本发明涉及一种图像形成装置。
背景技术：
在电子照相型图像形成装置中，激光束被旋转多面镜偏转，从而扫描感光构件，并且形成静电潜像。由于旋转多面镜的加工精度误差，所以在从旋转轴的方向观察时的旋转多面镜的形状不是完美的正多边形。此外，由于加工精度误差，在构成旋转多面镜的多个反射面上存在所谓的平面倾斜。平面倾斜是指旋转轴和旋转多面镜的各反射面不平行的状态。为了校正由于加工精度误差对各个反射面的影响而导致的图像质量的劣化，需要指定反射面中的哪个反射面反射激光束，并且需要根据指定结果控制发射入射在反射面上的激光束的条件。
日本特许4756964号公报提出了一种通过检测bd信号与fg信号之间的相位差来指定使激光束偏转的反射面的技术。bd信号是通过由位于激光束的扫描路径上的光接收元件接收被各个反射面偏转的激光束而输出的信号。fg信号是由诸如霍尔元件等的磁传感器输出的信号，霍尔元件检测由于配设在使旋转多面镜旋转的电机的转子上的永磁体的旋转而改变的磁通量改变。这两个信号是具有与旋转多面镜的旋转速度相对应的周期性的信号。
顺便提及，fg信号具有大于bd信号的抖动，因此检测bd信号与fg信号之间的相位差的结果也受fg信号的抖动的影响。在日本特许4756964号公报中描述的发明中，使用在旋转多面镜进行单个旋转时输出的bd信号的数量比fg信号的数量小1的事实，从反射面中检测特定面。例如，如果在6个bd周期当中检测到不存在fg信号的上升的周期，则将与该周期相对应的反射面检测为特定面。
然而，在组装过程中，将旋转多面镜固定到电机而不检查电机的相位和旋转多面镜的相位，因此有时存在bd信号的下降和fg信号的上升大致重合的情况。例如，由于fg信号的抖动，fg信号的上升有时被包括在第一反射面的bd周期中，有时被包括在第二反射面的bd周期中。在这种情况下，有时将第一反射面检测为特定面，有时将第二反射面检测为特定面，因此面指定精度(相位确定精度)劣化。为了提高面指定精度，也可以想到组装工人在检查电机的相位和旋转多面镜的相位的同时将旋转多面镜固定到电机。然而，这使组装过程复杂化，并且增加了组装工人的负担。另一方面，在这种情况下，如果使用fg信号的下降代替fg信号的上升，则能够精确地执行面指定。
技术实现要素：
本发明在保持组装过程简单的同时提高了检测旋转多面镜的相位的精度。
本发明提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置包括：旋转多面镜，其具有用于使光束偏转的多个偏转面；电机，其具有旋转多面镜所附接到的转子，并且被构造为旋转地驱动转子以使旋转多面镜旋转；第一检测单元，其被构造为通过检测由所述多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束，来输出第一信号；第二检测单元，其被构造为通过检测由附接到电机的转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变，来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号；指定单元，其被构造为获得第一信号与第二信号之间的相位关系，并且基于所述相位关系，从所述多个偏转面当中指定光束入射到的偏转面；以及存储单元，其被构造为存储用于设置是否使用第二信号的上升或下降以指定所述相位关系的设置信息，其中，所述指定单元基于所述设置信息，来确定是否使用第二信号的上升或下降以获得所述相位关系。
本发明提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置包括：旋转多面镜，其具有用于使光束偏转的多个偏转面；电机，其具有旋转多面镜附接到的转子，并且被构造为旋转地驱动转子以使旋转多面镜旋转；第一检测单元，其被构造为通过检测由所述多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束，来输出第一信号；第二检测单元，其被构造为通过检测由附接到电机的转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变，来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号；延迟单元，被构造为使由所述第二检测单元输出的第二信号延迟；指定单元，其被构造为获得第一信号与第二信号之间的相位关系，并且基于所述相位关系，从所述多个偏转面当中指定光束入射到的偏转面；以及存储单元，其被构造为存储用于设置是获得由所述延迟单元延迟的第二信号还是获得未被所述延迟单元延迟的第二信号的设置信息，其中，所述指定单元基于所述设置信息，来确定是使用由所述延迟单元延迟的第二信号还是使用未被所述延迟单元延迟的第二信号以获得所述相位关系。
本发明提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置包括：旋转多面镜，其具有用于使光束偏转的多个偏转面；电机，其具有旋转多面镜附接到的转子，并且被构造为旋转地驱动转子以使旋转多面镜旋转；第一检测单元，其被构造为通过检测由所述多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束，来输出第一信号；第二检测单元，其被构造为通过检测由附接到电机的转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变，来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号；指定单元，其被构造为获得第一信号与第二信号之间的相位差，并且基于所述相位差，从所述多个偏转面当中指定光束入射到的偏转面；以及设置单元，其被构造为在所述指定单元开始指定偏转面之前获得第一信号与第二信号之间的相位差，并且在所述指定单元中，基于所获得的相位差是否在预定范围内，来设置是使用第二信号的上升还是下降来指定偏转面。
本发明提供了一种图像形成装置，所述图像形成装置包括：旋转多面镜，其具有用于使光束偏转的多个偏转面；电机，其具有旋转多面镜附接到的转子，并且被构造为旋转地驱动转子以使旋转多面镜旋转；第一检测单元，其被构造为通过检测由所述多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束，来输出第一信号；第二检测单元，其被构造为通过检测由附接到电机的转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变，来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号；延迟单元，被构造为使由所述第二检测单元输出的第二信号延迟；指定单元，其被构造为获得第一信号与第二信号之间的相位差，并且基于所述相位差，从所述多个偏转面当中指定光束入射到的偏转面；以及设置单元，其被构造为在所述指定单元开始指定偏转面之前获得第一信号与第二信号之间的相位差，并且基于所获得的相位差是否在预定范围内，来设置是使用由所述延迟单元延迟的第二信号还是使用未被所述延迟单元延迟的第二信号，用于所述指定单元获得所述相位差。
本发明提供一种图像形成装置，所述图像形成装置包括：旋转多面镜，其具有用于使光束偏转的多个偏转面；电机，其具有旋转多面镜附接到的转子，并且被构造为旋转地驱动转子以使旋转多面镜旋转；第一检测单元，其被构造为通过检测由所述多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束，来输出第一信号；第二检测单元，其被构造为通过检测由附接到电机的转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变，来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号；校正单元，其被构造为基于第一信号与第二信号之间的相位关系，执行与所述多个偏转面中的各个偏转面相对应的校正；以及存储单元，其被构造为存储用于设置是否使用第二信号的上升或下降以指定所述相位关系的设置信息，其中，所述校正单元基于所述设置信息来确定是使用第二信号的上升还是下降以获得所述相位关系。
通过以下(参照附图)对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出图像形成装置的图。
图2是示出光学扫描装置的图。
图3是示出控制单元和光学扫描装置的图。
图4a和图4b是例示多面电机的图。
图5是例示多面电机的启动控制的图。
图6a、图6b和图6c是例示抖动的影响的图。
图7a和图7b是示出用于获得相位差的信号组的时序图。
图8a和图8b是示出偏转面与相位差之间的关系的表。
图9a和图9b是示出用于获得相位差的信号组的时序图。
图10是示出相位差检测电路的示例的图。
图11是示出测量装置的图。
图12是示出测量装置的功能的图。
图13是示出用于生成设置信息的处理的流程图。
图14是示出相位差检测电路的示例的图。
图15是示出用于生成设置信息的处理的流程图。
图16是示出相位差检测电路的示例的图。
图17是示出相位差检测电路的示例的图。
图18是示出相位差检测电路的示例的图。
图19是示出相位差检测电路的示例的图。
图20是示出相位差检测电路的示例的图。
具体实施方式
第一实施例
图像形成装置
图1示出了电子照相型图像形成装置1。给送盒2是容纳片材s的容纳单元。给送辊4是将片材s送到运送路径并将片材s供给到图像形成单元17的供给单元。运送路径配设有运送片材s的运送辊对5和对位辊对6。图像形成单元17配设有支撑静电潜像和调色剂图像的感光鼓14。注意，感光鼓14用作支撑通过用由旋转多面镜所偏转的光束进行扫描而形成的静电潜像的图像承载件。充电辊12对感光鼓14的表面均匀地充电。光学扫描装置22使用与输入图像相对应的图像信号来调制激光束，并且使激光束偏转。这使得激光束能够扫描感光鼓14的表面，并且形成静电潜像。显影辊15使用调色剂来使静电潜像显影，并且形成调色剂图像。显影辊15用作将静电潜像显影成调色剂图像的显影单元。转印辊16将从感光鼓14运送的调色剂图像转印到片材s上。转印辊16用作将调色剂图像转印到片材s上的转印单元。定影设备20在运送片材s的同时对转印到片材s上的调色剂图像施加热和压力，并且将调色剂图像定影到片材s。定影设备20用作将调色剂图像定影到片材的定影单元。排出辊29排出其上通过定影设备20而定影有调色剂图像的片材s。控制单元10是安装有用于控制图像形成装置1的构成元件的控制器的电路板。使用线缆连接诸如控制单元10和光学扫描装置22等的构成元件。
光学扫描装置
图2示出了光学扫描装置22的外观。激光源106是输出激光束的光源。多面镜104是具有多个偏转面并且使从激光源106发射的激光束偏转的旋转多面镜。因此，多面镜104用作具有使光束偏转的多个偏转面的旋转多面镜。多面电机103是驱动多面镜104旋转的驱动源。因此，多面电机103用作驱动多面镜104的驱动单元。由多面镜104偏转的激光束变为扫描光，并且穿过成像光学系统121，并对感光鼓14进行扫描。bd传感器107向控制单元10输出表示激光束在激光束的一个扫描周期中一次入射并且检测到激光束的信号(bd信号)。bd传感器107用作第一检测单元，其在通过由多面电机103旋转多面镜104而检测到被多个偏转面中的一个偏转面所偏转的光束时，输出第一信号(bd信号)。控制单元10使用bd信号进行控制，使得多面电机103的旋转速度达到目标速度。注意，在本实施例中，控制单元10可以使用根据由配设在多面电机103上的霍尔元件输出的信号所生成的fg信号来控制多面电机103。在本实施例中，为了方便描述，假设多面镜104的偏转面的数量为5。
控制单元
图3示出了光学扫描装置22和控制单元10的功能的一部分。在多面电机103中，转子磁体111(永久磁体)固定到转子130。如图4a中所示，转子磁体111被磁化为预定数量的磁极。在图4a中，在转子磁体111中，s极和n极交替地设置，极数为8。另外，定子具有6个线圈133。6个线圈133由两个u相线圈、两个v相线圈和两个w相线圈组成。通过控制流到6个线圈133的电流的相位，转子130以预定的旋转方向旋转。在图3中，旋转轴131由基板132可旋转地支撑。转子130和多面镜104固定到旋转轴131。多个霍尔元件105固定到基板132。霍尔元件105检测由转子磁体111的旋转而引起的磁通量改变。如图4b中所示，整形电路109对从霍尔元件105输出的霍尔元件信号的波形进行整形，并且生成并输出fg信号。在该示例中，两个霍尔元件105输出相位相差180度的正弦波霍尔元件信号。整形电路109生成方波，并且输出该方波作为fg信号，在所述方波中，两个正弦波的交点代表上升沿和下降沿。因此，fg信号是二进制信号(binarysignal)。多面镜104的一次旋转的fg信号生成周期与bd信号生成周期不同。在该实施例中，多面镜104的一次旋转的周期包括fg信号的4个周期，并且包括bd信号的5个周期。霍尔元件105和整形电路109用作检测多面电机103的旋转并且输出其周期根据多面电机103的转数而改变的第二信号(fg信号)的第二检测单元。宽度调整电路108是调整从bd传感器107输出的bd信号的脉冲宽度的电路。连接在宽度调整电路108下游的cpu100和选择器110变得能够通过调整脉冲宽度来正常地接收bd信号。选择器110基于从cpu100输出的选择信号选择fg信号或bd信号，并且将所选择的fg信号或bd信号输出到pll电路101。pll是锁相环(phaselockedloop)的缩写。从多面电机103的旋转开始时直到激光束的光量变得稳定时为止，选择fg信号。在激光束的光量变得稳定之后，选择bd信号。pll电路101基于从cpu100提供的基准时钟和从选择器110输出的信号，进行pll控制使得多面电机103的转数达到目标转数。如果多面电机103的转数小于目标转数，则pll电路101向电机驱动电路102输出加速信号。当多面电机103的转数超过目标转数时，pll电路101向电机驱动电路102输出减速信号。电机驱动电路102基于从pll电路101输出的控制信号生成驱动信号，并且将驱动信号供给到6个线圈133。
cpu100监视fg信号和bd信号。cpu100设置选择器110，使得在启动多面电机103时将fg信号发送到pll电路101，并且将基准时钟设置为fg信号的限定频率。当确定fg信号的周期已经进入限定范围时，cpu100设置选择器110以将bd信号发送到pll电路101，并且将基准时钟设置为bd信号的限定频率。
相位差检测电路114是检测bd信号与fg信号之间的相位差(相位关系)的电路，并且将相位差输出到相位检测电路113。相位检测电路113使用fg信号和bd信号来从多面镜104的多个偏转面当中检测单个特定面，并且生成表示基于检测到特定面的定时的旋转相位的相位数据。具体地，相位检测电路113指定或确定多面镜104的相位，并且生成相位数据。表示旋转相位的相位数据被输出到图像处理单元120。存储器112存储由cpu100使用的控制数据等。注意，控制单元10可以具有除存储器112以外的存储器。该存储器存储由cpu100执行的控制程序以及控制数据。图像处理单元120使用与相位数据相对应的校正数据来校正图像数据，从而减少由于各个偏转面的加工精度误差的影响而导致的图像质量的劣化。能够使用已知的处理作为该校正处理，因此在此省略其详细描述。例如，如果采用能够同时绘制多条线的多光束激光器作为激光源106，则发光点根据平面倾斜的量而切换。注意，假设各个偏转面(旋转相位)的发光点被预先确定。另外，对于各个偏转面，主扫描方向上的图像宽度(倍率)不同。图像处理单元120基于用于对针对各个反射面形成的图像的主扫描方向上的图像倍率进行校正的倍率校正数据，来校正与各个反射面相对应的图像数据。倍率校正数据是用于校正随后的pwm信号的脉冲宽度的数据。各个偏转面的校正数据也可以被存储在存储器112等中。图像处理单元120用作使用与相位数据相对应的校正数据来校正图像数据的校正单元。激光驱动器122使激光源106根据从图像处理单元120输出的图像信号(pwm信号)输出激光束。激光源106用作输出与根据由图像处理单元120校正的图像数据而生成的图像信号相对应的光束的光源。
图5是例示fg信号与bg信号之间的切换的图。激光源106具有发光元件(激光二极管)和光接收元件(光电二极管)。在接收到激光束时，光电二极管输出与激光束的光量相对应的pd信号。如果pd信号的电压低于或等于阈值(目标电压)，则cpu100向选择器110输出使fg信号从选择器110输入到pll电路的选择信号。选择器110根据选择信号将fg信号输入到pll电路101，并且不将bd信号输入到pll电路101。cpu100还将与fg信号相对应的基准时钟输出到pll电路。与fg信号相对应的基准时钟是与多面电机103的目标转数相对应的周期的周期信号。pll电路101将加速度信号或减速信号发送到电机驱动电路102，使得输入到pll电路101的fg信号的周期与基准时钟的周期匹配。因此，从多面电机103开始旋转的定时t0直到激光源106的光量变得稳定的定时t1为止的持续时间，是执行使用fg信号的周期对多面电机103的旋转控制的持续时间。
另一方面，如果pd信号的电压超过阈值，则cpu100向选择器110输出使bd信号从选择器110输入到pll电路101的选择信号。选择器110根据该选择信号将bd信号输入到pll电路101，并且不将fg信号输入到pll电路101。另外，cpu100将与bd信号相对应的基准时钟输出到pll电路。该基准时钟具有与对应于fg信号的基准时钟的周期不同的周期，并且是与多面电机103的目标转数相对应的周期的周期信号。pll电路101将加速信号或减速信号发送到电机驱动电路102，使得输入到pll电路101的bd信号的周期与对应于bd信号的基准时钟的周期匹配。因此，t1向前的持续时间是执行使用bd信号的周期对多面电机的旋转控制的持续时间。
如上所述，cpu100在启动多面电机103时进行使用fg信号的周期对多面电机的旋转控制，并且响应于光量已经达到目标光量附近，切换到使用bd信号的周期对多面电机103的旋转控制。fg信号是基于由霍尔元件105产生的霍尔元件信号而生成的，因此是包括大量噪声的信号。因此，fg信号相对不适合用于精确地控制多面电机103的转数。另一方面，bd信号是通过接收激光束而从bd传感器107输出的信号，因此具有相对小的噪声。因此，与fg信号相比，bd信号使得能够精确地控制多面电机103的转数。然而，在激光束的光量小的区域中，bd信号的精度是低的。另外，如果在激光束的光量达到目标光量之后开始多面电机103的旋转，则待机时间增加。因此，如果在不同的情形下使用fg信号和bd信号，则能够在减少待机时间的同时精确地控制多面电机103的转数。
指定偏转面(相位)
下面将描述用于指定多面镜104的偏转面的处理。激光驱动器122使激光源106使用图像数据从图像处理单元120发射激光束。此时，图像处理单元120需要指定输出到激光驱动器122的图像数据对应于偏转面当中的哪个偏转面。因此，cpu100通过以下方法执行用于从偏转面当中指定激光束入射到的偏转面的处理。
图6a示出了当由cpu100使用bd信号来控制多面电机103的旋转时的bd信号和fg信号的波形。每次多面电机103进行一次旋转，就生成5个周期的bd信号和4个周期的fg信号。这是由于偏转面的数量为5，转子磁体111的磁极数为8。在图6a中，为了便于描述，分配给bd信号的数字i至v是指相应的五个偏转面。如图6a中所示的fg信号和bd信号被输入到cpu100。cpu100确定在两个邻近的bd信号之间是否存在fg信号的上升沿。cpu100确定不存在上升沿的偏转面作为特定面。在5个偏转面当中，不存在上升沿的偏转面的数量仅为一个，因此cpu100可以将该偏转面确定为特定面。在图6a中，仅在与多面镜104的第iii面相对应的两个bd信号之间不存在fg信号的上升沿。因此，cpu100在多面镜104进行一次旋转的同时从五个偏转面当中指定一个偏转面，并且输出表示已指定了偏转面的面指定信号。另外，cpu100基于面指定信号生成表示旋转相位的相位数据，并且输出该相位数据。
接下来，将详细描述用于通过cpu100对bd信号与fg信号之间的相位差进行计数来检测用作特定面的偏转面的具体方法。图7a示出了图6a中的第v面和第i面。在两个bd信号之间存在fg信号的上升沿。在该实施例中，cpu100具有16位内部计数器(稍后要描述的相位差计数器202)。计数器使用已经作为触发而被输入的bd信号来复位计数值，同时与计数器时钟(未例示)同步地执行递增。预先设计计数器时钟的频率，使得计数器在一个bd周期中不溢出。另外，假设当计数器对在设计规范中确定的理想bd周期进行计数时的计数值为m(m<0xffff)。准确地说，由于多面镜104的面精度以及多面电机103的速度变化，m在m±δ的范围内变化。这里，为了简化描述，假设与偏转面相对应的bd周期都是相等的且理想的值。
根据图7a，当输入fg信号的上升沿时，cpu100将计数器的计数值锁存为bd-fg相位差。另外，作为cpu100的内部信号的fg-f信号根据bd信号的输入转变为h(高)，并且在输入fg信号的上升沿时转变为l(低)。
如果在bd信号的下一输入定时，fg-f信号处于l，则锁存的bd-fg相位差作为第v面的相位差被存储在cpu100的寄存器中。在图7a中，在输入fg信号的上升沿时计数器的计数值为0x9bc，因此0x9bc被锁存为bd-fg相位差。之后，当输入下一bd信号时，由于fg-f信号处于l，因此0x9bc作为第v面的相位差被存储在寄存器中。
图7b示出了图6a中的第iii面和第iv面。在bd信号之间不存在fg信号的上升沿。fg-f信号响应于bd信号的输入而转变到h，并且计数器开始递增。在该示例中，在与第iii面对应的bd信号之间没有输入fg信号的上升沿，因此在fg-f信号保持处于h的同时输入下一bd信号。计数器的max(最大)值(作为16位计数器的最大值的0xffff)此时被锁存为bd-fg相位差。同时，0xffff作为第iii面的相位差被存储在寄存器中。注意，当bd信号下降时计数器的计数值为m，但锁存0xffff代替m。这是因为m变化，并且如果基于m确定fg信号是否被输入，则确定精度劣化。因此，将0xffff强制存储在寄存器中。
图8a示出了此时被存储为各个偏转面的bd-fg相位差的寄存器值。如图8a中所示，从bd信号的输入至fg信号的上升沿的相位差越小，则寄存器值变得越小，而相位差越大，则寄存器值变得越大。此外，在bd信号之间不存在fg信号的上升沿的第iii面中，寄存器值是作为计数器的最大值的0xffff。因此，cpu100将寄存器值为0xffff的偏转面确定为特定面。
在bd信号和fg信号接近的情况下的相位差检测
如图6b中所示，存在依据多面电机103和多面镜104的附接状态，bd信号与fg信号的上升沿变得接近的情况。在该示例中，如由虚线圆所表示的，发生在第i面与第ii面之间的、bd信号与fg信号的上升沿接近。如上所述，通过转子磁体111的旋转生成fg信号。因此，如图6c中所示，fg信号具有抖动。由于该抖动，fg信号的上升沿位于bd信号之前，或fg信号的上升沿位于bd信号之后。这使以bd信号与fg信号之间的相位差为基础的面指定精度劣化。
在以这种方式使用fg信号的上升沿来指定面而面指定精度劣化的情况下，如图6b中所示，如果使用fg信号的下降沿来指定面，则面指定精度提高。在图6b中，其间不存在下降沿的bd信号是与第iv面相对应的bd信号。因此，cpu100能够通过使用下降沿代替上升沿来检测单个特定面。在将多面电机103附接到多面镜104之后，bd信号与fg信号之间的相位差也被固定。因此，在光学扫描装置22等的组装过程中，通过使用cpu100或测量装置测量bd-fg相位差，确定要使用哪个沿就足够了。
图9a示出了当bd信号和fg信号的上升沿由于多面镜104和多面电机103的附接状态而接近时cpu100的内部操作。示出了此时的计数器的计数值的示例。在图9a中，当计数值为m(＝bd周期)时，检测到fg信号的上升沿，并且fg-f信号也下降，因而确定第ii面是特定面。如上所述，fg信号具有抖动，因而如图9b中所示，存在在第ii面中检测到fg信号的下降的情况。在该情况下，将第i面确定为特定面。如果确定特定面的结果根据附接状态以这种方式变化，则存在不能精确地校正平面倾斜的可能性。鉴于此，在该实施例中，通过依据检测bd-fg相位差的结果使fg信号的上升沿和下降沿反转，特定面确定精度提高。以下表达式对确定是否能够进行根据bd-fg相位差的反转是有用的。
α<bd-fg相位差<m-α…(1)
这里，α是与fg信号的变化宽度相对应的任何自然数。m是bd周期的理论值(理想周期)。另外，从使用表达式1的确定中排除已经达到0xffff的相位差。α是不依赖于光学扫描装置22的个体差异的共同固定值。
如果针对第i面至第v面中的各个测量的bd-fg相位差满足表达式1，则确定bd信号与fg信号的沿不接近。如果使用fg信号的上升用于测量bd-fg相位差，则使用fg信号的上升来指定面。另一方面，如果使用fg信号的下降用于测量bd-fg相位差，则使用fg信号的下降来指定面。注意，如果在与第i面至第v面相对应的bd-fg相位差当中存在不满足表达式1的相位差，则确定bd信号和fg信号的沿接近。在该情况下，由于附接状态，将用于检测相位差的fg信号的沿反转，并且再次检测bd-fg相位差。这能够通过使fg信号通过使fg信号的上升和下降反转的反转电路来实现。通常，fg信号旁路过反转电路。根据以这种方式测量bd-fg相位差的结果，通过选择用于确定特定面的fg信号的沿，特定面确定精度提高。在组装过程中，将表示用于确定特定面的fg信号的沿的设置信息存储在存储器112中。这将减少特定面确定时间。
光学扫描装置的cpu的功能
下降检测电路201是在检测到bd信号的下降时输出检测信号的电路。相位差计数器202是当从下降检测电路201输入检测信号时将计数值复位并开始计数的计数器。反转电路203是使fg信号的上升和下降反转的电路。使上升和下降反转可以被称为使极性或电平反转。切换电路204是根据保持在存储器112中的设置信息，在从整形电路109输出的原始fg信号与由反转电路203反转了高/低的fg信号之间进行切换(选择)的电路。上升检测电路205是在检测到fg信号的上升时输出检测信号的电路。fg-f生成电路206是生成fg-f信号的电路。当输入表示bd信号下降的检测信号时，fg-f生成电路206将fg-f信号变为高。当输入表示fg信号的上升的检测信号时，fg-f生成电路206将fg-f信号改变为低。当fg-f信号从高转变为低时，锁存电路207锁存(保持)相位差计数器202的计数值。如果在检测到bd信号的下降时fg-f信号为低，则锁存电路207将锁存的计数值写入到寄存器208。如果在检测到bd信号的下降时fg-f信号为高，则锁存电路207将0xffff写入到寄存器208。特定面确定电路209监视每次输入bd信号时切换的bd-fg相位差。当bd-fg相位差为0xffff时，特定面确定电路209确定此时的偏转面为特定面，并且将相位数据设置为1。当确定特定面时，特定面确定电路209在每次输入bd信号时，使相位数据移位1。注意，相位数据的数量与偏转面的数量匹配。在具有5个偏转面的多面镜104中，相位数据重复1至5的值。
测量装置
图11是示出测量装置50的功能的框图。测量装置50具有与上述控制单元10共同的功能。为了简化描述，将相同的附图标记分配给共同的功能。在光学扫描装置22的组装过程中使用测量装置50，光学扫描装置22在该过程中实际上被操作，并且设置信息被生成并写入在光学扫描装置22的存储器112中。与图10相比，在图3中，将用于将设置信息写入到存储器112的写入电路118添加到cpu100。
图12示出了测量装置50的cpu100的功能。将相同的附图标记分配给与光学扫描装置22共同或类似的功能。范围确定电路210使相位差检测电路114获得5个偏转面的bd-fg偏差面，并且确定在从获得的相位差中排除0xffff之后剩余的所有相位差是否在预定范围内。如果所有相位差在预定范围内，则范围确定电路210将表示不需要反转的设置信息存储在存储器112中。如果相位差中的任一个超出预定范围，则范围确定电路210将表示需要反转的设置信息存储在存储器112中。
流程图
图13是示出生成设置信息的cpu100(范围确定电路210)的操作的流程图。在步骤s1中，范围确定电路210通过pll电路101和电机驱动电路102启动多面电机103。因此，将多面电机103的转数控制为目标转数。在步骤s2中，范围确定电路210将用于识别偏转面的id设置为1。在步骤s3中，范围确定电路210确定是否输入了bd信号。如果输入了bd信号，则范围确定电路210使过程前进到步骤s4。在步骤s4中，范围确定电路210测量bd-fg相位差。例如，范围确定电路210将寄存器208中存储的bd-fg相位差与id相关联地写入在存储器112的ram中。在步骤s5中，范围确定电路210确定id是否已经达到n。n是多面镜104的偏转面的数量。如果id未达到n，则范围确定电路210使过程前进到步骤s9。在步骤s9中，范围确定电路210对id向上计数，并且将过程返回到步骤s3。另一方面，如果id已经达到n，则范围确定电路210使过程前进到步骤s6。
在步骤s6中，范围确定电路210从ram中读出测量与第i面至第n面相对应的相位差的结果。在步骤s7中，范围确定电路210确定在从第i面至第n面的相位差中排除0xffff之后剩余的相位差中的各个是否在预定范围内。预定范围例如由表达式1确定。如果相位差存在于预定范围外，则范围确定电路210使过程前进到步骤s8。在步骤s8中，范围确定电路210生成用于使反转电路203有效的设置信息，并且使程序前进到步骤s12。因此，代替从bd信号的下降至(原始)fg信号的上升的相位差，将测量从bd信号的下降至(原始)fg信号的下降的相位差。另一方面，在步骤s7中，如果排除达到0xffff的相位差的所有相位差在预定范围内，则范围确定电路210使过程前进到步骤s10。在步骤s10中，范围确定电路210生成用于使反转电路203无效的设置信息，并且使过程前进到步骤s12。在步骤s12中，范围确定电路210将该设置信息写入在存储器112的rom中。
如上所述，如果多面电机103和多面镜104的附接状态是导致特定面的错误确定的状态，则通过使fg信号反转，特定面确定精度提高。这使得能够使用为各个偏转面准备的校正数据来精确地校正写入开始位置、平面倾斜等。注意，在组装光学扫描装置22时，在工厂中确定各个偏转面的校正数据，并将其存储在存储器112中。
第二实施例
在第一实施例中，采用使fg信号反转的反转电路203，但是可以代替地采用将bd信号或fg信号延迟预定时间的延迟电路。预定时间(延迟量)被设置为使得从bd信号的下降至fg信号的上升的时间差(相位差)大于由于抖动引起的变化量。
图14示出了光学扫描装置22的cpu100的功能。cpu100具有用于将bd信号延迟预定时间的第一延迟电路301。切换电路302是基于存储在存储器112中的设置信息，在由第一延迟电路301延迟的bd信号与未被延迟的bd信号(原始bd信号)之间选择性地切换的电路。cpu100具有将fg信号延迟预定时间的第二延迟电路303。切换电路304是基于存储在存储器112中的设置信息，在由第二延迟电路303延迟的fg信号与未被延迟的fg信号之间选择性地切换的电路。也可以将各个信号的延迟量包括在设置信息中。
上述测量装置50测量光学扫描装置22的组装过程中的bd-fg相位差，并且根据该相位差，生成用于设置是否使第一延迟电路301有效/无效以及是否使第二延迟电路303有效/无效的设置信息。代替是否使这些延迟电路有效/无效，可以将延迟量包括在设置信息中。如果bd-fg相位差在由表达式1定义的预定范围内，则范围确定电路210生成用于不延迟bd信号或fg信号的设置信息。如果bd-fg相位差大于m-α，则范围确定电路210生成用于使bd信号延迟的设置信息，使得bd-fg相位差被包括在预定范围内。如果bd-fg相位差小于α，则范围确定电路210生成用于使fg信号延迟的设置信息，使得bd-fg相位差被包括在预定范围内。设置信息被写入在存储器112的rom中。注意，bd信号和fg信号二者都可以被延迟。例如，假设α为0x003，并且bd-fg相位差为0x001。在这种情况下，通过将bd信号的延迟量设置为0x001，并且将fg信号的延迟量设置为0x004，来将bd-fg相位差校正为包括在预定范围内。
流程图
图15是示出由cpu100(范围确定电路210)进行的生成设置信息的操作的流程图。在图15中，通过将相同的附图标记分配给与图13共同或相似的内容来简化说明。
在步骤s7中，范围确定电路210确定在从第i面至第n面的相位差中排除0xffff之后剩余的相位差中的各个是否在预定范围内。如果这些相位差中的各个在预定范围内，则范围确定电路210使过程前进到步骤s24。在步骤s24中，范围确定电路210生成用于不使bd信号或fg信号延迟的设置信息。例如，设置信息包括用于将bd信号的延迟量确定为零的信息和用于将fg信号的延迟量确定为零的信息。之后，范围确定电路210使过程前进到步骤s12，并且将该设置信息写入在存储器112的rom中。
如果在从第i面至第n面的相位差中排除0xffff之后剩余的相位差中的各个不在预定范围内，则范围确定电路210使过程前进到步骤s21。在步骤s21中，范围确定电路210确定在排除0xffff之后剩余的相位差中的最大相位差是否超过预定范围的上限值(m-α)。如果最大相位差超过上限值，则范围确定电路210使过程前进到步骤s22。在步骤s22中，范围确定电路210使bd信号的延迟有效，使得相位差被包括在预定范围内。例如，范围确定电路210确定bd信号的延迟量，使得相位差包括在预定范围内，并且将延迟量写入到设置信息。之后，范围确定电路210使过程前进到步骤s12，并且将该设置信息写入到存储器112的rom。
如果相位差不超过上限值(换句话说，如果相位差小于作为预定范围的下限值的α)，则范围确定电路210使过程前进到步骤s23。在步骤s23中，范围确定电路210使fg信号的延迟有效，使得相位差被包括在预定范围内。例如，范围确定电路210确定fg信号的延迟量，使得相位差被包括在预定范围内，并且将该延迟量写入在设置信息中。之后，范围确定电路210使过程前进到步骤s12，并且将该设置信息写入在存储器112的rom中。
光学扫描装置22的cpu100基于在出厂时写入在存储器112中的设置信息来延迟bd信号和fg信号，因而使得能够减少抖动的影响。
第三实施例
在第一实施例和第二实施例中，使用测量装置50将设置信息存储在存储器112中，但是可以在光学扫描装置22从工厂出厂之后，由cpu100将设置信息存储在寄存器等中。因此，测量装置50的功能可以安装在光学扫描装置22中。
采用反转电路的情况
图16示出了光学扫描装置22的cpu100的功能。与图10相比，在图16中，用于生成设置信息并将设置信息存储在寄存器401中的范围确定电路210安装在光学扫描装置22的cpu100中。范围确定电路210在启动光学扫描装置22等时进行图13中所示的用于写入设置信息的处理。范围确定电路210将生成的设置信息存储在cpu100中的寄存器401中。切换电路204根据保持在寄存器401中的设置信息来确定是否使fg信号反转。因此，切换电路204输出原始fg信号，或者输出由反转电路203根据设置信息反转的fg信号。
采用延迟电路的情况
图17示出了光学扫描装置22的cpu100的功能。与图14相比，在图17中，用于生成设置信息并将设置信息存储在寄存器401中的范围确定电路210安装在光学扫描装置22的cpu100中。范围确定电路210在启动光学扫描装置22等时执行图15中所示的用于写入设置信息的处理。范围确定电路210将生成的设置信息存储在cpu100中的寄存器401中。切换电路302根据保持在寄存器401中的设置信息，来使通过第一延迟电路301的bd信号的延迟有效/无效。切换电路304根据保持在寄存器401中的设置信息，来使通过第二延迟电路303的fg信号的延迟有效/无效。如果基于设置信息对第一延迟电路301和第二延迟电路303设置了延迟量，则省略切换电路302和304。
通过具有以这种方式生成设置信息的功能的光学扫描装置22或控制单元10来简化组装过程。
第四实施例
在上述实施例中，对从bd信号的下降沿至fg信号的上升沿的相位差进行计数。在第四实施例中，cpu100对基于fg信号的上升沿的相位差和基于fg信号的下降沿的相位差二者进行计数，并且选择抖动的影响小的相位差。
图18示出了具有两个计数器的相位差检测电路114。注意，为了简化描述，将相同的附图标记分配给已经描述的功能。相位差计数器202是用于对从bd信号的下降沿至fg信号的上升沿的相位差进行计数的计数器。相位差计数器202'是用于对从bd信号的下降沿至fg信号的下降沿的相位差进行计数的计数器。以这种方式，在与对从bd信号的下降沿至fg信号的下降沿的相位差进行计数相关的功能的附图标记的末尾处分配符号“'”。采用下降检测电路501代替上升检测电路205，以对在fg信号的下降沿之前的相位差进行计数。当检测到fg信号的下降时，下降检测电路501向fg-f生成电路206'输出检测信号。当输入表示bd信号的下降的检测信号时，fg-f生成电路206'将fg-f信号改变为高。当输入表示fg信号的下降的检测信号时，fg-f生成电路206'将fg-f信号改变为低。锁存电路207'的操作与锁存电路207的操作相同。寄存器208'保持基于fg信号的下降沿的相位差。
图8b示出了测量基于fg信号的上升沿的相位差以及基于fg信号的下降沿的相位差的结果的示例。范围确定电路210分析基于fg信号的上升沿的相位差以及基于fg信号的下降沿的相位差，并且生成设置信息。范围确定电路210从基于fg信号的上升沿的相位差的组和基于fg信号的下降沿的相位差的组中选择满足表达式1的组。另外在此，也未考虑设置为0xffff的相位差。在图8b中所示的示例中，基于fg信号的上升沿的相位差包括超出预定范围的m+1。因此，范围确定电路210生成设置信息，使得使用基于fg信号的下降沿的相位差来执行特定面的确定。由测量装置50的范围确定电路210生成的设置信息被存储在存储器112中，并且由控制单元10的范围确定电路210生成的设置信息被存储在寄存器401中。
图19示出了控制单元10的cpu100的功能。选择电路601根据设置信息选择从上升检测电路205输出的检测信号或从下降检测电路501输出的检测信号，并且将所选择的检测信号输出到fg-f生成电路206。因此，如果设置信息表示要使用fg信号的上升沿，则选择电路601选择并输出从上升检测电路205输出的检测信号。另一方面，如果设置信息表示要使用fg信号的下降沿，则选择电路601选择并输出从下降检测电路501输出的检测信号。
图20示出了控制单元10的cpu100的功能。控制单元10的相位差检测电路114可以配设有两个计数器。在这种情况下，范围确定电路210选择满足表达式1的相位差组，并且将该相位差组输出到相位检测电路113的特定面确定电路209。在这种情况下，测量装置50将是不必要的。
总结
上面已经描述了各种实施例，但是例如，这些实施例教导以下的技术思想。旋转多面镜附接到多面电机103的转子。多面电机103是驱动转子旋转以使旋转多面镜旋转的驱动电机的示例。注意，与转子一起旋转的磁体附接到转子。由于磁体的旋转而发生磁通量改变。霍尔元件105用作第二检测单元，该第二检测单元通过检测由附接到转子的磁体的旋转而引起的磁通量改变来输出周期与第一信号的周期不同的第二信号。cpu100用作指定单元，该指定单元获得第一信号与第二信号之间的相位关系，并且基于相位关系从多个偏转面当中指定光束入射到的偏转面。例如，相位差检测电路114用作获得单元，该获得单元获得第一信号(例如，bd信号)与第二信号(例如，fg信号)之间的相位差。相位检测电路113用作相位检测单元，该相位检测单元根据该相位差从偏转面当中确定特定面，并且基于被确定为特定面的偏转面而输出相位数据。注意，相位数据可以是表示光束入射到的偏转面的数据。安装在光学扫描装置22中的存储器112和安装在图像形成装置1的主体中的寄存器401用作存储单元，该存储单元存储用于在获得单元中设置是使用第二信号的上升还是下降以获得相位差的设置信息。另外，这些存储装置可以用作存储用于设置是使用第二信号的上升还是下降以指定相位关系的设置信息的存储单元。cpu100基于设置信息，确定是使用第二信号的上升还是下降以获得相位关系。如上所述，如果在没有意识到多面电机103的转子磁体111的磁极与多面镜104的各个偏转面之间的关系的情况下执行组装，则存在由于fg信号的抖动的影响而错误地确定特定面的情况。另一方面，在本发明中，预先测量受抖动影响的相位差，并且使用fg信号的上升或下降来确定哪一个更多地提高了面指定精度。作为该确定的结果，生成设置信息并将其存储在存储器112等中。使用fg信号的上升沿和下降沿中的由设置信息指定的沿用于获得相位差，因而即使在使用相位差来指定面时，抖动的影响也减小。因此，本发明使得能够在保持组装过程简单的同时提高旋转多面镜的面指定精度。
如参考图10等所描述的，反转电路203用作使fg信号反转的反转单元。另外，切换电路204用作根据设置信息来切换是供给由反转电路203反转的fg信号还是供给未被反转电路反转的fg信号的切换单元。在fg信号的上升与下降之间进行切换以按这种方式测量bd信号与fg信号之间的相位差，能够依据是否允许fg信号通过反转电路203来实际上实现。
如图10等中所示，相位差计数器202用作根据bd信号的输入而被复位的计数器。如图7a中所示，如果在bd信号的一个周期的范围中检测到fg信号的上升，则相位差检测电路114输出在检测到fg信号的上升时的计数值作为相位差。如图7b中所示，如果在bd信号的一个周期的范围中未检测到fg信号的上升，则相位差检测电路114输出表示特定面的预定值(例如，0xffff)作为相位差。这使得相位检测电路113能容易地识别特定面。
如图3等中所示，存储器112与多面镜104、多面电机103、bd传感器107和霍尔元件105一起安装在光学扫描装置22中。要使用fg信号的哪个沿来测量相位差依据光学扫描装置22而不同。另外，光学扫描装置22在除了图像形成装置1的组装过程以外的过程中组装，然后安装在图像形成装置1的主体中。另外，光学扫描装置22可以由新产品代替。因此，如果将设置信息在工厂中写入在存储器112中，并且将光学扫描装置22装运，则在装运之后不需要生成设置信息。因此，一旦光学扫描装置22启动，就能够指定面(能够确定相位)。如上所述，设置信息可以是在工厂中由连接到光学扫描装置22的测量装置50写入在存储器112中的信息。如图13等中所示，测量装置50控制光学扫描装置22，以获得bd信号与fg信号之间的相位差。此外，测量装置50根据相位差是否在预定范围内而生成设置信息，并且将该设置信息写入存储器112中。如果存储器112具有易失区域和非易失性区域，则设置信息也写入到非易失性区域。
顺便提及，用作指定单元的cpu100可以安装在附装在与光学扫描装置22的位置不同的位置处的电路板上。在这种情况下，相位差检测电路114经由将光学扫描装置22和该电路板电连接的线缆，从光学扫描装置22获得第一信号、第二信号和设置信息。
注意，存储单元可以是安装在图像形成装置1的主体中的寄存器401等。在这种情况下，图像形成装置1的控制单元10将生成设置信息。如图16等中所示，在相位检测电路113开始确定特定面之前，范围确定电路210确定由相位差检测电路114获得的相位差是否在预定范围内。范围确定电路210根据确定结果生成设置信息，并且将该设置信息写入在寄存器401中，在所述设置信息中，确定要使用fg信号的上升还是下降以获得用于确定特定面的相位差。因此，范围确定电路210用作写入单元。范围确定电路210用作设置单元，该设置单元根据在相位检测电路113开始确定特定面之前所获得的相位差是否在预定范围内，设置要使用fg信号的上升还是下降以获得用于确定特定面的相位差。如果图像形成装置1以这种方式生成设置信息，则在工厂中进行测量工作和写入工作变得不必要，因此组装过程将被简化。注意，如表达式1中所表达的，预定范围是根据fg信号的抖动确定的范围。
如关于第二实施例所描述的，可以采用使fg信号(或bd信号)延迟的延迟电路来代替反转电路。存储器112和寄存器401用作存储设置信息的存储单元，该设置信息用于设置将由延迟电路延迟的fg信号还是未被延迟电路延迟的fg信号供给到cpu100。cpu100基于设置信息，确定是使用被延迟的第二信号还是未被延迟的第二信号来获得相位关系。如图6b和图6c中所示，存在抖动的影响的情况是bd信号的下降和fg信号的上升接近的情况。因此，通过将fg信号或bd信号延迟至减小抖动的影响的程度，特定面确定精度提高。
如上所述，用于设置是否使延迟电路有效/无效的设置信息、延迟量等可以由测量装置50生成，或者可以由图像形成装置1的控制单元10生成。范围确定电路210根据在相位检测电路113开始确定特定面之前获得的相位差是否在预定范围内，来设置是供给由延迟电路延迟的fg信号还是供给未被延迟电路延迟的fg信号。注意，由延迟电路添加的延迟量是比bd信号的一个周期短的延迟量。更具体地，延迟量足够长，使得能够避免抖动的影响。通过添加这样的延迟量，在排除0xffff之后剩余的所有相位差将满足表达式1。
在上述实施例中，获得fg信号针对bd信号的相位差，但是可以获得bd信号针对fg信号的相位差。另外，cpu100的功能可以由诸如fpga或asic等的硬件来实现，或者可以通过软件来实现。可以采用通过硬件来实现多个功能的一部分并且通过软件来实现其余的功能的构造。
其他实施例
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(asic))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由系统或装置的计算机例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(cd)、数字通用光盘(dvd)或蓝光光盘(bd)tm)、闪存装置以及存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)读出并执行程序的方法。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。