JP3212200B2 - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP3212200B2
JP3212200B2 JP25135793A JP25135793A JP3212200B2 JP 3212200 B2 JP3212200 B2 JP 3212200B2 JP 25135793 A JP25135793 A JP 25135793A JP 25135793 A JP25135793 A JP 25135793A JP 3212200 B2 JP3212200 B2 JP 3212200B2
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信彦 中原
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、レー
ザファクス、デジタル複写機等に使用するレーザ光を使
用した光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子写真式プリンタの露光光学系
はLEDや液晶シャッタなどの固体デバイスを使用した
ものとレーザ光を走査する方式を使用したものとに大別
され、最近では後者のものが主流となっている。そして
レーザ光を走査する方式を使用するものでは、主走査・
副走査像面湾曲、走査線湾曲、fθ補正、面倒れ等の各
光学収差の補正を純光学的に行うことが一般的で、複数
枚のfθレンズと面倒れ補正シリンダー状レンズを組合
わせる構造が知られている。また光学系を簡単にするた
め、fθレンズの1面をトーリック面にして面倒れ補正
までfθレンズで行うものも知られている。
【0003】しかしfθレンズは大きく、またコストも
高く、このためfθレンズを使用せずに楕円筒ポリゴン
ミラーと両面非球面補正レンズの組合わせで光学収差補
正を行うものも知られている。
【0004】また光学収差のうち、fθ誤差については
電気的補正により行い、その他の収差を光学的に補正す
るものも知られている。
【0005】例えば特開平2−131212号公報のも
のは、図17に示すように、半導体レーザ1からの発散
レーザ光をコリメータレンズ2で収束又は平行光束に修
正し、その修正したレーザ光をシリンドリカルレンズ3
を介してポリゴンミラー4に照射して偏向走査し、その
偏向光をトロイダルレンズ5を介して折り返しミラー
6,7で反射して感光体ドラム8上に集光し、かつ主走
査ライン9上を走査するようになっている。
【0006】そしてこのような主走査装置を使用した場
合に、主走査ライン9において、中心部から端部にわた
って走査速度に差が生じるため、すなわち中央部に比べ
て端部の走査速度が大きくなるため、等時的なタイミン
グで露光したのではドットピッチに端部で大きく、中央
部で小さくなるという問題がある。
【0007】そこで主走査ライン9の全領域を中央で二
分し、それぞれの半分の領域をa〜gの7ブロックに分
割し、図18に示すように各ブロックa〜gにおいて印
字クロックの10倍の基準クロックの10パルス分で1
ドットを構成する部分と9パルス分で1ドットを構成す
る部分との比率を変化させて、端部になるに従ってドッ
ト印字タイミングを早め、それにより巨視的に中央部か
ら端部にわたって印字間隔が均一になるようにし電気的
にfθ誤差の補正を行うようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのように10
パルス分で1ドットを構成する部分と9パルス分で1ド
ットを構成する部分との比率を変化するものでは、1ド
ットの1/10のパルス幅の誤差が生じることになる
が、このように単に比率を変化させるのみでは各ドット
ライン間で9パルスと10パルスが一定周期で並ぶた
め、各ドットライン間に各ブロック毎に異なる縦線のモ
アレが発生するという問題があった。
【0009】そこで本発明は、電気的にfθ誤差の補正
を行うものにおいて、縦線のモアレ発生を極力防止でき
る光走査装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1対応の発明は、
記録情報に基づいてオン、オフするレーザ光を偏向走査
し、結像面にその偏向走査したレーザ光を集光してドッ
ト単位で情報を記録する光走査装置において、レーザ光
の1走査中における走査速度の変化により発生するfθ
誤差を補正するために、1走査における各ドットに対応
する駆動パルス幅を決めるデータを複数パータン記憶し
た記憶手段と、1走査毎に記憶手段から異なるパータン
のデータを読出してレーザ光をオン、オフ制御する制御
手段を設けたものである。
【0011】請求項2対応の発明は、レーザ光の1走査
中における走査速度の変化により発生するfθ誤差を補
正するために、各ドットに対応する駆動パルス幅を決め
るデータを1走査分以上の長さ記憶した記憶手段と、1
走査毎に記憶手段から1走査分の長さのデータを異なる
範囲パータンで読出してレーザ光をオン、オフ制御する
制御手段を設けたものである。
【0012】請求項3対応の発明は、レーザ光の1走査
中における走査速度の変化により発生するfθ誤差を補
正するために、各ドットに対応する駆動パルス幅を決め
るデータを1走査の印字範囲の一端から中央までの長さ
よりも所定ドット数長い長さ分記憶した記憶手段と、結
像面上の1ドットに対応した画素クロックにより、発生
するアドレスを順次可変し、そのアドレスにより記憶手
段のアドレス指定を行って対応するドットのデータを読
出すアドレス指定手段と、1走査の開始を検出する検出
手段と、この検出手段の1走査開始の検出に応動してア
ドレス指定手段が発生するアドレスの初期値をプリセッ
トするプリセット手段と、記憶手段から読出したデータ
に基づいて発生する画素クロックの周期を制御する画素
クロック発生手段と、この画素クロック発生手段からの
画素クロックの周期で記録情報に基づいてレーザ光をオ
ン、オフ制御するレーザ光出力手段からなり、プリセッ
ト手段はプリセットする初期値を1走査毎に可変し、ア
ドレス指定手段は1走査において記憶手段が記憶したデ
ータを印字範囲の一端から中央までの長さでアドレスを
順次増加又は減少させて読出した後、アドレスを順次減
少又は増加させて再度読出すことにある。
【0013】請求項4対応の発明は、レーザ光の1走査
中における走査速度の変化により発生するfθ誤差を補
正するために、各ドットに対応する駆動パルス幅を決め
るデータを1走査の印字範囲の一端から中央までの長さ
で複数パターン記憶した記憶手段と、結像面上の1ドッ
トに対応した画素クロックにより、発生するアドレスを
順次可変し、そのアドレスにより記憶手段のアドレス指
定を行って1走査毎に異なるパターンのデータから対応
するドットのデータを読出すアドレス指定手段と、1走
査の開始を検出する検出手段と、この検出手段の1走査
開始の検出に応動してアドレス指定手段が発生するアド
レスの初期値をプリセットするプリセット手段と、記憶
手段から読出したデータに基づいて発生する画素クロッ
クの周期を制御する画素クロック発生手段と、この画素
クロック発生手段からの画素クロックの周期で記録情報
に基づいてレーザ光をオン、オフ制御するレーザ光出力
手段からなり、アドレス指定手段は1走査において記憶
手段が記憶した複数パターンのデータから選択したパタ
ーンのデータをアドレスを順次増加又は減少させて読出
した後、アドレスを順次減少又は増加させて再度読出す
ことにある。
【0014】
【作用】請求項1対応の発明においては、1走査毎に記
憶手段から異なるパータンの駆動パルス幅を決めるデー
タを読出してレーザ光をオン、オフ制御する。
【0015】請求項2対応の発明においては、1走査毎
に記憶手段から1走査分の長さのデータを異なる範囲パ
ータンで読出してレーザ光をオン、オフ制御する。
【0016】請求項3対応の発明においては、1走査の
開始を検出するとアドレス指定手段が発生するアドレス
の初期値をプリセットする。例えば最初に1走査の一端
のドットの駆動パルス幅を決めるデータを記憶手段から
読出すためのアドレス値をプリセットする。そしてアド
レス指定により1走査の一端のドットの駆動パルス幅を
決めるデータを記憶手段から読出すと、画素クロック発
生手段はこのデータに基づいて発生する画素クロックの
周期を制御する。そしてレーザ光出力手段は画素クロッ
クの周期で1走査の一端のドットに対するレーザ光のオ
ン、オフ制御を行う。
【0017】アドレス指定手段は画素クロックによりア
ドレスを1つ減少させる。これにより次のドットに対す
るレーザ光のオン、オフ制御を行うとともにアドレス指
定手段は画素クロック発生手段からの画素クロックによ
りアドレスをさらに1つ減少させる。こうしてアドレス
指定手段からのアドレスを1つずつ減少させることによ
り記憶手段に記憶されているデータに基づいて印字範囲
の1走査の一端から中央までの各ドット毎の駆動パルス
幅が決められ、それに基づいてレーザ光がオン、オフ制
御する。
【0018】印字範囲の一端から中央までの走査が終了
すると、アドレス指定手段は今度は画素クロックにより
アドレスを1つずつ増加するようになる。これにより記
憶装置から読み出されるデータの順序が逆になる。こう
して記憶装置から読み出される逆順序のデータに基づい
て中央から他端までの各ドット毎の駆動パルス幅が決め
られ、それに基づいてレーザ光がオン、オフ制御する。
【0019】そしてアドレス指定手段のアドレスが最初
のプリセット値に戻ると中央から他端までの走査が終了
することになり、これにより1走査が終了する。そして
1走査が終了すると次の1走査を開始するが、そのとき
アドレス指定手段にプリセットするアドレスの初期値を
変更する。これにより次の1走査は前の1走査に対して
記憶手段から読み出されるデータがずれることになる。
すなわち、同じ位置のドットに対し、前の走査時と次の
走査時とで駆動パルス幅が異なる。
【0020】請求項4対応の発明においては、1走査に
おいてアドレス指定手段は記憶手段からあるパータンの
1走査の印字範囲の一端から中央までの長さの駆動パル
ス幅を決めるデータをアドレスを順次増加又は減少させ
て読出して画素クロックの周期を制御する。そしてレー
ザ光出力手段は画素クロックの周期で1走査の半分の各
ドットに対するレーザ光のオン、オフ制御を行う。
【0021】そして印字範囲の一端から中央までの長さ
の駆動パルス幅を決めるデータの読出しが終了すると今
度はアドレス指定手段はアドレスを順次減少又は増加さ
せて駆動パルス幅を決めるデータを再度読出して画素ク
ロックの周期を制御する。そしてレーザ光出力手段は画
素クロックの周期で1走査の残りの半分の各ドットに対
するレーザ光のオン、オフ制御を行う。
【0022】そして1走査が終了すると次の1走査を行
うがこのときアドレス指定手段は記憶手段から別のパー
タンの1走査の印字範囲の一端から中央までの長さの駆
動パルス幅を決めるデータをアドレスを順次増加又は減
少させて読出して画素クロックの周期を制御する。そし
てレーザ光出力手段は画素クロックの周期で1走査の半
分の各ドットに対するレーザ光のオン、オフ制御を行
う。
【0023】そして印字範囲の一端から中央までの長さ
の駆動パルス幅を決めるデータの読出しが終了すると今
度はアドレス指定手段はアドレスを順次減少又は増加さ
せて駆動パルス幅を決めるデータを再度読出して画素ク
ロックの周期を制御する。そしてレーザ光出力手段は画
素クロックの周期で1走査の残りの半分の各ドットに対
するレーザ光のオン、オフ制御を行う。
【0024】このように各走査毎に記憶手段から異なる
パータンの1走査の印字範囲の一端から中央までの長さ
の駆動パルス幅を決めるデータをアドレスを順次増加又
は減少させて読出して印字範囲の半分に対するレーザ光
のオン、オフ制御を行うとともにアドレスを順次減少又
は増加させて同一の駆動パルス幅を決めるデータを記憶
手段から再度読出して1走査の残りの半分に対するレー
ザ光のオン、オフ制御を行う。
【0025】
【実施例】以下、本発明の請求項1に対応する実施例を
図面を参照して説明する。
【0026】図1及び図2は光走査装置の構成を示すも
ので、この光走査装置は、レーザダイオードを備えた半
導体レーザ発振器11からのレーザ光を収束レンズ12
で発散気味の光束に変換させた後、スリット13で円形
のビームに成形し、そのビームを反射ミラー14に反射
させて直角に光路を変更させた後、スキャナモータ15
のロータ15aの回転軸15b上に配置されている直角
プリズム16の2つの反射面に照射させるようにしてい
る。
【0027】前記直角プリズム16は、直角三角形状を
為す2つの側面を除いた3つの面のうち、互いに直交す
る2つの面を反射面とし、残りの1つの面の中心をスキ
ャナモータ15の回転軸15bに合わせて配置してい
る。
【0028】前記反射ミラー14からの反射光はスキャ
ナモータ15の回転軸15bから数mm程度離れてその回
転軸15bに平行に入射し、前記直角プリズム16の反
射面で反射する。
【0029】前記スキャナモータ15はロータ15aに
マグネット15cを一体に取付けている。前記回転軸1
5bはステータ部材15dにボールベアリング15eを
介して回転自在に取付けている。前記ステータ部材15
dはスペーサ15fを介して回路基板15gを固定し、
この回路基板15gの前記マグネット15cと対向した
部位の裏面側にコイル15hを取付けている。
【0030】前記反射ミラー14からの反射光は前記ス
キャナモータ15で回転駆動する直角プリズム16の反
射面で反射してスキャナモータ15の回転軸15bに垂
直な平面方向に偏向走査する。そしてこの偏向光は前記
直角プリズム16の近傍に配置した、入射面よりも出射
面の曲率半径が小さく、結像面側に向かって凸のメニス
カスレンズ17に入射し、感光ドラムの感光面を結像面
として結像している。
【0031】前記半導体レーザ発振器11、収束レンズ
12及びスリット13は光出射ユニット18として一体
化している。前記メニスカスレンズ17はケース19に
収納している。
【0032】前記光出射ユニット18は例えば合成樹脂
等からなる装置全体を包囲する筐体20の上部後方に嵌
め込み、前記反射ミラー14は前記筐体20の上部前方
の傾斜部に埋設し、前記ケース19は前記筐体20の前
部開口部に嵌合してねじ止めしている。
【0033】前記筐体20はフランジ部を設け、そのフ
ランジ部を前記スキャナモータ15のステータ部材15
dの周縁部にねじ止めしている。
【0034】前記光走査装置からの偏向光は、図3に示
すように結像面21に結像するが、その結像面21の印
字範囲の一端から若干外れた位置に反射ミラー22を設
け、この反射ミラー22で前記光走査装置からの偏向光
を反射して走査開始を検出する検出手段としての同期セ
ンサ23に照射している。
【0035】前記結像面21での走査スピードは図4に
示すように中央部から端部へ行くに従って速くなる。
【0036】例えば直角プリズム16による偏向利用角
を90°、メニスカスレンズ17の厚みを7mm、入射面
の曲率半径を−67.0mm、出射面の曲率半径を−2
5.8mm、スキャナモータ15の回転軸15bから結像
面21までの距離を168.1mmとした場合に、印字範
囲に対応する偏向光の走査範囲は中央を0として略±1
10mmとなる。
【0037】そこで中央から110mm離れた位置で最大
画角となるようにクロックを決めると、走査位置65mm
付近での速度が平均走査速度となり、これを基準走査速
度としてその速度を基準に印字クロックを決め、かつ中
央と端で正規位置に画素が重なるように光学系を設定す
ると、中央部近傍では正規ドット位置より中央に縮ま
り、走査位置65mm付近で最大位置ずれが生じ、端部近
傍で徐々に正規位置に近付き110mmの位置で正規位置
と重なるようになる。すなわち走査位置と最大位置誤差
の関係は図4のグラフgに示すようになる。
【0038】そこでこのようなfθ誤差をデジタル的に
補正するため、中央から端部までの走査距離110mmを
図5に示すようにb1 〜b5 の5ブロックの領域に分割
する。そしてb1 ブロックを40mm、b2 ブロックを1
8mm、b3 ブロックを16mm、b4 ブロックを18mm、
b5 ブロックを18mmに設定する。
【0039】例えば1走査幅を220mmとすると、解像
度が300dpi では2598ドットとなる。従って、b
1 ブロックは473ドット、b2 ブロックは212ドッ
ト、b3 ブロックは189ドット、b4 ブロックは21
3ドット、b5 ブロックは212ドットとなる。
【0040】そこで基準クロックとして画素クロックの
16倍のクロックを使用した場合には、b1 ブロックは
基準クロック16個で1ドットを構成するものを1/1
8の割合にし、基準クロック15個で1ドットを構成す
るものを17/18の割合にする。またb2 ブロックは
基準クロック15個で1ドットを構成するものを1/2
の割合にし、基準クロック14個で1ドットを構成する
ものを1/2の割合にする。またb3 ブロックは基準ク
ロック14個で1ドットを構成する。またb4ブロック
は基準クロック14個で1ドットを構成するものを1/
3の割合にし、基準クロック13個で1ドットを構成す
るものを2/3の割合にする。さらにb5 ブロックは基
準クロック13個で1ドットを構成するものを1/3の
割合にし、基準クロック12個で1ドットを構成するも
のを2/3の割合にする。
【0041】以上のような規則に従って画素クロック
幅、すなわち印字ドット幅を規定することにより解像度
300dpi の場合のfθ誤差をデジタル的に補正するこ
とが可能となる。
【0042】前記同期センサ23は光走査装置の1走査
毎に走査開始を検出して図6の(a)に示すような走査開
始位置を決める同期信号Sを出力し、この同期信号Sと
次の同期信号Sとの間において図6の(b) に示すよう
に、例えば用紙サイズがA4で、300dpi であれば印
字範囲では2598ドットの印字が行われる。この1走
査において一端から中央まではb5 ブロック、b4 ブロ
ック、b3 ブロック、b2 ブロック、b1 ブロックのド
ット印字が順次行われ、中央から他端まではb1ブロッ
ク、b2 ブロック、b3 ブロック、b4 ブロック、b5
ブロックのドット印字が順次行われる。
【0043】図7は制御部の構成を示すブロック図で、
31は制御部本体を構成するCPU(中央処理装置)、
32はRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、33は
ROM(リード・オンリー・メモリ)、34は前記スキ
ャナモータ15等システム全体を制御する制御回路、3
5はバス切換回路である。
【0044】前記RAM32は前記CPU31がプログ
ラム実行を行うためのワークエリア等を形成している。
前記ROM33には前記CPU31が各部を制御するた
めのプログラムデータやfθ誤差を補正するためのパル
ス幅データを格納している。すなわち図8に示すように
アドレス「0000 h」〜「7FFF h」を前記ROM33に割
当て、そのうちアドレス「0000 h」〜「5FFF h」をプロ
グラム格納エリア33aとし、アドレス「6000 h」〜
「7FFF h」をfθ補正パルス幅データ格納エリア33b
としている。またアドレス「8000 h」〜「8FFF h」を前
記RAM32に割当て、さらにアドレス「9000 h」〜
「9FFF h」を外部I/Oに割当てている。
【0045】前記CPU31は前記RAM32、制御回
路34及びバス切換回路35とアドレスバスライン36
及びデータバスライン37を介して電気的に接続してい
る。
【0046】前記バス切換回路35にアドレスバスライ
ン36及びデータバスライン37を介して前記ROM3
3を電気的に接続するとともに、アドレスバスライン3
6を介してアドレスカウンタ38を電気的に接続し、ま
たデータバスライン37を介してラッチ回路39を電気
的に接続している。
【0047】40は前記同期センサ23からの同期信号
Sに応動してカウント動作を開始するラインカウンタ
で、このラインカウンタ40の出力を前記アドレスカウ
ンタ38に供給するようになっている。
【0048】前記ラッチ回路39は前記ROM33から
読み出されたパルス幅データをラッチするもので、その
ラッチ出力をプログラマブルカウンタ41に供給してい
る。前記プログラマブルカウンタ41は前記ラッチ回路
39からのデータに基づいて基準クロック発振器42か
らの基準クロックをカウントし、そのカウント結果に応
じて入力する画像データを制御し、それによりパルス幅
データに基づいた長さの画像データを前記半導体レーザ
発振器11のレーザダイオードを駆動するLDドライバ
ー43に供給している。
【0049】前記バス切換回路35、アドレスカウンタ
38、ラッチ回路39、ラインカウンタ40、プログラ
マブルカウンタ41、基準クロック発振器42及びLD
ドライバー43は、1走査毎に前記ROM33のfθ補
正パルス幅データ格納エリア33bから異なるパータン
のデータを読出してレーザ光をオン、オフ制御する制御
手段を構成している。
【0050】前記バス切換回路35は、図9に示すよう
に、制御部44、切換器45,46からなり、前記制御
部44は前記CPU31からのリード信号Rとアドレス
データに基づいて前記各切換器45,46を切換え制御
し、前記ROM33からのデータバスライン37をCP
U31側のデータバスライン37に接続するかラッチ回
路39側のデータバスライン37に接続するか切換える
と共に、前記ROM33からのアドレスバスライン36
をCPU31側のアドレスバスライン36に接続するか
アドレスカウンタ38側のアドレスバスライン36に接
続するか切換えるようになっている。
【0051】前記バス切換回路35は、図10に示すよ
うに、CPU31のアドレスバスがアドレス「0000 h」
〜「5FFF h」をアクセスし、CPU31からのリード信
号Rかローレベルのときだけアドレスバスライン36と
データバスライン37をCPU31側に切換え、それ以
外のときにはROM33のfθ補正パルス幅データ格納
エリア33bからのデータを前記アドレスカウンタ38
が示す値によって前記ラッチ回路39に出力させるよう
になっている。
【0052】前記fθ補正パルス幅データ格納エリア3
3bには例えば1走査における各ドットに対応する駆動
パルス幅を決めるパルス幅データが異なるパターンで2
走査分、すなわち2パータン記憶している。
【0053】このような構成の実施例においては、半導
体レーザ発振器11からのレーザ光は収束レンズ12に
より発散気味の光束に変換した後スリット13で円形の
ビームとなる。このビームは反射ミラー14で反射して
直角に光路を変更し、スキャナモータ15の回転軸15
b上に配置している直角プリズム16の反射面に照射す
る。
【0054】直角プリズム16は回転により入射するレ
ーザ光を偏向走査する。この偏向光はメニスカスレンズ
17を介して結像面21に結像する。
【0055】ラインカウンタ40は図6の(a) に示す書
出し位置検出信号Sによりカウント動作を開始する。そ
してラインカウンタ40が所定値になるとアドレスカウ
ンタ38によりROM33のアドレス指定が行われ、f
θ補正パルス幅データ格納エリア33bからパルス幅デ
ータがラッチ回路39に読出される。これによりプログ
ラマブルカウンタ41は、ラッチ回路39からのデータ
に基づいて基準クロック発振器42からの基準クロック
をカウントした結果に応じた長さで1ドットの画像デー
タをドライバー33に供給する。そしてドライバー33
は画像データに基づいて半導体レーザ発振器11のレー
ザダイオードをオンあるいはオフ制御する。
【0056】こうした制御を各ドット毎に繰り返し行
い、1走査において図6の(b) に示すように300dpi
で2598ドットのドット印字を行う。
【0057】そして1走査においてfθ補正パルス幅デ
ータ格納エリア33bからラッチ回路39に図11の
(a) に示すパターンのfθ補正パルス幅データか、図1
1の(b) に示すパターンのfθ補正パルス幅データかの
どちらかを読出す。すなわちアドレスが1〜2598で
あれば図11の(a) に示すパターンのデータを読出し、
アドレスが2599〜5196であれば図11の(b) に
示すパターンのデータを読出すことになる。
【0058】図11の(a) に示すパターンのfθ補正パ
ルス幅データのときは、b5 ブロックにおいては最初に
基準クロック13個で1ドットを構成する出力を1回行
い、続いて基準クロック12個で1ドットを構成する出
力を2回行い、以降この出力制御を繰り返す。またb4
ブロックにおいては最初に基準クロック14個で1ドッ
トを構成する出力を1回行い、続いて基準クロック13
個で1ドットを構成する出力を2回行い、以降この出力
制御を繰り返す。またb3 ブロックにおいては基準クロ
ック14個で1ドットを構成する出力のみを繰り返し行
う。またb2 ブロックにおいては基準クロック15個で
1ドットを構成する出力と基準クロック14個で1ドッ
トを構成する出力を交互に繰り返す。さらにb1 ブロッ
クにおいては最初に基準クロック16個で1ドットを構
成する出力を1回行い、続いて基準クロック15個で1
ドットを構成する出力を17回行い、以降この出力制御
を繰り返す。
【0059】そして1走査においては一方の端から中央
まではb5 、b4 、b3 、b2 、b1 の各ブロックの出
力制御を行い、中央から他方の端まではb1 、b2 、b
3 、b4 、b5 の各ブロックの出力制御を行う。
【0060】こうして1ラインの走査が終了すると次の
1ラインの走査を行うが、次の1ラインではfθ補正パ
ルス幅データ格納エリア33bからは図11の(b) に示
すパターンのfθ補正パルス幅データが読み出され印字
制御が行われる。
【0061】従って、この1ラインではb5 ブロックに
おいては最初が基準クロック12個で1ドットを構成す
る出力を1回行い、続いて基準クロック13個で1ドッ
トを構成する出力を1回行い、続いて基準クロック12
個で1ドットを構成する出力を2回行い、以降基準クロ
ック13個で1ドットを構成する出力1回と基準クロッ
ク12個で1ドットを構成する出力2回を繰り返し行
う。
【0062】同様に、b4 ブロック〜b1 ブロック、b
1 ブロック〜b5 ブロックについても図11の(b) に示
すパターンに基づいて出力制御を行う。こうして今回の
1ラインの各ドットの印字パターンは前回の1ラインの
各ドットの印字パターンとは1ドットのずれが発生す
る。
【0063】そして今回の1ラインの印字が終了すると
さらに次の1ラインの印字を行うがこのときは再び図1
1の(a) に示すパターンに基づいて出力制御を行う。
【0064】このように各ライン毎にfθ補正パルス幅
データの2つのパターンを交互に読み出して印字を行っ
ているので、隣り合うライン間で主走査方向の同じ位置
で各ドットが同じパルス幅となることはなく、従って上
下のドットが同じパルス幅で並ぶことにより発生する縦
筋を防止できる。すなわち、縦線のモアレ発生を防止す
ることができる。
【0065】またfθ補正パルス幅データを格納するメ
モリとして本体CPU31が各部を制御するためのプロ
グラムデータを格納するROM33を使用し、バス切換
回路35によりCPU31がROM33をアクセスする
ときのみバス切換えを行ってCPU31によるプログラ
ムのアクセスを可能にし、それ以外はfθ補正パルス幅
データの読出しを行うようにしているので、既存のRO
Mを利用することができ低価格化を実現できる。
【0066】なお、CPU31がROM33をアクセス
するときバス切換えが行われ、このときにアドレスカウ
ンタ38の値が変化する場合も発生するが、アドレスカ
ウンタ38の値が変化してもそれにより指定されるfθ
補正パルス幅データはラッチ回路39にラッチしてある
データに対して急激に値が変化するようなことはないの
で、CPU31によるROM33のアクセスが終了して
バスが元の状態に戻ってからアドレスカウンタ38の値
が指定するfθ補正パルス幅データを読出してラッチ回
路39にラッチしても印字動作の上ではほとんど支障は
ない。
【0067】なお、前記実施例ではROM33のfθ補
正パルス幅データ格納エリア33bに2種類のfθ補正
パルス幅データパターンを格納したものについて述べた
が必ずしもこれに限定するものではなく、3種類以上の
fθ補正パルス幅データパターンを格納し、その各パタ
ーンを選択的に読出すものであってもよい。
【0068】また、前記実施例ではROM33のfθ補
正パルス幅データ格納エリア33bに格納するfθ補正
パルス幅データパターンを複数パターンとし、その複数
パターンからライン毎に1つのパターンを選択的に読出
して各印字ドットのパルス幅を制御したが、例えば図1
2に示すようにfθ補正パルス幅データ格納エリア33
bに1走査2598ドットに対して0番目から2598
番目のアドレスに1走査のドット数よりも1ドット多い
2599ドット分のfθ補正パルス幅データを格納して
もよい。
【0069】この実施例は請求項2に対応するもので、
アドレスカウンタ38でアドレス指定を行ってfθ補正
パルス幅データ格納エリア33bから1走査分のfθ補
正パルス幅データを読出すときには、0番目から259
7番目までのfθ補正パルス幅データパターンと、1番
目から2598番目までのfθ補正パルス幅データパタ
ーンとを各ライン毎に交互に読出して印字制御を行えば
よい。これにより上下のライン間でfθ補正パルス幅デ
ータを1ドットずらすことができる。
【0070】このようにしても上下のライン間でfθ補
正パルス幅データのパターンを変えることができるの
で、上下のライン間で主走査方向の同じ位置で同じパル
ス幅となるようにことがなく、前記実施例と同様、縦線
のモアレ発生を防止することができる。
【0071】しかもこの実施例の場合は、fθ補正パル
ス幅データ格納エリア33bに格納するデータ量は1走
査分のfθ補正パルス幅データよりも1ドット分だけ多
くすればよく、前記実施例の場合に比べてfθ補正パル
ス幅データ格納エリア33bの容量を小さくできる。
【0072】また、図12に示すfθ補正パルス幅デー
タパターンの格納方式において、fθ補正パルス幅デー
タ格納エリア33bに格納するfθ補正パルス幅データ
の長さを1走査のドット数よりも2ドット以上長くして
読出し範囲のパターンを3種類以上設定し、それにより
各ライン毎に3種類以上のパターンを選択的に読出して
各ラインの印字ドットのパルス幅を制御してもよい。
【0073】次に本発明の請求項3に対応する実施例を
図面を参照して説明する。
【0074】この実施例の構成は図1及び図2と同様で
あり、制御ブロックとして図13に示す制御ブロックを
使用している。
【0075】図13において、51はプリセット値を発
生するプリセット手段としてのプリセット値発生回路
で、このプリセット値発生回路51は図14に示すよう
にクロックカウンタ51aからなり、同期センサ23か
らの同期信号Sに応動してプリセット値をアドレス指定
手段としてのアドレス発生回路52に供給するようにな
っている。
【0076】前記アドレス発生回路52は図15に示す
ように、アップダウンカウンタからなるアドレスカウン
タ52aとJKフリップフロップ52bからなり、同期
信号Sによりプリセット値発生回路51からのプリセッ
ト値をロードするようになっている。そしてアドレスカ
ウンタ52aのカウント値をアドレスデータとしてアド
レスバス53を介して記憶手段である補正情報メモリ5
4に供給しそのメモリ54のアドレス指定を行うように
なっている。
【0077】前記補正情報メモリ54は前述したb5 ブ
ロックからb1 ブロックまでの各ドット毎の画素クロッ
ク周期を決めるデータよりも所定ドット、例えば1ドッ
ト長いデータを格納し、前記アドレスカウンタ52aの
カウント値によるアドレス指定により各データをデータ
バス55に順次出力するようになっている。
【0078】すなわち前記アドレスカウンタ52aは同
期信号Sにより1走査の最初のドットに対応する画素ク
ロック周期を決めるデータを指定するアドレスデータを
発生するためのアドレス値をプリセット値としてセット
するようになっている。
【0079】前記アドレスカウンタ52aはプリセット
値をセットした当初はダウンカウンタとして動作し、後
述する画素クロック発生回路からの画素クロックにより
ダウンカウントし、カウンタ52aのカウント値がゼロ
になると出力端子RCOからキャリー出力を送出するよ
うになっている。
【0080】前記アドレスカウンタ52aからのキャリ
ー出力は前記JKフリップフロップ52bにクロックと
して入力し、これによりJKフリップフロップ52bは
出力端子Qからの出力を反転するようになっている。こ
のJKフリップフロップ52bの出力端子Qからの出力
の反転により前記アドレスカウンタ52aは今度はアッ
プカウンタとして動作するようになっている。
【0081】図13に示すように前記補正情報メモリ5
4からのデータは画素クロック発生手段である画素クロ
ック発生回路56に供給するようになっている。
【0082】前記画素クロック発生回路56は、結像面
21上の1ドットに対応した画素クロックの16倍の周
波数の基準クロックを入力し、前記補正情報メモリ54
からのデータに基づいて前述したb1 〜b5 ブロック毎
に決められた各ドット構成に対応する周期の画素クロッ
クを出力するようになっている。
【0083】前記画素クロック発生回路56からの画素
クロックを前記アドレス発生回路52に供給すると共に
ラッチ回路57に供給している。
【0084】前記ラッチ回路57は、前記画素クロック
発生回路56からの画素クロックと1ドットの画像デー
タをラッチし、画素クロックの周期だけ画像データが
「1」であれば前記半導体レーザ発振器11をオン動作
させ、また画像データが「0」であれば前記半導体レー
ザ発振器11をオフ動作させるようになっている。
【0085】このような構成の実施例においては、半導
体レーザ発振器11からのレーザ光は収束レンズ12で
発散気味の光束に変換した後、スリット13で円形のビ
ームとなり、さらに反射ミラー14に反射してスキャナ
モータ15の回転軸15b上に配置している直角プリズ
ム16の反射面に照射する。
【0086】直角プリズム16は回転により入射するレ
ーザ光を偏向走査する。この偏向光はメニスカスレンズ
17を介して結像面21に結像する。
【0087】そして結像面21での走査光を同期センサ
23が検出して同期信号Sを発生する。この同期信号S
はプリセット値発生回路51及びアドレス発生回路52
に入力する。
【0088】これによりプリセット値発生回路51はプ
リセット値をアドレス発生回路52に供給し、アドレス
発生回路52はそのプリセット値をアドレスカウンタ5
2aにセットする。
【0089】そして走査光が印字範囲の一端に差し掛か
ると、アドレス発生回路52はb5ブロックの最初のド
ットに対応する駆動パルス幅を決めるデータを補正情報
メモリ54から読出すためのアドレスデータを出力す
る。
【0090】これにより補正情報メモリ54は例えば基
準クロック12個で1ドットを構成するデータを画素ク
ロック発生回路56に供給する。これにより画素クロッ
ク発生回路56は基準クロック12個分の周期の画素ク
ロックを出力する。
【0091】例えば最初の1ドットの画像データが
「1」であればラッチ回路57はこの画素クロックの周
期に基づいて半導体レーザ発振器11をオン動作させ
る。
【0092】こうして印字範囲の一端となるb5 ブロッ
クの最初のドットは基準クロック12個分だけレーザ光
を照射されることになる。
【0093】また画素クロック発生回路56からの画素
クロックによりアドレス発生回路52のアドレスカウン
タ52aはプリセット値を1つ減算する。すなわちアド
レスが1つ減少する。
【0094】こうして今度はアドレス発生回路52はb
5 ブロックの次のドットに対応する駆動パルス幅を決め
るデータを補正情報メモリ54から読出すためのアドレ
スデータを出力する。
【0095】これにより補正情報メモリ54は今回も基
準クロック12個で1ドットを構成するデータを画素ク
ロック発生回路56に供給する。これにより画素クロッ
ク発生回路56は基準クロック12個分の周期の画素ク
ロックを出力する。
【0096】例えば次の1ドットの画像データも「1」
であればラッチ回路57はこの画素クロックの周期に基
づいて半導体レーザ発振器11をオン動作させる。
【0097】こうしてb5 ブロックの次のドットも基準
クロック12個分だけレーザ光を照射されることにな
る。
【0098】また画素クロック発生回路56からの画素
クロックによりアドレス発生回路52のアドレスカウン
タ52aは値をさらに1つ減算する。すなわちアドレス
がさらに1つ減少する。
【0099】こうして今度はアドレス発生回路52はb
5 ブロックの3つ目のドットに対応する駆動パルス幅を
決めるデータを補正情報メモリ54から読出すためのア
ドレスデータを出力する。
【0100】これにより補正情報メモリ54は今度は基
準クロック13個で1ドットを構成するデータを画素ク
ロック発生回路56に供給する。これにより画素クロッ
ク発生回路56は基準クロック13個分の周期の画素ク
ロックを出力する。
【0101】例えば次の1ドットの画像データも「1」
であればラッチ回路57はこの画素クロックの周期に基
づいて半導体レーザ発振器11をオン動作させる。
【0102】こうしてb5 ブロックの3つ目のドットは
基準クロック13個分だけレーザ光を照射されることに
なる。
【0103】また画素クロック発生回路56からの画素
クロックによりアドレス発生回路52のアドレスカウン
タ52aは値をさらに1つ減算する。すなわちアドレス
がさらに1つ減少する。
【0104】このようにしてb5 ブロックにおいては基
準クロック12個で1ドットを構成するものが2/3、
基準クロック13個で1ドットを構成するものが1/3
という割合でドット印字が行われることになる。
【0105】同様にしてb4 ブロックでは基準クロック
14個で1ドットを構成するものが1/3、基準クロッ
ク13個で1ドットを構成するものが2/3という割合
でドット印字が行われることになる。
【0106】同様にしてb3 ブロックでは基準クロック
14個で1ドットを構成してドット印字が行われること
になる。
【0107】同様にしてb2 ブロックでは基準クロック
15個で1ドットを構成するものが1/2、基準クロッ
ク14個で1ドットを構成するものが1/2という割合
でドット印字が行われることになる。
【0108】同様にしてb1 ブロックでは基準クロック
16個で1ドットを構成するものが1/18、基準クロ
ック15個で1ドットを構成するものが17/18の割
合でドット印字が行われることになる。
【0109】こうしてb1 ブロックまでの印字が行われ
ると走査が印字範囲の一端から中央まで終了する。この
ときアドレスカウンタ52aの出力端子RCOからキャ
リー出力が出力してJKフリップフロップ52bにクロ
ックとして入力する。これによりJKフリップフロップ
52bは反転し、その出力端子Qからの出力によりアド
レスカウンタ52aはダウンカウンタからアップカウン
タに変更する。
【0110】これにより今度はアドレスカウンタ52a
が指定する補正情報メモリ54のアドレスはb1 ブロッ
ク、b2 ブロック、b3 ブロック、b4 ブロック、b5
ブロックの順にデータを読出す順序となる。
【0111】こうして印字範囲の中央から他端までの走
査における各ドット印字幅が制御されることになる。
【0112】そしてb5 ブロックの最後のドットに対す
るデータが補正情報メモリ54から読み出され、それに
より画素クロック発生回路56から画素クロックが発生
し、その画素クロックの周期に基づいて半導体レーザ発
振器11がオン又はオフ動作すると1走査が終了するこ
とになる。
【0113】こうして1走査が終了し、次の走査光が同
期センサ23により検出されると、次の1走査が開始さ
れることになる。このときも同期信号Sによりプリセッ
ト値発生回路51はプリセット値をアドレス発生回路5
2に供給するが、このときプリセット値を例えば1ドッ
ト分ずらす。
【0114】これにより次の1走査においては例えば前
の走査においては基準クロック13個で1ドットを構成
したドットの位置に今度は基準クロック12個で1ドッ
トを構成するドットが位置決めされることになる。すな
わち次の1ラインは前のラインとは異なる範囲のパター
ンで補正情報メモリ54から1走査の半分の長さの各ド
ット毎の画素クロック周期を決めるデータが読み出され
ることになる。
【0115】こうして上下のライン間で同じ印字幅のド
ットが位置しないように1走査の半分の長さの画素クロ
ック周期を決めるデータの範囲パターンを交互に切換え
ることにより、ライン間で主走査方向の同じ位置で同じ
画素幅となるのを防止でき、これにより縦線のモアレ発
生を防止できる。
【0116】また1走査を中央で半分に分け、一端から
中央までと中央から他端までを補正情報メモリ54に格
納している各ドット毎の画素クロック周期を決めるデー
タを共通に使用して各ドットの画素クロックを発生させ
ているので、補正情報メモリ54に格納するデータは1
走査分必要無く、1走査の半分だけあればよい。
【0117】従って、データ量を半分にすることがで
き、補正情報メモリ54のメモリ容量を小さくできる。
【0118】なお、前記実施例ではアドレス発生回路5
2をアドレスカウンタ52aとJKフリップフロップ5
2bで構成したものについて述べたが、図16に示すよ
うにアドレスカウンタ58aと排他的オアゲートからな
る論理回路58bからなるアドレス発生回路58を使用
しても同様の制御ができる。
【0119】このアドレス発生回路58のアドレスカウ
ンタ58aは補正情報メモリ54のアドレスバスよりも
1本多いアドレスの出力端子Q0 〜Qn を持ち、アドレ
スカウンタ58aの出力端子Q0 〜Qn-1 からの出力と
最上位ビットの出力端子Qnからの出力との排他的論理
和をそれぞれとってその出力を補正情報メモリ54への
アドレスバスに入力している。
【0120】このアドレス発生回路58では同期信号S
の入力によってアドレスカウンタ58aにプリセット値
をセットするが、その値は走査が印字範囲の一端から中
央付近に到達したときに最上位ビットが「1」となる値
に設定する。
【0121】このようにすれば走査が印字範囲の一端か
ら中央に到達したときに出力端子Qn からの出力が
「1」となって各排他的オアゲートからの出力はそれま
での出力とは反対のレベルの出力となる。すなわちこれ
は1の補数をとることと等価となり、アドレスカウンタ
58aのカウント値が1つずつカウントアップしている
にもかかわらず補正情報メモリ54に入力するアドレス
は1つずつ減算されることになる。
【0122】従ってこのようにしても補正情報メモリ5
4のデータを1回目と2回目で読出すアドレス方向を変
えて2回読出すことができるので、前記実施例同様の作
用効果が得られる。
【0123】なお、アドレス発生回路としては前記各実
施例のものに限定されるものではなく、ソフトウエアで
構成することも可能である。
【0124】また、この実施例では補正情報メモリ54
にb5 ブロックからb1 ブロックまで、すなわち1走査
の半分の長さの各ドット毎の画素クロック周期を決める
データよりも1ドット長いデータを格納し、各ライン毎
に補正情報メモリ54から1走査の半分の長さの画素ク
ロック周期を決めるデータを2つの異なる範囲パターン
から交互に読出すようにしたが必ずしもこれに限定する
ものではなく、補正情報メモリ54に1走査の半分の長
さの各ドット毎の画素クロック周期を決めるデータより
も2ドット以上長いデータを格納し、3ライン以上の間
で各ドットの画素クロック周期がずれるように補正情報
メモリ54から1走査の半分の長さの画素クロック周期
を決めるデータを3つ以上の異なる範囲パターンから選
択的に読出してもよい。
【0125】なお、前記実施例では補正情報メモリに1
走査の半分の長さの各ドット毎の画素クロック周期を決
めるデータよりも1ドット長いデータを格納し、各ライ
ン毎に補正情報メモリから1走査の半分の長さの画素ク
ロック周期を決めるデータをプリセット値を1ドッ分ず
らして2つの異なるパターンとして読出すようにしたが
必ずしもこれに限定するものではなく、補正情報メモリ
に1走査の半分の長さの各ドット毎の画素クロック周期
を決めるデータを複数パターン分格納し、複数ライン間
でプリセット値を例えば1走査の半分の長さのドット数
分ずつずらして各パターンを補正情報メモリから選択的
に読み出して各ラインの画素クロック周期を制御しても
よい。このようにすれば請求項4に対応する実施例が実
現できる。
【0126】
【発明の効果】以上、本発明によれば、電気的にfθ誤
差の補正を行うものにおいて、縦線のモアレ発生を防止
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す筐体を省いた状態の平
面図。
【図2】図1のA−A線に沿った断面図。
【図3】同実施例の結像面での走査範囲を示す図。
【図4】同実施例の走査スピードの変化と最大位置誤差
との関係を示す図。
【図5】同実施例の走査位置と分割ブロック及び最大位
置誤差の関係を示す図。
【図6】同実施例の同期信号と印字走査範囲を示す図。
【図7】同実施例の制御回路構成を示すブロック図。
【図8】同実施例のメモリ部のアドレス関係を示す図。
【図9】同実施例のバス切換回路の構成を示す図。
【図10】同実施例のバス切換回路のバス切換え制御を
示すタイミング図。
【図11】同実施例のfθ補正パルス幅データパターン
を示す図。
【図12】fθ補正パルス幅データ格納エリアに格納す
るfθ補正パルス幅データパターンの他の実施例を示す
図。
【図13】制御回路の他の実施例を示すブロック図。
【図14】同制御回路におけるプリセット値発生回路の
構成を示す回路図。
【図15】同制御回路におけるアドレス発生回路の構成
を示す回路図。
【図16】同制御回路におけるアドレス発生回路の他の
実施例を示す回路図。
【図17】従来例を示す斜視図。
【図18】同従来例における走査位置に対するレーザ制
御信号の周期を示す図。
【符号の説明】
11…半導体レーザ発振器 15…スキャナモータ 16…直角プリズム 21…結像面 23…同期センサ 31…CPU(中央処理装置) 33b…fθ補正パルス幅データ格納エリア 35…バス切換回路 38…アドレスカウンタ 41…プログラマブルカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 信彦 静岡県三島市南町6番78号 東京電気株 式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 宣之 静岡県三島市南町6番78号 東京電気株 式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 平6−191085(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録情報に基づいてオン、オフするレー
    ザ光を偏向走査し、結像面にその偏向走査したレーザ光
    を集光してドット単位で情報を記録する光走査装置にお
    いて、レーザ光の1走査中における走査速度の変化によ
    り発生するfθ誤差を補正するために、1走査における
    各ドットに対応する駆動パルス幅を決めるデータを複数
    パータン記憶した記憶手段と、1走査毎に前記記憶手段
    から異なるパータンのデータを読出してレーザ光をオ
    ン、オフ制御する制御手段を設けたことを特徴とする光
    走査装置。
  2. 【請求項2】 記録情報に基づいてオン、オフするレー
    ザ光を偏向走査し、結像面にその偏向走査したレーザ光
    を集光してドット単位で情報を記録する光走査装置にお
    いて、レーザ光の1走査中における走査速度の変化によ
    り発生するfθ誤差を補正するために、各ドットに対応
    する駆動パルス幅を決めるデータを1走査分以上の長さ
    記憶した記憶手段と、1走査毎に前記記憶手段から1走
    査分の長さのデータを異なる範囲パータンで読出してレ
    ーザ光をオン、オフ制御する制御手段を設けたことを特
    徴とする光走査装置。
  3. 【請求項3】 記録情報に基づいてオン、オフするレー
    ザ光を偏向走査し、結像面にその偏向走査したレーザ光
    を集光してドット単位で情報を記録する光走査装置にお
    いて、レーザ光の1走査中における走査速度の変化によ
    り発生するfθ誤差を補正するために、各ドットに対応
    する駆動パルス幅を決めるデータを1走査の印字範囲の
    一端から中央までの長さよりも所定ドット数長い長さ分
    記憶した記憶手段と、結像面上の1ドットに対応した画
    素クロックにより、発生するアドレスを順次可変し、そ
    のアドレスにより前記記憶手段のアドレス指定を行って
    対応するドットのデータを読出すアドレス指定手段と、
    1走査の開始を検出する検出手段と、この検出手段の1
    走査開始の検出に応動して前記アドレス指定手段が発生
    するアドレスの初期値をプリセットするプリセット手段
    と、前記記憶手段から読出したデータに基づいて発生す
    る画素クロックの周期を制御する画素クロック発生手段
    と、この画素クロック発生手段からの画素クロックの周
    期で記録情報に基づいてレーザ光をオン、オフ制御する
    レーザ光出力手段からなり、前記プリセット手段はプリ
    セットする初期値を1走査毎に可変し、前記アドレス指
    定手段は1走査において前記記憶手段が記憶したデータ
    を印字範囲の一端から中央までの長さでアドレスを順次
    増加又は減少させて読出した後、アドレスを順次減少又
    は増加させて再度読出すことを特徴とする光走査装置。
  4. 【請求項4】 記録情報に基づいてオン、オフするレー
    ザ光を偏向走査し、結像面にその偏向走査したレーザ光
    を集光してドット単位で情報を記録する光走査装置にお
    いて、レーザ光の1走査中における走査速度の変化によ
    り発生するfθ誤差を補正するために、各ドットに対応
    する駆動パルス幅を決めるデータを1走査の印字範囲の
    一端から中央までの長さで複数パターン記憶した記憶手
    段と、結像面上の1ドットに対応した画素クロックによ
    り、発生するアドレスを順次可変し、そのアドレスによ
    り前記記憶手段のアドレス指定を行って1走査毎に異な
    るパターンのデータから対応するドットのデータを読出
    すアドレス指定手段と、1走査の開始を検出する検出手
    段と、この検出手段の1走査開始の検出に応動して前記
    アドレス指定手段が発生するアドレスの初期値をプリセ
    ットするプリセット手段と、前記記憶手段から読出した
    データに基づいて発生する画素クロックの周期を制御す
    る画素クロック発生手段と、この画素クロック発生手段
    からの画素クロックの周期で記録情報に基づいてレーザ
    光をオン、オフ制御するレーザ光出力手段からなり、前
    記アドレス指定手段は1走査において前記記憶手段が記
    憶した複数パターンのデータから選択したパターンのデ
    ータをアドレスを順次増加又は減少させて読出した後、
    アドレスを順次減少又は増加させて再度読出すことを特
    徴とする光走査装置。
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