(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較して前記同期信号を生成するよう構成されており、
前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに到達し、この後、再度一致したときのタイミングが、前記走査開始位置の特定に利用されることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項２】
前記共振回路は、該共振回路から前記信号処理回路に入力される信号が、前記基準信号のレベルと再度一致してから該基準信号のレベルに到達しないように減衰するよう構成されている請求項１に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項３】
光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて起動され、この起動時点から一定期間、所定レベルの信号を出力するタイマー回路とを有し、
前記タイマー時間は、前記走査ビーム光の周期より短く設定されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項４】
前記タイマー回路は、前記比較器からの出力信号の変化のタイミングで起動される請求項３に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項５】
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較して前記同期信号を生成するよう構成されている請求項３または４に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項６】
光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて起動され、この起動時点から一定期間、所定レベルの信号を出力するタイマー回路とを有し、
前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに到達し、この後、再度一致したときのタイミングが、前記走査開始位置の特定に利用され、
前記タイマー回路は、前記再度一致したとき起動するよう構成されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項７】
前記タイマー時間は、前記再度一致したときから、次の走査ビーム光の検出に基づく共振時に前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに初めて到達するまでの時間以下に設定されている請求項６に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項８】
前記タイマー時間は、前記再度一致したときから、同走査ビーム光の検出に基づく共振時に前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに最後に到達するまでの時間以上に設定されている請求項６または７に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項９】
前記タイマー回路に入力される信号が前記同期信号とされ、該タイマー回路から出力された信号がそのタイマー回路の入力側に帰還するよう構成されている請求項３ないし８のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項１０】
前記タイマー回路から出力される信号が前記同期信号とされる請求項３ないし８のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項１１】
光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記共振回路は、共振の減衰が次の走査ビーム光の検出に基づく共振時までに完了するよう構成されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項１２】
前記共振回路は、前記受光素子から出力される信号の周波数スペクトルが最大となる周波数またはその近傍で共振するよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項１３】
前記共振回路は、抵抗、コンデンサおよびコイルを並列に接続してなる並列回路を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【請求項１４】
前記信号処理回路の信号伝送路に、少なくとも１つの交流結合が含まれる請求項１ないし１３のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンタ等に用いられる光走査装置の同期信号生成回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンタ等に使用される光走査装置では、レーザーダイオードを有する光源部からのレーザービーム光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）により所定角度範囲で所定方向へ偏向走査し、この偏向走査されたレーザービーム光をｆθレンズを通して感光ドラムの感光面上に集束させ、これにより、感光ドラムの回転軸方向に等速移動する走査ビーム光を得るように構成されている。
【０００３】
レーザービームプリンタでは、描画データに基づいて、光走査装置の光源部においてレーザービーム光を光変調するとともに、感光ドラムを光走査装置の走査動作のタイミングに基づいて回転し、感光ドラムの外周面（受光面）に描画データに対応した静電潜像を形成し、この静電潜像に対応して感光ドラム外周面にトナーを吸着させ、このトナー像を記録紙に転写（描画）する。
【０００４】
このようなレーザービームプリンタの光走査装置においては、感光ドラムの受光面上の走査開始位置、すなわち記録用紙の描画開始位置を知るために、同期信号（水平同期信号）ＨSYNCを発生し、これを検出して、同期信号ＨSYNCから一定時間経過後、描画を開始するように構成されている。
【０００５】
この同期信号ＨSYNCは、図１２に示すように、描画開始位置から描画領域外の主走査方向に所定距離離れた位置にフォトダイオード６を設置し、該フォトダイオード６の受光面にて受光したレーザービームを光電変換して出力される信号に基づいて生成され、検出される。
【０００６】
この場合、同期信号ＨSYNCを検出する従来の同期信号生成回路１００は、フォトダイオード６と、このフォトダイオード６の負荷回路である抵抗（抵抗器）４１と、増幅器３５と、コンパレータ（比較器）３８と、基準電圧発生器３９とにより構成されている。
【０００７】
図１３に示すように、レーザービームがフォトダイオード６の受光面に照射されると、フォトダイオード６からは、受光光量に応じた大きさの電流、すなわち信号が出力される。この信号は、負荷回路（抵抗４１）で電圧に変換されてから増幅器３５で増幅されて、コンパレータ３８に入力される。コンパレータ３８では、前記信号と、基準電圧発生器３９から出力される基準電圧（スレショルド電圧）とが比較され、クロス点４２で立ち上がり、クロス点４３で立ち下がる矩形の同期信号ＨSYNCが生成されて、出力される。そして、この同期信号ＨSYNCの立ち下がりのタイミングが、感光ドラムの受光面上の走査開始位置、すなわち記録用紙の描画開始位置の検出に利用される。
【０００８】
しかしながら、レーザービーム出力の変動や回転多面鏡の面倒れ等によるフォトダイオード６の受光光量の変動、不要な信号成分（雑音）の混入、暗電流等による回路の直流成分の変動等の影響により、フォトダイオード６から出力される信号が変動し、これにより、同期信号ＨSYNCのパルス幅、すなわち同期信号ＨSYNCの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが変動してしまい、このため高精度の同期信号ＨSYNCの検出が困難となる。
【０００９】
これにより、例えば、同期信号ＨSYNCの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングにバラツキが生じ、描画開始位置が乱れ、描画（印字）の品質が低下するという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安定した同期信号の生成が可能な光走査装置の同期信号生成回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
【００１２】
（１）  光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較して前記同期信号を生成するよう構成されており、
前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに到達し、この後、再度一致したときのタイミングが、前記走査開始位置の特定に利用されることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【００１３】
（２）  前記共振回路は、該共振回路から前記信号処理回路に入力される信号が、前記基準信号のレベルと再度一致してから該基準信号のレベルに到達しないように減衰するよう構成されている上記（１）に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００１４】
（３）  光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて起動され、この起動時点から一定期間、所定レベルの信号を出力するタイマー回路とを有し、
前記タイマー時間は、前記走査ビーム光の周期より短く設定されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【００１５】
（４）  前記タイマー回路は、前記比較器からの出力信号の変化のタイミングで起動される上記（３）に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００１６】
（５）  前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較して前記同期信号を生成するよう構成されている上記（３）または（４）に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００１７】
（６）  光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記信号処理回路は、前記共振回路からの信号と基準信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて起動され、この起動時点から一定期間、所定レベルの信号を出力するタイマー回路とを有し、
前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに到達し、この後、再度一致したときのタイミングが、前記走査開始位置の特定に利用され、
前記タイマー回路は、前記再度一致したとき起動するよう構成されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【００１８】
（７）  前記タイマー時間は、前記再度一致したときから、次の走査ビーム光の検出に基づく共振時に前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに初めて到達するまでの時間以下に設定されている上記（６）に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００１９】
（８）  前記タイマー時間は、前記再度一致したときから、同走査ビーム光の検出に基づく共振時に前記共振回路からの信号が前記基準信号のレベルに最後に到達するまでの時間以上に設定されている上記（６）または（７）に記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２０】
（９）  前記タイマー回路に入力される信号が前記同期信号とされ、該タイマー回路から出力された信号がそのタイマー回路の入力側に帰還するよう構成されている上記（３）ないし（８）のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２１】
（１０）  前記タイマー回路から出力される信号が前記同期信号とされる上記（３）ないし（８）のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２２】
（１１）  光源から入射するビーム光を偏向し、所定方向に等速移動する走査ビーム光として射出させる光走査装置に設けられ、
前記走査ビーム光がその走査領域内の所定位置に達したことを検出する受光素子と、この受光素子に接続され、所定の共振周波数を有し、前記受光素子からの信号の帯域制限を行う共振回路とからなる検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記走査ビーム光による走査開始位置を特定するための同期信号を生成する信号処理回路とを有する光走査装置の同期信号生成回路であって、
前記共振回路は、共振の減衰が次の走査ビーム光の検出に基づく共振時までに完了するよう構成されていることを特徴とする光走査装置の同期信号生成回路。
【００２３】
（１２）  前記共振回路は、前記受光素子から出力される信号の周波数スペクトルが最大となる周波数またはその近傍で共振するよう構成されている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２４】
（１３）  前記共振回路は、抵抗、コンデンサおよびコイルを並列に接続してなる並列回路を有する上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２５】
（１４）  前記信号処理回路の信号伝送路に、少なくとも１つの交流結合が含まれる上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の光走査装置の同期信号生成回路。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光走査装置の同期信号生成回路を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の光走査装置の同期信号生成回路をレーザービームプリンタの光走査装置の同期信号生成回路に適用した場合の第１実施例を示す平面図、図２は、本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第１実施例を示す回路図である。
【００３１】
これらの図に示すように、光走査装置（レーザースキャニングユニット）１は、光源部２と、光源部２からのレーザービーム２１を反射する回転多面鏡５と、回転多面鏡５を回転する図示しないモータと、ｆθレンズ７と、感光ドラム８と、受光素子（光電変換素子）であるフォトダイオード６、共振回路３１および信号処理回路９で構成される同期信号生成回路１０とを有している。
【００３２】
光源部２は、半導体レーザーで構成されるレーザー光源３と、レーザー光源３の発光側に設けられたコリメートレンズおよび集光レンズからなる前置光学系４とから構成されており、光源部２からのレーザービーム２１は、回転多面鏡５の反射面５１に集光される。なお、レーザー光源３の点灯／消灯のタイミングは、マイクロコンピュータ等で構成される制御手段１５により制御される。
【００３３】
回転多面鏡（ポリゴンミラー）５は、正多角形をなしており、図示しないモータにより一定の速度で回転される。図示の回転多面鏡５は、その外周に６つの反射面５１が形成されており、各反射面５１は平面であり、隣接する反射面５１同士は、それぞれ等角度（１２０°）をなしている。各反射面５１は、例えばアルミ蒸着層で構成されている。
【００３４】
図１に示すように、光源部２からのレーザービーム２１は、回転多面鏡５の反射面５１で反射されるが、このとき回転多面鏡５の回転に伴って、レーザービーム２１の反射面５１への入射点が一方の角部５２から反射面５１の中央部を経て他方の角部５２へと移動するとともに、反射光の反射方向が所定角度範囲で変えられる。以下、この反射光の角度範囲を振れ角と言う。
【００３５】
図示の構成では、回転多面鏡５は、モータにより図１中反時計回りに一定の速度で回転する。モータの回転制御は、制御手段１５により行われる。
【００３６】
ｆθレンズ７は、前記振れ角をカバーする範囲に設置されている。回転多面鏡５で反射されたレーザービーム２１は、その方向が角速度一定で変化するため、このｆθレンズ７により、後述する受光面８１上で等速となるように補正される。また、このｆθレンズ７により、回転多面鏡５の各反射面５１の面倒れ補正もなされる。
【００３７】
ｆθレンズ７を経たレーザービーム２１は、感光ドラム８の外周面に形成された受光面（結像面）８１に集光される。回転多面鏡５が６０°回転すると、レーザービーム２１が振れ角の範囲で１回振られ、受光面８１上を感光ドラム８の回転軸８２の一方向に１回走査（主走査）する。
【００３８】
また、感光ドラム８を例えば所定方向に回転することにより、副走査がなされる。回転多面鏡５を６０°回転する毎、すなわち受光面８１上で１回の主走査を行なう毎に、感光ドラム８を１ドット分回転し、次行での主走査を行なう。従って、回転多面鏡５が１回転すると、６回の主走査、すなわち副走査方向に６ドット分の描画に相当する走査がなされる。
【００３９】
なお、感光ドラム８の回転は、モータ、変速ギアー等を含む駆動手段１６により行われる。該駆動手段１６は、制御手段に１５により、感光ドラム８の回転量および回転のタイミング等が制御される。
【００４０】
以上のような主走査および副走査を行なうことにより、感光ドラム８の外周面には、レーザービーム２１の照射点（ドット）に対応した静電潜像が形成される。そして、トナー供給部（図示せず）から感光ドラム８の外周面に供給されたトナーが、この静電潜像に対応して吸着され、このトナー像を記録用紙（図示せず）に転写し、定着することにより、記録用紙への描画がなされる。
【００４１】
レーザービーム２１による主走査線上の所定位置には、フォトダイオード６が設置されている。このフォトダイオード６には、後述するように、共振回路３１および信号処理回路９が接続されており、これらフォトダイオード６、共振回路３１および信号処理回路９により、本発明の同期信号生成回路１０が構成される。
【００４２】
ここで、感光ドラム８の受光面８１上では、主走査における走査領域、すなわち記録用紙での描画領域１１が設定され、その一端は、走査開始位置すなわち描画開始位置１２となり、この位置から描画データに基づいたレーザー光源３の光変調動作が開始される。他端は、走査終了位置（描画終了位置）１４となる。
【００４３】
そして、記録用紙（図示せず）への描画の際には、描画開始位置１２を特定し、かつこの位置を副走査方向に一定とする必要がある。そのため、レーザービーム２１のフォトダイオード６への照射によって、信号処理回路９から得られた信号を同期信号（水平同期信号）ＨSYNCとし、この同期信号ＨSYNCから一定時間経過した時の位置を描画開始位置１２とする。すなわち、同期信号生成回路１０は、描画開始位置１２を検出するための同期信号ＨSYNCを得るために設けられている。
【００４４】
従って、フォトダイオード６は、レーザービーム２１の光路上であって、描画開始位置１２から描画領域１１外の主走査方向に所定距離Ｓ離間した同期信号発生用受光位置１３に設置されている。以下、同期信号生成回路１０について説明する。
【００４５】
図２に示すように、前記フォトダイオード６には、その負荷回路として、共振回路３１が接続されている。この共振回路３１は、コイル３２、コンデンサ３３および抵抗（抵抗器）３４を並列に接続してなる並列回路で構成されている。
【００４６】
共振回路３１の共振の鋭さＱ（Ｑ値）、共振周波数ｆ0 等の各定数（回路定数）、すなわち、コイル３２のインダクタンスＬ、コンデンサ３３の静電容量Ｃおよび抵抗３４の抵抗値Ｒは、予め、フォトダイオード６から出力される応答波形等に基づいて、同期信号ＨSYNCの検出（生成）を最良に行うことができるように設定されている。なお、共振回路３１の各定数については、後に詳述する。
【００４７】
この同期信号生成回路１０では、前記共振回路３１の作用により、フォトダイオード６を流れる電流信号からは、同期信号検出に必要な周波数成分が電圧信号として取り出され、フォトダイオード６と共振回路３１との接続点に現れる。なお、これらフォトダイオード６および共振回路３１により検出手段が構成される。
【００４８】
このフォトダイオード６と共振回路３１との接続点には、増幅器３５が接続されている。そして、増幅器３５の出力側には、直流成分をカット（除去）するためのコンデンサ（結合コンデンサ）３６が接続されている。すなわち、この同期信号生成回路１０では、増幅器３５からコンパレータ３８への信号伝送の結合形態が交流結合になっている。
【００４９】
前記コンデンサ３６は、コンパレータ（比較器）３８のプラス側入力端子に接続されている。なお、コンデンサ３６とコンパレータ３８のプラス側入力端子との間には、一端が接地された抵抗（抵抗器）３７の他端が接続されている。
【００５０】
また、コンパレータ３８のマイナス側入力端子には、基準電圧が可変の基準電圧発生器３９が接続され、この基準電圧発生器３９から、基準電圧（スレショルド電圧）が印加されている。
【００５１】
前記基準電圧は、図４（ｂ）に示すように、共振時の最初の波形（電圧波形）４４のピーク値より十分小さく、かつ、波形４４に隣接する同一方向の波形（電圧波形）４５のピーク値より十分大きい所定の値に設定される。
【００５２】
この同期信号生成回路１０では、以上のような増幅器３５、コンデンサ３６、抵抗３７、コンパレータ３８および基準電圧発生器３９により、共振回路３１等からの出力信号を処理する信号処理回路９が構成されている。
【００５３】
次に、共振回路３１の共振周波数ｆ0 およびＱ値の設定方法の一例を説明する。
【００５４】
まず、フォトダイオード６の負荷回路に、共振回路３１ではなく、抵抗負荷を接続した状態で、図４（ａ）に示すフォトダイオード６から出力される周期ＴP の信号の周波数スペクトルを測定する。そして、スペクトルの強度（信号強度）が最大となる周波数ｆmax を求め、共振周波数ｆ0 を前記周波数ｆmax と同一またはその近傍の値に設定する。前記周期ＴP は、回転多面鏡５が１面分回転するときの時間、すなわち、レーザビーム２１の走査の周期であり、回転多面鏡５の反射面５１の数と、回転多面鏡５の回転数とで定まる。このように共振周波数ｆ0 を設定するので、安定した同期信号を生成することができる。
【００５５】
図５に、フォトダイオード６から出力される周期ＴP の信号の周波数スペクトル特性（信号強度分布）を表わすグラフを示す。なお、図５に示す周波数スペクトル特性は、例えば、スペクトルアナライザーで求めることができ、前記周波数ｆmax は、その周波数スペクトル特性のグラフから読み取ることができる。
【００５６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、共振の減衰が次の走査（次の走査ビーム光の検出）に基づく共振時までに完了し、共振時の最初の波形（電圧波形）４４のピーク値が基準電圧（スレショルド電圧）より大きく、かつ、波形４４に隣接する同一方向の波形（電圧波形）４５のピーク値が基準電圧より小さくなるように、主に抵抗３４の抵抗値を調整して、Ｑ値を設定する。換言すれば、波形４４と基準電圧とが２回クロスし、波形４４と基準電圧との２番目のクロス点４７以降、共振回路３１から出力される信号の波形（電圧波形）が基準電圧とクロスせずに、次の走査に基づく共振時までに減衰（振動が収束）するように、Ｑ値を設定する。なお、Ｑ値の設定（調整）は、コイル３２や、コンデンサ３３の値を変更して行ってもよい。
【００５７】
このＱ値の設定においては、まず、Ｑ値が比較的小さい値に設定されている共振回路３１をフォトダイオード６に接続し、共振回路３１から出力される信号の波形を観察する。そして、この信号にノイズ成分が比較的多く含まれている場合には、Ｑ値を大きくし、再度、共振回路３１から出力される信号の波形を観察する。この際、基準電圧を変更することもある。以降、共振回路３１から出力される信号に含まれるノイズ成分が十分少なくなるまでこの作業を繰り返し、前記条件を満足する範囲内でＱ値を設定する。
【００５８】
ここで、図６および図７に、それぞれ、共振回路３１から出力される信号（電圧波形）の周波数スペクトル特性（信号強度分布）を表わすグラフを示す。
【００５９】
図６に示す周波数スペクトル特性は、Ｑ値を比較的小さい値に設定した場合のものであり、図７に示す周波数スペクトル特性は、Ｑ値を比較的大きい値に設定した場合のものである。これらの図に示すように、Ｑ値を高く設定した方が、共振周波数ｆ0 付近が急峻となり、ノイズ成分をより減衰させることができることが判る。
【００６０】
次に、同期信号生成回路１０の作用を説明する。
図３は、レーザー光源３の点灯タイミングと描画開始位置１２を検出するための同期信号ＨSYNCとの関係を示すタイミングチャート、図４は、同期信号生成回路１０の動作を示すタイミングチャートである。
【００６１】
図３に示すように、同期信号発生用受光位置１３の前後においてレーザー光源３を所定時間点灯し、レーザービーム２１による補助走査を行なう。これにより、フォトダイオード６にてレーザービーム２１が受光され、後述するように、信号処理回路９から同期信号ＨSYNCが出力され、この同期信号ＨSYNCが制御手段１５に入力される。なお、同期信号発生用受光位置１３の前後におけるレーザー光源３の点灯タイミングは、例えば、前回の主走査における後述の走査終了位置１４の検出に基づいて決定される。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、レーザービーム２１がフォトダイオード６の受光面に入射すると、フォトダイオード６からは、受光光量に応じた大きさの電流、すなわち信号が出力される。
【００６３】
この場合、所定の周波数帯域の信号成分、すなわち、共振回路３１における共振周波数ｆ0 またはその近傍の周波数の信号成分がフォトダイオード６から出力されると、共振回路３１の作用により、図４（ｂ）に示すような波形の共振が生じる。なお、この共振は、前述したように次の共振時までに完了（例えば、この共振における振動は、１〜２サイクル程度で終了）するので、次の補助走査における同期信号ＨSYNCの検出には何ら影響がない。
【００６４】
この共振により、フォトダイオード６から出力された信号のうち、同期信号検出に必要な信号成分のみが取り出され、共振回路３１から出力される。
【００６５】
従って、図４（ａ）に示すように、フォトダイオード６からの出力の変動（例えば、フォトダイオード６から出力される信号の波形２５、２６、２７のような変化）にかかわらず、図４（ｂ）に示すように、共振回路３１から出力される信号の波形は、ほぼ一定となる。特に基準電圧との初めのクロス点４６および２番目のクロス点４７は、ほぼ一致する。
【００６６】
共振回路３１から出力された信号は、増幅器３５に入力され、この増幅器３５で増幅される。
【００６７】
増幅器３５から出力された信号は、コンデンサ３６により、直流成分がカットされ、コンパレータ３８のプラス側入力端子に入力される。
【００６８】
一方、コンパレータ３８のマイナス側入力端子には、基準電圧発生器３９から基準電圧が印加されている。
【００６９】
コンパレータ３８では、プラス側入力端子に入力された信号の電圧と、前記基準電圧とが比較され、前記信号電圧の方が大きい区間（クロス点４６から４７までの期間）、コンパレータ３８からハイレベルの信号が出力される。すなわち、図４（ｃ）に示すように、コンパレータ３８では、クロス点４６で立ち上がり、クロス点４７で立ち下がる矩形の同期信号ＨSYNCが生成され、この同期信号ＨSYNCは、コンパレータ３８から出力されて制御手段１５に入力される。
【００７０】
この場合、クロス点４６および４７は、それぞれほぼ一定であるので、図４（ｃ）に示すように、同期信号ＨSYNC、すなわち同期信号ＨSYNCの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングがそれぞれ一致し、安定した同期信号ＨSYNCが得られ、光走査装置１によって、高精度にレーザビーム２１の走査開始位置を検出することができる。
【００７１】
制御手段１５では、前記同期信号ＨSYNCの立ち下がりのタイミングが、感光ドラムの受光面上の走査開始位置、すなわち描画開始位置１２の特定に利用される。
【００７２】
具体的には、図３に示すように、制御手段１５に内蔵されたタイマー（図示せず）により、受光面８１上でのレーザービーム２１の照射点が主走査方向に距離Ｓだけ移動する時間（タイマー設定時間）を予め設定しておく。そして、同期信号ＨSYNCの検出時、すなわち、同期信号ＨSYNCの立ち下がりのタイミングで前記タイマーを起動（スタート）させ、タイマー設定時間が経過した時点を描画開始位置１２とする。
【００７３】
以後は、描画領域１１において、レーザービーム２１による主走査を行ないつつ、制御手段１５に対し外部から送られる描画データ（図示せず）に従って、レーザー光源３の点灯／消灯を行ない、所望のドットを形成する。
【００７４】
走査終了位置１４に到達したら、レーザー光源３を消灯し、感光ドラム８を１ドット分回転し、前記と同様の手順で補助走査および主走査を行なう。
【００７５】
次に、本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第２実施例を説明する。
図８は、本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第２実施例を示す回路図（ブロック図）である。なお、前述した同期信号生成回路１０との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００７６】
同図に示す同期信号生成回路１０ａは、コンパレータ３８の後段（出力側）に、ＯＲゲート（ＯＲ回路）５５およびタイマー回路５６を有し、これらにより、予め設定されているタイマー時間（タイマー設定時間）Ｔset が経過するまで、同期信号ＨSYNCの出力レベルを維持するよう構成されている。
【００７７】
図８に示すように、この同期信号生成回路１０ａでは、増幅器３５の出力端子は、コンデンサ３６を介して、コンパレータ３８のマイナス側入力端子に接続されている。そして、基準電圧発生器３９は、コンパレータ３８のプラス側入力端子に接続されている。
【００７８】
コンパレータ３８の出力端子は、ＯＲゲート５５の一方の入力端子に接続されている。
【００７９】
そして、ＯＲゲートの出力端子は、タイマー回路５６の入力端子に接続され、このタイマー回路５６の出力端子は、前記ＯＲゲート５５の他方の入力端子に接続されている。
【００８０】
このタイマー回路５６は、入力信号の立ち上がりでトリガされてタイマー時間Ｔset が経過するまでの期間、ハイレベルの信号を出力するワンショットマルチバイブレータで構成されている。なお、タイマー回路５６の起動のタイミングおよびタイマー時間Ｔset の条件については、後に詳述する。
【００８１】
同期信号生成回路１０ａでは、以上のような増幅器３５、コンデンサ３６、抵抗３７、コンパレータ３８、基準電圧発生器３９、ＯＲゲート５５およびタイマー回路５６により、共振回路３１等からの出力信号を処理する信号処理回路９ａが構成されている。
【００８２】
このような同期信号生成回路１０ａでは、後述するように、コンパレータ３８からの信号のレベルにかかわらず、ＯＲゲート５５およびタイマー回路５６により、タイマー時間Ｔset が経過するまで、同期信号ＨSYNCの出力は、ハイレベルが維持されるので、この間はコンパレータ３８の出力が反転しても同期信号ＨSYNCとしては何ら影響を受けずに済むから、Ｑ値を比較的高い値に設定することができる。
【００８３】
但し、それにも限界があり、図９（ｂ）に示すように、共振の減衰が次の走査（次の走査ビーム光の検出）に基づく共振時までに完了するように、Ｑ値を設定する。
【００８４】
次に、同期信号生成回路１０ａの作用およびタイマー回路５６のタイマー時間Ｔset の条件を説明する。
【００８５】
図９は、Ｑ値を比較的高い値に設定した場合の同期信号生成回路１０ａの動作を示すタイミングチャートである。
【００８６】
レーザービーム２１がフォトダイオード６の受光面に入射すると、図９（ａ）に示すように、フォトダイオード６からは、受光光量に応じた大きさの電流、すなわち信号が出力され、共振回路３１の作用により、図９（ｂ）に示すような波形の共振が生じる。
【００８７】
共振回路３１から出力された信号は、増幅器３５で増幅され、コンデンサ３６により直流成分がカットされ、コンパレータ３８のマイナス側入力端子に入力される。
【００８８】
コンパレータ３８では、マイナス側入力端子に入力された信号の電圧と、プラス側入力端子に印加されている基準電圧とが比較され、図９（ｃ）に示すように、前記信号電圧の方が大きい区間（クロス点４６から４７までの期間等）、コンパレータ３８からローレベルの信号が出力され、前記信号電圧の方が小さい区間、コンパレータ３８からハイレベルの信号が出力される。
【００８９】
コンパレータ３８から出力された信号は、ＯＲゲート５５の一方の入力端子に入力される。
【００９０】
また、ＯＲゲート５５の他方の入力端子には、タイマー回路５６から出力された信号が入力される。なお、このタイマー回路５６の動作については後に詳述する。
【００９１】
図９（ｄ）に示すように、ＯＲゲート５５からは、コンパレータ３８からの信号とタイマー回路５６からの信号とに基づいて、クロス点４６からクロス点４７までローレベルの信号が出力され、前記以外の区間はハイレベルの信号が出力される。すなわち、ＯＲゲート５５では、クロス点４６で立ち下がり、クロス点４７で立ち上がる矩形の信号が生成され、この信号は、ＯＲゲート５５から出力されてタイマー回路５６に入力される。
【００９２】
タイマー回路５６は、前記ＯＲゲート５５から出力された信号の立ち上がりのタイミング、すなわち２番目のクロス点４７で起動する。
【００９３】
そして、図９（ｅ）に示すように、タイマー回路５６からは、クロス点４７からタイマー時間Ｔset が経過するまでの区間、ハイレベルの信号が出力され、前記以外の区間はローレベルの信号が出力される。すなわち、タイマー回路５６では、クロス点４７で立ち上がり、このクロス点４７からタイマー時間Ｔset 経過したときに立ち下がる矩形の信号が生成され、この信号は、タイマー回路５６から出力され、同期信号ＨSYNCとして制御手段１５に入力されるとともに、前述したＯＲゲート５５の他方の入力端子に入力される。
【００９４】
このように、ＯＲゲート５５を介してタイマー回路５６の出力信号をタイマー回路５６に入力しているので、タイマー回路５６がその動作中に再起動されることが防止される。
【００９５】
なお、タイマー回路５６として用いるワンショットマルチバイブレータが、再起動が防止されるタイプであれば、ＯＲゲート５５は設けなくてもよい。
【００９６】
制御手段１５では、前記タイマー回路５６から出力された同期信号ＨSYNCの立ち上がりのタイミングが、感光ドラムの受光面上の走査開始位置、すなわち描画開始位置１２の特定に利用される。
【００９７】
ここで、２番目のクロス点４７から、共振回路３１から出力される信号の波形（電圧波形）が基準電圧と最後にクロスするまでの時間、すなわち、２番目のクロス点４７から最後のクロス点４８までの時間をＴmin とし、２番目のクロス点４７から、次の走査（次の走査ビーム光の検出）に基づく共振時の初めのクロス点４９までの時間をＴmax としたとき、タイマー時間Ｔset は、Ｔset ＜ＴP 、かつＴmin ≦Ｔset ≦Ｔmax の条件を満足するように設定される。
【００９８】
この同期信号生成回路１０ａでは、２番目のクロス点４７からタイマー時間Ｔset が経過するまで、図９（ｂ）に示す波形４５等のように、２番目のクロス点４７以降、共振回路３１から出力される信号の波形が基準電圧とクロスしても、同期信号ＨSYNCの出力レベルには変化がなく、すなわち、クロス点４７におけるハイレベルの出力レベルが維持される。
【００９９】
このため、前述した同期信号生成回路１０に比べ、Ｑ値を高く設定することができ、これにより、不要な周波数成分による影響をより受けにくくすることができ、より立ち上がり位置にバラツキのない安定した同期信号ＨSYNCを生成することができる。
【０１００】
また、同期信号生成回路１０ａでは、例えば、レーザービーム２１のビーム径に対してフォトダイオード６の受光面の主走査方向の長さが長い場合のように、１回の主走査で共振が複数回生じる場合でも対応することができる。以下詳述する。
【０１０１】
図１０は、レーザービーム２１のビーム径に対してフォトダイオード６の受光面の走査方向（レーザービーム２１の移動方向）の長さが長く、かつＱ値を比較的低い値に設定した場合の同期信号生成回路１０ａの動作を示すタイミングチャートである。
【０１０２】
同図に示すように、フォトダイオード６から出力される信号の波形２６が、台形状の場合（時間軸方向に長い場合）には、波形２６の両端部において、それぞれ図１０（ｂ）に示すような波形の共振が生じる。
【０１０３】
このような場合でも、前述したように、タイマー時間Ｔset が、Ｔset ＜ＴP 、かつＴmin ≦Ｔset ≦Ｔmax の条件を満足するように設定され、２番目のクロス点４７からタイマー時間Ｔset が経過するまで、タイマー回路５６からハイレベルの信号が出力されるので、共振回路３１から出力された信号の波形６１が基準電圧とクロスしても同期信号ＨSYNCの出力レベルが維持される。すなわち、１回の主走査で共振が２回生じる場合でも２回目の共振（波形６１）の影響は受けず、安定した同期信号ＨSYNCを生成することができる。
【０１０４】
また、この同期信号生成回路１０ａでは、タイマー回路５６から出力される信号が同期信号ＨSYNCとされるので、後述する同期信号生成回路１０ｂのようにＯＲゲート５５から出力される信号を同期信号ＨSYNCとする場合に比べ、同期信号ＨSYNCの直前における信号レベルがローの期間を長くすることができ、このため同期信号ＨSYNCの生成をより確実に行うことができる。
【０１０５】
次に、本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第３実施例を説明する。
図１１は、本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第３実施例を示す回路図（ブロック図）である。なお、前述した同期信号生成回路１０ａとの共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【０１０６】
同図に示すように、同期信号生成回路１０ｂでは、信号処理回路９ｂにおけるＯＲゲート５５から出力される信号（タイマー回路５６に入力される信号）、すなわちクロス点４７で立ち上がり、クロス点４９で立ち下がる信号が、同期信号ＨSYNCとして制御手段１５に入力されるように構成されている。
【０１０７】
そして、制御手段１５では、図９（ｄ）および図１０（ｄ）に示すＯＲゲート５５から出力された信号の立ち上がり７１のタイミングが、感光ドラムの受光面上の走査開始位置、すなわち描画開始位置１２の特定に利用される。
【０１０８】
この同期信号生成回路１０ｂでも前述した同期信号生成回路１０ａと同様に、前述した同期信号生成回路１０に比べ、Ｑ値を高く設定することができ、これにより、不要な周波数成分による影響をより受けにくくすることができ、より立ち上がり位置にバラツキのない安定した同期信号ＨSYNCを生成することができ、また、１回の主走査で共振が複数回生じる場合でも対応することができる。
【０１０９】
また、この同期信号生成回路１０ｂでは、ＯＲゲート５５から出力される信号が同期信号ＨSYNCとされるので、前述した同期信号生成回路１０ａのようにタイマー回路５６から出力される信号を同期信号ＨSYNCとする場合に比べ、同期信号ＨSYNCが前段で得られ、これにより２番目のクロス点４７から同期信号ＨSYNCまでの微小な時間遅れを小さくすることができる。すなわち、タイマー回路５６によるタイムラグを考慮することなく、同期信号ＨSYNCの生成を行うことができる。
【０１１０】
なお、本発明の同期信号生成回路は、レーザービームプリンタやレーザーフォトプロッタのような各種記録（書き込み）に用いる光走査装置の同期信号生成回路のみならず、例えば、バーコードリーダ、イメージリーダのような各種読み取りに用いる光走査装置の同期信号生成回路に適用することもできる。
【０１１１】
以上、本発明の同期信号生成回路を、図示の各実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光走査装置の同期信号生成回路では、受光素子の負荷回路を共振回路で構成しているので、光走査装置の同期信号の検出に必要な信号成分（所定帯域の信号成分）のみを取り出すことができ、特に、共振により感度を向上させることができる。
【０１１３】
よって、レーザービーム出力の変動や回転多面鏡の面倒れ等による受光素子の受光光量（出力）の変動、不要な信号成分（雑音）の混入、暗電流、バイアス電流（電圧）、オフセット電圧等による回路の直流成分の変動等の影響を除去することができ、これにより、安定した同期信号を生成することができ、特に、受光素子へのビーム光の照射と、同期信号のタイミングとを一致させることができる。
【０１１４】
これにより、ビーム光の走査位置のバラツキ、特に、ビーム光の走査開始位置のバラツキを防止することができ、本発明をレーザービームプリンタの光走査装置の同期信号生成回路に適用した場合には、描画開始位置の乱れを有効に防止し、良好な描画（印字）品質を得ることができる。
【０１１５】
また、受光素子の負荷回路を共振回路で構成するだけでよいので、回路構成が簡易である。
【０１１６】
また、共振回路が、受光素子から出力される信号の周波数スペクトルが最大となる周波数またはその近傍で共振するよう構成されている場合には、より安定した同期信号を生成することができる。
【０１１７】
また、共振回路の特性上、直流線分を伝送する必要がないので、信号処理回路中に、容易に交流結合を設けることができ、該交流結合において回路の直流成分をカットすることができるので、さらに安定した同期信号を生成することができる。
【０１１８】
また、前述したようなタイマー回路を設けたことにより、Ｑ値を比較的高く設定することができ、これにより、不要な周波数成分による影響をより受けにくくすることができ、より安定した同期信号を生成することができる。そして、１回の走査において共振が複数回生じる場合でも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光走査装置の同期信号生成回路をレーザービームプリンタの光走査装置の同期信号生成回路に適用した場合の第１実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第１実施例を示す回路図である。
【図３】本発明におけるレーザー光源の点灯タイミングと同期信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図４】図２に示す同期信号生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明におけるフォトダイオードから出力される周期ＴP の信号の周波数スペクトル特性（信号強度分布）を表わすグラフである。
【図６】本発明における共振回路から出力される信号（電圧波形）の周波数スペクトル特性（信号強度分布）を表わすグラフ（Ｑ値：小）である。
【図７】本発明における共振回路から出力される信号（電圧波形）の周波数スペクトル特性（信号強度分布）を表わすグラフ（Ｑ値：大）である。
【図８】本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第２実施例を示す回路図（ブロック図）である。
【図９】図８に示す同期信号生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】図８に示す同期信号生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の光走査装置の同期信号生成回路の第３実施例を示す回路図（ブロック図）である。
【図１２】従来の同期信号生成回路の回路構成を示す回路図である。
【図１３】従来の同期信号生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１            光走査装置（レーザースキャニングユニット）
２            光源部
３            レーザー光源
４            前置光学系
５            回転多面鏡（ポリゴンミラー）
５１          反射面
５２          角部
６            フォトダイオード
７            ｆθレンズ
８            感光ドラム
８１          受光面
８２          回転軸
９、９ａ、９ｂ  信号処理回路
１０、１０ａ、１０ｂ  同期信号生成回路
１１          描画領域
１２          描画開始位置
１３          同期信号発生用受光位置
１４          走査終了位置
１５          制御手段
１６          駆動手段
２１          レーザービーム
２５〜２７    波形
３１          共振回路
３２          コイル
３３          コンデンサ
３４          抵抗（抵抗器）
３５          増幅器
３６          コンデンサ（結合コンデンサ）
３７          抵抗（抵抗器）
３８          コンパレータ（比較器）
３９          基準電圧発生器
４１          抵抗（抵抗器）
４２、４３    クロス点
４４、４５    波形
４６〜４９    クロス点
５５          ＯＲゲート（ＯＲ回路）
５６          タイマー回路５６
６１          波形
７１          立ち上がり
１００        同期信号生成回路
【図１】
0003645683.tif 000002
【図２】
0003645683.tif 000003
【図３】
0003645683.tif 000004
【図４】
0003645683.tif 000005
【図５】
0003645683.tif 000006
【図６】
0003645683.tif 000007
【図７】
0003645683.tif 000008
【図８】
0003645683.tif 000009
【図９】
0003645683.tif 000010
【図１０】
0003645683.tif 000011
【図１１】
0003645683.tif 000012
【図１２】
0003645683.tif 000013
【図１３】
0003645683.tif 000014