JP4313116B2 - Pixel clock generation apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、その他の画像形成装置に係り、特に、これらの画像形成装置で使用される画素クロックを生成する装置及び方法に関する。 The present invention relates to a laser printer, a digital copying machine, and other image forming apparatuses, and more particularly to an apparatus and method for generating a pixel clock used in these image forming apparatuses.
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構成を図40に示す。 FIG. 40 shows a general configuration of an image forming apparatus such as a laser printer or a digital copying machine.
図40において、半導体レーザユニット3009より出力されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー3003によりスキャンされ、走査レンズ3002を介して被走査媒体である感光体3001上に光スポットを形成し、該感光体3001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3004が走査ビームを検出する。位相同期回路3006は、クロック生成回路3005からのクロックを入力し、フォトディテクタ3004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3007とレーザ駆動回路3008へ供給する。
In FIG. 40, the laser beam output from the
このようにして、レーザ駆動回路3008は、画像処理ユニット3007により生成された画像データと位相同期回路3006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、半導体レーザユニット3009の発光時間をコントロールすることにより、感光体3001上の静電潜像の形成をコントロールする。
In this way, the
このような走査光学系において、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は、被走査面上を走査する光スポット(走査ビーム)の走査速度むらを発生させる。この走査速度むらは画像の揺らぎとなり、画像品質の劣化の原因となる。高品位の画質を要求する場合は、走査むらの補正を行う必要がある。 In such a scanning optical system, variations in the distance from the rotation axis of the deflecting / reflecting surface of a deflector such as a polygon mirror cause uneven scanning speed of a light spot (scanning beam) that scans the surface to be scanned. This uneven scanning speed causes fluctuations in the image and causes deterioration in image quality. When high image quality is required, it is necessary to correct scanning unevenness.
さらに、複数の光ビームを用いて同時に走査するマルチビーム光学系においては、各発光源の発振波長に差があると、走査レンズの色収差が補正されていない光学系の場合には露光位置ずれが発生し、各発光源に対応する光スポットが被走査媒体上を走査する時の走査幅に発光源毎に差が生じてしまい、画像品質の劣化の要因となってしまうため、走査幅の補正を行う必要がある。 Furthermore, in a multi-beam optical system that simultaneously scans using a plurality of light beams, if there is a difference in the oscillation wavelength of each light source, the exposure position shift will occur in an optical system in which the chromatic aberration of the scanning lens is not corrected. As a result, a difference occurs in the scanning width when the light spot corresponding to each light source scans the scanning medium for each light source, and this causes deterioration in image quality. Need to do.
従来、走査むら等の補正を行う技術としては、例えば、特許文献1や特許文献2に記載のように、基本的に画素クロックの周波数を変化させて、走査線に沿った光スポット位置を制御する方法が知られている。
Conventionally, as a technique for correcting scanning unevenness, for example, as described in
また、感光体の両端に設置された2つのフォトディテクタを走査ビームが通過する期間のクロック数を計数することにより走査速度を検出し、その結果に応じてポリゴンミラーの回転速度を制御する方法も知られている。 Also known is a method of detecting the scanning speed by counting the number of clocks during which the scanning beam passes through the two photodetectors installed at both ends of the photosensitive member, and controlling the rotational speed of the polygon mirror according to the result. It has been.
図41はこの従来方法の例を示しており、3115は感光体、3117,3118は感光体3115の両端に設置されたフォトディテクタ、3111はフォトディテクタ3117,3118による検出信号間のクロック数を計数して走査速度を検出し、補正信号を出力する走査速度検出部、3112はその補正信号に応じてポリゴンミラー3114の駆動モータ(不図示)の回転速度を制御するポリゴンモータ制御部である。また、3121は半導体レーザ、3122はコリメータレンズ、3123はシリンダーレンズ、3116はf−θレンズ、3120はトロイダルレンズ、3119はミラーである。
FIG. 41 shows an example of this conventional method, in which 3115 is a photoconductor, 3117 and 3118 are photo detectors installed at both ends of the
しかし、画素クロックの周波数を変化させる従来方式(周波数変調方式)は、一般に画素クロック制御部の構成が複雑であり、かつ、その複雑さは周波数変調幅が微小になるにつれて増大するため、きめ細かな制御の実現が容易でないという問題がある。また、同一の偏向反射面によって偏向された光ビームであっても、偏向器の回転ジッタや温度変化による走査レンズの伸縮などにより走査速度むらが発生するという問題がある。また、偏向器の回転モータを制御する方法では制御精度に限界がある。 However, the conventional method (frequency modulation method) for changing the frequency of the pixel clock generally has a complicated configuration of the pixel clock control unit, and the complexity increases as the frequency modulation width becomes minute. There is a problem that it is not easy to realize the control. Further, even with a light beam deflected by the same deflecting / reflecting surface, there is a problem that uneven scanning speed occurs due to rotation jitter of the deflector and expansion / contraction of the scanning lens due to temperature change. Further, the method for controlling the rotating motor of the deflector has a limit in control accuracy.
さて、一部繰り返しになるが、画像形成装置においては、実際の主走査ドット位置と理想的な主走査ドット位置とのずれが生じる。その原因として、
(1)走査レンズのfθ特性が十分に補正されていない。
(2)光走査光学系の光学部品の加工精度や取付精度の劣化。
(3)装置内の温度、湿度などの環境変化による光学部品の変形や屈折率変動により走査光学系の焦点距離が変化し、fθ特性が劣化する。
等々が挙げられる。
Now, although partially repeated, in the image forming apparatus, a deviation between the actual main scanning dot position and the ideal main scanning dot position occurs. As the cause,
(1) The fθ characteristic of the scanning lens is not sufficiently corrected.
(2) Deterioration in processing accuracy and mounting accuracy of optical components of the optical scanning optical system.
(3) The focal length of the scanning optical system changes due to the deformation of the optical parts and the change in refractive index due to environmental changes such as the temperature and humidity in the apparatus, and the fθ characteristic deteriorates.
And so on.
特に、環境変動による主走査ドット位置ずれは、装置の出荷時に光学調整や電気的補正を実施したとしても避けることはできない。例えば、ファーストプリント時には問題がなくとも、連続してプリント出力した場合に装置内の温度が上昇し、1枚目のプリントの色合いと、複数枚プリントした後の色合いが変わってしまうような不都合が起きることがある。 In particular, the main scanning dot position shift due to environmental fluctuations cannot be avoided even if optical adjustment or electrical correction is performed at the time of shipment of the apparatus. For example, even if there is no problem during the first printing, the temperature in the apparatus rises when printing is continuously performed, and the color of the first print and the color after printing a plurality of prints may change. May happen.
よって、本発明の主要な目的は、画像形成装置において、そのような環境変動による主走査ドット位置ずれをも高精度に補正すること、並びに、かかる補正を可能とする画素クロック生成装置及び方法を提供することにある。 Therefore, a main object of the present invention is to correct a main scanning dot position shift due to such an environmental change with high accuracy in an image forming apparatus, and to provide a pixel clock generation apparatus and method capable of such correction. It is to provide.
本発明のもう1つの主要な目的は、画像形成装置における走査光学系の特性の違いに容易かつ柔軟に対応し、主走査ドット位置ずれの高精度の補正を可能とする画素クロック生成装置及び方法を提供することにある。 Another main object of the present invention is to provide a pixel clock generation apparatus and method that can easily and flexibly cope with a difference in characteristics of a scanning optical system in an image forming apparatus and enables high-accuracy correction of main scanning dot position deviation. Is to provide.
本発明にあっては、走査光学系の理想像高に対する実像高のドット位置ずれの関係の特性値を、予備実験またはシミュレーションなどで予め把握しておき、その特性値からルックアップテーブルを作成する。そして、水平同期信号間の時間変動に応じた位相シフトデータをルックアップテーブルより読み出し、その位相シフトデータに従って画素クロックの位相を制御することにより、主走査ドット位置ずれを高精度に補正しようとするものである。 In the present invention, the characteristic value of the relationship between the dot position deviation of the real image height and the ideal image height of the scanning optical system is grasped in advance by a preliminary experiment or simulation, and a lookup table is created from the characteristic value. . Then, the phase shift data corresponding to the time variation between the horizontal synchronizing signals is read from the lookup table, and the phase of the pixel clock is controlled according to the phase shift data, so that the main scanning dot position deviation is corrected with high accuracy. Is.
すなわち、請求項1の発明は、
高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、
少なくとも2つの水平同期信号間の時間間隔を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された時間間隔と、あらかじめ設定された目標値とを比較し、その差を比較結果として出力する比較手段と、
画素クロックの位相シフト量を制御するための位相シフトデータを生成する位相シフトデータ生成手段と、
前記高周波クロック生成手段によって生成された高周波クロックに基づいて、前記位相シフトデータに従って画素クロックを生成する画素クロック生成手段とを有し、
前記位相シフトデータ生成手段は、
前記位相シフトデータのパターンを記憶した1以上のルックアップテーブルと、補正回路と、を有し、
前記補正回路は、
前記比較手段から出力された比較結果と、該比較結果より前に前記比較手段から出力された過去の比較結果に基づく補正信号との偏差信号を出力する比較回路と、前記比較回路から出力された偏差信号を積分して補正信号を出力する積分器と、前記積分器から出力された補正信号を保持するデータ保持回路と、を有し、さらに前記データ保持回路に保持された補正信号が前記過去の比較結果に基づく補正信号として前記比較回路に与えられるようにしてなり、
前記位相シフトデータ生成手段は、前記ルックアップテーブルより、前記積分器から出力された補正信号に基づいて位相シフトデータを読み出して出力する、
ことを特徴とする画素クロック生成装置である。
That is, the invention of
High-frequency clock generation means for generating a high-frequency clock;
Detecting means for detecting a time interval between at least two horizontal synchronizing signals;
A comparison means for comparing the time interval detected by the detection means with a preset target value and outputting the difference as a comparison result;
Phase shift data generating means for generating phase shift data for controlling the phase shift amount of the pixel clock;
Pixel clock generation means for generating a pixel clock according to the phase shift data based on the high frequency clock generated by the high frequency clock generation means;
The phase shift data generating means includes
One or more lookup tables storing a pattern of the phase shift data, and a correction circuit;
The correction circuit includes:
A comparison circuit that outputs a deviation signal between the comparison result output from the comparison unit and a correction signal based on the past comparison result output from the comparison unit before the comparison result, and the comparison circuit that is output from the comparison circuit An integrator that integrates the deviation signal and outputs a correction signal; and a data holding circuit that holds the correction signal output from the integrator; and the correction signal held in the data holding circuit is the past Is supplied to the comparison circuit as a correction signal based on the comparison result of
The phase shift data generation means reads out and outputs phase shift data from the lookup table based on the correction signal output from the integrator.
This is a pixel clock generation device.
請求項2の発明は、請求項1の発明の画素クロック生成装置において、連続した複数の画素クロックを1データ領域として、各データ領域単位で画素クロックの位相制御が行われることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the first aspect of the present invention, the phase control of the pixel clock is performed in units of each data area by using a plurality of continuous pixel clocks as one data area. It is.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、複数のルックアップテーブルを持ち、1走査期間内で位相シフトデータを読み出すルックアップテーブルを切り替えることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the first or second aspect , the phase shift data generation means has a plurality of look-up tables and reads out the phase shift data within one scanning period. Is characterized by switching.
請求項4の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、位相シフトさせる画素クロックの間隔を略均等にすることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the pixel clock generating device according to the first or second aspect of the present invention, the intervals of the pixel clocks to be phase shifted are substantially equal.
請求項5の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、位相シフトさせる画素クロックの間隔を不均等にすることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the first or second aspect of the present invention, the intervals of the pixel clocks to be phase-shifted are made uneven.
請求項6の発明は、請求項1の発明の画素クロック生成装置において、主走査ドット位置ずれの変化量が大きい像高区間においては、主走査ドット位置ずれの変化量が小さい像高区間に比べ、位相シフトさせる画素クロックの間隔を小さくすることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the pixel clock generating device according to the first aspect of the present invention, an image height section with a large amount of change in main scanning dot position deviation is compared with an image height section with a small amount of change in main scanning dot position deviation. The interval between pixel clocks for phase shifting is reduced.
請求項7の発明は、請求項4の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、位相シフトさせる画素クロックの間隔を、その基準値に解像度に応じた補正倍率を乗じた値に設定する手段を含むことを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the invention, in the pixel clock generation device according to the fourth aspect of the invention, the phase shift data generation means is a value obtained by multiplying the reference clock value by the correction magnification corresponding to the resolution, with respect to the interval of the pixel clock to be phase shifted. It is characterized by including a means for setting.
請求項8の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、1走査ライン毎に位相シフトデータを読み出すルックアップテーブルを切り替えることを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the invention, in the pixel clock generation device according to the first or second aspect of the invention, the phase shift data generation means switches a look-up table for reading phase shift data for each scanning line. It is.
請求項9の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合に、位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the first or second aspect of the invention, the phase shift data generation means is configured to output phase shift data when scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous. The pattern is changed.
請求項10の発明は、請求項1又は2の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合に、ルックアップテーブルを切り替えることにより位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とするものである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the first or second aspect of the invention, the phase shift data generation means has a look-up table when scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous. The pattern of the phase shift data is changed by switching between.
請求項11の発明は、請求項10の発明の画素クロック生成装置において、ルックアップテーブルの切り替え後の位相シフトデータ・パターンは、ルックアップテーブルの切り替え前の位相シフトデータ・パターンにおいて位相シフトされる画素クロックの略中間位置の画素クロックを位相シフトさせるものであることを特徴とするものである。 According to a eleventh aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the tenth aspect of the invention, the phase shift data pattern after switching the lookup table is phase-shifted in the phase shift data pattern before switching the lookup table. The pixel clock at a substantially intermediate position of the pixel clock is phase-shifted.
請求項12の発明は、請求項10の発明の画素クロック生成装置において、ルックアップテーブルの切り替え後の位相シフトデータ・パターンは、ルックアップテーブルの切り替え前の位相シフトデータ・パターンにおいて位相シフトされる画素クロックより、一定クロック数だけ移動した位置の画素クロックを位相シフトさせるものであることを特徴とするものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the tenth aspect of the invention, the phase shift data pattern after switching the lookup table is phase-shifted in the phase shift data pattern before switching the lookup table. The pixel clock at a position shifted by a fixed number of clocks from the pixel clock is phase-shifted.
請求項13の発明は、請求項10の発明の画素クロック生成装置において、前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインがN本(ただしN≧2)連続する場合に、次の走査ラインでルックアップテーブルを切り替えることにより位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とするものである。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the pixel clock generation device according to the tenth aspect of the present invention, the phase shift data generating means includes N (where N ≧ 2) consecutive scanning lines to which the same phase shift data pattern is output. In this case, the phase shift data pattern is changed by switching the look-up table in the next scanning line.
請求項14の発明は、請求項10,11,12又は13の発明の画素クロック生成装置において、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合のルックアップテーブルの切り替えは、走査ライン中の画像形成が行われる有効走査領域でのみ行われることを特徴とするものである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the pixel clock generating device according to the tenth, eleventh, twelfth or thirteenth aspect of the present invention, the switching of the look-up table is performed when the scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous. It is characterized in that it is performed only in an effective scanning area where image formation is performed in a line.
請求項15の発明は、
1以上の光源より出力される1以上の光ビームを偏向手段に入射し、該偏向手段により偏向された光ビームにより被走査媒体を走査することによって該被走査媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項1乃至14のいずれか1項記載の画素クロック生成装置と、
前記画素クロック生成装置に供給される2以上の水平同期信号を生成するために、前記光ビームによる2以上の特定の水平走査位置の走査タイミングを検知する水平同期検知手段とを有し、
前記画素クロック生成装置により生成される画素クロックに同期して前記光源が駆動されることを特徴とする画像形成装置である。
The invention of
Image formation in which one or more light beams output from one or more light sources are incident on a deflecting unit, and an image is formed on the scanned medium by scanning the scanned medium with the light beam deflected by the deflecting unit A device,
The pixel clock generation device according to any one of
Horizontal synchronization detection means for detecting scanning timings of two or more specific horizontal scanning positions by the light beam in order to generate two or more horizontal synchronization signals to be supplied to the pixel clock generation device;
The image forming apparatus is characterized in that the light source is driven in synchronization with a pixel clock generated by the pixel clock generation apparatus.
請求項16の発明は、請求項15記載の画像形成装置において、前記水平同期検知手段は、前記光ビームを受光する3つの光検知手段を有し、前記3つの光検知手段は、前記光ビームが前記偏向手段からそれぞれの光検知手段に入射するまでの光路長が略同一になるように設けられていることを特徴とするものである。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect , the horizontal synchronization detecting means includes three light detecting means for receiving the light beam, and the three light detecting means are the light beam. Are provided such that the optical path lengths from the deflecting means to the light detecting means are substantially the same.
請求項17の発明は、請求項15記載の画像形成装置において、前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームを受光する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応した位置にそれぞれ設けられた2以上の光検知手段とからなる、ことを特徴とするものである。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect , the horizontal synchronization detecting means separates a part of the light beam deflected by the deflecting means, and the light beam separated by the means. And two or more light detecting means provided at positions corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions, respectively.
請求項18の発明は、請求項15記載の画像形成装置において、前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置に設けられた2以上の反射部材と、該全ての反射部材により反射された光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とするものである。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect , the horizontal synchronization detecting means separates a part of the light beam deflected by the deflecting means, and the light beam separated by the means. And two or more reflecting members provided at positions corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions, and one light detecting means for receiving the light beam reflected by all the reflecting members. It is characterized by that.
請求項19の発明は、請求項15記載の画像形成装置において、前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の反射部材又は反射/透過部材と、該全ての反射部材又は反射/透過部材により反射された光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とするものである。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect , the horizontal synchronization detecting means separates a part of the light beam deflected by the deflecting means, and the light beam separated by the means. Two or more reflecting members or reflecting / transmitting members respectively provided at positions corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions, and a light beam reflected by all the reflecting members or reflecting / transmitting members It is characterized by comprising one light detection means for receiving the light.
請求項20の発明は、請求項15記載の画像形成装置であって、参照用光源をさらに有し、該参照用光源より出力される参照用光ビームは前記偏向手段に入射し、該偏向手段により偏向された参照用光ビームは前記被走査媒体の外部を走査し、前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された参照用光ビームを受光する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の光検知手段からなる、ことを特徴とするものである。 A twentieth aspect of the invention is the image forming apparatus according to the fifteenth aspect , further comprising a reference light source, and a reference light beam output from the reference light source is incident on the deflecting unit, and the deflecting unit. The reference light beam deflected by the above scans the outside of the scanned medium, and the horizontal synchronization detecting means receives the reference light beam deflected by the deflecting means. It is characterized by comprising two or more light detection means respectively provided at positions corresponding to.
請求項21の発明は、請求項15記載の画像形成装置であって、参照用光源をさらに有し、該参照用光源より出力される参照用光ビームは前記偏向手段に入射し、該偏向手段により偏向された参照用光ビームは前記被走査媒体の外部を走査し、前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された参照用光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の反射部材と、該全ての反射部材により反射された参照用光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とするものである。 A twenty-first aspect of the invention is the image forming apparatus according to the fifteenth aspect of the invention, further comprising a reference light source, and a reference light beam output from the reference light source is incident on the deflection means, and the deflection means The reference light beam deflected by the above scans the outside of the scanned medium, and the horizontal synchronization detecting means receives the reference light beam deflected by the deflecting means at the two or more specific horizontal scanning positions. It is characterized by comprising two or more reflecting members provided at positions corresponding to 1 and one light detecting means for receiving the reference light beam reflected by all the reflecting members.
請求項22の発明は、タンデム方式の画像形成装置において、各色のステーション毎に、請求項1乃至14のいずれか1項記載の画素クロック生成装置、及び、該画素クロック生成装置に供給される2以上の水平同期信号を生成するための水平同期検知手段を有し、各色のステーションの画像書込用光源は、該ステーションに対応した前記画素クロック生成装置により生成される画素クロックに同期して駆動されることを特徴とするものである。 According to a twenty-second aspect of the present invention, in the tandem-type image forming apparatus, the pixel clock generating device according to any one of the first to fourteenth aspects, and the pixel clock generating device supplied to the pixel clock generating device, for each color station. It has a horizontal synchronization detection means for generating the above horizontal synchronization signal, and the image writing light source of each color station is driven in synchronization with the pixel clock generated by the pixel clock generation device corresponding to the station. It is characterized by that.
(1)請求項1乃至22の発明によれば、画像形成装置における走査光学系の特性や環境変動などによる主走査ドット位置ずれを高精度に補正することができ、したがって高画質の画像形成が可能できる。また、走査光学系の特性の違いなどにルックアップテーブルの変更のみで容易に対応できる。さらに、画素クロック生成のための高周波クロックの周波数を、画素クロック周波数に比べそれほど高い周波数にする必要がなく、これは画素クロック生成装置を実現する上で技術的かつコスト的に大きな利点である。
(1) According to the inventions of
(2)また、走査時間の変動を走査ラインの2又は3以上の区間に分けて検出し、各区間の走査時間変動に応じた画素クロックの位相制御を行うことができるため、走査ライン全体の走査時間の変動に応じて画素クロックの位相制御を行う場合に比べ、より高精度の主走査ドット位置ずれ補正が可能になる。 (2) Further , since the fluctuation of the scanning time is detected by dividing it into two or more sections of the scanning line and the phase of the pixel clock can be controlled according to the scanning time fluctuation of each section, the entire scanning line can be controlled. Compared with the case where the phase control of the pixel clock is performed in accordance with the variation of the scanning time, the main scanning dot position deviation can be corrected with higher accuracy.
(3)請求項2の発明によれば、画素クロックの位相シフトデータを記憶するためのルックアップテーブルのサイズ(データ量)を削減できる。
(3) According to the invention of
(4)請求項3の発明によれば、走査領域によって主走査ドット位置ずれ特性の違いが大きな場合でも、それぞれの領域に適したルックアップテーブルを選択して使用することにより、主走査ドット位置ずれの高精度補正が可能である。 (4) According to the third aspect of the present invention, even when the difference in main scanning dot position deviation characteristics varies greatly depending on the scanning region, the main scanning dot position can be selected by selecting and using a lookup table suitable for each region. It is possible to correct the deviation with high accuracy.
(5)請求項4の発明によれば、走査ライン上の連続したドットの位置補正による視覚上の画像むらが発生しにくくなる。
(5) According to the invention of
(6)請求項5の発明によれば、一定間隔でドットの位置を補正する場合に比べ、周期的な走査むらが発生しない。
(6) According to the invention of
(7)請求項6の発明によれば、主走査ドット位置ずれの変化量が大きい像高から、その変化量が小さい像高まで高精度な主走査ドット位置ずれ補正が可能である。 (7) According to the sixth aspect of the invention, it is possible to perform highly accurate main scanning dot position deviation correction from an image height having a large change amount of main scanning dot position deviation to an image height having a small change amount.
(8)請求項7の発明によれば、解像度に関わらず一定の割合でのドット位置補正を行うことができる。
(8) According to the invention of
(9)請求項8乃至14の発明によれば、連続した走査ラインに同じ位相シフトデータ・パターンに従ったドット位置補正が行われる場合に目立ちやすい縦筋状ノイズなどの発生を防止することができる。また、請求項14の発明によれば、画像の品質に直接影響のある有効走査領域に関してのみ複数のルックアップテーブルを用意すればよいため、ルックアップテーブルの数及び全体サイズを減らすことができる。
(9) According to the inventions of
(10)請求項18,19,21の発明によれば、水平同期検知のための光検知手段が1個のみでよいため、特に多数の水平同期信号を必要とする場合にコスト的に有利である。 (10) According to the eighteenth , nineteenth and twenty-first aspects of the present invention, only one light detecting means for detecting the horizontal synchronization is required. is there.
(11)請求項20,21の発明によれば、画像データにより変調されない参照用光ビームによって水平同期を検知するため、画像記録中の走査ラインにおいても3以上の水平同期信号を確実に発生することができる。したがって、3以上の水平同期信号間の走査時間変動に応じた”リアルタイム”の画素クロック位相制御が可能になる。
(11) According to the inventions of
(12)請求項22の発明によれば、各色について水平ドット位置ずれを高精度に補正することができ、したがって色ずれをも効果的に補正することができるため、色再現性の良好な高画質のカラー画像の形成が可能である。
等々の効果を得られる。
(12) According to the invention of
And so on.
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
《画素クロック生成装置の基本構成》
本発明の画素クロック生成装置の基本構成について説明する。この画素クロック生成装置は、画像形成装置の画素タイミングを決定する画素クロックPCLKを出力するものであが、後述するように、画像形成装置の走査ビームをフォトディテクタで検知することにより生成される2本以上の水平同期信号sync1〜n(n≧1)が入力される。
<< Basic configuration of pixel clock generator >>
A basic configuration of the pixel clock generation device of the present invention will be described. This pixel clock generator outputs a pixel clock PCLK that determines the pixel timing of the image forming apparatus. As will be described later, two pixel clocks generated by detecting the scanning beam of the image forming apparatus with a photodetector. The above horizontal synchronization signals sync1 to n (n ≧ 1) are input.
この画素クロック生成装置は、図1に示すように、高周波クロック生成部2、検出部3、比較部4、位相シフトデータ生成部5及び画素クロック生成部6からなる。
As shown in FIG. 1, the pixel clock generation device includes a high frequency
高周波クロック生成部2は、画素クロックPCLKの基準となる高周波クロックVCLKを生成する手段である。
The high frequency
検出部3は、2つの水平同期信号間の時間間隔を検出するための手段であり、2つの水平同期信号間に発生した高周波クロックVCLKをカウントし、そのカウント値を出力する。
The
比較部4は、検出部3により検出された時間間隔(高周波クロック・カウント値)と予め設定された目標値(具体的には高周波クロックのカウント値で表された時間間隔)とを比較し、その差(水平走査時間もしくは速度のずれ量)を出力する手段である。
The
位相シフトデータ生成部5は、比較部4により求められた差(水平走査時間もしくは速度のずれ量)を補正するために画素クロックの位相シフト量を制御するための位相シフトデータを生成する手段である。後述のように、位相シフトデータ生成部5は、位相シフトデータのパターンを記憶した1以上のルックアップテーブル(LUT)を内蔵し、このLUTより位相シフトデータを読み出して出力する。
The phase shift
画素クロック生成部6は、高周波クロックVCLKに基づいて、位相データシフトに従って位相制御された画素クロックPCLKを生成する手段である。
The pixel
図2に画素クロック生成部6の内部構成の一例を示す。図2において、画素クロック生成部6はカウンタ21、比較回路22及び画素クロック制御回路23からなる。
FIG. 2 shows an example of the internal configuration of the
カウンタ21は、高周波クロックVCLKの立上がりで動作して同クロックをカウントする。比較回路22は、カウンタ21のカウント値と、あらかじめ設定された値(例えば3)及び位相シフトデータ生成部5(図1)より与えられる位相シフトデータ(画素クロックの遷移タイミングを決定するための位相シフト量を指示するデータ)とを比較し、その比較結果に基づき制御信号a,bを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号a及び制御信号bに基づき画素クロックPCLKの遷移タイミングを制御する。
The
このような画素クロック生成部6の動作について、図3乃至図5のタイミング図を用いて説明する。ここでは、画素クロックPCLKは高周波クロックVCLKの8分周とし、標準ではデューティ比50%とする。図3は高周波クロックVCLKの8分周に相当するデューティ比50%の標準の画素クロックPCLKを生成する様子を、図4は高周波クロックVCLKの8分周クロックに対して1/8クロック分だけ位相を遅らせた画素クロックPCLKを生成する様子を、図5は高周波クロックVCLKの8分周クロックに対して1/8クロック分だけ位相を進ませた画素クロックPCLKを生成する様子を、それぞれ示している。
The operation of the pixel
まず、図3について説明する。ここでは位相シフトデータとして「7」の値が与えられている。なお、比較回路22に予め設定された値は「3」とする。カウンタ21は高周波クロックVCLKの立上がりで動作しカウントを行う。
First, FIG. 3 will be described. Here, a value of “7” is given as the phase shift data. The value preset in the
比較回路22では、まずカウンタ21の値が予め設定された値「3」になったところで制御信号aを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号aが”H”になったことから図中アで示す高周波クロックVCLKの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”H”から”L”に遷移させる。
The
次に、比較回路22では、与えられた位相データの値とカウント値を比較し、一致したときに制御信号bを出力する。図3では、カウンタ21の値が「7」になったところで、比較回路22は制御信号bを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号bが”H”になったことから図中イで示す高周波クロックVCLKの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”L”から”H”に遷移させる。この時、比較回路22では同時にカウンタ21をリセットし、0からカウントを再開させる。
Next, the
これにより、図3に示すように、高周波クロックVCLKの8分周に相当するデューティ比50%の画素クロックPCLKが生成される。なお、比較回路22に予め設定される値を変えれば、画素クロックPCLKのデューティ比が変化する。
As a result, as shown in FIG. 3, a pixel clock PCLK having a duty ratio of 50% corresponding to the frequency division of the high frequency clock VCLK by 8 is generated. Note that if the value preset in the
次に、図4について説明する。ここでは位相シフトデータとして「8」の値が与えられている。カウンタ21は高周波クロックVCLKのカウントを行う。 Next, FIG. 4 will be described. Here, a value of “8” is given as the phase shift data. The counter 21 counts the high frequency clock VCLK.
比較回路22では、まずカウンタ21の値が「3」になったところで制御信号aを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号aが”H”になったことから、図中アで示す高周波クロックVCLKの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”H”から”L”に遷移させる。
The
次に、比較回路22では、カウンタ21の値が与えられた位相シフトデータの値(ここでは「8」)と一致したら制御信号bを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号bが”H”になったことから、図中イで示す高周波クロックVCLKの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”L”から”H”に遷移させる。同時に、比較回路22はカウンタ21をリセットし、0からカウントを再開させる。
Next, the
これにより、図4に示すように、高周波クロックVCLKの8分周クロックに対して、1/8クロック分だけ位相を遅らせた画素クロックPCLKが生成される。 As a result, as shown in FIG. 4, a pixel clock PCLK having a phase delayed by 1/8 clock with respect to the divided clock of the high frequency clock VCLK by 8 is generated.
次に、図5について説明する。ここでは位相シフトデータとして「6」の値が与えられている。カウンタ21は高周波クロックVCLKのカウントを行う。 Next, FIG. 5 will be described. Here, a value of “6” is given as the phase shift data. The counter 21 counts the high frequency clock VCLK.
比較回路22では、まずカウンタ21の値が「3」になったところで制御信号aを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号aが”H”になったことから図中アで示す高周波クロックの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”H”から”L”に遷移させる。
The
次に比較回路22では、カウンタ21の値が与えられた位相シフトデータの値(ここでは「6」)と一致したときに制御信号bを出力する。画素クロック制御回路23は、制御信号bが”H”になったことからイで示す高周波クロックの立ち上がりタイミングで画素クロックPCLKを”L”から”H”に遷移させる。同時に、比較回路22カウンタ21をリセットし、0からカウントを再開させる。
Next, the
これにより、図5に示すように、高周波クロックVCLKの8分周クロックに対して1/8クロックだけ位相を進ませた画素クロックPCLKが生成される。 As a result, as shown in FIG. 5, a pixel clock PCLK in which the phase is advanced by 1/8 clock with respect to the divided clock of the high frequency clock VCLK by 8 is generated.
図6に、高周波クロック、位相シフトデータ、画素クロックのタイミング関係を示す。 FIG. 6 shows a timing relationship between the high frequency clock, the phase shift data, and the pixel clock.
図7に位相シフトデータ生成部5の内部構成の一例を示す。図7において、位相シフトデータ生成部5は補正回路30、データ生成回路34及び制御回路35からなる。
FIG. 7 shows an example of the internal configuration of the phase shift
本発明においては、後述するように、画像形成装置における各ページの記録期間中の各走査ラインでの比較部4による比較結果が利用される場合や、ページ間余白期間の1走査ライン又は数走査ラインでの比較部4による比較結果が利用される場合がある。
In the present invention, as will be described later, the comparison result by the
補正回路30は、比較部4の今回の比較結果とそれ以前の比較結果を平均化した補正信号eを生成する手段である。より具体的には、補正回路30は比較回路32、積分器33及びデータ保持回路31からなる。比較回路32は比較部4の比較結果とデータ保持回路31に保持されている補正信号とを比較し、その偏差信号を出力する。積分器33は、この偏差信号を積分した補正信号eを出力する。この補正信号はデータ保持回路31に保持され、これは比較回路32で次回の比較結果と比較される。補正回路30をこのような構成とすることにより、画像形成装置の走査系の経時変化や温度変化などに対応した安定な位相シフトデータの生成が可能となる。
The
データ生成回路34は、位相シフトデータ・パターンを記憶している1つ以上のルックアップテーブル(LUT)37を格納するためのLUT記憶部36、いずれかのLUT37に記憶されている位相シフトデータ・パターンを読み出すためのアドレスを生成するテーブルアドレス生成回路38、読み出された位相シフトデータ・パターンを保持し、画素クロックPCLKと同期して位相シフトデータを順に出力するためのシフトレジスタ回路39からなる。
The
制御回路35は、読み出されるLUTの選択、テーブルアドレス生成回路38、シフトレジスタ回路39及び補正回路30の動作制御を行う。この制御回路35には、その動作のために必要な画素クロックや水平同期信号などが入力するが、図示されていない。なお、LUT記憶部36に記憶されるLUTのデータ構造によっては、シフトレジスタ回路39を省略するか、単なるラッチ回路で置き換えることも可能である。
The
さて、既に述べたように、画像形成装置における主走査ドット位置とのずれが生じる原因としては、
(1)走査レンズのfθ特性が十分に補正されていない。
(2)光走査光学系の光学部品の加工精度や取付精度の劣化。
(3)装置内の温度、湿度などの環境変化による光学部品の変形や屈折率変動により走査光学系の焦点距離が変化し、fθ特性が劣化する。
等々が挙げられる。
As described above, as a cause of deviation from the main scanning dot position in the image forming apparatus,
(1) The fθ characteristic of the scanning lens is not sufficiently corrected.
(2) Deterioration in processing accuracy and mounting accuracy of optical components of the optical scanning optical system.
(3) The focal length of the scanning optical system changes due to the deformation of the optical parts and the change in refractive index due to environmental changes such as the temperature and humidity in the apparatus, and the fθ characteristic deteriorates.
And so on.
特に、環境変動による主走査ドット位置ずれは、装置の出荷時に光学調整や電気的補正を実施したとしても避けることはできない。例えば、ファーストプリント時には問題がなくとも、連続してプリント出力した場合に装置内の温度が上昇し、1枚目のプリントの色合いと、複数枚プリントした後の色合いが変わってしまうような不都合が起きることがある。 In particular, the main scanning dot position shift due to environmental fluctuations cannot be avoided even if optical adjustment or electrical correction is performed at the time of shipment of the apparatus. For example, even if there is no problem during the first printing, the temperature in the apparatus rises when printing is continuously performed, and the color of the first print and the color after printing a plurality of prints may change. May happen.
そこで、本発明にあっては、走査光学系の理想像高に対する実像高のドット位置ずれの関係の特性値を、予備実験またはシミュレーションなどで予め把握しておき、その特性値からルックアップテーブルを作成する。そして、このルックアップテーブルを位相シフトデータ生成部5に持たせ、水平同期信号間の時間変動に応じた位相シフトデータ・パターンをルックアップテーブルより読み出し、その位相シフトデータに従って画素クロックの位相を制御することにより、ドット位置ずれを高精度に補正しようとするものである。また、ルックアップテーブルの変更のみによって、画像形成装置における走査光学系の特性の違いに容易かつ柔軟に対応し、主走査ドット位置ずれの高精度の補正を可能としようとするものである。
Therefore, in the present invention, the characteristic value of the relationship between the dot position deviation of the real image height and the ideal image height of the scanning optical system is grasped in advance by a preliminary experiment or simulation, and a lookup table is obtained from the characteristic value. create. Then, the phase shift
次に、データ生成回路34により生成される位相シフトデータ・パターンの例を図8により説明する。ここでは、画素クロックPCLKは高周波クロックVCLKの8分周とする。データ生成回路34に与えられる補正信号eの値が「0」の時には、1ラインの全ての画素クロックPCLKの区間で「7」の位相シフトデータが生成される。補正信号eの値が正の時には、1ライン期間に、e個の略等間隔の画素クロックPCLK区間で「8」の位相シフトデータが生成され、それ以外の画素クロックPCLK区間では「7」の位相シフトデータが生成される。補正信号eの値が負の時、1ライン期間に、|e|個の略等間隔の画素クロックPCLK区間で「6」の位相シフトデータが生成され、それ以外の画素クロックPCLK区間では「7」の位相シフトデータが生成される。LUT37には、この例に示すような位相シフトデータのパターンが補正信号eの値と対応付けられらたアドレスに記憶されているわけである。
Next, an example of the phase shift data pattern generated by the
この画素クロック生成装置が用いられる画像形成装置の走査光学系が理想的なリニアリティ特性を持つ場合には、このような位相シフトデータに従って画素クロックの位相制御を行えば、位相がシフトされる画素クロックが略均等に分散することになるため、画像への影響を少なくしながら、各ラインの走査幅のむらを補正することができる。 When the scanning optical system of an image forming apparatus in which this pixel clock generation device is used has ideal linearity characteristics, the phase of the pixel clock is shifted by controlling the phase of the pixel clock according to such phase shift data. Are distributed substantially evenly, so that unevenness in the scanning width of each line can be corrected while reducing the influence on the image.
しかし、実際の走査光学系のリニアリティ特性は理想的な特性からは外れているため、後述のように、走査光学系のリニアリティ特性を考慮した位相シフトデータ・パターンのLUTが用意される。また、偏向器として複数の反射面を持つポリゴンミラーが用いられる場合に、各反射面のばらつきを高精度に補正するためには、各反射面毎に位相シフトデータ・パターンのLUTが用意され、反射面の切り替わりに対応して使用されるLUTが選択される。 However, since the linearity characteristic of the actual scanning optical system deviates from the ideal characteristic, as will be described later, a phase shift data pattern LUT is prepared in consideration of the linearity characteristic of the scanning optical system. Further, when a polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces is used as a deflector, in order to correct the variation of each reflecting surface with high accuracy, an LUT of a phase shift data pattern is prepared for each reflecting surface, The LUT used corresponding to the switching of the reflecting surface is selected.
本発明の画素クロック生成装置においては、画素クロックの位相シフト制御に関して様々な態様をとり得る。これについて後に詳細に説明する。 In the pixel clock generation device of the present invention, various modes can be taken regarding the phase shift control of the pixel clock. This will be described in detail later.
以下、本発明の画素クロック生成装置及びそれが用いられた本発明の画像形成装置の様々な実施例について説明する。 Hereinafter, various embodiments of the pixel clock generation apparatus of the present invention and the image forming apparatus of the present invention using the pixel clock generation apparatus will be described.
図9は、本発明の実施例1に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は電子写真方式のものであり、半導体レーザ100より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ101、シリンダーレンズ102を通して偏光器としてのポリゴンミラー103に入射する。ポリゴンミラー103により偏向されたレーザ光ビームは、走査レンズであるf−θレンズ104を通り、ハーフミラー105で反射され(一部透過)、被走査媒体である感光体106の表面(被走査面)上に光ビームスポットを形成し、画像(静電潜像)を形成する。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
ハーフミラー105を透過したレーザ光ビームにより走査される、被走査面と時間的相関性を持つ被検出面の両端位置に、水平同期信号1,2を発生するためのフォトディテクタ(光検知手段)A107とフォトディテクタB108が配置される。
Photodetector (light detection means) A107 for generating
すなわち、本実施例における水平同期検知手段は、ポリゴンミラー103により偏向されたレーザ光ビームの一部をハーフミラー105により分離し、分離されたレーザ光ビームを、特定の2つの水平走査位置に対応した位置に配置されたフォトディテクタ107,108で受光する構成である。
That is, the horizontal synchronization detecting means in this embodiment separates a part of the laser light beam deflected by the
なお、感光体106の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体106に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置として一般的な手段も存在するが、それらの手段は煩雑を避けるため図示されていない。 A charging unit for charging the surface of the photosensitive member 106, a developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image, a transfer unit for transferring the developed toner image to a sheet or an intermediate transfer member, and a photosensitive member. There are also general means as this type of image forming apparatus, such as a cleaner means for removing and collecting the toner remaining on the body 106, but these means are not shown in order to avoid complexity.
110は先に述べたような本発明による画素クロック生成装置、111は画像処理装置、112はレーザ駆動データ生成装置、113はレーザ駆動装置である。フォトディテクタA107とフォトディテクタB108の検出信号は、水平同期信号1,2(sync1,sync2)として画素クロック生成装置110に入力され、また、水平同期信号1はライン同期信号として画像処理装置111にも入力される。なお、各フォトディテクタの検出信号をそのまま水平同期信号として用いる代わりに、それら信号の反転信号を水平同期信号として用いてもよい(図10参照)。
Reference numeral 110 denotes a pixel clock generation device according to the present invention as described above, 111 denotes an image processing device, 112 denotes a laser drive data generation device, and 113 denotes a laser drive device. The detection signals of the
画素クロック生成装置110により生成される画素クロックPCLKは画像処理装置111及びレーザ駆動データ生成装置112に入力される。画像処理装置111は、ライン同期信号(水平同期信号1)に同期して、各ラインの画像データを生成し、それを画素クロックPCLKとタイミングを合わせて出力する。レーザ駆動データ生成装置は、この画像データに対応したレーザ駆動データ(変調データ)を画素クロックとタイミングを合わせて出力する。レーザ駆動装置113は、このレーザ駆動データに従って半導体レーザ100を駆動(変調)する。
The pixel clock PCLK generated by the pixel clock generation device 110 is input to the
図10は説明のための模式図である。(a)は走査光学系のリニアリティ特性であり、縦軸は主走査方向のドット位置ずれを、横軸は像高比を示す。(b)は有効書込領域とフォトディテクタA,Bの関係を示す。(c)はフォトディテクタA,Bの検出信号を1本の信号として示している。(d)は水平同期信号1,2(sync1,2)であるが、ここではフォトディテクタA,Bの検出信号を反転した1本の信号として示されている。
FIG. 10 is a schematic diagram for explanation. (A) is the linearity characteristic of the scanning optical system, the vertical axis indicates the dot position deviation in the main scanning direction, and the horizontal axis indicates the image height ratio. (B) shows the relationship between the effective writing area and the photodetectors A and B. (C) shows the detection signals of the photodetectors A and B as one signal. (D) is the
温度変化や経年変化、電源電圧の変動などによって、ポリゴンミラーの回転速度が変動すると、水平同期信号1,2の時間間隔が変化する。本発明の画素クロック生成装置においては、水平同期信号1,2の時間間隔と目標値とのずれ量に応じた位相シフトデータ・パターンが記録されたLUTを位相シフトデータ生成部5のLUT記憶部36(図6)に格納しておくことにより、水平同期信号1,2間の時間間隔が変動しても適切に画素クロックの位相が制御され、走査幅及び主走査方向のドット位置ずれは高精度に補正される。また、ポリゴンミラーの反射面の加工精度のばらつきなどによって、反射面毎に位相シフトデータ・パターンを用意する必要がある場合には、各反射面に対応したLUTをLUT記憶部36に格納しておき、反射面の切り替わりに応じて利用するLUTを切り替えることにより、どの反射面により走査されるラインでも走査幅及び主走査方向のドット位置ずれが高精度に補正される。
When the rotation speed of the polygon mirror fluctuates due to temperature change, secular change, power supply voltage fluctuation, etc., the time interval between the
1つのページの記録中においても温度上昇などによる走査速度の変動が無視できない場合がある。画素クロック生成装置の検出部3及び比較部4を各ライン毎に動作させることにより、そのようなページ内の変動についても高精度に補正可能であることは明らかである。
Even during the recording of one page, there are cases where fluctuations in scanning speed due to temperature rise cannot be ignored. It is obvious that such a variation in the page can be corrected with high accuracy by operating the
ここで、リニアリティ特性と位相シフトデータ・パターンについて、図11により説明する。(a)は走査光学系のリニアリティ特性の一例を示し、(b)はリアリティ特性のA,B,C,D各領域に対応した位相シフトデータ・パターンの例を示す。 Here, the linearity characteristic and the phase shift data pattern will be described with reference to FIG. (A) shows an example of the linearity characteristic of the scanning optical system, and (b) shows an example of a phase shift data pattern corresponding to each region A, B, C, and D of the reality characteristic.
領域Aや領域Cのようにリニアリティ曲線の傾きが正の領域では、主走査方向のドット間隔が理想的な場合より広がってしまうので、画素クロックPCLKの位相を進めるために「5」や「6」の位相シフトデータを与える。そして、リニアリティ曲線の傾きが大きい所に「5」の位相シフトデータを与えるようにする。領域Bや領域Dのようにリニアリティ曲線の傾きが負の領域では、ドット間隔が理想的な場合より狭くなってしまうので、画素クロックPCLKの位相を遅らせるために「9」や「8」の位相シフトデータを与える。そして、リニアリティ曲線の傾きが大きい所に「9」の位相シフトデータを与えるようにする。また、リニアリティ曲線の傾きが0の所はドット間隔に変化はないので、位相シフトデータとして「7」を与えるようにする。 In regions such as regions A and C where the slope of the linearity curve is positive, the dot interval in the main scanning direction becomes wider than in the ideal case, so “5” or “6” is used to advance the phase of the pixel clock PCLK. Phase shift data. Then, phase shift data “5” is given where the slope of the linearity curve is large. In a region where the slope of the linearity curve is negative, such as region B or region D, the dot interval becomes narrower than ideal, so the phase of “9” or “8” is used to delay the phase of the pixel clock PCLK. Give shift data. Then, phase shift data of “9” is given where the slope of the linearity curve is large. Further, since the dot interval does not change when the slope of the linearity curve is 0, “7” is given as the phase shift data.
この様なリニアリティ特性に応じた位相シフトデータを生成するためのLUTを予め用意しておくことにより、1ライン全体として画素クロックPCLKの位相シフト量が、図7のデータ生成回路34に与えられる補正信号eの値と等しくなるようにする。つまり、補正信号eが0の場合に、1ライン画素数をNpとして、1ラインの位相シフトデータの合計値が「7×Np」と等しくなるように位相シフトデータを生成する。また、補正信号eが正の場合、1ラインの位相シフトデータの合計値が「7×Np+e」と等しくなるように位相シフトデータを生成する。また、補正信号eが負の場合、1ラインの位相シフトデータの合計値が「7×Np−|e|」と等しくなるように位相シフトデータを生成する。このようにすることにより、ライン毎の走査幅を揃え、かつ、走査光学系のリニアリティ特性による主走査のドット位置ずれを補正して画素間隔を均等にすることができる。
By preparing an LUT for generating phase shift data corresponding to such linearity characteristics in advance, the phase shift amount of the pixel clock PCLK as one whole line is corrected to be provided to the
なお、各ラインの画像書込開始位置を精密に揃えるために、図12に示すように、画素クロック生成部6にカウンタ24と比較回路25を追加することが好ましい。カウンタ24は、高周波クロックVCLKの立上がりで動作して同クロックをカウントするもので、水平同期信号1が入力するとリセットされ、0からカウントを再開する。比較回路25はカウンタ24の値と設定値を比較し、カウント値が設定値以上になると制御信号cを有効にする。画素クロック制御回路23は、制御信号cに従って画素クロックPCLKの書き出しタイミングを制御する。したがって、比較回路25に対する設定値を、水平同期信号1と画像書込開始位置との時間的間隔に応じて決めることにより、各ラインの画像の書込開始位置を揃えることができる。
In order to precisely align the image writing start positions of the respective lines, it is preferable to add a
画素クロックの位相シフトによる主走査ドット位置補正の詳細について、図13により説明する。 Details of the main scanning dot position correction by the phase shift of the pixel clock will be described with reference to FIG.
図13中の「理想状態」は、走査速度むらや露光ずれが全く発生しない理想状態でのドット位置を示している。ここでは1200dpi、ドット径約21.2μmとしている。 An “ideal state” in FIG. 13 indicates a dot position in an ideal state in which there is no uneven scanning speed or no exposure deviation. Here, 1200 dpi and a dot diameter of about 21.2 μm are used.
図13の「補正前」は、最初のドットの位置は一致しているが、走査速度むらや露光ずれによるドット位置ずれが生じた状態であり、6ドット目では理想状態に対して1200dpiの1/2ドット相当の10.6μmの位置ずれが生じている。この状態において1ドット書込みに要する時間は1画素クロック相当=1PCLKであるので、画素クロックの位相シフトの分解能が1/8PCLKの場合は、ドット位置を1/8ドット精度で補正できるのと同義である。 “Before correction” in FIG. 13 is a state in which the position of the first dot is the same, but there is a dot position shift due to uneven scanning speed or exposure shift. A position shift of 10.6 μm corresponding to / 2 dots occurs. In this state, the time required to write one dot is equivalent to 1 pixel clock = 1 PCLK. Therefore, if the resolution of the phase shift of the pixel clock is 1/8 PCLK, it is synonymous with correcting the dot position with 1/8 dot accuracy. is there.
図13の「補正後」は、位相シフトの分解能が1/8ドットすなわち1/8PCLKのとき、理想状態から1/2ドット位置ずれを生じた「補正前」の状態から-1/8PCLKの位相シフトをデータ領域内で4回行った場合のドット位置を示している。理論上は、6ドット目のドット位置を-1/8PCLK×4=-1/2PCLKだけシフトすることができ、「理想状態」に対して、1/8PCLKの精度でドット位置を補正することができる。 “After correction” in FIG. 13 shows that when the phase shift resolution is 1/8 dot, that is, 1/8 PCLK, the phase of −1/8 PCLK from the “before correction” state where a half-dot position shift occurs from the ideal state. The dot positions when the shift is performed four times in the data area are shown. Theoretically, the dot position of the 6th dot can be shifted by -1/8 PCLK x 4 = -1/2 PCLK, and the dot position can be corrected with an accuracy of 1/8 PCLK against the "ideal state". it can.
このように、画素クロック生成装置で、画素クロックの位相を各クロック毎にクロックの数分の1ドット刻みでシフトし、各画素の主走査位置を±「数分の1ドット」単位でシフトできるため、原理的には±1/8ドットシフトの場合には、リニアリティの補正量は0%から12.5%まで調整可能となる。また、1200dpi書込の場合、有効書込幅内の主走査位置ずれは、2.6μm(21.2μm/8)にまで低減される。 In this manner, the pixel clock generation device can shift the phase of the pixel clock in units of a fraction of a clock for each clock, and the main scanning position of each pixel can be shifted in units of ± “one fraction of a dot”. Therefore, in principle, in the case of ± 1/8 dot shift, the linearity correction amount can be adjusted from 0% to 12.5%. In the case of 1200 dpi writing, the main scanning position deviation within the effective writing width is reduced to 2.6 μm (21.2 μm / 8).
そして、このような高精度の主走査ドット位置ずれ補正を実現するために必要な高周波クロックVCLKの周波数は、画素クロックPCLKの基本周波数の8倍でよいのである。この程度の周波数の高周波クロックを用いるのであれば、画素クロック生成装置の実現はさほどの困難はなく、これも本発明の効果の一つである。 The frequency of the high-frequency clock VCLK necessary to realize such highly accurate main scanning dot position deviation correction may be eight times the basic frequency of the pixel clock PCLK. If a high-frequency clock having such a frequency is used, the pixel clock generation device is not so difficult to implement, and this is one of the effects of the present invention.
図14は、本発明の実施例2に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像書込用光源としての半導体レーザ200と別に、水平同期検知のための参照用光源としての半導体レーザ201を備える。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
画像書込用半導体レーザ200より出力されたレーザ光ビームは、コリメータレンズ202、アパーチャ204のスリット、シリンダーレンズ205を通してポリゴンミラー206に入射する。ポリゴンミラー206で偏向されたレーザ光ビームはf−θレンズ207、透明部材208を介して感光体209の表面(被走査面)上に光ビームスポットを形成し、静電潜像を形成する。
The laser light beam output from the image writing
参照用光源としての半導体レーザ201より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ203、アパーチャ204のスリット、シリンダーレンズ205を介してポリゴンミラー206に入射する。参照用半導体レーザ201のレーザ光ビームと画像書込用半導体レーザ200のレーザ光ビームは、ポリゴンミラー206の同一反射面に入射する。参照用レーザ光ビームと画像書込用レーザ光ビームは、主走査方向については同じ位置に入射するが、副走査方向については、ある間隔だけずれた位置に入射する。その結果、ポリゴンミラー206で偏向された参照用レーザ光ビームは、f−θレンズ208、透明部材208を通過するが、感光体209には入射しない。したがって、参照用光源としての半導体レーザ201は、画像データと無関係に発光させることができる。
A laser light beam output from a semiconductor laser 201 as a reference light source is incident on a
画像書込用レーザ光ビームにより走査される感光体209の被走査面と等価位置である、感光体209から外れた被検出面が、参照用レーザ光ビームにより走査されるが、この被検出面上に配置されたフォトディテクタ210,211により参照用レーザ光を検出することにより水平同期信号1,2(sync1,2)が得られる。
A surface to be detected, which is equivalent to the surface to be scanned of the
すなわち、本実施例における水平同期検知手段は、ポリゴンミラー206で偏向された参照用レーザ光ビームを、特定の2つの水平走査位置に対応した位置に配置したフォトディテクタ210,211で受光する構成である。
That is, the horizontal synchronization detecting means in this embodiment is configured to receive the reference laser beam deflected by the
参照用半導体レーザ201から出力されたレーザ光の各フォトディテクタ210,211に至るまでの各光路長L1’,L2’と、それに対応した感光体209上の位置までの書込用半導体レーザ400の出力レーザ光の光路長L1,L2がそれぞれ略同一となるように位置関係が決められている。したがって、光路長差の影響のない水平同期信号を得られる。
The optical path lengths L1 ′ and L2 ′ of the laser beam output from the reference semiconductor laser 201 to the
図14において、220は本発明の画素クロック生成装置、221は画像処理装置、222はレーザ駆動データ生成装置、223はレーザ駆動装置であり、これらは前記実施例1(図9)の対応した部分と同一の装置である。なお、レーザ駆動装置223は、画像書込用半導体レーザ200を画像データに基づいて駆動するが、さらに水平同期検知のための参照用半導体レーザ201も駆動する。
In FIG. 14, reference numeral 220 denotes a pixel clock generator of the present invention, 221 denotes an image processing device, 222 denotes a laser drive data generator, and 223 denotes a laser driver, which correspond to the first embodiment (FIG. 9). Is the same device. The
本実施例の画像形成装置においては、記録される各ページ内の各ラインで水平同期信号間の時間間隔を計測し、その目標値からのずれを次ラインの画素クロックの位相制御に反映させる、リアルタイムな制御が可能である。このような制御によれば、ページ内での温度上昇の影響などを無視できない場合においても、ページ内の各ラインの走査幅やドット位置ずれを高精度に補正することができる。 In the image forming apparatus of the present embodiment, the time interval between the horizontal synchronization signals is measured in each line in each recorded page, and the deviation from the target value is reflected in the phase control of the pixel clock of the next line. Real-time control is possible. According to such control, even when the influence of the temperature rise in the page cannot be ignored, the scanning width and dot position deviation of each line in the page can be corrected with high accuracy.
なお、前記実施例1においても同様のリアルタイム制御は可能であるが、それを行うためには水平同期検知位置と画像書込開始/終了位置との間に十分な間隔をあける必要がある。本実施例の場合には、その間隔を小さくすることが可能である。画像の有効書込領域から離れるほど走査光学系のリニアリティが悪くなるため、水平同期検知位置と画像書込開始/終了位置とを接近できることは、画素クロックの位相制御の精度向上に一般に有利である。 Although the same real-time control is possible in the first embodiment, it is necessary to leave a sufficient interval between the horizontal synchronization detection position and the image writing start / end position in order to perform this. In the case of the present embodiment, the interval can be reduced. Since the linearity of the scanning optical system becomes worse as the distance from the effective image writing area increases, it is generally advantageous to improve the accuracy of the phase control of the pixel clock to be able to approach the horizontal synchronization detection position and the image writing start / end position. .
なお、感光体209の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体209に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図中省略されている。
Note that a charging unit for charging the surface of the
図15は、本発明の実施例3に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置において、半導体レーザ300より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ301、シリンダーレンズ302を通してポリゴンミラー303に入射する。ポリゴンミラー303により偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ304を通り、ハーフミラー305で反射され(一部透過)、トロイダルレンズ314を介して被走査媒体である感光体306の表面(被走査面)上に光ビームスポットを形成し、画像(静電潜像)を形成する。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
ハーフミラー305を透過したレーザ光により走査される被検出面の両端位置と中央位置に、水平同期検知のためのフォトディテクタA307、フォトディテクタB308、フォトディテクタC309が配置されている。すなわち、本実施例の水平同期検知手段は、ハーフミラー305で分離されたレーザ光ビームを、特定の3つの水平走査位置に対応した位置に配置された3つのフォトディテクタ307,308,309で受光する構成である。
Photodetector A307, photodetector B308, and photodetector C309 for detecting horizontal synchronization are arranged at both end positions and the center position of the detection surface scanned by the laser light transmitted through half mirror 305. That is, the horizontal synchronization detecting means of the present embodiment receives the laser beam separated by the half mirror 305 by the three
310は本発明による画素クロック生成装置、311は画像処理装置、312はレーザ駆動データ生成装置、313はレーザ駆動装置であり、これらは前記実施例1の対応部分と同様の装置である。画素クロック生成装置310の動作は前記実施例1の画素クロック生成装置110の動作と一部相違するが、これについては後述する。 Reference numeral 310 denotes a pixel clock generation device according to the present invention, 311 denotes an image processing device, 312 denotes a laser drive data generation device, and 313 denotes a laser drive device, which are the same devices as the corresponding parts of the first embodiment. The operation of the pixel clock generator 310 is partially different from the operation of the pixel clock generator 110 of the first embodiment, which will be described later.
フォトディテクタA307、フォトディテクタC309,フォトディテクタB308の検出信号は、水平同期信号1,2,3(sync1,sync2,sync3)として画素クロック生成装置310に入力され、また、水平同期信号1はライン同期信号として画像処理装置311にも入力される。なお、各フォトディテクタの検出信号をそのまま水平同期信号として用いる代わりに、それら信号の反転信号を水平同期信号として用いてもよい。
The detection signals of the photo detector A307, the photo detector C309, and the photo detector B308 are input to the pixel clock generation device 310 as horizontal synchronization signals 1, 2, and 3 (sync1, sync2, sync3), and the
なお、感光体306の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体306に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図中省略されている。 Note that a charging unit for charging the surface of the photosensitive member 306, a developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image, a transfer unit for transferring the developed toner image onto a sheet or an intermediate transfer member, and a photosensitive member. Although there are means included in this type of image forming apparatus, such as a cleaner means for removing and collecting the toner remaining on the body 306, they are omitted in the drawing.
図16は説明のための模式図である。(a)は走査光学系のリニアリティ特性であり、縦軸は主走査方向のドット位置ずれを、横軸は像高比を示す。(b)は有効書込領域とフォトディテクタA,B,Cの関係を示す。(c)はフォトディテクタA,B,Cの検出信号を1本の信号として示している。(d)は水平同期信号1,2,3(sync1,2.3)であるが、ここではフォトディテクタA,B,Cの検出信号を反転した1本の信号として示されている。 FIG. 16 is a schematic diagram for explanation. (A) is the linearity characteristic of the scanning optical system, the vertical axis indicates the dot position deviation in the main scanning direction, and the horizontal axis indicates the image height ratio. (B) shows the relationship between the effective writing area and the photodetectors A, B, and C. (C) shows the detection signals of the photodetectors A, B, and C as one signal. (D) is the horizontal synchronizing signals 1, 2, 3 (sync1, 2.3), which are shown here as one signal obtained by inverting the detection signals of the photodetectors A, B, C.
画素クロック生成装置310の検出部3(図1)は、水平同期信号1,2間の間隔時間と、水平同期信号2,3間の間隔時間をそれぞれ検出し、その2つの間隔時間(高周波クロック・カウント値)を出力する。画素クロック生成装置310の比較部4(図1)は、その各時間間隔と、予め設定された目標値とを比較し、その差を出力する。このような水平同期信号間の時間間隔の計測と、その目標値との差の検出は、画像形成装置が画像記録を行っていない期間、例えば、ページ間の余白部分などで行われる。その理由は、図16から明らかなように、フォトディテクタCに入射するレーザ光は、画像記録期間においては画像データにより変調されており、その検出信号のタイミングの正確さが保証されないためである。水平同期信号1,3は画像記録期間においても発生する。
The detection unit 3 (FIG. 1) of the pixel clock generation device 310 detects the interval time between the
画素クロック生成装置310の位相シフトデータ生成部5(図7)において、補正回路30は水平同期信号1,2間の時間差、水平同期信号2,3間の時間差のそれぞれに対応した2つの補正信号e1,e2を生成する。データ生成回路34のLUT記憶部36には、水平同期信号1,2間(ラインの前半分)に適用される位相シフトデータ・パターンのLUTと、水平同期信号2,3間(ラインの後半分)に適用される位相シフトデータ・パターンのLUTが格納されている。制御回路35は、各ラインの前半では、テーブルアドレス生成回路38で補正信号e1に従ったテーブルアドレスを生成させるととも、ラインの前半分に適用するためのLUTを選択する。制御回路35は、水平同期信号1の発生した時点から内部のカウンタで画素クロックPCLKをカウントし、そのカウント値から、走査ドット位置が有効書込領域の中間位置(水平同期信号2のタイミングに対応した位置)に達したと判断すると、テーブルアドレス生成回路38で補正信号e2に従ったテーブルアドレスを生成させるとともに、ライン後半分に適用するためのLUTを選択する。
In the phase shift data generator 5 (FIG. 7) of the pixel clock generator 310, the
走査光学系のリニアリティ特性は、ラインの前半分と後半分が必ずしも対称とは限らず、また、走査速度のゆらぎなども同様である。したがって、上に述べたように、ラインの前半分と後半分の走査時間誤差を計測し、それに基づいて、ラインの前半分、後半分について、対応した位相シフトデータ・パターンに従って画素クロックの位相制御を行うことにより、より高精度な走査幅及びドット位置の補正が可能である。 As for the linearity characteristics of the scanning optical system, the front half and the rear half of the line are not necessarily symmetrical, and the fluctuation of the scanning speed is the same. Therefore, as described above, the scanning time error of the first half and the second half of the line is measured, and based on this, the phase control of the pixel clock is performed according to the corresponding phase shift data pattern for the first half and the second half of the line. By performing the above, it is possible to correct the scanning width and the dot position with higher accuracy.
図17は、本発明の実施例4に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像書込用光源としての半導体レーザ400と別に、水平同期検知のための参照用光源としての半導体レーザ401を備える。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
画像書込用半導体レーザ400より出力されたレーザ光ビームは、コリメータレンズ402、アパーチャ404のスリット、シリンダーレンズ405を通してポリゴンミラー406に入射する。ポリゴンミラー406で偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ407、透明部材408を介して感光体409に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して静電潜像を形成する。
The laser light beam output from the image writing
参照用光源としての半導体レーザ401より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ403、アパーチャ404のスリット、シリンダーレンズ405を介してポリゴンミラー406に入射する。参照用半導体レーザ401のレーザ光ビームと画像書込用半導体レーザ400のレーザ光ビームは、ポリゴンミラー406の同一反射面に入射する。参照用レーザ光ビームと画像書込用レーザ光ビームは、主走査方向については同じ位置に入射するが、副走査方向については、ある間隔だけずれた位置に入射する。その結果、ポリゴンミラー406で偏向された参照用レーザ光ビームは、f−θレンズ407、透明部材408を通過するが、感光体409には入射しない。したがって、参照用光源としての半導体レーザ401は、画像データと無関係に発光させることができる。
A laser light beam output from a
画像書込用レーザ光ビームにより走査される感光体409の被走査面と等価位置である、感光体409から外れた被検出面が、参照用レーザ光ビームにより走査されるが、この被検出面上に配置されたフォトディテクタ410,413,412で参照用レーザ光ビームを検知することにより、水平同期信号1,2,3(sync1,2,3)が得られる。すなわち、本実施例における水平同期検知手段は、ポリゴンミラー40−6により偏向された参照用レーザ光ビームを、特定の3つの水平走査位置に対応した位置に配置された3つのフォトディテクタ409,412,413で受光する構成である。
A surface to be detected deviated from the
参照用半導体レーザ401から出力されたレーザ光の各フォトディテクタ410,412,413に至るまでの各光路長L1’,L2’,L3’と、それに対応した感光体409上の位置までの書込用半導体レーザ400の出力レーザ光の光路長L1,L2,L3がそれぞれ略同一となるように位置関係が決められている。したがって、光路長差の影響のない水平同期信号を得られる。
The optical path lengths L1 ′, L2 ′, L3 ′ of the laser light output from the
図17において、420は本発明の画素クロック生成装置、421は画像処理装置、422はレーザ駆動データ生成装置、423はレーザ駆動装置であり、これらは前記実施例3(図15)の対応した部分と同様の装置である。ただし、レーザ駆動装置423は、画像書込用半導体レーザ400を画像データに基づいて駆動するとともに参照用半導体レーザ401を駆動する。
In FIG. 17, reference numeral 420 denotes a pixel clock generation apparatus according to the present invention, 421 denotes an image processing apparatus, 422 denotes a laser drive data generation apparatus, and 423 denotes a laser drive apparatus, which correspond to the third embodiment (FIG. 15). Is the same device. However, the
画素クロック生成装置420は、前記実施例3における画素クロック生成装置420と全く同一の動作を行うことも可能である。しかし、本実施例においては、画像記録期間においても各ラインで3つの水平同期信号1,2,3を発生できるため、画素クロック生成装置420は、画像記録期間の各ラインで水平同期信号1,2間、水平同期信号2,3間の時間間隔を計測し、その目標値からのずれを次ラインの画素クロックの位相制御に反映させる、リアルタイムな制御も可能である。
The pixel clock generator 420 can also perform the same operation as the pixel clock generator 420 in the third embodiment. However, in this embodiment, since the three horizontal synchronization signals 1, 2, and 3 can be generated in each line even in the image recording period, the pixel clock generation device 420 can generate the
このリアルタイムな制御について、図7を参照してより詳しく説明する。各ラインにおいて検出された水平同期信号1,2間、水平同期信号2,3間の時間間隔と目標値との差に応じた補正信号e1,e2が補正回路30により生成される。データ生成回路34において、各ラインの前半分では補正信号e1に対応したテーブルアドレスがテーブルアドレス生成回路38で生成され、対応したLUTが制御回路35により選択される。ライン後半分では補正信号e2に対応したテーブルアドレスがテーブルアドレス生成回路38で生成され、また、対応したLUTが制御回路35により選択される。このような制御によれば、ページ内での温度上昇の影響などを無視できない場合においても、ページ内の各ラインの走査幅やドット位置ずれを、より高精度に補正することができる。
This real-time control will be described in more detail with reference to FIG. Correction signals e1 and e2 corresponding to the difference between the time interval between the
なお、本実施例の画像形成装置は、感光体409の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体409に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図17には示されていない。
The image forming apparatus of this embodiment includes a charging unit for charging the surface of the
《画素クロックの位相シフト制御の様々な態様》
画素クロックの位相シフト制御に関する様々な態様について以下に説明する。ここでは、前記実施例1,2のように2つの水平同期信号が検出されるものとして画素クロックの位相シフト制御について説明するが、前記実施例3,4のように3つ(又は4つ以上)の水平同期信号が検出される場合においても、同様の画素クロック位相シフト制御を適用可能であることは明らかである。
<< Various aspects of pixel clock phase shift control >>
Various aspects relating to the phase shift control of the pixel clock will be described below. Here, the phase shift control of the pixel clock will be described on the assumption that two horizontal synchronization signals are detected as in the first and second embodiments, but three (or four or more) as in the third and fourth embodiments. It is obvious that the same pixel clock phase shift control can be applied even when the horizontal synchronization signal of) is detected.
本発明の画素クロック生成装置においては、連続した複数画素クロックを1データ領域と定義し、有効走査期間を複数のデータ領域に分割し、各データ領域毎に位相シフトデータを設定して画素クロックの位相シフト制御を行うことができる。この分割は均等に行うことも不均等に行うことも可能である。 In the pixel clock generation device of the present invention, a plurality of continuous pixel clocks are defined as one data area, an effective scanning period is divided into a plurality of data areas, phase shift data is set for each data area, Phase shift control can be performed. This division can be performed equally or unevenly.
図18は、このような画素クロックの位相シフト制御の説明図である。図18において、(a)は水平同期信号1,2(sync1,sync2)を示し、(b)は両水平同期信号間の有効走査期間を示し、(c)は画素クロックを示す。(d)は走査光学系のリニアリティ曲線であり、縦軸は主走ドット位置ずれを示す。横軸は像高比であり、有効走査期間の中央の像高比を0、水平同期信号1,2が発生する位置の像高比を1,−1と定義している。
FIG. 18 is an explanatory diagram of such pixel clock phase shift control. In FIG. 18, (a) shows
(e),(f),(g)は有効走査期間をN個のデータ領域に分割し、各データ領域の中央で主走査ドット位置ずれ量を0にするように、データ領域毎に画素クロックの位相シフト制御を行った場合の主走査ドット位置ずれを示している。横軸の数字はデータ領域番号である。(e)は分割数N=15の均等分割の場合であり、(f)は分割数N=30の均等分割であり、(g)は分割数N=18の不均等分割の場合である。 (E), (f), and (g) divide the effective scanning period into N data areas, and the pixel clock for each data area so that the main scanning dot position deviation amount becomes 0 at the center of each data area. This shows the main scanning dot position deviation when the phase shift control is performed. The numbers on the horizontal axis are data area numbers. (E) is a case of equal division with a division number N = 15, (f) is an equal division with a division number N = 30, and (g) is a case of non-uniform division with a division number N = 18.
(e)乃至(g)において、画素クロックの位相シフト後の主走査ドット位置ずれの振幅をX、データ領域間のドット位置ずれ量をYとすると、Xは走査ライン上でのドット位置ずれの絶対値を示しており、その値が小さいほど良好な補正がかけられたといえる。データ領域間のドット位置ずれ量Yは、その値が大きいときにはデータ領域間でのドット位置が疎または密のいずれかの状態となるため、できうる限り小さい値を取るほうが良好な補正であるといえる。 In (e) to (g), if the amplitude of the main scanning dot position deviation after the phase shift of the pixel clock is X and the dot position deviation amount between the data areas is Y, X is the dot position deviation on the scanning line. The absolute value is shown, and it can be said that the smaller the value, the better the correction. Since the dot position deviation amount Y between the data areas is in a state where the dot positions between the data areas are sparse or dense when the value is large, it is better to take the smallest possible value. I can say that.
このようなデータ領域で分割して画素クロックの位相シフトを制御する方法によれば、画素クロック生成装置のデータ生成部5のLUT記憶部36(図7)に、データ領域単位の位相シフトデータを記憶したLUTを用意すればよいため、分割を行わず、各画素クロック毎の位相シフトデータを用意する場合に比べ、LUTのサイズ(データ量)を大幅に削減可能である。
According to the method of controlling the phase shift of the pixel clock by dividing in such a data area, the phase shift data in units of the data area is stored in the LUT storage unit 36 (FIG. 7) of the
図19は、データ領域内における画素クロックの位相シフトの例を示す。30クロック(30PCLK)分を1データ領域とし、画素クロックの位相シフト分解能が±1/8PCLKの場合に、データ領域内で3つの画素クロックについて位相シフトを行うことにより、-3/8PCLK分のドット位置補正を行う例である。 FIG. 19 shows an example of the phase shift of the pixel clock in the data area. When 30 clocks (30 PCLK) is one data area and the phase shift resolution of the pixel clock is ± 1/8 PCLK, the phase shift is performed for the three pixel clocks in the data area to obtain -3/8 PCLK dots. It is an example which performs position correction.
図19において、(a)は位相シフトを行わない場合の画素クロック列を示し、(b)はデータ領域の最初のクロックから10クロック置きに-1/8PCLKの位相シフトを行ってドット位置補正を行った場合の画素クロック列を示す。(c)はデータ領域の最初のクロックから数えて5番目のクロックから10クロック置きに-1/8PCLKの位相シフトを行った場合の画素クロック列を示す。(b)と(c)において、位相シフトされたクロックに色付けされている。 19A shows a pixel clock train when no phase shift is performed, and FIG. 19B shows a dot shift correction by performing a phase shift of −1/8 PCLK every 10 clocks from the first clock in the data area. The pixel clock train in the case of performing is shown. (C) shows a pixel clock train when a phase shift of −1/8 PCLK is performed every 10 clocks from the fifth clock counted from the first clock of the data area. In (b) and (c), the phase-shifted clock is colored.
(b)の位相シフト方法又は(c)の位相シフト方法を連続したラインに適用すると、画像上に位相シフトされたドット位置に対応した縦縞が現れる可能性がある。このような縦縞を減らすためには、ライン毎に位相シフト方法を切り替えると有効である。このような位相シフト方法の切り替えは、例えば各方法に従った位相シフトデータ・パターンを記憶したLUTをLUT記憶部36(図7)に格納しておき、制御回路35でライン毎に利用されるLUTを切り替えることによって実現できる。または、各方法に従った位相シフトデータ・パターンを同じLUTに記憶しておき、制御回路35で、テーブルアドレス生成回路38により生成されるテーブルアドレスの上位ビットの値をライン毎に変更することによっても、ライン毎に位相シフト制御方法を変換可能である。あるいは、LUT記憶部36からは同じ位相シフトデータ・パターンを読み出し、制御回路34でシフトレジスタ回路39からの位相シフトデータの出力方法を制御することによって、ライン毎に画素クロックの位相シフト方法を切り替えることも可能である。
When the phase shift method (b) or the phase shift method (c) is applied to a continuous line, vertical stripes corresponding to the phase-shifted dot positions may appear on the image. In order to reduce such vertical stripes, it is effective to switch the phase shift method for each line. For such switching of the phase shift method, for example, the LUT storing the phase shift data pattern according to each method is stored in the LUT storage unit 36 (FIG. 7) and used by the
30クロックを1データ領域として、各データ領域内の画素クロックの位相シフト制御に適用されるLUTの例を図20に示す。ここに示すLUT1,LUT2,LUT3は、補正信号e(図7参照)が−5,0,+5に対応した図示のような位相シフトデータ・パターンを記憶している。位相シフトデータの値は、画素クロックPCLKの位相を-1/16PCLKシフトさせる(進める)位相シフトデータが「6」、画素クロックPCLKの位相を変化させない位相シフトデータが「7」、画素クロックPCLKの位相を+1/16PCLKシフトさせる(遅らせる)位相シフトデータが「8」と定義されている。 FIG. 20 shows an example of the LUT applied to the phase shift control of the pixel clock in each data area with 30 clocks as one data area. The LUT1, LUT2, and LUT3 shown here store phase shift data patterns as illustrated corresponding to correction signals e (see FIG. 7) corresponding to -5, 0, and +5. The value of the phase shift data is “6” for the phase shift data that shifts (advances) the phase of the pixel clock PCLK by −1/16 PCLK, “7” for the phase shift data that does not change the phase of the pixel clock PCLK, Phase shift data for shifting (delaying) the phase by +1/16 PCLK is defined as “8”.
各LUTにおいて、補正信号e=-5に対応した位相シフトデータ・パターンは、30クロック中の5カ所で-1/16PCLKの位相シフトを行わせるための位相シフトデータを含み、補正信号e=0に対応した位相シフトデータ・パターンは位相シフトのない位相データのみからなり、補正信号e=+5に対応した位相シフトデータ・パターンは30クロック中の5カ所で+1/16PCLKの位相シフトを行わせるための位相シフトデータを含む。図20に見られるように、どのLUTを用いて位相シフトデータを生成させるかによって、同じ補正信号eの時に位相シフトが行われるクロック位置が相違する。 In each LUT, the phase shift data pattern corresponding to the correction signal e = -5 includes phase shift data for performing phase shift of −1/16 PCLK at five places in 30 clocks, and the correction signal e = 0 The phase shift data pattern corresponding to か ら consists only of phase data without phase shift, and the phase shift data pattern corresponding to the correction signal e = + 5 performs + 1 / 16PCLK phase shift at 5 locations in 30 clocks Including phase shift data. As shown in FIG. 20, the clock position where the phase shift is performed at the same correction signal e differs depending on which LUT is used to generate the phase shift data.
走査光学系が図11に示したようなリニアリティ特性を持つ場合に、例えば、A領域ではLUT1、D領域ではLUT2、B領域ではLUT3を使用して位相シフトデータを生成するならば、それぞれの領域におけるドット位置ずれ特性に適した画素クロックの位相シフト制御を行い、高精度な主走査ドット位置ずれ補正が可能となる。 If the phase shift data is generated using the LUT1 in the A area, the LUT2 in the D area, and the LUT3 in the B area when the scanning optical system has the linearity characteristics as shown in FIG. Thus, the phase shift control of the pixel clock suitable for the dot misregistration characteristic in FIG.
すでに説明したが、位相シフトさせるクロック位置を均等間隔に設定することも不均等間隔に設定することも可能である。図21に、そのような位相シフト制御のための位相シフトデータ・パターンの例を、主走査ドット位置ずれ特性と一緒に示す。いずれも偏差信号e=−5に対応した30クロック分のパターンである。 As described above, the clock positions to be phase-shifted can be set at equal intervals or non-uniform intervals. FIG. 21 shows an example of the phase shift data pattern for such phase shift control together with the main scanning dot position deviation characteristics. Both are patterns for 30 clocks corresponding to the deviation signal e = −5.
図21の(a)に示す位相シフトデータ・パターンは位相シフトさせるクロックを均等間隔に設定したものであり、(b)に示す位相シフトデータ・パターンは位相シフトさせるクロックを不均等間隔に設定したものである。(c)に示す位相シフトデータ・パターンは、位相シフトさせるクロックの間隔を像高に依存させたものである。 The phase shift data pattern shown in (a) of FIG. 21 is obtained by setting the clocks to be phase-shifted at equal intervals, and the phase shift data pattern shown in (b) is that the clocks to be phase-shifted are set at unequal intervals. Is. In the phase shift data pattern shown in (c), the interval of clocks to be phase shifted depends on the image height.
(a)のような位相シフトデータ・パターンに従って画素クロックの位相シフト制御を行うと、位相がシフトされたクロックが連続することによる視覚上の画像むらの発生を防止することができる。言い換えれば、制御区間内でのドット位置補正の偏差が少なくなるともいえる。 When the phase shift control of the pixel clock is performed according to the phase shift data pattern as in (a), it is possible to prevent the occurrence of visual image unevenness due to the continuous phase-shifted clock. In other words, it can be said that the deviation of dot position correction within the control section is reduced.
しかし、一定間隔で画素クロックの位相シフトを行う場合において、人間の視覚特性から例えば0.5mm〜1mm以上の連続したドットずれが目立つときに、その目立つ間隔と画素クロックの位相シフトの間隔とが近いと、縦筋などの目立つ画像となりやすい。図21(b)のような位相シフトデータ・パターンに従って不均等間隔で画素クロックの位相シフトを行わせるならば、そのような周期的な走査ムラの発生を防止することができる。 However, when phase shift of the pixel clock is performed at a constant interval, when a continuous dot shift of 0.5 mm to 1 mm or more is conspicuous from human visual characteristics, the conspicuous interval is close to the phase shift interval of the pixel clock. It tends to be a noticeable image such as vertical stripes. If the phase shift of the pixel clock is performed at non-uniform intervals according to the phase shift data pattern as shown in FIG. 21B, such periodic scanning unevenness can be prevented.
図21(c)に示す位相シフトデータ・パターンは、主走査ドット位置ずれ量の変化量が大きい像高では位相シフトされるクロックの間隔が狭く、主走査ドット位置ずれ変化量の小さい像高では位相シフトされるクロックの間隔が広くなるように設定されている。このような位相シフトデータ・パターンに従って画素クロックの位相制御を行えば、どの像高においても無理なく高精度な主走査ドット位置ずれ補正を実現できる。 In the phase shift data pattern shown in FIG. 21C, the phase shift clock interval is narrow at an image height having a large change amount of the main scanning dot position shift amount, and at an image height having a small main scan dot position shift amount. The interval between the phase-shifted clocks is set to be wide. If the phase control of the pixel clock is performed in accordance with such a phase shift data pattern, highly accurate main scanning dot position deviation correction can be realized at any image height.
本発明の画素クロック生成装置は、図21(a)に示したような位相シフトクロックが等間隔に設定された位相シフトデータ・パターンに従って画素クロックの位相制御を行う場合には、画像書込解像度の変更に容易に対応可能である。 When the pixel clock phase control of the pixel clock is performed according to the phase shift data pattern in which the phase shift clock as shown in FIG. It is possible to easily cope with the change.
例えば解像度1200dpiの場合を基準とし、そのときの位相シフトされるクロックの間隔をN0、ある解像度における位相シフトされるクロックの間隔をN、その解像度の基準解像度に対する倍率をMとすると、
N=M×N0
により計算することができる。
For example, assuming that the resolution is 1200 dpi, the phase shift clock interval at that time is N0, the phase shift clock interval at a certain resolution is N, and the magnification of the resolution with respect to the reference resolution is M.
N = M × N0
Can be calculated.
例えば、N0 =12とし、このときの画素クロックPCLKの周期に対して±1/8PCLKで位相シフトが可能であるとすると、
1200dpiの場合:M=1.0 → N=1.0×12=12
600dpiの場合:M=0.5 → N=0.5×12=6
400dpiの場合:M=0.33 → N=0.33×12=4
となる。
For example, assuming that N0 = 12, the phase shift of ± 1/8 PCLK is possible with respect to the period of the pixel clock PCLK at this time.
For 1200 dpi: M = 1.0 → N = 1.0 × 12 = 12
For 600 dpi: M = 0.5 → N = 0.5 × 12 = 6
For 400 dpi: M = 0.33 → N = 0.33 × 12 = 4
It becomes.
このように、解像度に応じて位相シフトされるクロックの間隔を変更するならば、解像度に関わらず画像領域に対して一定の割合でのドット位置補正を行うことができる。 In this manner, if the interval of the phase-shifted clock is changed in accordance with the resolution, dot position correction can be performed at a constant rate with respect to the image area regardless of the resolution.
上のような位相シフトされるクロックの間隔の変更を行うには、例えば、データ生成部5(図7)において、基準解像度用のLUTのみ(又は、いくつかの解像度用のLUT)をLUT記憶部36内に用意し、基準解像度のLUT(又は目的の解像度に近い解像度のLUT)を用いて生成した位相シフトデータ・パターンより、前記計算により求められるクロック間隔となるように、シフトレジスタ回路39より位相シフトデータを間引いて出力すればよい。前記計算により求められるクロック間隔の様々な解像度用の位相シフトデータ・パターンのLUTを用意し、目的の解像度用のLUTを選択して使用してもよいが、LUTの全体サイズは増加する。
In order to change the interval of the phase-shifted clock as described above, for example, only the reference resolution LUT (or several resolution LUTs) is stored in the LUT in the data generation unit 5 (FIG. 7). The
同じ補正信号e=−5に対応して2種類以上の位相シフトデータ・パターンを用意し、それを選択的に利用することも可能である。その例を図22に示す。 It is also possible to prepare two or more types of phase shift data patterns corresponding to the same correction signal e = −5 and selectively use them. An example is shown in FIG.
図22において、(a1),(b1),(c1)の各位相シフトデータ・パターンは図21の(a),(b),(c)の各位相シフトデータ・パターンと同じものである。(a2),(b2),(c2)の位相シフトデータ・パターンは、それぞれ(a1),(b1),(c1)の位相シフトデータ・パターンと同種のパターンであるが、位相シフトさせるクロックの位置がずらされている。ここでも画素クロックPCLKの位相を-1/16PCLK進める位相シフトデータを「6」、画素クロックPCLKの位相を変化させない位相シフトデータを「7」と定義している。 In FIG. 22, the phase shift data patterns of (a1), (b1), and (c1) are the same as the phase shift data patterns of (a), (b), and (c) of FIG. The phase shift data patterns of (a2), (b2), and (c2) are the same type as the phase shift data patterns of (a1), (b1), and (c1), respectively. The position is shifted. Again, phase shift data that advances the phase of the pixel clock PCLK by −1/16 PCLK is defined as “6”, and phase shift data that does not change the phase of the pixel clock PCLK is defined as “7”.
同じ位相シフトデータ・パターンが適用されるラインが連続すると、画像上に位相シフトされるクロック位置に対応した縦筋などの生じる可能性がある。このような不都合を避けるためには、例えば、(a1)の位相シフトデータ・パターンが記憶されたLUTと、(a2)の位相シフトデータ・パターンが記憶されたLUTを用意し、e=−5のラインが連続する場合には、1ライン毎又は数ライン毎にLUTを切り替えて用いることが有効である。 If lines to which the same phase shift data pattern is applied are continuous, vertical streaks corresponding to clock positions to be phase shifted on the image may occur. In order to avoid such inconvenience, for example, an LUT storing the phase shift data pattern (a1) and an LUT storing the phase shift data pattern (a2) are prepared, and e = −5. When these lines are continuous, it is effective to switch the LUT for each line or every several lines.
位相シフトデータ・パターンの切り替えの別の例を図23により説明する。図23の(a)と(b)は、いずれも補正信号e=−3のラインが連続する場合に適用される位相シフトデータ・パターン(30クロック分)を示している。 Another example of phase shift data pattern switching will be described with reference to FIG. FIGS. 23A and 23B show phase shift data patterns (for 30 clocks) that are applied when the lines of the correction signal e = −3 are continuous.
(a)のように連続したラインに同じ位相シフトデータ・パターンを適用した場合、画像上に位相シフトされるクロック位置に対応した縦筋状のノイズが目立つ可能性がある。このような縦筋状のノイズを目立たなくするには、(b)に示すように、あるラインに対して第1の位相シフトデータ・パターンを適用し、次のラインでは、第1の位相シフトデータ・パターンの位相シフトされるクロック間隔の中間位置のクロックを位相シフトさせる第2の位相シフトデータ・パターンを適用すると有効である。これは、第1の位相シフトデータ・パターンのLUTと第2の位相シフトデータ・パターンのLUTを用意し、各LUTをライン毎に切り替えて利用することにより可能である。 When the same phase shift data pattern is applied to continuous lines as shown in (a), there is a possibility that vertical streak-like noise corresponding to the clock position where the phase is shifted on the image is conspicuous. In order to make such vertical streak noise inconspicuous, as shown in (b), the first phase shift data pattern is applied to a certain line, and the first phase shift is applied to the next line. It is effective to apply the second phase shift data pattern that shifts the phase of the clock at the intermediate position of the clock interval to which the phase of the data pattern is shifted. This is possible by preparing an LUT for the first phase shift data pattern and an LUT for the second phase shift data pattern, and switching each LUT for each line.
位相シフトデータ・パターンの切り替えの他の例を図24により説明する。図24の(a)と(b)は、いずれも補正信号e=−3のラインが連続する場合に適用される位相シフトデータ・パターン(30クロック分)を示している。 Another example of switching the phase shift data pattern will be described with reference to FIG. FIGS. 24A and 24B show phase shift data patterns (for 30 clocks) that are applied when the line of the correction signal e = −3 is continuous.
(a)のように連続したラインに同じ位相シフトデータ・パターンを適用した場合、画像上に位相シフトされるクロック位置に対応した縦筋状のノイズが目立つ可能性があることは既に述べた通りである。 As described above, when the same phase shift data pattern is applied to continuous lines as in (a), vertical streak noise corresponding to the clock position to be phase shifted on the image may be noticeable. It is.
(b)は、適用される位相シフトデータ・パターンを、ライン毎にN(ここでは2)の倍数クロック分ずつ順次シフトすることにより、位相シフトされるクロック位置を順次ずらし、(a)の場合のような縦縞状ノイズの発生を防止している。これは、複数種類のLUTを用意し、それをライン毎に選択して利用することにより可能であるが、LUTの切り替えではなく、シフトレジスタ回路39(図7)におけるシフト制御によっても可能である。 (B) sequentially shifts the phase-shifted clock position by shifting the applied phase shift data pattern by a multiple of N (in this case, 2) clocks for each line, and in the case of (a) The occurrence of vertical stripe noise such as is prevented. This is possible by preparing a plurality of types of LUTs and selecting and using them for each line, but it is also possible not by LUT switching but by shift control in the shift register circuit 39 (FIG. 7). .
前述のような同一クロック位置の位相シフトの影響を減らす考慮が必要とされるのは、ライン中の画像が実際に記録される範囲である。その範囲外では、同一の位相シフトデータ・パターンを連続したラインで繰り返しても格別の支障はない。このことを考慮した画素クロックの位相シフト制御の例について、図25を参照して説明する。 What needs to be considered to reduce the influence of the phase shift at the same clock position as described above is the range in which the image in the line is actually recorded. Outside of this range, there is no particular problem even if the same phase shift data pattern is repeated on a continuous line. An example of phase shift control of the pixel clock in consideration of this will be described with reference to FIG.
図25に示すように、走査開始側の水平同期信号(sync1)の発生から2000クロック期間を領域A、走査終了側の水平同期信号(sync2)の発生前の2000クロック期間を領域C、領域Aの次クロック位置から領域Cの直前クロック位置までを画像が実際に記録される有効走査領域Bと定義する。 As shown in FIG. 25, the area A is 2000 clock periods from the generation of the horizontal synchronization signal (sync1) on the scanning start side, and the area C is the 2000 clock period before the generation of the horizontal synchronization signal (sync2) on the scanning end side. From the next clock position to the clock position immediately before the area C is defined as an effective scanning area B where an image is actually recorded.
画素クロック発生装置の位相シフトデータ生成部5(図7)の制御回路35は、水平同期信号sync1の発生から画素クロックをカウントして、領域A,C,Bのいずれを走査中か監視し、領域Aの走査期間においては位相シフトデータ・パターンの切り替えのためのLUTの選択は行わない。有効走査領域Bの走査期間においては、制御回路35は前述のようなライン毎の位相シフトデータ・パターンの切り替えのためのLUTの選択制御を行う。有効走査領域Bの走査を終わり、領域Cが走査される期間においては、領域Aと同様に位相シフトデータ・パターンの切り替えのためのLUTの選択は行わない。
The
このように、画像の品質に直接影響のある領域Bでのみ縦筋などの発生を抑えるために位相シフトデータ・パターンの切り替えを行うが、画像の品質に直接的には影響のない領域A,Cに関しては、その切り替えを行わないようにすると、必要なLUTの数、全体サイズを減らすことができる。 As described above, the phase shift data pattern is switched in order to suppress the occurrence of vertical stripes only in the region B that directly affects the image quality, but the regions A and A that do not directly affect the image quality. If C is not switched, the number of required LUTs and the overall size can be reduced.
なお、図示しないが、データ生成回路34(図7)に、シフトレジスタ回路39に相当する2つのシフトレジスタ回路を設け、その出力側に加算回路(合成回路)を設け、第1のLUTと第2のLUTから第1と第2の位相シフトデータ・パターンを読み出して2つのシフトレジスタ回路にそれぞれ格納し、2つのシフトレジスタ回路より出力される2つの位相シフトデータを加算回路(合成回路)で加算(合成)することにより最終的な位相シフトデータを求めるような構成とすることも可能であり、かかる構成の画素クロック生成装置も本発明に包含される。このような構成において、例えば、走査光学系の特性により生じる走査むらを補正するような全ラインに適用される位相シフトデータ・パターンを第1の位相シフトデータ・パターンとし、ポリゴンミラーの回転むらのようなライン毎の変動分を補正するための位相シフトデータ・パターンを第2の位相シフトデータ・パターンとすることができる。
Although not shown, the data generation circuit 34 (FIG. 7) is provided with two shift register circuits corresponding to the
上に説明したような位相シフトデータ・パターンの1ライン毎又は数ライン毎の切り替えを行う場合の制御回路35(図7)の制御フローの例を、図26乃至図28を参照して説明する。ここでは、各ラインにおいて水平走査信号1,2間の時間間隔と目標値との差を検出し、それを次ラインにおける画素クロック位相シフト制御に反映させる、リアルタイム制御であるとする。また、説明を簡単にするため、各走査ラインは一定長のデータ領域に均等分割されるものとする。
An example of the control flow of the control circuit 35 (FIG. 7) when switching the phase shift data pattern as described above for each line or every several lines will be described with reference to FIGS. . Here, it is assumed that real time control is performed in which the difference between the time interval between the
図26は、2つのLUT1,LUT2を1ライン毎に選択的に適用する場合の制御フローの一例を示す。 FIG. 26 shows an example of a control flow when two LUT1 and LUT2 are selectively applied for each line.
まず、制御回路35は、1ページの画像記録に先立って、制御のためのカウンタM,N及びフラグNDを初期設定する(ステップS1)。
First, the
ステップS2からステップS8は、1つの走査ラインに関する制御プロセスである。 Steps S2 to S8 are a control process relating to one scanning line.
補正回路30より当該ラインに対する補正信号eをテーブルアドレス生成回路38に取り込ませる(ステップS2)。フラグNDをチェックし(ステップS3)、ND=1であるならば、LUT1の選択信号をLUT記憶部36に与え、同時にフラグNDを0に設定する(ステップS5)。テーブルアドレス生成回路38でテーブルアドレスを生成させ、選択されたLUTより位相シフトデータ・パターンを読み出させ、シフトレジスタ回路39より画素クロックに同期させて出力させる制御を行う(ステップS6)。カウンタMを1だけインクリメントさせ(ステップS7)、カウンタMの値と所定値Pを比較することにより、1ラインが終了したか判定する(ステップS8)。1ラインの途中ならばステップS6〜S8が繰り返される。つまり、カウンタMは、一定数の連続した画素クロックからなるデータ領域の数をカウントするものである。
The correction signal e for the line is fetched from the
カウンタMの値が所定値Pを越えると、1ラインの走査が終了したと判定し、カウンタMを1に設定し、カウンタNを1だけインクリメントする(ステップS9)。そして、カウンタNの値と所定値Qを比較し1ページが終了したか判定する(ステップS10)。ページの途中ならばステップS2に戻る。 When the value of the counter M exceeds the predetermined value P, it is determined that the scanning of one line has been completed, the counter M is set to 1, and the counter N is incremented by 1 (step S9). Then, the value of the counter N is compared with a predetermined value Q to determine whether one page has been completed (step S10). If it is in the middle of the page, the process returns to step S2.
ステップS3でフラグNDが0と判定されたときには、LUT2の選択信号をLUT記憶部36に与え、またフラグNDに1を設定する(ステップS4)。したがって、当該ラインについてはLUT2に記憶されている位相シフトデータ・パターンが適用される。フラグNDが1に設定されてるので、次のラインでは再びLUT1の位相シフトデータ・パターンが適用される。
When it is determined in step S3 that the flag ND is 0, a selection signal for LUT2 is given to the
なお、ステップS6について説明を補足する。ルックアップテーブルLUT1,LUT2のそれぞれに、ライン上の各データ領域M(1,2,...,P))に対応した位相シフトデータ・パターンの系列が記憶されている。そして、ステップS6においては、テーブルアドレス生成回路38により生成されるテーブルアドレスの下位ビットは、データ領域の番号(=カウンタMの値)に応じて設定される。したがって、データ領域に対応した位相シフトデータ・パターンが出力される。
Note that the description of step S6 will be supplemented. In each of the look-up tables LUT1, LUT2, a series of phase shift data patterns corresponding to each data region M (1, 2,..., P)) on the line is stored. In step S6, the lower bits of the table address generated by the table
図27は、補正信号eが同じラインが連続した場合に2つのLUT1,LUT2をライン毎に交互に適用する場合の制御フローの別の一例を示す。
FIG. 27 shows another example of a control flow in the case where two
まず、制御回路35は、1ページの画像記録に先立って、制御のためのカウンタM,N及びフラグNDを初期設定する(ステップS21)。
First, the
ステップS22からステップS32は、1つの走査ラインに関する制御ステップである。 Steps S22 to S32 are control steps relating to one scanning line.
補正回路30より当該ラインに対する補正信号eをテーブルアドレス生成回路38に取り込ませ(ステップS22)、その補正信号eの値と直前ラインで取り込んだ補正信号eの値との一致判定を行う(ステップS23)。ページの先頭ラインでは常に不一致である。補正信号eが不一致ならば、フラグNDの値をチェックし(ステップS25)、フラグNDの値が0ならばLUT2の選択信号を、フラグNDの値が1ならばLUT1の選択信号を、LUT記憶部36に与える(ステップS28,S29)。つまり、補正信号eの値が異なる連続したラインに対しては、LUT1又はLUT2が連続して適用されることになる。
The correction signal e for the line is fetched from the
当該ラインと前ラインの補正信号eの値が一致する場合には、フラグNDのチェック(ステップS24)の結果に従って、LUT1の選択信号を出してフラグNDを0に設定し(ステップS27)、又は、LUT2の選択信号を出してフラグNDを1に設定する(ステップS26)。つまり、補正信号eが同じラインが連続した場合には、ライン毎にLUT1,LUT2が交互に選択される。 If the value of the correction signal e of the line matches that of the previous line, according to the result of the flag ND check (step S24), the LUT1 selection signal is output and the flag ND is set to 0 (step S27), or Then, a selection signal for LUT2 is output and the flag ND is set to 1 (step S26). That is, when lines with the same correction signal e continue, LUT1 and LUT2 are alternately selected for each line.
テーブルアドレス生成回路38でテーブルアドレスを生成させて、選択したLUTより位相シフトデータ・パターンを読み出させ、シフトレジスタ回路39より位相データを画素クロックに同期させて出力させる制御を行う(ステップS30)。カウンタMを1だけインクリメントさせ(ステップS31)、カウンタMの値と所定値Pを比較し1ラインが終了したか判定する(ステップS32)。1ラインの途中ならばステップS30〜S32が繰り返される。
The table
カウンタMの値が所定値Pを越えると、1ラインの走査が終了したと判定し、カウンタMを1に設定し、カウンタNを1だけインクリメントする(ステップS33)。そして、カウンタNの値と所定値Qを比較し1ページが終了したか判定する(ステップS34)。ページの途中ならばステップS22に戻る。 When the value of the counter M exceeds the predetermined value P, it is determined that scanning of one line has been completed, the counter M is set to 1, and the counter N is incremented by 1 (step S33). Then, the value of the counter N is compared with a predetermined value Q to determine whether one page has been completed (step S34). If it is in the middle of the page, the process returns to step S22.
ステップS3でフラグNDが0と判定されたときには、LUT2の選択信号をLUT記憶部36に与え、またフラグNDに1を設定する(ステップS4)。したがって、当該ラインについてはLUT2に記憶されている位相シフトデータ・パターンが適用される。フラグNDが1に設定されているので、次のラインでは、再びLUT1の位相シフトデータ・パターンが適用される。
When it is determined in step S3 that the flag ND is 0, a selection signal for LUT2 is given to the
このような制御により、同じ位相シフトデータ・パターンが出力される走査ラインが連続する場合に、ルックアップテーブルを切り替えることによって、連続した走査ラインに同じ位相シフトデータ・パターンが出力されることによる弊害、例えば、位相シフトされる画素クロック位置やデータ領域の境界位置に縦筋が生じるような不都合を回避することができる。 By such control, when scanning lines that output the same phase shift data pattern are continuous, switching the lookup table causes the same phase shift data pattern to be output to the continuous scanning lines. For example, it is possible to avoid inconveniences such as vertical streaking at the pixel clock position to be phase-shifted and the boundary position of the data area.
ステップS30について説明を補足する。ルックアップテーブルLUT1,LUT2のそれぞれに、ライン上の各データ領域M(1,2,...,P))に対応した位相シフトデータ・パターンの系列が記憶されている。そして、ステップS30においては、テーブルアドレス生成回路38により生成されるテーブルアドレスの下位ビットは、データ領域の番号(=カウンタMの値)に応じて設定される。したがって、データ領域に対応した位相シフトデータ・パターンが出力される。
A supplementary explanation will be given for step S30. In each of the look-up tables LUT1, LUT2, a series of phase shift data patterns corresponding to each data region M (1, 2,..., P)) on the line is stored. In step S30, the lower bits of the table address generated by the table
図28は、補正信号eの値が同じラインが所定数連続した場合に適用するLUTを切り替える場合の制御フローを別の例を示す。 FIG. 28 shows another example of the control flow when switching the LUT applied when a predetermined number of lines having the same correction signal e value continue.
まず、制御回路35は、1ページの画像記録に先立って、制御のためのカウンタM,N,MC及びフラグNDを初期設定する(ステップS41)。
First, the
ステップS42からステップS55は、1つの走査ラインに関する制御ステップである。 Steps S42 to S55 are control steps relating to one scanning line.
まず、補正回路30より当該ラインに対する補正信号eをテーブルアドレス生成回路38に取り込ませ(ステップS42)、その補正信号eの値と直前ラインで取り込んだ補正信号eの値との一致判定を行う(ステップS43)。ページの先頭ラインでは必ず不一致である。補正信号eの値が一致したならば、カウンタMCを1だけインクリメントする(ステップS44)。
First, the correction signal e for the relevant line is fetched from the
カウンタMCの値が所定値Rを越えたか判定し(ステップS45)、越えていないならばフラグNDの値をチェックし(ステップS46)、フラグNDの値が1ならばLUT1の選択信号を、フラグNDの値が0ならばLUT2の選択信号を、LUT記憶部36に与える(ステップS47,S48)。 It is determined whether the value of the counter MC exceeds the predetermined value R (step S45). If not, the value of the flag ND is checked (step S46). If the value of the flag ND is 1, the selection signal of the LUT1 is If the value of ND is 0, a selection signal for LUT2 is given to the LUT storage unit 36 (steps S47 and S48).
カウンタMCの値が所定値Rを越えたときには、カウンタMCを1に設定し(ステップS49)、フラグNDの値をチェックする(ステップS50)。フラグNDの値が1ならば、LUT1の選択信号を出し、フラグNDを0に設定する(ステップS51)。フラグNDの値が0ならば、LUT2の選択信号を出し、フラグNDを1に設定する(ステップS52)。
When the value of the counter MC exceeds the predetermined value R, the counter MC is set to 1 (step S49), and the value of the flag ND is checked (step S50). If the value of the flag ND is 1, the selection signal for the
テーブルアドレス生成回路38でテーブルアドレスを生成させ、選択したLUTより位相シフトデータ・パターンを読み出させ、シフトレジスタ回路39より位相データを画素クロックに同期させて出力させる(ステップS53)。カウンタMを1だけインクリメントさせ(ステップS54)、カウンタMの値と所定値Pを比較し1ラインが終了したか判定する(ステップS55)。1ラインの途中ならばステップS53〜S55が繰り返される。
The table
このようにして各ラインの走査が終了し、カウンタMの値が所定値Pを越えると、カウンタMを1に設定し、カウンタNを1だけインクリメントする(ステップS56)。そして、カウンタNの値と所定値Qを比較し1ページが終了したか判定する(ステップS57)。ページの途中ならばステップS42に戻る。 When the scanning of each line is completed in this way and the value of the counter M exceeds the predetermined value P, the counter M is set to 1 and the counter N is incremented by 1 (step S56). Then, the value of the counter N is compared with a predetermined value Q to determine whether one page has been completed (step S57). If it is in the middle of the page, the process returns to step S42.
ステップS53について説明を補足する。ルックアップテーブルLUT1,LUT2のそれぞれに、ライン上の各データ領域M(1,2,...,P))に対応した位相シフトデータ・パターンの系列が記憶されている。そして、ステップS53においては、テーブルアドレス生成回路38により生成されるテーブルアドレスの下位ビットは、データ領域の番号(=カウンタMの値)に応じて設定される。したがって、データ領域に対応した位相シフトデータ・パターンが出力される。
The description of step S53 is supplemented. In each of the look-up tables LUT1, LUT2, a series of phase shift data patterns corresponding to each data region M (1, 2,..., P)) on the line is stored. In step S53, the lower bits of the table address generated by the table
以上の説明から理解されるように、例えばR=2とすると、補正信号eの値が同一のラインが3ライン連続すると、3ライン目で、それまで使用されていたLUTから別のLUTに切り替えられる。したがって、人間の視覚特性から、例えば0.5mm〜1mm以上の連続したドットずれが目立つとするとき、ドットの連続の長さがそれより短くなるように、ルックアップテーブルを切り替えるライン数(R)を設定するならば、画像上において、位相シフトされた画素クロックやデータ領域の境界などに対応した縦筋などの発生を抑制できる。 As understood from the above description, for example, when R = 2, when three lines having the same correction signal e value are consecutive, the LUT used up to that point is switched to another LUT at the third line. It is done. Accordingly, when continuous dot deviation of, for example, 0.5 mm to 1 mm or more is conspicuous from human visual characteristics, the number of lines (R) for switching the look-up table so that the continuous length of dots is shorter than that. Is set, it is possible to suppress the occurrence of vertical streaks or the like corresponding to the phase-shifted pixel clock or the boundary of the data area on the image.
以上に説明した本発明の画素クロック装置が用いられた画像形成装置の他の実施例について、以下に説明する。 Another embodiment of the image forming apparatus using the pixel clock device of the present invention described above will be described below.
図29は、本発明の実施例5に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置において、半導体レーザ500より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ501、シリンダーレンズ502を通してポリゴンミラー503に入射する。ポリゴンミラー503により偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ504を通り、平板ガラス505を透過し(一部反射される)、被走査媒体である感光体506に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して画像(静電潜像)を形成する。
FIG. 29 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
平板ガラス505の第1面で反射されたレーザ光ビームは、被検出面に配置されたフォトディテクタ508,509,510で検出することにより、3つの水平同期信号sync1,sync2,sync3を発生する。すなわち、本実施例における水平同期検知手段は、ポリゴンミラー503で偏向されたレーザ光ビームの一部を平板ガラス505により分離し、分離されたレーザ光ビームを、特定の3つの水平走査位置に対応した位置に配置された3つのフォトディテクタ508,509,510で受光する構成である。
The laser light beam reflected by the first surface of the
なお、ポリゴンミラー503で偏向されたレーザ光が各フォトディテクタ508,509,510に入射するまでの光路長が略同一となるように、フォトディテクタ508,509,510の位置関係が決められている。
The positional relationship of the
520は本発明による画素クロック生成装置、521は画像処理装置、522はレーザ駆動データ生成装置、523はレーザ駆動装置であり、これらは前記実施例3の対応部分と同様の装置である。水平同期信号sync1,sync2,sync3は画素クロック生成装置520に入力され、また、水平同期信号sync1はライン同期信号として画像処理装置521にも入力される。
なお、感光体506の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体506に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図中省略されている。
Note that a charging unit for charging the surface of the
図30は、本発明の実施例6に係る画像形成装置の概略構成図である。
FIG. 30 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
この画像形成装置において、半導体レーザ600より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ601、シリンダーレンズ602を通してポリゴンミラー603に入射する。ポリゴンミラー603により偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ604を通り、平板ガラス605を透過し(一部反射される)、被走査媒体である感光体606に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して画像(静電潜像)を形成する。
In this image forming apparatus, the laser light beam output from the
平板ガラス605の第1面で反射されたレーザ光ビームを走査方向に配置された反射部材608,609,610により更に反射されてから1つのフォトディテクタ611で受光されることにより、書込開始位置側、書込終了位置側、書込領域内の3カ所に対応する3つの水平同期信号1,2,3(sync1,sync2,sync3)を発生する。
The laser beam reflected by the first surface of the
ポリゴンミラー503で偏向されたレーザ光が反射部材608,609,610を経由してフォトディテクタ611に入射するまでの各光路長L1,L2,L3が略同一となるように、反射部材608,609,610の位置関係が決められている。したがって、光路長の差による水平同期信号のタイミングずれを生じない。
The reflecting
620は本発明による画素クロック生成装置、621は画像処理装置、622はレーザ駆動データ生成装置、623はレーザ駆動装置であり、これらは前記実施例3の対応部分と同様の装置である。水平同期信号sync1,sync2,sync3は画素クロック生成装置620に入力され、また、水平同期信号sync1はライン同期信号として画像処理装置621にも入力される。
620 is a pixel clock generator according to the present invention, 621 is an image processing device, 622 is a laser drive data generator, and 623 is a laser drive, which are the same devices as the corresponding parts of the third embodiment. The horizontal synchronization signals sync1, sync2, and sync3 are input to the pixel
反射部材608,609,610としては、例えば、ガラス、プラスチックス等の透明部材の一面に反射膜を形成したものやミラーなどを用いることができる。このような反射部材はフォトディテクタに比べ低コストであるため、フォトディテクタを3個用いる構成に比べコスト的に有利である。同期信号を4カ所以上で検知する場合は、このコスト的な有利性はさらに顕著である。
As the reflecting
なお、感光体606の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体606に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図中省略されている。
Note that a charging unit for charging the surface of the
図31は本発明の実施例7に係る画像形成装置の概略構成図であり、(a)は平面構成を示し、(b)は側面構成を示す。
31A and 31B are schematic configuration diagrams of an image forming apparatus according to
この画像形成装置において、半導体レーザ700より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ701、アパーチャ702のスリット、シリンダーレンズ703を通してポリゴンミラー704に入射する。ポリゴンミラー704により偏向されたレーザ光ビームは、走査レンズ705,706、ビームスプリッタ707を介して被走査媒体である感光体708に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して画像(静電潜像)を形成する。
In this image forming apparatus, the laser light beam output from the
ビームスプリッタ707は、一対の直角三角形プリズムを接合したものであり、その接合面はハーフミラー面とされている。ビームスプリッタ707に入射したレーザ光ビームの大部分はハーフミラー面を透過して感光体708へ向かい、画像形成に寄与するが、入射レーザ光ビームの一部はハーフミラー面で反射される。この反射された(分離された)レーザ光ビームを、ビームスプリッタ707の下方に配置したフォトディテクタ709,710,711で受光することにより、水平同期信号sync1,sync2,sync3を発生する。
The
図31には示されていないが、本実施例の画像形成装置も、前記実施例6と同様な画素クロック生成装置、画像処理装置、レーザ駆動データ生成装置、レーザ駆動装置を備えている。また、感光体708の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体708に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段を備えている。
Although not shown in FIG. 31, the image forming apparatus of the present embodiment also includes the same pixel clock generation apparatus, image processing apparatus, laser drive data generation apparatus, and laser drive apparatus as those of the sixth embodiment. In addition, a charging unit for charging the surface of the
図32は、本発明の実施例8に係る画像形成装置の概略構成図であり、(a)は平面構成を示し、(b)は側面構成を示している。 FIG. 32 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an eighth embodiment of the present invention, where (a) shows a planar configuration and (b) shows a side configuration.
この画像形成装置において、半導体レーザ800より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ801、アパーチャ802のスリット、シリンダーレンズ803を通してポリゴンミラー804に入射する。ポリゴンミラー804により偏向されたレーザ光ビームは、走査レンズ805,806、ビームスプリッタ807を介して被走査媒体である感光体808に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して画像(静電潜像)を形成する。
In this image forming apparatus, the laser light beam output from the
ビームスプリッタ807は、一対の直角三角形プリズムを接合したものであり、その接合面はハーフミラー面とされている。ビームスプリッタ807に入射したレーザ光ビームの大部分はハーフミラー面を透過して感光体808へ向かい画像形成に寄与するが、入射レーザ光ビームの一部はハーフミラー面で反射される。この反射された(分離された)レーザ光をフォトディテクタ814に導くための手段として、ビームスプリッタ807の下方に反射部材(又は反射/透過部材)810、反射/透過部材811,812,813,814が配置されている。反射部材(又は反射/透過部材)810、反射/透過部材811,812,813,814には、それぞれに対応した特定の水平走査位置の走査時に、ハーフミラー面で反射されたレーザ光ビームが入射する。反射部材(又は反射/透過部材)810により反射されたレーザ光ビームは、反射/透過部材811,812,813,814を順次透過してフォトディテクタ815で受光される。反射/透過部材811により反射されたレーザ光ビームは、反射/透過部材812,813,814を順次透過してフォトディテクタ815で受光される。反射/透過部材812により反射されたレーザ光ビームは、反射/透過部材813,814を順次透過してフォトディテクタ815で受光される。反射/透過部材813により反射されたレーザ光ビームは、反射/透過部材814を透過してフォトディテクタ815で受光される。反射/透過部材814により反射されたレーザ光ビームは直接的にフォトディテクタ815に受光される。したがって、フォトディテクタ815により5つの水平走査位置の走査タイミングでレーザ光を検知し、5つの水平同期信号を発生することができる。
The
なお、この実施例で用いられる反射/透過部材は、光束の反射と透過の両方の機能を有するもので、例えば、ガラスやプラスチックス等の透明部材である。反射部材(又は反射/透明部材)810、反射/透明部材811,812,813,814の形状は、光束の反射/透過方向を容易に制御できる平行平板形とされているが、これに限定されることはない。このような反射・透過部材や反射部材はディテクタに比べ低コストであるため、フォトディテクタを5個用いる構成に比べコスト的に有利である。
The reflecting / transmitting member used in this embodiment has both the function of reflecting and transmitting the light beam, and is, for example, a transparent member such as glass or plastics. The shape of the reflecting member (or reflecting / transparent member) 810 and the reflecting /
図32には示されていないが、本実施例の画像形成装置も、前記実施例6と同様な画素クロック生成装置、画像処理装置、レーザ駆動データ生成装置、レーザ駆動装置を備えており、また、感光体808の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体808に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も備えている。
Although not shown in FIG. 32, the image forming apparatus of the present embodiment also includes a pixel clock generation device, an image processing device, a laser drive data generation device, and a laser drive device similar to those of the sixth embodiment. A charging means for charging the surface of the
図33は、本発明の実施例9に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像書込用光源としての半導体レーザ900と別に、水平同期検知のための参照用光源としての半導体レーザ901を備える。
FIG. 33 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
画像書込用半導体レーザ900より出力されたレーザ光ビームは、コリメータレンズ902、アパーチャ904のスリット、シリンダーレンズ905を通してポリゴンミラー906に入射する。ポリゴンミラー906で偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ907、透明部材908を介して感光体909に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して静電潜像を形成する。
The laser light beam output from the image writing
参照用光源としての半導体レーザ901より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ903、アパーチャ904のスリット、シリンダーレンズ905を介してポリゴンミラー906に入射する。
A laser light beam output from a
参照用半導体レーザ901からのレーザ光ビームと画像書込用半導体レーザ900からのレーザ光ビームは、ポリゴンミラー906の同一反射面に入射する。参照用レーザ光ビームと画像書込用レーザ光ビームは、主走査方向については同じ位置に入射するが、副走査方向については、ある間隔だけずれた位置に入射する。その結果、ポリゴンミラー906で偏向された参照用レーザ光は、f−θレンズ907、透明部材908を通過するが、感光体909には入射しない。したがって、参照用光源としての半導体レーザ901は、画像データと無関係に発光させることができる。
The laser light beam from the
画像書込用レーザ光ビームにより走査される感光体909の被走査面と等価位置である、感光体909から外れた被検出面が、参照用レーザ光ビームにより走査されるが、この被検出面上の、特定の3つの水平走査位置に対応した位置にある反射部材911,912,913により反射された参照用レーザ光ビームがフォトディテクタ914で受光されることにより、水平同期信号1,2,3(sync1,2,3)が得られる。
A surface to be detected deviated from the
参照用半導体レーザ901から出力されたレーザ光ビームが反射部材911,912,913を介してフォトディテクタ914に至るまでの各光路長L1’,L2’,L3’は、略同一となるように位置関係が決められている。
The optical path lengths L1 ′, L2 ′, and L3 ′ from when the laser light beam output from the
図33において、920は本発明の画素クロック生成装置、921は画像処理装置、922はレーザ駆動データ生成装置、923はレーザ駆動装置である。レーザ駆動装置923は、画像書込用半導体レーザ900を画像データに基づいて駆動するとともに参照用半導体レーザ901を駆動する。
33,
画素クロック生成装置920は、画像記録期間においても各ラインで3つの水平同期信号1,2,3を発生するため、画像記録期間の各ラインで水平同期信号1,2間、水平同期信号2,3間の時間間隔を計測し、その目標値からのずれを次ラインの画素クロックの位相制御に反映させる、リアルタイムな制御も可能である。
Since the
感光体909の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体909に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図中省略されている。
A charging unit for charging the surface of the
なお、半導体レーザ900,901に代えて、図34に示すような複数の画像書込用半導体レーザLD1,LD2,LD3,LD4と、それと間隔を空けた参照用半導体レーザLD5からなる半導体レーザアレイを用いることもでき、かかる構成の画像形成装置も本発明に包含される。このような半導体レーザアレイを光源として用いれば、4本のレーザ光ビームによる4ライン同時書込みが可能である。各半導体レーザLD1〜LD5の発光波長の差を容易に小さくすることができるため、光源毎の波長の違いにより生じる走査位置の誤差や変動を減らすことができる。
In place of the
図35は、本発明の実施例10に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置において、半導体レーザ1000より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズ1001、シリンダーレンズ1002を通してポリゴンミラー1003に入射する。ポリゴンミラー1003により偏向されたレーザ光ビームは、f−θレンズ1004を通り、平板ガラス1005を透過し(一部反射される)、被走査媒体である感光体1006に入射し、その表面(被走査面)に光ビームスポットを形成して画像(静電潜像)を形成する。
FIG. 35 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to
平板ガラス1005の第1面で反射された(分離された)レーザ光ビームは、特定の3つの水平走査位置に対応した位置に設けられた反射部材(又は反射/透過部材)1008,反射/透過部材1009,1010に入射する。反射部材(又は反射/透過部材)1008で反射されたレーザ光ビームは反射/透過部材1010,1009を透過してフォトディテクタ1011で受光される。反射/透過部材1010により反射されたレーザ光ビームは反射/透過部材1009を透過してフォトディテクタ1011で受光される。反射/透過部材1009により反射されたレーザ光は直接的にフォトディテクタ1011で受光される。このように、水平走査方向の3カ所において平板ガラス1005の第1面で反射されたレーザ光ビームをフォトディテクタ1011で受光することにより、水平同期信号sync1,sync2,sync3が発生する。このような水平同期検知手段は、反射部材がフォトディテクタに比べ低コストであるため、フォトディテクタを3個用いる構成に比べコスト的に有利である。同期信号を4カ所以上で検知する場合は、このコスト的な有利性はさらに顕著である。
The laser light beam reflected (separated) by the first surface of the
1020は本発明による画素クロック生成装置、1021は画像処理装置、1022はレーザ駆動データ生成装置、1023はレーザ駆動装置である。
なお、感光体1006の表面を帯電させるための帯電手段、静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体1006に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが、図中省略されている。
Note that a charging unit for charging the surface of the
図36は、本発明の実施例11に係るマルチビーム走査型の画像形成装置の概略構成図である。ただし、画素クロック生成装置、画像処理装置、レーザ駆動データ生成装置、レーザ駆動装置は図示省略されている。また、感光体の表面を帯電させるための帯電手段、感光体上に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、現像されたトナー像を用紙あるいは中間転写体に転写するための転写手段、感光体に残留したトナーを除去回収するクリーナー手段など、この種の画像形成装置に含まれる手段も存在するが図示省略されている。
FIG. 36 is a schematic configuration diagram of a multi-beam scanning type image forming apparatus according to
この画像形成装置は、4本のレーザ光ビームを射出する光源ユニット2300を有する。この光源ユニット2300は、2つの発光源を持つ半導体レーザアレイ2301とコリメータレンズ2303の組、2つの発光源を持つ半導体レーザアレイ2302とコリメータレンズ2304の組、及びアパーチャ2305からなる構成である。
This image forming apparatus includes a
図37に示すように、各半導体レーザアレイ2301,2302は、2個の発光源がds=25μmの間隔でモノリシックに形成されたものであり、それぞれコリメータレンズ2304,2305の光軸Cに対して対称に副走査方向に配置される。
As shown in FIG. 37, each of the
図36において、半導体レーザアレイ2301,2302は、コリメータレンズ2303,2304と光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー2307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。各半導体レーザアレイ2301,2302より射出した複数のビームはシリンダレンズ2308を介してポリゴンミラー2307の同一反射面で偏向され、f−θレンズ2310、ミラー2313、トロイダルレンズ2311を経由して感光体2312上にビームスポットを形成することにより、感光体2312上に静電潜像を形成する。半導体レーザアレイ2301,2302の合計4個の光源は、それぞれ1ラインの画像データに従って駆動されるため、4ライン同時に静電潜像の書込みが行われる。
In FIG. 36, the
図36において、2318,2319は水平同期信号sync1,sync2を発生するためのフォトディテクタである。生成された水平同期信号は不図示の画素クロック生成装置に入力され、走査開始側のフォトディテクタ2318により生成される水平同期信号は不図示の画像処理装置にライン同期信号として入力されることは、前記各実施例の場合と同様である。
In FIG. 36,
図38は、光源ユニット2300の具体的構造の一例を説明するための分解斜視図である。半導体レーザアレイ2301,2302は、それぞれ主走査方向に所定角度(本実施例では約1.5゜)傾斜したベース部材2405の裏側に形成された不図示の嵌合穴(2405-1、2405-2)に、それぞれの円筒状ヒートシンク部2403-1、2404-1が嵌合し、押え部材2406,2407の突起2406-1、2407-1を該ヒートシンク部の切り欠き部に合わせて発光源の配列方向を合わせ、背面側からネジ2412で固定される。また、コリメータレンズ2303,2304はそれぞれ、その外周をベース部材2405の半円状の取付ガイド面2405-4,2405-5に沿わせて光軸方向の調整を行い、発光源から射出した発散ビームが平行光束となるよう位置決めされ接着される。
FIG. 38 is an exploded perspective view for explaining an example of a specific structure of the
本実施例では、上記したように各々の半導体レーザアレイからの光ビームが主走査面内で交差するように設定するため、光ビームに沿って嵌合穴(2405-1,2405-2)および半円状の取付ガイド面2405-4,2405-5を傾けて形成している。ベース部材2405は、ホルダ部材2410に円筒状係合部2405-3を係合し、ネジ2413を貫通穴2410-2,2410-3を介してネジ穴2405-6,2405-7に螺合して固定される。
In the present embodiment, as described above, since the light beams from the respective semiconductor laser arrays are set so as to intersect within the main scanning plane, fitting holes (2405-1, 2405-2) and Semicircular mounting guide surfaces 2405-4 and 2405-5 are formed to be inclined. The
この光源ユニットは、光学ハウジングの取付壁2411に設けた基準穴2411-1にホルダ部材2410の円筒部2410-1を嵌合し、表側よりスプリング2611を挿入してストッパ部材2612を円筒部突起2410-3に係合することで、ホルダ部材2410を取付壁2411の裏側に密着させた状態で保持される。この時に、スプリング2611の一端2611-2を突起2411-2に引っかけることで円筒部中心を回転軸とした回転力を発生し、この回転力を係止するように設けた調節ネジ2613により、光軸の周りθにユニット全体を回転し、各ビームスポット列を1ライン分ずらして交互に配列するように調節する。また、アパーチャ2305は、各半導体レーザアレイ2301,2302に対応したスリットが設けられたもので、光学ハウジングに取り付けられて光ビームの射出径を規定する。
In this light source unit, the cylindrical portion 2410-1 of the
図39は、本発明の実施例12に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。
FIG. 39 is a schematic configuration diagram for explaining an image forming apparatus according to
この画像形成装置は、各色(シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック)の画像形成に別々の感光体2509a,2509b,2509c,2509dを用いるタンデム方式の装置である。
This image forming apparatus is a tandem apparatus that uses
このようなタンデム方式の画像形成装置においては、各色ステーションにおける感光体は別々の光路を経たレーザ光ビームにより走査されるため、感光体上で発生する主走査ドット位置ずれはステーション毎に異なる特性を有する。したがって、各色ステーション毎に主走査ドット位置補正を的確に行わないと、良好な画質、特に良好な色再現性を得ることができない。例えば、各色ステーション間のドット位置ずれが数10μm程度発生している場合、主走査位置ずれ量が1/8ドットを越えた画素クロックに位相シフトをかけ主走査位置ずれの補正を行うことで、1200dpiで1/8ドット相当である約2.6μm(21.2μm/8)までドット位置ずれ量を減らすことができる。 In such a tandem image forming apparatus, the photoconductor in each color station is scanned by a laser light beam that has passed through a separate optical path, so that the main scanning dot position shift that occurs on the photoconductor has different characteristics for each station. Have. Therefore, good image quality, particularly good color reproducibility cannot be obtained unless the main scanning dot position correction is performed accurately for each color station. For example, when dot misregistration between color stations occurs on the order of several tens of μm, by correcting the main scan misalignment by applying a phase shift to the pixel clock whose main scan misregistration amount exceeds 1/8 dot, The amount of dot misalignment can be reduced to approximately 2.6 μm (21.2 μm / 8), which is equivalent to 1/8 dot at 1200 dpi.
図39において、2505はポリゴンミラーである。各色ステーション用の光源より出力されるレーザ光ビームは、コリメータレンズやシリンダーレンズなどの光学系を介してポリゴンミラー2505の異なった反射面に同時に入射される。
In FIG. 39,
感光体2509aを含むステーションについて説明すると、ポリゴンミラー2505により偏向されたレーザ光ビームは、第1の走査レンズ2506a、ミラー2513a、第2の走査レンズ2507a、ミラー2514a,2515a、ビームスプリッタ2508aを経由して感光体2509aを走査し、静電潜像を形成する。ビームスプリッタ2508aのハーフミラー面で反射された一部のレーザ光ビームは、水平同期検知用のフォトディテクタ2510aで検出される。他の色のステーションの走査系も同様の構成であることは図面から明らかであるので、説明を繰り返さない。
The station including the
上に述べたような水平同期検知手段のほか、本発明の画素クロック生成装置、その他のレーザ光源の駆動に関わる手段が各ステーション毎に存在するが、水平同期検知手段以外は図示されていない。各ステーションのレーザ光源は、対応した画素クロック生成装置で生成される画素クロックに同期して駆動される。 In addition to the horizontal synchronization detection means described above, the pixel clock generation device of the present invention and other means related to driving of the laser light source exist for each station, but other than the horizontal synchronization detection means are not shown. The laser light source of each station is driven in synchronization with the pixel clock generated by the corresponding pixel clock generation device.
各ステーションの感光体2509a,2509b,2509c,2509dの周囲には、感光体表面を一様に帯電させるための手段、感光体上の静電潜像を対応した色のトナー像に現像する手段、現像されたトナー像を転写体2516に転写させる手段、感光体表面に転写されずに残留したトナーを除去回収する手段、転写体2516上の各色トナー像を重ね合わせて用紙に転写させる手段、用紙上のトナー像を定着させる手段などが存在するが、図示されていない。
Around the photoconductors 2509a, 2509b, 2509c, and 2509d of each station, there are means for uniformly charging the surface of the photoconductor, means for developing the electrostatic latent image on the photoconductor into a corresponding color toner image, Means for transferring the developed toner image to the
本実施例の画像形成装置は、各色ステーションにおける主走査ドット位置ずれが高精度に補正され、したがって色ずれも効果的に補正されるため、色再現性の良好な高画質のカラー画像を形成することができる。 The image forming apparatus according to the present embodiment forms a high-quality color image with good color reproducibility because the main scanning dot position deviation in each color station is corrected with high accuracy, and therefore the color deviation is also effectively corrected. be able to.
2 高周波クロック生成部
3 検出部
4 比較部
5 位相シフトデータ生成部
6 画素クロック生成部
30 補正回路
34 データ生成回路
35 制御回路
36 LUT記憶部
37 ルックアップテーブル(LUT)
38 テーブルアドレス生成回路
39 シフトレジスタ回路
100 半導体レーザ
103 ポリゴンミラー
106 感光体
107,108 フォトディテクタ
110 画素クロック生成装置
200 画像書込用半導体レーザ
201 参照用半導体レーザ
206 ポリゴンミラー
209 感光体
210,211 フォトディテクタ
220 画素クロック生成装置
300 半導体レーザ
303 ポリゴンミラー
306 感光体
307,308,309 フォトディテクタ
310 画素クロック生成装置
400 画像書込用半導体レーザ
401 参照用半導体レーザ
406 ポリゴンミラー
409 感光体
410,412,413 フォトディテクタ
420 画素クロック生成装置
500 半導体レーザ
503 ポリゴンミラー
506 感光体
508,509,510 フォトディテクタ
520 画素クロック生成装置
600 半導体レーザ
603 ポリゴンミラー
606 感光体
608,609,610 反射部材
611 フォトディテクタ
620 画素クロック生成装置
700 半導体レーザ
704 ポリゴンミラー
708 感光体
709,710,711 フォトディテクタ
800 半導体レーザ
804 ポリゴンミラー
808 感光体
810 反射部材又は反射/透過部材
811,812,813,814 反射/透過部材
815 フォトディテクタ
900 画像書込用半導体レーザ
901 参照用半導体レーザ
906 ポリゴンミラー
909 感光体
911,912,913 反射部材
914 フォトディテクタ
920 画素クロック生成装置
1000 半導体レーザ
1003 ポリゴンミラー
1006 感光体
1008 反射部材又は反射/透過部材
1009,1010 反射/透過部材
1011 フォトディテクタ
1020 画素クロック生成装置
2300 光源ユニット
2307 ポリゴンミラー
2312 感光体
2318,2319 フォトディテクタ
2505 ポリゴンミラー
2506,2507 走査レンズ
2513,2514,2515 ミラー
2508 ビームスプリッタ
2509 感光体
2510 フォトディテクタ
2516 転写体
2 High-frequency
38 Table Address Generation Circuit 39 Shift Register Circuit 100 Semiconductor Laser 103 Polygon Mirror 106 Photoconductor 107,108 Photodetector 110 Pixel Clock Generation Device 200 Image Writing Semiconductor Laser 201 Reference Semiconductor Laser 206 Polygon Mirror 209 Photoconductor 210, 211 Photodetector 220 Pixel clock generator 300 Semiconductor laser 303 Polygon mirror 306 Photoconductor 307, 308, 309 Photo detector 310 Pixel clock generator 400 Image writing semiconductor laser 401 Reference semiconductor laser 406 Polygon mirror 409 Photoconductor 410, 412, 413 Photo detector 420 Pixel Clock generator 500 Semiconductor laser 503 Polygon mirror 506 Photoconductor 508, 509, 510 Photodetector 520 Pixel clock generator 600 Semiconductor laser 603 Polygon mirror 606 Photoconductor 608, 609, 610 Reflective member 611 Photodetector 620 Pixel clock generator 700 Semiconductor laser 704 Polygon mirror 708 Photoconductor 709, 710, 711 Photodetector 800 Semiconductor laser 804 808 Photosensitive member 810 Reflecting member or reflecting / transmitting member 811, 812, 813, 814 Reflecting / transmitting member 815 Photo detector 900 Image writing semiconductor laser 901 Reference semiconductor laser 906 Polygon mirror 909 Photosensitive member 911, 912, 913 Reflecting member 914 Photodetector 920 Pixel clock generator 1000 Semiconductor laser 1003 Polygon mirror 1006 Photoconductor 100 8 Reflecting member or reflecting / transmitting member 1009, 1010 Reflecting / transmitting member 1011 Photo detector 1020 Pixel clock generation device 2300 Light source unit 2307 Polygon mirror 2312 Photoconductor 2318, 2319 Photo detector 2505 Polygon mirror 2506, 2507 Scan lens 2513, 2514, 2515 Mirror 2508 Beam splitter 2509 Photoconductor 2510 Photo detector 2516 Transfer body
Claims (22)
少なくとも2つの水平同期信号間の時間間隔を検出する検出手段と、 Detecting means for detecting a time interval between at least two horizontal synchronizing signals;
前記検出手段で検出された時間間隔と、あらかじめ設定された目標値とを比較し、その差を比較結果として出力する比較手段と、 A comparison means for comparing the time interval detected by the detection means with a preset target value and outputting the difference as a comparison result;
画素クロックの位相シフト量を制御するための位相シフトデータを生成する位相シフトデータ生成手段と、 Phase shift data generating means for generating phase shift data for controlling the phase shift amount of the pixel clock;
前記高周波クロック生成手段によって生成された高周波クロックに基づいて、前記位相シフトデータに従って画素クロックを生成する画素クロック生成手段とを有し、 Pixel clock generation means for generating a pixel clock according to the phase shift data based on the high frequency clock generated by the high frequency clock generation means;
前記位相シフトデータ生成手段は、 The phase shift data generating means includes
前記位相シフトデータのパターンを記憶した1以上のルックアップテーブルと、補正回路と、を有し、One or more lookup tables storing a pattern of the phase shift data, and a correction circuit;
前記補正回路は、 The correction circuit includes:
前記比較手段から出力された比較結果と、該比較結果より前に前記比較手段から出力された過去の比較結果に基づく補正信号との偏差信号を出力する比較回路と、前記比較回路から出力された偏差信号を積分して補正信号を出力する積分器と、前記積分器から出力された補正信号を保持するデータ保持回路と、を有し、さらに前記データ保持回路に保持された補正信号が前記過去の比較結果に基づく補正信号として前記比較回路に与えられるようにしてなり、A comparison circuit that outputs a deviation signal between the comparison result output from the comparison unit and a correction signal based on the past comparison result output from the comparison unit before the comparison result, and the comparison circuit that is output from the comparison circuit An integrator that integrates the deviation signal and outputs a correction signal; and a data holding circuit that holds the correction signal output from the integrator; and the correction signal held in the data holding circuit is the past Is supplied to the comparison circuit as a correction signal based on the comparison result of
前記位相シフトデータ生成手段は、前記ルックアップテーブルより、前記積分器から出力された補正信号に基づいて位相シフトデータを読み出して出力する、 The phase shift data generation means reads out and outputs phase shift data from the lookup table based on the correction signal output from the integrator.
ことを特徴とする画素クロック生成装置。A pixel clock generator characterized by the above.
連続した複数の画素クロックを1データ領域として、各データ領域単位で画素クロックの位相制御が行われることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 ,
A pixel clock generation device, wherein a plurality of continuous pixel clocks are used as one data area, and phase control of the pixel clock is performed in units of each data area.
前記位相シフトデータ生成手段は、複数のルックアップテーブルを持ち、1走査期間内で位相シフトデータを読み出すルックアップテーブルを切り替えることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
The phase shift data generating means has a plurality of look-up tables and switches a look-up table for reading phase shift data within one scanning period.
位相シフトさせる画素クロックの間隔を略均等にすることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
A pixel clock generation device characterized in that the intervals of pixel clocks to be phase-shifted are substantially equal.
位相シフトさせる画素クロックの間隔を不均等にすることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
A pixel clock generation device characterized in that the intervals of pixel clocks to be phase-shifted are made uneven.
主走査ドット位置ずれの変化量が大きい像高区間においては、主走査ドット位置ずれの変化量が小さい像高区間に比べ、位相シフトさせる画素クロックの間隔を小さくすることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 ,
Pixel clock generation characterized in that the interval between pixel clocks to be phase-shifted is smaller in an image height section where the amount of change in main scanning dot position deviation is larger than in an image height section where the amount of change in main scanning dot position deviation is small apparatus.
前記位相シフトデータ生成手段は、位相シフトさせる画素クロックの間隔を、その基準値に解像度に応じた補正倍率を乗じた値に設定する手段を含むことを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 4 .
The phase shift data generating means includes means for setting the interval between pixel clocks to be phase shifted to a value obtained by multiplying the reference value by a correction magnification according to the resolution.
前記位相シフトデータ生成手段は、1走査ライン毎に位相シフトデータを読み出すルックアップテーブルを切り替えることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
The pixel clock generation device according to claim 1, wherein the phase shift data generation means switches a look-up table for reading phase shift data for each scanning line.
前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合に、位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
The phase shift data generation means changes the phase shift data pattern when scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous.
前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合に、ルックアップテーブルを切り替えることにより位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 1 or 2 ,
The phase shift data generation means changes a phase shift data pattern by switching a look-up table when scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous. .
ルックアップテーブルの切り替え後の位相シフトデータ・パターンは、ルックアップテーブルの切り替え前の位相シフトデータ・パターンにおいて位相シフトされる画素クロックの略中間位置の画素クロックを位相シフトさせるものであることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 10 .
The phase shift data pattern after switching the look-up table is a phase shift of a pixel clock at a substantially intermediate position of the pixel clock phase-shifted in the phase shift data pattern before the look-up table is switched. A pixel clock generator.
ルックアップテーブルの切り替え後の位相シフトデータ・パターンは、ルックアップテーブルの切り替え前の位相シフトデータ・パターンにおいて位相シフトされる画素クロックより、一定クロック数だけ移動した位置の画素クロックを位相シフトさせるものであることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 10 .
The phase shift data pattern after switching the look-up table shifts the pixel clock at a position shifted by a fixed number of clocks from the pixel clock that is phase-shifted in the phase shift data pattern before switching the look-up table. A pixel clock generator characterized by the above.
前記位相シフトデータ生成手段は、同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインがN本(ただしN≧2)連続する場合に、次の走査ラインでルックアップテーブルを切り替えることにより位相シフトデータのパターンを変更することを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 10 .
The phase shift data generation means switches the look-up table of the phase shift data by switching the look-up table in the next scan line when N scan lines (where N ≧ 2) are output in which the same phase shift data pattern is output. A pixel clock generation device characterized by changing a pattern.
同じ位相シフトデータのパターンが出力される走査ラインが連続する場合のルックアップテーブルの切り替えは、走査ライン中の画像形成が行われる有効走査領域でのみ行われることを特徴とする画素クロック生成装置。 The pixel clock generation device according to claim 10, 11, 12, or 13 ,
A pixel clock generation apparatus, wherein switching of a lookup table in a case where scanning lines outputting the same phase shift data pattern are continuous is performed only in an effective scanning area where image formation is performed in the scanning line.
請求項1乃至14のいずれか1項記載の画素クロック生成装置と、
前記画素クロック生成装置に供給される2以上の水平同期信号を生成するために、前記光ビームによる2以上の特定の水平走査位置の走査タイミングを検知する水平同期検知手段とを有し、
前記画素クロック生成装置により生成される画素クロックに同期して前記光源が駆動されることを特徴とする画像形成装置。 Image formation in which one or more light beams output from one or more light sources are incident on a deflecting unit, and an image is formed on the scanned medium by scanning the scanned medium with the light beam deflected by the deflecting unit A device,
The pixel clock generation device according to any one of claims 1 to 14 ,
Horizontal synchronization detection means for detecting scanning timings of two or more specific horizontal scanning positions by the light beam in order to generate two or more horizontal synchronization signals to be supplied to the pixel clock generation device;
The image forming apparatus, wherein the light source is driven in synchronization with a pixel clock generated by the pixel clock generating apparatus.
前記水平同期検知手段は、前記光ビームを受光する3つの光検知手段を有し、前記3つの光検知手段は、前記光ビームが前記偏向手段からそれぞれの光検知手段に入射するまでの光路長が略同一になるように設けられていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 .
The horizontal synchronization detection means has three light detection means for receiving the light beam, and the three light detection means have an optical path length until the light beam enters the light detection means from the deflection means. Are provided so as to be substantially the same.
前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームを受光する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応した位置にそれぞれ設けられた2以上の光検知手段とからなる、ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 .
The horizontal synchronization detecting means is means for separating a part of the light beam deflected by the deflecting means, and a position corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions for receiving the light beam separated by the means. An image forming apparatus comprising two or more light detection means provided in each of the above.
前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置に設けられた2以上の反射部材と、該全ての反射部材により反射された光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 .
The horizontal synchronization detecting means includes a means for separating a part of the light beam deflected by the deflecting means, and a position corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions where the light beam separated by the means is incident. An image forming apparatus comprising: two or more reflecting members provided on the light receiving unit; and one light detecting unit that receives a light beam reflected by all the reflecting members.
前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された光ビームの一部を分離する手段と、該手段により分離された光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の反射部材又は反射/透過部材と、該全ての反射部材又は反射/透過部材により反射された光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15 .
The horizontal synchronization detecting means includes a means for separating a part of the light beam deflected by the deflecting means, and a position corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions where the light beam separated by the means is incident. And two or more reflecting members or reflecting / transmitting members, and one light detecting means for receiving a light beam reflected by all the reflecting members or reflecting / transmitting members. Image forming apparatus.
該参照用光源より出力される参照用光ビームは前記偏向手段に入射し、該偏向手段により偏向された参照用光ビームは前記被走査媒体の外部を走査し、
前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された参照用光ビームを受光する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の光検知手段からなる、ことを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。 A reference light source;
The reference light beam output from the reference light source is incident on the deflecting means, and the reference light beam deflected by the deflecting means scans the outside of the scanned medium,
The horizontal synchronization detecting means comprises two or more light detecting means provided at positions corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions, respectively, for receiving the reference light beam deflected by the deflecting means. The image forming apparatus according to claim 15 .
該参照用光源より出力される参照用光ビームは前記偏向手段に入射し、該偏向手段により偏向された参照用光ビームは前記被走査媒体の外部を走査し、
前記水平同期検知手段は、前記偏向手段により偏向された参照用光ビームが入射する、前記2以上の特定の水平走査位置に対応する位置にそれぞれ設けられた2以上の反射部材と、該全ての反射部材により反射された参照用光ビームを受光する1つの光検知手段とからなる、ことを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。 A reference light source;
The reference light beam output from the reference light source is incident on the deflecting means, and the reference light beam deflected by the deflecting means scans the outside of the scanned medium,
The horizontal synchronization detecting means includes two or more reflecting members respectively provided at positions corresponding to the two or more specific horizontal scanning positions on which the reference light beam deflected by the deflecting means is incident, 16. The image forming apparatus according to claim 15 , further comprising a single light detection unit that receives the reference light beam reflected by the reflecting member.
各色のステーション毎に、請求項1乃至14のいずれか1項記載の画素クロック生成装置、及び、該画素クロック生成装置に供給される2以上の水平同期信号を生成するための水平同期検知手段を有し、
各色のステーションの画像書込用光源は、該ステーションに対応した前記画素クロック生成装置により生成される画素クロックに同期して駆動されることを特徴とする画像形成装置。 In a tandem image forming apparatus,
The pixel clock generation device according to any one of claims 1 to 14 and a horizontal synchronization detection means for generating two or more horizontal synchronization signals supplied to the pixel clock generation device for each color station. Have
An image forming apparatus, wherein the light source for image writing of each color station is driven in synchronization with a pixel clock generated by the pixel clock generation device corresponding to the station.
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