(57)【要約】【課題】走査速度の誤差および非線形性誤差を高精度に補正できる画素クロック生成装置、走査速度の誤差を高精度に補正する画像形成装置を提供する。【解決手段】高周波クロックを生成する高周波クロック生成部１と、第１・第２の同期信号の時間間隔を検出し、この値と目標値とを比較し誤差を出力する比較部５と、当該誤差をもとに画素クロック周波数の設定値を演算し、出力する周波数演算部２０１と、第１・第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する変調データ生成部１１３と、画素クロック周波数の設定値と周波数変調データとを加算し、この値をもとに画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調部２０２と、高周波クロックを分周して画素クロックを生成し分周比が周波数指示信号により変更される分周器４と、を備える。【選択図】        図２６
2007229932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、
入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、
前記比較手段の出力する誤差にしたがって画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、
前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、
前記高周波クロックを分周して画素クロックを生成し、分周比が前記周波数指示信号にしたがって変更される分周手段と、
を備えることを特徴とする画素クロック生成装置。
【請求項２】
周期Ｔで互いに位相差Ｔ／Ｐずつ位相をずらした相数Ｐの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、
入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、
前記比較手段の出力する誤差にしたがって、画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、
前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、
前記多相クロックの位相差Ｔ／Ｐを単位時間とし、前記周波数指示信号にしたがって計数することにより画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻を算出する計数手段と、
前記多相クロックを基準とし、前記画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻にしたがって画素クロックを生成する画素クロック出力手段と、
を備えることを特徴とする画素クロック生成装置。
【請求項３】
前記画素クロック周波数の設定値が整数部を表す値Ｍと小数部を表す値Ｆで構成された固定小数で表され、
前記周波数変調データが整数部を表す値ΔＭと小数部を表す値ΔＦで構成された固定小数で表され、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとの加算値が整数部を表す値Ｍ'と小数部を表す値Ｆ'で構成された固定小数で表され、
前記周波数指示信号を、前記画素クロックの２^Ａ（Ａは画素クロック周波数の設定値の小数部桁数）サイクルにＦ'回は前記値Ｍ'に１を加算した値とし、他は値Ｍ'とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画素クロック生成装置。
【請求項４】
前記周波数変調データを区分する領域の長さが、前記画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間であることを特徴とする請求項３に記載の画素クロック生成装置。
【請求項５】
前記周波数変調データ生成手段は、
前記周波数変調データのデータ群を複数個格納する周波数変調データ格納手段と、
前記周波数変調データのデータ群を前記第１または第２の同期信号毎に循環して選択する周波数変調データ選択手段と、
を備え、この選択された周波数変調データを前記領域に対応して出力することを特徴とする請求項１または２に記載の画素クロック生成装置。
【請求項６】
画素クロックに基づき画像データにしたがってパルス変調をしたパルス変調信号で光源を駆動し、該光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、
高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、
入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、
前記比較手段の出力する誤差にしたがって画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、
前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、
前記高周波クロックを分周して画素クロックを生成し、分周比が前記周波数指示信号にしたがって変更される分周手段と、
を備え、この生成された画素クロックを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画素クロックに基づき画像データにしたがってパルス変調をしたパルス変調信号で光源を駆動し、該光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、
周期Ｔで互いに位相差Ｔ／Ｐずつ位相をずらした相数Ｐの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、
入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、
前記比較手段の出力する誤差にしたがって、画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、
前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、
前記多相クロックの位相差Ｔ／Ｐを単位時間とし、前記周波数指示信号にしたがって計数することにより画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻を算出する計数手段と、
前記多相クロックを基準とし、前記画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻にしたがって画素クロックを生成する画素クロック出力手段と、
を備え、この生成された画素クロックを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記画素クロック周波数の設定値が整数部を表す値Ｍと小数部を表す値Ｆで構成された固定小数で表され、
前記周波数変調データが整数部を表す値ΔＭと小数部を表す値ΔＦで構成された固定小数で表され、
前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとの加算値が整数部を表す値Ｍ'と小数部を表す値Ｆ'で構成された固定小数で表され、
前記周波数指示信号を、前記画素クロックの２^Ａ（Ａは画素クロック周波数の設定値の小数部桁数）サイクルにＦ'回は前記値Ｍ'に１を加算した値とし、他は値Ｍ'とすることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記周波数変調データを区分する領域の長さが、前記画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記周波数変調データ生成手段は、
前記周波数変調データのデータ群を複数個格納する周波数変調データ格納手段と、
前記周波数変調データのデータ群を前記第１または第２の同期信号毎に循環して選択する周波数変調データ選択手段と、
を備え、この選択された周波数変調データを前記領域に対応して出力することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記周波数変調データが、一定の画素クロック周波数で走査したときの理想位置からのドットずれ量からあらかじめ算出されたデータが格納され、走査方向に複数に分割した領域に対応して前記格納されたデータを順次出力することにより生成されることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記光源から出力される光束を前記被走査媒体上に走査する際、Ｎｆラインの周期性を持って走査する光走査手段を有し、
前記周波数変調データ生成手段が、
該Ｎｆ個の各ライン毎に一定の画素クロック周波数で走査したときの理想位置からのドットずれ量からあらかじめ算出されたＮｆ個の前記周波数変調データのデータ群を格納する周波数変調データ格納手段と、
走査ラインに対応する該格納された周波数変調データのデータ群を循環して選択する周波数変調データ選択手段と、
走査方向に複数に分割した領域に対応して、この選択された周波数変調データを順次出力する周波数変調データ出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記周波数変調データ選択手段が、
画素クロック周波数変調開始前に、一定の画素クロック周波数で走査したときの前記比較手段の出力する誤差の並びから、前記循環して選択するデータ群の初期データ群を決定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記光走査手段が、面数がＮｆであるポリゴンミラーを備え、
前記ポリゴンミラーが回転することにより走査を行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素クロック生成装置および画像形成装置に関し、特に、レーザプリンタ、デジタル複写機などの画像形成装置で使用する画素クロック生成装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３３は、従来例による画像形成装置の一般的な概略構成図である。図３３に示す画像形成装置はたとえば、レーザプリンタ、デジタル複写機等である。図３３に示すように、半導体レーザユニット１００９から発光されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー１００３によりスキャンされ、走査レンズ１００２を介して被走査媒体である感光体１００１上に光スポットを形成し、感光体１００１を露光させて静電潜像を形成する。このとき、１ライン毎に、フォトディテクタ１００４が走査ビームを検出する。
【０００３】
位相同期回路１００６は、クロック生成回路１００５からのクロックを入力し、フォトディテクタ１００４の出力信号に基づいて、１ライン毎に、位相同期のとれた画像クロック（画素クロック）を生成して、画像処理ユニット１００７とレーザ駆動回路１００８へ供給する。また、半導体レーザユニット１００９は、画像処理ユニット１００７により生成された画像データと位相同期回路１００６により１ライン毎に位相が設定された画像クロックにしたがい、半導体レーザの発光時間を制御することにより、感光体１００１上の静電潜像の形成を制御する。
【０００４】
このような走査光学系において、走査速度のムラは画像の揺らぎとなり画像品質の劣化を招く。特にカラー画像においては、各色の主走査ドット位置ずれが生じるため色ずれを生じ、色再現性の劣化、解像度の劣化を招く。したがって高品位の画質を得るためには走査速度ムラの補正は不可欠である。
【０００５】
この走査速度ムラ（誤差）は大別すると以下のものが挙げられる。それぞれについて主な要因を述べる。
（１）ポリゴンミラーの面毎（走査ライン毎）の誤差（以下、適宜面毎の誤差と称する）
この走査速度ムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラー等の偏向器の偏向反射面の回転軸からの距離のばらつき、すなわちポリゴンミラーの偏芯や、ポリゴンミラーの各面の面精度などである。この種の誤差は数ライン、たとえばポリゴンミラーの面数分のライン数の周期性を持った誤差となる。
【０００６】
（２）走査平均速度変動による誤差
走査平均速度とはポリゴンミラーの各面の走査速度の平均を示し、このような走査速度ムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラーの回転速度の変動や、温度、湿度や振動等の種々の環境変動による走査光学系の変動によるものがある。また温度変動等により光源である半導体レーザの発振波長が変化するため走査光学系の色収差により走査速度が変動するものなどがある。この種の誤差は比較的緩やかな変動となる。
【０００７】
（３）光源毎の誤差
たとえば半導体レーザアレイ等の複数の光源を備え、共通の走査光学系で複数の光ビームを同時に走査するマルチビーム光学系の場合に生じる走査速度ムラである。この主な要因としては、各光源の発振波長に差があり、走査光学系の色収差により走査速度が変動する。なお発振波長の変動は光源毎に異なるので（２）の誤差は光源毎に異なることもある。また複数の光源の組み付け精度によっても複数ビームの走査速度に差を生じる。
【０００８】
（４）走査光学系毎の誤差
複数の感光体・走査光学系を備えて多色対応とした画像形成装置の場合には、各走査光学系の走査速度差が、画像品質に大きく影響する。この主な要因は、走査光学系の各部品の製造精度や組付け精度、経時変化などによる変形などがある。また、光源も異なるので前述の（３）の誤差も生じる。この誤差は、走査平均速度そのものが異なり、さらに上記誤差（１）、（２）が個別に生じる。なお、画像形成装置の中には走査光学系の一部ユニットを共通に用いるものもあるが、それぞれの光源から被走査媒体（感光体）への光路は異なるので、これも（４）に含む。
【０００９】
従来の画素クロック周波数の制御技術ではつぎのような問題があった。すなわち、位相比較を行う基準クロックの周波数が１ラインの周波数であるので、発振する画素クロックに対して極めて低く（数千〜数万分の１）、充分なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）のオープンループゲインが確保できず、充分な制御精度を得ることができなかった。また、外乱に弱くクロック周波数が変動してしまい、精度のよいクロックが生成できなかった。
【００１０】
これらの走査速度の誤差を補正する方法として、たとえば特許文献１に記載された技術のように、画素クロックの周波数を走査速度に応じて変化させるものがある。これは走査の開始から終了までの画素クロックのカウント数が所定値になるよう画素クロックを発生させる発振器の周波数を制御（いわゆるＰＬＬ制御）するものである。
【００１１】
また、走査速度の誤差を補正する別の技術として、たとえば特許文献２に記載されたように、生成した高周波クロックを基に画素クロックの位相制御を行うものがある。これは走査の開始から終了までの高周波クロックのカウント数が所定値になるよう画素クロックの位相を制御するものである。この高周波クロックはたとえば水晶発振器のような精度のよいクロックを基準クロックとして生成できるので、精度のよいクロックが得られ、これを基準に画素クロックの位相制御を行うので、画素クロックの制御精度もよいものが生成できる。
【００１２】
（５）非線形性誤差
図３４の（a）は１ライン中における走査速度の非線形性誤差の一例を示すものである。横軸ｘは走査ラインの位置であり、縦軸は位置ｘに対する走査速度Ｖ（ｘ）である。一点鎖線Ｖａｖｇは１ライン中の走査速度の平均値である。このような走査速度変動を生じた時、一定速度で走査した理想値からのずれΔは同図（b）のようになる。これはすなわちドット位置ずれを意味し、画像劣化を招く。なお、図３５において位置Ｘ２からＸ１の方向に走査する場合は、理想値からのずれΔは点線のようになる。したがって、特にこのように走査中心に対して非対称な位置ずれを生じる走査光学系において走査を双方向に行う場合、色ずれが大きくなり、画像劣化は重大となる。
【００１３】
さらにはポリゴンミラーの各面の面精度により、この非線形性誤差の誤差量および分布は面毎に異なることもある。また、この誤差は走査光学系毎にも異なる。このような走査速度の非線形性誤差を補正する方法として、たとえば特許文献３に開示されるように、走査ライン中の位置に対応して画素クロックの周波数を変調し補正する方法がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−１８３６００号公報
【特許文献２】特開２００４−２６２１０１号公報
【特許文献３】特開２０００−１５２００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１の技術において面毎の誤差を補正する場合は、１走査毎に発振器であるＶＣＯの制御電圧を変化させるため、クロック周波数が安定して発振するまでに時間を要してしまうという問題点があった。
【００１６】
また、特許文献２の技術では、画素クロックの位相制御を適宜行うことにより、走査速度の誤差を補正しているため、この１走査ライン分の位相制御データを生成する必要があり、さらに画素クロックの位相変化による局所的な偏差を低減するためには、すなわち高精度な画素クロックを生成するためには、高分解能な位相制御を行う必要があるので位相制御データが増大する。よって、この位相制御データを高速かつ高精度に生成することは容易ではなかった。また、面毎の誤差を補正する装置に適用する場合には、面毎に位相制御データを生成する必要があり、高精度な補正をするためには膨大な位相制御データの生成と格納が必要になり、容易に実現できるものではなかった。
【００１７】
また、特許文献３の技術では、画素クロックの中心周波数の生成が従来と同様のため、前述したように精度よいクロックが生成できず、十分な補正ができないため、高画質化の要求に対しては不十分であった。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、様々な要因により生じる走査速度の誤差および非線形性誤差を高精度に補正できる画素クロック生成装置、並びに走査速度の誤差を高精度に補正する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】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、前記比較手段の出力する誤差にしたがって画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記高周波クロックを分周して画素クロックを生成し、分周比が前記周波数指示信号にしたがって変更される分周手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項２にかかる発明は、周期Ｔで互いに位相差Ｔ／Ｐずつ位相をずらした相数Ｐの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、前記比較手段の出力する誤差にしたがって、画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記多相クロックの位相差Ｔ／Ｐを単位時間とし、前記周波数指示信号にしたがって計数することにより画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻を算出する計数手段と、前記多相クロックを基準とし、前記画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻にしたがって画素クロックを生成する画素クロック出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項３にかかる発明は、前記画素クロック周波数の設定値が整数部を表す値Ｍと小数部を表す値Ｆで構成された固定小数で表され、前記周波数変調データが整数部を表す値ΔＭと小数部を表す値ΔＦで構成された固定小数で表され、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとの加算値が整数部を表す値Ｍ'と小数部を表す値Ｆ'で構成された固定小数で表され、前記周波数指示信号を、前記画素クロックの２^Ａ（Ａは画素クロック周波数の設定値の小数部桁数）サイクルにＦ'回は前記値Ｍ'に１を加算した値とし、他は値Ｍ'とすること特徴とする。
【００２２】
また、請求項４にかかる発明は、前記周波数変調データを区分する領域の長さが、前記画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項５にかかる発明は、前記周波数変調データ生成手段は、前記周波数変調データのデータ群を複数個格納する周波数変調データ格納手段と、前記周波数変調データのデータ群を前記第１または第２の同期信号毎に循環して選択する周波数変調データ選択手段と、を備え、この選択された周波数変調データを前記領域に対応して出力することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項６にかかる発明は、画素クロックに基づき画像データにしたがってパルス変調をしたパルス変調信号で光源を駆動し、該光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、前記比較手段の出力する誤差にしたがって画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して、前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記高周波クロックを分周して画素クロックを生成し、分周比が前記周波数指示信号にしたがって変更される分周手段と、を備え、この生成された画素クロックを用いることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項７にかかる発明は、画素クロックに基づき画像データにしたがってパルス変調をしたパルス変調信号で光源を駆動し、該光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、周期Ｔで互いに位相差Ｔ／Ｐずつ位相をずらした相数Ｐの多相クロックを生成する多相クロック生成手段と、入力される第１および第２の同期信号の時間間隔を検出し、この検出した時間間隔と目標値とを比較し、その誤差を出力する比較手段と、前記比較手段の出力する誤差にしたがって、画素クロック周波数の設定値を演算し、この演算した画素クロック周波数の設定値を出力する周波数演算手段と、前記第１および第２の同期信号間の期間を複数に分割した領域に対応して前記画素クロック周波数の設定値からの差分データである周波数変調データを生成する周波数変調データ生成手段と、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとを加算し、この加算値にしたがって画素クロック周波数を指示する周波数指示信号を出力する周波数変調手段と、前記多相クロックの位相差Ｔ／Ｐを単位時間とし、前記周波数指示信号にしたがって計数することにより画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻を算出する計数手段と、前記多相クロックを基準とし、前記画素クロックの立上がり時刻および立下り時刻にしたがって画素クロックを生成する画素クロック出力手段と、を備え、この生成された画素クロックを用いることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項８にかかる発明は、前記画素クロック周波数の設定値が整数部を表す値Ｍと小数部を表す値Ｆで構成された固定小数で表され、前記周波数変調データが整数部を表す値ΔＭと小数部を表す値ΔＦで構成された固定小数で表され、前記画素クロック周波数の設定値と前記周波数変調データとの加算値が整数部を表す値Ｍ'と小数部を表す値Ｆ'で構成された固定小数で表され、前記周波数指示信号を、前記画素クロックの２^Ａ（Ａは画素クロック周波数の設定値の小数部桁数）サイクルにＦ'回は前記値Ｍ'に１を加算した値とし、他は値Ｍ'とすることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項９にかかる発明は、前記周波数変調データを区分する領域の長さが、前記画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間であることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１０にかかる発明は、前記周波数変調データ生成手段は、前記周波数変調データのデータ群を複数個格納する周波数変調データ格納手段と、前記周波数変調データのデータ群を前記第１または第２の同期信号毎に循環して選択する周波数変調データ選択手段と、を備え、この選択された周波数変調データを前記領域に対応して出力することを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１１にかかる発明は、前記周波数変調データが、一定の画素クロック周波数で走査したときの理想位置からのドットずれ量からあらかじめ算出されたデータが格納され、走査方向に複数に分割した領域に対応して前記格納されたデータを順次出力することにより生成されることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１２にかかる発明は、前記光源から出力される光束を前記被走査媒体上に走査する際、Ｎｆラインの周期性を持って走査する光走査手段を有し、前記周波数変調データ生成手段が、該Ｎｆ個の各ライン毎に一定の画素クロック周波数で走査したときの理想位置からのドットずれ量からあらかじめ算出されたＮｆ個の前記周波数変調データのデータ群を格納する周波数変調データ格納手段と、走査ラインに対応する該格納された周波数変調データのデータ群を循環して選択する周波数変調データ選択手段と、走査方向に複数に分割した領域に対応して、この選択された周波数変調データを順次出力する周波数変調データ出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１３にかかる発明は、前記周波数変調データ選択手段が、画素クロック周波数変調開始前に、一定の画素クロック周波数で走査したときの前記比較手段の出力する誤差の並びから、前記循環して選択するデータ群の初期データ群を決定することを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１４にかかる発明は、前記光走査手段が、面数がＮｆであるポリゴンミラーを備え、前記ポリゴンミラーが回転することにより走査を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明（請求項１）にかかる画素クロック生成装置は、高周波クロックを基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御することにより、走査平均速度の変動があっても変動による誤差を高精度に補正できる画素クロックを生成することができるので、様々な要因により生じる走査速度の誤差および非線形性誤差を高精度に補正できる画素クロック生成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３４】
また、本発明（請求項２）にかかる画素クロック生成装置は、高精度に生成された多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成できる画素クロック生成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明（請求項３）にかかる画素クロック生成装置は、請求項１または２において、画素クロック周波数の設定値を小数部まで設定するようにすることにより、画素クロックの誤差が小数部パラメータの設定により一定周期で解消されるので、より高精度の画素クロックが生成できる画素クロック生成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３６】
また、本発明（請求項４）にかかる画素クロック生成装置は、請求項３において、周波数変調データを区分する領域の長さを画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間とすることで、簡便な演算でより高精度の画素クロックが生成できる画素クロック生成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、本発明（請求項５）にかかる画素クロック生成装置は、請求項１または２において、最適な周波数変調データを循環して選択することで、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なっていても、それぞれの非線形性誤差に応じた画素クロック周波数の補正が行なえるので、より高精度の画素クロックが生成できる画素クロック生成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３８】
また、本発明（請求項６）にかかる画像形成装置は、高周波クロックを基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御することにより、走査平均速度の変動があっても変動による誤差を高精度に補正できる画素クロックを生成することができるので、様々な要因により生じる走査速度の誤差および非線形性誤差を高精度に補正できる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３９】
また、本発明（請求項７）にかかる画像形成装置は、高精度に生成された多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成できる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００４０】
また、本発明（請求項８）にかかる画像形成装置は、請求項６または７において、画素クロック周波数の設定値を小数部まで設定するようにすることにより、画素クロックの誤差が小数部パラメータの設定により一定周期で解消されるので、より高精度の画素クロックが生成できる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、本発明（請求項９）にかかる画像形成装置は、請求項８において、周波数変調データを区分する領域の長さを画素クロックの２＾Ａサイクルの整数倍の期間とすることで、簡便な演算でより高精度の画素クロックが生成できる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、本発明（請求項１０）にかかる画像形成装置は、請求項６または７において、最適な周波数変調データを循環して選択することで、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なっていても、それぞれの非線形性誤差に応じた画素クロック周波数の補正が行なえるので、より高精度の画素クロックが生成できる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、本発明（請求項１１）にかかる画像形成装置は、請求項６〜１０のいずれか一つにおいて、周波数変調データが、一定の画素クロック周波数で走査したときの理想位置からのドットずれ量からあらかじめ算出されたデータが格納され、走査方向に複数に分割した領域に対応して格納されたデータを順次出力することにより生成されるので、簡便に周波数変調データを求めることができ、かつ領域間は同一データでよいので、データを格納するメモリ量も低減できるという効果を奏する。
【００４４】
また、本発明（請求項１２）にかかる画像形成装置は、請求項１１において、ポリゴンミラー（光走査手段）の面毎に走査速度の非線形性誤差が異なるなど非線形性誤差が走査ライン毎の周期性をもつ場合、あらかじめそれぞれの面毎に対応した周波数変調データを取得し、走査時にはその面に対応した周波数変調データを用いることで、より高精度な画素クロックを生成するので、画質向上を図ることができるという効果を奏する。
【００４５】
また、本発明（請求項１３）にかかる画像形成装置は、請求項１２において、周波数変調データ選択手段が、画素クロック周波数変調開始前に、一定の画素クロック周波数で走査したとの比較手段の出力する誤差の並びから、循環して選択するデータ群の初期データ群を決定することで、より高精度な画素クロックを生成するので、画質向上を図ることができるという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明（請求項１４）にかかる画像形成装置は、請求項１１または１２において、ポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ画素クロック生成を制御することにより、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成でき、ポリゴンミラーによる反射によって画像形成時に周期的な走査速度誤差があっても高精度に補正できるパルス変調信号を生成して光源を駆動して画像を形成するので、画像形成時に高精度に画像の劣化を補正できる画像形成装置を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画素クロック生成装置および画像形成装置の最良な実施の形態を実施の形態１〜５に沿って詳細に説明する。
【００４８】
（１．実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による画像形成装置の全体構成を示す図である。画像形成装置は、半導体レーザ１０１、コリメータレンズ１０２、シリンダレンズ１０３、ポリゴンミラー１０４、感光体１０５、ｆθレンズ１０６、フォトディテクタＰＤ１（１０８）およびＰＤ２（１０９）、ミラー１１０、画素クロック生成部１１１、画像処理部１１２、変調データ生成部１１３、およびレーザ駆動部１１４を備える。
【００４９】
光源としての半導体レーザ１０１からのレーザ光がコリメータレンズ１０２とシリンダレンズ１０３を介することで整形されて、偏光器としてのポリゴンミラー１０４に入射することにより、周期性を保って感光体１０５を走査するように反射される。反射されたレーザ光は、ｆθレンズ１０６、ミラー１１０、およびトロイダルレンズ１０７介して感光体１０５に照射され、光スポットを形成する。これにより、感光体１０５上には、半導体レーザ１０１の出力に応じた静電潜像が形成される。
【００５０】
またミラー１１０の両端にはフォトディテクタＰＤ１（１０８）、フォトディテクタＰＤ２（１０９）がそれぞれ配置されており、走査の開始と終了とが検出される。つまりポリゴンミラー１０４により反射されたレーザ光は感光体１０５を１ライン走査する前にＰＤ１（１０８）に入射され、走査後にＰＤ２（１０９）に入射される。それぞれのフォトディテクタでは入射されたレーザ光をそれぞれ第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣおよび第２の同期信号ＥＰＳＹＮＣに変換し、画素クロック生成部１１１に供給する。
【００５１】
画素クロック生成部１１１は、２つの同期信号ＳＰＳＹＮＣおよびＥＰＳＹＮＣから、ＰＤ１（１０８）とＰＤ２（１０９）間をレーザ光が走査する時間間隔を測定し、その時間間隔にあらかじめ定められた所定数のクロックが収まるように求められた周波数の画素クロックＰＣＬＫを生成し、それを画像処理部１１２とレーザ変調データ生成部１１３に供給する。この画素クロック生成部１１１の構成については後述する。
【００５２】
フォトディテクタＰＤ１（１０８）の出力信号である第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣは、ライン同期信号として画像処理部１１２にも与えられる。画像処理部１１２は、画素クロックＰＣＬＫを基準に画像データを生成する。
【００５３】
変調データ生成部１１３は、画素クロックＰＣＬＫを基準として、入力された画像データから変調データを生成し、レーザ駆動部１１４を介して半導体レーザ１０１を駆動する。
【００５４】
図２は、画素クロック生成部１１１の機能的ブロック図である。画素クロック生成部１１１は、高周波クロック生成部１、第１エッジ検出部２、第２エッジ検出部３、分周器４、比較部５、フィルタ６、および周波数演算部７を備える。
【００５５】
図２に示された画素クロック生成部１１１において、高周波クロック生成部１は、基準クロックＲｅｆＣＬＫを基に、逓倍した高周波クロックＶＣＬＫを生成するものであり、一般的なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路により構成される。入力する基準クロックＲｅｆＣＬＫをたとえば精度のよい水晶発振器出力を用いることにより精度のよい高周波クロックＶＣＬＫが得られる。この高周波クロックＶＣＬＫを基準に画素クロックＰＣＬＫを生成する。
【００５６】
分周器４は、高周波クロックＶＣＬＫをＭ分周した画素クロックＰＣＬＫを生成する。これはたとえばＭ進カウンタにより構成され、カウント値ｃｏｕｎｔＭを出力する。ここで同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりでカウントを開始するようにすれば、走査開始時点に位相同期した画素クロックが生成できる。また、分周比Ｍは周波数演算部７からの画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗにしたがって変更される。このように画素クロックＰＣＬＫの生成は安定かつ高精度に発振させた高周波クロックＶＣＬＫを分周することにより生成されるので、この分周比を変更することにより瞬時にかつ安定に画素クロック周波数を変更することが可能となる。よって、ライン毎周波数を変更しても瞬時に移行できる。
【００５７】
第１エッジ検出部２は、第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりエッジを高周波クロックＶＣＬＫを基準として検出するものであり、同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりを検出すると、画素クロックＰＣＬＫに同期した検出パルスＳＰｐｌｓを出力する。
【００５８】
第２エッジ検出部３は、第２の同期信号ＥＰＳＹＮＣの立ち上がりエッジを高周波クロックＶＣＬＫを基準として検出し、検出パルスＥＰｐｌｓとカウント値ＥＰｍを出力する。
【００５９】
比較部５は、２つの同期信号ＳＰＳＹＮＣ、ＥＰＳＹＮＣ間の時間Ｔｌｉｎｅを検出し、書き込み周波数と２つのフォトディテクタＰＤ１とＰＤ２との距離に応じてあらかじめ定められた基準時間と計測した時間Ｔｌｉｎｅとの差を当該ラインの誤差Ｌｅｒｒとして算出する。つまり適正な走査時間（基準時間）と当該ラインの走査時間Ｔｌｉｎｅとの差が走査速度の誤差である。
【００６０】
この誤差Ｌｅｒｒは高周波クロックＶＣＬＫを基準としてカウントし演算を行ってもよいが、高周波クロックＶＣＬＫは非常に高周波であり、またカウントするビット数も非常に大きくなるので、回路規模、消費電力の点で不利である。そこで実施の形態１では、時間Ｔｌｉｎｅを画素クロックＰＣＬＫを基準としてカウントし、基準値ＲｅｆＮとの比較をし、最後に高周波クロック基準の当該ラインの誤差Ｌｅｒｒとして変換している。
【００６１】
フィルタ６は、ライン誤差Ｌｅｒｒをフィルタリングして誤差データＥｒｒを出力するデジタルフィルタであり、たとえば簡単には、直近の複数ライン分の誤差Ｌｅｒｒを平均して誤差データＥｒｒを得る。
【００６２】
周波数演算部７は、誤差データＥｒｒにしたがって適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換して出力する。高周波クロック周期をＴｖ、画素クロック周期をＴｐとし、今、Ｔｐ＝ＫＴｖとして画素クロック周波数を設定して走査した時、目標値Ｔｐ'（Ｔｐ'＝Ｋ'Ｔｖ）との誤差Ｅｒｒが入力される。したがって、ＲｅｆＮ・Ｔｐ'＝ＲｅｆＮ・Ｔｐ＋Ｅｒｒ・Ｔｖであるので、
Ｋ'＝Ｋ＋Ｅｒｒ／ＲｅｆＮ        （式１）
としてＫ'を設定するようにすれば、画素クロック周波数を目標値に制御することができる。
【００６３】
つまり、分周器４、比較部５、フィルタ６、および周波数演算部７でデジタルＰＬＬ制御を行っている。そして、フィルタ６の特性がこのＰＬＬ制御特性を決定し、制御系が安定になるようにフィルタ特性が決定される。また、Ｋ'＝Ｋ＋α・Ｅｒｒ／ＲｅｆＮとしてループゲインを変えるようにしてもよい。
【００６４】
また、分周器４の分周比Ｍは自然数であるので、画素クロック周波数の設定値Ｋをつぎのようにして画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換すると、まるめ誤差を低減することができ、より精度のよい画素クロックが得られる。たとえば、通常は設定値Ｋを四捨五入して整数にまるめた値をＭとし、Ｍｎｏｗ＝Ｍとし、画素クロックのＣサイクルに１回、Ｍｎｏｗ＝Ｍ＋１またはＭ−１とすることにより、Ｋ＝（Ｍ±１／Ｃ）となり丸め誤差を低減できる。また丸め誤差の振り分けも均等に行えるので、画素クロックの局所的な偏差も抑えられる。この場合は前記Ｍ値とＣ値を制御するようにすればよい。詳細な説明は後述する。
【００６５】
図３は、画素クロック生成部における信号の一例を示すタイミング図である。図４は、比較部５の機能的ブロック図である。図３と図４とを参照しながら比較部５の動作の詳細説明を行う。
【００６６】
図３中の（ａ）ＳＰＳＹＮＣは、走査開始を示す第１の同期信号であり、第１エッジ検出部２に入力される。（ｂ）ＥＰＳＹＮＣは走査終了を示す第２の同期信号であり、第２エッジ検出部３に入力される。（ｃ）ＶＣＬＫは、高周波クロック生成部１で生成される高周波クロックの立ち上がりエッジを示している。
【００６７】
（ｄ）ｃｏｕｎｔＭは分周器４で高周波クロックＶＣＬＫを基準としてカウントされるカウント値であり、（ｅ）ＰＣＬＫは、（ｄ）ｃｏｕｎｔＭが０のとき立ち上がる画素クロックである。（ｆ−１）ＳＰｐｌｓおよび（ｆ−２）ＥＰｐｌｓはそれぞれ（ａ）ＳＰＳＹＮＣ、（ｂ）ＥＰＳＹＮＣの立ち上がりを示すＰＣＬＫに同期したパルスである。（ｇ−２）ＥＰｍは、（ｂ）ＥＰＳＹＮＣの立ち上がりときの（ｄ）ｃｏｕｎｔＭの値である。（ｈ）は比較部５にある画素クロックＰＣＬＫ基準でカウントするカウンタの値であり、（ｆ−１）ＳＰｐｌｓで０にリセットされ、（ｆ−２）ＥＰｐｌｓでカウントが停止される。
【００６８】
図４中の比較部５において、カウンタ１１は、画素クロックＰＣＬＫを基準にカウントするカウンタであり、ＳＰｐｌｓで０にリセットされ、ＥＰｐｌｓでカウントを停止する。減算器１２はカウント停止後のカウンタ１１の値ｃｏｕｎｔＮ（図３ではｎ）から基準カウント値ＲｅｆＮの減算を行い、減算結果ｄｉｆｆＮを出力する。誤差演算部１３は、下記の演算を行い高周波クロックＶＣＬＫ周期Ｔｖを単位とする誤差Ｌｅｒｒを出力する。
Ｌｅｒｒ＝ｄｉｆｆＮ・Ｋ＋ＥＰｍ
ここで、ｄｉｆｆＮ＝ｎ−ＲｅｆＮ，ＥＰｍ＝ｍ２，Ｔｐ＝Ｋ・Ｔｖ，ＴｐはＰＣＬＫの周期である。
【００６９】
また、２つのフォトディテクタＰＤ１とＰＤ２との距離がドット幅の整数倍でない場合、つまり基準時間が目標とする画素クロック周期の整数倍でない場合、その端数を高周波クロックＶＣＬＫのサイクル数に換算し、これをＲｅｆＭとして誤差演算部１３に入力し、
Ｌｅｒｒ＝ｄｉｆｆＮ・Ｋ＋ＥＰｍ−ＲｅｆＭ
と演算するようにすると、より正確な画素クロック周波数の制御が行うことができる。
【００７０】
図５は、周波数演算部７の機能的ブロック図である。実施の形態１ではポリゴンミラーは６面構成であるとし、面毎の誤差を補正するため面毎に画素クロック周波数を制御する。
【００７１】
周波数演算部７の演算部１６は、現在の設定値Ｍ，Ｃ，Ｒと誤差データＥｒｒとからつぎの設定値ＮｅｘｔＭ，ＮｅｘｔＣ，ＮｅｘｔＲを演算し、この演算を演算面指示信号ＣａｌｃＮｏにしたがい、各面毎に行う。このＭ，Ｃ，Ｒの関係は、上述したようにＴｐ＝（Ｍ±１／Ｃ）Ｔｖであり、Ｃ＝ＲｅｆＮ／Ｒである。これらの式と（式１）より、ＮｅｘｔＭ＝Ｍ'、ＮｅｘｔＲ＝Ｒ'、ＲｅｆＮ＝Ｎｒと略記して、
Ｍ'＋Ｒ'／Ｎｒ＝Ｍ＋Ｒ／Ｎｒ＋Ｅｒｒ／Ｎｒ、Ｃ'＝Ｎｒ／Ｒ'
であるので、演算はつぎの手順で行う。
【００７２】
（１）Ｒ＋Ｅｒｒ（＝ＴｍｐＲとする）を計算する。
（２）ＴｍｐＲ＞Ｎｒ／２であれば、Ｍ'＝Ｍ＋１としてＲ'＝ＴｍｐＲ−Ｎｒとする。
ＴｍｐＲ＜−Ｎｒ／２であれば、Ｍ'＝Ｍ−１としてＲ'＝ＴｍｐＲ＋Ｎｒとする。それ以外は、Ｍ'＝Ｍ、Ｒ'＝ＴｍｐＲとする。
（３）Ｎｒ÷Ｒ'の商をＣ'とする。なお、Ｒ'＝０であれば、Ｃ'＝０とする。
【００７３】
レジスタ１７は上記の演算により求めたＭ値を保持しておくデータ保持部であり、保持する値はポリゴンミラーの各面毎Ｆ０Ｍ〜Ｆ５Ｍの値を保持する。また、更新信号Ｒｅｎｅｗにしたがい対応するレジスタ値をＮｅｘｔＭに更新する。ここで＊をポリゴンミラーの面番号０〜５を取るものとして、Ｆ＊はポリゴンミラーの面番号に対応する値であることを示す（以下同様）。なお、この面番号は相対的な関係を示すものであり、対応する値は自動的に制御されるので、実際の面と一致させる必要はない。
【００７４】
同様にレジスタ１８は、現在設定しているＣ値を保持しておくデータ保持部であり、レジスタ１９は現在設定しているＲ値を保持しておくデータ保持部である。それぞれ更新信号Ｒｅｎｅｗにしたがい対応するレジスタ値をＮｅｘｔＣ、ＮｅｘｔＲに更新する。
【００７５】
選択部２０は、面選択信号ＦＮｏにしたがい、Ｆ０Ｍ〜Ｆ５Ｍのうち対応するＭ値を選択出力する。同様に選択部２１は、面選択信号ＦＮｏにしたがい、Ｆ０Ｃ〜Ｆ５Ｃのうち対応するＣ値を選択出力する。なお、ＣｓｉｇｎはＣ値の符号を示す。
【００７６】
カウンタ２３は、ＰＣＬＫを基準としてＣ値をカウントする。カウントされるＣ値は０からＣ−１までである。カウント値がＣ−１となったとき、Ｃｓｉｇｎが正を示していれば＋１を、負を示していれば−１を出力し、それ以外のときは０を出力する。なお、Ｃ＝０の時は常に０を出力する。
【００７７】
加算部２２は選択部２０の出力するＭとカウンタ２３の出力する値を加算し、結果を画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗとして出力する。よって、ＰＣＬＫのＣサイクルに１回、Ｍ値が＋１または−１されるように変換され、画素クロックの平均周期は（Ｍ±１／Ｃ）Ｔｖとなる。
【００７８】
演算制御部１５は、上述した演算を制御するものであり、演算面指示信号ＣａｌｃＮｏ、更新信号Ｒｅｎｅｗおよび面選択信号ＦＮｏを生成し出力する。これらの信号の出力については、以下のフローチャートとともに説明する。
【００７９】
図６は、演算制御部が信号を出力する手順を説明するフローチャートである。まず、演算制御部１５は、ＦＮｏ＝０、ＣａｌｃＮｏ＝０として初期化を行う（ステップＳ１０１）。次に、１ラインの走査が終了するまで待機、つまりＥＰｐｌｓにより走査終了を検知するまで待機する。なお、待機時間には誤差データＥｒｒの演算が確定するまでの時間の猶予も含む（ステップＳ１０２）。
【００８０】
演算制御部１５は、現在のＣａｌｃＮｏに対応した前述の演算を行う（ステップＳ１０３）。現在のＣａｌｃＮｏに対応した更新信号Ｒｅｎｅｗをアクティブにし、各レジスタの値をＮｅｘｔ値に更新する（ステップＳ１０４）。ＣａｌｃＮｏをインクリメントする。なお、ＣａｌｃＮｏ＝５のときは０に戻る（ステップＳ１０５）。画素クロック周波数制御がロックしているか否かを示すロックフラグＬｏｃｋにしたがい分岐する（ステップＳ１０６）。ここでロックフラグＬｏｃｋは、たとえば、所定ラインの間（たとえば６ラインとする）誤差Ｌｅｒｒ（あるいは誤差データＥｒｒ）が所定の範囲内（面間誤差のバラツキ範囲や所望の制御精度などから決めればよく、たとえば±２Ｍ以内とする）に収まっていれば、ロックしているとみなす信号で、この信号の生成部はたとえばフィルタ６内に備えればよい。あるいは制御応答性よりあらかじめ制御開始より所定時間（ライン数などで指定）を決めておき、この時間が経過したらＬｏｃｋ信号をアクティブにするようにしてもよい。
【００８１】
判定結果がＮｏの場合、つまりまだロックしていない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、全ての面で演算を行い設定値を更新したかを判定する（ステップＳ１０７）。６面全て演算していれば（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、ＦＮｏ＝ＣａｌｃＮｏとなるのでステップＳ１０８に移行する。否であれば（ステップＳ１０７のＮｏ）、ステップＳ１０２に戻り、別の面の演算を行う。
【００８２】
ステップＳ１０８では、ＦＮｏをインクリメントし（５の場合は０に戻る）、ＣａｌｃＮｏにＦＮｏを代入する。すなわち、インクリメント後の値を代入する。これにより画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換するＭおよびＣ値が次ラインの設定値に変更される（ステップＳ１０８）。なお、ここまでの操作を次ラインの走査開始（ＳＰＳＹＮＣが検知される）までに行う。その後ステップＳ１０２に戻り以上のルーチンを繰り返す。
【００８３】
演算制御部１５がこのように制御すれば、各面のクロック周波数が所定誤差内に収まるまでは、全ての面で誤差Ｅｒｒを縮小するように制御していくので、高速な引き込みができ、また所定誤差内に収まった後は各面毎個別に制御するので面間の誤差も低減され、高精度なクロック周波数制御ができる。
【００８４】
図７は、実施の形態１の制御方法による引き込み過程の一例を説明する図である。図７の横軸は時間、縦軸はライン誤差Ｌｅｒｒを示す。黒丸は第０面に対応する誤差であり、その他の面の誤差は×で示す。点線は６面分の誤差の平均値を示す。
【００８５】
図８は、変形例による周波数演算部の機能的ブロック図である。変形例による周波数演算部７'における演算制御部１５は、図５に示した演算制御部１５と同様に、ここでの演算を制御する。演算部２５は、現在の設定値Ｍ，Ｆと誤差データＥｒｒとからつぎの設定値ＮｅｘｔＭ，ＮｅｘｔＦを演算し、この演算を演算面指示信号ＣａｌｃＮｏにしたがい、各面毎に行う。
【００８６】
この変形例による周波数演算部においては、画素クロック周波数の設定値Ｋは、つぎのようにして画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換する。すなわち、設定値Ｋの整数部をＭとし、小数部をａ桁（２進数表記）の値Ｆに丸める。そして２＾ａ（＝Ｎａとする）サイクルにＦ回、Ｍｎｏｗ＝Ｍ＋１とすることにより、Ｋ＝（Ｍ＋Ｆ／Ｎａ）と設定される。ここで設定値による丸め誤差は最大Ｎｒｅｆ／Ｎａとなるので、所望の誤差許容値に収まるように小数部の桁数ａを決定すればよい。また、局所的な周波数偏差を抑えるため＋１とするＦ回のサイクルは均等に振り分けられるようにする。この機能は変換部３１が担う（動作詳細は後述する）。よって（式１）とこのＫの関係式により、ＮｅｘｔＦ＝Ｆ'と略記して、
Ｋ'＋Ｆ'／Ｎａ＝Ｍ＋Ｆ／Ｎａ＋Ｅｒｒ／Ｎｒ
であるので、演算はつぎの手順で行う。
【００８７】
（１）Ｆ＋Ｅｒｒ／Ｎｒ＊Ｎａ（＝ＴｍｐＦとする）を計算する。Ｎａは２＾ａであるので、＊Ｎａは被乗数（Ｅｒｒ／Ｎｒ）の上位ａビットを取ればよく、またＮｒはこの周波数制御を行っている間は固定であるので、あらかじめＮｒの逆数を計算しておいてこれをＥｒｒに乗算すれば演算は簡便に行える。
（２）ＴｍｐＦ＞Ｎａであれば、Ｍ'＝Ｍ＋１、Ｆ'＝ＴｍｐＦ−Ｎａとする。ＴｍｐＦ＜０であれば、Ｍ'＝Ｍ−１、Ｆ'＝ＴｍｐＦ＋Ｎａとする。
【００８８】
図５の場合と同様に、レジスタ２６は上記の演算により求められたＭ値を保持しておくデータ保持部である。レジスタ２７は、同様にＦ値を保持しておくデータ保持部である。これら保持する値はポリゴンミラーの各面毎Ｆ０〜Ｆ５に対応して保持する。そして、それぞれ更新信号Ｒｅｎｅｗにしたがい対応するレジスタ値をＮｅｘｔＣ、ＮｅｘｔＲに更新する。
【００８９】
選択部２８は、面選択信号ＦＮｏにしたがい、Ｆ０Ｍ〜Ｆ５Ｍのうち対応するＭ値を選択出力する。同様に選択部２９は、面選択信号ＦＮｏにしたがい、Ｆ０Ｆ〜Ｆ５Ｆのうち対応するＣ値を選択出力する。
【００９０】
カウンタ３０は、ＰＣＬＫを基準にカウントするａビットカウンタであり、そのカウント値ｃｏｕｎｔＡを出力する。変換部３１は、カウント値ｃｏｕｎｔＡにしたがい、Ｎａ（＝２＾ａ）サイクル中、Ｆサイクルは「１」を、残りのＮａ−Ｆサイクルは「０」として信号ＵＰを出力する。このＵＰ信号の生成は、カウント値ｃｏｕｎｔＡ［ａ−１：０］のビット並びを逆転させたｃｏｕｎｔＡ［０：ａ−１］をＡｒｅｖとした時、ＡｒｅｖがＦより小さい場合１とするようにすれば（ＵＰ＝（Ａｒｅｖ＜Ｆ））、Ｎａサイクル中均等にＦ回「１」が生成される。
【００９１】
加算部３２は、選択部２８の出力するＭと変換部３１の出力するＵＰを加算し、結果を画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗとして出力する。よって、ＰＣＬＫのＮａサイクルにＦ回、Ｍ値が＋１されるように変換され、画素クロックの平均周期は（Ｍ＋Ｆ／Ｎａ）Ｔｖとなる。
【００９２】
前述したように、画素クロック周波数の制御は１ライン毎に位相誤差Ｌｅｒｒを検出し、これが０になるようにデジタルＰＬＬ制御を行っている。フィルタ６は制御ループ内に置かれたデジタルフィルタであり、このフィルタ特性を変更することにより、制御帯域を設定できる。以下にフィルタの設定例を示す。
【００９３】
図９は、フィルタ特性の一例を説明する図である。まず、ループフィルタを除くＤＰＬＬ制御系のループゲインは直線９０１のようになる。ここでｆｓはサンプリング周波数で、つまりここではライン周波数である。この制御系に折れ線９０２のような特性を持つラグリードフィルタを挿入し、ループゲイン９０３とすることにより、制御系を安定化させることができる。
【００９４】
τ１＝１／２πｆ１、τ２＝１／２πｆ２とすると、ループフィルタの伝達関数Ｈ（ｓ）は次式のようになる。
Ｈ（ｓ）＝（１＋τ２ｓ）／（１＋τ１ｓ）
【００９５】
上式を、双一次変換（ｓ＝２／Ｔ・（１−ｚ＾−１）／（１＋ｚ＾−１））してｚ変換形式にし、さらにＴ＝１として正規化すれば、ループフィルタの伝達関数Ｈ（ｚ）は次式となる。
Ｈ（ｚ）＝（ｂ０＋ｂ１ｚ＾−１）／（１＋ａ１ｚ＾−１）
ここで、ａ１＝（１−２τ１）／（１＋２τ１）、ｂ０＝（１＋２τ２）／（１＋２τ１）、ｂ１＝（１−２τ２）／（１＋２τ１）である。
【００９６】
図１０は、伝達関数Ｈ（ｚ）を実現するフィルタの機能的ブロック図である。フィルタ６は、一つぎのＩＩＲ型フィルタであり、加算器４０および４５はそれぞれの入力を加算し、乗算器４２、４３、４４はそれぞれ入力に対し、係数−ａ１、ｂ１、ｂ０を掛けた値を出力し、遅延素子４１は中間変数ｗを１サンプル毎、つまり１ライン毎に、遅延させる。このフィルタ６にライン誤差Ｌｅｒｒを入力すれば、誤差データＥｒｒを得る。
【００９７】
また、乗算器４２、４３、４４の各係数を変更する手段を設ければ、動的にフィルタ特性を変更可能となり、たとえば、上述のＬｏｃｋ信号にしたがいフィルタ特性を変更するようにしてもよい。
【００９８】
なお、本例のフィルタ特性および構成は一例であり、本発明はその他の構成のフィルタでも適用できる。デジタルフィルタについては公知技術であるので、その他の構成の例示は省略する。
【００９９】
つぎに、画素クロック生成部１１１（図２）で生成した画素クロックＰＣＬＫを基準に、画像データにしたがい変調する変調データ生成部１１３の好適な変調方法を説明する。
【０１００】
図１１は、変調データ生成部１１３のタイミング動作を説明する図である。ここでは画像データＰＤａｔａにしたがい８値のパルス幅変調を行った変調データＭＤａｔａを生成する場合とした。図１１において、（ａ）ＶＣＬＫは高周波クロック（周期Ｔｖ）の立ちあがりを示し、（ｂ）ｃｏｕｎｔＭは分周器４でカウントしたカウント値であり、今、Ｍｎｏｗ＝１６と設定されているものとする。（ｃ）ＰＣＬＫは画素クロックであり、ここでは周期は１６Ｔｖとなっている。（ｄ）ＰＤａｔａはＰＣＬＫに同期して入力される画像データであり、この値Ｄｍにしたがって出力する変調データ（ｅ）ＭＤａｔａのパルス幅Ｔｗを変調する。
【０１０１】
変調データＭＤａｔａの生成は高周波クロックＶＣＬＫを基準にして行われ、Ｄｍ≠０であれば、ｃｏｕｎｔＭ＝０のとき「Ｈ」とする。また、ｃｏｕｎｔＭ＝Ｄｍ／Ｎｍ・Ｍｎｏｗ（Ｎｍは階調数でここでは８）のとき「Ｌ」とする。またはｃｏｕｎｔＭ＝（Ｎｍ−Ｄｍ）／Ｎｍ・Ｍｎｏｗのとき「Ｈ」とし、Ｄｍ≠８であれば、ｃｏｕｎｔＭ＝０のとき「Ｌ」とするようにすると（ｅ'）のような変調データが生成できる。またこれら２つの生成モードを切り替えられるようにし、ドット毎変更できるようにしてもよい。
【０１０２】
なお、上記説明では、走査開始と終了との２点間の走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御する形態について説明したが、１ライン中の走査速度がほぼ一定であれば、１ライン中の任意の２点間の走査時間の変動に合わせて制御を行うようにしてもよく、実施の形態１で適用できる。
【０１０３】
以上説明したように、実施の形態１による画素クロック生成部によれば、高精度に生成された高周波クロックＶＣＬＫを基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成できる。さらに、画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。
【０１０４】
（２．実施の形態２）
実施の形態２による画像形成装置が、実施の形態１と異なる点は、高周波クロックが位相が一定の位相差でずれた多相クロックから成り、この多相クロックを使用して画素クロックを構成する点である。
【０１０５】
図１２は、実施の形態２による画素クロック生成部を示す機能的ブロック図である。図１２の画素クロック生成部１１８において、高周波クロック生成部５１は、基準クロックＲｅｆＣＬＫを基に逓倍し、位相差が等間隔の多相クロックを生成するものである。実施の形態２では、１６位相の多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を生成するものとする。また、多相クロックのうちの１つをＱ分周（ここではＱ＝４とする）した内部動作用クロックＧＣＬＫを生成し、図示はしないが画素クロック生成部１１８の各部へ供給する。
【０１０６】
図１３は、高周波クロック生成部５１が生成する各クロックのタイミングを示す図である。図１３中の信号（ａ−０）〜（ａ−１５）は、多相クロックＶＣＬＫ０〜１５のそれぞれのクロックであり、互いに等間隔の位相差を有しており、この時間間隔をＴｖとする。信号（ｂ）ＧＣＬＫは、（ａ−０）ＶＣＬＫ０を４分周したクロックである。画素クロック生成部１１８（図１２）は、基本的にこのクロックＧＣＬＫを動作クロックとして動作し、ＧＣＬＫを４分割した期間を順にＱＴ０、ＱＴ１、ＱＴ２、およびＱＴ３と称し、また多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の立ち上がりにそれぞれ対応した時刻をＰＨ０〜ＰＨ１５と称し、この期間ＱＴと位相ＰＨとによりＧＣＬＫ中の時間情報ＱＰを表す。
【０１０７】
ここで時間情報ＱＰは０〜６３の６４値であり、本実施の形態ではこの多相クロックの等間隔の位相差Ｔｖを基準として画素クロックＰＣＬＫを生成する。つまり画素クロック周波数の制御演算を動作クロックＧＣＬＫを基準に時間情報ＱＰ（ＱＴ，ＰＨ）の演算を行うことにより行う。
【０１０８】
第１エッジ検出部５２（図１２）は、第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりエッジを多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として検出し、同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりを検出するとクロックＧＣＬＫに同期した検出パルスＳＰｐｌｓと立ち上がりときの期間ＱＴと位相ＰＨを示す時間情報ＳＰｑｐを出力する。
【０１０９】
同様に、第２エッジ検出部５３は、第２の同期信号ＥＰＳＹＮＣの立ち上がりエッジを多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として検出し、同期信号ＥＰＳＹＮＣの立ち上がりを検出するとクロックＧＣＬＫに同期した検出パルスＥＰｐｌｓと立ち上がりときの期間ＱＴと位相ＰＨを示す時間情報ＥＰｑｐを出力する。
【０１１０】
計数部５４は、周波数演算部５７からの画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗにしたがって時間を計数し、Ｍｎｏｗに達する度にＳｅｔ信号（ＧＣＬＫに同期したＳＥＴｐｌｓ信号と時間情報ＳＥＴｑｐからなる）を生成し、またＳｅｔ信号からＭｎｏｗ／２にあたる時間を計数し、Ｒｓｔ信号（ＧＣＬＫに同期したＲＳＴｐｌｓ信号と時間情報ＲＳＴｑｐからなる）を生成する。この計数する時間単位は多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の位相差Ｔｖである。
【０１１１】
画素クロック出力部５８は、計数部５８より供給されるＳｅｔ信号およびＲｓｔ信号にしたがって「Ｈ」と「Ｌ」との間で切り替えて画素クロックＰＣＬＫを生成し出力する。これらの詳細構成および動作説明は後述する。
【０１１２】
比較部５５は、２つの同期信号ＳＰＳＹＮＣ、ＥＰＳＹＮＣ間の時間Ｔｌｉｎｅを検出し、書き込み周波数と２つのフォトディテクタＰＤ１とＰＤ２との距離に応じてあらかじめ定められた基準時間と計測した時間Ｔｌｉｎｅとの差を当該ラインの誤差Ｌｅｒｒとして算出する。つまり適正な走査時間（基準時間）と当該ラインの走査時間Ｔｌｉｎｅとの差が走査速度の誤差である。ここでは、ＳＰｐｌｓ入力後ＥＰｐｌｓが入力されるまでの期間中に入力されるＳＥＴｐｌｓの数をカウントし、この値と基準値ＲｅｆＮとの比較をし、さらに各パルスの時間情報とから当該ラインの誤差Ｌｅｒｒとして変換している。この誤差の単位は位相差Ｔｖである。
【０１１３】
フィルタ５６は、ライン誤差Ｌｅｒｒをフィルタリングして誤差データＥｒｒを出力するデジタルフィルタである。周波数演算部５７は、誤差データＥｒｒにしたがって適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換して出力する。
【０１１４】
画素クロック周期をＴｐとし、今、Ｔｐ＝ＫＴｖとして画素クロック周波数を設定して走査した時、目標値Ｔｐ'（Ｔｐ'＝Ｋ'Ｔｖ）との誤差Ｅｒｒが入力される。よって、前述と同様に（式１）により求めたＫ'を設定するようにすれば、画素クロック周波数を目標値に制御することができる。
【０１１５】
なお、これらフィルタ５６および周波数演算部５７は、図２のフィルタ６および周波数演算部７と同様の機能を果たし、構成も同様に適用できるので詳細な説明は省略する。次に、実施の形態２による画素クロック生成部の各部を説明する。
【０１１６】
図１４は、高周波クロック生成部５１の構成を示す図である。この高周波クロック生成部５１は、基準クロックＲｅｆＣＬＫから、多相クロックＶＣＬＫ０〜１５と、内部動作用クロックＧＣＬＫとを生成する。
【０１１７】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）６３は、８段の差動バッファ６４ａ〜ｈを接続したリングオシレータで構成され、１６位相のクロックＶＣＬＫ０〜１５を生成する。分周器６０はこの多相クロックのうちの１つ（ここではＶＣＬＫ８）をＮｖ分周する。
【０１１８】
位相周波比較器ＰＦＤ６１は基準クロックＲｅｆＣＬＫと分周器６０出力との位相比較を行い、この位相差情報に基づき内在するチャージポンプを駆動する。ローパスフィルタＬＰＦ６２はチャージポンプ出力を平滑化し制御電圧ＶｃをＶＣＯ６３に供給する。
【０１１９】
ＶＣＯ６３内の差動バッファ６４ａ〜ｈはこの制御電圧Ｖｃにしたがって遅延量が変化し、位相同期制御が行われる。たとえば基準クロックＲｅｆＣＬＫとして１００ＭＨｚのクロックを供給し、分周比Ｎｖを２０とすると、多相クロックＶＣＬＫ０〜１５は２ＧＨｚで互いに等間隔の位相差を有するクロックが生成できる。また、分周器６５は多相クロックＶＣＬＫ０〜１５のうちの１つ（ここではＶＣＬＫ０）をＱ分周（ここではＱ＝４とする）してクロックＧＣＬＫを生成する。なお、適用しうる多相クロックの相数は実施の形態におけるように、１６に限らないが、演算の簡便性より２のべき乗がもっとも望ましい。同様にＧＣＬＫを生成するための分周比Ｑも２のべき乗がもっとも望ましい。
【０１２０】
図１５は、計数部５４の機能的ブロック図である。図１６は、画素クロック出力部５８の機能的ブロック図である。図１７は、計数部５４および画素クロック出力部５８の各信号のタイミングの一例を示す図である。これらの図を参照しながら、画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗにしたがって画素クロックＰＣＬＫを生成する詳細な構成および動作を説明する。
【０１２１】
図１５において、計数部５４の各部はクロックＧＣＬＫに同期して動作する。ＳＥＴ時間演算部７０は、現在のＰＣＬＫ立ち上がり時間情報に画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗを加算し、つぎのＰＣＬＫの立ち上がり時間を表すセット時間情報ｎｅｘｔＳを演算するものであり、この演算の更新はｐＳｅｔ信号により行う。なお、セット時間情報ｎｅｘｔＳを６４で割った商をｎｅｘｔＳｃ、余りをｎｅｘｔＳｑｐとする。つまりｎｅｘｔＳｃ＝ｎｅｘｔＳ［ＭＳＢ：６］、ｎｅｘｔＳｑｐ＝ｎｅｘｔＳ［５：０］とする。
【０１２２】
また、ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりに位相同期してＰＣＬＫの生成を始めるので（正確には所定の信号処理時間後で、ここでは２ＧＣＬＫ後）、最初のＰＣＬＫ立ち上がり時間情報はＳＰｑｐとする。
【０１２３】
同様に、ＲＳＴ時間演算部７１は、現在のＰＣＬＫ立ち上がり時間情報に画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗの１／２を加算し、つぎのＰＣＬＫの立ち下がり時間を表すリセット時間情報ｎｅｘｔＲを演算するものであり、この演算の更新はｐＳｅｔ信号により行う。また、ｎｅｘｔＲｃ＝ｎｅｘｔＲ［ＭＳＢ：６］、ｎｅｘｔＲｑｐ＝ｎｅｘｔＲ［５：０］とする。なお、Ｍｎｏｗ／２を加算するのはＰＣＬＫのデューティをほぼ５０％にするためであり、デューティ５０％を要求しない場合はこの演算を簡略化できるような値を加算するようにしてもよい。
【０１２４】
カウンタ７２は、クロックＧＣＬＫを基準としてｎｅｘｔＳｃサイクルのカウントを行い、ｐＳｅｔ信号を生成する。このｐＳｅｔ信号が「Ｈ」の時カウンタは「１」にクリアされ、カウント値がｎｅｘｔＳｃと一致する時、ｐＳｅｔ信号を「Ｈ」とする。
【０１２５】
Ｆ／Ｆ７３はｐＳｅｔ信号およびＳＰｐｌｓ信号を１ＧＣＬＫ遅延させてＳＥＴｐｌｓ信号を生成するフリップフロップである。Ｆ／Ｆ７４は、ｐＳｅｔ信号をイネーブルとしてｎｅｘｔＳｑｐと、ＳＰｐｌｓをイネーブルとしてＳＰｑｐをラッチし、ＳＥＴｑｐ信号を生成するフリップフロップである。このＳＥＴｐｌｓ信号はＰＣＬＫの立ち上がりをＧＣＬＫ単位で指定し、これに同期したＳＥＴｑｐ信号により、そのＧＣＬＫサイクル内での立ち上がり時間情報を指定する。これらをＳｅｔ信号と称し、画素クロック出力部５８に供給する。
【０１２６】
カウンタ７５は、クロックＧＣＬＫを基準としてｎｅｘｔＲｃサイクルのカウントを行い、ＲＳＴｐｌｓ信号を生成する。ＳＥＴｐｌｓが「Ｈ」の時カウンタを「１」にクリアし、カウント値がｎｅｘｔＲｃに一致する時、ＲＳＴｐｌｓ信号を「Ｈ」とする。
【０１２７】
Ｆ／Ｆ７６は、ＳＥＴｐｌｓをイネーブルとしてｎｅｘｔＲｑｐをラッチし、ＲＳＴｑｐ信号を生成するフリップフロップである。このＲＳＴｐｌｓ信号はＰＣＬＫの立ち下がりをＧＣＬＫ単位で指定し、ＲＳＴｑｐ信号によりそのＧＣＬＫサイクル内での立ち下がり時間情報を指定する。これらをＲｓｔ信号と称し、画素クロック出力部５８に供給する。
【０１２８】
なお、ＳＥＴｑｐ信号およびＲＳＴｑｐ信号は、それぞれＳＥＴｐｌｓおよびＲＳＴｐｌｓ信号が「Ｈ」の時有効となっていればよいので、各部の制御タイミングはこの実施の形態のみに限定されるものではない。
【０１２９】
図１６において、遅延部７７は、多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として、計数部５４から供給されるＳＥＴｐｌｓを時間情報ＳＥＴｑｐにしたがって遅延させたパルスＳを出力するものであり、また、ＧＣＬＫサイクル中の期間ＱＴを特定するためクロックＧＣＬＫも入力する。あるいは期間を示す期間信号ＱＴを入力しても良く、この場合は高周波クロック生成部５１でこのＱＴ信号を生成する。つまり、パルスＳはＳＥＴｐｌｓをＳＥＴｑｐ・Ｔｖだけ遅延させたパルスとなる。
【０１３０】
遅延部７８は、同様に、多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として、計数部５４から供給されるＲＳＴｐｌｓを時間情報ＲＳＴｑｐにしたがって遅延させたパルスＲを出力するものであり、パルスＲはＲＳＴｐｌｓをＲＳＴｑｐ・Ｔｖだけ遅延させたパルスとなる。ＳＲ−Ｆ／Ｆ７９は、パルスＳの立ち上がりでセット「Ｈ」し、パルスＲの立ち上がりでリセット「Ｌ」した画素クロックＰＣＬＫを出力するＳｅｔ−Ｒｅｓｅｔフリップフロップである。
【０１３１】
図１７において、（ａ）はＧＣＬＫである。第１エッジ検出部５２は、第１の同期信号（ｂ）ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりを検出すると、そのつぎのＧＣＬＫ１サイクルが「Ｈ」となる（ｃ−１）ＳＰｐｌｓ信号を出力し、またＧＣＬＫサイクル内のどの時刻で立ち上がったかを示す（ｃ−２）ＳＰｑｐ信号（本例では１０とする）も出力する。
【０１３２】
（ｄ）Ｍｎｏｗは、周波数演算部５７から供給される画素クロック周波数指示信号であり、図示したように入力されるものとする。（ｅ−１）ｎｅｘｔＳは、ＳＥＴ時間演算部７０で演算されるつぎのＰＣＬＫの立ち上がり時間を表す。最初は、ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりに同期してＰＣＬＫが立ち上がるようになっているので、つぎのＰＣＬＫの立ち上がりはＳＰｑｐ＋Ｍｎｏｗ＝２５０Ｔｖ後となる。ここで右辺のカンマの前の数値はｎｅｘｔＳｃを、カンマの後の数値はｎｅｘｔＳｑｐを表す。またそのつぎのｎｅｘｔＳは、ｎｅｘｔＳｑｐ＋Ｍｎｏｗ＝２９８となる。
【０１３３】
（ｅ−２）ｎｅｘｔＲは、ＲＳＴ時間演算部７１で演算されるつぎのＰＣＬＫの立ち下がり時間を表す。まずはＳＰＳＹＮＣの立ち上がりにＭｎｏｗ／２を加算した値（＝１３０）がＰＣＬＫの立下り時間となり、（ｅ−１）ｎｅｘｔＳと同様に右辺のカンマの前の数値はｎｅｘｔＲｃを、カンマの後の数値はｎｅｘｔＲｑｐを表す。
【０１３４】
（ｆ）ｐＳｅｔは、ＳＥＴｑｐ信号を更新するためにＳＥＴｐｌｓの１ＧＣＬＫ前に出力するパルスであり、カウンタ７２のカウント値がｎｅｘｔＳｃと一致した時「Ｈ」となる。なお、図中示した丸数字は、ｎｅｘｔＳｃのカウント値を表す。
【０１３５】
（ｇ−１）ＳＥＴｐｌｓは、ＳＰｐｌｓとｐＳｅｔ信号を１ＧＣＬＫ遅延させたパルスであり、ＰＣＬＫの立ち上がりをＧＣＬＫ単位で指定する。（ｇ−２）ＳＥＴｑｐはこのＳＥＴｐｌｓの遅延値を示すＰＣＬＫ立ち上がり時間情報であり、（ｆ）ｐＳｅｔが「Ｈ」のときの（ｅ−１）ｎｅｘｔＳｑｐの値に更新していく。（ｈ−１）ＲＳＴｐｌｓはＰＣＬＫの立ち下がりをＧＣＬＫ単位で指定したパルスであり、カウンタ７５のカウント値がｎｅｘｔＲｃと一致した時「Ｈ」となる。（ｈ−２）ＲＳＴｑｐはＲＳＴｐｌｓの遅延値を示すＰＣＬＫ立ち下がり時間情報である。
【０１３６】
（ｉ−１）Ｓは、（ｇ−１）ＳＥＴｐｌｓを対応する（ｇ−２）ＳＥＴｑｐの値だけ遅延させたパルスであり、遅延値の単位は多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の位相差Ｔｖである。同様に、（ｉ−２）Ｒは、（ｈ−１）ＲＳＴｐｌｓを対応する（ｈ−２）ＲＳＴｑｐの値だけ遅延させたパルスである。（ｊ）ＰＣＬＫは、（ｉ−１）Ｓの立ち上がりで「Ｈ」に、（ｉ−２）Ｒの立ち上がりで「Ｌ」として生成される画素クロックである。
【０１３７】
図１８は、比較部５５の機能的ブロック図である。図１９は、比較部５８の各信号のタイミングの一例を示す図である。図１８および１９を参照しながら、比較部５５の詳細な動作を説明する。
【０１３８】
図１９において、（ａ）はＧＣＬＫである。（ｂ−１）はＳＰＳＹＮＣ、（ｂ−２）はＥＰＳＹＮＣである。この２つの信号の立ち上がりの時間間隔が、当該ラインの走査時間Ｔｌｉｎｅである。（ｃ−１）は、ＳＰｐｌｓ、（ｃ−２）は、ＥＰｐｌｓである。また、（ｄ−２）ＥＰｑｐは、同期信号ＥＰＳＹＮＣの時間情報である。さらに（ｅ−１）ＳＥＴｐｌｓおよび（ｅ−２）ＳＥＴｑｐは、ＰＣＬＫの立ち上がりを表す時間情報である。これらは前述したので説明は省略する。
【０１３９】
（ｅ−３）ＳＥＴｃｎｔは、カウンタ７２のカウント値である。本例では、Ｍｎｏｗ＝１９２で一定とする。このとき（ｆ）ＰＣＬＫが生成される。ＰＣＬＫは、ＳＰＳＹＮＣのちょうど２ＧＣＬＫ後に同期して生成されるので、走査終了時点ＥＰも、ＥＰＳＹＮＣから２ＧＣＬＫ遅らせた時点で検出する。よって、（ｃ−２）ＥＰｐｌｓを１ＧＣＬＫ遅延させた（ｄ−１）ＥＰｄｅｔが「Ｈ」のときの各信号値から、誤差Ｌｅｒｒを検出する。
【０１４０】
（ｇ）は、ｐＳｅｔであり、（ｈ）ｃｏｕｎｔＮは、（ｃ−１）ＳＰｐｌｓで'０'クリアされ、（ｇ）ｐＳｅｔによりインクリメントされるカウンタ８１のカウント値である。これらより、走査開始から走査終了時点ＥＰまでのＰＣＬＫのサイクル数ｎと位相誤差ｍ２を検出する。
【０１４１】
図１８において、カウンタ８１は、ＳＰｐｌｓで'０'クリアし、ｐＳｅｔによりインクリメントするカウンタであり、このカウント値ｃｏｕｎｔＮを出力する。減算部８２は、ＥＰｄｅｔが「Ｈ」のときのカウンタ８１の値ｃｏｕｎｔＮ（図１９ではｎ）から基準カウント値ＲｅｆＮの減算を行い、減算結果ｄｉｆｆＮ（＝ｎ−ＲｅｆＮ）を出力する。
【０１４２】
誤差検出部８４は、ＥＰｄｅｔが「Ｈ」のときのＳＥＴｑｐおよびＳＥＴｃｎｔをそれぞれＥｎｄｑｐ、Ｅｎｄｃｎｔとすると、次式の演算を行い位相差ｄｉｆｆＭを算出する。ｄｉｆｆＭ＝Ｅｎｄｃｎｔ・Ｍｐ＋（ＥＰｑｐ−Ｅｎｄｑｐ）
ここでＭｐはＧＣＬＫの時間情報分割数であり、実施の形態２では６４である。また図１９の例ではｄｉｆｆＭ＝１４４となる。
【０１４３】
誤差演算部８３は、下記の演算を行い多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の位相差Ｔｖを単位とする誤差Ｌｅｒｒを出力する。
Ｌｅｒｒ＝ｄｉｆｆＮ・Ｋ＋ｄｉｆｆＭ
ここで、Ｔｐ＝Ｋ・Ｔｖ，Ｔｐ：ＰＣＬＫの周期である。
【０１４４】
なお、図４と同様に、Ｌｅｒｒ＝ｄｉｆｆＮ・Ｋ＋ｄｉｆｆＭ−ＲｅｆＭと演算し、基準時間の設定値をより細かく設定するようにして、より正確な画素クロック周波数の制御を行うようにしてもよい。
【０１４５】
つぎに図１２の画素クロック生成部１１８で生成した画素クロックＰＣＬＫを基準に、画像データにしたがい変調する変調データ生成部１１９の好適な構成および動作を説明する。
【０１４６】
図２０は、変調データ生成部１１９の機能的ブロック図である。図２１は、変調データ生成部１１９の各信号のタイミングの一例を示す図である。図２０および２１を参照しながら、詳細な動作を説明する。なお、本例では画像データＰＤａｔａにしたがい８値のパルス幅変調を行った変調データＭＤａｔａを生成する場合とする。
【０１４７】
図２０において、変調データ生成部１１９には、ＧＣＬＫが各部へ供給され、基準クロックとして動作する。クロックパターン生成部９０は、画素クロック生成部１１８から供給されＳＥＴｐｌｓおよびＳＥＴｑｐ信号から構成されるＳｅｔ信号と、画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗとから、画素クロックＰＣＬＫの所定の位相差を持ったクロックに相当するクロックパターン信号ＣＫＰ（ここではＣＫＰ０〜３で、ＰＣＬＫとそれぞれ、０、π／８、π／４、３π／８位相の遅れたクロックのパターン）を生成する。このクロックパターン信号ＣＫＰは、ＧＣＬＫを基準に変化する信号で、ＧＣＬＫサイクルを時間情報ＱＰで区切った６４の期間Ｔｑｐにそれぞれ対応する６４ビットのデータであり、期間Ｔｑｐが「Ｈ」の場合は対応するビットが「１」であり、「Ｌ」の場合は「０」となる。
【０１４８】
そしてクロックパターンの生成手順はつぎのようにして行う。まず各クロックパターンの立ち上がりを示すオフセットデータｓｏｆｓ０〜３、および立下りオフセットデータｒｏｆｓ０〜３を求める。それぞれ、ｓｏｆｓ０＝ＳＥＴｑｐ、ｓｏｆｓ１＝ＳＥＴｏｆｓ＋Ｍｎｏｗ／８、ｓｏｆｓ２＝ＳＥＴｏｆｓ＋Ｍｎｏｗ／４、ｓｏｆｓ３＝ＳＥＴｏｆｓ＋３Ｍｎｏｗ／８であり、ｒｏｆｓ０〜３はそれぞれｓｏｆｓ０〜３にＭｎｏｗ／２を加算する。次にＧＣＬＫのサイクル毎クロックパターンＣＫＰのＭＳＢから順にｓｏｆｓまでは「０」に、ｓｏｆｓからｒｏｆｓまでは「１」に、ｒｏｆｓからは「０」へと変換する。
【０１４９】
なお各オフセットデータが６４以上であれば、６４毎に１ＧＣＬＫ遅らせて、この変換を行う。たとえば、Ｍｎｏｗ＝１９２、ＳＥＴｑｐ＝１６の場合、ＣＫＰ１は、ｓｏｆｓ＝４０、ｒｏｆｓ＝１３６（＝２ＧＣＬＫ＋８）であるので、第１のＧＣＬＫサイクルのパターンはＭＳＢ（＝６３）〜２４ビット目までは「０」、２３〜０ビットは「１」に、第２のＧＣＬＫサイクルのパターンは全て「１」に、第３のＧＣＬＫサイクルのパターンは６３〜５６ビットは「１」、５５〜０ビットは「０」になる。
【０１５０】
画像データデコード部９１は、画像データＰＤａｔａを８値のパルス幅変調データＤｅｃＤａｔａ（８ビット）に変換する。このパルス幅変調データＤｅｃＤａｔａは、画素クロックＰＣＬＫの１サイクルを８つに時分割した期間の時間順に、ＭＳＢからＬＳＢの順で各ビットが対応する。たとえば、ＰＤａｔａ＝３であれば、ＤｅｃＤａｔａ＝'ｂ１１１０００００と変換する（'ｂはバイナリ表記であることを示す）。あるいは、ＤｅｃＤａｔａ＝'ｂ０００００１１１と変換するようにしてもよいし、モード切換信号を付加して双方のモードを切り換えられるようにしてもよい。なお、この変換方式は、本発明の要旨に反しない範囲で自由に選択できる。
【０１５１】
変調パターン生成部９２は、パルス幅変調データＤｅｃＤａｔａとクロックパターン信号ＣＫＰ０〜３とから、変調パターン信号ＭＤＰを生成する。この変調パターン信号ＭＤＰは、クロックパターン信号ＣＫＰと同様に、ＧＣＬＫを基準に変化する信号で、ＧＣＬＫサイクルを時間情報ＱＰで区切った６４の期間Ｔｑｐにそれぞれ対応する６４ビットのデータである。
【０１５２】
シリアライザ９３は、変調パターン信号ＭＤＰを多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として、ＭＳＢから順に（つまり時間順に）Ｔｖ時間ずつシリアル出力した変調データＭＤａｔａを生成する。
【０１５３】
図２１において、具体的数値例を挙げて説明する。（ａ）は基準クロックとなるＧＣＬＫである。今、Ｓｅｔ信号を構成する（ｂ−１）ＳＥＴｐｌｓおよび（ｂ−２）ＳＥＴｑｐが図中に示したように供給される時、画素クロックは（ｃ−１）ＰＣＬＫのように生成されている。画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗ＝１９２であるとする。また、実際には生成しないが、ＰＣＬＫをそれぞれπ／８、π／４、３π／８だけ位相を遅らせたクロックを（ｃ−２）ＰＣＬＫ１、（ｃ−３）ＰＣＬＫ２、（ｃ−４）ＰＣＬＫ３に説明のため示す。
【０１５４】
（ｄ−１）〜（ｄ−４）はそれぞれＰＣＬＫ、ＰＣＬＫ１〜３を表すクロックパターンＣＫＰ０〜３である。それぞれ６４ビットのデータでＭＳＢからＬＳＢに時間順であり、ＨＥＸ表記している。よってこれらのクロックパターンＣＫＰ０〜３から、画素クロックＰＣＬＫを８つに時分割した期間（ｔｐ０〜ｔｐ７）を示すパターン（それぞれ時間順にＰＴ０〜７と称する）が生成できる。すなわち、ＰＴ０＝ＣＫＰ０＆￣ＣＫＰ１、ＰＴ１＝ＣＫＰ１＆￣ＣＫＰ２、・・・、ＰＴ７＝￣ＣＫＰ３＆￣ＣＫＰ０である。ここで、＆は論理積を、￣は否定論理を示す。
【０１５５】
（ｅ）ＤｅｃＤａｔａはパルス幅変調データであり、図にように変換されているとする。（ｆ）ＭＤＰは変調パターン信号であり、まずｉを０〜７まで変化させたときの（｛６４｛ＤｅｃＤａｔａ［７−ｉ］｝｝＆ＰＴｉ）を演算し、次にこれらの論理和を演算することにより得られる。ここで、｛６４｛ＤｅｃＤａｔａ［ｉ］｝｝はＤｅｃＤａｔａ［ｉ］を６４ビット分連接させたデータである。
【０１５６】
こうして生成された変調パターン信号をシリアライズすることにより（ｇ）ＭＤａｔａの変調データが生成できる。この例ではＰＣＬＫ周期Ｔｐのうち最初の３／８の期間が「Ｈ」で、残りが「Ｌ」となるようにパルス幅変調されたパルスが生成される。
【０１５７】
また、画素クロックをπ／８ずつ位相をずらしたクロックパターンＣＫＰ０〜３を生成する代わりに、画素クロックＰＣＬＫの１サイクルを８つに時分割したそれぞれの期間を示すパターンＰＴ０〜ＰＴ７を生成し、これらとパルス幅変調データＤｅｃＤａｔａとから変調パターン信号ＭＤＰを生成するようにしてもよい。
【０１５８】
さらに、本実施の形態では、８値のパルス幅変調を行う場合について説明したが、他の変調方式であっても適用できる。たとえば、１６値のパルス幅変調を行う場合は、画像データデコード部９１は、画像データＰＤａｔａを１６ビットのパルス幅変調データＤｅｃＤａｔａに変換し、クロックパターン生成部９０は、画素クロックＰＣＬＫとπ／１６ずつ位相をずらした８つのクロックパターンＣＫＰ０〜７を生成し、変調パターン生成部９２で同様にして変調パターン信号ＭＤＰを生成するようにすればよい。
【０１５９】
また、ここでの構成例は、図１２の画素クロック出力部５８に適用してもよい。つまり、画素クロックＰＣＬＫのクロックパターンＰＣＫＰを生成し（前述のクロックパターン信号ＣＫＰ０を用いることができる）、これを多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として、ＭＳＢから順に、つまり時間順に、Ｔｖ時間ずつシリアル出力すれば画素クロックＰＣＬＫを生成できる。
【０１６０】
図１６のように最終段にＳＲ−Ｆ／Ｆを用いる構成の画素クロック出力部の場合、一般にＳＲ−Ｆ／ＦはセットパルスＳとリセットパルスＲが同一期間に重なると正確に動作しないものが多い。そのためセットパルスとリセットパルス（パルス幅はＧＣＬＫの１サイクル分）が重ならないように、生成する画素クロック周波数（ＧＣＬＫの１／２の周波数まで）に制限が生じる。一方、上述したようなシリアライザによる画素クロック出力部の場合、このような制限が生じず、生成できる画素クロックを高周波数まで拡大できる。逆に言えば、内部クロックＧＣＬＫをより低周波数まで分周でき、消費電流をより低減できる。他方、図１６の構成であれば非常に簡便で回路規模も小さくできる。よって画素クロック出力部の構成は要求される性能に応じて選択するようにすればよい。
【０１６１】
以上説明したように、この画素クロック生成部の実施の形態２によれば、高精度に生成された多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成でき、さらに画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。
【０１６２】
また、画素クロックの生成は多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の位相差Ｔｖの単位で正確に制御できるので、多相クロックの発振周波数を高くしないでもよいので、回路の設計が容易となり消費電流も低減できる。たとえば、前述の実施の形態１と同等の分解能で画素クロックを生成する場合は、多相クロックの発振周波数は１／１６でよい。逆にいえば、同等の発振周波数とした場合、画素クロック生成分解能を１６倍に向上できる。つまり高精度な画素クロックが生成できる。さらには、画素クロック生成部の大部分は多相クロックの１つをさらに分周したクロックＧＣＬＫで動作するようにしているので、動作周波数がさらに低下され、消費電流を低減できる。
【０１６３】
また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像を形成できる画像形成装置を提供できる。
【０１６４】
（３．実施の形態３）
実施の形態３による画像形成装置が、実施の形態１と異なる点は、複数の光源からの出射光を共通の走査光学系を用いて感光体に照射して画像（静電潜像）を形成するマルチビーム走査光学系を適用した点である。
【０１６５】
図２２は、本発明の実施の形態３による画像形成装置を説明する図である。ここでの実施の形態として、画素クロック生成部、変調データ生成部、およびレーザ駆動部を２セット備え、それぞれのレーザ駆動部によって２つの半導体レーザが駆動される。
【０１６６】
図２２において、半導体レーザ１２４および１２５は、コリメートレンズ１２２および１２３と光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー１０４の反射点で射出軸が交差するようレイアウトされている。それぞれの半導体レーザ１２４、１２５より射出した複数のビームは、シリンダレンズ１２０を介してポリゴンミラー１０４で一括して走査され、ｆθレンズ１０６、ミラー１１０、およびトロイダルレンズ１０７により感光体１０５上に結像される。画像処理部１３３には各光源ごとに１ライン分の画像データが蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されて、２ラインずつ同時に書き込みがおこなわれる。
【０１６７】
またミラー１１０の両端には、フォトディテクタＰＤ１（１０８）、フォトディテクタＰＤ２（１０９）がそれぞれ配置されており、走査の開始と終了とが検出される。つまりポリゴンミラー１０４により反射された２つの光源から出射されたレーザ光は、感光体１０５を１ライン走査する前に順次ＰＤ１に入射され、走査後にＰＤ２に入射される。
【０１６８】
それぞれのフォトディテクタでは、入射されたレーザ光をそれぞれ第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣおよび第２の同期信号ＥＰＳＹＮＣに変換し、同期信号分離部１２６に入力する。２つの光源は感光体１０５上を時差を持って走査するように配置されているので、同期信号分離部１２６は、同期信号ＳＰＳＹＮＣをそれぞれの光源に対応した同期信号ＳＰＳＹＮＣａとＳＰＳＹＮＣｂに、同様に同期信号ＥＰＳＹＮＣをそれぞれの光源に対応した同期信号ＥＰＳＹＮＣａとＥＰＳＹＮＣｂに分離する。
【０１６９】
図２３は、フォトディテクタからの同期信号のタイミングの一例を示す図である。（ａ）は第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣであり、（ｂ）は第２の同期信号ＥＰＳＹＮＣである。ここでは半導体レーザ１２５のレーザ光が先に走査されているとすると、同期信号（ａ）ＳＰＳＹＮＣは（ｃ−１）ＳＰＳＹＮＣａおよび（ｃ−２）ＳＰＳＹＮＣｂのように分離される。同様に同期信号（ｂ）ＥＰＳＹＮＣは、（ｄ−１）ＥＰＳＹＮＣａおよび（ｄ−２）ＥＰＳＹＮＣｂのように分離される。
【０１７０】
分離された一方の同期信号の組ＳＰＳＹＮＣａとＥＰＳＹＮＣａとは画素クロック生成部１２７（図２２）に供給され、他方の組ＳＰＳＹＮＣｂとＥＰＳＹＮＣｂとは画素クロック生成部１３０に供給される。
【０１７１】
画素クロック生成部１２７は、２つの同期信号ＳＰＳＹＮＣａおよびＥＰＳＹＮＣａから走査時間Ｔｌｉｎｅａを測定し、その時間間隔にあらかじめ定められた所定数のクロックが収まるように求められた周波数の画素クロックＰＣＬＫａを生成する。画像処理部１３３は、画素クロックＰＣＬＫａを基準に画像データａを生成する。
【０１７２】
変調データ生成部１２８は、画素クロックＰＣＬＫａを基準として、入力された画像データａから変調データａを生成し、レーザ駆動部１２９を介して半導体レーザ１２５を駆動する。
【０１７３】
同様にして、画素クロック生成部１３０は、２つの同期信号ＳＰＳＹＮＣｂおよびＥＰＳＹＮＣｂから画素クロックＰＣＬＫｂを生成し、画像処理部１３３において画素クロックＰＣＬＫｂを基準に生成された画像データｂから変調データ生成部１３１において変調データｂを生成し、レーザ駆動部１３２を介して半導体レーザ１２４を駆動する。
【０１７４】
ここで、画素クロック生成部１２７、１３０は図１の画素クロック生成部１１１と同様の機能を果たし、前述した画素クロック生成部の実施の形態１および実施の形態２を適用できるので、詳細構成および動作説明は省略する。変調データ生成部１２８、１３１も同様に説明を省略する。
【０１７５】
なお、高周波クロック生成部１および５１は、画素クロック生成部１２７と１３０とで共通に用いる構成とすれば、回路規模の小型化や消費電流の低減が図ることができる。また、同期信号を検出する２つのエッジ検出部２および３（または５２および５３）を、画素クロック生成部１２７と１３０とでそれぞれ共通化して検出し、検出信号を分離する構成としてもよい。
【０１７６】
さらには、フィルタ６、５６や周波数演算部７、５７の演算処理の一部は１ラインに１回動作するだけであるので、これを共通化し、複数の画素クロック周波数演算に対し時系列に処理するようにしてもよい。
【０１７７】
この実施の形態によれば、前述の従来技術での問題点で示した（３）光源毎の走査速度誤差があっても、つまり２つの光源の波長が異なり、走査光学系の色収差により走査速度が変動するなどにより２つのビームの走査速度が異なっても、即ち、図２３の２つのビームの走査時間ＴｌｉｎｅａとＴｌｉｎｅｂが各々独立に変動しても、それぞれの走査速度変動に合わせて画素クロックＰＣＬＫａおよびＰＣＬＫｂの周波数を独立に制御しているので、速度変動が高精度に補正でき、高品質の画像が形成できる。
【０１７８】
また、マルチビーム走査光学系は複数の半導体レーザを備えた構成でなく、１つの半導体レーザアレイから出射される複数のレーザビームを、共通の走査光学系を用いて走査する構成もある。このような光学系に対しても同様に適用できる。なお、マルチビーム走査光学系には様々な実施の形態があるが、本発明は、走査光学系の形態によらず適用できるものであるので、詳細な構成の図示および説明は省略する。
【０１７９】
（４．実施の形態４）
実施の形態４による画像形成装置が、実施の形態１と異なる点は、複数の感光体を有する多色対応の画像形成装置であり、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応した別々の感光体を備え、走査光学系もそれぞれの感光体に対応して備えられ、各色に対応した画像（静電潜像）をそれぞれの感光体上に形成する。そして、１枚の画像形成媒体（たとえば紙）に各色の画像を転写することによりカラー画像を形成する。
【０１８０】
図２４−１は、本発明の実施の形態４による画像形成装置の主に機械的動作部分の概略構成図である。図２４−２は、本発明の実施の形態４による画像形成装置の主に画像処理部分の概略構成図である。
【０１８１】
実施の形態４による画像形成装置は、単純には図１の画像形成装置を４つ備えることにより実現できる。また、小型化のため走査光学系の一部を共通化した形態も適用できるが、それぞれの光路は異なるので、異なる画像形成装置を複数個備えたものと考えてよい。図２４−１は、このような構成の一例であり、副走査断面図であり、一部ユニットのみ図
示している。
【０１８２】
図中のポリゴンミラー１５１は、２段構成であり、点線を軸として回転しており、各走査光学系で共通に用いている。半導体レーザ１６１ａから出射したレーザ光はコリメータレンズ、シリンダレンズを介して（いずれも不図示）、ポリゴンミラー１５１のａ点で反射される。同様に、半導体レーザ１６１ｂ〜ｄから出射したレーザ光はポリゴンミラー１５１のｂ〜ｄ点で反射される。ポリゴンミラーで反射されたレーザ光は、走査レンズ１５２、１５４および折り返しミラー１５３、１５５、１５６を経由して感光体１５７上を走査し（ビームの走査方向つまり主走査方向は、図面に対して垂直方向である）、画像（静電潜像）を形成する。ここで図番末尾のａ〜ｄは半導体レーザａ〜ｄに対応したものであり、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像を形成しているものとする。そして中間転写ベルト１５８上に置かれ矢印方向に移動する画像形成媒体へ、各感光体１５７ａ〜ｄに形成された各色の画像を転写してカラー画像が形成される。
【０１８３】
このとき、有効走査範囲外の両側に配備されたミラー１７０によりビームを検出器（フォトディデクタ）１７１に導光して、走査の開始と終了とを検出し、同期信号ＳＰＳＹＮＣ、ＥＰＳＹＮＣに変換する。これらの同期信号ＳＰＳＹＮＣ、ＥＰＳＹＮＣは前述と同様に、画素クロック生成部１６４に供給され、走査速度誤差を補正するように周波数が制御された画素クロックＰＣＬＫを生成する。また、画像処理部１６５は、画素クロックＰＣＬＫを基準に画像データＰＤａｔａを生成する。変調データ生成部１６３は、画素クロックＰＣＬＫを基準として、入力された画像データＰＤａｔａから変調データを生成し、レーザ駆動部１６２を介して半導体レーザ１６１を駆動する。これらを各色の対応ビーム毎に、同様に行う。
【０１８４】
また、画素クロック生成部１６４は前述した実施の形態による画素クロック生成部を適用できる。ここで、走査光学系の各部品の製造精度や組付け精度、経時変化などによる変形などの影響により、各走査光学系での走査時間はそれぞれ異なり、また走査開始および終了を検出する２つのフォトディデクタ間の距離も組付け精度などにより異なるので、画像クロック周波数制御の基準となる基準値ＲｅｆＮを各走査光学系毎に画像形成装置の製造時などにあらかじめ求めておき、これらを基準値ＲｅｆＮとして画素クロック生成部１６４にそれぞれ与える。ただし、画像クロック周波数制御の基準となる基準値ＲｅｆＮは、経時変化などにより画像劣化が生じた時は再度求めなおすようにすることが望ましい。
【０１８５】
また、同期信号ＳＰＳＹＮＣによる走査開始検出位置も走査光学系毎異なる場合があるので、同期信号ＳＰＳＹＮＣの立ち上がりから所定時間後（画素クロックＰＣＬＫの所定サイクル後）に、画像の書き込み開始するようにしておき（書き込み開始オフセットと称する）、この書き込み開始オフセットを各走査光学系毎あらかじめ求めておく。
【０１８６】
図２５は、各走査光学系における操作時間に対する走査幅の関係を示す図である。（ａ−１）は、走査光学系ａの１ラインの走査幅を示す。ＳＰａおよびＥＰａは、走査開始と終了とを検出する検出器の位置を、感光体上に対応付けた位置である。この距離をＬａとする。画像の１ドット幅をＬｐとした時、Ｌａ／Ｌｐ＝ＲｅｆＮａが１ライン中のドット数となり、これを基準値ＲｅｆＮとして設定する。また、実際に画像を形成する範囲はＰＳＰとＰＥＰとの間の領域とする。（ａ−２）は、走査光学系ａの１ラインの走査時間を示す。
【０１８７】
走査開始位置ＳＰおよび終了位置ＥＰに対応して、同期信号ＳＰＳＹＮＣおよびＥＰＳＹＮＣがそれぞれ検出され、この時間間隔を走査時間Ｔｌａとする。この走査時間Ｔｌａは前述したように様々な要因により変動するが、画素クロック周期Ｔｐａを、Ｔｐａ＝Ｔｌａ／ＲｅｆＮａの関係が成り立つように制御しているので、ＳＰＳＹＮＣから所定のＰＣＬＫサイクル後（Ｎ１とＮ２とする）、出力する書き込みパルスは常に走査線上の同じ位置にドットを形成する（Ｄ１およびＤ２）。また、実際の画像の書き込み開始をＮｏｆｓａサイクル後にする。
【０１８８】
同様にして、（ｂ−１）は、走査光学系ｂの１ラインの走査幅を示し、走査開始位置ＳＰｂと終了位置ＥＰｂ間の距離をＬｂとすると、Ｌｂ／Ｌｐ＝ＲｅｆＮｂを基準値ＲｅｆＮとして設定する。また（ｂ−２）は、査光学系ｂの１ラインの走査時間を示し、同期信号ＳＰＳＹＮＣとＥＰＳＹＮＣとの時間間隔を走査時間Ｔｌｂとする。これも同様に、画素クロック周期Ｔｐｂを、Ｔｐｂ＝Ｔｌｂ／ＲｅｆＮｂの関係が成り立つように制御している。さらに双方の走査開始位置ＳＰａおよびＳＰｂとの距離差に応じて、画像の書き込み開始オフセットＮｏｆｓｂを設定することにより、実際に画像を形成する範囲ＰＳＰ〜ＰＥＰが走査光学系によらず一致する。
【０１８９】
こうして、実施の形態４による画像形成装置によれば、走査光学系毎の速度誤差を含め、様々な要因で走査速度誤差が生じても、画像形成する各色それぞれに対応する走査速度差・変動に合わせて画素クロックＰＣＬＫの周波数を独立に制御しているので、形成されたカラー画像は、色ずれが生じず、色再現性、解像度の劣化が生じず、高品位の画質を得ることができる。
【０１９０】
（５．実施の形態５）
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、前述した課題に示した（１）〜（４）の走査速度誤差を高精度に補正することができる。これらの実施の形態に以下に説明する変更を行うことにより、走査速度の非線形性誤差をも高精度に補正することができる。
【０１９１】
以下図面に基づき、本発明の実施の形態５について説明する。図２６はこの実施の形態にかかる画素クロック生成部の構成を示すブロック図である。この画素クロック生成部は図１、図２２、図２４の画像形成装置のそれぞれの画素クロック生成部として適用できる。図２６において、図２と同一図番を付したブロックは同様の構成で、同様の機能を果たすので詳細な説明は省略する。周波数演算部２０１は図２の周波数演算部７と同様にして、誤差データＥｒｒにしたがって適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇに変換して出力する。周波数変調部２０２は、周波数変調データ生成部２０３から供給される周波数変調データＦＭＤａｔａにしたがって、画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇの変換を行うことにより所望の周波数変調を行う画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗを生成し、分周器４へ供給する。分周器４ではこの画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗにしたがって高周波クロックＶＣＬＫを分周して画素クロックＰＣＬＫを生成するので、画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇを変調することにより画素クロックＰＣＬＫの周波数変調が行える。周波数変調データ生成部２０３は、第１の同期信号ＳＰＳＹＮＣを原点とした走査位置（ここでは画素クロックＰＣＬＫ数ｎで表す）に対応した周波数変調データＦＭＤａｔａを生成する。この周波数変調データＦＭＤａｔａは、走査位置ｎにおける走査速度Ｖ（ｎ）に対応した画素クロック周波数、ここでは高周波クロックＶＣＬＫの分周値で表したＭ（ｎ）と画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇとの差である。
【０１９２】
図２７に走査位置ｎに対する走査速度Ｖ（ｎ）（図２７(ａ)）と理想位置からのずれΔ（ｎ）（同図（ｂ））と周波数変調データＦＭＤａｔａ（ｎ）（同図（ｃ））の一例を示す。理想位置からのずれΔは、Ｖ（ｎ）−Ｖａｖｇの積分した値となる。走査速度の非線形性誤差は走査光学系の精度や組付け誤差が主因となり決まるので、周波数変調データＦＭＤａｔｅは、たとえば装置の製造時にあらかじめ取得しておき、これを格納しておけばよい。周波数変調データの取得方法の一例を示す。まず一定の画素クロック周波数で走査を行い、各走査位置における理想位置からのずれΔを測定する。このずれΔの微分値が走査速度Ｖであるので、これより画素クロック周波数に換算し画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇとの差分を求める。簡単には所定の走査位置間（図２７のΔｎ）の傾きを走査速度Ｖ’と近似し、この領域内ではその値からの換算値を周波数変調データとして用いる（図２７の各図破線）。このようにすれば、簡便に周波数変調データを求めることができ、かつその領域間は同一データでいいのでデータを格納するメモリ量も低減できる。また走査速度補正をより高精度に行いたい場合には領域Δｎを短くすればよい。
【０１９３】
周波数変調データＦＭＤａｔａは、簡単には分周比Mの差分データΔＭを求めればよい。画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗへの変換は、画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇに差分データΔＭを加算することにより行える。
【０１９４】
また、画素クロックの周波数変調をより高精度に行うため、周波数変調データは分周比Ｍだけでなく、その小数部も含むようにするとよい。この小数部の処理は前述と同様にすればよい。すなわち図５におけるＭ値とＣ値、あるいは図８におけるＭ値とＦ値である。上記のように周波数変調を領域に分けて行う場合は、領域長ΔｎをＮａ（Ｎａ=２^ａ、ａ:２進数表記小数部の桁数）の整数倍（１以上）とすると処理が簡便となり、より好適である。以下の詳細説明では周波数変調データＦＭＤａｔａを整数部ΔＭおよびａ桁の小数部ΔＦで扱う場合について説明する。
【０１９５】
つぎに画素クロック生成の各部詳細を説明する。周波数演算部２０１は、図８と同様の構成を適用する（図示省略）。ただし、カウンタ３０、変換部３１と加算部３２は、後述する周波数変調部２０２に同等の機能を持つので共通化し、周波数演算部２０１からは削除するものとする。よって選択部２８出力Ｍと選択部２９出力Ｆを画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇとして出力する。
【０１９６】
図２８は、周波数変調部２０２の詳細構成例である。図２８の周波数演算部２０２は、画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇ（Ｍ、Ｆ）と周波数変調データＦＭＤａｔａ（ΔＭ、ΔＦ）を加算した周波数データ（Ｍ'、Ｆ'）を画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換する。ここでΔＭは正負の数であり、ΔＦは正数である。加算部２１１は、ＦとΔＦを加算してＦ'を得る。このとき桁上がりがあればＣＯを出力する。加算部２１０は、ＭとΔＭと桁上がり信号ＣＯとを加算しＭ'を得る。カウンタ２１２、変換部２１３および加算部２１４は、図８のカウンタ３０、変換部３１と加算部３２とそれぞれ同等の機能を果たし、Ｍ'とＦ'を画素クロック周波数指示信号Ｍｎｏｗに変換する。前述と同様の動作であるので詳細説明は省略する。
【０１９７】
図２９は、周波数変調データ生成部２０３の詳細構成例である。周波数変調データ格納部２２０は、走査ライン中の各領域に対応する周波数変調データＦＭＤａｔａを、各領域番号をアドレスとして格納しておくメモリであり、供給されるアドレス信号に対応したデータを出力する。格納するデータは上述のようにしてあらかじめ求められている。このデータは装置内の他の格納部に保存しておき、装置の立ち上げ時等にロードするようにしてもよい。
【０１９８】
周波数変調制御部２２１は、走査ライン中の領域番号を演算しアドレス信号を生成する。同期信号ＳＰＳＹＮＣの入力によりアドレスを０クリアし、画素クロックＰＣＬＫをカウントして、領域長Δｎに達する毎にアドレス信号をインクリメントしていく。同期信号ＳＰＳＹＮＣの代わりに検出パルスＳＰｐｌｓを入力するようにしてもよい。また、各領域の領域長をあらかじめ設定しておき、それぞれの領域長に達する毎にアドレスをインクリメントするようにしておけば、周波数変化量に応じて領域長を変えることができ、格納メモリ量の低減と周波数補正精度向上の両立を果たせる。
【０１９９】
ところで、走査速度または画素クロック周波数を変更すると周波数変調データは比例して変更する必要がある。たとえば走査速度（ポリゴン回転速度）を変えずに、画素クロック周波数を変化させ画素密度を変更する場合、あらかじめ求めておいた周波数変調データを変更する倍率に応じて比例して変更すればよい。つまり、たとえば周波数変調データを算出する際の画素クロック周波数を１／２倍して画素密度を１／２にする場合、算出ときの周波数変調データを１／２倍したデータを周波数変調データ格納部２２０に格納するようにすればよい。
【０２００】
この画素クロック生成部によれば、さらに非線形性誤差をも補正した高精度な画素クロックが生成できる。
【０２０１】
また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。また、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なるなど非線形性誤差が走査ライン毎の周期性を持つ場合、あらかじめ各々の面毎に対応した周波数変調データを取得し、走査時にはその面に対応した周波数変調データを用いるようにすればよい。
【０２０２】
図３０はこのような場合に好適な周波数データ生成部の別の実施の形態である。図３０において、周波数変調制御部２２１は、図２９と同様に走査ライン中の領域番号を演算しアドレス信号を生成する。周波数変調データ格納メモリ２２３（１）〜(Ｎｆ)は、ポリゴンミラーの面数をＮｆとしたときに、各面に対応し、走査ライン中の各領域に対応する周波数変調データＦＭＤａｔａを、各領域番号をアドレスとして格納しておくメモリであり、供給されるアドレス信号に対応したデータを出力する。ここでどの面に対応するメモリが有効に選択するかはメモリ選択信号によって選択される。メモリ選択信号生成部２２２は、周波数演算部２０１から出力される面選択信号ＦＮｏをメモリ選択信号に変換し出力する。ここで面選択信号FＦＮｏは相対的な面番号を示すものであり、メモリ選択信号は絶対的な面番号に対応しているので、ここでその対応付けを行う。
【０２０３】
この対応付けの方法の一例を示す。周波数変調データの取得時に、まず一定の画素クロック周波数で（周波数制御を行わずに）走査を行い、各面毎に各走査位置における理想位置からのずれΔを測定するが、この時各面毎走査速度が異なるので比較部５の出力Ｌｅｒｒは各面毎固有であり異なった値をとる。通常、少なくともその誤差Ｌｅｒｒの順列から各面の絶対的な面番号は特定できる。よって、この各面毎の誤差Ｌｅｒｒも理想位置からのずれΔから算出した周波数変調データを格納したメモリ番号に対応して格納しておく。つぎに通常動作時には、ポリゴンミラーの回転が安定した後、一定の画素クロック周波数で（周波数制御を行わずに）走査を行い、面選択信号ＦＮｏと誤差Ｌｅｒｒを対応付けて取得し、その計測した誤差Ｌｅｒｒの並びと格納しておいた誤差Ｌｅｒｒの並びとを一致させることにより、面選択信号ＦＮｏとメモリ番号が対応付けられることになる。その後画素クロック周波数制御動作を行うようにすればよい。なお、誤差Ｌｅｒｒの複数ライン分の平均を使用することにより確度を向上できる。
【０２０４】
このようにすれば、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なっていても、各々の非線形性誤差に応じた画素クロック周波数補正を行えるので、より高精度な画素クロックが生成できる。
【０２０５】
つぎに画素クロック生成部の別の実施形態を説明する。図３１は画素クロック生成部の構成を示すブロック図である。この画素クロック生成部は図１、図２２、図２４の画像形成装置のそれぞれの画素クロック生成部として適用できる。
【０２０６】
図３１において、図１２と同一図番を付したブロックは同様の構成で、同様の機能を果たすので詳細説明は省略する。周波数演算部２３１は図１２の周波数演算部５７と同様にして、誤差データＥｒｒにしたがって適正な画素クロック周波数を算出し、これを画素クロック平均周波数信号Ｍａｖｇに変換して出力する。周波数変調部２３２および周波数変調データ生成部２３３は、図２８の周波数変調部２０２および周波数変調データ生成部２０３と同様の機能を果たし、同様の構成で適用できるので詳細説明は省略する。ただし本例では、画素クロックＰＣＬＫの代わりにクロックＧＣＬＫを基準に動作し、セットパルスＳｅｔをカウントすることにより走査位置（ｎ）を計数する。もちろん画素クロックＰＣＬＫを基準に動作させてもよい。
【０２０７】
この画素クロック生成部によれば、上述した効果に加え、非線形性誤差をも補正した高精度な画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用すれば、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成するので、高品質な画像が得られる。
【０２０８】
以上説明したように、本発明によれば、高精度に生成された高周波クロックＶＣＬＫを基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成でき、さらに画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。さらには走査速度の非線形性誤差を補正するようにして画素クロック周波数を変調しているので、より高精度な画素クロックが生成できる。また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用しているので、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成でき、高品質な画像が得られる。
【０２０９】
また、高精度に生成された多相クロックＶＣＬＫ０〜１５を基準として画素クロックを生成し、走査時間の変動に合わせて画素クロック周波数を制御しているので、走査平均速度の変動があってもこの誤差を高精度に補正できる画素クロックが生成でき、さらに画素クロック周波数の制御はポリゴンミラーの各面に対応してそれぞれ制御しているので、面毎の走査速度誤差があっても高精度に補正できる画素クロックが生成できる。また、画素クロックの生成は多相クロックＶＣＬＫ０〜１５の位相差Ｔｖの単位で正確に制御できるので、多相クロックの発振周波数を高くしないでもよいので、回路の設計が容易となり消費電流も低減できる。さらには、多相クロックの１つをさらに分周したクロックＧＣＬＫで動作するようにしているので、動作周波数がさらに低下され、消費電流の低減ができる。
【０２１０】
また、この画素クロック生成部を画像形成装置に適用しているので、走査速度誤差を高精度に補正した画素クロックを基準に画像を形成でき、高品質な画像が得られる。さらに、最適な周波数変調データを循環して選択するようにしているので、ポリゴンミラーの面毎に走査速度の非線形性誤差が異なっていても、それぞれの非線形性誤差に応じた画素クロック周波数補正を行えるので、より高精度な画素クロックが生成できる。
【０２１１】
（６．ハードウェア構成など）
図３２は、実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図に示すように、この画像形成装置は、コントローラ１２１０とエンジン部１２６０とをＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスで接続した構成となる。コントローラ１２１０は、画像形成装置全体の制御と画像読み取り、情報処理、画像処理、操作部（不図示）からの入力を制御するコントローラである。エンジン部１２６０は、ＰＣＩバスに接続可能な処理エンジンであり、実施の形態による画像形成装置の要部である画素クロック生成部１１１、変調データ生成部１１３などが含まれる。また、画像情報処理エンジンとしてたとえば取得した画像データに対して誤差拡散やガンマ変換などの画像情報処理部分が含まれる。
【０２１２】
コントローラ１２１０は、ＣＰＵ１２１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１２１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１２１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１２１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１２１７と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｅｒｃｕｉｔ）１２１６と、ハードディスクドライブ１２１８とを有し、ノースブリッジ１２１３とＡＳＩＣ１２１６との間をＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｏｒｔ）バス１２１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１２１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２１２ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２１２ｂとをさらに有する。
【０２１３】
ＣＰＵ１２１１は、画像形成装置の全体制御を行うものであり、ＮＢ１２１３、ＭＥＭ−Ｐ１２１２およびＳＢ１２１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【０２１４】
ＮＢ１２１３は、ＣＰＵ１２１１とＭＥＭ−Ｐ１２１２、ＳＢ１２１４、ＡＧＰ１２１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１２１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【０２１５】
ＭＥＭ−Ｐ９１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１２１２ａとＲＡＭ１２１２ｂとからなる。ＲＯＭ１２１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１２１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、画像情報処理時の画像描画メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【０２１６】
ＳＢ１２１４は、ＮＢ１２１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１２１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１２１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【０２１７】
ＡＳＩＣ１２１６は、マルチメディア情報管理用のハードウェア要素を有するマルチメディア情報管理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ１２１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１２１８およびＭＥＭ−Ｃ１２１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。
【０２１８】
このＡＳＩＣ１２１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１２１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１２１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部１２６０
との間でＰＣＩバスを介してＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）１２４０、ＩＥＥＥ（ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  １３９４）インタフェース１２５０が接続される。
【０２１９】
ＭＥＭ−Ｃ１２１７は、送信用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ１２１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストーレジである。
【０２２０】
ＡＧＰ１２１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１２１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィクスアクセラレータカードを高速にするものである。
【０２２１】
ＡＳＩＣ１２１６に接続するキーボード１２２０は、操作者からの操作入力を受け付けて、ＡＳＩＣ１２１６に受け付けられた操作入力情報を送信する。
【０２２２】
実施の形態の画像形成装置で実行される画素クロック生成機能、パルス変調機能、および画像形成機能の一部は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで画素クロック生成プログラム、パルス変調プログラム、および画像形成プログラムとして、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【０２２３】
さらに、実施の形態による画像形成装置で実行される諸機能がプログラムで実行する場合、たとえば画素クロック生成プログラム、パルス変調プログラム、および画像形成プログラムなどをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良く、また、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【０２２４】
実施の形態の画像形成装置で実行される画素クロック生成機能、パルス変調機能、および画像形成機能は、上述した各部（高周波クロック生成部１、第１エッジ検出部２、第２エッジ検出部３、分周器４、比較部５、フィルタ６、周波数演算部７、高周波クロック生成部５１、第１エッジ検出部５２、計数部５４、画素クロック出力部５８、変調パターン生成部９２、シリアライザ９３、画素クロック生成部１１１、画像処理部１１２、変調データ生成部１１３、レーザ駆動部１１４、画素クロック生成部１１８、変調データ生成部１１９、同期信号分離部１２６、画像処理部１３３等）を含む、またはその一部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから画像処理プログラムおよび画像形成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、システムコントローラ、画像処理部、コピーアプリ、プリンタアプリ、画素クロック生成プログラム、パルス変調プログラム、および画像形成プログラム等が主記憶装置上に生成されるように構成することも出来る。
【産業上の利用可能性】
【０２２５】
以上のように、本発明にかかる画素クロック生成装置および画像形成装置は、画像形成技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２２６】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】画素クロック生成部の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】画素クロック生成部における信号の一例を示すタイミング図である。
【図４】比較部の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】周波数演算部の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】演算制御部が信号を出力する手順を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態１の制御方法による引き込み過程の一例を説明するグラフである。
【図８】変形例による周波数演算部の機能的構成を示すブロック図である。
【図９】フィルタ特性の一例を説明する図である。
【図１０】伝達関数Ｈ（ｚ）を実現するフィルタの機能的ブロック図である。
【図１１】変調データ生成部のタイミング動作を説明するタイミングチャートである。
【図１２】実施の形態２による画素クロック生成部を示す機能的構成を示すブロック図である。
【図１３】高周波クロック生成部が生成する各クロックのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】高周波クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図１５】計数部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１６】画素クロック出力部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１７】計数部および画素クロック出力部の各信号のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図１８】比較部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１９】比較部の各信号のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図２０】変調データ生成部の機能的構成を示すブロック図である。
【図２１】変調データ生成部の各信号のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態３による画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２３】フォトディテクタからの同期信号のタイミングの一例を示すタイミングチャーである。
【図２４−１】本発明の実施の形態４による画像形成装置の主に機械的動作部分の概略構成図である。
【図２４−２】本発明の実施の形態４による画像形成装置の主に画像処理部分の概略構成図である。
【図２５】各走査光学系における走査時間に対する走査幅の関係を示す説明図である。
【図２６】本発明の実施の形態５にかかる画素クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図２７】走査位置に対する走査速度、理想位置からのずれ、周波数変調データの一例を示すグラフである。
【図２８】本発明の実施の形態５にかかる周波数変調部の詳細構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の実施の形態５にかかる周波数変調データ生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図３０】本発明の実施の形態５にかかる周波数変調データ生成部の別の詳細構成を示すブロック図である。
【図３１】本発明の実施の形態５にかかる画素クロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図３２】実施の形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３３】従来における画像形成装置の一般的な概略構成図である。
【図３４】従来における１ライン中の走査速度の非線形性誤差の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２２７】
１  高周波クロック生成部
２  第１エッジ検出部
３  第２エッジ検出部
４  分周器
５  比較部
６  フィルタ
７  周波数演算部
５１  高周波クロック生成部
５２  第１エッジ検出部
５４  計数部
５８  画素クロック出力部
７０  ＳＥＴ時間演算部
７１  ＲＳＴ時間演算部
７２  カウンタ
７５  カウンタ
７８  遅延部
９２  変調パターン生成部
９３  シリアライザ
１０１  半導体レーザ
１０２  コリメータレンズ
１０３  シリンダレンズ
１０４  ポリゴンミラー
１０５  感光体
１０６  ｆθレンズ
１０８，１０９  フォトディテクタＰＤ１、およびＰＤ２
１１０  ミラー
１１１  画素クロック生成部
１１２  画像処理部
１１３  変調データ生成部
１１４  レーザ駆動部
１１８  画素クロック生成部
１１９  変調データ生成部
１２６  同期信号分離部
１２７  画素クロック生成部
１２８  変調データ生成部
１３０  画素クロック生成部
１３１  変調データ生成部
１３３  画像処理部
１５３，１５５，１５６  折り返しミラー
２１０，２１１  加算部
２１２  カウンタ
２１３  変換部
２２０  周波数変調データ格納部
２２１  周波数変調制御部
２２２  メモリ選択信号生成部
２２３（１）〜（Ｎｆ）  周波数データ格納メモリ
２２１  周波数変調制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４−１】
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【図２４−２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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