(57)【要約】【課題】  主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむらの発生を防止することができる光源駆動装置を提供する。【解決手段】  主走査方向の補正データ、副走査方向の補正データのそれぞれに専用のローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを設け、主走査方向の補正データはローパスフィルタ１１０Ａを介して、副走査方向の補正データを表す信号はローパスフィルタ１１０Ｂを介してから、光量補正部１０６での光量補正に用いられるようにした。これにより、主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむらが発生することがない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて光源から発光する光ビームを主走査し、前記主走査に対して直交する方向である副走査方向へ相対移動する像担持体上に静電潜像を形成した後に現像し、記録媒体上に画像を転写することで画像を形成する画像形成装置に用いられ、前記光源から発光する光ビームの発光を制御する光ビーム発光制御装置であって、
予め定められた所定の出力光量となるように前記光源の光量制御を行う光量制御手段と、
前記像担持体に画像を形成した際の主走査方向の光量むらを補正するための第1の補正データ、及び副走査方向の光量むらを補正するための第２の補正データが入力され、入力された前記第１の補正データ及び第２の補正データに基づいて、前記光量制御手段による光量制御後の前記光源の出力光量を補正する光量補正手段と、
前記光量補正手段での補正に用いる前記第１の補正データを平滑化する第１の平滑化手段と、
前記光量補正手段での補正に用いる前記第２の補正データを平滑化する第２の平滑化手段と、
を有することを特徴とする光ビーム発光制御装置。
【請求項２】
前記光量補正手段が、前記光量制御手段の光量制御によって得られた制御量に、前記第１の補正データ及び第２の補正データを乗算して補正量を得ることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項３】
前記光量補正手段が、
前記制御量と前記第１の補正データ又は第２の補正データとを乗算する第１の乗算手段と、
前記第１の乗算手段による乗算結果と前記第２の補正データ又は第１の補正データとを乗算する第２の乗算手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項４】
前記光量補正手段が、
前記第１の補正データと前記第２の補正データとを乗算する第１の乗算手段と、
前記第１の乗算手段による乗算結果と前記制御量とを乗算する第２の乗算手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項５】
前記光量補正手段の備える前記乗算手段が、前記乗算をアナログデータ処理で行うことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の光ビーム発光制御装置。
【請求項６】
前記光量補正手段の備える前記乗算手段が、所定のタイミングでキャリブレーションを実行する機能を有することを特徴とする請求項５に記載の光ビーム発光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づいて光源から発光する光ビームを主走査し、前記主走査に対して直交する方向である副走査方向へ相対移動する像担持体上に静電潜像を形成した後に現像し、記録媒体上に画像を転写することで画像を形成する画像形成装置に用いられ、前記光源から発光する光ビームの発光を制御する光ビーム発光制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、像担持体を光ビームにより走査露光することで画像を記録する画像記録装置がある。このような画像記録装置の一般的な動作を図９を参照して説明する。図９に示す画像記録装置２００では、レーザＬＤは、基準電圧に応じた出力光量となるように光量制御された後、画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御される。これにより、レーザＬＤからは、基準電圧に応じた光量の光ビームＬＢが画像データに基づいて変調されて出力される。
【０００３】
レーザＬＤから出力された光ビームＬＢは、ポリゴンミラー２０２を含んで構成された走査光学系２０４を介することによって、ドラム状の感光体２０６にその軸線方向に主走査しながら照射される。このとき感光体２０６を回転させることで、主走査方向と直交する方向に光ビームの副走査がなされ、感光体上に画像（静電潜像）が形成される。
【０００４】
このように光ビームにより感光体を走査露光した場合、理想的にはレーザの走査位置にかかわらずレーザの光量分布が一定になることが望ましい。しかしながら実際にはミラーやレンズ等の光学系の特性に起因して各レンズの周辺部を通過したレーザ光は、感光体表面上で主走査方向の光量分布に光量むらが発生してしまい、画像に濃度むらを生じさせてしまう。このような主走査方向の光量むらは、特許文献１で提案されているように、予め、主走査方向の光量むらに基づいて求めた主走査方向の各位置の補正データを格納しておき、レーザを画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御するときに、１主走査内で、主走査位置に応じた補正データに基づいてレーザの出力光量を補正する（具体的にはＯＮ／ＯＦＦ制御のデューティ或いはレーザに供給する駆動電流値を補正する）ことで解消できる。
【０００５】
また、このときデジタル補正信号をデジタルアナログ変換（以下D/A変換）して補正データを変化させると、補正データの変化に伴って光量はステップ状に変化するので、補正データが変化した際に光量が急に変化することになり、画像上に副走査方向のすじが生じてしまう。このため、特許文献１では、D/A変化後に出力される補正データ（補正制御電圧）にローパスフィルタを挿入し、光量変化を滑らかにしている。
【０００６】
一方、副走査方向においても、感光体の帯電むらや汚れなどにより光量むらが発生する。
【０００７】
このような副走査方向の光量むらは、特許文献２で提案されているように、予め、当該光量むらに基づいて求めた副走査方向の各位置の補正データを格納しておき、１主走査毎に、副走査位置に応じた補正データに基づいて基準電圧を補正することで解消できる。
【０００８】
したがって、主走査及び副走査の両方向の光量むらを解消するためには、図１０に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて光量制御を行う光量制御部２１０と、レーザＬＤを駆動（点灯）させる駆動部２１２との間に、主走査方向の補正データに基づいて光量補正を行う光量補正部２１４を設け、この光量補正部２１４にローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１６を介して主走査方向の補正データを入力させる共に、光量制御部２１０の光量制御で用いる基準電圧Ｖｒｅｆを副走査方向の補正データに基づいて変化させるようにすればよい。
【特許文献１】特開平１１−２９１５４８号公報
【特許文献２】特開平６−１６４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、副走査方向の光量むらを解消するために基準電圧を補正することは、以下のような不具合が生じるため、適さなかった。
【００１０】
すなわち、通常、画像記録装置では、光ビームＬＢの走査（主走査）可能範囲内で画像記録範囲外に進行する光ビームＬＢを検出するためのセンサ２２０（図９参照）が設けられており、センサ２２０で光ビームＬＢを検出することで光ビームＬＢの主走査タイミングを検出する。そして、検出した主走査タイミングに同期して、主走査方向の画像の書き出しタイミング（１ライン分の画像データに基づくレーザのＯＮ／ＯＦＦ制御の開始タイミング）を制御している。
【００１１】
このとき基準電圧が変化されて光ビームの光量が変化すると、光ビームのビームスポット径が変化するため、センサ２２０による主走査タイミングの検出タイミングがずれて、画像の書き出しタイミングが変動してしまう。すなわち、副走査方向の光量むらを解消するために基準電圧を補正すると、感光体上の画像の書き込み位置がライン毎にずれてしまう。
【００１２】
そこで、図１１に示すように、主走査方向および副走査方向の補正データからなる２次元補正データを、ローパスフィルタ２１６を介して光量補正部２１４に入力し、副走査方向についても、主走査方向と同様の光量補正が行われるようにすることが考えられる。しかしながら、副走査方向の補正データは1主走査内の補正を行う主走査方向の補正データよりも当然緩やかに（低周波数で）変化するものとなるため、主走査方向の補正データを平滑化するためのローパスフィルタ２１６では、副走査方向の補正データを適切に平滑化することができない。よって、副走査方向の補正については光量変化が急になり、光量むら補正を行うことによって主走査方向に筋状のむら（補正データの変動時に生じるステップ状の光量むらが発生してしまう。
【００１３】
本発明は上記事実を考慮し、主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむらの発生を防止することができる光ビーム発光制御装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、光源から出力された光ビームを像担持体上に主走査させると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体を移動させて、前記像担持体に画像を露光記録するために、前記光源を駆動する光源駆動装置であって、予め定められた所定の出力光量となるように前記光源の光量制御を行う光量制御手段と、前記像担持体に画像を露光記録した際の主走査方向の光量むらを補正するための第１の補正データ、及び副走査方向の光量むらを補正するための第２の補正データが入力され、入力された前記第１の補正データ及び第２の補正データに基づいて、前記光量制御手段による光量制御後の前記光源の出力光量を補正する光量補正手段と、前記光量補正手段での補正に用いる前記第１の補正データを平滑化する第１の平滑化手段と、前記光量補正手段での補正に用いる前記第２の補正データを平滑化する第２の平滑化手段と、を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、光量制御手段によって、光源の出力が所定光量となるように制御される。その後、画像形成期間に主走査方向の光量むらを補正するための第１の補正データ及び副走査方向の光量むらを補正するための第２の補正データが光量補正手段に入力されると、当該第１、第２の補正データに基づいて、光量補正手段によって、光量制御後の光源の出力光量が補正される。この光量補正手段での補正に用いる第１の補正データ、第２の補正データは、それぞれ専用に設けられた第１の平滑化手段、第２の平滑化手段により平滑化される。すなわち、第１（主走査方向）の補正データ、第２（副走査方向）の補正データを平滑化するための手段をそれぞれ専用に設けたので、それぞれの補正データを適切に平滑化することができ、主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因して筋状のむらが発生することがない。
【００１６】
なお、上記の光源駆動装置においては、前記光量補正手段が、前記光量制御手段の光量制御によって得られた制御量に、前記第１の補正データ及び第２の補正データを乗算して補正量を得ることができる。
【００１７】
この場合、前記光量補正手段が、前記制御量と前記第１の補正データ又は第２の補正データとを乗算する第１の乗算手段と、前記第１の乗算手段による乗算結果と前記第２又は第１の補正データとを乗算する第２の乗算手段と、を備えるようにしてもよいし、請求項７に記載されているように、前記光量補正手段が、前記第１の補正データと前記第２の補正データとを乗算する第１の乗算手段と、前記第１の乗算手段による乗算結果と前記制御量とを乗算する第２の乗算手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記光量補正手段の備える前記乗算手段が、前記乗算をアナログデータ処理で行うので、平滑後の前記２つの補正データと光量制御によって得られた前記制御量の乗算後の出力も滑らかに変動し、画像すじの発生を防止できる。また、この場合、前記光量補正手段は、所定のタイミングでキャリブレーションを実行する機能を有することが好ましい。なぜなら、前記アナログ乗算手段はトランジスタの特性の個体ばらつきなどによりクリア時（ゼロ信号入力時）の出力電圧もばらついてしまうので、ゼロ信号入力時の出力電圧を基準電圧に設定するキャリブレーションを行うことで高精度に補正が行えるからである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、第１（主走査方向）の補正データ、第２（副走査方向）の補正データを平滑化するための手段をそれぞれ専用に設けたので、それぞれの補正データを適切に平滑化することができ、この補正データに応じてキャリブレーション機能を持ったアナログ乗算器から補正に使用される制御電圧が、補正データに従い滑らかに出力されるので主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむらの発生を防止することができ、かつ高精度に2次元光量補正が行える、という優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２１】
図１に本発明が適用された光源駆動装置１００の基本構成を示す。この光源駆動装置１００は、例えば、図９に示した画像記録装置２００の光源であるレーザＬＤを駆動させるために用いることができ、以下、この場合について説明する。
【００２２】
図１に示すように、光源駆動装置１００は、レーザＬＤを駆動（点灯）させる駆動部１０２と、レーザＬＤの出力光量が所定光量となるように光量制御を行う光量制御部１０４と、光量むらを補正するための補正データに基づいてレーザＬＤの出力光量を補正する光量補正部１０６と、該光源駆動装置１００全体の動作を司るコントローラ１０８と、を備えている。なお、コントローラ１０８については、光源駆動装置１００の外部、例えば画像記録装置２００本体に備えられている制御装置にその機能を備えさせることもできる。
【００２３】
駆動部１０２は、レーザＬＤへ駆動電流を供給するものである。レーザＬＤは、駆動部１０２から駆動電流が供給されると、供給された駆動電流値に応じた光量で発光して光ビームを出力する。なお、図では省略しているが、駆動部１０２には、コントローラ１０８から点灯信号が入力され、この点灯信号に基づいて、レーザＬＤへの駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦすることで、レーザＬＤの点灯をＯＮ／ＯＦＦする。
【００２４】
また、駆動部１０２は、光量補正部１０６を介して光量制御部１０４と接続されている。光量制御部１０４は、本発明の光量制御手段に対応し、レーザＬＤの出力光量が基準光量となるように、駆動部１０２からレーザＬＤへ供給される駆動電流値を制御する。
【００２５】
詳しくは、この光量制御部１０４には、コントローラ１０８から基準電圧Ｖｒｅｆが入力されるようになっている。光量制御部１０４は、レーザＬＤの出力光量が基準電圧Ｖｒｅｆに対応する光量（以下、基準光量）となるように、駆動部１０２からレーザＬＤへ供給される駆動電流値を調整する。そして、駆動部１０２は、基準光量が得られたときの駆動電流値を光量制御後も保持するので、その後の画像記録時も基準光量でレーザＬＤを発光させることができる。
【００２６】
光量補正部１０６は、コントローラ１０８と接続されており、コントローラ１０８から主走査方向の補正データ（本発明の第１の補正データに対応）及び副走査方向の補正データ（本発明の第２の補正データに対応）を表す信号が入力されるようになっている。
【００２７】
ここでコントローラーから出力される補正データは、デジタル補正信号を元にD/A変換されて光量補正を制御する制御電圧として出力される。本実施形態においては、コントローラ１０８と光量補正部１０６との間に、本発明の第１の平滑化手段、第２の平滑化手段として、入力信号を平滑化して出力するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１０Ａ、１１０Ｂが設けられており、コントローラ１０８から出力された主走査方向の補正データはローパスフィルタ１１０Ａを介して、副走査方向の補正データを表す信号はローパスフィルタ１１０Ｂを介して、光量補正部１０６にそれぞれ入力されるようになっている。
【００２８】
ローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂは、それぞれ主走査方向の補正データの変動、副走査方向の補正データの変動に好適なカットオフ周波数となるように設計されており、ローパスフィルタ１１０Ａは相対的に高周波信号、ローパスフィルタ１１０Ｂは相対的に低周波信号を平滑化するのに適している。
【００２９】
したがって、主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データは、ローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂによって、それぞれ適切に平滑化された後、光量補正部１０６に入力される。
【００３０】
光量補正部１０６は、本発明の光量補正手段に対応し、入力された主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データに基づいて、駆動部１０２からレーザＬＤへ供給される駆動電流値を補正することで、レーザＬＤの出力光量を補正（以下、２次元光量補正と言う）するものである。
【００３１】
光量補正部１０６は、２次元光量補正を行うために、２つの乗算器１２０、１２２（図２、図３参照）を組み合わせて、主走査方向の補正データをＸ、副走査方向の補正データをＹ、光量制御の実行により得られた光量制御部１０４の出力（制御量）をＺとして、Ｘ×Ｙ×Ｚの乗算を行うことで補正量を得るアナログ回路を備えている。
なお、乗算器１２０、１２２は、アナログデータで乗算を行うものであり、光量補正部１０６では、乗算結果をアナログ値で得るようになっている。これは、デジタルデータで乗算を行う乗算器を用いると、乗算結果がデジタル値となってステップ状に変化し、その結果、光量補正部１０６による光量補正がステップ状に光量を変化させるものとなって、筋状のむらを発生させてしまうからである。
【００３２】
また、アナログデータで乗算を行う乗算器は、トランジスタの特性の個体ばらつきなどが影響してクリア状態（ゼロ入力時）でも、その出力電圧すなわち乗算器出力の基準電圧が個体間でばらついてしまう。。このため、光量補正部１０６が、外部（  ここでは一例としてコントローラ１０８）からのリセット信号の入力により、各乗算器のキャリブレーションを行う機能を備えており、ばらつきなく高精度に補正を行うことができる。。なお、キャリブレーションとは、ゼロが入力された時の出力電圧を基準に設定する処理である。
【００３３】
ここで、光量補正部１０６における２つの乗算器１２０、１２２の組み合わせ方法、すなわちＸ×Ｙ×Ｚの乗算方法は２通り考えられる。
【００３４】
１つ目の乗算方法（以下、乗算方法１という）は、図２に示すように、乗算器１２０（請求項３の第１の乗算手段に対応）にＺとＹ（又はＸ）が入力され、乗算器１２２（請求項３の第２の乗算手段に対応）に乗算器Ａの出力とＸ（又はＹ）が入力され、乗算器１２２の出力が駆動部１０２に入力されるように光量補正部１０６を構成し、ＺにＹ（又はＸ）を乗算し、その後、Ｚ×ＹにＸ（又はＺ×ＸにＹ）を乗算するものである。
【００３５】
２つ目の乗算方法（以下、乗算方法２という）は、図３に示すように、乗算器１２０（請求項４の第１の乗算手段に対応）にＸとＹが入力され、乗算器１２２（請求項４の第２の乗算手段に対応）に乗算器１２０の出力とＺが入力され、乗算器１２２の出力が駆動部１０２に入力されるように光量補正部１０６を構成し、ＸとＹを先に乗算し、その後、Ｘ×ＹにＺを乗算するものである。
【００３６】
光量補正部１０６は、乗算方法１、２の何れの方法で乗算を行うように構成してもよい。ただし、複数本の光ビームで同時走査を行うために、光源に複数のレーザ（例えば面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ））を用いる場合は、乗算方法１では乗算器１２０、１２２をレーザ毎に必要とするのに対して、乗算方法２では、図４に示すように、初段の乗算器１２０については複数のレーザで共通化し、乗算器１２０の出力を分岐してレーザ毎に設けられた乗算器１２２＿１〜ｎに入力させるようにすればよく、乗算方法１よりも回路規模を小さくすることができ好ましい。
【００３７】
コントローラ１０８には、その内部メモリ（図示省略）に、主走査方向の光量むらに基づいて求められた主走査方向の補正データと、副走査方向の光量むらに基づいて求められた副走査方向の補正データとが予め格納されている。
【００３８】
コントローラ１０８は、画像記録時は、内部メモリに格納されているこれらの補正データに基づいて、光ビームの走査位置に応じて、主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データを表す信号をそれぞれ生成して出力するようになっている。これにより、画像記録時には、光量補正部１０６により、主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データに基づいて、光量制御部１０４により定められた駆動電流値が補正されて、レーザＬＤの出力光量が変化する。一方、光量制御時は、コントローラ１０８は、補正中止を表す信号（例えば補正データ＝０を表す信号）を出力し、光量制御部１０４の出力した制御量に補正がなされることなくそのまま出力され、補正の基準となる光量が設定されるようになっている。
【００３９】
次に、図５を参照して、光源駆動装置１００の動作を説明する。なお、図５は、光源駆動装置１００の基本動作を示すフローチャートである。
【００４０】
すなわち、光量補正部１０６で乗算器１２０、１２２のキャリブレーションを実行し（ステップＳ１）、光量制御部１０４で、レーザＬＤの光量制御を実行する（ステップＳ２）。この光量制御により、レーザＬＤが基準電圧Ｖｒｅｆに対応する基準光量で発光するように、駆動部１０２からレーザＬＤへ供給される駆動電流値が定められる。その後、画像記録時となったら、コントローラ１０８により、光ビームの走査位置に応じた主走査方向の補正データ、及び副走査方向の補正データの出力が開始される（ステップＳ３）。この主走査方向の補正データ、副走査方向の補正データは、それぞれ対応するローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂによって平滑化され（ステップＳ４）、補正データＸ、Ｙ（アナログ信号）となって、光量補正部１０６に入力される。
【００４１】
光量補正部１０６は、このＸ、Ｙと光量制御によって得られた光量制御部１０４の出力制御量Ｚとを乗算（Ｘ×Ｙ×Ｚ）して補正量を求め、この補正量に基づいてレーザＬＤへ供給される駆動電流値を補正する（ステップＳ５）。駆動部１０２は、補正後の値の駆動電流をレーザＬＤへ供給すると共に、画像データに基づいて駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦする（ステップＳ６）。これにより、レーザＬＤが、走査位置に応じた主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データに基づいて光量補正されながら、画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦされる。
【００４２】
このとき、主走査方向の補正データ及び副走査方向の補正データは、それぞれ専用のローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを介して適切に平滑化された後、光量補正に用いられるので、主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむら（補正データの変動時に生じるステップ状の光量むら）が発生することがない。
【００４３】
このように、本実施の形態では、主走査方向、副走査方向のそれぞれに専用のローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを設け、主走査方向の補正データはローパスフィルタ１１０Ａを介して、副走査方向の補正データを表す信号はローパスフィルタ１１０Ｂを介してから、光量補正部１０６での光量補正に用いられるようにした。これにより、それぞれの補正データを適切に平滑化することができ、この補正データを元にしてキャリブレーション機能を持ったアナログ乗算器から、補正に使用される制御電圧が補正データに従い滑らかに出力されるので主走査方向及び副走査方向共に、光量むら補正に起因する筋状のむらの発生を防止し、高精度に2次元光量補正することができる。また、基準電圧Ｖｒｅｆを変化させないので、当然ながら画像の書き出し位置がずれる心配もない。
【実施例】
【００４４】
次に、具体的な例を用いて、光源駆動装置１００の動作を詳細に説明する。なお、以下では、一例として、以下の如く２次元光量補正を行うことを前提に説明する。
【００４５】
図６（Ａ）は、レーザＬＤの出力光量（縦軸）と駆動電流（横軸）の関係を示している。２次元光量補正では、図６（Ａ）に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆに対応する基準光量Ｌ００にする光量制御（ＡＰＣ１）と、第２の基準光量Ｌｆｆにする光量制御（ＡＰＣ２）の２種類の光量制御を行ない、Ｌ００とＬｆｆの２点間を直線補間して光量補正を行う。なお、Ｌ００＜Ｌｆｆであり、本例では補正範囲の最大光量をＬｆｆとしている。
【００４６】
光量補正後の光量Ｌは、主走査方向の補正データαｘと、副走査方向の補正データαｙとして、次式（１）に示す乗算結果で定める。
【００４７】
Ｌ＝αｘ／１６×αｙ／１６×（Ｌｆｆ−Ｌ００）＋Ｌ００  ・・・（１）
ただし、０≦αｘ／１６≦１、０≦αｙ／１６≦１である。
【００４８】
なお、本例では、コントローラ１０８からαｘ、αｙを示す４ビットデータが出力されるようになっており、図６（Ａ）におけるＬに付した添え字ｘｙは、それぞれαｘ、αｙの４ビットデータの値を１６進数で示している。
【００４９】
図６（Ｂ）は、基準光量Ｌ００＝１０、第２の光量Ｌｆｆ＝２６とし、主走査方向の補正データαｘが光ビームの主走査方向の走査位置に応じて１→１６→１と変化し、副走査方向の補正データαｙが光ビームの副走査方向の走査位置に応じて０→１と変化した場合に実行される２次元光量補正の例を示している。図６（Ｂ）から、１回目の光ビームの主走査（副走査位置＝１）では、αｙ＝０であるため、主走査方向にわたり光量がＬ００となり、２回目以降の主走査（副走査位置≧２）では、主走査方向端部から中央部へ光量が除々に高くなる山状に光量が変化し、且つ走査回数が増えるに従い、その山が大きくなっているのが分かる。すなわち、主走査方向及び副走査方向の位置に応じて、２次元的に光量が補正される。
【００５０】
（実施例１）
まず、実施例１として、乗算方法１を採用した光源駆動装置の動作を具体的に説明する。図７に、この場合の光源駆動装置のアナログ回路構成例を示す。以下、このアナログ回路の動作を図中に示す記号に基づいて説明する。
まず、ＡＰＣ１の実行のため、スイッチＳＷ１０、ＳＷ１１をＯＮにし、補正データαｘ、αｙ＝０にする。また、このとき、リセット信号のＯＮにより、スイッチＳＷ５１〜５３をＯＮにし、ＡＰＣ１と同時に乗算器１２０、１２２のキャリブレーションも行う。
補正データαｘ、αｙは、それぞれＤ／Ａ変換器ＤＡＣ１、ＤＡＣ２によりデジタル信号からアナログ信号に変換された後、ローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを介して、補正データＸ、Ｙとなって、乗算器１２０、１２２の入力１に入力されるが、補正データαｘ、αｙ＝０、すなわちＸ，Ｙ＝０であるため、乗算器１２０、１２２の動作は無視できる。なお、乗算器１２０、１２２は、それぞれの入力１と入力２とを乗算するものである。また、乗算器１２０、１２２の入力２は、それぞれ２つの入力端子を備えており、入力２には、これら２つの入力端子の差電圧が入力されるようになっている。
【００５１】
また、スイッチＳＷ１０、ＳＷ１１のＯＮにより、電流源ＣＳからレーザＬＤへ駆動電流が供給され、レーザＬＤが点灯する。そして、フォトダイオードＰＤによってレーザＬＤの出力光が検出され、その検出光量に応じた電圧（検出光量電圧）がコンパレータＣＯＭＰに入力される。コンパレータＣＯＭＰでは、検出光量電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとが比較され、この比較結果に応じて、コンデンサＣ３が充電されていく。また、このときスイッチＳＷ５１、５２がＯＮであるため、同様にコンデンサＣ４１、Ｃ４２もコンパレータＣＯＭＰの比較結果に応じて充電されていく。
ここで、補正データαｘ、αｙ＝０、すなわちＸ、Ｙ＝０の場合、乗算器１２０、１２２の出力も０になるはずであるが、実際にはオフセット出力電圧が存在する。よって、コンデンサＣ３は、乗算器１２２のオフセット出力電圧を基準として充電がなされる。また、スイッチＳＷ５３がＯＮであるので、乗算器１２０のオフセット出力電圧がＣ４３に充電される。
【００５２】
そして、最終的にＡＰＣ１の終了時には、コンデンサＣ３には、乗算器１２２のオフセット出力電圧を基準として、レーザＬＤを基準光量Ｌ００で発光させるための電流源ＣＳの制御電圧が充電され、コンデンサＣ４１、Ｃ４２にも、この制御電圧と同電圧が充電される。ＡＰＣ１が終了すると、スイッチＳＷ１１をＯＦＦにし、リセット信号のＯＦＦによりスイッチＳＷ５１〜５３もＯＦＦにする。
【００５３】
次に、ＡＰＣ２の実行のために、スイッチＳＷ１０、ＳＷ５１をＯＮにし（スイッチＳＷ５２、５３はＯＦＦ）、補正データαｘ、αｙ＝ｆにする。
【００５４】
補正データαｘ、αｙは、それぞれＤ／Ａ変換器ＤＡＣ１、ＤＡＣ２によりデジタル信号からアナログ信号に変換された後、ローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを介して、補正データＸ、Ｙとなって、乗算器１２０、１２２の入力１に入力される。また、スイッチＳＷ１０のＯＮにより、レーザＬＤへ電流源ＣＳから駆動電流が供給されてレーザＬＤが点灯される。そして、フォトダイオードＰＤによってレーザＬＤの出力光量が検出され、コンパレータＣＯＭＰにおいて、この検出光量に応じた電圧と第２の基準光量（最大光量）Ｖｒｅｆ２とが比較される。スイッチＳＷ５１がＯＮであるので、この比較結果に応じて、コンデンサＣ４１が充電されていくことになる。
【００５５】
よって、乗算器１２０の入力２には、このコンデンサＣ４１の充電電圧と、ＡＰＣ１で充電されたコンデンサＣ４２の充電電圧との差電圧が入力される。乗算器１２０は、この差電圧と入力１Ａに入力された補正データＸ（＝ｆ）と乗算する。乗算器１２２の入力２には、この乗算器１２０での乗算結果を示す出力電圧と、ＡＰＣ１で充電されたコンデンサＣ４３の充電電圧との差電圧が入力される。これにより、乗算器１２０の出力電圧として、基準となるそのオフセット出力電圧からの変動分の電圧を、乗算器１２２の入力２に入力することができる。
【００５６】
乗算器１２２は、その入力２に入力された入力電圧と入力１に入力された補正データＹ（＝ｆ）と乗算する。この乗算結果（すなわち２つの乗算器１２０、１２２の乗算結果）によって、Ｅ点の電位が変化することで電流源ＣＳの制御電圧がシフトされ、この結果レーザＬＤへ供給される駆動電流値が変化する。この駆動電流値の変化によってレーザＬＤの出力光量が変化し、コンパレータＣＯＭＰを介してフィードバックされる。
そして、ＡＰＣ２の終了時には、レーザＬＤを第２の光量Ｌｆｆで発光させるための電流源ＣＳの制御電圧がコンデンサＣ４１に充電される。ＡＰＣ２が終了すると、スイッチＳＷ５１がＯＦＦにされる。
【００５７】
したがって、ＡＰＣ１、ＡＰＣ２の実行後は、コンデンサＣ４１にはＬｆｆ、コンデンサＣ４２にはＬ００に対応する制御電圧がそれぞれ充電された状態になる。なお、コンデンサＣ３には乗算器１２２のオフセット出力電圧を基準としてＬ００に対応する制御電圧が、コンデンサＣ４３には乗算器１２０のオフセット出力電圧が充電されている。
【００５８】
よって、乗算器１２０の入力２には、式（１）で示す（Ｌｆｆ−Ｌ００）に対応した電圧（この電圧が出力制御量Ｚに対応）が入力されるので、乗算器１２０、１２２によって、αｘ×αｙ×（Ｌｆｆ−Ｌ００）の乗算がなされることになる。
画像記録時には、コントローラ１０８から走査位置に応じた補正データαｘ、αｙが順次出力させると共に、スイッチＳＷ１０を画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦすれば、乗算器１２０、１２２によって、αｘ×αｙ×（Ｌｆｆ−Ｌ００）の乗算がなされ、この乗算結果分だけ、電流源ＣＳの制御電圧を、コンデンサＣ３に充電されているＬ００に対応する制御電圧からシフトする。すなわち、主走査方向及び副走査方向の補正データに基づいて、正比例の関係で補正量が演算されて、当該補正量分だけ電流源ＣＳの制御電圧が補正され、レーザＬＤの駆動電流値が変化する。これにより、式（１）で示した光量となるように、電流源ＣＳからレーザＬＤへ供給される駆動電流値が補正されることになり、光源駆動装置１００では、式（１）に従って光量補正を行いながら、レーザＬＤを画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００５９】
（実施例２）
まず、実施例２として、乗算方法２を採用した光源駆動装置の動作を具体的に説明する。図８に、この場合の光源駆動装置のアナログ回路構成例を示す。以下、このアナログ回路の動作を図中に示す記号に基づいて説明する。なお、図８では、実施例１と同一の部材については、同一の記号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００６０】
まず、ＡＰＣ１の実行のため、実施例１と同様に、スイッチＳＷ１０、ＳＷ１１をＯＮにし、補正データαｘ、αｙ＝０にする。また、このとき、リセット信号のＯＮにより、スイッチＳＷ５１〜５２をＯＮにし、ＡＰＣ１と同時に乗算器１２２のキャリブレーションも行う。
【００６１】
補正データαｙは、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ２、ローパスフィルタ１１０Ｂを介して、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ１に入力される。補正データαｘもＤ／Ａ変換器ＤＡＣ１に入力され、補正データαｘと補正データＹの乗算、及びアナログ信号変換がなされる。この出力が、ローパスフィルタ１１０Ｂを介して、乗算器１２２の入力１に入力されるが、このとき、補正データαｘ、αｙ＝０、すなわちＸ，Ｙ＝０であるため、乗算器１２２の動作は無視できる。ただし、乗算器１２２の出力は実際には０にならずに、オフセット出力電圧が存在する。
【００６２】
また、スイッチＳＷ１０、ＳＷ１１のＯＮにより、電流源ＣＳからレーザＬＤへ駆動電流が供給され、レーザＬＤが点灯する。そして、フォトダイオードＰＤによってレーザＬＤの出力光量が検出され、コンパレータＣＯＭＰにおいて、この検出光量に応じた電圧と基準光量Ｖｒｅｆとが比較される。この比較結果に応じて、コンデンサＣ３が乗算器１２２のオフセット出力電圧を基準として充電されていく。また、このときスイッチＳＷ５１、５２がＯＮであるため、コンデンサＣ４１、Ｃ４２も同様に充電されていく。
【００６３】
そして、最終的にＡＰＣ１の終了時には、コンデンサＣ３には、乗算器１２２のオフセット出力電圧を基準として、レーザＬＤを基準光量Ｌ００で発光させるための電流源ＣＳの制御電圧が充電され、コンデンサＣ４１、Ｃ４２にも、この制御電圧と同電圧が充電される。ＡＰＣ１が終了すると、スイッチＳＷ１１をＯＦＦにし、リセット信号のＯＦＦによりスイッチＳＷ５１〜５２もＯＦＦにする。
【００６４】
次に、ＡＰＣ２の実行のために、スイッチＳＷ１０、ＳＷ５１をＯＮにし（スイッチＳＷ５２はＯＦＦ）、補正データαｘ、αｙ＝ｆにする。
【００６５】
補正データαｙは、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ２、ローパスフィルタ１１０Ｂを介して、補正データＹとなって、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ１に入力され、補正データαｘと乗算されてその結果がアナログ信号出力され、ローパスフィルタ１１０Ａを介することにより、Ｘ×Ｙの乗算結果となって、乗算器１２２の入力１に入力される。すなわち、実施例１と異なるのは、主走査方向用のＤ／Ａ変換器ＤＡＣ１が補正データＹによってそのダイナミックレンジを変動させる点、つまり乗算器１２０の機能を備えている点である。
【００６６】
また、スイッチＳＷ１０のＯＮにより、レーザＬＤへ電流源ＣＳから駆動電流が供給されてレーザＬＤが点灯される。そして、フォトダイオードＰＤによってレーザＬＤの出力光量が検出され、コンパレータＣＯＭＰにおいて、この検出光量に応じた電圧と第２の基準光量（最大光量）Ｖｒｅｆ２とが比較される。スイッチＳＷ５１がＯＮであるので、この比較結果に応じて、コンデンサＣ４１が充電されていくことになる。
よって、乗算器１２２の入力２には、このコンデンサＣ４１の充電電圧と、ＡＰＣ１で充電されたコンデンサＣ４２の充電電圧との差電圧が入力される。乗算器１２０は、この差電圧と入力１の入力電圧（＝Ｘ×Ｙ＝ｆ×ｆ）とを乗算し、その乗算結果によって、Ｅ点の電位が変化することで電流源ＣＳの制御電圧がシフトされ、この結果レーザＬＤへ供給される駆動電流値が変化する。この駆動電流値の変化によってレーザＬＤの出力光量が変化し、コンパレータＣＯＭＰを介してフィードバックされる。そして、ＡＰＣ２の終了時には、レーザＬＤを第２の光量Ｌｆｆで発光させるための電流源ＣＳの制御電圧がコンデンサＣ４１に充電される。ＡＰＣ２が終了すると、スイッチＳＷ５１がＯＦＦにされる。
したがって、ＡＰＣ１、ＡＰＣ２の実行後は、コンデンサＣ４１にはＬｆｆ、コンデンサＣ４２にはＬ００に対応する制御電圧がそれぞれ充電された状態になる。なお、コンデンサＣ３にはＬ００に対応する制御電圧が充電されている。
【００６７】
よって、乗算器１２２の入力２には、式（１）で示す（Ｌｆｆ−Ｌ００）に対応した電圧（この電圧が出力制御量Ｚに対応）が入力されることになり、乗算器１２０の機能を備えたＤ／Ａ変換器ＤＡＣ１と乗算器１２２によって、αｘ×αｙ×（Ｌｆｆ−Ｌ００）の乗算が可能となる。
【００６８】
画像記録時には、コントローラから走査位置に応じた補正データαｘ、αｙを出力すると共に、スイッチＳＷ１０を画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦすれば、実施例１と同様に、主走査方向及び副走査方向の補正データに基づいて、正比例の関係で補正量が演算されて、電流源ＣＳの制御電圧が補正され、レーザＬＤの駆動電流値が変化する。これにより、式（１）で示した光量となるように、電流源ＣＳからレーザＬＤへ供給される駆動電流値が補正されることになり、光源駆動装置１００では、式（１）に従って光量補正を行いながら、レーザＬＤを画像データに基づいてＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００６９】
このように、実施例１、２の何れにおいても、主走査方向及び副走査方向の補正データに基づいて、光量むらを解消するべくレーザＬＤの光量補正を行うことができる。また、このとき主走査方向及び副走査方向の補正データは、それぞれ専用のローパスフィルタ１１０Ａ、１１０Ｂを介した後、補正量を求めるための乗算に用いられるので、光量むら補正に起因する筋状のむら（補正データの変動時に生じるステップ状の光量むら）は発生しない。
【００７０】
なお、上記では、補正データに基づいてレーザＬＤへ供給される駆動電流値を補正することで光量補正を行う機能（光量補正部１０６）を備えた光源駆動装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、レーザＬＤのＯＮ／ＯＦＦデューティを補正することで光量補正を行う機能を備えた光源駆動装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る光源駆動装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】乗算方法１で乗算を行う光量補正部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】乗算方法２で乗算を行う光量補正部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】光源として複数のレーザを用いる場合に、乗算方法２で乗算を行う光量補正部の内部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る光源駆動装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は二次元光量補正を説明するためのグラフである。
【図７】乗算方法１を採用した場合の光源駆動装置の詳細構成例を示す回路図である（実施例１）。
【図８】乗算方法２を採用した場合の光源駆動装置の詳細構成例を示す回路図である（実施例２）。
【図９】画像記録装置の一般的な構成を示す図である。
【図１０】従来の光量むら補正を行うための構成を示すブロック図である。
【図１１】２次元補正データを入力して、副走査方向についても主走査方向と同様の光量補正を行うための構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００    光源駆動装置
１０２    駆動部
１０４    光量制御部（光量制御手段）
１０６    光量補正部（光量補正手段）
１０８    コントローラ
１１０Ａ  ローパスフィルタ（第１の平滑化手段）
１１０Ｂ  ローパスフィルタ（第２の平滑化手段）
１２０    乗算器（第１の乗算手段）
１２２    乗算器（第２の乗算手段）
ＬＤ      レーザ
【図１】
2005262478.tif 000003
【図２】
2005262478.tif 000004
【図３】
2005262478.tif 000005
【図４】
2005262478.tif 000006
【図５】
2005262478.tif 000007
【図６】
2005262478.tif 000008
【図７】
2005262478.tif 000009
【図８】
2005262478.tif 000010
【図９】
2005262478.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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