DE3752136T2 - Vorrichtung für die Steuerung der Lichtmenge - Google Patents

Vorrichtung für die Steuerung der Lichtmenge

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Description

  • Auf dem Gebiet der mit einer Lichtnengensteuervorrichtung ausgerüsteten Strahlaufzeichnungsvorrichtungen ist ein Laserdrucker bekannt, bei dem ein lichtempfindliches Bauelement mit einem gemäß den Eingangsinformationen modulierten Laserstrahl zur Ausbildung eines elektrostatischen Latentbilds abgetastet wird, wobei das Latentbild mit Toner genanntem, magnetischem Entwicklungspulver sichtbar wiedergegeben wird, was eine Übertragung auf ein Aufzeichnungsmaterial wie Papier erläubt.
  • 20 Fig. 12 zeigt ein Beispiel eines derartigen herkömmlichen Laserstrahldruckers, bei dem eine lichtempfindliche Trommel 1 mit einer Halbleiteroberflächenschicht aus Selen oder Cadmiumsulfid drehbar in einem Gehäuse gelagert ist und sich mit einer konstanten Geschwindigkeit in eine Richtung A dreht. Ein Halbleiterlaser 2 und eine Steuerschaltung 2A sind auch zur Intensitäts- und Ein/Aus-Steuerung des Laserstrahls aus dem Laser 2 vorgesehen.
  • Der von dem Halbleiterlaser 2 ausgesendete Laserstrahl L wird durch eine Strahlausweitungseinrichtung 3 auf einen vorbestimmten Durchmesser expandiert und tritt dann in einen Polygonspiegel 4 mit einer Vielzahl von Spiegelflächen ein, der mit einer festgelegten Geschwindigkeit durch einen Abtastmotor 5 angetrieben rotiert, wodurch der Laserstrahl durch den Polygonspiegel zur Abtastbewegung in der im wesentlichen horizontalen Richtung abgelenkt wird. Dann wird der Strahl durch eine Abbildungslinse 6 mit f-Θ Kennlinie als Lichtpunkt auf der lichtempfindlichen Trommel 1 fokussiert, die vorher durch eine Ladeeinrichtung 13 mit einer vorbestimmten Polarität aufgeladen wurde.
  • Der durch einen Spiegel 8 reflektierte Laserstrahl wird durch eine Erfassungseinrichtung 7 erfaßt, deren Erfassungssignal den Zeitverlauf der Modulation des Halbleiterlasers 2 zum Erhalten erwünschter Lichtinformationen auf der lichtempfindlichen Trommel 1 bestimmt. Auf dieser Trommel 1 wird ein elektrostatisches Latentbild durch den Abtastlaserstrahl gemäß den vorstehend genannten Eingangsinformationen ausgebildet. Dieses Latentbild wird durch Tonerablagerung in einer Ent wicklereinheit 9 sichtbar wiedergegeben, wobei das somit erhaltene, sichtbare Bild auf ein von einer Kassette 10 oder 11 zugeführtes Aufzeichnungsmaterial, gewöhnlich Papier, übertragen wird. Das Aufzeichnungsmaterial fährt dann über eine Fixiereinheit 12 hinweg zur Fixierung des Bilds auf dem Mate rial und wird zu einer nicht dargestellten Ablageplatte ausgetragen.
  • Der bei derartigen Laserstrahldruckern gewöhnlich verwendete Halbleiterlaser weist eine I - l - Kennlinie oder die in Fig. 13 gezeigte Beziehung des Lasersteuerstroms und der ausgesendeten Lichtmenge auf. Der Halbleiterlaser sendet keinen - Strahl aus, bis der Strom einen Schwellenwert (Ith) erreicht, sendet aber dann den Laserstrahl aus, wenn dieser Schwellenwert überschritten wird. In einem derartigen Strahlsaussende zustand zeigt die Lichtmenge l eine bestimmte Neigung α als Funktion des Lasersteuerstrons, wobei dieses α Steigungswirkungsgrad genannt wird.
  • Bei derartigen Laserstrahldruckern steuert die Steuerschaltung 2A die Lichtmenge des Halbleiterlasers 2 und bestimmt den Laserstrom IT zum Erhalten einer vorbestimmten Lichtmenge lT, wobei diese Lichtmenge durch die Zuführung des konstanten Laserstroms IT, konstant beibehalten wird.
  • Jedoch kann die 1 - l - Kennlinie des Halbleiterlasers, die eine in Fig. 14 gezeigte Anfangsform A aufweist, während einer Konstantstromsteuerung mit einem Laser strom IT zum Erhalten einer vorbestimmten Lichtnenge lTA zu einer Form B oder C variieren, beispielsweise infolge eines durch den Strom in dem Halbleiterlaser verursachten Anstieges der Chiptemperatur.
  • Obwohl ein normaler Betrieb, während die lichtempfindliche Trommel mit der notwendigen vorbestimmten Lichtmenge lTA abgetastet wird, erreicht werden kann, kann das vorstehend genannte Latentbild nicht ausgebildet werden, falls sich die I - l - Kennlinie zu B, wie in Fig. 14 gezeigt, infolge des Temperaturanstiegs verändert, so daß die Lichtmenge des Lasers auf lTB absinkt, obwohl der Laserstrom auf ¹T gehalten wird. Andererseits kann der Laserchip zerstört werden, falls die Lichtmenge auf lTC, wie durch C angezeigt, ansteigt. Die Anmelderin hat schon Lichtmengensteuervorrichtungen in der US-A 4 201 994 und der US-A 4 443 695 vorgeschlagen, aber eine ausreichende Wirkung konnte durch die in diesen Patentanmeldungen offenbarten Verfahren nicht erreicht werden.
  • Diese Erfindung betrifft die Verringerung vorstehend genannter Nachteile.
  • Eine Lichtmengensteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 061 034 bekannt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung dieser Erfindung wird eine Lichtmengensteuervorrichtung nach Anspruch 1 geschaffen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer diese Erfindung darstellenden Lasertreiber-Stromsteuervorrichtung.
  • Fig. 2 zeigt ein Diagramm, das die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung veranschaulicht.
  • Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise einer in Fig. 1 dargestellten Laserlichtmengen-Vergleichs- /Steuereinrichtung veranschaulicht.
  • Fig. 4A und 4B zeigen Diagramme, die die Beziehung zwischen dem Vorspannungs-Zählwert (oder Lichtaussende-Zählwert) und dem Vorspannungsstrom (oder Lichtaussendestrom) bei einen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung darstellt.
  • Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Laserlichtmenge und der Überwachungsspannung bei einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung darstellt.
  • Fig. 6 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels der in Fig. 1 dargestellten Laserlichtmengen-Einstellschaltung.
  • Fig. 7A und 7B zeigen Diagramme, die die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Laserlichtmengen-Vergleichs- /Steuereinrichtung darstellt.
  • Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild, das eine andere Schaltung des Ausführungsbeispiels dieser Erfindung darstellt.
  • Fig. 9 zeigt ein Zeitdiagramm, das das Ausgangssignal der in Fig. 8 dargestellten Schaltung veranschaulicht.
  • Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise einer in Fig. 8 dargestellten Zentraleinheit veranschaulicht.
  • Fig. 11 zeigt ein Zeitdiagramm, das das Ausgangssignal der in Fig. 8 dargestellten Schaltung veranschaulicht.
  • Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Laseraufzeichnungsvorrichtung.
  • Fig. 13 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Strom und Lichtmenge eines Halbleiterlasers darstellt.
  • Fig. 14 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Strom und Lichtmenge eines Halbleiterlasers darstellt.
  • Fig. 15A und 15B zeigen Diagramme, die die wesentlichen Eigenschaften des Ausführungsbeispiels dieser Erfindung bei einem Hochgeschwindigkeits-Hochpräzisions-Steuervorgang darstellt und
  • Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm, -das einen Hochgeschwindigkeits-Hochpräzisions-Steuervorgang des Ausführungsbeispiels dieser Erfindung darstellt.
    • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nun wird diese Erfindung durch deren in der beigefügten Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des grundsätzlichen Teils eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
  • In Fig. 1 sind gezeigt eine Zentraleinheit (CPU) 101 zur Steuerung der gesamten Informationsaufzeichnungsvorrichtung; eine Laserlichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 bestehend aus einen Einchip-Mikrocomputer mit einem Analog/Digital-(A/D)-wandler zur Durchführung einer in Fig. 2 gezeigten Lichtmengen-Steuerung gemäß einer wie in Fig. 3 gezeigten Steuerabfolge; eine Vorspannungsstrom-Steuerschaltung 103 mit einem Digital/Analog-(D/A)-Wandler, der an Ausgänge B1 - Bn der Lichtnengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 angeschlossen ist; eine den Vorspannungsstrom IB empfangende und durch die Schaltung 103 gesteuerte Vorspannungsstrom- Steuereinrichtung 104; eine Lichtaussendestrom-Steuerschaltung 105 mit einem D/A-Wandler, der an andere Ausgänge D1 - Dn der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 angeschlossen ist; und eine durch die Schaltung 105 gesteuerte Lichtaussendestrom-Steuereinrichtung 106, die den Lichtaussendestrom ID über eine Lichtaussendestrom-Umschaltschaltung 107 empfängt.
  • Es sind weiter vorgesehen: ein Halbleiterlaser 108; eine Photodiode 109 zum Empfang des Lichtstrahls von dem Laser 108; eine Lichtmengen-Uberwachungsschaltung 110 für den Empfang eines Erfassungssignals von der Photodiode 109 und die Zufuhr einer Spannung VM zu der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung entsprechend der erfaßten Lichtmenge; eine Lichtmengen-Einstellschaltung 111 zur Einstellung der Lichtmenge des Lasers; ein UND-Gatter 121 und ein ODER-Gatter 122.
  • Nun wird mit bezug auf das in Fig. 3 gezeigte Flußdiagramm 3 die Arbeitsweise der vorstehend genannten Lichtmengen- Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 beschrieben.
  • Wenn ein Autolichtmengen-Steuerstartsignal (APCST) 113 von der Zentraleinheit (CPU) 101 gesendet wird (Schritt 201), löscht die Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 bei einem Schritt 202 alle Eingangssignale D1 - Dn, B1 - Bn für den D/A-Wandler der Vorspannungsstrom-Steuerschaltung 103 und der Lichtaussendestrom-Steuerschaltung 105, wodurch der Laserstrom Il (Lichtaussendestrom ID + Vorspannungsstrom IB) in dem Halbleiterlaser 108 (zum Beispiel Einstellen eines Laserstroms Il in der Lasereinheit) durch die Lichtaussendestrom-Steuereinrichtung 106 und die Vorspannungsstrom-Steuereinrichtung 104 ausreichend verringert wird. Ein nächster Schritt 203 verschiebt das Video (Bild)-Signal LON 116 auf einen wahren Pegel zur Öffnung des Steuertors der Umschaltschaltung 107, wodurch dem Halbleiterlaser 108 ein Lichtaussendestron zugeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben werden die Lichtaussendestrom- Steuerschaltung 105 und die Vorspannungsstrom-Steuerschaltung 103 mit Digital/Analog-Wandlerschaltungen wie die D/A-Wandler versehen und zählen die digitalen Ausgangssignale D1 - Dn und B1 - Bn von der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 hoch oder herunter, wodurch der Laserstrom I in dem Laser durch einen Analogwert entsprechend dieser Hoch- oder Herunterzählung durch die Lichtaussendestrom-Steuereinrichtung 106 oder die Vorspannungsstrom-Steuereinrichtung 104 variiert wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der durch die Vorspannungsstrom-Steuerschaltung 103 gezählte Vorspannungs-Zählwert XB durch eine n Bit breite binäre Zahl dargestellt mit dem Ausgang B1 der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 als das niedrigstwertige Bit (LSB) und dem Ausgang Bn als das höchstwertige Bit (MSB) und wird als hoch oder herunter gezählt beschrieben. Fig. 4A zeigt einen Zustand des Hochzählens des Vorspannungs-Zählwerts XB, wobei "0" einen niedrigen oder falschen Pegel anzeigt, während "1" einen hohen oder wahren Pegel anzeigt. Wie in Fig. 4B gezeigt wird angenommen, daß der Vorspannungsstrom IB proportional mit dem Anstieg des Vorspannungs-Zählwerts XB anwächst. Eine ähnliche Beziehung besteht zwischen dem Lichtaussende-Zählwert XD und dem Lichtaussendestrom ID
  • Das durch den Halbleiterlaser 108 ausgesendete Licht wird photoelektrisch durch die Photodiode 109 in der Lasereinheit 112 umgewandelt und durch die Lichtmengen-Überwachungsschaltung 110 verarbeitet zum Erhalten einer in Fig. 5 gezeigten Überwachungsspannung VM zur Rückführung zu der Lichtmengen- Vergleichs-/Steuereinrichtung 102.
  • Nachdem sowohl der Vorspannungs-Zählwert XB als auch der Lichtaussende-Zählwert XD bei dem vorstehend genannten Schritt 202 auf "0" gebracht wurden, wird eine Vorspannungsstrom-Steuerung in einer mit einem Schritt 203 beginnenden Abfolge ausgeführt.
  • Bei der durch einen Bereich A in Fig. 2A und 2B dargestellten Steuerung wird der Vorspannungsstrom-Zählwert XB schrittweise hochgezählt, während der Lichtaussende-Zählwert XD bei "0" beibehalten wird (Schritt 204), wodurch ein Laserstrom entsprechend diesem ansteigenden Zählwert XB über die Vorspanniingsstrom-Steuereinrichtung 104 dem Halbleiterlaser 108 zugeführt wird. Der erfaßte Wert des durch dem Laserstrom ausgesendeten Lichts wird über die Lichtmengen-Überwachungsschaltung 110 der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 zurück geführt.
  • Der Halbleiterlaser 108 sendet einen Strahl aus, wenn der Laserstrom einen Schwellenstrom Ith überschreitet. Dann wird der Vorspannungsstrom-Zählwert XB zur Erhöhung des Laserstroms in dem Halbleiterlaser 108 erhöht. Das Hochzählen des Vorspannungsstrom-Zählwerts XB wird beendet, wenn die Uberwachungsspannung VM eine bestimmte Vorspannungsstromspannung VBO erreicht (Schritt 205).
  • Der Vorspannungsstrom-Zählwert in diesem Zustand wird definiert als der bestimmte Vorspannungsstrom-Zählwert XBO. In einem Zustand XB = XBO sendet der Laser 108 einen Laserstrahl mit einer Intensität aus, die zur Ausbildung eines Latentbilds auf der lichtempfindlichen Trommel 1 genügt. Folglich wird der augenblicklich angewendete Vorspannungsstrom durch einen durch Multiplikation eines konstanten Werts (beispielsweise 80%) mit dem bestimmten Zählwert XBO erhalte nen Zählwert XBT definiert (Schritt 206).
  • Der dem eingestellten Vorspannungsstrom-Zählwert XBT entspre chende Strom in dem Laser 108 wird als der eingestellte Vorspannungsstron IBT definiert. Die Vorspannungsspannung VM wird bestätigt, während der eingestellte Vorspannungsstrom IBT dem Halbleiterlaser 108 zugeführt wird und der absolute Wert der Differenz der Überwachungsspannung VM und der bestimmten Vorspannungsstromspannung VBO die Spannung VBO multipliziert mit einer Konstanten α (Schritt 207) überschreitet, und die Abfolge kehrt zu dem Schritt 202 zurück, um den Vorspannungsstrom-Zählwert XB auf "0" zur Beendigung des Laserstroms und zur Wiederholung der Vorspannungsstrom-Steuerung von Beginn an zurückzusetzen
  • Wenn eine Bedingung VBO -VM ≤ VBO x α erfüllt ist, schreitet die Abfolge von dem Schritt 207 zu 208 fort. In einer Abfolge beginnend mit dem Schritt 208 wird der Lichtaussendestrom gesteuert, während der eingestellte Vorspannungsstrom IBT dem Hatbleiterlaser 108 zugeführt wird. In diesem Zustand wird das Videosignal auf den wahren Pegel verschoben zur Öffnung des Steuertors in der Umschaltschaltung 107, wodurch die Zuführung des Lichtaussendestroms ID zu dem Halbleiterlaser 108 ermöglicht wird.
  • Wie durch dem Bereich B in Fig. 2A und 2B dargestellt, wird die Steuerung des Lichtaussendestroms durch Beibehalten des Vorspannungsstrom-Zählwerts XB auf dem eingestellten Vorspannungsstrom-Zählwert XBT ausgeführt, wodurch dem Halbleiterlaser 108 der eingestellte Vorspannungsstrom IBT zugeführt wird. Der Lichtaussende-Zählwert XD wird schrittweise von "0" an erhöht (Schritt 208). Ein dem somit ansteigenden Zählwert XD entsprechender Strom ID wird durch die Lichtaussende- Steuerein-richtung 106 zu dem eingestellten Vorspannungsstrom IBT addiert. Folglich wird der Laserstrom Il durch die Summe des eingestellten Vorspannungsstroms IBT und des Lichtaussendestroms ID dargestellt, nämlich Il= IBT + ID.
  • Die Intensität des durch den Laserstrom Il verursachten Laserstrahls wird photoelektrisch durch die in der Halbleiterlasereinheit 112 ausgebildete Photodiode 109 umgewandelt und durch die Lichtmengen-Überwachungsschaltung 110 der Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 zurückgeführt. Im Ansprechen auf das Hochzählen des Lichtaussende-Zählwerts XD um Eins steigt der Lichtaussendestrom ID an, wodurch die Intensität des Laserstrahls zunimmt.
  • Der Anstieg der Lichtmenge wird erfaßt durch den Anstieg der Überwachungsspannung VM. Der Lichtaussende-Zählwert XD wird hochgezählt zur Erhöhung des Stroms in dem Laser 108, wobei das Hochzählen des Lichtaussende-Zählwerts XD beendet wird, wenn die Überwachungsspannung VM die bestimmte Lichtmengenspannung VD erreicht (Schritt 209).
  • Der Lichtaussendestrom-Zählwert in diesem Zustand wird definiert als eingestellter Lichtaussendestrom-Zählwert XDT. Der Strom in dem Halbleiterlaser 108 in diesem Zustand entsprechend dem eingestellten Lichtaussendestrom-Zählwert XDT wird als eingestellter Lichtaussendestrom IDT definiert. Die Überwachungsspannung VM wird bestätigt, während der eingestellte Lichtaussendestrom dem Halbleiterlaser 108 zugeführt wird. Falls die Überwachungsspannung VM nicht innerhalb eines vorbestiinmten Bereichs (beispielsweise ± 5%) mit Bezug auf die Lichtmengen-Bestim-mungsspannung VD (Schritt 210) liegt, wird der Lichtaussendestrom-Zählwert XD gelöscht (Schritt 211) zur Beendigung des Lichtaussendestroms ID, wobei die Abfolge zu dem Schritt 208 zur Wiederholung der Lichtaussendestromsteuerung zurückgeht.
  • Andererseits werden, falls die Überwachungsspannung VM nicht innerhalb des Bereichs mit Bezug auf die bestimmte Lichtmengenspannung VD liegt und das APCST-Signal von der Zentraleinheit 101 sich auf dem falschen Pegel befindet, der eingestellte Lichtaussendestrom-Zählwert XDT und der eingestellte Vorspannungsstrom-Zählwert XBT beibehalten, aber das Steu ertor der Umschaltschaltung 107 wird zur Begrenzung des Stroms in dem Laser 108 nur auf den eingestellten Vorspannungsstrom IBT geschlossen. Auch in dem Fall, in dem das APCST-Signal sich auf dem echten Pegel befindet, bleibt das Steuertor der Umschaltschaltung 107 offen und wird geschlossen, wenn das APCST-Signal auf den falschen Pegel verschoben wird.
  • Die vorstehend genannte bestimmte Lichtmengenspannung VD wird in der folgenden Weise bestimmt. Zuerst wird die eingestellte Lichtmengenspannung V&sub0; durch die Lichtmengen-Einstellschaltung 111 bestimmt. Die Spannung V&sub0; kann durch eine in Fig. 6 gezeigte Spannungsteilung mit Widerständen erhalten werden. Die der Lichtmengenvergleichs-/Steuereinrichtung 102 zugeführte Spannung V&sub0; wird durch die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Trommel 1 auf von der Zentraleinheit 101 zugeführte Signale 114 (CSEN1, CSEN2) hin korrigiert. Der Korrekturwert für V&sub0; wird dargestellt zum Beispiel als + 10% oder - 10% mit Bezug auf den Mittelwert V&sub0;, wobei der somit korrigierte Wert als die bestimmte Lichtmengenspannung VD definiert wird.
  • Wie durch die Bereiche A und B in dem Flußdiagramm in Fig. 3 gezeigt werden der Vorspannungs-Zählwert XB und der Lichtaussende-Zählwert XD jeweils um einen Schritt erhöht, bis die Überwachungsspannung VM die bestimmte Vorspannungsstromspannung VBO oder die bestimmte Lichtmengenspannung VD erreicht (Schritte 204, 208 in Fig. 3).
  • Obwohl eine derartige Hochzählung eine präzise Steuerung der Lichtmenge ermöglicht, wird eine längere Zeit erforderlich, falls eine höhere Präzision durch einen Anstieg in der Anzahl der Bits des Zählwerts XB oder XD beabsichtigt ist. Die für eine automatische Lichtmengen-Steuerung verfügbare Zeit ist begrenzt, da diese Bearbeitung gewöhnlich in dem Intervall zwischen Blattzuführungen ausgeführt wird.
  • Aus diesem Grund wendet dieses Ausführungsbeispiel eine in Fig. 15 und 16 gezeigte Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Lichtmengen-Steuerung an. Dieser Steuervorgang wird nachstehend entsprechend dem in Fig. 16 gezeigten Flußdiagramm beschrieben. Bei diesem Vorgang werden die Abfolgen der Bereiche A und B in Fig. 3 durch die in Fig. 16 gezeigten ersetzt. Somit wird nach den in Fig. 3 gezeigten Schritten 203 und 207 ein in Fig. 16 gezeigter Schritt 301 zur Unterscheidung ausgeführt, ob die Überwachungsspannung VM einen Wert VBOβ (oder VDβ) erreicht, der ein vorbestimmtes Verhältnis von BBO (oder VD) darstellt und, falls VM kleiner als VBOβ (oder VDβ) ist, erhöht ein nächster Schritt 302 den Vorspannungs- Zählwert XB (oder den Lichtaussende-Zählwert XD) zu einem Zeitpunkt um 3 Zählwerte
  • Wenn dann die Überwachungsspannung VM den Wert VBOβ (oder VDβ) überschreitet, vergleicht ein Schritt 303 die Spannung VM mit einem anderen Verhältnis VBOβ (oder VDα) der Spannung VBO (oder VD) und, falls die Überwachungsspannung VM kleiner ist, erhöht ein Schritt 304 den Zählwert XB (oder XD) zu einem Zeitpunkt um 2 Zählwerte
  • Wenn dann die Überwachungsspannung VM den Wert VBOα (oder VDα) überschreitet, vergleicht ein Schritt 305 die Überwachungsspannung VM mit der bestimmten Vorspannungsstromspannung VBO (oder der bestimmten Lichtaussendespannung VD) und, falls die Überwachungsspannung VM kleiner ist, wird der Zählwert XB (oder XD) zu einem Zeitpunkt um einen Zählwert erhöht, bis die Überwachungsspannung VM den Wert VBO (oder VD) erreicht. Wenn VM den Wert VBO (oder VD) erreicht, schreitet die Abfolge zu dem in Fig. 3 gezeigten Schritt 206 oder 210 fort. Die vorstehend beschriebene Abfolge ermöglicht eine in Fig. 15 gezeigte, automatische Lichtmengen-Steuerung mit hoher Präzision innerhalb einer kurzen Zeit. In der vorstehenden Beschreibung entsprechen die eingeklammerten Abschnitte dem Bereich B in Fig. 3.
  • Dann wird, wie in Fig. 7A und 7B gezeigt, der Laserstrom I l durch das Hochzählen des Vorspannungs-Zählwerts XB erhöht und, falls die Überwachungsspannung VM die bestimmte Vorspannungsstromspannung VBO, selbst zu einem Zeitpunkt TB nicht erreicht zu dem der Vorspannungs-Zählwert XB sich auf dem Maximalwert befindet, wird der Vorspannungsstrom bestimmt als Strom IBMAX bei dem Maximal-Vorspannungs-Zählwert oder als vorbestimmtes Verhältnis des Stroms IBMAX
  • Die Steuerung des Lichtaussendestroms wird unter dem Vorhandensein eines vorbestimmten Vorspannungsstroms ausgeführt. Der Laserstrom wird erhöht durch Hochzählen des Lichtaussende-Zählwerts XD und, falls die Überwachungsspannung VM die bestimmte Lichtmengenspannung VD zu einen Zeitpunkt TD nicht erreicht, wenn der Lichtaussende-Zählwert XD sein Maximum erreicht, wird die Steuerung des Lichtaussendestroms bei dem Vorhandensein eines Lichtaussendestroms IDMAX an seinem Maximal-Lichtaussende-Zählwert beendet.
  • Fig. 8 zeigt einen ausführlich gezeigten anderen Schaltungsaufbau als die Lasersteuereinrichtung 501, die in Fig. 1 dargestellt ist.
  • In Fig. 8 sind eine Abtastermotor-Steuerschaltung 503, eine Lichtempfindliche-Trommel-Rotations-Steuerschaltung 504 und eine Lichtempfindliche-Trommel-Erfassungsschaltung 505 gezeigt. Eine Zentraleinheit 101 steuert die Abtastermotor- Steuerschaltung 503 und die beispielsweise durch bekannte, integrierte Schaltungen für eine Phasenregelkreis- (PLL- )Steuerung gesteuerte Rotations-Steuerschaltung 504 und die Erfassungsschaltung 505 bestehend aus Mikroschaltern oder Photounterbrechern. Die Zentraleinheit (CPU) 101 empfängt -auch ein Drucksteuersignal (PRINT) 506 oder ein Videosignal 507 von einem Bedienpult oder einer Leseeinheit und ein Testsignal (MLON) 508 von einer externen Steuereinheit, und steuert eine in Fig. 1 gezeigte Lasersteuerschaltung 501 im Ansprechen auf diese Signale.
  • Nun wird Bezug genommen auf ein in Fig. 9 gezeigtes Zeitdiagramm und ein in Fig. 10 gezeigtes Flußdiagramm zur Beschreibung der Steuerabfolge der Zentraleinheit (CPU) 101.
  • Im Ansprechen auf das Eintreffen des PRINT-Signals 506 von der externen Steuervorrichtung bei einem Schritt 601 verschiebt ein Schritt 602 ein Trommel-Steuersignal (DRMD) 513 und ein Abtastermotor-Steuersignal (SCNON) 509 auf den wahren Pegel. Dann wird bei einem Schritt 603 ein SCNRDY-Signal 510 bestätigt, das anzeigt, daß der Abtastermotor betriebsbereit ist, und bei einem Schritt 604 wird das Automatik-Lichtmengen-Steuerstartsignal (APCST) 113 auf den wahren Pegel verschoben.
  • Bei einem Schritt 605 führt die Lichtmengen-Vergleichs- /Steuereinrichtung 102 der Lasersteuereinrichtung 501 im Ansprechen die automatische Lichtmengen-Steuerung des Halbleiterlasers 108 durch. Dann wird, wenn das Trommel-Steuersignal (DRMD) 513 oder das Abtastermotorrotations-Betriebsbereitschaftssignal (SCNRY) 510 bei einem Schritt 606 auf den falschen Zustand verschoben wird, bei einem nächsten Schritt 607 der Vorspannungs-Zählwert XB und der Lichtaussende-Zählwert XD durch die Lichtmengen-Vergleichs-/Steuereinrichtung 102 gelöscht, wodurch der Strom in dem Halbleiterlaser 108 ausreichend verringert wird.
  • Der Vorgang des Schritts 607 kann ausgeführt werden, wenn das Trommel-Steuersignal (DRMD) 513 auf den falschen Pegel verschoben wird, oder innerhalb einer bestimmten Zeitdauer vor oder nach einer derartigen Verschiebung auf den falschen Pegel.
  • Auch das APCST-Signal 113 nimmt in dem Fall eines kontinuierlichen Druckvorgangs zwischen aufeinanderfolgenden Druckvorgängen, das heißt in dem Nicht-Bild-Bereich zwischen aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsblättern wie in Fig. 11 gezeigt den wahren Pegel an, wobei die automatische Lichtmengen- Steuerung innerhalb des Nicht-Bild-Bereichs beendet wird. Auch wird, falls das APCST-Signal 113 über eine vorbestimmte Zeitdauer TAPC nicht erzeugt wird, die automatische Lichtmengen-Steuerung nach der Zeitdauer TAPC ausgeführt. Ein in Fig. 11 dargestelltes TOPER-Signal 601 zeigt den vorstehend genannten Nicht-Bild-Bereich an.

Claims (6)

1. Lichtmengensteuerungsvorrichtung mit
einem Halbleiterlaser (108),
einer Überwachungseinrichtung (109, 110) zum Erzeugen einer Überwachungsspannung (VM) entsprechend der erfaßten Lichtmenge eines durch den Halbleiterlaser (108) erzeugten Strahls und
einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Lichtmenge des durch den Halbleiterlaser (108) erzeugten Strahls im Ansprechen auf die Überwachungsspannung (VM) und eine Einstellspannung (VO) aus einer Lichtmengeneinstellschaltung, wobei die Steuerungseinrichtung
eine Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) mit einer Analog-Digital-Umwandlungseinrichtung (A/D) zur Umwandlung der Überwachüngsspannung (VM) und
eine erste Stromsteuerungsschaltung (103) mit einem an ersten Ausgängen (B&sub1;-Bn) der Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) angeschlossenen Digital-Analog-Umwandler zur Steuerung eines zu dem Halbleiterlaser (108) zugeführten ersten Stroms (IB) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerungseinrichtung eine zweite Stromsteuerungsschaltung (105) mit einer an zweiten Ausgängen(D&sub1;-Dn) der Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) angeschlossenen Digital-Analog-Umwandlungseinrichtung aufweist zur Steuerung eines dem Halbleiterlaser (108) zusätzlich zu dem ersten Strom (IB) zugeführten zweiten Stroms (ID),
die Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) nacheinander betrieben wird, um den Digitalwert der ersten Ausgänge (B&sub1;- 40 Bn) zu aktualisieren, bis die Überwachungsspannung (VN) eine einen Schwellenwert des Halbleiterlasers überschreitende vorbestimmte Spannung (VBO) erreicht, und danach nacheinander dem Digitalwert an den zweiten Ausgängen (D&sub1;-Dn) aktualisiert, bis die Überwachungsspannung (VM) eine von der Einstellspannung (Vo) hergeleitete Lichtnengen-Bestimmungsspannung (VD) erreicht, und
der Betrag, auf den der erste Strom (IB) geändert wird, wenn die ersten Ausgangssignale (B&sub1;-Bn) aktualisiert werden, größer ist als der Betrag auf den der zweite Strom (ID) geän dert wird, wenn die zweiten Ausgangssignale (D&sub1;-Dn) aktualisiert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) deren erste und zweite Ausgangssignale (B&sub1;-Bn;D&sub1;-Dn) in Einheitsschrittgröße erhöht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs-/Steuerungseinrichtung (102) deren erste und zweite Ausgangssignale (B&sub1;-Bn;D&sub1;-Dn) in von dem Wert der Überwachungsspannung (VM) abhängigen unterschiedlichen Schrittgrößen erhöht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterlaser und das Erfassungselement (109) der Überwachungseinrichtung in derselben Einheit (112) ausgebildet sind.
5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, zur Strahlintensitätssteuerung eines bei einem Druckvorgang verwendeten Halbleiterlasers.
6. Verwendung einer Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, zur Strahlintensitätssteuerung eines bei einem ununterbrochenen Druckvorgang verwendeten Halbleiterlasers, wobei die Strahlintensitätssteuerung durch die Stromsteuerungsschaltungen (103, 105) zwischen aufeinanderfolgenden Druckvorgängen ausgelöst wird.
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