KR101244558B1

KR101244558B1 - 화소 클록 생성기 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR101244558B1
Application number: KR1020117005683A
Authority: KR
Inventors: 나루히로 마스이
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2013-03-20
Also published as: US8493578B2; JP2010069630A; CN102159404A; EP2326511A1; CN102159404B; WO2010032862A1; US20110164273A1; EP2326511B1; KR20110055619A; EP2326511A4; JP4909966B2

Abstract

화소 클록 생성기는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 화소 클록(PCLK)을 생성하는 분주기(4)와, 동기 신호(SPSYNC 및 EPSYNC)가 검출되는 시각부터 화소 클록(PCLK)의 사이클을 미리 정해진 목표 횟수(RefN)만큼 적산하여 얻은 시간의 오차(Lerr)를 산출하는 비교기(5)와, 필터(6)와, 분주기(4)의 분주값(M)을 설정하는 주파수 산출 유닛(7)을 포함한다. 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)은 화소 클록(PCLK)의 주파수의 평균값을 오차(Lerr)에 기초하여 산출하며, N회 사이클의 오차(Lerr)로부터 기준 오차값을 결정하고, 기준 오차값과 오차(Lerr)와의 차분에 기초하여, N개의 화소 클록(PCLK)의 주파수의 오프셋값을 산출하며, 순환 선택된 오프셋값과, 화소 클록(PCLK)의 주파수의 평균값을 가산하여 얻은 결과에 기초하여 분주값(M)을 산출한다.

Description

화소 클록 생성기 및 화상 형성 장치{PIXEL CLOCK GENERATOR AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 화소 클록 생성기 및 화상 형성 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 레이저 프린터 및 디지털 복사기 등에 사용되는 화소 클록 생성기 및 이 화소 클록 생성기를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

도 36은 종래의 화상 형성 장치의 일반적인 개략 구성도이다. 도 36에 도시하는 바와 같이, 반도체 레이저 유닛(1009)으로부터 출사된 레이저광은 회전하는 폴리곤 미러(1003)에 의해 주사되어, 주사 렌즈(1002)를 통해 피주사 매체인 감광체(1001) 위에 광 스폿을 형성한다. 감광체(1001)를 노광시킴으로써 감광체(1001)에 정전 잠상이 형성된다. 이 때, 광검출기(1004)가 각 라인마다 레이저광을 검출한다.

위상 동기 회로(1006)는 클록 생성 회로(1005)에서 생성된 클록에 기초하여, 각 라인마다, 광검출기(1004)의 검출 신호와 동기되는 위상을 갖는 화소 클록을 생성한다. 위상 동기 회로(1006)는 생성된 화소 클록을 화상 처리 유닛(1007) 및 레이저 구동 유닛(1008)에 공급한다.

또한, 반도체 레이저 유닛(1009)은 화상 처리 유닛(1007)에 의해 생성된 화상 데이터 및 위상 동기 회로(1006)에 의해 각 라인마다 위상이 조정되는 화소 클록에 기초하여, 반도체 레이저의 출사 시간을 제어한다. 따라서, 반도체 레이저 유닛(1009)은 감광체(1001) 위에서 정전 잠상의 형성 위치를 제어한다.

이러한 주사 광학 시스템에 있어서, 주사 속도의 변동은 화상의 흔들림을 초래하여, 화상 품질을 열화시킨다. 특히, 컬러 화상에 있어서, 각 색상의 메인 주사 방향에서의 도트의 위치 어긋남으로 인해 컬러 시프트가 발생하여, 색상 재현성 및 해상도의 열화를 초래한다. 따라서 고품질의 화상을 얻기 위해서는 주사 속도의 변동을 보정하는 것이 필요하다.

이 주사 속도의 변동(오차)은 다음과 같이 크게 분류될 수 있다.

(1) 폴리곤 미러의 각 면(주사 라인마다)의 오차(이하, 적절하게, "각 면의 오차"라고 칭한다)

주사 속도의 변동 요인으로는, 폴리곤 미러 등의 편향기의 회전축으로부터 편향 반사면까지의 거리의 변동(즉, 폴리곤 미러의 편심)이나, 폴리곤 미러의 각 면의 불규칙성이 있다. 이러한 종류의 오차는 소수 라인(예컨대, 폴리곤 미러의 면 개수에 대응하는 라인 개수)의 주기성을 갖은 오차이다.

(2) 평균 주사 속도 변동에 의한 오차

평균 주사 속도는 폴리곤 미러의 각 면을 주사하는 주사 평균 속도이다. 주사 속도 변동의 요인으로는, 폴리곤 미러의 회전 속도의 변동과, 온도, 습도 및 진동 등의 여러가지 환경 변화에 의한 주사 광학 시스템의 변동이 있다. 온도 등이 변할 경우, 광원인 반도체 레이저의 발진 파장이 변한다. 따라서, 주사 광학 시스템의 색수차로 인해 때때로 주사 속도가 변동한다. 이러한 종류의 오차는 비교적 천천히 변한다.

예컨대, 반도체 레이저 어레이 등과 같이 복수의 광원을 포함하고 공통의 주사 광학 시스템으로 복수의 광빔을 동시에 주사하는 멀티빔 광학 시스템에는, 다음과 같은 주사 속도의 변동이 발생한다.

(3) 각 광원의 오차

각 광원의 오차의 주요 요인으로는, 광원의 발진 파장 간의 차이와, 주사 광학 시스템의 색수차에 종속되는 주사 속도 변동이 있다. 또, 발진 파장이 각 광원에 종속되어 변하기 때문에, 전술한 (2)의 오차는 광원마다 다를 수 있다. 빔의 주사 속도 또한 광원의 조립 정밀도에 따라 다르다.

복수의 감광체와 주사 광학 시스템을 포함하는 다색 화상 형성 장치("탠덤 방식"이라고 부름)에서는, 이하에 기술하는 주사 광학 시스템 간의 주사 속도 차이가 화상 품질에 실질적으로 영향을 준다.

(4) 각 주사 광학 시스템의 오차

각 주사 광학 시스템의 오차의 주요 요인으로는, 주사 광학 시스템의 각 부품의 불량한 제조 정밀도, 불량한 조립 정밀도, 및 경시 변화 등에 따른 변형 등이 있다. 광원이 다르다는 이유로도, 전술한 (3)의 오차가 생길 것이다. 평균 주사 속도가 다르기 때문에, 전술한 (1)과 (2)의 오차가 각각 생긴다.

이러한 화상 형성 장치에 있어서, 일부 장치들은 주사 광학 시스템의 일부를 공유한다. 그러나, 그러한 경우에도, 광원으로부터 피주사 매체인 감광체까지의 각 광로가 다르다. 따라서, 각 주사 광학 시스템에서 오차가 생긴다.

주사 속도의 오차를 보정하기 위해서는, 예컨대 화소 클록의 주파수를 주사 속도에 기초해 변경할 수 있다[예컨대, 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2001-183600호) 참조]. 여기서, 주사 개시부터 종료까지 계수된 화소 클록의 수가 미리 정해진 값이 되도록, 화소 클록을 생성하는 발진기의 주파수를 제어한다[소위 PLL(Phase Locked Loop) 제어].

그러나, 이러한 종래의 기술에서는, 위상 비교를 수행하는 기준 클록의 주파수가 1 라인의 주파수이다. 그렇기 때문에, 그 주파수는 발진하는 화소 클록의 주파수에 비교해 매우 낮다(수천∼수만분의 1). 따라서, 충분한 PLL의 오픈 루프 이득이 확보될 수 없기 때문에, 충분한 제어 정밀도를 얻을 수 없다.

종래의 화상 형성 장치가 외란에 약하기 때문에, 화소 클록의 주파수는 변동하기 쉽다. 그래서, 정밀한 화소 클록을 생성할 수 없다. 각 면의 오차를 보정하는 경우에는, 발진기인 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 제어 전압을 각 주사마다 변경한다. 따라서, 화소 클록이 안정적으로 발진할 때까지 다소 시간이 걸린다.

생성된 고주파 클록에 기초하여 화소 클록의 위상을 제어하는 것에 의해서도 주사 속도의 오차를 보정할 수 있다(예컨대, 참조문헌 2[일본 특허 공개 제2004-262101호) 참조]. 여기서, 주사 개시부터 종료까지 계수된 고주파 클록의 수가 미리 정해진 값이 되도록 화소 클록의 위상을 제어한다.

고주파 클록은 예컨대 수정 발진기 등의 정밀한 발진기에 의해 생성된 기준 클록으로부터 생성되기 때문에 정밀하다. 고주파 클록에 기초하여 화소 클록의 위상이 제어되므로, 화소 클록의 제어 정밀도도 향상될 것이다.

그러나, 이러한 종래의 기술에서는, 화소 클록의 위상을 적절히 제어함으로써 주사 속도의 오차를 보정한다. 그렇게 하기 위해서는, 1 주사 라인마다 위상 제어 데이터가 생성되어야 한다. 또한, 화소 클록의 위상 변화로 인한 국소적인 편차를 줄이기 위해서는, 즉 고정밀 화소 클록을 생성하기 위해서는 고분해능 위상 제어가 필요하다. 따라서, 위상 제어 데이터가 증대할 것이다.

위상 제어 데이터를 고속으로 정밀하게 생성하는 것이 쉽지 않고, 실시간 제어를 수행하기 위해서는 초고속 제어 회로가 필요하다. 따라서, 종래의 기술을 실시하는 것이 쉽지 않다. 각 면의 오차를 보정하기 위해서는 각 면마다 위상 제어 데이터를 생성할 필요도 있다. 이에, 고정밀 보정을 수행하기 위해서는 대량의 위상 제어 데이터를 생성하여 저장할 필요가 있다. 이러한 이유에서 종래의 기술을 실시하는 것은 쉽지 않다.

주사 속도는 주사 광학 시스템 내의 각 유닛의 정밀도 오차 및 조립 오차로 인해 1 라인을 주사할 동안에도 다음과 같이 변한다.

(5) 비선형성 오차

도 37의 (a)는 1 라인의 주사 속도에서 비선형성 오차의 일례를 나타낸다. 가로축(x)은 주사 라인의 위치이고, 세로축은 위치 x에 대응하는 주사 속도 V(x)이다. 일점 쇄선(Vavg)은 1 라인의 주사 속도의 평균값이다. 주사 속도가 이런 식으로 변할 경우, 도 37의 (b)에 도시하는 바와 같이 편차(Δ)가 발생한다. 이 편차(Δ)는 일정 속도로 주사하여 얻은 이상값과의 차이이다.

이 편차(Δ)는 도트의 위치 어긋남을 나타내며, 화상 품질을 열화시킨다. 도 37에 있어서, 위치 X2로부터 X1쪽의 방향으로 주사가 이루어지면, 이상값으로부터의 편차(Δ)는 점선으로 나타내는 바와 같이 된다. 따라서, 특히, 주사 중심에 대해 비대칭 위치 어긋남이 발생하는 주사 광학 시스템에서 양방향으로 주사가 이루어지면, 컬러 시프트가 커지고, 화질이 실질적으로 열화된다. 폴리곤 미러의 각 면의 정밀도에 따라, 이 비선형성 오차의 크기 및 분포가 각 면마다 다를 수 있다. 또한, 이 오차는 각 주사 광학 시스템에서도 다르다.

주사 속도의 비선형성 오차를 보정하기 위해서는 주사 라인의 위치에 대응하여 화소 클록의 주파수를 변조하여 보정할 수 있다[예컨대, 특허문헌 3(일본 특허 공개 제2000-152001호) 참조].

그러나, 이러한 종래의 기술에서는, 화소 클록의 중심 주파수를 종래의 것과 같은 방식으로 생성한다. 따라서, 전술한 바와 같이 정밀한 화소 클록을 생성할 수 없고, 화소 클록을 충분히 보정하는 것이 어렵다. 그 결과, 고품질의 화상을 얻기에 불충분하다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여, 이상 (1)∼(5)에서 설명한 바와 같이 발생하는 임의의 주사 속도 오차 및 비선형성 오차를 보정하기 위한 화소 클록 생성 방법이 있다[예컨대, 특허문헌 4(일본 특허 공개 제2006-305780호)와 특허문헌 5(일본 특허 공개 제2007-229932호) 참조].

그러나, 특허문헌 4와 5에 개시한 종래의 기술에서는 장치의 속도를 고속화하기 위해서 폴리곤 미러의 회전 속도를 가속화하면, 비교적 고주파 지터(예컨대, 수십회 사이클에서 생기는 지터)가 회전 변동(지터)에 남을 수 있다.

따라서, 전술한 종래의 기술에서는, 각 면의 화소 클록의 주파수가 미리 정해진 오차 범위 내에 포함될 때까지, 모든 면에서 오차를 제어하여 축소시킴으로써 고속 인입이 이루어진다. 각 면의 화소 클록의 주파수가 미리 정해진 오차 범위 내에 포함된 후에는, 각 면을 개별로 제어하여 면들 간의 오차를 줄인다.

그러나, 각 면의 화소 클록의 주파수가 미리 정해진 오차 범위 내에 포함될 경우, 각 면의 오차를 구하고(폴리곤 미러가 1 회전할 때마다 한 번) 구한 오차를 이용하여 제어가 이루어진다. 따라서, 샘플링 주파수가 감소하여, 이득이 저하된다.

예컨대, 폴리곤 미러가 6개 면을 갖고 있고, 모든 면에서 오차를 샘플링한다면, 이득은 각 면의 화소 클록의 주파수가 미리 정해진 오차 범위 내에 포함되기 전과 비교하여, 1/6으로 저하된다.

종래의 기술에서는, 1 샘플링 시간의 낭비 시간을 갖는 시스템을 안정적으로 제어하기 위하여 제어 대역을 높게 할 수 없다(예컨대, 안정적인 제어를 위해, 제어 대역을 샘플링 주파수의 약 1/수십∼1/10까지 높일 수 밖에 없다). 따라서, 수십회 사이클의 고주파 지터를 충분히 억제할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 상황을 고려하여 이루어진 것으로서, 장치의 속도를 고속화하더라도 제어 대역을 높일 수 있고 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있는 화소 클록 생성기 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 제공되는 화소 클록 생성기는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성 유닛과, 상기 고주파 클록에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 생성 유닛과, 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하고, 상기 제1 동기 신호가 검출되는 시각부터 시작해서 상기 제2 동기 신호가 검출되는 시각까지의 제1 시간과, 상기 화소 클록의 사이클을 미리 정해진 목표 횟수만큼 적산하여 얻은 제2 시간과의 오차를 산출하는 오차 산출 유닛과, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 설정하는 주파수 설정 유닛을 포함한다. 상기 주파수 설정 유닛은, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값을 산출하는 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛과, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 있어서 미리 정해진 연산 사이클인 N회 사이클 오차로부터 기준 오차값을 결정하고, 그 기준 오차값과 오차와의 차분에 기초하여, N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 산출하는 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛을 포함한다. 상기 주파수 설정 유닛은 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 N개의 오프셋값을 순환 선택하고, 선택된 오프셋값과, 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 화소 클록의 주파수의 평균값을 가산하여 얻은 결과에 기초해, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성된 화소 클록의 주파수를 산출한다.

이 구성에 의해, 본 발명에 따른 화소 클록 생성기는 주사 시간의 변동에 대응하여, 화소 클록의 주파수의 평균값과 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 병행 제어하고, 가산 결과에 기초하여 화소 클록의 주파수를 설정한다. 따라서, 장치의 속도를 고속화하더라도 제어 대역을 높게 할 수 있어, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

또한, 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛이 오차 산출 유닛에서 산출된 N회 사이클의 오차 평균값을 결정하는 것도 가능하다. 이 오차 산출 유닛에서 산출된 N회 사이클 중 어느 하나가 기준 오차로서 결정될 수 있다.

또한, 주파수 설정 유닛은, 제1 시간을 복수의 시간 영역으로 분할하고, 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 각각의 시간 영역마다 미리 정해진 주파수 변조 데이터에 기초해서 보정하는 주파수 보정 유닛을 더 포함한다.

이 구성에 의해, 본 발명에 따른 화소 클록 생성기는 분할된 각 시간 영역마다 화소 클록의 주파수가 보정되기 때문에, 비선형성 오차도 보정되는 고정밀 화소 클록을 생성할 수 있다.

또한, 화소 클록 생성기는, 그 화소 클록 생성기가 정지되기 전에, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값과, N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값과, 기준 오차값과 N개의 오차 각각과의 차분으로 이루어지는 제1 오차 차분 패턴을 기억 매체에 저장하는 정지 처리 유닛과, 상기 기억 매체에 저장된 화소 클록의 주파수의 평균값을 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 평균값으로서 설정하고, 상기 N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 오프셋값으로서 설정하며, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 N개의 오차 각각과, 상기 오차 산출 유닛에서 결정된 기준 오차값과의 차분으로 이루어지는 제2 오차 차분 패턴을 취득하고, 상기 제1 오차 차분 패턴과 상기 제2 오차 차분 패턴이 가장 가깝게 일치하도록 연산 사이클의 위상을 변경하는 시동 처리 유닛을 더 포함한다.

이 구성에 의해, 본 발명에 따른 화소 클록 생성기는 정지 전에, 각 유닛의 값을 기억 매체에 저장하고, 시동 시에, 그 기억 매체에 저장된 값을 초기값으로서 설정할 수 있다. 따라서, 화소 클록의 주파수의 보정 시간이 단축되어, 기동 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 제공되는 화상 형성 장치는 화소 클록에 기초해 화상 데이터를 펄스 변조하여 얻은 펄스 변조 신호로 광원을 구동시키고, 그 광원으로부터 출사된 광빔으로 목표 매체를 주사함으로써 화상을 형성한다. 화상 형성 장치는 고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성 유닛과, 상기 고주파 클록에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 생성 유닛과, 주사 개시점에 대응하는 제1 동기 신호 및 주사 종료점에 대응하는 제2 동기 신호를 검출하고, 상기 제1 동기 신호가 검출되는 시각부터 시작해서 상기 제2 동기 신호가 검출되는 시각까지의 제1 시간과, 상기 화소 클록의 사이클을 미리 정해진 목표 횟수만큼 적산한 제2 시간과의 오차를 산출하는 오차 산출 유닛과, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 설정하는 주파수 설정 유닛을 포함한다. 상기 주파수 설정 유닛은 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값을 산출하는 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛과, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 있어서 미리 정해진 연산 사이클인 N회 사이클의 오차로부터 기준 오차값을 결정하고, 그 기준 오차값과 오차와의 차분에 기초하여, N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 산출하는 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛을 포함한다. 상기 주파수 설정 유닛은 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 N개의 오프셋값을 순환 선택하고, 그 선택된 오프셋값과, 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 화소 클록의 주파수의 평균값을 가산하여 얻은 결과에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 산출한다.

이 구성에 의해, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는 주사 시간의 변동에 대응하여, 화소 클록의 주파수의 평균값과 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 병행 제어하고, 그 가산 결과를 화소 클록의 주파수로서 설정한다. 따라서, 장치의 속도를 고속화하더라도 제어 대역을 높게 할 수 있기 때문에, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

또, 상기 주파수 설정 유닛은 상기 제1 시간을 복수의 시간 영역으로 분할하고, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 각각의 시간 영역마다 미리 정해진 주파수 변조 데이터에 기초하여 보정하는 주파수 보정 유닛을 더 포함한다.

이 구성에 의해, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 분할된 각 시간 영역마다 화소 클록의 주파수를 보정한다. 그렇기 때문에, 비선형성 오차도 보정되는 고정밀 화소 클록을 생성하는 것이 가능하다.

또한, 화상 형성 장치는, 회전축의 주위에 복수의 편향 반사면이 설치된 폴리곤 미러를 포함하고, 상기 폴리곤 미러에 입사된 광빔을 편향시켜 목표 매체에 상기 광빔을 주사하는 광 스캐너를 더 포함하고, 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 오프셋값의 개수 N은 상기 폴리곤 미러의 편향 반사면의 개수와 동일하게 결정된다.

본 발명은, 장치의 속도를 고속화하더라도 제어 대역을 높게 할 수 있어, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있는 화소 클록 생성기 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 화소 클록 생성 유닛 및 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 비교기의 모식도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 비교기가 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 필터의 모식도이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 주파수 산출 유닛의 모식도이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 필터 및 주파수 산출 유닛이 수행하는 주파수 설정값 산출 연산의 흐름도이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 오차 성분 간의 관계를 나타내는 예시적인 그래프이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 필터 및 주파수 산출 유닛으로 이루어지는 제어 시스템 1의 모식도이다.
도 10은 도 9에 도시한 제어 시스템 1의 오픈 루프 특성을 나타내는 예시적인 그래프이다.
도 11은 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 필터 및 주파수 산출 유닛으로 이루어지는 제어 시스템 2의 모식도이다.
도 12는 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 필터 및 주파수 산출 유닛이 수행하는 초기화 프로세스의 흐름도이다.
도 13은 제1 실시형태에 따른 면 오차 패턴을 나타내는 개념도이다.
도 14는 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 변조 데이터 생성 유닛이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 화소 클록 생성 유닛 및 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 16은 제2 실시형태에 따른 주사 위치에 대응하는 주사 속도, 편차 및 주파수 변조 데이터의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 제2 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 주파수 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 18은 제2 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛에 포함된 주파수 변조 데이터 생성 유닛의 다른 양태를 나타내는 모식도이다.
도 19는 제2 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 주파수 산출 유닛의 모식도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 화소 클록 생성 유닛 및 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 고주파 클록 생성 유닛이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 22는 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 고주파 클록 생성 유닛의 모식도이다.
도 23은 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 계수 유닛의 모식도이다.
도 24는 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 화소 클록 출력 유닛의 모식도이다.
도 25는 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 계수 유닛 및 화소 클록 출력 유닛이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 26은 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 비교기의 모식도이다.
도 27은 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 비교기가 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 28은 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 29는 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 변조 데이터 생성 유닛이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 30은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 포함된 화소 클록 생성 유닛 및 변조 데이터 생성 유닛의 모식도이다.
도 31은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성도이다.
도 32는 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 동기 신호의 타이밍도이다.
도 33은 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 일부의 개략 구성도이다.
도 34는 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치의 다른 일부의 개략 구성도이다.
도 35는 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치에 있는 주사 광학 시스템의 주사폭과 주사 시간과의 관계를 나타내는 타이밍도이다.
도 36은 종래의 화상 형성 장치의 개략 구성도이다.
도 37은 종래의 화상 형성 장치에 따른 비선형성 오차를 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 본 발명에 따른 실시형태들에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

제1 실시형태

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 반도체 레이저(101), 콜리메이터 렌즈(102), 실린더 렌즈(103), 폴리곤 미러(104), 감광체(105), fθ 렌즈(106), 토로이달 렌즈(107), 광검출기(이하, 단순히 "PD"라고 함)(108, 109), 미러(110), 화소 클록 생성 유닛(111), 화상 처리 유닛(112), 변조 데이터 생성 유닛(113) 및 레이저 구동 유닛(114)을 포함한다.

본 실시형태에 있어서, 콜리메이터 렌즈(102), 실린더 렌즈(103), 폴리곤 미러(104), fθ 렌즈(106), 토로이달 렌즈(107), 및 미러(110)는 본 발명의 광스캐너를 형성한다.

광원인 반도체 레이저(101)로부터 출사된 레이저광(빔)은 콜리메이터 렌즈(102)와 실린더 렌즈(103)를 통과하여 성형화된다. 그 레이저광은 회전축 주위에 복수의 편향 반사면(이하, 단순히 "면"이라고 한다)이 설치된 편광기인 폴리곤 미러(104)에 입사된다. 따라서, 레이저광은 주기적으로 피주사 매체인 감광체(105)를 주사하도록 반사된다.

폴리곤 미러(104)에 의해 반사된 레이저광은 fθ 렌즈(106), 미러(110) 및 토로이달 렌즈(107)를 통과해 감광체(105)를 조사하여, 광 스폿을 형성한다. 이에 따라, 감광체(105) 위에는 반도체 레이저(101)의 출력에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.

미러(110)의 양끝에는 PD(108, 109)이 각각 배치되고, PD(108, 109)는 주사의 개시 및 종료를 각각 검출한다. 즉, 폴리곤 미러(104)에 의해 반사된 레이저광은 감광체(105) 위에 1 라인을 주사하기 전에 PD(108)에 입사되고 주사가 완료된 후에 PD(109)에 입사된다.

PD(108, 109)는 입사된 레이저광을 제1 동기 신호(SPSYNC) 및 제2 동기 신호(EPSYNC)로 각각 변환하여, 그 신호들을 화소 클록 생성 유닛(111)에 공급한다.

화소 클록 생성 유닛(111)은 2개의 동기 신호(SPSYNC 및 EPSYNC)로부터, PD(108)와 PD(109) 사이에서 레이저광이 주사를 수행하는 시간 간격을 측정한다. 그리고 화소 클록 생성 유닛(111)은 그 시간 간격 안에 미리 정해진 목표 개의 클록이 포함되게 하여 얻은 주파수의 화소 클록(PCLK)을 생성하여, 생성된 화소 클록(PCLK)을 화상 처리 유닛(112)과 변조 데이터 생성 유닛(113)에 공급한다.

PD(108)로부터의 출력 신호인 제1 동기 신호(SPSYNC)는 라인 동기 신호로서 화상 처리 유닛(112)에도 공급된다. 화상 처리 유닛(112)은 화소 클록(PCLK)에 기초하여 화상 데이터를 생성한다.

변조 데이터 생성 유닛(113)은 화소 클록(PCLK)에 기초하여, 입력된 화상 데이터로부터 변조 데이터를 생성한다. 레이저 구동 유닛(114)은 변조 데이터 생성 유닛(113)에서 생성된 변조 데이터에 기초하여, 반도체 레이저(101)를 구동시킨다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 화소 클록 생성 유닛(111)은 고주파 클록 생성 유닛(1), 제1 엣지 검출 유닛(2), 제2 엣지 검출 유닛(3), 분주기(4), 비교기(5), 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)을 포함한다.

분주기(4)는 본 발명의 화소 클록 생성 유닛이고, 비교기(5)는 본 발명의 오차 산출 유닛이며, 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)은 본 발명의 주파수 설정 유닛이다.

고주파 클록 생성 유닛(1)은 일반적인 PLL 회로로 형성되며, 기준 클록(RefCLK)을 체배하여 얻은 고주파 클록(VCLK)을 생성한다. 고주파 클록 생성 유닛(1)은, 고주파 클록 생성 유닛(1)에 공급되는 기준 클록(RefCLK)으로서, 예컨대 정밀한 수정 발진기에 의해 생성된 클록을 이용하여, 정밀한 고주파 클록(VCLK)을 생성할 수 있다.

제1 엣지 검출 유닛(2)은 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 제1 동기 신호(SPSYNC)의 상승을 검출한다. 동기 신호(SPSYNC)의 상승을 검출하면, 제1 엣지 검출 유닛(2)은 화소 클록(PCLK)에 동기된 검출 펄스(SPpls)를 비교기(5)에 출력한다.

제2 엣지 검출 유닛(3)은 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 제2 동기 신호(EPSYNC)의 상승을 검출한다. 동기 신호(EPSYNC)의 상승을 검출하면, 제2 엣지 검출 유닛(3)은 검출 펄스(EPpls) 및 분주기(4)의 계수값(EPm)을 비교기(5)에 출력한다.

분주기(4)는 고주파 클록 생성 유닛(1)에서 생성된 고주파 클록(VCLK)을 M 분주하여 얻은 화소 클록(PCLK)을 생성한다. 분주기(4)는 예컨대 M 카운터를 포함한다. 고주파 클록(VCLK)을 계수하여 얻은 계수값(countM)은 제2 엣지 검출 유닛(3) 및 변조 데이터 생성 유닛(113)에 출력된다.

분주기(4)가 동기 신호(SPSYNC)의 상승에서 계수를 시작하기 때문에, 화소 클록 생성 유닛(111)은 주사 개시점에서 위상이 동기된 화소 클록을 생성할 수 있다.

또한, 분주기(4)의 분주비(M)는 주파수 산출 유닛(7)으로부터 출력된 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)에 따라 변경된다. 이와 같이, 분주기(4)는 고정밀하게 안정적으로 발진된 고주파 클록(VCLK)을 분주함으로써 화소 클록(PCLK)을 생성한다. 따라서, 분주비(M)가 변경될 경우, 화소 클록(PCLK)의 주파수는 신속하고 안정적으로 변경될 수 있다. 그 결과, 주파수가 라인마다 변하는 경우에도 신속하게 시프트하는 것이 가능하다.

비교기(5)는 고주파 클록(VCLK)에 기초하여 2개의 동기 신호(SPSYNC와 EPSYNC) 사이의 시간(Tline)을 계측한다. 그리고, 비교기(5)는 기록 주파수와, 2개의 광검출기인 PD(108, 109) 사이의 거리에 기초하여 미리 결정된 기준 시간(RefN)과 계측 시간(Tline)과의 차를 계측 대상 라인(이하, "대상 라인"이라고 함)의 오차(Lerr)로서 산출한다. 즉, 비교기(5)는 적정한 주사 시간[기준 시간(RefN)]과 대상 라인의 주사 시간(Tline)과의 차에 기초하여 주사 속도의 오차를 산출한다.

비교기(5)는 고주파 클록(VCLK)에 기초해 계수함으로써 오차(Lerr)를 산출할 수도 있다. 그러나, 고주파 클록(VCLK)의 주파수가 매우 높기 때문에, 다수의 비트를 계수해야 한다. 따라서, 회로 규모 및 소비 전력 면에서 불리하다.

이에, 본 실시형태에 있어서, 비교기(5)는 화소 클록(PCLK)에 기초한 시간(Tline)을 계측하고, 그 계측 시간(Tline)과 기준 시간(RefN)을 비교한다. 그 후에, 비교기(5)는 고주파 클록에 기초해 대상 라인의 오차(Lerr)를 산출한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 비교기(5)는 카운터(11), 감산 유닛(12) 및 오차 산출 유닛(13)을 포함한다. 카운터(11)는 화소 클록(PCLK)에 기초한 값을 계수하고, 계수값(countN)을 감산 유닛(12)에 출력한다. 계수값(countN)은 SPpls에 의해 "0"으로 리셋되고, EPpls에 의해 계수가 정지된다.

감산 유닛(12)은 카운터(11)가 계수를 정지했을 때 구한 계수값(n)에서 기준 시간(RefN)을 감산하여 얻은 diffN을 오차 산출 유닛(13)에 출력한다.

오차 산출 유닛(13)은 감산 유닛(12)으로부터 출력된 diffN과, 대상 라인의 이전 라인의 주파수 설정값(K)과, 제2 엣지 검출 유닛(3)으로부터 출력된 계수값(EPm)을 이용하여, 이하의 연산(식 1)을 수행한다. 그 후에, 오차 산출 유닛(13)은 고주파 클록(VCLK)의 사이클 Tv을 단위로서 이용하여 오차(Lerr)를 출력한다. 주파수 설정값(K)은 분주기(4)에 설정된 분주비(M)의 1 라인의 평균값을 나타내는 실수이며, 후술하는 주파수 산출 유닛(7)의 설정값 유지 유닛(329)으로부터 구해질 수 있다.

Lerr = diffN·K+EPm (식 1)

2개의 광검출기 PD(108, 109) 사이의 거리가 도트 폭의 정수배가 아니라면, 즉 그 거리가 기준 시간(RefN)이 목표로 하는 화소 클록 사이클의 정수배가 아닌 경우, 오차 산출 유닛(13)은 그 우수리를 고주파 클록(VCLK)의 사이클 수로 환산하고, 환산된 값을 RefM으로서 이용하여 이하의 연산(식 2)을 수행할 수 있다. 따라서, 더 정확하게 화소 클록의 주파수를 제어할 수 있다.

Lerr = diffN·K+EPm-RefM (식 2)

도 4는 비교기(5)가 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 4에 있어서, (a)는 제1 동기 신호(SPSYNC), (b)는 제2 동기 신호(EPSYNC), (c)는 고주파 클록(VCLK)의 상승 엣지, (d)는 분주기(4)의 계수값(countM), (e)는 화소 클록(PCLK)을 각각 나타낸다.

(f-1)은 제1 엣지 검출 유닛(2)으로부터 출력된 검출 펄스(SPpls), (f-2)는 제2 엣지 검출 유닛(3)으로부터 출력된 검출 펄스(EPpls), (g-2)는 제2 엣지 검출 유닛(3)으로부터 출력된 계수값(EPm), (h)은 비교기(5)의 카운터(11)의 값을 각각 나타낸다.

이와 같이, 비교기(5)는 1 라인의 주사가 종료된 후, 화소 클록(PCLK)의 첫번째 상승 타이밍에서, 대상 라인의 오차(Lerr)를 산출한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 필터(6)는 평균 면 오차 평활 유닛(302)과, 면 오차 평활 유닛(303)을 포함한다. 평균 면 오차 평활 유닛(302)은 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 산출된 오차(Lerr)를 평활화하여 얻은 평균 면 오차 데이터[Err(all)]를 출력한다.

평균 면 오차 평활 유닛(302)은 오차(Lerr)에 이득(Kp)을 곱하는 곱셈 유닛(304)과, 오차(Lerr)를 적산하는 적산 유닛(306)과, 적산 유닛(306)으로부터 출력된 오차 적산값에 이득(Ki)을 곱하는 곱셈 유닛(307)과, 적산 유닛(306) 및 곱셈 유닛(307)으로부터의 출력을 가산하는 가산 유닛(305)을 포함하는 PI(비례+적산)형의 구성을 갖는다. 평균 면 오차 평활 유닛(302)은 가산 유닛(305)의 가산 결과를 평균 면 오차 데이터[Err(all)]로서 출력한다.

적산 유닛(306)은 가산 유닛(308)과 적산값 유지 유닛(309)을 포함한다. 가산 유닛(308)은 대상 라인의 오차(Lerr)와, 적산값 유지 유닛(309)에 유지된 이전 라인까지의 적산값을 가산한다. 그리고, 적산값 유지 유닛(306)은 적산값 유지 유닛(309)에 유지된 값을 가산 결과로 갱신한다.

면 오차 평활 유닛(303)은 폴리곤 미러(104)의 특정 기준면(여기서는 0면을 이용하지만, 임의의 면을 이용할 수도 있음)의 오차[Lerr(0)]와, 각 면(i면)의 오차[Lerr(i)]와의 차분[e(i)]을 평활화하여 얻은 면 오차 데이터[Err(i)]를 산출한다. 면 오차 평활 유닛(303)은 산출된 면 오차 데이터[Err(i)]를 출력한다.

면 오차 평활 유닛(303)은 기준면 오차 유지 유닛(310)과, 감산 유닛(311)과, 적산 유닛(312)과, 곱셈 유닛(313)을 포함한다. 기준면 오차 유지 유닛(310)은 폴리곤 미러(104)의 기준면에 대하여 오차(Lerr)를 기준면 오차[e(ref)]로서 유지한다. 감산 유닛(311)은 대상 라인의 오차(Lerr)로부터 기준면 오차 유지 유닛(310)에 유지된 기준면 오차[e(ref)]를 감산하여, 감산 결과[e(i)]를 출력한다. 적산 유닛(312)은 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 감산 유닛(311)의 감산 결과[e(i)]를 적산하여, 폴리곤 미러(104)의 측정 대상 면(이하, "대상면"이라고 함)에 대응하는 적산값을 출력한다. 곱셈 유닛(313)은 적산 유닛(312)에 출력 이득(Ko)을 곱한다. 면 오차 평활 유닛(303)은 곱셈 유닛(313)의 출력을 각 면의 면 오차 데이터[Err(i)]로서 출력한다.

적산 유닛(312)은 후술하는 연산 제어 유닛(330)으로부터 공급되는 면 선택 신호(FNo)에 따라 대상면을 선택한다. 예컨대, 폴리곤 미러(104)가 6면을 갖는다면, 면 선택 신호(FNo)가 나타내는 값 i는 0∼5의 범위에서 각 라인을 거쳐 순환하도록 인크리먼트된다.

i=0에서의 면을 기준면이라고 하면, 기준면 오차 유지 유닛(310)은 i=0에서의 오차(Lerr)를 유지하여, 다음 i=0일 때에, 유지된 오차(Lerr)를 갱신한다.

적산 유닛(312)은 가산 유닛(314) 및 적산값 유지 유닛(315)을 포함한다. 적산값 유지 유닛(315)의 각 면(본 실시형태에서는 6개)은 폴리곤 미러(104)의 각 면의 기준면에 대해 면 오차의 적산값을 유지하는 유지 유닛을 갖는다. 적산값 유지 유닛(315)은 면 선택 신호(FNo)에 대응하는 면의 면 오차의 적산값을 출력한다.

가산 유닛(314)은 감산 유닛(311)의 감산 결과[e(i)]를, 면 선택 신호(FNo)에 기초해 출력된 면 오차의 적산값에 가산하여, 적산값 유지 유닛(315)에 유지된 대상면의 면 오차의 적산값을 가산 결과로 갱신한다.

대상면이 기준면(0면)이면, 차분[e(0)]은 항상 0이다. 따라서, 0면에 대응하는 유지 유닛을 생략할 수 있고, 적산값 유지 유닛(315)은 i=0에서, 면 오차의 적산값으로서 0을 출력할 수 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 주파수 산출 유닛(7)은 평균 면 주파수 산출 유닛(321), 면 오프셋 유지 유닛(327), 가산 유닛(328), 설정값 유지 유닛(329), 연산 제어 유닛(330), 가산 유닛(332), 카운터(333) 및 컨버터(334)를 포함한다.

연산 제어 유닛(330)은 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7) 내의 각 유닛에 공급되는 면 선택 신호(FNo)와, 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7) 내의 각 유지 유닛에 유지값의 갱신을 지시하는 갱신 신호를 생성한다(각 유지 유닛에 갱신 신호를 송신하는 타이밍은 다르다. 그러나, 도면에는 일괄적으로 나타내고 있다).

평균 면 주파수 산출 유닛(321)은 곱셈 유닛(323), 가산 유닛(324) 및 설정값 유지 유닛(325)을 포함한다. 곱셈 유닛(323)은 기준값(RefN)의 역수를 평균 면 오차 데이터[Err(all)]에 곱한다.

설정값 유지 유닛(325)은 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 설정된 주파수 설정값(K)의 평균값을 나타내는 평균 면 주파수 설정값(Kavg)을 유지한다. 가산 유닛(324)은 곱셈 유닛(323)의 곱셈 결과와 주파수 설정값 유지 유닛(325)에 유지된 평균 면 주파수 설정값(Kavg)을 가산하여, 주파수 설정값 유지 유닛(325)에 유지된 평균 면 주파수 설정값(Kavg)을 가산 결과로 갱신한다.

이와 같이, 평균 면 주파수 산출 유닛(321)은 평균 면 오차 데이터[Err(all)]와 현재의 평균 면 주파수 설정값(Kavg_n)에 기초해 이하의 연산(식 3)을 수행하여 다음 설정값(Kavg_n+1)을 산출한다.

Kavg_n ₊₁ = Kavg_n+Err(all)/RefN (식 3)

면 오프셋 주파수 산출 유닛(322)은 곱셈 유닛(326) 및 면 오프셋 유지 유닛(327)을 포함한다. 면 오프셋 유지 유닛(327)의 각 면은 폴리곤 미러(104)의 각 면의 기준면에 대해 주파수 설정값(K)의 차를 나타내는 면 오프셋값[KOfs(i)]을 유지하는 유지 유닛을 갖는다. 또한, 면 오프셋 유지 유닛(327)은 선택 신호(FNo)에 대응하는 면의 면 오프셋값[KOfs(i)]을 출력한다.

곱셈 유닛(326)은 기준값(RefN)의 역수를 면 오차 데이터[Err(i)]에 곱하여, 각 화소마다 면 오프셋값[KOfs(i)]을 산출한다. 그리고 곱셈 유닛(326)은 면 오프셋 유지 유닛(327)에 유지된 대상면의 면 오프셋값[KOfs(i)]을 곱셈 결과로 갱신한다.

일반적으로, 면 오프셋값[KOfs(i)]에 의해 구해질 수 있는 범위는 화소 클록의 주파수 설정 범위와 비교하여, 매우 작은 값이다. 그렇기 때문에, 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 화소 클록의 주파수 설정값(K)을 유지하는 것보다, 평균 면 주파수 설정값(Kavg)과 면 오프셋값[KOfs(i)]을 유지하는 것이, 유지되는 값의 비트수를 실질적으로 삭감할 수 있다. 그 결과, 회로 규모 및 소비 전력도 유리하게 줄일 수 있다.

전술한 바와 같이, 면 오차 데이터[Err(i)]는 폴리곤 미러(104)의 기준면과 각 면의 오차(Lerr)와의 차분을 평활화하여 얻은 것이다. 폴리곤 미러(104)의 각 면에 생긴 오차 성분은 기준면에 대해 추출된 것이다. 면 오차 데이터[Err(i)]는 동일 장치를 동일 조건에서 사용한다면[예컨대, 폴리곤 미러(104)의 회전 속도가 동일하다면] 실질적으로 동일한 값이 된다.

가산 유닛(328)은 평균 면 주파수 산출 유닛(321)에서 산출된 평균 면 주파수 설정값(Kavg)과, 면 오프셋 주파수 산출 유닛(322)으로부터 출력된 면 오프셋값[KOfs(i)]을 가산하여, 그 결과를 대상면의 주파수 설정값[K(i)]으로서 출력한다. 설정값 유지 유닛(329)은 가산 유닛(328)으로부터 출력된 주파수 설정값[K(i)]을 각 면마다 유지한다.

이와 같이, 설정값 유지 유닛(329)은 면 오차가 보정되는 대상면의 주파수 설정값[K(i)]을 유지하고, 설정값 유지 유닛(329)은 대상면에 대한 주파수 설정값(K)을 출력한다.

따라서, 각 면의 주파수 설정값(K)은 기준면인 0면에 대해서는 Kavg이고, 그 밖의 면에 대해서는 Kavg+KOfs(i)이다. 따라서, 주파수 설정값(K)의 평균 면 값은 Kavg+1/Nf·ΣKOfs(i)이다. 여기서, Nf는 폴리곤 미러(104)의 면 개수이고, ΣKOfs(i)는 i가 1부터 (Nf-1)까지 일주했을 때의 KOfs(i)의 합이다.

분주기(4)에 설정된 분주비(Mnow)는 자연수이다. 그러나, 주파수 설정값(K)은 실수이다. 따라서, 주파수 설정값(K)을 정수부(M)와, a 자릿수(2진수 표기)의 소수부(F)로 나눌 수 있다. Na=2^a일 때, 주파수 설정값(K)은 K=M+F/Na로 나타낼 수 있다.

이 때문에, 가산 유닛(332), 카운터(333) 및 컨버터(334)는 분주기(4)에 설정된 분주비를 평균적으로 K에 가깝게 할 수 있다. 이것은 분주비(Mnow)를 Na회 사이클 중, F회에 대해 M+1로 하고 그외 사이클에 M으로 함으로써 가능하다. 여기서, 주파수 설정값(K)의 반올림 오차는 최대 RefN/Na이다. 따라서, 자릿수 "a"는 원하는 오차 허용값 안에 포함되도록 미리 결정된다.

가산 유닛(332)에는 주파수 설정값(K)의 정수부(M)에 대응하는 비트열이 입력되고, 컨버터(334)에는 주파수 설정값(K)의 소수부(F)에 대응하는 비트열이 입력된다.

카운터(333)는 화소 클록(PCLK)에 대응하는 값을 계수하는 a-bit 카운터이고, 그 계수값(countA)을 출력한다. 컨버터(334)는 계수값(countA)에 기초하여, 가산 유닛(332)에, Na회 사이클 동안, F회 사이클에는 "1"을 출력하고, 나머지 Na-F회 사이클에는 "0"을 출력한다.

특히, 컨버터(334)는 Na회 사이클에서 F회 동안 균등하게 "1"을 출력한다. 따라서, 컨버터(334)는 계수값 countA[a-1:0]의 비트 배열을 역회전하여 얻은 Arev[0:a-1]이 F보다 작은 경우에 "1"을 출력하고, Arev[0:a-1]이 F보다 작지 않은 경우에는 "0"을 출력한다.

가산 유닛(332)은 주파수 설정값(K)의 정수부(M)와 컨버터(334)의 출력을 가산하여 얻은 분주비의 설정값을 나타내는 Mnow를 분주기(4)에 설정한다.

도 7은 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)이 수행하는 주파수 설정값 산출 연산의 흐름도이다.

연산 제어 유닛(330)은 면 선택 신호(FNo)로서 0을 선택하고, 필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)의 유지 유닛에 유지되어 있는 값을 초기화한다(단계 S201). 여기서, 적산값 유지 유닛(309, 315) 및 면 오프셋 유지 유닛(327)에 유지되어 있는 값은 "0"으로 초기화되고, 설정값 유지 유닛(325, 329)에 유지되어 있는 값은 미리 정해진 목표 주파수 설정값으로 초기화된다.

목표 주파수 설정값의 정밀도를 가능한 한 높게 함으로써, 인입 시간을 단축할 수 있다. 화소 클록(PCLK)에 기초하여, 신호[예컨대, 동기 신호(SPSYNC, EPSYNC)를 검출하기 위해서 광원을 턴온하는데 이용된 동기 점등 신호 등]을 생성하더라도, 그 신호가 목표 타이밍에서 생성될 수 있다. 따라서, 주파수 설정값(K)과의 편차를 고려하여 생성 타이밍에 실질적인 여유를 갖게 할 필요가 없다.

주파수 설정값 산출 연산은 1 라인의 주사가 종료될 때까지 시작되지 않는다. 즉, EPpls에 기초하여 연산 제어 유닛(330)이 주사 종료를 검출할 때까지 그 연산은 시작되지 않는다(단계 S202). 그 대기 시간은 오차(Lerr) 산출을 결정하는데 소요된 시간을 포함한다.

연산 제어 유닛(330)이 주사 종료를 검출하면, 적산 유닛(306)은 이전 라인까지의 오차 적산값에 오차(Lerr)를 가산하여 오차 적산값을 갱신한다(단계 S203).

평균 면 오차 평활 유닛(302)은 이하의 연산(식 4)을 수행하여, 평균 면 오차 데이터[Err(all)]를 산출한다. 여기서, ΣLerr는 Lerr의 적산값을 나타낸다.

Err(all) = Kp·Lerr+Ki·ΣLerr (식 4)

이 산출 결과에 기초하여, 평균 면 주파수 산출 유닛(321)은 다음 평균 면 주파수 설정값(Kavg_n+1)을 산출하고, 평균 면 주파수 설정값(Kavg)은 Kavg_n+1로 갱신된다(단계 S204).

단계 S203 및 S204를 병행하여, 면 오프셋값[KOfs(i)]이 다음과 같이 갱신된다.

연산 제어 유닛(330)이 주사 종료를 검출하면, FNo=0인 경우에는 기준면 오차 유지 유닛(310)에 유지된 기준면 오차[e(ref)]가 오차(Lerr)로 갱신된다(단계 S205). 한편, FNo≠0인 경우에는, 주파수 설정값 산출 연산은 단계 S205를 스킵한다.

기준면 오차 유지 유닛(310)에 유지된 기준면 오차[e(ref)]가 최초의 라인(FNo=0) 주사 후에 갱신되기 때문에, 초기값은 임의의 값일 수 있다.다. 즉, 값을 초기화할 필요가 없다.

면 오차 평활 유닛(303)은 이하의 연산(식 5)을 수행하여, 대상면의 면 오차 데이터[Err(i)](여기서, i는 FNo가 나타내는 면 번호)를 산출하며, 대상면(i)에 대응하는 적산값을 갱신한다(단계 S206). 여기서, Σe(i)는 대상 라인의 오차(Lerr)와 기준면 오차[e(ref)]와의 차분[e(i)]의 적산값을 나타낸다.

Err(i)= Ko·Σe(i) (식 5)

면 오차 데이터[Err(i)]에 기초하여, 면 오프셋 주파수 산출 유닛(322)이 면 오프셋값[KOfs(i)]을 산출하고, 면 오프셋값[KOfs(i)]을 갱신한다(단계 S207).

단계 S204와 S207이 모두 실행될 경우, FNo가 (+1)인크리먼트된다(FNo=5이면, FNo=0에 되돌아간다)(단계 S208). FNo가 인크리먼트되면, 면 오프셋 주파수 산출 유닛(322)은 다음 라인에 대한 면 오프셋값[KOfs(i)]을 출력한다. 그 후, 가산 유닛(328)이 그 면 오프셋값[KOfs(i)]과 평균 면 주파수 설정값(Kavg)을 가산하여, 다음 라인용의 주파수 설정값(K)을 갱신한다(단계 S209). 여기까지의 단계들은 다음 라인의 주사가 개시될 때까지(SPSYNC가 검출될 때까지)(즉, 유효 주사 기간 밖) 실행된다.

주파수 설정값 산출 연산은 단계 S202에 되돌아가고, 단계 S203∼S209의 프로세스가 반복 실행된다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태는 각종 오차 요인의 특성에 착안한다. 본 실시형태는 오차 요인의 특성을 보정하기에 적합한 복수의 제어 시스템을 포함하며, 이들 제어 시스템을 병행 작동시켜 각종 오차를 보정한다. 따라서, 장치 속도의 고속화와 제어 대역의 고대역화와 같은 상반적인 과제들도 동시에 해결할 수 있다.

본 실시형태에서는, 오차 요인을 "평균 면 오차"(오차가 주기적으로 변할 경우 1 사이클의 평균 오차이다. 여기서, 폴리곤 미러의 1 회전이 1 사이클이며, 오차가 6개 면의 오차 평균값이기 때문에 평균 면 오차라고 칭한다)와 "평균 면 오차와의 차분"으로 분류한다.

도 8은 이 2개의 오차 성분 간의 관계를 나타내는 예시적인 그래프이다. 세로축은 오차를 나타내고, 가로축은 시간을 나타내며, 실선은 평균 면 오차이고, 화살표 a∼f는 평균 면 오차와 0∼5번째 면(면 번호는 상대적)과의 차분을 나타낸다. 상향 화살표는 플러스 값을 나타내고, 하향 화살표는 마이너스 값을 나타낸다.

(A)의 기간은 양쪽 오차 성분이 모두 보정되지 않은 상태이다. 각 면마다 오차를 샘플링할 경우, 평균 면 오차와의 차분은 약간만 변한다(즉, 화살표 a는 시간에 따라 크게 변하지 않는다). 따라서, 평균 면 오차와의 차분을 없애기 위해서는 평균 면 화소 클록 주파수에 각 면의 오프셋을 더하면, 그 오차 성분이 보정될 수 있다. 이 제어 대역은 충분히 낮아질 수 있다.

(B)의 기간은 평균 면 오차와의 차분만 보정되는 상태이다. 그 평균 면 오차와의 차분은 모든 면에서 "0"으로 보정된다. 따라서, 각 면의 오차는 평균 면 오차(실선)와 일치한다.

평균 면 오차는 평균 면 오차와의 차분 이외의 오차 성분을 포함하며, 모든 면은 유사하게 변한다[예컨대, 폴리곤 미러(104)의 회전 속도가 변하면, 모든 면에서 주사 속도도 변한다]. 모든 면에서 오차를 샘플링하여 제어함으로써, 고대역 제어가 이루어질 수 있다. 따라서, 고속 응답이 실현될 수 있어, 고주파 지터를 억제할 수 있다.

평균 면 오차와의 차분이 주기적 오차로서 발생한다. 그러나, 제어 대역을 폴리곤 미러(104)의 1 회전 사이클보다 낮게 하면 오차가 평활화될 수 있다. 평균 면 오차와의 차분도 0이 되도록 병행 제어되기 때문에, 주기적인 오차도 무시할 수 있을 정도로 저감될 수 있다.

(C)의 기간은 평균 면 오차만이 보정되는 상태이다. 소정 면(0면)이 기준면이고, 이 기준면에서 평균 면 오차와의 차분이 0이라고 하면, 평균 면 오차는 파선으로 나타내는 바와 같이, 0면의 차분 a만 미리 정해진 양 시프트된다. 따라서, 기준면 오차와의 차분이 보정되면, 전술한 바와 유사한 효과를 얻을 수 있다(여기서, 0번째 면부터 5번째 면까지의 기간의 평균 면 오차의 변동량 δ은 최소이며 무시할 수 있는 정도이다).

이와 같이, 본 실시형태에서는, 복수의 오차를 평균하여 가장 근접한 평균 면 오차를 산출할 필요가 없다. 대신에, 기준면의 오차를 얻는 것만이 필요하다. 따라서, 회로 규모를 축소할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, "평균 면 오차"와 "평균 면 오차와의 차분"이 각각 적합한 제어 시스템에 의해 병행 제어된다. 그 결과, 고대역, 고정밀 제어가 이루어질 수 있다.

본 실시형태에서는, 평균 면 오차 평활 유닛(302)과 평균 면 주파수 산출 유닛(321)으로 이루어진 시스템(이하, "제어 시스템 1"이라고 함)은 오차가 보정되지 않는 각 면의 평균 화소 주파수로서 "평균 면 오차"를 제어한다. 제어 시스템 1은 본 발명의 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛이고, 전술한 (2)∼(4)의 주사 속도 변동이 보정될 수 있다. 이 때, 모든 면으로부터의 오차를 항상 샘플링하여 오차를 제어한다. 따라서, 고대역 제어가 실현되어, 고주파 지터를 억제할 수 있다.

면 오차 평활 유닛(303)과 면 오프셋 주파수 산출 유닛(322)으로 이루어진 시스템(이하, "제어 시스템 2"이라고 함)은 "평균 면 오차와의 차분"을 제어한다. 제어 시스템 2는 본 발명의 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛이고, 이것은 제어 시스템 1에 추가된다. 전술한 (1)의 주사 속도 변동이 보정되어, 고정밀 제어를 수행할 수 있다.

이 2개의 제어 시스템이 병행하여 주사 속도를 제어하기 때문에, 고대역, 고정밀 제어가 이루어질 수 있다. 6개 면의 사이클의 오차(Lerr)가 본 발명에 있어서의 "N회 사이클의 오차"이다. 즉, 폴리곤 미러(104)의 1 회전 사이클이 본 발명에 있어서의 "연산 사이클"에 대응한다.

또한, 제어 시스템 1에 의해 보정되는 "평균 면 오차" 변동의 주파수가 제어 시스템 2에 의해 보정되는 "평균 면 오차와의 차분" 변동의 주파수보다 높다. 따라서, 제어 시스템 1의 제어 대역이 제어 시스템 2의 제어 대역보다 충분히 고대역이면, 2개의 제어 시스템은 서로 간섭하지 않는다. 따라서, 안정적인 제어를 수행하는 것이 가능하다.

다음으로, 제어 시스템 1, 2의 특성과 설정예에 대해서 설명한다.

제어 시스템 1에 주목하여, 제어 대상값이 주파수 설정값(K)이면, 그 목표값이 Ktar로 치환되며, 그 제어 도식은 도 9에 주어진다.

오픈 루프 이득 G1(s)은 이하(식 6)와 같이 s 도메인에서 작성될 수 있다. 또, 도 9의 제어 도식은 알려진 PI(비례 적분) 제어 시스템이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

G1(s) = (Kp+Ki/s)·1/s (식 6)

비교기(5)에서 계수된 화소 클록수(n)와, 화소 클록의 1 사이클에 못 미치는 우수리(EPm)를 이용하면, 이하의 (식 7)이 성립한다.

Ktar·RefN = K·n+EPm (식 7)

따라서, 목표값(Ktar)과 제어값(K)과의 편차ε는 이하의 (식 8)로 주어진다.

ε = Ktar-K = 1/RefN(K·n+EPm)-K = 1/RefN((n-RefN)·K+EPm) (식 8)

본 실시형태에 따른 오차 산출 유닛(13)에 의해 산출되는 (식 1)을 변형하면, 이하의 (식 9)가 성립한다.

Lerr = (n-RefN)·K+EPm (식 9)

따라서, (식 8) 및 (식 9)에 의해 (식 10)이 성립한다.

ε = 1/RefN·Lerr (식 10)

따라서, 본 실시형태에 따른 제어 시스템 1은 도 9의 제어 도식에 나타낸 제어 시스템과 등가이다. 그러므로, 제어 시스템 1의 제어 대역은 이득 계수 Kp 및 Ki에 의해 설정될 수 있다.

예컨대, Kp=1/8, Ki=1/256이면, 샘플링 주파수(즉, 주사 라인 주파수)를 1 [Hz]로 정규화하여 얻은 오픈 루프 특성(근사선)은 도 10에 실선이 나타내는 바와 같다.

도 10에 있어서, 가로축은 정규화된 주파수(log 스케일)이고, 세로축은 이득(dB)이다. 또한, 모든 제어 시스템에서, 각 면 (i)에서의 샘플링에 주목하여, 목표값(Ktar)을 평균 면 성분(Kta)과 면 오프셋 성분(Kti)으로 나누면, 그것은 Ktar=Kta+Kti로서 표현될 수 있다. 마찬가지로, 주파수 설정값(K)도 K=Kavg+ KOfs(i)로서 표현될 수 있다.

기준면의 면 오프셋 성분이 0이면, 기준면 편차(εr)는 εr=Kta-Kavg로 표현되고, 편차(ε)는 ε=Kta+Kti-(Kavg+KOfs(i))로서 표현된다. 따라서, 제어 시스템 2에 있어서의 면 오프셋의 편차(εi)는 각 면의 편차(ε)와 기준면 편차(εr)와의 차분이다. 따라서, εi=ε-εr=Kti-KOfs(i)으로 주어진다. 그 결과, 제어 시스템 2의 제어 도식은 도 11에 나타낸 바와 같다. 본 실시형태에서는 이 제어 시스템이 각 면마다 병렬로 배열된다. 본 실시형태에서는 각 값의 유지 유닛을 각 면마다 포함하고 연산 유닛을 공유함으로써 회로 규모를 삭감한다.

그리고, 제어 시스템 2의 오픈 루프 이득 G2(s)는 이하의 (식 11)로 주어진다. 그러나, 제어 시스템 2의 샘플링 주파수는 특정 면에서 샘플링이 이루어지기 때문에, 폴리곤 미러(104)의 회전 주파수와 동일하다. 따라서, 폴리곤 미러가 6개 면을 갖는다면, 제어 시스템 2의 샘플링 주파수는 주사 라인 주파수의 1/6이다.

G2(s) = Ko/s (식 11)

따라서, 제어 시스템 2의 제어 대역은 이득 계수 Ko에 의해 설정될 수 있다.

제어 시스템 1의 제어 대역은 전술한 예와 같이 설정될 경우, 약 1/8·fs(fs: 샘플링 주파수)이다. 그 제어 대역을 충분히 낮게 하려면, 제어 대역은 Ko=1/64로 설정될 수 있다(제어 대역은 1/64·1/6·fs이다).

제어 대역이 미세한 설정을 요구하지 않기 때문에, 이득 계수가 2의 멱승으로 설정되면, 곱셈 유닛은 비트 시프터로 형성될 수 있다. 따라서, 회로 규모를 실질적으로 줄일 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 목표값이 장치의 조립 정밀도 등에 의해 또는 주사 광학 시스템에 의해 변한다. 그러나, 공지된 PI 제어 시스템을 그대로 적용하여 화소 주파수의 목표값이 설정되는 것은 아니다. 대신에, 전술한 구성을 이용하고 그리고 목표값을 RefN에 설정함으로써, 목표값은 예컨대 장치를 제조하는 동안에 용이하고 정밀하게 얻어질 수 있다. 화소 주파수가 변경되는 경우라도 목표값을 재산출할 필요 없이 화소 주파수를 바람직하게 변경할 수 있다.

곱셈 유닛(323)과 곱셈 유닛(326)을 공유화하여 회로 규모를 삭감할 수 있다. 즉, 곱셈 유닛(323)과 곱셈 유닛(326)의 전단에, Err(all)과 Err(i)를 전환 가능하게 선택할 수 있는 선택 유닛을 설치할 수 있고, 도 7에 나타낸 흐름도에 있어서, 단계 S204가 처리될 때까지는 Err(all)이 선택되도록 Kavg를 산출하여 갱신한다. 단계 S204 및 S206이 처리된 후에는 Err(i)이 선택되도록 단계 S207을 처리하여 KOfs(i)를 갱신한다.

본 실시형태에 있어서, 기준면 오차 유지 유닛(310)은 특정 기준면의 오차(Lerr)를 유지하고 e(ref)를 출력한다. 그러나, 본 발명에서는, 직전의 폴리곤 미러(104)의 1 회전의 오차 평균값을 산출하여, 그 값을 e(ref)로서 이용할 수 있다.

즉, 도 8에서의 평균 면 오차를 직전의 6개 면에서 구하고(즉, 오차가 각 면마다 갱신된다), 그 값을 기준 오차값으로서 이용할 수 있다. 이런 식으로, 평균 면 오차의 변동이 정밀하게 산출될 수 있다.

종래의 화상 형성 장치는 화상이 형성되고 있지 않는 경우에는, 장치의 일부의 동작을 불능으로 하여 소비 전력을 절감한다. 예컨대, 전술한 장치에서는, 광원을 턴오프하고, 폴리곤 미러의 회전도 정지시키며, 화소 클록 주파수 제어의 동작도 정지시킨다.

따라서, 다시 기록을 개시하기 위해서는 주파수 설정값 산출 연산이 처음부터 수행되어야 한다(도 7의 단계 S201부터). 다만, 면 오프셋은 장치에 의존하여, 제어 재개 시에도 크게 변하지 않는다. 그렇기 때문에, 주파수 설정값 산출 연산이 종료되기 전에 구한 제어값을 참조함으로써 제어 시간을 단축할 수 있다.

즉, 이하와 같이 초기화(단계 S201)하여, 주파수 설정값 산출 연산을 완료하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 복귀 시간을 단축화하는 것이 가능하다.

주파수 설정값 산출 연산이 정지되기 전에, 평균 면 주파수 설정값(Kavg)과 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)]이 저장된다(저장 유닛은 장치 내 어디에나 배치될 수 있거나, 또는 유지 유닛은 연산이 정지된 후에는 갱신될 수 없다).

또한, 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)]이 가산되지 않는 상태(즉, 화소 클록 주파수가 Kavg이다)에서 오차(Lerr)를 계측하고, 면 번호(FNo)(값은 i)와 상관시켜, 대응하는 면의 오차와 기준면의 오차[e(ref)]와의 차분[e(i)]을 저장하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는 6개의 차분[e(i)]이 저장될 수 있다. 이하, 이것을 총칭하여 "면 오차 패턴"라고 한다.

본 실시형태에서는 면 번호는 상대적으로 결정된다. 따라서, 폴리곤 미러(104)가 일단 정지하면, 실제 폴리곤 미러(104)의 면과 면 번호(FNo)와의 상관이 일치하지 않을 수 있다. 그렇기 때문에, 주파수 설정값 산출 연산의 재개 시에는 저장된(유지된) 면 오프셋값[KOfs(i)]을 그대로 사용할 수 없다.

그 결과, 본 실시형태에서는 연산 제어 유닛(330)이 본 발명의 정지 처리 유닛 및 시동 처리 유닛을 포함한다. 도 7의 단계 S201에서, 도 12에 나타내는 초기화 프로세스와 같이, 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전과 마찬가지로 실제의 폴리곤 미러(104)의 면이 면 번호(FNo)와 상관된다.

도 12에 있어서, 연산 제어 유닛(330)은 유지 유닛에 유지되어 있는 값을 초기화한다(단계 S220). 여기서, 연산 제어 유닛(330)은 미리 저장되어 있는 평균 면 주파수 설정값(Kavg)과 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)]을 유지 유닛에 설정한다(유지 유닛이 이미 그 값을 유지하고 있다면, 이 프로세스는 생략될 수 있다). 이어서, 연산 제어 유닛(330)은 적산값을 "0"으로 클리어한다. 여기서, 제어값과 유지값은 아직 갱신되지 않는다. 연산 제어 유닛(330)은 면 번호(FNo)를 "0"으로 초기화한다.

다음으로, 도 7에 나타낸 주파수 설정값 산출 연산과 마찬가지로, 연산 재개 후에 사용되는 면 오차 패턴이 취득된다. 즉, 초기화 프로세스는 다음과 같이 수행되는데, 1 라인의 주사가 종료될 때까지 대기하고(단계 S221), FNo=0이면, 오차(Lerr)는 기준면 오차[e(ref)]로서 갱신되며(단계 S222), FNo≠0이면 단계 S222는 스킵된다.

이어서, 연산 제어 유닛(330)은 대상 라인의 오차(Lerr)와 기준면 오차[e(ref)]와의 차분[e(i)](=Lerr(i)-e(ref), i는 FNo의 값)을 산출하여, 면 오차 패턴의 요소로서 내부에 저장한다(단계 S223).

다음으로, 연산 제어 유닛(330)은 면 번호(FNo)를 인크리먼트한다(단계 S224). 여기서, FNo≠0이면, 초기화 프로세스는 단계 S221에 되돌아가고, FNo=0이면, 연산 제어 유닛(330)은 면 번호를 상관시킨다.

주파수 설정값 산출 연산이 정지되기 전에 폴리곤 미러(104)의 실제 면과 상관된 면 번호를 j(j=0∼5)라고 하면, 주파수 설정값 산출 연산이 정지되기 전에 이용된 면 오차 패턴[e(j)]과, 주파수 설정값 산출 연산이 재개된 후에, 전술한 바와 같이 구해진 면 오차 패턴[e'(i)]을 비교하여, 면 오차 패턴의 조합에 가장 가까운 면 번호의 순서로 FNo를 변경함으로써 면 번호가 상관된다.

도 13은 면 오차 패턴의 예이다. 여기서, (a)는 주파수 설정값 산출 연산이 정지되기 전의 면 오차 패턴[e(j)]이고, j는 이 때의 면 번호이다. 연산 제어 유닛(330)은 면 오차 패턴[e(j)]의 각 요소의 차분[e(j)-e(j+1)]을 산출한다.

(b)는 주파수 설정값 산출 연산이 재개된 후에 구해진 면 오차 패턴[e'(i)]이고, i는 면 번호이다. 여기서, i는 j와 일치하지 않는다. 또한, 마찬가지로, 연산 제어 유닛(330)은 면 오차 패턴[e'(i)]의 각 요소의 차분[e'(i)-e'(i+ 1)]을 산출한다.

주파수 설정값 산출 연산의 정지 전과 재개 후의 면 오차 간의 변동이 최소이기 때문에, 면 오차 패턴의 각 요소의 차분의 위상이 시프트된다. 이들이 일치하도록 면 번호를 변경하면, 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전과 재개 후에 폴리곤 미러(104)의 각 면과 상관되는 면 번호가 일치한다.

도 13에 도시한 예에 있어서, 면 번호에 2를 가산하면(i'=i+2), 패턴이 일치한다. 따라서, 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전과 재개 후에 면 번호가 일치한다.

도 12에서, 전술한 바와 같이, 연산 제어 유닛(330)은 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전과 재개 후의 면 오차 패턴을 비교한다. 연산 제어 유닛(330)은 면 오차 패턴을 일치시키는데 사용된 면 번호의 보정값을 산출하고 면 번호(FNo)를 변경함으로써(단계 S225), 초기화 프로세스를 종료한다. 그 후, 도 7에 나타낸 주파수 설정값 산출 연산은 단계 S202를 처리하기 위해 되돌아간다.

이 초기화 프로세스에서, 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전의 제어값은 초기값으로서 사용되고, 면 번호와의 상관 역시 일치한다. 따라서, 평균 면 주파수 설정값(Kavg)과 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)]에 있어서 목표값과 거의 동일한 값부터 제어를 재개한다. 그렇기 때문에, 신속하게 목표값을 설정하고 결정함으로써, 복귀 시간을 줄일 수 있다.

평균 면 주파수 설정값(Kavg), 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)] 및 면 오차 패턴[e(j)]이 주파수 설정값 산출 연산의 정지 전에 비휘발성 메모리에 저장되면, 장치의 전원이 턴오프되더라도(즉, 장치의 전원이 턴온되더라도), 초기화 프로세스가 실행될 수 있다. 따라서, 유사한 효과를 얻을 수 있다. 한편, 평균 면 주파수 설정값(Kavg), 각 면의 면 오프셋값[KOfs(i)], 및 면 오차 패턴[e(j)]은 장치의 제조 시에 취득되어 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다.

도 14는 변조 데이터 생성 유닛(113)이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 여기서, 화상 데이터(PData)에 기초하여 8치 펄스폭 변조가 수행되는 변조 데이터(MData)의 생성에 대해 설명한다.

도 14에 있어서, (a)는 사이클 Tv을 갖는 고주파 클록(VCLK)의 상승이고, (b)는 분주기(4)의 계수값(countM)이다. 여기서, 분주기(4)의 분주비는 16으로 설정되는 것으로 한다.

(c)는 화소 클록(PCLK)이고, 화소 클록(PCLK)의 사이클은 16Tv이다. (d)는 화소 클록(PCLK)에 동기하여 입력되는 화상 데이터(PData)이다. (e)는 화상 데이터(PData)의 값 Dm에 기초해, 펄스폭(Tw)이 변조되는 변조 데이터(MData)이다.

고주파 클록(VCLK)에 기초하여 변조 데이터(MData)가 생성되고, Dm≠0이면, 변조 데이터(MData)는 countM=0에서 "H"이다. 또한, 변조 데이터(MData)는 countM=Dm/Nm·Mnow(Nm은 계조수이며, 여기서는 8이다)에서 "L"이다.

(e')는 Dm≠8이면 countM=(Nm-Dm)/Nm·Mnow에서 "H"이고 countM=0에서 "L"인 변조 데이터(MData)이다. 이들 2가지 생성 모드는 전환될 수 있도록 형성되고, 각 도트마다 변경될 수 있다.

이와 같이, 제1 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 주사 시간의 변동에 대응하여, 화소 클록(PCLK)의 주파수의 평균값(Kavg)과 화소 클록(PCLK)의 주파수의 오프셋값[KOfs(i)]을 병행 제어한다. 그 값들이 가산된 주파수 설정값(K)에 기초하여 화소 클록(PCLK)의 주파수가 설정되기 때문에, 장치의 속도를 고속화하더라도 제어 대역을 높게 할 수 있다. 따라서, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

제2 실시형태

도 15에 도시하는 바와 같이, 제2 실시형태는 화소 클록 생성 유닛(111) 대신에 화소 클록 생성 유닛(211)을 포함한다는 점에서 제1 실시형태와 다르다.

화소 클록 생성 유닛(211)은 주파수 산출 유닛(7) 대신에, 주파수 산출 유닛(8)을 포함하고, 또 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)을 포함한다는 점에서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(111)과 다르다. 즉, 주파수 산출 유닛(8)은 필터(6)와 함께 본 발명의 주파수 설정 유닛을 형성한다.

본 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 제1 실시형태에서의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 15에 있어서, 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)은 제1 동기 신호(SPSYNC)를 원점으로 한 [여기서는, 화소 클록(PCLK)의 개수 n이 나타내는]주사 위치에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)를 생성한다.

이 주파수 변조 데이터(FMData)는 주사 위치 n에서의 주사 속도 V(n)에 대응하는 화소 클록 주파수이다. 여기서, 주파수 변조 데이터(FMData)는 고주파 클록(VCLK)의 분주값으로 표현된 M(n)과 화소 클록의 평균 주파수 신호(Mavg)와의 차이다.

도 16에 있어서, (a)는 주사 위치 n에 대한 주사 속도 V(n)의 일례이다. (b)는 이상 위치로부터의 주사 위치 n의 편차(Δn)의 일례이다. (c)는 주파수 변조 데이터[FMData(n)]의 일례이다.

이상 위치로부터의 주사 위치 n의 편차(Δ)는 V(n)-Vavg를 적분하여 얻은 값이다. 주사 속도의 비선형성 오차의 주요 요인은 주사 광학 시스템의 정밀도 불량 및 조립 오차이다. 이것을 피하기 위해, 예컨대 장치의 제조 시에 미리 주파수 변조 데이터(FMData)가 취득되고 그 데이터는 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)에 저장될 수 있다.

다음으로, 주파수 변조 데이터(FMData)를 취득하는 일례에 대해 설명한다. 소정의 화소 클록 주파수에서 주사를 수행하여, 이상 위치로부터의 각 주사 위치의 편차(Δ)를 측정한다. 이 편차(Δ)의 미분값이 주사 속도 V 이기 때문에, 그 값은 화소 클록 주파수로 환산되고, 화소 클록 평균 주파수 신호(Mavg)와의 차분이 얻어진다. 더욱 간단하게는, 미리 정해진 주사 위치 사이의 기울기(도 16의 Δ n)가 주사 속도(V')에 의해 근사된다. 결과적으로, 이 영역 내에서는 그 근사값으로부터의 환산값이 주파수 변조 데이터로서 이용된다(도 16의 여러 파선).

이런 식으로, 주파수 변조 데이터(FMData)를 용이하게 구할 수 있고, 그 영역에서 동일한 데이터를 사용하기 때문에, 데이터를 저장하는데 필요한 메모리량도 저감할 수 있다. 또, 주사 속도를 정밀하게 보정하기 위해서 영역(Δn)을 짧게 할 수 있다.

분주비(M)의 차분 데이터(ΔM)를 구함으로써 주파수 변조 데이터(FMData)를 용이하게 구할 수 있다. 이 데이터는 화소 클록 평균 주파수 신호(Mavg)에 차분 데이터(ΔM)를 가산함으로써 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)로 변환될 수 있다.

화소 클록의 주파수 변조를 더욱 정밀하게 수행하기 위해서는 주파수 변조 데이터가 분주비(M)뿐만 아니라 그 소수부도 포함하는 것이 좋다. 이 소수부는 분주비(M)와 마찬가지로 처리될 수 있다.

전술한 바와 같이 몇몇 영역으로 나누어 주파수 변조를 수행하기 위해서, 영역 길이(Δn)를 Na의 정수배(1 이상)로 설정하는 것이 바람직하고 간편하다. 이하의 설명에서는 주파수 변조 데이터(FMData)가 정수부(ΔM)와 a 자릿수의 소수부(ΔF)를 포함한다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)은 주파수 변조 데이터 저장 유닛(220) 및 주파수 변조 제어 유닛(221)을 포함한다.

주파수 변조 데이터 저장 유닛(220)은 메모리를 포함한다. 주파수 변조 데이터 저장 유닛(220)에 있어서, 주사 라인에 있는 영역에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)는 영역 번호를 어드레스로서 갖는 저장 영역에 미리 저장된다. 또, 주파수 변조 데이터(FMData)를 다른 스토리지에 저장하여, 장치의 턴온 시에 주파수 변조 데이터 저장 유닛(220)에 로드하는 것도 가능하다.

주파수 변조 데이터 저장 유닛(220)은 수신된 어드레스 신호에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)를 출력한다. 주파수 변조 제어 유닛(221)는 주사 라인에서 영역 번호를 산출하여 어드레스 신호를 생성한다.

주파수 변조 제어 유닛(221)은 동기 신호(SPSYNC)를 수신해서, 어드레스를 "0"으로 클리어하고, 화소 클록(PCLK)을 계수하며, 영역 길이(Δn)에 도달할 때마다 어드레스 신호를 인크리먼트한다.

주파수 변조 제어 유닛(221)에 대해 각 영역의 영역 길이가 미리 설정되어 있다면, 그리고 주파수 변조 제어 유닛(221)이 각 영역 길이에 도달할 때마다 어드레스가 인크리먼트된다면, 주파수 변화량에 대응하여 영역 길이가 변경될 수 있다. 따라서, 저장 메모리량이 저감되고, 동시에 주파수 보정 정밀도가 향상되는 것이 가능하다.

주사 속도 또는 화소 클록 주파수(PCLK)가 변경되면, 주파수 변조 데이터(FMData)도 비례하여 변경되어야 한다. 예컨대, 주사 속도[폴리곤 미러(104)의 회전 속도]를 바꾸지 않고, 화소 클록 주파수(PCLK)를 변화시키는 것만으로, 화소 밀도를 변경하는 경우에, 미리 구한 주파수 변조 데이터(FMData)는 변경 배율에 비례하여 변경될 수 있다.

즉, 주파수 변조 데이터(FMData)를 산출하는데 사용된 화소 클록 주파수(PCLK)를 1/2로 줄여서 화소 밀도를 1/2로 저감하기 위해서, 산출 시의 주파수 변조 데이터(FMData)를 1/2로 나누어 얻은 데이터가 주파수 변조 데이터 저장 유닛(220)에 저장될 수 있다.

폴리곤 미러(104)의 각 면마다 주사 속도의 비선형성 오차가 다른 경우 등, 비선형성 오차가 각 주사 라인마다 주기성을 갖는다면, 미리 각각의 면에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)가 구해질 수 있고, 주사 시에, 그 면에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)가 이용될 수 있다. 도 18은 이러한 경우에 적합한 다른 주파수 데이터 생성 유닛의 모식도이다.

도 18에 있어서, 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)은 주파수 변조 제어 유닛(221), 메모리 선택 신호 생성 유닛(222) 및 주파수 변조 데이터 저장 메모리[223(1)∼(Nf)]를 포함한다.

주파수 변조 제어 유닛(221)의 구성은 도 17에 도시한 주파수 변조 제어 유닛(221)과 동일하다. 각 주파수 변조 데이터 저장 메모리[223(1)∼(Nf)]는 메모리를 포함한다. 각 주파수 변조 데이터 저장 메모리[223(1)∼(Nf)]는 폴리곤 미러가 Nf개의 면을 갖는다면, 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 주사 라인에 있는 각 영역에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)를 내부에 저장한다.

각 주파수 변조 데이터 저장 메모리[223(1)∼(Nf)]는 수신된 어드레스 신호 및 메모리 선택 신호에 대응하는 주파수 변조 데이터(FMData)를 출력한다. 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 주파수 산출 유닛(8)의 연산 제어 유닛(330)으로부터 출력된 면 선택 신호(FNo)를 메모리 선택 신호로 변환하고 그 신호를 출력한다.

면 선택 신호(FNo)가 상대적인 면 번호를 나타내기 때문에, 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 면 선택 신호(FNo)를 절대적인 면 번호에 대응하는 메모리 선택 신호로 변환한다.

예컨대, 주파수 변조 데이터(FMData)를 취득할 때, 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 소정의 화소 클록 주파수에서 (주파수 제어를 수행하지 않고서)주사를 수행하고, 각 면에서 이상 위치와의 각 주사 위치의 편차(Δ)를 측정한다.

이 때, 각 면의 주사 속도가 다르기 때문에 비교기(5)의 출력(Lerr)은 각 면에서 상이한 고정값을 갖는다. 통상, 적어도 그 오차(Lerr)의 순열로부터 각 면의 절대적인 면 번호가 특정될 수 있다.

따라서, 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 이상 위치와의 각 면의 오차(Lerr)의 편차(Δ)로부터 산출하여 얻은 주파수 변조 데이터(FMData)를 메모리 번호와 상관시켜 내부에 저장한다.

메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 통상 동작 시에, 폴리곤 미러(104)의 회전이 안정된 후에, 소정의 화소 클록 주파수에서(주파수 제어를 수행하지 않고서) 주사를 수행한다. 그리고, 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 면 선택 신호(FNo)와 오차(Lerr)를 상관 방식으로 취득하고, 오차(Lerr)의 배열과 저장된 오차(Lerr)의 배열을 일치시킴으로써, 면 선택 신호(FNo)를 메모리 번호와 상관시킨다.

정밀도를 향상시키기 위해서, 메모리 선택 신호 생성 유닛(222)은 복수 라인의 오차(Lerr)의 평균값을 사용할 수도 있다. 이런 식으로, 주사 속도의 비선형성 오차가 폴리곤 미러(104)의 면마다 다르더라도, 화소 클록 주파수(PCLK)는 비선형성 오차에 기초해서 보정될 수 있다. 따라서, 더욱 정밀한 화소 클록(PCLK)을 생성할 수 있다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 주파수 산출 유닛(8)은 가산 유닛(328)의 후단에 가산 유닛(331)을 포함한다는 점에서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 주파수 산출 유닛(7)과 다르다. 가산 유닛(331)은 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)과 함께, 본 발명의 주파수 보정 유닛을 형성한다.

가산 유닛(331)은 주파수 설정값(K)의 소수부(F)에 ΔF를 가산하고, 주파수 설정값(K)의 정수부(M)에 ΔM을 가산한다. 소수부(F)에 ΔF를 가산할 경우, 자릿수가 다음 왼쪽 열로 올라가면, 그 오름이 정수부(M)에 가산된다.

이런 식으로, 제2 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 분할된 각 시간 영역(Δn)마다, 미리 정해진 주파수 변조 데이터(FMData)에 기초하여 화소 클록(PCLK)의 주파수를 보정한다. 그렇기 때문에, 비선형성 오차도 보정되는 고정밀 화소 클록(PCLK)을 생성할 수 있다.

제3 실시형태

제3 실시형태는 도 20에 도시하는 바와 같이, 화소 클록 생성 유닛(111) 대신에 화소 클록 생성 유닛(118)을 포함하고, 또 변조 데이터 생성 유닛(113) 대신에 변조 데이터 생성 유닛(119)을 포함한다는 점에서, 제1 실시형태와 다르다. 본 실시형태에서는 제1 실시형태에서의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

화소 클록 생성 유닛(118)은 고주파 클록 생성 유닛(51), 제1 엣지 검출 유닛(52), 제2 엣지 검출 유닛(53), 계수 유닛(54), 비교기(55), 필터(6), 주파수 산출 유닛(7) 및 화소 클록 출력 유닛(58)을 포함한다.

또, 계수 유닛(54)은 본 발명의 화소 클록 생성 유닛을 형성하고, 비교기(55)는 본 발명의 오차 산출 유닛을 형성한다.

고주파 클록 생성 유닛(51)은 기준 클록(RefCLK)을 체배하여, 위상차가 등간격인 다상 클록을 생성한다. 본 실시형태에 있어서, 고주파 클록 생성 유닛(51)은 16위상의 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)을 생성한다.

또한, 고주파 클록 생성 유닛(51)은 다상 클록 중 하나를 Q 분주(여기서 Q=4)해서 얻은 내부 동작용 클록(GCLK)을 생성하여, 도시하지 않는 화소 클록 생성 유닛(118) 내의 각 유닛에 공급한다.

도 21은 고주파 클록 생성 유닛(51)에서 생성되는 클록의 타이밍도이다. 여기서, (a-0)∼(a-15)는 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)이다. 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)은 등간격의 위상차를 갖고, 시간 간격은 Tv로서 설정된다. (b)는 (a-0)의 VCLK0을 4 분주하여 얻은 클록(GCLK)이다.

화소 클록 생성 유닛(118)은 주로 이 클록(GCLK)에 기초하여 동작한다. 여기서, GCLK를 4 분주하여 얻은 기간을 순서대로 QT0, QT1, QT2, QT3이라고 한다. 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)의 상승에 대응하는 시각을 PH0∼PH15라고 하고, GCLK에서의 시간 정보(QP)는 기간(QT)과 위상(PH)에 의해 표시된다.

시간 정보(QP)는 0∼63의 64치를 갖고, 본 실시형태에서는, 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)의 위상차(Tv)에 기초하여 화소 클록(PCLK)이 생성된다. 즉, 화소 클록(PCLK)의 주파수에 대한 제어 동작은 동작 클록(GCLK)에 기초한 시간 정보(QP)(QT 및 PH)를 이용하여 이루어진다.

도 20에 있어서, 제1 엣지 검출 유닛(52)은 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여 제1 동기 신호(SPSYNC)의 상승을 검출한다. 동기 신호(SPSYNC)의 상승을 검출하면, 제1 엣지 검출 유닛(52)은 클록(GCLK)에 동기된 검출 펄스(SPpls)와, 상승 검출 시의 기간(QT) 및 위상(PH)을 나타내는 시간 정보(SPqp)를 출력한다.

제2 엣지 검출 유닛(53)은 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여 제2 동기 신호(EPSYNC)의 상승을 검출한다. 동기 신호(EPSYNC)의 상승을 검출하면, 제2 엣지 검출 유닛(53)은 클록(GCLK)에 동기된 검출 펄스(EPpls)와, 상승 검출 시의 기간(QT) 및 위상(PH)를 나타내는 시간 정보(EPqp)를 출력한다.

계수 유닛(54)은 주파수 산출 유닛(7)으로부터 출력된 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)에 기초하여 시간을 측정한다. 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)가 나타내는 시간에 도달할 때마다 Set 신호가 생성되고, Set 신호가 생성된 후에, 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)가 나타내는 시간의 1/2에 대응하는 시간에 Rst 신호가 생성된다.

Set 신호는 클록(GCLK)에 동기된 SETpls 신호 및 시간 정보(SETqp)로 이루어진다. Rst 신호는 클록(GCLK)에 동기된 RSTpls 신호와 시간 정보(RSTqp)로 이루어진다. 또한, 계수 유닛(54)은 다상 클록(VCLK0∼VCLK15) 간의 위상차(Tv)를 단위로서 이용하여 시간을 측정한다.

화소 클록 출력 유닛(58)은 계수 유닛(54)으로부터 공급된 Set 신호 및 Rst 신호에 기초하여, "H"와 "L"를 전환하는 화소 클록(PCLK)을 생성하고, 그 클록을 출력한다.

비교기(55)는 2개의 동기 신호(SPSYNC, EPSYNC) 간의 시간(Tline)을 검출한다. 비교기(55)는 기록 주파수 및 2개의 광검출기 PD(108, 109) 사이의 거리에 기초하여 미리 결정된 기준 시간(RefN)과, 계측된 시간(Tline)과의 차를 대상 라인의 오차(Lerr)로서 산출한다. 즉, 비교기(55)는 적정한 주사 시간[기준 시간(RefN)]과 대상 라인의 주사 시간(Tline)과의 차에 기초하여 주사 속도의 오차를 구한다.

여기서, 비교기(55)는 SPpls가 입력되고 나서 EPpls가 입력되기까지의 기간 동안에 입력되는 SETpls의 수를 계수하여, 이 값과 기준값(RefN)을 비교한다. 이어서, 비교기(55)는 위상차(Tv)를 단위로서 이용하여, 펄스의 시간 정보로부터 대상 라인의 오차(Lerr)를 산출한다.

도 22는 고주파 클록 생성 유닛(51)의 모식도이다. 이 고주파 클록 생성 유닛(51)은 기준 클록(RefCLK)으로부터, 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)과 내부 동작용 클록(GCLK)을 생성한다.

고주파 클록 생성 유닛(51)은 분주기(60), 위상 주파수 검출기(이하, 단순히 "PFD"라고 함)(61), LPF(Low Pass Filter)(62), 전압 제어 발진기(이하 단순히 "VCO"라고 함)(63) 및 분주기(65)를 포함한다.

VCO(63)는 8단의 차동 버퍼(64a∼64h)가 접속되는 링 오실레이터를 포함하고, 16 위상의 클록(VCLK0∼VCLK15)을 생성한다. 분주기(60)는 이 다상 클록 중 하나(여기서, VCLK8)를 Nv 분주한다.

PFD(61)는 도시하지 않는 차지 펌프(charge pump)를 포함하고, 기준 클록(RefCLK)과 분주기(60)의 출력 간의 위상을 비교하고, 이 비교 결과를 이용하여, 차지 펌프를 구동시킨다. LPF(62)는 차지 펌프의 출력을 평활화하고, 제어 전압(Vc)을 VCO(63)에 공급한다.

VCO(63)의 차동 버퍼(64a∼64h)는 이 제어 전압(Vc)에 기초해서 지연량을 변화시키고 위상 동기를 제어한다. 예컨대, 기준 클록(RefCLK)의 주파수가 100 MHz이고, 분주비(Nv)가 20이라고 하면, 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)은 2 GHz에서 등간격의 위상차를 포함한다.

분주기(65)는 다상 클록(VCLK0∼VCLK15) 중 하나(여기서는 VCLK0)를 Q 분주(여기서, Q=4)하여 얻은 클록(GCLK)을 생성한다.

본 실시형태에서는, VCO(63)에 의해 생성되는 다상 클록의 위상수를 16에 설정하여 설명한다. 그러나, 본 발명에서는, 16에 한정되지 않는다. 그러나, VCO(63)가 생성하는 다상 클록의 위상수는 연산을 간편하게 하기 위해 2의 멱승인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 분주기(65)가 GCLK를 생성하기 위한 분주비(Q)도 2의 멱승인 것인 바람직하다.

도 23은 계수 유닛(54)의 모식도이다. 계수 유닛(54) 내의 유닛들은 클록(GCLK)에 동기하여 동작한다.

계수 유닛(54)은 SET 시간 산출 유닛(70), RST 시간 산출 유닛(71), 카운터(72), 플립플롭(이하, 단순히 "F/F"라고 함)(73, 74), 카운터(75) 및 F/F(76)을 포함한다.

SET 시간 산출 유닛(70)은 현재의 화소 클록(PCLK)의 상승 시간에 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)가 나타내는 시간을 가산함으로써 다음 화소 클록(PCLK)의 상승 시간을 산출한다. pSet 신호를 수신하면, SET 시간 산출 유닛(70)은 다음 화소 클록(PCLK)의 상승 시간을 나타내는 설정된 시간 정보(nextS)를 출력한다.

여기서, 설정된 시간 정보(nextS)를 64로 나누어 얻은 몫을 nextSc, 나머지를 nextSqp라고 한다. 즉, nextSc=nextS[MSB:6], nextSqp=nextS[5:0]이다.

SET 시간 산출 유닛(70)은 SPSYNC의 상승에 위상 동기하여 PCLK의 생성을 시작한다(정확하게는 미리 정해진 신호 처리 시간이 경과한 후에, 여기서는, 2 GCLK 후). 첫번째 PCLK 상승 시간 정보는 SPqp이다.

RST 시간 산출 유닛(71)은 현재의 화소 클록(PCLK)의 상승 시간에 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)가 나타내는 시간의 1/2를 가산함으로써 다음 화소 클록(PCLK)의 하강 시간을 산출한다. pSet 신호를 수신하면, RST 시간 산출 유닛(71)은 다음 PCLK의 하강 시간을 나타내는 리셋 시간 정보(nextR)를 출력한다.

여기서, 리셋 시간 정보(nextR)를 64로 나눈 몫을 nextRc, 나머지를 nextRqp라고 한다. 즉, nextRc=nextR[MSB:6], nextRqp=nextR[5:0]이다.

RST 시간 산출 유닛(71)이 현재의 화소 클록(PCLK)의 상승 시간에 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)가 나타내는 시간의 1/2를 가산하는 이유는 화소 클록(PCLK)의 듀티비를 약 50%로 하기 때문이다. 듀티비를 약 50%로 할 필요가 없는 경우에는, 이 연산을 간략화할 수 있는 값을 그 시간에 가산할 수 있다.

카운터(72)는 클록(GCLK)에 기초하여 nextSc 사이클을 계수하고, pSet 신호를 생성한다. 카운터(72)는 계수값이 nextSc와 일치하면, pSet 신호를 "H"에 설정한다. pSet 신호가 "H"가 되면, 카운터(72)는 계수값을 "1"로 클리어한다.

F/F(73)는 pSet 신호 및 SPpls 신호를 1 GCLK만큼 지연시켜 SETpls 신호를 생성한다. F/F(74)는 pSet 신호를 인에이블로 해서 nextSqp를 래치하고, SPpls 신호를 인에이블로 해서 SPqp를 래치하여, SETqp 신호를 생성한다.

이 SETpls 신호는 PCLK의 상승을 GCLK 단위로 나타내고, 이것에 동기된 SETqp 신호에 의해서, 그 GCLK 사이클 내에서의 상승 시간을 나타낸다. 이하, SETpls 신호와 SETqp 신호를 총칭하여 "Set 신호"라고 한다. 이 Set 신호는 화소 클록 출력 유닛(58)에 공급된다.

카운터(75)는 클록(GCLK)에 기초하여 nextRc 사이클을 계수하고, RSTpls 신호를 생성한다. 카운터(75)는 SETpls가 "H"일 때, 계수값을 "1"로 클리어한다. 계수값이 nextRc와 일치하면, 카운터(75)는 RSTpls 신호를 "H"에 설정한다.

F/F(76)는 SETpls를 인에이블로 해서 nextRqp를 래치하고, RSTqp 신호를 생성한다. 이 RSTpls 신호는 PCLK의 하강을 GCLK 단위로 나타내고, RSTqp 신호에 의해 그 GCLK 사이클 내에서의 하강 시간을 나타낸다.

이하, RSTpls 신호와 RSTqp 신호를 총칭하여 "Rst 신호"라고 한다. 이 Rst 신호는 화소 클록 출력 유닛(58)에 공급된다. 또, SETqp 신호 및 RSTqp 신호는 SETpls 및 RSTpls 신호가 "H"일 때에만 유효일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 각 유닛의 제어 타이밍이 본 실시형태에만 한정되지 않는다.

도 24는 화소 클록 출력 유닛(58)의 모식도이다. 화소 클록 출력 유닛(58)은 지연 유닛(77, 78) 및 SR(Set/Rest)-F/F(79)를 포함한다.

지연 유닛(77)은 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여, 계수 유닛(54)으로부터 공급되는 SETpls를 시간 정보(SETqp)에 대응하여 지연시켜 얻은 펄스(S)를 출력한다. 또한, 지연 유닛(77)은 GCLK 사이클에서 기간(QT)을 지정하기 위하여 클록(GCLK)을 공급한다.

또한, 기간을 나타내는 기간 신호(QT)를 공급하는 것도 가능하다[이 경우에, 고주파 클록 생성 유닛(51)이 QT 신호를 생성한다]. 즉, 펄스(S)는 SETpls를 SETqp·Tv만큼 지연시켜 얻은 펄스이다.

지연 유닛(78)은 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여, 계수 유닛(54)으로부터 공급되는 RSTpls를 시간 정보(RSTqp)에 대응하여 지연시켜 얻은 펄스(R)를 출력한다. 펄스(R)는 RSTpls를 RSTqp·Tv만큼 지연시켜 얻은 펄스이다.

SR-F/F(79)는 펄스(S)의 상승에서 "H"에 설정된 화소 클록(PCLK)을 출력하고, 펄스(R)의 상승 시 "L"로 리셋한다.

도 25는 계수 유닛(54) 및 화소 클록 출력 유닛(58)의 각 신호의 타이밍도이다. 도 25에서, (a)는 클록(GCLK)이고, (b)는 SPSYNC이며, (c-1)는 SPpls 신호이고, (c-2)는 SPqp 신호이다.

이런 식으로, SPSYNC의 상승을 검출하면, 제1 엣지 검출 유닛(52)은 그 다음 GCLK의 1 사이클 기간에서 "H"가 되는 SPpls 신호와, 그 GCLK 사이클 안에서 신호가 상승할 때를 나타내는 SPqp 신호(여기서는, 10)를 출력한다.

(d)는 주파수 산출 유닛(7)으로부터 공급되는 화소 클록 주파수 지시 신호이고, (e-1)는 SET 시간 산출 유닛(70)에서 산출되는 다음 PCLK의 상승 시간을 나타내는 nextS를 나타낸다.

SPSYNC의 상승에 동기하여 PCLK가 상승하기 때문에, 다음 PCLK은 SPqp+Mnow=250Tv 후에 상승한다. (e-1)에 나타내는 nextS에서, 콤마 앞 우측 수치는 nextSc을 나타내고, 콤마 뒤 수치는 nextSqp을 나타낸다. 그 다음 nextS는 nextSqp+Mnow=298이다.

(e-2)는 RST 시간 산출 유닛(71)에서 산출되는 다음 PCLK의 하강 시간을 나타내는 nextR이다. SPSYNC의 상승에 Mnow/2를 가산하여 얻은 값(=130)이 PCLK의 하강 시간이다. (e-1)에 나타내는 nextS와 마찬가지로, 콤마 앞 우측 수치는 nextRc을 나타내고, 콤마 뒤 수치는 nextRqp을 나타낸다.

(f)는 SETqp 신호를 갱신하기 위해서 SETpls의 1 GCLK 전에 출력되는 펄스(pSet)이다. pSet는 카운터(72)의 계수값이 nextSc와 일치할 때 "H"가 된다. 도면에서 원형 숫자는 nextSc의 계수값을 나타낸다.

(g-1)은 SPpls와 pSet 신호를 1 GCLK 지연시켜 얻은 펄스(SETpls)이다. SETpls는 PCLK의 상승을 GCLK 단위로 지정한다. (g-2)는 이 SETpls의 지연값을 나타내는 PCLK의 상승 시간 정보(SETqp)이다. SETqp는 pSet이 "H"가 될 때의 nextSqp의 값으로 갱신된다.

(h-1)은 PCLK의 하강을 GCLK 단위로 지정한 펄스(RSTpls)이다. RSTpls는 카운터(75)의 계수값이 nextRc와 일치할 때에 "H"가 된다. (h-2)는 RSTpls의 지연값을 나타내는 PCLK의 하강 시간 정보(RSTqp)이다.

(i-1)은 (g-1)에 나타낸 SETpls를 (g-2)에 SETqp가 나타내는 값만큼 지연시켜 얻은 펄스(S)이다. 이 지연값의 단위는 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)의 위상차(Tv)이다.

(i-2)는 (h-1)에 나타내는 RSTpls를 (h-2)에 RSTqp가 나타내는 값만큼 지연시켜 얻은 펄스(R)이다. (j)는, (i-1)의 펄스(S)의 상승에서 "H"가 되고 (i-2)의 펄스(R)의 상승에서 "L"이 되도록 생성되는 화소 클록(PCLK)이다.

도 26은 비교기(55)의 모식도이다. 여기서, 비교기(55)의 각 유닛은 클록(GCLK)에 동기하여 동작한다. 비교기(55)는 카운터(81), 감산 유닛(82), 오차 산출 유닛(83) 및 오차 검출 유닛(84)을 포함한다.

카운터(81)는 SPpls가 입력되면 계수값을 "0"으로 클리어하고, pSet가 입력될 때마다 계수값을 인크리먼트한다. 또한, 카운터(81)는 계수값(countN)을 감산 유닛(82)에 출력한다.

감산 유닛(82)은 EPdet이 "H"가 될 때, 카운터(81)의 계수값(countN)에서 기준값(RefN)을 감산한다. 그리고, 감산 유닛(82)은 그 감산 결과(diffN)를 오차 산출 유닛(83)에 출력한다.

오차 검출 유닛(84)은 EPdet이 "H"가 될 때, SETqp 및 SETcnt을 각각 Endqp, Endcnt이라고 한다면, 이하의 연산(식 12)을 수행하여, 위상차(diffM)를 산출한다. Mp는 GCLK의 시간 정보를 분할하여 얻은 수이며, 본 실시형태에서 M은 64이다.

diffM = Endcnt·Mp+(EPqp-Endqp) (식 12)

오차 산출 유닛(83)은 이하의 연산(식 13)을 수행하고, 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)의 위상차(Tv)를 단위로서 이용하여 오차(Lerr)를 출력한다. 주파수 설정값(K)은 제1 실시형태에서 설명한 바와 같다.

Lerr = diffN·K+diffM (식 13)

제1 실시형태에 따른 비교기(5)의 오차 산출 유닛(13)과 마찬가지로, 오차 산출 유닛(83)은 이하의 연산(식 14)을 수행하여, 더욱 정확하게 화소 클록 주파수를 제어할 수 있다.

Lerr = diffN·K+diffM-RefM (식 14)

도 27은 비교기(55)가 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 27에 있어서, 각각 (a)는 GCLK이고, (b-1)은 제1 동기 신호(SPSYNC)이며, (b-2)는 제2 동기 신호(EPSYNC)이다. 2개의 동기 신호(SPSYNC 및 EPSYNC)의 상승 간의 시간 간격이 대상 라인의 주사 시간(Tline)이다.

각각 (c-1)은 SPpls이고, (c-2)는 EPpls이며, (d-2)는 동기 신호(EPSYNC)의 시간 정보(EPqp)이고, (e-1)는 SETpls이며, (e-2)는 PCLK의 상승을 나타내는 시간 정보(SETqp)이다.

(e-3)은 카운터(72)의 계수값(SETcnt)을 나타내고, 본 실시형태에서는 그 값이 Mnow=192에서 일정하다. (f)는 화소 클록(PCLK)이다. 화소 클록(PCLK)은 정확히 2 GCLK 후에 SPSYNC와 동기되어 생성된다. 따라서, 주사 종료점(EP)도 EPSYNC로부터 2 GCLK 지연된 점에서 검출된다.

따라서, (c-2)에 나타낸 EPpls를 1 GCLK 지연시켜 얻은 (d-1)에 나타내는 EPdet가 "H"일 때에, 각 신호값으로부터 오차(Lerr)가 검출된다.

(g)는 pSet이고, (h)는 (c-1)에 나타낸 SPpls에 의해 "0"으로 클리어되고, (g)에 나타낸 pSet에 의해 인크리먼트되는 카운터(81)의 계수값(countN)이다. 이와 같이, 주사 개시로부터 주사 종료점(EP)까지의 PCLK의 사이클수(n)와 위상 오차(m2)가 검출된다.

도 28은 변조 데이터 생성 유닛(119)의 모식도이다. 여기서, 변조 데이터 생성 유닛(119)의 각 유닛은 클록(GCLK)에 동기하여 동작한다. 변조 데이터 생성 유닛(119)은 클록 패턴 생성 유닛(90), 화상 데이터 디코딩 유닛(91), 변조 패턴 생성 유닛(92) 및 직렬화기(93)를 포함한다.

클록 패턴 생성 유닛(90)은 화소 클록(PCLK)의 미리 정해진 위상차를 갖는 클록에 대응하는 클록 패턴 신호(CKP)를 생성한다. 이 클록 패턴 신호(CKP)는 화소 클록 생성 유닛(118)으로부터 공급되며 SETpls 및 SETqp 신호를 포함하는 Set 신호와, 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)로부터 생성된다. 본 실시형태에서, 클록 패턴 신호(CKP)는 CKP0∼CKP3을 포함하고, CKP0∼CKP3의 위상은 화소 클록(PCLK)으로부터 각각 0, π/8, π/4, 3π/8만큼 지연된다.

클록 패턴 신호(CKP)는 GCLK에 기초하여 변하는 신호이며, GCLK 사이클을 시간 정보(QP)로 분할하여 얻은 64 기간(Tqp)에 대응하는 64 비트의 데이터이다. 기간(Tqp)이 "H"이면 대응하는 비트는 "1"이고, 기간(Tqp)이 "L"이면 대응하는 비트는 "0"이다.

클록 패턴 생성 유닛(90)은 클록 패턴의 상승을 나타내는 오프셋 데이터(sofs0∼sofs3)와, 클록 패턴의 하강을 나타내는 오프셋 데이터(rofs0∼rofs3)를 취득한다.

여기서, sofs0=SETqp, sofs1=SETofs+Mnow/8, sofs2=SETofs+Mnow/4, sofs3=SETofs+3Mnow/8이며, rofs0∼rofs3는 각각 sofs0∼sofs3에 Mnow/2를 가산하여 얻은 것이다.

클록 패턴 생성 유닛(90)은 GCLK의 각 사이클마다 클록 패턴(CKP)의 MSB(최상위 비트)부터 sofs까지는 각 비트를 "0"으로, sofs부터 rofs까지는 "1"로, rofs부터는 "0"으로 순차 변환한다. 또, 클록 패턴 생성 유닛(90)은 각 오프셋 데이터가 64 이상이면, 각 64마다 1 GCLK 지연시켜 변환을 수행한다.

예컨대, Mnow=192, SETqp=16이면, CKP1은 sofs=40, rofs=136(=2GCLK+8)이다. 따라서, 제1 GCLK 사이클의 패턴은 MSB(=63)∼24번째 비트까지는 "0", 23번째∼0번째 비트는 "1"이다. 제2 GCLK 사이클의 패턴은 전부 "1"이고, 제3 GCLK 사이클의 패턴은 63번째∼56번째 비트가 "1"이며, 55번째∼0번째 비트는 "0"이다.

화상 데이터 디코딩 유닛(91)은 화상 데이터(PData)를 8치 펄스폭 변조 데이터(DecData)(8비트)로 변환한다. 이 펄스폭 변조 데이터(DecData)는 화소 클록(PCLK)의 1 사이클을 8개로 시분할하여 얻은 기간의 시간 순으로 MSB부터 LSB(최하위 비트) 순서로 각 비트에 대응한다.

예컨대, 화상 데이터 디코딩 유닛(91)은 PData=3이면 DecData='b11100000과 같이 변환한다('b는 2치 표기를 나타낸다). 또, 화상 데이터 디코딩 유닛(91)은 DecData='b00000111과 같이 변환할 수도 있고 또는 모드 전환 신호를 부가하여 양쪽 모드가 전환되도록 변환할 수도 있다.이 변환 방식은 본 발명의 요지 내에서 랜덤하게 선택될 수 있다.

변조 패턴 생성 유닛(92)은 펄스폭 변조 데이터(DecData)와 클록 패턴 신호(CKP0∼CKP3)로부터 변조 패턴 신호(MDP)를 생성한다. 이 변조 패턴 신호(MDP)는 클록 패턴 신호(CKP)와 마찬가지로, GCLK에 기초하여 변하는 신호이며, GCLK 사이클을 시간 정보(QP)로 분할하여 얻은 64 기간(Tqp)에 대응하는 64 비트 데이터이다.

직렬화기(93)는 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여 변조 패턴 신호(MDP)가 MSB부터 순서대로(즉, 시간 순으로) 매 Tv 시간마다 직렬 출력되는 변조 데이터(MData)를 생성한다.

도 29는 변조 데이터 생성 유닛(119)이 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 29에서, (a)는 기준 클록인 GCLK이고, (b-1)는 SETpls이며, (b-2)는 SETqp이고, (c-1)는 화소 클록(PCLK)이다. 여기서, 화소 클록 주파수 지시 신호(Mnow)는 192이라고 한다.

(c-2), (c-3) 및 (c-4)은, 실제로는 생성되지 않지만 화소 클록(PCLK)의 위상을 π/8, π/4, 3π/8만큼 지연시켜 얻은 클록(PCLK1, PCLK2, PCLK3)이다.

(d-1)∼(d-4)은 PCLK, PCLK1∼PCLK3을 나타내는 클록 패턴(CKP0∼CKP3)이다. 클록 패턴(CKP0∼CKP3)은 MSB부터 LSB까지 시간 순의 64 비트 데이터이며, 16진수(HEX) 표기로 되어 있다.

따라서, 클록 패턴(CKP0∼CKP3)으로부터, 화소 클록(PCLK)을 8개로 시분할하여 얻은 기간(tp0∼tp7)을 나타내는 패턴(시간 순으로 PT0∼PT7)이 생성된다.

즉, PT0=CKP0&∼CKP1, PT1=CKP1&CKP2, …, PT7=∼CKP3&∼CKP0이다. 여기서, &는 AND 연산을 나타내고, ∼은 NOT 연산을 나타낸다.

(e)는 펄스폭 변조 데이터(DecData)이고, (f)는 변조 패턴 신호(MDP)이다. 우선, 변조 패턴 신호(MDP)는 i가 0∼7로 변할 경우 ({64{DecData[7-i]}}&PTi)를 계산하여 OR 연산을 수행함으로써 얻어진다. 여기서, {64{DecData[i]}}는 DecData[i]을 64 비트 연결하여 얻은 데이터이다.

(g)는 변조 데이터(MData)이다. 변조 데이터(MData)는 (f)에 나타낸 변조 패턴 신호(MData)를 직렬화함으로써 생성된다. 도 29에서, PCLK 사이클(Tp) 중 최초 3/8 기간이 "H"가 되고 나머지 기간이 "L"이 되도록 펄스폭 변조된 펄스가 변조 데이터(MData)로서 생성된다.

이와 같이, 제3 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)으로부터 화소 클록(PCLK)을 생성하고, 주사 시간의 변동에 대응하여, 화소 클록(PCLK)의 주파수의 평균값(Kavg)과 화소 클록(PCLK)의 주파수의 오프셋값[KOfs(i)]을 병행 제어한다. 화상 형성 장치는 그 값이 더해진 주파수 설정값(K)에 기초하여 화소 클록(PCLK)의 주파수를 설정한다. 따라서, 장치의 속도가 고속화되더라도 제어 대역을 높게 할 수 있어, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

변조 데이터 생성 유닛(119)은 화소 클록의 위상을 각각 π/8씩 시프트하여 얻은 클록 패턴(CKP0∼CKP3)을 생성하는 대신해서, 화소 클록(PCLK)의 1 사이클을 8개로 시분할하여 얻은 기간을 나타내는 패턴(PT0∼PT7)을 생성할 수 있다. 따라서, 변조 패턴 신호(MDP)가 패턴(PT0∼PT7)과 펄스폭 변조 데이터(DecData)로부터 생성될 수 있다.

본 실시형태에서는 변조 데이터 생성 유닛(119)이 8치 펄스폭 변조를 수행하였다. 그러나, 다른 변조 방법을 적용할 수도 있다. 예컨대, 16치 펄스폭 변조가 수행될 수도 있다. 이 경우에, 화상 데이터 디코딩 유닛(91)은 화상 데이터(PData)를 16 비트 펄스폭 변조 데이터(DecData)로 변환하고, 클록 패턴 생성 유닛(90)은 화소 클록(PCLK)으로부터 각각 π/16씩 위상이 시프트된 8개의 클록 패턴(CKP0∼CKP7)을 생성한다. 따라서, 변조 패턴 생성 유닛(92)은 마찬가지로 변조 패턴 신호(MDP)를 생성할 수 있다.

도 28에 나타낸 변조 데이터 생성 유닛(119)의 도식은 도 24에 나타낸 화소 클록 출력 유닛(58)에 적용될 수도 있다. 즉, 화소 클록 출력 유닛(58)은, 화소 클록(PCLK)의 클록 패턴(PCKP)을 생성하여[클록 패턴 신호(CKP0)를 이용할 수 있음], 그 클록 패턴(PCKP)을 다상 클록(VCLK0∼VCLK15)에 기초하여 MSB부터 순서대로(즉, 시간 순으로) 매 Tv 시간마다 직렬 출력함으로써, 화소 클록(PCLK)을 생성할 수 있다.

제4 실시형태

제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(111) 대신에, 화소 클록 생성 유닛(211)을 포함하는 제2 실시형태와 마찬가지로, 제4 실시형태는 도 30에 도시하는 바와 같이, 화소 클록 생성 유닛(118) 대신에, 화소 클록 생성 유닛(318)을 포함한다는 점에서 제3 실시형태와 다르다. 본 실시형태에 있어서, 제1 실시형태에서의 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

화소 클록 생성 유닛(318)은 주파수 산출 유닛(7) 대신에, 주파수 산출 유닛(8)을 포함하고, 또 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)을 포함한다는 점에서 본 발명의 제3 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(118)과 다르다.

주파수 산출 유닛(8) 및 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)은 제2 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(211)의 주파수 산출 유닛(8) 및 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)과 같이 형성된다. 따라서, 같은 부호를 붙임으로써, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 있어서, 도 30에 도시하는 바와 같이, 주파수 산출 유닛(8) 및 주파수 변조 데이터 생성 유닛(9)은 화소 클록(PCLK) 대신에, 설정된 펄스(Set)에 기초하여 작동될 수도 있다.

이와 같이, 제4 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 분할된 각 시간 영역(Δn)마다, 미리 정해진 주파수 변조 데이터(FMData)에 기초하여 화소 클록(PCLK)의 주파수를 보정한다. 따라서, 비선형성 오차도 보정되는 고정밀 화소 클록(PCLK)을 생성할 수 있다.

제5 실시형태

본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 공통의 주사 광학 시스템을 이용해서, 복수의 광원으로부터 출사된 광선으로 감광체를 조사함으로써 화상(정전 잠상)이 형성되는 멀티빔 주사 광학 시스템을 이용한다. 본 실시형태에서는 본 발명에 따른 제1 실시형태에서의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그에 대한 설명은 생략한다.

도 31에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 반도체 레이저(124, 125), 콜리메이터 렌즈(122, 123), 실린더 렌즈(120), 폴리곤 미러(104), 감광체(105), fθ 렌즈(106), 토로이달 렌즈(107), PD(108, 109), 미러(110), 동기 신호 분리 유닛(126), 화소 클록 생성 유닛(127, 130), 화상 처리 유닛(133), 변조 데이터 생성 유닛(128, 131) 및 레이저 구동 유닛(129, 132)을 포함한다.

본 실시형태에 있어서, 콜리메이터 렌즈(122, 123), 실린더 렌즈(120), 폴리곤 미러(104), fθ 렌즈(106), 토로이달 렌즈(107) 및 미러(110)는 본 발명의 광스캐너를 형성한다.

반도체 레이저(124, 125)는, 출사축이 콜리메이터 렌즈(122, 123)의 광축과 정렬되고 출사 각도가 메인 주사 방향에서 대칭되며, 출사축이 폴리곤 미러(104)의 반사점에서 서로 교차하도록 레이아웃된다.

반도체 레이저(124, 125)로부터 출사된 복수의 레이저광빔은 실린더 렌즈(120)를 통해 폴리곤 미러(104)에 일괄해서 주사된다. 레이저광빔은 fθ 렌즈(106), 미러(110) 및 토로이달 렌즈(107)를 통해 감광체(105)에 출사되어, 광 스폿을 형성한다. 이에 따라, 감광체(105)에는 반도체 레이저(124, 125)로부터의 출력에 대응하여 정전 잠상이 형성된다.

화상 처리 유닛(133)은 각 광원마다 1 라인의 화상 데이터를 내부에 저장한다. 그 데이터는 폴리곤 미러(104)의 각 면마다 독출되어, 각 2 라인씩 동시에 기록된다.

미러(110)의 양단에는 PD(108, 109)가 배치되어, 주사의 개시와 종료가 검출된다. 즉, 폴리곤 미러(104)에 의해 반사된 레이저광빔은 감광체(105)를 1 라인 주사하기 전에 PD(108)에 순차 입사되고, 주사 종료 후에 PD(109)에 입사된다.

PD(108, 109)는 입사된 레이저광빔을 각각 제1 동기 신호(SPSYNC) 및 제2 동기 신호(EPSYNC)로 변환하여, 동기 신호 분리 유닛(126)에 공급한다.

2개의 광원은 감광체(105)를 시차를 두고 주사하도록 배치된다. 따라서, 동기 신호 분리 유닛(126)은 동기 신호(SPSYNC)를 각각의 광원에 대응하는 동기 신호(SPSYNCa와 SPSYNCb)로 분리하고, 동기 신호(EPSYNC)를 각각의 광원에 대응하는 동기 신호(EPSYNCa와 EPSYNCb)로 분리한다.

도 32는 이들 동기 신호의 타이밍도이다. (a)는 제1 동기 신호(SPSYNC)이고, (b)는 제2 동기 신호(EPSYNC)이다. 반도체 레이저(125)로부터 출사된 레이저광이 먼저 주사된다면, 동기 신호 분리 유닛(126)은 (a)에 나타낸 동기 신호(SPSYNC)를 (c-1)에 나타낸 SPSYNCa와 (c-2)에 나타낸 SPSYNCb로 분리한다. 동기 신호 분리 유닛(126)은 (b)에 나타낸 동기 신호(EPSYNC)를 (d-1)에 나타낸 EPSYNCa와 (d-2)에 나타낸 EPSYNCb로 분리한다.

도 31에서, 분리되는 동기 신호의 한 세트(SPSYNCa와 EPSYNCa)가 화소 클록 생성 유닛(127)에 공급되고, 다른 세트(SPSYNCb와 EPSYNCb)는 화소 클록 생성 유닛(130)에 공급된다.

화소 클록 생성 유닛(127)은 2개의 동기 신호(SPSYNCa 및 EPSYNCa)로부터 주사 시간(Tlinea)을 측정하고, 미리 정해진 수의 클록이 그 시간 간격 안에 포함되게 하여 얻은 주파수의 화소 클록(PCLKa)을 생성한다.

화상 처리 유닛(133)은 화소 클록(PCLKa)에 기초하여 화상 데이터 a를 생성한다. 변조 데이터 생성 유닛(128)은 화소 클록(PCLKa)에 기초하여, 입력된 화상 데이터 a로부터 변조 데이터 a를 생성하고, 레이저 구동 유닛(129)을 통해 반도체 레이저(125)를 구동시킨다.

화소 클록 생성 유닛(130)은 2개의 동기 신호(SPSYNCb 및 EPSYNCb)로부터 주사 시간(Tlinea)을 측정하고, 미리 정해진 수의 클록이 그 시간 간격 안에 포함되게 하여 얻은 주파수를 갖는 화소 클록(PCLKb)을 생성한다.

화상 처리 유닛(133)은 화소 클록(PCLKb)에 기초하여 화상 데이터 b를 생성한다. 변조 데이터 생성 유닛(131)은 화소 클록(PCLKb)에 기초하여, 입력된 화상 데이터 b로부터 변조 데이터 b를 생성하고, 레이저 구동 유닛(132)을 통해 반도체 레이저(124)를 구동시킨다.

화소 클록 생성 유닛(127, 130)은 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(111)과 같은 방식으로 형성된다. 변조 데이터 생성 유닛(128, 131)은 제1 실시형태에 따른 변조 데이터 생성 유닛(113)과 같은 방식으로 형성된다. 레이저 구동 유닛(129, 132)은 제1 실시형태에 따른 레이저 구동 유닛(114)과 같은 방식으로 형성된다.

화소 클록 생성 유닛(127, 130)은 제2 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(118)과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

화소 클록 생성 유닛(127, 130)은 제3 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(118)과 같은 방식으로 형성될 수 있고, 변조 데이터 생성 유닛(128, 131)은 제3 실시형태에 따른 변조 데이터 생성 유닛(119)과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

화소 클록 생성 유닛(127, 130)은 제4 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(318)과 같은 방식으로 형성될 수 있고, 변조 데이터 생성 유닛(128, 131)은 제3 실시형태에 따른 변조 데이터 생성 유닛(119)과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

여기서, 화소 클록 생성 유닛(127)과 화소 클록 생성 유닛(130)은 고주파 클록 생성 유닛(1 또는 51)은 공용할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써, 회로 규모의 축소와 소비 전류의 저감이 가능하다.

화소 클록 생성 유닛(127)과 화소 클록 생성 유닛(130)은 엣지 검출 유닛(2 및 3)(또는 52 및 53)을 공용할 수 있고 검출 신호를 분리할 수 있다.

필터(6) 및 주파수 산출 유닛(7)(또는 8)이 수행하는 연산의 일부는 1 라인당 한번 실시된다. 따라서, 이들을 공용하여, 복수의 화소 클록 주파수 연산에 대하여 시계열로 처리할 수 있다.

이와 같이, 제5 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 멀티빔 주사 광학 시스템이 적용될지라도, 장치의 속도를 고속화하면서 제어 대역을 높게 할 수 있다. 따라서, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

제6 실시형태

본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 복수의 감광체를 포함하는 탠덤 방식의 다색 화상 형성 장치이다. 화상 형성 장치는 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙의 색상에 각각 대응하는 개별 감광체를 포함하고 그 감광체에 대응하는 주사 광학 시스템을 포함한다. 화상 형성 장치는 각 감광체에, 각 색상에 대응하는 화상(정전 잠상)을 형성한다. 따라서 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 화상 형성 매체(예컨대, 종이)에 각 색상의 화상을 전사함으로써, 컬러 화상을 형성한다.

본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 단순하게는 도 1에 도시한 화상 형성 장치를 4개 설치하는 것에 의해 실현될 수 있다. 규모 축소를 위해 일부 화상 형성 장치는 주사 광학 시스템의 일부를 공용한다. 그러나, 광로가 다르기 때문에, 복수의 상이한 화상 형성 장치가 설치되는 것으로 한다.

도 33에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 폴리곤 미러(151), 주사 렌즈(152a∼152d 및 154a∼154d), 폴딩 미러(153a∼153d, 155a∼155d, 156a∼156d), 감광체(157a∼157d), 중간 전사 벨트(158), 미러(170a∼170d), 및 PD(171a∼171d)를 포함한다.

본 실시형태에 있어서, 폴리곤 미러(151), 주사 렌즈(152a∼152d 및 154a∼154d), 폴딩 미러(153a∼153d, 155a∼155d 및 156a∼156d), 미러(170a∼170d) 및 PD(171a∼171d)는 본 발명의 광스캐너를 형성한다.

도 34에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 화상 처리 유닛(165) 및 유닛(160a∼160d)을 포함한다. 유닛(160a)은 화소 클록 생성 유닛(164a), 변조 데이터 생성 유닛(163a), 레이저 구동 유닛(162a) 및 반도체 레이저(161a)를 포함한다.

유닛(160a)과 마찬가지로, 유닛(160b∼160d)도 화소 클록 생성 유닛, 변조 데이터 생성 유닛, 레이저 구동 유닛 및 반도체 레이저를 포함하지만 도시하지는 않는다.

폴리곤 미러(151)는 2단으로 형성되고, 도 33에 나타낸 점선을 축으로 하여 회전할 수 있다. 주사 광학 시스템은 폴리곤 미러(151)를 공용한다. 반도체 레이저(161a)로부터 출사된 레이저광은 도시하지 않는 콜리메이터 렌즈 및 실린더 렌즈를 통해, 폴리곤 미러(151)의 a점에서 반사된다. 마찬가지로, 유닛(160b∼160d)의 반도체 레이저로부터 출사된 레이저광빔은 폴리곤 미러(151)의 b점∼d점에서 각각 반사된다.

폴리곤 미러(151)에서 반사된 레이저광빔은 주사 렌즈(152a∼152d 및 154a∼154d) 및 폴딩 미러(153a∼153d, 155a∼155d 및 156a∼156d)를 각각 통과한다. 레이저광빔은 피주사 매체인 감광체(157a∼157d)를 주사하여, 정전 잠상을 형성한다. 또, 빔의 주사 방향, 즉 메인 주사 방향은 도 33에서 깊이 방향이다.

구성요소의 도면부호에 표시된 문자 a∼d는 각 반도체 레이저로부터의 발광색에 대응하는 것이며, 각각 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상에 대응하는 화상을 형성하는데 이용된다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 중간 전사 벨트(158) 상에 배치되고 도 33에 나타낸 화살표 방향으로 이동하는 화상 형성 매체 상에, 감광체(157a∼157d)에 형성된 각 색상의 정전 잠상을 전사함으로써 컬러 화상을 형성한다.

미러(170a∼170d)는 유효 주사 범위 밖의 양측에 배치되며, 레이저광빔을 PD(171a∼171d)으로 도광시킨다. PD(171a)는 입사된 레이저광을 제1 동기 신호(SPSYNCa) 및 제2 동기 신호(EPSYNCa)로 변환하고, 그 신호들을 유닛(106a)에 공급한다.

PD(171a)와 마찬가지로, PD(171b∼171d)도 동기 신호(SPSYNCb와 EPSYNCb, SPSYNCc와 EPSYNCc, SPSYNCd와 EPSYNCd)를 유닛(160b∼160d)에 공급한다.

화소 클록 생성 유닛(164a)은 동기 신호(SPSYNCa 및 EPSYNCa)에 기초하여, 주사 속도 오차를 보정하도록 주파수가 제어되는 화소 클록(PCLKa)을 생성한다. 유닛(160b∼160d)의 화소 클록 생성 유닛도 동기 신호에 기초하여 화소 클록(PCLKb∼PCLKd)을 생성한다.

화상 처리 유닛(165)은 화소 클록(PCLKa∼PCLKd)에 기초하여 화상 데이터(PDataa∼PDatad)를 생성한다. 변조 데이터 생성 유닛(163a)은 화소 클록(PCLKa)에 기초하여, 입력된 화상 데이터(PDataa)로부터 변조 데이터를 생성하고, 레이저 구동 유닛(162a)은 그 변조 데이터에 기초하여 반도체 레이저(161a)를 구동시킨다.

유닛(160b∼160d)의 변조 데이터 생성 유닛, 레이저 구동 유닛 및 반도체 레이저는 변조 데이터 생성 유닛(163a), 레이저 구동 유닛(162a) 및 반도체 레이저(161a)와 같은 식으로 형성된다.

유닛(160b∼160d)에서, 화소 클록 생성 유닛은 제1 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(111)과 같은 식으로 형성된다. 변조 데이터 생성 유닛은 제1 실시형태에 따른 변조 데이터 생성 유닛(113)과 같은 식으로 형성된다. 레이저 구동 유닛은 제1 실시형태에 따른 레이저 구동 유닛(114)과 같은 식으로 구성된다. 화소 클록 생성 유닛은 제2 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(118)과 같은 식으로 형성될 수 있다.

화소 클록 생성 유닛은 제3 실시형태에 따른 화소 클록 생성 유닛(118)과 같은 식으로 형성될 수 있고, 변조 데이터 생성 유닛은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 변조 데이터 생성 유닛(119)과 같은 식으로 형성될 수 있다. 화소 클록 생성 유닛도 본 발명의 제4 실시형태에 따른 클록 생성 유닛(318)과 같은 식으로 형성될 수 있다.

여기서, 화소 클록 주파수 제어를 위한 기준이 되는 기준값(RefN)은 예컨대 각 주사 광학 시스템마다, 화상 형성 장치의 제조 시에 미리 취득되어, 화소 클록 생성 유닛에 설정된다. 이것은 예컨대 주사 광학 시스템의 부품들의 제조 정밀도, 조립 정밀도 및 경시 변화에 의한 변형에 의해, 각 주사 광학 시스템에서의 주사 시간이 다르고, 주사 개시 및 주사 종료를 검출하는 2개의 광검출기 사이의 거리가 조립 정밀도 등에 의해 다르기 때문이다. 예컨대 화상이 경시 변화에 의해 열화된다면, 화소 클록 주파수 제어를 위한 기준이 되는 기준값(RefN)은 재차 취득되는 것이 바람직하다.

동기 신호(SPSYNC)에 의해 통보된 주사 개시 검출 위치가 각 주사 광학 시스템마다 다를 수 있다. 따라서, 동기 신호(SPSYNC)의 상승으로부터 미리 정해진 시간 후에, 즉 화소 클록(PCLK)의 미리 정해진 사이클(이하, "기록 개시 오프셋"이라고 함) 후에, 화상 기록을 개시하고, 기록 개시 오프셋을 각 주사 광학 시스템마다 미리 취득하는 것이 바람직하다.

도 35는 주사 광학 시스템의 주사폭과 주사 시간과의 관계를 나타내는 타이밍도이다.

(a-1)은 주사 광학 시스템 a의 1 라인의 주사폭이다. SPa 및 EPa는 주사 개시와 주사 종료를 검출하는데 사용된 PD(171a)의 위치가 감광체(157a)에 상관되는 위치이다. La는 Spa와 Epa 사이의 거리이다.

화상의 1 도트 폭이 Lp이면, 1 라인의 도트수는 La/Lp=RefNa이고, 이것은 기준값(RefN)으로서 설정된다. 또한, 실제로 화상이 형성되는 영역은 PSP과 PEP 사이의 영역이다.

(a-2)는 주사 광학 시스템 a의 1 라인의 주사 시간이다. 주사 개시 위치(SPa) 및 주사 종료 위치(EPa)에 대응하여, 동기 신호(SPSYNC 및 EPSYNC)가 각각 검출된다. 이 시간 간격이 주사 시간(Tla)이다.

주사 시간(Tla)은 전술한 바와 같이 다양한 요인에 의해 변동한다. 그러나, 화소 클록 사이클(Tpa)은 Tpa=Tla/RefNa의 관계가 성립하도록 제어된다. 그렇기 때문에, 미리 정해진 PCLK 사이클 후(N1) SPSYNC로부터 출력된 기록 펄스는 항상 주사선 위의 동일한 위치에 도트를 형성한다(D1). 실제 화상의 기록은 Nofsa 사이클 후에 개시된다.

마찬가지로, (b-1)는 주사 광학 시스템 b의 1 라인의 주사폭이다. 주사 개시 위치(SPb)와 주사 종료 위치(EPb) 사이의 거리가 Lb이면, Lb/Lp=RefNb는 기준값(RefN)으로서 설정된다.

(b-2)는 주사 광학 시스템 b의 1 라인의 주사 시간이다. 여기서, 동기 신호(SPSYNC와 EPSYNC) 간의 시간 간격이 주사 시간(Tlb)이다. 마찬가지로, 화소 클록 사이클(Tpb)은 Tpb=Tlb/RefNb의 관계가 성립하도록 제어된다.

주사 개시 위치(SPa 및 SPb) 사이의 거리차에 기초하여 화상의 기록 개시 오프셋(Nofsb)을 설정함으로써, 실제로 화상이 형성되는 영역(PSP∼PEP)은 주사 광학 시스템에 상관없이 일치한다.

이와 같이, 제6 실시형태에 따른 화상 형성 장치는 감광체(157a∼157d)를 포함하는 탠덤 방식의 다색 화상 형성 장치이지만, 장치의 속도를 고속화하면서 제어 대역을 높게 할 수 있어, 고주파 지터를 충분히 억제할 수 있다.

Claims

화소 클록 생성기에 있어서,
고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성 유닛과,
상기 고주파 클록에 기초하여 화소 클록을 생성하는 화소 클록 생성 유닛과,
제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하고, 상기 제1 동기 신호가 검출되는 시각에서 시작해서 상기 제2 동기 신호가 검출되는 시각까지의 제1 시간과, 상기 화소 클록의 사이클을 미리 정해진 목표 횟수만큼 적산하여 얻은 제2 시간과의 오차를 산출하는 오차 산출 유닛과,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 설정하는 주파수 설정 유닛
을 포함하고, 상기 주파수 설정 유닛은,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값을 산출하는 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛과,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 있어서 미리 정해진 연산 사이클인 N회 사이클의 오차로부터 기준 오차값을 결정하고, 그 기준 오차값과 오차와의 차분에 기초하여, N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 산출하는 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛을 포함하고,
상기 주파수 설정 유닛은 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 N개의 오프셋값을 순환 선택하고, 선택된 오프셋값과, 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 화소 클록의 주파수의 평균값을 가산하여 얻은 결과에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성된 화소 클록의 주파수를 산출하는 것인 화소 클록 생성기.
제1항에 있어서, 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛은 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 N회 사이클의 오차 평균값을 상기 기준 오차값으로서 결정하는 것인 화소 클록 생성기.
제1항에 있어서, 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛은 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 N회 사이클의 오차 중 어느 하나를 상기 기준 오차값으로서 결정하는 것인 화소 클록 생성기.
제1항에 있어서, 상기 주파수 설정 유닛은, 상기 제1 시간을 복수의 시간 영역으로 분할하고, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 각각의 시간 영역마다 미리 정해진 주파수 변조 데이터에 기초하여 보정하는 주파수 보정 유닛을 더 포함하는 것인 화소 클록 생성기.
제1항에 있어서,
상기 화소 클록 생성기가 정지되기 전에, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값과, 상기 N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값과, 상기 기준 오차값과 N개의 오차 각각과의 차분으로 이루어지는 제1 오차 차분 패턴을 기억 매체에 저장하는 정지 처리 유닛과,
상기 기억 매체에 저장된 화소 클록의 주파수의 평균값을 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 평균값으로서 설정하고, 상기 N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 오프셋값으로서 설정하며, 상기 오차 산출 유닛에서 산출된 N개의 오차 각각과, 상기 오차 산출 유닛에서 결정된 기준 오차값과의 차분으로 이루어지는 제2 오차 차분 패턴을 취득하고, 상기 제1 오차 차분 패턴과 상기 제2 오차 차분 패턴이 가장 가깝게 일치하도록 상기 연산 사이클의 위상을 변경하는 시동 처리 유닛
을 더 포함하는 화소 클록 생성기.
화소 클록에 기초해서 화상 데이터를 펄스 변조하여 얻은 펄스 변조 신호로 광원을 구동시키고, 그 광원으로부터 출사된 광빔을 목표 매체에 주사함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서,
고주파 클록을 생성하는 고주파 클록 생성 유닛과,
상기 고주파 클록에 기초하여 상기 화소 클록을 생성하는 화소 클록 생성 유닛과,
주사 개시점에 대응하는 제1 동기 신호 및 주사 종료점에 대응하는 제2 동기 신호를 검출하고, 상기 제1 동기 신호가 검출되는 시각부터 시작해서 상기 제2 동기 신호가 검출되는 시각까지의 제1 시간과, 상기 화소 클록의 사이클을 미리 정해진 목표 횟수만큼 적산하여 얻은 제2 시간과의 오차를 산출하는 오차 산출 유닛과,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 설정하는 주파수 설정 유닛
을 포함하고, 상기 주파수 설정 유닛은,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 기초하여, 상기 화소 클록의 주파수의 평균값을 산출하는 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛과,
상기 오차 산출 유닛에서 산출된 오차에 있어서 미리 정해진 연산 사이클인 N회 사이클의 오차로부터 기준 오차값을 결정하고, 그 기준 오차값과 오차와의 차분에 기초하여, N개의 화소 클록의 주파수의 오프셋값을 산출하는 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛을 포함하고,
상기 주파수 설정 유닛은 상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 N개의 오프셋값을 순환 선택하고, 선택된 오프셋값과, 상기 화소 클록 주파수 평균 산출 유닛에서 산출된 화소 클록의 주파수의 평균값을 가산하여 얻은 결과에 기초하여, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성된 화소 클록의 주파수를 산출하는 것인 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 주파수 설정 유닛은, 상기 제1 시간을 복수의 시간 영역으로 분할하고, 상기 화소 클록 생성 유닛에서 생성되는 화소 클록의 주파수를 각각의 시간 영역마다 미리 정해진 주파수 변조 데이터에 기초하여 보정하는 주파수 보정 유닛을 더 포함하는 것인 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,
회전축의 주위에 복수의 편향 반사면이 설치된 폴리곤 미러를 포함하고, 상기 폴리곤 미러에 입사된 광빔을 편향시킴으로써 상기 목표 매체에 상기 광빔을 주사하는 광스캐너를 더 포함하고,
상기 화소 클록 주파수 오프셋값 산출 유닛에서 산출된 오프셋값의 개수 N은 상기 폴리곤 미러의 편향 반사면의 개수와 동일하게 결정되는 것인 화상 형성 장치.