JP3166311B2 - レーザースキャナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザースキャナ用の
画素クロック位相ロックループ、より詳細には、低周波
モーターハンチング、多面体駆動モーターコギング（co
gging ）、および鏡面ジッター (jitter) を補償するた
めの画素クロック位相ロックループに関するものであ
る。
画素クロック位相ロックループ、より詳細には、低周波
モーターハンチング、多面体駆動モーターコギング（co
gging ）、および鏡面ジッター (jitter) を補償するた
めの画素クロック位相ロックループに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザースキャナたとえばラスター出力
スキャナは、イメージ情報を像形成表面たとえば記録媒
体へ記録するために使用される。ビデオイメージ信号に
含まれるイメージ情報すなわち画素に従って、光源たと
えばレーザー光源が発生した光ビームが変調される。変
調された光ビームは回転多面体に当てられる。多面体は
像形成表面の像平面を横切って変調された光ビームを走
査する。多面体の各面は鏡面である。多面体はモーター
によって回転され、このモーターの速度によって像形成
表面の移動方向（すなわちＹ方向）の解像度が制御され
る。走査線内（すなわちＸ方向）の解像度は単位時間当
たりのイメージ信号の数すなわち画素数の関数である。
この走査方向の解像度はイメージ信号の周波数なすわち
画素クロック周波数によって決まる。多面体の各鏡面は
１本の水平走査線に相当するイメージ情報を与える。
スキャナは、イメージ情報を像形成表面たとえば記録媒
体へ記録するために使用される。ビデオイメージ信号に
含まれるイメージ情報すなわち画素に従って、光源たと
えばレーザー光源が発生した光ビームが変調される。変
調された光ビームは回転多面体に当てられる。多面体は
像形成表面の像平面を横切って変調された光ビームを走
査する。多面体の各面は鏡面である。多面体はモーター
によって回転され、このモーターの速度によって像形成
表面の移動方向（すなわちＹ方向）の解像度が制御され
る。走査線内（すなわちＸ方向）の解像度は単位時間当
たりのイメージ信号の数すなわち画素数の関数である。
この走査方向の解像度はイメージ信号の周波数なすわち
画素クロック周波数によって決まる。多面体の各鏡面は
１本の水平走査線に相当するイメージ情報を与える。
【０００３】モーターの速度誤差はさまざまな周波数で
生じることが多く、走査線方向の像の歪みの原因にな
る。これらの速度誤差としては、モーターハンチング
（多面体を回転させるモーターの速度が低い周波数（た
とえば、１０Ｈｚ以下）で若干変動する現象）モーター
コギング（モーター磁極数×１秒当たりの回転数に等し
いモーターコギング周波数で起きるモーターの異常）、
および鏡面ジッター（すべての走査線、すなわちすべて
の鏡面で起きるモーターの異常）がある。特に、複数の
色分解のそれぞれについて画素を重ね合わせなければな
らないカラー印刷の場合には、画像が歪んだり、ぼけた
りしないように、画素の重合せの正確さが決定的に重要
である。さらに、多面体の各鏡面の半径や角度の差な
ど、個々の多面体鏡面においても誤差が生じる。これら
の誤差も画像を歪ませる。
生じることが多く、走査線方向の像の歪みの原因にな
る。これらの速度誤差としては、モーターハンチング
（多面体を回転させるモーターの速度が低い周波数（た
とえば、１０Ｈｚ以下）で若干変動する現象）モーター
コギング（モーター磁極数×１秒当たりの回転数に等し
いモーターコギング周波数で起きるモーターの異常）、
および鏡面ジッター（すべての走査線、すなわちすべて
の鏡面で起きるモーターの異常）がある。特に、複数の
色分解のそれぞれについて画素を重ね合わせなければな
らないカラー印刷の場合には、画像が歪んだり、ぼけた
りしないように、画素の重合せの正確さが決定的に重要
である。さらに、多面体の各鏡面の半径や角度の差な
ど、個々の多面体鏡面においても誤差が生じる。これら
の誤差も画像を歪ませる。
【０００４】上述の誤差を補正するため、いろいろな手
法が開発されている。そのうちの１つに、画素クロック
位相ロックループの使用がある。たとえば、画素クロッ
クパルスを多面体の速度の関数である周波数で発生する
ために、画素クロック位相ロックループが使用されてい
る。その場合、位相ロックループは走査線方向のイメー
ジの大きさを一定に維持するため、多面体の速度変動を
監視し、クロック周波数を調整する。これらの位相ロッ
クループは、一般に、比較的低い周波数のモーターハン
チングを補償するように設計される。従来の位相ロック
ループは、先の走査線の誤差に基づいて高速走査線を補
正するが、鏡面ジッターは各鏡面に独自のものである。
したがって、先の走査線の誤差を次の走査線の補正に使
用すれば、間違った誤差情報になる。以上のことから、
さまざまな周波数の誤差を修正する画素クロック位相ロ
ックループが要望されている。
法が開発されている。そのうちの１つに、画素クロック
位相ロックループの使用がある。たとえば、画素クロッ
クパルスを多面体の速度の関数である周波数で発生する
ために、画素クロック位相ロックループが使用されてい
る。その場合、位相ロックループは走査線方向のイメー
ジの大きさを一定に維持するため、多面体の速度変動を
監視し、クロック周波数を調整する。これらの位相ロッ
クループは、一般に、比較的低い周波数のモーターハン
チングを補償するように設計される。従来の位相ロック
ループは、先の走査線の誤差に基づいて高速走査線を補
正するが、鏡面ジッターは各鏡面に独自のものである。
したがって、先の走査線の誤差を次の走査線の補正に使
用すれば、間違った誤差情報になる。以上のことから、
さまざまな周波数の誤差を修正する画素クロック位相ロ
ックループが要望されている。
【０００５】これまで、画素の重合せに影響を及ぼすさ
まざまな誤差を補償する試みが行われているが、モータ
ーハンチング、多面体モーターコギング、鏡面ジッター
など、モーター速度のさまざまな周波数において生じる
誤差を補償していない。
まざまな誤差を補償する試みが行われているが、モータ
ーハンチング、多面体モーターコギング、鏡面ジッター
など、モーター速度のさまざまな周波数において生じる
誤差を補償していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、さまざまな周波数で発生するモーターの誤差を補償
する画素クロック制御用の位相ロックループを提供する
ことである。
は、さまざまな周波数で発生するモーターの誤差を補償
する画素クロック制御用の位相ロックループを提供する
ことである。
【０００７】本発明の第２の目的は、回転多面体の各鏡
面に関する誤差を修正することによって画素クロックを
制御する位相ロックループを提供することである。
面に関する誤差を修正することによって画素クロックを
制御する位相ロックループを提供することである。
【０００８】本発明の第３の目的は、進行形で動作する
画素クロック制御用の位相ロックループを提供すること
である。
画素クロック制御用の位相ロックループを提供すること
である。
【０００９】本発明の第４の目的は、正確かつ経済的な
画素クロック制御用の位相ロックループを提供すること
である。
画素クロック制御用の位相ロックループを提供すること
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上および他の目的を達
成し、上に述べた短所を克服するために、本発明は、複
数の各走査線ごとに走査開始パルスと走査終了パルスを
受け取るレーザースキャナ用の画素クロック位相ロック
ループを提供する。レーザースキャナは各面が鏡面であ
る回転多面体を備えている。電圧制御発振器は所望の画
素クロック周波数を出力する。位相ロックループは、各
走査線内の所望の画素数をカウントし、走査線の最終画
素の所でパルスを出力する。走査終了パルスと最終画素
パルスとを比較して、位相誤差を出力する。この位相誤
差は走査終了パルスと最終画素パルスの差に等しい。多
面体の次の回転のとき像形成ビームが鏡面を走査すると
き、多面体の特定鏡面に関する位相誤差を使用する。位
相ロックループは、この位相誤差を位相誤差電圧へ変換
し、その位相誤差電圧に中心周波数電圧を加算して、合
成電圧を生成し、この合成電圧で電圧制御発振器を制御
する。
成し、上に述べた短所を克服するために、本発明は、複
数の各走査線ごとに走査開始パルスと走査終了パルスを
受け取るレーザースキャナ用の画素クロック位相ロック
ループを提供する。レーザースキャナは各面が鏡面であ
る回転多面体を備えている。電圧制御発振器は所望の画
素クロック周波数を出力する。位相ロックループは、各
走査線内の所望の画素数をカウントし、走査線の最終画
素の所でパルスを出力する。走査終了パルスと最終画素
パルスとを比較して、位相誤差を出力する。この位相誤
差は走査終了パルスと最終画素パルスの差に等しい。多
面体の次の回転のとき像形成ビームが鏡面を走査すると
き、多面体の特定鏡面に関する位相誤差を使用する。位
相ロックループは、この位相誤差を位相誤差電圧へ変換
し、その位相誤差電圧に中心周波数電圧を加算して、合
成電圧を生成し、この合成電圧で電圧制御発振器を制御
する。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説
明する。諸図面を通じて、同様な構成要素は同じ参照番
号で表示してある。
明する。諸図面を通じて、同様な構成要素は同じ参照番
号で表示してある。
【００１２】最初に、図１〜図４を参照し、画素クロッ
ク位相ロックループ１０について説明する。位相ロック
ループ１０は、所望の画素（ビデオ）クロック周波数１
４を出力する電圧制御発振器１２を有する。検出器（た
とえば、米国特許第3,867,575 号に記載されている検出
器）は、走査線の開始を指示する走査開始（ＳＯＳと略
す）信号パルス２０と、走査線の終了を指示する走査終
了（ＥＯＳと略す）信号パルス２２を発生する。ＳＯＳ
信号パルス２０の立上がり縁は電圧制御発振器１２を使
用可能にする。カウンタたとえば１／Ｎ除算カウンタ１
６は前記所望の画素クロック周波数を受け取り、高速走
査線内の所望の画素数をカウントする。カウンタ１６
は、走査された線の最終画素の所で「カウント終了（Ｅ
ＯＣと略す）パルス１８と呼ばれる信号を出力する。こ
のＥＯＣパルス１８は電圧制御発振器１２を使用不能に
する。
ク位相ロックループ１０について説明する。位相ロック
ループ１０は、所望の画素（ビデオ）クロック周波数１
４を出力する電圧制御発振器１２を有する。検出器（た
とえば、米国特許第3,867,575 号に記載されている検出
器）は、走査線の開始を指示する走査開始（ＳＯＳと略
す）信号パルス２０と、走査線の終了を指示する走査終
了（ＥＯＳと略す）信号パルス２２を発生する。ＳＯＳ
信号パルス２０の立上がり縁は電圧制御発振器１２を使
用可能にする。カウンタたとえば１／Ｎ除算カウンタ１
６は前記所望の画素クロック周波数を受け取り、高速走
査線内の所望の画素数をカウントする。カウンタ１６
は、走査された線の最終画素の所で「カウント終了（Ｅ
ＯＣと略す）パルス１８と呼ばれる信号を出力する。こ
のＥＯＣパルス１８は電圧制御発振器１２を使用不能に
する。
【００１３】ＥＯＳパルス２２とＥＯＣパルス１８は位
相検出器２４へ入力される。ＥＯＳパルス２２は、位相
ロックループがロックを試みる基準であるのに対し、Ｅ
ＯＣパルス１８は電圧制御発振器１２の周波数の測度で
ある。位相検出器２４はＥＯＣパルス１８とＥＯＳパル
ス２２を比較して、両者の位相誤差を求める。もし位相
誤差が検出されれば、電圧制御発振器１２は正しい周波
数で動作していない。位相検出器２４は、求めた位相誤
差（すなわち、ＥＯＳパルス２２とＥＯＣパルス１８が
位相検出器２４に到着したとき、それらのパルスの立上
り縁の時間差）に等しいパルス幅をもつパルス２６を出
力する。
相検出器２４へ入力される。ＥＯＳパルス２２は、位相
ロックループがロックを試みる基準であるのに対し、Ｅ
ＯＣパルス１８は電圧制御発振器１２の周波数の測度で
ある。位相検出器２４はＥＯＣパルス１８とＥＯＳパル
ス２２を比較して、両者の位相誤差を求める。もし位相
誤差が検出されれば、電圧制御発振器１２は正しい周波
数で動作していない。位相検出器２４は、求めた位相誤
差（すなわち、ＥＯＳパルス２２とＥＯＣパルス１８が
位相検出器２４に到着したとき、それらのパルスの立上
り縁の時間差）に等しいパルス幅をもつパルス２６を出
力する。
【００１４】もしＥＯＳパルス２２がＥＯＣパルス１８
よりも前に位相検出器２４に到達すれば、電圧制御発振
器１２が低すぎる周波数で動作していることを示す。し
たがって、位相検出器２４から出力された誤差ＰＵ１９
を修正するため、電圧制御発振器１２の周波数を増大さ
せる、すなわちポンプアップする必要がある。
よりも前に位相検出器２４に到達すれば、電圧制御発振
器１２が低すぎる周波数で動作していることを示す。し
たがって、位相検出器２４から出力された誤差ＰＵ１９
を修正するため、電圧制御発振器１２の周波数を増大さ
せる、すなわちポンプアップする必要がある。
【００１５】誤差パルスＰＵ１９の立上がり縁がフリッ
プフロップ７０をクロック動作させて、符号ビット出力
がハイになり、ポンプアップ状態を指示する。フリップ
フロップ７０はＳＯＳ信号２０によってクリヤされる。
プフロップ７０をクロック動作させて、符号ビット出力
がハイになり、ポンプアップ状態を指示する。フリップ
フロップ７０はＳＯＳ信号２０によってクリヤされる。
【００１６】誤差パルスＰＵ１９と誤差パルスＰＤ２１
（後で説明する）はＯＲゲート７２へ入力される。ＯＲ
ゲート７２から出力されたパルス７３は積分器７４（Ｑ
1 とＣ1 ）を駆動するパルス幅を有する。同時に、パル
ス７３はインバータ７６によって位相反転される。イン
バータ７６から出力された変換信号７７はアナログディ
ジタル変換器３２を駆動する。
（後で説明する）はＯＲゲート７２へ入力される。ＯＲ
ゲート７２から出力されたパルス７３は積分器７４（Ｑ
1 とＣ1 ）を駆動するパルス幅を有する。同時に、パル
ス７３はインバータ７６によって位相反転される。イン
バータ７６から出力された変換信号７７はアナログディ
ジタル変換器３２を駆動する。
【００１７】パルス７３はトランジスタＱ1 （バイポー
ラトランジスタまたは電界効果トランジスタが好まし
い）を駆動し、その結果トランジスタＱ1 はパルス幅に
等しい時間間隔Ｔの間導通している。トランジスタＱ2
はオフ状態であるから、キャパシタＣ1 はパルス幅に等
しい時間間隔Ｔの間充電する。キャパシタＣ1 が充電す
る最終的電圧ＶC1はパルス幅Ｔに比例する。
ラトランジスタまたは電界効果トランジスタが好まし
い）を駆動し、その結果トランジスタＱ1 はパルス幅に
等しい時間間隔Ｔの間導通している。トランジスタＱ2
はオフ状態であるから、キャパシタＣ1 はパルス幅に等
しい時間間隔Ｔの間充電する。キャパシタＣ1 が充電す
る最終的電圧ＶC1はパルス幅Ｔに比例する。
【００１８】緩衝増幅器７８はキャパシタＣ1 上の電圧
ＶC1をアナログディジタル変換器３２へ送る。位相反転
されたパルス７７の立上がり縁は、緩衝されたＣ1 電圧
を変換するようアナログディジタル変換器３２に合図す
る。変換が終了すると、アナログディジタル変換器３２
はレディパルス８０を出力する。レディパルス８０の立
上がり縁は、アナログディジタル変換器３２から先入れ
先出し（ＦＩＦＯ）レジスタ３６にディジタルデータを
クロック入力させる。レディパルス８０はさらにトラン
ジスタＱ２を飽和状態へ駆動することによりキャパシタ
Ｃ1 上の電圧を零にリセットする。レディパルス８０が
ディジタルデータをＦＩＦＯレジスタ３６にクロック入
力させるとき、レディパルス８０はさらに符号ビットの
状態をＦＩＦＯレジスタ３６にクロック入力させる。Ｆ
ＩＦＯレジスタ３６内のディジタルデータは測定した個
々の鏡面に関する位相誤差を表す。
ＶC1をアナログディジタル変換器３２へ送る。位相反転
されたパルス７７の立上がり縁は、緩衝されたＣ1 電圧
を変換するようアナログディジタル変換器３２に合図す
る。変換が終了すると、アナログディジタル変換器３２
はレディパルス８０を出力する。レディパルス８０の立
上がり縁は、アナログディジタル変換器３２から先入れ
先出し（ＦＩＦＯ）レジスタ３６にディジタルデータを
クロック入力させる。レディパルス８０はさらにトラン
ジスタＱ２を飽和状態へ駆動することによりキャパシタ
Ｃ1 上の電圧を零にリセットする。レディパルス８０が
ディジタルデータをＦＩＦＯレジスタ３６にクロック入
力させるとき、レディパルス８０はさらに符号ビットの
状態をＦＩＦＯレジスタ３６にクロック入力させる。Ｆ
ＩＦＯレジスタ３６内のディジタルデータは測定した個
々の鏡面に関する位相誤差を表す。
【００１９】多面体の次の回転のとき、ディジタルアナ
ログ変換器４０はＦＩＦＯレジスタ３６内のディジタル
データをアナログ位相誤差電圧３０へ変換する。加算器
バッファ４６はこの位相誤差電圧３０に中心周波数電圧
４４を加算して合成電圧４８を生成する。この合成電圧
４８は、次に、電圧制御発振器１２を制御するため使用
され、電圧制御発振器１２は多面体の１回転につき１回
またはそれ以下の周波数で発生するモーターの速度誤差
を正確に補償する画素クロック周波数を出力する。
ログ変換器４０はＦＩＦＯレジスタ３６内のディジタル
データをアナログ位相誤差電圧３０へ変換する。加算器
バッファ４６はこの位相誤差電圧３０に中心周波数電圧
４４を加算して合成電圧４８を生成する。この合成電圧
４８は、次に、電圧制御発振器１２を制御するため使用
され、電圧制御発振器１２は多面体の１回転につき１回
またはそれ以下の周波数で発生するモーターの速度誤差
を正確に補償する画素クロック周波数を出力する。
【００２０】所望の鏡面に先立って走査線の終りにＦＩ
ＦＯレジスタ３６からディジタルデータをクロック出力
するため、ＥＯＣパルス１８は走査線遅延レジスタ８２
によって鏡面数−１に等しい走査線数だけ遅延される。
この結果、電圧制御発振器１２が使用不能にされる時間
間隔（すなわち、ＥＯＣパルス１８とＳＯＳパルス２０
との時間間隔）の間に変換し、整定する時間が、ディジ
タルアナログ変換器４０に与えられる。したがって、Ｓ
ＯＳパルス２０が電圧制御発振器１２に到達したとき、
電圧制御発振器１２はその特定鏡面に関して正しい周波
数で動作しているであろう。
ＦＯレジスタ３６からディジタルデータをクロック出力
するため、ＥＯＣパルス１８は走査線遅延レジスタ８２
によって鏡面数−１に等しい走査線数だけ遅延される。
この結果、電圧制御発振器１２が使用不能にされる時間
間隔（すなわち、ＥＯＣパルス１８とＳＯＳパルス２０
との時間間隔）の間に変換し、整定する時間が、ディジ
タルアナログ変換器４０に与えられる。したがって、Ｓ
ＯＳパルス２０が電圧制御発振器１２に到達したとき、
電圧制御発振器１２はその特定鏡面に関して正しい周波
数で動作しているであろう。
【００２１】図２の（Ａ）〜（Ｌ）は、ポンプアップ動
作のとき位相ロックループ１０内に発生する信号のタイ
ミング図を示す。この実例の場合、１走査線内に８個の
画素のみが存在するが、一般には、１走査線内に2000〜
12000画素が存在する。
作のとき位相ロックループ１０内に発生する信号のタイ
ミング図を示す。この実例の場合、１走査線内に８個の
画素のみが存在するが、一般には、１走査線内に2000〜
12000画素が存在する。
【００２２】位相ロックループ１０において、もしＥＯ
Ｓパルス２２がＥＯＣパルス１８より後に位相検出器２
４に到着すれば、電圧制御発振器１２が高すぎる周波数
で動作していることが指示される。したがって、電圧制
御発振器１２の周波数を減少させて、すなわちポンプダ
ウンさせて、誤差パルスＰＤ２１を修正する必要があ
る。ポンプダウン動作は、前に説明したポンプアップ動
作に類似している。
Ｓパルス２２がＥＯＣパルス１８より後に位相検出器２
４に到着すれば、電圧制御発振器１２が高すぎる周波数
で動作していることが指示される。したがって、電圧制
御発振器１２の周波数を減少させて、すなわちポンプダ
ウンさせて、誤差パルスＰＤ２１を修正する必要があ
る。ポンプダウン動作は、前に説明したポンプアップ動
作に類似している。
【００２３】しかし、誤差パルスＰＤ１９はフリップフ
ロップ７０を変化させない。したがって、符号ビットは
ハイすなわち高位にならない。残りの機能はポンプアッ
プ動作の場合と同じである。図３の（Ａ）〜（Ｌ）は、
ポンプダウン動作のとき位相ロックループ１０内に発生
する信号のタイミング図である。
ロップ７０を変化させない。したがって、符号ビットは
ハイすなわち高位にならない。残りの機能はポンプアッ
プ動作の場合と同じである。図３の（Ａ）〜（Ｌ）は、
ポンプダウン動作のとき位相ロックループ１０内に発生
する信号のタイミング図である。
【００２４】図４の（Ａ）〜（Ｐ）は、実例として、４
面多面体の場合の走査線の遅延を示す。
面多面体の場合の走査線の遅延を示す。
【００２５】鏡面＃１に関する位相誤差は、図４の
（Ｃ）のレディパルスの立上がり縁に応じてＦＩＦＯレ
ジスタ３６にクロック入力される。鏡面＃２，＃３，＃
４に関する位相誤差は、それぞれ、図４の（Ｇ），
（Ｋ），（Ｏ）のレディパルスの立上がり縁に応じて記
憶される。鏡面＃１に関する位相誤差は、図４の（Ｐ）
のＥＯＣ遅延パルスの立上がり縁の所で検索される。
（Ｃ）のレディパルスの立上がり縁に応じてＦＩＦＯレ
ジスタ３６にクロック入力される。鏡面＃２，＃３，＃
４に関する位相誤差は、それぞれ、図４の（Ｇ），
（Ｋ），（Ｏ）のレディパルスの立上がり縁に応じて記
憶される。鏡面＃１に関する位相誤差は、図４の（Ｐ）
のＥＯＣ遅延パルスの立上がり縁の所で検索される。
【００２６】ＥＯＣパルスは３本の走査線（すなわち、
鏡面数−１）だけ遅延される。このとき、ＦＩＦＯレジ
スタ３６から鏡面＃１に関する位相誤差がクロック出力
されて電圧制御発振器１２に加えられる。ＳＯＳ信号２
０が鏡面＃１の掃引の開始時に電圧制御発振器１２を使
用可能にするので、電圧制御発振器１２は所望の周波数
で動作しているであろう。多面体の最初の回転のあと、
ＦＩＦＯレジスタ３６は確実に新しい位相誤差をクロッ
ク入力し、そして多面体の先の回転からの位相誤差情報
をクロック出力する。
鏡面数−１）だけ遅延される。このとき、ＦＩＦＯレジ
スタ３６から鏡面＃１に関する位相誤差がクロック出力
されて電圧制御発振器１２に加えられる。ＳＯＳ信号２
０が鏡面＃１の掃引の開始時に電圧制御発振器１２を使
用可能にするので、電圧制御発振器１２は所望の周波数
で動作しているであろう。多面体の最初の回転のあと、
ＦＩＦＯレジスタ３６は確実に新しい位相誤差をクロッ
ク入力し、そして多面体の先の回転からの位相誤差情報
をクロック出力する。
【００２７】位相ロックループ１０の精度は１走査線当
たりほぼ±１ナノ秒修正以下である。得られた高い精度
は多色印刷において重ね合せを維持するために絶対に必
要である。
たりほぼ±１ナノ秒修正以下である。得られた高い精度
は多色印刷において重ね合せを維持するために絶対に必
要である。
【００２８】図１について説明した位相ロックループ１
０は、位相検出器２４で得た狭パルス幅を電圧に変換し
てＦＩＦＯレジスタ３６に記憶させるため、正確かつ高
速度で作動する積分器７４を使用する必要がある。
０は、位相検出器２４で得た狭パルス幅を電圧に変換し
てＦＩＦＯレジスタ３６に記憶させるため、正確かつ高
速度で作動する積分器７４を使用する必要がある。
【００２９】図５は、積分器７４を必要としない代替位
相ロックループ１０′を示す。図５の位相ロックループ
１０′においては、ＳＯＳ信号２０の立上がり縁は電圧
制御発振器１２（画素（ビデオ）クロック周波数である
出力周波数を有する）を使用可能にする。ＳＯＳ信号２
０の立上がり縁は、さらに、位相誤差カンウタ５６を零
にリセットする。
相ロックループ１０′を示す。図５の位相ロックループ
１０′においては、ＳＯＳ信号２０の立上がり縁は電圧
制御発振器１２（画素（ビデオ）クロック周波数である
出力周波数を有する）を使用可能にする。ＳＯＳ信号２
０の立上がり縁は、さらに、位相誤差カンウタ５６を零
にリセットする。
【００３０】１÷Ｎ除算カウンタ１６は、高速走査線内
の画素数をカウントし、最終画素の所で信号ＥＯＳ１８
を出力する。信号ＥＯＳ１８は電圧制御発振器１２を使
用不能にし、同時に位相検出器２４に入力される。
の画素数をカウントし、最終画素の所で信号ＥＯＳ１８
を出力する。信号ＥＯＳ１８は電圧制御発振器１２を使
用不能にし、同時に位相検出器２４に入力される。
【００３１】ポンプアップ動作の場合には、前に述べた
ように、ＰＵ信号１９の立上がり縁が、符号ビット出力
がハイになるように、フリップフロップ７０を変化させ
る。ＳＯＳ信号２０がフリップフロップ７０をクリヤす
る。信号ＰＵ１９と信号ＰＤ２１がＯＲゲート７２へ入
力される。位相誤差パルス幅の中には多くのクロックサ
イクルが入るので、ＯＲゲート７２から出力されたパル
スはＡＮＤゲート５３を介して水晶発振器５０を使用可
能し、位相誤差カウンタ５６にカウントさせる。この結
果、位相誤差カウンタ５６は位相誤差パルス幅に比例す
るデータを出力する。
ように、ＰＵ信号１９の立上がり縁が、符号ビット出力
がハイになるように、フリップフロップ７０を変化させ
る。ＳＯＳ信号２０がフリップフロップ７０をクリヤす
る。信号ＰＵ１９と信号ＰＤ２１がＯＲゲート７２へ入
力される。位相誤差パルス幅の中には多くのクロックサ
イクルが入るので、ＯＲゲート７２から出力されたパル
スはＡＮＤゲート５３を介して水晶発振器５０を使用可
能し、位相誤差カウンタ５６にカウントさせる。この結
果、位相誤差カウンタ５６は位相誤差パルス幅に比例す
るデータを出力する。
【００３２】ＯＲゲート７２から出力されたパルスは、
さらに、位相反転器７６′へ入力される。位相反転され
た位相誤差パルスの立上がり縁は、位相誤差カウンタ５
６からＦＩＦＯレジスタ３６にデータを記憶させる。同
時に、ハイ状態である符号ビットも記憶される。ＦＩＦ
Ｏレジスタ３６内のディジタルデータは、特定の鏡面に
関する位相誤差を表す。そのデータは、図１について説
明したように、同じやり方で検索される。
さらに、位相反転器７６′へ入力される。位相反転され
た位相誤差パルスの立上がり縁は、位相誤差カウンタ５
６からＦＩＦＯレジスタ３６にデータを記憶させる。同
時に、ハイ状態である符号ビットも記憶される。ＦＩＦ
Ｏレジスタ３６内のディジタルデータは、特定の鏡面に
関する位相誤差を表す。そのデータは、図１について説
明したように、同じやり方で検索される。
【００３３】図６の（Ａ）〜（Ｊ）および図７の（Ａ）
〜（Ｉ）は、それぞれ、ポンプアップ動作およびポンプ
ダウン動作のとき位相ロックループ１０′内に生じる信
号のタイミング図を示す。前の実例と同様に、これらの
タンミング図も８画素のみから成る走査線を示すが、典
型的な装置は、一般に、１走査線内に2000〜 12000画素
を有する。
〜（Ｉ）は、それぞれ、ポンプアップ動作およびポンプ
ダウン動作のとき位相ロックループ１０′内に生じる信
号のタイミング図を示す。前の実例と同様に、これらの
タンミング図も８画素のみから成る走査線を示すが、典
型的な装置は、一般に、１走査線内に2000〜 12000画素
を有する。
【００３４】位相ロックループ１０′の精度は１走査線
当たりほぼ±２ナノ秒の修正以内である。得られた高い
精度は、多色印刷において重合せを維持するうえで絶対
に必要である。
当たりほぼ±２ナノ秒の修正以内である。得られた高い
精度は、多色印刷において重合せを維持するうえで絶対
に必要である。
【００３５】位相ロックループ１０′は信号雑音比を向
上させ、同時に設計を容易にする。
上させ、同時に設計を容易にする。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、多面体の各鏡面に関する誤差
を記憶し、次の回転のときその同じ鏡面に関する誤差を
補正する位相ロックループを提供する。ＦＩＦＯ記憶素
子の使用により、記憶装置をランダムでなく順次にアク
セスすることができるので、設計が簡単になる。多面体
の各鏡面に関する誤差は当面の走査に基づいて補正さ
れ、同時にその誤差情報は次の多面体の回転のとき同じ
鏡面に関する誤差を補正するために記憶される。したが
って、１回転当たり一度またはそれ以下の頻度で発生す
るモーター速度誤差を正確かつ経済的に補償することが
できる。
を記憶し、次の回転のときその同じ鏡面に関する誤差を
補正する位相ロックループを提供する。ＦＩＦＯ記憶素
子の使用により、記憶装置をランダムでなく順次にアク
セスすることができるので、設計が簡単になる。多面体
の各鏡面に関する誤差は当面の走査に基づいて補正さ
れ、同時にその誤差情報は次の多面体の回転のとき同じ
鏡面に関する誤差を補正するために記憶される。したが
って、１回転当たり一度またはそれ以下の頻度で発生す
るモーター速度誤差を正確かつ経済的に補償することが
できる。
【００３７】以上、本発明を、特定の実施例について説
明したが、この分野の専門家は、多くの代替態様、修正
態様、変更態様を思い浮かべることであろう。したがっ
て、記載した発明の好ましい実施例は例示のためのもの
であり、発明を限定するものではない。特許請求の範囲
に記載した発明の精神および範囲の中で、さまざまな変
更をなすことができる。
明したが、この分野の専門家は、多くの代替態様、修正
態様、変更態様を思い浮かべることであろう。したがっ
て、記載した発明の好ましい実施例は例示のためのもの
であり、発明を限定するものではない。特許請求の範囲
に記載した発明の精神および範囲の中で、さまざまな変
更をなすことができる。
【図１】本発明の画素クロック位相ロックループの第１
の実施例のブロック図である。
の実施例のブロック図である。
【図２】図２の（Ａ）〜（Ｌ）は、図１の実施例による
ポンプアップ動作のタイミング図である。
ポンプアップ動作のタイミング図である。
【図３】図３の（Ａ）〜（Ｌ）は、図１の実施例による
ポンプダウン動作のタイミング図である。
ポンプダウン動作のタイミング図である。
【図４】図４の（Ａ）〜（Ｐ）は、図１の実施例につい
て使用した４面多面体の場合の走査線遅延のタイミング
図である。
て使用した４面多面体の場合の走査線遅延のタイミング
図である。
【図５】本発明の画素クロック位相ロックループの第２
の実施例のブロック図である。
の実施例のブロック図である。
【図６】図６の（Ａ）〜（Ｊ）は、図５の実施例による
ポンプアップ動作のタイミング図である。
ポンプアップ動作のタイミング図である。
【図７】図７の（Ａ）〜（Ｉ）は、図５の実施例による
ポンプダウン動作のタイミング図である。
ポンプダウン動作のタイミング図である。
１０，１０′ 画素クロック位相ロックループ １２ 電圧制御発振器 １４ 所望の画素（ビデオ）クロック周波数 １６ １÷Ｎ除算カウンタ １８ ＥＯＣパルス １９ 誤差パルスＰＵ ２０ ＳＯＳ信号パルス ２１ 誤差パルスＰＤ ２２ ＥＯＳ信号パルス ２４ 位相検出器 ２６ パルス ３０ アナログ位相誤差電圧 ３２ アナログディジタル変換器 ３６ ＦＩＦＯレジスタ ４０ ディジタルアナログ変換器 ４４ 中心周波数電圧 ４６ 加算器バッファ ４８ 合成電圧 ５０ 水晶発振器 ５３ ＡＮＤゲート ５６ 位相誤差カウンタ ７０ フリップフロップ ７２ ＯＲゲート ７３ パルス ７４ 積分器（Ｑ1 ，Ｃ1 ） ７６，７６′ 位相反転器 ７７ 変換信号 ７８ 緩衝増幅器 ８０ レディパルス ８２，８２′ 走査線遅延レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 像形成部材を横切って像形成ビームを走
査する回転多面体であって各面が複数の走査線の１つを
走査する回転多面体と、各走査線内の解像度を制御する
画素クロックとを備え、前記画素クロックは位相ロック
ループを有する、レーザースキャナにおいて、 前記位相ロックループが、 各走査線について走査の開始を示す走査開始パルスとそ
の走査の終了を示す走査終了パルスとを発生するパルス
発生手段と、 画素クロックの所望周波数を出力する電圧制御発振器
と、 各走査線における所望数の画素をカウントするととも
に、各走査線の最終画素に対応する最終画素パルスを出
力するカウンタ手段と、 前記走査終了パルスと前記最終画素パルスとの差に実質
的に等しいパルス幅を有する位相誤差パルスを出力する
位相検出器を含み、且つ前記位相誤差パルスの幅をディ
ジタルワードに変換する第１変換手段を有する、比較手
段と、 前記多面体の各面に関する前記位相誤差を記憶する記憶
手段と、 前記多面体の次の回転で前記多面体の面が像形成ビーム
を走査するとき、前記各面に関する前記位相誤差を前記
記憶手段から供給する供給手段と、 該供給された位相誤差を位相誤差電圧に変換する第２変
換手段と、 中心周波数電圧を発生する手段と、 前記位相誤差電圧を前記中心周波数電圧に加えて合成電
圧を生成する加算手段と、 前記合成電圧で前記電圧制御発振器を制御する制御手段
とを有し、前記 位相ロックループは１走査線当たりほぼ±２ナノ秒
修正以内の位相誤差の精度を提供することを特徴とする
レーザースキャナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/722411 | 1991-06-27 | ||
| US07/722,411 US5212570A (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Pixel clock phase locked loop for a laser scanner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207234A JPH05207234A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3166311B2 true JP3166311B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=24901713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16090192A Expired - Fee Related JP3166311B2 (ja) | 1991-06-27 | 1992-06-19 | レーザースキャナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5212570A (ja) |
| EP (1) | EP0520809B1 (ja) |
| JP (1) | JP3166311B2 (ja) |
| DE (1) | DE69218503T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818507A (en) * | 1994-10-28 | 1998-10-06 | Xerox Corporation | Method and apparatus for controlling the modulation of light beams in a rotating polygon type image forming apparatus |
| US5991008A (en) * | 1997-09-30 | 1999-11-23 | Imation Corp. | Scanner facet height error compensation having selective pixel modification |
| US6157400A (en) * | 1998-12-15 | 2000-12-05 | Xerox Corporation | Method and apparatus for controlling a pixel clock in a rotating polygon type image forming apparatus |
| US6320895B1 (en) | 1999-03-08 | 2001-11-20 | Trw Inc. | Resonant galvanometer driven two dimensional gain scanner |
| US6151152A (en) * | 1999-12-21 | 2000-11-21 | Xerox Corporation | Reference frequency and facet to facet error correction circuit |
| US7050080B2 (en) | 2000-06-05 | 2006-05-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for controlling image writing by adjusting image clock |
| US6252618B1 (en) | 2000-06-15 | 2001-06-26 | Lexmark International, Inc. | Method of controlling print registration in an electrophotographic machine |
| US6285383B1 (en) | 2000-09-14 | 2001-09-04 | Lexmark International, Inc. | Method of controlling laser scanner phase in a multicolor electrophotographic machine |
| US6351277B1 (en) | 2000-10-06 | 2002-02-26 | Xerox Corporation | Direct digital synthesis pixel clock generator |
| US6791596B2 (en) | 2001-06-28 | 2004-09-14 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for image forming capable of effectively generating pixel clock pulses |
| JP2003103829A (ja) | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及びレジスト調整方法 |
| US7133163B2 (en) * | 2002-01-28 | 2006-11-07 | Winbond Electronics Corp. | Device applied to scaling factor of horizontal scan of a scanner and method thereof |
| US6700594B1 (en) * | 2002-10-17 | 2004-03-02 | Xerox Corporation | Method and arrangement for registering color images |
| JP4336177B2 (ja) * | 2003-10-02 | 2009-09-30 | 株式会社リコー | 画素クロック生成装置、光走査装置及び画像形成装置 |
| US7639407B2 (en) * | 2004-03-24 | 2009-12-29 | Lexmark International, Inc. | Systems for performing laser beam linearity correction and algorithms and methods for generating linearity correction tables from data stored in an optical scanner |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4204233A (en) * | 1977-10-31 | 1980-05-20 | Xerox Corporation | Electronic facet error correction for laser scanning |
| US4257053A (en) * | 1979-02-09 | 1981-03-17 | Geosource, Inc. | High-resolution laser plotter |
| US4270131A (en) * | 1979-11-23 | 1981-05-26 | Tompkins E Neal | Adaptive error correction device for a laser scanner |
| US4349847A (en) * | 1981-01-30 | 1982-09-14 | Xerox Corporation | Image size control for raster scanners |
| US4571623A (en) * | 1984-01-26 | 1986-02-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Data clocking circuitry |
| US4587531A (en) * | 1984-11-05 | 1986-05-06 | Eastman Kodak Company | Clock signal producing apparatus |
| JPH069369B2 (ja) * | 1984-11-22 | 1994-02-02 | 株式会社リコー | 光走査装置における画像走査クロック発生装置 |
| JPS61251362A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置における画像走査クロツク発生装置 |
| US4663523A (en) * | 1985-11-12 | 1987-05-05 | Xerox Corporation | Spatial pixel clock synchronization system |
| US4635000A (en) * | 1985-11-12 | 1987-01-06 | Xerox Corporation | Temporal pixel clock synchronization system |
| CA1297171C (en) * | 1986-04-01 | 1992-03-10 | Samuel Howard Gailbreath Jr. | Digital phase lock loop |
| DE3787504T2 (de) * | 1986-10-29 | 1994-05-11 | Dainippon Screen Mfg | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Zitterns eines Polygonspiegels in einem Bildaufzeichungsgerät. |
| EP0357190B1 (en) * | 1988-08-30 | 1995-04-05 | Kabushiki Kaisha TEC | Optical scanner |
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-
1991
- 1991-06-27 US US07/722,411 patent/US5212570A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16090192A patent/JP3166311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1992-06-26 EP EP92305892A patent/EP0520809B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| US5212570A (en) | 1993-05-18 |
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| DE69218503D1 (de) | 1997-04-30 |
| EP0520809A3 (en) | 1993-03-03 |
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