(57)【要約】【課題】画像データの光信号による伝送を安定化させることができる光伝送装置、光送信装置、光受信装置及び画像形成装置を提供する【解決手段】画像形成装置１０において、画像データを示す第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信され、かつ前記第１光信号と同一の光量の第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信され、かつ記第２光信号とは異なる光量の第３光信号をＬＥＤ駆動回路３０Ｃにより送信する一方、送信した前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を第１ＰＤ３６により受信し、受信した前記第２光信号に基づいて前記閾値をＡＴＣ回路３８Ｂにより決定し、決定した前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を比較部３８Ｅにより生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを発光素子による光信号によって伝送する光伝送装置であって、
前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段と、
前記閾値決定手段により決定された前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成する生成手段と、
を備えた光伝送装置。
【請求項２】
前記受信手段により受信された前記第２光信号または前記第３光信号に基づいて予め定められた判定値を導出する導出手段と、
前記発光素子による光信号の光量が安定化している場合の前記判定値が基準値として予め保持された基準値保持手段と、
前記導出手段により導出された前記判定値と前記基準値との差に基づいて、前記第２光信号及び前記第３光信号の少なくとも一方の光量を補正するための補正情報を生成する補正情報生成手段と、
前記補正情報に基づいて、それ以降に送信される前記第２光信号及び前記第３光信号の少なくとも一方の光量を補正する光量補正手段と、
を更に備えた請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記送信手段は、前記第２光信号及び前記第３光信号を装置全体の動作の基準となるクロック信号に同期した信号として送信し、前記第１光信号を前記第２光信号及び前記第３光信号の整数倍の周波数の信号として送信する、
請求項１または請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記第３光信号を、前記第２光信号より大きな光量の大光量光信号及び前記第２光信号より小さな光量の小光量光信号の２つの信号とした、
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記送信手段は、前記小光量光信号、前記大光量光信号、前記第２光信号、前記第１光信号の順に各光信号を送信する、
請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項６】
画像データを発光素子による光信号によって送信する光送信装置であって、
前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する送信手段、
を備えた光送信装置。
【請求項７】
画像データを発光素子による光信号によって受信する光受信装置であって、
前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段と、
前記閾値決定手段により決定された前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成する生成手段と、
を備えた光受信装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光伝送装置と、
前記光伝送装置の生成手段により生成された前記デジタル信号を用いて画像を形成する画像形成手段と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置、光送信装置、光受信装置及び画像形成装置に係り、特に、画像データを光信号によって伝送するために用いられる光伝送装置、光送信装置及び光受信装置と、前記光伝送装置を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式等を用いて画像を形成する画像形成装置の高性能化が進んでいる。その１つとして、レーザ光源から射出されたレーザビームをポリゴンミラー等の偏向器により偏向して感光体上に走査させる画像形成装置の光走査系では、ポリゴンミラーを高速に回転させると共に、画像データを示す電気信号を高い周波数で伝送して、当該電気信号に基づいてレーザビームを高速で点滅させることにより、画像形成装置における画像形成速度の高速化及び形成画像の高解像化が図られている。
【０００３】
しかしながら、電気信号は伝送時の周波数を高くするほど信号レベルが減衰してしまい、形成された画像の品質が低下してしまうため、この点が画像形成装置における画像形成速度の高速化及び形成画像の高解像化に対するボトルネックとなっている。
【０００４】
そこで近年、電気信号に代えて、高い周波数での伝送に適した光信号により画像データを伝送する技術が注目を集めており、この技術の要素技術として、伝送された光信号を「０」と「１」の２値化データに変換するための閾値電圧を決定する技術として、特許文献１には、光信号の光量に応じたパルス電圧のうち、ピーク・トゥ・ピークの電圧値の１／２の電圧値を閾値電圧の電圧値として決定する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２及び特許文献３には、光信号の光量に応じた電圧のうち、ピーク電圧
とミニマム電圧を検出し、当該ピーク電圧及びミニマム電圧に基づいて閾値電圧を決定する技術が開示されている。また、特許文献２及び特許文献３には、送信データのデータフォーマットに制約条件を付けることにより、閾値電圧を安定化させる点も開示されている。しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示されている技術では、光信号の１ビット目によって閾値電圧を決定しているため、当該１ビット目における閾値電圧は安定しておらず、１ビット目についてはパルス波形が歪んでしまう、という問題点があった。
【０００６】
なお、近年、１００ＢＡＳＥ−ＦＸイーサネット（登録商標）に採用された４Ｂ５Ｂ符号方式では、４ビットのデータを５ビットに符号化することにより、また、１０００ＢＡＳＥ−Ｆイーサネット（登録商標）に採用された８Ｂ１０Ｂ符号方式では、８ビットのデータを１０ビットに符号化することによりビットの誤り率を軽減している。
【０００７】
ところで、特許文献４には、受信した光信号をフォトダイオード等の受光素子により電気信号に変換し、当該電気信号の電圧を予め内蔵されているコンデンサの充電により保持した上で、その電圧を約１／２の大きさの電圧にして閾値電圧として出力するＡＴＣ（Automatic Threshold Control）回路と、当該閾値電圧を保持するサンプルホールド回路とを備えると共に、画像データを示す光信号を受信するに先立ち、当該光信号を２値化するための閾値電圧を設定するために予め別の光信号（パルス歪防止用とされた同期信号）を受信することにより、低い誤り率で光信号を２値化することができるデータ受信装置が開示されている。
【特許文献１】ＵＳＰ５０２５４５６
【特許文献２】特開平６−２３２９１６号公報
【特許文献３】特開平６−２３２９１７号公報
【特許文献４】特開２００１−２５１５０８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４に開示されている技術では、光信号の送信元である発光素子の動作が安定していない場合には、当該発光素子から送信された光信号の光量が安定しないため、画像データの光信号による伝送が不安定なものとなってしまう、という問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる光伝送装置、光送信装置、光受信装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の光伝送装置は、画像データを発光素子による光信号によって伝送する光伝送装置であって、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する送信手段と、前記送信手段により送信された前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段と、前記閾値決定手段により決定された前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成する生成手段と、を備えている。
【００１１】
請求項１に記載の光伝送装置は、画像データを発光素子による光信号によって伝送するものであり、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号が送信手段によって送信される。なお、上記発光素子には、発光ダイオード、レーザダイオード等の電気光変換素子が含まれる。
【００１２】
一方、本発明では、前記送信手段により送信された前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号が受信手段によって受信される。なお、上記受信手段には、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電気変換素子が含まれる。
【００１３】
そして、本発明では、前記受信手段により受信された前記第２光信号に基づいて前記閾値が閾値決定手段により決定され、当該閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号が生成手段により生成される。
【００１４】
このように、請求項１に記載の光伝送装置によれば、画像データを発光素子による光信号によって伝送するに当たり、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する一方、送信した前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を受信し、受信した前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定し、決定した前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成しているので、前記第２光信号及び前記第３光信号の作用により、前記発光素子による光信号の光量を変動させることで前記発光素子による光信号の光量を安定化させることができる結果、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【００１５】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記受信手段により受信された前記第２光信号または前記第３光信号に基づいて予め定められた判定値を導出する導出手段と、前記発光素子による光信号の光量が安定化している場合の前記判定値が基準値として予め保持された基準値保持手段と、前記導出手段により導出された前記判定値と前記基準値との差に基づいて、前記第２光信号及び前記第３光信号の少なくとも一方の光量を補正するための補正情報を生成する補正情報生成手段と、前記補正情報に基づいて、それ以降に送信される前記第２光信号及び前記第３光信号の少なくとも一方の光量を補正する光量補正手段と、を更に備えたものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明の前記送信手段は、請求項３に記載の発明のように、前記第２光信号及び前記第３光信号を装置全体の動作の基準となるクロック信号に同期した信号として送信し、前記第１光信号を前記第２光信号及び前記第３光信号の整数倍の周波数の信号として送信するものとしてもよい。
【００１７】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記第３光信号を、前記第２光信号より大きな光量の大光量光信号及び前記第２光信号より小さな光量の小光量光信号の２つの信号としてもよい。
【００１８】
特に、請求項４に記載の前記送信手段は、請求項５に記載の発明のように、前記小光量光信号、前記大光量光信号、前記第２光信号、前記第１光信号の順に各光信号を送信するものとしてもよい。
【００１９】
一方、上記目的を達成するために、請求項６に記載の光送信装置は、画像データを発光素子による光信号によって送信する光送信装置であって、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する送信手段を備えている。
【００２０】
このように、請求項６に記載の光送信装置は、本発明の光伝送装置における送信手段を備えているので、当該光伝送装置の受信手段、閾値決定手段及び生成手段を備えた光受信装置に対して光信号を送信することにより、当該光伝送装置と同様に、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【００２１】
一方、上記目的を達成するために、請求項７に記載の光受信装置は、画像データを発光素子による光信号によって受信する光受信装置であって、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定する閾値決定手段と、前記閾値決定手段により決定された前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成する生成手段と、
を備えている。
【００２２】
このように、請求項７に記載の光受信装置は、本発明の光伝送装置における受信手段、閾値決定手段及び生成手段を備えているので、当該光伝送装置の送信手段を備えた光送信装置からの光信号を受信することにより、当該光伝送装置と同様に、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【００２３】
一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光伝送装置と、前記光伝送装置の生成手段により生成された前記デジタル信号を用いて画像を形成する画像形成手段と、を備えている。
【００２４】
このように、請求項８に記載の画像形成装置によれば、本発明の光伝送装置を備えているので、当該光伝送装置と同様に、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【００２５】
なお、上記画像形成装置には、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置や、インクジェット式プリンタ等のインクジェット方式を用いて画像を形成する画像形成装置等が含まれる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、画像データを発光素子による光信号によって伝送するに当たり、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号を送信する一方、送信した前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を受信し、受信した前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定し、決定した前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成しているので、前記第２光信号及び前記第３光信号の作用により、前記発光素子による光信号の光量を変動させることで前記発光素子による光信号の光量を安定化させることができる結果、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の全体的な構成を説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）２０により入力された画像データを光信号にて送信するデータ送信部２２と、データ送信部２２から送信された光信号を伝送する光ファイバ３４と、光ファイバ３４により伝送された光信号を受信するデータ受信部２４と、を備えている。
【００３０】
データ送信部２２は、ＰＣ２０により画像の形成を指示する画像形成指示が入力された際に当該画像を示す画像データを光信号にて送信する発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）３２と、前記光信号を送信させることのできる電気信号を生成してＬＥＤ３２に供給するデータ送信基板３０と、を備えている。なお、同図に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、ＬＥＤ３２がデータ送信基板３０に実装されている。
【００３１】
一方、データ受信部２４は、光ファイバ３４により伝送された光信号を受信して電気信号に変換する第１のフォトダイオード（以下、「第１ＰＤ」という。）３６と、第１ＰＤ３６により得られた電気信号に基づいて各種処理を行うレーザドライバ基板３８と、レーザドライバ基板３８による処理に応じて上記画像データにより示される画像を形成するためのレーザビームを射出するレーザダイオード４０と、を備えている。
【００３２】
また、データ受信部２４は、レーザダイオード４０から射出されたレーザビームの一部を受光する第２のフォトダイオード（以下、「第２ＰＤ」という。）４２を備えている。なお、同図に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、レーザダイオード４０及び第２ＰＤ４２がレーザドライバ基板３８に実装されている。
【００３３】
なお、レーザダイオード４０から射出されるレーザビームの下流側には、当該レーザビームの一部を反射するハーフミラー４４が備えられており、第２ＰＤ４２は、ハーフミラー４４によって反射されたレーザビームを受光することができる位置に位置決めされている。なお、ハーフミラー４４により反射されずに透過したレーザビームは後述するポリゴンミラー４８（図３も参照。）に入射される。
【００３４】
また、データ送信基板３０とレーザドライバ基板３８との間には、これらの基板間で電気信号を授受するための複数の信号線４５が備えられている。
【００３５】
なお、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、ＬＥＤ３２により、送信対象とする画像データを示すと共に所定光量とされた第１光信号（以下、「データ光信号」という。）、データ光信号を２値化するための閾値を決定するためにデータ光信号に先立って送信されると共にデータ光信号と同一の光量とされた第２光信号（以下、「第１の制御光信号」という。）、及びＬＥＤ３２による光信号の光量を安定化させるために第１の制御光信号に先立って送信されると共に第１の制御光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つ（本実施の形態では、２つ。）の第３光信号（以下、「第２の制御光信号」という。）が送信される。
【００３６】
ここで、本実施の形態に係るデータ送信部２２では、第２の制御光信号として、第１の制御光信号より小さな光量の小光量光信号と第１の制御光信号より大きな光量の大光量光信号とが、小光量光信号、大光量光信号の順で送信される。この結果、データ送信部２２からは、データ光信号に先立って、小光量光信号、大光量光信号、第１の制御光信号の順に各信号が送信されることになり、データ受信部２４では、送信された各信号が、当該各信号の送信順に受信されることになる。
【００３７】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成を詳細に説明する。
【００３８】
データ送信部２２のデータ送信基板３０は、ＰＣ２０と電気的に接続されると共にデータ送信部２２全体の動作を司る制御部３０Ａと、制御部３０Ａによる各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）３０Ｂと、ＬＥＤ３２を発光させるＬＥＤ駆動回路３０Ｃと、各種プログラム等が予め記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）３０Ｅと、画像形成装置１０全体の動作の基準となるクロック信号を生成するクロック信号生成部３０Ｆと、を備えている。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る制御部３０Ａは、後述するフィードバック回路３８Ｈから入力された補正情報に基づいて、それ以降に送信する光信号の光量を補正することができる。
【００４０】
一方、データ受信部２４のレーザドライバ基板３８は、第１ＰＤ３６により得られた電気信号を所定倍に増幅し、かつ電圧に変換する増幅部３８Ａと、増幅部３８Ａによって得られた電圧を受信光の光量に応じた電圧として出力すると共に、当該電圧を予め内蔵されているコンデンサ（図示省略。）の充電により保持した上で当該電圧の略１／２倍の大きさの電圧を閾値電圧として出力するＡＴＣ回路３８Ｂと、を備えている。
【００４１】
なお、大光量光信号、第１の制御光信号、及びデータ光信号の各光信号の受信開始時には、その直前まで受信されていた光信号（大光量光信号の場合は小光量光信号、第１の制御光信号の場合は大光量光信号、データ光信号の場合は第１の制御光信号）の受光光量に応じたＡＴＣ回路３８Ｂの不図示のコンデンサによる充電電力が保持されているため、当該直前の光信号の受光光量に応じた閾値電圧が保持された状態となっている。また、この技術は従来既知の技術（例えば、特許文献４に記載された技術。）であるため、ここでのこれ以上の説明は省略する。
【００４２】
一方、レーザドライバ基板３８は、後述する基準電圧を予め保持した基準電圧保持部３８Ｃと、ＡＴＣ回路３８Ｂから出力された受信光の光量に応じた電圧と、閾値電圧とを比較して、受信光に応じたデジタル信号を生成する比較部３８Ｅと、比較部３８Ｅにより生成されたデジタル信号に基づいてデータ光信号により示される画像データを生成する復調回路３８Ｆと、復調回路３８Ｆにより生成された画像データに基づいてレーザダイオード４０を駆動するレーザドライバ回路（以下、「ＬＤ回路」という。）３８Ｇと、フィードバック回路３８Ｈと、を備えている。
【００４３】
なお、本実施の形態に係る基準電圧保持部３８Ｃでは、ＬＥＤ３２による光信号の光量が安定している場合に第１ＰＤ３６により受信された小光量光信号及び大光量光信号の光量に基づいて予め定められた閾値電圧が基準電圧として予め保持されている。なお、以下では、小光量光信号に基づく基準電圧を「小光量基準電圧」といい、大光量光信号に基づく基準電圧を「大光量基準電圧」という。
【００４４】
また、本実施の形態に係るＡＴＣ回路３８Ｂは、小光量光信号の閾値電圧の電圧値から小光量基準電圧の電圧値を減算して得られた値を小光量光信号の補正情報（以下、「小光量補正情報」という。）として生成すると共に、大光量光信号の閾値電圧の電圧値から大光量基準電圧の電圧値を減算して得られた値を大光量光信号の補正情報（以下、「大光量補正情報」という。）として生成する。
【００４５】
一方、本実施の形態に係るフィードバック回路３８Ｈは、ＡＴＣ回路３８Ｂと接続されると共に制御部３０Ａと信号線４５を介して接続され、ＡＴＣ回路３８Ｂにより生成された補正情報を電気信号にて制御部３０Ａに出力する。また、フィードバック回路３８Ｈは、第２ＰＤ４２とＬＤ回路３８Ｇとに接続されており、第２ＰＤ４２により受光されたレーザビームの光量を示す電気信号をＬＤ回路３８Ｇに出力する。これに応じて、ＬＤ回路３８Ｇは、入力された電気信号に基づいてレーザダイオード４０から射出されるレーザビームの光量が所定光量となるように自動的に調整する。
【００４６】
また、本実施の形態に係る復調回路３８Ｆは、比較部３８ＥとＬＤ回路３８Ｇとに接続されると共に制御部３０Ａと信号線４５を介して接続されており、制御部３０Ａから送信された、復調回路３８Ｆを動作させるか否かを示す信号（以下、「復調回路オン・オフ信号」という。）が動作させることを示すオン状態である場合に限り、比較部３８Ｅから入力されたデジタル信号（ここでは、データ光信号に応じたデジタル信号。）により示される画像データを生成してＬＤ回路３８Ｇに出力する。
【００４７】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の光学系の要部構成を説明する。
【００４８】
同図に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０には、データ受信部２４のレーザダイオード４０から射出されるレーザビームの下流側に配設され、当該レーザビームを平行光束にするコリメータレンズ４６と、平行光束にされたレーザビームの一部を反射する上述したハーフミラー４４と、上述した第２ＰＤ４２と、が備えられている。
【００４９】
一方、画像形成装置１０には、ハーフミラー４４により反射されずに透過したレーザビームを回転しながら偏向反射させることにより感光体ドラム５２の主走査方向に沿ってレーザビームを走査するポリゴンミラー（回転多面鏡）４８と、偏向反射されたレーザビームの主走査方向の走査速度を補正するｆθレンズ５０と、レーザビームに応じた静電潜像を形成する感光体ドラム５２と、が備えられている。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１０の画像形成処理を実行する際の作用を、図４及び図５（Ａ）を参照して説明する。なお、図４は、１印刷ジョブ分の画像データと共に画像の形成を指示する画像形成指示がＰＣ２０から制御部３０Ａに入力された際に当該制御部３０Ａにより実行される画像形成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ３０Ｅに予め記憶されている。また、図５（Ａ）は、画像形成処理の実行時における画像形成装置１０の主要な信号の推移を示すタイムチャートである。
【００５１】
まず、ステップ１００では、復調回路オン・オフ信号９２をオフ状態とし、次のステップ１０２では、第２の制御光信号をクロック信号９０に同期させた状態で所定周波数ｆ［Ｈｚ］、かつ小光量光信号９６Ａ、大光量光信号９６Ｂの順で送信するようにＬＥＤ駆動回路３０Ｃを制御し、次のステップ１０４にて小光量補正情報及び大光量補正情報の受信待ちを行う。
【００５２】
上記ステップ１０２の処理の結果、前述したように、小光量光信号９６Ａが受信される。また、前述したように、大光量光信号９６Ｂの受信開始時には、その直前まで受信されていた小光量光信号９６Ａの受光光量に応じたＡＴＣ回路３８Ｂの不図示のコンデンサによる充電電力が保持されているため、小光量光信号９６Ａの受光光量に応じた閾値電圧９５Ａが保持された状態となっており、当該大光量光信号９６Ｂの受信当初におけるパルス信号９４Ｂの２値化閾値として閾値電圧９５Ａに応じた閾値が適用されることになる。また、ＡＴＣ回路３８Ｂから前述した小光量補正情報及び大光量補正情報がフィードバック回路３８Ｈを介して制御部３０Ａに受信される結果、上記ステップ１０４が肯定判定となり、ステップ１０６に移行する。
【００５３】
ステップ１０６では、受信した小光量補正情報と大光量補正情報との平均値を算出し、当該平均値が負である場合には、それ以降に送信する光信号（本実施の形態では、第１の制御光信号及びデータ光信号。）の光量を所定光量（ここでは、上記平均値の絶対値に対応する光量。）だけ大きくするようにＬＥＤ駆動回路３０Ｃを制御する一方、当該平均値が正である場合には、それ以降に送信する光信号の光量を上記所定光量だけ小さくするようにＬＥＤ駆動回路３０Ｃを制御する。
【００５４】
次のステップ１０８では、第１の制御光信号９６Ｃを、クロック信号９０に同期させた状態で第２の制御光信号と同一の周波数ｆ［Ｈｚ］で送信するようにＬＥＤ駆動回路３０Ｃを制御し、次のステップ１１０では、復調回路オン・オフ信号９２をオフ状態からオン状態に切り換えた後、ステップ１１２に移行する。
【００５５】
上記ステップ１０８の処理の結果、前述したように、第１の制御光信号９６Ｃの受信開始時には、その直前まで受信されていた大光量光信号９６Ｂの受光光量に応じたＡＴＣ回路３８Ｂの不図示のコンデンサによる充電電力が保持されているため、大光量光信号９６Ｂの受光光量に応じた閾値電圧９５Ｂが保持された状態となっており、当該第１の制御光信号９６Ｃの受信当初におけるパルス信号９４Ｃの２値化閾値として閾値電圧９５Ｂに応じた閾値が適用されることになる。
【００５６】
ステップ１１２では、データ光信号９６Ｄを、クロック信号９０に同期させた状態で第２の制御光信号の周波数の整数倍の周波数Ｎ（整数）×ｆ［Ｈｚ］で送信するようにＬＥＤ駆動回路３０Ｃを制御し、その後に本画像形成処理プログラムを終了する。
【００５７】
上記ステップ１１２の処理の結果、前述したように、データ光信号９６Ｄの受信開始時には、その直前まで受信されていた第１の制御光信号９６Ｃの受光光量に応じたＡＴＣ回路３８Ｂの不図示のコンデンサによる充電電力が保持されているため、第１の制御光信号９６Ｃの受光光量に応じた閾値電圧９５Ｃが保持された状態となっている。そのため、データ光信号の受信当初におけるパルス信号９４Ｄの２値化閾値として閾値電圧９５Ｃに応じた閾値が適用されることになり、当該閾値電圧９５Ｃを用いて、パルス信号９４Ｄに対応するデジタル信号の生成が比較部３８Ｅにより開始される。
【００５８】
本画像形成処理プログラムの実行により、データ光信号９６Ｄにより示される画像が形成されるようにレーザダイオード４０からレーザビームが射出され、当該画像に応じた静電潜像が感光体ドラム５２上に形成される。
【００５９】
本画像形成処理プログラムの実行により、図５（Ａ）に示されるように、ＬＥＤ３２から、小光量光信号９６Ａ、大光量光信号９６Ｂ、第１の制御光信号９６Ｃの順で、すなわち、光信号が小光量、大光量、中光量の順に変化された状態で送信される。これに応じて、ＡＴＣ回路３８Ｂでは、閾値電圧の電圧値が０［Ｖ］から上昇して小光量光信号９６Ａの光量に応じた閾値電圧９５Ａの電圧値に移行した後、大光量光信号９６Ｂの光量に応じた閾値電圧９５Ｂの電圧値に移行される。そして、これに引き続き受信される第１の制御光信号（中光量の光信号）に応じてＡＴＣ回路３８Ｂに内蔵されているコンデンサが放電される結果、閾値電圧の電圧値が下降して第１の制御光信号９６Ｃの光量に応じた閾値電圧９５Ｃの電圧値に移行される。この結果、ＡＴＣ回路３８Ｂに内蔵されているコンデンサを飽和させることなくＬＥＤ３２の光量を安定化させることができ、当該第１の制御光信号９６Ｃと同一の光量であるデータ光信号９６Ｄを安定して伝送することができる。
【００６０】
また、本画像形成処理プログラムの実行により、小光量補正情報及び大光量補正情報に基づいて、それ以降に送信する第１の制御光信号の光量を補正しているので、一例として図５（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤ３２による光信号の光量を長時間小さくした場合や経時劣化等により、ＬＥＤ３２による光信号の光量が予め想定した光量より小さくなってしまった場合であっても、ＬＥＤ３２の光量を確実に安定化させることができ、デジタル信号のパルス波形を歪ませることなく、データ光信号９６Ｄにより示される「０」と「１」の２値化データを確実に伝送することができる。
【００６１】
以上詳細に説明したように、上記実施の形態では、画像データを発光素子（ここでは、ＬＥＤ３２。）による光信号によって伝送するに当たり、前記画像データを示すと共に予め定められた光量とされた第１光信号（ここでは、データ光信号９６Ｄ。）、前記第１光信号を２値化するための閾値を決定するために前記第１光信号に先立って送信されると共に前記第１光信号と同一の光量とされた第２光信号（ここでは、第１の制御光信号９６Ｃ。）、及び前記発光素子による光信号の光量を安定化させるために前記第２光信号に先立って送信されると共に前記第２光信号とは異なる光量とされた少なくとも１つの第３光信号（ここでは、小光量光信号９６Ａ及び大光量光信号９６Ｂ。）を送信する一方、送信した前記第１光信号、前記第２光信号及び前記第３光信号を受信し、受信した前記第２光信号に基づいて前記閾値を決定し、決定した前記閾値に基づいて前記第１光信号から前記画像データを示すデジタル信号を生成しているので、前記第２光信号及び前記第３光信号の作用により、前記発光素子による光信号の光量を変動させることで前記発光素子による光信号の光量を安定化させることができる結果、画像データの光信号による伝送を安定化させることができる。
【００６２】
また、上記実施の形態では、導出手段（ここでは、ＡＴＣ回路３８Ｂ。）により、受信手段（ここでは、第１ＰＤ３６。）により受信した前記第３光信号に基づいて予め定められた判定値を導出する一方、基準値保持手段（ここでは、基準電圧保持部３８Ｃ。）により、前記発光素子による光信号の光量が安定化している場合の前記第３光信号の前記判定値を基準値として予め保持し、補正情報生成手段（ここでは、ＡＴＣ回路３８Ｂ。）により、前記導出手段により導出した前記判定値と前記基準値との差に基づいて、前記第２光信号の光量を補正するための補正情報を生成し、光量補正手段（ここでは、制御部３０Ａ。）により、前記補正情報に基づいて、それ以降に送信する前記第２光信号の光量を補正しているので、画像データの光信号による伝送を、より安定化させることができる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、送信手段（ここでは、ＬＥＤ駆動回路３０Ｃ。）により、前記第２光信号及び前記第３光信号を装置全体の動作の基準となるクロック信号（ここでは、クロック信号９０。）に同期した信号として送信し、前記第１光信号を前記第２光信号及び前記第３光信号の整数倍の周波数の信号として送信しているので、光信号の周波数を変換する処理を簡略化させることができる結果、装置の回路構成を簡略化することができる。また、前記導出手段にコンデンサを内蔵し、当該コンデンサの充電により保持された電圧の略１／２倍の大きさの電圧を閾値電圧として出力する場合には、コンデンサの容量を前記第２光信号及び前記第３光信号のパルス信号の数に応じたものとすることができる結果、前記導出手段に内蔵されるコンデンサの前記第２光信号及び前記第３光信号による飽和を防止することができる。
【００６４】
また、上記実施の形態では、前記第３光信号を、前記第２光信号より大きな光量の大光量光信号及び前記第２光信号より小さな光量の小光量光信号の２つの信号としているので、前記第３光信号を１つの信号とする場合に比較して、前記発光素子による光信号の光量を、より変動させることで前記発光素子による光信号の光量を、より安定化させることができる結果、画像データの光信号による伝送を、より安定化させることができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、データ送信部２２及びデータ受信部２４を単体の画像形成装置に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明のデータ送信部２２及びデータ受信部２４を別装置に設ける形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、本発明の閾値決定手段、導出手段及び補正情報生成手段をＡＴＣ回路３８Ｂにより一体構成とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの手段を別構成とする形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ＡＴＣ回路３８Ｂにより補正情報を生成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基準電圧保持部３８Ｃを制御部３０Ａに電気的に接続すると共にＡＴＣ回路３８Ｂにより導出された閾値電圧を制御部３０Ａに入力することにより、制御部３０Ａにより補正情報を生成する形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６８】
また、上記実施の形態では、小光量補正情報と大光量補正情報との平均値を用いて光信号の光量の補正を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、小光量補正情報と大光量補正情報との合計値または相乗値を用いて上記補正を行う形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、小光量補正情報及び大光量補正情報に基づいて、それ以降の光信号の光量を補正する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、小光量補正情報に基づいて大光量光信号の光量を補正し、当該小光量補正情報及び大光量補正情報に基づいて、それ以降の光信号の光量を補正する形態、第１の制御光信号に基づいて上記実施の形態と同様に生成した補正情報に基づいて、それ以降の光信号の光量を補正する形態とすることもできる。これらの場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、１印刷ジョブ分の画像データをデータ光信号として送信するに先立って小光量光信号、大光量光信号及び第１の制御光信号を送信する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１印刷ジョブ分の画像データを複数のパケットデータに分割し、各パケットデータを送信する際に、当該パケットデータの送信に先立って小光量光信号、大光量光信号及び第１の制御光信号を送信する形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
また、上記実施の形態では、画像形成装置１０の画像形成時に、小光量光信号、大光量光信号及び第１の制御光信号を送信する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像形成装置１０の電源がオン状態となっており、かつ画像形成時でない間、常に小光量光信号、大光量光信号及び第１の制御光信号を送信する形態とすることもできる。この場合、小光量光信号、大光量光信号及び第１の制御光信号の作用により、ＬＥＤ３２による光信号の光量を変動させることでＬＥＤ３２による光信号の光量を安定化させることができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、画像形成装置１０の画像形成時に第１の制御光信号の光量の補正を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像形成装置１０の電源投入時に上記実施の形態と同様の補正を行う形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、画像データのデータ光信号による符号化に関しては特に言及しなかったが、例えば、画像データをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に変換した後、当該ＰＷＭ信号のパルス幅の大きさに応じた点灯時間でＬＥＤ３２を発光させることにより、画像データをデータ光信号にて送信する形態を適用することもできる。この場合であっても、ＬＥＤ３２による光信号の光量を安定化させることができるため、データ受信部２４側で決定される閾値電圧が急激に変化することがなくなる結果、データ受信部２４の回路構成を簡略化できる。
【００７４】
その他、上記実施の形態で示した画像形成装置１０のハードウェア構成（図１、図２及び図３参照。）は一例であり、必要に応じて新たな構成要素を追加したり、不要な構成要素を削除したりすることができることは言うまでもない。
【００７５】
また、上記実施の形態で示した画像形成処理プログラムの処理の流れ（図４参照。）も一例であり、必要に応じて処理手順を変更したり、処理内容を変更したり、不要な処理を削除したりすることができることは言うまでもない。
【００７６】
更に、上記実施の形態で示したタイムチャート（図５参照。）も一例であり、必要に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係る画像形成装置の光学系の要部構成を示す概略斜視図である。
【図４】実施の形態に係る画像形成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る画像形成処理の実行時における画像形成装置の主要な信号の推移を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１０    画像形成装置
２２    データ送信部
２４    データ受信部
３０Ａ  制御部（光量補正手段）
３０Ｃ  ＬＥＤ駆動回路（送信手段）
３０Ｆ  クロック信号生成部
３２    ＬＥＤ
３６    第１ＰＤ（受信手段）
３８Ｂ  ＡＴＣ回路（閾値決定手段、導出手段、補正情報生成手段）
３８Ｃ  基準電圧保持部（基準値保持手段）
３８Ｅ  比較部（生成手段）
３８Ｆ  復調回路
４０    レーザダイオード（画像形成手段）
９６Ａ  小光量光信号
９６Ｂ  大光量光信号
９６Ｃ  第１の制御光信号
９６Ｄ  データ光信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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