JP2953719B2 - フライングスポット走査装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフライングスポット走査装置に対する可変周
波数ビットクロックを発生するためのアリスメティック
（算術）周波数シンセサイザに関し、更に詳細には、か
かる走査装置においてしばしば用いられる開ループの多
角形体（すなわちポリゴン）駆動モータの通例の速度変
動（「モータハントエラー」）を補償するために周波数
シンセサイザによって発生するビットクロックの周波数
を調整するための安価な手段に関する。
波数ビットクロックを発生するためのアリスメティック
（算術）周波数シンセサイザに関し、更に詳細には、か
かる走査装置においてしばしば用いられる開ループの多
角形体（すなわちポリゴン）駆動モータの通例の速度変
動（「モータハントエラー」）を補償するために周波数
シンセサイザによって発生するビットクロックの周波数
を調整するための安価な手段に関する。
フライングスポット走査装置（しばしば「ラスタ出力
走査装置」とも呼ばれる）は、通例、反射性の多ファセ
ット多角形体を有しており、この多角形体は、その中心
軸中心に回転させられ、１つまたは複数の強度変調光ビ
ームを、高速走査または「ライン走査」方向に感光性記
録媒体を横切って反復掃引する。この間、記録媒体は直
交する低速走査または「処理」方向に移動させられ、こ
れにより、前記ビームはラスタ走査パターンに従って記
録媒体を走査する。ビームの各々を２進サンプルストリ
ームに従って直列に強度変調することによってディジタ
ルプリンティングが実行され、これにより、記録媒体
は、走査されるにつれてサンプルによって表現される画
像に露光される。
走査装置」とも呼ばれる）は、通例、反射性の多ファセ
ット多角形体を有しており、この多角形体は、その中心
軸中心に回転させられ、１つまたは複数の強度変調光ビ
ームを、高速走査または「ライン走査」方向に感光性記
録媒体を横切って反復掃引する。この間、記録媒体は直
交する低速走査または「処理」方向に移動させられ、こ
れにより、前記ビームはラスタ走査パターンに従って記
録媒体を走査する。ビームの各々を２進サンプルストリ
ームに従って直列に強度変調することによってディジタ
ルプリンティングが実行され、これにより、記録媒体
は、走査されるにつれてサンプルによって表現される画
像に露光される。
周知のように、ディジタルプリンタによってプリント
される画像の品質は、プリントされる画像の個々の画素
が記録媒体上に位置決めされる正確性にかなりの程度ま
で依存する。空間的に正確な画素位置決めは、ハーフト
ーンプリンティングを行うために各画素に対して多数の
データサンプルを与えられるプリンタに対して特に重要
である。それで、高品質ディジタルプリンタは、一般
に、データサンプルを一時的に記憶するための走査バッ
ファを有し、ビットクロックとともに、サンプルが変調
器に与えられる速度を制御するようになっている。
される画像の品質は、プリントされる画像の個々の画素
が記録媒体上に位置決めされる正確性にかなりの程度ま
で依存する。空間的に正確な画素位置決めは、ハーフト
ーンプリンティングを行うために各画素に対して多数の
データサンプルを与えられるプリンタに対して特に重要
である。それで、高品質ディジタルプリンタは、一般
に、データサンプルを一時的に記憶するための走査バッ
ファを有し、ビットクロックとともに、サンプルが変調
器に与えられる速度を制御するようになっている。
前述の形式のプリンタに対するビットクロックの周波
数は、（１）多角形体の回転速度の変動（「モータハン
トエラー」）、（２）変調光ビームが多角形性の相異な
るファセットによって記録媒体を横切って掃引される角
速度の変動（「ポリゴンサインエラー」）、及び（３）
ビームが、走査角の相異なる扇形に対する走査線セグメ
ントを横切って走査させられる線速度の変動（「走査非
線性エラー」）を補償するように調整することが可能で
ある。これについては、例えば、米国特許第4,622,593
号、第4,639,789号、及び第4,766,560号参照されたい。
これら特許の内容は本明細書において参照として説明す
るが、米国特許第4,766,560号には、本発明を実施する
のに好適する可変周波数ビットクロックジェネレータが
開示されているので、この特許を特に選抜する。
数は、（１）多角形体の回転速度の変動（「モータハン
トエラー」）、（２）変調光ビームが多角形性の相異な
るファセットによって記録媒体を横切って掃引される角
速度の変動（「ポリゴンサインエラー」）、及び（３）
ビームが、走査角の相異なる扇形に対する走査線セグメ
ントを横切って走査させられる線速度の変動（「走査非
線性エラー」）を補償するように調整することが可能で
ある。これについては、例えば、米国特許第4,622,593
号、第4,639,789号、及び第4,766,560号参照されたい。
これら特許の内容は本明細書において参照として説明す
るが、米国特許第4,766,560号には、本発明を実施する
のに好適する可変周波数ビットクロックジェネレータが
開示されているので、この特許を特に選抜する。
モータハントエラーは主要な問題である。それで、多
角形体駆動モータは、これに対して速度制御サーボを設
けるという費用及び複雑化を避けるために、しばしば、
開ループで作動させられる。開ループ駆動モータを用い
ると、多角形体の角速度は、一般に、環境条件及び多角
形体とその駆動モータの電気機械的伝達関数のようない
くつかの変数の影響の下で時間の関数として低い周波数
で変動する。
角形体駆動モータは、これに対して速度制御サーボを設
けるという費用及び複雑化を避けるために、しばしば、
開ループで作動させられる。開ループ駆動モータを用い
ると、多角形体の角速度は、一般に、環境条件及び多角
形体とその駆動モータの電気機械的伝達関数のようない
くつかの変数の影響の下で時間の関数として低い周波数
で変動する。
従来は、モータハントエラーを補償するためにビット
クロックの周波数を、米国特許第4,639,789号における
ように、水晶で発生するビットクロックストリームにパ
ルスを加えるかもしくはこれからパルスを減ずることに
より、または、米国特許第4,766,560号におけるよう
に、アリスメティック（すなわち算術）周波数シンセサ
イザのアキュムレータによって再帰的に累積される固定
長ロードの値をインクリメントに増加もしくは減少させ
ることにより、調整することができると考えられてい
た。これら従来のモータハント補償方法は有効である
が、これを実施するには比較的複雑であり且つ費用がか
かる。特に、前述のモータハント補償方法は、カウンタ
によって累積される多角形体角速度依存計数に応答して
テーブルルックアップメモリから適切なビットロック周
波数補正値を検索するため、マイクロプロセッサに依存
する。
クロックの周波数を、米国特許第4,639,789号における
ように、水晶で発生するビットクロックストリームにパ
ルスを加えるかもしくはこれからパルスを減ずることに
より、または、米国特許第4,766,560号におけるよう
に、アリスメティック（すなわち算術）周波数シンセサ
イザのアキュムレータによって再帰的に累積される固定
長ロードの値をインクリメントに増加もしくは減少させ
ることにより、調整することができると考えられてい
た。これら従来のモータハント補償方法は有効である
が、これを実施するには比較的複雑であり且つ費用がか
かる。特に、前述のモータハント補償方法は、カウンタ
によって累積される多角形体角速度依存計数に応答して
テーブルルックアップメモリから適切なビットロック周
波数補正値を検索するため、マイクロプロセッサに依存
する。
本発明は、前記従来のモータハントエラー補償におけ
る費用及び複雑性を低減するため、マイクロプロセッサ
及びテーブルルックアップメモリに替わる安価な代替物
を備えた改良されたフライングスポット走査装置を提供
することを目的とする。
る費用及び複雑性を低減するため、マイクロプロセッサ
及びテーブルルックアップメモリに替わる安価な代替物
を備えた改良されたフライングスポット走査装置を提供
することを目的とする。
本発明においては、データ変調光ビームを記録媒体を
横切って循環的に走査するための回転式多角形体付きの
フライングスポット走査装置を有するディジタルプリン
タに対するビットクロックは、オペレーティングポイン
トを各走査サイクルに対してアリメティック（算術的）
に更新させるアリスメティック（算術）周波数シンセサ
イザによって発生され、これにより、多角形体の速度が
常開ループ・モータハントエラーのためにドリフトした
としても、ビットクロックの周波数は多角形体の各速度
と実質的に比例しているように調整される。本発明を実
施するため、ディジタルカウンタを各走査サイクル中所
定の周波数インクリメントまたはデクリメントさせ、こ
れにより、任意の所定サイクル中にステップさせられる
計数は、該当の走査サイクルに対する多角形体の平均各
速度の尺度となる。この計数は、そのままで、または、
１つもしくは複雑の先行走査サイクルから多角形体計量
計数と平均化された後、所定の２進バイアス値と加算さ
れて更新済み入力ワード値を提供し、次の走査サイクル
に対する周波数シンセサイザのオペレーティングポイン
トを更新する。前記計数とバイアスとの和は、多角形体
がその公称角速度で回転しているときに、周波数シンセ
サイザを公称オペレーティングポイントに保持する。し
かし、バイアスは、前記計数がその公称値からそれると
きに、周波数シンセサイザのオペレーティングポイント
をその公称値から反対方向に等しい価だけシフトさせる
ように選定され、これにより、多角形体の角速度の変動
を補償するようにビットクロックの周波数を調整する。
横切って循環的に走査するための回転式多角形体付きの
フライングスポット走査装置を有するディジタルプリン
タに対するビットクロックは、オペレーティングポイン
トを各走査サイクルに対してアリメティック（算術的）
に更新させるアリスメティック（算術）周波数シンセサ
イザによって発生され、これにより、多角形体の速度が
常開ループ・モータハントエラーのためにドリフトした
としても、ビットクロックの周波数は多角形体の各速度
と実質的に比例しているように調整される。本発明を実
施するため、ディジタルカウンタを各走査サイクル中所
定の周波数インクリメントまたはデクリメントさせ、こ
れにより、任意の所定サイクル中にステップさせられる
計数は、該当の走査サイクルに対する多角形体の平均各
速度の尺度となる。この計数は、そのままで、または、
１つもしくは複雑の先行走査サイクルから多角形体計量
計数と平均化された後、所定の２進バイアス値と加算さ
れて更新済み入力ワード値を提供し、次の走査サイクル
に対する周波数シンセサイザのオペレーティングポイン
トを更新する。前記計数とバイアスとの和は、多角形体
がその公称角速度で回転しているときに、周波数シンセ
サイザを公称オペレーティングポイントに保持する。し
かし、バイアスは、前記計数がその公称値からそれると
きに、周波数シンセサイザのオペレーティングポイント
をその公称値から反対方向に等しい価だけシフトさせる
ように選定され、これにより、多角形体の角速度の変動
を補償するようにビットクロックの周波数を調整する。
本発明の他の利点及び特徴は図面を参照して行う以下
の詳細な説明から明らかになる。
の詳細な説明から明らかになる。
図面について説明すると、第１図に通例のディジタル
プリンタ11の関係ある構成部品を示してあり、このプリ
ンタは反射性の多ファセット多角形体12を有す。この多
角形体は、モータ14により、矢印13で示すように中心軸
中心に回転させられ、強度変調入射光ビーム15を、ゼロ
グラフィ光受容体のような感光性記録媒体16を横切って
高速走査または「ライン走査」方向に反復走査させる。
光ビームで走査されながら、記録媒体16は直交低速走査
または「処理」方向に、図示してない手段によって移動
させられ、これにより、光ビーム15は該記録媒体をラス
タ走査パターンに従って露光する。図示のように、記録
媒体16はドラム17上に被覆されており、このドラムは矢
印18で示すように長手軸中心に回転させられる。しか
し、これは、適当する搬送形態の一例を示したものに過
ぎない。
プリンタ11の関係ある構成部品を示してあり、このプリ
ンタは反射性の多ファセット多角形体12を有す。この多
角形体は、モータ14により、矢印13で示すように中心軸
中心に回転させられ、強度変調入射光ビーム15を、ゼロ
グラフィ光受容体のような感光性記録媒体16を横切って
高速走査または「ライン走査」方向に反復走査させる。
光ビームで走査されながら、記録媒体16は直交低速走査
または「処理」方向に、図示してない手段によって移動
させられ、これにより、光ビーム15は該記録媒体をラス
タ走査パターンに従って露光する。図示のように、記録
媒体16はドラム17上に被覆されており、このドラムは矢
印18で示すように長手軸中心に回転させられる。しか
し、これは、適当する搬送形態の一例を示したものに過
ぎない。
一般に、光ビーム15は、レーザ21によって供給され、
そして変調器22に直列に加えられるデータサンプルに従
って強度変調される。光ビーム15が変調される速度を制
御するため、データサンプルは、可変周波数ビットクロ
ックジェネレータ24によって供給されるビットクロック
によってクロックされる走査バッファ23等に一時的に記
憶される。データサンプルはハーフトーン画像の個々の
ドットまたは単一画像の画素（本明細書においては、ま
とめて「画素」と呼ぶ）を表し、従って、これらが変調
器22に加えられる速度はビットクロックジェネレータ24
によって制御され、記録媒体16上の画素の位置決めを制
御する。
そして変調器22に直列に加えられるデータサンプルに従
って強度変調される。光ビーム15が変調される速度を制
御するため、データサンプルは、可変周波数ビットクロ
ックジェネレータ24によって供給されるビットクロック
によってクロックされる走査バッファ23等に一時的に記
憶される。データサンプルはハーフトーン画像の個々の
ドットまたは単一画像の画素（本明細書においては、ま
とめて「画素」と呼ぶ）を表し、従って、これらが変調
器22に加えられる速度はビットクロックジェネレータ24
によって制御され、記録媒体16上の画素の位置決めを制
御する。
第２図について説明すると、ビットクロックジェネレ
ータ24は、時変値Ｎを有するＲビット幅入力ワードを所
定の基準周波数FR再帰的に累積するためのＲビット幅ア
キュムレータ32を有するアリスメティック（算術）周波
数シンセサイザである。米国特許第4,766,560号の教示
に従ってこの機能を実行するため、アキュムレータ32は
デュアル入力ポートＲビット幅加算器33を備えており、
この加算器は、その出力ポートを、所定の基準周波数FR
でクロックされるＲビット幅レジスタ34により、その入
力ポートの一つへリターンさせる。入力ワードは加算器
33の他の入力ポートへ加えられ、これにより、アキュム
レータ32のアキュムランドの最上位ビット（MSB）は、
Ｎの任意の値に対して範囲−2R-1≦Ｎ＜2R-1内で次式で
与えられるビットクロック周波数FBCで振動する。
ータ24は、時変値Ｎを有するＲビット幅入力ワードを所
定の基準周波数FR再帰的に累積するためのＲビット幅ア
キュムレータ32を有するアリスメティック（算術）周波
数シンセサイザである。米国特許第4,766,560号の教示
に従ってこの機能を実行するため、アキュムレータ32は
デュアル入力ポートＲビット幅加算器33を備えており、
この加算器は、その出力ポートを、所定の基準周波数FR
でクロックされるＲビット幅レジスタ34により、その入
力ポートの一つへリターンさせる。入力ワードは加算器
33の他の入力ポートへ加えられ、これにより、アキュム
レータ32のアキュムランドの最上位ビット（MSB）は、
Ｎの任意の値に対して範囲−2R-1≦Ｎ＜2R-1内で次式で
与えられるビットクロック周波数FBCで振動する。
FBC＝FR（N/2R） （１） アキュムレータ32は、そのレジスタ34が各走査の終わ
りでクリアされ、そして次の走査の始まりまでその状態
になっているので、各走査サイクルの「フライバック」
部分中はアイドルとなる。例えば、レジスタ34は、走査
装置のフライバック中、低（「０」）論理レベル信号CL
EARによって適当にクリアされる。この信号は、ライン
長カウンタ37によって供給される走査終わりパルス、及
び走査開始検出器（図示せず）によって供給される走査
開始（SOS）パルスにそれぞれ応答してフリップフロッ
プ35によって主張及び主張解除される。プリント画像の
各走査線は、従来、所定数の画素（または、ハーフトー
ン画像の場合にはドット）で構成されている。従って、
カウンタ37は、対応数のビットクロックパルスを累積す
るとロールオーバして走査終わりパルスを供給するよう
に選定される。他方、走査開始検出器は、特性的に、走
査フィールドの前縁から短い所定距離に配置され、各走
査サイクルの始まりにおいてプリント過程を再同期する
ための空間的基準を確立するようになっている。これ
は、光ビーム15（第１図）がこれをパスオーバするたび
ごとに走査開始パルスを供給することによってこれを達
成する。
りでクリアされ、そして次の走査の始まりまでその状態
になっているので、各走査サイクルの「フライバック」
部分中はアイドルとなる。例えば、レジスタ34は、走査
装置のフライバック中、低（「０」）論理レベル信号CL
EARによって適当にクリアされる。この信号は、ライン
長カウンタ37によって供給される走査終わりパルス、及
び走査開始検出器（図示せず）によって供給される走査
開始（SOS）パルスにそれぞれ応答してフリップフロッ
プ35によって主張及び主張解除される。プリント画像の
各走査線は、従来、所定数の画素（または、ハーフトー
ン画像の場合にはドット）で構成されている。従って、
カウンタ37は、対応数のビットクロックパルスを累積す
るとロールオーバして走査終わりパルスを供給するよう
に選定される。他方、走査開始検出器は、特性的に、走
査フィールドの前縁から短い所定距離に配置され、各走
査サイクルの始まりにおいてプリント過程を再同期する
ための空間的基準を確立するようになっている。これ
は、光ビーム15（第１図）がこれをパスオーバするたび
ごとに走査開始パルスを供給することによってこれを達
成する。
本発明においては、アキュムレータ32に対する入力ワ
ード値Ｎは、各走査サイクルの始まりに算術的（アリス
メティック）に更新され、ビットクロックの周波数を多
角形体12（第１図）の各速度に比例した状態に保持す
る。アキュムレータ32に対する更新済み入力ワード値Ｎ
は、先行走査サイクル中にカウンタ41によって累積され
る計数Ｃ（後で詳述するように、入力ワード値は、複数
の走査サイクル中にカウンタ41によって累積される計数
の平均を用いて決定される）と、多角形体12（第１図）
がその公称各速度で回転しているときに周波数シンセサ
イザ24を所定の公称動作点で動作させるために要求され
る外部バイアスBestとの和によって決定される成分を含
んでいる。この説明のために、計数Ｃと外部バイアスB
extとの和はアキュムレータ入力ワード値Ｎを完全に定
義するものと仮定する。但し、アキュムレータ32に対す
る入力ワード値は、実際上、多角形体すなわちポリゴン
サイン（シグナチュア）補正値及び走査非線性補正値の
ような他の成分によって増大または減少される。従っ
て、アキュムレータ入力ワードのいわゆる公称値N
nomは、任意のポイゴサイン（シグナチュア）補正値の
任意の関数として多角形体12のファセットからファセッ
トまで変化し、及び走査非線補正値としてかかる走査最
中に変化する可能性がある。
ード値Ｎは、各走査サイクルの始まりに算術的（アリス
メティック）に更新され、ビットクロックの周波数を多
角形体12（第１図）の各速度に比例した状態に保持す
る。アキュムレータ32に対する更新済み入力ワード値Ｎ
は、先行走査サイクル中にカウンタ41によって累積され
る計数Ｃ（後で詳述するように、入力ワード値は、複数
の走査サイクル中にカウンタ41によって累積される計数
の平均を用いて決定される）と、多角形体12（第１図）
がその公称各速度で回転しているときに周波数シンセサ
イザ24を所定の公称動作点で動作させるために要求され
る外部バイアスBestとの和によって決定される成分を含
んでいる。この説明のために、計数Ｃと外部バイアスB
extとの和はアキュムレータ入力ワード値Ｎを完全に定
義するものと仮定する。但し、アキュムレータ32に対す
る入力ワード値は、実際上、多角形体すなわちポリゴン
サイン（シグナチュア）補正値及び走査非線性補正値の
ような他の成分によって増大または減少される。従っ
て、アキュムレータ入力ワードのいわゆる公称値N
nomは、任意のポイゴサイン（シグナチュア）補正値の
任意の関数として多角形体12のファセットからファセッ
トまで変化し、及び走査非線補正値としてかかる走査最
中に変化する可能性がある。
前記の仮定を簡単にいうと、アキュムレータ32に対す
る入力ワード値を次式で表わすことができる。
る入力ワード値を次式で表わすことができる。
Ｎ＝Ｃ＋Bext （２） ここに、Ｃ＝ΔＣ＋Bp ΔＣ＝カウンタ41が一つの走査サイクルの始まりから
次の走査サイクルの始まりまでステップさせられる計
数、 Bp ＝カウンタ41に事前ロードされるバイアス計数。
次の走査サイクルの始まりまでステップさせられる計
数、 Bp ＝カウンタ41に事前ロードされるバイアス計数。
上述のように、カウンタ41は所定の周波数FSでインク
リメントまたはデクリメントさせられる。従って、各走
査サイクル中にこれがステップさせられる計数ΔＣは、
そのとき多角形体12（第１図）が回転している平均各速
度の尺度となる。この関係は次式で表される。
リメントまたはデクリメントさせられる。従って、各走
査サイクル中にこれがステップさせられる計数ΔＣは、
そのとき多角形体12（第１図）が回転している平均各速
度の尺度となる。この関係は次式で表される。
1/ωｆ＝ΔC/FS （３） ここに、ω＝多角形体12の各速度、 ｆ＝多角形体12のファセット数。
多角形体12の回転軸の回りのファセットに対する角度
のわずかの差異、及びこの軸についての多角形体ファセ
ットのわずかの偏心は無視することができる。即ち、特
に、アキュムレータ入力値Ｎを調整してこれらを補償す
るために、要すれば、ポリゴンサイン（シグナチュア）
補償を採用することができるからである。
のわずかの差異、及びこの軸についての多角形体ファセ
ットのわずかの偏心は無視することができる。即ち、特
に、アキュムレータ入力値Ｎを調整してこれらを補償す
るために、要すれば、ポリゴンサイン（シグナチュア）
補償を採用することができるからである。
１走査サイクル中にカウンタ41によって累積される計
数は次の走査サイクルの始まりにレジスタ42にロードさ
れ、そしてカウンタ41は、次の走査サイクル中に多角形
体12が回転する速度を測定する準備として、同時にクリ
アされる。各走査サイクル中にカウンタ41がステップさ
せられる計数ΔＣは所定の２進バイアス値 Ｂ＝Bext＋
Bpと加算され、これにより、計数ΔＣのその公称値ΔC
nomからのεがあると、アキュムレータ入力ワード値Ｎ
を、等しい量だけ反対方向に、その公称値Nnomに対して
逆シフトするようにする。
数は次の走査サイクルの始まりにレジスタ42にロードさ
れ、そしてカウンタ41は、次の走査サイクル中に多角形
体12が回転する速度を測定する準備として、同時にクリ
アされる。各走査サイクル中にカウンタ41がステップさ
せられる計数ΔＣは所定の２進バイアス値 Ｂ＝Bext＋
Bpと加算され、これにより、計数ΔＣのその公称値ΔC
nomからのεがあると、アキュムレータ入力ワード値Ｎ
を、等しい量だけ反対方向に、その公称値Nnomに対して
逆シフトするようにする。
詳述すると、バイアスＢは次式のように選択される。
ΔCnom＋Ｂ＝−ΔCnom （４） 従って、 Ｂ＝−２ΔCnom （５） また、多角形体12がその公称各速度ωnomで回転してい
るときには、 Nnom＝−ΔCnom （６） 従って、 Nnom±ε＝−ΔCnom±ε （７） となる。
るときには、 Nnom＝−ΔCnom （６） 従って、 Nnom±ε＝−ΔCnom±ε （７） となる。
米国特許第4,766,560号の教示によれば、アリスメテ
ィック（算術）周波数シンセサイザによって発生するビ
ットクロックの周波数はそのアキュムレータ入力ワード
値Ｎのベクトル方向とは無関係であり、従って、式
（７）は、式（５）によって要求されるバイアスＢがア
キュムレータ入力ワードを単にポーリングし、計数ΔＣ
にどちらかの方向に変動があると、アキュムレータ入力
ワード値Ｎが等しい量だけ反対方向に変化させられる、
ということを示す。即ち、カウンタ41はアップカウンタ
ともダウンカウンタともなる。
ィック（算術）周波数シンセサイザによって発生するビ
ットクロックの周波数はそのアキュムレータ入力ワード
値Ｎのベクトル方向とは無関係であり、従って、式
（７）は、式（５）によって要求されるバイアスＢがア
キュムレータ入力ワードを単にポーリングし、計数ΔＣ
にどちらかの方向に変動があると、アキュムレータ入力
ワード値Ｎが等しい量だけ反対方向に変化させられる、
ということを示す。即ち、カウンタ41はアップカウンタ
ともダウンカウンタともなる。
さて、式（３）を、多角形体12（第１図）の公称角速
度ωnomをアキュムレータ32に対する公称入力ワード値N
nomに関して表すように、次式のように書き直すことが
できる。
度ωnomをアキュムレータ32に対する公称入力ワード値N
nomに関して表すように、次式のように書き直すことが
できる。
1/（ωnomf）＝Nnom/FS （８） そこで、式（１）及び（８）を連立方程式として解
き、任意の所定基準周波数FRを採用するときにモータハ
ントエラーを補償するためにカウンタ41が各走査サイク
ル中適切なスケールでステップさせられる計数ΔＣを変
化させるためのスケーリング周波数FSを決定することが
できる。詳述すると、式（８）から次式が得られる。
き、任意の所定基準周波数FRを採用するときにモータハ
ントエラーを補償するためにカウンタ41が各走査サイク
ル中適切なスケールでステップさせられる計数ΔＣを変
化させるためのスケーリング周波数FSを決定することが
できる。詳述すると、式（８）から次式が得られる。
Nnom＝FS/（ωnomf） （９） 他方、式（１）は次式の関係を示す。
ここに、 は公称ビットクロック周波数である。
式（９）を式（10）に代入して整理すれば、次式のよ
うになる。
うになる。
従って、 となる。
一般に、スケーリング周波数FSは基準周波数FRと等し
くなるように選定され、従って、単結晶発信器（図示せ
ず）を用いてこれら両方を供給することができる。多角
形体12（第１図）が公称角度ωnomで回転しているとき
に走査線上の指定数の画素をプリントするために必要な
公称ビットクロック周波数 を直接計算することができ、従って、前記の場合に必要
となる単結晶発振器の周波数は次式で与えられる。
くなるように選定され、従って、単結晶発信器（図示せ
ず）を用いてこれら両方を供給することができる。多角
形体12（第１図）が公称角度ωnomで回転しているとき
に走査線上の指定数の画素をプリントするために必要な
公称ビットクロック周波数 を直接計算することができ、従って、前記の場合に必要
となる単結晶発振器の周波数は次式で与えられる。
ここで解るように、ビットクロックの周波数FBCは、
多角形体12（第１図）が速度上昇及び速度低下するとき
にそれぞれ増加及び減少し、これにより、モータハント
エラーが生じたときに走査装置、即ちプリンタ11の走査
フィールドに対するビットクロックの空間的周波数を安
定にする傾向がある。また、本発明は、バイアス値Ｂの
分布とは無関係に実施可能である。しかしながら、事前
ロード・バイアスBpと外部バイアスBextとの間の区別
は、特に、非線性補償を採用する場合に、重要となる。
即ち、走査非線性に対する補正値は、外部バイアスBext
を線形走査位置の関数として変化させるために極めて簡
単に適用されるからである。
多角形体12（第１図）が速度上昇及び速度低下するとき
にそれぞれ増加及び減少し、これにより、モータハント
エラーが生じたときに走査装置、即ちプリンタ11の走査
フィールドに対するビットクロックの空間的周波数を安
定にする傾向がある。また、本発明は、バイアス値Ｂの
分布とは無関係に実施可能である。しかしながら、事前
ロード・バイアスBpと外部バイアスBextとの間の区別
は、特に、非線性補償を採用する場合に、重要となる。
即ち、走査非線性に対する補正値は、外部バイアスBext
を線形走査位置の関数として変化させるために極めて簡
単に適用されるからである。
次に、本発明の動的解析を行うと、前述の説明は多角
形体12（第１図）の角速度の動的変動を完全に説明する
ものではない。絶対的モータハント補償は、式（１）で
与えられるビットクロック周波数に式（３）で与えられ
る走査時間を乗じた積が次式のように一定となる場合に
のみ、提供される。
形体12（第１図）の角速度の動的変動を完全に説明する
ものではない。絶対的モータハント補償は、式（１）で
与えられるビットクロック周波数に式（３）で与えられ
る走査時間を乗じた積が次式のように一定となる場合に
のみ、提供される。
FR・N/2R）（ΔC/FS）＝ｋ （18） ここに、ｋは走査サイクル当たりクロックビット数に
等しい定数である。式（18）は、その項を整理し直すこ
とにより、次式のように書き直すことができる。
等しい定数である。式（18）は、その項を整理し直すこ
とにより、次式のように書き直すことができる。
ＮΔＣ＝（2RFSk）/FR＝ｋ （19） ここに、ｋは定数である。
しかし、この関係の本質は、各走査サイクル中にカウ
ンタ41がステップされる計数ΔＣにおける小さな変動ε
（公称計数ΔCnomに対する）に対して、次式のように保
持される。
ンタ41がステップされる計数ΔＣにおける小さな変動ε
（公称計数ΔCnomに対する）に対して、次式のように保
持される。
これは、本発明のモータハント補償法が制限されたダ
イナミックレーンジを有しているということを意味す
る。従って、現在の開ループ・ポリゴン駆動モータの普
通のモータハントエラーは、通例、約±１％内外の範囲
に制限され、これは十分に本発明の有効ダイナミックレ
ンジ内にある。
イナミックレーンジを有しているということを意味す
る。従って、現在の開ループ・ポリゴン駆動モータの普
通のモータハントエラーは、通例、約±１％内外の範囲
に制限され、これは十分に本発明の有効ダイナミックレ
ンジ内にある。
要すれば、任意の所定走査サイクル中にカウンタ41に
よって累積される計数Ｃ（「累積される計数」）とは、
カウンタ41がステップされる計数ΔＣと任意の事前ロー
ドされるバイアス計数Bpとの和によって定義される）を
用いてアキュムレータ・ワード値Ｎを直接更新し、これ
により、次の走査サイクルに対する必要なモータハント
補償を提供することができる。しかし好ましくは、アキ
ュムレータ入力ワード値Ｎに対する更新は、２つまたは
それ以上の走査サイクルをスパンする多角形体速度測定
値を基礎とし、これにより、周波数シンセサイザ24によ
って発生するビットクロックの周波数FBCをより円滑に
変化させて任意のモータハントエラーを補償するように
する。そのため、第３図に示すように、一つの走査サイ
クルの始まりにおいてレジスタ42にロードされる累積済
み計数を次のサイクルの始まりにおいて第２のレジスタ
47内にシフトする。更に、レジスタ42及び47によって保
有されている計数を互いに加算するための加算器48、並
びにこれら２つの計数を平均するための２分割分周器49
が設けられている。レジスタ42及び47によって保有され
ている計数がバイアス値Ｂを含んでいる場合には、分周
器49はそれらの平均値をアキュムレータ32に直接加えて
アキュムレータ入力ワード値Ｎを更新し、平均モータハ
ントエラーを補償する。他方、２つの計数が、該計数に
バイアスＢの全部または一部が加算される前に平均され
る場合には、アキュムレータ入力ワード値Ｎを更新する
前に外部バイアスBextを平均済み計数に加算するために
加算器45が必要となる。
よって累積される計数Ｃ（「累積される計数」）とは、
カウンタ41がステップされる計数ΔＣと任意の事前ロー
ドされるバイアス計数Bpとの和によって定義される）を
用いてアキュムレータ・ワード値Ｎを直接更新し、これ
により、次の走査サイクルに対する必要なモータハント
補償を提供することができる。しかし好ましくは、アキ
ュムレータ入力ワード値Ｎに対する更新は、２つまたは
それ以上の走査サイクルをスパンする多角形体速度測定
値を基礎とし、これにより、周波数シンセサイザ24によ
って発生するビットクロックの周波数FBCをより円滑に
変化させて任意のモータハントエラーを補償するように
する。そのため、第３図に示すように、一つの走査サイ
クルの始まりにおいてレジスタ42にロードされる累積済
み計数を次のサイクルの始まりにおいて第２のレジスタ
47内にシフトする。更に、レジスタ42及び47によって保
有されている計数を互いに加算するための加算器48、並
びにこれら２つの計数を平均するための２分割分周器49
が設けられている。レジスタ42及び47によって保有され
ている計数がバイアス値Ｂを含んでいる場合には、分周
器49はそれらの平均値をアキュムレータ32に直接加えて
アキュムレータ入力ワード値Ｎを更新し、平均モータハ
ントエラーを補償する。他方、２つの計数が、該計数に
バイアスＢの全部または一部が加算される前に平均され
る場合には、アキュムレータ入力ワード値Ｎを更新する
前に外部バイアスBextを平均済み計数に加算するために
加算器45が必要となる。
一般に、アリスメティック（算術的）周波数シンセサ
イザ24によって発生するビットクロック周波数FBCは、
約20ビットのワード長Ｒ（Ｒ＝20）を採用することによ
り、高品質プリンタのための十分な正確性をもって制御
することができる。しかし、適正な機能するプリンタに
おいては、ここで発生する小さなモータハントエラーは
アキュムレータ入力ワードの下位のビットの値に影響を
与えるだけである。従って、カウンタ41は各走査サイク
ル中に数回ロールオーバする可能性がある。即ち、アキ
ュムレータ入力ワードのモータハント感知性ビットを正
確に補足するには十分な容量を持っているだけでよいか
らである。アキュムレータ入力ワードＮの上位のビット
は、カウンタ41によって決定されるその下位のモータハ
ント感知性ビットと結合されるように外部バイアスBext
によって定義される。その結果カウンタ41は、アキュム
レータ・ワード長の一部分であるに過ぎないビット長を
持つように選定される。例えば、12ビット長カウンタ41
を用い、プリンタ11（第１図）の通常作動中に生ずるポ
リゴンモータハントエラーに従って20ビット幅アキュム
レータ入力ワード値をＮを更新することができる。
イザ24によって発生するビットクロック周波数FBCは、
約20ビットのワード長Ｒ（Ｒ＝20）を採用することによ
り、高品質プリンタのための十分な正確性をもって制御
することができる。しかし、適正な機能するプリンタに
おいては、ここで発生する小さなモータハントエラーは
アキュムレータ入力ワードの下位のビットの値に影響を
与えるだけである。従って、カウンタ41は各走査サイク
ル中に数回ロールオーバする可能性がある。即ち、アキ
ュムレータ入力ワードのモータハント感知性ビットを正
確に補足するには十分な容量を持っているだけでよいか
らである。アキュムレータ入力ワードＮの上位のビット
は、カウンタ41によって決定されるその下位のモータハ
ント感知性ビットと結合されるように外部バイアスBext
によって定義される。その結果カウンタ41は、アキュム
レータ・ワード長の一部分であるに過ぎないビット長を
持つように選定される。例えば、12ビット長カウンタ41
を用い、プリンタ11（第１図）の通常作動中に生ずるポ
リゴンモータハントエラーに従って20ビット幅アキュム
レータ入力ワード値をＮを更新することができる。
以上から解るように、本発明によれば、アリスメティ
ック（算出）周波数シンセサイザによって発生するビッ
トクロックの周波数を変化させるための実施容易且つ安
価な方法及び手段が提供され、フライングスポット走査
装置の通常のポリゴン（多角形体）モータハントエラー
を補償することができる。このような周波数シンセサイ
ザの動作点をかかるモータハントエラーに従って算術的
すなわちアリスメティックに更新するための手段が得ら
れ、これは、この機能を行うために従来必要であったマ
イクロプロセッサ及びテーブルルックアップメモリに代
わる安価な代替手段である。また、本発明のポリゴン
（多角形体）モータハント補償手段は、実際上は、ポリ
ゴンサイン（シグナチュア）エラー補正及び／又はポリ
ゴン非線性走査エラー補正に対するような、ビットクロ
ックの周波数及び／又は位相を制御するための他の手段
を組み合わせるのに好適するものであるが、単独で用い
ることもできる。
ック（算出）周波数シンセサイザによって発生するビッ
トクロックの周波数を変化させるための実施容易且つ安
価な方法及び手段が提供され、フライングスポット走査
装置の通常のポリゴン（多角形体）モータハントエラー
を補償することができる。このような周波数シンセサイ
ザの動作点をかかるモータハントエラーに従って算術的
すなわちアリスメティックに更新するための手段が得ら
れ、これは、この機能を行うために従来必要であったマ
イクロプロセッサ及びテーブルルックアップメモリに代
わる安価な代替手段である。また、本発明のポリゴン
（多角形体）モータハント補償手段は、実際上は、ポリ
ゴンサイン（シグナチュア）エラー補正及び／又はポリ
ゴン非線性走査エラー補正に対するような、ビットクロ
ックの周波数及び／又は位相を制御するための他の手段
を組み合わせるのに好適するものであるが、単独で用い
ることもできる。
第１図はモータハントエラー補償を提供するために本発
明において用いられるフライングスポット走査装置を有
するレーザプリンタの略図、第２図は本発明の実施例を
構成するアリスメティック（算術）周波数シンセサイザ
のブロック線図、第３図は第２図に示す周波数シンセサ
イザに対する多角形体速度センサの変形例のブロック線
図である。 12……多ファセット多角形体 22……変調器 23……走査バッファ 24……アリスメティック（算出）周波数シンセサイザ 32……アキュムレータ 41……カウンタ 42……レジスタ
明において用いられるフライングスポット走査装置を有
するレーザプリンタの略図、第２図は本発明の実施例を
構成するアリスメティック（算術）周波数シンセサイザ
のブロック線図、第３図は第２図に示す周波数シンセサ
イザに対する多角形体速度センサの変形例のブロック線
図である。 12……多ファセット多角形体 22……変調器 23……走査バッファ 24……アリスメティック（算出）周波数シンセサイザ 32……アキュムレータ 41……カウンタ 42……レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】駆動モータで回転する多角形体を有し、感
光性記録媒体をライン走査方向に横切って強度変調光ビ
ームを循環的に走査しており、前記感光性記録媒体は前
記ライン走査方向に直交する処理方向に移動させられて
いる、フライングスポット走査装置において、 画像を表すデータサンプルに従って前記光ビームを変調
するための変調器と、前記データサンプルを記憶するた
めのバッファと、アリスメティック周波数シンセサイザ
ーとを含んでおり、該周波数シンセサイザーは、時間変
化する値Ｎを有するＲビット長さのワードを所定の基準
周波数で再帰的に累積するためのアキュムレータであっ
て、可変周波数のビットクロックを発生して該ビットク
ロックの周波数によって制御される速度で前記データサ
ンプルを前記バッファから前記変調器へ直列にシフトす
るためのアキュムレータを有しており、 前記基準周波数にスケーリングされた周波数で前記走査
サイクルの各々において計数を累積するためのカウンタ
手段を備え、各走査サイクルにおける該カウンタ手段に
よって累積された計数が前記走査サイクル中の前記多角
形の回転尺度となっており、 前記累積された計数を、所定のバイアスだけオフセット
する手段を備え、前記所定のバイアスは、該オフセット
した計数値が前記アキュムレータの入力ワードの値にな
るように選定されており、これによって、後続の走査サ
イクルのビットクロック周波数と、少なくとも１つの先
行走査サイクル中の多角形体の回転速度との積を、実質
的に一定に保持することが要求されるとき、前記周波数
シンセサイザーが、通常の多角形体用モータのハントエ
ラーを補償するように、前記ビットクロックの周波数を
変化させることを特徴とするフライングスポット走査装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US288501 | 1988-12-22 | ||
| US07/288,501 US4893136A (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Arithmetically computed motor hunt compensation for flying spot scanners |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230212A JPH02230212A (ja) | 1990-09-12 |
| JP2953719B2 true JP2953719B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=23107389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325748A Expired - Fee Related JP2953719B2 (ja) | 1988-12-22 | 1989-12-15 | フライングスポット走査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4893136A (ja) |
| EP (1) | EP0375430B1 (ja) |
| JP (1) | JP2953719B2 (ja) |
| DE (1) | DE68915976T2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312627A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 光ビーム走査記録装置 |
| GB2236448B (en) * | 1989-09-08 | 1994-03-30 | Itek Colour Graphics Ltd | Image scanning apparatus |
| JP2757494B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-05-25 | ブラザー工業株式会社 | 走査露光装置 |
| JP2854366B2 (ja) * | 1990-02-23 | 1999-02-03 | 株式会社リコー | レーザ走査型画像形成装置 |
| US5229760A (en) * | 1990-06-28 | 1993-07-20 | Xerox Corporation | Arithmetic technique for variable resolution printing in a ros |
| US5367381A (en) * | 1991-07-29 | 1994-11-22 | Xerox Corporation | Method and apparatus for enhanced resolution and contrast via super intensity controlled overscanned illumination in a two dimensional high addressability printer |
| US5357273A (en) * | 1991-07-29 | 1994-10-18 | Xerox Corporation | Resolution conversion via intensity controlled overscanned illumination for optical printers and the like having high gamma photosensitive recording media |
| US5430472A (en) * | 1991-07-29 | 1995-07-04 | Xerox Corporation | Method and apparatus for eliminating distortion via overscanned illumination for optical printers and the like having high gamma photosensitive recording media and high addressability |
| US5216443A (en) | 1992-06-12 | 1993-06-01 | Xerox Corporation | Programmable intensity smart laser system capable of being fabricated on a semiconductive substrate |
| US5732162A (en) * | 1993-10-28 | 1998-03-24 | Xerox Corporation | Two dimensional linearity and registration error correction in a hyperacuity printer |
| US5638110A (en) * | 1993-10-28 | 1997-06-10 | Xerox Corporation | Two dimensional slope thresholding in a hyperacuity printer |
| US5638107A (en) * | 1993-10-28 | 1997-06-10 | Xerox Corporation | Interlace formatting in a hyperacuity printer |
| US5742325A (en) * | 1993-10-28 | 1998-04-21 | Xerox Corporation | Micro segmentation in a hyperacuity printer |
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