JP3449147B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning deviceInfo
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- JP3449147B2 JP3449147B2 JP1723397A JP1723397A JP3449147B2 JP 3449147 B2 JP3449147 B2 JP 3449147B2 JP 1723397 A JP1723397 A JP 1723397A JP 1723397 A JP1723397 A JP 1723397A JP 3449147 B2 JP3449147 B2 JP 3449147B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
レーザコピー機等の電子写真方式のディジタル画像形成
機で使用される光走査装置に係り、特に露光範囲を分割
して複数のビームで走査し、画像を形成する光走査装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser printer,
The present invention relates to an optical scanning device used in an electrophotographic digital image forming machine such as a laser copying machine, and more particularly to an optical scanning device that divides an exposure range and scans with a plurality of beams to form an image.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的にレーザプリンタ、レーザコピー
機等の電子写真方式のディジタル画像形成機で使用され
る、感光体をレーザビームで走査し、露光する光走査装
置は、広い露光範囲もしくは速い走査速度を実現するた
めに種々の改良がなされている。しかしながら、従来の
この種の光走査装置にあっては、露光範囲を広くするた
めにfθレンズ等の光学部材を大型化する必要があり、
そのために光走査装置自体が大型化してしまうという問
題があった。2. Description of the Related Art An optical scanning device, which is generally used in an electrophotographic digital image forming machine such as a laser printer or a laser copying machine, which scans a photosensitive member with a laser beam to expose it, has a wide exposure range or a high speed. Various improvements have been made to achieve scan speeds . However, in this type of conventional optical scanning device, it is necessary to upsize the optical member such as the fθ lens in order to widen the exposure range.
Therefore, there is a problem that the optical scanning device itself becomes large.
【0003】また走査速度を高速化するためには光偏向
用の回転多面鏡(以下、ポリゴンミラーと記す。)の面
数を増加させか、あるいはポリゴンミラーを回転させる
モータ自体の回転速度を上昇させる必要がある。ポリゴ
ンミラーの面数を増加させる場合には光走査装置の光学
特性を維持するためにポリゴンミラーが大型化してしま
うので、ポリゴンミラーを回転駆動するモータへの負荷
が大きくなり、風損や振動の発生等が問題となる。ポリ
ゴンミラーを回転させるモータ自体の回転速度を上昇さ
せる場合には回転速度の上昇により振動の発生が問題に
なると共に、高回転数で回転可能なモータが必要にな
り、それが非常に高価であるという問題があった。[0003] or in order to speed up the scanning speed rotating polygon mirror for light deflection (hereinafter, referred to as a polygon mirror.) Or to increase the number of faces of, or the rotational speed of the motor itself which rotates the polygon mirror Need to raise. When increasing the number of faces of the polygon mirror, the size of the polygon mirror is increased in order to maintain the optical characteristics of the optical scanning device, so that the load on the motor that rotationally drives the polygon mirror is increased, and wind damage and vibration Occurrence becomes a problem. When increasing the rotation speed of the motor itself that rotates the polygon mirror, the increase in rotation speed poses a problem of vibration and requires a motor that can rotate at a high rotation speed, which is very expensive. There was a problem.
【0004】上記問題を解決するために、ポリゴンミラ
ーの反射面に対して複数のレーザ光源を異なる入射角で
入射させ、感光体上の露光範囲を分割してレーザビーム
を走査することにより、広い露光範囲と速い走査速度を
実現する光走査装置が提案されている(特開昭63−4
7718号公報)。このような光走査装置を利用した場
合、複数のレーザビームによって感光体上を走査するた
め、隣接する走査ビームの繋ぎ目における光量が等しく
ないと、一つのレーザ光源を利用した走査ビームと異な
り、形成される画像の上記隣接する走査ビームの繋ぎ目
において筋模様が発生し、画像が断片的になってしま
い、画像の品位を損うおそれが有る。In order to solve the above problem, a plurality of laser light sources are made to enter the reflecting surface of the polygon mirror at different incident angles, the exposure range on the photosensitive member is divided, and the laser beam is scanned to widen the area. An optical scanning device that realizes an exposure range and a high scanning speed has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-4).
7718). When such an optical scanning device is used, since the photosensitive member is scanned with a plurality of laser beams, if the light amounts at the joints of adjacent scanning beams are not equal, unlike a scanning beam using one laser light source, A streak pattern is generated at the joint between the adjacent scanning beams of the formed image, and the image becomes fragmentary, which may impair the image quality.
【0005】これを解決するために特開昭58−127
912号公報に記載の光走査装置では、画像を断片的に
させてしまう繋ぎ目の位置に関して、光学的に走査ビー
ムがオーバラップする領域を設け、その領域を境界領域
とし、その境界領域内で繋ぎ目をランダムに設定し、本
来発生する繋ぎ目での筋模様を見掛け上、目立たせなく
している。To solve this, Japanese Patent Laid-Open No. 58-127
In the optical scanning device described in Japanese Patent No. 912, an area where scanning beams are optically overlapped is provided at a joint position that causes an image to be fragmented, and the area is defined as a boundary area, and within the boundary area. The joints are set randomly so that the streak pattern at the joints that originally occurs is made inconspicuous.
【0006】また特開平3−98066号公報に記載の
光走査装置では、光学的に走査ビームがオーバラップす
る領域を設け、それぞれの走査ビームの露光エネルギー
を同一の割合で一方を減少、他方を増加させることによ
り、オーバラップ領域での加算露光量を、他の露光範囲
での露光量と大差ない平均した値としている。Further, in the optical scanning device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-98066, an area where the scanning beams optically overlap is provided, and the exposure energy of each scanning beam is reduced by one at the same rate and the other is reduced. By increasing it, the added exposure amount in the overlap area is set to an average value that is not much different from the exposure amounts in the other exposure ranges.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した発明では、露
光範囲の繋ぎ目手の画像の乱れを補正する方式として、
繋ぎ目位置を変えたり、光量を平均化させたりしている
が、画像を感光体上に形成する場合、実際にレーザビー
ムを変調する画像データまで考慮すると、繋ぎ目位置を
変える方式では、繋ぎ目がランダムに異なるため、走査
する露光範囲と画像データの関係が複雑になるという問
題が有る。尚、この方式で画像データとの関係を容易に
行えるように周期的に行えば、その周期での画像乱れが
生じてしまう。SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned invention, as a method for correcting the image disturbance of the seams of the exposure range,
Although the joint position is changed and the light amount is averaged, when the image is formed on the photoconductor, considering the image data that actually modulates the laser beam, the joint position changing method is used. Since the eyes are different at random, there is a problem that the relationship between the exposure range to be scanned and the image data becomes complicated. If this method is performed periodically so that the relationship with the image data can be easily performed, image distortion occurs in that period.
【0008】また露光範囲の繋ぎ目手の画像の乱れを補
正するのに、光量を平均化させる方式では、平均光量は
良いが、画像データによってオーバラップ領域は2度書
きされるために画像自体がぼけてしまい、特に解像度が
高くなると致命的になっていまう。Further, in the method of averaging the light amount to correct the disturbance of the image of the seam in the exposure range, the average light amount is good, but since the overlap area is written twice by the image data, the image itself is written. It becomes blurry and becomes fatal especially when the resolution is high.
【0009】繋ぎ目位置を変更する方式及び光量を平均
化させる方式の両者に共通することであるが、半導体レ
ーザ等を光走査装置の光源として利用した場合、分割さ
れた複数の露光範囲をそれぞれ、走査する複数の半導体
レーザの光出力について定常的に光量が等しい場合でも
半導体レーザはドループ特性を有しているため分割され
た露光範囲の繋ぎ目で発生する過渡的な光量変動につい
ては補正できない。This is common to both the method of changing the joint position and the method of averaging the light amount. When a semiconductor laser or the like is used as a light source of an optical scanning device, a plurality of divided exposure ranges are respectively divided. , Even if the light output of a plurality of semiconductor lasers to be scanned is constantly equal to each other, the semiconductor laser has droop characteristics, so that it is not possible to correct the transient light amount fluctuation that occurs at the joint of the divided exposure ranges. .
【0010】すなわち、隣接する露光範囲の繋ぎ目を境
としてその前後の露光範囲を走査する二つの半導体レー
ザから出力されるレーザビームは、主走査方向に対して
隣接する二つの露光範囲のうち繋ぎ目より手前側に位置
する露光範囲を走査するレーザビームでは繋ぎ目近傍で
定常的な光量である場合が多いが、繋ぎ目より後側の露
光範囲を走査するレーザビームは繋ぎ目近傍では立ち上
がりで生じる過渡的な光量となるためドループ特性によ
りレーザビームの光量がどうしても高くなる。このため
に繋ぎ目位置をランダムに変更したり、あるいは繋ぎ目
における光量を平均化しても画像乱れ、もしくは筋模様
が発生してしまうという問題が有る。That is, the laser beams output from the two semiconductor lasers that scan the exposure ranges before and after the joint between the adjacent exposure ranges are the joints of the two adjacent exposure ranges in the main scanning direction. A laser beam that scans the exposure range located in front of the eye often has a steady light amount near the joint, but a laser beam that scans the exposure range behind the joint does not rise at the joint. Since the amount of transient light is generated, the amount of light of the laser beam inevitably increases due to the droop characteristic. For this reason, there is a problem that the image is disturbed or a streak pattern is generated even if the position of the joint is randomly changed or the light amount at the joint is averaged.
【0011】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、複数の露光ビームによる複数に分割された
露光範囲の繋ぎ目における光量を微妙に補正でき、上記
繋ぎ目での画像乱れ、もしくは筋模様の発生を防止する
ことができる光走査装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to delicately correct the light amount at the joint of the exposure areas divided into a plurality of exposure beams by a plurality of exposure beams, and the image disturbance at the joint, Alternatively, it is an object of the present invention to provide an optical scanning device capable of preventing the generation of streak patterns.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、各々、光ビームを発生させ
る複数の光源部と、該複数の光源部を駆動する複数の光
源駆動手段と、露光範囲を主走査方向に複数に分割し各
分割露光範囲を各光ビームによって走査する走査手段
と、走査位置を検出する少なくとも一つの走査位置検出
手段と、前記走査位置検出手段の検出出力に同期してそ
れぞれ所定のタイミングで前記光源部からの光ビームを
受光して光量を検出する複数の光量検出手段と、前記複
数の光量検出手段の検出結果に基づいて隣接する二つの
露光範囲を走査する前記光源部の二つのビームの光量が
前記隣接する二つの露光範囲の繋ぎ目近傍で均一になる
ように前記複数の光源駆動手段を制御する光源制御手段
と、を有する光走査装置であって、前記光源制御手段
が、前記隣接する露光範囲の繋ぎ目近傍における前記光
源部のビームの光量制御を、隣接する二つの露光範囲の
うち主走査方向に対し繋ぎ目より手前側に位置する露光
範囲における画像データによる変調時の光源部のオン状
態の領域及びオフ状態の領域を示すデータに基づいて行
うことを特徴とする。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is such that a plurality of light source sections for generating light beams and a plurality of light source drives for driving the plurality of light source sections are provided. Means, scanning means for dividing the exposure range into a plurality in the main scanning direction and scanning each divided exposure range with each light beam, at least one scanning position detecting means for detecting a scanning position, and detection by the scanning position detecting means. A plurality of light amount detecting means for detecting the light amount by receiving the light beam from the light source part at a predetermined timing in synchronization with the output, and two adjacent exposure ranges based on the detection results of the plurality of light amount detecting means. Light source control means for controlling the plurality of light source driving means so that the light amounts of the two beams of the light source part for scanning the light source part are uniform in the vicinity of the joint between the two adjacent exposure ranges.
An optical scanning device having:
Is the light near the joint between the adjacent exposure ranges.
For controlling the light intensity of the source beam,
Exposure that is located in front of the seam in the main scanning direction
ON state of the light source when modulating with image data in the range
Based on the data indicating the active and off areas.
Cormorant be characterized.
【0013】[0013]
【0014】また請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載の光走査装置において、前記光源制御手段は、前記
隣接する露光範囲の繋ぎ目近傍における前記光源部のビ
ームの光量制御を、前記隣接する二つの露光範囲の繋ぎ
目近傍において画像データに連続性がない場合には行わ
ないことを特徴とする。 [0014] According to a second aspect of the invention, in the optical scanning apparatus <br/> claim 1, wherein the light source control means, the beam of the light source unit in the joints near the adjacent exposure range The light amount control is not performed when the image data is not continuous in the vicinity of the joint between the two adjacent exposure ranges.
【0015】上記構成の光走査装置では、複数のビーム
を発生させる複数の光源部が複数の光源駆動手段により
駆動され、主走査方向に複数に分割された露光範囲に対
して複数のビームが走査手段により走査される。走査位
置を検出する走査位置検出手段に同期してそれぞれ所定
のタイミングで複数の光量検出手段により前記光源部か
らのビームを受光することにより光量が検出される。更
に前記複数の光量検出手段の検出結果に基づいて隣接す
る二つの露光範囲を走査する前記光源部の二つのビーム
の光量が前記隣接する二つの露光範囲の繋ぎ目近傍で均
一になるように光源制御手段により前記複数の光源駆動
手段が制御される。このとき、光源制御手段では、前記
隣接する露光範囲の繋ぎ目近傍における前記光源部のビ
ームの光量制御が、隣接する二つの露光範囲のうち主走
査方向に対し繋ぎ目より手前側に位置する露光範囲にお
ける画像データによる変調時の光源部のオン状態の領域
及びオフ状態の領域を示すデータに基づいて行われる。 In the optical scanning device having the above structure, a plurality of light source sections for generating a plurality of beams are driven by a plurality of light source driving means, and a plurality of beams are scanned in the exposure range divided into a plurality in the main scanning direction. Scanned by means . Amount of light is detected by receiving each in synchronization with the scanning position detecting means for detecting a run査position the beam from the light source unit by a plurality of light quantity detecting means at a predetermined timing. Further, based on the detection results of the plurality of light amount detecting means, the light source so that the light amounts of the two beams of the light source unit that scan the two adjacent exposure ranges are uniform near the joint between the two adjacent exposure ranges. The plurality of light source driving means are controlled by the control means. At this time, in the light source control means,
The VI of the light source section near the joint between the adjacent exposure areas
Control of the light intensity of the system
The exposure range is located on the front side of the joint with respect to the scanning direction.
Area of the light source in the ON state when modulated by image data
And data indicating the off-state area.
【0016】請求項1又は2の発明によれば、隣接する
露光範囲の繋ぎ目近傍において隣接する露光範囲を走査
する二つのビームの光量を均一にすることができる。According to the first or second aspect of the present invention, it is possible to make uniform the light amounts of the two beams scanning the adjacent exposure ranges in the vicinity of the joint between the adjacent exposure ranges.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1に本発明が適用される光走査
装置の概略構成が示されている。この光走査装置は、複
数の光源A22,B23からのレーザビームをポリゴン
ミラー1に入射させ、露光範囲Xを分割して走査する光
走査装置である。図1では光走査装置の構成を簡略化し
て二つの光源A22,B23を利用し、かつポリゴンミ
ラーが一つの場合を示している。これらは、当然、複数
であっても良い。図1に示す光走査装置では光源B23
によるレーザビームの走査は全露光範囲Xの端部P0よ
り開始されるが、光源A22によるレーザビームの走査
は全露光範囲Xの中央部P1から開始される。また走査
の開始位置は光源B23から射出されるレーザビームを
ポリゴンミラー1、反射鏡2を介して受光する同期セン
サ3の検出出力に基づいて決定される。同図に示すよう
に光源Aによる露光範囲はXa,光源Bによる露光範囲
はXbである。また光源A22,B23はレーザダイオ
ードを含んで構成されており、光源A22,B23の光
量制御は制御部4により行われる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical scanning device to which the present invention is applied. This optical scanning device is an optical scanning device which makes laser beams from a plurality of light sources A22 and B23 incident on a polygon mirror 1 and divides an exposure range X for scanning. FIG. 1 shows a case where the structure of the optical scanning device is simplified and two light sources A22 and B23 are used and there is one polygon mirror. Of course, these may be plural. In the optical scanning device shown in FIG. 1, the light source B23
The scanning of the laser beam by (1) is started from the end P0 of the entire exposure range X, while the scanning of the laser beam by the light source A22 is started from the central part P1 of the entire exposure range X. The scanning start position is determined based on the detection output of the synchronization sensor 3 which receives the laser beam emitted from the light source B23 via the polygon mirror 1 and the reflecting mirror 2. As shown in the figure, the exposure range by the light source A is Xa, and the exposure range by the light source B is Xb. The light sources A22 and B23 are configured to include a laser diode, and the light amount control of the light sources A22 and B23 is performed by the control unit 4.
【0018】次に光源A22,B23による走査タイミ
ングを図2に示す。同図において時刻t0で同期センサ
3により光源B23からのレーザビームを受光すると、
この時点から所定時間経過後の時刻t1で光源B23に
より、全露光範囲Xの端部P0から走査が開始されると
同時に光源A22により全露光範囲Xの中央部P1から
走査が開始される。時刻t2で光源Bによる走査は中央
部P1まで、光源A22による走査は端部P2まで行わ
れ、それぞれの露光範囲での1ライン分の走査が終了す
る。時刻t1〜t2の範囲でタイミングチャート中にお
ける斜線部分は光源A22による露光範囲Xaと光源B
による露光範囲Xbとの繋ぎ目部分である全露光範囲X
の中央部P1近傍の走査タイミングを示している。すな
わち、光源B23のレーザビームによる繋ぎ目部分の走
査範囲は露光範囲Xbにおける走査終了点付近の部分で
あり、光源A22のレーザビームによる繋ぎ目部分の走
査範囲は露光範囲Xaにおける走査開始点付近の部分で
ある。異なる光源のレーザビームによりそれぞれ走査さ
れる隣接する露光範囲の繋ぎ目で発生する筋模様は光源
B23のレーザビームによる感光体上での走査走査終了
点付近のタイミングにおける光量と光源A22のレーザ
ビームによる感光体上での走査開始点付近のタイミング
における光量に差が有る場合に生じる。The scanning timing of the light sources A22 and B23 is shown in FIG. In the same figure, when the laser beam from the light source B23 is received by the synchronous sensor 3 at time t0,
At a time t1 after a lapse of a predetermined time from this point, the light source B23 starts scanning from the end portion P0 of the entire exposure range X, and at the same time, the light source A22 starts scanning from the central portion P1 of the entire exposure range X. At time t2, the scanning by the light source B is performed up to the central portion P1, the scanning by the light source A22 is performed up to the end portion P2, and the scanning for one line in each exposure range is completed. The shaded portion in the timing chart in the range from time t1 to t2 is the exposure range Xa and the light source B by the light source A22.
The total exposure range X which is a joint part with the exposure range Xb
The scanning timing in the vicinity of the central portion P1 of FIG. That is, the scanning range of the joint portion by the laser beam of the light source B23 is a portion near the scanning end point in the exposure range Xb, and the scanning range of the joint portion by the laser beam of the light source A22 is near the scanning start point in the exposure range Xa. It is a part. The streak pattern generated at the joint between the adjacent exposure ranges scanned by the laser beams of different light sources depends on the light amount at the timing near the scanning scanning end point on the photoconductor by the laser beam of the light source B23 and the laser beam of the light source A22. This occurs when there is a difference in the light amount at the timing near the scanning start point on the photoconductor.
【0019】尚、時刻t3〜t5においても時刻t0〜
t2と同様に光源A22,B23によりそれぞれの露光
範囲Xa,Xbにおいて次のラインの走査が行われる。It should be noted that even at times t3 to t5, times t0 to t0
Similar to t2, the light sources A22 and B23 scan the next line in the respective exposure ranges Xa and Xb.
【0020】次に本発明の実施の形態に係る光走査装置
の制御部の具体的構成を図3に示す。同図において、光
走査装置の制御部4は制御回路10を有しており、この
制御回路10は光走査装置全体の制御を司る回路であ
り、制御回路10には光走査装置を制御するのに必要な
各種データが入出力されると共に、各回路部の制御に必
要な制御信号が出力される。制御回路10には、画像メ
モリ11、12が内蔵されており、画像メモリ11には
光源A22のレーザビームの走査により感光体上に画像
を形成するための画像データが格納され、画像メモリ1
2には光源B23のレーザビームの走査により感光体上
に画像を形成するための画像データが格納される。Next, FIG. 3 shows a specific configuration of the control unit of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention. In the figure, the control unit 4 of the optical scanning device has a control circuit 10. The control circuit 10 is a circuit that controls the entire optical scanning device, and the control circuit 10 controls the optical scanning device. Various data necessary for input / output are input and output, and control signals necessary for controlling each circuit unit are output. The control circuit 10 has image memories 11 and 12 built therein. The image memory 11 stores image data for forming an image on a photoconductor by scanning a laser beam from a light source A22.
2 stores image data for forming an image on the photoconductor by scanning the laser beam from the light source B23.
【0021】走査位置検出手段としての同期センサ13
は、図1に示したものと同一であり、同期センサ13の
検出信号は走査の開始位置を決定するのに使用される。
同期センサ13の検出信号は、制御回路10及びカウン
タ14に入力される。制御回路10では同期センサ13
の検出信号の出力タイミングを基準にして走査開始タイ
ミングを決定する。Synchronous sensor 13 as scanning position detecting means
Is the same as that shown in FIG. 1, and the detection signal of the synchronization sensor 13 is used to determine the scanning start position.
The detection signal of the synchronization sensor 13 is input to the control circuit 10 and the counter 14. In the control circuit 10, the synchronization sensor 13
The scanning start timing is determined based on the output timing of the detection signal of.
【0022】またカウンタ14は同期センサ13の検出
信号をリセット信号として用い、制御回路10から出力
されるイネーブル信号が入力されることにより計数動作
が可能となる。15は光量検出に用いられるクロックで
ある。カウンタ14はイネーブル信号の入力タイミング
でクロックを計数し、その計数出力はAND回路18、
19のゲート信号、あるいは受光回路24、25の光量
検出タイミング信号として使用される。The counter 14 uses the detection signal of the synchronous sensor 13 as a reset signal and receives the enable signal output from the control circuit 10 to enable the counting operation. Reference numeral 15 is a clock used for light amount detection. The counter 14 counts the clock at the input timing of the enable signal, and the count output is the AND circuit 18,
It is used as a gate signal of 19 or a light amount detection timing signal of the light receiving circuits 24 and 25.
【0023】画像メモリ11、12から読み出されるデ
ィジタル画像データはPWM変調器16、17により、
パルス幅変調され、アナログ画像データに変換され、そ
れぞれAND回路18、19に出力される。AND回路
18、19は、画素単位でPWM変調器16、17から
出力されるアナログ画像データをLD駆動回路20、2
1に出力する回路である。ここでPWM変調とは1画素
を複数に分割して光源をその分割単位でパルス点灯また
は消灯することにより1画素内での点灯パルス数及び消
灯パルス数を制御することをいう。The digital image data read from the image memories 11 and 12 are processed by the PWM modulators 16 and 17, respectively.
It is pulse width modulated, converted into analog image data, and output to AND circuits 18 and 19, respectively. The AND circuits 18 and 19 convert the analog image data output from the PWM modulators 16 and 17 in pixel units into LD drive circuits 20 and 2, respectively.
It is a circuit for outputting to 1. Here, the PWM modulation refers to controlling the number of lighting pulses and the number of extinguishing pulses in one pixel by dividing one pixel into a plurality and turning on or off the pulse of the light source in units of the division.
【0024】光源駆動手段としてのLD(レーザダイオ
ード)駆動回路20、21は、それぞれ、PWM変調器
16、17のアナログ画像データに基づいて光源A2
2、光源B23をオン、オフ駆動する回路である。 光
源A22,光源B23はレーザダイオードを含んで構成
されている。光量検出手段としての受光回路24、25
は、フォトダイードを含んで構成されており、カウンタ
14から出力される光量検出タイミング信号に基づいて
それぞれ、光源A22,光源B23から射出されるレー
ザビームの光量を検出する。The LD (laser diode) driving circuits 20 and 21 as the light source driving means are based on the analog image data of the PWM modulators 16 and 17, respectively, and are the light source A2.
2. A circuit for driving the light source B23 on and off. The light source A22 and the light source B23 are configured to include a laser diode. Light receiving circuits 24 and 25 as light amount detecting means
Is configured to include a photo diode, and detects the light amounts of the laser beams emitted from the light sources A22 and B23, respectively, based on the light amount detection timing signal output from the counter 14.
【0025】演算回路26は、受光回路24、25で検
出された光量を電圧に変換する変換回路であり、その変
換出力は制御回路10及び光源制御手段としての光源制
御回路30に出力される。The arithmetic circuit 26 is a conversion circuit for converting the amount of light detected by the light receiving circuits 24 and 25 into a voltage, and the converted output is output to the control circuit 10 and the light source control circuit 30 as the light source control means .
【0026】光源制御回路30は、ピクセル演算回路3
1と、繋ぎ目光量演算回路32と、オフセット補正回路
33と、補正キャンセル回路34とを有している。The optical source control circuit 30, the pixel calculation circuit 3
1, a joint light amount calculation circuit 32, an offset correction circuit 33, and a correction cancel circuit 34.
【0027】ピクセル演算回路31は、図1における露
光範囲Xbを光源B23のレーザビームにより走査する
ことにより得られる画像を形成するための画像データを
画像メモリ12より読み出し、上記画像データのPWM
変調時における露光範囲Xbの1走査線当たりの点灯パ
ルス数及び消灯パルス数を計数し、これらの計数値に基
づいて1走査線内での画像状態、すなわち1走査線内に
おける光源がオン状態となる領域とオフ状態となる領域
との割合を示すオン/オフ比ピクセル(この定義につい
ては後述する。)Prを演算する。The pixel arithmetic circuit 31 reads out image data for forming an image obtained by scanning the exposure range Xb in FIG. 1 with the laser beam of the light source B23 from the image memory 12, and PWMs the image data.
The number of lighting pulses and the number of extinguishing pulses per scanning line in the exposure range Xb at the time of modulation are counted, and the image state in one scanning line, that is, the light source in one scanning line is turned on, based on these counted values. An on / off ratio pixel (the definition of which will be described later) Pr indicating the ratio of the area to be turned on and the area to be turned off is calculated.
【0028】繋ぎ目光量演算回路32は、演算回路26
から得られる露光範囲Xaと露光範囲Xbの繋ぎ目近傍
における光源A22,光源B23のレーザビームの光量
値及びピクセル演算回路31から出力されるオン/オフ
比ピクセルPrから露光範囲Xaと露光範囲Xbの繋ぎ
目近傍における光源A22,光源B23のレーザビーム
の過渡的な光量変化を補正するためのオフセット光量値
を演算する。The joint light amount arithmetic circuit 32 is composed of the arithmetic circuit 26.
From the exposure range Xa and the exposure range Xb near the joint between the light source A22 and the light source B23, and the on / off ratio pixel Pr output from the pixel calculation circuit 31 from the exposure range Xa and the exposure range Xb. An offset light quantity value for correcting a transient light quantity change of the laser beams of the light sources A22 and B23 in the vicinity of the joint is calculated.
【0029】オフセット補正回路33は、制御回路10
より出力される光量設定信号により設定される光量設定
電圧Vrefと繋ぎ目光量演算回路32により演算され
たオフセット光量値に相当する電圧値ΔVとから補正光
量値に相当するオフセット電圧値を算出し、LD駆動回
路20、21に駆動電圧Vref−ΔV/2,Vref
+ΔV/2をそれぞれ、供給する。これにより露光範囲
Xaと露光範囲Xbの繋ぎ目近傍における光源A22,
光源B23のレーザビームの光量が補正される。The offset correction circuit 33 includes a control circuit 10
An offset voltage value corresponding to the corrected light amount value is calculated from the light amount setting voltage Vref set by the light amount setting signal output from the output voltage value and the voltage value ΔV corresponding to the offset light amount value calculated by the joint light amount calculation circuit 32. A drive voltage Vref-ΔV / 2, Vref is applied to the LD drive circuits 20 and 21.
+ ΔV / 2 is supplied respectively. As a result, the light source A22 near the joint between the exposure range Xa and the exposure range Xb,
The light quantity of the laser beam of the light source B23 is corrected.
【0030】補正キャンセル回路34は、画像メモリ1
1、12から画像データを読み出し、光源A22,B2
3のレーザビームにより走査される露光範囲Xaと露光
範囲Xbの繋ぎ目近傍における画像データに連続性が有
るか、否かを判定し、連続性がない場合には光源A2
2,B23のレーザビームの光量補正をする必要がない
のでオフセット補正回路33にオフセット光量値に相当
する補正を行わないように指示するための補正キャンセ
ル信号を出力する。この場合にオフセット補正回路33
では、LD駆動回路20、21に駆動電圧Vrefが供
給される。The correction cancel circuit 34 is provided in the image memory 1
Image data is read out from the light sources A22 and B2.
It is determined whether or not the image data in the vicinity of the joint between the exposure range Xa and the exposure range Xb scanned by the laser beam No. 3 has continuity, and if there is no continuity, the light source A2
Since it is not necessary to correct the light amounts of the laser beams of B2 and B23, a correction cancel signal for instructing the offset correction circuit 33 not to perform the correction corresponding to the offset light amount value is output. In this case, the offset correction circuit 33
Then, the drive voltage Vref is supplied to the LD drive circuits 20 and 21.
【0031】ここで光走査装置の光量調整について具体
的に説明する。光走査装置の製造時等の初期設定時での
光量調整は、通常、感光体の位置に相当する場所でレー
ザダイオード等のレーザ光源を連続点灯した場合のよう
な定常的光量をパワーメータ等の測定器で測定し、レー
ザ光源を駆動するLD駆動回路20,21での駆動電流
値、もしくはレーザビームを受光してその光量を測定す
る受光回路24、25を構成するフォトダイオード等の
受光素子の増幅率及び変換率等を調整して感光体上での
定常光量とLD駆動回路20,21で使用する光量設定
電圧信号との関係を決定する。最も一般的な方法として
は、受光回路24、25を構成するフォトダイオードで
光量をモニタする方法であり、この方法ではフォトダイ
オードと可変抵抗器を組み合わせ、この可変抵抗器の抵
抗値を調整することにより感光体上での定常光量とLD
駆動回路20,21で使用する光量設定電圧信号との関
係を決定する。この調整後は、感光体上での設定光量に
対応したLD駆動回路へ入力する設定電圧値、すなわち
光量設定電圧は感光体上の設定光量として一意に決ま
る。これにより感光体上で必要とする光量の設定は、L
D駆動回路に入力する光量設定電圧信号の値を変更する
ことにより行うことができる。図3に示した本発明の実
施の形態では感光体上で設定したい目標光量に対応する
光量設定電圧値をVrefとして制御回路10によりオ
フセット補正回路33を介してLD駆動回路20、21
に供給することにより感光体上の光量を設定する。この
場合において、光源を連続点灯させポリゴンミラーを回
転駆動した走査中の定常状態における感光体上の光量の
変化状態を図4に示す。今後の光量制御に必要となる初
期値設定の光量情報を得るためにカウンタ14から出力
される光量検出タイミング信号に基づいて受光回路2
4、25は感光体上の定常光量であるPA (min),
PB (min)を検出し、演算回路26を介して光源制
御回路30内の繋ぎ目光量演算回路32に上記光量値に
対応する電圧信号を供給する。この定常光量PA (mi
n),PB (min)は上述した光量調整から明らかな
ように光量設定電圧信号Vrefと光量検出タイミング
信号のパルス幅によっても求めることができるので、予
め初期情報として制御回路10内のメモリに保持させて
おいてもよい。カウンタ14から出力される光量検出タ
イミング信号のパルス幅は、走査速度によって当然、異
なる。本発明の実施の形態に係る光走査装置では、例え
ば、一実施例として受光回路24、25にフォトダイオ
ードを使用した場合には光量検出タイミング信号のパル
ス幅を10μsecとした。また高速の走査速度を必要
とする光走査装置の場合には受光回路24、25にピー
クホールド回路を設け、光量検出タイミング信号のパル
ス幅を0.1μsecとしたが、更に短くすることも可
能である。図4では光量を検出するタイミングを異なる
光源A22,B23のレーザビームにより、それぞれ走
査される隣接する露光範囲の繋ぎ目近傍としているが、
定常状態の光量であるので検出する箇所はそれぞれ、隣
接する各露光範囲内であれば何処でもよい。この時に保
持される光量値PA (min),PB (min)は、各
光源との関係からまとめると、
PB (min)=PA (min)=Vref
となる。Here, the light amount adjustment of the optical scanning device will be specifically described. The light amount adjustment at the time of initial setting such as manufacturing of the optical scanning device is usually performed by a power meter or the like with a constant light amount such as when a laser light source such as a laser diode is continuously turned on at a position corresponding to the position of the photoconductor. The drive current value in the LD drive circuits 20 and 21 for driving the laser light source or the light receiving circuits 24 and 25 for receiving the laser beam and measuring the amount of light measured by a measuring device The gain and the conversion rate are adjusted to determine the relationship between the steady light amount on the photoconductor and the light amount setting voltage signal used in the LD drive circuits 20 and 21. The most general method is to monitor the amount of light with a photodiode that constitutes the light receiving circuits 24 and 25. In this method, a photodiode and a variable resistor are combined to adjust the resistance value of this variable resistor. By the constant light quantity and LD on the photoconductor
The relationship with the light amount setting voltage signal used in the drive circuits 20 and 21 is determined. After this adjustment, the set voltage value input to the LD drive circuit corresponding to the set light amount on the photoconductor, that is, the light amount set voltage is uniquely determined as the set light amount on the photoconductor. As a result, the amount of light required on the photoconductor is set to L
This can be performed by changing the value of the light amount setting voltage signal input to the D drive circuit. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the control circuit 10 sets the light amount setting voltage value corresponding to the target light amount desired to be set on the photoconductor to Vref by the control circuit 10 via the offset correction circuit 33 to drive the LD drive circuits 20, 21.
To set the amount of light on the photoconductor. In this case, FIG. 4 shows a change state of the light amount on the photoconductor in a steady state during scanning in which the light source is continuously turned on and the polygon mirror is rotationally driven. The light receiving circuit 2 is based on the light amount detection timing signal output from the counter 14 in order to obtain the light amount information of the initial value setting required for future light amount control.
Reference numerals 4 and 25 are the constant light amount on the photoconductor, PA (min),
PB (min) is detected, and a voltage signal corresponding to the above light quantity value is supplied to the joint light quantity calculation circuit 32 in the light source control circuit 30 via the calculation circuit 26. This steady light amount PA (mi
Since n) and PB (min) can be obtained by the pulse widths of the light amount setting voltage signal Vref and the light amount detection timing signal as is clear from the above-described light amount adjustment, they are held in the memory in the control circuit 10 as initial information in advance. You may leave it. The pulse width of the light amount detection timing signal output from the counter 14 naturally varies depending on the scanning speed. In the optical scanning device according to the embodiment of the present invention, for example, when photodiodes are used for the light receiving circuits 24 and 25 as one example, the pulse width of the light amount detection timing signal is set to 10 μsec. Further, in the case of an optical scanning device which requires a high scanning speed, the light receiving circuits 24 and 25 are provided with peak hold circuits and the pulse width of the light amount detection timing signal is set to 0.1 μsec, but it can be further shortened. is there. In FIG. 4, the timing of detecting the light quantity is set near the joint between the adjacent exposure ranges scanned by the laser beams of the light sources A22 and B23, respectively.
Since the light amount is in the steady state, the position to be detected may be anywhere within each adjacent exposure range. The light quantity values PA (min) and PB (min) held at this time are summarized as PB (min) = PA (min) = Vref, when summarized from the relationship with each light source.
【0032】次に黒プリントのような走査線を1ライン
書く場合の光量状態を図5に示す。同図に示すように光
源B23のレーザビームにより走査される露光範囲Xb
の繋ぎ目部分は、光源B23のレーザビームの走査終了
点付近となり、光源A22のレーザビームにより走査さ
れる露光範囲Xaの繋ぎ目部分は、光源A22のレーザ
ビームの走査開始点付近となる。したがって、光量設定
電圧で光量を設定しても光源としてレーザダイオードを
使用した場合は、レーザダイオードが有するドループ特
性により露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目部分において露光
範囲Xb側の繋ぎ目近傍では光源B23のレーザビーム
の光量は定常的な光量となり、露光範囲Xaの繋ぎ目近
傍では光源A22のレーザビームの光量は過渡的な光量
となるために露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目部分において
光量に段差が生じる。この定常光量より高い過渡的な光
量を検出するために光量検出タイミングによりLD駆動
回路20を介して光源A22のレーザダイオードを駆動
し、受光回路24によりモニタする。Next, FIG. 5 shows a light quantity state when writing one scanning line such as a black print. As shown in the figure, the exposure range Xb scanned by the laser beam of the light source B23
Is near the scanning end point of the laser beam of the light source B23, and the joint part of the exposure range Xa scanned by the laser beam of the light source A22 is near the scanning start point of the laser beam of the light source A22. Therefore, when the laser diode is used as the light source even when the light amount is set by the light amount setting voltage, the light source B23 is located near the joint on the exposure range Xb side at the joint between the exposure ranges Xa and Xb due to the droop characteristic of the laser diode. The light amount of the laser beam becomes a steady light amount, and the light amount of the laser beam of the light source A22 becomes a transitional light amount in the vicinity of the joint of the exposure range Xa. Therefore, there is a step difference in the light amount at the joint portion of the exposure ranges Xa and Xb. Occurs. In order to detect a transient light quantity higher than the steady light quantity, the laser diode of the light source A22 is driven through the LD drive circuit 20 at the light quantity detection timing, and is monitored by the light receiving circuit 24.
【0033】次に図6に光源A22,B23のレーザダ
イオードをパルス点灯した場合における露光範囲Xa、
Xbの繋ぎ目部分の光量状態を示す。この場合の光量検
出は必ずしも露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目部分において
行う必要はなく、パルス点灯時の過渡的な立ち上がり部
分が検出できれば露光範囲Xa、Xbの何処でもよい
が、光量検出タイミング信号のパルス幅は、定常光量の
検出時に使用した光量検出タイミング信号と同一でなけ
ればならない。回路構成を簡単化するために定常光量を
検出する際に使用した光量検出タイミング信号を利用し
てもよい。[0033] Then the light source A22 in FIG. 6, B23 exposure range X a in the case where the laser diode pulsed lighting of,
The light amount state of the joint portion of Xb is shown. The light quantity detection necessarily exposure range X a case, it is not necessary to carry out the joint portion of Xb, exposure range if detected transient rise portion at the time of pulse lighting X a, but may be anywhere in Xb, the amount of light The pulse width of the detection timing signal must be the same as the light amount detection timing signal used when detecting the stationary light amount. In order to simplify the circuit configuration, the light amount detection timing signal used when detecting the stationary light amount may be used.
【0034】受光回路24、25により検出された各光
源A22,B23のパルス点灯時の過渡的な立ち上がり
部分の光量値PA (max),PB (max)は、演算
回路26をにより光電変換され、繋ぎ目光量演算回路3
2に初期光量値として保持される。繋ぎ目光量演算回路
32は、上述した初期光量値PA (max),PB (m
ax),A (min),PB (min)を用いて露光範
囲Xa、Xbの繋ぎ目部分の光量を補正する。露光範囲
Xa、Xbの繋ぎ目部分の光量が最悪となるのは図5に
示したように1ラインを単純に走査する場合である。こ
の場合の繋ぎ目近傍における光源A22のレーザビーム
と光源B23のレーザビームとの光量差ΔVは、
ΔV=PA (max)−PB (min) (1)
となる。この光量差ΔVは、初期光量値から簡単に算出
することができる。この場合の補正は、図7に示すよう
に光量差ΔVの半分である、ΔV/2に相当する光量値
をオフセット量とし、このオフセット量に対応する電圧
ΔV/2を光量設定電圧Vrefに対して補正するよう
にオフセット補正回路33よりLD駆動回路20に駆動
電圧(Vref−ΔV/2)を、LD駆動回路21に駆
動電圧(Vref+ΔV/2)を供給することにより行
われる。この補正を行う場合に光量差ΔVに相当する電
圧を光量設定電圧Vrefに対して補正するように光源
A22,B23の何れか一方を駆動するLD駆動回路2
0またはLD駆動回路21に駆動電圧を供給するように
してもよい。すなわち、光源Bのレーザビームの光量の
みを補正する場合には、光源B23を駆動するLD駆動
回路21に対してΔV相当の光量を増加させるための駆
動電圧(Vref+ΔV)を供給し、光源Aのレーザビ
ームの光量のみを補正する場合には、光源Bを駆動する
LD駆動回路21に対してΔV相当の光量を減少させる
ための駆動電圧(Vref−ΔV)を供給するようにし
てもよい。しかし、副走査方向の走査ライン間での光量
差を最小に抑制するため、補正する光量は光源A22,
B23に均等に割り当てることにより分散させた方が望
ましい。本発明の実施の形態では光源は二つであるが、
光源が三つ以上の場合には主走査方向に走査開始側から
隣接する露光範囲の最初の繋ぎ目で上述したのと同様な
光量補正を行い、2番目以降の繋ぎ目ではその前の繋ぎ
目における隣接する露光範囲の補正光量差を加味して光
量補正を行っていけばよい。The light quantity values PA (max) and PB (max) of the transient rising portions of the light sources A22 and B23 detected by the light receiving circuits 24 and 25 at the time of pulse lighting are photoelectrically converted by the arithmetic circuit 26, Joint light intensity calculation circuit 3
2 is held as the initial light amount value. The joint light amount calculation circuit 32 uses the initial light amount values PA (max) and PB (m
ax), A (min), PB (min)
Circumference X a, it corrects the light amount of the joint portion of Xb. Exposure range
X a, which is when the amount of the joint portion of Xb is simply scanned one line to become the worst are shown in FIG. In this case, the light amount difference ΔV between the laser beam of the light source A22 and the laser beam of the light source B23 in the vicinity of the joint is ΔV = PA (max) −PB (min) (1). This light amount difference ΔV can be easily calculated from the initial light amount value. In this case, the correction is performed by setting the light amount value corresponding to ΔV / 2, which is a half of the light amount difference ΔV, as the offset amount, and the voltage ΔV / 2 corresponding to this offset amount with respect to the light amount setting voltage Vref. The offset correction circuit 33 supplies the drive voltage (Vref−ΔV / 2) to the LD drive circuit 20 and the drive voltage (Vref + ΔV / 2) to the LD drive circuit 21 so as to perform the correction. When performing this correction, the LD drive circuit 2 that drives either one of the light sources A22 and B23 so that the voltage corresponding to the light amount difference ΔV is corrected with respect to the light amount setting voltage Vref.
0 or a drive voltage may be supplied to the LD drive circuit 21. That is, in the case of correcting only the light amount of the laser beam of the light source B, the drive voltage (Vref + ΔV) for increasing the light amount corresponding to ΔV is supplied to the LD drive circuit 21 that drives the light source B23, and the light source A when correcting only the light quantity of the laser beam may be supplied to the driving voltage for reducing the amount equivalent ΔV (Vref-ΔV) with respect to the LD driving circuit 2 1 for driving the light source B. However, in order to suppress the light amount difference between the scanning lines in the sub-scanning direction to the minimum, the light amount to be corrected is set to the light source A22,
It is desirable to disperse B23 evenly. Although there are two light sources in the embodiment of the present invention,
When the number of light sources is three or more, the same light amount correction as described above is performed at the first joint of the exposure ranges adjacent from the scanning start side in the main scanning direction, and at the second and subsequent joints, the preceding joint is provided. It is only necessary to perform the light amount correction in consideration of the correction light amount difference between the adjacent exposure ranges in.
【0035】次に実際に画像を形成するような通常動作
時においては、1走査線内での画像状態、すなわち1走
査線内における光源B23がオン状態となる領域とオフ
状態となる領域との割合をピクセル演算回路31により
演算し、その演算結果に基づいて繋ぎ目光量演算回路3
2で光源A22,光源B23のレーザダイオードが有す
るドループ特性に起因して隣接する露光範囲の繋ぎ目近
傍で変化する光源の光量を予測する。図8に光源B23
に出力される画像データをPWM変調した場合における
光量の変化状態を示す。同図に示すように光源Bのオフ
状態が暫く続く場合にはレーザダイオードの熱的特性で
あるドループ特性は十分、時間が経過するためにレーザ
ダイオードが冷えてしまうために初期状態に戻ってしま
う。その結果、その直後のパルス点灯で得られる光量は
初期状態での光量に等しくなる。種々の画像データの状
態、すなわち露光範囲Xbの1走査線内の各画素のPW
M変調時におけるオン、オフ状態の配列から最終的に露
光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍での光源B23のレーザ
ダイオードの光量をピクセル演算回路31、繋ぎ目光量
演算回路32により演算する。演算により得られた光量
PB (calc)と光源A22のレーザダイオードの初
期値光量PA (max)から露光範囲Xa、Xbの繋ぎ
目での光源A22と光源B23との光量差ΔVは、
ΔV=PA (max)−PB (calc) (2)
となり、図7に示した例と同様に、図9に示すようにΔ
V/2に相当する光量補正を光源A22,B23にする
ようにオフセット補正回路33からLD駆動回路20、
21にそれぞれ、駆動電圧(Vref−ΔV/2)、
(Vref+ΔV/2)が出力される。 式(1)、
(2)より明らかなように露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目
で光量差が生じる原因は初期光量値PA (max)であ
る。すなわち、光源Aのレーザダイオードのレーザビー
ムにより、露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目部分より画像メ
モリ11から読み出した画像データに基づいて走査を開
始する場合に光源A22と光源B23とで光量差が発生
する。しかし、この場合であっても光源B23のレーザ
ダイオードのレーザビームで書き込む画像データが感光
体上の露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍に存在しない場
合には露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目部分の画質は光源A
22のレーザダイオードのレーザビームにより書き込む
画像状態の影響を受けない。したがって、光源B23の
レーザダイオードのレーザビームにより露光範囲Xbに
形成される画像と、光源A22のレーザダイオードのレ
ーザビームにより露光範囲Xaに形成される画像とが露
光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍で連続性がない場合、具
体的には光源A22,または光源B23が露光範囲X
a、Xbの繋ぎ目近傍でオフ状態にある場合には上述し
た露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目における光源A22,光
源B23の光量補正制御を行う必要はない。露光範囲X
a、Xbの繋ぎ目近傍で画像に連続性が有るか否かは、
補正キャンセル回路34が画像メモリ11、12から画
像データを読み出し、露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍
に対応する画像データをチェックすることにより容易に
判定できる。露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍で画像に
連続性がない場合には補正キャンセル回路34は、補正
キャンセル信号をオフセット補正回路33に出力し、オ
フセット補正回路33の光量補正動作を停止させる。Next, during a normal operation for actually forming an image, the image state within one scanning line, that is, the region where the light source B23 is turned on and the region where the light source B23 is turned off within one scanning line. The ratio is calculated by the pixel calculation circuit 31, and the joint light amount calculation circuit 3 is calculated based on the calculation result.
In 2, the light amount of the light source that changes in the vicinity of the joint between the adjacent exposure ranges due to the droop characteristics of the laser diodes of the light sources A22 and B23 is predicted. Light source B23 in FIG.
The change state of the light amount when the image data output to is PWM-modulated is shown. As shown in the figure, when the off state of the light source B continues for a while, the droop characteristic, which is the thermal characteristic of the laser diode, is sufficient, and the laser diode cools down over time, and thus returns to the initial state. . As a result, the light quantity obtained by the pulse lighting immediately after that becomes equal to the light quantity in the initial state. State of various image data, that is, PW of each pixel within one scanning line in the exposure range Xb
Finally, the light amount of the laser diode of the light source B23 in the vicinity of the joint between the exposure ranges Xa and Xb is calculated by the pixel arithmetic circuit 31 and the joint light amount arithmetic circuit 32 from the on / off array during M modulation. From the light quantity PB (calc) obtained by the calculation and the initial light quantity PA (max) of the laser diode of the light source A22, the light quantity difference ΔV between the light source A22 and the light source B23 at the joint between the exposure ranges Xa and Xb is ΔV = PA (Max) -PB (calc) (2), and as in the example shown in FIG.
From the offset correction circuit 33 to the LD drive circuit 20, so that the light amount correction corresponding to V / 2 is performed by the light sources A22 and B23.
21 is a drive voltage (Vref−ΔV / 2),
(Vref + ΔV / 2) is output. Formula ( 1 ),
As is clear from (2), the cause of the light amount difference at the joint between the exposure ranges Xa and Xb is the initial light amount value PA (max). That is, when the laser beam of the laser diode of the light source A starts scanning based on the image data read from the image memory 11 from the joint between the exposure ranges Xa and Xb, a light amount difference occurs between the light source A22 and the light source B23. To do. However, even in this case, if the image data to be written by the laser beam of the laser diode of the light source B23 does not exist near the joint between the exposure ranges Xa and Xb on the photoconductor, the joint portion of the exposure ranges Xa and Xb is not detected. Image quality is light source A
The laser beam of the 22 laser diode does not influence the image state to be written. Therefore, an image formed in the exposure range Xb by the laser beam of the laser diode of the light source B23 and an image formed in the exposure range Xa by the laser beam of the laser diode of the light source A22 are near the joint between the exposure ranges Xa and Xb. When there is no continuity, specifically, the light source A22 or the light source B23 is exposed to the exposure range X.
When it is in the off state near the joint between a and Xb, it is not necessary to perform the light amount correction control of the light sources A22 and B23 at the joint between the exposure ranges Xa and Xb. Exposure range X
Whether or not the image has continuity near the joint between a and Xb is
Correction canceling circuit 34 reads out the image data from the image memory 1 1, 1 2, the exposure range Xa, can be easily determined by checking the image data corresponding to the joint near the Xb. When the image is not continuous in the vicinity of the joint between the exposure ranges Xa and Xb, the correction cancel circuit 34 outputs a correction cancel signal to the offset correction circuit 33 to stop the light amount correction operation of the offset correction circuit 33.
【0036】次に光源制御回路30の制御動作を図10
を参照して説明する。尚、図10の処理フローでは主と
して露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍での光源B23の
レーザダイオードのレーザビームによる予測光量PB
(calc)の演算について示している。先ずステップ
41ではピクセル演算回路31において初期値設定
(1)が行われる。 ここでは1画素単位を示すパラメ
ータである画素クロックをソフト的に計数する画素クロ
ックカウンタがリセットされると共に、予測光量PB
(calc)の演算に必要な各種データの初期値が設定
される。ここで設定される初期値としては、1画素内を
複数の領域に分割する際の分割数を示すPWM変調のビ
ット数n、レーザダイオードのHeat係数α、レーザ
ダイオードのCool係数β、1分割露光範囲当たりの
画素総数Q、初期光量値PA (max),PB (ma
x),PA (min),PB (min)が設定される。
具体的には例えば、n=4、α=1、β=0.5、Q=
2000に設定される。レーザダイオードのHeat係
数α、Cool係数βは、レーザダイオードのドループ
特性が熱的現象であることに着目してレーザダイオード
のオン、オフ時においてレーザダイオードを加熱する係
数としてHeat係数αが、レーザダイオードを冷却す
る係数としてCool係数βが定義されている。これら
の係数はレーザダイオードの構造及び構成材料の組成等
により決まるのでレーザダイオードの種類及び品種によ
り一意的に決まる。またHeat係数α及びCool係
数βは、比として定義し、与えてもよい。Next, the control operation of the light source control circuit 30 will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. In the processing flow of FIG. 10, the predicted light intensity PB by the laser beam of the laser diode of the light source B23 is mainly in the vicinity of the joint between the exposure ranges Xa and Xb.
The calculation of (calc) is shown. First, in step 41, initial value setting (1) is performed in the pixel calculation circuit 31. Here, the pixel clock counter that softly counts the pixel clock that is a parameter indicating one pixel unit is reset, and the predicted light amount PB
Initial values of various data necessary for the calculation of (calc) are set. As the initial value set here, the bit number n of PWM modulation indicating the number of divisions when dividing one pixel into a plurality of regions, the Heat coefficient α of the laser diode, the Cool coefficient β of the laser diode, and the one-part exposure Total number of pixels Q per range, initial light amount values PA (max), PB (ma
x), PA (min) and PB (min) are set.
Specifically, for example, n = 4, α = 1, β = 0.5, Q =
It is set to 2000. Regarding the Heat coefficient α and the Cool coefficient β of the laser diode, the Heat coefficient α is a coefficient for heating the laser diode when the laser diode is turned on and off because the droop characteristic of the laser diode is a thermal phenomenon. The Cool coefficient β is defined as a coefficient for cooling. Since these coefficients are determined by the structure of the laser diode, the composition of the constituent materials, etc., they are uniquely determined by the type and product type of the laser diode. Further, the Heat coefficient α and the Cool coefficient β may be defined and given as a ratio.
【0037】次にステップ42ではピクセル演算回路3
1において初期値設定(2)が行われる。 ここでは画
像メモリ12より読み出す画像データのPWM変調時に
おける1画素中の点灯パルス数を計数するオンカウンタ
の計数内容M、1画素中の消灯パルス数を計数するオフ
カウンタの計数内容Nがリセットされる。ここでオンカ
ウンタ及びオフカウンタはソフトカウンタである。Next, at step 42, the pixel arithmetic circuit 3
In 1, the initial value setting (2) is performed. Here, the count content M of the on-counter that counts the number of lighting pulses in one pixel during PWM modulation of the image data read from the image memory 12 and the count content N of the off-counter that counts the number of light-off pulses in one pixel are reset. It Here, the on-counter and the off-counter are soft counters.
【0038】ステップ43ではピクセル演算回路31に
より画像メモリ12から画像データが読み出され、1画
素内の分割単位毎に画素単位にオンカウンタ、オフカウ
ンタの計数が開始され、1画素分の点灯パルス数及び消
灯パルス数が計数される。In step 43, the image data is read from the image memory 12 by the pixel arithmetic circuit 31, the on-counter and the off-counter start counting pixel by pixel for each division unit within one pixel, and a lighting pulse for one pixel is started. The number and the number of extinction pulses are counted.
【0039】ステップ44では画素クロックカウンタC
Kがカウントアップされる。次のステップ45では画像
データのPWM変調時における1画素内の点灯パルス数
ONを計数するオンカウンタの計数内容Mまたは1画素
内の消灯パルス数OFFを計数するオフカウンタの計数
内容Nがステップ43で計数された分だけ加算される。In step 44, the pixel clock counter C
K is incremented. In the next step 45, the count content M of the on-counter that counts the number of ON pulses in one pixel during PWM modulation of the image data or the count content N of the off-counter that counts the number of OFF pulses in one pixel OFF is set in step 43. Only the amount counted in step is added.
【0040】更にステップ46ではピクセル演算回路3
1によりオンオフ比ピクセルPrが算出される。ここで
オンオフ比ピクセルPrは、次式で表せる。Further, in step 46, the pixel arithmetic circuit 3
The on / off ratio pixel Pr is calculated from 1. Here, the on / off ratio pixel Pr can be expressed by the following equation.
【0041】
Pr= M・α−N・β (3)
すなわち、ピクセル演算回路31ではステップ46で求
めた、画像メモリ12から読み出された画像データから
1画素当たりのオン状態、オフ状態の加算結果とレーザ
ダイオードのHeat係数α、Cool係数βとの乗算
により得られるオンオフ比ピクセルPrを算出する。Pr = M.alpha.-N.beta. (3) That is, the pixel arithmetic circuit 31 adds on-state and off-state per pixel from the image data read from the image memory 12 obtained in step 46. An on / off ratio pixel Pr obtained by multiplying the result by the Heat coefficient α and the Cool coefficient β of the laser diode is calculated.
【0042】ステップ47で画素クロックカウンタCK
の計数値CKがCK≧Qであるか否か、すなわち画素ク
ロックが1分割露光範囲の総数Qに達したか否かが判定
される。CK<Qである場合にはステップ48でオンオ
フ比ピクセルPrがPr≦0であるか否かが判定され
る。In step 47, the pixel clock counter CK
Is determined whether CK ≧ Q, that is, whether the pixel clock has reached the total number Q of the 1-division exposure range. If CK <Q, then in step 48 it is determined whether the on / off ratio pixel Pr is Pr ≦ 0.
【0043】Pr≦0となる場合にはLD駆動回路21
に駆動される光源Bのレーザダイオードの状態が初期状
態に戻ったと判定され、ステップ42に戻り、Pr>0
であると判定された場合にはステップ43に戻る。When Pr ≦ 0, the LD drive circuit 21
It is determined that the state of the laser diode of the light source B driven by is returned to the initial state, the process returns to step 42, and Pr> 0.
If it is determined that the condition is true, the process returns to step 43.
【0044】ステップ47で画素クロックカウンタCK
の計数値CKがCK≧Qであると判定された場合にはス
テップ49で繋ぎ目光量演算回路32によりステップ4
6でのオンオフ比ピクセルPrの演算結果に基づいて露
光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍での光源B23のレーザ
ダイオードのレーザビームによる予測光量PB (cal
c)の演算が行われる。この予測光量PB (calc)
は、露光範囲Xa、Xbの繋ぎ目近傍での最終的な光源
Bのレーザダイオードの熱的状態であるオンオフ比ピク
セルPrの演算結果からレーザダイオードのドループ特
性に基づいてオフセット光量を演算するために定義され
るドループ特性関数を用いて演算される。このドループ
特性関数は光走査装置の光源Bに実際に使用するレーザ
ダイオードのドループ特性データに基づいて定義した関
数を利用してもよいし、一例としてドループ特性関数を
近似的に
dy/dx=−α/(x+1) (4)
として傾きが反比例する関数として定義してもよい。こ
こで境界条件として、規格条件をx=0,y=1とし、
ドループ10パーセント(x=xmax ,y=10/1
1)として解くと、
PB (calc)=f(x)=y
=−1/[11・ln{((2のn乗)−1)・Q・α}]・ln(x+1)+1
(5)
となる。ここでxは式(3)について1分割露光範囲当
たりの画素総数まで演算することにより最終的に算出さ
れるオンオフ比ピクセルPrであり、yはその時の光源
Bのレーザダイオードの光量に相当する。またxmax は
レーザダイオードの連続点灯時の最悪値に相当し、
xmax =Q・{(2のn乗)−1}・α (6)
である。ここでQは1分割露光範囲における画素総数、
nはPWM変調のビット数である。式(5)に示すドル
ープ特性関数をプロットした例を図11に示す。In step 47, the pixel clock counter CK
When it is determined that the count value CK of CK ≧ Q, the joint light amount calculation circuit 32 determines in step 49 in step 4
Based on the calculation result of the on / off ratio pixel Pr at 6, the predicted light amount PB (cal) by the laser beam of the laser diode of the light source B23 in the vicinity of the joint between the exposure ranges Xa and Xb
The calculation of c) is performed. This predicted light intensity PB (calc)
Is for calculating the offset light amount based on the droop characteristic of the laser diode from the calculation result of the on / off ratio pixel Pr which is the final thermal state of the laser diode of the light source B in the vicinity of the joint between the exposure ranges Xa and Xb. It is calculated using the defined droop characteristic function. As this droop characteristic function, a function defined based on the droop characteristic data of the laser diode actually used for the light source B of the optical scanning device may be used. As an example, the droop characteristic function may be approximated to dy / dx =- It may be defined as a function in which the slope is inversely proportional as α / (x + 1) (4). Here, as the boundary condition, the standard condition is x = 0, y = 1,
Droop 10% (x = xmax, y = 10/1
Solving as 1), PB (calc) = f (x) = y = −1 / [11 · ln {((2 to the power of n) −1) · Q · α}] · ln (x + 1) +1 (5 ). Here, x is the on / off ratio pixel Pr finally calculated by calculating up to the total number of pixels per one-division exposure range in equation (3), and y corresponds to the light amount of the laser diode of the light source B at that time. Further, xmax corresponds to the worst value when the laser diode is continuously lit, and xmax = Q · {(2 to the nth power) −1} · α (6). Where Q is the total number of pixels in the 1-division exposure range,
n is the number of bits of PWM modulation. FIG. 11 shows an example in which the droop characteristic function shown in Expression (5) is plotted.
【0045】次にステップ50では露光範囲Xa、Xb
の繋ぎ目での光源A22と光源B23との光量差ΔVが
式(2)により算出される。Next, at step 50, the exposure ranges Xa, Xb
The light amount difference ΔV between the light source A22 and the light source B23 at the joint is calculated by the equation (2).
【0046】
ΔV=PA (max)−PB (calc) (2)
光量と光量設定電圧は比例関係にあるから、光量差ΔV
に相当する電圧ΔVは、Vref(1−y)として容易
に求めることができる。ΔV = PA (max) −PB (calc) (2) Since the light amount and the light amount setting voltage have a proportional relationship, the light amount difference ΔV
The voltage ΔV corresponding to can be easily obtained as Vref (1-y).
【0047】次にステップ51では、オフセット補正回
路33により制御回路10より出力される光量設定信号
により設定される光量設定電圧Vrefと繋ぎ目光量演
算回路32により演算されたオフセット光量値に相当す
る電圧値ΔVとから補正光量値に相当するオフセット電
圧値を算出し、LD駆動回路20、21に駆動電圧Vr
ef−ΔV/2,Vref+ΔV/2をそれぞれ、供給
する。Next, at step 51, the light quantity setting voltage Vref set by the light quantity setting signal output from the control circuit 10 by the offset correction circuit 33 and the voltage corresponding to the offset light quantity value calculated by the joint light quantity calculation circuit 32. An offset voltage value corresponding to the corrected light amount value is calculated from the value ΔV, and the LD drive circuits 20 and 21 receive the drive voltage Vr.
ef−ΔV / 2 and Vref + ΔV / 2 are supplied, respectively.
【0048】このようにしてレーザダイオードのドルー
プ特性に起因する過渡的な光量変化を補正することによ
り、隣接する露光範囲の繋ぎ目近傍における異なる光源
の光量を均一にすることができ、筋模様に代表される画
質不具合の発生を防止することができる。In this way, by correcting the transient light quantity change due to the droop characteristic of the laser diode, the light quantity of different light sources in the vicinity of the joint between the adjacent exposure ranges can be made uniform, resulting in a streak pattern. It is possible to prevent the occurrence of a typical image quality defect.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上に説明したように請求項1又は請求
項2に記載の発明によれば、画像情報に基づいて光量制
御することにより、複数の露光ビームによる複数に分割
された露光範囲の繋ぎ目における光量を微妙に補正で
き、上記繋ぎ目での画像乱れ、もしくは筋模様の発生を
防止することができる。As described above, according to the invention described in claim 1 or 2 , by controlling the light amount based on the image information, the exposure range divided into a plurality of exposure beams by a plurality of exposure beams can be obtained. It is possible to delicately correct the amount of light at the joint, and it is possible to prevent the image disturbance or the generation of the streak pattern at the joint.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施の形態に係る光走査装置の概略構
成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1における光源A,Bによる走査タイミング
を示すタイミングチャート。FIG. 2 is a timing chart showing scanning timing by light sources A and B in FIG.
【図3】本発明の実施の形態に係る光走査装置の制御部
の具体的構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a control unit of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.
【図4】光源を連続点灯させ走査中の定常状態における
感光体上の光量の変化状態を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change state of a light amount on a photosensitive member in a steady state during scanning with a light source continuously turned on.
【図5】光源を連続点灯させて実際のライン印字を行っ
た時の感光体上の光量の変化状態を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change state of the light amount on the photoconductor when actual line printing is performed by continuously turning on the light source.
【図6】光源をパルス点灯させた場合における感光体上
の隣接する露光範囲の繋ぎ目部分の光量の変化状態を示
す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change state of a light amount at a joint portion between adjacent exposure ranges on a photoconductor when a light source is pulse-lighted.
【図7】光源を連続点灯させて実際のライン印字を行っ
た時の光量補正後の感光体上の光量の変化状態を示す説
明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change state of the light amount on the photoconductor after light amount correction when actual line printing is performed by continuously turning on the light source.
【図8】光源をパルス点灯させて実際のライン印字を行
った時の感光体上の光量の変化状態を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change state of a light amount on a photoconductor when an actual line printing is performed by turning on a light source of a pulse.
【図9】光源を連続点灯させて実際のライン印字を行っ
た時の光量補正後の感光体上の光量の変化状態を示す説
明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change state of the light amount on the photoconductor after the light amount correction when actual line printing is performed by continuously turning on the light source.
【図10】図3に示した光源制御回路の制御動作を示す
フローチャート。10 is a flowchart showing a control operation of the light source control circuit shown in FIG.
【図11】ドループ特性関数の具体例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a specific example of a droop characteristic function.
1 ポリゴンミラー 2 反射鏡 3 同期センサ 4 制御部 10 制御回路 11 画像メモリ 12 画像メモリ 13 同期センサ 14 カウンタ 15 クロックパルス発生器 16 PWM変調器 17 PWM変調器 18 AND回路 19 AND回路 20 LD駆動回路 21 LD駆動回路 22 光源A 23 光源B 24 受光回路 25 受光回路 26 演算回路 30 光源制御回路 31 ピクセル演算回路 32 繋ぎ目光量演算回路 33 オフセット補正回路 34 補正キャンセル回路 1 polygon mirror 2 reflector 3 Synchronous sensor 4 control unit 10 Control circuit 11 Image memory 12 image memory 13 Synchronous sensor 14 counter 15 clock pulse generator 16 PWM modulator 17 PWM modulator 18 AND circuit 19 AND circuit 20 LD drive circuit 21 LD drive circuit 22 Light source A 23 Light source B 24 Light receiving circuit 25 Light receiving circuit 26 arithmetic circuit 30 Light source control circuit 31 pixel arithmetic circuit 32 Joint light intensity calculation circuit 33 Offset correction circuit 34 Correction cancellation circuit
Claims (2)
部と、該複数の光源部を駆動する複数の光源駆動手段
と、露光範囲を主走査方向に複数に分割し各分割露光範
囲を各光ビームによって走査する走査手段と、走査位置
を検出する少なくとも一つの走査位置検出手段と、前記
走査位置検出手段の検出出力に同期してそれぞれ所定の
タイミングで前記光源部からの光ビームを受光して光量
を検出する複数の光量検出手段と、前記複数の光量検出
手段の検出結果に基づいて隣接する二つの露光範囲を走
査する前記光源部の二つのビームの光量が前記隣接する
二つの露光範囲の繋ぎ目近傍で均一になるように前記複
数の光源駆動手段を制御する光源制御手段と、を有する
光走査装置であって、 前記光源制御手段が、前記隣接する露光範囲の繋ぎ目近
傍における前記光源部のビームの光量制御を、隣接する
二つの露光範囲のうち主走査方向に対し繋ぎ目より手前
側に位置する露光範囲における画像データによる変調時
の光源部のオン状態の領域及びオフ状態の領域を示すデ
ータに基づいて行う ことを特徴とする光走査装置。1. A plurality of light source units for generating a light beam, a plurality of light source driving units for driving the plurality of light source units, an exposure range divided into a plurality in the main scanning direction, and each divided exposure range is divided into a plurality of divided exposure ranges. A scanning unit that scans with a light beam, at least one scanning position detecting unit that detects a scanning position, and a light beam from the light source unit is received at predetermined timings in synchronization with the detection output of the scanning position detecting unit. And a plurality of light amount detecting means for detecting the light amount, and the light amount of the two beams of the light source unit for scanning the two adjacent exposure ranges based on the detection results of the plurality of light amount detecting means are the two adjacent exposure ranges. having a light source control means for controlling the plurality of light source driving means so as to uniform joint near the
In the optical scanning device, the light source control means is arranged near the joint between the adjacent exposure ranges.
Adjacent the light quantity control of the beam of the light source unit
Before the joint in the main scanning direction of the two exposure ranges
When modulating with image data in the exposure range located on the side
Of the light source section of the
The optical scanning device is characterized in that it is carried out based on the data.
範囲の繋ぎ目近傍における前記光源部のビームの光量制
御を、前記隣接する二つの露光範囲の繋ぎ目近傍におい
て画像データに連続性がない場合には行わないことを特
徴とする請求項1に記載の光走査装置。 2. The light source control means is configured to perform the adjacent exposure.
Light intensity control of the beam of the light source unit in the vicinity of the range joint
Control in the vicinity of the joint between the two adjacent exposure areas.
If the image data is not continuous,
The optical scanning device according to claim 1, which is a characteristic.
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US09/309,911 US6038051A (en) | 1996-12-16 | 1999-05-11 | Light scanning device, optical device, and scanning method of optical device |
US09/490,077 US6172788B1 (en) | 1996-12-16 | 2000-01-24 | Light scanning device, optical device, and scanning method of optical device |
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