JP4481778B2

JP4481778B2 - 光走査装置

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Description

本発明はレーザビームプリンタ等に用いられる光走査装置、特にレーザ走査装置に関し、特にレーザ光の走査タイミングをとるための同期信号として用いるＳＯＳ（スタート・オブ・スキャン）信号を検出するための回路に関する。

レーザ走査装置ではレーザ光を像面上で走査する際のタイミング信号として用いられるＳＯＳ信号を得るために、走査されるレーザ光をフォトダイオード（以下、ＰＤと称する）で受光し、これから得られる受光信号に基づいてＳＯＳ信号を生成することが行われている。例えば、図１はその一例を模式的に示すレーザ走査装置の構成図であり、レーザダイオード（以下、ＬＤと称する）１から出射されるレーザビーム光ＬＢを高速回転するポリゴンミラー２によって所定角度範囲内で偏向走査し、この偏向走査されたレーザビーム光ＬＢをｆθレンズ３を通して軸回転される感光ドラム４の感光面上に主走査する。また、前記レーザビーム光ＬＢの走査光路上にはフォトダイオード（以下、ＰＤと称する）５が配置されており、偏向走査されるレーザビーム光ＬＢを受光して光電変換された受光信号を出力し、これをＳＯＳ信号生成回路６において信号処理することでＳＯＳ信号を得ている。したがって、このＳＯＳ信号に基づいて制御回路７がＬＤ駆動回路８，ポリゴンミラー駆動回路９及び感光ドラム駆動回路１０を制御し、生成されたＳＯＳ信号から一定時間後にレーザビーム光による描画を開始すれば、前記感光ドラム４の特定の領域４ａに描画を実行することが可能となり、走査同期のとれた描画が実現できる。

このようなＳＯＳ信号生成回路として、従来ではＰＤで受光したレーザビーム光ＬＢの受光信号を基準電位と比較する技術が提案されている。例えば、図９のＳＯＳ信号生成回路では偏向走査されるレーザビーム光をＰＤ５が受光したときに出力される受光電流ＩｏをオペアンプＯＰと抵抗Ｒとで構成されるＩ−Ｖ変換回路１１で受光電圧Ｖｏに変換し、この変換した受光電圧Ｖｏを比較器１２において基準電圧Ｖｒｅｆと比較してＳＯＳ信号を出力するようになっている。したがって、図１０（ａ）に示すように、受光電圧Ｖｏが基準電圧Ｖｒｅｆよりも負側に高レベルになったときに比較器１２からＳＯＳ信号を出力するように構成している。

しかしながら、この技術では温度変化や経時変化によってＰＤ５から出力される受光電流Ｉｏのレベルが変動した場合、或いは受光電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換回路１１のＤＣレベル（暗電流、オフセット電流）が変動した場合には比較器１２から出力されるＳＯＳ信号の波形が変化され、ＳＯＳ信号のタイミングずれとなって表れる。例えば、図１０（ｂ）はＰＤ５から出力される受光電流Ｉｏ（受光電圧Ｖｏ）のレベルが変動した場合であり、ＬＤ１の劣化やＰＤ５の受光面の劣化等によってレベルが減少したときのＳＯＳ信号の信号幅は通常時に比較して小さくなる。レーザ走査装置の同期のタイミングはこのＳＯＳ信号の立ち上がりあるいは立ち下がりのタイミングを利用しているため、このようなＳＯＳ信号の信号幅の変動はそのまま同期タイミングのずれとなる。また、図１０（ｃ）はＩ−Ｖ変換回路１１の出力ＤＣレベルが変動した場合の例であり、ＤＣレベルが負の方向に増大したときには、受光電流Ｉｏ（受光電圧Ｖｏ）の絶対値が大きくなり、ＳＯＳ信号の信号幅が大きくなる。この場合にも信号幅の変動はそのまま同期タイミングのずれとなる。

このような同期タイミングのうち、ＰＤの出力変動に伴う同期タイミングのずれを解消する技術として、例えば、特許文献１では、画像濃度を薄くしたり濃くしたときの同期センサ、すなわちＰＤから出力される受光信号のレベルの変動によってＳＯＳ信号による同期タイミングのずれを補正するために、画像濃度を薄くしたり濃くするためにレーザダイオードを制御するＣＰＵによって比較器の基準電圧を変化制御させている。これにより、ＰＤの出力変動に追従して基準電圧を変化させ、ＳＯＳ信号による同期タイミングのずれを補正している。
特開平１１−１６０６３６号公報

特許文献１の技術は、画像濃度を薄くしたり濃くしたときのＰＤから出力される受光信号のレベルの変動に応じて比較器での基準電圧を変化させるものであり、予めＰＤの受光信号のレベルが低下し、あるいは上昇することが判っている場合における同期タイミングのずれを補正するものである。そのため、温度変化や経時変化に伴うＰＤの出力レベル変動や、Ｉ−Ｖ変換回路でのＤＣレベル変動のように不確定要素によるレベル変動が要因とされる同期タイミングのずれに対応することはできず、前述した問題を解消することは困難である。

本発明の目的は、ＰＤから出力される受光信号のレベル変動や、電源電圧や温度の変化に起因するＤＣレベル変動にかかわらず、同期タイミングのずれが発生しにくい同期信号生成回路を備える光走査装置を提供することにある。

本発明は、光源と、光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査する光走査手段と、走査されるビーム光を受光して受光信号を出力する受光手段と、受光手段からの受光信号に基づいて光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備える光走査装置において、同期信号生成回路は、受光信号を２つに分けて一方に第１のバイアス信号を重畳して第１の受光信号を作る第１のバイアス重畳手段と、他方に第１のバイアス信号とは異なるレベルの第２のバイアス信号を重畳して第２の受光信号を作る第２のバイアス重畳手段と、第２の受光信号を波形整形する波形整形手段と、第１の受光信号と、波形整形された第２の受光信号を比較して、同期信号を出力する比較手段とを備え、第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれに通流されるバイアス電流を相違させることによって異なるレベルの第１と第２のバイアス信号を生成し、当該バイアス信号にそれぞれ受光信号を重畳して第１と第２の受光信号を生成する構成であることを特徴とする。

あるいは、同期信号生成回路は、受光信号を２つに分けて一方を波形整形する波形整形手段と、他方の波形整形手段を通さない受光信号に第１のバイアス信号を重畳して第１の受光信号を作る第１のバイアス重畳手段と、波形整形手段の出力に前記第１のバイアス信号とは異なるレベルの第２のバイアス信号を重畳して第２の受光信号を作る第２のバイアス重畳手段と、第１の受光信号と、第２の受光信号を比較して、前記同期信号を出力する比較手段とを備え、第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれに通流されるバイアス電流を相違させることによって異なるレベルの第１と第２のバイアス信号を生成し、当該バイアス信号にそれぞれ受光信号を重畳して第１と第２の受光信号を生成する構成であることを特徴とする。

本発明の光走査装置によれば、ＳＯＳ信号生成回路は、受光信号に微少な一定のバイアス差のある第１及び第２の各バイアス信号を、それぞれ同一種類の素子を使用した第１と第２のバイアス重畳手段によってそれぞれ重畳するとともに、一方の受光信号の波形を整形して他方の受光信号と交差するように構成しており、このとき第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれに通流されるバイアス電流を相違させることによって異なるレベルの第１と第２のバイアス信号を生成し、当該バイアス信号にそれぞれ受光信号を重畳して両受光信号を得ており、その上で両受光信号を比較してＳＯＳ信号を得ているので、受光手段の出力レベルが変動した場合、あるいは受光回路におけるＤＣレベルが変動したような場合のいずれの場合でもＳＯＳ信号を一定のタイミング信号として得ることができ、同期タイミングずれのない同期信号を生成することが可能になる。

波形整形回路はビーム受光時に発生する信号ピークを低減する回路、またはローパスフィルタ回路で構成する。ここで、この信号ピークを低減する回路は、信号ピークを限りなく０に近い値まで低減するが、信号ピークを０にする回路をも含むものとする。

また、第１と第２のバイアス重畳手段はバイアス電流が通流される素子と抵抗との直列回路として構成され、第１と第２のバイアス信号の重畳は、抵抗の抵抗値を相違させてそれぞれのバイアス電流を相違させ、各バイアス重畳手段の出力バイアス電圧に微少な一定の差を持たせる構成とする。または、第１と第２のバイアス信号を重畳するために、素子とバイアス定電流源との直列回路として構成し、各バイアス定電流源の電流値を個々に制御可能にし、各バイアス重畳手段の出力バイアス電圧をそれぞれ調整出来る構成もとる事が出来る。各素子はダイオード又はトランジスタであり、これらの素子は同一回路基板上の近傍に実装着されか、または同一パッケージ内に形成され実装される。

次に、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。この実施例１では、図１に示したレーザ走査装置に本発明を適用しており、このレーザ走査装置では、ＰＤ５で受光した受光信号に基づいてＳＯＳ信号生成回路６でＳＯＳ信号を生成し、制御回路７に入力する。制御回路７は、入力されたＳＯＳ信号に基づいてＬＤ駆動回路８を制御してＬＤ１の発光を制御するとともに、ポリゴンミラー駆動回路９及び感光ドラム駆動回路１０をそれぞれ制御する。これにより、感光ドラム４の所定領域４ａに、ＳＯＳ信号に同期してレーザビーム光が走査され、所要のパターンを描画する。

図２は前記ＳＯＳ信号生成回路６の回路図である。前記ＳＯＳ信号生成回路６は、前記ＰＤ５から出力される受光電流Ｉｏを受光電圧Ｖｏに変換するＩ−Ｖ変換回路１１と、変換された受光電圧に基づいてＳＯＳ信号を出力するＳＯＳ信号検出部２０とで構成されている。

前記Ｉ−Ｖ変換回路１１は、オペアンプＯＰと抵抗Ｒとで構成されており、オペアンプＯＰの反転入力端に入力されるＰＤ５の受光電流Ｉｏを抵抗Ｒの両端に生じる電圧に変換して受光電圧Ｖｏとして出力するように構成される。なお、この種のＩ−Ｖ変換回路は既に広く知られている回路であるので、電流−電圧変換動作についての説明は省略する。

前記ＳＯＳ信号検出部２０は、前記Ｉ−Ｖ変換回路１１から出力される受光電圧Ｖｏに異なるレベルのバイアス信号を重畳する第１のバイアス重畳部２１Ａ及び第２のバイアス重畳部２１Ｂと、前記第２のバイアス重畳部２１Ｂでバイアスが重畳された受光電圧Ｖｏの信号波形を整形する波形整形部２２と、前記波形整形部２２を通した信号と通さない信号とを比較する比較器２３とを備え、この比較器２３からＳＯＳ信号を出力するように構成されている。前記第１と第２のバイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂは共通回路として前記受光電圧Ｖｏをベース入力とするＮＰＮトランジスタＴＲを備えており、第１のバイアス重畳部２１Ａは前記ＮＰＮトランジスタＴＲのエミッタに接続した第１ダイオードＤ１と、この第１ダイオードＤ１に直列に接続した第１エミッタ抵抗Ｒｅ１とで構成され、前記第２のバイアス重畳部２１Ｂは前記ＮＰＮトランジスタＴＲのエミッタに接続した第２ダイオードＤ２と、この第２ダイオードＤ２に直列に接続した第２エミッタ抵抗Ｒｅ２とで構成される。前記ＮＰＮトランジスタＴＲのコレクタは第１の所要電圧源に接続され、第１エミッタ抵抗Ｒｅ１と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の他端は第２の所要電源に接続されている。また、前記した第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２は同一規格に形成され、第１エミッタ抵抗Ｒｅ１と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２とは異なる抵抗値のもので構成されている。ここでは第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の抵抗値を第１エミッタ抵抗Ｒｅ１の抵抗値よりも小さくしている。

前記波形整形部２２は、前記第２のバイアス重畳回路２１Ｂを構成している第２ダイオードＤ２と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の接続点に出力される第２電圧信号Ｖ２を低域ろ波するローパスフィルタ（ＬＰＦ）回路で構成されており、第２入力抵抗Ｒｉ２とコンデンサＣとで構成される。前記比較器２３は負入力端に前記第１ダイオードＤ１と第１エミッタ抵抗Ｒｅ１の接続点に出力される第１電圧信号Ｖ１を第１入力抵抗Ｒｉ１を通して入力させ、正入力端に前記ＬＰＦ回路２２を通した信号を入力させ、これら第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２を比較して前記ＳＯＳ信号を出力するように構成されている。第１入力抵抗Ｒｉ１と第２入力抵抗Ｒｉ２は同じ抵抗値のもので構成される。

この実施例におけるＳＯＳ信号生成回路６では、ＰＤ５でレーザビーム光を受光していないとき、ＰＤ５の暗電流を非常に小さいと仮定すると、ＮＰＮトランジスタＴＲのベースに印加されるベースバイアス電圧は概ねＧＮＤレベルという事が出来る。ＮＰＮトランジスタＴＲは第１ダイオードＤ１と第１エミッタ抵抗Ｒｅ１、及び第２ダイオードＤ２と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２をエミッター負荷と見なしたエミッターフォロワーとして働き、バイアス条件に応じたバイアス電流Ｉｂ１，Ｉｂ２をそれぞれ第１ダイオードＤ１と第１エミッタ抵抗Ｒｅ１側、及び第２ダイオードＤ２と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２側に流す。このとき、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２は特性が等しいが、第１エミッタ抵抗Ｒｅ１と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２とは抵抗値が異なるため、それぞれのバイアス電流Ｉｂ１，Ｉｂ２が相違することになり、第１ダイオードＤ１に発生する順方向電圧Ｖｂｅ１と第２ダイオードＤ２に発生する順方向電圧Ｖｂｅ２は図１１（ａ）に示すように異なる事になる。従って、第１のバイアス重畳部２１Ａの出力電圧と第２のバイアス重量部２１Ｂの出力電圧、すなわち、第１ダイオードＤ１と第１エミッタ抵抗Ｒｅ１の接続点の第１電圧信号Ｖ１と第２ダイオードＤ２と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の接続点の第２電圧信号Ｖ２は異なる値となり、その差はΔＶｂｅとなる。ここで第２電圧信号Ｖ２を第１電圧信号Ｖ１よりも負側に高くなるように設定しておく。

この初期状態からＰＤ５がレーザビーム光を受光すると、ＰＤ５からはパルス状の受光電流Ｉｏが出力され、Ｉ−Ｖ変換回路１１で受光電圧ＶｏとなってＮＰＮトランジスタＴＲのベースに加えられる。これにより当該ＮＰＮトランジスタＴＲのコレクタ・エミッタ電流が増加し、第１電圧信号Ｖ１は図３（ａ）に示すように所定のピーク値Ｌｐ１単一のパルス状の波形になる。一方、第２電圧信号Ｖ２も同様なパルス状の波形となるが、第２電圧信号Ｖ２の経路にはＬＰＦ回路２２が接続されているため、第２電圧信号Ｖ２の高周波成分が遮断され、第２電圧信号Ｖ２は図３（ｂ）に示すようにピーク値Ｌｐ２が低い波形に整形される。そして、ピーク値の高い波形の第１電圧信号Ｖ１は、バイアス電流Ｉｂ１に対応する電圧が重畳され、ピーク値の低い波形の第２電圧信号Ｖ２はバイアス電流Ｉｂ２に対応する電圧が重畳されるため、その結果として図３（ｃ）に示すように第２電圧信号Ｖ２は第１電圧信号Ｖ１に対しては前記ΔＶｂｅだけ負側に高い電圧が重畳されることになる。これにより、ＰＤ５がレーザービームを受光した領域に置いては、第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２とが交差する状態が発生する。

したがって、ＰＤ５が通常の状態において、ＰＤ５でレーザビーム光ＬＢを受光して得られる受光信号に基づいて前述のような第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２が比較器２３に入力されると、図４（ａ）に示すように、比較器２３は第１電圧信号Ｖ１が第２電圧信号Ｖ２よりも絶対電圧が低い場合にＳＯＳ信号を出力する。すなわち、ＳＯＳ信号の信号幅は第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２とのレベルが反転している間となる。

そして、ＳＯＳ信号を得ている通常状態から、例えばＬＤ１の劣化により図４（ｂ）に示すようにＰＤ５の受光信号のレベルが低下すると、第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２はそれぞれピーク値がΔＬｐ１，ΔＬｐ２だけ低減する。しかし、両電圧信号Ｖ１，Ｖ２のバイアス差ΔＶｂｅは微少な一定に設定されており、さらに両電圧信号Ｖ１，Ｖ２は時間軸上では同じ比率でレベルが低減されることになるため、両電圧信号Ｖ１，Ｖ２の交差点が変動することはほとんどない。したがって、比較器２３から出力されるＳＯＳ信号は受光信号のレベルが低下する前とほとんど同じタイミングで検出される事になり、ＳＯＳ信号により得られる同期タイミングにずれが生じることはない。

一方、ＳＯＳ信号を得ている通常状態から、例えばＰＤ５の暗電流の変化によってＩ−Ｖ変換回路１１の出力ＤＣレベルが負の方向に増大すると、第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２は、図５（ａ）の通常状態から図５（ｂ）のように、それぞれ負側にΔＤＣだけレベルが増大する。しかしこの場合でも、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２に流れるバイアス電流Ｉｂ１，Ｉｂ２がほとんど流れなくなる等の大きな変化でなければ、両電圧信号Ｖ１，Ｖ２のバイアス差ΔＶｂｅにほとんど変化は発生せず一定であるため、両電圧信号Ｖ１，Ｖ２の交差点が変動することはほとんど無い。従って、比較器２３から出力されるＳＯＳ信号検出タイミングはＤＣレベルの増大前と同じになり、ＳＯＳ信号により得られる同期タイミングにずれが生じることはない。また、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２は特性が同等であり、ダイオードの環境温度が変化した場合でも図１１（ｂ）に示すようにバイアス差ΔＶｂｅにほとんど変化は発生せず一定であるため、両電圧信号Ｖ１，Ｖ２の交差点が変動することはほとんど無い。従って、この場合においても比較器２３から出力されるＳＯＳ信号検出タイミングにずれが生じることはない。

以上のように、ＳＯＳ信号生成回路６では、第１のバイアス重畳部２１Ａと第２のバイアス重畳部２１Ｂにおいて受光電圧Ｖｏに微少な一定のバイアス差ΔＶｂｅをもつバイアス電圧をそれぞれ重畳するとともに、第１電圧信号Ｖ１と波形を整形した第２電圧信号Ｖ２を得ており、これら電圧信号を比較してＳＯＳ信号を得ているので、ＬＤ１の出力が変動した場合、ＰＤ５の出力レベルが変動した場合、あるいはＩ−Ｖ変換回路１１出力のＤＣレベルが変動したり、バイアス電圧差ΔＶｂｅを作り出しているダイオードの環境温度が変化したような場合でも、ＳＯＳ信号を一定のタイミング信号として得ることができ、同期タイミングずれのない同期信号を生成することが可能になる。

図６は実施例２のＳＯＳ信号生成回路の回路図であり、実施例１と等価な部分には同一符号を付してある。実施例２はＳＯＳ信号検出部２０の構成のうち、第１と第２のバイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂの構成が実施例１とは相違する。これら第１と第２のバイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂは、同じ規格の一対のＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２で構成されており、第１のバイアス重畳部２１ＡはＩ−Ｖ変換回路１１からの受光電圧を第１ベース抵抗Ｒｂ１を介して第１ＮＰＮトランジスタＴＲ１のベースに印加し、第２のバイアス重畳部２１Ｂは抵抗Ｒｂ１と同じ抵抗値の第２ベース抵抗Ｒｂ２を介して第２ＮＰＮトランジスタＴＲ２のベースに印加している。基本的に本実施例は、実施例１でダイオードＤ１、Ｄ２が行っていた事を、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のベース・エミッタ間を使って行おうとしているのであって、つまり第１及び第２の各ＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタにはそれぞれ第１エミッタ抵抗Ｒｅ１、第２エミッタ抵抗Ｒｅ２が接続されており、各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２はそれぞれのエミッタ電圧、すなわち抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２との接続点の第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２を出力し、比較器２３に入力するように構成されている。ここで、第１エミッタ抵抗Ｒｅ１と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２は抵抗値が相違し、第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の抵抗値を第１エミッタ抵抗Ｒｅ２の抵抗値よりも小さくしている。波形整形回路としてのＬＰＦ回路２２の構成と比較器２３は実施例１と同じである。

実施例２においても実施例１と同様に、ＰＤ５の受光信号のレベルが低下したときには図４に示したように、またＩ−Ｖ変換回路１１等のＤＣレベルが増大したときには図５に示したように、そしてバイアス電圧差ΔＶｂｅを作り出しているトランジスタＴＲ１、２の環境温度が変化したような場合は図１１（ｂ）に示した内容と同様のメカニズムで、結果的には図５に示したように、それぞれ同期タイミングずれが生じることがないＳＯＳ信号を得ることができる。また、実施例２では第１と第２のバイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂを構成するためには２つのトランジスタのみで構成できるので、実施例１よりも素子数を低減でき、回路構成を簡略化することができる。

図７は実施例３のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。実施例３は第１と第２のバイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂの構成は実施例２とは同じである。すなわち、同じ規格の一対のＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２で構成されており、第１のバイアス重畳部２１ＡはＩ−Ｖ変換回路１１からの受光電圧Ｖｏを第１ベース抵抗Ｒｂ１を介して第１ＮＰＮトランジスタＴＲのベースに印加し、第２のバイアス重畳部２１Ｂは抵抗Ｒｂ１と同じ抵抗値の第２ベース抵抗Ｒｂ２を介して第２ＮＰＮトランジスタＴＲのベースに印加している。第１及び第２の各ＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタにはそれぞれ第１エミッタ抵抗Ｒｅ１、第２エミッタ抵抗Ｒｅ２が接続されており、各トランジスタのエミッタ電圧を第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２として出力し、比較器２３に入力するように構成されている。ここで、第１エミッタ抵抗Ｒｅ１と第２エミッタ抵抗Ｒｅ２は抵抗値が相違され、第２エミッタ抵抗Ｒｅ２の抵抗値を第１エミッタ抵抗Ｒｅ１の抵抗値よりも小さくしている。その一方で、波形整形回路としてのＬＰＦ回路２２を第２ＮＰＮトランジスタＴＲ２のベースに接続した構成としている点が実施例２とは相違している。すなわち、第２ベース抵抗Ｒｂ２にコンデンサＣを接続してＬＰＦ回路２２を構成している。

実施例３においても実施例１，２と同様にＬＤの出力の変動及びＰＤの出力レベルの変動にかかわらず、あるいはＤＣレベルの変動にかかわらずＳＯＳ信号を得ることができる。

図８は実施例４のＳＯＳ信号生成回路の回路図であり、実施例１の変形例に相当する実施例である。ここでは第１と第２の各バイアス重畳部２１Ａ，２１Ｂにおいて、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２にそれぞれ接続していた第１及び第２のエミッタ抵抗に代えて第１定電流回路３１、第２定電流回路３２を接続し、これらの定電流回路３１，３２を外部信号により制御して電流値を変化調整可能にしたものである。ここでは、外部信号はＰＤから出力される受光電圧Ｖｏを検出する受光電圧検出回路３３と、この受光電圧検出回路３３で検出した受光電圧のレベルに応じて前記各定電流回路を制御する電流制御回路３４からの制御信号が用いられているが、受光電圧Ｖｏと直接的に関連のない制御信号を用いる事も出来る。。

この実施例では、ＰＤ５からの受光信号のレベルが低減したときには、これに対応して第２定電流回路３２の電流値を増大してバイアス電流を増大し、あるいは第１定電流回路３１の電流値を低減する。反対に受光信号のレベルが増大したときには第１定電流回路３１の電流値を増大し、第２定電流回路３２の電流値を低減する。このようにすることで、第１電圧信号Ｖ１と第２電圧信号Ｖ２との間にバイアス差ΔＶｂｅを生じさせることができ、波形整形回路２２により波形整形される第２電圧信号Ｖ２に対して第１電圧信号Ｖ１を交差する状態とし、実施例１〜３と同様に適正なＳＯＳ信号を得ることができる。

前記実施例１〜４において、実施例１，４の第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２は同一特性であることが好ましい。また、実施例２，３の第１及び第２のＮＰＮトランジスタＴＲ１，ＴＲ２も同一特性であることが好ましい。そのため、ＳＯＳ信号生成回路を構成する場合に、これら第１及び第２のダイオードやＮＰＮトランジスタは、同一工程によって製造された同一機種のダイオードやトランジスタで構成することが好ましく、同一回路基板上の近傍に実装着される事が好ましい。さらには同一ロット、または同一半導体基板上に製造されて同一パッケージに実装された形態の部品を使用することが最も好ましい。なお、前記各実施例においてトランジスタはＮＰＮトランジスタに限られるものではなく、ＰＮＰトランジスタであってもよく、あるいは電界効果トランジスタであってもよい。また、実施例１〜３においては第１エミッタ抵抗と第２エミッタ抵抗は少なくとも一方を可変抵抗器で構成し、バイアス電流を微調整できるように構成することも可能である。さらには、第１及び第２の信号重畳回路を構成する素子としてのトランジスタやダイオードの規格を相違することでバイアス電流を相違させるように構成してもよい。

本発明にかかるレーザ走査装置の概略構成図である。実施例１のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。第１及び第２電圧信号の波形図である。ＰＤの受信信号のレベル変動によるＳＯＳ信号を説明する図である。ＤＣレベル変動によるＳＯＳ信号を説明する図である。実施例２のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。実施例３のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。実施例４のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。従来のＳＯＳ信号生成回路の回路図である。従来の問題点を説明するための図である。素子の順方向電圧特性を説明するための図である。

符号の説明

１レーザダイオード
２ポリゴンミラー
３ｆθレンズ
４感光ドラム
５フォトダイオード
６ＳＯＳ信号生成回路
７制御回路
８，９，１０駆動回路
１１Ｉ−Ｖ変換回路
２０ＳＯＳ信号検出部
２１Ａ第１のバイアス重畳部
２１Ｂ第２のバイアス重畳部
２２波形整形部
２３比較器
３１，３２定電流回路
３３受光電圧検出回路
３４電流制御回路

Claims

光源と、前記光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査する光走査手段と、前記走査されるビーム光を受光して受光信号を出力する受光手段と、前記受光手段からの受光信号に基づいて前記光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備える光走査装置において、前記同期信号生成回路は、前記受光信号を２つに分けて一方に第１のバイアス信号を重畳して第１の受光信号を作る第１のバイアス重畳手段と、他方に前記第１のバイアス信号とは異なるレベルの第２のバイアス信号を重畳して第２の受光信号を作る第２のバイアス重畳手段と、前記第２の受光信号を波形整形する波形整形手段と、前記第１の受光信号と前記波形整形された第２の受光信号を比較して前記同期信号を出力する比較手段とを備え、前記第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれに通流されるバイアス電流を相違させることによって異なるレベルの前記第１と第２のバイアス信号を生成し、当該バイアス信号にそれぞれ前記受光信号を重畳して前記第１と第２の受光信号を生成する構成であることを特徴とする光走査装置。
光源と、前記光源から出射されるビーム光を偏向して感光面に走査する光走査手段と、前記走査されるビーム光を受光して受光信号を出力する受光手段と、前記受光手段からの受光信号に基づいて前記光走査手段における走査の同期をとるための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備える光走査装置において、前記同期信号生成回路は、前記受光信号を２つに分けて一方を波形整形する波形整形手段と、他方の前記波形整形手段を通さない受光信号に第１のバイアス信号を重畳して第１の受光信号を作る第１のバイアス重畳手段と、前記波形整形手段で整形された受光信号に前記第１のバイアス信号とは異なるレベルの第２のバイアス信号を重畳して第２の受光信号を作る第２のバイアス重畳手段と、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号を比較して前記同期信号を出力する比較手段とを備え、前記第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれに通流されるバイアス電流を相違させることによって異なるレベルの前記第１と第２のバイアス信号を生成し、当該バイアス信号にそれぞれ前記受光信号を重畳して前記第１と第２の受光信号を生成する構成であることを特徴とする光走査装置。
前記第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれにバイアス電流が通流される同一種類の素子と抵抗との直列回路として構成され、前記第１と第２のバイアス信号は前記抵抗の抵抗値を相違させてそれぞれのバイアス電流を相違させることにより生成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
前記第１と第２のバイアス重畳手段は、それぞれにバイアス電流が通流される同一種類の素子と定電流源との直列回路として構成され、前記第１と第２のバイアス信号は前記各定電流源の電流値を個々に制御することによって生成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
前記第１と第２のバイアス重畳手段でバイアス電流が通流される素子はダイオード、またはトランジスタで構成され、これらの素子は同一回路基板上の近傍に実装着され、または同一パッケージ内に形成され実装されていることを特徴とする請求項３または４に記載の光走査装置。
前記波形整形手段は、ビーム受光時に発生する信号ピークを低減する回路であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光走査装置。
前記波形整形手段はローパスフィルタ回路であることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。