[发明专利]像素时钟生成器件和成像装置

说明书

技术领域

本公开的某一方面涉及像素时钟生成器件和包括该像素时钟生成器件的成像装置。

背景技术

图26是现有技术的成像装置的示意图。图26的成像装置例如是通过电子照相(electrophotographic)处理而形成图像的激光打印机或数字复印机。如图26中所示，从半导体激光单元1009发射的激光束(扫描束)由转动的多角镜1003偏转，穿过扫描透镜1002，并且在光电导体1001上形成束斑(beam spot)。光电导体1001经束斑扫描和曝光，结果，形成静电潜像。在此处理期间，光电检测器1004针对每一行检测扫描束。

锁相环1006从时钟生成电路1005接收时钟信号，基于来自光电检测器1004的输出信号，为每一行生成经锁相的(或，相位同步的)图像时钟信号(像素时钟信号)，并且将生成的图像时钟信号供给图像处理单元1007和激光驱动电路1008。像素时钟信号例如用以确定处理像素的定时，控制用于对线进行扫描的定时，并且控制光源(激光单元)。激光驱动电路1008针对每一行根据图像处理单元1007生成的图像数据以及锁相环1006生成的经锁相的图像时钟信号，控制半导体激光单元1009的发光时间，从而控制静电潜像在光电导体1001上的形成。

在如上所述的扫描光学系统中，扫描速度的变化导致图像的不规则，并且使画质恶化。尤其在形成彩色图像时，扫描速度的变化在主扫描方向上引起不同颜色的点(dot)的位置误差。这接着引起色偏，并降低了色彩再现性和图像分辨率。因此，为了改善画质，需要减小扫描速度的变化。

下面描述扫描速度的变化(扫描速度误差)的主要原因。

(1)关于多角镜表面(扫描线之间)的扫描速度的变化

偏转器(如，多角镜)的表面(反射面)与其转动轴的距离的变化(即，多角镜的轴的中心偏离)以及表面的精度的变化可能引起扫描速度的变化。扫描速度的这种类型的变化具有若干行(line)的周期(例如，行的数量对应于多角镜的面数)。

(2)平均扫描速度的变化

平均扫描速度指示多角镜表面的扫描速度的平均。例如由于多角镜的转动速度的变化以及温度、湿度、振动等的环境改变所引起的扫描光学系统的各种改变而引起平均扫描速度的变化。此外，由于在半导体激光器或光源的振荡波长例如因温度改变而改变时所出现的扫描光学系统的色差，可能引起平均扫描速度的变化。这种类型的扫描速度的变化相对于其它类型是缓和的。

在包括多个光源(如，半导体激光器阵列)并且其中公共扫描光学系统同时扫描多个光束的多束光学系统中，可能由于下面所述的原因而引起扫描速度的变化。

(3)关于光源的扫描速度的变化

扫描速度的变化可能由于扫描光学系统在光源具有不同振荡波长时的色差而出现。这里，当振荡波长在各光源之间不同时，(2)中描述的平均扫描速度的变化可能依据光源而不同。此外，激光束的扫描速度可能依据光源的安装精度而改变。

在包括多个光电导体和扫描光学系统并且被配置为形成彩色图像的成像装置(串联式(tandem)成像装置)中，扫描光学系统的扫描速度的差异极大地影响画质。

(4)关于扫描光学系统的扫描速度的变化

关于扫描光学系统的扫描速度的变化可能由于扫描光学系统的元件的不精确生产和组装以及元件随着时间的畸变而产生。此外，由于串联式成像装置一般包括多个光源，因此也可能出现(3)中描述的变化。在串联式成像装置中，平均扫描速度可能在各扫描光学系统之间不同，并且可能在每一个扫描光学系统中观察到(1)和(2)中描述的扫描速度的变化。

存在某些组件由多个扫描光学系统共享的成像装置。即使在这种情况下，由于从光源到光电导体存在多个光程，因此也可能出现(4)中描述的扫描速度的变化。

存在通过依据扫描速度改变像素时钟信号的频率以校正扫描速度误差的已知方法。在这种方法中，用于生成像素时钟信号的振荡器的频率受到控制(即，锁相环(PLL)控制)，以使得扫描开始和结束之间的像素时钟信号的周期计数变为预定值。

然而，上述方法具有下面所述的缺点。在上述方法中，用于相位比较的基准时钟信号的频率对应于一行，因此远低于要生成的像素时钟的频率(几千分之一至几万分之一)。因此，难以取得锁相环的充足的开环增益，并且难以精确地控制像素时钟信号的频率。此外，由于时钟频率易于受到干扰的影响，因此难以精确地生成像素时钟信号。进一步，由于需要针对每一扫描改变压控振荡器(VCO)的控制电压以便为每一个表面校正扫描速度误差，因此在时钟频率变得稳定之前花费了很长的时间。