall of the light amount signal similarly becomes faster, and Convergence is faster.
[0051]
Therefore, as shown by an example of the light amount signal in FIG. 4, when the convergence of the light amount control is fast due to a relatively large amount of light incident on the light amount sensor 52, the modulation period of the light source switching signal is shortened. Set the clock divided signal to. As a result, the light control time per each LD can be shortened, and the time required for the light control can be shortened. As a result, the total lighting time of each LD can be shortened, and the life of each LD can be prolonged. Can be.
[0052]
On the other hand, when the amount of light incident on the light quantity sensor 52 is small, the output current from the light quantity sensor 52 is small, and when the capacity load is large, the change of the rise and fall of the light quantity signal is delayed, and the convergence of the light quantity control is delayed. Also, when a low-speed light amount sensor 52 is used, or when the wiring pattern on the substrate from the light amount sensor 52 to the drive amount control unit 16 is long, the change of the rise and fall of the light amount signal similarly becomes slow, and Convergence slows down.
[0053]
In this way, as shown in FIG. 5 as an example, when the convergence of the light amount control is slower than the convergence shown in FIG. 4, the clock dividing signal is set so that the modulation cycle of the light source switching signal becomes a cycle T2 longer than the cycle T1. Set. As a result, it is possible to prevent a decrease in the accuracy of the light amount control.
[0054]
Note that the operation of the light quantity control device 10B at the time of light quantity control of each LD is the same as that of the light quantity control device 10A according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The modulation cycle changing unit 22A corresponds to a changing unit of the present invention.
[0055]
As described in detail above, the light quantity control device 10B according to the present embodiment can achieve the same effects as the light quantity control device 10A according to the first embodiment, and can change the modulation cycle of the light source switching signal. Since the modulation period changing unit 22A performs the modulation cycle changing unit 22A, the modulation period changing unit 22A extends the modulation period of the light source switching signal. Since the amount of radiation can be reduced, the design of the entire system becomes easy, and the output signal (light amount signal) from the light amount sensor 52 is hardly affected by noise, so that the accuracy of light amount control can be improved. In addition, by shortening the modulation cycle of the light source switching signal by the modulation cycle changing unit 22A, the light amount control time of each LD can be shortened, and the total lighting time of each LD can be shortened, thereby extending the life of each LD. Can be.
[0056]
[Third embodiment]
In the second embodiment, the case where the period of the light source switching signal corresponding to all LDs is variable has been described. However, in the third embodiment, only the period of the light source switching signal corresponding to a specific LD is changed. An embodiment in the case of being variable will be described.
[0057]
First, a configuration of a light quantity control device 10C according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 6 that are the same as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals as in FIG. 1, and descriptions thereof are omitted.
[0058]
The light quantity control device 10C according to the third embodiment is different from the switching unit having the function of outputting a clock frequency division signal instead of the switching unit 14A in that the light source switching signal is output by the modulation period changing unit 22B. 14B, and instead of the light amount control order setting storage unit 12A, the light amount control order setting storage unit 12B in which time information indicating the time required for the light amount control for each LD is stored in advance in addition to the above order information. Is different from the light quantity control device 10A according to the first embodiment.
[0059]
A reference clock signal and an output permission signal are externally input to the modulation period changing unit 22B, and a clock divided signal is input from the switching unit 14B. The modulation period changing unit 22B A light source switching signal is generated based on the signal and output to the switching unit 14B.
[0060]
Note that the reference clock signal is a signal that modulates at a higher speed than the light source switching signal, the clock frequency division signal is a signal indicating the frequency division ratio with respect to the reference clock signal, and the output permission signal is the output of the light source switching signal to the switching unit 14B. Is a signal indicating a period during which the permission is granted.
[0061]
That is, the modulation cycle changing unit 22B is controlled according to the output permission signal so as to modulate the light source switching signal only at the time of light amount control, and in a state where the output is permitted, changes the reference clock signal by the clock input from the switching unit 14B. A signal divided by the division ratio designated by the division signal is output as a light source switching signal.
[0062]
On the other hand, the switching unit 14B reads information indicating the time required for the light amount control of the LD to be subjected to the light amount control from the light amount control order setting storage unit 12B, and modulates the clock frequency-divided signal corresponding to the time indicated by the information. Output to the cycle changing unit 22B. The operation of the switching unit 14B other than the operation of outputting the clock frequency-divided signal is the same as that of the switching unit 14A, and the operation of the other parts of the light amount control device 10C when controlling the light amount of each LD is also the same as in the first embodiment. And the description is omitted here.
[0063]
As described above, even if the convergence of the light amount control of only a specific LD is slow due to the influence of the wiring pattern on the substrate or the like, as shown in FIG. 7 as an example, the LD (in FIG. Since the modulation period T2 of the light source switching signal corresponding to the LD to be performed is lengthened, it is possible to prevent a decrease in the accuracy of the light amount control.
[0064]
Conversely, for an LD with a fast convergence of the light amount control, the modulation period T1 of the light source switching signal corresponding to the LD is shortened, so that the light amount control time can be selectively shortened, and the light amount control is performed. The time can be shortened, and as a result, the total lighting time of each LD can be shortened, and the life of each LD can be prolonged.
[0065]
The light quantity control order setting storage unit 12B corresponds to the storage unit of the present invention, the switching unit 14B corresponds to the switching unit of the present invention, and the modulation cycle changing unit 22B corresponds to the specific pulse changing unit of the present invention.
[0066]
As described in detail above, the light amount control device 10C according to the present embodiment can provide the same effects as the light amount control device 10A according to the first embodiment, and can also be used for a specific LD in the light source switching signal. Since the modulation period changing unit 22B for changing the modulation period of the corresponding pulse is provided, the modulation period changing unit 22B increases the modulation period of the pulse corresponding to the specific LD in the light source switching signal, thereby improving the accuracy of the light amount control. Can be improved. Further, by shortening the pulse modulation period by the modulation period changing unit 22B, the light amount control time can be shortened, and the total lighting time of each LD can be shortened, so that the life of each LD can be extended.
[0067]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, a mode in which a light amount control device is provided with a counter (hereinafter, referred to as a “light source counter”) that counts the number of LD switching by a light source switching signal will be described.
[0068]
First, the configuration of a light quantity control device 10D according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components as in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
[0069]
The light amount control device 10D according to the fourth embodiment has a light source counter 24 newly provided, a light amount control order setting storage unit 12C provided in place of the light amount control order setting storage unit 12A, and a switching unit 14A. Only the point that a switching unit 14C is provided is different from the light amount control device 10A according to the first embodiment.
[0070]
A light source switching signal and a counter reset signal are externally input to the light source counter 24. The light source counter 24 counts the number of LD switching at the time of light amount control, and outputs a count signal indicating the count value. The data is sequentially output to the light quantity control order setting storage unit 12C.
[0071]
The light source switching signal is a signal indicating a switching timing of the LD to be subjected to the light amount control. In the present embodiment, the timing at which the light level shifts from the low level to the high level is the same as in each of the above embodiments. This is the switching timing. The counter reset signal is a signal for resetting the count by the light source counter 24. In the present embodiment, the counter reset signal is set to a high level when resetting the count, and is set to a low level when executing the count. Signal.
[0072]
Therefore, the light source counter 24 performs counting in synchronization with the rising edge of the light source switching signal when the counter reset signal is at a low level, and resets the count value when the counter reset signal is at a high level.
[0073]
In the light amount control device 10D according to the present embodiment, the light source counter 24 is reset by the counter reset signal immediately before the light amount control.
[0074]
Further, in the light amount control device 10D according to the present embodiment, if it is not possible to secure a sufficient amount of time for controlling the light amounts of all the LDs as the light amount control period during image formation, some LDs are controlled during the first light amount control. Only the light quantity control is performed, the count value of the light source counter 24 is held without resetting until the next light quantity control, and the light quantity control of the remaining LDs is performed at the next and subsequent light quantity control, and the light quantity control of all LDs is performed. After the end, the count value of the light source counter 24 is reset.
[0075]
On the other hand, an APC order control signal indicating the above-described order information (information indicating the order of the light amount control for each LD) is externally input to the light amount control order setting storage unit 12C. When an APC order control signal is input from the outside, storage unit 12C stores order information indicated by the signal.
[0076]
Further, the light quantity control order setting storage unit 12C outputs to the switching unit 14C an LD signal that can specify an LD that performs light quantity control in the order of the count value indicated by the count signal input from the light source counter 24. For example, when the count value is “1”, an LD signal that can specify the LD for which the light amount control is performed first is output to the switching unit 14C.
[0077]
When the LD signal is input from the light amount control order setting storage unit 12C, the switching unit 14C modulates the video OUT signal that can turn on the LD specified by the LD signal, that is, the LD to be subjected to light amount control. The S / H signal is output to the section 20 and the S / H 18 corresponding to the LD is set to a sample state. The other operations of the switching unit 14C at the time of controlling the light amount are the same as those of the switching unit 14A according to the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
[0078]
The light amount control device 10D according to the present embodiment includes the light source counter 24 that operates as described above, and the light source counter 24 is reset by the counter reset signal immediately before the light amount control. Even if some noise is included in the signal and the count value of the light source counter 24 advances, and the count value becomes equal to or more than the number of LDs subject to light amount control or the count value returns to the initial value, the next light amount control Sometimes, the count value can be set to a normal value, and normal light amount control can be performed.
[0079]
In addition, in the light amount control device 10D according to the present embodiment, as described above, if it is not possible to secure a sufficient amount of time for performing the light amount control of all LDs as one light amount control period, a plurality of light amount control periods Since the light amount control is performed separately, it is possible to cope with an increase in the number of LDs to be controlled.
[0080]
FIG. 9 shows an example of a time chart in a case where the light quantity control is performed by dividing the six LDs into three LDs twice.
[0081]
In this case, the counter reset signal is reset immediately before the start of the period during which the execution of the first light amount control indicated by the light amount control permission signal (in this embodiment, the period during which the light amount control permission signal is at a low level). Is shifted from the state indicating to the state in which counting is permitted (in this embodiment, the state is shifted from a high level to a low level).
[0082]
As a result, the light source counter 24 starts counting in synchronization with the rising edge of the light source switching signal. However, in one light amount control period, only three LDs can perform light amount control. For this reason, in the present embodiment, the counter reset signal is not set to the reset state even after the light amount control period ends, and the count value of the light source counter 24 is kept at “3”. Therefore, at the time of the next light amount control, the count of the light source counter 24 is increased from '3', so that the light amount control for the remaining three LDs for which the light amount control is to be performed after the fourth light is performed. This is performed at the time of light quantity control.
[0083]
After the light amount control of all LDs to be controlled is completed, the count value of the light source counter 24 is reset by shifting the counter reset signal to a state indicating reset.
[0084]
The light quantity control order setting storage unit 12C corresponds to the storage unit of the present invention, the switching unit 14C corresponds to the switching unit of the present invention, and the light source counter 24 corresponds to the counting unit of the present invention.
[0085]
As described in detail above, the light amount control device 10D according to the present embodiment can provide the same effects as the light amount control device 10A according to the first embodiment, and can also switch the number of switching of the LD by the light source switching signal. And a light source counter 24 whose count value is reset at a predetermined timing. The switching unit 14C controls the LD so that the LD of the order indicated by the count value of the light source counter 24 becomes a target of light quantity control. Therefore, even if noise enters the light source switching signal and the count value of the light source counter 24 becomes abnormal, a normal count value can be obtained at the next light amount control, and normal light amount control is performed. be able to.
[0086]
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, light quantity control is performed on a plurality of LDs to be subjected to light quantity control at a predetermined set light quantity, and thereafter, the set light quantity is switched and light quantity control is again performed on the plurality of light sources. A mode for performing the operation will be described.
[0087]
First, the configuration of a light quantity control device 10E according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in FIG. 8 of FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 8, and description thereof will be omitted.
[0088]
The light quantity control device 10E according to the fifth embodiment newly includes an S / H 18B instead of the S / H 18, a modulation section 20B instead of the modulation section 20, and a set light quantity selection section 26. Only the point provided is different from the light quantity control device 10D according to the fourth embodiment.
[0089]
The S / H 18B receives an S / H signal, a light amount switching signal, and a drive amount setting signal. The S / H 18B receives two drive amount signals 1 and a drive amount signal based on these signals. 2 to the modulator 20B.
[0090]
Note that the light amount switching signal is a signal indicating the timing of switching the set light amount for each LD, and in the present embodiment, the timing of shifting from the low level to the high level is the timing of switching the set light amount. . The S / H signal and the drive amount setting signal are the same as the signals having the same names in the above embodiments.
[0091]
Further, m intensity signals are externally input to the modulation unit 20B, and n video OUT signals are input from the switching unit 14C, and two driving amount signals 1 and two driving amount signals 1 are output from each S / H 18B. The amount signal 2 is input, and the modulation unit 20B outputs a drive signal to n LDs included in the light source unit 50 based on these signals. The intensity signal is a signal indicating the light intensity when each LD is driven.
[0092]
On the other hand, the set light quantity selection unit 26 is configured to receive a light quantity switching signal and a light quantity instruction signal from outside, and the set light quantity selection unit 26 sends a drive quantity control signal to the drive quantity control unit 16B based on these signals. A set light quantity signal indicating the set light quantity of each LD during light quantity control is output. The light amount instruction signal according to the present embodiment is a signal indicating a light amount (hereinafter, referred to as a “reference light amount”) that is a reference of the set light amount of each LD during the light amount control.
[0093]
When the light amount switching signal is at a low level, the set light amount selection unit 26 according to the present embodiment sets the output light amount of the LD to be subjected to the light amount control to a reference light amount indicated by the light amount instruction signal by a predetermined coefficient (this embodiment). In the embodiment, the drive amount control unit 16B is controlled so that the set light amount is multiplied by '1'), and when the light amount switching signal is at a high level, the output light amount of the LD becomes the reference light amount indicated by the light amount instruction signal. The drive amount control unit 16B is controlled so that the set light amount 2 is multiplied by a coefficient (in this embodiment, “2”) larger than the predetermined coefficient.
[0094]
Next, the configuration of the S / H 18B according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. As shown in the figure, the S / H 18B is configured to include a selection unit 30 and two S / Hs 32A and S / H 32B.
[0095]
A drive amount setting signal is input to the S / H 32A and the S / H 32B from the drive amount control unit 16B. The drive amount 1 is sampled and held, and the S / H 32B samples and holds the drive amount 2 at which the output light amount of the LD to be light amount controlled becomes the set light amount 2.
[0096]
Further, the selection unit 30 receives the S / H signal from the switching unit 14C and the light amount switching signal from outside, and the selection unit 30 responds to the state of the light amount switching signal. By selecting S / H32A and S / H32B, a driving amount signal 1 indicating driving amount 1 and a driving amount signal 2 indicating driving amount 2 are output to the modulation unit 20B.
[0097]
Next, with reference to FIG. 12, the configuration of modulation section 20B according to the present embodiment will be described in detail. As shown in the figure, the modulation section 20B includes n modulation sections 40 each corresponding to one of the LDs and including a drive amount calculation section 40A and a modulation circuit 40B. It is configured.
[0098]
The driving amount calculating unit 40A receives m intensity signals from the outside and receives the driving amount signal 1 and the driving amount signal 2 from the corresponding S / H 18B. 40A calculates a drive amount at which the output light amount indicated by the intensity signal is obtained, and outputs a drive amount signal indicating the drive amount to the modulation circuit 40B.
[0099]
To the modulation circuit 40B, in addition to the drive amount signal, a video OUT signal is input from the switching unit 14C. When the video OUT signal indicates that the LD is turned on, the modulation circuit 40B outputs The corresponding LD is turned on with a predetermined drive amount.
[0100]
The drive amount calculation performed by the drive amount calculation unit 40A is performed, as an example, as shown in FIG. 13, when the set light amount 1 is the minimum value of the intensity modulation range and the set light amount 2 is the maximum value of the intensity modulation range. The driving amount control range at the time of intensity modulation ranges from the driving amount 1 to the driving amount 2, and the driving amount when the intensity signal indicates X% of the maximum light amount can be obtained by the following equation (1).
[0101]
(Drive amount 2−drive amount 1) × (X / 100) + drive amount 1 (1)
Therefore, the driving amount calculating section 40A according to the present embodiment calculates the driving amount by the equation (1). Here, when the relationship between the light amount and the driving amount is linear, it is possible to cope with the relationship by obtaining a relational expression, not particularly the upper and lower limits of the intensity modulation range.
[0102]
Due to the configuration and operation of each unit described above, as shown in FIG. 14, the setting of each LD is performed for each cycle of the light source switching signal during the period in which the light intensity switching signal is at the low level and the light intensity control permission signal is at the low level. The light amount control at the set light amount 2 of each LD is performed for each cycle of the light source switching signal within a period in which the light amount control at the light amount 1 is performed, the light amount switching signal is at the high level, and the light amount control permission signal is at the low level. Is performed.
[0103]
The set light amount selection unit 26 and the drive amount control unit 16B correspond to a light amount control unit of the present invention.
[0104]
As described in detail above, the light amount control device 10E according to the present embodiment can provide the same effects as the light amount control device 10D according to the fourth embodiment, and the light amounts of the plurality of LDs are set in advance. After the light amount is controlled so that the set light amount is obtained, the set light amount is switched to another light amount and the light amount control of the plurality of LDs is performed again. A plurality of driving amounts are measured, and a relationship between the light amount and the driving amount is obtained from the plurality of driving amounts so that each LD can be driven with a light intensity corresponding to an intensity signal input from the outside. By driving each LD with a drive amount calculated so as to obtain a light amount, intensity modulation can be performed. As a result, for example, it is possible to prevent the occurrence of unevenness in the formed image due to the unevenness in the sensitivity of the photoconductor 54.
[0105]
Note that the time charts (see FIGS. 2, 4, 5, 7, 9, and 14) shown in each of the above embodiments are merely examples, and may be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. It goes without saying that it is possible.
[0106]
The configurations of the light amount control devices 10A to 10E described in the above embodiments (see FIGS. 1, 3, 6, 8, and 10 to 12) are also examples, and depart from the gist of the present invention. Needless to say, it can be appropriately changed within a range not to be performed.
[0107]
For example, a new light amount control device can be realized by appropriately combining the configurations of the light amount control devices 10A to 10E.
[0108]
In the modulation cycle changing units 22A and 22B shown in the second and third embodiments, the configuration is such that the frequency of the reference clock signal to be modulated at high speed is divided. However, the same effect can be obtained by using a configuration such as a voltage controlled oscillator. Can be played.
[0109]
The information stored in the light amount control order setting storage units 12A to 12C may be fixed in hardware as described in the first to third embodiments, or may be fixed in the fourth and fifth embodiments. As in the embodiment, an external interface may be provided and updated at a predetermined timing. At this time, there is an advantage that information can be updated with a small number of control signals even if the number of LDs to be controlled increases by using the interface to transmit information by serial communication. Further, the light amount control order setting storage unit may be mounted as a removable storage device so as to be easily exchangeable via a socket or the like, and the storage device may be replaced when it is desired to change the order of the light amount control.
[0110]
In the light amount control devices described in the fourth and fifth embodiments (see FIGS. 8 and 10), if a noise is applied to the light source switching signal during permission of the light amount control, the light source counter 24 malfunctions, and It is expected that an instruction to switch the LD to be subjected to light quantity control will be given before the timing comes. Here, when the maximum value that can be counted by the light source counter 24 is larger than the LD number, an invalid count number is input to the light amount control order setting storage unit 12C, and the light amount control may not be performed normally.
[0111]
The problem is that the light source counter 24 controls the LD so as not to switch the LD to be controlled when the light source switching instruction is input more than the number of LDs when the light amount control is permitted, or sets the light source to be controlled. This can be prevented by setting the LD to the LD for which the light amount control was performed when the light amount control is started again, and performing control so as to perform the light amount control again. This problem can also be prevented by controlling to stop the light quantity control of all LDs when a count number greater than the LD number is input to the switching unit 14C.
[0112]
Further, the intensity modulation of the plurality of LDs in the light amount control device 10E according to the fifth embodiment is performed by inputting an intensity signal (m bits × LD number) that independently indicates the light emission amount of each LD. Intensity modulation can be performed independently to form a finer image. A common m-bit intensity signal is input to a plurality of LDs, and intensity modulation is performed on a plurality of LDs in common. When the light intensity profile at the laser scanning position on the photosensitive member is reduced as shown in FIG. 15 as in the technique described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-291548, the output of the LD is set to the same value. It is also possible to realize a technique in which the profile is changed like a “correction coefficient” in the figure to make a uniform profile after correction.
[0113]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the light source control device of the present invention, the order information indicating the order of controlling the light amounts of the plurality of light sources is stored in advance, and the light amount control is performed in the order indicated by the order information. Since the light source to be subjected to the light amount control is switched in synchronization with the light source switching signal which is a modulation signal indicating the switching timing of the light source to be subjected to the light amount control, the light source to be controlled is independent of the number of light beams. Therefore, the number of control signals for setting the light source to be set can be reduced, and as a result, the effect that the circuit scale can be reduced can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a light quantity control device 10A according to a first embodiment.
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the light quantity control device 10A according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a light quantity control device 10B according to a second embodiment.
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of a light quantity control device 10B according to a second embodiment.
FIG. 5 is another time chart for explaining the operation of the light quantity control device 10B according to the second embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a light quantity control device 10C according to a third embodiment.
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of a light quantity control device 10C according to a third embodiment.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a light quantity control device 10D according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of a light quantity control device 10D according to a fourth embodiment.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a light quantity control device 10E according to a fifth embodiment.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an S / H 18B included in the light quantity control device 10E.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a modulation unit 20B included in the light quantity control device 10E.
FIG. 13 is a graph for explaining the operation of the light amount control device 10E according to the fifth embodiment, and illustrates a light source (LD) drive amount vs. a light source (LD) drive amount for explaining an LD drive amount control range during intensity modulation of the light amount control device 10E. It is a graph of a set light quantity.
FIG. 14 is a time chart for explaining the operation of a light quantity control device 10E according to a fifth embodiment.
FIG. 15 is a configuration diagram of an optical scanning device for explaining a case in which a light intensity control device 10E according to a fifth embodiment is applied to a conventional technique for correcting uneven light intensity due to a scanning position by intensity modulation.
FIG. 16 is a configuration diagram of an optical scanning device using a conventional edge emitting LD as a light source.
FIG. 17 is a configuration diagram of a conventional optical scanning device using a surface emitting LD as a light source.
18 is a configuration diagram of the optical scanning device when the optical scanning device shown in FIG. 17 is applied to the optical scanning device shown in FIG.
FIG. 19 is a diagram provided for explanation of a conventional technique.
FIG. 20 is a diagram provided for explanation of another conventional technique.
[Explanation of symbols]
10A-10E Light intensity control device
12A to 12C light amount control order setting storage unit (storage means)
14A to 14C switching unit (switching means)
16 Drive amount control unit
16B drive amount control unit (light amount control means)
18, 18B S / H
20, 20B modulator
22A Modulation cycle change unit (change means)
22B Modulation cycle changing unit (specific pulse changing means)
24 light source counter (counting means)
26 Set light quantity selection unit (light quantity control means)
30 Selector
32A, 32B S / H
40 Modulation section
40A drive amount calculation unit
40B modulation circuit
50 Light source
52 light intensity sensor
54 Photoconductor

Claims (5)

各々独立して変調可能な複数の光源から出力された光ビームを被走査面上に走査させる光走査装置に用いられ、前記複数の光源の光量が予め設定された設定光量となるように光量制御する光源制御装置であって、
前記複数の光源の光量制御順序を示す順序情報を予め記憶した記憶手段と、
前記順序情報により示される順序で光量制御を行うように、光量制御の対象となる光源の切換えタイミングを示す変調信号である光源切換信号に同期して光量制御の対象とする光源を切換える切換手段と、
を備えた光源制御装置。
Used in an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light beams output from a plurality of light sources that can be independently modulated, and controls the light amount so that the light amounts of the plurality of light sources become a preset set light amount. Light source control device,
Storage means for storing in advance order information indicating the light quantity control order of the plurality of light sources,
Switching means for switching a light source to be subjected to light quantity control in synchronization with a light source switching signal which is a modulation signal indicating a switching timing of a light source to be subjected to light quantity control so as to perform light quantity control in the order indicated by the order information; ,
Light source control device provided with
前記光源切換信号の変調周期を変更する変更手段
を更に備えた請求項1記載の光源制御装置。
2. The light source control device according to claim 1, further comprising changing means for changing a modulation cycle of the light source switching signal.
前記光源切換信号における特定の光源に対応するパルスの変調周期を変更する特定パルス変更手段
を更に備えた請求項1記載の光源制御装置。
The light source control device according to claim 1, further comprising a specific pulse changing unit that changes a modulation cycle of a pulse corresponding to a specific light source in the light source switching signal.
前記光源切換信号による光源の切換え数をカウントすると共に、カウント値が予め定められたタイミングでリセットされるカウント手段を更に備え、
前記切換手段は、前記カウント手段によるカウント値により示される順位の光源が光量制御の対象となるように光源を切換える
請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の光源制御装置。
Counting means for counting the number of light sources switched by the light source switching signal and resetting the count value at a predetermined timing,
4. The light source control device according to claim 1, wherein the switching unit switches the light sources such that the light sources of the order indicated by the count value of the counting unit are subjected to light amount control. 5.
前記複数の光源の光量が予め設定された設定光量となるように光量制御した後、前記設定光量を他の光量に切換えて再度前記複数の光源の光量制御を行うように制御する光量制御手段
を更に備えた請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の光源制御装置。
After controlling the light amount so that the light amounts of the plurality of light sources become a preset set light amount, switching the set light amount to another light amount and controlling the light amount control of the plurality of light sources again to perform light amount control means. The light source control device according to claim 1, further comprising:
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006264176A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Fuji Xerox Co Ltd Light intensity controller
JP2007021826A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Ricoh Co Ltd Optical writing device and image forming apparatus
JP2007240682A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Fuji Xerox Co Ltd Beam output control apparatus
JP2011173412A (en) * 2010-01-28 2011-09-08 Canon Inc Exposure apparatus, control method thereof, and image forming apparatus
JP2012236330A (en) * 2011-05-11 2012-12-06 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and image forming method
KR101337092B1 (en) 2010-07-15 2013-12-05 가부시키가이샤 리코 Semiconductor laser driver and image forming apparatus incorporating same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006264176A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Fuji Xerox Co Ltd Light intensity controller
JP4534829B2 (en) * 2005-03-24 2010-09-01 富士ゼロックス株式会社 Light control device
JP2007021826A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Ricoh Co Ltd Optical writing device and image forming apparatus
JP2007240682A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Fuji Xerox Co Ltd Beam output control apparatus
JP2011173412A (en) * 2010-01-28 2011-09-08 Canon Inc Exposure apparatus, control method thereof, and image forming apparatus
US8520042B2 (en) 2010-01-28 2013-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus, control method thereof, and image forming apparatus
KR101337092B1 (en) 2010-07-15 2013-12-05 가부시키가이샤 리코 Semiconductor laser driver and image forming apparatus incorporating same
JP2012236330A (en) * 2011-05-11 2012-12-06 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus and image forming method

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