JP2691205B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明はレーザプリンタやレーザディスプレイ装置な
どに用いられる光走査装置に関する。 (従来技術) プレオブジェクティブ型の光走査装置は一般的に光源
からの光ビームをポリゴンミラーによりなる光偏向器に
より等角速度で走査し、fθレンズを介して感光体等の
走査対象物に対して等速度で走査している。 またポストオブジェクティブ型光走査装置において画
像走査クロックを複数のクロックより順次に選択するこ
とによってその周波数を段階的に可変してfθレンズを
使用しないようにしたものが特開昭58−87965号公報に
より知られている。ここに光源は画像走査クロックによ
り送出された情報信号により変調される。 しかし一般的なプレオブジェクティブ型光走査装置で
はfθレンズを使用するので、非常に高価になる。また
fθレンズを使用しないようにしたポストオブジェクテ
ィブ型光走査装置では画像走査クロックを段階的に可変
することにより走査歪みを補正するので、画像走査クロ
ックの周波数変化が不連続となり、精度が低くなる。走
査歪みの仕様値を例えば0.5%とした場合画像走査クロ
ックの周波数が不連続な点での精度を上記仕様値に抑え
るためには画像走査クロック周波数の1/0.005=200倍の
原クロックが必要となり、例えば画像走査クロックの周
波数を2MHzとすれば400MHzの原クロックが必要となり、
高価になって実用上問題となる。 (目的) 本発明は上記欠点を改善し、安価で精度の良い光走査
装置を提供することを目的とする。 (構成) 本発明は、光源からの光ビームを走査対象物に微小な
スポットとして結像させる集束レンズと上記走査対象物
との間で光ビームを上記走査対象物に対して走査する光
偏向器を有する光走査装置において、画像走査クロック
よりも周波数の高い所定周波数のクロックを分周し同期
信号により主走査毎に初期化される分周器と、この分周
器からのクロックが入力されて画像走査クロックを生成
するPLL回路と、上記分周器出力の位置制御用クロック
をカウントするアドレスカウンタ出力に応じて予め設定
していた分周比を出力するメモリにより、上記分周器の
分周比を可変して上記PLL回路からの画像走査クロック
の周波数を上記光偏向器による走査スポットの走査速度
曲線に近似して連続的に変化させる分周比可変手段とを
備えたものである。 第1図は本発明を応用したレーザプリンタの一実施例
を示す。 半導体レーザよりなる光源1から射出される光ビーム
は集束レンズ2により感光体ドラムよりなる走査対象物
3上に微小なスポットとして結像されるように収束さ
れ、ポリゴンミラーよりなる光偏向器4により偏向され
て感光体ドラム3の一様に帯電された表面に微小なスポ
ットとして結像される。このスポットがポリゴンミラー
4の回転で×方向に反復して移動すると同時に感光体ド
ラム3が回転する。 光検出器5は情報化書込み領域外に設けられ、ポリゴ
ンミラー4で偏向された光ビームを検出して同期信号を
発生する。信号処理回路6は情報信号を半導体レーザ駆
動回路7に印加するが、そのタイミングを光検出器5か
らの同期信号により制御する。半導体レーザ駆動回路7
は信号処理回路6からの情報信号により半導体レーザ1
を駆動し、したがって情報信号で変調された光ビームが
感光体ドラム3に照射されて静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は現像器で現像されて転写器で紙等に転写さ
れる。また半導体レーザ1から後方に出射された光ビー
ムは光検出器8に入射してその光強度が検出され、制御
回路9が光検出器8の出力信号に応じて半導体レーザ駆
動回路7を制御して半導体レーザ1の出力光量を一定に
制御する。 レーザプリンタにおいては通常、感光体ドラム上を光
ビームが等速度で走査するようにfθレンズを感光体ド
ラムと光偏向器との間に配置している。この実施例はそ
のfθレンズを取り除き、信号処理回路6により半導体
レーザ駆動回路7に印加する情報信号を転送する画像走
査クロックの周波数を、感光体ドラム4上を走査する光
ビームの走査速度に比例して連続的に可変して走査歪み
を補正すようにしたものである。 第2図は上記信号処理回路6のクロック周波数可変部
分の詳細を示す。 発振器10からの周波数fのクロックは分周器11により
複数分の−(1/N)に分周されて位置制御用クロックCLK
Bとなり、このクロックCLKBが位相比較器12、ローパス
フィルタ13、電圧制御発振器14及び分周器15よりなるPL
L(Phase Locked Loop)回路で複数(m)てい倍されて
画像走査クロックとなる。この信号処理回路6は位置制
御用クロックCLKBにより情報書込位置(情報書込期間)
を制御し、その期間内に画像走査クロックにより情報信
号を半導体駆動回路7へ順次に転送する。画像走査クロ
ックは分周器15により1/mに分周されて位相比較器12で
位置制御用クロックCLKBと位相が比較され、その位相差
に応じた電圧が位相比較器12より出力される。この電圧
はローパスフィルタ13を介して電圧制御発振器14に入力
されてその発振周波数を制御し、電圧制御発振器14から
出力される画像走査クロックの周波数fkは fk=f×1/N×m ……(1) となる。また位置制御用クロックCLKBがカウンタ16で計
数され、その係数値がROM(リードオンリーメモリ)17
にアドレス信号として印加されてROM17の出力信号によ
り分周器11の分周比が可変される。従って、カウンタ16
及びROM17は分周器11の分周比を可変する分周比可変手
段を構成する。また、カウンタ16はROM16からなるメモ
リのアドレスを指定するアドレスカウンタを構成する。
今、光偏向器4の走査歪みが第3図(2)の如くなって
いるとすれば光ビームの走査速度に比例して分周器11の
分周比Nが第3図(3)に示すようにROM17の出力信号
により走査歪みを補正るうように可変される。この分周
器11からの位置制御用クロックは分周比Nに従って走査
速度に比例して周波数変調されたことになり、位相比較
器12に入力される。このため画像走査クロックは(1)
式に従って周波数変調されるが、その周波数はローパス
フィルタ13の作用により過渡的に連続して変化し、つま
り走査速度に応じて連続的に変化して走査歪みが補正さ
れる。カウンタ16は光検出器5からの同期信号により初
期化され、主走査毎に画像走査クロックが補正される。 また分周器11が光検出器5からの同期信号により主走
査毎に初期化され、位置制御用クロックと同期信号との
位相関係は発振器10の出力の1クロック以内の精度で保
持される。画像走査クロックは位置制御用クロックより
PLL回路で生成されるから、位置制御用クロックと画像
走査クロックとの位相精度を少なくとも1頁印字する時
間内においては所定値に保つことができる。よって画像
走査クロックと同期信号との位相精度は1頁印字時間内
においては発振器10出力の1クロック以内とすることが
できる。また(1)式で例えばfk=2MHz,N=200,m=8
とすればf=50MHz程度に設定すればよく、安価に実現
できる。ここに、発振器10からのクロックの周波数fは
画像走査クロックの周波数fkより高い。 本発明を応用したレーザプリンタの他の実施例では上
記実施例においてポリゴンミラー4は鏡面に曲率を与え
たものが用いられ、その走査歪みが補正されるようにRO
M17の記憶内容が変更されていて画像走査クロックの周
波数が光ビームの走査速度に比例して連続的に可変され
る。上ポリゴンミラーは円接円半径をA、反射面の曲率
半径をR、偏向点から走査面迄の距離をL0、有効走査巾
l0としたときに を満足するように構成して走査歪みを少なくしたもので
ある。 なお光源1はガスレーザ、絞り込みレンズ、光変調素
子及び集束レンズを配列したもの等でもよく、またレー
ザディスプレイ装置では感光体ドラム3の位置にスクリ
ーンを設置することになる。 (効果) 以上のように本発明によれば、光源からの光ビームを
走査対象物に微小なスポットとして結像させる集束レン
ズと上記走査対象物との間で光ビームを上記走査対象物
に対して走査する光偏向器を有する光走査装置におい
て、画像走査クロックよりも周波数の高い所定周波数の
クロックを分周し同期信号により主走査毎に初期化され
る分周器と、この分周器からのクロックが入力されて画
像走査クロックを生成するPLL回路と、上記分周器出力
の位置制御用クロックをカウントするアドレスカウンタ
出力に応じて予め設定していた分周比を出力するメモリ
により、上記分周器の分周比を可変して上記PLL回路か
らの画像走査クロックの周波数を上記光偏向器による走
査スポットの走査速度曲線に近似して連続的に変化させ
る分周比可変手段とを備えたので、fθレンズを用いず
光偏向器による走査スポットの走査速度曲線に近似して
画像走査クロックの周波数を連続的に変化させることに
よって走査歪みを補正することができ、安価で精度が良
くなる。
どに用いられる光走査装置に関する。 (従来技術) プレオブジェクティブ型の光走査装置は一般的に光源
からの光ビームをポリゴンミラーによりなる光偏向器に
より等角速度で走査し、fθレンズを介して感光体等の
走査対象物に対して等速度で走査している。 またポストオブジェクティブ型光走査装置において画
像走査クロックを複数のクロックより順次に選択するこ
とによってその周波数を段階的に可変してfθレンズを
使用しないようにしたものが特開昭58−87965号公報に
より知られている。ここに光源は画像走査クロックによ
り送出された情報信号により変調される。 しかし一般的なプレオブジェクティブ型光走査装置で
はfθレンズを使用するので、非常に高価になる。また
fθレンズを使用しないようにしたポストオブジェクテ
ィブ型光走査装置では画像走査クロックを段階的に可変
することにより走査歪みを補正するので、画像走査クロ
ックの周波数変化が不連続となり、精度が低くなる。走
査歪みの仕様値を例えば0.5%とした場合画像走査クロ
ックの周波数が不連続な点での精度を上記仕様値に抑え
るためには画像走査クロック周波数の1/0.005=200倍の
原クロックが必要となり、例えば画像走査クロックの周
波数を2MHzとすれば400MHzの原クロックが必要となり、
高価になって実用上問題となる。 (目的) 本発明は上記欠点を改善し、安価で精度の良い光走査
装置を提供することを目的とする。 (構成) 本発明は、光源からの光ビームを走査対象物に微小な
スポットとして結像させる集束レンズと上記走査対象物
との間で光ビームを上記走査対象物に対して走査する光
偏向器を有する光走査装置において、画像走査クロック
よりも周波数の高い所定周波数のクロックを分周し同期
信号により主走査毎に初期化される分周器と、この分周
器からのクロックが入力されて画像走査クロックを生成
するPLL回路と、上記分周器出力の位置制御用クロック
をカウントするアドレスカウンタ出力に応じて予め設定
していた分周比を出力するメモリにより、上記分周器の
分周比を可変して上記PLL回路からの画像走査クロック
の周波数を上記光偏向器による走査スポットの走査速度
曲線に近似して連続的に変化させる分周比可変手段とを
備えたものである。 第1図は本発明を応用したレーザプリンタの一実施例
を示す。 半導体レーザよりなる光源1から射出される光ビーム
は集束レンズ2により感光体ドラムよりなる走査対象物
3上に微小なスポットとして結像されるように収束さ
れ、ポリゴンミラーよりなる光偏向器4により偏向され
て感光体ドラム3の一様に帯電された表面に微小なスポ
ットとして結像される。このスポットがポリゴンミラー
4の回転で×方向に反復して移動すると同時に感光体ド
ラム3が回転する。 光検出器5は情報化書込み領域外に設けられ、ポリゴ
ンミラー4で偏向された光ビームを検出して同期信号を
発生する。信号処理回路6は情報信号を半導体レーザ駆
動回路7に印加するが、そのタイミングを光検出器5か
らの同期信号により制御する。半導体レーザ駆動回路7
は信号処理回路6からの情報信号により半導体レーザ1
を駆動し、したがって情報信号で変調された光ビームが
感光体ドラム3に照射されて静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は現像器で現像されて転写器で紙等に転写さ
れる。また半導体レーザ1から後方に出射された光ビー
ムは光検出器8に入射してその光強度が検出され、制御
回路9が光検出器8の出力信号に応じて半導体レーザ駆
動回路7を制御して半導体レーザ1の出力光量を一定に
制御する。 レーザプリンタにおいては通常、感光体ドラム上を光
ビームが等速度で走査するようにfθレンズを感光体ド
ラムと光偏向器との間に配置している。この実施例はそ
のfθレンズを取り除き、信号処理回路6により半導体
レーザ駆動回路7に印加する情報信号を転送する画像走
査クロックの周波数を、感光体ドラム4上を走査する光
ビームの走査速度に比例して連続的に可変して走査歪み
を補正すようにしたものである。 第2図は上記信号処理回路6のクロック周波数可変部
分の詳細を示す。 発振器10からの周波数fのクロックは分周器11により
複数分の−(1/N)に分周されて位置制御用クロックCLK
Bとなり、このクロックCLKBが位相比較器12、ローパス
フィルタ13、電圧制御発振器14及び分周器15よりなるPL
L(Phase Locked Loop)回路で複数(m)てい倍されて
画像走査クロックとなる。この信号処理回路6は位置制
御用クロックCLKBにより情報書込位置(情報書込期間)
を制御し、その期間内に画像走査クロックにより情報信
号を半導体駆動回路7へ順次に転送する。画像走査クロ
ックは分周器15により1/mに分周されて位相比較器12で
位置制御用クロックCLKBと位相が比較され、その位相差
に応じた電圧が位相比較器12より出力される。この電圧
はローパスフィルタ13を介して電圧制御発振器14に入力
されてその発振周波数を制御し、電圧制御発振器14から
出力される画像走査クロックの周波数fkは fk=f×1/N×m ……(1) となる。また位置制御用クロックCLKBがカウンタ16で計
数され、その係数値がROM(リードオンリーメモリ)17
にアドレス信号として印加されてROM17の出力信号によ
り分周器11の分周比が可変される。従って、カウンタ16
及びROM17は分周器11の分周比を可変する分周比可変手
段を構成する。また、カウンタ16はROM16からなるメモ
リのアドレスを指定するアドレスカウンタを構成する。
今、光偏向器4の走査歪みが第3図(2)の如くなって
いるとすれば光ビームの走査速度に比例して分周器11の
分周比Nが第3図(3)に示すようにROM17の出力信号
により走査歪みを補正るうように可変される。この分周
器11からの位置制御用クロックは分周比Nに従って走査
速度に比例して周波数変調されたことになり、位相比較
器12に入力される。このため画像走査クロックは(1)
式に従って周波数変調されるが、その周波数はローパス
フィルタ13の作用により過渡的に連続して変化し、つま
り走査速度に応じて連続的に変化して走査歪みが補正さ
れる。カウンタ16は光検出器5からの同期信号により初
期化され、主走査毎に画像走査クロックが補正される。 また分周器11が光検出器5からの同期信号により主走
査毎に初期化され、位置制御用クロックと同期信号との
位相関係は発振器10の出力の1クロック以内の精度で保
持される。画像走査クロックは位置制御用クロックより
PLL回路で生成されるから、位置制御用クロックと画像
走査クロックとの位相精度を少なくとも1頁印字する時
間内においては所定値に保つことができる。よって画像
走査クロックと同期信号との位相精度は1頁印字時間内
においては発振器10出力の1クロック以内とすることが
できる。また(1)式で例えばfk=2MHz,N=200,m=8
とすればf=50MHz程度に設定すればよく、安価に実現
できる。ここに、発振器10からのクロックの周波数fは
画像走査クロックの周波数fkより高い。 本発明を応用したレーザプリンタの他の実施例では上
記実施例においてポリゴンミラー4は鏡面に曲率を与え
たものが用いられ、その走査歪みが補正されるようにRO
M17の記憶内容が変更されていて画像走査クロックの周
波数が光ビームの走査速度に比例して連続的に可変され
る。上ポリゴンミラーは円接円半径をA、反射面の曲率
半径をR、偏向点から走査面迄の距離をL0、有効走査巾
l0としたときに を満足するように構成して走査歪みを少なくしたもので
ある。 なお光源1はガスレーザ、絞り込みレンズ、光変調素
子及び集束レンズを配列したもの等でもよく、またレー
ザディスプレイ装置では感光体ドラム3の位置にスクリ
ーンを設置することになる。 (効果) 以上のように本発明によれば、光源からの光ビームを
走査対象物に微小なスポットとして結像させる集束レン
ズと上記走査対象物との間で光ビームを上記走査対象物
に対して走査する光偏向器を有する光走査装置におい
て、画像走査クロックよりも周波数の高い所定周波数の
クロックを分周し同期信号により主走査毎に初期化され
る分周器と、この分周器からのクロックが入力されて画
像走査クロックを生成するPLL回路と、上記分周器出力
の位置制御用クロックをカウントするアドレスカウンタ
出力に応じて予め設定していた分周比を出力するメモリ
により、上記分周器の分周比を可変して上記PLL回路か
らの画像走査クロックの周波数を上記光偏向器による走
査スポットの走査速度曲線に近似して連続的に変化させ
る分周比可変手段とを備えたので、fθレンズを用いず
光偏向器による走査スポットの走査速度曲線に近似して
画像走査クロックの周波数を連続的に変化させることに
よって走査歪みを補正することができ、安価で精度が良
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を応用したレーザプリンタの一実施例を
示す系統図、第2図は同実施例のクロック周波数可変部
を詳細に示すブロック図、第3図は同実施例のタイミン
グチャートである。 2……集束レンズ、4……光偏向器、10……発振器、11
……分周器、12〜15……PLL回路、16……カウンタ、17
……ROM。
示す系統図、第2図は同実施例のクロック周波数可変部
を詳細に示すブロック図、第3図は同実施例のタイミン
グチャートである。 2……集束レンズ、4……光偏向器、10……発振器、11
……分周器、12〜15……PLL回路、16……カウンタ、17
……ROM。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.光源からの光ビームを走査対象物に微小なスポット
として結像させる集束レンズと上記走査対象物との間で
光ビームを上記走査対象物に対して走査する光偏向器を
有する光走査装置において、画像走査クロックよりも周
波数の高い所定周波数のクロックを分周し同期信号によ
り主走査毎に初期化される分周器と、この分周器からの
クロックが入力されて画像走査クロックを生成するPLL
回路と、上記分周器出力の位置制御用クロックをカウン
トするアドレスカウンタ出力に応じて予め設定していた
分周比を出力するメモリにより、上記分周器の分周比を
可変して上記PLL回路からの画像走査クロックの周波数
を上記光偏向器による走査スポットの走査速度曲線に近
似して連続的に変化させる分周比可変手段とを備えたこ
とを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60084799A JP2691205B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 光走査装置 |
US06/848,466 US4717925A (en) | 1985-04-19 | 1986-04-07 | Optical scanner without extra convergent lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60084799A JP2691205B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 光走査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61242459A JPS61242459A (ja) | 1986-10-28 |
JP2691205B2 true JP2691205B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=13840751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60084799A Expired - Lifetime JP2691205B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 光走査装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4717925A (ja) |
JP (1) | JP2691205B2 (ja) |
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1985
- 1985-04-19 JP JP60084799A patent/JP2691205B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1986
- 1986-04-07 US US06/848,466 patent/US4717925A/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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