JPH08290609A - レーザダイオード制御装置 - Google Patents

レーザダイオード制御装置

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JPH08290609A
JPH08290609A JP8090824A JP9082496A JPH08290609A JP H08290609 A JPH08290609 A JP H08290609A JP 8090824 A JP8090824 A JP 8090824A JP 9082496 A JP9082496 A JP 9082496A JP H08290609 A JPH08290609 A JP H08290609A
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JP
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laser diode
diode
accumulator
sensor
capacitor
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Frank C Genovese
シー.ジェノヴェセ フランク
James W Lannom
ダブリュ.ランノム ジェームス
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Xerox Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40025Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
    • H04N1/4005Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales with regulating circuits, e.g. dependent upon ambient temperature or feedback control
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
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    • G06K15/1204Arrangements 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
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    • G06K15/1214Intensity control of the optical beam by feedback
    • HELECTRICITY
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/40037Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales the reproducing element being a laser

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラスタ出力走査装置において有効な露光制御
を行う装置を提供する。 【解決手段】 センサダイオード60はレーザダイオー
ド50が書き込みビーム12をエミットして感光表面上
のあるピクセル領域を露光するとき、レーザダイオード
からの光束の一部分を直接受け取るように配置される。
蓄積器62はセンサダイオードと関連し、レーザダイオ
ードからの光束によってセンサダイオードで形成される
電荷を蓄積する。蓄積器と関連するコンパレータ66は
蓄積器に蓄積した電荷を監視し、蓄積器に蓄積された電
荷が予め決められたしきい値レベルを越えるとクエンチ
信号を出力する。クエンチ信号はレーザダイオードをオ
フにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子データから静
電潛像を形成するラスタ出力スキャナ(ROS)におい
て使用されるレーザ露光制御に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】実際の
ROSシステムにおいて重要なパラメータは受光体上の
選択された領域を放電するレーザ書き込みビームの動作
強度である。レーザダイオードの技術分野では公知であ
るように、典型的なレーザダイオードは予め決められた
大きさのレイジング "しきい値電流”に関連し、このレ
イジングしきい値電流がレーザダイオードに印加される
とレーザダイオードはコヒーレントレーザビームをエミ
ットする。このレイジング励起しきい値より下である場
合はレーザダイオードは光束をエミットするが、エミッ
トされた光はコヒーレントではない。レイジングしきい
値より上であると印加電流とレーザダイオードによって
エミットされた光束の強度との間におよそ線形の応答が
生じる。
【0003】特定のレーザダイオードにおけるコヒーレ
ントレイジング状態のオンセット及び動作電流の関数で
あるレーザダイオード光学出力パワーの全体の応答は、
ダイオードの接合温度の関数として完全に変化する。温
度が上昇すると、接合部順電圧降下が減少し、レイジン
グ電流しきい値が増加し、更に電気入力パワーを光束に
変換する変換効率は減少する。レイジングしきい値電流
より上であるとドライブ電流の変化に応答する光束の傾
斜は温度によって変化することができる。勿論、あらゆ
るレーザシステムにおける重要な熱源はダイオード接合
部自体を通過して流れるドライブ電流であるため、レー
ザダイオードの瞬間的特性は使用中接合部で消散したパ
ワーに応答して変化する。これらの温度関連の動作のば
らつきを最小化又は補償するために種々の方式が提案さ
れてレーザダイオードの温度を制御し又は平均光束出力
の温度誘導変化を感知且つ補償してきた。更に、一度に
大量生産される大部分の半導体デバイスでは、所与のデ
ザインの個々のデバイス間のわずかであるが重大なばら
つきは避けられない。あまり良くない環境条件で長期に
わたって正確な露光レベルを提供することができる頑強
なシステムを提供するために適切なROSデザインはこ
れらの動作のばらつきを考慮に入れなければならない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、変調書
き込みビームを感光表面に方向付けて該表面上の複数の
ピクセル領域を選択的に露光するためのラスタ出力走査
装置において、書き込みビームを出力するレーザダイオ
ードを制御する装置が提供されている。センサダイオー
ドはレーザダイオードが書き込みビームをエミットして
感光表面上のあるピクセル領域を露光するとき、レーザ
ダイオードからの光束の一部分を直接受け取るように配
置される。蓄積器はセンサダイオードと関連し、レーザ
ダイオードからの光束によってセンサダイオードで形成
される電荷を蓄積する。蓄積器と関連するコンパレータ
は蓄積器に蓄積した電荷を監視し、蓄積器に蓄積された
電荷が予め決められたしきい値レベルを越えるとクエン
チ信号を出力する。クエンチ信号はレーザダイオードを
オフにする。
【0005】本発明の請求項1の態様では、変調書き込
みビームを感光表面に方向付けて前記表面上の複数のピ
クセル領域を選択的に露光するためのラスタ出力走査装
置において、前記ラスタ出力走査装置は書き込みビーム
を出力するためのレーザダイオード、前記レーザダイオ
ードを制御する装置を含み、前記レーザダイオード制御
装置は、センサダイオードを有し、前記センサダイオー
ドはレーザダイオードが書き込みビームをエミットして
感光表面上のあるピクセル領域を露光するとき、レーザ
ダイオードからの光束の一部分を直接受け取るように配
置され、センサダイオードと関連する蓄積器を有し、前
記蓄積器はレーザダイオードからの光束によってセンサ
ダイオードで形成される電荷を蓄積し、前記蓄積器と関
連するコンパレータを有し、前記コンパレータは前記蓄
積器に蓄積した電荷を監視し、前記蓄積器に蓄積された
電荷が予め決められたしきい値レベルを越えるとクエン
チ信号を出力し、前記クエンチ信号は前記レーザダイオ
ードをオフにするように動作する、ことを含む。
【0006】本発明の請求項2の態様では、請求項1の
態様において、前記センサダイオードと関連する第2蓄
積器を有し、前記第2蓄積器は前記レーザダイオードか
らの光束によってセンサダイオードで形成される電荷を
蓄積し、セレクタを有し、前記セレクタは第1蓄積器及
び第2蓄積器のうちから選択された一方を前記センサダ
イオードに機能的に接続し、同時に第1蓄積器及び第2
蓄積器のうちのもう一方を放電する、ことを含む。
【0007】本発明の請求項3の態様では、請求項1の
態様において、前記蓄積器は、レーザダイオードからの
光束によってセンサダイオードで形成される電荷を蓄積
するコンデンサを含み、前記コンデンサと関連する予め
決められた抵抗を含み、前記抵抗及びコンデンサは予め
決められた時定数を有するRC回路を形成し、前記時定
数は、蓄積器に蓄積した電荷が予め決められたしきい値
レベルを越える前にコンパレータにクエンチ信号を出力
させるのに適した継続時間である、ことを含む。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、例えば静電写真プリンタ
又はファクシミリマシーンで使用される走査システムの
基本的な構造を示す。レーザソース10は "書き込みビ
ーム”とも称されるコリメートレーザビーム12を生成
し、該ビームは回転ポリゴン14のファセットによって
反射される。ポリゴン14の各ファセットは書き込みビ
ーム12を偏向してこの場合は移動ベルトである受光体
(例えば、感光体)18の帯電表面に照射スポット16
を形成する。レーザソース10は該レーザソースに入っ
た画像データに従ってビーム12を変調する手段も含
む。受光体18の表面の特定の位置のスポット16に集
中して入射した光束は、所望の画像の "ピクセル領域”
の画素(ピクセル)に対応し、帯電領域現像システムで
白にプリントされる所望の画像のピクセル(又或いは放
電領域現像システムでは黒にプリントされる領域)に対
して表面を放電する。黒にプリントされるピクセルを有
する位置では、書き込みビーム12はソース10内のモ
ジュレータの動作によって瞬間的に遮断されるため、受
光体18の表面上の黒にプリントされる位置にあるピク
セルは放電されない。グレーレベルは普通 "オン”と "
オフ”レベルの中間の露光レベルを利用することによっ
て画像形成されることが理解される。従って、レーザソ
ース10に入力されるデジタルデータは受光体18の表
面上の静電潛像としてラインバイラインでレンダリング
される。
【0009】ポリゴン14の回転動作によってスポット
16が受光体18の表面に渡って移動して受光体18上
の選択的に放電された領域である走査線20を形成す
る。それと同時に受光体18の表面は一定の速度でゆっ
くりと移動するため、移動する受光体18に渡ったスポ
ット16の周期的な走査によってラスタ22と称される
均一な間隔を置いて正確に配置された走査線20のアレ
イが受光体18の表面上に形成されてプリントされる所
望の連続画像が形成される。当該技術者は、そのような
構造は普通、特定のデザインに適合するように任意の数
のレンズ、ミラー及び移動メカニズムを更に含むことを
理解するであろう。
【0010】図2は本発明に従ったレーザ制御回路の基
本的な要素を示す。概略的に示されるように、レーザソ
ース10内に設けられることが意図されるレーザダイオ
ード50はレーザドライバ52(プリントシステムに設
けられるような変調回路の幾つかの形態の内の一つであ
ってよい)によって提供される電流によって励起され、
該ドライバは高速バイナリフリップフロップ54によっ
て制御される。レーザダイオード50で生成されるコヒ
ーレントレーザ光束は光学的にコリメートされて書き込
みビーム12を形成する。レーザダイオード50は、可
能な周囲(環境)条件の範囲に対して予想される最も高
いレイジングしきい値電流よりもかなり上のレベルで常
に動作されることが好ましい。
【0011】センサ光ダイオード60はレーザダイオー
ド50によってエミットされる光束全体のうちの固定部
分を受けるように配置される。図1に示されるように、
センサダイオード60はメイン書き込みビーム12を形
成するコリメート光学系に対して軸外れに、即ちレーザ
ダイオード50の正面の開口からコリメート光学系に向
かってエミットされた光束(本明細書では軸外れビーム
12aとして示される)がセンサ光ダイオード60によ
って検出されるように配置されてもよい。或いはオプシ
ョンの別のデザインは、レーザダイオード50の "バッ
クファセット”に対してセンサ光ダイオード60を配置
して、レーザダイオードキャビティのリヤレフレクター
を介してエミットした光束を受けるようにすることであ
る。重要なのは、生成した光束の固定部分がセンサ60
に入射してその結果レーザダイオード50の光出力強度
がリアルタイムで監視されることである。
【0012】軸外れビーム12aはコリメート光学系を
通過しないため、該軸外れビーム12aとして識別され
る光束は普通書き込みビーム12にはならないことが当
該技術者には理解されるであろう。同様に、リヤキャビ
ティレフレクターから "リーク”するあらゆる光束は派
生的なものであり、普通書き込みビーム12を形成する
際に何の役割も果たさない。従って、どちらの場合も受
光体表面に入射する書き込みビーム12の強度は間接的
にしか表されない。軸外れビーム12aの強度及びバッ
クファセット光束の強度の相対変化は動作パワーレベル
の短期的な相対変化を感知するには同等に有益である
が、レーザダイオードの正面開口からの放射パターンは
デバイスの経時変化及び開口の汚染に起因する出力の明
確な変化に対して相対的に不変であるため、軸外れ技術
の方がバックファセット構成よりも優れている。正面開
口からの出力を直接感知することによって、レーザダイ
オードデバイスにおいてバッチ毎に監視される広範囲な
正面と裏面の出力比を補償するのに必要な較正極値を減
少させることもできる。更に重要なことは、非常に早い
応答の検出回路を実施しやすくするためにより高いパワ
ーレベルが利用可能なことである。
【0013】レーザダイオード50で発生しセンサ光ダ
イオード60のアクティブボリュームによって吸収され
る光束部分は、0.4アンペア/ワットの典型的な変換
効率で入射光の強度に比例する光電流を生成する。セン
サダイオード60と関連するのはセンサダイオード60
を通過する電荷を蓄積するデバイスであって、本明細書
中では図2の回路中のコンデンサ62の形態である。コ
ンデンサ62に蓄積した電荷の量は、センサダイオード
60によって吸収された光束の強度及び継続時間を直接
測定したものである。従ってコンデンサ62は所定の時
間周期に光ダイオード60を通過した電荷全体を集積
し、その量は同じ周期中にセンサダイオード60が受け
た光束全体に正比例する。図2では、光誘導電流が電圧
源64から光ダイオード60を介して流れ、コンデンサ
62の端子間の電位差を初期未帯電状態から蓄積する。
任意の所与の瞬間での電圧は、総蓄積電荷(クーロン)
をキャパシタンス値(ファラド)で割ることによって与
えられる。
【0014】差動コンパレータ66は固定基準電圧に対
してコンデンサ62に表れる電圧を感知するように構成
される。基準電圧は意図されるROSアプリケーション
においてレーザダイオード50から最適露光が得られる
ように選択される。基準電圧値に影響を与えるファクタ
は、ROS光学システム全体のスループット、受光体表
面の固有の感度、受光体の幅及び速度、ROSシステム
の解像度且つセンサ光ダイオード60に入射するレーザ
出力パワーのフラクションを含む。これらの全てのファ
クタが一定である固定光学構成ではセンサダイオード6
0はコンデンサ62及びコンパレータ66と協働して電
子アナログの受光体スポット16を形成し、該スポット
は動作ビーム12によって露光される。入射光の強度に
比例する光電流はセンサダイオードのアクティブボリュ
ーム及び受光体層の両方で生成され、どちらの場合も集
積された光電流によって容量性素子の電圧の総変化がも
たらされ、受光体の場合はその素子は受光体層自体のキ
ャパシティである。受光体の放電レベルとコンデンサ6
2に蓄積した電圧の直接的な対応の結果、図2の回路は
広範囲の動作条件にわたってレーザダイオード50の実
際の露光効力に応答することが分かる。本発明の実施の
形態では、受光体露光の正確な規制は、受光体表面上に
露光されることが所望される各ピクセル領域全体に対す
るレーザダイオード励起の継続時間を制御することによ
って行われる。
【0015】図3は図2の回路における四つの重要なポ
イントの電圧波形を示したタイミング図であり、例示的
なシリアルデータストリング110101に従った走査
線に沿ったシーケンシャルピクセルの露光を例示してい
る。図3においてAとラベル付けされた波形は、図2で
Aとマークされたフリップフロップ54の "セット”入
力Sに印加されたロジック電圧である。図3の波形Aの
パターンはデータパターン110101に直接対応する
ことが分かる。波形Aの正のロジック遷移とは、フリッ
プフロップ54の出力Qを "真”の状態にセットするこ
とによってレーザドライバ52を介してレーザダイオー
ド50を起動することである。同時に、レーザダイオー
ド50による書き込みビーム12のエミッションによっ
て受光体が照射され、センサダイオード60からの光電
流はコンデンサ62に蓄積され、結果として図3の波形
Bとして示される電圧の傾斜が得られる。
【0016】波形Aの正のロジック遷移の各々がレーザ
ダイオード50をオンにする。波形Bの電圧傾斜が増加
する割合はセンサダイオード60によって受け取られる
光束強度に依存する。傾斜電圧が基準電圧68に等しい
場合は、図3で波形Cとして示されるコンパレータ66
の出力は、センサダイオード60によって受け取られた
光束全体がその極限値に到達したことを示す急な正の遷
移を行う。波形Cが図2のフリップフロップ54のクロ
ック入力に適用されると、各正の遷移はフリップフロッ
プQの出力を元のスタンバイ状態(Q= "偽”)にリセ
ットしレーザドライバ52の逆励起によってレーザダイ
オード60をシャットオフする。フリップフロップはD
入力(常に "偽”)をQ出力に変換するクロック遷移で
リセットされることに注目されたい。フリップフロップ
はR入力を介して直接リセットされることもできるが、
示される構成ではR入力の走査開始(SOS)パルスの
アプリケーションによって各走査線の始めで無条件にリ
セットを実行する有益な手段を提供している。
【0017】ピクセル露光及びレーザダイオード50の
シャットオフの完了に引き続いて、コンデンサ62はす
ぐに再度初期設定されるため、コンデンサ62の次の蓄
積サイクルが同じ未帯電状態でスタートする。コンデン
サ62は前に蓄積された電荷を直接グランドにシャント
するトランジスタ70によって放電される。図2では、
電界効果トランジスタ70のゲートはフリップフロップ
54の非Q出力に接続されて示されており、従ってコン
デンサ62の放電はドライブ増幅器52が動作しない時
に行われる。トランジスタ70はその特性に応じて有効
な導電及びカットオフのための適切な範囲のゲート電位
にバイアスするために追加の回路(図示せず)を必要と
してもよいことが当該技術者に理解される。コンデンサ
62の放電は波形Bの急峻な下向きの傾斜部分として図
3に示される。
【0018】図2における回路の意図された機能は、レ
ーザダイオード50が "リフレックス”露光制御システ
ムとして動作することである。センサダイオード60は
レーザダイオード50からの光を直接受け、受け取られ
た光は書き込みビーム12によって誘導される受光体の
蓄積露光を直接表す。センサダイオード60がレーザダ
イオード50からの正確な測定量の光エネルギーを受け
た場合、(即ち、書き込みビーム12による受光体18
の所望の露光レベルに一致する場合)システムはレーザ
ダイオード50をオフ、即ちクエンチする。この "リフ
レックス”システムはレーザダイオード50における多
くのリアルタイム、リアルワールドの動作のばらつきを
防ぐ。特定の温度及び電流の条件下でレーザダイオード
50のパワー出力が比較的弱ければ、システムは正確な
測定量の光がセンサダイオード60によって検出される
までエミッションの継続時間を延長し、或いはある条件
下でレーザダイオード50からのビームの強度が比較的
高ければ、直ぐにシャットオフが行われる。
【0019】電荷を蓄積しレーザダイオード50からの
書き込みビームのエミッションをクエンチするサイクル
は、入力デジタルデータストリームによって表される各
ピクセル露光に対して繰り返されることが好ましい。バ
イナリ又はオン−オフラスタ出力スキャナの技術では公
知であるように、入力データストリームにおいて1
(真)又は0(偽)のいずれかであるシーケンシャルビ
ットの各々はプリント画像上の一つのピクセルに対応す
る。勿論、本実施の形態では露光サイクルはピクセルが
レーザによって放電することが意図される場合、即ち、
ロジック1(真)が図2又は4のフリップフロップ54
のS入力に表れた場合にのみ動作することが必要とされ
る。ロジック1=真の入力がない場合、システムはスタ
ンバイ又は非動作モードとみなされる。上記に述べられ
たように、回転ポリゴン14の機能は、レーザダイオー
ド50によって形成された書き込みビーム12を走査し
てラスタ画像のピクセルサイズのシーケンシャルスポッ
トを受光体上に形成することである。
【0020】"レーザ”プリントがより早い処理速度で
動作する場合考えられる一つの限界は、非常に早い速度
のビットストリームが要求されるため、露光間にコンデ
ンサ62を十分な未帯電状態に適切に再度初期設定する
ことが困難であるということである。図4は本発明に従
ったリフレックス露光制御回路の別の実施の形態の概略
図である。図4においては同一参照番号は図2と同一の
要素を示す。更に二つに分割されたコンデンサ62a、
62bが示され、これらは分割された二つのコンパレー
タ66a、66bの入力に接続する。各コンデンサ62
a、62bは、図4でトランジスタ72a、72bとし
て示される一対の電流スイッチによって選択的に制御さ
れ、電界効果トランジスタ70a、70によって選択的
に放電されてもよい。コンデンサ62a又は62bの各
々に対するトランジスタ70及び72の動作のタイミン
グは、個々のコンデンサ62a、62bが機能的に交替
するように、即ち一方のコンデンサ例えば62aが電流
スイッチ72aを介してセンサ光ダイオード60からの
電荷を蓄積するために使用されるとコンデンサ62bは
前に蓄積した全ての電荷を直接グランドにシャントする
トランジスタ70bによって放電されるように(例え
ば、図示されないがデジタル手段によって)制御される
ことができる。
【0021】本発明の基本的なシステムに対する別の実
際的な限界は、コンデンサ62上の電荷の臨界蓄積とレ
ーザダイオード50の実際のシャットダウンとの間の小
さいがなくすことが出来ない回路遅延による非線形性で
ある。直列で動作するコンパレータ66及びフリップフ
ロップ54の応答時間は近似的に一定である。遅延中レ
ーザダイオード50は動作中のままであり、一定ではな
いレーザダイオードソースのパワーレベルに応じた速度
でコンデンサ62に蓄積した電荷を更に追加してしまう
ために非線形性が生じる。図5(A)及び(B)は図3
の波形をより詳細に示した比較グラフである。両方のグ
ラフにおいて、x軸は時間を表し、y軸は電荷蓄積の結
果のコンデンサ62の電圧を示す。図5(A)では、二
本の上向き傾斜の直線は、光ダイオード60に入射した
異なる二つの光レベルに応答してコンデンサ62で発生
する異なる割合の電圧を示し、センサ60に入射した光
レベルがより低い場合に関連した急峻でない傾斜の直線
は、該レベルに比例してしきい値電圧に到達するまでの
時間が長くなる。傾斜し始めてしきい値電圧Vに到達す
るまでの動作時間に図2及び図4の回路の基本的な制限
動作が提供される。しかしながらどちらの場合もしきい
値に到達したことに応答してからレーザダイオード50
をシャットオフするまでのΔTとして示される遅延によ
って、コンデンサ電圧はレーザダイオード出力が実際に
終わる前にΔVだけVを越えて増加する。このΔVは光
ダイオード60によって感知された余分な光束を表し、
それに比例した量の受光体の過度露光を暗示している。
【0022】図3における遅延ΔTが等しくても電圧オ
ーバーシュートの大きさΔVはコンデンサ電圧の傾斜、
即ち露光が行われた時間の平均動作パワーに対応するこ
とに注目すべきである。レーザダイオード50がより高
い光学パワー出力をエミットすると、ΔV及びそれに対
応する露光は大きくなり、レーザダイオード50のパワ
ー出力が比較的弱いとΔVの値は比較的小さくなり、図
5(B)における傾斜の付けられた右側の直線で示され
る。
【0023】本発明の別の態様に従うと、図6に例示さ
れるように、回路時間遅延ΔTはRとCの積が公称回路
遅延ΔTに等しくなるように抵抗値Rの固定レジスタ8
0をコンデンサ62に直列に配置することによって補償
される。電子技術分野の技術者は "RC”は、直列レジ
スタコンデンサネットワークの時間に対する自然動作を
表すe-t/RC の指数に現れる緩和時間定数であると理解
する。この直列レジスタ80をシステムに追加すること
によって、コンパレータ66の入力で感知される電位
は、図5(B)の破線で示されるようにコンデンサ62
に流れる電流に比例する量だけコンデンサ62の電圧か
らオフセットされる。電圧オフセットはIR=RCdv
/dtによって与えられ、ここで、dv/dtは電圧の
傾きであり、コンパレータ66が傾きとは無関係な固定
量だけ早く応答することが分かる。従って、レジスタ8
0の値をRC=ΔTの関係を満たすように選択すること
によって、電圧オフセットが行われてコンパレータ66
及びフリップフロップ54の回路応答の時間遅延が正確
に補償される。コンパレータ66の入力が臨界電圧に到
達する時間を回路時間遅延ΔTに等しい量だけ有効に繰
り上げることによって、レーザはコンデンサ62が基準
値に到達する電位のポイントで正確にシャットオフす
る。ΔVは光ダイオード60によって感知される余分な
光束量であるため、レーザダイオード効率の差に起因す
る受光体での露光のばらつきは無視できる。
【0024】平均オーバーシュートΔVはしきい値基準
電圧を単に再較正することによって補償することができ
ることに注目されたい。しかしながら、高品質の画像形
成には非常に精密な受光体露光の制御が要求され、ΔV
の小さなばらつきでさえも問題となりうる。レーザダイ
オードの接合温度のばらつきによって一定の動作電流で
光学出力強度の大きなスイングが起こる。同時に、プリ
ント画像は普通、接合部分における不均一なパワー消散
に起因する絶えず変化するデューティサイクルをオーバ
ーした露光を要求するパターンを含む。結果として一つ
のピクセルを露光するために利用できる光強度は前に露
光されたピクセルの露光パターンに依存する。この作用
は "ドループ”と呼ばれる関連メカニズムに類似し、こ
のメカニズムは接合部の加熱によってレーザビームの強
度が単一ピクセルの長さ内でフェイドすることである。
ピクセルベースの一体的な露光を修正することによっ
て、本発明はこれらの望まれない作用及びレーザ出力強
度を変化させる他の因子を修正し、個々のレーザダイオ
ードデバイス間の製造差も補償する。
【0025】図6は高速アプリケーションに適した本発
明の別の実施の形態の概略図であり、同一参照番号は図
3及び図5と同じ要素を表す。前の実施の形態に示され
た要素に加えて、センサ光ダイオード60の出力を増幅
する外部増幅器78が提供され、基準電圧源68は示さ
れるように調節手段を含んでもよい。図6ではレジスタ
80はコンデンサ62と関連する望ましい電圧オフセッ
トを提供し、このオフセットは実際に動作するコンパレ
ータとフリップフロップ(図示せず)の時間遅延ΔTを
測定することによって所望のRC値に対して選択され
る。基準電圧源68に関連して比較的大きなコンデンサ
82も提供され、このコンデンサはエミッタホロワ構造
でショットキーダイオード84及びPNP放電トランジ
スタと協働してコンパレータ66の両方の出力が共通の
放電レベルに参照されコモンモードエラーが最小化され
るシステムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ラスタ出力スキャナ(ROS)の基本的な要素
を示した斜視図である。
【図2】本発明に従ったリフレックス露光制御回路の一
つの実施の形態の概略図である。
【図3】図2の回路の動作に関連した比較波形のセット
である。
【図4】本発明に従ったリフレックス露光制御回路の別
の実施の形態の概略図である。
【図5】(A)は、本発明の実施の形態のいくつかによ
って示されたトリガ遅延の原理を例示した比較波形であ
る。(B)は、本発明の実施の形態のいくつかによって
示されたトリガ遅延の原理を例示した比較波形である。
【図6】本発明に従った反射露光制御回路のまた別の実
施の形態の概略図である。
【符号の説明】
10 レーザソース 12 書き込みビーム 18 受光体 50 レーザダイオード 60 センサ光ダイオード 62、62a、62b コンデンサ 66、66a、66b コンパレータ 72a、72b トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ダブリュ.ランノム アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター バスケット ロード 500

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調書き込みビームを感光表面に方向付
    けて前記表面上の複数のピクセル領域を選択的に露光す
    るためのラスタ出力走査装置において、前記ラスタ出力
    走査装置は書き込みビームを出力するためのレーザダイ
    オード、前記レーザダイオードを制御する装置を含み、
    前記レーザダイオード制御装置は、 センサダイオードを有し、前記センサダイオードはレー
    ザダイオードが書き込みビームをエミットして感光表面
    上のあるピクセル領域を露光するとき、レーザダイオー
    ドからの光束の一部分を直接受け取るように配置され、 センサダイオードと関連する蓄積器を有し、前記蓄積器
    はレーザダイオードからの光束によってセンサダイオー
    ドで形成される電荷を蓄積し、 前記蓄積器と関連するコンパレータを有し、前記コンパ
    レータは前記蓄積器に蓄積した電荷を監視し、前記蓄積
    器に蓄積された電荷が予め決められたしきい値レベルを
    越えるとクエンチ信号を出力し、前記クエンチ信号は前
    記レーザダイオードをオフにするように動作する、 レーザダイオード制御装置。
  2. 【請求項2】 前記センサダイオードと関連する第2蓄
    積器を有し、前記第2蓄積器は前記レーザダイオードか
    らの光束によってセンサダイオードで形成される電荷を
    蓄積し、 セレクタを有し、前記セレクタは第1蓄積器及び第2蓄
    積器のうちから選択された一方を前記センサダイオード
    に機能的に接続し、同時に第1蓄積器及び第2蓄積器の
    うちのもう一方を放電する、 請求項1記載の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記蓄積器は、 レーザダイオードからの光束によってセンサダイオード
    で形成される電荷を蓄積するコンデンサを含み、 前記コンデンサと関連する予め決められた抵抗を含み、
    前記抵抗及びコンデンサは予め決められた時定数を有す
    るRC回路を形成し、前記時定数は、蓄積器に蓄積した
    電荷が予め決められたしきい値レベルを越える前にコン
    パレータにクエンチ信号を出力させるのに適した継続時
    間である、 請求項1記載の制御装置。
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