JP2001257420A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents
画像形成装置およびその制御方法Info
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- H04N1/4005—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales with regulating circuits, e.g. dependent upon ambient temperature or feedback control
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- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
- G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
- G06K15/1204—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers involving the fast moving of an optical beam in the main scanning direction
- G06K15/1209—Intensity control of the optical beam
- G06K15/1214—Intensity control of the optical beam by feedback
Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長の短いレーザビームを発する半導体レー
ザを用いることによって高速度および高密度の画像形成
を可能とし、しかもその半導体レーザの特性に影響を受
けることなく常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形
成が可能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびその制
御方法を提供する。 【解決手段】 赤色レーザビームを発するレーザダイオ
ード１４に電流制限用の抵抗器Ｒ２を通して駆動電流を
供給し、この駆動電流をレーザダイオード１４の光出力
が予め定められている基準値となるよう制御するととも
に、レーザダイオード１４に流入する駆動電流から、形
成対象の画像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削
減する。
ザを用いることによって高速度および高密度の画像形成
を可能とし、しかもその半導体レーザの特性に影響を受
けることなく常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形
成が可能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびその制
御方法を提供する。 【解決手段】 赤色レーザビームを発するレーザダイオ
ード１４に電流制限用の抵抗器Ｒ２を通して駆動電流を
供給し、この駆動電流をレーザダイオード１４の光出力
が予め定められている基準値となるよう制御するととも
に、レーザダイオード１４に流入する駆動電流から、形
成対象の画像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削
減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザか
ら発せられるレーザビームにより像担持体を走査する画
像形成装置およびその制御方法に関する。
ら発せられるレーザビームにより像担持体を走査する画
像形成装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子複写機、ファクシミリ、プリンタな
どの画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの表
面を半導体レーザたとえばレーザダイオードから発せら
れるレーザビームで走査することによって感光体ドラム
の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤（ト
ナー）により顕像化して用紙に転写する。
どの画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムの表
面を半導体レーザたとえばレーザダイオードから発せら
れるレーザビームで走査することによって感光体ドラム
の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤（ト
ナー）により顕像化して用紙に転写する。
【０００３】上記レーザダイオードから発せられるレー
ザビームの径は、レーザビームの波長に応じて定まる。
レーザビームの波長が短いほど、レーザビームの径が小
さくなる。波長が短くて径の小さいレーザビームは、高
速度および高密度の画像形成に適している。波長が短く
て径の小さいレーザビームの例として、赤色レーザビー
ムがある。
ザビームの径は、レーザビームの波長に応じて定まる。
レーザビームの波長が短いほど、レーザビームの径が小
さくなる。波長が短くて径の小さいレーザビームは、高
速度および高密度の画像形成に適している。波長が短く
て径の小さいレーザビームの例として、赤色レーザビー
ムがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ただし、赤色レーザビ
ームを発するレーザダイオードは、放熱効率が高くて、
パルス波状の駆動電流が立ち下がるとすぐに温度低下す
るが、駆動電流の立ち上がりに際しての温度上昇には遅
れを生じるという特性がある。このため、駆動電流が立
ち上がってから、十分な光出力が得られるまでに、数μ
秒〜数十μ秒の時間を要してしまう。この光出力の立ち
上がり遅れは、画像形成に悪影響を与える。
ームを発するレーザダイオードは、放熱効率が高くて、
パルス波状の駆動電流が立ち下がるとすぐに温度低下す
るが、駆動電流の立ち上がりに際しての温度上昇には遅
れを生じるという特性がある。このため、駆動電流が立
ち上がってから、十分な光出力が得られるまでに、数μ
秒〜数十μ秒の時間を要してしまう。この光出力の立ち
上がり遅れは、画像形成に悪影響を与える。
【０００５】この発明は、上記の事情を考慮したもの
で、波長の短いレーザビームを発する半導体レーザを用
いることによって高速度および高密度の画像形成を可能
とし、しかもその半導体レーザの特性に影響を受けるこ
となく常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形成が可
能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびその制御方法
を提供することを目的とする。
で、波長の短いレーザビームを発する半導体レーザを用
いることによって高速度および高密度の画像形成を可能
とし、しかもその半導体レーザの特性に影響を受けるこ
となく常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形成が可
能な信頼性にすぐれた画像形成装置およびその制御方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の画
像形成装置は、半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査するものであって、電流制限用
の抵抗器を有し、その抵抗器を通して前記半導体レーザ
に駆動電流を供給する駆動回路と、前記半導体レーザの
光出力が予め定められている基準値となるよう、前記駆
動回路の出力を制御する制御回路と、前記半導体レーザ
に並列接続され、その半導体レーザに流入する駆動電流
から一定レベルの電流を削減する定電流電源と、形成対
象の画像に応じて前記定電流電源を断続的に動作させる
スイッチ回路と、を備えている。
像形成装置は、半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査するものであって、電流制限用
の抵抗器を有し、その抵抗器を通して前記半導体レーザ
に駆動電流を供給する駆動回路と、前記半導体レーザの
光出力が予め定められている基準値となるよう、前記駆
動回路の出力を制御する制御回路と、前記半導体レーザ
に並列接続され、その半導体レーザに流入する駆動電流
から一定レベルの電流を削減する定電流電源と、形成対
象の画像に応じて前記定電流電源を断続的に動作させる
スイッチ回路と、を備えている。
【０００７】請求項２に係る発明の画像形成装置は、半
導体レーザから発せられるレーザビームにより像担持体
を走査するものであって、電流制限用の抵抗器を有し、
その抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
する駆動回路と、前記走査が前記像担持体上に定められ
ている有効走査領域に対応しない期間において、前記半
導体レーザの光出力を検出する検出手段と、前記走査が
前記有効走査領域に対応する期間において、前記検出手
段で検出された光出力と予め定められている基準値との
差がなくなるよう、前記駆動回路の出力を制御する制御
回路と、前記半導体レーザに並列接続され、その半導体
レーザに流入する駆動電流から一定レベルの電流を削減
する定電流電源と、形成対象の画像に応じて前記定電流
電源を断続的に動作させるスイッチ回路と、を備えてい
る。
導体レーザから発せられるレーザビームにより像担持体
を走査するものであって、電流制限用の抵抗器を有し、
その抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
する駆動回路と、前記走査が前記像担持体上に定められ
ている有効走査領域に対応しない期間において、前記半
導体レーザの光出力を検出する検出手段と、前記走査が
前記有効走査領域に対応する期間において、前記検出手
段で検出された光出力と予め定められている基準値との
差がなくなるよう、前記駆動回路の出力を制御する制御
回路と、前記半導体レーザに並列接続され、その半導体
レーザに流入する駆動電流から一定レベルの電流を削減
する定電流電源と、形成対象の画像に応じて前記定電流
電源を断続的に動作させるスイッチ回路と、を備えてい
る。
【０００８】請求項３に係る発明の画像形成装置の制御
方法は、半導体レーザから発せられるレーザビームによ
り像担持体を走査する画像形成装置において、電流制限
用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
するステップと、前記半導体レーザの光出力が予め定め
られている基準値となるよう、前記駆動電流を制御する
ステップと、前記半導体レーザに流入する駆動電流か
ら、形成対象の画像に応じて断続的に、一定レベルの電
流を削減するステップと、を備える。
方法は、半導体レーザから発せられるレーザビームによ
り像担持体を走査する画像形成装置において、電流制限
用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
するステップと、前記半導体レーザの光出力が予め定め
られている基準値となるよう、前記駆動電流を制御する
ステップと、前記半導体レーザに流入する駆動電流か
ら、形成対象の画像に応じて断続的に、一定レベルの電
流を削減するステップと、を備える。
【０００９】請求項４に係る発明の画像形成装置の制御
方法は、半導体レーザから発せられるレーザビームによ
り像担持体を走査する画像形成装置において、電流制限
用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
するステップと、前記走査が前記像担持体上に定められ
ている有効走査領域に対応しない期間において、前記半
導体レーザの光出力を検出するステップと、前記走査が
前記有効走査領域に対応する期間において、前記検出さ
れた光出力と予め定められている基準値との差がなくな
るよう、前記駆動回路の出力を制御するステップと、前
記半導体レーザに流入する駆動電流から、形成対象の画
像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削減するステ
ップと、を備える。
方法は、半導体レーザから発せられるレーザビームによ
り像担持体を走査する画像形成装置において、電流制限
用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電流を供給
するステップと、前記走査が前記像担持体上に定められ
ている有効走査領域に対応しない期間において、前記半
導体レーザの光出力を検出するステップと、前記走査が
前記有効走査領域に対応する期間において、前記検出さ
れた光出力と予め定められている基準値との差がなくな
るよう、前記駆動回路の出力を制御するステップと、前
記半導体レーザに流入する駆動電流から、形成対象の画
像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削減するステ
ップと、を備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】まず、図１は画像形成装置たとえば電子複
写機の本体で、スキャナ部２およびプリンタ部２０を備
えている。
写機の本体で、スキャナ部２およびプリンタ部２０を備
えている。
【００１２】スキャナ部２の上部には原稿を載置するた
めの原稿台３が設けられ、その原稿台３の上に原稿カバ
ー４が開閉自在に設けられている。
めの原稿台３が設けられ、その原稿台３の上に原稿カバ
ー４が開閉自在に設けられている。
【００１３】原稿台３の下面側にキャリッジ５が往復動
自在に設けられている。このキャリッジ５に露光ランプ
６が設けられており、その露光ランプ６が点灯しながら
キャリッジ５が往動することにより、原稿台３の全面が
光学的に走査される。
自在に設けられている。このキャリッジ５に露光ランプ
６が設けられており、その露光ランプ６が点灯しながら
キャリッジ５が往動することにより、原稿台３の全面が
光学的に走査される。
【００１４】この光学的な走査により、原稿台３に載置
されている原稿の反射光像が得られ、その反射光像が反
射ミラー７，８，９および変倍用レンズブロック１０を
介してＣＣＤセンサ１１に投影される。ＣＣＤセンサ１
１は、受光量に対応する電圧レベルの画像信号を出力す
る。この画像信号は、画像処理回路１２に送られる。画
像処理回路１２は、上記画像信号に対してシェーディン
グ補正およびガンマ補正などの一連の画像処理を施すこ
とにより、形成対象の画像（上記原稿上の画像）に対応
する画像データを出力する。この画像データは、プリン
タ部２０におけるレーザ駆動制御部１３に供給される。
されている原稿の反射光像が得られ、その反射光像が反
射ミラー７，８，９および変倍用レンズブロック１０を
介してＣＣＤセンサ１１に投影される。ＣＣＤセンサ１
１は、受光量に対応する電圧レベルの画像信号を出力す
る。この画像信号は、画像処理回路１２に送られる。画
像処理回路１２は、上記画像信号に対してシェーディン
グ補正およびガンマ補正などの一連の画像処理を施すこ
とにより、形成対象の画像（上記原稿上の画像）に対応
する画像データを出力する。この画像データは、プリン
タ部２０におけるレーザ駆動制御部１３に供給される。
【００１５】レーザ駆動制御部１３は、上記画像データ
に応じて、半導体レーザたとえばレーザダイオード１４
を駆動制御する。レーザダイオード１４は、波長の短い
赤色レーザビームを発する。
に応じて、半導体レーザたとえばレーザダイオード１４
を駆動制御する。レーザダイオード１４は、波長の短い
赤色レーザビームを発する。
【００１６】レーザダイオード１４から発せられるレー
ザビームは、偏向器たとえばポリゴンミラー１５で反射
され、かつそのポリゴンミラー１５が回転することによ
り、像担持体たとえば感光体ドラム２１の表面をその感
光体ドラム２１の軸方向に沿って走査する。この感光体
ドラム２１の軸方向に沿う走査を、主走査と称してい
る。この主走査が、感光体ドラム２１の回転に伴い、繰
り返し実行される。感光体ドラム２１上で繰り返される
各主走査の移動方向を、副走査方向と称している。
ザビームは、偏向器たとえばポリゴンミラー１５で反射
され、かつそのポリゴンミラー１５が回転することによ
り、像担持体たとえば感光体ドラム２１の表面をその感
光体ドラム２１の軸方向に沿って走査する。この感光体
ドラム２１の軸方向に沿う走査を、主走査と称してい
る。この主走査が、感光体ドラム２１の回転に伴い、繰
り返し実行される。感光体ドラム２１上で繰り返される
各主走査の移動方向を、副走査方向と称している。
【００１７】感光体ドラム２１の周囲に、帯電器２２、
現像器２３、転写器２４、剥離器２５、クリーナ２６、
除電器２７が順次に配設されている。感光体ドラム２１
の下方に、給紙カセット３０が設けられている。
現像器２３、転写器２４、剥離器２５、クリーナ２６、
除電器２７が順次に配設されている。感光体ドラム２１
の下方に、給紙カセット３０が設けられている。
【００１８】給紙カセット３０には、多数枚のコピー用
紙Ａが収容されている。これら用紙Ａは、１枚ずつ、ピ
ックアップローラ３１によって取り出される。取出され
た用紙Ａは、分離器３２により給紙カセット３０から分
離され、各レジストローラ３３まで送られる。各レジス
トローラ３３は、感光体ドラム２１の回転にタイミング
を合わせて、用紙Ａを感光体ドラム２１と転写器２４と
の間に送り込む。
紙Ａが収容されている。これら用紙Ａは、１枚ずつ、ピ
ックアップローラ３１によって取り出される。取出され
た用紙Ａは、分離器３２により給紙カセット３０から分
離され、各レジストローラ３３まで送られる。各レジス
トローラ３３は、感光体ドラム２１の回転にタイミング
を合わせて、用紙Ａを感光体ドラム２１と転写器２４と
の間に送り込む。
【００１９】帯電器２２は、感光体ドラム２１の表面に
静電荷を帯電させる。この帯電と、感光体ドラム２１に
対するレーザビームの照射とにより、感光体ドラム２１
上に静電潜像が形成される。
静電荷を帯電させる。この帯電と、感光体ドラム２１に
対するレーザビームの照射とにより、感光体ドラム２１
上に静電潜像が形成される。
【００２０】現像器２３は、感光体ドラム２１に現像剤
を供給する。この現像剤の供給により、感光体ドラム２
１上の静電潜像が顕像化される。転写器２４は、各レジ
ストローラ３３から送り込まれる用紙Ａに対し、感光体
ドラム２１上の顕像（現像剤像）を転写する。転写が済
んだ用紙Ａは剥離器２５によって感光体ドラム２１から
剥離される。剥離された用紙Ａは、搬送ベルト３４によ
って定着器３５に送られる。
を供給する。この現像剤の供給により、感光体ドラム２
１上の静電潜像が顕像化される。転写器２４は、各レジ
ストローラ３３から送り込まれる用紙Ａに対し、感光体
ドラム２１上の顕像（現像剤像）を転写する。転写が済
んだ用紙Ａは剥離器２５によって感光体ドラム２１から
剥離される。剥離された用紙Ａは、搬送ベルト３４によ
って定着器３５に送られる。
【００２１】定着器３５は、用紙Ａに熱を与えて、用紙
Ａ上の現像剤像を定着させる。定着器３５を経た用紙Ａ
は、各搬送ローラ３６によってトレイ３７に排出され
る。
Ａ上の現像剤像を定着させる。定着器３５を経た用紙Ａ
は、各搬送ローラ３６によってトレイ３７に排出され
る。
【００２２】レーザビームの走査の範囲は、図２に示す
ように、感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他
端部までの全領域を含むとともに、その感光体ドラム２
１の他端部を過ぎた所定領域を含んでいる。このうち、
感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他端部まで
の全領域には、感光体ドラム２１の有効走査領域（画像
形成領域に相当する）と、その有効走査領域の両側にそ
れぞれ存する各無効走査領域が含まれている。また、上
記所定領域には、光検出器４０が設けられている。
ように、感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他
端部までの全領域を含むとともに、その感光体ドラム２
１の他端部を過ぎた所定領域を含んでいる。このうち、
感光体ドラム２１の軸方向に沿う一端部から他端部まで
の全領域には、感光体ドラム２１の有効走査領域（画像
形成領域に相当する）と、その有効走査領域の両側にそ
れぞれ存する各無効走査領域が含まれている。また、上
記所定領域には、光検出器４０が設けられている。
【００２３】光検出器４０は、走査（主走査）の一走査
が終了したことを検出するとともに、レーザビームの光
出力を検出するためのもので、レーザビームを受光した
とき、その受光量に応じたレベルの電流を出力する。こ
の出力電流が増幅器４１で電圧信号に変換されて、上記
画像処理回路１２および上記レーザ駆動制御部１３に供
給される。
が終了したことを検出するとともに、レーザビームの光
出力を検出するためのもので、レーザビームを受光した
とき、その受光量に応じたレベルの電流を出力する。こ
の出力電流が増幅器４１で電圧信号に変換されて、上記
画像処理回路１２および上記レーザ駆動制御部１３に供
給される。
【００２４】レーザ駆動制御部１３は、図３に示すよう
に、自動レーザパワー制御（ＡＬＰＣ）回路５０、駆動
回路６０、および駆動電流制御回路７０を有する。
に、自動レーザパワー制御（ＡＬＰＣ）回路５０、駆動
回路６０、および駆動電流制御回路７０を有する。
【００２５】自動レーザパワー制御回路５０は、レーザ
ビームの走査が感光体ドラム２１上の有効走査領域に対
応する期間において、予め光検出器４０で検出された光
出力と予め定められている基準値との差がなくなるよ
う、駆動回路６０の出力を制御するもので、差電圧検出
回路５１、基準電圧回路５２、積分回路５３、および信
号出力制御回路５４を有する。
ビームの走査が感光体ドラム２１上の有効走査領域に対
応する期間において、予め光検出器４０で検出された光
出力と予め定められている基準値との差がなくなるよ
う、駆動回路６０の出力を制御するもので、差電圧検出
回路５１、基準電圧回路５２、積分回路５３、および信
号出力制御回路５４を有する。
【００２６】差電圧検出回路５１は、光検出器４０の受
光に基づく増幅器４１の出力電圧と基準電圧回路５２か
ら出力される基準電圧（上記基準値に対応する）との差
を検出する。積分回路５３は、差電圧検出回路５１で検
出された差電圧を積分し、その積分値を信号出力制御回
路５４から保持指令を受けている期間において保持し、
その保持した積分値に対応するレベルの制御用電圧を出
力する。この制御用電圧に応じて、駆動回路６０の出力
が制御される。信号出力制御回路５４は、レーザビーム
の走査が感光体ドラム２１上の有効走査領域に対応する
期間を増幅器４１の出力に基づいて検出し、その検出期
間だけ積分回路５３に保持指令を供給する。
光に基づく増幅器４１の出力電圧と基準電圧回路５２か
ら出力される基準電圧（上記基準値に対応する）との差
を検出する。積分回路５３は、差電圧検出回路５１で検
出された差電圧を積分し、その積分値を信号出力制御回
路５４から保持指令を受けている期間において保持し、
その保持した積分値に対応するレベルの制御用電圧を出
力する。この制御用電圧に応じて、駆動回路６０の出力
が制御される。信号出力制御回路５４は、レーザビーム
の走査が感光体ドラム２１上の有効走査領域に対応する
期間を増幅器４１の出力に基づいて検出し、その検出期
間だけ積分回路５３に保持指令を供給する。
【００２７】駆動回路６０は、レーザダイオード１４を
駆動するための駆動電流ＩＬＤを出力する。駆動電流制
御回路７０は、駆動回路６０から出力される駆動電流Ｉ
ＬＤを、画像処理回路１２から供給される画像データに
応じて制御する。
駆動するための駆動電流ＩＬＤを出力する。駆動電流制
御回路７０は、駆動回路６０から出力される駆動電流Ｉ
ＬＤを、画像処理回路１２から供給される画像データに
応じて制御する。
【００２８】駆動回路６０および駆動電流制御回路７０
の具体的な構成を図４に示している。
の具体的な構成を図４に示している。
【００２９】駆動回路６０は、入力抵抗器Ｒ１およびＮ
ＰＮ型トランジスタＴＲ１を有し、動作用の直流電圧Ｖ
ｃがトランジスタＴＲ１のコレクタ・エミッタ間を介し
て電流制限用の抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１４との
直列回路に印加されるとともに、上記自動レーザパワー
制御回路５０から出力される制御用電圧が上記入力抵抗
器Ｒ１およびトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間
を介して上記抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１４との直
列回路に印加される構成のエミッタホロワ回路であり、
抵抗器Ｒ２を通してレーザダイオード１４に駆動電流Ｉ
ＬＤを供給する。
ＰＮ型トランジスタＴＲ１を有し、動作用の直流電圧Ｖ
ｃがトランジスタＴＲ１のコレクタ・エミッタ間を介し
て電流制限用の抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１４との
直列回路に印加されるとともに、上記自動レーザパワー
制御回路５０から出力される制御用電圧が上記入力抵抗
器Ｒ１およびトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間
を介して上記抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１４との直
列回路に印加される構成のエミッタホロワ回路であり、
抵抗器Ｒ２を通してレーザダイオード１４に駆動電流Ｉ
ＬＤを供給する。
【００３０】駆動電流制御回路７０は、レーザダイオー
ド１４に並列接続され、そのレーザダイオード１４に流
入する駆動電流ＩＬＤから一定レベルの電流Ｉｃｏを削
減する定電流電源７１と、画像処理回路１２から供給さ
れる画像データに応じて上記定電流電源７１を断続的に
動作させるスイッチ回路７２と、を備える。
ド１４に並列接続され、そのレーザダイオード１４に流
入する駆動電流ＩＬＤから一定レベルの電流Ｉｃｏを削
減する定電流電源７１と、画像処理回路１２から供給さ
れる画像データに応じて上記定電流電源７１を断続的に
動作させるスイッチ回路７２と、を備える。
【００３１】定電流電源７１の具体的な構成を図５に示
している。すなわち、抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１
４との相互接続点に順方向のダイオードＤを介してＮＰ
Ｎ型トランジスタＴＲ２のコレクタが接続され、そのト
ランジスタＴＲ２のエミッタが抵抗器Ｒ３を介して接地
されている。トランジスタＴＲ２のベースは、抵抗器Ｒ
４を介して直流電圧Ｖｃの正側端子に接続されるととも
に、ＰＮＰ型トランジスタＴＲ３のエミッタに接続され
ている。可変抵抗器ＶＲに直流電圧Ｖｃが印加され、そ
の可変抵抗器ＶＲの摺動端子に得られる電圧が抵抗器Ｒ
５を介して上記トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ
間に印加されている。トランジスタＴＲ２とトランジス
タＴＲ３は、コンプリメンタリ接続されている。このコ
ンプリメンタリ接続により、温度変化に基づく出力変動
を補償する温度補償機能が定電流電源７１に搭載されて
いる。
している。すなわち、抵抗器Ｒ２とレーザダイオード１
４との相互接続点に順方向のダイオードＤを介してＮＰ
Ｎ型トランジスタＴＲ２のコレクタが接続され、そのト
ランジスタＴＲ２のエミッタが抵抗器Ｒ３を介して接地
されている。トランジスタＴＲ２のベースは、抵抗器Ｒ
４を介して直流電圧Ｖｃの正側端子に接続されるととも
に、ＰＮＰ型トランジスタＴＲ３のエミッタに接続され
ている。可変抵抗器ＶＲに直流電圧Ｖｃが印加され、そ
の可変抵抗器ＶＲの摺動端子に得られる電圧が抵抗器Ｒ
５を介して上記トランジスタＴＲ３のベース・エミッタ
間に印加されている。トランジスタＴＲ２とトランジス
タＴＲ３は、コンプリメンタリ接続されている。このコ
ンプリメンタリ接続により、温度変化に基づく出力変動
を補償する温度補償機能が定電流電源７１に搭載されて
いる。
【００３２】スイッチ回路７２の具体的な構成を同じく
図５に示している。すなわち、上記トランジスタＴＲ２
のベースがＮＰＮ型トランジスタＴＲ４のコレクタ・エ
ミッタ間を介して接地されている。画像処理回路１２か
ら供給される画像データが抵抗器Ｒ６を介して抵抗器Ｒ
７に印加され、その抵抗器Ｒ７に生じる電圧がトランジ
スタＴＲ４のベース・エミッタ間に印加されている。画
像データが論理“１”のとき、トランジスタＴＲ４がオ
ンする。トランジスタＴＲ４がオンすると、定電流電源
７１のトランジスタＴＲ２がオフし、定電流電源７１の
動作がオフする。画像データが論理“０”になると、ト
ランジスタＴＲ４がオフする。トランジスタＴＲ４がオ
フすると、定電流電源７１のトランジスタＴＲ２がオン
し、定電流電源７１の動作がオンする。
図５に示している。すなわち、上記トランジスタＴＲ２
のベースがＮＰＮ型トランジスタＴＲ４のコレクタ・エ
ミッタ間を介して接地されている。画像処理回路１２か
ら供給される画像データが抵抗器Ｒ６を介して抵抗器Ｒ
７に印加され、その抵抗器Ｒ７に生じる電圧がトランジ
スタＴＲ４のベース・エミッタ間に印加されている。画
像データが論理“１”のとき、トランジスタＴＲ４がオ
ンする。トランジスタＴＲ４がオンすると、定電流電源
７１のトランジスタＴＲ２がオフし、定電流電源７１の
動作がオフする。画像データが論理“０”になると、ト
ランジスタＴＲ４がオフする。トランジスタＴＲ４がオ
フすると、定電流電源７１のトランジスタＴＲ２がオン
し、定電流電源７１の動作がオンする。
【００３３】つぎに、作用を説明する。
【００３４】形成対象の画像のドットごとの黒・白レベ
ルに応じて画像データの論理レベルが変化する。
ルに応じて画像データの論理レベルが変化する。
【００３５】画像データが論理“１”のとき、定電流電
源７１のトランジスタＴＲ２がオフする。このとき、図
６に示すように、トランジスタＴＲ１のエミッタ電流Ｉ
Ｅの全てが駆動電流ＩＬＤとしてレーザダイオードＬＤ
に流れ込む。なお、自動レーザパワー制御回路５０によ
り、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧ＶＥが３Ｖに制
御される。この制御により、レーザダイオード１４の光
出力Ｐが１ｍＷに保たれる。
源７１のトランジスタＴＲ２がオフする。このとき、図
６に示すように、トランジスタＴＲ１のエミッタ電流Ｉ
Ｅの全てが駆動電流ＩＬＤとしてレーザダイオードＬＤ
に流れ込む。なお、自動レーザパワー制御回路５０によ
り、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧ＶＥが３Ｖに制
御される。この制御により、レーザダイオード１４の光
出力Ｐが１ｍＷに保たれる。
【００３６】このとき、図８から判るように、レーザダ
イオード１４での電圧降下ＶＬＤは、エミッタ電圧ＶＥ
の３Ｖ以内で、抵抗器Ｒ２での電圧降下ＶＲ２とのバラ
ンスにより、１．７５Ｖ（図８の）に収束する。この
とき、エミッタ電流ＩＥは２５ｍＡ、レーザダイオード
１４の光出力Ｐは１ｍＷである。
イオード１４での電圧降下ＶＬＤは、エミッタ電圧ＶＥ
の３Ｖ以内で、抵抗器Ｒ２での電圧降下ＶＲ２とのバラ
ンスにより、１．７５Ｖ（図８の）に収束する。この
とき、エミッタ電流ＩＥは２５ｍＡ、レーザダイオード
１４の光出力Ｐは１ｍＷである。
【００３７】画像データが論理“０”になると、定電流
電源７１のトランジスタＴＲ２がオンする。このとき、
定電流電源７１から出力される一定レベルの電流Ｉｃｏ
たとえば１０ｍＡが、レーザダイオード１４に流入する
駆動電流ＩＬＤから削減される。このとき、トランジス
タＴＲ１のエミッタ電流ＩＥは、図７に示すように、レ
ーザダイオード１４と定電流電源７１とにそれぞれ流入
する状態となる。この場合も、自動レーザパワー制御回
路５０により、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧ＶＥ
が３Ｖに制御される。この制御により、レーザダイオー
ド１４の光出力Ｐが１ｍＷに保たれる。
電源７１のトランジスタＴＲ２がオンする。このとき、
定電流電源７１から出力される一定レベルの電流Ｉｃｏ
たとえば１０ｍＡが、レーザダイオード１４に流入する
駆動電流ＩＬＤから削減される。このとき、トランジス
タＴＲ１のエミッタ電流ＩＥは、図７に示すように、レ
ーザダイオード１４と定電流電源７１とにそれぞれ流入
する状態となる。この場合も、自動レーザパワー制御回
路５０により、トランジスタＴＲ１のエミッタ電圧ＶＥ
が３Ｖに制御される。この制御により、レーザダイオー
ド１４の光出力Ｐが１ｍＷに保たれる。
【００３８】このとき、図８から判るように、レーザダ
イオード１４での電圧降下ＶＬＤは、エミッタ電圧ＶＥ
の３Ｖ以内で、抵抗器Ｒ２とのバランスにより、所定値
に収束する。初めは、２５ｍＡのエミッタ電流ＩＥが流
れており、この状態でエミッタ電流ＩＥが１０ｍＡ増加
するので、抵抗器Ｒ２の電圧降下ＶＲ２は増加する（図
８の）。電圧降下ＶＲ２が増加するのに伴い、レーザ
ダイオード１４での電圧降下ＶＬＤが低下し、レーザダ
イオード１４に流れる駆動電流ＩＬＤが低下する。
イオード１４での電圧降下ＶＬＤは、エミッタ電圧ＶＥ
の３Ｖ以内で、抵抗器Ｒ２とのバランスにより、所定値
に収束する。初めは、２５ｍＡのエミッタ電流ＩＥが流
れており、この状態でエミッタ電流ＩＥが１０ｍＡ増加
するので、抵抗器Ｒ２の電圧降下ＶＲ２は増加する（図
８の）。電圧降下ＶＲ２が増加するのに伴い、レーザ
ダイオード１４での電圧降下ＶＬＤが低下し、レーザダ
イオード１４に流れる駆動電流ＩＬＤが低下する。
【００３９】すなわち、レーザダイオード１４での電圧
降下ＶＬＤは１．５Ｖに収束し（図８の）、レーザダ
イオード１４に流れる駆動電流ＩＬＤは敷居値である２
０ｍＡとなる。レーザダイオード１４がレーザビームを
発する駆動電流ＩＬＤのレベルは、上記敷居値（＝２０
ｍＡ）より大きい。よって、駆動電流ＩＬＤが敷居値ま
で低下すると、レーザダイオード１４からレーザビーム
が発せられなくなる。
降下ＶＬＤは１．５Ｖに収束し（図８の）、レーザダ
イオード１４に流れる駆動電流ＩＬＤは敷居値である２
０ｍＡとなる。レーザダイオード１４がレーザビームを
発する駆動電流ＩＬＤのレベルは、上記敷居値（＝２０
ｍＡ）より大きい。よって、駆動電流ＩＬＤが敷居値ま
で低下すると、レーザダイオード１４からレーザビーム
が発せられなくなる。
【００４０】原稿から画像が読み取られてから、用紙Ａ
に画像が形成されるまでの、ＣＣＤセンサ９の出力、画
像データ、駆動電流ＩＬＤ、および光出力Ｐの例を図９
に示している。
に画像が形成されるまでの、ＣＣＤセンサ９の出力、画
像データ、駆動電流ＩＬＤ、および光出力Ｐの例を図９
に示している。
【００４１】たとえば、解像度が６００ｄｐｉ、コピー
速度が２０〜３０枚／分程度の複写機において、一辺が
１０〜３０mmで均一濃度の黒色画像が白色地に記載され
た原稿Ｍが光学的に走査されたとする。この場合、黒色
画像の濃度が均一であるため、ＣＣＤセンサ９の出力信
号電圧には、白レベル部分と黒レベル部分とが明確に表
われる。このＣＣＤセンサ９の出力信号電圧の白レベル
部分で論理“０”、黒レベル部分で論理“１”となる画
像データが、画像処理回路１２から出力される。
速度が２０〜３０枚／分程度の複写機において、一辺が
１０〜３０mmで均一濃度の黒色画像が白色地に記載され
た原稿Ｍが光学的に走査されたとする。この場合、黒色
画像の濃度が均一であるため、ＣＣＤセンサ９の出力信
号電圧には、白レベル部分と黒レベル部分とが明確に表
われる。このＣＣＤセンサ９の出力信号電圧の白レベル
部分で論理“０”、黒レベル部分で論理“１”となる画
像データが、画像処理回路１２から出力される。
【００４２】画像データが論理“０”のとき、駆動電流
ＩＬＤが敷居値（＝２０ｍＡ）となって、レーザダイオ
ード１４はレーザビームを発しない。画像データが論理
“１”になると、駆動電流ＩＬＤが２５ｍＡに立ち上が
り、レーザダイオード１４からレーザビームが発せられ
る。
ＩＬＤが敷居値（＝２０ｍＡ）となって、レーザダイオ
ード１４はレーザビームを発しない。画像データが論理
“１”になると、駆動電流ＩＬＤが２５ｍＡに立ち上が
り、レーザダイオード１４からレーザビームが発せられ
る。
【００４３】こうして、レーザダイオード１４がオン，
オフ駆動されることにより、感光体ドラム２１を介して
用紙Ａ上に画像が形成される。
オフ駆動されることにより、感光体ドラム２１を介して
用紙Ａ上に画像が形成される。
【００４４】赤色レーザビームを発するレーザダイオー
ド１４は放熱効率が高いという特性があるが、レーザダ
イオード１４の駆動オフ時に上記敷居値の駆動電流ＩＬ
Ｄがバイアス電流として流れるので、レーザダイオード
１４の駆動オフ時の温度低下を回避することができる。
したがって、駆動電流ＩＬＤの立ち上がりに基づくレー
ザダイオード１４の駆動オン時、駆動電流ＩＬＤの立ち
上がりに遅れることなく、レーザダイオード１４から十
分な光出力Ｐのレーザビームが発せられる。
ド１４は放熱効率が高いという特性があるが、レーザダ
イオード１４の駆動オフ時に上記敷居値の駆動電流ＩＬ
Ｄがバイアス電流として流れるので、レーザダイオード
１４の駆動オフ時の温度低下を回避することができる。
したがって、駆動電流ＩＬＤの立ち上がりに基づくレー
ザダイオード１４の駆動オン時、駆動電流ＩＬＤの立ち
上がりに遅れることなく、レーザダイオード１４から十
分な光出力Ｐのレーザビームが発せられる。
【００４５】仮に、駆動電流制御回路７０が無い場合に
は、レーザダイオード１４の駆動オフ時に駆動電流ＩＬ
Ｄが零まで低下してしまうので、次に駆動電流ＩＬＤが
立ち上がってレーザダイオード１４の駆動がオンすると
き、図１０に示すように、レーザダイオード１４から十
分な光出力が得られるまでに、数μ秒〜数十μ秒の時間
を要してしまう。この場合、用紙Ａ上に形成される画像
には、濃度のむらが生じてしまう。
は、レーザダイオード１４の駆動オフ時に駆動電流ＩＬ
Ｄが零まで低下してしまうので、次に駆動電流ＩＬＤが
立ち上がってレーザダイオード１４の駆動がオンすると
き、図１０に示すように、レーザダイオード１４から十
分な光出力が得られるまでに、数μ秒〜数十μ秒の時間
を要してしまう。この場合、用紙Ａ上に形成される画像
には、濃度のむらが生じてしまう。
【００４６】以上のように、レーザダイオード１４の駆
動オフ時には、敷居値の駆動電流ＩＬＤをバイアス電流
としてレーザダイオード１４に流すことにより、駆動電
流ＩＬＤの立ち上がりに際してのレーザダイオード１４
の光出力Ｐの立ち上がり遅れを解消することができる。
よって、常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形成が
可能となる。
動オフ時には、敷居値の駆動電流ＩＬＤをバイアス電流
としてレーザダイオード１４に流すことにより、駆動電
流ＩＬＤの立ち上がりに際してのレーザダイオード１４
の光出力Ｐの立ち上がり遅れを解消することができる。
よって、常に良好な仕上がり具合の高品位な画像形成が
可能となる。
【００４７】もちろん、波長の短い赤色レーザビームを
発するレーザダイオード１４を用いるので、高速度およ
び高密度の画像形成が可能である。
発するレーザダイオード１４を用いるので、高速度およ
び高密度の画像形成が可能である。
【００４８】しかも、レーザダイオード１４に流入する
駆動電流ＩＬＤから一定レベルの電流を削減することに
よって上記バイアス電流を確保するようにしているの
で、バイアス電流を確保するために自動レーザパワー制
御回路５０の構成が複雑化するような不具合は生じな
い。
駆動電流ＩＬＤから一定レベルの電流を削減することに
よって上記バイアス電流を確保するようにしているの
で、バイアス電流を確保するために自動レーザパワー制
御回路５０の構成が複雑化するような不具合は生じな
い。
【００４９】なお、赤色レーザビームを発するレーザダ
イオードを例に説明したが、他の色のレーザビームを発
するレーザダイオードについても、同様に実施可能であ
る。
イオードを例に説明したが、他の色のレーザビームを発
するレーザダイオードについても、同様に実施可能であ
る。
【００５０】その他、この発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施
可能である。
れるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施
可能である。
【００５１】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、赤
色レーザビームを発するレーザダイオードに電流制限用
の抵抗器を通して駆動電流を供給し、この駆動電流をレ
ーザダイオードの光出力が予め定められている基準値と
なるよう制御するとともに、レーザダイオードに流入す
る駆動電流から、形成対象の画像に応じて断続的に、一
定レベルの電流を削減するようにしたので、波長の短い
レーザビームを発する半導体レーザを用いることによっ
て高速度および高密度の画像形成を可能とし、しかもそ
の半導体レーザの特性に影響を受けることなく常に良好
な仕上がり具合の高品位な画像形成が可能な信頼性にす
ぐれた画像形成装置およびその制御方法を提供できる。
色レーザビームを発するレーザダイオードに電流制限用
の抵抗器を通して駆動電流を供給し、この駆動電流をレ
ーザダイオードの光出力が予め定められている基準値と
なるよう制御するとともに、レーザダイオードに流入す
る駆動電流から、形成対象の画像に応じて断続的に、一
定レベルの電流を削減するようにしたので、波長の短い
レーザビームを発する半導体レーザを用いることによっ
て高速度および高密度の画像形成を可能とし、しかもそ
の半導体レーザの特性に影響を受けることなく常に良好
な仕上がり具合の高品位な画像形成が可能な信頼性にす
ぐれた画像形成装置およびその制御方法を提供できる。
【図１】一実施形態の全体的な構成を示す図。
【図２】同実施形態の要部の構成を示す図。
【図３】図２におけるレーザ駆動制御回路を具体的に示
すブロック図。
すブロック図。
【図４】図３における駆動回路および駆動電流制御回路
の構成を具体的に示す図。
の構成を具体的に示す図。
【図５】図４の構成をさらに具体的に示す図。
【図６】図４におけるスイッチ回路がオフしたときの各
部の電圧および電流を示す図。
部の電圧および電流を示す図。
【図７】図４におけるスイッチ回路がオンしたときの各
部の電圧および電流を示す図。
部の電圧および電流を示す図。
【図８】図４における各部の電圧と電流の相互関係を示
す図。
す図。
【図９】同実施形態の作用および効果を説明するための
図。
図。
【図１０】同実施形態の駆動電流制御回路が無い場合の
作用を説明するための図。
作用を説明するための図。
１１…ＣＣＤセンサ、１２…画像処理回路、１３…レー
ザ駆動制御部、１４…レーザダイオード、１５…ポリゴ
ンミラー、２１…感光体ドラム、４０…光検出器、５０
…自動レーザパワー制御回路、５１…差電圧検出回路、
５２…基準電圧回路、５３…積分回路、５４…信号出力
制御回路、６０…駆動回路、７０…駆動電流制御回路
ザ駆動制御部、１４…レーザダイオード、１５…ポリゴ
ンミラー、２１…感光体ドラム、４０…光検出器、５０
…自動レーザパワー制御回路、５１…差電圧検出回路、
５２…基準電圧回路、５３…積分回路、５４…信号出力
制御回路、６０…駆動回路、７０…駆動電流制御回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/036 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ ５Ｆ０７３ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ 1/23 １０３ Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA53 AA55 AA56 AA61 AA72 2H076 AB02 DA04 DA17 5C051 AA02 CA07 DB07 DB08 DB30 DE03 DE05 DE07 5C072 AA03 BA03 BA13 BA16 EA05 HA02 HA13 HB02 HB04 HB08 XA05 5C074 AA12 AA15 BB03 BB26 CC26 DD10 DD11 EE02 EE06 5F073 BA07 EA05 EA11 GA03 GA12
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 電流制限用の抵抗器を有し、その抵抗器を通して前記半
導体レーザに駆動電流を供給する駆動回路と、 前記半導体レーザの光出力が予め定められている基準値
となるよう、前記駆動回路の出力を制御する制御回路
と、 前記半導体レーザに並列接続され、その半導体レーザに
流入する駆動電流から一定レベルの電流を削減する定電
流電源と、 形成対象の画像に応じて前記定電流電源を断続的に動作
させるスイッチ回路と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 電流制限用の抵抗器を有し、その抵抗器を通して前記半
導体レーザに駆動電流を供給する駆動回路と、 前記走査が前記像担持体上に定められている有効走査領
域に対応しない期間において、前記半導体レーザの光出
力を検出する検出手段と、 前記走査が前記有効走査領域に対応する期間において、
前記検出手段で検出された光出力と予め定められている
基準値との差がなくなるよう、前記駆動回路の出力を制
御する制御回路と、 前記半導体レーザに並列接続され、その半導体レーザに
流入する駆動電流から一定レベルの電流を削減する定電
流電源と、 形成対象の画像に応じて前記定電流電源を断続的に動作
させるスイッチ回路と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 電流制限用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電
流を供給するステップと、 前記半導体レーザの光出力が予め定められている基準値
となるよう、前記駆動電流を制御するステップと、 前記半導体レーザに流入する駆動電流から、形成対象の
画像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削減するス
テップと、 を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 【請求項４】 半導体レーザから発せられるレーザビー
ムにより像担持体を走査する画像形成装置において、 電流制限用の抵抗器を通して前記半導体レーザに駆動電
流を供給するステップと、 前記走査が前記像担持体上に定められている有効走査領
域に対応しない期間において、前記半導体レーザの光出
力を検出するステップと、 前記走査が前記有効走査領域に対応する期間において、
前記検出された光出力と予め定められている基準値との
差がなくなるよう、前記駆動回路の出力を制御するステ
ップと、 前記半導体レーザに流入する駆動電流から、形成対象の
画像に応じて断続的に、一定レベルの電流を削減するス
テップと、 を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/521951 | 2000-03-09 | ||
| US09/521,951 US6278476B1 (en) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | Image forming apparatus in which a laser beam is applied from a semiconductor laser to scan an image carrier, and method of controlling the apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001257420A true JP2001257420A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=24078800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000085678A Pending JP2001257420A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-27 | 画像形成装置およびその制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6278476B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001257420A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007521519A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-08-02 | シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド | レーザ投影ディスプレイにおけるレーザを制御可能なように変調するための方法と装置 |
| EP3382442A1 (en) | 2017-03-31 | 2018-10-03 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Display apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| KR100544185B1 (ko) * | 2003-06-04 | 2006-01-23 | 삼성전자주식회사 | 레이저 출력 제어장치 |
| KR100544200B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2006-01-23 | 삼성전자주식회사 | 광전력 보상을 통한 레이저 다이오드의 출력 제어 장치 및방법 |
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| JP4582179B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2010-11-17 | ブラザー工業株式会社 | 画像表示装置 |
| US20130083151A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Lg Electronics Inc. | Electronic device and method for controlling electronic device |
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| US5651017A (en) * | 1995-04-21 | 1997-07-22 | Xerox Corporation | Drive circuit for high-speed modulation of a laser diode |
| JP3423115B2 (ja) * | 1995-07-18 | 2003-07-07 | 富士通株式会社 | 光信号送信装置 |
| JPH1076705A (ja) | 1996-09-05 | 1998-03-24 | Toshiba Corp | レーザ発振器駆動装置および画像形成装置 |
-
2000
- 2000-03-09 US US09/521,951 patent/US6278476B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-27 JP JP2000085678A patent/JP2001257420A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007521519A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-08-02 | シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド | レーザ投影ディスプレイにおけるレーザを制御可能なように変調するための方法と装置 |
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