KR100890977B1 - 화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 화소 클록 생성기는, 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력되는 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 연산된 화소 클록 주파수의 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 상기 주파수 연산기로부터 출력된 주파수 특정 신호에 기초하여 상기 고주파 클록을 주파수 분주비로 분주하고 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함한다.

Description

화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치{PIXEL CLOCK GENERATOR, PULSE MODULATOR, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

도 28은 종래의 화상 형성 장치의 일반적인 개략 구성도이다. 도 28에 도시된 화상 형성 장치는 예를 들어, 레이저 프린터 또는 디지털 복사기 등이 있다. 도 28에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저 유닛(1009)으로부터 방사되는 레이저빔은 회전하는 폴리곤 미러(1003)에 의해 주사되어, 주사 렌즈(1002)를 통한 피주사 매체인 감광성 부재(1001) 상에 빔 스폿을 형성하고, 감광성 부재(1001)를 노광시켜 그 위에 정전 잠상을 형성한다. 이 때, 각각의 라인에서 수광 소자(1004)가 주사빔을 검출한다.

위상 동기 회로(1006)는 클록 생성 회로(1005)부터의 클록을 수신하고, 각각의 라인에서 위상이 동기화되는 화소 클록(화소 클록)을 생성하여, 그 화소 클록을 화상 처리 유닛(1007)과 레이저 구동 회로(1008)에 공급한다. 또한, 반도체 레이저유닛(1009)은 화상 처리 유닛(1007)에 의해 형성된 화사 데이터와 위상 동기 회로(1006)에 의해 각각의 라인마다 위상이 설정된 화소 클록에 따라 반도체 레이저 의 발광 시간을 제어하며, 이에 의해, 감광성 부재(1001)상의 정전 잠상의 형성을 제어한다.

이러한 주사 광학계에 있어서, 주사 속도의 변동은 화상에서의 변동을 일으키며, 이는 화상 품질의 열화를 초래한다. 특히 컬러 화상에 있어서는, 각각의 컬러의 도트 오프셋이 메인 주사 방향에서 발생하여 컬러 변이를 초래하고 이 컬러 변이는 컬러 재현성의 열화와 해상도의 열화를 일으킨다. 따라서, 고품질 화상을 얻기 위해서는, 주사 속도 변동을 보정하는 것이 필수적이다.

주파수 속도 변동(오차)는 이하의 것들로 분류될 수 있다. 이들 각각의 주요 요인은 이하와 같다.

(1) 폴리곤 미러의 면마다(주사 라인마다)의 오차(이하, 필요에 따라 면 마다의 오차라 함)

주사 속도 변동을 야기하는 요인은 폴리곤 미러와 같은 편향기의 편향 반사면의 회전축부터의 거리의 변동을 포함한다. 즉 이 요인은 폴리곤 미러의 편심이나, 폴리곤 미러의 면의 면 정밀도를 포함한다. 이러한 종류의 오차는 수개의 라인 당 주기성, 예를 들어 폴리곤 미러의 면 수 당 라인의 수에서의 오차이다.

(2) 평균 주사 속도 변동에 의한 오차

평균 주사 속도는 폴리곤 미러의 각각의 면의 주사 속도의 평균을 나타낸다. 이 주사 속도 변동을 일으키는 요인은 폴리곤 미러의 회전 속도의 변동과, 온도, 습도 및 진동과 같은 여러 환경 변화에 의한 주사 광학계의 변동을 포함한다. 또한, 이 요인은 온도 변동 등에 의해 광원인 반도체 레이저의 발진 파장이 변경되기 때문에 주사 광학계의 색수차로 인한 주사 속도에서의 변동을 포함한다. 이들 종류의 오차는 비교적 단조로운 변동이 된다.

(3) 각각의 광원의 오차

이러한 종류의 오차는 반도체 레이저 어레이와 같이 복수의 광원을 갖고 공통 주사 광학계에 의해 복수의 광 빔을 동시에 주사하는 멀티 빔 광학계의 경우에 발생하는 주사 속도 변동을 포함한다. 이러한 종류의 주요 요인은 광원의 발진 파장에 차이가 있기 때문에 주사 광학계의 색수차로 인해 주사 속도가 변동한다. 또한, 발진 파장은 광원들 간에 변하기 때문에 오차 (2)가 가끔 광원마다 다르게 된다. 또한, 광원들의 조립 정밀도에 의존하여 복수의 광 빔의 주사 속도에서 차이가 발생할 수 있다.

(4) 주사 광학계 마다의 오차

화상 형성 장치가 복수의 감광성 부재와 복수의 주사 광학계를 포함하고 다색을 지원하는 경우, 주사 광학계의 주사 속도에서의 차이가 화상 품질에 크게 영향을 준다. 이러한 종류의 주요 요인은 주사 광학계의 부품들의 낮은 제조 정밀도나 낮은 조립 정밀도 및 부품들에서의 경시 변화로 인한 변형을 포함한다. 또한, 광원들이 서로 상이하기 때문에, 오차 (3)도 발생할 수 있다. 이 오차는 평균 주사 속도가 서로 상이하도록 하며, 또한 오차 (1) 및 (2)가 개별적으로 발생한다. 또한, 화상 형성 장치들 중 일부는 주사 광학계의 유닛의 부품과 공유되는 것들도 있지만, 각각의 광원으로부터 각각의 피주사 매체(감광성 부재)로의 광 경로들이 서로 다르게 되고 따라, 이러한 오차가 오차 (4)에 포함된다.

화소 클록 주파수에 대한 종래의 제어 기술에 대해서는 다음과 같은 문제가 있었다. 보다 자세하게는, 위상 비교에 사용되는 기준 클록의 주파수가 1 라인에 대한 주파수이기 때문에, 이 주파수는 발진하는 화소 클록에 대하여 매우 낮다(수천 분의 1 내지 수만 분의 1). 따라, PLL(Phase Locked Loop)의 충분한 개루프 게인을 보장할 수 없고 만족스러운 제어 정밀도를 얻을 수 없다. 또한, 이러한 주파수는 외란에 약하고 이에 의해 클록 주파수가 변동하여, 높은 정밀도의 클록을 생성할 수 없다.

주사 속도의 오차를 보정하는 방법으로는, 예를 들어 일본 특허 공개 2001-183600호 공보와 일본 특허 공개 2004-262101호 공보에 여러 기술이 개시되어 있다.

그러나, 일본 특허 공개 2001-183600호 공보에 개시된 기술에서는, 오차를 각각의 면마다 보정하는 경우, 전압 제어 발진기인 VCO의 제어된 전압이 각각의 주사에서 변화하기 때문에, 클록 주파수가 안정화되어 발진되는 시간만큼의 시간이 걸린다는 문제가 있다.

일본 특허 공개 2004-262101호 공보에 개시된 기술에서는, 주사 속도에서의 오차가 필요에 따라 화소 클록에서의 위상 제어에 의해 보정된다. 따라서, 1 주사 라인에 대하여 위상 제어 데이터를 생성하는 것이 필요하며, 추가로, 화소 클록의 위상 변화로 인한 국소적인 편차를 감소시키기 위해서, 즉, 고정밀도의 화소 클록을 생성하기 위해서는, 고분해능의 위상 제어를 수행할 필요가 있다. 따라서, 위상 제어 데이터가 증가한다. 따라서, 이 위상 제어 데이터를 고속이면서 고정밀도로 생성하는 것이 용이하지 않다. 또한, 이러한 기술이 각각의 면의 오차를 보정하는 장치에 적용될 경우, 면 마다 위상 제어 데이터를 생성해야 하며, 면의 오차를 고정밀도로 보정을 하기 위해서는 방대한 양의 위상 제어 데이터를 생성하고 저장하는 것이 필요하기 때문에 장치를 구현하는 것이 용이하지 않다.

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 여러 가지 요인에 의해 생기는 주사 속도의 오차를 고정밀도로 보정할 수 있는 화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

위의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따른 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 오차 출력에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하며, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 상기 주파수 연산기로부터 출력되는 주파수 특정 신호에 기초하여 주파수 분주비에 의해 상기 고주파 클록을 분주하여 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 화소 클록 생성기는 위상들이 위상차 T/P(T가 주기이고, P가 위상 수)만큼 서로 상호 변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하여, 상기 단위 시간의 수를 계수함으로써 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과, 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 펄스 변조기는 화소 클록 생성기에 의해 생성되는 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호를 생성한다. 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 주파수 연산기로부터 출력된 주파수 특정 신호에 기초하여 주파수 분주비만큼 고주파 클록을 분주하여 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함한다. 펄스 변조기는 화소 클록의 상승 시각과 하강 시각 중 적어도 하나를 기준으로 하여, 화상 데이터와 고주파 특정 신호에 기초하여 얻어진 펄스폭 값을 고주파 클록으로 계수하여, 계수된 펄스 폭 값의 펄스 변조 신호를 생성하는 펄스 변조 신호 생성기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 펄스 변조기는 화소 클록 생성기에 의해 생성된 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호를 생성한다. 화소 클록 생성기는 위상들이 위상차 T/P(T가 주기이고, P가 위상 수)만큼 서로 상호 변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하여, 상기 단위 시간의 수를 계수함으로써 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과, 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛을 포함한다. 펄스 변조기는 화상 데이터를 소정의 펄스 변조 신호를 나타내는 변조 데이터로 변환하는 화상 데이터 변환기로서, 상기 소정의 펄스 변조 신호는 화소 클록을 R개의 피스로 시분할하여 얻어진 영역들에 대응하여 온 및 오프를 나타내는 비트 열인 것인 화상 데이터 변환기와, 화소 클록의 상승 시각과 주파수 특정 신호에 기초하여, 위상차 T/P로 분할된 각각의 영역에 대응하여 화소 클록을 R개의 피스로 시분할하여 얻어진 각각의 영역을 나타내는 클록 패턴을 생성하는 클록 패턴 생성기와, 상기 화상 데이터 변환기에 의해 변환된 변조 데이터와 상기 클록 패턴 생성기에 의해 생성된 클록 패턴으로부터 상기 위상차 T/P로 분할된 각 영역에 대응하는 변조 패턴을 생성하는 변조 패턴 생성기와, 상기 다중 위상 클록에 기초하여, 변조 패턴을 순차적으로 출력함으로써 펄스 변조 신호를 생성하는 시리얼라이저를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형성 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성되는 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호로 광원을 구동한 다음 광원으로부터 출사되는 광속(light flux)을 피주사 매체 상에 주사하여 화상을 형성한다. 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력되는 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 화소 클록 주파수의 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 상기 주파수 연산기로부터 출력되는 주파수 특정 신호에 기초하여 상기 고주파 클록을 주파수 분주비로 분주하여 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형성 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성되는 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호로 광원을 구동한 다음 광원으로부터 출사되는 광속을 피주사 매체 상에 주사하여 화상을 형성한다. 화소 클록 생성기는 위상들이 위상차 T/P(T가 주기이고, P가 위상 수)만큼 서로 상호 변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하여, 상기 단위 시간의 수를 계수함으로써 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과, 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형성 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성된 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호로 복수의 광원을 구동한 다음, 광원으로부터 출사되는 광속을 피주사 매체 상에 주사하여 화상을 형성한다. 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 오차 출력에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하며, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 상기 주파수 연산기로부터 출력되는 주파수 특정 신호에 기초하여 주파수 분주비에 의해 상기 고주파 클록을 분주하여 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함한다. 화상 형성 장치는 광속들의 주사 라인을 따라 배열되어 있는 2개의 광학 검출기와, 광학 검출기의 각각의 검출 신호를 광원들에 대응하는 검출 신호들로 각각 분리하는 검출 신호 분리기를 포함한다. 검출 신호 분리기는 각각의 화소 클록 발생기에 입력되는 제1 동기 신호와 제2 동기 신호를 광원에 대응하는 검출 신호로 분리한다. 광원들은 대응 방식으로 각각의 생성된 화소 클록에 기초하여 생성된 펄스 변조 신호에 의해 구동된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형성 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성되는 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조를 적용하는 펄스 변조 신호로 복수의 광원을 구동한 다음 광원들로부터 출사되는 광속을 피주사 매체 상에 주사하여 화상을 형성한다. 화소 클록 생성기는 위상들이 위상차 T/P(T가 주기이고, P가 위상 수)만큼 서로 상호 변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하여, 상기 단위 시간의 수를 계수함으로써 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과, 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛을 포함한다. 화상 형성 장치는 광속들의 주사 라인을 따라 배열되어 있는 2개의 광학 검출기와, 광학 검출기의 각각의 검출 신호를 광원들에 대응하는 검출 신호들로 각각 분리하는 검출 신호 분리기를 포함한다. 검출 신호 분리기는 각각의 화소 클록 발생기에 입력되는 제1 동기 신호와 제2 동기 신호를 광원에 대응하는 검출 신호로 분리한다. 광원들은 대응 방식으로 각각의 생성된 화소 클록에 기초하여 생성된 펄스 변조 신호에 의해 구동된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형상 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성된 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조에 의해 구동되는 복수의 광원으로서, 상기 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 오차 출력에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하며, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 상기 주파수 연산기로부터 출력되는 주파수 특정 신호에 기초하여 주파수 분주비에 의해 상기 고주파 클록을 분주하여 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기를 포함하는 것인 복수의 광원과, 광원들에 각각 대응하고 광원으로부터의 광속으로 주사되는 복수의 피주사 매체와, 광원으로부터 출사되는 광속의 주사 라인을 따라 배열되어 있는 2개의 광학 검출기를 포함한다. 복수의 화상은 광원으로부터의 광속을 피주사 매체 상에 주사한 다음 피주사 매체 상에 형성된 화상을 한 화상 형상 매체 상에 중첩시킴으로써 형성된다. 2개의 광학 검출기에 의한 각각의 2개의 검출 신호는 제1 동기 신호와 제2 동기 신호로서 사용된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 화상 형성 장치는 화소 클록 생성기에 의해 생성된 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조에 의해 구동되는 복수의 광원으로서, 상기 화소 클록 생성기는 위상들이 위상차 T/P(T가 주기이고, P가 위상 수)만큼 서로 상호 변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와, 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하여, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하여, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와, 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하여, 상기 단위 시간의 수를 계수함으로써 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과, 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛을 포함하는 것인 복수의 광원과, 광원들에 각각 대응하고 광원으로부터의 광속으로 주사되는 복수의 피주사 매체와, 광원으로부터 출사되는 광속의 주사 라인을 따라 배열되어 있는 2개의 광학 검출기를 포함한다. 복수의 화상은 광원으로부터의 광속을 피주사 매체 상에 주사한 다음 피주사 매체 상에 형성된 화상을 한 화상 형상 매체 상에 중첩시킴으로써 형성된다. 2개의 광학 검출기에 의한 각각의 2개의 검출 신호는 제1 동기 신호와 제2 동기 신호로서 사용된다.

[발명의 효과]

본 발명의 실시형태에 따르면, 화소 클록이 고주파 클록에 기초하여 생성되고 화소 클록 주파수가 주사 시간에서의 변동에 따라 제어된다. 따라서, 평균 주사 속도가 변동되는 경우, 그 변동으로 인한 오차를 고정밀도로 보정하게 하는 화소 클록을 생성하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 화상 형성 장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 화소 클록 생성기(111)의 기능 블록도이다.

도 3은 화소 클록 생성기(111)에서의 신호의 일례를 도시하는 타이밍차트이다.

도 4는 비교기(5)의 기능 블록도이다.

도 5는 주파수 연산기(7)의 기능 블록도이다.

도 6은 연산 제어기(15)가 신호를 출력하는 방법의 과정을 설명하는 플로우차트이다.

도 7은 실시 형태 1에 따른 제어 방법에 의한 인입 과정의 일례를 설명하는 도면이다.

도 8은 실시형태 1의 변형에 따른 주파수 연산기의 기능 블록도이다.

도 9는 필터 특성의 일례를 설명하는 도면이다.

도 10은 전달 인자 H(z)를 구현하는 필터의 기능 블록도이다.

도 11은 변조 데이터 생성기(113)의 타이밍 동작을 설명하는 도면이다.

도 12는 본 발명의 실시형태 2에 따른 화소 클록 생성기를 도시하는 기능 블록도이다.

도 13은 고주파 클록 생성기(51)가 생성하는 클록의 타이밍을 도시한 도면이 다.

도 14는 고주파 클록 생성기(51)의 구성을 도시한 도면이다.

도 15는 계수 유닛(54)의 기능 블록도이다.

도 16은 화소 클록 출력 유닛(58)의 기능 블록도이다.

도 17은 계수 유닛(54) 및 화소 클록 출력 유닛(58)의 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.

도 18은 비교기(55)의 기능 블록도이다.

도 19는 비교기(55)의 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.

도 20은 변조 데이터 생성기(119)의 기능 블록도이다.

도 21은 변조 데이터 생성기(119)의 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.

도 22는 본 발명의 실시형태 3에 따른 화상 형성 장치를 설명하는 도면이다.

도 23은 수광 소자로부터의 동기 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다.

도 24는 본 발명의 실시형태 4에 따른 화상 형성 장치의 주요 기계적 동작 부분의 개략 구성도이다.

도 25는 본 발명의 실시 형태 4에 따른 화상 형성 장치의 주요 화상 처리 부분의 개략 구성도이다.

도 26은 각각의 주사 광학계에 있어서의 동작 시간과 주사 폭 간의 관계를 도시한 도면이다.

도 27은 실시형태들에 따른 각각의 화상 형성 장치의 하드웨어 구성을 도시 하는 블록도이다.

도 28은 종래의 화상 형성 장치의 일반 개략 구성도이다.

1 고주파 클록 생성기 2 제1 엣지 검출기

3 제2 엣지 검출기 4 주파수 분주기

5 비교기 6 필터

7 주파수 연산기 51 고주파 클록 생성기

52 제1 엣지 검출기 54 계수 유닛

58 화소 클록 출력 유닛 70 SET 시간 연산기

71 RST 시간 연산기 72 카운터

75 카운터 78 지연 유닛

92 변조 패턴 생성기 93 시리얼라이저

101 반도체 레이저 102 콜리메이트 렌즈

103 원통형 렌즈 104 폴리곤 미러

105 감광성 부재 106 fθ 렌즈

108, 109 수광 소자 PD1 및 PD2

110 미러 111 화소 클록 생성기

112 화상 처리기 113 변조 데이터 생성기

114 레이저 구동부 118 화소 클록 생성기

119 변조 데이터 생성기 126 동기 신호 분리기

127 화소 클록 생성기 128 변조 데이터 생성기

130 화소 클록 생성기 131 변조 데이터 생성기

133 화상 처리기 153, 155, 156 리턴 미러

이하에 첨부 도면을 참조로 하여, 본 발명에 따른 화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치의 예시적인 실시형태를 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시형태로 한정되는 것이 아님을 주지한다.

[실시형태 1]

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성을 도시한 도면이다. 화상 형성 장치는 반도체 레이저(101), 콜리메이트 렌즈(102), 원통형 렌즈(103), 폴리곤 미러(104), 감광성 부재(105), fθ 렌즈(106), 수광 소자 PD1(108) 및 수광 소자 PD2(109), 미러(110), 화소 클록 생성기(111), 화상 처리기(112), 변조 데이터 생성기(113) 및 레이저 구동부(114)를 포함한다.

광원으로서의 반도체 레이저(101)부터 방사된 레이저 빔은 콜리메이트 렌즈(102)와 원통형 렌즈(103)를 통과하여 정형화(shaping)되어, 편광기로서의 폴리곤 미러(104)에 입사하며, 이에 의해, 주기성을 유지하면서 감광성 부재(105)를 주사하도록 반사된다. 반사된 레이저빔은 fθ 렌즈(106), 미러(110), 및 환상면 렌즈(107)를 통해 감광성 부재(105)에 조사되어 빔 스폿을 형성한다. 이에 따라, 감광성 부재(105)상에는 반도체 레이저(101)의 출력에 따른 정전 잠상이 형성된다.

미러(110)의 양단에는 수광 소자 PD1(108)와 수광 소자 PD2(109)가 각각 제공되어, 주사의 개시와 종료가 검출된다. 보다 자세하게는, 폴리곤 미러(104)에 의 해 반사된 레이저 빔은 감광성 부재(105) 상에 1 라인의 주사를 수행하기 전에 수광 소자 PD1(108)에 입사되고 주사 후에 수광 소자 PD2(109)에 입사된다. 수광 소자들은 입사된 레이저빔을 각각 제1 동기 신호(SPSYNC) 및 제2 동기 신호(EPSYNC)로 변환하여 그 변환된 동기 신호들을 화소 클록 생성기(111)에 공급한다.

화소 클록 생성기(111)는 2개의 동기 신호(SPSYNC) 및 EPSYNC로부터, 수광 소자 PD1(108)과 수광 소자 PD2(109) 사이를 레이저빔이 주사하는 시간 간격을 측정하고, 미리 정해진 소정 수의 클록이 그 시간 간격 내에 있도록 얻어진 주파수의 화소 클록(PCLK)을 생성하여, 그 생성된 클록을 화상 처리기(112)와 변조 데이터 생성기(113)에 공급한다. 이 화소 클록 생성기(111)의 구성은 이후에 설명한다.

수광 소자 PD1(108)의 출력 신호인 제1 동기 신호(SPSYNC)가 라인 동기 신호로서 화상 처리기(112)에 또한 제공된다. 화상 처리기(112)는 화소 클록(PCLK)에 기초하여 화상 데이터를 생성한다.

변조 데이터 생성기(113)는 화소 클록(PCLK)에 기초하여 입력된 화상 데이터로부터 변조 데이터를 생성하여, 레이저 구동부(114)를 통해 반도체 레이저(101)를 구동한다.

도 2는 화소 클록 생성기(111)의 기능 블록도이다. 화소 클록 생성기(111)는 고주파 클록 생성기(1), 제1 엣지 검출기(2), 제2 엣지 검출기(3), 주파수 분주기(4), 비교기(5), 필터(6) 및 주파수연산기(7)를 포함한다.

도 2에 나타낸 화소 클록 생성기(111)에 있어서, 고주파 클록 생성기(1)는, 기준 클록((RefCLK))에 기초하여 체배된 고주파 클록(VCLK)을 생성하며, 통상의 PLL(Phase Locked Loop) 회로로 형성된다. 예를 들어, 고정 밀도의 수정 발진기의 출력을 입력될 기준 클록((RefCLK))으로 사용하여 이에 의해, 고정밀도의 고주파 클록(VCLK)을 얻는다. 화소 클록 생성기(111)는 이 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 화소 클록(PCLK)을 생성한다.

주파수 분주기(4)는 고주파 클록(VCLK)을 M으로 분주하여 얻은 화소 클록 (PCLK)을 생성한다. 주파수 분주기(4)는 예를 들어 M 진(ary) 카운터로 형성되며 카운트값 "countM"을 출력한다. 여기서, 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지에서 계수를 시작하면, 주사 개시 시점과 동기하는 위상을 갖는 화소 클록이 생성될 수 있다. 또한, 주파수 분주비(M)는 주파수 연산기(7)부터 송신되는 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)에 따라 변경된다. 화소 클록(PCLK)의 생성은 상술한 방식으로 안정적으로 그리고 고정밀도로 발진되는 고주파 클록(VCLK)의 분주를 통하여 생성된다. 따라서, 분주비를 변경함으로써 화소 클록 주파수가 순간적으로 그리고 안정적으로 변경될 수 있다. 따라서, 주파수가 각각의 라인마다 변경되는 경우, 화소 클록 주파수가 그 변화에 순시적으로 변경될 수 있다.

제1 엣지 검출기(2)는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 제1 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지를 검출하고, 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지를 검출하면, 화소 클록(PCLK)에 동기하는 검출 펄스(SPpls)를 출력한다.

제2 엣지 검출기(3)는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 제2 동기 신호(EPSYNC)의 상승 엣지를 검출하고, 검출 펄스(EPpls)와 카운트값(EPm)을 출력한다.

비교기(5)는 2개의 동기 신호 SPSYNC와 EPSYNC 사이의 시간(Tline)를 검출하 고, 기록 주파수와 2개의 수광 소자 PD1과 PD2 간의 거리에 따라 미리 정해진 기준 시간과 계측한 시간(Tline)과의 차이를 라인의 오차(Lerr)로서 산출한다. 즉, 적정한 주사 시간(기준 시간)과 라인에 대한 주사 시간(Tline)과의 차이가 주사 속도에서의 오차이다.

이 오차(Lerr)는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 산출될 수 있지만, 고주파 클록(VCLK)이 초고주파이고 카운트될 비트 수도 크기 때문에, 이러한 산출은 회로 규모 및 소비 전력의 면에서 불리하다. 따라서, 실시형태 1에서는, 시간(Tline)을 화소 클록(PCLK)에 기초하여 카운트하여, 카운트된 시간이 기준값(RefN)과 비교되고, 마지막으로 고주파 클록에 기초하여 라인 오차(Lerr)로 환산된다.

필터(6)는 라인 오차(Lerr)를 필터링하여 오차 데이터(Err)를 출력하는 디지털 필터이다. 간단하게는, 오차 데이터(Err)는 복수의 최인접 라인에 대한 오차(Lerr)를 평균하여 얻는다.

주파수 연산기(7)는 오차 데이터(Err)에 따라 적정한 화소 클록 주파수를 산출하여, 산출된 주파수를 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로 변환하고 그 특정 신호(Mnow)를 출력한다. Tv가 고주파 클록 주기이고 Tp가 화소 클록 주기일 때, 화소 클록 주파수가 Tp= KTv로서 설정되어 주사되는 경우, 설정치와 목표치Tp' (Tp'= K' Tv) 간의 오차 Err가 입력된다. 따라서, RefN·Tp'= RefN·Tp+Err·Tv이기 때문에, K'가 식 (1)에 의해 설정되는 경우, 화소 클록 주파수가 목표치로 제어할 수 있다.

K'=K+Err/RefN (식 1)

즉, 디지털 PLL(DPLL) 제어는 주파수 분주기(4), 비교기(5), 필터(6) 및 주파수 연산기(7)에 의해 수행된다. PLL 제어 특성은 필터(6)의 특성에 의해 결정되며 필터 특성은 제어계가 안정화되도록 결정된다. 다른 방법에서는, 루프 이득이 식을 K'=K+α·Err/RefN으로 설정함으로써 변경될 수 있다.

주파수 분주기(4)의 주파수 분주비(M)는 자연수이기 때문에, 화소 클록 주파수의 설정치(K)는 다음과 같은 방식으로 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로 변환되는 경우, 반올림 오차가 저감될 수 있어, 보다 높은 정밀도의 화소 클록을 얻을 수 있다. 통상적으로, 예를 들어, 설정치(K)는 반올림하고(이 자연수를 M으로 설정하고 Mnow=M으로 함), 화소 클록의 C 사이클마다 한번 Mnow=M+1 또는 M-1로 설정하는 것에 의해, K=(M±1/C)이 얻어져, 반올림 오차를 저감할 수 있다. 또한, 반올림 오차가 균일하게 할당되며, 이에 의해, 화소 클록의 국소적인 편차도 최소화할 수 있다. 이 경우, M 값과 C 값을 제어해야 한다. 상세한 설명은 후술한다.

도 3은 화소 클록 생성기에서의 신호의 일례를 도시하는 타이밍차트이다. 도 4는 비교기(5)의 기능 블록도이다. 이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 비교기(5)의 동작을 자세히 설명한다.

도 3에서, (a) SPSYNC는 주사 개시를 나타내는 제1 동기 신호를 나타내며 제1 엣지 검출기(2)에 입력되며, (b) EPSYNC는 주사 종료를 나타내는 제2 동기 신호를 나타내며, 제2 엣지 검출기(3)에 입력되고, (c) VCLK는 고주파 클록 생성기(1)에서 생성된 고주파 클록의 상승 엣지를 나타낸다.

(d) countM은 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 주파수 분주기(4)에 의해 카운 트되는 카운트값을 나타내며, (e) PCLK는 (d) countM이 0인 경우의 상승하는 화소 클록을 나타낸다. (f-1) SPpls 및(f-2) EPpls는 각각 (a) SPSYNC와 (b) EPSYNC의 상승을 나타내는 PCLK에 동기하는 펄스를 나타낸다. (g-2) EPm은 (b) EPSYNC의 상승시의 (d) countM의 값을 나타내며 (h)는 비교기(5)에서의 화소 클록(PCLK)에 기초하여 카운트된 카운트 값을 나타내며, 이 카운트 값은 (f-1) SPpls에서 0으로 리셋되어, (f-2) EPpls에서 카운트가 정지된다.

도 4의 비교기(5)에서, 카운터(11)는 화소 클록(PCLK)에 기초하여 카운트하고 SPpls에서 0으로 리셋되어, EPpls에서 카운트를 정지한다. 감산기(12)는 카운트가 정지된 후, 카운터(11)의 값 countM(도 3에서는 n)으로부터 기준 카운트값(RefN)을 감산하여, 감산 결과(diffN)를 출력한다. 오차 연산기(13)는 다음과 같은 방식으로 연산하고, 고주파 클록(VCLK)의 주기(Tv)를 단위로 하는 오차(Lerr)를 출력한다.

Lerr = diffN·K+ EPm

여기서, diffN=n-RefN, EPm=m2, Tp= K·Tv, Tp는 PCLK의 주기이다.

2개의 수광 소자 PD1와 PD2 간의 거리가 도트 폭의 정수배가 아닌 경우, 즉 기준 시간이 목표 화소 클록 주기의 정수배가 아닌 경우, 그 우수리를 고주파 클록(VCLK)의 사이클 수로 환산하여, 이것을 RefM으로서 오차 연산기(13)에 입력한 다음, 다음 식에 의해 연산을 수행하면,

Lerr=diffN·K+EPm-RefM

화소 클록 주파수를 보다 정확하게 제어할 수 있다.

도 5는 주파수 연산기(7)의 기능 블록도이다. 실시형태 1에서는, 폴리곤 미러가 6면을 갖고 있고 각각의 면마다 화소 클록 주파수를 제어하여 각각의 면의 오차를 보정한다.

주파수 연산기(7)의 연산기(16)는 현재의 설정치(M, C, R)와 오차 데이터(Err)로부터 다음 설정치(NextM, NextC, NextR)를 연산하며, 이 연산은 연산 면특정 신호(CalcNo)에 따라, 각각의 면마다 수행한다. 이 M, C, R 간의 관계는 Tp=(M±1/C)Tv 이며, C=RefN/R 이다. 이들 식과 식 (1)에 기초하여, NextM= M', NextR= R', RefN= Nr와 같이 약기하면, 다음 식,

M'+R'/Nr= M+R/Nr+Err/Nr, C'=Nr/R'

이 얻어지고, 연산이 다음의 절차로 수행된다.

(1) R+Err(= TmpR)를 계산한다.

(2) TmpR> Nr/2이면, M'= M+1으로 가정하여, R'= TmpR-Nr로 설정한다. TmpR<-Nr/2이면, M'= M-1으로 가정하여, R'= TmpR+Nr로 설정한다. 이외의 경우, M'= M, R'= TmpR이다.

(3) Nr/R'의 몫을 C'로 설정한다. R'= 0이면, C'= 0으로 설정한다.

레지스터(17)는 상기 연산을 통하여 얻어진 M값을 유지해 두는 데이터 유지부이며, 유지된 값은 폴리곤 미러의 각각의 면에 대한 F0M∼F5M의 값을 포함한다. 갱신 신호(Renew)에 대응하는 레지스터치를 NextM으로 갱신한다. 여기서, 표시*는 면 번호 0∼5 중 어느 하나를 나타내며, F*는 폴리곤 미러의 면 번호에 대응하는 값을 나타낸다(이하 동일하다). 이 면 번호는 상대적인 관계를 나타내는 것이며, 대응하는 값은 자동적으로 제어되기 때문에, 면 번호가 실제의 면과 일치하여 이루어질 필요는 없다.

마찬가지로 레지스터(18)는 현재 설정되어 있는 C값을 유지해 두는 데이터 유지부이며, 레지스터(19)는 현재 설정되어 있는 R값(F0R∼F5R)을 유지해 두는 데이터 유지부이다. 대응하는 레지스터치를 갱신 신호(Renew)에 따라 NextC, NextR로 갱신한다.

선택기(20)는 면 선택 신호(FNo)에 따라 F0M∼F5M 중 대응하는 M값을 선택하여 그 M값을 출력한다. 마찬가지로, 선택기(21)는 면 선택 신호(FNo)에 따라 F0C∼F5C 중 대응하는 C값을 선택하여 그 C값을 출력한다. Csign은 C값의 부호를 나타낸다.

카운터(23)는 PCLK에 기초하여 C값을 카운트한다. 카운트되는 C값은 0에서부터 C-1까지의 범위에 있다. 카운트값이 C-1에 도달했을 때, Csign이 양을 나타내면, 카운터(23)는 + 1을 출력하고, 음을 나타내면 -1을 출력하며, 이외의 경우, 0을 출력한다. C=0인 경우, 0을 항상 출력한다.

가산기(22)는 선택기(20)에서 출력되는 M과 카운터(23)에서 출력되는 값을 가산하여, 그 가산 결과를 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로서 출력한다. 따라서, PCLK의 C 사이클에서 한 번씩 M값이 + 1 또는 -1이 되도록 변환되어, 화소 클록의 평균 주기가 (M±1/C)Tv이 된다.

연산 제어기(15)는 연산을 제어하고, 연산 면 특정 신호(CalcNo), 갱신 신호(Renew) 및 면선택신호(FNo)를 생성하여 출력한다. 이들 신호의 출력을, 다음의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

도 6은 연산 제어기가 신호를 출력하는 방법의 과정을 나타내는 플로우차트이다. 먼저, 연산 제어기(15)는 FNo=0, CalcNo=0에 기초하여 초기화한다(단계 S101). 다음, 연산 제어기(15)는 1 라인의 주사가 종료할 때까지 대기, 즉 EPpls을 통하여 주사 종료를 검출할 때까지 대기한다. 대기 시간은 오차 데이터(Err)의 연산이 결정될 때까지의 여분의 시간을 포함한다(단계 S102).

연산 제어기(15)는 현재의 CalcNo에 대응하는 연산을 수행한다(단계 S103). 그 후, 연산 제어기(15)는 현재의 CalcNo에 대응하는 갱신 신호(Renew)를 액티브로 하여, 각 레지스터의 값을 다음 값으로 갱신한다(단계 S104). CalcNo가 증분된다. CalcNo= 5인 경우, 값이 0으로 복귀된다(단계 S105). 화소 클록 주파수 제어가 로크되어 있는지의 여부를 나타내는 로크 플래그(Lock)에 따라 처리가 분기된다(단계 S106). 여기서의 로크 플래그(Lock)는 다음의 경우에 제어가 로크됨을 나타내는 신호를 나타낸다. 이 경우는 소정의 라인들(예를 들어 6라인) 중에 오차(Lerr)(또는 오차 데이터(Err))가 고정된 범위 내(이 범위는 오차의 변동 범위나 원하는 제어 정밀도로 결정되며, 이 범위는 예를 들어, ±2M 이내로 설정한다)내에 있는 경우이다. 신호의 생성기는 예를 들어 필터(6)내에만 제공되는 것이 요구된다. 다른 방법에서는, (라인 수 등으로 특정되는) 제어 개시로부터의 고정 시간이 제어 응답 특성에 따라 미리 설정된다. 그리고, 시간이 경과하는 경우, Lock 신호를 액티브로 할 수 있다.

판정 결과가 No인 경우, 즉, 제어가 아직 로크되지 않은 경우(단계 S106의 No), 모든 면에 대하여 연산이 수행되었는지 그리고 설정치가 갱신되었는지의 여부를 판정한다(단계 S107). 6면이 모두 연산되었다면(단계 S107의 Yes), FNo= CalcNo이 얻어지며, 처리가 단계 S108로 진행한다. 부정이면(단계 S107의 No), 처리가 단계 S102에 되돌아가 다른 면에 대하여 연산이 수행된다.

단계 S108에서는, FNo를 증분하고(5의 경우는 0으로 되돌아간다), CalcNo에 FNo를 대입한다. 즉, 증분 후의 값을 CalcNo에 대입한다. 이것은 화소 클록 주파수특정 신호(Mnow)로 변환되는 M값 및 C값이 다음 라인의 설정치로 변경되도록 한다(단계 S108). 이 동작들을 다음 라인의 주사가 개시될 때까지(SPSYNC이 검출될 때까지) 수행한다. 그 후, 처리가 단계 S102에 되돌아가며, 이상의 루틴이 반복된다.

연산 제어기(15)가 상술한 방식으로 제어하고 각각의 면 클록 주파수가 소정의 오차 내에 들어올때까지 모든 면에 대하여 오차 Err를 감소시키는 제어를 진행한다. 따라서, 고속의 인입이 가능하며, 클록 주파수가 소정의 오차 내에 들어온 후, 각각의 면에 대하여 제어가 개별적으로 제공되어, 면간 오차가 저감되고 클록 주파수에 대한 고정밀도 제어를 할 수 있다.

도 7은 실시형태 1에 따른 제어 방법에 의한 인입 처리의 일례를 설명하는 도이다. 도 7에서 x축은 시간을 나타내고, y축은 라인 오차(Lerr)를 나타낸다. 검은 원은 제0 면에 대응하는 오차이다. 다른 면의 오차는 x 표시로 나타낸다. 점선은 6 면에 대한 오차의 평균치를 나타낸다.

도 8은 실시형태 1의 변형예에 따른 주파수 연산기의 기능 블록도이다. 변형예에 따른 주파수연산기(7')에서의 연산 제어기(15)는 도 5에 도시한 연산 제어 기(15)의 것과 동일한 방식으로 여기에 필요한 연산의 제어를 수행한다. 연산기(25)는 현재의 설정치(M, F)와 오차 데이터(Err)로부터 다음 설정치(NextM, NextF)를 연산하여, 이 연산을 연산 면 특정 신호(CalcNo)에 따라 각각의 면에 대하여 수행한다.

변형예에 따른 주파수 연산기에서는, 화소 클록 주파수의 설정치(K)가 다음과 같은 방식으로 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로 변환된다. 보다 구체적으로는, 설정치(K)의 정수부가 M이고 소수부가 "a" 자릿수(2진수 표기)의 값 F로 반올림된다. 그 후, 2^a(= Na) 사이클에서 F회, Mnow=M+1로 설정하는 것에 의해, K=(M+ F/Na)이 설정된다. 여기서 설정치에 의한 반올림 오차는 최대 Nref/Na가되며, 소수부의 자릿수 "a"가 원하는 오차 허용치 내에 들어오도록 결정된다. 국소적인 주파수 편차를 억제하기 위해서 1이 가산되는 사이클에서 F 회가 균일하게 할당된다. 변환기(31)가 이러한 기능(상세한 동작은 후술한다)을 한다. 결과적으로, 식 (1)과 K의 관계식에 의해 NextF= F'와 같은 방식으로 약기함으로써, 다음 식,

K'+F'/Na= M+F/Na+Err/Nr

이 얻어지고, 따라서, 다음과 같은 과정으로 계산을 수행한다.

(1) F+Err/Nr*Na(=TmpF)를 계산한다. Na는 2^a 이기 때문에, *Na만이 피승수(Err/Nr)의 상위 "a" 비트를 취하며, Nr이 이 주파수 제어시 고정되어 있기 때문에 Nr의 역수를 미리 계산하고 이 역수를 Err에 곱셈하면 연산은 쉽게 수행될 수 있다.

(2) TmpF> Na이면, M'= M+1, F'= TmpF-Na로 설정한다. TmpF<0이면, M'= M-1, F'= TmpF+Na로 설정한다.

도 5의 경우와 같이, 레지스터(26)는 상기 연산을 통해 구한 M값을 유지해 두는 데이터 유지부이며, 또한 레지스터(27)는 상기 연산을 통해 구한 F값을 유지해 두는 데이터 유지부이다. 이들 값은 폴리곤 미러의 각각의 면에 대하여 F0∼F5에 대응하여 유지된다. 대응하는 레지스터 값들은 갱신 신호(Renew)에 따라 각각 NextM, NextF로 갱신한다.

선택기(28)는 면 선택 신호(FNo)에 따라 F0M∼F5M 중 대응하는 M값을 선택하여 그 M값을 출력한다. 이와 마찬가지로, 선택기(29)는 면 선택 신호(FNo)에 따라 F0F∼F5F 중 대응하는 F값을 선택하여 그 F값을 출력한다.

카운터(30)는 PCLK에 기초하여 카운트하는 a bit 카운터이며 카운트값 countA를 출력한다. 변환기(31)는 카운트값 countA에 따라 Na(=2^a)사이클 중, F 사이클에 대하여 "1"을 설정하고, 나머지의 Na-F 사이클에 대하여 "0"을 설정하여 신호 UP를 출력한다. 이 UP 신호의 생성은, 카운트값 countA[a-1:0]의 비트 배열을 역전시켜 얻어진 카운트값 countA[0:a-1]가 Arev로 설정될 경우, Arev가 F보다 작다면(UP=(Arev<F)), 1로 설정함으로써, Na 사이클 중 F 회 균일하게 "1"이 생성되는 방식으로 구현된다.

가산기(32)는 선택기(28)로부터 출력되는 M과 변환기(31)로부터 출력되는 UP을 가산하여, 그 가산 결과를 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로서 출력한다. 따라서, PCLK의 Na 사이클에서 F회 M값이 1만큼 증분되도록 변환이 수행되어, 화소 클록의 평균 주기는 (M+F/Na)Tv가 된다.

상술한 바와 같이, 화소 클록 주파수는 각각의 라인마다 위상 오차(Lerr)가 검출되도록 하는 방식으로 제어되며, 위상 오차(Lerr)가 0이 되도록 디지털 PLL 제어가 제공된다. 필터(6)는 제어 루프 내에 제공되는 디지털 필터이며, 이 필터 특성을 변경함으로써, 제어 범위를 설정할 수 있다. 이하, 필터의 설정예를 설명한다.

도 9는 필터 특성의 일례를 설명하는 도면이다. 우선, 루프 필터를 제외한 DPLL 제어계의 루프 게인은 직선 901과 같이 되며, 여기서, fs는 샘플링 주파수, 즉 여기서는 라인 주파수이다. 파선 902과 같은 특성을 갖는 래그(lag)/리드(lead) 필터를 제어계에 삽입하여, 루프 게인 903을 획득하며, 이에 의해 제어계를 안정화시킬 수 있다.

루프 필터의 전달 함수 H(s)는 τ1= 1/2πf1, τ2= 1/2πf2인 경우, 다음 식이 된다.

H(s)=(1+τ2s)/(1+τ1s)

상기 식은 쌍일차 변환(s= 2/T·(1-z^-1)/(1+ z^-1))이 되어, z 변환 형식으로 변환되고, T=1인 경우 정규화에 의해 루프 필터의 전달함수 H(z)는 다음 식이 된다.

H(z)=(b0+ b1z^-1)/(1+ a1z^-1)

여기서, a1=(1-2τ1)/(1+2τ1), b0=(1+2τ2)/(1+2τ1), b1=(1-2τ2)/(1+2τ1)이다.

도 10은 전달함수 H(z)를 구현하는 필터의 기능 블록도이다. 필터(6)는 1차 IIR형 필터이다. 가산기(40 및 45)는 각각의 입력을 가산하며, 승산기(42, 43, 44)는 각각의 입력을 계수 -a1, b1, b0로 곱셈하여 결과값을 각각 얻어 출력한다. 지연 소자(41)는 중간 변수(w)를 1 샘플마다, 즉 1 라인마다 지연시킨다. 이 필터(6)에 라인 오차(Lerr)를 입력하면, 오차 데이터(Err)를 얻는다.

또한, 승산기(42, 43, 44)의 계수를 각각 변경하는 수단을 설치하면, 동적으로 필터 특성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 필터 특성은 Lock 신호에 따라 변경될 수 있다.

실시형태 1에 따른 필터 특성 및 구성은 일례이며, 따라서, 본 발명은 그 밖의 구성을 갖는 필터에 적용가능하다. 디지털 필터가 잘 알려진 기술이기 때문에 그 외의 구성의 예는 생략한다.

이하, 변조 데이터 생성기(113)에서의 적합한 변조 방법을 설명한다. 변조 데이터 생성기(113)는 화소 클록 생성기(111)(도 2)에서 생성한 화소 클록(PCLK)에 기초하여, 화상 데이터에 따라 펄스폭을 변조한다.

도 11은 변조 데이터 생성기(113)의 타이밍 동작을 설명하는 도이다. 이 경우, 화상 데이터(PData)에 따라 8값 펄스폭 변조를 받은 변조 데이터(MData)가 생성된다. 도 11에서, (a) VCLK는 고주파 클록(주기 Tv)의 상승 엣지를 나타내며, (b) countM은 주파수 분주기(4)에 의해 카운트된 카운트값이며, 여기서는 Mnow=16으로 설정된다. 도 11에서, 또한, (c) PCLK는 화소 클록이며, 여기서는 주기는 16 Tv이고 (d) PData는 PCLK에 동기하여 입력되는 화상 데이터이며, 출력될 (e) MData의 펄스폭 Tw가 화상 데이터의 값 Dm에 따라 변조된다.

변조 데이터(MData)는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 생성되어, Dm≠0이면, countM=0일 때 신호가 하이 레벨 "H"로 설정된다. 또한, countM=Dm/Nm·Mnow(Nm은 계조 수이며, 여기서는 8이다)일 때 로우 레벨 "L"이 된다. countM=(Nm-Dm)/Nm·Mnow일 때, "H"로 설정되고, Dm≠ 8이면, countM=0일 때 "L"로 설정되며, 이에 의해, (e')와 같은 변조 데이터가 같은 변조 데이터가 생성될 수 있다. 또한, 이들 2개의 생성 모드를 전환하여, 이들 모드 간을을 각각의 도트마다 변경할 수 있다.

주사 개시와 주사 종료와 같은 2점 사이의 주사 시간의 변동에 따라 화소 클록 주파수를 제어하는 방법에 대하여 설명되어 있지만, 1라인에서의 주사 속도가 거의 일정한 경우, 1라인에서의 임의의 2점 사이의 주사 시간의 변동에 따라 제어를 제공할 수 있고, 이것을 실시형태 1에 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 실시형태 1에 따른 화소 클록 생성기에서는, 고정밀도로 생성된 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 화소 클록을 생성하고, 주사 시간의 변동에 따라 화소 클록 주파수를 제어하고 있다. 따라서, 평균 주사 속도에 변동이 있더라도 이 오차를 고정밀도로 보정할 수 있다. 또한, 화소 클록 주파수는 폴리곤 미러의 각각의 면에 대응하여 제어되기 때문에, 면마다 주사 속도에 오차가 있더라도, 고정밀도로 보정하여 화소 클록을 생성할 수 있다. 또한, 이 화소 클록 생성기를 화상 형성 장치에 적용함으로써, 주사 속도 오차를 고정밀도로 보정한 화소 클록에 기초하여 화상을 형성하기 때문에, 고품질 화상을 얻을 수 있다.

[실시형태 2]

본 발명의 실시형태 2에 따른 화상 형성 장치는, 고주파 클록이 위상이 일정 위상차 만큼 변이되는 다중 위상 클록으로 형성되고 이 다중 위상 클록을 사용하여 화소 클록을 형성한다는 점에서 실시형태 1과 다른 점을 갖는다.

도 12는 실시형태 2에 따른 화소 클록 생성기를 도시하는 기능 블록도이다. 도 12의 화소 클록 생성기(118)에 있어서, 고주파 클록 생성기(51)는 기준 클록 (RefCLK)에 기초하여 체배를 수행하여, 위상차가 등간격으로 된 다중 위상 클록을 생성한다. 실시형태 2는 16개 위상의 다중 위상 클록(VCLK0∼15)을 생성하도록 구성된다. 또한, 다중 위상 클록 중 하나를 Q로 분주(여기서는 Q=4로 한다)한 내부 동작용 클록(GCLK)을 생성하고, 이 클록을 화소 클록 생성기(118)의 성분들(도시 생략)에 공급한다.

도 13은 고주파 클록 생성기(51)가 생성한 클록의 타이밍차트를 도시한 도면이다. 도 13의 신호들 (a-0)∼(a-15)는 다중 위상 클록(VCLK0∼15)의 각각의 클록 이며, 상호 등간격의 위상차를 갖고 있고, 이때 사이 간격을 Tv로 설정한다. 신호 (b)(GCLK)는 (a-0)VCLK0을 4로 분주하여 얻은 클록이다. 화소 클록 생성기(118)(도 12)는 동작 클록으로서 클록(GCLK)에 기초하여 동작하며, (GCLK)를 4로 분할하여 얻어진 기간을 순서대로 QT0, QT1, QT2 및 QT3로 한다. 또한, 다중 위상 클록(VCLK0∼15)의 상승 엣지에 각각 대응하는 시각을 PH0∼PH15로 하며, GCLK에서 시간 정보(QP)를 기간 QT와 위상 PH로 나타낸다.

시간 정보(QP)는 0∼63의 64개의 값이며, 실시형태 2에서는, 다중 위상 클록의 등간격의 위상차(Tv)에 기초하여 화소 클록(PCLK)을 생성한다. 보다 자세하게는, 화소 클록 주파수의 제어 연산은 동작 클록(GCLK)에 기초하여 시간 정 보(QP)(QT, PH)를 연산함으로써 구현된다.

제1 엣지 검출기(52)(도 12)는 제1 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지를 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 검출한다. 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지를 검출할 때, 제1 엣지 검출기(52)가 클록(GCLK)에 동기하는 검출 펄스(SPpls)와 상승 시의 기간 QT과 위상 PH을 나타내는 시간 정보(SPqp)를 출력한다.

제2 엣지 검출기(53)는 제2 동기 신호(EPSYNC)의 상승 엣지를 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 검출한다. 동기 신호(EPSYNC)의 상승 엣지를 검출할 때, 제2 엣지 검출기(53)가 클록(GCLK)에 동기하는 검출 펄스(EPpls)와 상승 시의 기간 QT과 위상 PH를 나타내는 시간 정보(EPqp)를 출력한다.

계수 유닛(54)은 주파수 연산기(57)로부터 송신된 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)에 따라 시간을 계수하여, 시간이 Mnow에 도달할 때마다 Set 신호(GCLK에 동기하는 SETpls 신호와 시간 정보(SETqp)를 포함한다)를 생성한다. 또한, 계수 유닛(54)은 Set 신호로부터 Mnow/2에 대응하는 시간을 계수하고, Rst 신호(GCLK에 동기하는 RSTpls 신호와 시간 정보(RSTqp)를 포함한다)를 생성한다. 이 계수된 시간의 단위는 다중 위상 클록(VCLK0∼15)의 각각의 위상차(Tv)이다.

화소 클록 출력 유닛(58)은 계수 유닛(54)으로부터 공급되는 Set 신호 및 Rst 신호에 따라 "H"와 "L" 간을 전환하고, 화소 클록(PCLK)을 생성하여 출력한다. 이들의 상세 구성과 동작은 후에 설명된다.

비교기(55)는 2개의 동기 신호 SPSYNC과 EPSYNC 사이의 시간(Tline)을 검출하고, 기록 주파수와 2개의 수광 소자 PD1와 PD2 사이의 거리에 따라 미리 정해진 기준 시간과 계측된 시간(Tline)과의 차를 라인의 오차(Lerr)로서 산출한다. 즉, 적정한 주사 시간(기준 시간)과 라인의 주사 시간(Tline) 사이의 차이가 주사 속도의 오차이다. 여기서, 비교기(55)는 SPpls이 입력된 후 EPpls가 입력되기 까지의 기간 동안에 입력되는 신호(SETpls)의 수를 카운트하고, 이 값과 기준치(RefN)를 비교하며, 이 값을 추가로 각각의 펄스의 시간 정보로부터의 라인의 오차(Lerr)로서 변환한다. 이 오차의 단위는 위상차(Tv)이다.

필터(56)는 라인 오차(Lerr)를 필터링하여 오차 데이터(Err)를 출력하는 디지털 필터이다. 주파수 연산기(57)는 오차 데이터(Err)에 따라 적정한 화소 클록 주파수를 산출하고, 이 화소 클록 주파수를 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로 변환하고 이 신호를 출력한다.

Tp가 화소 클록 주기일 때 화소 클록 주파수가 Tp= KTv로 설정되어 주사되는 경우, 목표치 Tp'(Tp'= K'Tv)와의 오차 데이터(Err)가 입력된다. 따라서, 식 (1)에 의해 얻어지는 K'가 상술한 방식으로 설정되면, 화소 클록 주파수가 목표치로 제어될 수 있다.

필터(56) 및 주파수 연산기(57)는 도 2의 필터(6) 및 주파수 연산기(7)와 동일한 기능을 하며, 그 구성을 또한 사용하기 때문에, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 14는 고주파 클록 생성기(51)의 구성을 나타내는 도면이다. 고주파 클록 생성기(51)는 기준 클록(RefCLK)으로부터 다중 위상 클록(VCLK0∼15)과 내부 동작용 클록(GCLK)을 생성한다.

전압 제어 발진기(VCO)(63)는 8단의 차동 버퍼(64a∼64h)가 서로 접속되어 있는 링 발진기로 형성되어, 16개의 위상 클록(VCLK0∼15)을 생성한다. 주파수 분주기(60)는 이 다중 위상 클록 중 하나(여기서는 VCLK8)을 Nv만큼 분주한다.

위상 주파수 비교기(PFD)(61)는 기준 클록(RefCLK)과 주파수 분주기(60)의 출력 간의 위상을 비교하고, 이 위상차 정보에 기초하여, 편성되어 있는 차지 펌프를 구동한다. 저대역 통과 필터(LPF)(62)는 차지 펌프의 출력을 평활화하여 제어 전압(Vc)을 VCO(63)에 공급한다.

VCO(63)내의 차동 버퍼(64a∼64h)에서는, 각각의 지연량을 제어 전압(Vc)에 따라 변경하여, 위상 동기 제어를 수행한다. 예를 들어, 기준 클록(RefCLK)으로서 100 MHz의 클록을 공급하고, 주파수 분주비(Nv)를 20으로 설정한다. 이 경우, 상호 등간격의 위상차를 갖는 2 GHz 클록이 다중 위상 클록(VCLK0∼15)으로부터 생성될 수 있다. 주파수 분주기(65)는 다중 위상 클록(VCLK0∼15) 중 하나(여기서는 VCLK0)를 Q로 분주(여기서는 Q=4로 한다)하여 클록(GCLK)을 생성한다. 실시형태 2에서 설명한 바와 같이, 적용가능한 다중 위상 클록의 위상 수는 16으로 한정되는 것은 아니지만, 2의 승수가 그 연산의 간편성을 위하여 가장 바람직하다. 또한, GCLK의 생성을 위한 주파수 분주비(Q)에 대해서도 2의 승수가 가장 바람직하다.

도 15는 계수 유닛(54)의 기능 블록도이다. 도 16은 화소 클록 출력 유닛(58)의 기능 블록도이다. 도 17은 계수 유닛(54) 및 화소 클록 출력 유닛(58)의 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다. 이하, 이들 도면을 참조하여, 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)에 따라 화소 클록(PCLK)을 생성하는 상세한 구성 및 동작 을 설명한다.

도 15에서, 계수 유닛(54)의 각각의 구성요소는 클록(GCLK)에 동기하여 동작한다. SET 시간 연산기(70)는 현재의 PCLK의 상승 엣지에 대한 시각 정보에 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)를 가산하고, 다음의 PCLK의 상승 엣지의 시각을 나타내는 Set 시간 정보(nextS)를 연산하며, 이 연산은 pSet 신호에 갱신된다. 64에 의해 Set 시간정보(nextS)를 64로 나누어 구한 몫이 nextSc이며, 나머지 nextSqp이다. 즉 nextSc=nextS[MSB:6], nextSqp= nextS[5:0]이 된다.

또한, SPSYNC의 상승 엣지에 위상 동기하여, PCLK의 생성을 개시(자세하게는, 소정의 신호 처리 시간 후에, 여기서는 2 GCLK 후에 개시)하고, PCLK의 최초 상승 엣지에 대한 시각 정보는 SPqp으로 설정한다.

마찬가지로, RST 시간 연산기(71)는 현재의 PCLK 상승 엣지에 대한 시각 정보에 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)의 1/2을 가산하고, 다음의 PCLK의 하강 시각을 나타내는 Reset 시간 정보(nextR)를 연산하며, 이 연산은 pSet 신호에 의해 갱신된다. 또한, nextRc=nextR[MSB:6], nextRqp=nextR[5:0]이다. Mnow/2의 가산은 PCLK의 듀티를 거의 50%로 설정하기 위해 수행되며, 듀티 50%가 요구되지 않는 경우, 연산의 간략화를 위해 어떠한 값도 가산될 수 있다.

카운터(72)는 클록(GCLK)에 기초하여 nextSc 사이클을 카운트하고 pSet 신호를 생성한다. 이 pSet 신호가 "H"에 있을 때, 카운터는 "1"에 클리어되고, 카운트값이 nextSc와 일치할 때, pSet 신호가 "H"로 변경된다.

F/F(73)는 pSet 신호 및 SPpls 신호를 1 GCLK만큼 지연시켜 SETpls 신호를 생성하는 플립플롭이다. F/F(74)는 pSet 신호를 인에이블시키고 nextSqp와 SPpls를 인에이블시키고 SPqp를 래치하여 SETqp 신호를 생성하는 플립플롭이다. 이 SETpls 신호는 PCLK의 상승 엣지를 GCLK 단위로 특정하고, 상승 엣지에 동기하여 SETqp 신호에 따라 GCLK 사이클 내에서 상승 엣지에 대한 시각 정보를 특정한다. 이들 신호를 Set 신호라 하며, 이들 신호는 화소 클록출력 유닛(58)에 공급된다.

카운터(75)는 클록(GCLK)에 기초하여 nextRc 사이클을 카운트하고, RSTpls 신호를 생성한다. SETpls가 "H"인 경우 카운터는 "1"로 클리어되고, 카운트값이 nextRc에 일치할 때, RSTpls 신호가 "H"로 변경된다.

F/F(76)는 SETpls를 인에이블시키고 nextRqp를 래치하여, RSTqp 신호를 생성하는 플립플롭이다. 이 RSTpls 신호는 PCLK의 하강 엣지를 GCLK 단위로 특정하여, RSTqp 신호에 따라 GCLK 사이클 내에서의 하강 엣지에 대한 시각 정보를 특정한다. 이들 신호를 Rst 신호라 하며, 이들 신호는 화소 클록 출력 유닛(58)에 공급된다.

SETpls 및 RSTpls 신호가 각각 "H"에 있을 때, SETqp 신호 및 RSTqp는 액티브 상태에만 있을 수 있다. 따라서, 각각의 구성요소의 제어 타이밍은 실시형태 2로 한정되는 것은 아니다.

도 16에 있어서, 지연 유닛(77)는 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 계수 유닛(54)으로부터 공급되는 SETpls가 시간 정보(SETqp)에 따라 지연되도록 펄스(S)를 출력하며, 또한, GCLK 사이클에서의 기간(QT)을 특정하기 위하여 클록(GCLK)을 입력한다. 다른 방법으로는, 기간을 나타내는 기간신호(QT)를 입력할 수도 있다. 이 경우, 고주파 클록 생성기(51)는 QT 신호를 생성한다. 즉, 펄스(S) 는 SETpls를 SETqp·Tv만 지연시키는 펄스가 된다.

마찬가지로, 지연 유닛(78)은 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 계수 유닛(54)로부터 공급되는 RSTpls를 시간 정보(RSTqp)에 따라 지연시키도록 펄스(R)를 출력하며, 이 펄스(R)는 RSTpls를 RSTqp·Tv만큼 지연시키는 펄스이다. SR-F/F(79)는 펄스(S)의 상승 엣지에서 "H"로 설정하고, 펄스(R)의 상승 엣지에서 "L"로 리셋하도록 화소 클록(PCLK)을 출력하는 Set-Reset 플립 플롭이다.

도 17에 있어서, (a)는 GCLK이다. 제1 엣지 검출기(52)는 제1 동기 신호 (b) SPSYNC의 상승 엣지를 검출할 때 다음의 1 GCLK 사이클이 "H"가 되는 (c-1) SPpls 신호를 출력하며, 또한 GCLK 사이클의 어떤 시각에서 이 신호가 상승하는지를 나타내는 (c-2) (SPqp) 신호(이 예에서는, 10)를 출력한다.

(d) Mnow는 주파수 연산기(57)로부터 공급되는 화소 클록 주파수 특정 신호 이며 도 17에 도시한 바와 같이 입력된다. (e-1) nextS는 SET 시간 연산기(70)로 연산되는 다음 PCLK의 상승 시각을 나타낸다. 먼저, SPSYNC의 상승 엣지에 동기하여 PCLK가 상승하도록 구성되며, 결과적으로, 다음의 PCLK의 상승 엣지는 (SPqp)+ Mnow=250 Tv 이후가 된다. 우측의 콤마(comma) 앞의 수치는 nextSc를 나타내고, 콤마 뒤의 수치는 nextSqp을 나타낸다. 또한, nextS의 후속하는 값은 nextSqp+ Mnow=298이 된다.

(e-2) nextR RST는 시간 연산기(71)에서 연산되는 다음 PCLK의 하강 시각을 나타낸다. 먼저, SPSYNC의 상승 엣지에 Mnow/2를 가산하여 구한 값(=130)이 PCLK의 하강 엣지이며, (e-1) nextS과 유사하게, 우측의 콤마 앞의 수치는 nextRc을 나타 내고, 콤마 뒤의 수치는 nextRqp를 나타낸다.

(f) pSet는 SETqp 신호를 갱신하기 위해 SETpls의 1 GCLK 앞에 출력될 펄스 이며, 카운터(72)의 카운트값이 nextSc와 일치할 때 "H"로 변이한다. 도면의 원 안에 도시한 숫자는 nextSc의 카운트값을 나타낸다.

(g-1) SETpls는 SPpls와 pSet 신호를 1 GCLK만큼 지연시켜 얻은 펄스이며, PCLK의 상승 엣지를 GCLK 단위로 특정한다. (g-2) SETqp는 이 SETpls의 지연치를 나타내는 PCLK 상승 엣지에 대한 시각 정보이며, (f) pSet가 "H"인 경우 (e-1) nextSqp의 값으로 갱신된다. (h-1) RSTpls는 PCLK의 하강 엣지를 GCLK 단위로 특정한 펄스이며, 카운터(75)의 카운트값이 nextRc에 일치할 때 "H"로 변이한다. (h-2) RSTqp는 RSTpls의 지연치를 나타내는 PCLK 하강 엣지에 대한 시각 정보이다.

(i-1) S는 (g-1) SETpls를 대응하는 (g-2) SETqp의 값만큼 지연시켜 얻은 펄스이며, 지연치의 단위는 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에서의 위상차(Tv)이다. 마찬가지로, (i-2) R는 (h-1) RSTpls를 대응하는 (h-2) RSTqp의 값만큼 지연시켜 얻은 펄스이다. (j) PCLK는 (i-1) S의 상승 엣지에서 "H"로 생성되고 (i-2) R의 상승 엣지에서 "L"로 생성되는 화소 클록이다.

도 18은 비교기(55)의 기능 블록도이다. 도 19는 비교기(58)의 신호들의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다. 이하, 도 18 및 19을 참조하여 비교기(55)의 상세한 동작을 설명한다.

도 19에 있어서, (a)는 GCLK이고, (b-1)는 SPSYNC, (b-2)은 EPSYNC이다. 이 2개의 신호의 상승 엣지의 시간 간격이 라인의 주사 시간(Tline)이다. (c-1)는 SPpls, (c-2)는 EPpls이며, (d-2) (EPqp)는 동기 신호(EPSYNC)에 대한 시간 정보이다. 또한, (e-1) SETpls 및(e-2) SETqp는 PCLK의 상승 엣지를 나타내는 시간 정보이다. 이들 신호는 전술되어 있기 때문에 신호들에 대한 설명은 생략한다.

(e-3) SETcnt는 카운터(72)의 카운트값이다. 이 예에서는, Mnow= 192인 경우 카운트값이 일정하다. 이 때, (f) PCLK가 생성된다. PCLK는 SPSYNC로부터 2 GCLK 직후의 타이밍에 동기하여 생성되기 때문에 주사 종료 시점(EP)이 또한 EPSYNC로부터 2 GCLK만큼 지연된 시점에서 검출된다. 따라서, (c-2) EPpls를 1 GCLK만큼 지연시켜 얻은 (d-1) EPdet가 "H"에 있을 때, 각각의 신호값으로부터 오차(Lerr)를 검출한다.

(g)는 pSet이며, (h) countM은 (c-1) SPpls에 의해 값을 "0"으로 클리어하고 (g) pSet에 의해 값을 증분시키는 카운터(81)의 카운트 값이다. 이들로부터, 주사 개시로부터 주사 종료 시점(EP)까지의 PCLK의 사이클 수(n)와 위상 오차(m2)가 검출된다.

도 18에 있어서, 카운터(81)는 SPpls에 의해 "0"으로 값을 클리어하고 pSet에 의해 값을 증분하는 카운터이며, 카운트값(countM)를 출력한다. 감산부(82)는 EPdet가 "H"에 있을 때 카운터(81)의 값(countN)(도 19에서는 n)으로부터 기준 카운트값(RefN)을 감산하여 그 감산 결과(diffN(=n-RefN))를 출력한다.

오차 검출기(84)는 EPdet가 "H"에 있을 때 SETqp가 Endqp이고 SETcnt가 Endcnt인 경우, 다음 식을 연산하고 위상차(diffM)를 산출한다.

diffM=Endcnt·Mp+((EPqp)-Endqp)

여기서, Mp는 GCLK의 시간 정보 분할수이며, 실시형태 2에서는 64이다. 도 19의 예에서는 diffM=144이 된다.

오차 연산기(83)는 다음의 연산을 수행하고 다중 위상 클록(VCLK0∼15)의 위상차(Tv)를 단위로 사용하여 오차(Lerr)를 출력한다.

Lerr=diffN·K+diffM

여기서, Tp=K·Tv, Tp는 PCLK의 주기이다.

도 4와 유사하게, Lerr=diffN·K+diffM-RefM이 연산될 수 있고 기준 시간의 설정치가 보다 정밀하게 설정되어 화소 클록 주파수가 보다 정확하게 제어될 수 있다.

이하, 변조 데이터 생성기(119)의 적합한 구성 및 동작을 설명한다. 변조 데이터 생성기(119)는 도 12의 화소 클록 생성기(118)에서 생성된 화소 클록(PCLK)에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 폭을 변조한다.

도 20은 변조 데이터 생성기(119)의 기능 블록도이다. 도 21은 변조 데이터 생성기(119)의 신호들의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다. 이하, 도 20 및 21을 참조하여 상세한 동작을 설명한다. 이 예에서는, 화상 데이터(PData)에 따라 8치의 값의 펄스폭 변조가 된 변조 데이터(MData)가 생성된다.

도 20에 있어서, 변조 데이터 생성기(119)의 구성요소들이, 기준 클록으로서 동작하는 GCLK를 공급받는다. 클록 패턴 생성기(90)는 클록 패턴 신호(CKP)(CKP0∼3으로 나타내며, PCLK로부터 각각 0, π/8, π/4, 3π/8 위상만큼 지연된 클록의 패턴)을 생성한다. 보다 자세하게는, 클록 패턴 신호(CKP)는 화소 클록(PCLK)의 소 정의 위상차를 갖는 클록에 대응하며, 화소 클록 생성기(118)으로부터 공급된 SETpls 신호 및 SETqp 신호를 포함하는 Set 신호로부터 그리고 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)로부터 생성된다. 클록 패턴 신호(CKP)는 GCLK에 기초하여 변경되는 신이며 GCLK 사이클을 시간 정보(QP)로 분할하여 각각 얻어진 64개의 기간(Tqp)에 대응하는 64 비트의 데이터이다. 기간(Tqp)이 "H"에 있을 때, 대응하는 비트는 "1"이며, "L"에 있을 때 대응하는 비트는 "0"이다.

클록 패턴을 생성하는 과정은 다음과 같은 과정으로 구현된다. 우선, 클록 패턴의 상승 엣지를 나타내는 오프셋 데이터(sofs0∼3)와 클록 패턴의 하강 엣지를 나타내는 오프셋 데이터(rofs0∼3)를 구한다. 이들이 sofs0=SETqp, sofs1=SETofs+Mnow/8, sofs2=SETofs+Mnow/4, sofs3=SETofs+3 Mnow/8이며, rofs0∼3는 각각의 sofs0∼3에 Mnow/2를 가산하여 구한다. 다음, GCLK의 사이클마다 클록 패턴(CKP)의 최상위 비트(MSB)로부터의 순으로 sofs까지는 "0"으로 변환하고 sofs로부터 rofs까지는 "1"로 변환하며 rofs로부터는 "0"으로 변환한다.

또한, 오프셋 데이터가 64 이상이면, 64 마다 1 GCLK 만큼 변환이 지연되어 수행된다. 예를 들어, Mnow=192, SETqp=16인 경우, CKP1는 sofs=40, rofs=136(= 2(GCLK)+8)이도록 한다. 따라서, 제1 GCLK 사이클의 패턴은 MSB(=63)∼24번째 비트에 대해서는 "0", 23∼0비트에 대해서는 "1"이 된다. 제2 GCLK 사이클의 패턴은 모두 "1"이 되고, 제3 GCLK 사이클의 패턴은 63∼56비트에 대해서는 "1", 55∼0 비트에 대해서는 "0"이 된다.

화상 데이터 디코더(91)는 화상 데이터(PData)를 8치의 펄스폭 변조 데이터 (DecData)(8비트)로 변환한다. 펄스폭 변조 데이터(DecData)는 화소 클록(PCLK)의 1 사이클이 8개로 시분할된 기간의 시간순에서 MSB에서 최하위 비트(LSB)의 순으로 각각의 비트에 대응한다. 예를 들어, PData=3이면, 그러면, DecData='b11100000로 변환이 수행된다('b는 2치 표기를 나타낸다). 다른 방법으로, DecData='b00000111로 변환이 수행될 수 있거나, 또는 모드 전환 신호가 부가되어 2개의 모드 간을 전환할 수 있다. 이 변환 방법은 본 발명의 범위에 벗어나지 않는 범위에서 자유롭게 선택될 수 있다.

변조 패턴 생성기(92)는 펄스폭 변조 데이터(DecData)와 클록패턴신호(CKP0∼3)로부터 변조 패턴 신호(MDP)를 생성한다. 이 변조 패턴 신호(MDP)는 클록 패턴신호(CKP)와 유사하게, GCLK에 기초하여 변화하는 신호이며, GCLK 사이클을 시간 정보(QP)에 의해 분할하여 각각 구한 64개의 기간(Tqp)에 대응하는 64 비트의 데이터이다.

시리얼라이저(93)는 변조 패턴 신호(MDP)를 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 MSB의 순으로(즉, 시간순으로) Tv 시간씩 직렬로 출력하여 변조 데이터(MData)를 생성한다.

도 21에 있어서, 이하, 구체적 수치예를 설명한다. (a)는 기준클록인 GCLK이다. Set 신호를 형성하는 (b-1) SETpls 및 (b-2) SETqp이 도 21에 도시한 바와 같이 공급될 때, 화소 클록은 (c-1) PCLK과 같이 생성된다. 화소 클록 주파수 특정 신호(Mnow)=192인 것으로 가정한다. 클록이 실제로 생성되지 않지만 설명을 위하여, PCLK이 위상 π/8, π/4, 3π/8만큼 각각 지연된 클록은 (c-2) PCLK1, (c-3) PCLK2, (c-4) PCLK3으로 도시된다.

(d-1)∼(d-4)는 각각 PCLK(PCLK1∼3)를 나타내는 클록 패턴 신호(CKP0∼3)이다. 이들 각각은 64비트의 데이터이며 MSB에서 LSB로의 시간 순이며, 16진법으로 되어 있다. 따라서, 패턴(시간순으로 PT0∼7라 함)이 생성될 수 있다. 보다 자세하게는, 이들 패턴은 화소 클록(PCLK)을 8개로 시분할하여 구한 기간(tp0∼tp7)을 나타낸다. 즉, PT0= CKP0&^-CKP1, PT1=CKP1&^-CKP2, ···, PT7=^-CKP3&^-CKP0이다. 여기서, &는 논리 AND를, ^-는 부정 AND를 나타낸다.

(e) DecData는 펄스폭 변조 데이터이며, 이 데이터는 도 21에 도시한 바와 같이 변현되는 것으로 가정한다. (f) MDP는 먼저 i가 0∼7까지 변화할 때 ({64{DecData[7-i]}}&PTi)를 연산하고 이들에 논리적 OR을 연산하여 실시하여 구한 변조 패턴 신호이다. 여기서, {64{DecData[i]}}는 DecData[i]를 64비트와 연접시켜 구한 데이터이다.

상술한 방식으로 생성된 변조 패턴 신호를 시리얼라이즈하여 (g) MData로서 변조 데이터를 생성하도록 한다. 이 예에서는 PCLK 주기 Tp의 최초 3/8 기간이 "H"이고, 나머지가 "L"이 되도록 한 방법으로 펄스폭 변조를 수행받은 펄스가 생성된다.

각각의 화소 클록의 위상이 π/8씩 변이된 클록 패턴 신호(CKP0∼3)를 생성하는 대신에, 화소 클록(PCLK)의 1사이클을 8개로 시분할한 각각의 기간을 나타내는 패턴(PT0∼PT7)을 생성하고, 이들 패턴과 펄스폭 변조 데이터(DecData)로부터 변조 패턴 신호(MDP)를 생성할 수 있다.

실시형태 2에서는 8치 펄스폭 변조를 수행한 경우를 설명하고 있지만, 다른 변조 방식도 사용될 수 있다. 예를 들어, 16치의 펄스폭 변조가 수행되는 경우, 화상 데이터 디코더(91)는 화상 데이터(PData)를 16비트의 펄스폭 변조 데이터 (DecData)로 변환하고, 클록 패턴 생성기(90)는 화소 클록(PCLK)에 대하여 π/16씩 각각의 위상이 변이된 8개의 클록 패턴 신호(CKP0∼7)를 생성하고, 변조 패턴 생성기(92)가 동일한 방식으로 변조 패턴 신호(MDP)를 생성한다.

이러한 구성의 예는 도 12의 화소 클록 출력 유닛(58)에 대하여 사용될 수도 있다. 보다 자세하게는, 화소 클록 출력 유닛(58)이 화소 클록(PCLK)의 클록 패턴 (PCKP)을 생성하고(클록 패턴 신호(CKP0)를 사용할 수 있다), 이 클록 패턴 (PCKP)을 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 MSB의 순으로, 즉 시간순으로 Tv 시간씩 직렬로 출력하여, 이에 의해, 화소 클록(PCLK)을 생성하는 것도 가능하다.

화소 클록 출력 유닛이 도 16에 도시된 바와 같이 최종 단에 SR-F/F를 사용하도록 구성된 경우, 세트 펄스(S)와 리셋 펄스(R)가 동일 기간에 중복되면, 실제로는 SR-F/F의 대부분이 동작하지는 않는다. 따라서, 화소 클록 주파수(GCLK의 1/2의 주파수까지)의 생성은 (펄스폭이 GCLK의 1사이클에 대응하는) 세트 펄스(S)와 리셋 펄스(R)가 서로 중복하지 않도록 제한을 받는다. 한편, 화소 클록 출력 유닛은 상술한 바와 같이 시리얼라이저를 포함하는 경우, 위와 같은 제한은 불필요하지만, 생성될 화소 클록이 고주파까지 확장될 수 있다. 반대로 말하면, 내부 클록(GCLK)이 저주파로 분주될 수 있어, 소비 전류를 보다 저감할 수 있다. 한편, 도 16의 구성은 매우 간단하고 회로 규모도 저감시킨다. 따라서, 요구되는 성능에 따라 화소 클록 출력 유닛의 구성을 선택하는 것만이 필요하다.

화소 클록 생성기의 실시형태 2에서는, 상술한 바와 같이, 고정밀도 생성된 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에 기초하여 화소 클록을 생성하고 화소 클록 주파수가 주사 시간에서의 변동에 따라 제어된다. 따라서, 평균 주사 속도에서의 변동이 있는 경우에도 오차가 고정밀도 보정된 화소 클록을 생성하는 것이 가능하다. 또한, 화소 클록 주파수는 폴리곤 미러의 각각의 면에 대응하여 제어된다. 따라서, 각각의 면에 대하여 주사 속도에서 변동이 있는 경우에도, 오차가 고정밀도로 보정된 화소 클록을 생성하는 것이 가능하다.

화소 클록의 생성은 다중 위상 클록(VCLK0∼15)에서의 위상차(Tv)의 단위로 정확하게 제어될 수 있다. 따라서, 다중 위상 클록의 발진 주파수를 증가시킬 필요가 없어, 회로의 설계가 용이하고 소비전류도 저감할 수 있다. 예를 들어, 화소 클록이 실시형태 1과 동등한 분해능으로 생성되는 경우, 다중 위상 클록의 발진 주파수는 1/16만이 요구된다. 반대로 말하면, 동등한 발진 주파수가 사용되면, 생성될 화소 클록의 분해능을 16배 증가시킬 수 있다. 즉, 고정밀 화소 클록을 생성할 수 있다. 또한, 화소 클록 생성기의 대부분이 다중 위상 클록 중 한 클록을 추가로 분할하여 얻은 클록(GCLK)으로 동작하도록 구성됨으로써, 동작 주파수를 추가로 감소시킬 수 있고 또한 소비 전류도 추가로 감소시킬 수 있다.

또한, 이 화소 클록 생성기를 화상 형성 장치에 적용함으로써, 주사 속도 오차를 고정밀도로 보정하도록 한 화소 클록에 기초하여 화상을 형성하기 때문에, 고 품질 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

[실시형태 3]

본 발명의 실시형태 3에 의한 화상 형성 장치는 멀티빔 주사 광학계를 채택했다는 점에서 실시형태 1과 다르다. 멀티빔 주사 광학계는 공통 주사 광학계를 사용하여 복수의 광원으로부터 출사된 광빔을 감광성 부재에 방사하여 감광성 부재 상에 화상(정전 잠상)을 형성한다.

도 22는 실시형태 3에 따른 장치를 형성하는 화상을 설명하는 도면이다. 이 실시형태는 화소 클록 생성기, 변조 데이터 생성기 및 레이저 구동부를 2셋트로 구포함하며 각각의 레이저 구동부에 의해서 2개의 반도체 레이저를 구동시키도록 구성된다.

도 22에서, 반도체 레이저(124 및 125)는 콜리메이트 렌즈(122 및 123)들과 광축이 일치하고, 주주사 방향에 대하여 대칭인 출사각을 가져, 폴리곤 미러(104)의 반사점에서 출사축이 서로 교차하도록 레이아웃되어 있다. 반도체 레이저(124, 125)로부터 각각 출사된 빔들은 원통형 렌즈(120)를 통해 폴리곤 미러(104)에 의해 일괄적으로 주사되고, fθ 렌즈(106), 미러(110), 및 환상면 렌즈(107)에 의해 감광성 부재(105)상에 상이 형성된다. 화상 처리기(133)에는 각 광원마다 1라인마다의 화상 데이터가 저장되어, 폴리곤 미러 1면 마다 판독되고, 2라인씩 각각 동시에 내부에 기록된다.

미러(110)의 양단에는, 수광 소자(PD1)(108)와 수광 소자(PD2)(109)가 배치되어, 주사의 개시와 종료가 검출된다. 보다 자세하게는, 2개의 광원으로부터 출사 되어 폴리곤 미러(104)에 의해 반사된 레이저빔은 감광성 부재(105) 상에 1라인 주사가 행해지기 전에 순차적으로 수광 소자(PD1)(108)에 입사되고, 주사 후에 수광 소자(PD2)(109)에 입사된다.

수광 소자는 입사된 레이저빔을 제1 동기 신호(SPSYNC)와 제2 동기 신호(EPSYNC)로 각각 변환하여, 이들 신호를 동기 신호 분리부(126)에 입력한다. 2개의 광원은 감광성 부재(105)상에 시차를 갖고 레이저빔을 주사하도록 배치되어 있다. 따라서, 동기 신호 분리부(126)는 제1 동기 신호(SPSYNC)를 각각의 광원에 대응하는 동기 신호(SPSYNCa)와 (SPSYNCb)로 분리하고 또한, 제2 동기 신호(EPSYNC)를 각각의 광원에 대응하는 동기 신호(EPSYNCa)와 (EPSYNCb)로 분리한다.

도 23은 수광 소자부터의 동기 신호의 타이밍의 일례를 도시한 도면이다. (a)는 제1 동기 신호(SPSYNC)이며, (b)는 제2 동기 신호(EPSYNC)이다. 반도체 레이저(125)의 레이저빔이 먼저 주사되면, 동기 신호(a) SPSYNC는 (c-1) SPSYNCa 및 (c-2) SPSYNCb와 같은 신호들로 분리된다. 마찬가지로 동기 신호(b) EPSYNC는 (d-1) EPSYNCa 및 (d-2) EPSYNCb와 같이 신호들로 분리된다.

분리된 동기 신호의 한 그룹으로서 SPSYNCa와 EPSYNCa는 화소 클록 생성기(127)(도 22)에 공급되며, 다른 그룹으로서 SPSYNCb와 EPSYNCb는 화소 클록 생성기(130)에 공급된다.

화소 클록 생성기(127)는 2개의 동기 신호(SPSYNCa 및 EPSYNCa)로부터 주사시간(Tlinea)을 측정하여, 미리 정해진 소정수의 클록이 그 시간 간격 내에 들어오도록 구한 주파수의 화소 클록(PCLKa)을 생성한다. 화상 처리기(133)는 화소 클 록(PCLKa)에 기초하여 화상 데이터(a)를 생성한다.

변조 데이터 생성기(128)는, 화소 클록(PCLKa)에 기초하여 수신된 화상 데이터("a")로부터 변조데이터("a")를 생성하고, 레이저 구동부(129)를 통해 반도체 레이저(125)를 구동시킨다.

마찬가지로, 화소 클록 생성기(130)는, 2개의 동기 신호(SPSYNCb 및 EPSYNCb)로부터 화소 클록(PCLKb)을 생성한다. 변조 데이터 생성기(131)는 화상 처리기(133)에서 생성된 화상 데이터("b")로부터 화소 클록(PCLKb)에 기초하여 변조데이터("b")를 생성하고, 레이저 구동부(132)를 통해 반도체 레이저(124)를 구동시킨다.

화소 클록 생성기(127, 130)는 도 1의 화소 클록 생성기(111)와 같은 기능을 하여, 전술한 실시형태 1 및 실시형태 2에 따른 화소 클록 생성기를 사용할 수 있다. 따라서, 그 상세 구성 및 동작 설명은 생략한다. 변조 데이터 생성기(128, 131)도 또한 그 설명을 생략한다.

각각의 고주파 클록 생성기(1, 51)가 화소 클록 생성기(127, 130)에 의해 공통으로 사용되는 구성이면, 회로 규모의 최소화나 소비 전류의 저감을 실현할 수 있다. 또한, 2개의 엣지 검출기(2, 3)(또는, 52, 53)는 화소 클록 생성기(127, 130)에 의해 공통으로 사용되어 동기 신호들을 검출하고, 그 검출된 동기 신호들을 분리하도록 구성될 수 있다.

또한, 필터(6, 56) 및 주파수 연산기(7, 57)의 연산 처리의 일부분은 각각의 라인 마다 한 번씩 동작하기 때문에, 이들 부분을 공유하여 화소 클록 주파수의 연 산들을 시계열적으로 처리할 수도 있다.

실시형태 3에 따르면, 종래 기술에서 전술된 문제점 (3)인, 각각의 광원에서 발생하는 주사 속도에서 오차가 있는 경우에도, 화소 클록(PCLKa 및 PCLKb)의 주파수가 주사 속도에서의 각각의 변동에 따라 독립적으로 제어되기 때문에 속도 변동이 고정밀도로 보정되고 고품질 화상이 형성될 수 있다. 즉, 2개의 광원의 파장이 다르고, 2개의 빔의 주사 속도가 주사 광학계의 색수차에 의해 발생되는 주사 속도 변동에 의해 서로 다른 경우에도, 즉, 도 23의 2개의 빔의 주사 시간(Tlinea과 Tlineb)이 개별적으로 변동되는 경우에도, 주파수가 독립적으로 제어된다.

멀티빔 주사 광학계는 복수의 반도체 레이저를 포함하는 구성이 아닌, 복수의 레이저 빔이 공통 주사 광학계를 사용하여 출사되어 주사되는 하나의 반도체 레이저 어레이를 포함한 다른 구성을 갖는다. 본 발명은 또한 이러한 종류의 광학계에도 적용가능하다. 멀티빔 주사 광학계에 여러 실시형태가 있지만, 본 발명은 멀티빔 주사 광학계의 어떠한 구성에도 적용가능하다. 따라서, 이에 대한 상세한 구성의 도시 및 설명은 생략한다.

[실시형태 4]

본 발명의 실시형태 4에 따른 화상 형성 장치는 화상 형성 장치가 다색용 복수의 감광성 부재를 포함한다는 점에서 실시형태 1과 다른 점을 갖는다. 화상 형성 장치는 시안, 마젠더, 옐로우, 블랙에 대응하여 개별적으로 제공되는 감광성 부재를 포함하며, 각각 감광성 부재 상에 컬러에 대응하는 화상(정전 잠상)을 형성한다. 이러한 컬러의 화상은 한 화상 형성 매체(예를 들어 종이)상에 전사되어 컬러 화상을 형성한다.

도 24는 실시형태 4에 따른 화상 형성 장치의 주로 기계적 동작 부분의 개략도이다. 도 25는 실시형태 4에 따른 화상 형성 장치의 화상 처리부의 주요 개략도를 나타낸다.

실시형태 4에 따른 화상 형성 장치는 도 1의 화상 형성 장치의 4개 유닛을 배열하여 간단하게 구현된다. 또한, 주사 광학계의 일부분을 공유하는 구성이 크기 축소를 위하여 사용될 수 있지만, 이 경우에, 광 경로가 서로 상이해진다. 따라서, 이러한 형태의 화상 형성 장치는 복수의 다른 화상 형성 장치들을 갖는 것으로 생각하는 것이 더 좋다. 도 24는 이러한 형태의 구성의 일례를 나타내며, 유닛의 일부만을 나타낸 수직 단면도이다.

도 24의 폴리곤 미러(151)는 2단 구성을 갖고, 점선을 축으로 하여 회전하며, 주사 광학계에 의해 공통으로 사용되고 있다. 반도체 레이저(161a)로부터 출사된 레이저빔은 콜리메이트 렌즈 및 원통형 렌즈를 통해(이들 모두 도시 생략), 폴리곤 미러(151)상의 a 점에서 반사된다. 마찬가지로, 반도체 레이저(161b∼d)로부터 출사된 레이저빔은 폴리곤미러(151) 상의 b∼d 점에서 반사된다. 폴리곤 미러에 의해 반사된 각각의 레이저빔은 주사 렌즈(152, 154) 및 리턴 미러(153, 155, 156)를 통하여 감광성 부재(157)를 주사하고(빔의 주사방향, 즉 주주사 방향은 도면에 대하여 수직 방향임), 감광성 부재 상에 화상(정전 잠상)을 형성한다. 여기서, 도도 24 및 도 25에서의 각각의 구성요소(예를 들어, 152a∼152d)의 도면 부호 또는 도면 코드 말미는 반도체 레이저 161a∼161d의 a∼d에 대응하며, 각각 옐로우, 마 젠타, 시안, 및 블랙에 대응하는 화상이 형성되는 것임을 주지한다. 문자를 갖는 동일한 형태의 구성요소에 대한 도면 부호는 그 외에 특정되지 않는 한, 문자 없이 하나의 도면 부호에 의해 나타낸다. 감광성 부재(157a∼157d) 상에 형성된 컬러의 화상은 화상 형성 매체 상에 전사되며, 이 화상 형성 매체는 중간 전사 벨트(158) 상에 놓여져 화살표 방향을 따라 이동하여 컬러 화상을 형성한다.

이때, 유효 주사 범위를 넘는 양측에 배치된 미러(170)는 검출기(수광 소자; 171)로 빔을 도광한다. 이 검출기는 주사의 개시와 종료를 검출하여, 빔을 각각 동기 신호(SPSYNC, EPSYNC)로 변환한다. 이것들의 동기 신호(SPSYNC, EPSYNC)는 상술한 방식으로 화소 클록 생성기(164)에 공급되고, 여기서, 화소 클록(PCLK)이 생성되며, 이 화소 클록은 주사 속도에서의 오차를 보정하도록 주파수가 제어된 것이다. 또한, 화상 처리기(165)는 화소 클록(PCLK)에 기초하여 화상 데이터(PData)를 생성한다. 변조 데이터 생성기(163)는, 화소 클록(PCLK)에 기초하여, 수신된 화상 데이터(PData)로부터 변조 데이터를 생성하고 레이저 구동부(162)를 통해 반도체 레이저(161)를 구동시킨다. 이들 처리는 컬러들의 각각의 대응하는 빔에 대하여 위의 방식으로 수행된다. 도 25에서, 방사 제어기(160b∼160d)는 방사 제어기(160a)의 것과 동일한 구성을 갖는다.

실시형태들 중 어느 하나의 실시형태에 따른 화소 클록 생성기가 화소 클록 생성기(164)용으로 사용될 수 있다. 주사 광학계에서의 주사 시간은 각각의 주사 광학계에 대한 부품의 제조 정밀도나 조립 정밀도의 영향에 의해, 그리고, 경시 변화 등에 의한 변형 등의 영향에 의해 서로 다르며, 주사 개시 및 종료를 검출하는 2개의 수광 소자 간의 거리도 조립 정밀도로 인해 서로 다른 거리를 갖는다. 따라서, 화상 클록 주파수 제어의 기준이 되는 기준치(RefN)를 각각의 주사 광학계마다의 화상 형성 장치의 제조 시 미리 결정되어, 이 값이 기준치(RefN)로서 화소 클록 생성기(164)에 각각 제공된다. 그러나, 화상 클록 주파수 제어의 기준이 되는 기준치(RefN)는 경시 변화 등에 의해 발생하는 화상 열화가 발생하는 경우 다시 결정되는 것이 바람직하다.

또한, 동기 신호(SPSYNC)에 의해 주사 개시가 검출되는 위치도 각각의 주사 광학계마다 때때로 서로 다를 수 있다. 따라서, 동기 신호(SPSYNC)의 상승 엣지에서 소정 시간 후(화소 클록(PCLK)의 소정 사이클 이후) 화상 기록을 개시하도록(이를 기록 개시 오프셋이라 함) 구성하고, 이 기록 개시 오프셋이 각각의 주사 광학계마다 얻어진다.

도 26은 각각의 주사 광학계에서의 동작 시간과 주사폭 간의 관계를 도시한 도면이다. (a-1)은 주사 광학계 a의 1라인의 주사폭을 나타낸다. SPa 및 EPa는 주사 개시와 종료를 각각 검출하는 검출기의 위치를 나타내며, 감광성 부재 상의 포인트에 대응한다. 이 개시 위치와 종료 위치 간의 거리가 La이며, 화상의 1 도트폭을 Lp일 때, La/Lp=RefNa는 1라인에서의 도트수가 되고, 이 도트수는 기준치(RefN)로서 설정된다. 화상이 실제로 형성되는 범위는 PSP과 PEP의 사이의 영역으로 설정된다. (a-2)는 주사 광학계 a에서의 1라인에 대한 주사 시간을 나타낸다.

주사 개시 위치(SP) 및 주사 종료 위치(EP)에 대응하여 동기 신호(SPSYNC 및 EPSYNC)가 각각 검출되고, 이때 두 위치 간의 시간 간격을 주사 시간 Tla로 설정한 다. 이 주사 시간(Tla)은 상술한 바와 같이 여러 가지 요인에 의해 변동하지만, 화소 클록 주기(Tpa)는 Tpa=Tla/RefNa의 관계가 만족하도록 상술한 방식으로 제어된다. 따라서, SPSYNC로부터 소정의 PCLK 사이클 후(N1와 N2로 한다), 출력될 기록 펄스는 항상 주사선(D1 및 D2) 상의 동일한 위치에 도트를 형성한다. 또한, 실제의 화상의 기록 개시를 Nofsa 사이클 후로 설정된다.

마찬가지로, (b-1)는 주사 광학계 b의 1라인에 대한 주사폭을 나타낸다. 주사개시 위치(SPb)와 주사 종료 위치(EPb) 사이의 거리가 Lb일 때, Lb/Lp=RefNb를 기준치(RefN)로서 설정한다. (b-2)는 주사 광학계 b의 1라인에 대한 주사 시간을 나타내며, 동기 신호(SPSYNC와 EPSYNC) 간의 시간 간격은 주사 시간(Tlb)으로 설정한다. 또한, 화소 클록 주기(Tpb)는 Tpb= Tlb/RefNb의 관계가 만족하도록 상술한 방식으로 제어된다. 또한, 화상의 기록 개시 오프셋(Nofsb)은 주사 개시 위치(SPa 와 SPb) 간의 거리차에 따라 설정된다. 따라서, 실제로 화상이 형성되는 범위(PSP∼PEP)는 주사 광학계에 상관없이 서로 일치하게 된다.

실시형태 4에 따른 화상 형성 장치에서는, 각각의 주사 광학계의 속도 오차를 포함한 주사 속도의 오차가 여러 가지 요인으로 발생하는 경우에도, 화소 클록(PCLK)의 주파수가, 화상을 형성하는 각각의 컬러에 대응하는 주사 속도에서의 변동이나 차이에 따라 개별적으로 제어된다. 따라서, 컬러 변이나 컬러 재현성 및 해상도에서의 열화가 생김이 없이, 즉, 높은 화상 품질로 형성된 컬러 화상을 얻는 것이 가능하다.

[하드웨어 구성 등]

도 27은 실시형태에 따른 각각의 화상 형성 장치의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다. 화상 형성 장치는 컨트롤러(1210)와 엔진부(1260)가 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스를 통하여 서로 접속되는 구성을 갖는다. 컨트롤러(1210)는 화상 형성 장치 전체를 제어하며 화상 판독, 정보 처리, 화상 처리, 조작부(도시되지 않음)를 통한 입력을 제어한다. 엔진부(1260)는 PCI 버스에 접속 가능한 처리 엔진이며, 실시형태에 따른 각각의 화상 형성 장치의 주요부인 화소 클록 생성기(111), 변조 데이터 생성기(113)를 포함한다. 처리 엔진은 예를 들어, 예를 들어 획득된 화상 데이터에 대한 오차 확산이나 감마 변환과 같은 화상 정보 처리의 일부분을 포함하는 화상 정보 처리 엔진이다.

컨트롤러(1210)는 중앙 처리 장치(CPU)(1211), 노스 브릿지(NB)(1213), 시스템 메모리(MEM-P)(1212), 사우스 브릿지(SB)(1214), 로컬 메모리(MEM-C)(1217), ASIC(Application Specific Integrated Cercuit)(1216), 및 하드 디스크 드라이브(1218)를 포함하며, 노스 브릿지(1213)와 ASIC(1216)가 AGP(Accelerated Graphics Port) 버스(1215)에 의해 접속된다. 또한, MEM-P(1212)는 ROM(Read Only Memory)(1212a) 및 RAM(Random Access Memory)(1212b)를 포함한다.

CPU(1211)는 전체 화상 형성 장치를 제어하며, NB(1213), MEM-P(1212) 및 SB(1214)를 포함하는 칩세트를 갖는다. CPU(1211)는 칩세트를 통하여 다른 장치와 통신한다.

NB(1213)는 CPU(1211)와 MEM-P(1212), SB(1214), AGP(1215)를 접속하기 위한 브릿지이며, MEM-P(1212)로부터/로 기록/판독을 제어하는 메모리 컨트롤러와, PCI 마스터 및 AGP 타겟을 갖는다.

MEM-P(912)는 프로그램과 데이터의 저장용 메모리, 및 프로그램과 데이터의 전개용 메모리로 사용되는 시스템 메모리이며, ROM(1212a)과 RAM(1212b)을 포함한다. ROM(1212a)은 프로그램과 데이터의 저장용 메모리로서 사용되는 판독 전용 메모리이다. RAM(1212b)은 프로그램과 데이터의 전개용 메모리, 및 화상 정보 처리시의 화상 묘화 메모리 등으로 사용되는 기록 가능 및 판독 가능 메모리이다.

SB(1214)는 NB(1213)를 PCI 버스 및 주변 디바이스에 접속하기 위한 브릿지이다. 이 SB(1214)는 PCI 버스를 통해 NB(1213)에 접속되어 있고, PCI 버스는 네트워크 인터페이스(I/F)등과 접속되어 있다.

ASIC(1216)은 멀티미디어 정보 관리용의 하드웨어 요소를 포함하는 멀티미디어 정보 관리용 IC(Integrated Circuit)이며, AGP(1215), PCI 버스, HDD(1218) 및 MEM-C(1217) 간을 각각 접속하는 브릿지 역활을 갖는다.

이 ASIC(1216)은 PCI 버스를 통하여, PCI 타겟 및 AGP 마스터, 그리고 아비터(ARB), MEM-C(1217)를 제어하는 메모리 컨트롤러, 하드웨어 논리 등에 의해 화상 데이터의 회전을 수행하는 복수의 DMAC(Direct Memory Access Controller)(이들은 모두 ASIC(1216)의 주요부를 형성함) 및 엔진부(1260)에 USB(Universal Serial Bus)(1240), IEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)인터페이스(1250) 및 FCU(facsimile control unit)(1230)를 접속하는데 사용된다.

MEM-C(1217)는 송신용 화상 버퍼와 부호 버퍼로서 사용되는 로컬 메모리이다. HDD(1218)는 화상 데이터, 프로그램, 폰트 데이터, 폼을 저장하는 저장부이다.

AGP(1215)는 그래픽 처리를 고속화하기 위해서 제안된 그래픽 가속화기 카드(accelerator card)에 대한 버스인터페이스이다. MEM-P(1212)에 대한 높은 스루풋의 직접 액세스에 의해 그래픽 가속화기 카드의 고속화를 실현한다.

ASIC(1216)에 접속하는 키보드(1220)는 조작자로부터 입력되는 조작을 접수하여, 접수된 입력 조작 정보를 ASIC(1216)에 송신한다.

실시형태에 따라 각각의 화상 형성 장치에 의해 실행되는 화소 클록 생성 기능, 펄스 변조 기능 및 화상 형성 기능의 일부는 이들을 설치가능한 형식 또는 실행가능한 형식의 파일로 프로그램으로서 컴퓨터 판독가능 기록 매체 상에 기록하여 제공될 수 있다. 보다 자세하게는, 이들 프로그램은 화소 클록 생성 프로그램, 펄스 변조 프로그램, 및 화상 형성 프로그램을 포함하며, 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 CD-ROM, 플렉시블 디스크(FD), CD-R, DVD(Digital Versatile Disk)를 포함한다.

또한, 화소 클록 생성 프로그램, 펄스 변조 프로그램, 및 화상 형성 프로그램과 같은 프로그램으로서 사용되는, 실시형태에 따른 각각의 화상 형성 장치로 실행되는 기능들이 인터넷과 같은 네트워크에 접속된 컴퓨터 상에 저장될 수 있는 경우, 네트워크를 통하여 다운로드시킴으로써 제공될 수 있다. 또한, 프로그램들은 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 제공 또는 배포될 수 있다.

실시형태에 따른 각각의 화상 형성 장치로 실행되는 화소 클록 생성 기능, 펄스 변조 기능 및 화상 형성 기능은 상술한 유닛들 또는 유닛들의 일부(고주파 클록 생성기(1), 제1 엣지 검출기(2), 제2 엣지 검출기(3), 주파수 분주기(4), 비교기(5), 필터(6), 주파수 연산기(7), 고주파 클록 생성기(51), 제1 엣지 검출 기(52), 계수 유닛(54), 화소 클록 출력 유닛(58), 변조 패턴 생성기(92), 시리얼라이저(93), 화소 클록 생성기(111), 화상 처리기(112), 변조 데이터 생성기(113),레이저 구동부(114), 화소 클록 생성기(118), 변조 데이터 생성기(119), 동기 신호분리기(126), 화상 처리기(133) 등)를 포함하는 모듈로서 구성된다. 또한, 실제 하드웨어는 CPU(프로세서)가 상기 ROM에서 화상 처리 프로그램 및 화상 형성 프로그램을 패치하여 이들을 실행시키고, 이에 의해 유닛들이 주기억 장치 상에 로딩되어, 시스템 컨트롤러, 화상 처리기, 복사 애플리케이션, 프린터 애플리케이션, 화소 클록 생성 프로그램, 펄스 변조 프로그램, 및 화상 형성 프로그램이 주기억 장치 상에서 생성되도록 하는 방식으로 구성될 수도 있다.

본 발명에 따른 화소 클록 생성기, 펄스 변조기 및 화상 형성 장치는 화상 형성 기술에 유용이다.

Claims (62)

1. 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성기와,

   제1 동기 신호와 제2 동기 신호의 시간 간격을 검출하고, 상기 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하며, 상기 검출된 시간 간격과 상기 목표치간의 오차를 출력하는 비교기와,

   상기 비교기로부터 출력되는 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 상기 연산된 화소 클록 주파수의 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와,

   상기 주파수 연산기로부터 출력된 주파수 특정 신호에 기초하여 상기 고주파 클록을 주파수 분주비로 분주하고 상기 화소 클록을 생성하는 주파수 분주기

   를 포함하는 화소 클록 생성기.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교기는 상기 시간 간격을 상기 화소 클록 및 상기 고주파 클록의 사이클수로 검출하고, 상기 목표치를 상기 화소 클록의 단위로 설정하며, 상기 오차를 상기 고주파 클록의 단위로 환산하고, 환산된 값을 출력하며,

   상기 주파수 연산기는 상기 오차를 상기 목표치로 나누어 구한 값을 사용하여 상기 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 상기 연산된 설정치에 기초하여 상기 주파수 특정 신호를 출력하는 것인 화소 클록 생성기.
3. 제1항에 있어서, 상기 비교기는 상기 시간 간격을 상기 화소 클록 및 상기 고주파 클록의 사이클수로 검출하고, 상기 목표치를 상기 화소 클록 및 상기 고주파 클록의 단위로 설정하며, 상기 오차를 상기 고주파 클록의 단위로 환산하고, 환산된 값을 출력하며,

   상기 주파수 연산기는 상기 오차를 상기 목표치로 나누어 구한 값을 사용하여 상기 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 상기 연산된 설정치에 기초하여 상기 주파수 특정 신호를 출력하는 것인 화소 클록 생성기.
4. 제1항에 있어서, 상기 주파수 연산기는 2개의 정수값 M 및 C를 파라미터로서 사용하여, 연산된 상기 화소 클록 주파수의 설정치를 나타내고, 상기 화소 클록의 C 사이클에 한 번씩 상기 정수값 M에 + 1 또는 -1을 가산하여 구한 값을 사용하고 다른 사이클에서 정수값 M을 사용하도록 상기 주파수 특정 신호를 설정하며, 상기 설정된 주파수 특정 신호를 출력하는 것인 화소 클록 생성기.
5. 제1항에 있어서, 상기 주파수 연산기는 연산된 상기 화소 클록 주파수의 설정치를 정수부를 나타내는 정수값 M과 소수부를 나타내는 값 F로 형성된 고정 소수를 사용하여 나타내고, 값 A가 상기 화소 클록 주파수의 설정치의 소수부 자릿수인 경우 상기 화소 클록의 2^A 사이클에 F 회마다 상기 정수값 M에 1을 가산하여 구한 값이 되고 다른 시간 동안에 상기 정수값 M이 되도록 상기 주파수 특정 신호를 특정하는 것인 화소 클록 생성기.
6. 제5항에 있어서, 상기 주파수 연산기는 상기 값 A를 사용하여 상기 화소 클록에 기초하여 카운트하는 A 비트 카운터를 포함하며, 상기 A 비트 카운터에 의해 카운트되는 카운트값의 비트 배열을 역전하여 얻은 값이 상기 값 F보다 작은 경우에, 상기 정수값 M에 1를 가산하도록 특정하는 상기 주파수 특정 신호를 생성하는 것인 화소 클록 생성기.
7. 제1항에 있어서, 상기 주파수 연산기는,

   상기 화소 클록 주파수의 복수의 설정치를 저장하는 주파수 설정치 저장 유닛과,

   상기 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 각각에 대하여 상기 주파수 설정치 저장 유닛에 저장된 설정치를 순환함으로써 설정치를 선택하는 설정치 선택 유닛과,

   상기 설정치 선택 유닛에 의해 선택된 설정치를 상기 주파수 특정 신호로 변환하는 주파수 특정 신호 변환 유닛과,

   상기 비교기로부터 출력되는 상기 오차에 기초하여 선택된 설정치를 연산하고, 상기 주파수 설정치 저장 유닛에 저장된 설정치를 갱신하는 설정치 연산 갱신 유닛

   을 포함하는 것인 화소 클록 생성기.
8. 제7항에 있어서, 상기 설정치 연산 갱신 유닛은 상기 화소 클록 주파수의 모든 설정치가 연산되어 갱신되는지 또는 특정 설정치가 연산되어 갱신되는지를 특정하는 연산 변경 신호를 수신하고, 상기 수신된 연산 변경 신호에 기초하여 상기 화소 클록 주파수의 모든 설정치를 연산하여 갱신하는지 또는 특정 설정치만을 연산하여 갱신하는지를 선택하는 것인 화소 클록 생성기.
9. 제8항에 있어서, 상기 설정치 연산 갱신 유닛은 상기 수신된 상기 연산 변경 신호가 상기 오차에 응답하여 주파수 제어를 로킹하는지를 판정하는 로킹 검출 신호이고 상기 주파수 제어가 수신된 상기 로킹 검출 신호로 로킹되지 않는 것으로 판정된 경우, 화소 클록 주파수의 모든 설정치를 연산하여 갱신하는 것인 화소 클록 생성기.
10. 제1항에 있어서, 상기 비교기로부터 출력된 오차를 평활화하는 디지털 필터를 더 포함하며,

    상기 주파수 연산기는 상기 디지털 필터에 의해 평활화된 오차를 입력하고, 상기 평활화된 오차에 기초하여 상기 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하는 것인 화소 클록 생성기.
11. 삭제
12. 삭제
13. 위상들이 위상차 T/P(T는 주기이고 P는 위상 수) 만큼 서로 상호변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와,

    제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하며, 상기 검출된 시간 간격과 상기 목표치 간의 오차를 출력하는 비교기와,

    상기 비교기로부터 출력되는 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와,

    상기 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하고 상기 단위 시간의 수를 계수하여 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과,

    상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛

    을 포함하는 화소 클록 생성기.
14. 제13항에 있어서, 상기 다중 위상 클록 중 한 클록을 Q로 분주(Q는 양의 정수)하는 내부 클록을 생성하는 주파수 분주기를 더 포함하며,

    상기 계수 유닛은 상기 주파수 분주기에 의해 생성되는 내부 클록에 기초하여 계수하고, 상기 내부 클록의 주기를 하회하는 우수리부의 가산 또는 감산을 연산함으로써 상기 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 것인 화소 클록 생성기.
15. 제14항에 있어서, 상기 계수 유닛은 상기 내부 클록에 기초하여 상기 화소 클록의 상승 시각을 설정하는 펄스인 세트 펄스와 상기 내부 클록을 하회하는 우수리부를 나타내는 상기 세트 펄스의 위상 정보를 사용하여 상기 상승 시각을 산출하고, 상기 내부 클록에 기초하여 상기 화소 클록의 하강 시각을 설정하는 펄스인 리셋 펄스와, 상기 내부 클록을 하회하는 우수리부를 나타내는 상기 리셋 펄스의 위상 정보를 사용하여 상기 하강 시각을 산출하는 것인 화소 클록 생성기.
16. 제15항에 있어서, 상기 화소 클록 출력 유닛은 상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 세트 펄스의 위상 정보에 기초하여 상기 세트 펄스를 지연시켜 얻은 펄스에 의해 상기 세트 펄스를 화소 클록의 상승으로 설정하고, 상기 리셋 펄스의 위상 정보에 기초하여 상기 리셋 펄스를 지연시켜 얻은 펄스에 의해 상기 리셋 펄스를 화소 클록의 하강으로 설정함으로써 상기 화소 클록을 생성하는 것인 화소 클록 생성기.
17. 삭제
18. 제14항에 있어서, 상기 비교기는,

    상기 제1 동기 신호가 상기 내부 클록에 기초한 제1 동기 펄스와 상기 내부 클록을 하회하는 우수리부를 나타내는 상기 제1 동기 펄스의 위상 정보에 의해 나타내어진 제1 동기 정보를 생성하고, 상기 제2 동기 신호가 상기 내부 클록에 기초한 제2 동기 펄스와 상기 내부 클록을 하회하는 우수리부를 나타내는 상기 제2 동기 펄스의 위상 정보에 의해 나타내어진 제2 동기 정보를 생성하는 동기 정보 생성기와,

    상기 동기 정보 생성기에 의해 생성된 제1 동기 펄스와 제2 동기 펄스 사이에서 상기 계수 유닛으로부터 공급되는 상기 화소 클록의 상승 시각의 수인 화소 클록 수를 계수하고, 계수치와, 상기 화소 클록 수의 목표수로 설정되는 상기 목표치 간의 화소 클록 사이클 오차를 구하는 제1 오차 검출기와,

    상기 제1 동기 펄스 및 제2 동기 펄스의 각각의 위상 정보 피스와, 상기 계수 유닛으로부터 공급되는 화소 클록의 계수 정보로부터 위상 오차를 구하는 제2 오차 검출기와,

    상기 제1 오차 검출기에 의해 구한 화소 클록 사이클 오차 및 상기 제2 오차검출기에 의해 구한 위상 오차를 위상차 T/P를 단위로 하여 오차로 환산하고, 상기 환산된 오차를 출력하는 오차 연산기

    를 포함하는 화소 클록 생성기.
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제
35. 삭제
36. 삭제
37. 화소 클록 생성기에 의해 생성된 화소 클록에 기초하여 화상 데이터에 따라 펄스 변조되는 펄스 변조 신호로 광원을 구동시키고 상기 광원으로부터 출사된 광속을 피주사 매체 상에 주사하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치로서,

    상기 화소 클록 생성기는,

    위상들이 위상차 T/P(T는 주기이고 P는 위상 수) 만큼 서로 상호변이된 다중 위상 클록을 생성하는 다중 위상 클록 생성기와,

    제1 동기 신호와 제2 동기 신호 간의 시간 간격을 검출하고, 검출된 시간 간격과 목표치를 비교하며, 상기 목표치에 대한 오차를 출력하는 비교기와,

    상기 비교기로부터 출력되는 오차에 기초하여 화소 클록 주파수의 설정치를 연산하고, 연산된 설정치에 기초하여 화소 클록 주파수를 특정하는 주파수 특정 신호를 출력하는 주파수 연산기와,

    상기 다중 위상 클록의 위상차 T/P를 단위 시간으로 설정하고 상기 주파수 특정 신호에 기초하여 상기 단위 시간의 수를 계수하여 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각을 산출하는 계수 유닛과,

    상기 다중 위상 클록을 기준으로 하여, 상기 계수 유닛에 의해 산출되는 화소 클록의 상승 시각 및 하강 시각에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 출력 유닛

    을 포함하는 것인 화상 형성 장치.
38. 제37항에 있어서, 광속의 주사 라인을 따라 배열되는 2개의 광학 검출기를 포함하며,

    상기 2개의 광학 검출기에 의해 검출되는 신호는 상기 제1 동기 신호와 제2 동기 신호로서 사용되는 것인 화상 형성 장치.
39. 제37항에 있어서, Nf 라인의 주기성을 갖고 피주사 매체를 주사하는 광학 스캐너를 포함하며,

    상기 주파수 연산기는,

    상기 화소 클록 주파수의 복수의 설정치를 저장하는 주파수 설정치 저장 유닛과,

    상기 제1 동기 신호와 제2 동기 신호 각각에 대하여 상기 주파수 설정치 저장 유닛에 저장된 설정치를 순환함으로써 설정치를 선택하는 설정치 선택 유닛과,

    상기 설정치 선택 유닛에 의해 선택된 설정치를 상기 주파수 특정 신호로 변환하는 주파수 특정 신호 변환 유닛과,

    상기 비교기로부터 출력되는 상기 오차에 기초하여 선택된 설정치를 연산하고, 상기 주파수 설정치 저장 유닛에 저장된 설정치를 갱신하는 설정치 연산 갱신 유닛

    을 포함하는 화상 형성 장치.
40. 제39항에 있어서, 상기 광학 스캐너는 Nf 면을 갖는 폴리곤 미러를 포함하며, 상기 폴리곤 미러를 회전시켜 상기 피주사 매체를 주사하는 것인 화상 형성 장치.
41. 제39항에 있어서, 상기 설정치 연산 갱신 유닛은 상기 화소 클록 주파수의 모든 설정치가 연산되어 갱신되는지 또는 특정 설정치가 연산되어 갱신되는지를 특정하는 연산 변경 신호를 수신하고, 상기 수신된 연산 변경 신호에 기초하여 상기 설정치를 연산하여 갱신하는 것인 화상 형성 장치.
42. 삭제
43. 삭제
44. 삭제
45. 삭제
46. 삭제
47. 삭제
48. 삭제
49. 삭제
50. 삭제
51. 삭제
52. 삭제
53. 삭제
54. 삭제
55. 삭제
56. 삭제
57. 삭제
58. 삭제
59. 삭제
60. 삭제
61. 삭제
62. 삭제

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