JPS63260444A - 光走査位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、レーザープリンタにおけるレーザー光の走査
位置検出装置に関する。

〔従来の技術〕

レーザープリンタにおいては、回転多面鏡、ガルバノミ
ラ−、ホログラムディスク等の偏向手段により、レーザ
ー光を円筒体に巻き付けた感光体上に、その軸方向に走
査（主走査）させる。

このレーザー光は、対象とする文字や図形に対応した信
号（画像信号）で強度変調されており、このレーザー光
で感光体の表面を、その軸方向の同一直線上を繰り返し
走査すると共に、該感光体を徐々に回転させる（副走査
）ことにより、その表面はレーザー光によるラスク走査
が行われ、文字や図形が形成される（プリントされる）
。

この場合、レーザー光の変調は各主走査ごとに感光体上
の該レーザー光の走査開始時点を検出し、これを基準と
して走査°がなされるため、上記レーザー光の走査開始
時点は常に正確に検出しなければならない。

この検出は、光検出器を用いて行われ、検出した走査開
始信号を文字１図形等の画像信号発生器の同期信号とし
て用いる。

第５図は従来技術による走査位置検出回路の一例を示す
構成図であって、１は光検出部、２は波形整形回路、２
１はＰＩＮフォトダイオード、２２゜２３はそれぞれ光
検出部、波形整形回路を構成する差動増幅器である。

同図において、ＰＩＮフォトダイオード２１にはバイア
ス電圧（−Ｖｃｃ）が印加されており、レーザー光の入
射により、差動増幅器２２への電流が大きくなる。

波形整形回路２は入力信号電圧を基準電圧（Ｖｒｅｆ）
と比較し、波形整形されたパルスを出力する。

第６図は第５図の動作波形図であって、Ｓ、、Ｓ。

は光検出器１の出力電圧波形で、Ｓ、は入射レーザー光
が弱い場合、Ｓ２は入射レーザー光が強い場合であり、
Ｓ２の方がＳ、よりパルス幅が広くなっている。

Ｖｒｅｆは第５図における基準電圧、Ｓ、、Ｓ。

はそれぞれ第５図の波形整形回路２の出力Ｓをそのまま
光走査位置の検出信号とする前記Ｓ、、ＳＲに対応する
画像印刷開始（書き出し開始）タイミングパルスのため
の同期信号を示し、レーザー光の強弱によって、△【だ
け画像印刷開始タイミングが変動し、その結果、プリン
トされた画質の低下をもたらす。

上記のように、従来技術においては、レーザー光の強度
が変動した場合に、同期信号の立上がりあるいは立下り
時点が変化するという欠点があるため、光検出器の出力
信号のパルス幅を計測したり、光検出器の出力信号を２
値化して同期信号として用いる際、上記２値化回路の闇
値をレーザー光の強度に応じて変化させることによって
、レーザー光の強・度変動による同期信号の立上りある
いは立下りの時間変動を補償するようにしている。

〔目　　的〕

上記従来例においては、回路構成が複雑であり、また光
検出器が高速応答性に欠けることから、出力の立上りあ
るいは立下りが画素時間と比較して、かなりなだらかな
ので、闇値電圧を高精度に制御しなければならないとい
う問題がある。

また、レーザー光の強度に応じて同期信号のパルス幅を
変えることによって、前記時間変動を補償する方法もあ
るが、レーザー光の強度の変動に対するパルス幅の関係
は線形でなく、しかも対応付けが直接的でないという問
題があった。

本発明は、レーザー光の強度が変動しても、正確に該レ
ーザー光を検出し、その走査開始時点を検知することの
できる光走査位置検出装置を提供することを目的とする
。

そして、上記目的は、光検出手段の出力信号を積分する
手段と、該積分手段の出力の最大値を保持する最大電圧
保持手段と、上記波形整形後の出力信号を所定時間遅延
する遅延手段と、この遅延した信号をトリガ信号として
上記最大電圧保持手段に保持した電圧に応じたパルス幅
を持つ信号を出力するタイマ手段とを備え、レーザー光
の強度変動に依存する光検出手段からの出力信号の変化
にかかわらずに正確な光走査位置を検出できる様構成し
たことにより達成される。

これにより、レーザー光の強度に応じて変化する積分値
の最大値で同期パルスを作成するタイマ回路の出力パル
ス幅をコントロールすることによって、該タイマ回路の
出力パルスの終了時点が上記レーザー光の強度にかかわ
りなく同一となる。

〔構　　成〕

以下、本発明の構成を図面を用いて説明する。

第１図は本拠明による光走査位置検出装置の一構成例を
示すブロック図であって、１は光検出部、２は波形整形
回路、３は積分回路、４はピークホールド回路（最大電
圧保持手段）、５は遅延回路、６はタイマ回路である。

同図において、光検出部１はレーザー光を受光して、入
射光量に比例し、かつ該レーザー光の通過する時間の幅
をとったパルス信号を発生する光−電気変換部である。

光検出部１からの出力パルス信号は波形整形回路２に入
力され、波形整形されたパルス信号として出力される。

波形整形されたパルス信号は、積分回路３に入力される
。積分回路３は、入力パルス幅に比例した電圧出力を発
生する。この電圧出力は、ピークホールド回路４に入力
され、そのピーク値がホールドされる。このホールド値
はタイマ回路６の時定数の設定を行うためのコントロー
ル信号として該タイマ回路６に印加される。したがって
、タイマ回路６の出力パルスの幅は、ピークホールド回
路５のピーク電圧によって変化する。

一方、波形整形回路２からの出力は遅延回路５にも人力
され、波形整形回路２から出力されるパルスの想定され
るパルス幅時間より長い時間遅延され、タイマ回路６の
トリガ端子Ｔに入力される。

これにより、タイマ回路６からは波形整形回路２より出
力されるパルスの幅（直接的には積分回路３の出力電圧
）に応じた幅を持ったパルスが生成され、これを同期信
号として用い、光走査位置を判定して画像の書き出し位
置を決定するものである。

第２図は第１図に示した構成例の詳細を説明するための
回路図であって、第１図と同一符号は同一部分に対応し
、４１はＰＩＮフォトダイオード等の光電変換素子、４
２は増幅器、４３は基準電圧Ｖｒａｆと入力端子とを比
較して波形整形を行うｚ値化回路を構成する増幅器、４
４は積分回路を構成する増幅器、４５は反転増幅器、４
６はピークホールド回路を構成する増幅器、４７は遅延
回路を構成する遅延素子、４８はエツジ抽出回路、４９
はタイマである。

第３図は第２図の動作波形図で各波形ａ　％　ｈは第２
図に同一符号で示した部分の波形に相当する。

以下、第２図の動作を第３図を参照して説明する。

光電変換部１の光電変換素子４１は、入射したレーザー
光の強度及び通過時間に対応した入射光量に比例したパ
ルス信号出力を発生し、増幅器４２で増幅した信号ａを
波形整形回路２に与える。

波形整形回路２は、光電変換部１から入力した信号を基
準電圧Ｖｒｅｆと比較した信号すを出力する。このとき
、入力信号ａは波形整形される。

波形整形されたパルス信号すは、積分回路３を構成する
増幅器４４の出力に信号Ｃで示す積分された信号として
現れる。この信号Ｃは入力パルス幅に比例した電圧波形
であり、これを反転増幅器４５を通してピークホールド
回路４に与える。ピークホールド回路４は入力電圧波形
のピーク値ｖｔｈをホールドし、そのホールドしたピー
ク値を示す信号ｄをタイマ回路６に与える６なお、ピー
ク値ｖｔｈは第３図にｂで示した信号のパルス幅に比例
した値となる。

タイマ回路６はタイマ（例えばＮＥ５５５）とエツジ抽
出回路４８から構成され、上記信号ｄをタイマ４９のＣ
Ｖ端子に入力させる。

また、ピークホールドを解除するためのリセット信号ｅ
　（ｒｅｓｅｔ）は、同期信号出力後、次の光検出器信
号が発生する間に与える。

したがって、タイマのパルス幅を決める闇値電圧がｖｔ
ｈとなる。

一方、波形整形回路２から出力されたパルス信号すは、
遅延回路５の遅延素子４７に入力され、該２硫化回路２
から出力される最大パルス幅より大きい一定時間遅延さ
れ、更にエツジ抽出回路４８により、上記パルスのエツ
ジ部が抽出され、タイマのトリガ信号ｇとしてトリガ端
子Ｔｒに印加される。このトリガ信号ｇが入力さた時点
から上記閾値電圧ｖｔｈおよびＲ＊、Ｃｔの値による時
定数で決まるパルス幅を持った信号がタイマ４９から出
力される。この出力りを同期信号として使う。

上記したように、光検出器に入射するレーザー光強度が
変動した場合でもＲおよびＣの値を適切に選ぶことによ
り、第３図の時間Ｔを一定とすることができる。

、第４図は第２図の構成例の動作をさらに詳細に説明す
るための波形図である。

同図において、Ｓ＋、Ｓｔは前記従来技術の説明と同様
に、レーザー光の強度が小さい場合と大きい場合の光検
出部からの出力波形である。また、これらＳ＋、Ｓｔを
波形整形したものがＰ＋、Ｐｔである。なお、Ｐ、、Ｐ
、の出力電圧はいづれもｅ０で一定である。このパルス
信号の一方は積分回路３、ピークホールド回路４を通り
、最終的にピークホールド回路４の出力電圧は、信号の
パルス幅Ｔ、およびＴ２に比例した出力となる。

なお、Ｑｌ、Ｑｔはタイマ回路の出力、すなわち同期信
号を示す。

例えば、波形整形回路２の出力パルス信号Ｐ。

の幅がＴ、のとき、第２図における反転増幅回路４５の
ゲインをβとすると、ピークホールド回路４の出力電圧
ｖｔｈは、ｖｔｈ＝βｅａＴｌ／Ｒ’Ｃとなる。

この出力電圧ｖｔｈをタイマ４９の制御電圧端子ＣＶに
入力する。

一方、分岐されたパルス信号すは、遅延素子４７で一部
時間Ｔｄｅｌａｙ遅延される。　更に、エツジ抽出回路
４８でトリガ信号が作られる。ここで、Ｔｄｅｌａｙは
予測されるパルス幅時間よりも大としておく。これは、
ピークホールド出力が決定される以前に、タイマにトリ
ガ信号が入力されるのを防止するためである。

タイマ４９にトリガ信号ｇが入力されると、Ｒ２と０２
で決定される時定数で０２の充電が開始され、同時にタ
イマ４９の出力ｈ（第４図のＱ　＋　、又はＱｌ）が、
ハイレベル“Ｈ″になる。上記Ｃ２の充電電圧が前記パ
ルス幅に応じた出力電圧ｖｔｈに達した時点で、上記タ
イマの出力はローレベル″Ｌ″になる。

波形整形回路２の出力Ｐ、とＲ２との間で、それらのパ
ルス幅が２・△ｔだけ異なる時、タイマの出力Ｑ　＋　
、、　Ｑ　ｔのパルス幅は、各々ＴｏｕｔおよびＴｏｕ
ｔ　＋△ｔとなる様に回路定数を適切に選ぶことによっ
て、第４図に示した様に、タイマから出力されるパルス
信号の立下りの時刻は、信号Ｐ１゜Ｒ２のパルス幅すな
わちレーザー光の強度に対応する検出部の出力Ｓｌ＋Ｓ
！の幅によらずに、常に一定とすることができる。この
出力信号Ｑ＋、Ｑｔの立下りを同期信号として用いるこ
とにより、レーザー光の強度変化によらずに常に一定の
画像書出し位置を決定するための精密な光走査位置を確
定することができる。

ここで、上記説明における波形整形回路は、光検出部の
出力が予測されるレーザー光の強度変化の範囲内で常に
飽和出力となる様にしておけば、省いてもよいものであ
る。

以上の実施例に用いるタイマとして、ナショナルセミコ
ンダクタ社製のＮＥ５５５を挙げたが、本発明はこれに
限らず、例えば７４ＬＳ１２３の様なＴＴＬワンショッ
トマルチバイブレータ等の使用も可能であり、制御電圧
に応じて出力パルス幅が可変となるものであればよい。

〔効　　果〕

以上説明したように、本発明によれば、レーザー光の受
光出力の積分値をコントロール信号とし”ζいるため、
外部ノイズに対して強く、レーザー光の強度変化があっ
ても画像の書出しタイミング生成のもととなる同４期信
号を精度よく、しかも安価に得ることができ、高品質の
画像をプリントするレーザープリンタのための優れた光
走査位置検出装置を提供することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光走査位置検出装置の一構成例を
示すブロック図、第２図は第１図に示した構成例の詳細
を説明するための回路図、第３図は第２図の動作波形図
、第４図は第２図の動作をさらに詳しく説明するための
動作波形図、第５図は従来技術による走査位置検出回路
の一例を示す構成図、第６図は第５図の動作波形図であ
る。 １・・・光検出部、２・・・波形整形回路、３・・・積
分回路、４・・・ピークホールド回路、５・・・遅延回
路、６・・・タイマ回路。 第３図 ＝ ４７土力ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　−ｍ−： 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号により変調されたレーザー光を偏向器を
   介して感光体上を走査することによって画像記録を行う
   レーザープリンタの光走査位置検出装置において、前記
   画像記録の開始時期を検知するための光検出手段と、光
   検出手段の検出出力信号を積分する積分手段と、積分手
   段の出力の最大値を保持する最大電圧保持手段と、上記
   波形整形手段の出力信号を所定時間遅延する遅延手段と
   、遅延手段により遅延した信号をトリガ信号として上記
   最大電圧保持手段により保持された電圧に応じたパルス
   幅を持つ信号を出力するタイマ手段とを有し、前記レー
   ザー光の強度変動に依存する前記光検出手段からの出力
   信号の変化にかかわらずに正確な光走査位置を検出可能
   に構成したことを特徴とする光走査位置検出装置。