JP2007230173A - Pulse width modulating device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a pixel clock capable of correcting an error or nonlinear error of a scanning speed with high accuracy and to perform high resolution pulse width modulation with high reproducibility of gradation based on the pixel clock. <P>SOLUTION: This pulse width modulating device is equipped with a data converting means 301 that converts density data designating a density of a dot of image data to pulse width data by a unit of a phase difference T/P according to a predetermined conversion rule depending on a frequency of a pixel clock, an edge time computing means 304 for computing rising time and falling time of a pulse width modulation signal according to the pulse width data based on rising time of the pixel clock, and pulse width modulation signal output means 305 and 306 for generating the pulse width modulation signal according to the rising time and the falling time of the pulse width modulation signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、パルス幅変調装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a pulse width modulation device and an image forming apparatus.

図26は、レーザプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置の一般的な概略構成を示す図である。図26において、半導体レーザユニット1009から発光されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー1003によりスキャンされ、走査レンズ1002を介して被走査媒体である感光体1001上に光スポットを形成し、該感光体1001を露光して静電潜像を形成する。このとき、1ライン毎に、フォトディテクタ1004が走査ビームを検出する。   FIG. 26 is a diagram showing a general schematic configuration of an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine. In FIG. 26, the laser light emitted from the semiconductor laser unit 1009 is scanned by a rotating polygon mirror 1003 to form a light spot on a photoconductor 1001 that is a medium to be scanned through a scanning lens 1002, and the photoconductor 1001 is exposed to form an electrostatic latent image. At this time, the photodetector 1004 detects the scanning beam for each line.

位相同期回路1006は、クロック生成回路1005からのクロックを入力し、フォトディテクタ1004の出力信号に基づいて、1ライン毎に、位相同期のとれた画像クロック(画素クロック)を生成して、画像処理ユニット1007とレーザ駆動回路1008へ供給する。また、半導体レーザユニット1009は、画像処理ユニット1007により生成された画像データと位相同期回路1006により1ライン毎に位相が設定された画像クロックに従い、半導体レーザの発光時間をコントロールすることにより、感光体1001上の静電潜像の形成をコントロールする。   The phase synchronization circuit 1006 receives the clock from the clock generation circuit 1005, generates an image clock (pixel clock) synchronized in phase for each line based on the output signal of the photo detector 1004, and outputs the image processing unit. 1007 and the laser driving circuit 1008. Further, the semiconductor laser unit 1009 controls the light emission time of the semiconductor laser according to the image data generated by the image processing unit 1007 and the image clock whose phase is set for each line by the phase synchronization circuit 1006, thereby Controls the formation of an electrostatic latent image on 1001.

このような走査光学系において、走査速度のムラは画像の揺らぎとなり画像品質の劣化を招く。特にカラー画像においては、各色の主走査ドット位置ずれが生じるため色ずれを生じ、色再現性の劣化、解像度の劣化を招く。従って高品位の画質を得るためには走査速度ムラの補正は不可欠である。   In such a scanning optical system, unevenness in scanning speed fluctuates the image and causes deterioration in image quality. In particular, in a color image, the main scanning dot position shift of each color occurs, resulting in color shift, resulting in deterioration of color reproducibility and resolution. Therefore, in order to obtain high quality image quality, it is essential to correct the scanning speed unevenness.

この走査速度ムラ(誤差)は大別すると以下のものが挙げられる。それぞれについて主な要因を述べる。   The scanning speed unevenness (error) is roughly classified as follows. The main factors are described for each.

(1)ポリゴンミラーの面毎(走査ライン毎)の誤差(以下、適宜、面毎の誤差と称する)。
このような走査速度ムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラー等の偏向器の偏向反射面の回転軸からの距離のばらつき(すなわちポリゴンミラーの偏芯)や、ポリゴンミラーの各面の面精度などがある。この種の誤差は数ライン(例えばポリゴンミラーの面数分のライン数)の周期性を持った誤差となる。
(1) An error for each surface (each scanning line) of the polygon mirror (hereinafter, referred to as an error for each surface as appropriate).
Factors that cause such scanning speed unevenness include variations in the distance from the rotation axis of the deflecting and reflecting surface of a deflector such as a polygon mirror (that is, eccentricity of the polygon mirror) and surface accuracy of each surface of the polygon mirror. is there. This type of error is an error having a periodicity of several lines (for example, the number of lines corresponding to the number of polygon mirror surfaces).

(2)走査平均速度変動による誤差。
走査平均速度とはポリゴンミラーの各面の走査速度の平均を示し、このような走査速度ムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラーの回転速度の変動や、温度、湿度や振動等の種々の環境変動による走査光学系の変動によるものがある。また温度変動等により光源である半導体レーザの発振波長が変化するため走査光学系の色収差により走査速度が変動するものなどがある。この種の誤差は比較的緩やかな変動となる。
(2) Error due to scanning average speed fluctuation.
The average scanning speed is the average of the scanning speeds of each surface of the polygon mirror. The causes of such scanning speed unevenness include fluctuations in the rotation speed of the polygon mirror and various environmental fluctuations such as temperature, humidity, and vibration. Due to fluctuations in the scanning optical system. In addition, the oscillation speed of the semiconductor laser, which is a light source, changes due to temperature fluctuations, etc., so that the scanning speed varies due to chromatic aberration of the scanning optical system. This type of error is a relatively gradual variation.

(3)光源毎の誤差。
例えば半導体レーザアレイ等の複数の光源を備え、共通の走査光学系で複数の光ビームを同時に走査するマルチビーム光学系の場合に生じる走査速度ムラである。この主な要因としては、各光源の発振波長に差があり、走査光学系の色収差により走査速度が変動する。なお、発振波長の変動は光源毎に異なるので、前述の(2)の誤差は光源毎に異なることもある。また、複数の光源の組み付け精度によっても複数ビームの走査速度に差を生じる。
(3) Error for each light source.
For example, scanning speed unevenness occurs in a multi-beam optical system that includes a plurality of light sources such as a semiconductor laser array and simultaneously scans a plurality of light beams with a common scanning optical system. The main factor is the difference in the oscillation wavelength of each light source, and the scanning speed fluctuates due to the chromatic aberration of the scanning optical system. Since the fluctuation of the oscillation wavelength differs for each light source, the error (2) described above may differ for each light source. In addition, the scanning speed of a plurality of beams varies depending on the assembly accuracy of a plurality of light sources.

(4)走査光学系毎の誤差。
複数の感光体・走査光学系を備えて多色対応とした画像形成装置の場合には、各走査光学系の走査速度差が画像品質に大きく影響する。この主な要因は、走査光学系の各部品の製造精度や組付け精度、経時変化などによる変形などがある。また、光源も異なるので、前述の(3)の誤差も生じる。この誤差は、走査平均速度そのものが異なり、さらに上記誤差(1)、(2)が個別に生じる。なお、画像形成装置の中には走査光学系の一部ユニットを共通に用いるものもあるが、それぞれの光源から被走査媒体(感光体)への光路は異なるので、これも(4)に含む。
(4) Error for each scanning optical system.
In the case of an image forming apparatus that includes a plurality of photoconductors / scanning optical systems and is compatible with multiple colors, a difference in scanning speed between the scanning optical systems greatly affects image quality. The main factors include manufacturing accuracy and assembly accuracy of each component of the scanning optical system, deformation due to changes over time, and the like. Moreover, since the light source is also different, the error (3) described above also occurs. This error is different from the scanning average speed itself, and the above errors (1) and (2) occur individually. Some image forming apparatuses commonly use some units of the scanning optical system. However, since the optical paths from the respective light sources to the scanned medium (photosensitive member) are different, this is also included in (4). .

これらの走査速度の誤差を補正する方法として、例えば特許文献1に示されているように、画素クロックの周波数を走査速度に応じて変化させる方法がある。これは、走査の開始から終了までの画素クロックのカウント数が所定値になるよう画素クロックを発生させる発振器の周波数を制御(いわゆるPLL(Phase Locked Loop)制御)するものである。   As a method for correcting these scanning speed errors, there is a method of changing the frequency of the pixel clock in accordance with the scanning speed, as disclosed in Patent Document 1, for example. This is to control the frequency of the oscillator that generates the pixel clock (so-called PLL (Phase Locked Loop) control) so that the count of the pixel clock from the start to the end of the scan becomes a predetermined value.

しかしながら、従来の画素クロック周波数の制御方法では次のような問題があった。すなわち、位相比較を行う基準クロックの周波数が1ラインの周波数であるので、発振する画素クロックに対して極めて低く(数千〜数万分の1)、充分なPLLのオープンループゲインが確保できず、充分な制御精度を得ることができない。また、外乱にも弱く、クロック周波数が変動してしまい、精度の良いクロックが生成できない。さらには、特許文献1のようにして面毎の誤差を補正する場合は、1走査毎に発振器であるVCOの制御電圧を変化させるため、クロック周波数が安定して発振するまでに時間を要してしまう。   However, the conventional pixel clock frequency control method has the following problems. That is, since the frequency of the reference clock for phase comparison is one line frequency, it is very low (several thousand to several tens of thousands) with respect to the oscillating pixel clock, and sufficient PLL open loop gain cannot be secured. Therefore, sufficient control accuracy cannot be obtained. Also, it is vulnerable to disturbances, and the clock frequency fluctuates, so that a highly accurate clock cannot be generated. Furthermore, when the error for each surface is corrected as in Patent Document 1, the control voltage of the VCO that is the oscillator is changed for each scan, so that it takes time until the clock frequency oscillates stably. End up.

また、走査速度の誤差を補正する別の方法として、例えば特許文献2に示されているように、生成した高周波クロックを基に画素クロックの位相制御を行う方法がある。これは、走査の開始から終了までの高周波クロックのカウント数が所定値になるよう画素クロックの位相を制御するものである。この高周波クロックは例えば水晶発振器のような精度のよいクロックを基準クロックとして生成できるので、精度のよいクロックが得られ、これを基準に画素クロックの位相制御を行うので、画素クロックの制御精度もよいものが生成できる。   As another method for correcting an error in scanning speed, for example, as disclosed in Patent Document 2, there is a method of performing phase control of a pixel clock based on a generated high frequency clock. This controls the phase of the pixel clock so that the count number of the high-frequency clock from the start to the end of scanning becomes a predetermined value. Since this high-frequency clock can be generated with a high-accuracy clock such as a crystal oscillator as a reference clock, a high-accuracy clock is obtained, and the phase control of the pixel clock is performed based on this clock, so the control accuracy of the pixel clock is also good. Things can be generated.

しかしながら、画素クロックの位相制御を適宜行うことにより、走査速度の誤差を補正しているため、この1走査ライン分の位相制御データを生成する必要があり、さらに画素クロックの位相変化による局所的な偏差を低減するためには、すなわち高精度な画素クロックを生成するためには、高分解能な位相制御を行う必要があるので、位相制御データが増大する。よって、この位相制御データを高速かつ高精度に生成することは容易ではなかった。また、面毎の誤差を補正する装置に適用する場合には、面毎に位相制御データを生成する必要があり、高精度な補正をするためには膨大な位相制御データの生成と格納が必要になり、容易に実現できるものではなかった。さらに、走査光学系の各ユニットの精度誤差や組付け誤差により、1ラインの走査中にも走査速度の変動が生じる。   However, since the error of the scanning speed is corrected by appropriately performing the phase control of the pixel clock, it is necessary to generate phase control data for this one scanning line, and further, local by the phase change of the pixel clock. In order to reduce the deviation, that is, to generate a highly accurate pixel clock, it is necessary to perform phase control with high resolution, and therefore phase control data increases. Therefore, it is not easy to generate this phase control data at high speed and with high accuracy. In addition, when applied to a device that corrects errors for each surface, it is necessary to generate phase control data for each surface, and in order to perform highly accurate correction, it is necessary to generate and store a large amount of phase control data. It was not easy to realize. Further, the scanning speed fluctuates during scanning of one line due to the accuracy error and assembly error of each unit of the scanning optical system.

(5)非線形性誤差。
図27(a)は1ライン中の走査速度の非線形性誤差の一例を示す図である。ここで、横軸xは走査ラインの位置であり、縦軸は位置xに対する走査速度V(x)である。また、一点鎖線Vavgは1ライン中の走査速度の平均値である。このような走査速度変動が生じた時、一定速度で走査した理想値からのずれΔは図27(b)のようになる。これは、すなわちドット位置ずれを意味し、画像劣化を招く。なお、図27において位置X2からX1の方向に走査する場合は、理想値からのずれΔは点線のようになる。従って、特にこのように走査中心に対して非対称な位置ずれを生じる走査光学系において走査を双方向に行う場合、色ずれが大きくなり、画像劣化は重大となる。さらにはポリゴンミラーの各面の面精度により、この非線形性誤差の誤差量及び分布は面毎に異なることもある。また、この誤差は走査光学系毎にも異なる。
(5) Non-linearity error.
FIG. 27A is a diagram showing an example of the nonlinear error of the scanning speed in one line. Here, the horizontal axis x is the position of the scanning line, and the vertical axis is the scanning speed V (x) with respect to the position x. A one-dot chain line Vavg is an average value of the scanning speed in one line. When such scanning speed fluctuation occurs, the deviation Δ from the ideal value scanned at a constant speed is as shown in FIG. This means a dot position shift and causes image degradation. In FIG. 27, when scanning from the position X2 to the direction X1, the deviation Δ from the ideal value is as indicated by a dotted line. Therefore, particularly when scanning is performed bidirectionally in such a scanning optical system that causes asymmetric positional deviation with respect to the scanning center, color misregistration increases and image degradation becomes serious. Furthermore, the error amount and distribution of this non-linearity error may vary from surface to surface depending on the surface accuracy of each surface of the polygon mirror. In addition, this error is different for each scanning optical system.

このような走査速度の非線形性誤差を補正する方法として、例えば特許文献3に示されているように、走査ライン中の位置に対応して画素クロックの周波数を変調し補正する方法がある。しかしながら、画素クロックの中心周波数の生成が従来と同様のため、前述したように精度よいクロックが生成できず、十分な補正ができないため、高画質化の要求に対しては不十分であった。
特開2001−183600号公報 特開2004−262101号公報 特開2000−152001号公報
As a method for correcting such a scanning speed non-linearity error, for example, as disclosed in Patent Document 3, there is a method of correcting by correcting the frequency of the pixel clock corresponding to the position in the scanning line. However, since the generation of the center frequency of the pixel clock is the same as in the prior art, the accurate clock cannot be generated as described above, and sufficient correction cannot be made.
JP 2001-183600 A JP 2004-262101 A JP 2000-152001 A

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、様々な要因により生じる走査速度の誤差及び非線形性誤差を高精度に補正できる画素クロックを生成し、この画素クロックに基づいて階調再現性の高く、高分解能なパルス幅変調を行うことの可能なパルス幅変調装置および画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and generates a pixel clock capable of correcting a scanning speed error and a non-linearity error caused by various factors with high accuracy, and gradation reproducibility based on the pixel clock. An object of the present invention is to provide a pulse width modulation apparatus and an image forming apparatus capable of performing high-resolution and high-resolution pulse width modulation.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、画素クロック生成装置により生成された画素クロックに基づき、画像データに従ってパルス幅変調をしたパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調装置において、前記画素クロック生成装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、前記多相クロックを基準とし、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻に従って画素クロックを生成する画素クロック出力手段とを備えており、前記パルス幅変調装置は、前記画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a pulse width modulation device for generating a pulse width modulation signal obtained by performing pulse width modulation according to image data based on a pixel clock generated by a pixel clock generation device. The pixel clock generator includes a multi-phase clock generator for generating a multi-phase clock having a phase number P and a phase difference of T / P by a period T, and first and second synchronization signals to be input. Comparing means for detecting a time interval, comparing the detected time interval with a target value, and outputting an error from the target value, and calculating a set value of the pixel clock frequency according to the error output from the comparing means A frequency calculation means for outputting a frequency instruction signal indicating the pixel clock frequency according to the set value of the calculated pixel clock frequency, and a phase difference T / P of the multiphase clock Counting means for calculating the rise time and fall time of the pixel clock by counting the number of the unit times according to the frequency instruction signal, and the counting means based on the multiphase clock. Pixel clock output means for generating a pixel clock according to a rise time and a fall time of the pixel clock, and the pulse width modulation device converts density data indicating the density of dots of the image data to a frequency of the pixel clock. In accordance with the pulse width data based on the rise time of the pixel clock calculated by the counting means and data conversion means for converting the pulse width data in units of the phase difference T / P according to a predetermined conversion rule according to Edge for calculating rise time and fall time of the pulse width modulation signal And a pulse width modulation signal output means for generating a pulse width modulation signal according to the rise time and fall time of the pulse width modulation signal with the multiphase clock as a reference. .

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のパルス幅変調装置において、前記画像データがドットの位相を指示する位相データを含むものであって、前記エッジ時刻演算手段は、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データ及び前記位相データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the pulse width modulation device according to the first aspect, the image data includes phase data indicating a dot phase, and the edge time calculating means is the counting means. The rise time and fall time of the pulse width modulation signal are calculated according to the pulse width data and the phase data based on the rise time of the pixel clock calculated by the above.

また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載のパルス幅変調装置において、前記データ変換手段は、前記変換規則として、前記濃度データがフル濃度である時に、予め定めた前記位相差T/Pを単位とする前記画素クロックの制御目標値Mtargetに変換し、フル濃度であることを示すフル濃度信号を生成するものを有し、前記エッジ時刻演算手段は、フル濃度信号を加味して前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the pulse width modulation device according to the first or second aspect, the data conversion means sets the predetermined value when the density data is full density as the conversion rule. It converts the pixel clock control target value Mtarget in units of phase difference T / P to generate a full density signal indicating full density, and the edge time calculation means In consideration of this, the rise time and fall time of the pulse width modulation signal are calculated.

また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のパルス幅変調装置において、該パルス幅変調装置は、前記データ変換手段における予め定めた前記変換規則と、変換時点での前記画素クロックの周波数の差に従って、前記パルス幅データを変換時点での前記画素クロックの周波数に応じたデータへと補正するパルス幅データ補正手段を備え、前記エッジ時刻演算手段は、パルス幅データ補正手段によって補正されたパルス幅データに従って、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the pulse width modulation device according to any one of the first to third aspects, wherein the pulse width modulation device and the predetermined conversion rule in the data conversion unit are used. A pulse width data correction unit that corrects the pulse width data to data corresponding to the frequency of the pixel clock at the time of conversion according to a difference in frequency of the pixel clock at the time of conversion; The rising time and falling time of the pulse width modulation signal are calculated according to the pulse width data corrected by the pulse width data correcting means.

また、請求項5記載の発明は、請求項4記載のパルス幅変調装置において、前記画素クロック生成装置の前記周波数演算手段は、前記第1及び第2の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応させて、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値に従って画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段とを備え、前記パルス幅データ補正手段は、前記周波数変調データに従ってデータの補正を行うことを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the pulse width modulation device according to the fourth aspect, the frequency calculation means of the pixel clock generation device divides a period between the first and second synchronization signals into a plurality of periods. Corresponding to a region, frequency modulation data generating means for generating frequency modulation data that is difference data from the set value of the pixel clock frequency, and adding the set value of the pixel clock frequency and the frequency modulated data, Frequency modulation means for outputting a frequency instruction signal for instructing the pixel clock frequency according to the added value, and the pulse width data correction means corrects data according to the frequency modulation data.

また、請求項6記載の発明は、パルス幅変調装置によって生成されたパルス幅変調信号で光源を駆動し、前記光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画素形成装置において、前記パルス幅変調装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記計数手段により算出する画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, a pixel is formed by driving a light source with a pulse width modulation signal generated by a pulse width modulation device and scanning a light beam output from the light source onto a scanned medium to form an image. In the apparatus, the pulse width modulation device includes a multiphase clock generating means for generating a multiphase clock having a number of phases P, the phases of which are shifted by a phase difference T / P with a period T, and first and second input A comparison unit that detects a time interval of the synchronization signal, compares the detected time interval with a target value, and outputs an error from the target value, and a set value of the pixel clock frequency according to the error output from the comparison unit Frequency calculation means for outputting a frequency instruction signal for indicating the pixel clock frequency in accordance with the calculated set value of the pixel clock frequency, and the phase difference T / P of the multiphase clock as a unit time, Counting means for calculating the rise time and fall time of the pixel clock by counting the number of unit times according to the frequency instruction signal, and density data for instructing the dot density of the image data according to the frequency of the pixel clock. Data conversion means for converting to pulse width data in units of the phase difference T / P according to a predetermined conversion rule, and the pulse width modulation according to the pulse width data based on the rise time of the pixel clock calculated by the counting means Edge time calculation means for calculating the rise time and fall time of the signal, and pulse width modulation for generating a pulse width modulation signal according to the rise time and fall time of the pulse width modulation signal with the multiphase clock as a reference And a signal output means.

また、請求項7記載の発明は、パルス幅変調装置によって生成されたパルス幅変調信号で光源を駆動し、前記光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画素形成装置において、前記パルス幅変調装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔値を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記第1及び第2の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応させて、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値に従って画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記周波数変調データに従って前記パルス幅データを補正するパルス幅データ補正手段と、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記補正されたパルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, pixel formation is performed in which a light source is driven by a pulse width modulation signal generated by a pulse width modulation device, and a light beam output from the light source is scanned onto a scanned medium to form an image. In the apparatus, the pulse width modulation device includes a multiphase clock generating means for generating a multiphase clock having a number of phases P, the phases of which are shifted by a phase difference T / P with a period T, and first and second input Comparing means for detecting the time interval of the synchronization signal, comparing the detected time interval value with the target value, and outputting an error from the target value, and setting the pixel clock frequency according to the error output from the comparing means A frequency calculation unit that calculates a value and outputs a frequency instruction signal that indicates the pixel clock frequency according to the set value of the calculated pixel clock frequency, and a period between the first and second synchronization signals is divided into a plurality of periods The frequency modulation data generating means for generating the frequency modulation data that is the difference data from the set value of the pixel clock frequency, and the set value of the pixel clock frequency and the frequency modulated data are added to correspond to each other region, Frequency modulation means for outputting a frequency instruction signal for instructing a pixel clock frequency according to the added value, and a phase difference T / P of the multiphase clock as a unit time, and counting the number of unit times according to the frequency instruction signal. The phase difference T / P is calculated in accordance with a conversion rule determined in advance according to the frequency of the pixel clock. Data conversion means for converting the pulse width data as a unit; and the pulse width data according to the frequency modulation data. Based on the rise time of the pixel clock calculated by the counting means and the pulse width data correction means for correcting the data, the rise time and fall time of the pulse width modulation signal are calculated according to the corrected pulse width data. Characterized in that it comprises edge time calculation means and pulse width modulation signal output means for generating a pulse width modulation signal according to the rise time and fall time of the pulse width modulation signal with the multiphase clock as a reference. Yes.

また、請求項8記載の発明は、請求項6または請求項7記載の画像形成装置において、前記データ変換手段は、変換規則として、画像形成時に生じる前記濃度データと形成された画像の濃度との非線形性特性を補正する変換規則を有していることを特徴としている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, the data conversion means uses the density data generated during image formation and the density of the formed image as a conversion rule. It is characterized by having a conversion rule for correcting the nonlinear characteristic.

以上に説明したように、請求項1乃至請求項8記載の発明によれば、高精度に生成された多相クロック(VCLK0〜15)を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成でき、さらに、画素クロック周波数をポリゴンミラーの各面に対応させてそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。さらには、走査速度の非線形性誤差を補正するようにして画素クロック周波数を変調しているので、より高精度な画素クロックが生成でき、この走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準にパルス幅変調信号を生成していることで、高品質な画像が得られる。また、パルス幅変調分解能を向上させても回路は煩雑になることも無く回路規模が増大することなく簡便な構成で実現できるため、分解能の高いパルス幅変調を行った変調データを生成できる。また、走査速度の非線形性誤差に応じた画素クロック周波数補正を行ってもその画素クロックの周波数変動に応じた補正がなされるので、走査速度の非線形誤差にかかわらず所望の濃度データに対して忠実な階調の画像が得られる。さらに、画素クロックの生成及びパルス幅変調データの生成は多相クロック(VCLK0〜15)の位相差Tvの単位で正確に制御できるので、多相クロックの発振周波数を高くしなくてもよく、回路の設計が容易となり、消費電流も低減できる。さらには、多相クロックの1つをさらに分周したクロックGCLKで動作するようにしているので、動作周波数がさらに低下され、消費電流の低減ができる。
As described above, according to the first to eighth aspects of the present invention, the pixel clock is generated on the basis of the multiphase clocks (VCLK0 to VCLK15) generated with high accuracy, and matched with the variation of the scanning time. Since the pixel clock frequency is controlled, it is possible to generate a pixel clock that can correct this error with high accuracy even if the scanning average speed fluctuates. Since the control is performed, it is possible to generate a pixel clock that can be accurately corrected even if there is a scanning speed error for each surface. Further, since the pixel clock frequency is modulated so as to correct the non-linearity error of the scanning speed, a more accurate pixel clock can be generated, and the pixel clock that has corrected the scanning speed error with high precision is used as a reference. By generating the pulse width modulation signal, a high-quality image can be obtained. Further, even if the pulse width modulation resolution is improved, the circuit does not become complicated and can be realized with a simple configuration without increasing the circuit scale, so that modulation data subjected to pulse width modulation with high resolution can be generated. Further, even if the pixel clock frequency correction corresponding to the non-linearity error of the scanning speed is performed, the correction corresponding to the frequency variation of the pixel clock is performed, so that it is faithful to the desired density data regardless of the non-linear error of the scanning speed. An image with a smooth gradation can be obtained. Further, since the generation of the pixel clock and the generation of the pulse width modulation data can be accurately controlled in units of the phase difference Tv of the multiphase clock (VCLK0 to 15), it is not necessary to increase the oscillation frequency of the multiphase clock. Can be easily designed and current consumption can be reduced. Furthermore, since one of the multiphase clocks is operated with the clock GCLK further divided, the operating frequency is further lowered, and the current consumption can be reduced.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の基本となる前述の誤差(1)〜(4)を補正するための基本実施形態について説明する。   First, a basic embodiment for correcting the aforementioned errors (1) to (4), which is the basis of the present invention, will be described.

(第1の実施形態)
図1は、本発明による画像形成装置の第1の実施形態の全体構成を示す図である。この画像形成装置では、光源としての半導体レーザ101からのレーザ光がコリメータレンズ102とシリンダーレンズ103を介することで整形され、その後、偏向器としてのポリゴンミラー104に入射することで、周期性を持って感光体105を走査するようにポリゴンミラー104から反射される。反射されたレーザ光は、fθレンズ106、ミラー110、及びトロイダルレンズ107を介して感光体105を照射し、光スポットを形成する。これにより、感光体105上には、半導体レーザ101の出力に応じた画像(静電潜像)が形成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. In this image forming apparatus, laser light from a semiconductor laser 101 as a light source is shaped through a collimator lens 102 and a cylinder lens 103 and then incident on a polygon mirror 104 as a deflector, thereby having periodicity. Then, the light is reflected from the polygon mirror 104 so as to scan the photoconductor 105. The reflected laser light irradiates the photoconductor 105 through the fθ lens 106, the mirror 110, and the toroidal lens 107 to form a light spot. Thereby, an image (electrostatic latent image) corresponding to the output of the semiconductor laser 101 is formed on the photoconductor 105.

また、ミラー110の両端には、フォトディテクタPD1(108)、フォトディテクタPD2(109)がそれぞれ配置されており、走査の開始と終了とが検出される。つまり、ポリゴンミラー104により反射されたレーザ光は感光体105を1ライン走査する前にPD1に入射され、走査後にPD2に入射される。それぞれのフォトディテクタPD1,PD2では、入射されたレーザ光をそれぞれ第1の同期信号SPSYNC及び第2の同期信号EPSYNCに変換し、画素クロック生成部111に供給する。画素クロック生成部111は、2つの同期信号SPSYNC及びEPSYNCから、PD1とPD2との間をレーザ光が走査される時間間隔を測定し、その時間間隔に予め定められた所定数のクロックが収まるように求められた周波数の画素クロックPCLKを生成し、それを画像処理部112とレーザ変調データ生成部113に供給する。この画素クロック生成部111の構成については後述する。フォトディテクタPD1の出力信号である第1の同期信号SPSYNCは、ライン同期信号として画像処理部112にも与えられる。画像処理部112は、画素クロックPCLKを基準に画像データを生成する。変調データ生成部113は、画素クロックPCLKを基準として、入力された画像データから変調データを生成し、レーザ駆動部114を介して半導体レーザ101を駆動する。   Photodetectors PD1 (108) and PD2 (109) are arranged at both ends of the mirror 110, and the start and end of scanning are detected. That is, the laser beam reflected by the polygon mirror 104 is incident on the PD1 before scanning the photosensitive member 105 for one line, and is incident on the PD2 after scanning. Each of the photodetectors PD1 and PD2 converts the incident laser light into a first synchronization signal SPSYNC and a second synchronization signal EPSYNC, respectively, and supplies them to the pixel clock generation unit 111. The pixel clock generation unit 111 measures a time interval during which the laser beam is scanned between PD1 and PD2 from the two synchronization signals SPSYNC and EPSYNC so that a predetermined number of clocks fit in the time interval. The pixel clock PCLK having the frequency determined in (1) is generated and supplied to the image processing unit 112 and the laser modulation data generation unit 113. The configuration of the pixel clock generation unit 111 will be described later. The first synchronization signal SPSYNC which is an output signal of the photodetector PD1 is also given to the image processing unit 112 as a line synchronization signal. The image processing unit 112 generates image data based on the pixel clock PCLK. The modulation data generation unit 113 generates modulation data from the input image data with the pixel clock PCLK as a reference, and drives the semiconductor laser 101 via the laser driving unit 114.

次に、上述の画像形成装置における画素クロック生成部111の詳細についてに基づき説明する。   Next, the details of the pixel clock generation unit 111 in the above-described image forming apparatus will be described.

図2は、本発明による画素クロック生成部の第1の構成例を示す図である。図2の画素クロック生成部において、高周波クロック生成部1は、基準クロックRefCLKを基に、逓倍した高周波クロックVCLKを生成するものであり、一般的なPLL(Phase Locked Loop)回路により構成される。入力する基準クロックRefCLKに例えば精度のよい水晶発振器出力を用いることにより、精度のよい高周波クロックVCLKが得られる。この高周波クロックVCLKを基準に画素クロックPCLKが生成される。すなわち、分周器4は、高周波クロックVCLKをM分周した画素クロックPCLKを生成する。これは、例えばM進カウンタにより構成され、カウント値countMを出力する。ここで、同期信号SPSYNCの立ち上がりでカウントを開始するようにすれば、走査開始時点に位相同期した画素クロックが生成できる。また、分周比Mは周波数演算部7からの画素クロック周波数指示信号Mnowに従って変更される。このように、画素クロックPCLKは、安定かつ高精度に発振させた高周波クロックVCLKを分周することにより生成されるので、この分周比を変更することにより瞬時にかつ安定に画素クロック周波数を変更することが可能となる。よって、ライン毎周波数を変更しても瞬時に移行できる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a first configuration example of the pixel clock generation unit according to the present invention. In the pixel clock generation unit of FIG. 2, the high frequency clock generation unit 1 generates a multiplied high frequency clock VCLK based on the reference clock RefCLK, and is configured by a general PLL (Phase Locked Loop) circuit. By using, for example, an accurate crystal oscillator output as the input reference clock RefCLK, an accurate high frequency clock VCLK can be obtained. A pixel clock PCLK is generated based on the high-frequency clock VCLK. That is, the frequency divider 4 generates a pixel clock PCLK obtained by dividing the high frequency clock VCLK by M. This is composed of an M-ary counter, for example, and outputs a count value countM. Here, if counting is started at the rising edge of the synchronization signal SPSYNC, a pixel clock that is phase-synchronized with the scanning start time can be generated. Further, the frequency division ratio M is changed according to the pixel clock frequency instruction signal Mnow from the frequency calculation unit 7. Thus, since the pixel clock PCLK is generated by dividing the high-frequency clock VCLK oscillated stably and with high precision, the pixel clock frequency can be changed instantaneously and stably by changing the division ratio. It becomes possible to do. Therefore, even if the frequency for each line is changed, the transition can be made instantaneously.

第1エッジ検出部2は、第1の同期信号SPSYNCの立ち上がりエッジを高周波クロックVCLKを基準として検出するものであり、同期信号SPSYNCの立ち上がりを検出すると画素クロックPCLKに同期した検出パルスSPplsを出力する。   The first edge detector 2 detects the rising edge of the first synchronization signal SPSYNC with reference to the high frequency clock VCLK, and outputs a detection pulse SPpls synchronized with the pixel clock PCLK when the rising edge of the synchronization signal SPSYNC is detected. .

第2エッジ検出部3は、第2の同期信号EPSYNCの立ち上がりエッジを高周波クロックVCLKを基準として検出し、検出パルスEPplsとカウント値EPmを出力する。   The second edge detector 3 detects the rising edge of the second synchronization signal EPSYNC with reference to the high frequency clock VCLK, and outputs a detection pulse EPpls and a count value EPm.

比較部5は、2つの同期信号SPSYNC,EPSYNC間の時間Tlineを検出し、書き込み周波数と2つのフォトディテクタPD1,PD2間の距離とに応じて予め定められた基準時間と計測した時間Tlineとの差を当該ラインの誤差Lerrとして算出する。つまり、適正な走査時間(基準時間)と当該ラインの走査時間Tlineとの差が走査速度の誤差である。   The comparison unit 5 detects the time Tline between the two synchronization signals SPSYNC and EPSYNC, and the difference between the reference time predetermined according to the writing frequency and the distance between the two photodetectors PD1 and PD2 and the measured time Tline. Is calculated as the error Lerr of the line. That is, the difference between the appropriate scanning time (reference time) and the scanning time Tline of the line is the scanning speed error.

この誤差Lerrは、高周波クロックVCLKを基準としてカウントし演算を行っても良いが、高周波クロックVCLKは非常に高周波であり、またカウントするビット数も非常に大きくなるので、回路規模,消費電力の点で不利である。そこで、本発明では、時間Tlineを画素クロックPCLKを基準としてカウントし、基準値RefNとの比較を行ない、最後に高周波クロック基準の当該ラインの誤差Lerrとして変換している。   The error Lerr may be calculated by counting on the basis of the high frequency clock VCLK. However, the high frequency clock VCLK has a very high frequency and the number of bits to be counted becomes very large. It is disadvantageous. Therefore, in the present invention, the time Tline is counted using the pixel clock PCLK as a reference, compared with the reference value RefN, and finally converted as an error Lerr of the line based on the high-frequency clock.

フィルタ6は、ライン誤差Lerrをフィルタリングして誤差データErrを出力するデジタルフィルタであり、例えば簡単には、直近の複数ライン分の誤差Lerrを平均して誤差データErrを得る。   The filter 6 is a digital filter that filters the line error Lerr and outputs the error data Err. For example, the error 6 Err is averaged by the errors Lerr for the latest plural lines to obtain the error data Err.

周波数演算部7は、誤差データErrに従って適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック周波数指示信号Mnowに変換して出力する。高周波クロック周期をTv、画素クロック周期をTpとし、今、Tp=KTvとして画素クロック周波数を設定して走査した時、目標値Tp’(Tp’=K’Tv)との誤差Errが入力される。従って、RefN・Tp’=RefN・Tp+Err・Tvであるので、
K’=K+Err/RefN (式1)
としてK’を設定するようにすれば、画素クロック周波数を目標値に制御することができる。
The frequency calculation unit 7 calculates an appropriate pixel clock frequency according to the error data Err, converts it to a pixel clock frequency instruction signal Mnow, and outputs it. When the high frequency clock cycle is Tv, the pixel clock cycle is Tp, and scanning is performed with the pixel clock frequency set to Tp = KTv, an error Err from the target value Tp ′ (Tp ′ = K′Tv) is input. . Therefore, since RefN · Tp ′ = RefN · Tp + Err · Tv,
K ′ = K + Err / RefN (Formula 1)
If K ′ is set as follows, the pixel clock frequency can be controlled to the target value.

つまり、分周器4と比較部5とフィルタ6と周波数演算部7とでデジタルPLL制御を行っている。そして、フィルタ6の特性がこのPLL制御特性を決定し、制御系が安定になるようにフィルタ特性が決定される。また、K’=K+α・Err/RefNとしてループゲインを変えるようにしても良い。   That is, the digital PLL control is performed by the frequency divider 4, the comparison unit 5, the filter 6, and the frequency calculation unit 7. The characteristics of the filter 6 determine the PLL control characteristics, and the filter characteristics are determined so that the control system becomes stable. Further, the loop gain may be changed as K ′ = K + α · Err / RefN.

また、分周器4の分周比Mは自然数であるので、画素クロック周波数の設定値Kを次のようにして画素クロック周波数指示信号Mnowに変換すると、まるめ誤差を低減することができ、より精度のよい画素クロックが得られる。例えば、通常は設定値Kを四捨五入して整数にまるめた値をMとし、Mnow=Mとし、画素クロックのCサイクルに1回、Mnow=M+1またはM−1とすることにより、K=(M±1/C)となり、丸め誤差を低減できる。また、丸め誤差の振り分けも均等に行えるので、画素クロックの局所的な偏差も抑えられる。この場合は前記M値とC値を制御するようにすればよい。詳細な説明は後述する。   Further, since the frequency division ratio M of the frequency divider 4 is a natural number, the rounding error can be reduced by converting the set value K of the pixel clock frequency into the pixel clock frequency instruction signal Mnow as follows. An accurate pixel clock can be obtained. For example, normally, a value obtained by rounding the set value K to a whole number is rounded to an integer, M is set as Mnow = M, and Mnow = M + 1 or M−1 once per C clock cycle, so that K = (M ± 1 / C), and rounding errors can be reduced. In addition, since the rounding error can be equally distributed, the local deviation of the pixel clock can be suppressed. In this case, the M value and the C value may be controlled. Detailed description will be given later.

図3は、図2の画素クロック生成部における信号の一例を示すタイミング図である。また、図4は比較部5の詳細構成例を示す図である。図3と図4とを参照して、比較部5の動作の詳細説明を行う。   FIG. 3 is a timing chart showing an example of signals in the pixel clock generation unit of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the comparison unit 5. The operation of the comparison unit 5 will be described in detail with reference to FIGS.

図3において、(a)SPSYNCは走査開始を示す第1の同期信号であり、第1エッジ検出部2に入力される。(b)EPSYNCは走査終了を示す第2の同期信号であり、第2エッジ検出部3に入力される。(c)VCLKは高周波クロック生成部1で生成される高周波クロックの立ち上がりエッジを示している。(d)countMは分周器4で高周波クロックVCLKを基準としてカウントされるカウント値であり、(e)PCLKは(d)countMが0の時立ち上がる画素クロックである。(f−1)SPpls及び(f−2)EPplsはそれぞれ(a)SPSYNC、(b)EPSYNCの立ち上がりを示すPCLKに同期したパルスである。(g−2)EPmは、(b)EPSYNCの立ち上がり時の(d)countMの値である。(h)は比較部5にある画素クロックPCLK基準でカウントするカウンタの値であり、(f−1)SPplsで0にリセットされ、(f−2)EPplsでカウントが停止される。   In FIG. 3, (a) SPSYNC is a first synchronization signal indicating the start of scanning and is input to the first edge detector 2. (B) EPSYNC is a second synchronization signal indicating the end of scanning, and is input to the second edge detector 3. (C) VCLK indicates the rising edge of the high-frequency clock generated by the high-frequency clock generator 1. (D) countM is a count value counted by the frequency divider 4 on the basis of the high-frequency clock VCLK. (E) PCLK is a pixel clock that rises when (d) countM is 0. (F-1) SPpls and (f-2) EPpls are pulses synchronized with PCLK indicating the rise of (a) SPSYNC and (b) EPSYNC, respectively. (G-2) EPm is the value of (d) countM at the rise of (b) EPSYNC. (H) is the value of the counter in the comparison unit 5 that counts on the basis of the pixel clock PCLK, and is reset to 0 at (f-1) SPpls, and the count is stopped at (f-2) EPpls.

図4の比較部5において、カウンタ11は、画素クロックPCLKを基準にカウントするカウンタであり、SPplsで0にリセットされ、EPplsでカウントを停止する。減算器12はカウント停止後のカウンタ11の値countN(図3ではn)から基準カウント値RefNの減算を行い、減算結果diffNを出力する。誤差演算部13は、下記の演算を行い高周波クロックVCLK周期Tvを単位とする誤差Lerrを出力する。
Lerr=diffN・K+EPm
ここで、diffN=n−RefN,EPm=m2,Tp=K・Tv,Tp:PCLKの周期である。
In the comparison unit 5 of FIG. 4, the counter 11 is a counter that counts based on the pixel clock PCLK, is reset to 0 by SPpls, and stops counting at EPpls. The subtracter 12 subtracts the reference count value RefN from the value countN (n in FIG. 3) of the counter 11 after the count is stopped, and outputs a subtraction result diffN. The error calculator 13 performs the following calculation and outputs an error Lerr with the high-frequency clock VCLK cycle Tv as a unit.
Lerr = diffN · K + EPm
Here, diffN = n−RefN, EPm = m2, Tp = K · Tv, Tp: the period of PCLK.

また、2つのフォトディテクタPD1,PD2間の距離がドット幅の整数倍でない場合、つまり基準時間が目標とする画素クロック周期の整数倍でない場合、その端数を高周波クロックVCLKのサイクル数に換算し、これをRefMとして誤差演算部13に入力し、Lerr=diffN・K+EPm−RefM
と演算するようにすると、より正確な画素クロック周波数の制御が行えるようになる。
If the distance between the two photodetectors PD1 and PD2 is not an integral multiple of the dot width, that is, if the reference time is not an integral multiple of the target pixel clock period, the fraction is converted into the number of cycles of the high-frequency clock VCLK. Is input to the error calculation unit 13 as RefM, and Lerr = diffN · K + EPm−RefM
As a result, the pixel clock frequency can be controlled more accurately.

図5は周波数演算部7の詳細構成例を示す図である。ここでは、ポリゴンミラーは6面構成であるとし、面毎の誤差を補正するため面毎に画素クロック周波数を制御する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the frequency calculation unit 7. Here, it is assumed that the polygon mirror has a six-surface configuration, and the pixel clock frequency is controlled for each surface in order to correct an error for each surface.

演算部16は、現在の設定値M,C,Rと誤差データErrとから次の設定値NextM,NextC,NextRを演算するものであり、この演算を演算面指示信号CalcNoに従い、各面毎行う。このM,C,Rの関係は、上述したようにTp=(M±1/C)Tvであり、C=RefN/Rである。これらの式と(式1)より、
NextM=M’、NextR=R’、RefN=Nrと略記して、
M’+R’/Nr=M+R/Nr+Err/Nr、C’=Nr/R’
であるので、演算は次の手順で行う。
The calculation unit 16 calculates the next set values NextM, NextC, NextR from the current set values M, C, R and the error data Err, and performs this calculation for each plane according to the calculation plane instruction signal CalcNo. . As described above, the relationship of M, C, and R is Tp = (M ± 1 / C) Tv, and C = RefN / R. From these formulas and (Formula 1),
Abbreviated as NextM = M ′, NextR = R ′, RefN = Nr,
M ′ + R ′ / Nr = M + R / Nr + Err / Nr, C ′ = Nr / R ′
Therefore, the calculation is performed according to the following procedure.

(1) R+Err(=TmpRとする)を計算する。
(2) TmpR>Nr/2であれば、M’=M+1としてR’=TmpR−Nrとする。TmpR<−Nr/2であれば、M’=M−1としてR’=TmpR+Nrとする。それ以外は、M’=M、R’=TmpRとする。
(3) Nr÷R’の商をC’とする。なお、R’=0であれば、C’=0とする。
(1) Calculate R + Err (= TmpR).
(2) If TmpR> Nr / 2, M ′ = M + 1 and R ′ = TmpR−Nr. If TmpR <−Nr / 2, M ′ = M−1 and R ′ = TmpR + Nr. In other cases, M ′ = M and R ′ = TmpR.
(3) The quotient of Nr ÷ R ′ is C ′. If R ′ = 0, C ′ = 0.

レジスタ17は上記の演算により求めたM値を保持しておくデータ保持部であり、保持する値はポリゴンミラーの各面毎F0M〜F5Mの値を保持する。また、更新信号Renewに従い、対応するレジスタ値をNextMに更新する。ここで、*はポリゴンミラーの面番号0〜5をとるものとして、F*はポリゴンミラーの面番号に対応する値であることを示す(以下同様)。なお、この面番号は相対的な関係を示すものであり、対応する値は自動的に制御されるので、実際の面と一致させる必要はない。   The register 17 is a data holding unit for holding the M value obtained by the above calculation, and the value to be held is a value of F0M to F5M for each surface of the polygon mirror. Further, the corresponding register value is updated to NextM according to the update signal Renew. Here, * indicates that the polygon mirror has surface numbers 0 to 5, and F * indicates a value corresponding to the surface number of the polygon mirror (the same applies hereinafter). Note that the surface number indicates a relative relationship, and the corresponding value is automatically controlled, so it is not necessary to match the actual surface.

同様に、レジスタ18は現在設定しているC値を保持しておくデータ保持部であり、レジスタ19は現在設定しているR値を保持しておくデータ保持部である。それぞれ更新信号Renewに従い対応するレジスタ値をNextC、NextRに更新する。   Similarly, the register 18 is a data holding unit that holds the currently set C value, and the register 19 is a data holding unit that holds the currently set R value. The corresponding register values are updated to NextC and NextR, respectively, according to the update signal Renew.

選択部20は、面選択信号FNoに従い、F0M〜F5Mのうち対応するM値を選択出力するものである。同様に選択部21は、面選択信号FNoに従い、F0C〜F5Cのうち対応するC値を選択出力するものである。なお、CsignはC値の符号を示す。   The selection unit 20 selects and outputs a corresponding M value from F0M to F5M according to the surface selection signal FNo. Similarly, the selection unit 21 selectively outputs a corresponding C value among F0C to F5C according to the surface selection signal FNo. Csign represents the sign of the C value.

カウンタ23は、PCLKを基準としてC値をカウントする。カウントされるC値は0からC−1までである。カウント値がC−1となったとき、Csignが正を示していれば+1を、負を示していれば−1を出力し、それ以外の時は0を出力する。なお、C=0の時は常に0を出力する。   The counter 23 counts the C value with reference to PCLK. The counted C value is from 0 to C-1. When the count value is C-1, +1 is output if Csign indicates positive, -1 is output if negative, and 0 is output otherwise. When C = 0, 0 is always output.

加算部22は選択部20の出力するMとカウンタ23の出力する値を加算し、結果を画素クロック周波数指示信号Mnowとして出力する。よって、PCLKのCサイクルに1回、M値が+1または−1されるように変換され、画素クロックの平均周期は(M±1/C)Tvとなる。   The adder 22 adds M output from the selector 20 and the value output from the counter 23, and outputs the result as a pixel clock frequency instruction signal Mnow. Therefore, the M value is converted to +1 or −1 once every C cycle of PCLK, and the average period of the pixel clock is (M ± 1 / C) Tv.

演算制御部15は、上述した演算を制御するものであり、演算面指示信号CalcNo、更新信号Renew及び面選択信号FNoを生成し出力する。これらの信号の出力については、以下のフローチャートとともに説明する。   The calculation control unit 15 controls the above-described calculation, and generates and outputs a calculation surface instruction signal CalcNo, an update signal Renew, and a surface selection signal FNo. The output of these signals will be described with the following flowchart.

図6は、演算制御部が信号を出力する手順を説明するフローチャートである。図6において、まずStep1では、演算制御部15は、FNo=0、CalcNo=0として初期化を行う。次に、Step2では、1ラインの走査が終了するまで待機する。つまりEPplsにより走査終了を検知するまで待機する。なお、待機時間には誤差データErrの演算が確定するまでの時間の猶予も含む。   FIG. 6 is a flowchart for explaining a procedure by which the arithmetic control unit outputs a signal. In FIG. 6, first, at Step 1, the arithmetic control unit 15 performs initialization with FNo = 0 and CalcNo = 0. Next, in Step 2, it waits until the scanning of one line is completed. That is, it waits until the end of scanning is detected by EPpls. Note that the waiting time includes a grace period until the calculation of the error data Err is finalized.

次いで、Step3では、演算制御部15は、現在のCalcNoに対応した前述の演算を行う。Step4では、現在のCalcNoに対応した更新信号Renewをアクティブにし、各レジスタの値をNext値に更新する。Step5では、CalcNoをインクリメントする。なお、CalcNo=5の時は0に戻る。Step6では、画素クロック周波数制御がロックしているか否かを示すロックフラグLockに従い分岐する。ここでロックフラグLockは、例えば、所定ラインの間(例えば6ラインとする)、誤差Lerr(あるいは誤差データErr)が所定の範囲内(面間誤差のバラツキ範囲や所望の制御精度などから決めればよく、例えば±2M以内とする)に収まっていれば、ロックしているとみなす信号で、この信号の生成部は例えばフィルタ6内に備えればよい。あるいは制御応答性より予め制御開始より所定時間(ライン数などで指定)を決めておき、この時間が経過したらLock信号をアクティブにするようにしても良い。   Next, in Step 3, the calculation control unit 15 performs the above-described calculation corresponding to the current CalcNo. In Step 4, the update signal Renew corresponding to the current CalcNo is activated, and the value of each register is updated to the Next value. In Step 5, CalcNo is incremented. When CalcNo = 5, the value returns to 0. In Step 6, the process branches according to a lock flag Lock indicating whether or not the pixel clock frequency control is locked. Here, the lock flag Lock is determined, for example, between predetermined lines (for example, 6 lines), and the error Lerr (or error data Err) is within a predetermined range (a range of variations in inter-surface error, desired control accuracy, etc.). If it is within a range of ± 2M, for example, it is a signal that is considered to be locked, and this signal generator may be provided in the filter 6, for example. Alternatively, a predetermined time (designated by the number of lines or the like) may be determined in advance from the start of control based on control responsiveness, and the Lock signal may be activated when this time has elapsed.

Step7では、Step6の判定結果がNoの場合(つまりまだロックしていない場合)、全ての面で演算を行い設定値を更新したかを判定する。6面全て演算していればFNo=CalcNoとなるので、Step8に移る。否であればStep2に戻り、別の面の演算を行う。   In Step 7, if the determination result in Step 6 is No (that is, if it is not yet locked), it is determined whether the calculation is performed on all surfaces and the set value is updated. If all six planes have been calculated, FNo = CalcNo, and the process moves to Step 8. If not, the process returns to Step 2 to perform another surface calculation.

Step8では、FNoをインクリメントし(5の場合は0に戻る)、CalcNoにFNoを代入する(インクリメント後の値)。これにより画素クロック周波数指示信号Mnowに変換するM及びC値が次ラインの設定値に変更される。なお、ここまでの操作を次ラインの走査開始(SPSYNCが検知される)までに行う。その後Step2に戻り以上のルーチンを繰り返す。   In Step 8, FNo is incremented (in the case of 5, it returns to 0), and FNo is substituted for CalcNo (value after increment). As a result, the M and C values to be converted into the pixel clock frequency instruction signal Mnow are changed to the set values for the next line. The operations up to this point are performed until the next line starts scanning (SPSYNC is detected). Thereafter, the process returns to Step 2 and the above routine is repeated.

演算制御部15がこのように制御すれば、各面のクロック周波数が所定誤差内に収まるまでは、全ての面で誤差Errを縮小するように制御していくので、高速な引き込みができ、また所定誤差内に収まった後は各面毎個別に制御するので面間の誤差も低減され、高精度なクロック周波数制御ができる。   If the arithmetic control unit 15 controls in this way, the control is performed so that the error Err is reduced on all surfaces until the clock frequency of each surface falls within the predetermined error. After being within the predetermined error, control is performed for each surface individually, so that the error between the surfaces is reduced, and highly accurate clock frequency control can be performed.

図7は、上述した制御方法による引き込み過程の様子の一例を示す図であり、横軸は時間、縦軸はライン誤差Lerrである。また黒丸は第0面に対応する誤差であり、その他の面の誤差は×で示す。また点線は6面分の誤差の平均値を示す。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the state of the pull-in process by the above-described control method, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents line error Lerr. Black circles are errors corresponding to the 0th surface, and errors on other surfaces are indicated by x. A dotted line indicates an average value of errors for six surfaces.

図8は周波数演算部7の別の詳細構成例を示す図である。図8の構成例においても、演算制御部15は図5のそれと同様にして、ここでの演算を制御する。演算部25は、現在の設定値M,Fと誤差データErrとから次の設定値NextM,NextFを演算し、この演算を演算面指示信号CalcNoに従い、各面毎に行う。図8の構成例では、画素クロック周波数の設定値Kは、次のようにして画素クロック周波数指示信号Mnowに変換する。すなわち、設定値Kの整数部をMとし、小数部をa桁(2進数表記)の値Fに丸める。そして、2^a(=Naとする)サイクルにF回、Mnow=M+1とすることにより、K=(M+F/Na)と設定される。ここで、設定値による丸め誤差は最大Nref/Naとなるので、所望の誤差許容値に収まるように小数部の桁数aを決定すればよい。また、局所的な周波数偏差を抑えるため+1するF回のサイクルは均等に振り分けられるようにする。この機能は変換部31が担う(動作詳細は後述する)。よって、(式1)とこのKの関係式により、NextF=F’と記して、
K’+F’/Na=M+F/Na+Err/Nr
であるので、演算は次の手順で行う。
FIG. 8 is a diagram illustrating another detailed configuration example of the frequency calculation unit 7. Also in the configuration example of FIG. 8, the calculation control unit 15 controls the calculation here in the same manner as that of FIG. 5. The calculation unit 25 calculates the next set values NextM and NextF from the current set values M and F and the error data Err, and performs this calculation for each surface in accordance with the calculation surface instruction signal CalcNo. In the configuration example of FIG. 8, the set value K of the pixel clock frequency is converted into the pixel clock frequency instruction signal Mnow as follows. That is, the integer part of the set value K is set to M, and the decimal part is rounded to a value F of a digit (binary notation). Then, by setting Mnow = M + 1 F times in 2 ^ a (= Na) cycle, K = (M + F / Na) is set. Here, since the rounding error due to the set value is the maximum Nref / Na, it is only necessary to determine the number of digits a in the decimal part so that it falls within the desired error tolerance. Further, in order to suppress local frequency deviation, the F cycles of +1 are distributed evenly. This function is performed by the conversion unit 31 (details of the operation will be described later). Therefore, according to (Expression 1) and the relational expression of K, it is written as NextF = F ′,
K ′ + F ′ / Na = M + F / Na + Err / Nr
Therefore, the calculation is performed according to the following procedure.

(1) F+Err/Nr*Na(=TmpFとする)を計算する。Naは2^aであるので、*Naは被乗数(Err/Nr)の上位aビットを取ればよく、またNrはこの周波数制御を行っている間は固定であるので、予めNrの逆数を計算しておいてこれをErrに乗算すれば演算は簡便に行える。   (1) Calculate F + Err / Nr * Na (= TmpF). Since Na is 2 ^ a, * Na only needs to take the upper a bits of the multiplicand (Err / Nr), and Nr is fixed during this frequency control, so the reciprocal of Nr is calculated in advance. If this is multiplied by Err, the calculation can be performed easily.

(2) TmpF>Naであれば、M’=M+1、F’=TmpF−Naとする。TmpF<0であれば、M’=M−1、F’=TmpF+Naとする。   (2) If TmpF> Na, M ′ = M + 1 and F ′ = TmpF−Na. If TmpF <0, M ′ = M−1 and F ′ = TmpF + Na.

図5の場合と同様に、レジスタ26は上記の演算により求められたM値を保持しておくデータ保持部である。レジスタ27は、同様にF値を保持しておくデータ保持部である。これら保持する値はポリゴンミラーの各面毎F0〜F5に対応して保持する。そして、それぞれ更新信号Renewに従い対応するレジスタ値をNextC、NextRに更新する。   As in the case of FIG. 5, the register 26 is a data holding unit that holds the M value obtained by the above calculation. The register 27 is a data holding unit that similarly holds the F value. These retained values are retained corresponding to F0 to F5 for each surface of the polygon mirror. Then, the corresponding register values are updated to NextC and NextR, respectively, according to the update signal Renew.

選択部28は、面選択信号FNoに従い、F0M〜F5Mのうち対応するM値を選択出力するものである。同様に選択部29は、面選択信号FNoに従い、F0F〜F5Fのうち対応するC値を選択出力する。   The selection unit 28 selectively outputs a corresponding M value from F0M to F5M in accordance with the surface selection signal FNo. Similarly, the selection unit 29 selectively outputs a corresponding C value from F0F to F5F in accordance with the surface selection signal FNo.

カウンタ30は、PCLKを基準にカウントするaビットカウンタであり、そのカウント値countAを出力する。変換部31は、カウント値countAに従い、Na(=2^a)サイクル中、Fサイクルは「1」を、残りのNa−Fサイクルは「0」として信号UPを出力する。このUP信号の生成は、カウント値countA[a−1:0]のビット並びを逆転させたcountA[0:a−1]をArevとした時、ArevがFより小さい場合1とするようにすれば(UP=(Arev<F))、Naサイクル中均等にF回「1」が生成される。   The counter 30 is an a-bit counter that counts based on PCLK, and outputs the count value countA. In accordance with the count value countA, the conversion unit 31 outputs a signal UP with “1” for the F cycle and “0” for the remaining Na-F cycles during the Na (= 2 ^ a) cycle. The generation of the UP signal is set to 1 when Arev is smaller than F when countA [0: a-1] obtained by reversing the bit arrangement of the count value countA [a-1: 0] is Arev. (UP = (Arev <F)), “1” is generated F times evenly during the Na cycle.

加算部32は、選択部28の出力するMと変換部31の出力するUPを加算し、結果を画素クロック周波数指示信号Mnowとして出力する。よって、PCLKのNaサイクルにF回、M値が+1されるように変換され、画素クロックの平均周期は(M+F/Na)Tvとなる。   The addition unit 32 adds M output from the selection unit 28 and UP output from the conversion unit 31 and outputs the result as a pixel clock frequency instruction signal Mnow. Therefore, the conversion is made so that the M value is incremented by 1 in the Na cycle of PCLK, and the average period of the pixel clock is (M + F / Na) Tv.

前述したように、画素クロック周波数の制御は1ライン毎に位相誤差Lerrを検出し、これが0になるようにデジタルPLL制御を行っている。フィルタ6は制御ループ内に置かれたデジタルフィルタであり、このフィルタ特性を変更することにより、制御帯域を設定できる。以下に、フィルタの設定例を示す。   As described above, the pixel clock frequency is controlled by detecting the phase error Lerr for each line and performing digital PLL control so that the phase error becomes 0. The filter 6 is a digital filter placed in the control loop, and the control band can be set by changing the filter characteristics. An example of filter setting is shown below.

図9は、フィルタ特性の設定例を説明するための図である。まず、ループフィルタを除くDPLL制御系のループゲインは図9に(a)で示すようになる。ここで、fsはサンプリング周波数で、つまりここではライン周波数である。この制御系に(b)のような特性を持つラグリードフィルタを挿入し、(c)のループゲインとすることにより、制御系を安定化させることができる。   FIG. 9 is a diagram for explaining an example of setting filter characteristics. First, the loop gain of the DPLL control system excluding the loop filter is as shown in FIG. Here, fs is the sampling frequency, that is, here the line frequency. The control system can be stabilized by inserting a lag reed filter having the characteristics as shown in (b) into the control system to obtain the loop gain shown in (c).

τ1=1/2πf1、τ2=1/2πf2とすると、ループフィルタの伝達関数H(s)は次式のようになる。
H(s)=(1+τ2s)/(1+τ1s)
上式を、双一次変換(s=2/T・(1−z^−1)/(1+z^−1))してz変換形式にし、さらにT=1として正規化すれば、ループフィルタの伝達関数H(z)は次式となる。
H(z)=(b0+b1z^−1)/(1+a1z^−1)
ここで、a1=(1−2τ1)/(1+2τ1)、b0=(1+2τ2)/(1+2τ1)、b1=(1−2τ2)/(1+2τ1)
When τ1 = 1 / 2πf1 and τ2 = 1 / 2πf2, the transfer function H (s) of the loop filter is as follows.
H (s) = (1 + τ2s) / (1 + τ1s)
If the above equation is converted into a z-transform form by bilinear transformation (s = 2 / T · (1-z ^ -1) / (1 + z ^ -1)) and further normalized as T = 1, the loop filter The transfer function H (z) is as follows:
H (z) = (b0 + b1z ^ -1) / (1 + a1z ^ -1)
Here, a1 = (1-2τ1) / (1 + 2τ1), b0 = (1 + 2τ2) / (1 + 2τ1), b1 = (1-2τ2) / (1 + 2τ1)

図10は上式の伝達関数H(z)を実現するフィルタ6の詳細構成例を示す図である。フィルタ6は、一次のIIR型フィルタであり、加算器40及び45はそれぞれの入力を加算し、乗算器42、43、44はそれぞれ入力に対し、係数−a1、b1、b0を掛けた値を出力し、遅延素子41は中間変数wを1サンプル毎(つまり1ライン毎に)遅延させる。このフィルタ6にライン誤差Lerrを入力すれば、誤差データErrを得る。   FIG. 10 is a diagram showing a detailed configuration example of the filter 6 that realizes the above transfer function H (z). The filter 6 is a first-order IIR type filter. The adders 40 and 45 add the respective inputs, and the multipliers 42, 43, and 44 respectively multiply the inputs by the coefficients −a1, b1, and b0. The delay element 41 delays the intermediate variable w every sample (that is, every line). If a line error Lerr is input to the filter 6, error data Err is obtained.

また、乗算器42,43,44の各係数を変更する手段を設ければ、動的にフィルタ特性を変更可能となり、例えば、上述のLock信号に従いフィルタ特性を変更するようにしても良い。   If means for changing each coefficient of the multipliers 42, 43, and 44 is provided, the filter characteristics can be dynamically changed. For example, the filter characteristics may be changed according to the above-described Lock signal.

なお、本例のフィルタ特性及び構成は一例であり、本発明はその他の構成のフィルタでも適用できる。デジタルフィルタについては公知技術であるので、その他の構成の例示は省略する。   Note that the filter characteristics and configuration of this example are examples, and the present invention can be applied to filters having other configurations. Since the digital filter is a known technique, the illustration of other configurations is omitted.

次に、図2の画素クロック生成部111で生成した画素クロックPCLKを基準に画像データに従い変調する変調データ生成部113の好適な変調方法を説明する。   Next, a preferable modulation method of the modulation data generation unit 113 that modulates according to image data based on the pixel clock PCLK generated by the pixel clock generation unit 111 of FIG. 2 will be described.

図11は、変調データ生成部113の動作を説明するための図である。ここでは画像データPDataに従い8値のパルス幅変調を行った変調データMDataを生成する場合とした。図11において、(a)VCLKは高周波クロック(周期Tv)の立ち上がりを示し、(b)countMは分周器4でカウントしたカウント値であり、今、Mnow=16と設定されているものとする。(c)PCLKは画素クロックであり、ここでは周期は16Tvとなっている。(d)PDataはPCLKに同期して入力される画像データであり、この値Dmに従って出力する変調データ(e)MDataのパルス幅Twを変調する。   FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the modulation data generation unit 113. Here, it is assumed that modulation data MData is generated by performing 8-value pulse width modulation according to the image data PData. In FIG. 11, (a) VCLK indicates the rising edge of the high-frequency clock (cycle Tv), (b) countM is the count value counted by the frequency divider 4, and now Mnow = 16 is set. . (C) PCLK is a pixel clock, and the period is 16 Tv here. (D) PData is image data input in synchronization with PCLK, and modulates the pulse width Tw of modulation data (e) MData to be output according to this value Dm.

変調データMDataの生成は高周波クロックVCLKを基準にして行われ、Dm≠0であれば、countM=0の時「H」とする。また、countM=Dm/Nm・Mnow(Nmは階調数でここでは8)の時「L」とする。またはcountM=(Nm−Dm)/Nm・Mnowの時「H」とし、Dm≠8であれば、countM=0の時「L」とするようにすると、(e’)のような変調データが生成できる。またこれら2つの生成モードを切り替えられるようにし、ドット毎変更できるようにしても良い。   The modulation data MData is generated with reference to the high frequency clock VCLK. If Dm ≠ 0, it is set to “H” when countM = 0. Further, when countM = Dm / Nm · Mnow (Nm is the number of gradations, here 8), it is set to “L”. Alternatively, if countM = (Nm−Dm) / Nm · Mnow, “H” is set, and if Dm ≠ 8, if countM = 0, “L” is set. Can be generated. Further, these two generation modes may be switched so that each dot can be changed.

なお、上記説明では、走査開始と終了との2点間の走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御する形態について説明したが、1ライン中の走査速度がほぼ一定であれば、1ライン中の任意の2点間の走査時間の変動に合わせて制御を行うようにしても良い。   In the above description, the mode in which the pixel clock frequency is controlled in accordance with the variation of the scanning time between the two points of scanning start and end has been described. However, if the scanning speed in one line is substantially constant, one line Control may be performed in accordance with fluctuations in scanning time between any two of the points.

以上説明したように、画素クロック生成部の第1の構成例によれば、高精度に生成された高周波クロックVCLKを基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成できる。さらに、画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。   As described above, according to the first configuration example of the pixel clock generation unit, the pixel clock is generated based on the high-frequency clock VCLK generated with high accuracy, and the pixel clock frequency is controlled in accordance with the variation of the scanning time. As a result, a pixel clock that can correct this error with high accuracy can be generated even if the scanning average speed fluctuates. Furthermore, since the pixel clock frequency is controlled corresponding to each surface of the polygon mirror, a pixel clock that can be corrected with high accuracy can be generated even if there is a scanning speed error for each surface. Further, when this pixel clock generation unit is applied to an image forming apparatus, an image is formed on the basis of a pixel clock in which a scanning speed error is corrected with high accuracy, so that a high quality image can be obtained.

また、図12は本発明による画素クロック生成部の第2の構成例を示す図である。図12の画素クロック生成部118において、高周波クロック生成部51は、基準クロックRefCLKを基に逓倍し、位相差が等間隔の多相クロックを生成するものである。この第2の構成例では、16位相の多相クロックVCLK0〜15を生成するものとする。また、多相クロックのうちの1つをQ分周(ここではQ=4とする)した内部動作用クロックGCLKを生成し、図示はしないが画素クロック生成部118の各部へ供給する。   FIG. 12 is a diagram showing a second configuration example of the pixel clock generation unit according to the present invention. In the pixel clock generation unit 118 of FIG. 12, the high frequency clock generation unit 51 multiplies based on the reference clock RefCLK to generate a multiphase clock with equal phase differences. In the second configuration example, 16-phase multiphase clocks VCLK0 to VCLK15 are generated. Also, an internal operation clock GCLK obtained by dividing one of the multiphase clocks by Q (Q = 4 in this case) is generated and supplied to each unit of the pixel clock generation unit 118 (not shown).

図13は、高周波クロック生成部51で生成される各クロックのタイミングを示す図である。図13中の信号(a−0)〜(a−15)は、多相クロックVCLK0〜15のそれぞれのクロックであり、互いに等間隔の位相差を有しており、この時間間隔をTvとする。また、信号(b)GCLKは、(a−0)VCLK0を4分周したクロックである。図12の画素クロック生成部118は、基本的にこのクロックGCLKを動作クロックとして動作し、GCLKを4分割した期間を順にQT0、QT1、QT2、QT3と称し、また多相クロックVCLK0〜15の立ち上がりにそれぞれ対応した時刻をPH0〜PH15と称し、この期間QTと位相PHとによりGCLK中の時間情報QPを表す。   FIG. 13 is a diagram illustrating the timing of each clock generated by the high-frequency clock generation unit 51. Signals (a-0) to (a-15) in FIG. 13 are clocks of the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15, and have a phase difference of equal intervals, and this time interval is Tv. . The signal (b) GCLK is a clock obtained by dividing (a-0) VCLK0 by four. The pixel clock generation unit 118 of FIG. 12 basically operates using this clock GCLK as an operation clock, and the periods obtained by dividing GCLK into four are sequentially called QT0, QT1, QT2, and QT3, and the rising edges of the multiphase clocks VCLK0 to 15 The time corresponding to each is referred to as PH0 to PH15, and the time information QP in GCLK is expressed by the period QT and the phase PH.

ここで、時間情報QPは0〜63の64値であり、この第2の構成例では、この多相クロックの等間隔の位相差Tvを基準として画素クロックPCLKを生成する。つまり画素クロック周波数の制御演算を動作クロックGCLKを基準に時間情報QP(QT,PH)の演算を行うことにより行う。   Here, the time information QP is 64 values of 0 to 63, and in the second configuration example, the pixel clock PCLK is generated with reference to the phase difference Tv of the multiphase clock at equal intervals. That is, the control operation of the pixel clock frequency is performed by calculating the time information QP (QT, PH) based on the operation clock GCLK.

図12に戻り、第1エッジ検出部52は、第1の同期信号SPSYNCの立ち上がりエッジを多相クロックVCLK0〜15を基準として検出し、同期信号SPSYNCの立ち上がりを検出するとクロックGCLKに同期した検出パルスSPplsと立ち上がり時の期間QTと位相PHを示す時間情報SPqpを出力する。   Returning to FIG. 12, the first edge detection unit 52 detects the rising edge of the first synchronization signal SPSYNC based on the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15, and detects the rising edge of the synchronization signal SPSYNC and detects the detection pulse synchronized with the clock GCLK. The time information SPqp indicating the SPpls, the rising period QT, and the phase PH is output.

同様に、第2エッジ検出部53は、第2の同期信号EPSYNCの立ち上がりエッジを多相クロックVCLK0〜15を基準として検出し、同期信号EPSYNCの立ち上がりを検出するとクロックGCLKに同期した検出パルスEPplsと立ち上がり時の期間QTと位相PHを示す時間情報EPqpを出力する。   Similarly, the second edge detection unit 53 detects the rising edge of the second synchronization signal EPSYNC with reference to the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15, and detects the rising edge of the synchronization signal EPSYNC and detects the detection pulse EPpls synchronized with the clock GCLK. Time information EPqp indicating the period QT and the phase PH at the time of rising is output.

計数部54は、周波数演算部57からの画素クロック周波数指示信号Mnowに従って時間を計数し、Mnowに達する度にSet信号(GCLKに同期したSETpls信号と時間情報SETqpからなる)を生成し、またSet信号からMnow/2にあたる時間を計数し、Rst信号(GCLKに同期したRSTpls信号と時間情報RSTqpからなる)を生成する。この計数する時間単位は多相クロックVCLK0〜15の位相差Tvである。   The counting unit 54 counts time according to the pixel clock frequency instruction signal Mnow from the frequency calculation unit 57, and generates a Set signal (consisting of a SETpls signal synchronized with GCLK and time information SETqp) every time it reaches Mnow. A time corresponding to Mnow / 2 is counted from the signal, and an Rst signal (consisting of an RSTpls signal synchronized with GCLK and time information RSTqp) is generated. The time unit for counting is the phase difference Tv between the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15.

画素クロック出力部58は、計数部58より供給されるSet信号及びRst信号に従って「H」と「L」との間で切り替えて画素クロックPCLKを生成し出力する。これらの詳細構成及び動作説明は後述する。   The pixel clock output unit 58 generates and outputs a pixel clock PCLK by switching between “H” and “L” in accordance with the Set signal and the Rst signal supplied from the counting unit 58. Details of the configuration and operation will be described later.

比較部55は、2つの同期信号SPSYNC、EPSYNC間の時間Tlineを検出し、書き込み周波数と2つのフォトディテクタPD1とPD2との距離に応じて予め定められた基準時間と計測した時間Tlineとの差を当該ラインの誤差Lerrとして算出する。つまり適正な走査時間(基準時間)と当該ラインの走査時間Tlineとの差が走査速度の誤差である。ここでは、SPpls入力後EPplsが入力されるまでの期間中に入力されるSETplsの数をカウントし、この値と基準値RefNとの比較をし、さらに各パルスの時間情報とから当該ラインの誤差Lerrとして変換している。この誤差の単位は位相差Tvである。   The comparison unit 55 detects the time Tline between the two synchronization signals SPSYNC and EPSYNC, and calculates the difference between the reference time predetermined according to the writing frequency and the distance between the two photodetectors PD1 and PD2 and the measured time Tline. Calculated as the error Lerr of the line. That is, the difference between the appropriate scanning time (reference time) and the scanning time Tline of the line is the scanning speed error. Here, the number of SETpls input during the period from the input of SPpls to the input of EPpls is counted, this value is compared with the reference value RefN, and the error of the line is calculated from the time information of each pulse. It is converted as Lerr. The unit of this error is the phase difference Tv.

フィルタ56は、ライン誤差Lerrをフィルタリングして誤差データErrを出力するデジタルフィルタである。周波数演算部57は誤差データErrに従って適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック周波数指示信号Mnowに変換して出力する。   The filter 56 is a digital filter that filters the line error Lerr and outputs error data Err. The frequency calculator 57 calculates an appropriate pixel clock frequency according to the error data Err, converts it to a pixel clock frequency instruction signal Mnow, and outputs it.

画素クロック周期をTpとし、今、Tp=KTvとして画素クロック周波数を設定して走査した時、目標値Tp’(Tp’=K’Tv)との誤差Errが入力される。よって、前述と同様に(式1)により求めたK’を設定するようにすれば、画素クロック周波数を目標値に制御することができる。   When the pixel clock cycle is Tp and scanning is performed with the pixel clock frequency set to Tp = KTv, an error Err with the target value Tp ′ (Tp ′ = K′Tv) is input. Therefore, the pixel clock frequency can be controlled to the target value by setting K ′ obtained by (Equation 1) as described above.

なお、これらフィルタ56及び周波数演算部57は、図2のフィルタ6及び周波数演算部7と同様の機能を果たし、構成も同様に適用できるので詳細な説明は省略する。   The filter 56 and the frequency calculation unit 57 perform the same functions as those of the filter 6 and the frequency calculation unit 7 in FIG.

次に画素クロック生成部の第2の構成例の各部を説明する。図14は高周波クロック生成部51の構成例を示す図である。この高周波クロック生成部51は、基準クロックRefCLKから、多相クロックVCLK0〜15と、内部動作用クロックGCLKとを生成する。   Next, each part of the second configuration example of the pixel clock generation unit will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the high-frequency clock generation unit 51. The high-frequency clock generation unit 51 generates multiphase clocks VCLK0 to VCLK15 and an internal operation clock GCLK from the reference clock RefCLK.

電圧制御発振器VCO63は、8段の差動バッファ64a〜hを接続したリングオシレータで構成され、16位相のクロックVCLK0〜15を生成する。分周器60はこの多相クロックのうちの1つ(ここではVCLK8)をNv分周する。   The voltage controlled oscillator VCO 63 is configured by a ring oscillator to which eight stages of differential buffers 64a to 64h are connected, and generates 16-phase clocks VCLK0 to VCLK15. The frequency divider 60 divides one of the multiphase clocks (here, VCLK8) by Nv.

位相周波比較器PFD61は基準クロックRefCLKと分周器60出力との位相比較を行い、この位相差情報に基づき内在するチャージポンプを駆動する。ローパスフィルタLPF62はチャージポンプ出力を平滑化し制御電圧VcをVCO63に供給する。   The phase frequency comparator PFD 61 performs phase comparison between the reference clock RefCLK and the output of the frequency divider 60, and drives an internal charge pump based on this phase difference information. The low pass filter LPF 62 smoothes the charge pump output and supplies the control voltage Vc to the VCO 63.

VCO63内の差動バッファ64a〜hはこの制御電圧Vcに従って遅延量が変化し、位相同期制御が行われる。例えば基準クロックRefCLKとして100MHzのクロックを供給し、分周比Nvを20とすると、多相クロックVCLK0〜15は2GHzで互いに等間隔の位相差を有するクロックが生成できる。また、分周器65は多相クロックVCLK0〜15のうちの1つ(ここではVCLK0)をQ分周(ここではQ=4とする)してクロックGCLKを生成する。なお、適用しうる多相クロックの相数は、この例の16に限らないが、演算の簡便性より2のべき乗がもっとも望ましい。同様に、GCLKを生成するための分周比Qも2のべき乗がもっとも望ましい。   The differential buffers 64a to 64h in the VCO 63 change in delay amount according to the control voltage Vc, and phase synchronization control is performed. For example, when a 100 MHz clock is supplied as the reference clock RefCLK and the frequency division ratio Nv is 20, the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15 can generate clocks having a phase difference of equal intervals at 2 GHz. Further, the frequency divider 65 divides one of the multiphase clocks VCLK0 to VCLK0 to 15 (here, VCLK0) by Q (Q = 4 here) to generate the clock GCLK. Note that the number of phases of the multiphase clock that can be applied is not limited to 16 in this example, but a power of 2 is most desirable from the viewpoint of simplicity of calculation. Similarly, the frequency division ratio Q for generating GCLK is most preferably a power of 2.

図15は、計数部54の構成例を示す図である。また図16は画素クロック出力部58の構成例を示す図である。さらに、図17は計数部54及び画素クロック出力部58の各信号のタイミングの一例を示す図である。これらの図を参照して、画素クロック周波数指示信号Mnowに従って画素クロックPCLKを生成する詳細な構成および動作を説明する。   FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the counting unit 54. FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the pixel clock output unit 58. Further, FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the timing of each signal of the counting unit 54 and the pixel clock output unit 58. A detailed configuration and operation for generating the pixel clock PCLK in accordance with the pixel clock frequency instruction signal Mnow will be described with reference to these drawings.

図15において、各部はクロックGCLKに同期して動作する。SET時間演算部70は、現在のPCLK立ち上がり時間情報に画素クロック周波数指示信号Mnowを加算し、次のPCLKの立ち上がり時間を表すセット時間情報nextSを演算するものであり、この演算の更新はpSet信号により行う。なお、セット時間情報nextSを64で割った商をnextSc、余りをnextSqpとする。つまりnextSc=nextS[MSB:6]、nextSqp=nextS[5:0]とする。   In FIG. 15, each unit operates in synchronization with the clock GCLK. The SET time calculation unit 70 adds the pixel clock frequency instruction signal Mnow to the current PCLK rise time information, and calculates set time information nextS representing the next PCLK rise time. The update of this calculation is performed by the pSet signal. To do. A quotient obtained by dividing the set time information nextS by 64 is represented by nextSc, and the remainder is represented by nextSqp. That is, nextSc = nextS [MSB: 6], nextSqp = nextS [5: 0].

また、SPSYNCの立ち上がりに位相同期してPCLKの生成を始めるので(正確には所定の信号処理時間後でここでは2GCLK後)、最初のPCLK立ち上がり時間情報はSPqpとする。   Since the generation of PCLK is started in phase synchronization with the rise of SPSYNC (more precisely, after a predetermined signal processing time, here 2 GCLK), the first PCLK rise time information is SPqp.

同様にして、RST時間演算部71は、現在のPCLK立ち上がり時間情報に画素クロック周波数指示信号Mnowの1/2を加算し、次のPCLKの立ち下がり時間を表すリセット時間情報nextRを演算するものであり、この演算の更新はpSet信号により行う。また、nextRc=nextR[MSB:6]、nextRqp=nextR[5:0]とする。なお、Mnow/2を加算するのはPCLKのデューティをほぼ50%にするためであり、デューティー50%を要求しない場合はこの演算を簡略化できるような値を加算するようにしても良い。   Similarly, the RST time calculation unit 71 adds 1/2 of the pixel clock frequency instruction signal Mnow to the current PCLK rise time information, and calculates reset time information nextR representing the next PCLK fall time. Yes, this calculation is updated by the pSet signal. Further, it is assumed that nextRc = nextR [MSB: 6] and nextRqp = nextR [5: 0]. Note that Mnow / 2 is added in order to make the duty of PCLK approximately 50%, and when 50% duty is not required, a value that can simplify this calculation may be added.

カウンタ72は、クロックGCLKを基準としてnextScサイクルのカウントを行い、pSet信号を生成する。このpSet信号が「H」の時カウンタは「1」にクリアされ、カウント値がnextScと一致する時、pSet信号を「H」とする。   The counter 72 counts nextSc cycles based on the clock GCLK, and generates a pSet signal. When the pSet signal is “H”, the counter is cleared to “1”, and when the count value matches nextSc, the pSet signal is set to “H”.

F/F73はpSet信号及びSPpls信号を1GCLK遅延させてSETpls信号を生成するフリップフロップである。F/F74は、pSet信号をイネーブルとしてnextSqpを、また、SPplsをイネーブルとしてSPqpをラッチし、SETqp信号を生成するフリップフロップである。このSETpls信号はPCLKの立ち上がりをGCLK単位で指定し、これに同期したSETqp信号によりそのGCLKサイクル内での立ち上がり時間情報を指定する。これらをSet信号と称し、画素クロック出力部58に供給する。   The F / F 73 is a flip-flop that generates a SETpls signal by delaying the pSet signal and the SPpls signal by 1 GCLK. The F / F 74 is a flip-flop that generates the SETqp signal by enabling the pSet signal and latching nextSqp, and enabling SPpls and latching SPqp. The SETpls signal designates the rise of PCLK in units of GCLK, and designates rise time information in the GCLK cycle by the SETqp signal synchronized therewith. These are called Set signals and are supplied to the pixel clock output unit 58.

カウンタ75は、クロックGCLKを基準としてnextRcサイクルのカウントを行い、RSTpls信号を生成する。SETplsが「H」の時カウンタを「1」にクリアし、カウント値がnextRcに一致する時、RSTpls信号を「H」とする。F/F76は、SETplsをイネーブルとしてnextRqpをラッチし、RSTqp信号を生成するフリップフロップである。このRSTpls信号はPCLKの立ち下がりをGCLK単位で指定し、RSTqp信号によりそのGCLKサイクル内での立ち下がり時間情報を指定する。これらをRst信号と称し、画素クロック出力部58に供給する。   The counter 75 counts the nextRc cycle with reference to the clock GCLK, and generates an RSTpls signal. When SETpls is “H”, the counter is cleared to “1”, and when the count value matches nextRc, the RSTpls signal is set to “H”. The F / F 76 is a flip-flop that enables SETpls, latches nextRqp, and generates an RSTqp signal. This RSTpls signal designates the fall of PCLK in units of GCLK, and the RSTqp signal designates fall time information within the GCLK cycle. These are called Rst signals and supplied to the pixel clock output unit 58.

なお、SETqp信号及びRSTqp信号は、それぞれSETpls及びRSTpls信号が「H」の時有効となってればよいので、各部の制御タイミングはこの構成例のみに限定されるものではない。   Note that the SETqp signal and the RSTqp signal only need to be valid when the SETpls and RSTpls signals are “H”, respectively. Therefore, the control timing of each unit is not limited to this configuration example.

図16において、遅延部77は、多相クロックVCLK0〜15を基準として、計数部54から供給されるSETplsを時間情報SETqpに従って遅延させたパルスSを出力するものであり、また、GCLKサイクル中の期間QTを特定するためクロックGCLKも入力する。あるいは期間を示す期間信号QTを入力しても良く、この場合は高周波クロック生成部51でこのQT信号を生成する。つまり、パルスSはSETplsをSETqp・Tvだけ遅延させたパルスとなる。   In FIG. 16, a delay unit 77 outputs a pulse S obtained by delaying SETpls supplied from the counting unit 54 according to time information SETqp with reference to the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15. A clock GCLK is also input to specify the period QT. Alternatively, a period signal QT indicating a period may be input. In this case, the high-frequency clock generation unit 51 generates the QT signal. That is, the pulse S is a pulse obtained by delaying SETpls by SETqp · Tv.

遅延部78は、同様に、多相クロックVCLK0〜15を基準として、計数部54から供給されるRSTplsを時間情報RSTqpに従って遅延させたパルスRを出力するものであり、パルスRはRSTplsをRSTqp・Tvだけ遅延させたパルスとなる。SR−F/F79は、パルスSの立ち上がりでセット「H」し、パルスRの立ち上がりでリセット「L」した画素クロックPCLKを出力するSet−Resetフリップフロップである。   Similarly, the delay unit 78 outputs a pulse R obtained by delaying the RSTpls supplied from the counting unit 54 according to the time information RSTqp on the basis of the multiphase clocks VCLK0 to VCLK. The pulse is delayed by Tv. The SR-F / F 79 is a Set-Reset flip-flop that outputs a pixel clock PCLK that is set “H” at the rising edge of the pulse S and reset “L” at the rising edge of the pulse R.

図17において、(a)はGCLKである。第1エッジ検出部52では、第1の同期信号(b)SPSYNCの立ち上がりを検出すると、その次のGCLK1サイクルが「H」となる(c−1)SPpls信号を出力し、またGCLKサイクル内のどの時刻で立ち上がったかを示す(c−2)SPqp信号(本例では10とする)も出力する。   In FIG. 17, (a) is GCLK. When the first edge detection unit 52 detects the rising edge of the first synchronization signal (b) SPSYNC, the next GCLK1 cycle becomes “H” (c−1), and the SPpls signal is output. Also output (c-2) SPqp signal (in this example, 10) indicating at which time it started.

(d)Mnowは、周波数演算部57から供給される画素クロック周波数指示信号であり、図示したように入力されるものとする。(e−1)nextSは、SET時間演算部70で演算される次のPCLKの立ち上がり時間を表す。最初は、SPSYNCの立ち上がりに同期してPCLKが立ち上がるようになっているので、次のPCLKの立ち上がりはSPqp+Mnow=250Tv後となる。ここで右辺のカンマの前の数値はnextScを、カンマの後の数値はnextSqpを表す。またその次のnextSは、nextSqp+Mnow=298となる。   (D) Mnow is a pixel clock frequency instruction signal supplied from the frequency calculation unit 57, and is input as illustrated. (E-1) nextS represents the rise time of the next PCLK calculated by the SET time calculation unit 70. At first, since PCLK rises in synchronization with the rise of SPSYNC, the next rise of PCLK is after SPqp + Mnow = 250 Tv. Here, the numerical value before the comma on the right side represents nextSc, and the numerical value after the comma represents nextSqp. The next nextS is nextSqp + Mnow = 298.

(e−2)nextRは、RST時間演算部71で演算される次のPCLKの立ち下がり時間を表す。まずはSPSYNCの立ち上がりにMnow/2を加算した値(=130)がPCLKの立下り時間となり、(e−1)nextSと同様に右辺のカンマの前の数値はnextRcを、カンマの後の数値はnextRqpを表す。   (E-2) nextR represents the fall time of the next PCLK calculated by the RST time calculation unit 71. First, the value obtained by adding Mnow / 2 to the rising edge of SPSYNC (= 130) is the falling time of PCLK. Like (e-1) nextS, the numerical value before the comma on the right side is nextRc, and the numerical value after the comma is represents nextRqp.

(f)pSetは、SETqp信号を更新するためにSETplsの1GCLK前に出力するパルスであり、カウンタ72のカウント値がnextScと一致した時「H」となる。なお、図中示した丸数字はnextScのカウント値を表す。   (F) pSet is a pulse output 1 GCLK before SETpls in order to update the SETqp signal, and becomes “H” when the count value of the counter 72 coincides with nextSc. In addition, the circled number shown in the figure represents the count value of nextSc.

(g−1)SETplsは、SPplsとpSet信号を1GCLK遅延させたパルスであり、PCLKの立ち上がりをGCLK単位で指定する。(g−2)SETqpはこのSETplsの遅延値を示すPCLK立ち上がり時間情報であり、(f)pSetが「H」の時の(e−1)nextSqpの値に更新していく。(h−1)RSTplsはPCLKの立ち下がりをGCLK単位で指定したパルスであり、カウンタ75のカウント値がnextRcと一致した時「H」となる。(h−2)RSTqpはRSTplsの遅延値を示すPCLK立ち下がり時間情報である。   (G-1) SETpls is a pulse obtained by delaying the SPpls and pSet signals by 1 GCLK, and specifies the rising edge of PCLK in units of GCLK. (G-2) SETqp is PCLK rise time information indicating the delay value of SETpls, and (f) is updated to the value of (e-1) nextSqp when pSet is “H”. (H-1) RSTpls is a pulse in which the falling edge of PCLK is designated in GCLK units, and becomes “H” when the count value of the counter 75 coincides with nextRc. (H-2) RSTqp is PCLK fall time information indicating a delay value of RSTpls.

(i−1)Sは、(g−1)SETplsを対応する(g−2)SETqpの値だけ遅延させたパルスであり、遅延値の単位は多相クロックVCLK0〜15の位相差Tvである。同様に、(i−2)Rは、(h−1)RSTplsを対応する(h−2)RSTqpの値だけ遅延させたパルスである。(j)PCLKは、(i−1)Sの立ち上がりで「H」に、(i−2)Rの立ち上がりで「L」として生成される画素クロックである。   (I-1) S is a pulse obtained by delaying (g-1) SETpls by the corresponding value (g-2) SETqp, and the unit of the delay value is the phase difference Tv of the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15. . Similarly, (i-2) R is a pulse obtained by delaying (h-1) RSTpls by the corresponding value of (h-2) RSTqp. (J) PCLK is a pixel clock generated as (i-1) “H” at the rise of S and (i-2) “L” at the rise of R.

図18は、比較部55の詳細構成例を示す図である。また、図19は各信号のタイミングの一例を示す図である。図18,図19を参照して、比較部55の詳細な動作を説明する。   FIG. 18 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the comparison unit 55. FIG. 19 is a diagram showing an example of the timing of each signal. The detailed operation of the comparison unit 55 will be described with reference to FIGS.

図19において、(a)はGCLKである。(b−1)はSPSYNC、(b−2)はEPSYNCである。この2つの信号の立ち上がりの時間間隔が当該ラインの走査時間Tlineである。(c−1)はSPpls、(c−2)はEPplsである。また、(d−2)EPqpは同期信号EPSYNCの時間情報である。さらに(e−1)SETpls、(e−2)SETqpは、PCLKの立ち上がりを表す時間情報である。これらは前述したので説明は省略する。   In FIG. 19, (a) is GCLK. (B-1) is SPSYNC, and (b-2) is EPSYNC. The time interval between the rises of these two signals is the scanning time Tline of the line. (C-1) is SPpls, and (c-2) is EPpls. (D-2) EPqp is time information of the synchronization signal EPSYNC. Further, (e-1) SETpls and (e-2) SETqp are time information representing the rising edge of PCLK. Since these have been described above, description thereof will be omitted.

(e−3)SETcntは、カウンタ72のカウント値である。本例では、Mnow=192で一定とする。このとき(f)PCLKが生成される。PCLKは、SPSYNCの丁度2GCLK後に同期して生成されるので、走査終了時点EPもEPSYNCから2GCLK遅らせた時点で検出する。よって、(c−2)EPplsを1GCLK遅延させた(d−1)EPdetが「H」の時の各信号値から誤差Lerrを検出する。   (E-3) SETcnt is the count value of the counter 72. In this example, Mnow = 192 is constant. At this time, (f) PCLK is generated. Since PCLK is generated in synchronization with exactly 2 GCLK after SPSYNC, the scan end point EP is also detected when it is delayed by 2 GCLK from EPSYNC. Therefore, (c-2) EPpls is delayed by 1 GCLK, (d-1) Error Lerr is detected from each signal value when EPdet is “H”.

(g)はpSetであり、(h)countNは、(c−1)SPplsで‘0’クリアされ、(g)pSetによりインクリメントされるカウンタ81のカウント値である。これらより、走査開始から走査終了時点EPまでのPCLKのサイクル数nと位相誤差m2を検出する。   (G) is pSet, and (h) countN is the count value of the counter 81 which is cleared to “0” by (c-1) SPpls and incremented by (g) pSet. From these, the number of PCLK cycles n and the phase error m2 from the start of scanning to the end of scanning EP are detected.

図18において、カウンタ81は、SPplsで‘0’クリアし、pSetによりインクリメントするカウンタであり、そのカウント値countNを出力する。減算部82は、EPdetが「H」の時のカウンタ81の値countN(図19ではn)から基準カウント値RefNの減算を行い、減算結果diffN(=n−RefN)を出力する。   In FIG. 18, a counter 81 is a counter that is cleared to “0” by SPpls and increments by pSet, and outputs the count value countN. The subtraction unit 82 subtracts the reference count value RefN from the value countN (n in FIG. 19) of the counter 81 when EPdet is “H”, and outputs a subtraction result diffN (= n−RefN).

誤差検出部84は、EPdetが「H」の時のSETqp及びSETcntをそれぞれEndqp、Endcntとすると、次式の演算を行い位相差diffMを算出する。
diffM=Endcnt・Mp+(EPqp−Endqp)
ここで、MpはGCLKの時間情報分割数であり、この例では64である。また図19の例ではdiffM=144となる。
The error detection unit 84 calculates the phase difference diffM by performing the following equation, assuming that SETqp and SETcnt when EPdet is “H” are Endqp and Endcnt, respectively.
diffM = Endcnt · Mp + (EPqp−Endqp)
Here, Mp is the time information division number of GCLK, and is 64 in this example. In the example of FIG. 19, diffM = 144.

誤差演算部83は、下記の演算を行い多相クロックVCLK0〜15の位相差Tvを単位とする誤差Lerrを出力する。
Lerr=diffN・K+diffM
ここで、Tp=K・Tv,Tp:PCLKの周期である。
The error calculation unit 83 performs the following calculation and outputs an error Lerr in units of the phase difference Tv between the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15.
Lerr = diffN · K + diffM
Here, Tp = K · Tv, Tp: PCLK cycle.

なお、図4と同様に、Lerr=diffN・K+diffM−RefMと演算し、基準時間の設定値をより細かく設定するようにして、より正確な画素クロック周波数の制御を行うようにしても良い。   Similar to FIG. 4, it is also possible to calculate Lerr = diffN · K + diffM−RefM, and to set the reference time setting value more finely so as to control the pixel clock frequency more accurately.

次に図12の画素クロック生成部118で生成した画素クロックPCLKを基準に画像データに従い変調する変調データ生成部119の好適な構成及びその動作を説明する。   Next, a preferred configuration and operation of the modulation data generation unit 119 that modulates according to image data based on the pixel clock PCLK generated by the pixel clock generation unit 118 of FIG. 12 will be described.

図20は変調データ生成部119の詳細構成例を示す図である。また、図21は、変調データ生成部119の各信号のタイミング図の一例を示す図である。図20,図21を参照して、詳細な動作を説明する。なお、本例では画像データPDataに従い8値のパルス幅変調を行った変調データMDataを生成する場合とする。   FIG. 20 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the modulation data generation unit 119. FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a timing diagram of each signal of the modulation data generation unit 119. The detailed operation will be described with reference to FIGS. In this example, it is assumed that modulation data MData obtained by performing 8-value pulse width modulation according to the image data PData is generated.

図20において、変調データ生成部119は、GCLKが各部へ供給され、基準クロックとして動作する。クロックパターン生成部90は、画素クロック生成部118から供給されSETpls及びSETqp信号から構成されるSet信号と画素クロック周波数指示信号Mnowとから、画素クロックPCLKの所定の位相差を持ったクロックに相当するクロックパターン信号CKP(ここではCKP0〜3で、PCLKとそれぞれ、0、π/8、π/4、3π/8位相の遅れたクロックのパターン)を生成する。このクロックパターン信号CKPは、GCLKを基準に変化する信号で、GCLKサイクルを時間情報QPで区切った64の期間Tqpにそれぞれ対応する64ビットのデータであり、期間Tqpが「H」の場合は対応するビットが「1」であり、「L」の場合は「0」となる。   In FIG. 20, the modulation data generation unit 119 is supplied with GCLK to each unit and operates as a reference clock. The clock pattern generation unit 90 corresponds to a clock having a predetermined phase difference of the pixel clock PCLK from the Set signal that is supplied from the pixel clock generation unit 118 and configured from the SETpls and SETqp signals and the pixel clock frequency instruction signal Mnow. A clock pattern signal CKP (here, CKP0 to 3 and a clock pattern delayed by 0, π / 8, π / 4, and 3π / 8 phases from PCLK, respectively) is generated. This clock pattern signal CKP is a signal that changes with reference to GCLK, and is 64-bit data corresponding to 64 periods Tqp obtained by dividing the GCLK cycle by time information QP. If the period Tqp is “H”, the clock pattern signal CKP corresponds to this clock pattern signal CKP. When the bit to be “1” is “L”, it is “0”.

そしてクロックパターンの生成手順は次のようにして行う。まず各クロックパターンの立ち上がりを示すオフセットデータsofs0〜3及び立下りオフセットデータrofs0〜3を求める。それぞれ、sofs0=SETqp、sofs1=SETofs+Mnow/8、sofs2=SETofs+Mnow/4、sofs3=SETofs+3Mnow/8であり、rofs0〜3はそれぞれsofs0〜3にMnow/2を加算する。次にGCLKのサイクル毎クロックパターンCKPのMSBから順にsofsまでは「0」に、sofsからrofsまでは「1」に、rofsからは「0」へと変換する。   The clock pattern generation procedure is performed as follows. First, offset data sofs0-3 indicating the rising edge of each clock pattern and falling offset data rofs0-3 are obtained. Sofs0 = SETqp, sofs1 = SETofs + Mnow / 8, sofs2 = SETofs + Mnow / 4, sofs3 = SETofs + 3Mnow / 8, and rofs0-3 adds Mnow / 2 to sofs0-3, respectively. Next, from the MSB of the clock pattern CKP for each cycle of GCLK, conversion from “sofs” to “0”, sofs to rofs is converted to “1”, and rofs is converted to “0”.

なお各オフセットデータが64以上であれば、64毎に1GCLK遅らせて、この変換を行う。例えば、Mnow=192、SETqp=16の場合、CKP1は、sofs=40、rofs=136(=2GCLK+8)であるので、第1のGCLKサイクルのパターンはMSB(=63)〜24ビット目までは「0」、23〜0ビットは「1」に、第2のGCLKサイクルのパターンは全て「1」に、第3のGCLKサイクルのパターンは63〜56ビットは「1」、55〜0ビットは「0」になる。   If each offset data is 64 or more, this conversion is performed by delaying 1 GCLK for every 64. For example, when Mnow = 192 and SETqp = 16, CKP1 has sofs = 40 and rofs = 136 (= 2GCLK + 8), so the pattern of the first GCLK cycle is “MSB (= 63) to the 24th bit. 0 ”, 23 to 0 bits are“ 1 ”, the second GCLK cycle pattern is all“ 1 ”, the third GCLK cycle pattern is 63 to 56 bits“ 1 ”, and 55 to 0 bits are“ 1 ”. 0 ”.

画像データデコード部91は、画像データPDataを8値のパルス幅変調データDecData(8ビット)に変換する。このパルス幅変調データDecDataは、画素クロックPCLKの1サイクルを8つに時分割した期間の時間順に、MSBからLSBの順で各ビットが対応する。例えば、PData=3であれば、DecData=’b11100000と変換する(’bはバイナリ表記であることを示す)。あるいは、DecData=’b00000111と変換するようにしても良いし、モード切換信号を付加して双方のモードを切り換えられるようにしても良い。なお、この変換方式は、本発明の要旨に反しない範囲で自由に選択できる。   The image data decoding unit 91 converts the image data PData into 8-value pulse width modulation data DecData (8 bits). In the pulse width modulation data DecData, each bit corresponds to MSB to LSB in order of time in a period in which one cycle of the pixel clock PCLK is time-divided into eight. For example, if PData = 3, it is converted to DecData = 'b11100000 (' b indicates binary notation). Alternatively, it may be converted as DecData = 'b00000111, or both modes may be switched by adding a mode switching signal. Note that this conversion method can be freely selected within a range that does not contradict the gist of the present invention.

変調パターン生成部92は、パルス幅変調データDecDataとクロックパターン信号CKP0〜3とから、変調パターン信号MDPを生成する。この変調パターン信号MDPは、クロックパターン信号CKPと同様に、GCLKを基準に変化する信号で、GCLKサイクルを時間情報QPで区切った64の期間Tqpにそれぞれ対応する64ビットのデータである。   The modulation pattern generation unit 92 generates a modulation pattern signal MDP from the pulse width modulation data DecData and the clock pattern signals CKP0 to CKP3. Similar to the clock pattern signal CKP, the modulation pattern signal MDP is a signal that changes based on GCLK and is 64-bit data corresponding to 64 periods Tqp obtained by dividing the GCLK cycle by the time information QP.

シリアライザ93は、変調パターン信号MDPを多相クロックVCLK0〜15を基準として、MSBから順に(つまり時間順に)Tv時間ずつシリアル出力した変調データMDataを生成する。   The serializer 93 generates modulation data MData that serially outputs the modulation pattern signal MDP from the MSB in order (that is, in time order) by Tv time with reference to the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15.

図21において、具体的数値例を挙げて説明する。(a)は基準クロックとなるGCLKである。今、Set信号を構成する(b−1)SETpls及び(b−2)SETqpが図のように供給される時、画素クロックは(c−1)PCLKのように生成されている。また、画素クロック周波数指示信号Mnow=192であるとする。また実際には生成しないが、PCLKをそれぞれπ/8、π/4、3π/8だけ位相を遅らせたクロックを(c−2)PCLK1、(c−3)PCLK2、(c−4)PCLK3に説明のため示す。   In FIG. 21, a specific numerical example will be described. (A) is GCLK which becomes a reference clock. Now, when (b-1) SETpls and (b-2) SETqp constituting the Set signal are supplied as shown in the figure, the pixel clock is generated as (c-1) PCLK. Further, it is assumed that the pixel clock frequency instruction signal Mnow = 192. Although not actually generated, the clocks whose phases are delayed by π / 8, π / 4, and 3π / 8, respectively, are (c-2) PCLK1, (c-3) PCLK2, and (c-4) PCLK3. Shown for explanation.

(d−1)〜(d−4)はそれぞれPCLK、PCLK1〜3を表すクロックパターンCKP0〜3である。それぞれ64ビットのデータでMSBからLSBに時間順であり、HEX表記している。よってこれらのクロックパターンCKP0〜3から、画素クロックPCLKを8つに時分割した期間(tp0〜tp7)を示すパターン(それぞれ時間順にPT0〜7と称する)が生成できる。すなわち、PT0=CKP0&〜CKP1、PT1=CKP1&〜CKP2、・・・、PT7=〜CKP3&〜CKP0である。ここで、&は論理積を、〜は否定論理を示す。   (D-1) to (d-4) are clock patterns CKP0 to CK3 representing PCLK and PCLK1 to PCLK3, respectively. Each 64 bits of data is in time order from MSB to LSB and expressed in HEX. Therefore, from these clock patterns CKP <b> 0 to 3, patterns (referred to as PT <b> 0 to PT <b> 7 in order of time) indicating periods (tp <b> 0 to tp <b> 7) obtained by time-dividing the pixel clock PCLK into eight can be generated. That is, PT0 = CKP0 & ˜CKP1, PT1 = CKP1 & ˜CKP2,..., PT7 = ˜CKP3 & ˜CKP0. Here, & indicates a logical product, and ~ indicates a negative logic.

(e)DecDataはパルス幅変調データであり、図にように変換されているとする。(f)MDPは変調パターン信号であり、まずiを0〜7まで変化させた時の({64{DecData[7−i]}}&PTi)を演算し、次にこれらの論理和を演算することにより得られる。ここで、{64{DecData[i]}}はDecData[i]を64ビット分連接させたデータである。   (E) DecData is pulse width modulation data and is converted as shown in the figure. (F) MDP is a modulation pattern signal. First, ({64 {DecData [7-i]}} & PTi) when i is changed from 0 to 7 is calculated, and then the logical sum of these is calculated. Can be obtained. Here, {64 {DecData [i]}} is data obtained by connecting DecData [i] for 64 bits.

こうして生成された変調パターン信号をシリアライズすることにより(g)MDataの変調データが生成できる。この例ではPCLK周期Tpのうち最初の3/8の期間が「H」で、残りが「L」となるようにパルス幅変調されたパルスが生成される。   By serializing the modulation pattern signal thus generated, (g) MData modulation data can be generated. In this example, a pulse whose width is modulated so that the first 3/8 period of the PCLK period Tp is “H” and the remaining period is “L” is generated.

また、画素クロックをπ/8ずつ位相をずらしたクロックパターンCKP0〜3を生成する代わりに、画素クロックPCLKの1サイクルを8つに時分割したそれぞれの期間を示すパターンPT0〜PT7を生成し、これらとパルス幅変調データDecDataとから変調パターン信号MDPを生成するようにしても良い。   In addition, instead of generating clock patterns CKP0 to CK3 whose phases are shifted by π / 8 each, patterns PT0 to PT7 indicating respective periods obtained by time-dividing one cycle of the pixel clock PCLK into eight are generated, The modulation pattern signal MDP may be generated from these and the pulse width modulation data DecData.

さらに、上記の例では、8値のパルス幅変調を行う場合について説明したが、他の変調方式であっても適用できる。例えば16値のパルス幅変調を行う場合は、画像データデコード部91は、画像データPDataを16ビットのパルス幅変調データDecDataに変換し、クロックパターン生成部90は、画素クロックPCLKとπ/16ずつ位相をずらした8つのクロックパターンCKP0〜7を生成し、変調パターン生成部92で同様にして変調パターン信号MDPを生成するようにすればよい。   Furthermore, in the above example, the case of performing 8-value pulse width modulation has been described, but other modulation schemes can also be applied. For example, when 16-value pulse width modulation is performed, the image data decoding unit 91 converts the image data PData into 16-bit pulse width modulation data DecData, and the clock pattern generation unit 90 is π / 16 each of the pixel clock PCLK. Eight clock patterns CKP0 to CKP7 whose phases are shifted may be generated, and the modulation pattern generation unit 92 may generate the modulation pattern signal MDP in the same manner.

また、この構成例は図12の画素クロック出力部58に適用してもよい。つまり、画素クロックPCLKのクロックパターンPCKPを生成し(前述のクロックパターン信号CKP0を用いればよい)、これを多相クロックVCLK0〜15を基準として、MSBから順に(つまり時間順に)、Tv時間ずつシリアル出力すれば画素クロックPCLKを生成できる。   Further, this configuration example may be applied to the pixel clock output unit 58 of FIG. In other words, the clock pattern PCKP of the pixel clock PCLK is generated (the above-described clock pattern signal CKP0 may be used), and this is serially transmitted from the MSB (that is, in time order) on the basis of the multiphase clocks VCLK0 to VCLK and serially Tv time. If output, the pixel clock PCLK can be generated.

以上説明したように、画素クロック生成部の第2の構成例によれば、高精度に生成された多相クロックVCLK0〜15を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成でき、さらに画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。   As described above, according to the second configuration example of the pixel clock generation unit, the pixel clock is generated based on the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15 generated with high accuracy, and the pixel clock is adjusted in accordance with the variation of the scanning time. Since the frequency is controlled, it is possible to generate a pixel clock that can correct this error with high accuracy even if the scanning average speed fluctuates, and the pixel clock frequency is controlled separately for each surface of the polygon mirror. Therefore, even if there is a scanning speed error for each surface, a pixel clock that can be corrected with high accuracy can be generated.

また、画素クロックの生成は多相クロックVCLK0〜15の位相差Tvの単位で正確に制御できるので、多相クロックの発振周波数を高くしないでもよいので、回路の設計が容易となり消費電流も低減できる。例えば、前述の第1の構成例と同等の分解能で画素クロックを生成する場合は、多相クロックの発振周波数は1/16でよい。逆にいえば、同等の発振周波数とした場合、画素クロック生成分解能を16倍に向上できる。つまり高精度な画素クロックが生成できる。さらには、画素クロック生成部の大部分は多相クロックの1つをさらに分周したクロックGCLKで動作するようにしているので、動作周波数がさらに低下され、消費電流を低減できる。   Further, since the generation of the pixel clock can be accurately controlled in units of the phase difference Tv between the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15, it is not necessary to increase the oscillation frequency of the multiphase clock, so that the circuit design is facilitated and the current consumption can be reduced. . For example, when the pixel clock is generated with the same resolution as the first configuration example described above, the oscillation frequency of the multiphase clock may be 1/16. In other words, the pixel clock generation resolution can be improved 16 times when the oscillation frequencies are the same. That is, a highly accurate pixel clock can be generated. Furthermore, since most of the pixel clock generators operate with the clock GCLK obtained by further dividing one of the multiphase clocks, the operating frequency can be further reduced and the current consumption can be reduced.

また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。   Further, when this pixel clock generation unit is applied to an image forming apparatus, an image is formed on the basis of a pixel clock in which a scanning speed error is corrected with high accuracy, so that a high quality image can be obtained.

(第2の実施形態)
次に、本発明による画像形成装置の第2の実施形態を説明する。図22は、本発明による画像形成装置の第2の実施形態の構成を示す図である。第2の実施形態の画像形成装置が、第1の実施形態と異なる点は、複数の光源からの出射光を共通の走査光学系を用いて感光体に照射して画像(静電潜像)を形成するマルチビーム走査光学系を用いた点である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus according to the second embodiment is different from the first embodiment in that an image (electrostatic latent image) is obtained by irradiating light emitted from a plurality of light sources onto a photoconductor using a common scanning optical system. This is a point using a multi-beam scanning optical system for forming the.

図22において、半導体レーザ124及び125は、コリメートレンズ122、123との光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー104の反射点で射出軸が交差するようレイアウトされている。それぞれの半導体レーザ124、125より射出した複数のビームは、シリンダレンズ120を介してポリゴンミラー104で一括して走査され、fθレンズ106、ミラー110、及びトロイダルレンズ107により感光体105上に結像される。画像処理部133には各光源ごとに1ライン分の画像データが蓄えられ、ポリゴンミラー1面毎に読み出されて、2ラインずつ同時に書き込みが行なわれる。   In FIG. 22, the semiconductor lasers 124 and 125 are laid out so that the optical axes of the collimating lenses 122 and 123 coincide with each other, have an emission angle symmetrically in the main scanning direction, and the emission axes intersect at the reflection point of the polygon mirror 104. Has been. A plurality of beams emitted from the respective semiconductor lasers 124 and 125 are collectively scanned by the polygon mirror 104 via the cylinder lens 120 and imaged on the photoconductor 105 by the fθ lens 106, the mirror 110, and the toroidal lens 107. Is done. Image data for one line is stored in the image processing unit 133 for each light source, read out for each surface of the polygon mirror, and written in two lines at the same time.

またミラー110の両端にはフォトディテクタPD1(108)、フォトディテクタPD2(109)がそれぞれ配置されており、走査の開始と終了とが検出される。つまりポリゴンミラー104により反射された2つの光源から出射されたレーザ光は、感光体105を1ライン走査する前に順次PD1に入射され、走査後にPD2に入射される。   Photodetectors PD1 (108) and PD2 (109) are disposed at both ends of the mirror 110, and the start and end of scanning are detected. That is, the laser beams emitted from the two light sources reflected by the polygon mirror 104 are sequentially incident on the PD1 before scanning the photosensitive member 105 for one line, and are incident on the PD2 after scanning.

それぞれのフォトディテクタPD1,PD2では、入射されたレーザ光をそれぞれ第1の同期信号SPSYNC及び第2の同期信号EPSYNCに変換し、同期信号分離部126に入力する。2つの光源は感光体105上を時差を持って走査するように配置されているので、同期信号分離部126は、同期信号SPSYNCをそれぞれの光源に対応した同期信号SPSYNCaとSPSYNCbに、同様に同期信号EPSYNCをそれぞれの光源に対応した同期信号EPSYNCa及びEPSYNCbに分離する。   In each of the photodetectors PD1 and PD2, the incident laser light is converted into a first synchronization signal SPSYNC and a second synchronization signal EPSYNC, respectively, and input to the synchronization signal separation unit 126. Since the two light sources are arranged to scan the photosensitive member 105 with a time difference, the synchronization signal separation unit 126 similarly synchronizes the synchronization signal SPSYNC with the synchronization signals SPSYNCa and SPSYNCb corresponding to the respective light sources. The signal EPSYNC is separated into synchronization signals EPSYNCa and EPSYNCb corresponding to the respective light sources.

図23は、フォトディテクタからの同期信号のタイミングの一例を示す図である。(a)は第1の同期信号SPSYNCであり、(b)は第2の同期信号EPSYNCである。ここでは半導体レーザ125のレーザ光が先に走査されているとすると、同期信号(a)SPSYNCは(c−1)SPSYNCa及び(c−2)SPSYNCbのように分離される。同様に同期信号(b)EPSYNCは、(d−1)EPSYNCa及び(d−2)EPSYNCbのように分離される。   FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the timing of the synchronization signal from the photodetector. (A) is the first synchronization signal SPSYNC, and (b) is the second synchronization signal EPSYNC. Here, assuming that the laser beam of the semiconductor laser 125 is scanned first, the synchronization signal (a) SPSYNC is separated into (c-1) SPSYNCa and (c-2) SPSYNCb. Similarly, the synchronization signal (b) EPSYNC is separated into (d-1) EPSYNCa and (d-2) EPSYNCb.

分離された一方の同期信号の組SPSYNCaとEPSYNCaとは、図22に示すように画素クロック生成部127に供給され、他方の組SPSYNCbとEPSYNCbとは画素クロック生成部130に供給される。   The separated one set of synchronization signals SPSYNCa and EPSYNCa is supplied to the pixel clock generator 127 as shown in FIG. 22, and the other set of SPSYNCb and EPSYNCb is supplied to the pixel clock generator 130.

画素クロック生成部127は、2つの同期信号SPSYNCa及びEPSYNCaから走査時間Tlineaを測定し、その時間間隔に予め定められた所定数のクロックが収まるように求められた周波数の画素クロックPCLKaを生成する。画像処理部133は、画素クロックPCLKaを基準に画像データaを生成する。   The pixel clock generation unit 127 measures the scanning time Tlinea from the two synchronization signals SPSYNCa and EPSYNCa, and generates a pixel clock PCLKa having a frequency determined so that a predetermined number of clocks fit within the time interval. The image processing unit 133 generates image data a based on the pixel clock PCLKa.

変調データ生成部128は、画素クロックPCLKaを基準として、入力された画像データaから変調データaを生成し、レーザ駆動部129を介して半導体レーザ125を駆動する。   The modulation data generation unit 128 generates modulation data a from the input image data a on the basis of the pixel clock PCLKa, and drives the semiconductor laser 125 via the laser driving unit 129.

同様にして、画素クロック生成部130は、2つの同期信号SPSYNCb及びEPSYNCbから画素クロックPCLKbを生成し、画像処理部133において画素クロックPCLKbを基準に生成された画像データbから変調データ生成部131にて変調データbを生成し、レーザ駆動部132を介して半導体レーザ124を駆動する。   Similarly, the pixel clock generation unit 130 generates the pixel clock PCLKb from the two synchronization signals SPSYNCb and EPSYNCb, and the image processing unit 133 generates the modulation data generation unit 131 from the image data b generated based on the pixel clock PCLKb. Modulation data b is generated, and the semiconductor laser 124 is driven via the laser driving unit 132.

ここで、画素クロック生成部127、130は、図1の画素クロック生成部111と同様の機能を果たし、前述した画素クロック生成部の第1の構成例及び第2の構成例を適用できるので、詳細構成及び動作説明は省略する。変調データ生成部128、131も同様に説明を省略する。   Here, the pixel clock generation units 127 and 130 perform the same function as the pixel clock generation unit 111 of FIG. 1 and can apply the first configuration example and the second configuration example of the pixel clock generation unit described above. Detailed configuration and operation description are omitted. The description of the modulation data generation units 128 and 131 is also omitted.

なお、高周波クロック生成部1および51は、画素クロック生成部127と130とで共通に用いる構成とすれば、回路規模の小型化や消費電流の低減が図れる。また同期信号を検出する2つのエッジ検出部2及び3(または52及び53)を画素クロック生成部127と130とでそれぞれ共通化して検出し、検出信号を分離する構成としても良い。   If the high-frequency clock generation units 1 and 51 are configured to be used in common by the pixel clock generation units 127 and 130, the circuit scale can be reduced and the current consumption can be reduced. Further, the two edge detection units 2 and 3 (or 52 and 53) for detecting the synchronization signal may be shared by the pixel clock generation units 127 and 130, and the detection signal may be separated.

さらには、フィルタ6、56や周波数演算部7、57の演算処理の一部は1ラインに1回動作するだけであるので、これを共通化し、複数の画素クロック周波数演算に対し時系列に処理するようにしてもよい。   Furthermore, since some of the calculation processes of the filters 6 and 56 and the frequency calculation units 7 and 57 operate only once per line, they are shared and processed in time series for a plurality of pixel clock frequency calculations. You may make it do.

この実施形態によれば、前述の従来技術の問題点で示した(3)光源毎の走査速度誤差があっても、つまり2つの光源の波長が異なり、走査光学系の色収差により走査速度が変動するなどにより2つのビームの走査速度が異なっても(図23の2つのビームの走査時間TlineaとTlinebが各々独立に変動しても)、それぞれの走査速度変動に合わせて画素クロックPCLKa及びPCLKbの周波数を独立に制御しているので、速度変動が高精度に補正でき、高品質の画像が形成できる。   According to this embodiment, (3) even if there is a scanning speed error for each light source, that is, the wavelengths of the two light sources are different, and the scanning speed varies due to chromatic aberration of the scanning optical system. Even if the scanning speeds of the two beams are different (for example, even if the scanning times Tlinea and Tlineb of the two beams in FIG. 23 vary independently), the pixel clocks PCLKa and PCLKb Since the frequency is controlled independently, the speed fluctuation can be corrected with high accuracy, and a high-quality image can be formed.

また、マルチビーム走査光学系は複数の半導体レーザを備えた構成でなく、1つの半導体レーザアレイから出射される複数のレーザビームを共通の走査光学系を用いて走査する構成もある。このような光学系に対しても同様に適用できる。なお、マルチビーム走査光学系は様々な形態があるが、本発明の作用効果は走査光学系の形態によらず適用できるものであるので、詳細な構成の図示及び説明は省略する。   In addition, the multi-beam scanning optical system has a configuration in which a plurality of laser beams emitted from one semiconductor laser array are scanned using a common scanning optical system, instead of a configuration having a plurality of semiconductor lasers. The same applies to such an optical system. Although the multi-beam scanning optical system has various forms, the operational effects of the present invention can be applied regardless of the form of the scanning optical system, and therefore, detailed illustration and description thereof are omitted.

(第3の実施形態)
さらに、本発明による画像形成装置の第3の実施形態を説明する。本発明による画像形成装置の第3の実施形態は、複数の感光体を有する多色対応の画像形成装置であり、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応した別々の感光体を備え、走査光学系もそれぞれの感光体に対応して備えられ、各色に対応した画像(静電潜像)をそれぞれの感光体上に形成する。そして、1枚の画像形成媒体(例えば紙)に各色の画像を転写することによりカラー画像を形成する。
(Third embodiment)
Furthermore, a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. A third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention is a multicolor image forming apparatus having a plurality of photoconductors, and includes separate photoconductors corresponding to cyan, magenta, yellow, and black colors, and scanning. An optical system is also provided corresponding to each photoconductor, and an image (electrostatic latent image) corresponding to each color is formed on each photoconductor. A color image is formed by transferring an image of each color onto one image forming medium (for example, paper).

第3の実施形態の画像形成装置は、単純には図1の画像形成装置を4つ備えることにより実現できる。また、小型化のため走査光学系の一部を共通化した形態も適用できるが、それぞれの光路は異なるので、異なる画像形成装置を複数個備えたものと考えてよい。   The image forming apparatus of the third embodiment can be realized simply by including the four image forming apparatuses of FIG. In addition, a configuration in which a part of the scanning optical system is shared can be applied for miniaturization. However, since each optical path is different, it may be considered that a plurality of different image forming apparatuses are provided.

図24はこのような構成の一例を示す図である。なお、図24は副走査断面図であり、一部のユニットのみを図示している。以下、図24に基づき第3の実施形態の説明を行う。   FIG. 24 is a diagram showing an example of such a configuration. FIG. 24 is a sub-scanning sectional view, and shows only a part of the units. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG.

図24において、ポリゴンミラー151は、2段構成であり、点線を軸として回転しており、各走査光学系で共通に用いている。半導体レーザー161aから出射したレーザ光は、コリメータレンズ、シリンダーレンズを介して(いずれも図示せず)、ポリゴンミラー151のa点で反射される。同様に、半導体レーザ161b〜dから出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー151のb〜d点で反射される。ポリゴンミラー151で反射されたレーザ光は、走査レンズ152、154及び折り返しミラー153、155、156を経由して感光体157上を走査し(ビームの走査方向つまり主走査方向は、図面に対して垂直方向である)、画像(静電潜像)を形成する。ここで図番末尾のa〜dは半導体レーザa〜dに対応したものであり、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像を形成しているものとする。そして中間転写ベルト158上に置かれ矢印方向に移動する画像形成媒体へ、各感光体157a〜dに形成された各色の画像を転写してカラー画像が形成される。   In FIG. 24, a polygon mirror 151 has a two-stage configuration, rotates around a dotted line as an axis, and is commonly used in each scanning optical system. Laser light emitted from the semiconductor laser 161a is reflected at a point a of the polygon mirror 151 through a collimator lens and a cylinder lens (both not shown). Similarly, laser beams emitted from the semiconductor lasers 161 b to d are reflected at points b to d of the polygon mirror 151. The laser beam reflected by the polygon mirror 151 scans the photosensitive member 157 via the scanning lenses 152 and 154 and the folding mirrors 153, 155 and 156 (the beam scanning direction, ie, the main scanning direction is relative to the drawing). Image (electrostatic latent image). Here, “a” to “d” at the end of the figure correspond to the semiconductor lasers “a” to “d”, and images corresponding to the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black are formed. A color image is formed by transferring the image of each color formed on each of the photoreceptors 157a to 157d to an image forming medium that is placed on the intermediate transfer belt 158 and moves in the direction of the arrow.

このとき、有効走査範囲外の両側に配備されたミラー170によりビームを検出器(フォトディデクタ)171に導光して、走査の開始と終了とを検出し、同期信号SPSYNC、EPSYNCに変換する。これらの同期信号SPSYNC、EPSYNCは前述と同様に、画素クロック生成部164に供給され、走査速度誤差を補正するように周波数が制御された画素クロックPCLKを生成する。また、画像処理部165は、画素クロックPCLKを基準に画像データPDataを生成する。変調データ生成部163は、画素クロックPCLKを基準として、入力された画像データPDataから変調データを生成し、レーザ駆動部162を介して半導体レーザ161を駆動する。これらを各色の対応ビーム毎に同様に行う。   At this time, the beam is guided to the detector (photodetector) 171 by the mirrors 170 arranged on both sides outside the effective scanning range, and the start and end of scanning are detected and converted into synchronization signals SPSYNC and EPSYNC. These synchronization signals SPSYNC and EPSYNC are supplied to the pixel clock generator 164 in the same manner as described above, and generate a pixel clock PCLK whose frequency is controlled so as to correct the scanning speed error. The image processing unit 165 generates image data PData based on the pixel clock PCLK. The modulation data generation unit 163 generates modulation data from the input image data PData using the pixel clock PCLK as a reference, and drives the semiconductor laser 161 via the laser driving unit 162. These are similarly performed for each beam corresponding to each color.

また、画素クロック生成部164には、前述した画素クロック生成部の第1の構成例,第2の構成例を適用できる。ここで、走査光学系の各部品の製造精度や組付け精度、経時変化などによる変形などの影響により、各走査光学系での走査時間はそれぞれ異なり、また走査開始及び終了を検出する2つのフォトディデクタ間の距離も組付け精度などにより異なるので、画像クロック周波数制御の基準となる基準値RefNを各走査光学系毎に画像形成装置の製造時などに予め求めておき(経時変化などにより画像劣化が生じた時は再度求めなおすようにしても良い)、これらを基準値RefNとして画素クロック生成部164にそれぞれ与える。   Further, the first and second configuration examples of the pixel clock generation unit described above can be applied to the pixel clock generation unit 164. Here, the scanning time in each scanning optical system differs depending on the manufacturing accuracy and assembly accuracy of each part of the scanning optical system, deformation due to changes with time, etc., and two photodetectors that detect the start and end of scanning Since the distance between them varies depending on the assembling accuracy and the like, a reference value RefN as a reference for image clock frequency control is obtained in advance for each scanning optical system at the time of manufacture of the image forming apparatus (the image deterioration is caused by a change over time, etc.). When they occur, they may be obtained again), and these are given to the pixel clock generator 164 as reference values RefN, respectively.

また、同期信号SPSYNCによる走査開始検出位置も走査光学系毎に異なる場合があるので、同期信号SPSYNCの立ち上がりから所定時間後(画素クロックPCLKの所定サイクル後)に、画像の書き込みを開始するようにしておき(書き込み開始オフセットと称する)、この書き込み開始オフセットを各走査光学系毎に予め求めておく。   In addition, since the scanning start detection position by the synchronization signal SPSYNC may be different for each scanning optical system, image writing is started after a predetermined time (after a predetermined cycle of the pixel clock PCLK) after the rising of the synchronization signal SPSYNC. The writing start offset is obtained in advance for each scanning optical system.

図25は、各走査光学系における走査時間に対する走査幅の関係を示す図である。(a−1)は、走査光学系aの1ラインの走査幅を示す。SPa及びEPaは、走査開始と終了とを検出する検出器の位置を感光体上に対応付けた位置である。この距離をLaとする。また、画像の1ドット幅をLpとした時、La/Lp=RefNaが1ライン中のドット数となり、これを基準値RefNとして設定する。また実際に画像を形成する範囲はPSPとPEPとの間の領域とする。また(a−2)は、走査光学系aの1ラインの走査時間を示す。   FIG. 25 is a diagram showing the relationship of the scanning width with respect to the scanning time in each scanning optical system. (A-1) indicates the scanning width of one line of the scanning optical system a. SPa and EPa are positions in which the position of the detector that detects the start and end of scanning is associated with the photosensitive member. Let this distance be La. Further, when the one-dot width of the image is Lp, La / Lp = RefNa is the number of dots in one line, and this is set as the reference value RefN. In addition, a range where an image is actually formed is an area between PSP and PEP. (A-2) indicates the scanning time for one line of the scanning optical system a.

走査開始位置SP及び終了位置EPに対応して、同期信号SPSYNC及びEPSYNCがそれぞれ検出され、この時間間隔を走査時間Tlaとする。この走査時間Tlaは前述したように様々な要因により変動するが、画素クロック周期Tpaを、Tpa=Tla/RefNaの関係が成り立つように制御しているので、SPSYNCから所定のPCLKサイクル後(N1とN2とする)、出力する書き込みパルスは常に走査線上の同じ位置にドットを形成する(D1及びD2)。また、実際の画像の書き込み開始をNofsaサイクル後にする。   Corresponding to the scanning start position SP and the end position EP, synchronization signals SPSYNC and EPSYNC are detected, respectively, and this time interval is set as a scanning time Tla. Although the scanning time Tla varies depending on various factors as described above, the pixel clock cycle Tpa is controlled so that the relationship of Tpa = Tla / RefNa is established. Therefore, after a predetermined PCLK cycle from SPSYNC (N1 N2), the output write pulse always forms dots at the same position on the scanning line (D1 and D2). Also, the actual image writing is started after the Nofsa cycle.

同様にして、(b−1)は、走査光学系bの1ラインの走査幅を示し、走査開始位置SPbと終了位置EPbとの間の距離をLbとすると、Lb/Lp=RefNbを基準値RefNとして設定する。また、(b−2)は、走査光学系bの1ラインの走査時間を示し、同期信号SPSYNCとEPSYNCとの時間間隔を走査時間Tlbとする。これも同様に、画素クロック周期Tpbを、Tpb=Tlb/RefNbの関係が成り立つように制御している。さらに双方の走査開始位置SPa及びSPbとの距離差に応じて、画像の書き込み開始オフセットNofsbを設定することにより、実際に画像を形成する範囲PSP〜PEPが走査光学系によらず一致する。   Similarly, (b-1) indicates the scanning width of one line of the scanning optical system b, and assuming that the distance between the scanning start position SPb and the end position EPb is Lb, Lb / Lp = RefNb is a reference value. Set as RefN. (B-2) indicates the scanning time of one line of the scanning optical system b, and the time interval between the synchronization signals SPSYNC and EPSYNC is the scanning time Tlb. Similarly, the pixel clock cycle Tpb is controlled so that the relationship of Tpb = Tlb / RefNb is established. Furthermore, by setting the image writing start offset Nofsb according to the distance difference between the two scanning start positions SPa and SPb, the range PSP to PEP in which the image is actually formed coincides regardless of the scanning optical system.

このように、この第3の実施形態の画像形成装置によれば、走査光学系毎の速度誤差を含め、様々な要因で走査速度誤差が生じても、画像形成する各色それぞれに対応する走査速度差・変動に合わせて画素クロックPCLKの周波数を独立に制御しているので、このようにして形成されたカラー画像は、色ずれが生じず、色再現性、解像度の劣化が生じず、高品位の画質を得ることができる。   As described above, according to the image forming apparatus of the third embodiment, even if the scanning speed error occurs due to various factors including the speed error for each scanning optical system, the scanning speed corresponding to each color to form an image. Since the frequency of the pixel clock PCLK is controlled independently according to the difference and fluctuation, the color image formed in this way does not cause color shift, does not cause color reproducibility and resolution degradation, and has high quality. Can be obtained.

以上説明したように、第1〜第3の実施形態によれば、前述した従来技術の問題点に示した(1)〜(4)の走査速度誤差を高精度に補正することができる。本発明では、さらに、第1〜第3の実施形態に以下に説明する変更を行うことにより(以下のような第4の実施形態とすることにより)、走査速度の非線形性誤差をも高精度に補正することができる。   As described above, according to the first to third embodiments, the scanning speed errors (1) to (4) shown in the above-mentioned problems of the prior art can be corrected with high accuracy. In the present invention, the non-linearity error of the scanning speed is also highly accurate by making the following changes to the first to third embodiments (by making the following fourth embodiment). Can be corrected.

(第4の実施形態)
以下図面に基づき、第4の実施形態を説明する。図28は画素クロック生成部の第3の構成例を示す図である。図28の画素クロック生成部は、図1、図22、図24の画像形成装置のそれぞれの画素クロック生成部として適用できる。図28において、図2と同一図番を付したブロックは同様の構成で、同様の機能を果たすので詳細説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 28 is a diagram illustrating a third configuration example of the pixel clock generation unit. The pixel clock generation unit of FIG. 28 can be applied as each pixel clock generation unit of the image forming apparatus of FIGS. In FIG. 28, blocks with the same reference numbers as those in FIG. 2 have the same configuration and perform the same functions, and thus detailed description thereof will be omitted.

図28の周波数演算部201は、図2の周波数演算部7と同様にして、誤差データErrに従って適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック平均周波数信号Mavgに変換して出力する。   The frequency calculation unit 201 in FIG. 28 calculates an appropriate pixel clock frequency according to the error data Err in the same manner as the frequency calculation unit 7 in FIG. 2, converts this into a pixel clock average frequency signal Mavg, and outputs it.

また、周波数変調部202は、後述の周波数変調データ生成部203から供給される周波数変調データFMDataに従って、画素クロック平均周波数信号Mavgの変換を行うことにより、所望の周波数変調を行う画素クロック周波数指示信号Mnowを生成し、分周器4へ供給する。分周器4ではこの画素クロック周波数指示信号Mnowに従って高周波クロックVCLKを分周して画素クロックPCLKを生成するので、画素クロック平均周波数信号Mavgを変調することにより、画素クロックPCLKの周波数変調が行える。   Further, the frequency modulation unit 202 converts the pixel clock average frequency signal Mavg in accordance with frequency modulation data FMData supplied from a frequency modulation data generation unit 203 described later, thereby performing a pixel clock frequency instruction signal for performing desired frequency modulation. Mnow is generated and supplied to the frequency divider 4. The frequency divider 4 divides the high-frequency clock VCLK in accordance with the pixel clock frequency instruction signal Mnow to generate the pixel clock PCLK. Therefore, the frequency of the pixel clock PCLK can be modulated by modulating the pixel clock average frequency signal Mavg.

周波数変調データ生成部203は、第1の同期信号SPSYNCを原点とした走査位置(ここでは画素クロックPCLK数nで表す)に対応した周波数変調データFMDataを生成する。この周波数変調データFMDataは、走査位置nにおける走査速度V(n)に対応した画素クロック周波数であり、ここでは高周波クロックVCLKの分周値で表すしたM(n)と画素クロック平均周波数信号Mavgとの差である。   The frequency modulation data generation unit 203 generates frequency modulation data FMData corresponding to a scanning position (in this case, represented by the number of pixel clocks PCLK n) with the first synchronization signal SPSYNC as the origin. This frequency modulation data FMData is a pixel clock frequency corresponding to the scanning speed V (n) at the scanning position n, and here, M (n) represented by the frequency division value of the high frequency clock VCLK and the pixel clock average frequency signal Mavg. Is the difference.

図29は、走査位置nに対する走査速度V(n)(図29(a))と理想位置からのずれΔ(n)(同図(b))と周波数変調データFMData(n)(同図(c))の一例を示す図である。理想位置からのずれΔは、V(n)−Vavgの積分した値となる。走査速度の非線形性誤差は、走査光学系の精度や組付け誤差が主因となり決まるので、周波数変調データFMDataは、例えば装置の製造時に予め取得しておき、これを格納しておけばよい。周波数変調データの取得方法の一例を示す。まず一定の画素クロック周波数で走査を行い、各走査位置における理想位置からのずれΔを測定する。このずれΔの微分値が走査速度Vであるので、これより画素クロック周波数に換算し画素クロック平均周波数信号Mavgとの差分を求める。簡単には、所定の走査位置間(図29のΔn)の傾きを走査速度V’と近似し、この領域内ではその値からの換算値を周波数変調データとして用いる(図29の各図破線)。このようにすれば、簡便に周波数変調データを求めることができ、かつその領域間は同一データでいいので、データを格納するメモリ量も低減できる。また走査速度補正をより高精度に行いたい場合には、領域Δnを短くすれば良い。周波数変調データFMDataは、簡単には分周比Mの差分データΔMを求めればよい。画素クロック周波数指示信号Mnowへの変換は、画素クロック平均周波数信号Mavgに差分データΔMを加算することにより行える。   29 shows a scanning speed V (n) (FIG. 29A) with respect to the scanning position n, a deviation Δ (n) from the ideal position (FIG. 29B), and frequency modulation data FMData (n) (FIG. 29B). It is a figure which shows an example of c)). The deviation Δ from the ideal position is an integrated value of V (n) −Vavg. Since the non-linearity error of the scanning speed is mainly determined by the accuracy of the scanning optical system and the assembly error, the frequency modulation data FMData may be acquired in advance, for example, when the apparatus is manufactured and stored. An example of the acquisition method of frequency modulation data is shown. First, scanning is performed at a constant pixel clock frequency, and a deviation Δ from the ideal position at each scanning position is measured. Since the differential value of the deviation Δ is the scanning speed V, it is converted into the pixel clock frequency from this, and the difference from the pixel clock average frequency signal Mavg is obtained. Briefly, the inclination between predetermined scanning positions (Δn in FIG. 29) is approximated to the scanning speed V ′, and a converted value from this value is used as frequency modulation data in this region (broken lines in FIG. 29). . In this way, frequency modulation data can be easily obtained, and the same data can be used between the areas, so that the amount of memory for storing data can also be reduced. If it is desired to correct the scanning speed with higher accuracy, the region Δn may be shortened. For the frequency modulation data FMData, the difference data ΔM of the frequency division ratio M can be obtained simply. Conversion to the pixel clock frequency instruction signal Mnow can be performed by adding the difference data ΔM to the pixel clock average frequency signal Mavg.

また、画素クロックの周波数変調をより高精度に行うため、周波数変調データは分周比Mだけでなく、その小数部も含むようにするとよい。この小数部の処理は前述と同様にすればよい。すなわち図5におけるM値とC値、あるいは図8におけるM値とF値である。上記のように周波数変調を領域に分けて行う場合は、領域長ΔnをNa(Na=2^a、a:2進数表記小数部の桁数)の整数倍(1以上)とすると処理が簡便となり、より好適である。以下の詳細説明では、周波数変調データFMDataを整数部ΔM及びa桁の小数部ΔFで扱う場合について説明する。   Further, in order to perform the frequency modulation of the pixel clock with higher accuracy, the frequency modulation data may include not only the frequency division ratio M but also its decimal part. The processing of the decimal part may be performed in the same manner as described above. That is, the M value and C value in FIG. 5, or the M value and F value in FIG. As described above, when frequency modulation is divided into regions, the processing is simple if the region length Δn is an integral multiple (1 or more) of Na (Na = 2 ^ a, a: number of decimal digits in binary notation). It is more suitable. In the following detailed description, the case where the frequency modulation data FMData is handled by the integer part ΔM and the a-digit decimal part ΔF will be described.

次に、画素クロック生成部の第3の構成例の各部詳細を説明する。周波数演算部201は、図8と同様の構成を適用する(図示省略)。但し、カウンタ30、変換部31と加算部32は、後述する周波数変調部202と同等の機能を持つので共通化し、周波数演算部201からは削除するものとする。よって、選択部28の出力Mと選択部29の出力Fを画素クロック平均周波数信号Mavgとして出力する。   Next, details of each part of the third configuration example of the pixel clock generation unit will be described. The frequency calculation unit 201 applies the same configuration as in FIG. 8 (not shown). However, the counter 30, the conversion unit 31, and the addition unit 32 have the same functions as the frequency modulation unit 202 described later, and thus are shared and deleted from the frequency calculation unit 201. Therefore, the output M of the selection unit 28 and the output F of the selection unit 29 are output as the pixel clock average frequency signal Mavg.

図30は、周波数変調部202の詳細構成例を示す図である。図30の周波数変調部202は、画素クロック平均周波数信号Mavg(M、F)と周波数変調データFMData(ΔM、ΔF)とを加算した周波数データ(M’、F’)を画素クロック周波数指示信号Mnowに変換する。ここで、ΔMは正負の数であり、ΔFは正数である。すなわち、加算部211は、FとΔFを加算してF’を得る。このとき桁上がりがあればCOを出力する。また、加算部210は、MとΔMと桁上がり信号COとを加算してM’を得る。カウンタ212、変換部213及び加算部214は、図8のカウンタ30、変換部31及び加算部32とそれぞれ同等の機能を果たし、M’とF’を画素クロック周波数指示信号Mnowに変換する。前述と同様の動作であるので、詳細説明は省略する。   FIG. 30 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the frequency modulation unit 202. The frequency modulation unit 202 in FIG. 30 uses the pixel clock frequency indication signal Mnow as frequency data (M ′, F ′) obtained by adding the pixel clock average frequency signal Mavg (M, F) and the frequency modulation data FMData (ΔM, ΔF). Convert to Here, ΔM is a positive / negative number, and ΔF is a positive number. That is, the adding unit 211 adds F and ΔF to obtain F ′. At this time, if there is a carry, CO is output. The adding unit 210 adds M, ΔM, and the carry signal CO to obtain M ′. The counter 212, the conversion unit 213, and the addition unit 214 perform the same functions as the counter 30, the conversion unit 31, and the addition unit 32 of FIG. 8, respectively, and convert M 'and F' into a pixel clock frequency instruction signal Mnow. Since the operation is the same as described above, detailed description thereof is omitted.

図31は、周波数変調データ生成部203の詳細構成例を示す図である。図31の周波数変調データ格納部220は、走査ライン中の各領域に対応する周波数変調データFMDataを、各領域番号をアドレスとして格納しておくメモリであり、供給されるアドレス信号に対応したデータを出力する。格納するデータは上述のようにして予め求められている。このデータは装置内の他の格納部に保存しておき、装置の立ち上げ時等にロードするようにしても良い。また、周波数変調制御部221は、走査ライン中の領域番号を演算しアドレス信号を生成する。すなわち、同期信号SPSYNCの入力によりアドレスを0クリアし、画素クロックPCLKをカウントして、領域長Δnに達する毎にアドレス信号をインクリメントしていく。なお、同期信号SPSYNCの代わりに検出パルスSPplsを入力するようにしても良い。また、各領域の領域長を予め設定しておき、それぞれの領域長に達する毎にアドレスをインクリメントするようにしておけば、周波数変化量に応じて領域長を変えることができ、格納メモリ量の低減と周波数補正精度向上との両立を果たせる。   FIG. 31 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the frequency modulation data generation unit 203. The frequency modulation data storage unit 220 in FIG. 31 is a memory that stores frequency modulation data FMData corresponding to each area in the scan line with each area number as an address, and stores data corresponding to the supplied address signal. Output. The data to be stored is obtained in advance as described above. This data may be stored in another storage unit in the apparatus and loaded when the apparatus is started up. Further, the frequency modulation control unit 221 calculates an area number in the scanning line and generates an address signal. That is, the address is cleared to 0 by the input of the synchronization signal SPSYNC, the pixel clock PCLK is counted, and the address signal is incremented every time the area length Δn is reached. Note that the detection pulse SPpls may be input instead of the synchronization signal SPSYNC. Also, if the area length of each area is set in advance and the address is incremented every time the area length is reached, the area length can be changed according to the amount of frequency change, and the amount of storage memory can be reduced. Both reduction and improved frequency correction accuracy can be achieved.

ところで、走査速度または画素クロック周波数を変更すると、周波数変調データはこれに比例して変更する必要がある。例えば走査速度(ポリゴン回転速度)を変えずに、画素クロック周波数を変化させ画素密度を変更する場合、予め求めておいた周波数変調データを、変更する倍率に応じて比例して変更すればよい。つまり、例えば周波数変調データを、算出する際の画素クロック周波数を1/2倍して画素密度を1/2にする場合、算出時の周波数変調データを1/2倍したデータを周波数変調データ格納部220に格納するようにすればよい。   By the way, if the scanning speed or the pixel clock frequency is changed, the frequency modulation data needs to be changed in proportion thereto. For example, when changing the pixel density by changing the pixel clock frequency without changing the scanning speed (polygon rotation speed), the frequency modulation data obtained in advance may be changed in proportion to the magnification to be changed. That is, for example, when frequency modulation data is calculated by halving the pixel clock frequency at the time of calculation to halve the pixel density, the data obtained by halving the frequency modulation data at the time of calculation is stored as frequency modulation data It may be stored in the unit 220.

この画素クロック生成部の第3の構成例によれば、第1の構成例の効果に加え、非線形性誤差をも補正した高精度な画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。また、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なるなど非線形性誤差が走査ライン毎の周期性を持つ場合、予め各々の面毎に対応した周波数変調データを取得し、走査時にはその面に対応した周波数変調データを用いるようにすればよい。   According to the third configuration example of the pixel clock generation unit, in addition to the effects of the first configuration example, it is possible to generate a high-accuracy pixel clock in which a nonlinear error is also corrected. Further, when this pixel clock generation unit is applied to an image forming apparatus, an image is formed on the basis of a pixel clock in which a scanning speed error is corrected with high accuracy, so that a high quality image can be obtained. Also, if the nonlinearity error has periodicity for each scanning line, such as the scanning speed nonlinearity error differs for each surface of the polygon mirror, frequency modulation data corresponding to each surface is acquired in advance, and that surface is scanned during scanning. The frequency modulation data corresponding to the above may be used.

図32はこのような場合に好適な周波数データ生成部の別の構成例を示す図である。図32において、周波数変調制御部221は、図31と同様に走査ライン中の領域番号を演算しアドレス信号を生成する。周波数変調データ格納メモリ223(1)〜(Nf)は、ポリゴンミラーの面数をNfとした時に、各面に対応し、走査ライン中の各領域に対応する周波数変調データFMDataを、各領域番号をアドレスとして格納しておくメモリであり、供給されるアドレス信号に対応したデータを出力する。ここで、どの面に対応するメモリが有効に選択されるかはメモリ選択信号によって選択される。メモリ選択信号生成部222は、周波数演算部201から出力される面選択信号FNoをメモリ選択信号に変換し出力する。ここで面選択信号FNoは相対的な面番号を示すものであり、メモリ選択信号は絶対的な面番号に対応しているので、ここでその対応付けを行う。   FIG. 32 is a diagram showing another configuration example of the frequency data generation unit suitable for such a case. In FIG. 32, the frequency modulation control unit 221 calculates an area number in the scan line and generates an address signal, as in FIG. The frequency modulation data storage memories 223 (1) to (Nf) store the frequency modulation data FMData corresponding to each area and each area in the scanning line with each area number when the number of polygon mirror faces is Nf. Is stored as an address, and data corresponding to the supplied address signal is output. Here, the memory corresponding to which surface is effectively selected is selected by a memory selection signal. The memory selection signal generation unit 222 converts the surface selection signal FNo output from the frequency calculation unit 201 into a memory selection signal and outputs it. Here, the surface selection signal FNo indicates a relative surface number, and the memory selection signal corresponds to an absolute surface number.

この対応付けの方法の一例を示す。周波数変調データの取得時に、まず一定の画素クロック周波数で(周波数制御を行わずに)走査を行い、各面毎に各走査位置における理想位置からのずれΔを測定するが、このとき各面毎走査速度が異なるので比較部5の出力Lerrは各面毎固有であり異なった値をとる。通常、少なくともその誤差Lerrの順列から各面の絶対的な面番号は特定できる。よって、この各面毎の誤差Lerrも理想位置からのずれΔから算出した周波数変調データを格納したメモリ番号に対応して格納しておく。次に通常動作時には、ポリゴンミラーの回転が安定した後、一定の画素クロック周波数で(周波数制御を行わずに)走査を行い、面選択信号FNoと誤差Lerrを対応付けて取得し、その計測した誤差Lerrの並びと格納しておいた誤差Lerrの並びとを一致させることにより、面選択信号FNoとメモリ番号が対応付けられることになる。その後、画素クロック周波数制御動作を行うようにすればよい。なお、誤差Lerrの複数ライン分の平均を使用することにより確度を向上できる。このようにすれば、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なっていても、各々の非線形性誤差に応じた画素クロック周波数補正を行えるので、より高精度な画素クロックが生成できる。   An example of this association method is shown. When acquiring frequency modulation data, first, scanning is performed at a constant pixel clock frequency (without frequency control), and a deviation Δ from the ideal position at each scanning position is measured for each surface. Since the scanning speed is different, the output Lerr of the comparison unit 5 is unique for each surface and takes different values. Usually, the absolute surface number of each surface can be specified from at least the permutation of the error Lerr. Therefore, the error Lerr for each surface is also stored corresponding to the memory number storing the frequency modulation data calculated from the deviation Δ from the ideal position. Next, during normal operation, after the rotation of the polygon mirror is stabilized, scanning is performed at a constant pixel clock frequency (without frequency control), and the surface selection signal FNo and the error Lerr are obtained in association with each other and measured. By matching the error Lerr sequence with the stored error Lerr sequence, the surface selection signal FNo and the memory number are associated with each other. Thereafter, a pixel clock frequency control operation may be performed. The accuracy can be improved by using the average of the error Lerr for a plurality of lines. In this way, even if the non-linearity error of the scanning speed differs for each surface of the polygon mirror, the pixel clock frequency correction corresponding to each non-linearity error can be performed, so that a more accurate pixel clock can be generated.

次に、画素クロック生成部の別の構成例を説明する。図33は画素クロック生成部の第4の構成例を示す図である。図33の画素クロック生成部は、図1、図22、図24の画像形成装置のそれぞれの画素クロック生成部として適用できる。図33において、図12と同一図番を付したブロックは同様の構成で、同様の機能を果たすので、詳細説明は省略する。図33の周波数演算部231は、図12の周波数演算部57と同様にして、誤差データErrに従って適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック平均周波数信号Mavgに変換して出力する。周波数変調部232及び周波数変調データ生成部233は、図28の周波数変調部202及び周波数変調データ生成部203と同様の機能を果たし、同様の構成で適用できるので、詳細説明は省略する。但し本例では、画素クロックPCLKの代わりにクロックGCLKを基準に動作し、セットパルスSetをカウントすることにより走査位置(n)を計数する。もちろん、画素クロックPCLKを基準に動作させても良い。この画素クロック生成部の第4の構成例によれば、第2の構成例の効果に加え、非線形性誤差をも補正した高精度な画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。   Next, another configuration example of the pixel clock generation unit will be described. FIG. 33 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the pixel clock generation unit. The pixel clock generation unit of FIG. 33 can be applied as each pixel clock generation unit of the image forming apparatus of FIGS. In FIG. 33, blocks denoted by the same reference numerals as those in FIG. 12 have the same configuration and perform the same functions, and thus detailed description thereof is omitted. The frequency calculation unit 231 in FIG. 33 calculates an appropriate pixel clock frequency according to the error data Err in the same manner as the frequency calculation unit 57 in FIG. 12, converts this into a pixel clock average frequency signal Mavg, and outputs it. The frequency modulation unit 232 and the frequency modulation data generation unit 233 perform the same functions as those of the frequency modulation unit 202 and the frequency modulation data generation unit 203 in FIG. However, in this example, the scanning position (n) is counted by operating based on the clock GCLK instead of the pixel clock PCLK and counting the set pulse Set. Of course, the operation may be performed based on the pixel clock PCLK. According to the fourth configuration example of the pixel clock generation unit, in addition to the effects of the second configuration example, it is possible to generate a high-accuracy pixel clock in which nonlinear errors are also corrected. Further, when this pixel clock generation unit is applied to an image forming apparatus, an image is formed on the basis of a pixel clock in which a scanning speed error is corrected with high accuracy, so that a high quality image can be obtained.

以上説明したように、本発明の第4の実施形態によれば、前述した従来技術の問題点に示した(1)〜(5)の走査速度誤差を高精度に補正する画素クロックを生成することができる。この画素クロックを基準にして、以下に説明する変調データ生成部により画像データを変調した変調データを生成し、レーザ駆動部を介して半導体レーザを駆動することにより、走査速度の誤差をも高精度に補正した高品位な画像を形成できる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the pixel clock for correcting the scanning speed errors (1) to (5) shown in the above-mentioned problems of the prior art with high accuracy is generated. be able to. With this pixel clock as a reference, modulation data generated by modulating the image data is generated by the modulation data generation unit described below, and the semiconductor laser is driven via the laser drive unit, so that even scanning speed errors can be accurately detected. It is possible to form a high-quality image corrected to the above.

また、図34は、変調データ生成部119の構成例を示す図である。図34の変調データ生成部119は、濃度データDdenと位相データDphからなる画像データから半導体レーザを駆動するための変調データを生成する。この変調は1ドットのパルス幅を変調するPWM変調であり、濃度データがパルス幅を、位相データがドット中のパルス位置を示す。図34の変調データ生成部は、図12、22、24、33の画像形成装置の変調データ生成部として適用すると好適である。   FIG. 34 is a diagram illustrating a configuration example of the modulation data generation unit 119. The modulation data generation unit 119 in FIG. 34 generates modulation data for driving the semiconductor laser from image data composed of density data Dden and phase data Dph. This modulation is PWM modulation that modulates the pulse width of one dot. Density data indicates the pulse width, and phase data indicates the pulse position in the dot. The modulation data generation unit of FIG. 34 is preferably applied as the modulation data generation unit of the image forming apparatus of FIGS.

図34において、データ変換部301は、濃度データDdenをPWM変調パルス幅データDoutに変換するものである。上述してきたように1ドットの幅つまり画素クロックPCLKの1周期は高周波多相クロックVCLK0〜15の位相差Tvを単位とするM値で表され、目標の画素クロック周波数がMtargetで定められているとする。このとき濃度データDdenの最大値をdmaxとすると(例えば濃度データが4ビットで表されるとすると最大値dmax=15)、Dout=Mtarget*Dden/dmaxなる演算をして変換データDoutを得る。この変換は1ドット毎演算をして求めてもよいが、予め濃度データに対応する変換データを定めた変換データ表LUT(Look Up Table)を変換データ生成部307により生成しておき、これをデータ変換部301に供給して、この変換データに従って変換するようにしておけばよい。あるいは、変換データ生成部307は、別途求めた変換データを格納するものであっても良い。図35(a)はこの変換データの一例を示す図である。また、データ変換部301は、濃度データが0であるときにDzeroをHに、濃度データがフル濃度(dmax)であるときにDfullをHとする信号を生成する。実際は走査速度の変動により、画素クロックPCLK周波数はその都度制御されており、そのときの画素クロック周波数はMtragetと一致しないこともある。その場合はその差分を補正データとして供給し、データ補正部302により、その差分を補正し、補正したPWM変調データDpwmを生成する。また、画素クロック周波数を1ライン中に周波数変調し、走査速度の非線形誤差を補正する図33の画素クロック生成部を用いる場合は、周波数変調データFMDataを補正データとして供給すると、画素クロックの周波数変調に応じた補正が行われる。詳細な構成及び動作は後述する。また、画素クロックのMtargetとの差が微小な場合、一般にフル濃度での微小な差は画像としてほとんど差異はないので、簡便のためデータ補正部302を省略しても良い。   In FIG. 34, a data converter 301 converts density data Dden into PWM modulation pulse width data Dout. As described above, the width of one dot, that is, one cycle of the pixel clock PCLK is represented by an M value in units of the phase difference Tv between the high-frequency multiphase clocks VCLK0 to VCLK, and the target pixel clock frequency is determined by Mtarget. And At this time, assuming that the maximum value of the density data Dden is dmax (for example, if the density data is represented by 4 bits, the maximum value dmax = 15), the conversion data Dout is obtained by calculating Dout = Mtarget * Dden / dmax. This conversion may be obtained by calculation for each dot. However, the conversion data generation unit 307 generates a conversion data table LUT (Look Up Table) in which conversion data corresponding to density data is determined in advance. The data may be supplied to the data conversion unit 301 and converted according to the converted data. Alternatively, the conversion data generation unit 307 may store separately obtained conversion data. FIG. 35A shows an example of the converted data. Further, the data conversion unit 301 generates a signal that sets Dzero to H when the density data is 0, and sets Dfull to H when the density data is full density (dmax). Actually, the pixel clock PCLK frequency is controlled each time due to fluctuations in scanning speed, and the pixel clock frequency at that time may not coincide with Mtget. In that case, the difference is supplied as correction data, and the data correction unit 302 corrects the difference to generate corrected PWM modulation data Dpwm. In addition, when the pixel clock generation unit shown in FIG. 33 that modulates the pixel clock frequency in one line and corrects the nonlinear error of the scanning speed is used, if the frequency modulation data FMData is supplied as correction data, the frequency modulation of the pixel clock is performed. Correction according to is performed. Detailed configuration and operation will be described later. In addition, when the difference from the pixel clock Mtarget is very small, generally there is almost no difference in the full density as an image, and therefore the data correction unit 302 may be omitted for the sake of simplicity.

遅延部303は、位相データDphをデータ変換部301及びデータ補正部302の演算時間分だけ遅延させるものであり、PWM変調データDpwmと供給する時間を一致させる。またDfull及びDzero信号も遅延調整がなされて出力されているものとする。   The delay unit 303 delays the phase data Dph by the calculation time of the data conversion unit 301 and the data correction unit 302, and makes the supply time coincide with the PWM modulation data Dpwm. It is also assumed that the Dfull and Dzero signals are output after being adjusted for delay.

エッジ時刻演算部304は、PWM変調データDpwm、フル濃度信号Dfull、ゼロ濃度信号Dzeroおよび位相データDphに従い、また画素クロック生成部より供給される画素クロックPCLKの立ち上がり時刻情報などを表すPCLKデータを基準として、変調データの立ち上がり時刻情報WPS及び立下り時刻情報WPRを後述する演算により生成するものである。   The edge time calculation unit 304 is based on PWM modulation data Dpwm, full density signal Dfull, zero density signal Dzero, and phase data Dph, and is based on PCLK data representing rise time information of the pixel clock PCLK supplied from the pixel clock generation unit As described above, the rising time information WPS and the falling time information WPR of the modulation data are generated by a calculation described later.

Set/Rstパルス生成部305は、変調データの立ち上がり及び立下り時刻情報WPS、WPRからセットパルスWPSpls、リセットパルスWPRpls及びその位相情報WPSqp、WPRqpを生成するものである。   The Set / Rst pulse generation unit 305 generates a set pulse WPSpls, a reset pulse WPRpls, and phase information WPSqp, WPRqp from the rising and falling time information WPS, WPR of the modulation data.

変調データ出力部306は、セットパルスWPSpls、リセットパルスWPRpls及びその位相情報WPSqp、WPRqpから変調データパルスを生成し出力するものである。   The modulation data output unit 306 generates and outputs a modulation data pulse from the set pulse WPSpls, the reset pulse WPRpls, and the phase information WPSqp, WPRqp.

次に、図34の各部の詳細構成及び動作を説明する。図36は、データ補正部302の一例を示す図である。図36のデータ補正部302は、目標画素クロック周波数Mtargetと現在の画素クロック周波数Mとの差分をΔMとした時、Dpwm=Dout(1+ΔM/Mtarget)なる演算を行ってデータの補正を行う。なお、前述したように周波数変調データFMData(またはその上位一部のデータ)を差分データに加算してもよい。データ補正部302において、まず割算器310はΔM÷Mtargetの演算を行う。なお、通常、高速な割算器を構成するのは困難なので、Mtargetの逆数を与え、ΔM×1/Mtargetの演算を行う掛算器としてもよい。また、掛算器311は、入力したPWM変調データDoutに割算器310の出力を掛け、Dout・ΔM/Mtargetを求める掛算器である。また、遅延部312は、掛算器311の演算時間分PWM変調データDoutを遅延させる。また、加算器313は、遅延部312出力と掛算器311出力とを加算し、補正したPWM変調データDpwm(==Dout(1+ΔM/Mtarget))を出力する。   Next, the detailed configuration and operation of each unit in FIG. 34 will be described. FIG. 36 is a diagram illustrating an example of the data correction unit 302. The data correction unit 302 in FIG. 36 corrects data by performing an operation of Dpwm = Dout (1 + ΔM / Mtarget), where ΔM is a difference between the target pixel clock frequency Mtarget and the current pixel clock frequency M. Note that, as described above, the frequency modulation data FMData (or the upper part of the data) may be added to the difference data. In the data correction unit 302, the divider 310 first calculates ΔM ÷ Mtarget. In general, since it is difficult to configure a high-speed divider, a multiplier that performs an operation of ΔM × 1 / Mtarget by giving an inverse number of Mtarget may be used. The multiplier 311 is a multiplier that multiplies the input PWM modulation data Dout by the output of the divider 310 to obtain Dout · ΔM / Mtarget. The delay unit 312 delays the PWM modulation data Dout by the calculation time of the multiplier 311. The adder 313 adds the output of the delay unit 312 and the output of the multiplier 311 and outputs the corrected PWM modulation data Dpwm (== Dout (1 + ΔM / Mtarget)).

図37は、エッジ時刻演算部304で行なう演算を表す表を示す図であり、図38は、演算の一例を示す信号波形図である。いまの例では、画素クロックPCLKの立ち上がり時刻情報などを表すPCLKデータとして、内部動作クロックGCLKを基準に生成されたデータであり、画素クロックの立ち上がりを表すセットパルスPCKsetとその位相情報setph、セットパルスPCKset立ち上がりエッジを起点としその画素クロックの中心位置を表すデータcentpos、及びセットパルスPCKset立ち上がりエッジを起点とし次の画素クロックの立ち上がり位置を表すデータnextposと、からなる情報が供給されている。   FIG. 37 is a diagram illustrating a table representing the calculation performed by the edge time calculation unit 304, and FIG. 38 is a signal waveform diagram illustrating an example of the calculation. In the present example, the PCLK data representing the rise time information of the pixel clock PCLK is data generated based on the internal operation clock GCLK, and the set pulse PCKset representing the rise of the pixel clock, its phase information setph, and the set pulse. Information consisting of data centpos indicating the center position of the pixel clock starting from the rising edge of PCKset and data nextpos indicating the rising position of the next pixel clock starting from the rising edge of the set pulse PCKset is supplied.

そのドットがフル濃度のドットであるかを示すフル濃度信号Dfull(Hがフル濃度時)、そのドットがゼロ濃度(つまり白ドット)のドットであるかを示すゼロ濃度信号Dzero(Hがゼロ濃度時)、位相データDph(ここでは左/右/中の3つのドット位相状態があるものとする)と、前ドットが点灯状態で終わっているか否かを示す信号prev’の各状態(S1〜S10)に応じて、変調データの立ち上がり時刻情報WPS及び立下り時刻情報WPRと前ドット立下り時刻情報prevRSTと、当該ドットが点灯状態で終わるか否かを示す信号prev(次ドットでのprev’になる)が図37に示すように生成される。ここで、Xは、その信号の状態が何であっても良いという意味であり、WPS等の欄に示す”−”はそのドットでは有効データではないことを表す。一例を説明すると、フル濃度信号Dfull=Hの時は、他の信号がどの状態であってもprev=Hとし、prev’=LであればWPS=setphを代入し出力する。このとき他の情報は有効データではない。   A full density signal Dfull (when H is full density) indicating whether the dot is a full density dot, or a zero density signal Dzero (H is zero density) indicating whether the dot is a zero density (ie, white dot) dot ), Phase data Dph (here, it is assumed that there are three dot phase states of left / right / middle) and each state (S1 to S1) of whether or not the previous dot ends in the lighting state. In response to S10), the modulation data rise time information WPS, fall time information WPR, previous dot fall time information prevRST, and a signal prev (prev ′ at the next dot) indicating whether or not the dot ends in the lighting state. Is generated as shown in FIG. Here, X means that the state of the signal may be anything, and “-” shown in the column of WPS or the like indicates that the dot is not valid data. For example, when the full density signal Dfull = H, prev = H is set regardless of the state of other signals. When prev ′ = L, WPS = setph is substituted and output. At this time, other information is not valid data.

図38に基づき、さらに演算例を説明する。ここではDpwm=fullの時、Dfull=Hを示し、Dpwm=zeroの時、Dzero=Hであり、その他は変調データの値を記す。まず、(1)のドットサイクルでは、Dpwm=d0であり(つまりDfull=L、Dzero=L)、Dph=左、またprev’=Lであるので、図37のS5の状態であるので、WPS=setph、WPR=setph+d0、prevRST=無効、prev=Lとなる。図中、各時刻情報を矢印で記し、記入の無いサイクルで無効を表す。
以降、ドットサイクル(2)では、S7の状態であるので、WPS=n1−d1、WPR,prevRST=無効、prev=H
ドットサイクル(3)では、状態S4で、prevRST=setph、他無効、prev=L
と演算される(以降サイクルの記述は省略)。
Based on FIG. 38, further calculation examples will be described. Here, when Dpwm = full, Dfull = H is indicated, when Dpwm = zero, Dzero = H, and other values indicate values of modulation data. First, in the dot cycle of (1), Dpwm = d0 (that is, Dfull = L, Dzero = L), Dph = left, and prev ′ = L, so that the state of S5 in FIG. = Setph, WPR = setph + d0, prevRST = invalid, prev = L. In the figure, each time information is indicated by an arrow, and invalidity is indicated by a cycle without entry.
Thereafter, since the dot cycle (2) is in the state of S7, WPS = n1-d1, WPR, prevRST = invalid, prev = H
In the dot cycle (3), in state S4, prevRST = setph, other invalid, prev = L
(The description of the cycle is omitted).

また、(k)PCLK及び(l)WrPLSは、説明のため、画素クロックと変調データを実時間で表したものである。   Further, (k) PCLK and (l) WrPLS represent the pixel clock and modulation data in real time for explanation.

次に、Set/Rstパルス生成部305は、変調データの立ち上がり時刻情報WPSが、GCLKのカウント数WPScntと位相情報WPSqpに分けられ(具体的には、例えば、下位6ビットが位相情報、それ以上がカウント数を示す)、PCKsetパルスをGCLKのカウント数WPScnt分遅延させたパルスをセットパルスWPSplsとして出力し、その出力に合わせて位相情報WPSqpも出力する。また同様に、prevRST時刻情報が無効であれば、変調データの立ち下がり時刻情報WPRをGCLKのカウント数WPRcntと位相情報WPRqpに分け、CKsetパルスをWPRcnt分遅延させたパルスをリセットパルスWPRplsとして出力し、合わせて位相情報WPRqpを出力する。prevRST時刻情報が有効であれば、その前にPCKsetパルスと同一サイクルでリセットパルスWPRplsと位相情報setphを出力し、続いて変調データの立ち下がり時刻情報WPRに基づいた生成を行う。   Next, the Set / Rst pulse generation unit 305 divides the rise time information WPS of the modulation data into the GCLK count number WPScnt and the phase information WPSqp (specifically, for example, the lower 6 bits are the phase information and more) Indicates a count number), a pulse obtained by delaying the PCKset pulse by the GCLK count number WPScnt is output as a set pulse WPSpls, and phase information WPSqp is also output in accordance with the output. Similarly, if the prevRST time information is invalid, the falling time information WPR of the modulation data is divided into the GCLK count number WPRcnt and the phase information WPRqp, and a pulse obtained by delaying the CKset pulse by WPRcnt is output as the reset pulse WPRpls. In addition, phase information WPRqp is output. If the prevRST time information is valid, the reset pulse WPRpls and the phase information setph are output in the same cycle as the PCKset pulse before that, and then the generation based on the falling time information WPR of the modulation data is performed.

図39は変調データ出力部306の構成例を示す図である。図39において、遅延部320は、多相クロックVCLK0〜15を基準として、Set/Rstパルス生成部305から供給されるWPSplsを位相情報WPSqpに従って遅延させたパルスSを出力するものであり、また、GCLKサイクル中の期間QTを特定するためクロックGCLKも入力する。あるいは期間を示す期間信号QTを入力しても良い(この場合は高周波クロック生成部51でこのQT信号を生成する)。つまり、パルスSはWPSplsをWPSqp・Tvだけ遅延させたパルスとなる。また、遅延部321は、同様に、多相クロックVCLK0〜15を基準として、Set/Rstパルス生成部305から供給されるWPRplsを位相情報WPRqpに従って遅延させたパルスRを出力するものであり、パルスRはWPRplsをWPRqp・Tvだけ遅延させたパルスとなる。SR−F/F322は、パルスSの立ち上がりでセット「H」し、パルスRの立ち上がりでリセット「L」した変調データWrPLSを出力するSet−Resetフリップフロップである。   FIG. 39 is a diagram illustrating a configuration example of the modulation data output unit 306. In FIG. 39, a delay unit 320 outputs a pulse S obtained by delaying WPSpls supplied from the Set / Rst pulse generation unit 305 according to phase information WPSqp with reference to the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15. A clock GCLK is also input to specify the period QT in the GCLK cycle. Alternatively, a period signal QT indicating a period may be input (in this case, the high-frequency clock generation unit 51 generates this QT signal). That is, the pulse S is a pulse obtained by delaying WPSpls by WPSqp · Tv. Similarly, the delay unit 321 outputs a pulse R obtained by delaying WPRpls supplied from the Set / Rst pulse generation unit 305 in accordance with the phase information WPRqp with reference to the multiphase clocks VCLK0 to VCLK15. R is a pulse obtained by delaying WPRpls by WPRqp · Tv. The SR-F / F 322 is a Set-Reset flip-flop that outputs the modulation data WrPLS that is set “H” at the rising edge of the pulse S and reset “L” at the rising edge of the pulse R.

このように、フル濃度信号Dfullを適用することにより、目標画素クロック周波数Mtargetが現在の画素クロック周波数Mと一致しなくても、例えばDpwm=M−1となっても、パルスが欠けることなくフル濃度のパルスが生成できる。よって、現在の画素クロック周波数を補正データとして供給しなくても良いので、簡便な構成となり、また高速化にも対応できる。   In this way, by applying the full density signal Dfull, even if the target pixel clock frequency Mtarget does not match the current pixel clock frequency M, for example, Dpwm = M−1, the pulse is not lost. Concentration pulses can be generated. Therefore, it is not necessary to supply the current pixel clock frequency as correction data, so that the configuration is simple and the speed can be increased.

また、通常、画像形成装置には所望の濃度データが忠実に実際の画像濃度として再現できるように、その装置に依存した階調非線形性を補正するため、濃度データを一般にガンマ補正と呼ばれる補正がなされる。このガンマ補正を図34のデータ変換部で同時に行うようにしても良い。つまり、変換データを図35(b)の曲線に示すように、フル濃度dmaxが目標画素クロック周波数Mtargetとなるようなガンマ補正データを変換データとして格納しておくようにすればよい。このようにすれば、回路規模の縮小ができる。   Also, in general, in order to correct the tone non-linearity depending on the image forming apparatus so that the desired density data can be faithfully reproduced as the actual image density, the density data is generally corrected by a so-called gamma correction. Made. This gamma correction may be performed simultaneously by the data converter shown in FIG. That is, as shown in the curve of FIG. 35B, the conversion data may be stored as conversion data such that the full density dmax becomes the target pixel clock frequency Mtarget. In this way, the circuit scale can be reduced.

以上説明したように、本実施形態の変調データ生成部とすれば、パルス幅変調分解能を向上させても回路は煩雑になることも無く回路規模が増大することなく簡便な構成で実現できるため、分解能の高いパルス幅変調を行った変調データを生成でき、さらには走査速度の変動があってもその誤差を高精度に追従した画素クロックに基づいて生成しているので、高品質な画像が得られる。また、走査速度の非線形性誤差に応じた画素クロック周波数補正を行ってもその画素クロックの周波数変動に応じた補正がなされるので、走査速度の非線形誤差に拘わらず所望の濃度データに対して忠実な階調の画像が得られる。   As described above, the modulation data generation unit of the present embodiment can be realized with a simple configuration without increasing the circuit scale without increasing the circuit scale even if the pulse width modulation resolution is improved. Modulated data with pulse width modulation with high resolution can be generated, and even if there is a change in scanning speed, the error is generated based on a pixel clock that accurately follows the error, so a high-quality image can be obtained. It is done. Further, even if the pixel clock frequency correction corresponding to the non-linearity error of the scanning speed is performed, the correction corresponding to the frequency variation of the pixel clock is performed, so that it is faithful to the desired density data regardless of the non-linear error of the scanning speed. An image with a smooth gradation can be obtained.

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機などに利用可能である。
The present invention can be used in laser printers, digital copying machines, and the like.

本発明の画像形成装置の第1の実施形態の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of a first embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 画素クロック生成部の第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of a pixel clock generation part. 図2の画素クロック生成部における信号の一例を示すタイミング図である。FIG. 3 is a timing diagram illustrating an example of signals in a pixel clock generation unit in FIG. 2. 比較部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a comparison part. 周波数演算部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a frequency calculating part. 演算制御部が信号を出力する手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure in which a calculation control part outputs a signal. 第1の実施形態の制御方法による引き込み過程の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the drawing-in process by the control method of a 1st embodiment. 周波数演算部の別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of a frequency calculating part. フィルタ特性の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a filter characteristic. 伝達関数H(z)を実現するフィルタの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the filter which implement | achieves the transfer function H (z). 変調データ生成部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a modulation data generation part. 画素クロック生成部の第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of a pixel clock generation part. 高周波クロック生成部で生成される各クロックのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of each clock produced | generated by the high frequency clock production | generation part. 高周波クロック生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a high frequency clock generation part. 計数部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a counting part. 画素クロック出力部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a pixel clock output part. 計数部および画素クロック出力部の各信号のタイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing of each signal of a counting part and a pixel clock output part. 比較部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a comparison part. 比較部の各信号のタイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing of each signal of a comparison part. 変調データ生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a modulation data generation part. 変調データ生成部の各信号のタイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing of each signal of a modulation data generation part. 本発明の画像形成装置の第2の実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 2nd Embodiment of the image forming apparatus of this invention. フォトディテクタからの同期信号のタイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing of the synchronizing signal from a photodetector. 本発明の画像形成装置の第3の実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 3rd Embodiment of the image forming apparatus of this invention. 各走査光学系における操作時間に対する走査幅の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the scanning width with respect to the operation time in each scanning optical system. 従来例による画像形成装置の一般的な概略構成図である。It is a general schematic block diagram of the image forming apparatus by a prior art example. 1ライン中の走査速度の非線形性誤差の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the nonlinearity error of the scanning speed in 1 line. 画素クロック生成部の第3の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd structural example of a pixel clock generation part. 走査位置nに対する走査速度V(n)と理想位置からのずれΔ(n)と周波数変調データFMData(n)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of scanning speed V (n) with respect to scanning position n, deviation (n) from ideal position, and frequency modulation data FMData (n). 周波数変調部の詳細構成例を示す図である。It is a figure which shows the detailed structural example of a frequency modulation part. 周波数変調データ生成部の詳細構成例を示す図である。It is a figure which shows the detailed structural example of a frequency modulation data generation part. 周波数データ生成部の別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of a frequency data generation part. 画素クロック生成部の第4の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 4th structural example of a pixel clock generation part. 変調データ生成部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a modulation data generation part. 変換データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of conversion data. データ補正部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a data correction part. エッジ時刻演算部で行なう演算を表す表を示す図である。It is a figure which shows the table | surface showing the calculation performed by an edge time calculating part. 演算の一例を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows an example of a calculation. 変調データ出力部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a modulation data output part.

符号の説明Explanation of symbols

1 高周波クロック生成部
2 第1エッジ検出部
3 第2エッジ検出部
4 分周器
5 比較部
6 フィルタ
7 周波数演算部
51 高周波クロック生成部
52 第1エッジ検出部
54 計数部
58 画素クロック出力部
70 SET時間演算部
71 RST時間演算部
72 カウンタ
75 カウンタ
78 遅延部
92 変調パターン生成部
93 シリアライザ
101 半導体レーザ
102 コリメータレンズ
103 シリンダレンズ
104 ポリゴンミラー
105 感光体
106 fθレンズ
108,109 フォトディテクタPD1、およびPD2
110 ミラー
111 画素クロック生成部
112 画像処理部
113 変調データ生成部
114 レーザ駆動部
118 画素クロック生成部
119 変調データ生成部
126 同期信号分離部
127 画素クロック生成部
128 変調データ生成部
130 画素クロック生成部
131 変調データ生成部
133 画像処理部
153,155,156 折り返しミラー
201 周波数演算部
202 周波数変調部
203 周波数変調データ生成部
210,211,214 加算部
212 カウンタ
213 変換部
220 周波数変調データ格納部
221 周波数変調制御部
222 メモリ選択信号生成部
223 周波数変調データ格納メモリ
231 周波数演算部
232 周波数変調部
233 周波数変調データ生成部
301 データ変換部
302 データ補正部
303 遅延部
304 エッジ時刻演算部
305 Set/Rstパルス生成部
306 変調データ出力部
307 変換データ生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency clock generation part 2 1st edge detection part 3 2nd edge detection part 4 Frequency divider 5 Comparison part 6 Filter 7 Frequency calculation part 51 High frequency clock generation part 52 1st edge detection part 54 Count part 58 Pixel clock output part 70 SET time calculation unit 71 RST time calculation unit 72 counter 75 counter 78 delay unit 92 modulation pattern generation unit 93 serializer 101 semiconductor laser 102 collimator lens 103 cylinder lens 104 polygon mirror 105 photoconductor 106 fθ lens 108, 109 photo detector PD1, and PD2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Mirror 111 Pixel clock generation part 112 Image processing part 113 Modulation data generation part 114 Laser drive part 118 Pixel clock generation part 119 Modulation data generation part 126 Synchronization signal separation part 127 Pixel clock generation part 128 Modulation data generation part 130 Pixel clock generation part 130 131 Modulation data generation unit 133 Image processing unit 153, 155, 156 Folding mirror 201 Frequency calculation unit 202 Frequency modulation unit 203 Frequency modulation data generation unit 210, 211, 214 Addition unit 212 Counter 213 Conversion unit 220 Frequency modulation data storage unit 221 Frequency Modulation control unit 222 Memory selection signal generation unit 223 Frequency modulation data storage memory 231 Frequency calculation unit 232 Frequency modulation unit 233 Frequency modulation data generation unit 301 Data conversion unit 302 Data correction unit 303 Delay Unit 304 Edge Time Calculation Unit 305 Set / Rst Pulse Generation Unit 306 Modulation Data Output Unit 307 Conversion Data Generation Unit

Claims (8)

画素クロック生成装置により生成された画素クロックに基づき、画像データに従ってパルス幅変調をしたパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調装置において、
前記画素クロック生成装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、前記多相クロックを基準とし、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻に従って画素クロックを生成する画素クロック出力手段とを備えており、
前記パルス幅変調装置は、前記画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴とするパルス幅変調装置。
In a pulse width modulation device that generates a pulse width modulation signal that is pulse width modulated according to image data based on a pixel clock generated by a pixel clock generation device,
The pixel clock generator includes a multi-phase clock generator for generating a multi-phase clock having a phase number P and a phase difference of T / P by a period T, and first and second synchronization signals to be input. Comparing means for detecting a time interval, comparing the detected time interval with a target value, and outputting an error from the target value, and calculating a set value of the pixel clock frequency according to the error output from the comparing means A frequency calculation means for outputting a frequency instruction signal for instructing a pixel clock frequency in accordance with the set value of the calculated pixel clock frequency, and a phase difference T / P of the multiphase clock as a unit time, and the unit according to the frequency instruction signal Counting means for calculating the rise time and fall time of the pixel clock by counting the number of times, and calculated by the counting means on the basis of the multiphase clock. And a pixel clock output unit that generates a pixel clock in accordance with the rising time and falling time of the pixel clock,
The pulse width modulation device converts density data indicating the dot density of the image data into pulse width data in units of the phase difference T / P according to a conversion rule determined in advance according to the frequency of the pixel clock. Data conversion means; edge time calculation means for calculating rise time and fall time of the pulse width modulation signal according to the pulse width data based on the rise time of the pixel clock calculated by the counting means; and the polyphase A pulse width modulation apparatus comprising pulse width modulation signal output means for generating a pulse width modulation signal according to a rise time and a fall time of the pulse width modulation signal with a clock as a reference.
請求項1記載のパルス幅変調装置において、前記画像データがドットの位相を指示する位相データを含むものであって、前記エッジ時刻演算手段は、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データ及び前記位相データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴とするパルス幅変調装置。 2. The pulse width modulation device according to claim 1, wherein the image data includes phase data indicating the phase of a dot, and the edge time calculation means is at a rise time of a pixel clock calculated by the counting means. Based on the pulse width data and the phase data, the pulse width modulation device calculates a rise time and a fall time of the pulse width modulation signal. 請求項1または請求項2記載のパルス幅変調装置において、前記データ変換手段は、前記変換規則として、前記濃度データがフル濃度である時に、予め定めた前記位相差T/Pを単位とする前記画素クロックの制御目標値Mtargetに変換し、フル濃度であることを示すフル濃度信号を生成するものを有し、前記エッジ時刻演算手段は、フル濃度信号を加味して前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴とするパルス幅変調装置。 3. The pulse width modulation device according to claim 1 or 2, wherein the data conversion means uses the predetermined phase difference T / P as a unit when the concentration data is full concentration as the conversion rule. The pixel clock is converted into a control target value Mtarget of the pixel clock and generates a full density signal indicating the full density, and the edge time calculation means takes the full density signal into account and rises the pulse width modulation signal A pulse width modulation device for calculating a time and a falling time. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のパルス幅変調装置において、該パルス幅変調装置は、前記データ変換手段における予め定めた前記変換規則と、変換時点での前記画素クロックの周波数の差に従って、前記パルス幅データを変換時点での前記画素クロックの周波数に応じたデータへと補正するパルス幅データ補正手段を備え、前記エッジ時刻演算手段は、パルス幅データ補正手段によって補正されたパルス幅データに従って、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出することを特徴とするパルス幅変調装置。 4. The pulse width modulation device according to claim 1, wherein the pulse width modulation device includes the conversion rule determined in advance by the data conversion unit and the frequency of the pixel clock at the time of conversion. 5. The pulse width data correcting means corrects the pulse width data into data corresponding to the frequency of the pixel clock at the time of conversion according to the difference between the edge time calculating means and the edge time calculating means corrected by the pulse width data correcting means. A pulse width modulation device that calculates rise time and fall time of the pulse width modulation signal in accordance with pulse width data. 請求項4記載のパルス幅変調装置において、
前記画素クロック生成装置の前記周波数演算手段は、前記第1及び第2の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応させて、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値に従って画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段とを備え、
前記パルス幅データ補正手段は、前記周波数変調データに従ってデータの補正を行うことを特徴とするパルス幅変調装置。
The pulse width modulation device according to claim 4,
The frequency calculation means of the pixel clock generation device corresponds to a region obtained by dividing a period between the first and second synchronization signals into a plurality of regions, and is frequency modulation that is difference data from a set value of the pixel clock frequency Frequency modulation data generating means for generating data; and a frequency modulation means for adding a set value of the pixel clock frequency and the frequency modulation data and outputting a frequency instruction signal for instructing the pixel clock frequency according to the added value. ,
The pulse width modulation device corrects data according to the frequency modulation data.
パルス幅変調装置によって生成されたパルス幅変調信号で光源を駆動し、前記光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画素形成装置において、
前記パルス幅変調装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記計数手段により算出する画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記パルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
In a pixel forming apparatus that drives a light source with a pulse width modulation signal generated by a pulse width modulation device and scans a light beam output from the light source onto a scanned medium to form an image.
The pulse width modulation device includes a multi-phase clock generating unit that generates a multi-phase clock having a phase number P and a phase difference of T / P by a period T, and the first and second synchronization signals that are input. Comparing means for detecting a time interval, comparing the detected time interval with a target value, and outputting an error from the target value, and calculating a set value of the pixel clock frequency according to the error output from the comparing means A frequency calculation means for outputting a frequency instruction signal for instructing a pixel clock frequency in accordance with the set value of the calculated pixel clock frequency, and a phase difference T / P of the multiphase clock as a unit time, and the unit according to the frequency instruction signal Counting means for calculating the rise time and fall time of the pixel clock by counting the number of times, and density data instructing the density of the dots of the image data. Data conversion means for converting to pulse width data in units of the phase difference T / P according to a conversion rule determined in advance according to the frequency of the clock, and the pulse width based on the rise time of the pixel clock calculated by the counting means Edge time calculation means for calculating the rise time and fall time of the pulse width modulation signal according to data, and the pulse width modulation signal according to the rise time and fall time of the pulse width modulation signal with reference to the multiphase clock An image forming apparatus comprising: pulse width modulation signal output means for generating
パルス幅変調装置によって生成されたパルス幅変調信号で光源を駆動し、前記光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画素形成装置において、
前記パルス幅変調装置は、周期Tで互いに位相差T/Pずつ位相をずらした相数Pの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第1及び第2の同期信号の時間間隔を検出し、検出された時間間隔値を目標値と比較して、目標値との誤差を出力する比較手段と、前記比較手段から出力される誤差に従って、画素クロック周波数の設定値を演算し、演算した画素クロック周波数の設定値に従って、画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数演算手段と、前記第1及び第2の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応させて、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値に従って画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記多相クロックの位相差T/Pを単位時間とし、前記周波数指示信号に従って前記単位時間の数を計数することにより画素クロックの立上がり時刻及び立下り時刻を算出する計数手段と、画像データのドットの濃度を指示する濃度データを前記画素クロックの周波数に応じて予め定めた変換規則に従って前記位相差T/Pを単位とするパルス幅データに変換するデータ変換手段と、前記周波数変調データに従って前記パルス幅データを補正するパルス幅データ補正手段と、前記計数手段により算出される画素クロックの立上がり時刻に基づき、前記補正されたパルス幅データに従って前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とを算出するエッジ時刻演算手段と、前記多相クロックを基準とし、前記パルス幅変調信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号出力手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
In a pixel forming apparatus that drives a light source with a pulse width modulation signal generated by a pulse width modulation device and scans a light beam output from the light source onto a scanned medium to form an image.
The pulse width modulation device includes a multi-phase clock generating unit that generates a multi-phase clock having a phase number P and a phase difference of T / P by a period T, and the first and second synchronization signals that are input. Comparing means for detecting a time interval, comparing the detected time interval value with a target value, and outputting an error from the target value, and calculating a set value of the pixel clock frequency according to the error output from the comparing means In accordance with the set value of the calculated pixel clock frequency, the frequency calculation means for outputting the frequency instruction signal for instructing the pixel clock frequency and the period between the first and second synchronization signals are made to correspond to a plurality of divided areas. Frequency modulation data generating means for generating frequency modulation data that is differential data from the set value of the pixel clock frequency, the set value of the pixel clock frequency and the frequency modulated data And a frequency modulation means for outputting a frequency instruction signal indicating the pixel clock frequency according to the added value, and a phase difference T / P of the multiphase clock as a unit time, and the number of the unit times according to the frequency instruction signal Counting means for calculating the rise time and fall time of the pixel clock by counting the density data indicating the density of the dot of the image data according to a conversion rule determined in advance according to the frequency of the pixel clock Data conversion means for converting to pulse width data in units of T / P, pulse width data correction means for correcting the pulse width data in accordance with the frequency modulation data, and the rise time of the pixel clock calculated by the counting means Based on the corrected pulse width data, the rise time and rise of the pulse width modulation signal Edge time calculation means for calculating a fall time, and pulse width modulation signal output means for generating a pulse width modulation signal according to the rise time and fall time of the pulse width modulation signal with the multiphase clock as a reference An image forming apparatus.
請求項6または請求項7記載の画像形成装置において、前記データ変換手段は、変換規則として、画像形成時に生じる前記濃度データと形成された画像の濃度との非線形性特性を補正する変換規則を有していることを特徴とする画像形成装置。 8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the data conversion unit has a conversion rule for correcting a nonlinear characteristic between the density data generated during image formation and the density of the formed image as a conversion rule. An image forming apparatus.
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