JPH02106715A - 多点同期方式の光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多点同期方式の光走査装置に関する。

従来の技術 従来、この種の光走査装置は、レーザプリンタ、レーザ
製版機、レーザファクシミリ、デジタル複写機、フライ
ングスポットスキャナ等の機器において、光信号の書込
みや原稿情報の読取りに関連して、良く知られている。

このような光走査光学系において、走査のためのレーザ
ビームは、一般に、回転多面鏡等の偏向器で偏向走査さ
せている。このような光走査を適正に行なうためには、
光走査のタイミングをとるための同期信号が必要である
。そこで、一般には、レーザビームの走査光路上の走査
開始側であって画像範囲外となる位置に配置させた１つ
の受光素子によりレーザビームを受光し、この受光素子
により同期信号を得、この同期信号に同期してレーザビ
ームを画像情報により変調するようにしている。しかし
、このような方法では走査開始時のみの同期であるため
、画像終端部側では、レーザビーム走査用の偏向器の回
転ムラ、加工精度のムラ等により、光走査の速度ないし
はタイミングが必ずしも各走査毎に一定とはならない。

これにより、ドツト配列精度、即ち印字品質等が劣化し
てしまう。

このようなことから、１走査ライン域に複数点の基準パ
ルスを設ける多点同期方式が考えられている。これは、
例えば、特開昭６Ｃ）−１０９６７号公報に示されるよ
うに、グレーティング（スリット、グリッド又はスケー
ルとも称される）を用いて画素クロックを発生させるも
のや、特開昭６０−７５１．６８号公報に示されるよう
に、凹面ミラーアレイと複数の小径の受光素子（例えば
、ピンフォトダイオード）とを用いたものである。

第３図はこのような多点同期方式であって、半導体レー
ザを光源とするレーザ走査光学系による記録装置の一例
を示す。まず、画素信号により変調されて記録用レーザ
ビームＰ１　を射出する記録用半導体レーザ１が設けら
れている。この記録用レーザビームＰ１　は回転するポ
リゴンミラー２のある１面により偏向され、ｆθレレン
３を通った後、ミラー４により反射されて感光体５上に
結像され、走査ライン６で示すような記録走査を行う。

一方、記録用半導体レーザ１とは別に同期用半導体レー
ザ７が設けられている。二の同期用半導体レーザ７から
射出された同期用レーザビームＰ、。

はポリゴンミラー２の同一反射面上において記録用レー
ザビームＰ１　に対しある間隔離れた位置（主走査方向
では同一位置）に入射されて、記録用レーザビームＰ、
と同様にｆｅレレン３に入射する。ｆθレレン３透過後
は上下位置が異なることにより、この同期用レーザビー
ムＰ２はミラー４上を通過して感光体５と光学的に等価
な位置に配置させたグレーティング８を走査する。この
グレーティング８の透過部分を通過した同期用レーザビ
ームＰ２はレンズアレイ９により複数、例えば４個の受
光素子１０ａ〜１０ｄに順次集光結像され、これらの受
光素子１０ａ〜１０ｄから基準パルス信号Ｐｒが発生す
る。即ち、これらの受光素子１０ａ〜ｌｏｄにより受光
され光電変換された受光信号は各々増幅された後、加算
回路により加算処理される。これにより、グレーティン
グ８の明暗配列に従う走査長全域に渡るパルス列（基準
パルス）信号Ｐｒとなり、必要に応じて波形整形回路に
よる波形整形を受けた後、ＰＬＬ　（）ニーズ・ロック
ド・ループ）回路により処理されて画素クロックが生成
される。

ここに、このようなＰ　Ｌ　Ｌ回路の構成・作用を第４
図により説明する。まず、ＰＬＬ回路１１に対する入力
信号である基準パルス信号Ｐｒは、電圧制御発振器（Ｖ
ＣＯ）１２から出力される画素クロックを分周器１３に
よりｌ／Ｎ分周してなる比較パルス信号Ｐｆとの間の位
相差が、位相比較器１４において比較される。そして、
この位相比較器１４からの出力は雑音や高周波成分を除
去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５を介して電圧制
御発振器１２に出力され、基準パルス信号Ｐｒと帰還信
号Ｐｆとの位相が一致するように電圧制御発振器１２が
フィードバック制御される。これにより、電圧制御発振
器１２からは基準パルス信号Ｐｒに位相同期し、かつ、
Ｎ逓倍された画素クロックが発生する。このようなＰＬ
Ｌ回路１１により走査速度の変化（基準パルス信号Ｐｒ
の周波数変化）に追従した画素クロックが得られる。

そこで、プリンタコントローラ又はホストマシンから記
録用の半導体レーザ用の駆動変調回路に出力する画素対
応の記録情報を、このＰＬＬ回路１１からの画素クロッ
クに同期させて変調させながら記録を行なわせることに
より、ドツト配列精度の高い露光記録が可能となる。即
ち、記録中に回転多面鏡の回転ムラ等によって走査速度
が変動しても、それに応じて半導体レーザの変調タイミ
ングも画素クロックにより制御されるので、適正な光書
込みが可能となるというものである。

発明が解決しようとする課題 このような多点同期方式において、ＰＬＬ回路］」から
出力される画素クロックの基準となるグレーティング８
の透過光により生成される基準パルスＰｒは、正確な書
込みを行う」−で重要である。

ところか、同期用半導体レーザ７からの同期用レーザビ
ームＰ２の発光パワーが第５図（ａ）に実線で示ずａ、
破線で示すｂの如く変化すると、このような発光パワー
特性ａ、ｂが同じ速度でグレーティング８を走査してい
るにもかかわらず基準パルスＰｒの発生タイミングやデ
ユーティ比が同図（ｂ）に示すように変化しく同図（ａ
）に対応し、実線が特性ａによる場合、破線が特性すに
よる場合を示す）、正確な書込み位置が得られないばか
りか、画素クロックも不安定になる。つまり、画素クロ
ックの基となる基準パルス信号の発生タイミングが同期
用半導体レーザ７の発光パワー分布の変化によって変化
してしまう。

また、半導体レーザの発光パワーを書込み前に制御して
半導体レーザの駆動電流を一定に保ってもｆＯレレン３
等の光学的シェーディングにより感光体５上でのレーザ
ビームの発光パワー分布は第６図に示すように画像域の
両端で弱く中央で強いものとなり、画像ムラを生じてし
まう。

課題を解決するための手段 記録用半導体レーザと同期用半導体レーザとを用いた多
点同期方式の光走査装置において、ＰＴ。

Ｌ回路に入力される基準パルス信号を生成する同期用半
導体レーザからのレーザビームの発光パワーを検出して
前記同期用半導体レーザからのレーザビームの発光パワ
ーを制御する制御手段を設ける。

作用 同期用半導体レーザによるレーザビームの発光パワーが
モニターされ、そのパワーに応じて同期用半導体レーザ
によるレーザビームの発光パワーが制御されるので、常
に一定の発光パワーを持つレーザビームとし、画素クロ
ックの基となる基準パルス信号の発生タイミングを安定
させることができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
る。第３図及び第５図で示した部分と同一部分はそのま
ま用いるものとする。

本実施例ては、同期用半導体レーザ７からのレーザビー
ムＰ２の発光パワーをグレーティング８透過後の位置で
検出してこの同期用半導体レーザ７からのレーザビーム
Ｐ２の発光パワーを制御する制御手段１６を設けたもの
である。この制御手段１６は第１図に示すように、まず
、第３図で説明したように、同期用半導体レーザ７から
射出されたレーザビームＰ２のグレーティング８走査に
より受光素子１０ａ〜ｌｏｄを経て画像域全域に渡る基
準パルス信号Ｐｒが得られる。ここに、グレーティング
８を透過して受光素子１０ａ〜１゜ｄにより受光検知さ
れるグレーティング透過光についての基準パルス信号Ｐ
ｒと等価の信号ＶＭはピークホールド回路１７に入力さ
れるとともに、コンパレータ１８に人力されている。こ
のコンパレータ１８は信号ＶＭをスレシュレベルＶＴＨ
により２値化し第２図に示すようなコントロールパルス
信号を第１，２バイブレータ１９．２０に入力させるも
のである。第１パイブレーク１９はコントロールパルス
信号の立上りによりトリガされてピークホールド回路１
７をリセットするものである。また、第２バイブレータ
２０は逆にコントロールパルスの立下りによりトリガさ
れ、ピークホールド回路２１の出力段側に接続されたサ
ンプルホールド回路２２にパルス幅ｔのサンプルホール
ド（Ｓ／Ｈ）信号を出力する。前記ピークホールド回路
１７は第１バイブレータ１９のリセットパルスでリセッ
トされた後、グレーティング８透過】０ 光の出ツＪである電圧信号ＶＭをサンプルし始め、例え
ば第２図中に示すように最初のピーク値ａに達すると、
サンプリングを止め、そのピーク値を次のリセットパル
スが来るまでホールドする（この時、コンデンサの容量
は次のピーク検知ができるような値に設定されている）
。そして、リセットパルスでこのホールド値をリセット
し、また新たに電圧信号ＶＭをサンプリングし始め、そ
のピーク値ａ２をホールドする。一方、サンプルホール
ド回路２２は第２バイブレータ２０からのＳ／Ｈ信号が
Ｈレベルの時にピークホールド回路１７からの出力信号
Ｖ、をサンプリングし、Ｌレベルの時にその値をホール
ドする。ここに、Ｓ／Ｈ信号のパルス幅ｔはコントロー
ルパルスの立下りからリセットパルスが発生するまでの
間とされている。このようにして、実際に走査されてい
る同期用のレーザビームＰ２　の発光パワーは画像域の
全域に渡り検出される。そして、サンプルホールド回路
２２から得られる検出出力■はコンパレータ２３により
基準電圧ＶＲＥＦと比較され、コンパレータ２３からの
誤差信号Ｖｃを同期用半導体レーザ７に対する同期用半
導体レーザ駆動回路２４に与えることにより、グレーテ
ィング８上でどの位置でも同期用のレーザビームＰ２の
発光パワーが一定となるように制御される。

よって、同期用半導体レーザ７から射出されるレーザビ
ームＰ２に発光パワーのバラツキがあったとしても、グ
レーテイング８透過部分では走査域全域に渡って均一と
なるように制御される。この結果、基準パルス信号Ｐｒ
の発生タイミングが変動することがなく（４ｅレンズ３
等の影響も受けなしの、ＰＬＬ回路］１により得られる
画素クロックも正確なものとなる。また、記録用半導体
レーザ１も同期用半導体レーザ７と同じ特性を持つもの
を用いれば、上記の同期用のレーザビームＰ２の発光パ
ワー検知が感光体５と光学的に等価なグレーティング８
位置であるため、同期用レーザビームＰ２のパワー検知
結果をそのまま記録用レーザビームＰ１　のシェーディ
ング補正（第６図参照）にも用いることができ、濃度ム
ラをもなくすことができる。

発明の効果 本発明は、」二連したようにＰＬＬ回路に入力される基
準パルス信号を生成する同期用半導体レーザからのレー
ザビームの発光パワーを検出して同期用半導体レーザか
らのレーザビームの発光パワーを制御する制御手段を設
けたので、同期用半導体レーザによる発光パワーにバラ
ツキがあっても、そのパワーに応じて同期用半導体レー
ザによるレーザビームの発光パワーが制御され、常に一
定の発光パワーを持つレーザビームとなるため、画素ク
ロックの基となる基準パルス信号の発生タイミングが安
定し、よって、ＰＬＬ回路から得られる画素クロックは
安定したものとなり、良好なる画像作成に寄与し、更に
は、同期用レーザビームの発光パワーの検出結果を記録
用レーザビーム側のシェーディング補正等に供すること
も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はタイ
ミングチャート、第３図は一般的な多点同期方式の光学
系の概略斜視図、第４図は一般的なＰＬＬ回路のブロッ
ク図、第５図（ａ）は発光パワー分布図、同図（ｂ）は
その基準パルス発生タイミングを示すタイミングチャー
ト、第６図は発光分布特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　記録用半導体レーザと同期用半導体レーザとを用いた
   多点同期方式の光走査装置において、ＰＬＬ回路に入力
   される基準パルス信号を生成する同期用半導体レーザか
   らのレーザビームの発光パワーを検出して前記同期用半
   導体レーザからのレーザビームの発光パワーを制御する
   制御手段を設けたことを特徴とする多点同期方式の光走
   査装置。