JPS60183870A - 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】 （技術分野） 本発明は、レーザプリンタ等で用いられる光走査装置に
関し、史に詳しくは、クロック信号の同期化に閏りる。

（従来技術） 例えば、レーザプリンタにおいて、走査の同１１１１を
どるのにあたっては、走査（１ＩＩｌｉ向）開始端イ・
」近にレーザ光を検出する光検出手段を設け、該光検出
手段の出ノノイ；ζ号に従ってクロック信号を１１′７
ることが行われＣいる。

ここて・、りＵツク信号をＬ　Ｃ発振器等の電気的な発
振器で発生させれば完全な同期をとることができるが、
周波数を安定化させるためには回路が極めて複雑になつ
ｌこり調整個所が多くなってしまう。そこで、一般に、
水晶振動子等の機械的な発振器が用いられている。

ところが、このような発振器の場合には１りＬ１ツク以
内の同期がとれないので、ｌｉ純に同期をとってしまう
と１画素分のジッタが生じてしまうことになる。

このような問題を解決゛りるために、例えば特公昭５８
−３２　ｂ　／Ｉ　３￥′ｉ公報に記載されＣいるよう
に、りＬ１ツク信号のＮ’１ｆＪ（Ｎは整数）の基準周
波数を１７′Ｎに分周りる分周器を設け、トリガ信号に
同期しＣ分周を開始づることによって同期をどる方法が
提案されている。又、他の方法として、特開昭ｉｉ　６
−１６２６７３号公報に記載され−Ｃいるように、クロ
ック信号とトリが信号の位相差を電圧に変換すると共に
クロック信号を一定の位相で順次遅延さ廿るＪ、うにし
、位相差電圧に見づいて最も位相の合ったものを遅延信
号中から選択してその信号をνＸのクロックｆ＝ｉ　ｊ
３ど１゛ることが提案されている。

しかし、前者の方法にｊ、れば、クロック信号の周波数
のＮ倍の暴準周波数が必要であり、Ｎを小さくするとジ
ッタが大きくなり、Ｎを大きく覆るどに目１１−周波数
が＾くなって回路構成が複７１１になるという問題があ
る。又、１／Ｎのジッタを避りることはでさ−ない。−
＝方、後省の１ノ法によれば、遅３１１以下のジッタを
抑えることはできず、遅延…を小さくしてジッタを小さ
く　Ｌ、ようとＪるど回路４！＋１成が複雑になるとい
う問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の点に鑑みてなき４１にもので、その目
的は、１；ｉ単な回路（１４成により、ジッタが極め−
（小さく、１〕か−（＞　呈ｔ＜＋；周波数が低くτＪ
、い光走査装置を実現り゛ることにある。。

（発明の４ｆ！成） この１」的を達成′４る本発明は、光を１扁向りる光園
向手段ど、蘭向聞始端付近に配置され前記光偏向手段に
より１１ｍ１向された光を検出してトリガ信号を出力づ
る光検出手段と、一定の周期で変化するＵ壁波仏号を出
力りる阜準波信８源と、前記トリガ信号及び１１準波信
号を入力として１〜リガ信号に同１１１１　Ｌ、周波数
が前記阜１１（波信号と等しいりＬ１ツク信号を出力す
る開明イＪ羽号出力手段とを具備したことを１°４徴ど
＞Ｊ　３　ｔ）のである。

〈実施例） 以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細にＫｆＪ明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示’−Ｊ’　４：ｌ成因で
ある。

第１図にＪｊいて、１は例えばレーリ゛光１−１３を（
財）向する光偏向器であり、本実施例では回転多面鏡を
示しているが、１ｈＺ動ミラーや小ログラム等を応用し
た光回折素子等を用いてもよい。尚、光１１品向器１に
入射するレーザ光ＬＢは、レーザ光源から出射された後
、ビーム整形レンズ、光変調器、シｔ・ツタ等を通過Ｊ
−るが、これらは図示しイ萌い。光（−１向器１で１−
向されたレーリ゛光Ｌ　Ｂは結ｆ（：レンズ゛２により
走査媒体３上に結像される。走査媒体３としてはプリン
タの場合には感光媒体を用い、読取装置の場合には反則
部材或いは透過部材を用いる。

尚、走査媒体３は走査（嘔向）範囲内に配置される。４
は光検出器であり、走査Ｉ７１′！始端近傍に配置され
ていで、通過ｊるレーザ光ＬＢを検出して１ヘリガ信号
ａを同期回路５及び制御回路６に出力する。同門回路５
１．ｉ　Ｉ−リガ（，１号ａと正弦波光振器７から加え
１うれる１］づ六波Ｇ４￥３ｂ、ｃに阜づい−（，１−
り万（Ｊｊ　’＞３８に同門し、周波数が正弦波イ５シ
シ１）、Ｃど等しいクロック信８Ｉ−′ｊ１１を制御回
路６に出力Ｊる。

制御回路（３はトリガ）２じＪＥｌ及びりＬＪラックｉ
ｌ’！　’Ｓ’ｊ　ｌを人力としＣ、プリンタのｉｓＡ
　ａには）し変調器を制御りるための画像＋４号を出力
し、読取装置の場合には図示しない光検ｊ］冒（８Ｃ検
出される反ＱＪ　）を又は透過光をリンブリングするた
めの制御イ：、、＞Ｈ；を出力（」る。

第２図は第１図装置の要部の７ｕ気的Ｊｆ（、成因であ
る。第２図にＪ３いて、Ｌ　Ｄはレーク゛）Ｖ、　ｔ、
該レーリ゛光１１３が光電変挽素′ｆ４１を通過りる［
１１１ハロこアンプ４２からパルス状の電圧が出力され
、比軸器４３−７Ｊ参照電圧ｖ　ｒｅｒと比較されて２
１的化される。

そして、比較器／′Ｉ３かｌう出力される２　１ｉｒｆ
化信尼は波形整形回１’８　／Ｉ　４に加えられてパル
ス幅か一定の１〜リ力信号ａに変換される。尚、波形整
形回路４４どしては例えばＬノマルチバイブレーク４・
用いる。１］セ弦波光娠器７は、画像クロック周波数を
［ｌｌｚどりるど、■（、ｓｉ＋＋２π［ｔで表４つさ
れる第１の正弦波４１１号１）ど、ｙ、ｃｏｓ２π［ｔ
で表わされる第２の正弦波イｉ−シ」ＣＧ出力りる（　
（Ｑ　ｔ、、Ｖｏ　、Ｖｌ、：振幅、ｔ　：時間）。こ
こで、第１　＋７）　ｉｌＥ弦波信号すは通帛の水晶発
振器の出力でよく、第２の正弦：）ν信号Ｃは第１の正
弦波信号１〕を微分（（１」路に辿づことによって１ｑ
ることかできる。第１の正弦波信号１）は第１のリンゾ
ルホールド回路５１に加えられるど」いこ１４２の重′
Ｏ器５５４の一グｊの入力端子に１Ｊ１１えられ、第２
の＋１−弦波信号Ｃは第２のリンプルホールド回路５２
に加えられると共に第１の東τ？、　Ｈ；；５３の一方
の入力端子に加えられる。又、リーンプルホールド回路
５１．５２は前記１〜リガ伝尼ａて制御され−Ｃいる。

ここで、トリガ（，１号ａ　／）”　Ｌ　（１という口
、５刻で終了したどりると、第１のリーンプルホールド
回路５１の出力信号ｄはＶＯ３１ｎ２πｒｔｏどなり、
第２のリンプルボールド回路５）２の出力（Ｊｆ号ｅは
ＶＩＣＯ３２π［ｔｏとなる。これら第１のリンプル小
−ル１−回路５１の出力ｆｆｌ１　舅ｄは第１の乗紳器
５３の他方の入力端子に加えられ、第２のリンプルホー
ルド回路５５２の出力信号Ｃは第２の東篩器５４の他方
の人力０２ｊ子に加えられる。１乗算ｉｊ＞ｉ　ｊ３．
５／Ｉの組ｐ＞係数がｌくに設定され”Ｃいるしのとづ
るど、第１のＭ（Ｑ器０３の出力信号［はＫ　Ｖ　ＯＶ
　Ｉ　ｃｏｓ２π［１・ｓ　ｉ　＋＋２　ｙｒ　（ＬＯ
とイｉす、第２の乗の器５７′Ｉの出力信号９はＫ　Ｖ
　（ｌ　Ｖ　１Ｓｉ＋＋２ｙｒ　ｒしｃｏｓ２ｘｒｔｏ
どなる。これら東Ｄｉ器５３．５４の出カイロ甥ｆ、ｇ
は差動アンプ５（〕に八カされる。この差動アンプ゛５
５の増幅率を（χどりるど、イの出力（ＣＦｉ　ｅｌｌ
は、 １＋　＝　α　ＫＶ　ｏ　Ｖ、　（ｃｏｓ２ｙｒ［−ｓ
ｉ＋＋２Ｚｔ　ｆＬＯ−ｓｉｎ２π「［・ｃ　ｏ　ｓ　
２πｒｈｏ）・−−−α　ＫＶＯＶｌ　ｓ　１ｎ２ｙｒ
ｆ　（Ｌ　−−１ｏ　）となり、１・り刀イ３１号ａ　
（１）終了１１′ｆ刻に同門しｌζり［］ツク伝号１＋
　＠　ｉ’ｌることがＣ′さる。

このようむ（１う成によれ（、■、り１１ツクイ、ｔ″
Ｊ３の同門を完全にどることが（き、ジッタを４６）め
″（小さくづることがてさる。又、基１１−周波数はり
［ｊツクイ、；弓の周波数と等しくなることがら比較的
低い周波数となる。史に、水晶光振器等の安定瓜の高い
ものを用いることかで′さる。又、これにｊ、す、回シ
゛１）４７４成の簡Ｌ１．Ｉ化、小型化し図れ、光走査
装置を用いる装「１全体どじ−（の（１“４成の簡略化
、小型化し１メ１れる。

尚、木冗明は上記実施例の如さｉｌ’Ｊ成に限定される
しのではない。例えば、第Ｃ３図のように（１゛り成し
てし同様のｎ・用効果をｉ！′することができる。この
第３図のＪｌ、％成と第１図の構成との相違魚は、第１
及び第２の→］−ンブルホールド回路ｉｉ１．５２の各
人出力ヲソレ−ｆ’し第１及ヒｍ　２（７）ＩＮ：ｉｉ
？：４５３　、５　／′ｌにＩＪｌｌえ、出力１．ｊを
加算アンプ５６に人力し、クロック信号ｋを１ｑるよう
にした５、°λにある。尚、加算アンプ５６としｃは、
第４図に示したｊ、うに、演障増幅器○Ｐ、入力抵抗Ｒ
ｉ　、　Ｒ，ｉ　、帰還抵抗１＜１りを用いて加ｎ回路
を形成し、東ｒ；１：器ｒ　Ｊ　３　＋　Ｊ４の出力１
１、Ｊを受（）る人力抵抗Ｒｉ、Ｒｊの少なくとも一方
（例えばＲ，ｊ）を可変でさ−るＪ、う１Ｌしたもの等
を用いればよい。第３図の構成にＪ、れは、加算７ンブ
５Ｇの出ツノ１（は、 ｋ−αｏ　Ｋｏ　Ｖｏ　”　Ｓｉｎ　２７Ｃｆｔ−３ｉ
ｎ　２　πｆＬ０→−αＩ　Ｋ＋　Ｖ＋　２０（ＩＳ　
２ｙｒｆｔ−ｃｏＳ　２ｙｒｆｔ。

但し、 Ｋｏ、に＋：乗０器５３．５４の東樟係数α０．α、：
＠綿器５３．５４の出力ｉ。

ｊに対する加算アンプ！］６の ゲイン となる。従っ゛（、 αｏＫｏＶｏ２□−α＋　Ｋ＋　Ｖ＋　２−Ｃ（一定）
となるように、αｏ／αｌ　〈人力抵抗Ｒｊ）、に、’
、Ｋ　１．Ｖｏ　／Ｖ＋の伺れかヲＳＬ’！　整す’　
ｈ　１．、Ｋ、ｋ　＝Ｃ（ｓｉｎ　２７ｃｒｔ−ｓｉｎ
　２７ｒｒｊｏ　−１−ｃｏｓ　２ｙｒｒｔ＃００Ｓ２
πｆｔｏ） ＝Ｃｃｏｓ２πｆ（ｔｔｏ） どなり、佑シシ１（は１へリガ信号の時刻ｔｏに同１ｔ
ｌＪ　ｕたクロック信号となる。

」二記２つの実施例は三角関数の加法定理の適用公式が
異なる場合であり、第２図中の差動アンプ５５を側管ア
ンプとしたり、第３図中の側線アンプ５Ｇを差動アンプ
とすることによっても、同様にｌｈ刻ｔｏに同期したク
ロック（ｆｆｉ号を得ることができる。

父、Ｊ−記説明は位相が９０″異なる正弦波信号１）、
Ｃを用いる場合であった必ずしもこれに限る必要はない
。第５図乃至第８図はこの事情を説明するための波形図
で、第３図の実施例にお（Ｊる各部の借りの波形図を第
５図に示し、これど対比しχ、位相が７０°゛異むり且
つ正弦波仁′ｌｉ　１＋　、　（：を用いた場合の各部
の信号の波形図を第６図に示した。又、位相が９０６異
なる歪がある１［弦波イ―月１）、Ｃを用いたＷｉ含の
各部の信号の波形図を第７図に、位相が７０°）シなり
■１つ歪がある正弦波信”ｉ　１１　、　ｃを用いた場
合の各部のイｉ；弓の波形を第８図にそれぞれ示した。

第６図ｉｐ　ｔら、位相が多少ずれてｂり【コック化号
１−の振幅が多少変化Ｊるだ（−」で同期はとれること
がわかる。又、第７図から、正弦波信号す、ｃに多少歪
があっても、クロック信号にの波形に多少歪が生じるだ
けで同期はとれることがわかる。更に、第８図から位相
が多少ずれ且つ歪がある場合でも同期をとれることがわ
かる。尚、回路の周波数特性や位相特性が良１）れば、
正弦波に限らず、一定の周期で変化ＪるＪｉｍ　ｉｌｌ
；波信ｇ（例えば三角波やのこさ゛り波）を用いても同
様のりＵツク（Ｒ’＞３を得ることができる。

尚、」ニ記第１図乃至第３図の各実施例に、１３ける波
形整形回路４’ｌは、比較器４３の出力１．；−ｉ　５
９の後端が安定であり、口つ、その時間幅がり“ンブル
ホールド回路５’１．５２のサンブリング１１．′１間
以上Ｃ・あるなら、必殻ではない。

（シト明の効果） 以上説明したＪ、うに、本発明によれば、比較面部ｉｌ
ｌな回路１１へ成により、シックが極めて小さく、Ｊ、
１１１周波数がりＬｌツク信月々同一（・低くＣＪ、い
光走査装置を実現Ｃきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す組成図、り！２図は第
１図装置の要部の電気的４１４成図、第３図は本発明の
他の実施例を示Ｊ構成図、第４図は第３図中の加ｎ）ア
ンプの一例を示゛り回路図、第５図（ま第３図の実施例
の各部の信号を小す波形図、第６図乃至第８図は本発明
の史に他の実施例にお（Ｊる各部のイを号を示４゛波形
図である。 １・・・光偏向；（り〈回転多面鏡） ２・・・結（′（；レンズ　３・・・走査媒体４・・・
光検出器　（５・・・同門回路６・・・制御回路　７・
・・正弦波光振器特ｉｉ’ｌ出願人　小西六７Ｊ′’Ｔ
’、Ｊ王業株式会社代　理　人　弁理　１　月　、（、
−ね　治外１名 尼３図 １ 第４図 昭 第５図 第６図 會＾ 第７図 ＋ｎ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光を偏向りる光（−向手段と、暗面聞始端ｆ１近
   に配置され＋ｔｉＪ記光偏面光偏向手段り偏向されｌζ
   光を検出して１〜リガ（；ｌｉ　７’３を出力りる光（
   つ）出手段と、一定の川明で変化Ｊる基１１（波信号を
   出力りる基）（τ−波（ｉ：ｉ　ｊ”ｊ源と、前記１−
   リガ信号及び基７（Ｌ波（：５号を入力として１ヘリ力
   信号にＪｔｉｌ　Ｉ力し周波数か前記岳準波信号と等し
   いりＯツク信号を出力する同期（ｄ号出力手段とをＬ′
   真備したことを特徴とづる光走査装置。
2. （２）前記塁）ＩＩ−波信号源として、位相が略９０゜
   異なる第１及び第２の正弦波伯弓を出力するものを用い
   ることを特徴とする特ム′Ｌ品求の範囲第１１１記載の
   光走査装置。 ＜　３　）　＋’ｆｉ記同門信号出力手段が、１−リガ
   信号に従って第１の正弦波信号をリーンプルホールドす
   る第１の４ノ°ンノルホ一ルド回路と、トリガ信号に従
   って第２の正弦波伝号をサンプルボールド（Ｊる第２の
   サンプルホールド回路と、前記第１のＨ−弦波信号と第
   ２のサンプルホールド回路の出力信号とを東緯りる第１
   の乗符器と、前記第２の正弦波仏舅ど第１のサンプルホ
   ールド回路の出力信号とを型締づる第２の乗神器と、前
   記第１の乗算器及び第２の乗算器の出力信号の差に対応
   した信号を出力づ−るｚ？−動アンブどで（ＩＩ１成さ
   れＩにどを１ＪＩ徴どづ−る特許請求の範囲第２頂面戦
   の光走査装［ｌＸ０（／Ｉ）前記同ｌｕＪ仁号出力手段
   が、１〜リガ伯号に従って第１の正弦波広目をサンプル
   ホールドする第１のＩＪ−ンブルホール］−回路と、１
   −リノｊｋ号に従って第２の′ｉＦ弦波信号をリンプル
   小−ルドクる第２のサンプルホールド回路と、ｌ（゛１
   記第１の正弦波（ｒＸ弓と第１のリーンプルボールド回
   路の出力信号とを乗睦りる第１の乗τ〉器と、前記第２
   の正弦波（８号と第２のリンプルホールド回路の出力信
   号とを乗算器る第２の乗算器と、前記第１の乗算器及び
   第２の乗算器の出力（Ｊｊ号の和に対応した信号を出力
   りる差動アンプどでｌＡ？成されたことを特徴とする特
   Ｊ［請求の範囲第２項記載の光走査装置。