校正扫描放大率误差的光学记录和成像方法及设备的制作方法

专利名称：校正扫描放大率误差的光学记录和成像方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学记录和成像方法及设备，尤其涉及能校正主扫描方向放大率误差的光学记录和成像方法及设备。
背景技术：
在使用光学扫描系统的背景技术的成像设备中，成像的典型处理是以这样的方式进行光束由旋转偏转部件(例如多角镜)调制和改变为扫描光束，扫描光束经过fθ透镜，然后照射到图像承载部件(例如感光部件)上。由旋转偏转部件偏转的扫描光束在主扫描方向以恒定的角速度扫描，并被转变为带有恒定的线速度扫描光束。
然而，由于不同的设备使用诸如透镜的光学元件的特性不同，背景技术中的成像设备具有不同的设备在扫描线上图像放大率精度不同的缺陷。特别是塑料透镜通常易受环境温度变化的影响，容易变形，导致折射率改变。这种情况可能造成感光部件上图像平面的扫描位置变化，从而造成主扫描方向上图像放大率的误差。结果，得不到高质量图像。这种缺陷在用多个激光束和多个透镜系统处理多个不同颜色图像的彩色成像设备中会更严重。即，多个不同颜色图像可能单独地具有误差，造成称为(色差)的典型的彩色图像问题。因此，不同颜色图像的图像放大率需要尽可能地相互匹配。

发明内容
考虑前述的内容，本发明的目的是提供一种新颖的光学记录设备，该设备校正主扫描方向的图像放大率误差。
本发明的另一目的是提供一种新颖的光学成像设备，该设备校正主扫描方向的图像放大率误差。
本发明的又一目的是提供一种新颖的光学成像方法，该方法校正主扫描方向的图像放大率误差。
为实现上述和其它目的，在一个实施例中，一种新颖的光学记录设备包括光源、扫描机构和相移控制机构。光源发射光束。扫描机构被设置成将光源发射的光束改变为循环扫描光束，该循环扫描光束在主扫描方向扫描副扫描方向移动的感光表面。相移控制机构被设置成由相位变化来实现图像放大率校正，相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数，像素时钟信号用于根据图像数据来控制光源的点亮和关闭。
上述光学记录设备还可以包括检测机构和时间测量机构。检测机构被设置成检测由扫描机构在感光表面的两个检测位置改变的循环扫描光束。时间测量机构被设置成测量在两个检测位置检测循环扫描光束的两次检测时间的时间差。用这种结构，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差来进行图像放大率校正。
在一个实施例中，另一种新颖的用于彩色成像设备的光学记录设备包括光源、扫描机构、和相移控制机构。光源按顺序发射相应于全色图像的基色成份的多个光束。扫描机构被设置成单独地将光源发射的多个光束变为各个循环扫描光束、按顺序在主扫描方向扫描副扫描方向移动的感光表面。相移控制机构被设置成由相位变化来进行图像放大率校正，相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。像素时钟信号根据全色图像的基色成份来控制光源点亮和关闭每个循环扫描光束。
相移控制机构可以基于成像设备在主扫描方向传送的表示图像偏差的信号来进行图像放大率校正。
上述光学记录设备还可以包括检测机构和时间测量机构。检测机构被设置成用扫描机构在感光表面的两个检测位置单独地检测各个变为循环扫描光束来进行光束检测。时间测量机构被设置成测量每个各自循环扫描光束检测机构在两个检测位置检测结果之间的时间差来进行时间测量。用这种设备，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差来进行图像放大率校正。
相移控制机构可以基于时间测量机构测量的时间差和表示成像设备在主扫描方向传送的图像偏差的信号来进行图像放大率校正。
上述光学记录设备还可以包括像素时钟频率控制机构，其被设置成以预定频率值为步长改变像素时钟信号的频率，以协同相移控制设备进行图像放大率校正。
相移控制机构可以进行小于预定频率值的部分图像放大率校正。
扫描机构可以包括至少一个光偏转机构。至少一个光偏转机构的每一个包括多个光偏转表面，其用于移动、偏转由光源发射的多个光束的每一束成为相应各个循环扫描光束中的一束。检测机构可以对多个光偏转表面的每一个进行光束检测，时间测量机构对多个光偏转表面的每一个进行时间测量。相移控制机构可以基于通过时间测量机构、对多个光偏转表面中的每一个进行的时间测量来进行图像放大率校正。
当多个光偏转表面在停止来进行移动或改变为以不同的移动速度来移动后被重新启动时，可以由检测机构进行光束检测和由时间测量机构进行时间测量。
当关闭而不发射光束后的光源再次被激活时，通过检测机构和时间测量机构可以分别进行光束检测和时间测量。
在上述新颖的光学记录设备中，将由时间测量设备对多个光偏转表面中的特定光偏转表面进行的时间测量作为参考时间测量，基于相应时间测量与参考时间测量的差值，相移控制机构对除多个光偏转表面中的特定光偏转表面外的每个光偏转表面进行图像放大率校正。
在一次成像过程和多个光偏转表面以稳定状态移动以发射多个光束时，时间测量和图像放大率校正可以分别由时间测量机构和相移控制机构以循环的方式进行。
在上述新颖的光学记录设备中，由时间测量设备进行的时间测量的周期是可变的。
在上述新颖的光学记录设备中，检测机构的两个检测位置之一可位于靠近有效图像区域的起始边缘，两个检测位置的另一个可位于靠近有效图像区域两个末端的终止边缘。
为实现上述和其它目的，在一个实施例中，提供了一种新颖的成像设备包括感光件、光学记录器、和成像控制器。感光件具有在副扫描方向可移动的感光表面。光学记录器包括光源、扫描器、相移控制器。光源发射光束。扫描器被设置成将光源发射的光束变为循环扫描光束，其在主扫面方向扫描副扫描方向移动的感光表面。相移控制器被设置成由相位变化来进行图像放大率校正，相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。像素时钟信号根据图像数据来控制光源的点亮和关闭。成像控制器被设置成在有效图像区域内随机地或均匀地确定相位控制器进行相位变化的位置。
为实现上述和其它目的，在一个实施例中，提供一种新颖的光学记录方法，包括生成、发射、改变和进行的步骤。生成步骤生成像素时钟信号。发射步骤根据像素时钟信号步骤的图像数据发射光束。改变步骤将光束改变成循环扫描光束，其在主扫描方向扫描副扫描方向移动的感光表面。进行步骤由相位变化来进行图像放大率校正，相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。


公开的更完整的理解和许多附带的优点将连同附图、参考下面的详细描述变得更清楚。
图1是根据本发明实施例的成像设备的示意图；图2是图1所示的成像设备的框图；图3是如图2所示的成像设备的像素时钟发生器的压控振荡器的框图；图4是解释VCLK、PCLK、相移PCLK信号和校正数据之间关系的时间图；图5A和5B示出了例如在主扫描方向32点宽的图像中的相移像素布置图；图6是解释以相移像素不在副扫描方向对准的方式相移像素布置图；图7是图2具有从打印机控制器到像素时钟发生器的校正数据D1和D2附加指示的框图；图8是解释VCLK、PCLK、延时VCLK、延时PCLK、相移PCLK信号和校正数据之间D2关系的时间图；图9是根据本发明成像设备的另一实施例的框图；图10是图9所示的成像设备中的比例误差检测器框图；图11是解释VCLK、PCLK、相移PCLK信号和校正数据之间关系的时间图；图12是解释DETEN、XDETP、反射镜数目、XEDETP的信号和校正数据之间关系的时间图；图13是由图9所示的成像设备进行的基本图像放大率校正典型处理的流程图；图14是另一图像放大率典型校正处理的流程图，其中根据多边形反射镜观察到速度停止或改变；图15是另一图像放大率校正典型处理的流程图，其中观察到光源的关闭；图16是解释另一图像放大率校正典型处理的时间图，其中第一反射镜的时间信息作为其它反射镜的参考；图17是图16所示的图像放大率校正典型处理的流程图；图18是解释另一图像放大率校正典型处理时间图，其中测量和校正反复地并行进行，直到信号DETEN关闭；图19是解释另一图像放大率校正典型处理时间图，其中测量和校正被交替地进行；图20是解释另一图像放大率校正的典型处理时间图，其中测量在打印数目达到预定值时进行；图21示出了根据本发明另一实施例的彩色成像设备；图22示出了根据本发明另一实施例的彩色成像设备；图23示出了基于图22所示的彩色成像设备的改型设备；图24示出了用于图23所示的改型设备测试图案检测器；图25是图23所示的改型设备的框图；图26是基于图22所示的彩色成像设备的另一改型设备图；图27是用于图26所示的改型设备测试图案检测器图；图28是图26所示的改型设备的框图；图29是基于图22所示的彩色成像设备的又一改型设备框图；图30是根据本发明实施例的另一成像设备框图；图31是解释两个XDETP信号之间时间的区域图；图32是解释循环相移和连续相移的时间图；图33是解释两个XDETP信号之间时间的有效图像区域的子分区域图；图34是解释主扫面方向放大率误差的曲线分布图；图35是图30所示具有不同检测点的成像设备框图；图36是解释两个XDETP信号之间时间的有效图像区域的子分区域图；图37和图38是解释根据本发明另一实施例的另一彩色成像设备图。
具体实施例方式
在描述附图所示的实施例时，出于清楚的目的而使用特定的术语。然而，本说明书的公开不局限于所选用的特定术语，应该理解每个特定的元素包括所有用相似方法操作的等同技术。现参考附图，其中在几幅图中相同的参考数字表示相同或相应的部分，特别是图1解释根据本发明实施例的成像设备100。图1所示的成像设备100是一单鼓黑白复印机，应用包括已知的充电、曝光、显影、转印、和定影处理的电子摄影处理。这种成像设备100包括用于电子摄影处理的关键部件，这些关键部件包括光学扫描单元1、显影单元2、图像转印单元3、感光鼓4、清洁单元5、放电单元6、和充电单元7。如图1所示，感光鼓4设置在这些部件的中心。
光学扫描单元1包括多边形电机8、多边形反射镜9、fθ透镜10、桶形复曲面透镜(barrel toroidal lens-BTL)11和反射镜12。光学扫描单元1根据图像数据生成开和关状态交替的光束LB。光束LB被准直透镜(未示出)校准，经过柱面镜(未示出)照射到由多边形电机8转动的多边形反射镜9上。旋转的多边形反射镜9的每个面不断地偏转光束LB，以致光束LB变成在主扫描方向扫过的扫描光束。扫描光束LB经过fθ透镜10和BTL透镜11，被反射镜12朝感光鼓4偏转。BTL透镜11在副扫描方向调整扫描光束LB的焦距。尤其是，BTL透镜11聚集光线并校正光的不正确位置，诸如在副扫描方向倾斜的图像表面。
成像设备100具有时钟控制系统，用于控制光束在感光鼓4上形成图像和在主扫描方向进行图像放大率校正。如图2所示，成像设备100包括打印机控制器20、多边形电机控制器21、激光二极管控制器22、同步检测控制器23、像素移动计数器23a、和像素时钟发生器27。这些部件和光学扫描单元1作为时钟控制系统。像素时钟发生器27还包括相位同步时钟发生器24，VCO(电压控制振荡器)时钟发生器25、和FREF(频率参考)时钟发生器26。
此外，如图2所示，光学扫描单元1还包括LD(激光二极管单元)13、光束同步传感器14、透镜15、和反射镜16。LD单元13包括激光二极管(未示出)，用于生成激光束，作为扫描光束LB的源光束；光束同步传感器14、透镜15和反射镜16作为一个整体，称为第一同步检测机构，被设置在光学扫描单元1一侧的位置，此处扫描光束LB开始在主扫描方向X中的每个扫描动作，以检测每个扫描动作开始时的扫描光束LB。即，每个扫描动作开始时的扫描光束LB被反射镜16朝透镜15的方向偏转。透镜15聚集光束LB并让光束LB进入光束同步传感器14中，以使光束LB被光束同步传感器14接收。
光束同步传感器14在检测光束LB时生成启动同步检测信号XDETP，并发送启动同步检测信号XDETP到同步检测控制器23和同步时钟发生器24。像素时钟发生器27生成像素时钟信号PCLK，并发送像素时钟信号PCLK到激光二极管控制器22和同步检测控制器23。同步检测控制器23开始启动BD(捆绑)信号，用于强制激光二极管点亮，以开始检测启动同步检测信号XDTEP。启动同步检测信号XDTEP开始检测后，同步检测控制器基于启动同步检测信号XDTEP和适时的像素时钟信号PCLK生成BD信号，以致不受闪光的影响，可靠地检测启动同步检测信号。
激光二极管控制器22生成信号，用于控制激光二极管单元13中的激光二极管，以根据BD信号和与像素时钟信号PCLK同步输入图像信号在点亮和关闭状态之间变化。如上所述，激光二极管被驱动并发射激光光束，该激光光束作为光束LB经过光学扫描系统1的光学部件扫描感光鼓4的表面。
根据打印机控制器20发出的控制信号，多边形电机控制器21以预定的转数控制多边形电极8转动。
在像素时钟发生器27中，根据来自打印机控制器20的信号，FREF时钟发生器26生成时钟信号FREF，并将其发送到VCO时钟发生器25。VCO发生器25基于时钟信号FREF和来自打印机控制器20的控制信号生成时钟信号VCLK。如图3所示，VCO时钟发生器25形成PLL(锁相环)电路，并包括相位补偿器30、LPF(低通滤波器)31、VCO(电压控制振荡器)32、和1/n分频器33。在VCO时钟发生器25中，相位比较器30接收FREF时钟发生器26生成的信号和从1/n分频器33输出的信号，1/n分频器33将时钟信号VCLK分成1/n频率。相位比较器30比较这些输入信号下降边缘的相位，并以恒定电流形式输出在两个输入信号之间找到的误差成份。LPF31消除不必要的高频成份和来自从相位比较器30输出的信号的噪音，并发送合成信号到VCO32。VCO32根据从LPF31输出的信号输出振荡信号。因此，通过改变时钟信号FREF的频率和分频比n，就有可能改变时钟信号VCLK的频率。在这个例子中，例如，时钟信号VCLK的频率被预定为比像素时钟信号的频率大8倍。
同步时钟发生器24基于时钟信号VCLK生成像素时钟信号PCLK，而且像素时钟信号PCLK与启动同步检测信号XDETP同步。此外，例如，根据从打印机控制器20发送的用于图像放大率校正的预定校正数据，同步时钟发生器24移动像素时钟信号PCLK的上升相位，超过或延迟时钟信号VCLK的大约半个周期。
如图4所示，像素时钟信号PCLK的宽度根据从打印机控制器20发送的预定校正数据而改变。在这个实施例中，例如，校正数据“00b”表示非校正指令。校正数据“01b”表示按照像素时钟信号PCLK的1/16延迟像素时钟信号PCLK的指令。校正数据“10b”表示按照像素时钟信号PCLK的1/16超过像素时钟信号PCLK的指令。校正数据通过打印机控制器20与像素时钟信号PCLK同步传输，并反映在后续像素时钟信号PCLK的上升边缘。校正数据“00b”造成像素时钟信号PCLK具有比像素时钟信号频率大8倍的频率。校正数据“01b”造成像素时钟信号PCLK具有按照时钟信号VCLK半个周期延迟的上升边缘，即，时钟信号PCLK的1/16。用校正数据“01b”校正后，像素时钟信号PCLK相对原始像素时钟信号PCLK保持像素时钟信号PCLK的1/16的延迟。在如图4所示的操作中，像素时钟信号PCLK的1/16延迟的移动进行了3次，结果，像素时钟信号PCLK具有延迟了像素时钟信号PCLK的3/16的相位。换句话说，安照图4所示的操作，图像放大率通过像素时钟信号PCLK的3/16的相位来校正。这样，成像设备100进行图像放大率校正。
图5A和5B表示图像放大率校正通过移相操作改变实际像素数据的实例。在图5A和5B所示的这些例子中，例如，主扫描方向的图像宽度设为32点，相移通过4/16的像素时钟信号PCLK来执行。如图5A所示，当相移在四个连续的像素中进行时，这四个连续像素的图像将局部地出现扩张或收缩。如图5B所示，作为改进这种现象的可选方式，相移像素可以随机地或以8点为周期均匀地插入到32点宽度的图像中。相移像素8点周期的插入周期(也就是，8点的周期)用等式f＝w/n来计算，其中f是插入相移像素的周期，w是图像宽度，n是相移像素数。计算不局限于上述方式，除用上述等式以外的任一计算方式都能采用，只要它们在图像区域内随机地或均匀地分布相移像素即可。
参考图6，示出了通过相移操作的像素数据变化的图像放大率校正另一实施例。如图6所示，在这种校正中，相移像素在主扫描方向被随机地或均匀地插入到图像中，按每个主扫描线改变相移像素随机或均匀插入的位置，以致相移像素不在副扫描方向对准。
在图6中，主扫描方向的图像宽度例如设为32点，以8点为周期、要被移相的四个像素插入到每个主扫描线中。四个相移像素中每一个的位置用计算像素时钟信号PCLK数目的像素移动计数器2 3a来确定。即，在第一主扫描线中，像素移动计数器23a被控制在32点主扫描线的第一点(也就是扫描起始点)开始计算，在每次像素移动计数器23a具有数值8、16、24和32之一时进行相移。对于第二主扫描线和相继的扫描线，点位置变化量按照等式nv＝c*3/7计算，其中nv是点位置变化量，c是相移像素(也就是，8个像素)的插入周期。每一主扫描线的点位置变换量要求为3点。相应地，相移像素的位置在每一主扫描线上改变3点，当点位置变化累计量超过相移像素周期(也就是，8个像素)时，相对第一主扫描线中的相移像素的位置施加超过量。
尤其在图6中，像素移动计数器23a从数值(1+3)＝4开始计数，以改变第二主扫描线的点位置，使得相移像素的位置相对第一主扫描线中的相移像素的位置向前移动3点。类似地，像素移动计数器23a从数值(4+3)＝7开始计数，以改变第三主扫描线的点位置，使得相移像素的位置相对第二主扫描线中的相移像素的位置向前移动3点。对于第四主扫描线，像素移动计数器23a应该从数值(7+3)＝10开始计数，以改变第三主扫描线的点位置。然而，这个值超过相移像素周期，因此，超过量为2(也就是，10-2＝8)被设为像素移动计数器23a的起始值。
这样，成像设备100能改变相移计数器23a的起始值，相应地移动相移像素的位置，以致进行图像放大率校正。
获得每个主扫描线的点位置变换量的计算方法并不局限于上述的一种方法，只要它改变每个主扫描线的相移像素位置，使相移像素不与副扫描方向对准，任何一种其它方法都适用。
图7表示打印机控制器20将校正数据D1传送到VCO时钟发生器25和/或FREF时钟发生器26、将校正数据D2传送到同步时钟发生器24的例子。随着校正数据D1的输入，由FREF时钟发生器26生成的FREF时钟信号的频率和由VCO时钟发生器2的频分比被改变，以用随机的方式改变时钟信号VCLK。而且，随着校正数据D2输入到同步时钟发生器24，像素时钟信号PCLK上升边缘的相位能被控制，用于超过或延迟时钟信号VCLK的半个周期。
图8表示时钟信号VCLK、像素时钟信号PCLK和校正数据D2之间的典型关系。图8中，例如，当校正数据D2是“00b”时，表示非校正指令。例如，当校正数据D2是“01b”时，表示将像素时钟信号PCLK延迟像素时钟信号PCLK的1/16的指令。当校正数据D2是“10b”时，表示将像素时钟信号PCLK加速像素时钟信号PCLK的1/16的指令。校正数据D2通过打印机控制器20与像素时钟信号PCLK同步传送，并且反映到后面的像素时钟信号PCLK的上升边缘。当校正数据D2是“00b”时，造成像素时钟信号PCLK具有比像素时钟信号频率大8倍的频率。当校正数据D2是“01b”时，造成像素时钟信号PCLK具有延迟了时钟信号VCLK半个周期的上升边缘，即，时钟信号PCLK的1/16。用校正数据D2完成校正后，当校正数据D2是“01b”时，像素时钟信号保持相对原始像素时钟信号PCLK延迟像素时钟信号PCLK的1/16。在图8所示的操作中，像素时钟信号PCLK的1/16延迟的移动执行了3次，结果，像素时钟信号PCLK具有延迟像素时钟信号PCLK的3/16的相位。
假设像素时钟信号PCLK变为诸如65.0MHz，65.1MHz，65.2MHz等等，0.1MHz为一档，图像放大率校正需要校正到65.13MHz。在这种情况下，像素时钟信号PCLK的频率能调整到65.1MHz，剩下0.03MHz的部分能被时钟信号VCLK的相移覆盖。
接下来，根据本发明的典型实施例的成像设备200参考图9来解释。除了光学扫描单元201和比例误差检测器228和下面描述的相关配线设备之外，图9中的成像设备200与图2中的成像设备100相似。
光学扫描单元201是基于图2中的光学扫描单元1的一个单元，其增加了第二同步检测机构。第二同步检测机构包括光束同步传感器214、透镜215、和反射镜216，它们设置在光学扫描单元一侧的位置，与第一同步检测机构相对，在此位置扫描光束LB结束主扫描方向X的每个扫描动作，以检测在每个扫描动作结束时的扫描光束LB。即，在每个扫描动作结束时的扫描光束LB由反射镜216向透镜215偏转。透镜215聚集光束LB，并使光束LB进入光束同步传感器214，使得光束LB被光束同步传感器214捕获。
在成像设备200中，在扫描动作开始处检测到光束LB时，光束同步传感器14生成启动同步检测信号XDETP，并发送启动同步检测信号XDETP到比例误差检测器228，在扫描动作结束处检测到光束LB时，光束同步传感器214生成终止同步检测信号XEDETP，并发送终止同步检测信号XEDETP到比例误差检测器228。比例误差检测器228计算检测信号XDETP和XEDETP的下降边缘之间的时间，并通过比较获得计算的时间周期与预定的参考时间周期之间的差。然后，比例误差检测器228通过获得的差来移动像素时钟信号PCLK的相位。因此，主扫描方向的图像放大率被校正。
比例误差检测器228的典型结构在图10中示出。如图10所示，比例误差检测器228包括时差计数器40和比较器42，时差计数器40包括VCLK计数器43和锁数器44。VCLK计数器43被启动同步检测信号XDETP重新设置，并随着时钟信号VCLK的输入将它的值增加1。VCLK计数器43保存的计数值在终止同步检测信号XEDETP的下降边缘附近被锁数器(count latch)44锁定。即，锁数器44锁定的数值表示信号XDETP和XEDETP之间的实际时差T1。比较器42将实际时差T1与信号XDETP和XEDETP之间的预定参考时差T0作比较，获得T1与T0的差。比较器42将获取的差作为比例误差数据发送到打印机控制器220。打印机控制器220基于接收到的比例误差，计算要移动的像素数和移动方向，即，相位是超前还是延迟，并将计算数据作为校正数据发送到像素时钟发生器27。如图4所示，根据接收来自打印机控制器220的校正数据，像素时钟发生器27改变像素时钟信号PCLK的相位，以校正主扫描方向的图像放大率。
例如，当对于信号XDETP和XEDETP之间预定的参考时差T0，VCLK计数器43的数值是20000，并且由VCLK计数器43测量的实际时差T1是20005时，图像收缩5个时钟信号VCLK。在这种情况下，像素时钟发生器27延迟像素时钟信号PCLK的相位为像素时钟信号PCLK的1/16的10倍的时间。
同样有可能使打印机控制器20分别将上述参考图7所描述的校正数据D1和D2传送到VCO时钟发生器25和/或FREF时钟发生器26，以及同步时钟发生器24。例如，像素时钟信号PCLK变化级是0.1MHz，由于像素时钟信号PCLK的频率f0为65.0MHz，对于信号XDETP和XEDETP之间的预定参考时差T0，VCLK计数器43的数值是20000。在这种情况下，对于图像放大率校正后的实际时差T1，VCLK计数器43的数值是20037。这样，图像被收缩，需要降低像素时钟信号PCLK的频率速度和/或延迟像素时钟信号PCLK的相位来扩张。如果仅用像素时钟信号PCLK的频率来进行校正，降低的频率f1通过等式f1＝f0*(T0/T1)得到。即，f1＝65MHz*(20000/20037)＝64.88MHz。因为变化级是0.1MHz，降低的频率f1不是64.8MHz就是64.9MHz。如果降低的频率确定为接近计算结果的64.9MHz，对于0.02MHz量的校正能通过像素时钟信号PCLK的相移来实现。这样，通过计算65MHz*20000/64.9MHz获取的计数值是20031。相应地，用于校正0.02MHz需要的时钟信号VCLK的数通过计算20037-20031＝6来获取。即，6个时钟信号VCLK需要被延迟，意味着像素时钟信号PCLK的12/16的相位需要被延迟。
在这个例子中，测量预定参考时差T0和实际时差T1时，时钟信号VCLK的频率彼此相等。
尽管发明实施例测量一次信号XDETP和XEDETP之间时差，例如，也可以测量多次，使用平均时差来提高测量精度，结果，提高图像放大率的校正精度。
例如，在成像装置200中，多边形反射镜有6个镜面。可以校正多边形反射镜的每个镜面的图像放大率，以提高校正精度。这样，对于多边形反射镜9的每个表面，信号XDETP和XEDETP之间时差被预先测量，并且，6次测量的平均值确定为预定参考时差T0。在图11所示的典型PCLK相移时间图中，像素时钟信号PCLK的相移被进行了4次。通过这个操作，像素时钟信号PCLK的相位延迟了像素时钟信号PCLK的4/16。从而，用像素时钟信号PCLK的4/16的量来校正图像放大率。
对于信号XDETP和XEDETP之间的预定参考时差T0，计数器43的计数值是20000，测量结果(例如，对于实际时差T1，VCLK计数器43的计数值)是20002。这样，图像收缩2的计数值差，因此像素时钟信号PCLK的相位需要被延迟两个VCLK，即，等于像素时钟信号PCLK的4/16。
图12是多边形反射镜9的6个镜面的图像放大率的典型操作。用如下动作开始操作，使测量开始信号DETEN上升到高状态，然后，开始测量多边形反射镜9的每个镜面的启动同步检测信号XDETP和终止同步检测信号XEDETP的下降边缘之间的时间周期。如果激光二极管单元13中的激光二极管没有正常驱动，而发射激光束进入第二同步检测机构的传感器17，激光二极管被测量开始信号DETEN强制驱动，以发射激光束进入传感器17，生成终止同步检测信号XEDETP。
在测量开始信号DETEN启动后，启动同步检测信号XDETP的第一输入被检测，作为多边形反射镜9的第一镜面的信号XDETP。下一个输入被检测，作为第二镜面的信号，等等。因而，对应6个镜面的启动同步检测信号XDETP的6个信号被检测。同样地，与6个镜面的相关的6个终止同步检测信号XDETP被检测。
在测量每个镜面中，当信号XEDETP输入时，VCLK计数器43通过信号XDETP的触发开始计VCLK的数，VCLK计数器的数值被锁数器44锁定。基于锁定的数值，相应镜面的校正数据被生成，其包括表示移动的像素数和移动方向的数据(例如，超前或延迟)。生成的校正数据被与表示相应镜面的数据相关地储存。图12中，第一到第六反射表面的校正数据分别用标记D11、D12、D13、D14、D15、D16表示。完成对6个镜面的测量，测量启动信号DETEN降到低状态，测量终止。然后，基于上述与表示相应镜面的数据相关地储存的校正数据D11-D16，进行每个镜面的图像放大率校正。
图13示出由成像装置200进行的上述镜面测量的典型操作。在步骤S100中，多边形电机8被驱动而旋转，激光二极管单元13的激光二极管被开启，以生成启动同步检测信号XDETP和终止同步检测信号XEDETP。然后，在步骤S101中，测量开始。在步骤S102中，VCLK计数器43计第一反射镜上的VCLK数。在步骤S103中，打印机控制器220处理计数值，以生成校正数据和储存校正数据。类似于步骤S102和S103的操作在用于第二镜面的测量的步骤S104和S105、用于第三镜面的步骤S106和S107、用于第四镜面的步骤S108和S109、用于第五镜面的步骤S110和S111、用于第六镜面的步骤S112和S113中被重复。然后，在步骤S114中，基于储存的校正数据，对第一镜面的图像数据进行图像放大率校正。此后，在步骤S115中，用类似步骤S114的校正，基于储存的校正数据，对第二镜面的图像放大率进行校正。同样地，在步骤S116、S117、S118、S119中，基于相应储存的校正数据，对第三、第四、第五和第六镜面的图像放大率分别进行校正。然后，在步骤S120中，确定打印处理是否结束。即，对6个镜面的图像放大率校正重复进行，直到打印处理结束。一旦打印处理确定为结束，图13的操作结束。这样，每个镜面的图像放大率可靠地被校正，能获得高质量的图像。
如果多边反射镜9的每个镜面具有独特的标识标记，既使多边形反射镜9停止或改变旋转速度(例如，没有生成信号XDETP)，每个镜面的校正可以容易地执行。然而，如果没有独特的标记，当多边形反射镜9停止或改变转速时，6个镜面不能被具体地标识。这样，需要再次进行校正操作，重新标识6个镜面，根据新的标识进行校正。因此，镜面独特的标记并不是必需的。
图14示出图像放大率校正的典型操作，其中观察没有标识标记的多边形反射镜9是否停止旋转或改变转速。除了步骤S200和S220，图14的校正操作类似于图13的操作。即，在步骤S200中，确定多边形反射镜9是否旋转，确定激光二极管单元13是否发射光。如果多边形反射镜9和激光二极管单元13确定为没有激活，处理重复确定步骤。如果它们确定为激活，处理进行到步骤S101，上述解释的操作被执行。在步骤S220中，确定多边形反射镜9是否旋转或改变转速。如果多边形反射镜9被确定为没有停止旋转(例如，没有生成信号XDETP)也没有改变转速(例如，生成不同的信号XDETP)，处理返回到步骤S114，以重复进行校正。如果多边形反射镜9被确定为停止旋转或改变转速，处理返回到步骤S200，以重复整个处理。
图15示出图像放大率校正的另一典型操作，其中观察激光二极管单元13是否停止发射激光束。除了确定激光二极管单元13是否停止发射激光束(例如，没有生成信号XDETP)的步骤S320，图15的校正操作类似于图14的操作。如果没有确定激光二极管单元13停止发射激光束，处理返回到步骤S114，以重复进行校正。如果激光二极管单元13确定为停止发射激光束，处理返回到步骤S200，以重复整个处理。
在图12的时间图中示出的校正操作，参考数据(例如，预定参考时差T0)被预先储存，并与多边形反射镜9的每个镜面的实际时间数据(例如，实际时差T1)比较。代替这种结构，可以不预存参考数据，只用从第一镜面获得的实际时差T1作为替代参考数据来与后面的实际时差T2、T3、T4、T5和T6比较，这些实际时差分别由第二、第三、第四、第五和第六镜面生成。对上述处理的典型时间图在图16中示出。如上所述，因为实际时差T1被用作参考数据，用于第一镜面的校正数据没有生成，图像放大率校正不能进行，如图16所示。因而，实际时差T2与实际时差T1比较，生成校正数据D12。基于实际时差T3-T6分别与实际时差T1比较，后面的校正数据D13-D16被生成。此校正操作的典型处理在图17中示出，除了用步骤S403代替步骤S103和删除步骤S114，与图13相似。即，在步骤S403中，对第一镜面测量的实际时差T1储存在存储器中。如上所述，删除步骤S114的理由是不进行第一镜面的校正。因此，每个镜面的图像放大率被可靠地校正，并获得高质量的图像。
图18示出图像放大率校正的另一典型操作，其中，校正处理中的测量过程被重复。在这个过程中，在测量开始信号DETEN开启后，6个镜面的时间测量相继进行。实际时差T1用作参考数据，基于参考数据(例如，实际时差T1)，其它的实际时差T2-T6分别用于生成校正数据D12-D16，分别用于第二到第六镜面。生成的校正数据D12-D16与各个镜面的标识相关地储存在存储器中，测量6个镜面后，6个镜面的时间测量和基于相对第二到第六镜面储存的校正数据D12-D16的校正处理同时进行。即，第一镜面的时间测量储存在存储器中，作为最新的参考数据。至于第二镜面，在进行时间测量的同时，基于校正数据D12进行图像放大率的校正处理。测量的时差T2与最新的参考数据比较，基于得到的数据，第二镜面的第二生成校正数据被生成并储存在存储器中。同样地，第三到第六镜面的时间测量和图像放大率校正同时进行。这个过程一直持续到测量开始信号DETEN转换到低状态。因此，每个镜面的图像放大率被可靠地校正，获得高质量的图像。
图19示出图像放大率校正的另一典型操作，其中测量和校正处理交替进行。在这个过程中，测量开始信号DETEN开启后，6个镜面的时间测量相继进行。然后，测量开始信号DETEN被关闭，不进行测量，只是进行校正处理。此后，测量开始信号DETEN在高和低状态之间交替，使得测量和校正处理交替进行。结果，每个镜面的图像放大率被可靠地校正，获得高质量的图像。
图20示出图像放大率校正的另一典型操作，其中，进行图像放大率校正的时间被确定。除了增加步骤S121之外，图20的操作与图13的操作相似。在步骤S121中，确定预定的打印数(例如，打印数100)是否完成。如果确定预定的打印数没有完成，处理返回到步骤S114，以重复校正操作。如果确定预定的打印数完成，处理返回到步骤S101，以重复整个操作。
上述参考图2-图9描述的成像装置100和200图像放大率校正也适用于彩色成像装置。图21中的彩色成像装置300就是一个例子，其也用于电子摄影处理。
参考图21解释成像装置300的大概结构。在这个彩色成像装置300中，与图1中的成像装置100具有相似功能的部件用相同的参考数字。这些部件是光学扫描单元1、图像转印单元3、感光鼓4、清洁单元5、放电单元6、和充电单元7。除了这些部件之外，彩色成像装置300还包括显影站302、偏辊351、中间转印带352、支撑辊353、驱动辊354、图像转印单元353、偏辊356、清洁单元357。
大体上，图21所示的成像装置300用类似于图1所示的成像装置100进行的处理，根据给定的图像数据进行光学图形写入，以在感光鼓4上形成静电潜像。在光学图像写入期间，彩色成像装置300用光学扫描单元1和时钟控制系统进行图像放大率校正。由于是彩色成像，光学图像写入后的后序图像显影和转印处理与图1所示的成像装置100所进行的处理稍有不同。因此，这部分解释彩色成像操作，以阐明彩色成像装置300与成像装置100的不同，图像放大率校正本身不再重复描述，因为它与成像装置100相同。
如图21所示，感光鼓4被设置在清洁单元5、放电单元6、充电单元7、显影站302、带有偏辊351的中间转印带352等包围的位置。感光鼓4反时针旋转。显影站302包括分别含有黑、青、洋红和黄色调色剂的显影单元302BK、302C、302M和302Y，以分别显影黑、青、洋红和黄色的静电潜像。每个显影单元302BK、302C、302M和302Y包括用于混合调色剂的搅拌器(未示出)和显影套管(未示出)，其用于不断地移动和传送调色剂到对着感光鼓4的位置，以显影静电潜像。尽管本实施例的显影单元302BK、302C、302M和302Y设置成这个顺序，但布置不局限于这个顺序，可以应用其它任意顺序。
一旦复印处理开始，根据输入的颜色黑色(BK)的图像数据，光学扫描单元1进行光学写入，将静电潜像写到感光鼓4上。当BK潜像的前部边缘到达显影单元302BK的显影位置时，显影单元302BK转入激活状态，套管开始旋转，以致在整个BK潜像部分的BK调色剂的显影被可靠地进行。然后显影单元302BK用黑色调色剂显影黑色潜像，在感光鼓4上形成黑色图像。如果黑色潜像的尾部边缘完全通过显影单元302BK的显影位置后，显影单元302BK转入静止状态，以致保证后序的显影处理通过显影单元302C用青色(C)调色剂显影青色潜像。即，通过使显影单元302BK进入静止状态，在经过显影单元302BK的显影位置时，青色潜像能被不受损失地传送到显影单元302C的显影位置。
在感光鼓4上形成的黑色图像转印到中间转印带352的表面上，中间转印带352以与感光鼓4相同的转速转动。这个图像转印处理称为带转印。带转印在感光鼓4和中间转印带352彼此接触、偏辊351施加预定的偏压的条件下进行。青色(C)、洋红(M)和黄色(Y)图像相继地在感光鼓4上形成，并在黑色图像相同的位置依次转印到介质带352的表面上，形成单个的多层调色图像，即，全色图像。然后，通过转印操作，多层调色图像转印到记录纸P上。
中间转印带352在偏辊351、支撑辊353和驱动辊354之间以预定的张力张紧，并由驱动电机(未示出)驱动。
图像转印单元353包括离合器，其使得由图像转印单元355支撑的偏辊356在与中间转印带352接触和分离的位置之间移动。在多层调色图像到记录纸P的转印处理中，偏辊356设置在与中间转印带352压力接触的位置，但通常设置在与中间转印带352分离的位置。与中间转印带352的表面压力接触，偏辊356被供有预定偏压，通过一个转印操作将多层调色图像转印到记录纸P上。
接受多层调色图像的记录纸P朝中间转印带52和偏辊356之间的图像转印位置传送，与通过中间转印带352的多层调色图像同步传送。在图像转印后，记录纸P还被传送到定影单元(未示出)，通过该定影单元，多层调色图像溶解和定影在记录纸P表面上。
清洁单元357包括刮片(未示出)，用于清除中间转印带352的表面；离合器，使刮片在与中间转印带352表面接触和分离的位置之间移动。尤其在黑色、青色、洋红、和黄色图像到中间转印带352的转印处理中，清洁单元357的刮片被设置在与中间转印带352分离的位置。
进行图像放大率校正的另一彩色成像装置是图22所示的彩色成像装置400，其也使用电子照相处理。图22所示的成像装置400具有四套光学扫描机构，每套光学扫描机构包括光学扫描单元401、多边形反射镜408、fθ透镜410、桶形复曲面(barrel toroidal)透镜(BTL)411、和激光二极管(LD)单元413。四套光学扫描机构中的每一套具有与图2描述的相似的时钟控制系统。彩色成像装置400还包括相应的四套成像机构，每套机构包括感光鼓404、显影单元402、充电单元407和图像转印单元403。用这些机构，彩色成像装置400相继形成黄色、洋红、青色和黑色的四种颜色的图像。相继形成的四种颜色的图像在相同的位置依次直接转印到记录纸P上，以在记录纸P上覆盖四种颜色的图像成为多层颜色图像。转印是通过沿平行于记录纸P通道的平面排列成直线的四套成像机构来实现，记录纸P由传送电机458驱动的图像转印带452传送。
转印处理完成后，记录纸P还被传送到定影单元(未示出)，多层调色图像被溶解和定影在记录纸P表面上。
在彩色成像装置400中，四个光学扫描单元401和相应时钟控制系统独立地进行各种颜色系统的光学写入操作和图像放大率校正。一种典型的方法是对四种图像之一，例如黑色图像，进行图像放大率校正，作为参考校正，剩余图像校正都是基于参考校正来进行。
接下来，彩色成像装置400a参考图23和24来解释。图23中的彩色成像装置400a与图22中的彩色成像装置相似，除了反射型光学传感器的图案传感器460和461之外。图案传感器460和461放置在都面对图像转印带452的两个边缘表面的位置，以检测形成于图像转印带452上的位置调整图案。基于检测结果，彩色成像装置400a校正主扫描方向和子扫描方向的图像位移、主扫描方向的图像放大率。
图24示出位置调整图案的一个实施例。位置调整图案在预定的时间内形成于图像转印带452的两个边缘表面(例如，图中的左和右边缘表面)。位置调整图案包括在子扫描方向间隔相等的四个从属颜色的子图案，如图24所示。黑色子图案包括四个线段BK1、BK2、BK3和BK4。线段BK1和BK3平行于主扫描方向，线段BK2和BK4倾斜于主扫描方向。同样地，青色子图案包括四个线段C1、C2、C3和C4，洋红子图案包括四个线段M1、M2、M3和M4，黄色子图案包括四个线段Y1、Y2、Y3和Y4。
具有位置调整图案的图像转印带452通过子扫描旋转沿子扫描方向移动，位置调整图案经过图案传感器460和461，因此图案传感器460和461读取位置调整图案。图案传感器460和461读取的图案数据发送到打印机控制器420(参见图25)。然后，打印机控制器420计算在黑色图像和其它颜色图像之间的位置差，即时间差。倾斜线段用于校正图像位置和主扫描方向的图像放大率，横向线段用于校正子扫描方向图像位置。
例如，为校正主扫描方向的青色图像的图像放大率，使用计算的时间周期TBK12、TC12、TBK34、TC34、TBKC12、TBKC34。时间周期TBK12是从检测线段BK1到检测线段BK2的时间周期，时间周期TC12是从线段TC1到线段TC2的时间周期。同样地，时间周期TBK34是从检测线段BK3到检测线段BK4的时间周期，时间周期TC34是从线段TC3到线段TC4的时间周期。时间周期TBKC12是时间周期TBK12和TC12之间的时间差，时间周期TBKC34是时间周期TBK34和TC34之间的时间差。时间周期TBKC34减去时间周期TBKC12得到青色图像相对黑色图像的图像放大率的误差量。相应地，青色图像的像素时钟信号PCLK的相位被移动上述图像放大率的误差量。因此，青色图像的图像放大率被校正。洋红和黄色图像的校正用类似的方法进行。
参考图5和6的描述，随机或均匀地放置相移像素，这种像素散布发生在被传感器460和461检测的时期。
图25示出了彩色成像装置400a的时钟控制系统，其在图2的系统的基础上增加了与打印机控制器420连接的图案传感器460和461。
接下来，参考图26-28解释彩色成像装置400b。图26中的彩色成像装置400b与图23中的彩色成像装置400a相似，除了也是反射型光学传感器并且放置在图案传感器460和461之间的图案传感器462之外。用三个图案传感器460-462，图像放大率校正相对在图案传感器460和462之间区域的一半图像和在图案传感器462和461之间区域的另一半图像来进行。
图27示出位置调整图案的一个实施例。位置调整图案在预定的时间内在图像转印带452的两个边缘表面(例如，图中的左和右边缘表面)和中央表面形成。位置调整图案包括在子扫描方向间隔相等的四个从属颜色的子图案，如图27所示。黑色子图案包括六个线段BK1、BK2、BK3、BK4、BK5和BK6。线段BK1、BK3和BK5平行于主扫描方向，线段BK2、BK4和BK6倾斜于主扫描方向。同样地，青色子图案包括六个线段C1、C2、C3、C4、C5和C6，洋红子图案包括六个线段M1、M2、M3、M4、M5和M6，黄色子图案包括六个线段Y1、Y2、Y3、Y4、Y5和Y6。
具有位置调整图案的图像转印带452通过子扫描旋转沿子扫描方向移动，位置调整图案经过图案传感器460-462，因此图案传感器460-462读取位置调整图案。图案传感器460-462读取的图案数据发送到打印机控制器420a(参见图28)。然后，打印机控制器420a计算在黑色图像和其它颜色图像之间的位置差，即时间差。倾斜线段用于校正主扫描方向的图像位置和图像放大率，横向线段用于校正子扫描方向图像位置。
例如，对于在主扫描方向图案传感器460-462之间区域的左半青色图像，图像放大率基于计算的时间周期TBK12、TC12、TBK56、TC56、TBKC12、TBKC56来校正。时间周期TBK12是从检测线段BK1到检测线段BK2的时间周期，时间周期TC12是从线段TC1到线段TC2的时间周期。同样地，时间周期TBK56是从检测线段BK5到检测线段BK6的时间周期，时间周期TC56是从线段TC5到线段TC6的时间周期。时间周期TBKC12是时间周期TBK12和TC12之间的时间差，时间周期TBKC56是时间周期TBK56和TC56之间的时间差。通过从时间周期TBKC56减去时间周期TBKC12得到左半青色图像相对左半黑色图像的图像放大率的误差量。相应地，将左半青色图像的像素时钟信号PCLK的相位移动上述图像放大率的误差量。因此，左半青色图像的图像放大率被校正。
还有，对于在主扫描方向图案传感器462-461之间区域的右半青色图像，图像放大率基于计算的时间周期TBK56、TC56、TBK34、TC34、TBKC56、TBKC34来校正。时间周期TBK56是从检测线段BK5到检测线段BK6的时间周期，时间周期TC34是从线段TC3到线段TC4的时间周期。同样地，时间周期TBK34是从检测线段BK3到检测线段BK4的时间周期，时间周期TC34是从线段TC3到线段TC4的时间周期。时间周期TBKC56是时间周期TBK56和TC56之间的时间差，时间周期TBKC34是时间周期TBK34和TC34之间的时间差。通过从时间周期TBKC34减去时间周期TBKC56得到右半青色图像相对右半黑色图像的图像放大率的误差量。相应地，将右半青色图像的像素时钟信号PCLK的相位移动上述图像放大率的误差量。因此，右半青色图像的图像放大率被校正。
洋红和黄色图像用类似的方法进行校正。
参考图5和6的上述描述，随机或均匀地放置相移像素，这种像素散布在传感器460和462检测时期和在传感器462和461检测时期发生。
图28示出了彩色成像装置400b的时钟控制系统，其在图25的系统的基础上增加了与打印机控制器420a连接的图案传感器462。
图29示出了彩色成像装置400c的时钟控制系统，其在图25中的彩色成像装置400a的时钟控制系统的基础上增加了参考图9描述的第二同步检测机构。彩色成像装置400s能够用在主扫描处理期间检测信号XDETP和XEDETP和检测形成于图像转印带452上的图案来校正图像放大率。
接下来，参考图30解释根据本发明的典型实施例的成像装置500。图30中的成像装置500与图2中的成像装置100相似，除了校正数据发生器550和存储器560之外。校正数据发生器550生成校正数据，并发送校正数据到与打印机控制器20连接的存储器560，以传送储存的校正数据到打印机控制器20。校正数据发生器550包括测量工具551和计算器552。
图30中的成像装置550用校正数据发生器550中的测量工具551，通过检测扫描激光束LB，在时钟控制系统控制下测量光学扫面单元1生成的图像比例误差。校正数据发生器550中的计算器552计算从测量工具551输出的检测数据，以生成校正数据。计算器552生成的校正数据被发送和储存到存储器560中，并由打印机控制器20用作为必须的基准。在这个实施例中，校正数据发生器550处理在五个不同的测量点P1-P5的校正数据，如图30所示，这五个测量点是在主扫描方向被激光束LB扫描的表面上。这个系统中，通过寻求激光束LB在测量点P1-P5之中相邻两点的距离运行的扫描时间、在参考时间和实际时间之间的差值获得比例误差。例如，如果在测量点P1和P2之间的图像部分被扩展一个像素，校正数据发生器550生成校正数据，用于将像素的相位提前16/16的像素时钟信号PCLK并发送它到存储器560。在另一实施例中，如果在测量点P2和P3之间的图像部分被收缩半个像素，校正数据发生器550生成校正数据，用于将像素的相位延迟8/16的像素时钟信号PCLK，并发送它发送到存储器560。
图31示出启动同步检测信号XDETP和校正图像位置和图像放大率的区域。在图31中，区域A是有效图像区域。如果整个图像位置移动到超前或延迟的位置，在实际图像之前安排相移。换句话说，相移需要在包括于启动同步检测信号XDETP和区域A开头部分之间的区域B进行。区域B称为图像位置校正区域。在区域B之内，像素时钟信号PCLK的相位基于存储在储存器560的校正数据移动。另一方面，图像放大率需要在图像被有效形成的图像区域C内由时钟相移来校正，即，图像区域C等于图像区域A，在这个区域实际出现图像比例误差。图像区域C称为图像放大率校正区域。
图32表示由成像装置500生成的校正数据的两个不同形式，用于在图像位置校正区域(即区域B)内校正图像位置。尽管它们的形式不同，当它们相移的量和方向相同时，这些校正数据实现相同结果的相移。在图32中，示出低位校正数据(例如，“00b”、“01b”、“10b”之一)，表示为校正数据DA和校正数据DB。校正数据DA包括其间具有非相移位的两个延迟相移位，而校正数据DB包括两连接的延迟相移位。然而，两种情况的总相移量相同，如图32所示。两种类型的校正数据的一个不同点是生成校正数据需要的信息项目。即，为了生成校正数据DA，需要许多数据(例如，许多要被相移的像素时钟信号PCLK)，相移的方向和位置。另一方面，为了生成校正数据DB，因为数据是连续的，不要求相移的位置来生成校正数据DB，仅仅需要许多数据(例如，许多要被相移的像素时钟信号PCLK)和相移的位置。
图33示出根据测量工具551的测量点P1-P5，将图像放大率校正区域(例如，图像区域C)划分为子图像区域C1-C4的典型例子。这个结构允许生成用于校正每个子图像区域C1-C4的图像放大率的校正数据。
作为一种对子图像区域C1-C4的替换，可能将图像区域C划分为更多的子图像区域。可以预计如此的子图像区域的划分数目，在黑白成像装置和彩色成像装置之间是不同的。因此，划分的数目可以由用户通过装置的操作面板随意指令。
图34表示在成像装置500的主扫描方向出现的图像放大率误差的典型分布图。在这个例子中，在主扫描方向中心附近的误差大于两端区域的误差，朝两端的变化相对陡峭。如果测量点是如图33中的等间隔测量点，在中心区域和靠近端点侧的测量精度不同。特别指出，中心附近的区域的测量精度可能更低。因而，中心区域附近的图像放大率校正不能正确地进行。因此，要正确进行中心区域附近的图像放大率校正，需要缩短中心区域测量点之间的距离。另一方面，曲率的变化不陡峭的侧边区域测量点之间的距离和平面能被拉长，而不会引起曲率误差的大变化。
如图35所示，提供增加测量点数目的成像装置500，测量点通过校正数据发生器550中的测量工具551来测量。这个实施例中具有不同间隔的测量点P1-P9，在中心区域点的间隔窄，而在靠近两端的区域间隔宽。即，如图36所示，图像区域C被划分成子图像区域C1-C8。这种结构可以更精确地生成用于每个子图像区域C1-C8的图像放大率的校正数据，更精确地对每个子图像区域C1-C8的图像放大率进行校正。
如图37所示的彩色成像装置600是进行图像放大率校正的彩色成像装置的另一个实施例，其也用于电子照相。
图37中的彩色成像装置600具有复合光学扫描单元601，用于由单个光学单元产生四个独立的激光束。如图37所示，这个光学扫描单元601包括一个驱动电机(例如，多边形电机608)、多边形反射镜(例如，多边形反射镜609)、两个fθ透镜(例如，fθ透镜610BKC和610MY)和四套光学部件。四套光学部件之一用于产生黑色激光束LB-BK，包括桶形复曲面透镜(BTL)611BK和三块反射镜612BK。四套光学部件中的另一套用于产生青色激光束LB-C，包括桶形复曲面透镜(BTL)611C和三块反射镜612C。四套光学部件中的另一套用于产生洋红激光束LB-M，包括桶形复曲面透镜(BTL)611M和三块反射镜612M。四套光学部件中的另一套用于产生黄色激光束LB-Y，包括桶形复曲面透镜(BTL)611Y和三块反射镜612Y。
彩色成像装置600具有与图2描述的相似的四套时钟控制系统，以控制激光束BK、C、M、Y的时钟信号。彩色成像装置600还具有相应四套成像机构。四套成像机构之一用于黑色激光束LB-BK，包括显影单元602BK、图像转印单元603BK、感光鼓604BK、清洁单元605BK、放电单元606BK和充电单元607BK。四套成像机构中的另一套机构用于青色激光束LB-C，包括显影单元602C、图像转印单元603C、感光鼓604C、清洁单元605C、放电单元606C和充电单元607C。四套成像机构中的另一套机构用于洋红激光束LB-M，包括显影单元602M、图像转印单元603M、感光鼓604M、清洁单元605M、放电单元606M和充电单元607M。四套成像机构中的另一套用于黄色激光束LB-Y，包括显影单元602Y、图像转印单元603Y、感光鼓604Y、清洁单元605Y、放电单元606Y和充电单元607Y。
彩色成像装置600还具有图像转印带652、驱动辊653和支撑辊654。
图像转印带652张紧在驱动辊653和支撑辊654之间，图像转印单元603BK、603C、603M和603Y相对图像转印带652设置在图像转印带652内部，并分别面对感光鼓604BK、604C、604M和604Y。记录纸P沿图中从右到左的方向传输，在相同位置依次接收黄色、洋红、青色和黑色的颜色调色图像。结果，四种颜色调色图像在记录纸P上覆盖成多层颜色调色图像。
这个实施例中，多边形反射镜609的上部和下部分别用于黑色激光束LB-BK和青色激光束LB-C，以及用于洋红激光束LB-M和黄色激光束LB-Y。这些激光束被多边形反射镜609的偏转以图38所示的方式排列，图38是表示各个激光束路经的光学扫描单元601的俯视图。例如，激光二极管(LD)单元613BK发射黑色激光束BL-BK，透过柱面镜615BK，然后被反射镜616BK朝多边形反射镜609的下部偏转。然后，黑色激光束LB-BK被多边形反射镜609偏转，透过fθ透镜610BKC，分别被反射镜612BKC(图38中没有示出两个反射镜612BKC)朝感光鼓604偏转。
彩色成像装置600具有用于黑色和青色激光束LB-BK和LB-C的第一和第二同步检测机构和用于洋红和黄色激光束的LB-M和LB-Y的另一组第一和第二同步检测机构。黑色激光束LB-BK和青色激光束LB-C的第一同步检测机构包括柱面镜616BKC和光束同步传感器614BKC。黑色激光束LB-M和青色激光束LB-Y的第二同步检测机构包括柱面镜619BKC和光束同步传感器617BKC。同样地，洋红激光束LB-M和黄色激光束LB-Y的第一同步检测机构包括柱面镜616MY和光束同步传感器614MY。洋红激光束LB-M和黄色激光束LB-Y的第二同步检测机构包括柱面镜619MY和光束同步传感器617BMY。
例如，当黑色激光束LB-BK开始扫描时，经过fθ透镜610BKC的光束被柱面镜616BKC偏转并由光束同步传感器614BKC检测为启动同步检测信号XDETP。黑色激光束LB-BK的扫描在主扫描方向X进行，在扫描结束时，经过fθ透镜610BKC的光束被柱面镜619BKC偏转并由光束同步传感器617BKC检测为终止同步检测信号XEDETP。青色激光束LB-C用类似的方法由光束同步传感器614BKC检测为启动同步检测信号XDETP和由光束同步传感器617BKC检测为终止同步检测信号XEDETP。
为了保证由共同的传感器在每个开始和结束侧的各个同步检测，黑色激光束LB-BK和青色激光束LB-C的入射时间彼此不同。当然，作为一种选择，为每个激光束提供一个传感器。
在与多边形反射镜609的相对侧，洋红激光束LB-M和黄色激光束LB-Y通过类似的路经分别由光束同步传感器614MY检测为各个启动同步检测信号XDETP和由光束同步传感器617MY检测为各个终止同步检测信号XEDETP。如图38所示，由于共同的多边形反射镜609的旋转方向的原因，洋红激光束LB-M和黄色激光束LB-Y的扫描方向与黑色激光束LB-BK和青色激光束LB-C的扫描方向相反。
在上述结构中，同步检测传感器(例如，开始同步检测传感器614BKC)通常共同用于两个激光束(例如，黑色激光束LB-BK和青色激光束LB-C)，用于分离两激光束的信号分离电路需要被加到同步检测传感器的输出侧。这个信号分离电路将分离的信号输出和传送到各个从属颜色的时钟控制电路中(参见图9)。
如果为每种颜色准备同步检测传感器，图9所示的时钟控制电路适用于各种颜色。
在彩色成像装置600的结构中，如上所述，两个激光束组合的主扫描方向相反。因此，例如校正黑色扫描线的图像放大率的图像放大率变化直接造成洋红和黄色图像在主扫描方向的位移。
如果青色扫描线的图像放大率用应用黑色扫描线图像放大率相同的变化量，青色图像不会相对黑色图像出现位移。
换句话说，在彩色成像装置600的结构中，图像放大率校正的精度直接影响主扫描方向的位置校正的精度。
这样，彩色成像装置600具有四个光学扫描单元601和独立进行光学写入操作的相应时钟控制系统和各种颜色系统的图像放大率校正。一种典型的方式是，可能设置四种图像中的一种的图像放大率校正作为参考校正，例如黑色图像，剩下图像的校正基于这个参考校正来执行。
本发明根据其说明书的教导用通常传统的数字计算机编程可以方便地执行，因为对计算机领域的普通技术人员来说是显而易见的。根据本发明的教导，适当的软件编码能容易被本领域普通的编程员编写，因为对软件领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明也可以通过特定的集成电路准备或传统元件电路的适当网络互联来执行，因为对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
根据上述教导，可以有许多其它的改型和变化。因此应该理解，在附加的权利要求范围内，本说明书的公开可以实现，而不仅限于其中的具体描述。
本专利说明书基于在日本专利局提交的、申请日为2003年1月23日的日本申请No.JPAP2003-015357、申请日为2003年2月21日的日本申请No.JPAP2003-044912、申请日为2003年3月11日的日本申请No.JPAP2003-065686和申请日为2003年12月12日的日本申请No.JPAP2003-428226的日本专利申请，全部内容在此一并作为参考。
权利要求
1.一种光学记录装置，包括发射光束的光源；扫描机构，将光源发射的光束改变成循环扫描光束，其在主扫描方向扫描沿子扫描方向移动的感光表面；和相移控制机构，配置为通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向、以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数，像素时钟信号用于根据图像数据来控制光源的点亮和关闭。
2.如权利要求1所述的光学记录装置，还包括检测机构，配置为在感光表面的两个检测位置检测由扫描机构改变的循环扫描光束；和时间测量机构，配置为测量检测机构在两个检测位置检测循环扫描光束的两次检测时间的时间差，其中，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差来进行图像放大率校正。
3.一种用于彩色成像装置的光学记录装置，包括光源，相应于全色图像的基色成份按顺序发射多个光束；扫描机构，单独地将光源发射的多个光束改变为各个循环扫描光束，以按顺序在主扫描方向扫描沿子扫描方向移动的感光表面；和相移控制机构，配置为通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向、以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数，像素时钟信号用于根据全色图像的每个基色成分来控制光源点亮和关闭每个循环扫描光束。
4.如权利要求3所述的光学记录装置，其中，相移控制机构基于表示从成像装置传送的主扫描方向的图像偏差的信号来进行图像放大率校正。
5.如权利要求3所述的光学记录装置，还包括检测机构，配置为进行光束检测，用于在感光表面的两个检测位置独立地检测由扫描机构所改变成的各个循环扫描光束；和时间测量机构，配置为进行时间测量，用于对各个循环扫描光束中的每个测量由检测机构在两个检测位置检测的检测结果之间的时间差，其中，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差来进行图像放大率校正。
6.如权利要求3所述的光学记录装置，其中，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差和表示从成像装置传送的在主扫描方向的图像偏差的信号来进行图像放大率校正。
7.如权利要求3所述的光学记录装置，还包括像素时钟频率控制机构，配置为以预定频率值为步长来改变像素时钟信号的频率，以协同相移控制装置进行图像放大率校正。
8.如权利要求7所述的光学记录装置，其中，相移控制机构执行小于预定频率值的图像放大率校正的一部分。
9.如权利要求3所述的光学记录装置，其中，扫描机构包括至少一个光偏转机构，每个光偏转机构包括多个光偏转表面，其配置为移动、偏转由光源发射的多束光束中的每一束，以将它变为各个循环扫描光束中的相应一束，检测机构对多个光偏转表面的每一个进行光束检测，时间测量机构对多个光偏转表面的每一个进行时间测量，和相移控制机构基于时间测量机构对多个光偏转表面中的每一个进行的时间测量来进行图像放大率校正。
10.如权利要求9所述的光学记录装置，其中，当多个光偏转表面在停止以进行移动或以不同的移动速度改变移动后重新启动时，由检测机构进行光束检测和由时间测量机构进行时间测量。
11.如权利要求9所述的光学记录装置，其中，当在光源静止并不发射光束后被再次激活时，由检测机构进行光束检测和由时间测量机构进行时间测量。
12.如权利要求9所述的光学记录装置，其中，将由时间测量机构对多个光偏转表面中的特定光偏转表面进行的时间测量作为参考时间测量，基于相应时间测量与参考时间测量的差，相移控制机构对除了多个光偏转表面中的特定光偏转表面外的每个其它光偏转表面进行图像放大率校正。
13.如权利要求9所述的光学记录装置，其中，在一次成像处理期间和当多个光偏转表面以稳定状态移动以发射多个光束时，时间测量和图像放大率校正可以分别由时间测量机构和相移控制机构以循环的方式进行。
14.如权利要求13所述的光学记录装置，其中，时间测量机构进行的时间测量的周期是可变的。
15.如权利要求9所述的光学记录装置，其中，检测机构的两个检测位置之一位于靠近有效图像区域的起始边缘，两个检测位置的另一个位于靠近有效图像区域两个终端的终止边缘。
16.一种成像装置，包括感光件，具有在子扫描方向移动的感光表面；光学记录器，包括发射光束的光源；扫描器，设置成将光源发射的光束变为循环扫描光束，其在主扫面方向扫描沿子扫描方向移动的感光表面；和相移控制器，设置成通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数，像素时钟信号用于根据图像数据来控制光源的点亮和关闭，以及成像控制器，设置为在有效图像区域内随机地或均匀地确定相位控制器进行相位变化的位置。
17.如权利要求16所述的成像装置，其中，光学记录器还包括检测机构，设置为在感光表面的两个检测位置检测由扫描机构所改变的循环扫描光束；和时间测量机构，设置为测量检测机构在两个检测位置检测循环扫描光束的两次检测的时间差；其中，相移控制机构基于时间测量机构测量的时间差来进行图像放大率校正；和其中，成像控制器在两个检测位置间的区域内随机地或均匀地确定相移控制器进行相位变化的位置。
18.一种成像装置，包括感光件，具有在子扫描方向移动的感光表面；光学记录器，其包括光源，按顺序发射对应于全色图像的基色成份的多束光束；扫描器，设置为独立地将光源发射的多束光束变为各个循环扫描光束，以在主扫面方向按顺序扫描沿子扫描方向移动的感光表面；相移控制器，设置为通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向、以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数，像素时钟信号用于根据全色图像的每个基色成分来控制光源点亮和关闭每个循环扫描光束，和成像控制器，设置为在有效图像区域内随机地或均匀地确定相移控制器进行相位变化的位置。
19.如权利要求18所述的成像装置，其中，光学记录器还包括光束检测器，配置为进行光束检测，用于在感光表面的两个光束检测位置独立地检测由扫描器所改变成的各个循环扫描光束；和时间测量机构，配置为进行时间测量，用于对各个循环扫描光束中的每个测量由光束检测器在两个光束检测位置的检测结果之间的时间差，其中，相移控制器基于时间测量机构测量的时间差进行图像放大率校正，其中，成像控制器在两个光束检测位置间的区域内随机地或均匀地确定相移控制器进行相位变化的位置。
20.如权利要求19所述的成像装置，还包括测试图案检测器，设置为进行测试图案检测，用于在两个或更多的图案检测位置检测用光学记录器形成的测试彩色图案，并生成表示主扫描方向的图像偏差的信号，其中，相移控制器基于从测试图案检测器传送的信号进行图像放大率校正。
21.如权利要求20所述的成像装置，其中成像控制器进行位置确定，用于当相移控制器基于时间测量机构测量的时间差进行图像放大率校正时，在两个光束检测位置间的区域内，以及当相移控制器基于从测试图案检测器传送的信号进行图像放大率校正时，在图案检测位置之间的区域内，随机地或均匀地确定相移控制器进行相位变化的位置。
22.如权利要求21所述的成像装置，其中成像控制器按不在子扫描线上进行对准的扫描线改变位置确定。
23.如权利要求18所述的成像装置，其中，相位控制器进行相位变化，以进行有效图像区域之外的图像位置校正和有效图像区域之内的图像放大率校正，成像控制器识别有效图像区域，确定包括主扫描方向上的有效图像区域的成像区域，将成像区域划分为为图像位置校正进行相位变化的第一区域和为图像放大率校正进行相位变化的第二区域。
24.如权利要求23所述的成像装置，其中，第一区域是有效图像区域之外的区域，用于启动由光学记录器进行的图像记录。
25.如权利要求24所述的成像装置，其中，当在多个像素时钟信号上改变时，相移控制器连续进行相位变化。
26.如权利要求23所述的成像装置，其中，成像控制器将第二区域划分成多个子分区域，相移控制器通过多个子分区域中每一个的相位变化独立地进行图像放大率校正。
27.如权利要求26所述的成像装置，其中，成像控制器在保持第二区域的整个宽度的情况下，改变多个子分区域中的每一个的宽度。
28.如权利要求26所述的成像装置，其中，多个子分区域的宽度彼此相等。
29.如权利要求26所述的成像装置，其中，成像控制器改变子分区域的数目。
30.如权利要求26所述的成像装置，其中，成像控制器根据与光学记录器有关的图像放大率的特性，改变多个子分区域的宽度中的一个和第二区域的子分区域的数目。
31.如权利要求23所述的成像装置，其中，成像控制器进行位置确定，用于在第二区域内随机或均匀地确定相移控制器进行相位变化的位置。
32.如权利要求31所述的成像装置，其中，成像控制器按不在子扫描线上进行对准的扫描线改变位置确定。
33.一种光学记录方法，包括步骤生成像素时钟信号；根据在像素时钟信号步骤的图像数据发射光束；将光束变为循环扫描光束，其在主扫描方向扫描沿子扫描方向移动的感光表面；和通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。
34.如权利要求33所述的方法，还包括在感光表面的两个检测位置检测循环扫描光束；和测量检测步骤在两个检测位置检测循环扫描光束的两个检测时间之间的时间差，其中，进行步骤基于测量步骤测量的时间差进行图像放大率校正。
35.一种用于彩色成像装置的光学记录方法，包括步骤生成像素时钟信号；根据在像素时钟信号步骤中的全色图像的基色成份，用扫描机构按顺序发射多束光束；独立地将多个光束变为各个循环扫描光束，以在主扫描方向按顺序扫描沿子扫描方向移动的成像装置的感光表面；和通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。
36.如权利要求35所述的方法，其中，进行步骤基于表示从成像装置传送的主扫描方向的图像偏差的信号进行图像放大率校正。
37.如权利要求35所述的方法，还包括步骤执行光束检测，用于独立地在感光表面的两个检测位置检测各个循环扫描光束；和实行时间测量，用于对各个循环扫描光束中的每一个测量在两个检测位置的检测结果之间的时间差，其中，进行步骤基于实行步骤测量的时间差进行图像放大率校正。
38.如权利要求35所述的方法，其中，进行步骤基于实行步骤测量的时间差和基于表示从成像装置传送的主扫描方向的图像偏差的信号进行图像放大率校正。
39.如权利要求35所述的方法，还包括步骤以预定频率值为步长改变像素时钟信号的频率，以协同相位变化进行图像放大率校正。
40.如权利要求39所述的方法，其中，实行步骤进行小于预定频率值的部分图像放大率校正。
41.如权利要求35所述的方法，其中，扫描机构包括至少一个光偏转机构，每个光偏转机构包括多个光偏转表面，其被设置为移动、偏转在发射步骤发射的多个光束中的每一个，以将这些光束变为各个循环扫描光束中的相应一个，和执行步骤，对多个光偏转表面的每一个进行光束检测，和实行步骤，对多个光偏转表面的每一个进行时间测量，和进行步骤，基于携带步骤对多个光偏转表面的每一个进行的时间测量而进行图像放大率校正。
42.一种成像方法，包括步骤提供具有可沿子扫描方向移动的感光表面的感光件；生成像素时钟信号；根据在像素时钟信号步骤的全色图像的基色成份，按顺序发射多个光束；独立地将多个光束变为各个循环扫描光束，以在主扫描方向按顺序扫描沿子扫描方向移动的感光表面；通过相位变化来进行图像放大率校正，该相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数；和在有效图像区域内随机地或均匀地确定通过进行步骤进行相位变化的位置。
43.如权利要求42所述的成像方法，还包括步骤执行光束检测，用于独立地在感光表面的两个检测位置检测各个循环扫描光束；和实行时间测量，用于对各个循环扫描光束中的每一个测量执行步骤在两个光束检测位置的检测结果之间的时间差，其中，进行步骤基于实行步骤测量的时间差进行图像放大率校正；其中，确定步骤在两个光束检测位置之间的区域内随机或均匀地确进行步骤进行相位变化的位置。
44.如权利要求43所述的方法，还包括步骤实施测试图案检测，用于在两个或多个图案检测位置检测测试彩色图案；和输出表示主扫描方向的图像偏差的信号，其中，进行步骤基于输出步骤输出的信号进行图像放大率校正。
45.如权利要求44所述的方法，其中确定步骤进行位置确定，用于当进行步骤基于实行步骤测量的时间差进行图像放大率校正时，在两个光束检测位置间的区域内，以及当进行步骤基于实施步骤传送的信号进行图像放大率校正时，在图案检测位置之间的区域内，随机地或均匀地确定进行步骤进行相位变化的位置。
46.如权利要求45所述的方法，其中，确定步骤按不在子扫描线上进行对准的扫描线改变位置确定。
47.如权利要求42所述的方法，其中，进行步骤进行相位变化，以实行有效图像区域之外的图像位置校正和有效图像区域之内的图像放大率校正，确定步骤识别出有效图像区域，确定包括主扫描方向的有效图像区域的成像区域，并将成像区域划分为为图像位置校正进行相位变化的第一区域和为图像放大率校正进行相位变化的第二区域。
全文摘要
一种光学记录装置包括光源、扫描器和相移控制器。光源发射光束，光束根据输入图像数据与像素时钟信号同步控制点亮和关闭。扫描器将光源发射的光束变为循环扫描光束，其在主扫描方向扫描沿子扫描方向移动的感光表面。相移控制器通过相位变化进行图像放大率校正，相位变化是在主扫描方向以感光表面上的一个或多个位置的像素时钟信号周期的1/n为单位改变像素时钟信号的相位，其中n是大于1的整数。还描述了光学成像的方法和设备。
文档编号H04N1/12GK1532065SQ20041003260
公开日2004年9月29日 申请日期2004年1月23日 优先权日2003年1月23日
发明者前田雄久 申请人:株式会社理光