DE3641038A1

DE3641038A1 - Abbildungssystem mit lichtstrahlabtastung

Info

Publication number: DE3641038A1
Application number: DE19863641038
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Shimada; Tomohiro Nakajima; Hiroaki Kotabe; Kouji Yamanobe; Kozo Yamazaki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1987-06-04
Also published as: GB2185167A; FR2593613B1; FR2593613A1; GB8628697D0; US4853710A; DE3641038C2; GB2185167B

Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungssystem mit Lichtstrahlabtastung und betrifft insbesondere ein Laserstrahl-Abtastsystem, das in verschiedenen Aufzeichnungseinrichtungen, wie Druckern, Kopier- und Faksimilegeräten, verwendbar ist.

Ein übliches, herkömmliches Laserstrahl-Abtastsystem, das in verschiedenen Aufzeichnungsgeräten verwendbar ist, ist schematisch in Fig. 27 dargestellt. Das zum Abbilden vorgesehene Laserstrahl-Abtastsystem weist einen Halbleiterlaser 201 auf, von welchem ein Laserstrahl 202, welcher mit einem zugeführten Bildsignal moduliert ist, abgegeben wird. Der abgegebene Laserstrahl durchläuft eine Kollimatorlinse 203 und eine zylindrische Linse 204 und trifft auf einen Polygonalspiegel 205 auf, welcher mit einer Anzahl reflektierender, in der Umfangsrichtung angeordneter Flächen versehen ist und welcher sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Folglich wird der Laserstrahl durch den rotierenden Polygonalspiegel 205 wiederholt über einen vorherbestimmten Winkel abgelenkt, welcher durch die Größe der reflektierenden Flächen festgelegt ist. Der von dem Polygonalspiegel 205 reflektierte Laserstrahl durchläuft eine f R-Linse 206, und nachdem er von einem reflektierenden Spiegel 207 reflektiert worden ist, durchläuft der Laserstrahl eine Zylinderlinse 208 und wird auf einer Abbildungsfläche 209, wie einer photoempfindlichen Oberfläche, fokussiert.

Da der Laserstrahl durch die Rotation des Polygonalspiegels 205 über einen vorherbestimmten Winkel abgelenkt wird, bewegt sich der auf der Abbildungsfläche 209 fokussierte Laserstrahl entlang einer Abtastzeile 210. Die Richtung dieser Abtastzeile 210 wird oft als optische oder Hauptabtastrichtung bezeichnet. Die Abbildungsfläche 209 wird normalerweise in einer zu der Abtastzeile 210 senkrechten Richtung bewegt, und diese Bewegungsrichtung der Abbildungsfläche 209 wird oft als eine Hilfsabtastrichtung bezeichnet. Der Laserstrahl hat die f R-Linse 208 durchlaufen, bevor er auf der Abbildungsfläche 210 fokussiert wird, wodurch der Laserstrahl entlang der Abtastzeile 210 mit konstanter Geschwindigkeit linear bewegt wird.

Ein einen Synchronlauf feststellender Spiegel 211 ist normalerweise so angeordnet, daß er den Laserstrahl erhält, welcher zu dem Startende 210 a der Abtastzeile 210 gerichtet ist. Folglich wird der von dem Spiegel 210 reflektierte Laserstrahl auf ein lichtempfangendes Element 213 einer den Synchronlauf feststellenden Einrichtung 212 gerichtet, welche ein horizontales Synchronisiersignal erzeugt.

Ein derartiges Laserstrahl-Abtastsystem kann in vorteilhafterweise bei verschiedenen Abbildungsgeräten angewendet werden. Jedoch gibt es noch verschiedene Gesichtspunkte, die im Hinblick auf größere Anwendungsmöglichkeiten noch verbessert werden müssen.

Gemäß der Erfindung soll daher ein Abbildungssystem mit Lichtstrahlabtastung und insbesondere ein Laserstrahl-Abtastsystem geschaffen werden, bei welchem keine f R-Linse vorgesehen sein muß und mit welchem eine Abbildungsfläche im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit entlang einer geraden Linie abgetastet werden kann, ohne daß eine f R-Linse und eine elektrische Korrektur vorzusehen ist. Darüberhinaus soll durch die Erfindung, ein Laserstrahl-Abtastsystem geschaffen werden, bei welchem die Lichtintensität eines von einem Halbleiterlaser abgegebenen Laserstrahls infolge von Änderungen in den Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperatur und Alterung, nicht nachteilig beeinflußt wird. Schließlich soll durch die Erfindung ein Laserstrahl-Abtastsystem geschaffen werden, das bei einer hohen Leistung einfach im Aufbau und obendrein preiswert ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Abbildungssystem mit Laserstrahlabtastung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, wie Fig. 1a und 1b zu verbinden sind;

Fig. 1a und 1b, wenn sie so, wie in Fig. 1 dargestellt, verbunden sind, ein Blockdiagramm eines Laserstrahlabtastsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Anzahl Lasereinheiten, um gleichzeitig ein Abtasten mit einer Anzahl Laserstrahlen durchzuführen;

Fig. 2a eine schematische Darstellung, in welcher die Anordnung einer Anzahl Lasereinheiten des in Fig. 1 dargestellten Systems bezüglich der Haupt- und Hilfsabtastrichtungen wiedergegeben ist;

Fig. 2b eine schematische Darstellung von Laserstrahlen, die von den Lasereinheiten abgegeben worden sind, welche so, wie in Fig. 2a, angeordnet sind;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm eines Bildabtasttaktes, welcher an eine entsprechende Einheit der Lasereinheiten anzulegen ist;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Systems;

Fig. 5a eine schematische Draufsicht auf einen Polygonalspiegel für ein Laserstrahl-Abtastsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5b eine schematische Seitenansicht des in Fig. 5a dargestellten Polygonalspiegels;

Fig. 6 bis 9 schematische Darstellungen, anhand welchen der Aufbau und die Wirkungsweise des in Fig. 5a und 5b dargestellten Polygonalspiegels verständlich wird;

Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Laserstrahl-Abtaststeuersystems, das mit einem Schema versehen ist, um die Laserstrahl-Abtastcharakteristik eines Laserstrahls konstant beizubehalten, wobei das System entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist;

Fig. 11 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zum Steuern der Frequenz eines Bildtaktsignals;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Laserstrahl- Abtastsystems, bei welchem das Laserstrahl- Abtaststeuersystem der Fig. 1 in vorteilhafter Weise anwendbar ist;

Fig. 13a und 13b Graphen, anhand welcher die Schwierigkeit erläutert wird, welche mittels des in Fig. 10 und 11 dargestellten Systems zu lösen ist;

Fig. 14 einen Graphen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 10 und 11 dargestellten Systems;

Fig. 15 einen Graphen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 11 dargestellten Schaltung;

Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Laserdruckers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 eine schematische Darstellung des Laserstrahl- Abtastsystems, das in dem Laserdrucker der Fig. 16 vorgesehen ist, wenn in der Richtung gesehen wird, welche durch den in Fig. 16 wiedergegebenen Pfeil II angezeigt ist;

Fig. 18 ein Blockdiagramm einer in dem Laserdrucker der Fig. 16 vorgesehenen Steuerschaltung;

Fig. 19 vergrößert eine schematische Darstellung eines photoempfindlichen Bandes und einiger in dessen Nähe angeordneter Elemente in dem Laserdrucker der Fig. 16;

Fig. 20 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Laserdruckers der Fig. 16;

Fig. 21 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 22 einen Graphen, anhand welchem erläutert wird, wie die Laserabgabeleistung modifiziert werden kann;

Fig. 23 eine schematische Darstellung einer ein Synchronisiersignal erzeugenden Schaltung in einem Laserstrahl-Abtastsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 24 eine perspektivische Darstellung eines lichtaufnehmenden Elements, das in der das Synchronisiersignal erzeugenden Einrichtung der Fig. 22 vorgesehen ist;

Fig. 25 eine schematische Darstellung einer ein Synchronisiersignal erzeugenden Einrichtung in einem Laserstrahl-Abtastsystem gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 26 eine schematische Darstellung, anhand welcher die Funktion jeder der in Fig. 22 und 24 dargestellten, ein Synchronisiersignal erzeugenden Einrichtung erläutert wird, und

Fig. 27 eine schematische Darstellung eines üblichen, herkömmlichen Laserstrahl-Abtastsystems, wie es in Abbildungsgeräten, wie einem Laserdrucker und Faksimilegeräten, verwendet wird.

In Fig. 1a und 1b ist in Blockform ein Laserstrahl-Abtaststeuersystem für ein gleichzeitiges Abtasten mit Hilfe von Laserstrahlen dargestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es so ausgelegt, daß eine Bildinformation an eine Anzahl Laserstrahlen emittierender Einrichtungen entsprechend einem Bildabtast-Taktsignal angelegt wird, welche entsprechend einem Laserstrahl erzeugt wird, welcher unter der Anzahl Laserstrahlen zuerst von einem Photosensor empfangen wird.

Wie in Fig. 1a und 1b dargestellt, weist das Laserstrahl- Abtaststeuersystem eine Halbleiterlaseranordnung LD auf, welche eine Anzahl (in der dargestellten Ausführungsform m) Laserdioden LD ₁ bis LD _m enthält, die in Form einer Einzelanordnung angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Laseranordnung LD so angeordnet, daß deren Anordnungsrichtung einen Winkel R mit der Hauptabtastrichtung festlegt, wie in Fig. 2a dargestellt ist. Wie vorstehend festgelegt, ist die Hauptabtastrichtung die optische Abtastrichtung, entlang welcher die von den Laserdioden LD ₁ bis LD _m abgegebenen Laserstrahlen auf einer Abbildungsfläche abgetastet werden. Bei einer solchen Anordnung werden Lichtpunkte zur selben Zeit durch die Laserstrahlen erzeugt, welche von den entsprechenden Laserdioden LD ₁ bis LD _m abgegeben worden sind, wie in Fig. 2B dargestellt ist. Die auf der Abbildungsfläche auf diese Weise erzeugten Lichtpunkte sind nicht bezüglich der Hauptabtastrichtung ausgerichtet, sondern sie legen infolge der schräggeneigten Anordnung der Laserdioden LD den Winkel R bezüglich der Hauptabtastrichtung fest.

Ein Synchronisiersensor FS entspricht dem in Fig. 27 dargestellten Element 212, und ist folglich außerhalb des Bildabtastbereiches für den Laserstrahl für jede dieser Dioden LD ₁ bis LD _m angeordnet. Beispielsweise weist der Sensor FS einen Photosensor, um den Laserstrahl von der Laserdiode LD ₁ an erster Stelle unter der Vielzahl Laserdioden LD ₁ bis LD _m aufzunehmen, und eine Schaltung auf, um ein Ausgangssignal von diesem Photosensor in vorherbestimmter Weise zu verarbeiten. Ebenso ist in dem System der Fig. 1a und 1b eine Phasensynchronisierschaltung PS vorgesehen, welche bei Empfang eines Ausgangssignal von dem Synchronisiersensor FS, welcher dem Laserstrahl entspricht, welcher an erster Stelle von dem Sensor FS empfangen worden ist, ein Taktsignal CK ₀ erzeugt und ergibt Folglich ist das Taktsignal CK ₀ mit dem Laserstrahl synchronisiert, welcher an erster Stelle von dem Sensor FS empfangen worden ist. Die Phasensynchronisierschaltung PS führt eine Phasenanpassung innerhalb eines Zeitabschnitts von 1/N eines einzigen Taktes durch, wobei N gleich oder größer als 2 ist.

Bei Empfang des Taktsignal DK ₀ von der Phasensynchronisierschaltung PS gibt eine Verzögerungsschaltung TC Bildabtast- Taktsignale CK ₁ bis CK _m ab, welche den entsprechenden Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Halbleiterlaseranordnung LD entsprechen. Ferner ist in dem Steuersystem der Fig. 1a und 1b ein Speicher ME vorgesehen, welcher aufzuzeichnende Bildinformation (Daten) speichert, und von welchem Daten mit der Adresse, welche durch einen Zeilenmanagement-Adressenzähler RA und einen Spaltenma nagement-Adressenzähler CA bestimmt worden ist, über Ausgangsanschlüsse Q ₁ bis Q _m abgegeben werden. Der Zähler CA erneuert seine festgelegte Adresse jedesmal dann, wenn das Taktsignal CK ₀ von der Phasensynchronisierschaltung PS eingegeben wird. Ferner ist eine Steuerschaltung CC vorgesehen, welche entsprechend einem Ausgangssignal von dem Synchronisiersensor FS und dem Taktsignal CK ₀ von der Phasensynchronisierschaltung PS ein Steuersignal L ₁ an den Zähler CA und ein weiteres Steuersignal L ₂ an den Zähler RA liefert. Die Steuersignale L ₁ und L ₂ sind zu dem Zeitpunkt erforderlich, an welchem die Bildinformation durch das Taktsignal CK ₀ übertragen wird. Das von der Steuerschaltung CC abgegebene Steuersignal L ₁ ist ein Signal, das dazu verwendet wird, einen Datengültigkeitsbereich in einer Zeile zu bestimmen, während das Steuersignal L ₂ zum Übergehen auf eine neue Zeile oder für einen Wagenrücklauf dient.

Eine Halteschaltung LC hat Eingangsanschlüsse D ₁ bis D _m, welche mit den Ausgangsanschlüssen Q ₁ bis Q _m des Speichers ME verbunden sind; es werden Daten von den Ausgangsanschlüssen Q ₁ bis Q _m der Halteschaltung LC in Verbindung mit dem Taktsignal CK ₀ von der Phasensynchronisierschaltung PS abgegeben. Folglich dient die Halteschaltung LC als eine Pufferschaltung, welche die Aufgabe hat, die Daten, welche aus dem Speicher ME durch das Taktsignal CK ₀ ausgelesen worden sind, wieder mit dem Taktsignal CK ₀ zu synchronisieren. Wenn folglich keine Phasenverschiebung zwischen den Ausgängen der Ausgangsanschlüsse Q ₁ bis Q _m des Speichers ME vorkommt, bis diese Ausgänge die entsprechenden Schieberegister SL ₁ bis SL _m erreichen, kann diese Halteschaltung weggelassen werden. Die Schieberegister SL ₁ bis SL _m empfangen Ausgangsdaten von den Anschlüssen der Halteschaltung LC und geben die Daten entsprechend den jeweiligen von der Verzögerungsschaltung TC gelieferten Taktsignalen CK ₁ bis CK _m ab. Folglich legen diese Schieberegister SL eine Korrekturschaltung fest, um die Phasendifferenz jedes Laserstrahls zu korrigieren, welcher von den jeweiligen Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Laseranordnung LD abgegeben worden ist.

Ferner ist eine Videosteuerschaltung VC vorgesehen, welche Daten von den Schieberegisters SL ₁ bis SL _m und Information von dem Synchronisiersensor FS erhält und ein Videosignal abgibt, wobei das Taktsignal CK ₀ von der Phasensynchronisierschaltung PS als Steuertaktsignal dient. Das Videosignal von der Videosteuerschaltung VC enthält auch ein Synchronisier- Modulationssignal, welches hoch wird, wenn ein Ausgang von dem Synchronisiersensor FS erhalten wird. Dieses Synchronisier- Modulationssignal kann nicht an die Laserdioden LD ₂ bis LD _m angelegt werden, da es nur an die Laserdiode LD ₁ anzulegen ist, dessen Laserstrahl unter den Laserdioden der Laseranordnung LD zuerst auf den Synchronisersensor FS auftritt. Eine Anzahl Ansteuerschaltungen DR ₁ bis DR _m ist vorgesehen, um Ausgangsdaten von der Videosteuerschaltung VC zu erhalten, und sie aktivieren die entsprechenden Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Halbleiterlaseranordnung LD entsprechend den von der Videosteuerschaltung VC erhaltenen Ausgangsdaten.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Steuerschaltung anhand der Fig. 3 und 4 im einzelnen erläutert. Wenn der Synchronisiersensor FS den Lichtstrahl von der Laserdiode LD ₁ der Halbleiterlaseranordnung LD erhält, liefert er ein Ausgangssignal, welches dann der Phasensynchronisierschaltung PS zugeführt wird, welche ihrerseits das Taktsignal CK ₀ als Ausgangssignal abgibt. Das Taktsignal CK ₀ wird dann dem Spaltenmanagemant-Adressenzähler CA und auch der Steuerschaltung CC zugeführt, wodurch die Bildinformation an der festgelegten Adresse aus dem Speicher ME ausgelesen und dann in der Halteschaltung LC gehalten wird. Andererseits gibt entsprechend dem Taktsignal CK ₀ der Phasensynchronisierschaltung PS die Verzögerungsschaltung TC Bildabtast-Taktsignale CK ₁ bis CK _m ab, welche den jeweiligen Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Halbleiterlaseranordnung LD entsprechen, wie beispilsweise in Fig. 3 dargestellt ist. In Fig. 3 ist mit tdk (k = 1-m) ein Verzögerungszeitabschnitt eines Bildabtast- Taktsignals CKk (mit k = 1 bis m) von dem Taktsignal CK ₀ angegeben. Es gibt jedoch keine Vorschriften bezüglich der Größenbeziehung zwischen Verzögerungszeitabschnitten td 1 bis tdm.

Folglich werden die Bildabtast-Taktsignale CK ₁ bis CK _m von der Verzögerungsschaltung TC in die jeweiligen Schieberegister SL ₁ bis SL _m als Schiebetakte eingegeben; folglich wird sequentiell die Bildinformation von der Halteschaltung LC von den jeweiligen Schieberegistern SL ₁ bis SL _m abgegeben. Da zu dieser Zeit jedes der Bildabtast-Taktsignale CK ₁ bis CK _m von der Verzögerungsschaltung TC eine Zeitverzögerung hat, welche der Phasendifferenz jedes der Lichtstrahlen von den Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Laseranordnung LD in der Hauptabtastrichtung entspricht, wird die Phasendifferenz jedes der Lichtstrahlen von den Laserdioden LD ₁ bis LD _m korrigiert. Entsprechend der Bildinformation, welche über diese Schieberegister SL ₁ bis SL _m transferiert worden ist und entsprechend einem Ausgang von dem Synchronisiersensor FS gibt die Videosteuerschaltung VC ein Videosignal ab, welches dann an die Ansteuerschaltungen DR ₁ bis DR _m angelegt wird, um dadurch die Laserdioden LD ₁ bis LD _m der Laseranordnung LD entsprechend dem Videosignal zu aktivieren.

In Fig. 4 ist das Zeitdiagramm für den Fall dargestellt, bei welchem der von der Laserdiode der Anordnung LD abgegebene Laserstrahl auf den Synchronisiersensor FS auftrifft. In Fig. 4 ist mit TDk (k = 1-m) eine Zeitverzögerung von der Zeit an bezeichnet, wenn die jeweiligen Daten (die Bildinformation) aus dem Speicher ME ausgelesen worden sind, bis zu dem Zeitpunkt, an welchem die entsprechende Diode der Laserdioden LD ₁ bis LD _m durch die entsprechende Bildinformation aktiviert ist. Zwischen den Zeitverzögerungen TD 1 bis TDm gilt jedoch die Beziehung, daß TDm größer als TDm-1 ist, welches wiederum größer als TDm-2 ist, . . . ., welches wiederum größer als TD 2 ist, das wiederum größer als TD 1 ist.

Aluf diese Weise kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungssystem mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, da Bildinformation, welche einer Vielzahl von Lichtstrahlen entspricht, mittels des Bildabtasttaktes ausgelesen wird, welcher dem Lichtstrahl entspricht, welcher unter der Vielzahl Lichtstrahlen zuerst auf den Photosensor des Synchronisiersensors FS auftrifft, der Aufbau der Korrekturschaltung zum Korrigieren der Phasendifferenzen zwischen der Anzahl Lichtstrahlen vereinfacht werden. Das heißt, nur ein Taktsignal (das Taktsignal CK ₀ in der dargestellten Ausführungsform) ist erforderlich, um die jeweiligen Daten (Bildinformation), welche jedem der Anzahl Lichtstrahlen entsprechen, aus dem Speicher ME auszulesen, so daß nur eine Art Adressenzähler erforderlich ist, wodurch der Speicheraufbau vereinfacht wird. Da außerdem die Phasendifferenz zwischen dem Lichtstrahl durch die Taktsignale (CK ₀ bis CK _m) festgelegt wird, welche den jeweiligen Lichtstrahlen entsprechen, kann die Phasenkorrektur mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, wodurch dann ein Ausdruck hoher Güte erhalten wird. In dem Fall jedoch, daß nur eine Datenauslesezeile vorliegt, hat ein Taktsignale eine Frequenz, welche gleich oder größer als das N-fache der Bildabtast-Taktfrequenz ist, (wobei N die Anzahl der Lichtstrahlen ist). Andererseits kann gemäß der Erfindung die Frequenz des Auslese-Taktsignals jeder Bildinformation (Daten) gleich derjenigen des Bildabtast-Taktsignals eingestellt werden, was äußerst vorteilhaft ist.

Wie vorsltehend erwähnt, ist ein Abtastsystem mit einem Polygonalspiegel als eine den Lichtstrahl ablenkende Einheit bekannt. Da in einer solchen Einheit die Ablenkung eines Lichtstrahls bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit durchgeführt wird, wird normalerweise eine f R-Linse verwendet, um die Abtastgeschwindigkeit des Lichtstrahls entlang einer ebenen Abtastfläche konstant zu machen. Da jedoch eine f R-Linse ziemlich teuer ist, sollte eine konstante Abtastung an einer ebenen Oberfläche durchgeführt werden, ohne daß eine f R-Linse zu verwenden ist. Zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden, die Taktperiode einer Bildabtastung elektrisch zu korrigieren. Wenn jedoch die ablenkende Fläche des Polygonalspiegels eben ist, gibt es eine Zunahme in der Bildoberflächenkrümmung, so daß auf einer Abtastzeile keine stetige Strahlform erhalten werden kann. Um eine solche Bildflächenkrümmung zu korrigieren, ist daher vorgeschlagen worden, die Facette des Polygonalspiegels durch eine zylindrische oder sphärische Fläche zu ersehen, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 59-2 74 324 beschrieben ist. Es ist jedoch wünschenswert, die Abtastgeschwindigkeit eines Lichtstrahles auf einer ebenen Abtastfläche ohne die vorstehend beschriebene elektrische Korrektur sowie ohne Verwenden der f R-Linse konstant zu machen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist daher auf eine den Lichtstrahl nach dem Objektiv (post objective type light beam) ablenkende Einheit gerichtet, bei welcher ein Lichtstrahl im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit auf einer ebenen Abtastfläche abtasten kann, ohne daß eine f R-Linse und/oder die elektrische Korrektur angewendet wird, welche in der vorerwähnten japanischen Patentanmeldung beschrieben ist.

Gemäß der Erfindung ist daher eine den Lichtstrahl ablenkende Einheit vorgesehen, welche einen Polygonalspiegel und eine Einrichtung zum Drehen dieses Spiegels aufweist. Diese Einrichtung weist vorzugsweise einen Motor oder irgendeine andere ähnliche Antriebseinrichtung auf. Der Polygonalspiegel hat eine Anzahl reflektierender an seinem Umfang angeordneter Facettenflächen, die jeweils eine gewölbte Oberfläche haben. Die gewölbte Oberfläche kann eine zylindrische oder eine sphärische Fläche sein und hat einen Krümmungsradius R, welcher durch die folgende Gleichung festgelegt ist, in welcher mit A der Radius einen größten Kreises bezeichnet ist, welcher in dem Polygonalspiegel beschrieben werden kann, mit alpha der Drehwinkel des Polygonalspiegels und mit 2R der Ablenkwinkel eines abzulenkenden Strahles bezeichnet sind:

Auf jeder Facettenfläche des Polygonalspiegels ist eine korrigierende Transparentschicht ausgebildet. Vorzugsweise ist ein dünner Antireflexbelag auf der korrigierenden Transparentschicht ausgebildet. Die korrigierende Transparentschicht hat eine Dicke, welche sich als Funktion des Rotationswinkels alpha des Polygonspiegels ändert. Die Dicke der korrigierenden Transparentschicht ist so festgelegt, daß die Abtastgeschwindigkeit eines Lichtstrahls entlang einer ebenen Abtastfläche im wesentlichen so konstant wie möglich wird.

In Fig. 5a und 5b ist schematisch ein Polygonalspiegel dargestellt, welcher in einem Lichtstrahl-Abtastsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendbar ist. Wie dargestellt, weist ein Polygonalspiegel 1 eine Anzahl reflektierender Facettenflächen 1 B auf, welche in der Umfangsrichtung angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform hat die Facettenfläche 1 b eine gewölbte Oberfläche, welche einen Teil eines Zylinders festlegt. Der Einfachheit halber soll die Facettenfläche 1 B eine zylindrische Oberfläche haben, was bedeutet, daß die Facettenfläche 1 B eine gewölbte Oberfläche hat, welche einen Teil eines Zylinders festlegt. Auf jeder Facettenfläche 1 B ist eine korrigierende Transparentschicht 1 A ausgebildet. In Fig. 5B ist mit dem Bezugszeichen A der Radius des größten Kreises bezeichnet, welcher in den Polygonalspiegel 1 einschreibbar ist und die Facettenflächen 1 B berührt. Außerdem ist mit dem Bezugszeichen L ein einfallender Lichtstrahl bezeichnet, welcher durch den Polygonalspiegel 1 reflektiert wird.

Wie in Fig. 5a und 5b dargestellt, trifft der einfallende Lichtstrahl L auf den Polygonalspiegel 1 in einer Richtung auf, welche senkrecht zu der Drehachse des Polygonalspiegels 1 ist. In einer tatsächlich ausgeführten Anordnung wird die Richtung des einfallenden Lichtstrahls so eingestellt, daß sie bezüglich der zu der Drehachse des Polygonalspiegels 1 senkrechten Richtung etwas schräg geneigt ist. Aus diesem Grund würde, wenn ein reflektierter Lichtstrahl direkt auf einer ebenen Abtastfläche abgetastet wird, die sich ergebende Abtastlinie keine grade Linie sein. Diese Schwierigkeit kann jedoch ohne weiteres mit Hilfe einer korrigierenden Zylinderlinse gelöst werden. In der folgenden Beschreibung ist hinsichtlich des neuen Polygonalspiegels der Kürze und Einfachheit halber angenommen, daß der einfallende Lichtstrahl L auf den rotierendenPolygonalspiegel 1 in einer zu der rotierenden Achse dieses Spiegels 1 senkrechten Richtung auftrifft.

In Fig. 6 ist dargestellt, daß der Lichtstrahl L auf einen rotierenden Polygonalspiegel 1 auftrifft, welcher den Lichtstrahl L über einen vorherbestimmten, durch die Größe der Facettenfläche festgelegten Winkel ablenkt. Der abgelenkte Lichtstrahl tastet geradlinig auf einer ebenen Abtastfläche S ab, welche in einem Abstand L ₀ von dem Reflexionspunkt auf der Facettenfläche des Polygonalspiegels 1 festgelegt ist.

In Fig. 6 ist der Zustand dargestellt, bei welchem sich der Polygonalspiegel 1 im Uhrzeigersinn über einen Winkel alpha gegenüber dem in Fig. 5a dargestellten Zustand gedreht hat. In Fig. 6 ist mit dem Bezugszeichen O der Drehmittelpunkt des Polygonalspiegels 1 mit dem Bezugszeichen R der Krümmungsradius der Facettenfläche 1 B bezeichnet. Ferner ist mit dem Bezugszeichen d die Dicke der auf der Facettenfläche 1 B ausgebildeten, korrigierenden Transparentschicht 1 a bezeichnet. Wie im einzelnen später noch beschrieben wird, ändert sich diese Dicke d entlang der Facettenfläche 1 B als Funktion des Drehwinkels alpha.

Wie in Fig. 6 dargestellt, wird der einfallende Lichtstrahl L durch die Facetten-(Spiegel-)Fläche 1 B reflektiert, um dadurch ein abgelenkter Lichtstrahl LS zu werden. Die einfallenden und abgelenkten Lichtstrahlen L und LS legen zwischen sich einen Winkel 2R fest. Wie oben aufgezeigt, gibt die folgende Beziehung zwischen dem Drehwinkel alpha, dem abgelenkten Winkel 2R, dem Krümmungsradius R und dem Radius eines größten, in dem Polygonalspiegel A einschreibbaren Kreises:

Mit Hilfe der Facettenfläche 1 B, welche eine solche gewölbte Oberfläche hat, kann die Abtastgeschwindigkeit in einem gewissen Umfang konstant gemacht werden. Da es jedoch das Hauptziel ist, eine Bildoberflächenkrümmung zu korrigieren, ist es notwendig, die Taktzeitperiode einer Bildabtastung elektrisch zu modifizieren, um die Streuung eines Punkt-zu- Punkt-Abstandes infolge einer Verzerrung der Abtastgeschwindigkeit in einem zulässigen Bereich zu halten. Da jedoch gemäß der Erfindung die transparente Schicht 1 A mit einer ganz bestimmten Dicke auf der Facettenfläche 1 B ausgebildet ist, kann die Verzerrung der Abtastgeschwindigkeit in einem zulässigen Bereich gehalten werden, ohne daß irgendeine elektrische Korrektur anzuwenden ist.

Für den Fall, daß die Facettenfläche 1 B des Polygonalspiegels 1 eben ist, ändert sich die Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S als Funktion einer Bildhöhe oder einer Lichtpunktstelle des reflektierten Lichtstrahls auf der Abtastfläche S, was durch die Kurve 5-1 in dem Graphen der Fig. 9 dargestellt ist. In dem Fall jedoch, daß die Facettenfläche 1 B des Polygonalspiegels 1 gewölbt ist, wie durch die vorstehende Gl. (1) angegeben ist, wird die Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S so, wie durch eine in Fig. 9 dargestellte Kurve 5-2 angegeben ist, so daß sich eine geringe Änderung in der Abtastgeschwindigkeit als Funktion der Bildhöhe ergibt. Mit anderen Worten, die Abtastgeschwindigkeit kann in vorteilhafter Weise im wesentlichen konstant gemacht werden, indem eine Facettenfläche1 B mit einer gewölbten Oberfläche verwendet wird, welche durch die Gl. (1) aufgezeigt ist.

In Fig. 8 entspricht ein Bezugszeichen 2 der Facetten- oder reflektierenden Fläche 1 B des Polygonalspiegels 1, und eine transparente Schicht 3 mit einer Dicke d und einem Brechungsindex n ist auf der Facettenfläche 2 ausgebildet. Ein Lichtstrahl trifft auf diese Fläche 2 unter einem Einfallswinkel R auf. Da die Schicht 3 einen Brechungsindex n hat, läßt sich der tatsächliche Einfallsinkel R′ des einfallenden Lichtstrahls bezügliche der Fläche 2 durch folgende Gleichung ausdrücken:

Wenn keine solche Schicht 3 vorgesehen würde, würde der Lichtstrahl so reflektiert, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Durch das Aufbringen der Schicht 3 wird jedoch der Lichtstrahl so reflektiert, wie durch die ausgezogenen Linien dargestellt ist, wobei die Lage des reflektierten Lichtstrahls durch das Aufbringen der Schicht 3 um einen Abstand Δ in horizontaler Richtung verschoben ist. Die Größe von Δ kann folgendermaßen ausgedrückt werden:

Δ = d (tan R - tan R′).

Wenn die vorstehende Erläuterung bei der Erfindung angewendet wird, da die transparente Schicht 1 A eine Dicke d (alpha) hat und die Abtastfläche S ist infolge des Vorhandenseins der transparenten Schicht 1 A senkrecht zu dem einfallenden Lichtstrahl L liegt, die Lage des abtastenden Lichtstrahls auf der abzutastenden Oberfläche zu der Einfallseite oder dem Mittelteil des Abtastbereichs um einen Wert delta H (R) im Vergleich zu dem Fall ohne eine transparente Schicht 1 A verschoben.

Δ H(R) = d (alpha) (tan R - tan R′)
(cos R + sin R ′ tan 2R) (3)

Wie ohne weiteres aus Fig. 7 zu ersehen ist, hat die Bildhöhe H (R) des abgelenkten Lichtstrahl oder die Lichtpunktlage des abgelenkten Lichtstrahl auf der abzutastenden Fläche S die folgende Beziehung bezüglich des abgelenkten Winkels 2R:

H (R) = L ₀ tan 2R

Somit gibt der Wert H (R) - Δ H (R) die Bildhöhe an, welche durch die transparente Schicht 1 A korrigiert worden ist. Der spezielle Ausdruck von Δ H (R) ist in der vorstehenden Gl. (3) dargestellt, und kann mit Hilfe der Gl. (2) weiter modifiziert werden, wie nachstehend angegeben ist:

Da außerdem die Gl. (1) zwischen dem Drehwinkel alpha des Polygonalspiegels 1 und dem Einfallswinkel R gilt, kann H (R) und Δ H (R) als Funktion von alpha ausgedrückt werden. Folglich kann es als H (alpha) und Δ H (alpha) ausgedrückt werden. Im Ergebnis kann H (alpha) - Δ H(alpha) eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel alpha des Polygonalspiegels 1 und der Höhe H des reflektierten Lichtstrahls schaffen.

Wenn es folglich so gesetzt wird, um der folgenden Bedingung zu genügen, dann wird die Bildhöhe des abgelenkten Lichtstrahls proportional zu dem Drehwinkel alpha des Polygonalspiegels 1, so daß die optische Abtastung auf der Abtastfläche S genau mit konstanter Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Die Parameter in der Gl. (4) enthalten d (alpha) L ₀ und den Reflexionsindex n. Die Größe von L ₀ kann als ein Konstruktionsparameter und der Brechungsindex n kann durch eine entsprechende Auswahl eines Materials für die transparente Schicht 3 festgelegt werden. Folglich wird die Gl. (4) nichts als eine Differentialgleichung, welche die Dicke d (alpha) der transparenten Schicht 1 A festlegt, um so eine konstangte Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S zu erhalten. Wenn folglich die transparente Schicht 1 A auf der Facettenfläche 1 B des Polygonalspiegels 1 entsprechend d (alpha) ausgebildet wird, was durch Lösen der Differentialgleichung erhalten wird, die sich aus der Gl. (4) ergibt, dann kann der Polygonalspiegel 1 eine konstante Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S erhalten, ohne daß eine f R-Linse verwendet wird. Im allgemeinen ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn versucht wird, die transparente Schicht 1 A auf der Facettenfläche 1 B des Polygonalspiegels 1 entsprechend d (alpha), das durch Lösen der Gl. (4) erhalten worden ist, da die Form der Oberfläche einer solchen transparenten Schicht nicht-sphärisch und nicht-zylindrisch ist und das Ausbilden einer derartig gewölbten Schicht im allgemeinen schwierig ist. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß die Oberfläche der transparenten Schicht 1 a auf der Facettenfläche 1 B annähernd durch eine sphärische oder zylindrische Fläche ausgebildet werden kann. Mit anderen Worten, die Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S kann im wesentlichen konstant gemacht werden, selbst wenn die transparente Schicht 1 A auf der Facettenfläche 1 B eine sphärische oder zylindrische Form hat. Der Krümmungsradius einer solchen sphärischen oder zylindrischen Fläche der transparenten Schicht 1 A ist wesentlich größer als der Krümmungsradius der Facettenfläche 1 B des Polygonalspiegels 1, so daß die Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche S im wesentlich konstant gemacht werden kann, selbst wenn die transparente Schicht 1 A auf der Facettenfläche 1 B eine ebene Fläche hat. In diesem Fall sollte jedoch der Brechungsindex n der transparenten Schicht 1 A entsprechend gewählt werden. Außerdem sollte vorzugsweise ein Antireflexbelag auf der Oberfläche der transparenten Schicht 1 a vorgesehen werden, um dadurch zu verhindern, daß der Lichtstrahl an der Oberfläche der transparenten Schicht 1 A reflektiert wird.

Nunmehr wird ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung beschrieben, welcher sich auf ein Verfahren und ein System zum Steuern der Intensität eines Lichtstrahls in einem Lichtabtastsystem bezieht. Wie vorstehend beschrieben, ist ein Lichtabtastsystem mit einem rotierenden Deflektor, wie beispielsweise einemPolygonalspiegel oder einem Hologramm- Scanner, um einen Lichtstrahl wiederholt über einen vorherbestimmten Winkel abzulenken, um eine optische Abtastung an einer Abtastfläche durchzuführen, bekannt. Da ein solcher rotierender Deflektor im allgemeinen einen Lichtstrahl mit gleicher Winkelgeschwindigkeit ablenkt, wird normalerweise eine f R-Linse verwendet, um so die Abtastgeschwindigkeit an der Abtastfläche konstant zu machen. Da jedoch eine solche f R-Linse verhältnismäßig teuer ist, ist es vorteilhaft wenn eine solche f R-Linse weggelassen werden kann.

In Fig. 12 ist schematisch ein Lichtstrahl-Abtastsystem dargestellt, mit welchem eine optische Abtastung ohne Verwenden einer f R-Linse durchgeführt werden kann und bei welchem dieser Gesichtspunkt der Erfindung in vorteilhafter Weise angewendet werden kann. Wie dargestellt, trifft ein Lichtstrahl, welcher eine Linsenanordnung 80 durchlaufen hat, auf einen Polygonalspiegel 82 auf, und der Lichtstrahl, der durch eine der Facettenflächen des Polygonalspiegels 82 reflektiert worden ist, trifft auf eine photoempfindliche Trommel 84 auf, wodurch der Lichtstrahl aufgrund der fokussierenden Wirkung der Linsenanordnung 80 auf der photoempfindlichen Trommel 80 fokussiert ist. Wenn sich der Polygonalspiegel 82 mit konstanter Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn dreht, wie durch den Pfeil angezeigt ist, wird der Lichtstrahl in Fig. 12 allmählich von links nach rechts abgelenkt, wodurch dann die photoempfindliche Trommel 84 parallel zu ihrer Drehachse von links nach rechts abgetastet wird. Ein Photodetektor 86 ist neben dem linken Ende der Trommel 84 angeordnet, welcher den Lichtstrahl aufnimmt, bevor ein Abtasten durchgeführt wird, um so den Abtastbeginn zu synchronisieren. Wenn sich der Polygonalspiegel 82 dreht, bewegt sich der von der Linsenanordnung 80 kommende Lichtstrahl von einer Facettenfläche zur nächsten, so daß die optische Abtastung wiederholt über der Breite der Trommel 84 durchgeführt wird.

Wenn bei einer optischen Abtastung ein Zeitabschnitt, welcher zum Lesen der Information eines Bildelements zugeteilt ist, mit T bezeichnet wird, dann wird ein Takt mit einer Frequenz fk, welche durch 1/T gegeben ist, als ein Bildabtasttakt bezeichnet.

In einem Abtastsystem, bei welchem keine f R-Linse verwendet ist, ist die Abtastgeschwindigkeit eines Lichtstrahl an einer abzutastenden Fläche nicht konstant, so daß, wenn die Frequenz fk des Bildabtasttaktes konstant gehalten wird, eine Verzerrung in einer aufgezeichneten Information erzeugt wird. Um eine solche Informationsverzerrung zu beseitigen, muß die Frequenz fk entsprechend den Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit an der abzutastenden Fläche geändert werden, d. h. die Frequenz fk des Bildabtasttaktes muß auf einen hohen Wert, wenn die Abtastgeschwindigkeit hoch ist, und auf einen niedrigen Wert eingestellt werden, wenn die Abtastgeschwindigkeit niedrig ist. Auf diese Weise können durch ein unterschiedliches Einstellen der Frequenz fk des Bildabtasttaktes entsprechend dem Wert der Abtastgeschwindigkeit Verzerrungen in einer aufgezeichneten Information in vorteilhafter Weise verringert werden. Wie vorstehend ausgeführt, ist die Frequenz fk umgekehrt proportional der Periode T, welche dem Aufzeichnen eines einzelnen Bildelements zugeteilt ist. Folglich entspricht ein Ändern der Frequenz fk einer Änderung der Zeit T. Wenn unter diesen Umständen die Intensität eines Lichtstrahls während des Abtastens konstant ist, ergibt sich eine Differenz in der Lichtenergiemente, welche zum Aufzeichneneines einzelnen Bildelements verwendet worden ist, zwischen einer Stelle, an welcher die Abtastgeschwindigkeit hoch ist (eine kurze Zeit T vorliegt) und einer Stelle, an welcher die Abtastgeschwindigkeit niedrig ist (eine lange Zeit T vorliegt). Dies bedeutet, daß die Belichtungsmenge pro Bildelement sich in Abhängigkeit von der Abtastgeschwindigkeit ändert, was wiederum eine Veränderung des Bildschwärzungsgrades in dem sich ergebenen aufgezeichneten Bild in Abhängigkeit von der Abtastgeschwindigkeit hervorrufen würde.

Um hiermit fertigzuwerden, braucht nur der Lichtintensitätspegel eines Lichtstrahls bei einer optischen Abtastung entsprechend der Abtaststelle verändert zu werden. Wenn beispielsweise die Lichtintensität P eines Lichtstrahls bei einer optischen Abtastung als Funktion der Abtaststelle so geändert wird, daß sie in der Mitte niedrig und an den Enden eines Abtastbereichs hoch ist, wie in Fig. 13 dargestellt ist, kann der Bildschwärzungsgrad eines aufgezeichneten Bildes konstant gehalten werden.

Als eine Licht- oder Strahlquelle in einem solchen optischen Abtastsystem wird im allgemeinen ein Halbleiterlaser verwendet. Da in einem Halbleiterlaser die Lichtintensität eines abgegebenen Strahls durch den Arbeitsstrom verändert werden kann, kann ein Bildinformationssysignal unmittelbar in ein Lichtsignal umgesetzt werden, indem der Arbeitsstrom mit dem Bildinformationssignal moduliert wird. Auf der Kennlinie zwischen dem Betriebsstrom und der Lichtintensität von emittiertem Licht eines Halbleiterlasers nimmt der sogenannte differentielle Mengenwirkungsgrad (differential quantum efficiency), d. h. die durchschnittliche Anstiegsrate der Lichtintensität pro Einheit Arbeitsstrom infolge eines Temperaturanstiegs in einem Halbleiter und infolge einer Verschlechterung, beispielsweise durch Alterung, ab. Aus diesem Grund können sich die folgenden Schwierigkeiten ergeben, wenn ein Halbleiterlaser als Lichtquelle eines optischen Abtastsystems verwendet wird.

Beispielsweise soll nunmehr die Lichtintensität P eines Lichtstrahls der an dem jeweiligen Ende eines Lichtabtastbereichs abtastet, auf eine Bezugsintensität P ₀ eingestellt werden, und die Lichtintensität P soll im Maximum während des Abtastens über eine Größe Δ P ₀ geändert werden wie in Fig. 13a dargestellt ist. In Fig. 13b ist ein Graph dargestellt, welcher eine Kennlinie zwischen einem Arbeitsstrom Iop und einer Lichtintensität P eines Halbleiterlasers wiedergibt. In Fig. 13b zeigt eine gerade Linie 4-1 eine Kennlinie unter normalen Betriebsbedingungen und eine gerade Linie 4-2 eine Kennlinie zum Zeitpunkt eines Temperaturanstiegs oder einer Verschlechterung. Der vorstehend erwähnte differentielle Mengenwirkungsgrad ist nichts als die Steigung jeder dieser Kennlinien (oder der geraden Linien in dem dargestellten Beispiel). Diese Kennlinie wird nachstehend als I-P-Charakteristik bezeichnet.

Wenn nunmehr die Lichtintensität P zwischen einem Maximalwert von P ₀ und einem Minimalwert von P ₀ - Δ P ₀ während einer Abtastung verändert wird, während ein Halbleiterlaser sich in einem normalen Betriebszustand befindet, wird der Arbeitsstrom für die Bezugslichtintensität P ₀ bei Iop(a) und für die Lichtintensität (P ₀ - Δ P ₀) bei (Iop(a) - Δ Iop(a)) eingestellt. Üblicherweise wurde der Wert von Δ Iop(a) konstant eingestellt, und der Arbeitsstrom Iop wurde gesteuert, um die Bezugslichtintensität P ₀ zu erhalten. Obwohl sich bei einem solchen Steuerverfahren keine Schwierigkeit ergibt, solange die I-P-Charakteristik eines Halbleiterlasers im normalen Betriebsbereich liegt, kann eine geeignete Lichtintensitätsteuerung nicht durchgeführt werden, wenn sich die I-P-Charakteristik infolge eines Temperaturanstiegs und/oder einer Verschlechterung beispielsweise infolge einer Alterung, ändert.

Nunmehr soll sich die I-P-Charakteristik eines Halbleiterlasers von der in Fig. 13b dargestellten Geraden 4-1 (Normalzustand) zu der ebenfalls in Fig. 13b dargestellten Geraden 4-2 (Temperaturanstieg und/Verschlechterung geändert haben. In diesem Fall ändert sich der Betriebsstrom, welcher der Bezugslichtintensität P ₀ entspricht, automatisch als Ergebnis eines Steuervorgangs auf Iop(b). Für die Kennlinie 4-2 ist jedoch ein Betriebsstrom von Δ Iop(b) erforderlich, um die Lichtintensität P um einen Wert Δ P ₀ zu verändern. Wenn jedoch, wie oben angezeigt, der Wert von Δ Iop(a) festgelegt ist, ist die maximale Änderung der Lichtintensität für die Kennlinie 4-2 auf Δ P ₁ begrenzt, und folglich kann der gewünschte Änderungswert Δ P ₀ nicht erhalten werden.

Durch die Erfindung sollen die vorstehend beschriebenen Nachteile beseitigt werden und es soll ein neues Lichtintensitäts- Steuerverfahren und -system geschaffen werden, mit welchem der richtige Lichtintensitätspegel eines Abtastlichtstrahls zu jedem Zeitpunkt erhalten werden kann, selbst wenn die I-P-Kennlinie eines Halbleiterlasers sich beispielsweise infolge einer Temperaturänderung und/oder einer Verschlechterung, wie einer Alterung ändert.

Anhand von Fig. 14 wird der Grundgedanke dieses Gesichtspunktes der Erfindung beschrieben. In dem in Fig. 14 dargestellten Graphen geben Gerade 4-1 und 4-2 I-P-Kennlinien eines Halbleiterlasers ähnlich dem Graphen in Fig. 13b wieder. Die Gerade 4-1 zeigt eine I-P-Kennlinie unter normalen Betriebsbedingungen, während die Gerade 4-2 eine I-P-Kennlinie zum Zeitpunkt eines Temperaturanstiegs und/oder einer Verschlechterung, wie beispielsweise einer Alterung, zeigt. Die differentiellen Quantenausbeute (quantum efficiencies) für diese Kennlinien 4-1 und 4-2 sind mit y(a) bzw. y(b) bezeichnet. Hierbei sind P ₁(a) und P ₁(b) die Werte von Geraden 4-1 bzw. 4-2, wenn der Arbeitsstrom Iop null ist, und P ₁(a) ist im wesentlichen P ₁(b). Dagegen zeigt P ₀ den Bezugswert der Lichtintensität eines von einem Halbleiterlaser abgegebenen Laserlichtstrahls an. Dieser Bezugswert P ₀ wird durch ein Bezugswertsignal einer Ausgangsintensitäts-Steuerschaltung eingestellt, was später noch erläutert wird. Folglich wird der Arbeitsstrom Iop automatisch durch das Bezugswertsignal entsprechend der I-P-Kennlinie eingestellt, und er wird automatisch auf Iop(a), wenn die I-P-Kennlinie der Geraden 4-1 entspricht, und auf Iop(b) eingestellt, wenn die I-P-Kennlinie der Geraden 4-2 entspricht.

Mit Hilfe der in Fig. 14 festgelegten Nomenklatur können die I-P-Kennlinien 4-1 und 4-2 so, wie nachstehend angegeben, ausgedrückt werden:

P ₀ = Iop(a) · Y(a) + P ₁(a),6(5a) P ₀ = Iop(b) · Y(b) + P ₁(b),6(5b)

Als nächtes wird ein Korrekturspannungswert Vc beschrieben, welcher von einer Bildabtasttakt-Frequenzsteuerschaltung erhalten wird. Dieser Korrekturspannungswert Vc entspricht der Frequenz eines Bildabtasttaktes, dessen Frequenz sich entsprechend der Abtastgeschwindigkeit ändert. Folglich ist der Korrekturspannungswert Vc eine Funktion der Abtastgeschwindigkeit v, so daß er als Vc(v) ausgedrückt werden kann. Dieser Korrekturspannungswert Vc(v) wird unabhängig von der I-P-Kennlinie eines Halbleiterlasers erzeugt. Folglich würden Schwankungen in der I-P-Charakteristik eines Halbleiterlasers den Korrekturspannungswert Vc(v) in keiner Weise beeinflussen.

Nunmehr soll der Fall untersucht werden, daß die Lichtintensität eines Halbleiterlasers unter normalen Betriebsbedingungen entsprechend der Kennlinie 4-1 für die Abtastgeschwindigkeit v auf P(a) eingestellt wird und die I-P-Charakteristik zu der Geraden 4-2 verschoben worden ist, wodurch die Lichtintensität zu P(b) verschoben wird. Der Arbeitsstrom, welcher diesen Werten P(a) und P(b) entspricht, ist mit Iop(a) bzw. Iop(b) ebenfalls bezeichnet. Unter diesen Umständen gilt die folgende Beziehung:

P(a) = Iop(a) · Y(a) + P ₁(a),6(6a) P(b) = Iop(b) · Y(b) + P ₁(b),6(6b)

Der Korrekturspannungswert Vc(v) dient dazu, eine Lichtintensität eines Halbleiterlasers zu dem Zeitpunkt zu erzeugen, wenn die Abtastgeschwindigkeit v ist; dieser Korrekturspannungswert Vc wird in Form einer Multiplikation mit dem Bezugswertsignal verarbeitet. Da das Bezugswertsignal ein Signal ist, um die Bezugslichtintensität P ₀ zu erzeugen, wenn diese als V ₀(a) für die Kennlinie 4-1 und als V ₀(b) für die Kennlinie 4-2 gesetzt ist, gilt die folgende Beziehung:

V ₀(a) : V ₀(b) = Iop(a) : Iop(b)

Wenn dann V ₀(a) und V ₀(b) mit Vc(v) in Form einer Multiplikation verarbeitet werden, ergibt sich die folgende Beziehung:

V ₀(a) · Vc(v) : V ₀(b) · Vc(v) = Iop(a) : Iop(b)-

Da jedoch Vc(v) nicht von der I-P-Kennlinie abhängt, ergibt sich die folgende Gleichung:

V ₀(a) : V ₀(b) = V ₀(a) · Vc(v) : V ₀(b) -· Vc(v)

Schließlich wird somit das folgende Ergebnis erhalten:

Iop(a) : Iop(b) = Iop(a) : Iop(b) (7)

Durch Einsetzen der Gl. (7) in die Gl.′en (5) und durch Anwenden der Beziehung P ₁(a), die im wesentlichen gleich P ₁(b) ist, ergibt sich schließlich:

P(a) = P(b). (8)

Wenn folglich die Abtastgeschwindigkeit ein beliebiger Wert v innerhalb eines vorgeschriebenen Geschwindigkeitsbereichs ist, bleibt, wenn selbst wenn die I-P-Kennlinie schwankt, die Lichtintensität eines Laserlichtstrahl von einem Halbleiterlaser im wesentlichen unverändert.

Nunmehr wird eine spezielle Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 10 im einzelnen beschrieben. Eine in Fig. 10 dargestellte Schaltung legt eine Ausgangsintensität- Steuerschaltung außer eine Bildabtast-Taktfrequenz-Steuerschaltung 38 fest. Zuerst wird anhand von Fig. 10 ein Einstellen der Lichtintensität eines Halbleiterlasers auf einem Bezugswert und das Erzeugen eines Bezugswertsignals beschrieben.

Ein von einem Halbleiterlaser 10 abgegebene Laserlichtstrahl wird von einem Photosensor 14 aufgenommen, welcher dann einen Strom proportional zu der Intensität des aufgenommenen Lichts abgibt. Der abgegbebene Strom wird mittels eines Verstärkers 16 in eine Spannung umgewandelt, und diese Spannung V _M wird an einen Vergleicher 18 angelegt, in welchem sie mit einer Bezugsspannung Vref verglichen wird. Die Ausgangsspannung des Vergleichers 18 wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis zwischen V _M und Vref hoch oder niedrig, und diese Ausgangsspannung wird an einen Auf-/Abwärtszähler 20 angelegt, um dessen Zählmode zu steuern. Wenn beispielsweise V _M kleiner Vref ist, d. h. die Ausgangsintensität des Halbleiterlasers 10 nicht den Bezugspegel erreicht, wird das Ausgangssignal des Vergleichers 10 niedrig, so daß der Zähler 20 auf Aufwärtszählen eingestellt wird, und somit als ein Aufwärtszähler dient; wenn dagegen V _M größer als Vref ist, dann wird der Zähler 20 auf Abwärtszählen eingestellt, so daß er als Abwärtszähler dient.

Eine eine Flanke feststellende Schaltung 32 stellt eine Anstiegsflanke eines Bild-(frame)Synchronisiersignals FSYNC fest, und das festgestellte Signal läuft über ein ODER-Glied 34 und wird mit dem Bild-Synchronisiersignal FSYNC in einem UND-Glied 30 addiert. Ein Flip-Flop 28 wird durch ein Ausgangssignal von dem UND-Glied 30 gesetzt, um ein Ausgangssignal zu Beginneines Bereitschaftsmode zu erzeugen; dieses Ausgangssignal wird zu einem nicht-abtastenden Signaleines UND-Glieds 26 addiert. Der Zähler 20 wird durch das Ausgangssignal von dem UND-Glied 26 aus seinem abgeschalteten Zustand freigegeben und zählt Taktimpulse von einer Taktimpulse erzeugenden Schaltung 24 aufwärts oder abwärts. Ein Zählausgang von dem Zähler 20 wird mittels eines D/A-Umsetzers 40 in einen Analogwert umgesetzt, welcher dann an eine Halbleiterlaser- Ansteuerschaltung 12 angelegt wird, welche ihrerseits den Halbleiterlaser 10 entsprechend einem Modulationssignal ansteuert, wodurch ein Arbeitsstrom entsprechend dem Ausgangssignal von dem D/A-Umsetzer 40 verändert wird. Wenn der Zählwert des Zählers 20 folglich allmählich zunimmt (oder abnimmt), nimmt die Intensität eines von dem Halbleiterlaser 10 abgegebenen Lichtstrahls allmählich zu (oder ab) und folglich nimmt die an den Vergleicher 18 angelegte Spannung V _M allmählich zu (oder ab).

Wenn sich die Spannung V _M allmählich ändert und ihre jeweilige Amplitudenbeziehung bezüglich der Bezugsspannung Vref umgekehrt wird, wird auch das Ausgangssignal von dem Vergleicher 18 von seinem niedrigen auf einen hohen Pegel (oder von einem hohen auf einen niedrigen Pegel) invertiert. Zu diesem Zeitpunkt fühlt eine andere die Flanke feststellende Schaltung 22 eine ansteigende (oder fallende) Flanke des Ausgangssignals des Vergleichers 18 und bewirkt, daß das Flip-Flop 28 dadurch zurückgesetzt wird, so daß der Zähler in seinen abgeschalteten bzw. gesperrten Zustand zurückgebracht wird. Folglich hält der Zähler 20 den Zählstand zurück, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 18 invertiert worden ist, so daß die Größe des Ansteuerstroms für den Halbleiterlaser 10 so erhalten bleibt, wie sie ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung V _M gleich der Bezugsspannung Vref, so daß die Ausgangsintensität des Halbleiterlasers 10 auf einem Bezugswert eingestellt ist, welcher über die Bezugsspannung Vref eingestellt wird. Auf diese Weise schafft mit Hilfe der Intensität eines Lichtstrahls, welcher von dem auf einem Bezugswert eingestellten Halbleiterlaser 10 abgegeben worden ist, ein digitaler Signalausgang von dem Zähler 20 ein Bezugswertsignal.

Andererseits kann die Schaltung so aufgebaut sein, daß die die Flanke feststellende Schaltung 22 den Zähler 20 in seinen abgeschalteten Zustand nur dann bringt, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 18 von einem niedrigen auf einen hohen Pegel invertiert wird. Bei einer solchen Ausführung bleibt die Arbeitsweise dieselbe, wie oben beschrieben, wenn der Ausgangspegel des Vergleichers 18 von einem niedrigen auf einen hohen Pegel invertiert wird; der Betrieb folgt jedoch wie nachstehend beschrieben wird, wenn der Ausgangspegel von einem hohen auf einen niedrigen Pegel übergeht. Das heißt, wenn der Ausgangspegel von dem hohen auf den niedrigen Pegel invertiert wird, wirkt der Zähler 20 als ein Aufwärtszähler dessen gesperrter Zustand freigegeben ist. Der Ansteuerstrom des Halbleiterlasers 10 nimmt dann zu, und wenn der Ausgang von dem Vergleicher 18 von seinem niedrigen auf einen hohen Pegel invertiert wird, stellt die Schaltung 22 dessen Anstiegsflanke fest, um den Zähler 20 dann unwirksam zu machen, um dadurch dessen augenblicklichen Zählwert zurückzuhalten.

Der Zähler 20 dient auch als ein Abwärtszähler wenn das Ausgangssignal von dem Vergleicher 18 auf niedrigem Pegel liegt, und als ein Aufwärtszähler wenn dessen Ausgang auf hohem Pegel liegt; somit ist dann der Zählstand des Zählers 20 umgekehrt proportional zu dem Ansteuerstrom des Halbleiterlasers 10. Eine ein Steuerzeitsignal erzeugende Schaltung 36 arbeitet in einem Bereitschaftsmode mit Hilfe des Bild- Synchronisiersignals FSYNC und liefert ein zeitliches Steuersignal von bestimmter Frequenz an das ODER-Glied 34, um dadurch eine Energieeinstellung des Halbleiterlasers 10 auf eine vorherbestimmte Frequenz durchzuführen.

Beim Abtasten eines photoempfindlichen Teils endet das nichtabtastende Signal, um das UND-Glied 26 zu schließen, so daß der Zähler 20 unwirksam gemacht wird, wodurch dann der Halbleiterlaser 10 im Falle eines Abtastens in einem Bereitsschaftszustand nicht angesteuert wird, und die Energieeinstellung des Halbleiterlasers 10 wird beendet, wenn sie noch nicht abgeschlossen ist. Die Energieeinstellung wird dann während des Nicht-Abtastungsmodes wieder aufgenommen. Wenn die Lichtintensität eines von dem Halbleiterlaser 10 abgegebenen Laserstrahls auf einem Bezugswert eingestellt wird, wird das Bezugswertsignal von dem Zähler 20 erhalten. Obwohl dieses Bezugswertsignal möglicherweise jedesmal dann schwankt, wenn eine Energieeinstellung durchgeführt wird, ändert es ich nicht, bis die nächste Energieeinstellung einmal ausgeführt ist.

Als nächstes wird nunmehr die Erzeugung eines Korrektursignals beschrieben. In Fig. 11 ist im einzelnen ein Beispiel der in Fig. 10 dargestellten Bildabtast-Taktfrequenz-Steuerschaltung 38 wiedergegeben. In dieser Schaltung 38 legt eine Phasenfühlschaltung 58, ein Tiefpaßfilter 60, ein spannungsgesteuerter Oszillator 62 und ein Frequenzteiler 64 eine phasenstarre Schaltung, die nachstehend auch als PPL-Schaltung bezeichnet wird, fest. Ein von einem Oszillator 54 abgegebener Bezugstakt mit der Frequenz f ₀ wird an den Frequenzteiler 56 angelegt, welcher einen Positionssteuertakt mit einer Frequenz f ₀/N abgibt, welche ihrerseits in eine Steuerschaltung 16 und auch in die Phasenfühlschaltung 58 der PPL-Schaltung eingegeben wird. Die Phasenfühlschaltung 58 vergleicht das Positionssteuersignal mit dem von dem Frequenzteiler 64 gelieferten Takt und legt eine Phasendifferenz als impulsförmiges Signal an das Tiefpaßfilter 60 an. Wenn die Information dieser Phasendifferenz über das Tiefpaßfilter 60 an den spannungsgesteuerten Oszillator 62 geliefert wird, gibt er (62) einen Takt mit einer Frequenz ab, welche auf eine Ausgangsspannung von dem Tiefpaßfilter 60 anspricht. Dieser Takt wird dann der Bildabtasttakt, welcher an den Frequenzteiler 64 angelegt wird, welcher dann den Takt an die Phasenfühlschaltung 58 abgibt, in welcher die Phase des Taktes mit der Phase des Positionssteuertaktes verglichen wird.

Der Frequenzteiler 64 hat einen festgelegten Teilungswert M; Wenn die Phasendifferenz zwischen dem Takt, welcher von dem Frequenzteiler 64 an die Phasenfühlschaltung 58 angelegt worden ist und wenn der Positionssteuertakt mit der Frequenz f ₀/N unverändert bleibt, wird die Frequenz fk des Bildabtasttaktes von dem spannungsgesteuerten Oszillator 62 auf fk = f ₀(M/N) festgelegt. Wenn unter dieser Voraussetzung der Teilungsfaktor des Frequenzteilers 56 von N auf N ₁ geschaltet wird, wird die Frequenz des Positionssteuertaktes f ₀(1/N ₁), und die Frequenz fk des Bildabtasttaktes ändert sich kontinuierlich und gleichbleibend von f ₀(M/N) auf f ₀(M/N ₁). Folglich wird durch schrittweises Schalten des Teilungswerts des Frequenzteilers 56 der Bildabtasttakt erhalten, dessen Frequenz sich kontinuierlich ändert.

Die Steuerschaltung 50 gibt einen Takt CK ab, damit ein voreingestellter Wert des Teilungsfaktors in dem Frequenzteiler 56 von dem Auf-/Abwärtszähler 52 aus abgegeben wird, ein Signal EN zum Freigeben des abgeschalteten Zustands und ein Signal U/D zum Einstellen entweder eines Aufwärts- oder eines Abwärtszählmodes eingestellt wird. Ein von dem Photodetektor 86 (siehe Fig. 12) erhaltenes Synchronisiersignal wird an die Steuerschaltung 50 und auch an den Frequenzteiler 56 angelegt. Das Umschalten auf Aufwärts- oder Abwärtszählen wird so durchgeführt, daß das Signal U/D erzeugt wird, um von dem Aufwärts-(oder Abwärts-)Zählmode auf den Abwärts-(oder Aufwärts-)Zählmode in der Nähe der Extremwerte der Abtastgeschwindigkeit umzuschalten. wenn der Takt CK eingegeben wird, erneuert der Zähler 52 seinen voreingestellten Wert, um dadurch den Teilungsfaktor des Frequenzteilers 56 zu schalten. Das Schaltintervall Δ N bleibt unverändert.

Der Abtastbereich, in welchem eine optische Abtastung durchgeführt wird, ist vorher in eine Anzahl Blöcke BL 1, BL 2, . . ., BLi, . . .BLK eingeteilt, und Werte Mi und ni (i = 1-K) werden für jeden Block BLi (i = 1-K) festgelegt. In dem i-ten Block BLi gibt jedesmal dann, wenn der Positionssteuertakt in die Steuerschaltung 50 durch Mi Impulse eingegeben worden ist, die Steuerschaltung 50 den Takt CK ab, wodurch der Teilungsfaktor des Frequenzteilers 56 um den Wert Δ N geändert wird. In dem Block BLi findet die Erzeugung des Taktes CK über eine Anzahl ni Mal statt. Folglich entspricht der Block BLi einer Anzahl Mi × ni der Positionssteuertakte. Während der Block BLi optisch abgetastet wird, wird die Teilungsfrequenz um ni × Δ N geändert. Die Werte der Anzahl an Blöcken K, Mi und ni werden empirisch oder theoretisch entsprechend Ausführungsbedingungen eines gewünschten Lichtabtastsystems so durchgeführt, daß die Frequenz fk des Bildabtasttaktes, welcher von dem spannungsgesteuerten Oszillator 22 erzeugt worden ist, sich den idealen Frequenzänderungen hinreichend annähert, welche mit Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit verbunden sind.

Ein spezielles Beispiel ist in Fig. 15 dargestellt, in dem Graphen der Fig. 15 gibt eine stetig verlaufende Kurven einen idealen Bildabtasttakt fk ₀ wieder, wobei ein in der japanischen patentanmeldung Nr. 59-2 74 324 vorgeschlagener Polygonalspiegel verwendet ist. Bei diesem Polygonalspiegel gilt zwischen dessen Drehwinkel alpha und Ablenkwinkel R des Lichtstrahls die Beziehung sin R = (1 - (A/R) sin alpha), wobei A und R Konstante sind, welche durch die Form des Polygonalspiegels festgelegt sind. Die stufenförmige Kurve gibt die Frequenz fk ₁ = (M/N) · f ₀ wieder. Eine schrittweise Änderung wird erhalten, da der Teilungsfaktor ebenfalls schrittweise geändert wird. Die Zahlen 5, 6, 10 und 16 unter der Kurve fk ₁ entsprechen den Größen M 1, M 2, M 3 bzw. M 4, wobei die rechte Seite der Fig. 15 die Abtaststartseite ist. Wie aus dem Graphen zu ersehen, gilt, daß n 1 = 6, n 2 = 9, n 3 = 3 und und n 4 = 5 ist. Der Graph der Fig. 15 zeigt nur die Hälfte eines symmetrischen Musters, und aufgrund der Symmetrie gilt, daß die Anzahl Blöcke K = 7, M 5 = 10, n 5 = 3, M 6 = 6, n 6 = 9, M 7 = 5 und n 7 = 6 ist. Das Schaltintervall Δ N des Teilungsfaktors N ist gleich eins. Wenn der Teilungsfaktor schrittweise weitergeschaltet wird, ändert sich der Bildabtasttakt kontinuierlich, und ist in ausreichender Weise der Frequenzänderung fk ₁ angenähert. Im übrigen ist der Teilungsfaktor N an jedem Ende des Abtastbereichs 69 und in der Mitte 89.

In Fig. 11 durchläuft das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 60 einen Verstärker 65, wodurch es die Korrekturspannung wird, welche sich entsprechend den Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit kontinuierlich ändert. Wie in Fig. 10 dargestellt, wird diese Korrekturspannung an den D/A-Umsetzer 40 angelegt, welche mit dem Bezugssignal multipliziert wird, welches an den A/D-Umsetzer 40 von dem Zähler 20 aus angelegt wird. Folglich wird ein Signal, das einem Produkt zwischen dem Bezugssignal und der Korrekturspannung entspricht, von dem D/A-Umsetzer 40 abgegeben, und dieses Ausgangssignal wird an die Halbleiterlaser-Ansteuerschaltung 13 angelegt.

Anhand von Fig. 16 bis 22 wird noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist ein Laserdrucker mit einem Laserstrahl-Abtastsystem vorgesehen, welches eine längere Lebensdauer bei einer den Laserstrahl abgebenden Einrichtung, wie beispielsweise einer Laserdiode aufweist und ein gedrucktes Bild ausgezeichneter Güte erzeugt. Hierbei ist eine Einrichtung zum Ändern der Laserleistung eines Laserstrahls vorgesehen, wobei der Pegel der Laserleistung erniedrigt wird, solange der Laserstrahl außerhalb eines vorherbestimmten Abbildungsbereichs einer Abbildungsfläche, beispielsweise eines photoempfindlichen Teils, abtastet. Das heißt, ein Laserdrucker weist üblicherweise ein photoempfindliches Teil als Abbildungsteil auf, um darauf ein Bild zu erzeugen; das photoempfindliche Teil enthält üblicherweise einen vorherbestimmten Abbildungsbereich, in welchem ein Bild erzeugt wird, und einen abbildungsfreien Bereich, welcher außerhalb des Abbildungsbereichs liegt. Ein von einer entsprechenden Quelle abgegebener Laserstrahl tastet das photoempfindliche Teil mit den Abbildungs- und Abbildungsfreien Bereichen quer ab. Folglich ist der Laserstrahlpegel, während der abbildungsfreie Bereich abgetastet wird, niedrig im Vergleich zu der Zeit, während welcher der Abbildungsbereich abgetastet wird.

In Fig. 16 ist eine elektrophotographische Einrichtung oder ein Laserdrucker mit einem Laserstrahl-Abtastsystem dargestellt. Der Laserdrucker weist ein photoempfindliches Teil in Form eines Endlosbandes 103 auf, das sich über ein Rollenpaar 101 und 102 erstreckt, von welchem zumindest eines angetrieben und dadurch gedreht wird; hierdurch wird dann das photoempfindliche Band 103 in der durch einenPfeil A angezeigten Richtung bewegt. Die Außenfläche des photoempfindlichen Bandes 103 legt eine Abbildungsfläche fest, welche einen Abbildungsbereich und einen abbildungsfreien Bereich aufweist, obwohl dies im einzelnen nicht dargestellt ist. Der Abbildungsbereich ist ein Bereich, in welchem ein gewünschtes Bild zu erzeugen ist, während der abbildungsfreie Bereich ein Bereich ist, auf welchem kein Bild zu erzeugen ist. Eine Koronaladeeinrichtung 104 ist in der Nähe des photoempfindlichen Bandes 103 angeordnet, so daß die Abbildungsfläche, und zwar deren Abbildungs- und abbildungsfreien Bereiche, gleichförmig mit einer vorherbestimmten Polarität geladen wird, wenn das Band 103 im Uhrzeigersinn bewegt wird. Der geladene Abbildungsbereich wird dann mit einer Laserstrahl- Belichtungseinrichtung 105 bildmäßig belichtet, so daß die gleichfrömige Ladung entsprechend einem Lichtbildmuster selektiv ausgebreitet wird, um dadurch ein elektrostatisch latentes Bild auf dem Abbildungsbereich des Bandes 103 auszubilden. Dieses latente Bild wird dann mittels einer Entwicklungseinrichtung 106 entwickelt, und daß entwickelte Bild wird auf dem band 103 weiter befördert, bis es zu einer Stelle kommt, an welcher eine Bildübertragungseinrichtung 107 in Form einer Koronaladeeinrichtung angeordnet ist.

Ein sogenanntes Transferblatt wird dann in einen Spalt zwischen der Übertragungseinrichtung 107 und dem Band 103 befördert, wobei es von einer der Blattzuführablagen 108 als deren oberstes Blatt zugeführt worden ist, um mit dem Band 103 in Kontakt gebracht zu werden, wobei dann das entwickelte Bild auf dem Band 103 an das Blatt übertragen wird. Dieses Blatt wird dann von dem Blatt 103 getrennt und an einer Fixiereinrichtung 110 mit einem Paar Heizrollen 109 a und 109 b vorbeibefördert, so daß das übertragene Bild dauerhaft auf dem Blatt fixiert wird. Das Blatt wird dann entlang einer in dem Gehäuse des Druckers festgelegten, gekrümmten Förderbahn 111 transportiert, um dann auf eine Blattablage 112 ausgetragen zu werden. Mittels einer Entladeeinrichtung 113 wird Restladung von dem Band 103 entfernt und mittels einer Reinigungseinrichtung 114 wird das Band 103 gereinigt, bevor es für einen weiteren elektrophotographischen Abbildungszyklus zur Verfügung steht. Außerdem sind noch eine Energieversorgung 115, ein Ventilator 116 und ein Steuerschaltungsbereich 117 vorgesehen.

In Fig. 17 ist der Gesamtaufbau der Laserstrahl-Belichtungseinrichtung 105 dargestellt, wenn sie in der durch einen Pfeil II in Fig. 16 angezeigten Richtung betrachtet wird. Es ist eine Laserdioden-(LD-)Einheit 118, ein Polygonalspiegel 119, welcher sich mit der entsprechenden Geschwindigkeit dreht und einen von der LD-Einheit 118 abgegebenen Laserstrahl wiederholt über einen vorherbestimmten Winkel ablenkt, ein reflektierender Spiegel 102, um den von dem Polygonalspiegel 119 abgelenkten Laserstrahl zu dem photoempfindlichen Teil 103 (Fig. 16) zu leiten, und eine f R- linse 121 vorgesehen, welche zwischen den Spiegeln 119 und 120 angeordnet ist. Wenn der Polygonalspiegel 119 in Fig. 17 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wird der Laserstrahl von der linken Seite des Polygonalspiegels 119 zu dessen rechter Seite abgelenkt. Folglich wird dann in Fig. 16 der Laserstrahl in der Richtung abgelenkt, die von dem Betrachter her gesehen senkrecht zu der Zeichenebene verläuft. Folglich wird das photoempfindliche Teil 103 optisch in einer zu der Transportrichtung senkrechten Richtung d. h. in Richtung A in Fig. 16, welche oft auch als die Hilfsabtastrichtung bezeichnet wird) abgetastet. Diese optische Abtastrichtung wird oft als die Hauptabtastrichtung bezeichnet. Während sich das Band 103 in der Hilfsabtastrichtung A bewegt, wird wiederholt die optische Abtastung in der Hauptabtastrichtung durchgeführt, so daß ein elektrostatisches latentes bild auf dem Band 103 erzeugt wird.

In Fig. 18 ist in Blockform ein Steuersystem des vorstehend beschriebenen Laserdruckers dargestellt. Ein Bildsignal, welches bildinformation, wie Buchstaben und Zeichen, enthält, wird von einem Host-Computer 122 an eine Bildsteuereinheit 123 übertragen, in welcher das empfangene Bildsignal in ein entsprechendes Punktmuster umgesetzt wird, welches dann einer druckerfolgesteuereinheit (PSC) 124 zugeführt wird. Gleichzeitig wird ein Druckstartsignal, welches den Beginn eines Druckvorgangs anzeigt, an die Steuereinheit (PSC) 124 angelegt. Bei Empfang dieses Druckstartsignals aktiviert die Steuereinheit (PSC) 124 einen Hauptmotor 125, durch welchen das photoempfindliche Teil 103 (Fig. 16) und andere damit zusammenhängende Elemente angetrieben werden. Der Hauptmotor 125 ist in der Lage, Impulse zu erzeugen, und die von dem Motor 125 während des Betriebs erzeugten Impulse werden von einem Zähler in der Steuereinheit (PSC) 124 gezählt.

Wie in Fig. 19 dargestellt, ist ein Sensor 126 zum Feststellen einer Marke M, welche an einer vorherbestimmten Stelle auf dem photoempfindlichen Band 103 vorgesehen ist, in der Nähe der Koronaladeeinrichtung 104 angeordnet. Wenn folglich das photoempfindliche Band 103, welches durch den Hauptmotor 125 angetrieben und dadurch bewegt wird, einen Umlaufzyklus beendet, wird ein Fühlimpuls P ₁ erzeugt, wie in Fig. 20 dargestellt ist. Die elektrophotographischen Verfahrensschritte, wie Laden, Bildbelichten und Entwickeln, werden in einer vorherbestimmten zeitlichen Reihenfolge entsprechend den von dem Hauptmotor 125 gelieferten Zeitsteuerimpulsen durchgeführt, wobei der Fühlimpuls P ₁ als ein Bezugsimpuls verwendet wird. In der dargestellten Ausführungsform wird nach einem vorherbestimmten Zeitabschnitt, gerechnet von dem Fühlimpuls P ₁ an, und zum Zeitpunkt t ₁ in dem Zeitsteuerdiagramm der Fig. 20 die Koronaladeeinrichtung 104 angeschaltet, um eine Ladung durchzuführen. In Fig. 19 ist der Zustand zu diesem Zeitpunkt dargestellt, und folglich ist der Teil S des photoempfindlichen Bandes 103, welcher der Koronaladeeinrichtung 104 gegenüberliegt in einer Druckstartposition festgelegt. Wenn nach dem Ladebeginn eine Zeit t ₁ verstrichen ist, erreicht die Druckstartposition S eine Belichtungsposition EX, in welcher eine Bildbelichtung mittels der Laserbelichtungseinrichtung 105 durchgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt (t ₂ in Fig. 20) wird die Laserleistung der Laserdiode auf einen wert F ₁ erhöht, welcher für eine Bildbelichtung erforderlich ist, wie in Fig. 21 dargestellt ist, wodurch dann der Bildbelichtungsschritt eingeleitet ist. Die Koronaladeeinrichtung 104 wird abgeschaltet, nachdem das photoempfindliche Band 103 über eine Länge geladen worden ist, welche einem gültigen Bildbereich entspricht. In der dargestellten Ausführungsform ist, wie in Fig. 19 dargestellt, ein Bereich zwischen der Druckstartposition S und einer Druckendposition E, welche bezüglich der Bewegungsrichtung des Bandes 103 in einer Länge l von der Druckstartposition S getrennt ist, als der gültige Abbildungsbereich festgelegt. Nach einem Beginn des Ladevorgangs unter den beschriebenen Bedingungen wird zu der Zeit, wenn die Druckendposition E sich an der Koronaladeeinrichtung 104 vorbeibewegt hat (d. h. zur Zeit t ₃ in Fig. 20) die Koronaladeeinrichtung 104 abgeschaltet. Nach einer Zeit t _a bewegt sich die Druckendposition E an der Belichtungsstelle EX vorbei, so daß die Laserleistung auf den Minimalwert F ₃ verringert wird, und gleichzeitig die Bildbelichtung beendet wird.

In Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Lade- und Bildbelichtungsschritte werden die verschiedenen anderen Schritte, welche vorstehend in Verbindung mit Fig. 16 beschrieben worden sind, in entsprechender Weise durchgeführt.

Das Vorwärtszählen durch die Steuereinheit (PSC) 124 wird jeweils dann gelöscht, wenn der Fühlimpuls P ₁ erzeugt wird, d. h. jedesmal dann, wenn das Band 105 einen Umlauf beendet hat.

Wie vorstehend ausgeführt, wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Laserenergie eines von der Laserdiode LD abgegebenen Strahls auf einen erforderlichen Pegel F ₁ erhöht, solange sich der Abbildungsbereich oder der zulässige Abbildungsteil des Bandes 103, welcher zwischen der Druckstartposition S und der Druckendposition E auf dem photoempfindlichen Band 103 festgelegt ist, in der Bildbelichtungsposition EX angeordnet ist, solange der abbildungsfreie Bereich des Bandes 103 in der Position EX angeordnet ist, wird die Laserleistung auf einem niedrigen Pegel F ₃ gehalten. Im allgemeinen ist die Lebensdauer einer einen Laserstrahl abgebenden Einrichtung, wie einer Laserdiode, durch die Größe eines zugeführten Ansteuerstroms festgelegt. Da ein verhältnismäßig großer Strom der Laserdiode nur zugeführt wird, wenn es erforderlich ist, hat dadurch die Laserdiode eine maximale Lebensdauer.

Eine Einrichtung zum Ändern der Laserleistung einer Laserdiode ist gemäß der Erfindung nicht auf irgendeine spezielle Ausführubngsform beschränkt. Beispielsweise kann, wie in Fig. 18 dargestellt, ein D/A-Umsetzer 128 und eine LD-Ansteuereinheit 129 zum Ansteuern der Laserdiode LD verwendet werden, und die Leistung eines Laserstrahls von der Laserdiode LD kann durch eine die LD-Leistung feststellenden Schaltung 127 gesteuert werden. Wenn bei dieser Ausführung ein Eingangssignal an dem D/A-Umsetzer 128 allmählich von OOH aus erhöht wird, steigt die Laserleistung eines von der Laserdiode LD abgegebenen Laserstrahls allmählich an, wie durch eine Gerade Q in dem Graphen der Fig. 22 dargestellt ist. Wenn die gefühlte Leistung einen vorherbestimmten Bezugswert überschreitet, welche vorher in der Schaltung 127 eingestellt wird, ändert sich der Ausgangswert der Schaltung 127 von "L" auf "H", wobei dann bei Anliegen dieses Signals H die Laserleistung, welche einen vorherbestimmten, geforderten Pegel, beispielsweise den Pegel F ₁ erreicht hat, um eine Bildbelichtung durchzuführen, bekannt sein kann.

Wenn daher eine große Lichtmenge entsprechend dem Abbildungsbereich erforderlich ist, wird der Eingang an dem D/A-Umsetzer 128 erhöht, bis der Ausgang an der Schaltung 127 "H" wird. Wenn dagegen eine minimale Lichtmenge bei dem abbildungsfreien bereich aufrechtzuerhalten ist, ist der Eingang an dem D/A-Umsetzer 128 auf einen Pegel begrenzt, bei welchem der Ausgang der Schaltung 127 nicht "H" wird. Andererseits wird der Bitwert des Eingangssignals an dem D/A-Umsetzers 128 zu dem Zeitpunkt, an welchem die Schaltung 127 "H" wird, d. h. wenn der Laserleistungspegel den Bezugswert überschreitet, vorher in einem Speicher gespeichert, wobei dann die Laserdiode LD durch diesen gespeicherten Bitwert entsprechend dem Abbildungsbereich angesteuert wird, und die Laserdiode LD durch einen eingegebenen Bitwert angesteuert wird, welcher dann entsprechend dem bildfreien Bereich einem niedrigeren Laserleistungspegel entspricht.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, daß die Laserleistung bei dem abbildungsfreien Bereich des photoempfindlichen Teils in der Hilfsabtastrichtung, d. h. der Transportrichtung des photoempfindlichen Teils 103, erniedrigt wird. Die Laserleistung kann erforderlich 14689 00070 552 001000280000000200012000285911457800040 0002003641038 00004 14570enfalls jedoch auch in der Hauptabtastrichtung gesteuert werden und eine weitere Ausführungsform um die Laserleistung in der Hauptabtastrichtung zu steuern, wird nachstehend beschrieben.

Wie vorstehend ausgeführt, wird eine Bildbelichtung in der Hauptabtastrichtung durch Drehen des Polygonalspiegels 119 durchgeführt. In diesem Fall wird eine Bildbelichtung in dem Abbildungsbereich des photoempfindlichen Teils 103 durchgeführt, während der durch den Polygonalspiegel 119 abgelenkte Laserstrahl sich über eine vorherbestimmte Breite W des reflektierenden Spiegel 120 bewegt. Wenn folglich der Laserstrahl auerhalb der Breite W des reflektierenden Spiegels 120 gerichtet ist, trifft dieser Laserstrahl nicht auf den Abbildungsbereich des photoempfindlichen Teils 103, sondern auf den abbildungsfreien Bereich oder außerhalb des photoempfindlichen teils 103 auf. Wie vorstehend beschrieben, ist das Beibehalten der Laserleistung auf einem hohen Wert, wenn der Laserstrahl außerhalb des Abbildungsbereichs ausgerichtet ist, aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise wegen des Energieverbrauchs und im Hinblick auf die Lebensdauer der Laserdiode, nachteilig. Folglich wird die Laserleistung vorzugsweise so gesteuert, daß sie auf einem hohen Pegel F ₁ nur dann gehalten ist, wenn der Laserstrahl innerhalb der Breite W des Abbildungsbereichs ausgerichtet ist, während die Laserleistung auf einen niedrigeren Wert abgesenkt oder die Laserdiode sogar abgeschaltet wird, wenn der Laserstrahl außerhalb der Breite W des Abbildungsbereichs ausgerichtet ist. Der Zeitpunkt, bei welchem die Laserleistung in diesem Fall zu ändern ist, kann ohne weiteres mittels der Steuereinheit (PSC) 124 bestimmt werden, welche für den Drucksteuervorgang basierend auf dem Zeitsteuerimpuls verantwortlich ist.

Jedoch kann es durchaus den Fall geben, daß eine besondere Vorsicht angebracht ist, wenn die Laserleistung abgeschaltet wird, wenn der Laserstrahl außerhalb des Abbildungsbereichs in der Hauptabtastrichtung ausgerichtet wird. Dies ist der Fall, welcher bei einer Laserbelichtungseinrichtung derart angewendet wird, bei welchem wie in Fig. 17 dargestellt, ein die Synchronisation feststellender Spiegel 130 an einer Stelle in dem abbildungsfreien Bereich angeordnet ist, und der von dem Polygonalspiegel 119 abgelenkte Laserstrahl durch diesen Spiegel 130 so reflektiert wird, daß er von einem Synchronisiersensor 131 empfangen wird. Ein Ausgangssignal von dem Sensor 131 wird an eine in Fig. 18 dargestellte Phasensynchronisierschaltung 132 angelegt, welche einen Startbefehl an die LD-Ansteuereinheit 129 liefert, um den Abbildungsbereich des photoempfindlichen Teils 103, dessen Drehbewegung durch die Steuereinheit (PSC) 124 gesteuert wird, synchron zu dem Laserstrahl zu steuern. Wenn bei dieser Art Laserbelichtungseinrichtung der Laserstrahl abgeschaltet würde, wenn er auf den abbildungsfreien Bereich ausgerichtet ist, kann die vorstehend beschriebene Synchronisierung nicht durchgeführt werden. Aus diesem Grund wird bei der in Fig. 21 dargestellten Ausführungsform die Laserleistung auf einen Pegel F ₁ eingestellt, welcher für eine Bildbelichtung während eines Zeitabschnitts erforderlich ist, in welcher der Laserstrahl auf den Abbildungsbereich gerichtet ist, welcher die vorherbestimmte Breite W des Spiegels 120 festgelegt ist, und die Laserleistung auf einen niedrigeren Pegel F ₂ während eines Zeitabschnitts T heruntergesetzt wird, bei welchem der Laserstrahl auf den abbildungsfreien Bereich gerichtet ist. Dieser Zeitabschnitt T wird so festgelegt, daß der während dieses Zeitabschnitts T abgegebene Laserstrahl auf den Spiegel 130 auftrifft, und folglich dessen zeitliche Steuerung vorher in der Phasensynchronisierschaltung 132 eingestellt ist. Wenn der Laserstrahl durch den Synchronisiersensor 131 festgestellt wird, wird das die Synchronisierung feststellende Signal P ₂ zu diesem Zeitpunkt erzeugt, und die Laserdiode LD wird entsprechend diesem Signal abgeschaltet.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Pegel F ₂ des die Synchronisierung feststellenden Laserstrahls aus den nachstehend angeführten Gründen niedriger als der Lichtpegel F ₁ des Bildbelichtungs-Laserstrahls eingestellt. Das heißt, wenn der von dem Laserstrahl 119 abgelenkte Laserstrahl immer den Lichtpegel F ₁ haben müßte, würde der abgelenkte Laserstrahl, wenn der abbildungsfreie Bereich abgetastet wird, auf andere Elemente als den Spiegel 120 auftreffen, wodurch es zu difusen Reflexion oder zu einer Lichtstreuung kommen würde. Dieses gestreute Licht könnte dann über den Spiegel 120 auf das photoempfindliche Teil 103 (Fig. 16) geleitet werden, so daß das gestreute Licht auch auf den Abbildungsbereich auftreffen könnte. Hierdurch könnten dann unerwünschte Bilder, wie weiße Streifen erzeugt und beispielsweise einem gewünschten Bild überlagert werden. Wenn jedoch der Lichtpegel F ₂ wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf einem niedrigen Pegel gehalten wird, kann die Wirkung solchen gestreuten Lichts wesentlich gemindert werden. Aus diesem Grund wird der Lichtpegel F ₂ des fühlendenLaserstrahls vorzugsweise auf einen Minimalwert eingestellt, welcher dann mittels des Synchronfühlers 131 festgestellt werden kann.

Anhand von Fig. 23 bis 26 wird noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, welche sich sich auf das Synchronisiersignal erzeugende Photodetektoreinrichtung in einem Laserstrahl-Abtastsystem bezieht, um ein Bild mittels eines Laserstrahls zu erzeugen. Wie eingangs unter Bezugnahme auf Fig. 27 beschrieben ist, weist das übliche herkömmliche Laserstrahl-Abtastsystem die eine Synchronisierung feststellende Einrichtung 212 mit dem lichtaufnehmenden Element 213 auf, welche ein horizontales Synchronisiersignal bei Feststellen des Laserstrahls durch das lichtaufnehmende Element 213 erzeugt. Da jedoch in diesem Fall die lichtaufnehmende Oberfläche des lichtaufnehmenden Elements 213 reflektierend ausgebildet ist, wird der auf das lichtaufnehmende Element 213 auftreffende Laserstrahl zum Teil reflektiert. Wenn folglich die lichtaufnehmende Oberfläche senkrecht zu der Richtung des einfallenden Strahls ausgerichtet sein würde, würde der reflektierte Laserstrahl denselben Weg wie der einfallende Laserstrahl zurückverfolgen, und würde folglich durch den Spiegel 211 und dann durch die f R-Linse 206 reflektiert werden, und so auf die photoempfindliche Oberfläche 209 ausgerichtet werden. Wegen der Toleranzen beim Montierenden des lichtempfangenden Elements kann der reflektierte Strahl in einer Richtung fortschreiten, welche zu dem Spiegel 211 führt, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. In diesem Fall würde der reflektierte Strahl auf die photoempfindliche Oberfläche 209 auftreffen, wenn er auf den Spiegel 207 auftrifft. Dies ist unerwünscht, da ein derartiger reflektierter Laserstrahl unerwünschte weiße Streifen auf dem sich ergebenden Bild hervorrufen würde, so daß die Qualität eines solchen Bildes verschlechtert würde.

Durcheine weitere Ausführungsform der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Nachteile gelöst und es ist eine eine Synchronisierung feststellende Photodetektoreinrichtung geschaffen, welche im Aufbau einfach ist und verhindern kann, daß der reflektierte Strahl von dem lichtaufnehmenden Element unerwünschte Bilder, wie weiße streifen erzeugt. Hierzu ist gemäß der Erfindung die lichtaufnehmende Oberfläche eines lichtaufnehmenden Elements in einem Photodetektor unter einem vorherbestimmten Winkel bezüglich einer Ebene angeordnet, welche senkrecht zu dem einfallenden Laserstrahl ist, so daß der reflektierte Laserstrahl weder direkt noch indirekt durch eine Reflexion an einem reflektierenden Spiegel auf eine Abbildungsfläche auftreffen kann.

In Fig. 23 ist eine ein Synchronisiersignal erzeugende Photodetektoreinrichtung 9 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die weidergegebene Photodetektoreinrichtung eignet sich für das in Fig. 27 dargestellte Laserstrahl- Abtastsystem. In Fig. 23 weist die Einrichtung ein photoaufnehmendes Element 230 auf, das mit seiner Rückseite fest an einer Halterungsfläche 215 angebracht ist, welche im Inneren eines zylindrischen Tragteils 214 festgelegt ist. Ein Zwischenring 216 ist fest an der Vorderseite des Tragteils 214 angebracht, und eine Zylinderlinse 217 ist am vorderen Ende des Zwischenringe 216 befestigt. Wie in Fig. 24 dargestellt, sind zwei Anschlüsse 213 a an der Rückseite des lichtaufnehmenden Elements 213 ausgebildet. Nachdem das lichtaufnehmende Element 213 fest an dem Tragteil 214 angebracht ist, werden die beiden Anschlüsse 213 a mit einer gedruckten Schaltungsplatte 218 verlötet.

Wie in Fig. 23 dargestellt, ist in dieser Ausführungsform die Halterungsfläche 215 für das lichtaufnehmende Element als eine schräge Fläche festgelegt, welche unter einem vorherbestimmten Winkel bezüglich einer Ebene geneigt ist, welche senkrecht zu der Einfallsrichtung des Laserstrahls 202 a ist. Folglich ist die lichtaufnehmende Oberfläche des lichtaufnehmenden Elements 213, welche mit seiner Rückseite an der schrägen Fläche angebracht ist, ebenfalls zu der Ebene geneigt, welche senkrecht zu dem einfallenden Laserstrahl 202 a verläuft. Folglich verläuft der reflektierte Laserstrahl von der lichtaufnehmenden Oberfläche aus in einer Richtung unter einem vorher bestimmten Winkel bezüglich des einfallenden Laserstrahls 202 a, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 23 angezeigt ist. Das Tragteil 214 ist so angeordnet, daß der reflektierte Laserstrahl 219 nicht auf einen der Spiegel 211 oder 207 auftrifft. Andererseits kann, wie in Fig. 25 dargestellt ist, das lichtaufnehmende Element 213 in dem Halteteil 214 so vorgesehen werden, daß es senkrecht bezüglich der Längsachse des zylindrischen tragteils 214 verläuft; in diesem Fall muß das Halteteil 214 mit seiner Längsachse geneigt bezüglich des einfallenden Laserstrahls 202 a angeordnet werden. Wenn bei einer weiteren Ausführungsform das lichtaufnehmende Element 213 unmittelbar an der gedruckten Schaltungsplatte 218 angebracht ist, ohne daß das Halteteil 216 vorgesehen ist, braucht das lichtaufnehmende Element 213 an der gedruckten Schaltungsplatte 218 nur so angeordnet werden, daß seine lichtaufnehmende Fläche bezüglich der Ebene geneigt ist, welche zu dem einfallenden Lichtstrahl senkrecht ist.

Da jedoch der zur Feststellung einer Synchronisation vorgesehene Spiegel 211 hinsichtlich seiner Fläche klein ist und die Breite des Spiegels 207 in der Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung klein ist, braucht das lichtaufnehmende Element 213 nur etwas geneigt unter einem Winkel R bezüglich der Fläche angebracht zu werden, welche senkrecht zu dem einfallenden Lichtstrahl 202 a ist, wie in Fig. 26 dargestellt ist, wobei sogar die Toleranzen bezüglich des Anbringungswinkels des lichtaufnehmenden Elements 213 berücksichtigt sind, um zu verhindern, daß der reflektierte Laserstrahl auf diese Spiegel 207 und 211 auftrifft. Die ein horizontales Synchronisiersignal erzeugende Photodetektoreinrichtung ist nur erforderlich, um das Vorhandensein eines reflektierten Strahls von dem Spiegel 211 festzustellen, und ist nicht erforderlich, um den Lichtwertpegel festzustellen, so daß sich keine besonderen Schwierigkeiten ergeben, selbst wenn er bezüglich des einfallenden Lichtswegs, wie oben beschrieben, geneigt angebracht ist. Empirisch ist festgestellt worden, daß nichts falsches festgestellt wird, selbst wenn die lichtaufnehmende Oberfläche unter 45° eingestellt wurde. Folglich wird die Fühlfunktion nicht nachteilig beeinflußt, selbst wenn die lichtaufnehmende Oberfläche geneigt eingestellt ist, um dadurch zu verhindern, daß der reflektierte laserstrahl auf die Spiegel 211 oder 207 auftrifft.

Bei dem in Fig. 25 dargestellten Aufbau gelangt der reflektierte Laserstrahl 219, welcher von dem lichtaufnehmenden Element 213 reflektiert wird, auf eine Ebene, welche durch Abtasten des von dem Polygonalspiegel abgelenkten Laserstrahls festgelegt ist. Die sogenannte Vorwärtsrichtung des reflektierten Laserstrahls sollte jedoch nicht nur auf diese Richtung beschränkt werden; der reflektierte Laserstrahl kann sich auch in einer Ebene ausbreiten, welche bezüglich der Ebene geneigt ist, welche durch den Abtastlaserstrahl festgelegt ist. Mit anderen Worten, das lichtaufnehmende Element 213 kann auch so angebracht werden, daß es in einer der beiden X- oder Y-Achsen gedreht ist, wie in Fig. 24 dargestellt ist. In Fig. 24 ist die Y-Achse eine horizontale Achse, und die X-Achse verläuft zu der Y-Achse senkrecht; die lichtaufnehmende Oberfläche des lichtaufnehmenden Elements 213 liegt dann in einer Ebene, welche durch die X- und Y-Achsen festgelegt ist.

Claims

1. Abbildungssystem mit Lichtstrahl-Abtastung, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zum Abgeben einer Anzahl Lichtstrahlen in Form einer Anordnung, welche bezüglich einer vorherbestimmten Abtastrichtung geneigt ist; durch eine Einrichtung, um mit der Anzahl Lichtstrahlen in einem vorherbestimmten Winkel in der vorherbestimmten Abtastrichtung abzutasten; eine Einrichtung, um Bildinformation an die Lichtquelle zu liefern, damit die Anzahl Lichtstrahlen entsprechend der Bildinformation moduliert wird; eine Fühleinrichtung, die angeordnet ist, um zumindest einen der Anzahl Lichtstrahlen festzustellen, um so ein horizontales Synchronisiersignal zu erzeugen und eine Steuereinrichtung, welche auf einen ersten Laserstrahl unter der Anzahl Laserstrahlen anspricht, welche durch die Fühleinrichtung festgestellt worden sind, um das Zuführen der Bildinformation, welche der Anzahl Lichtstrahlen entspricht, an der Lichtquelle zu steuern.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung, um die Bildinformation zeitweilig zu speichern, wobei die Bildinformation, wenn sie aus der Speichereinrichtung ausgelesen ist, der Lichtquelle in Verbindung mit einem vorherbestimmten, durch die Steuereinrichtung gelieferten Taktsignal zugeführt wird.

3. System nach anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen Speicher zum Speichern der Bildinformation und eine Anzahl Schieberegister aufweist, welche entsprechend geschaltet sind, um die aus dem Speicher ausgelesene Bildinformation aufzunehmen, und daß das System eine Verzögerungseinrichtung aufweist, um das Taktsignal, das an jedes der Anzahl Schieberegister anzulegen ist, um eine vorherbestimmte Zeitspanne zu verzögern.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Anzahl Laserdioden aufweist, die in Form einer einzigen Anordnung bezüglich der vorherbestimmten Abtastrichtung geneigt, angeordnet sind.

5. Lichtstrahl-Abtastsystem, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Lichtstrahls; einen rotierenden Polygonalspiegel, um den Lichtstrahl jeweils über einen vorherbestimmten Winkel abzulenken; eine Einrichtung, um den Polygonalspiegel in einer vorherbestimmten Richtung zu drehen, wobei der Polygonalspiegel eine Anzahl reflektierender Oberflächen hat, welche in Umfangsrichtung bezüglich einer rotierenden Achse des Polygonalspiegels angeordnet sind, wobei jede der reflektierenden Oberflächen durch eine gewölbte Fläche mit einem vorherbestimmten Krümmungsradius festgelegt ist, damit der von dem Polygonalspiegelabgelenkte Lichtstrahl ohne Zuhilfenahme einer f R-Linse auf einer Abtastfläche abzutasten ist.

6. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine transparent Schicht, die auf jeder der reflektierenden Oberflächen des Polygonalspiegels ausgebildet ist.

7. System nach anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Steuern der Intensität des Lichtstrahls, wobei die Lichtstrahlintensität durch die Steuereinrichtung verändert wird.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Lichtstrahls in der Abtastrichtung verändert wird.

9. Lichtstrahl-Ablenkeinrichtung für ein Lichtstrahl-Abtastsystem, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zum Abgeben eines Lichtstrahls, welcher durch Lichtinformation modulierbar ist; einen rotierenden Polygonalspiegel, um den Lichtstrahl über einen vorherbestimmten Winkel abzulenken, wobei der Polygonalspiegel eine Anzahl reflektierender Flächen hat, die an seinem Umfang bezüglich einer Rotationsachse des Polygonalspiegels angeordnet sind; eine Einrichtung, um den Polygonalspiegel in einer vorherbestimmten Richtung zu drehen, wobei jede der reflektierenden Oberflächen durch eine gewölbte Oberfläche mit einem Krümmungsradius (R) festgelegt ist, welcher der folgenden Beziehung bezüglich eines Drehwinkels (D) des Polygonalspiegels und eines Ablenkwinkels (2R) des abgelenkten Lichtstrahls genügt: wobei A der Radius des größten in den Polygonalspiegel einschreibbaren Kreises ist, und eine transparente Schicht, welche auf jeder der reflektierenden Oberfläche des Polygonalspiegels ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen auf der transparenten Schicht ausgebildeten Antireflexbelag.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Oberfläche eine Zylinderfläche ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Fläche eines sphärische Fläche ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schicht eine Dicke hat, welche sich in vorherbestimmter Weise als Funktion des Drehwinkels (D) des Polygonalspiegels ändert.

14. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schicht eine Außenfläche mit einer vorherbestimmten Form hat.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eine zylindrische Fläche ist.

16. Einrichtung nach anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eine sphärische Fläche ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche eine im wesentlichen ebene Fläche ist.

18. Laserstrahl-Abtastsystem, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abgeben eines Laserstrahls, welcher mittels eines Bildsignals modulierbar ist; eine Ablenkeinrichtung, um den Laserstrahl über einen vorherbestimmten Winkel wiederholt auf eine Abtastfläche abzulenken; eine erste Einrichtung, um ein erstes Signal festzulegen, um dadurch einen Intensitätspegel des abgegebenen Laserstrahls festzulegen und um den festgestellten Intensitätspegel mit einem vorherbestimmten Bezugspegel zu vergleichen; eine zweite Einrichtung zum Erzeugen eines Bildabtast- Tastsignals, dessen Frequenz sich als Funktion einer Abtastgeschwindigkeit des Laserstrahls auf der Abtastfläche ändert, und eines zweiten Signals, welches der Frequenz des Bildabtasttaktes in einer vorherbestimmten Weise entspricht, und eine dritte Einrichtung zum Erzeugen eines dritten Signals entsprechend den ersten und zweiten Signalen, wobei das dritte Signal an die den Laserstrahl abgebende Einrichtung als dessen Ansteuersignal angelegt wird.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen Photodetektor zum Aufnehmen eines von der emittierenden Einrichtung abgegebenen Laserstrahls, um ein analoges Fühlsignal zu erzeugen, eine Vergleichseinrichtung, um das analoge Fühlsignal mit dem vorherbestimmten Bezugssignal zu vergleichen, um ein analoges Differenzsignal zu erzeugen, und einen Zähler aufweist, um das analoge Differenzsignal zu empfangen, um es in digitale Daten umzusetzen, welchen den ersten Signalen entsprechen.

20. System nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Aktivierungseinrichtung, um die erste Einrichtung bei einer vorherbestimmten Frequenz zu aktivieren.

21. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung einen D/A-Umsetzer aufweist, welcher das erste und das zweite Signal erhält, wobei der D/A-Umsetzer das dritte Signal abgibt, welches einem Produkt zwischen dem ersten und zweiten Signal entspricht.

22. Abbildungssystem mit einer Lichtstrahlabtastung, gekennzeichnet durch eine Abbildungseinrichtung mit einem Abbildungsbereich und einem abbildungsfreien Bereich, welche angetrieben entlang einer ersten vorherbestimmten Richtung bewegbar ist; eine Ladeeinrichtung, um die Abbildungseinrichtung gleichförmig mit einer vorherbestimmten Polarität zu laden, eine Abtasteinrichtung, um die Abbildungseinrichtung mit einem mit Bildinformation modulierten Lichtstrahl wiederholt in einer zweiten Richtung abzutasten, welche zu der ersten vorherbestimmten Richtung senkrecht verläuft, um dadurch die gleichförmige Ladung selektiv zu verteilen, um ein elektrostatisches, latentes Bild auf der Abbildungseinrichtung zu erzeugen, und eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Intensitätspegels des Lichtstrahls, so daß der Lichtstrahl einen ersten Intensitätspegel hat, solange der Abbildungsbereich der Abbildungseinrichtung abgetastet wird und einen zweiten Intensitätspegel hat, der sich von dem ersten Intensitätspegel unterscheidet, solange der abbildungsfreie Bereich der Abbildungseinrichtung abgetastet wird.

23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Intensitätspegel höher als der zweite Intensitätspegel ist.

24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Intensitätspegel einem Nullpegel entspricht.

25. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Intensitätspegel des Lichtstrahls in der ersten vorherbestimmten Richtung steuert.

26. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung den Intensitätspegel des Lichtstrahls in der zweiten vorherbestimmten Richtung steuert.

27. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Lichtquelle zum Abgeben des Lichtstrahls, eine Ablenkeinrichtung, um den Lichtstrahl über einen vorherbestimmten Winkel in der zweiten Richtung wiederholt abzulenken, und eine Fokussiereinrichtung aufweist, um den abgelenkten Lichtstrahl auf die Abbildungseinrichtung zu fokussieren.

28. system nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Halbleiterlaser ist.

29. Lichtstrahl-Abtastsystem, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zum Abgeben eines Lichtstrahls; eine Ablenkeinrichtung, um den Lichtstrahl über einen vorherbestimmten Ablenkwinkel wiederholt abzulenken; eine Fokussiereinrichtung, um den abgelenkten Lichtstrahl auf einer Abtastoberfläche mit einer bilderzeugenden Fläche zu fokussieren; eine reflektierende Einrichtung, welche an einem Ende des Ablenkwinkels angeordnet ist, um den von der Ablenkeinrichtung abgelenkten Lichtstrahl in einer vorherbestimmten Richtung zu reflektieren, und eine lichtaufnehmende Einrichtung zum Aufnehmen des von der reflektierenden Einrichtung reflektierten Lichtstrahls, wobei die lichtaufnehmende Einrichtung eine lichtaufnehmende Fläche zum aufnehmen des reflektierten Lichtstrahls aufweist, und die lichtaufnehmende Fläche so ausgerichtet ist, daß der Lichtstrahl, wenn er von der lichtaufnehmenden Fläche reflektiert worden ist, nicht auf die bilderzeugende Fläche auftrifft.

30. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaufnehmende Oberfläche unter einem vorherbestimmten Winkel bezüglich eines Einfallswinkels des reflektierten, auf die lichtaufnehmende Fläche auftreffenden Lichtstrahls geneigt ist.

31. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Einrichtung an einem Startende des Reflexionswinkels angeordnet ist, an welchem die Ablenkung des Lichtstrahls beginnt.