(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム光の走査方向と直行する方向においてそのビーム光の経路を挟んで配設された第１および第２の光センサと、
これら光センサの電流出力をそれぞれ電圧に変換する第１および第２の電流電圧変換回路と、
この第１の電流電圧変換回路の出力電圧と第２の電流電圧変換回路の出力電圧との差を増幅する差動増幅回路と、
この差動増幅回路の出力を積分する積分回路と、
前記ビーム光の走査が前記各光センサとの対応位置に至る前に前記積分回路をリセットするリセット手段と、
このリセット手段によるリセット時に前記差動増幅回路と前記積分回路との接続を一旦遮断し、その遮断中に前記各電流電圧変換回路および前記差動増幅回路によるオフセット値を検出し、リセット解除後、検出したオフセット値に応じて前記差動増幅回路の出力を補正せしめる補正手段とを備え、
前記積分回路の出力をビーム光の走査位置を表わす信号とすることを特徴とするビーム光検出装置。
【請求項２】
前記リセット手段は、ビーム光の走査経路において第１および第２の光センサの配設位置より手前側に順次配設された第３および第４の光センサを備え、その第３の光センサがビーム光を検知してから第４の光センサがビーム光を検知するまでの間、前記積分回路に対するリセット信号を発することを特徴とする請求項１に記載のビーム光検出装置。
【請求項３】
前記補正手段は、リセット時の前記差動増幅回路の出力電圧と基準電圧との差をオフセット値として検出し、リセット解除後、検出したオフセット値を前記差動増幅回路に対する補正用データとして保持することを特徴とする請求項１に記載のビーム光検出装置。
【請求項４】
前記差動増幅回路は、前記補正手段に保持されている補正用データに応じて当該差動増幅回路のオフセット出力を制御することを特徴とする請求項３に記載のビーム光検出装置。
【請求項５】
ビーム光の走査経路上に設けられた光センサと、
この光センサの電流出力を電圧に変換する電流電圧変換回路と、
この電流電圧変換回路の出力電圧と基準電圧との差を増幅する差動増幅回路と、
この差動増幅回路の出力を積分する積分回路と、
前記ビーム光の走査が前記光センサとの対応位置に至る前に前記積分回路をリセットするリセット手段と、
このリセット手段によるリセット時に前記差動増幅回路と前記積分回路との接続を一旦遮断し、その遮断中に前記電流電圧変換回路および前記差動増幅回路によるオフセット値を検出し、リセット解除後、検出したオフセット値に応じて前記差動増幅回路の出力を補正せしめる補正手段とを備え、
前記積分回路の出力をビーム光の強度を表わす信号とすることを特徴とするビーム光検出装置。
【請求項６】
前記リセット手段は、ビーム光の走査経路において前記光センサの位置より手前側に順次配設された第１および第２の光センサを備え、その第１の光センサがビーム光を検知してから第２の光センサがビーム光を検知するまでの間、前記積分回路に対するリセット信号を発することを特徴とする請求項５に記載のビーム光検出装置。
【請求項７】
前記補正手段は、リセット時の前記差動増幅回路の出力電圧と基準電圧との差をオフセット値として検出し、リセット解除後、検出したオフセット値を前記差動増幅回路に対する補正用データとして保持することを特徴とする請求項５に記載のビーム光検出装置。
【請求項８】
前記差動増幅回路は、前記補正手段に保持されている補正用データに応じて当該差動増幅回路のオフセット出力を制御することを特徴とする請求項７に記載のビーム光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビーム光の走査位置や強度を検出するビーム光検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置たとえばディジタル複写機では、像担持体上をレーザビームで露光走査して像担持体上に静電潜像を形成するが、ビーム光の走査位置および強度が適正な状態となるよう、ビーム光の走査経路に対して光センサを設け、その光センサの出力を増幅など信号処理することによってビーム光の走査位置および強度を検出し、その検出結果に応じてビーム光の走査位置および強度を調整するようにしている。
【０００３】
ただし、光センサの出力を信号処理する際のオフセット値が検出誤差となって現われるという問題がある。
【０００４】
このような検出誤差を解消するため、従来、ビーム光が光センサに対応しない状態での増幅等の信号処理出力（オフセット値を含んでいる）を予め制御部に取込んで記憶しておき、その記憶内容に基づいて実際の検出結果を補正演算するようにしている。ビーム光が光センサに対応しない状態を作るために、特開平１０−１４２５３５号公報の例では、ミラーを動かしてビーム光を本来の走査位置からシフトするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、制御部で補正演算を行うものでは、補正演算のためのプログラムを用意しなければならない。
【０００６】
ミラーを動かしてビーム光を本来の走査位置からシフトするものでは、そのシフト制御用のプログラムが必要となり、またビーム光が所定位置まで確実にシフトしたかどうかを確認するための新たな光センサが必要となってしまう。
【０００７】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、制御部での補正演算を要することなく、またビーム光を本来の走査位置からシフトすることなく、オフセット値による検出誤差を解消してビーム光の走査位置あるいは強度を常に的確に検出することができる信頼性にすぐれたビーム光検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のビーム光検出装置は、ビーム光の走査方向と直行する方向においてそのビーム光の経路を挟んで配設された第１および第２の光センサと、これら光センサの電流出力をそれぞれ電圧に変換する第１および第２の電流電圧変換回路と、この第１の電流電圧変換回路の出力電圧と第２の電流電圧変換回路の出力電圧との差を増幅する差動増幅回路と、この差動増幅回路の出力を積分する積分回路と、ビーム光の走査が上記各光センサとの対応位置に至る前に上記積分回路をリセットするリセット手段と、このリセット手段によるリセット時に上記差動増幅回路と上記積分回路との接続を一旦遮断し、その遮断中に上記各電流電圧変換回路および上記差動増幅回路によるオフセット値を検出し、リセット解除後、検出したオフセット値に応じて上記差動増幅回路の出力を補正せしめる補正手段とを備え、上記積分回路の出力をビーム光の走査位置を表わす信号とする。
【０００９】
請求項２に係る発明のビーム光検出装置は、請求項１に係る発明において、リセット手段が、ビーム光の走査経路において第１および第２の光センサの配設位置より手前側に順次配設された第３および第４の光センサを備え、その第３の光センサがビーム光を検知してから第４の光センサがビーム光を検知するまでの間、積分回路に対するリセット信号を発する。
【００１０】
請求項３に係る発明のビーム光検出装置は、請求項１に係る発明において、補正手段が、リセット時の差動増幅回路の出力電圧と基準電圧との差をオフセット値として検出し、リセット解除後、検出したオフセット値を差動増幅回路に対する補正用データとして保持する。
【００１１】
請求項４に係る発明のビーム光検出装置は、請求項３に係る発明において、差動増幅回路が、補正手段に保持されている補正用データに応じて当該差動増幅回路のオフセット出力を制御する。
【００１２】
請求項５に係る発明のビーム光検出装置は、ビーム光の走査経路上に設けられた光センサと、この光センサの電流出力を電圧に変換する電流電圧変換回路と、この電流電圧変換回路の出力電圧と基準電圧との差を増幅する差動増幅回路と、この差動増幅回路の出力を積分する積分回路と、上記ビーム光の走査が上記光センサとの対応位置に至る前に上記積分回路をリセットするリセット手段と、このリセット手段によるリセット時に上記差動増幅回路と上記積分回路との接続を一旦遮断し、その遮断中に上記電流電圧変換回路および上記差動増幅回路によるオフセット値を検出し、リセット解除後、検出したオフセット値に応じて上記差動増幅回路の出力を補正せしめる補正手段とを備え、上記積分回路の出力をビーム光の強度を表わす信号とする。
【００１３】
請求項６に係る発明のビーム光検出装置は、請求項５に係る発明において、リセット手段が、ビーム光の走査経路において光センサの位置より手前側に順次配設された第１および第２の光センサを備え、その第１の光センサがビーム光を検知してから第２の光センサがビーム光を検知するまでの間、積分回路に対するリセット信号を発する。
【００１４】
請求項７に係る発明のビーム光検出装置は、請求項５に係る発明において、補正手段が、リセット時の差動増幅回路の出力電圧と基準電圧との差をオフセット値として検出し、リセット解除後、検出したオフセット値を差動増幅回路に対する補正用データとして保持する。
【００１５】
請求項８に係る発明のビーム光検出装置は、請求項７に係る発明において、差動増幅回路が、補正手段に保持されている補正用データに応じて当該差動増幅回路のオフセット出力を制御する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
まず、ビーム光の走査位置検出に関わる構成を図１に示す。後述のレーザユニット３４から発せられるビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査方向に沿って且つその走査経路上に、光センサ１，２，３が互いに所定間隔をもって順次に配設される。光センサ２と光センサ３との間には、ビーム光Ｂ１の走査方向と直行する方向においてそのビーム光Ｂ１の経路を挟むように、光センサＳ１，Ｓ２が配設される。さらに、ビーム光Ｂ２の走査方向と直行する方向において、そのビーム光Ｂ２の経路を挟むように、上記光センサＳ２に加えて光センサＳ３が配設される。
【００１７】
光センサＳ１，Ｓ２は、ビーム光Ｂ１の走査位置のずれを検出するために用意されている。光センサＳ３は、光センサＳ２と共に、ビーム光Ｂ２の走査位置のずれを検出するために用意されている。
【００１８】
光センサ１，２は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査経路において光センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の配設位置より手前側に配設された状態にあり、後述のリセット信号発生回路１１の構成要素として機能する。
【００１９】
光センサ３は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査が光センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３を通過したことを検知するもので、この検知をもって位置検出に関わるオフセット値検出が終了する。
【００２０】
また、ビーム光の強度検出に関わる構成を図２に示す。ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査経路上に、光センサ４、光センサ５、光センサ６が互いに所定間隔をもって順次に配設される。光センサ５と光センサ６との間には、同じく走査経路上に光センサＳ４が配設される。
【００２１】
光センサＳ４は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２のそれぞれ強度を検出するために用意されている。
【００２２】
光センサ４，５は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査経路において光センサＳ４の配設位置より手前側に配設された状態にあり、後述のリセット信号発生回路２１の構成要素として機能する。
【００２３】
光センサ６は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査が光センサＳ４を通過したことを検知するもので、この検知をもって強度検出に関わるオフセット値検出が終了する。
【００２４】
なお、ビーム光の本数についてはＢ１，Ｂ２の２本に限らず、３本以上であってもよい。ビーム光が１本増えるごとに、光センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の配列方向に光センサが１個ずつ増えることになる。
【００２５】
一方、図３に示すように、光センサ１，２，３、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がビーム光位置検出部１０に接続され、そのビーム光位置検出部１０の検出信号が制御部３０に供給される。さらに、光センサ４，５，６，Ｓ４がビーム光強度検出部２０に接続され、そのビーム光強度検出部２０の検出信号が制御部３０に供給される。
【００２６】
制御部３０には、レーザ駆動部３１を介してレーザユニット３４が接続されるとともに、ミラー駆動部３２，３３を介してポリゴンミラー３５およびガルバノミラー３６がそれぞれ接続される。ポリゴンミラー３５は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査用である。ガルバノミラー３６は、ビーム光Ｂ１，Ｂ２を走査方向と直行する方向に動かすためのものである。
【００２７】
制御部３０は、ビーム光位置検出部１０の検出信号に基づき、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の走査位置が適正な状態となるようガルバノミラー３６を制御する制御手段と、ビーム光強度検出部２０の検出信号に基づき、ビーム光Ｂ１，Ｂ２の強度が適正な状態となるようレーザユニット３４の出力を制御する制御手段とを備える。
【００２８】
［１］以下、ビーム光位置検出部１０について説明する。
ビーム光位置検出部１０は、リセット信号発生回路（リセット手段）１１およびオフセット補正回路１２，１３を備える。
【００２９】
リセット信号発生回路１１は、図１に示しているように、光センサ１がビーム光Ｂ１（Ｂ２）を検知してから光センサ２がビーム光Ｂ１（Ｂ２）を検知するまでの間、つまりビーム光Ｂ１（Ｂ２）の走査が光センサＳ１，Ｓ２との対応位置に至る前に、後述の積分回路６０に対するリセット信号（論理“１”）Ｘを発する。
【００３０】
オフセット補正回路１２，１３を含めたビーム光位置検出部１０の具体的な構成を図４に示す。
光センサＳ１は、フォトダイオードであり、ビーム光Ｂ１の走査時にそのビーム光Ｂ１との距離に応じたレベルの電流が流れる。
【００３１】
光センサＳ２は、フォトダイオードであり、ビーム光Ｂ１の走査時にそのビーム光Ｂ１との距離に応じたレベルの電流が流れ、ビーム光Ｂ２の走査時にはそのビーム光Ｂ２との距離に応じたレベルの電流が流れる。
【００３２】
光センサＳ３は、フォトダイオードであり、ビーム光Ｂ２の走査時にそのビーム光Ｂ２との距離に応じたレベルの電流が流れる。
【００３３】
まず、ビーム光Ｂ１の走査時には、光センサＳ１，Ｓ２の電流出力がそれぞれ電流電圧変換回路（第１および第２の電流電圧変換回路）４０ａ，４０ｂで電圧に変換されて差動増幅回路５０ａに入力される。電流電圧変換回路４０ａ，４０ｂは、オペアンプ４１、帰還コンデンサ４２、および帰還抵抗４３からなり、光センサＳ１，Ｓ２の出力電流を基準電圧Ｖを基準とし電圧にそれぞれ変換する。
【００３４】
差動増幅回路５０ａは、オペアンプ５１、入力抵抗５２，５３、基準電圧入力抵抗５４、帰還抵抗５５からなり、光センサＳ１，Ｓ２の電流出力に基づく電流電圧変換回路４０ａ，４０ｂの互いの出力電圧の差を増幅する。この差動増幅回路５０ａの出力がオフセット補正回路１２のスイッチ７０を介して積分回路６０に供給される。
【００３５】
ビーム光Ｂ２の走査時には、光センサＳ２，Ｓ３の電流出力がそれぞれ電流電圧変換回路（第１および第２の電流電圧変換回路）４０ｂ，４０ｃで電圧に変換されて差動増幅回路５０ｂに入力される。電流電圧変換回路４０ｂは、オペアンプ４１、帰還コンデンサ４２、および帰還抵抗４３からなり、光センサＳ３の出力電流を基準電圧Ｖを基準とし電圧に変換する。
【００３６】
差動増幅回路５０ｂは、光センサＳ２，Ｓ３の電流出力に基づく電流電圧変換回路４０ｂ，４０ｃの互いの出力電圧の差を増幅する。この差動増幅回路５０ｂの出力がオフセット補正回路１３のスイッチ８０を介して上記積分回路６０に供給される。
【００３７】
積分回路６０は、オペアンプ６１、帰還コンデンサ６２、帰還抵抗６３、リセットスイッチ６４からなり、リセット信号発生回路１１のリセット信号Ｘが論理“０”のときにリセットスイッチ６４が開くことで積分動作を行う。この際、オフセット補正回路１２のスイッチ７０が閉じていれば、差動増幅回路５０ａの出力が積分され、その積分出力がビーム光Ｂ１の走査位置を表わす信号（検出信号）として制御部３０に供給される。オフセット補正回路１３のスイッチ８０が閉じていれば、差動増幅回路５０ｂの出力が積分され、その積分出力がビーム光Ｂ２の走査位置を表わす信号（検出信号）として制御部３０に供給される。なお、リセット信号Ｘが論理“１”になると、リセットスイッチ６４が閉じてコンデンサ６２に対する放電回路が形成され、積分回路６０がリセット（初期化）される。
【００３８】
オフセット補正回路１２は、スイッチ７０、差動増幅回路５０ａの出力電圧と基準電圧Ｖとの差に対応するレベルの電圧を出力する比較器（オペアンプ）７１、スイッチ７２、比較器７１の出力がスイッチ７２を介して印加されるコンデンサ７３、リセット信号Ｘを反転するインバータ回路７４、このインバータ回路７４の出力を制御部３０からのセレクト信号Ｙ１が論理“１”のとき有効出力するアンド回路７５を備える。スイッチ７０は、リセット信号Ｘが論理“１”のとき開き、論理“０”のとき閉じる。セレクト信号Ｙ１は、ビーム光Ｂ１の走査時に論理“１”となるもので、制御部３０から供給される。
【００３９】
要するに、オフセット補正回路１２は、積分回路６０のリセット時（スイッチ７０が開、スイッチ７２が閉）に差動増幅回路５０ａの出力電圧と基準電圧Ｖとの差を比較器７１でオフセット値として検出し、積分回路６０のリセット解除後（スイッチ７０が閉、スイッチ７２が開）、検出したオフセット値を差動増幅回路５０ａに対する補正用データとしてコンデンサ７３に保持する。
【００４０】
差動増幅回路５０ａのオペアンプ５１は、コンデンサ７３に保持されている補正用データに応じてオフセット出力を制御する機能を持つ。
【００４１】
オフセット補正回路１３は、スイッチ８０、差動増幅回路５０ｂの出力電圧と基準電圧Ｖとの差に対応するレベルの電圧を出力する比較器（オペアンプ）８１、スイッチ８２、比較器８１の出力がスイッチ８２を介して印加されるコンデンサ８３、リセット信号Ｘを反転するインバータ回路８４、このインバータ回路８４の出力を制御部３０からのセレクト信号Ｙ２が論理“１”のとき有効出力するアンド回路８５を備える。スイッチ８０は、リセット信号Ｘが論理“１”のとき開き、論理“０”のとき閉じる。セレクト信号Ｙ２は、ビーム光Ｂ２の走査時に論理“１”となるもので、制御部３０から供給される。
【００４２】
すなわち、オフセット補正回路１３は、積分回路６０のリセット時（スイッチ８０が開、スイッチ８２が閉）に差動増幅回路５０ｂの出力電圧と基準電圧Ｖとの差を比較器８１でオフセット値として検出し、積分回路６０のリセット解除後（スイッチ８０が閉、スイッチ８２が開）、検出したオフセット値を差動増幅回路５０ｂに対する補正用データとしてコンデンサ８３に保持する。
【００４３】
差動増幅回路５０ｂのオペアンプ５１は、コンデンサ８３に保持されている補正用データに応じてオフセット出力を制御する機能を持つ。
【００４４】
作用を説明する。
ビーム光Ｂ１の走査時（セレクト信号Ｙ１が論理“１”）、ビーム光Ｂ１が光センサＳ１を通過するタイミングでリセット信号Ｘが論理“１”となる。このとき、リセットスイッチ６４が閉じて積分回路６０の出力が基準電圧Ｖのレベルに初期化される。同時に、スイッチ７０が開き、差動増幅回路５０ａと積分回路６０との接続が遮断される。
【００４５】
この時点では、ビーム光Ｂ１がまだ光センサＳ１，Ｓ２との対応位置に達しておらず、よって差動増幅回路５０ａではオフセット値のみが増幅され、その差動増幅回路５０ａの出力電圧と基準電圧Ｖとの差が比較器７１でオフセット値として検出される。このとき、スイッチ７２が閉じているので、比較器７１で検出されたオフセット値が差動増幅回路５０ｂに対する補正用データとしてコンデンサ７３に保持される。
【００４６】
ビーム光Ｂ１が光センサＳ２を通過すると、リセット信号Ｘが論理“０”となり、スイッチ７０が閉じて差動増幅回路５０ｂの出力が積分回路６０に供給されるとともに、積分回路６０はリセットスイッチ６４が開くことにより通常動作して差動増幅回路５０ｂの出力を積分する。
【００４７】
同時に、スイッチ７２が開き、コンデンサ７３に保持されている補正用データに基づいて差動増幅回路５０ａのオフセット出力が制御される。これにより、オフセット値が解消される。
【００４８】
ビーム光Ｂ１が光センサＳ１と光センサＳ２との間を通過したとき、その通過位置が各光センサのちょうど真ん中であれば、差動増幅回路５０ａの出力電圧は基準電圧Ｖと同じレベルとなり、これに伴い積分回路６０の出力電圧も基準電圧Ｖのレベルと同じになる。この場合、制御部３０は、ビーム光Ｂ１の走査位置が走査方向と直行する方向において適正であるとの判断の下に、ガルバノミラー３６について何も制御しない。なお、積分回路６０のオペアンプ６１自体のオフセット値は差動増幅回路５０ａで増幅されるオフセット誤差に比べれば十分小さいのでここでは無視する。
【００４９】
ビーム光Ｂ１の通過位置が各光センサの真ん中よりどちらかにすれていれば、積分回路６０の出力電圧が基準電圧Ｖのレベルより高い（または低い）状態となる。この場合、制御部３０は、積分回路６０の出力電圧が基準電圧Ｖのレベルになるよう、つまりビーム光Ｂ１の走査位置が走査方向と直行する方向において適正な状態となるよう、ガルバノミラー３６を制御する。
【００５０】
このように、積分回路６０のリセット時にオフセット値を検出し、その検出したオフセット値が解消する方向に差動増幅回路５０ａを制御することにより、積分回路６０に入力される信号にはオフセット値がすでに解消された状態となり、よってビーム光の走査位置を常に的確に検出することができて信頼性の向上が図れる。
【００５１】
オフセット補正回路１２の補正機能がある場合の積分回路６０の出力と、オフセット補正回路１２の補正機能がない場合の積分回路６０の出力とを図１に対比して示している。オフセット補正回路１２の補正機能があることで、誤差のない適正な検出が可能となる。
【００５２】
とくに、従来のような制御部３０での補正演算が不要であり、ひいては補正演算のためのプログラムが不要となってコストの低減が図れる。また、従来例のようにビーム光を本来の走査位置からシフトする必要もなく、この点でも制御を簡略化することができる。
ビーム光Ｂ２の走査に際しても、同様の検出が行なわれる。
【００５３】
［２］次に、ビーム光強度検出部２０について説明する。
ビーム光強度検出部２０は、リセット信号発生回路（リセット手段）２１およびオフセット補正回路２２を備える。
【００５４】
リセット信号発生回路２１は、図２に示しているように、光センサ４がビーム光Ｂ１（Ｂ２）を検知してから光センサ５がビーム光Ｂ１（Ｂ２）を検知するまでの間、つまりビーム光Ｂ１（Ｂ２）の走査が光センサＳ４との対応位置に至る前に、後述の積分回路１１０に対するリセット信号（論理“１”）Ｚを発する。
【００５５】
オフセット補正回路２２を含めたビーム光強度検出部２０の具体的な構成を図５に示す。
光センサＳ４は、フォトダイオードであり、ビーム光Ｂ１（Ｂ２）が当たっている間、そのビーム光Ｂ１（Ｂ２）の強度に応じたレベルの電流が流れる。
【００５６】
この光センサＳ４の電流出力が電流電圧変換回路９０で電圧に変換されて差動増幅回路１００に入力される。電流電圧変換回路９０は、オペアンプ９１、帰還コンデンサ９２、および帰還抵抗９３からなり、光センサＳ４の出力電流を基準電圧Ｖを基準とし電圧に変換する。
【００５７】
差動増幅回路１００は、オペアンプ１０１、入力抵抗１０２、基準電圧入力抵抗１０３、帰還抵抗１０４からなり、光センサＳ４の電流出力に基づく電流電圧変換回路９０の出力電圧と基準電圧Ｖとの差を増幅する。この差動増幅回路１００の出力がオフセット補正回路２２のスイッチ１２０を介して積分回路１１０に供給される。
【００５８】
積分回路１１０は、オペアンプ１１１、帰還コンデンサ１１２、帰還抵抗１１３、リセットスイッチ１１４からなり、リセット信号発生回路１のリセット信号Ｚが論理“０”のときにリセットスイッチ１１４が開くことで積分動作を行う。この際、オフセット補正回路２２のスイッチ１２０が閉じていれば、差動増幅回路１００の出力が積分され、その積分出力がビーム光Ｂ１（Ｂ２）の強度を表わす信号（検出信号）として制御部３０に供給される。なお、リセット信号Ｚが論理“１”になると、リセットスイッチ１１４が閉じてコンデンサ１１２に対する放電回路が形成され、積分回路１１０がリセット（初期化）される。
【００５９】
オフセット補正回路２２は、スイッチ１２０、差動増幅回路１００の出力電圧と基準電圧Ｖとの差に対応するレベルの電圧を出力する比較器（オペアンプ）１２１、スイッチ１２２、比較器１２１の出力がスイッチ１２２を介して印加されるコンデンサ１２３、リセット信号Ｚを反転するインバータ回路１２４を備える。スイッチ１２０は、リセット信号Ｚが論理“１”のとき開き、論理“０”のとき閉じる。
【００６０】
要するに、オフセット補正回路２２は、積分回路１１０のリセット時（スイッチ１２０が開、スイッチ１２２が閉）に差動増幅回路１００の出力電圧と基準電圧Ｖとの差を比較器１２１でオフセット値として検出し、積分回路１１０のリセット解除後（スイッチ１２０が閉、スイッチ１２２が開）、検出したオフセット値を差動増幅回路１００に対する補正用データとしてコンデンサ１２３に保持する。
【００６１】
差動増幅回路１００のオペアンプ５１は、コンデンサ７３に保持されている補正用データに応じてオフセット出力を制御する機能を持つ。
【００６２】
作用を説明する。
ビーム光Ｂ１の走査時、ビーム光Ｂ１が光センサＳ４を通過するタイミングでリセット信号Ｚが論理“１”となる。このとき、リセットスイッチ１１４が閉じて積分回路１１０の出力が基準電圧Ｖのレベルに初期化される。同時に、スイッチ１２０が開き、差動増幅回路１００と積分回路１１０との接続が遮断される。
【００６３】
この時点では、ビーム光Ｂ１がまだ光センサＳ４に達しておらず、よって差動増幅回路１００ではオフセット値のみが増幅され、その差動増幅回路１００の出力電圧と基準電圧Ｖとの差が比較器１２１でオフセット値として検出される。このとき、スイッチ１２２が閉じているので、比較器１２１で検出されたオフセット値が差動増幅回路１００に対する補正用データとしてコンデンサ１２３に保持される。
【００６４】
ビーム光Ｂ１が光センサＳ５を通過すると、リセット信号Ｚが論理“０”となり、スイッチ１２０が閉じて差動増幅回路１００の出力が積分回路１１０に供給されるとともに、積分回路１１０はリセットスイッチ１１４が開くことにより通常動作して差動増幅回路１００の出力を積分する。
【００６５】
同時に、スイッチ１２２が開き、コンデンサ１２３に保持されている補正用データに基づいて差動増幅回路１００のオフセット出力が制御される。これにより、オフセット値が解消される。
【００６６】
ビーム光Ｂ１が光センサＳ４に当たっている間、ビーム光Ｂ１の強度に応じたレベルの電圧が差動増幅回路１００から出力され、それが積分回路１１０で積分される。ビーム光Ｂ１が光センサＳ４に当たっている時間が常に一定であれば、ビーム光Ｂ１の強度が大きいほど積分回路１１０の出力電圧のレベルが高くなる。この電圧レベルからビーム光Ｂ１の強度を検出することができる。制御部３０は、検出強度が設定値一定となるよう、レーザユニット３４の出力を制御する。なお、積分回路１１０のオペアンプ１１１自体のオフセット値は差動増幅回路９０で増幅されるオフセット誤差に比べれば十分小さいのでここでは無視する。
【００６７】
このように、積分回路１１０のリセット時にオフセット値を検出し、その検出したオフセット値が解消する方向に差動増幅回路１００を制御することにより、積分回路１１０に入力される信号にはオフセット値がすでに解消された状態となり、よってビーム光の強度を常に的確に検出することができて信頼性の向上が図れる。
【００６８】
とくに、従来のような制御部３０での補正演算が不要であり、ひいては補正演算のためのプログラムが不要となってコストの低減が図れる。また、従来例のようにビーム光を本来の走査位置からシフトする必要もなく、この点でも制御を簡略化することができる。
ビーム光Ｂ２の走査に際しても、同様の検出が行なわれる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、ディジタル複写機への適用について説明したが、レーザビームを用いるものであれば、他の機器についても同様に適用可能である。
その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、積分回路のリセット時にオフセット値を検出し、その検出したオフセット値が解消する方向に差動増幅回路を制御し、オフセット値がすでに解消された状態の信号を積分回路に供給する構成としたので、制御部での補正演算を要することなく、またビーム光を本来の走査位置からシフトすることなく、オフセット値による検出誤差を解消してビーム光の走査位置あるいは強度を常に的確に検出することができる信頼性にすぐれたビーム光検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のビーム光位置検出に関わる光センサの配置およびその光センサの検知に基づく信号波形の例を示す図。
【図２】一実施形態のビーム光強度検出に関わる光センサの配置およびその光センサの検知に基づく信号波形の例を示す図。
【図３】一実施形態の制御回路の構成を示すブロック図。
【図４】一実施形態のビーム光位置検出部の具体的な構成を示すブロック図。
【図５】一実施形態のビーム光強度検出部の具体的な構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１，２，３…光センサ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…光センサ
Ｂ１，Ｂ２…ビーム光
１０…ビーム光位置検出部
１１…リセット信号発生回路
１２，１３…オフセット補正回路
２０…ビーム光強度検出部
２１…リセット信号発生回路
２２…オフセット補正回路
３０…制御部
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，９０…電流電圧変換回路
５０ａ，５０ｂ，１００…差動増幅回路
６０，１１０…積分回路
【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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