DE19749926A1 - Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung mit La­ serabtastung für Laserdrucker u.ä., in denen Laserlicht die lichtempfindliche Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers mit­ tels eines rotierenden Polygonspiegels abtastet, um Informa­ tionen aufzuzeichnen. Die Erfindung betrifft insbesondere ei­ ne Vorrichtung zum Einstellen der Intensität des auf die lichtempfindliche Oberfläche einwirkenden Laserlichtes.

Aufzeichnungsgeräte mit Laserabtastung, die bei der Erfindung in Betracht kommen, arbeiten derart, daß das Licht einer La­ serlichtquelle auf eine Reflexionsfläche eines sich drehenden Polygonspiegels gerichtet wird und dabei die Richtung des re­ flektierten Lichtes so geändert wird, daß es die lichtemp­ findliche Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers längs einer Zeile abtastet, wodurch ein Bild zeilenweise aufgebaut wird. Um eine gleichmäßige Bilddichte zu erreichen, muß die Inten­ sität des Laserlichtes (im folgenden auch als Laserleistung bezeichnet) auf einem vorbestimmten Wert gehalten werden. Hierzu wird die Intensität des Laserlichtes erfaßt und die Laserleistung abhängig von dem erfaßten Wert gesteuert. Die­ ses Verfahren wird allgemein mit APC (automatische Leistungs­ steuerung) bezeichnet und ist im Prinzip in Fig. 5 darge­ stellt. Die Intensität des von einer Laserdiode LD in einer Laserlichtquelle 1 abgegebenen Laserlichts wird mit einer Fotodiode PD erfaßt, und der sich ergebende Erfassungsstrom Im wird in einem I/V-Umsetzer 11 in eine Spannung umgesetzt, die in einem Vergleicher 13 mit einer Referenzspannung Vref verglichen wird. Das daraus sich ergebende Vergleichssignal Vo wird in einer Tastspeicherschaltung 14 gehalten und dann einer Lasertreiberschaltung 15 zugeführt, die eine V/I-Um­ setzung durchführen kann. In der Lasertreiberschaltung 15 wird der Strom zur Steuerung der Laserdiode LD so gesteuert, daß die Laserleistung auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.

Ein Problem bei dieser Art der Steuerung der Laserleistung besteht darin, daß bei einer Änderung der Intensität des La­ serlichts durch verschiedene Faktoren in der optischen Weg­ strecke von der Laserlichtquelle zur lichtempfindlichen Flä­ che das Einhalten der gewünschten gleichmäßigen Bilddichte schwierig ist. Ein derartiger Faktor ist die Änderung des Re­ flexionsgrades der jeweiligen Reflexionsfläche des Poly­ gonspiegels. Wenn verschiedene Reflexionsflächen unter­ schiedliche Reflexionsgrade für das Laserlicht haben, so än­ dert sich auch die Intensität des jeweils reflektierten La­ serlichts, wodurch eine unterschiedliche Dichte der Abtast­ zeilen durch das Laserlicht nach Reflexion an den nacheinan­ der wirksamen Reflexionsflächen erzeugt wird. Die Reflexions­ flächen des Polygonspiegels sind zunächst so ausgebildet, daß sie das einfallende Licht mit ein und demselben Reflexi­ onsgrad reflektieren. Dreht sich der Polygonspiegel jedoch sehr schnell, so treffen Staub oder andere Teilchen aus der Luft auf die Reflexionsflächen und erzeugen feine Spuren. Deshalb und aus anderen Gründen kann sich der Reflexionsgrad für Laserlicht an jeder Reflexionsfläche mit der Zeit um etwa 3 bis 4% ändern. Solche Änderungen des Reflexionsgrades sind bei einer Aufzeichnung mit Binärwerten kein größeres Problem, da hierbei ein Bild durch Ein- und Ausschalten des Laser­ lichts erzeugt wird. Bei Farbdruckern o. ä., bei denen ein Halbtonbild erzeugt wird, ist jedoch eine Dichtesteuerung er­ forderlich, die mindestens 256 Kontrastwerte erzeugt, und hierzu sollte eine Änderung des Reflexionsgrades nicht über 1% liegen.

Um das Problem der Änderung des Reflexionsgrades für Laser­ licht an der jeweiligen Reflexionsfläche des Polygonspiegels zu lösen, kann die Intensität des Laserlichts bei der automa­ tischen Leistungssteuerung an einer Stelle hinter dem Poly­ gonspiegel erfaßt werden, vorzugsweise im Bereich der licht­ empfindlichen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers. Auf diese Weise wird die Intensität des tatsächlich an dem Polygonspie­ gel reflektierten Lichtes erfaßt, und durch Steuern der La­ serleistung abhängig von dem Erfassungssignal kann Gleich­ mäßigkeit des Verlaufs der Laserlichtintensität an der licht­ empfindlichen Oberfläche gewährleistet werden. Beispielsweise zeigen die Japanischen Offenlegungsschriften 37029/1988 und 162013/1992 eine Aufzeichnungsvorrichtung, bei der die Inten­ sität des Laserlichtes kurz vor dem Auftreffen auf eine lichtempfindliche Trommelfläche erfaßt und die Laserleistung abhängig von der erfaßten Intensität gesteuert wird. Hierzu dient ein Fotosensor nahe der lichtempfindlichen Trommel, dessen Spitzensignal auf eine automatische Lei­ stungssteuerschaltung zurückgeführt wird, wo es einen Laser­ lichtmodulator sowie einen Halbleiterlaser als Laserlicht­ quelle steuert.

Die Laserleistungssteuerung erfolgt also von der Laserlicht­ intensität kurz vor der lichtempfindlichen Trommel, wodurch aber das folgende Problem entsteht. Vor der Projektion des Laserlichtes auf den Fotosensor beim Einschalten oder wenn das Laserlicht den Fotosensor beispielsweise durch eine ver­ tikale Versetzung der Laserabtastung verfehlt, ist das Aus­ gangssignal des Fotosensors nahe Null, so daß die automati­ sche Leistungssteuerschaltung die Laserleistung auf einen Ma­ ximalwert steuert. Dadurch arbeiten die Laserlichtquelle und der optische Modulator mit maximaler Laserleistung. Wird die Laserlichtquelle dauernd mit maximaler Leistung betrieben, so kann der Halbleiterlaser möglicherweise zerstört werden. Im anderen Fall wird die Änderung der Laserleistung vom Maxi­ malwert zu einem vorgegebenen Wert wiederholt, so daß eventu­ ell die Lebensdauer des Halbleiterlasers verkürzt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aufzeichnungs­ vorrichtung mit Laserabtastung anzugeben, die nicht nur gegen eine Änderung der Aufzeichnungsdichte durch Änderung des Re­ flexionsgrades der Reflexionsflächen des Polygonspiegels, sondern auch gegen Übersteuerung der Laserlichtquelle und Änderungen der Laserleistung geschützt ist, so daß sich ein beständiger und sehr zuverlässiger Betrieb ergibt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1, 5 oder 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet derart, daß die Intensität des von einer Laserlichtquelle abgegebenen Laser­ lichts, welches an einer der Reflexionsflächen eines drehba­ ren Polygonspiegels reflektiert wird, zum Bestimmen des Re­ flexionsgrades gemessen wird, um eine Referenzspannung zu er­ zeugen. Diese dient zur Steuerung der Laserleistung, wenn die jeweilige Reflexionsfläche eine Abtastbewegung erzeugt. Hier­ durch kann die Intensität des an der jeweiligen Reflexions­ fläche des Polygonspiegels reflektierten Laserlichtes auf einen vorgegebenen Wert gesteuert werden, und eine Änderung der Intensität über mehrere Abtastzeilen auf dem Aufzeich­ nungsträger wird dadurch wirksam eliminiert, wodurch sich ei­ ne gleichmäßige Dichte und hohe Qualität der Aufzeichnung ergibt. Außerdem erfolgt die automatische Leistungssteuerung nicht durch Erfassen des Ausgangssignals des Fotosensors, der das abtastende Laserlicht auswertet, so daß die Laserleistung zu jedem Zeitpunkt automatisch gesteuert wird und eine Über­ steuerung der Laserdiode verhindert, diese gegen Schäden geschützt und eine beständige und sehr zuverlässige Laserlei­ stungssteuerung gewährleistet wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 den Aufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung als Aus­ führungsbeispiel,

Fig. 2 die Schaltung für die Steuerung der Laserleistung in der Aufzeichnungsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 das Zeitdiagramm der Arbeitsweise der automatischen Leistungssteuerung,

Fig. 4 ein Beispiel einer Schaltung zur automatischen Lei­ stungssteuerung, und

Fig. 5 das Zeitdiagramm der Arbeitsweise der in Fig. 4 ge­ zeigten Schaltung.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung. Ein Halbleiterlaser 1 als Laserlichtquelle gibt Laserlicht ab, und eine Sammellinse 2 erzeugt daraus pa­ ralleles Licht, das auf eine zylindrische Linse 3 fällt, die den Laserstrahl formt. Dieser Laserstrahl wird dann auf einen Polygonspiegel 4 projiziert. Dieser ist als Sechseckprisma aufgebaut und hat sechs reflektierende Seitenflächen. Der Po­ lygonspiegel 4 wird, wie dargestellt, im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse gedreht. Das an dem Polygonspiegel 4 reflek­ tierte Laserlicht wird über eine fθ-Linse 5 geleitet, wobei sich die Reflexionsrichtung synchron mit der Drehung des Po­ lygonspiegels 4 ändert. Das Licht wird dann an einem Spiegel 6 reflektiert und auf die lichtempfindliche Oberfläche einer Aufzeichnungstrommel 7 reflektiert, auf der es eine Abtastbe­ wegung in Hauptabtastrichtung (Zeilenrichtung) durchführt. Die Winkelgeschwindigkeit der Ablenkung des reflektierten Laserlichtes wird mit der fθ-Linse 5 so korrigiert, daß sich auf der Trommel 7 eine gleichmäßige Abtastgeschwindigkeit ergibt. Die Trommel 7 wird um ihre eigene Achse gedreht, wo­ durch eine Abtastbewegung senkrecht zur Zeilenrichtung (Hilfsabtastung) erzeugt wird. Ferner ist außerhalb des Auf­ zeichnungsbereichs der Trommel 7 nahe dem Ende, wo die jewei­ lige Abtastbewegung beginnt, ein Spiegel 8 angeordnet. Ein Fotosensor 9 zum Erfassen des an dem Spiegel 8 reflektierten Laserlichts und zum Erzeugen eines Abtast-Zeitsignals ist in axialer Richtung der Trommel 7 dem Spiegel 8 gegenüberliegend angeordnet.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Laserlichtquelle eine integrale An­ ordnung einer Laserdiode LD und einer Fotodiode PD und so aufgebaut, daß die Intensität des von der Laserdiode LD ab­ gegebenen Laserlichts mit der Fotodiode PD erfaßt wird, und abhängig von einem daraus abgeleiteten Erfassungssignal steuert eine Steuerschaltung 10 die von der Laserdiode LD ab­ gegebene Leistung. Allgemein ist die Fotodiode PD hinter der Laserdiode LD angeordnet, d. h. an einer Stelle, die dem Po­ lygonspiegel 4 bezüglich der Laserdiode LD abgewandt ist, so daß das Rücklicht von der Laserdiode LD empfangen wird. Außerdem ist, wie Fig. 1 zeigt, ein Referenzspannungsgenera­ tor 20 für diejenige Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 vorgesehen, die der Reflexionsfläche diametral gegenüber­ liegt, an der das Laserlicht zum jeweiligen Abtastvorgang reflektiert wird. Der Referenzspannungsgenerator 20 mißt den Reflexionsgrad der diametral gegenüberliegenden Reflexions­ fläche und erzeugt eine Referenzspannung für die Steuer­ schaltung 10 abhängig von dem gemessenen Reflexionsgrad. Für den Referenzspannungsgenerator 20 sind eine Meß-Laserdiode MLD zum Projizieren von Licht (Laserlicht zum Messen in die­ ser Einrichtung) auf eine der Reflexionsflächen des Poly­ gonspiegels 4 und eine Meß-Fotodiode MPD zur Aufnahme des an der genannten Reflexionsfläche reflektierten Lichts vorgese­ hen.

Der Referenzspannungsgenerator 20 enthält eine Konstant­ stromquelle 21 zum Speisen der Meß-Laserdiode MLD mit Kon­ stantstrom, so daß sie Laserlicht einer vorgegebenen Inten­ sität abgibt, einen I/V-Umsetzer 22 zum Umsetzen des Erfas­ sungsstroms, der die Intensität des mit der Meß-Fotodiode MPD erfaßten Meß-Laserlichts angibt, eine Spitzenhalteschaltung 23 zum Halten der Spitze der Spannung aus dem I/V-Umsetzer 22 und eine Vergleichs-Rechenschaltung 24 zum Vergleichen der gehaltenen Spannung mit einer voreingestellten Konstantspan­ nung und zum Berechnen des Reflexionsgrades für Laserlicht an der jeweils relevanten Reflexionsfläche. Der Referenz­ spannungsgenerator 20 enthält auch einen A/D-Umsetzer 25, in dem der mit der Schaltung 24 berechnete Reflexionsgrad in di­ gitale Daten einer vorbestimmten Bitzahl (in dieser Einrich­ tung 8 Bit) umgesetzt wird, eine Halteschaltung 26 für die digitalen Daten des A/D-Umsetzers 25, einen FIFO-Speicher 27 zum Speichern der digitalen Daten in vorgegebener Reihenfolge und einen D/A-Umsetzer 28, mit dem die aus dem FIFO-Speicher 27 in vorgegebener Reihenfolge gelesenen Daten in ein Ana­ logsignal umgesetzt werden. Die resultierende Spannung wird als Analogsignal der Steuerschaltung 10 als Referenzspannung Vref zugeführt. Der Fotosensor 9 erfaßt ein Abtast-Zeitsignal TS, das der Spitzenhalteschaltung 23 zugeführt und als Zeitsignal für diesen Haltevorgang benutzt wird. Das Abtast- Zeitsignal TS wird auch einem Schieberegister 30 zugeführt, wo es um eine vorbestimmte Stufenzahl verzögert wird und dann dem D/A-Umsetzer 28 in dem Referenzspannungsgenerator 20 zur Ausgabesteuerung zugeführt wird.

In Fig. 2 sind Einzelheiten der Steuerschaltung 10 darge­ stellt. Sie enthält einen I/V-Umsetzer 11, der den Erfas­ sungsstrom für die Intensität des Laserlichts aus der Laser­ diode LD umsetzt, der von der Überwachungs-Fotodiode PD abge­ geben wird, einen Inverter 14 zum Invertieren der Polarität der Spannung aus dem I/V-Umsetzer 11, einen Vergleicher 13 zum Vergleichen der invertierten Spannung mit einer Referenz­ spannung Vref, die von dem Referenzspannungsgenerator 20 eingegeben wird, eine Tastspeicherschaltung 14, in der eine Vergleichsspannung Vo als Ausgangssignal des Vergleichers 13 abhängig von einem APC-Zeitsignal abgetastet und gehalten wird, und eine Lasertreiberschaltung 15 mit einer V/I-Umset­ zung, die einen Treiberstrom für die Laserdiode LD abhängig von der gehaltenen Vergleichsspannung liefert. Die Laser­ treiberschaltung 15 enthält einen V/I-Umsetzer 16 für die oben beschriebene V/I-Umsetzung und einen Treiberschalter 17 zum Ein- und Ausschalten des Treiberstroms für die Laserdiode LD abhängig von entsprechenden Ein-/Ausschaltsignalen. Das APC-Zeitsignal und die Signale zum Ein- und Ausschalten der Laserdiode LD werden von einer nicht dargestellten zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) synchron mit der Drehung des Poly­ gonspiegels 4 abgegeben. Die Tastspeicherschaltung 14 enthält einen Abtastschalter 18 und einen Haltekondensator 19.

Es wird nun die automatische Leistungssteuerung in der Auf­ zeichnungsvorrichtung beschrieben. Die nicht dargestellte zentrale Verarbeitungseinheit gibt ein APC-Zeitsignal und Ein/Aussignale synchron mit dem Drehzyklus des Polygonspie­ gels 4 ab. Abhängig von diesen Signalen schaltet die Steuer­ schaltung 10 den Treiberschalter 17, so daß die Lasertreiber­ schaltung 15 einen Treiberstrom Io für die Laserdiode LD lie­ fert, welche dadurch Laserlicht abgibt. Das abgegebene Laser­ licht wird von der Fotodiode PD erfaßt, und der die Intensi­ tät des Laserlichts angebende Erfassungsstrom wird in dem I/V-Umsetzer 11 in eine Spannung umgesetzt, deren Polarität in dem Inverter 12 umgekehrt und sie dann mit der Referenz- Spannung Vref in dem Vergleicher 13 verglichen. Daraus ergibt sich eine Vergleichsspannung Vo, die dem Unterschied der beiden eingegebenen Spannungen entspricht. Abhängig von dem APC-Zeitsignal wird die Vergleichsspannung Vo in der Tastspeicherschaltung 14 mit dem APC-Zeitsignal abgetastet und gehalten, und die so gehaltene Vergleichsspannung wird der Lasertreiberschaltung 15 zugeführt, wo sie in einen Strom umgesetzt und dieser dann als Treiberstrom Io abgegeben wird. Auf diese Weise wird der Treiberstrom der Lasertreiberschal­ tung 14 mit dem Erfassungsstrom der Fotodiode PD so gesteu­ ert, daß die Lichtabgabe mit der Laserdiode LD eine optische Dichte entsprechend der Referenzspannung Vref erzeugt.

Das so mit der Laserdiode LD gesteuert abgegebene Licht wird auf eine Reflexionsfläche R1 in Abtastposition reflektiert, der so gedreht wird, daß das Laserlicht der Laserdiode LD aufgenommen und das reflektierte Licht über die fθ-Linse 5 geleitet wird, um die lichtempfindliche Trommel 7 über den Spiegel 6 abzutasten, wie vorstehend beschrieben wurde. Ande­ rerseits wird mit einer Zeitsteuerung vor jeder Abtastung der lichtempfindlichen Trommel 7 der an der Reflexionsfläche R1 des Polygonspiegels 4 reflektierte Laserlichtstrahl an dem Spiegel 8 reflektiert und mit dem Fotosensor 9 aufgenommen, der wiederum ein Abtast-Zeitsignal TS abgibt. Somit kann die Drehposition des Polygonspiegels aus diesem Abtast-Zeitsignal TS abgeleitet werden. Dieses dient als Synchronisationssignal der Hauptabtastrichtung und als Referenz für die verschiede­ nen Zeitsignale aus der zentralen Verarbeitungseinheit.

In dem Referenzspannungsgenerator 20 aktiviert die Konstant­ stromquelle 21 synchron mit der Drehung des Polygonspiegels 4, jedoch um mindestens eine der Drehung einer Reflexions­ fläche entsprechende Periode (d. h. 60°) vor der Abgabe von Laserlicht aus der Laserdiode LD die Meß-Laserdiode MLD zur Abgabe von Laserlicht auf eine der Reflexionsflächen, die nicht in Abtastposition ist und im folgenden auch als in Meß­ position befindliche Reflexionsfläche bezeichnet wird. Das von der Meß-Laserdiode MLD abgegebene Laserlicht wird auf die Reflexionsfläche R2 diametral gegenüber der Reflexionsfläche R1 bzw. der Abtastposition projiziert. Da der Polygonspiegel 4 sechs Reflexionsflächen hat, wird die Abtastzeit der Refle­ xionsfläche R2 in Meßposition gegenüber der Reflexionsfläche R1 in Abtastposition um drei Abtastzyklen oder drei Abtast- Zeitsignale TS verzögert. Das auf die Reflexionsfläche R2 in Meßposition projizierte Laserlicht wird an dieser Fläche re­ flektiert und von der Meß-Fotodiode MPD empfangen und dem I/V-Umsetzer 22 zugeführt, der das Laserlicht als Spannung erfaßt. Die Erfassungsspannung VA wird in der Spitzenhalte­ schaltung 23 mit einer durch das Abtast-Zeitsignal bestimmten Zeitsteuerung gehalten. Die gehaltene Spannung VA wird mit einer Konstantspannung VB in der Vergleichs- und Rechen­ schaltung 24 verglichen. Die Konstantspannung VB ist so ein­ gestellt, daß bei einem vorbestimmten Reflexionsgrad der Re­ flexionsfläche R2 in Meßposition der Wert C, der sich durch Division der Konstantspannung VB durch die Spannung VA ent­ sprechend dem reflektierten Meß-Laserlicht ergibt, gleich ei­ nem vorbestimmten Wert CO ist. Wenn die Reflexionsfläche R2 in Meßposition einen Reflexionsgrad über einem vorbestimmten Wert hat, ist der berechnete Wert C kleiner als der voreinge­ stellte Wert CO. Ist der Reflexionsgrad der Reflexionsfläche R2 in Meßposition kleiner als der vorbestimmte Wert, so ist C größer als CO. In jedem Fall würde der berechnete Wert C dem A/D-Umsetzer 25 zugeführt.

In dem A/D-Umsetzer 25 wird der berechnete Wert C in digitale Daten einer Länge von 8 Bit umgesetzt, die in dem FIFO-Spei­ cher 27 über die Halteschaltung 26 gespeichert werden. Das vorstehend beschriebene Verfahren wird synchron mit der Dre­ hung des Polygonspiegels 4 wiederholt, wobei der FIFO-Spei­ cher 27 ähnlich in vorgegebener Reihenfolge mit berechneten Werten C geladen wird, die jeweils einer der Reflexionsflä­ chen des Polygonspiegels 4 zugeordnet sind, die nacheinander an die Meßposition kommen, während sich der Polygonspiegel 4 dreht. Zusätzlich werden die Abtast-Zeitsignale bei der Dre­ hung des Polygonspiegels 4 durch Zählen im Schieberegister 30 verzögert, wonach das Abtast-Zeitsignal, welches um drei Ab­ tastzyklen verzögert ist (siehe oben), in den D/A-Umsetzer 28 eingegeben wird. Gleichzeitig werden die digitalen Daten im FIFO-Speicher 27 als Spannung gelesen, die den berechneten Wert C angibt. Hierbei wird die in Meßposition befindliche Reflexionsfläche R2 in die Abtastposition gedreht, wo das von der Laserdiode LD kommende Laserlicht zum Abtasten re­ flektiert wird, d. h. in die Position der in Abtastposition befindlichen Reflexionsfläche R1.

Die Ausgangsspannung des D/A-Umsetzers 28 wird als Referenz­ spannung Vref dem Vergleicher 13 in der Steuerschaltung 10 zugeführt und mit der Erfassungsspannung der überwachenden Fotodiode PD verglichen. Es sei eine konstante Erfassungs­ spannung aus der Überwachungs-Fotodiode PD vorausgesetzt. Hat die Reflexionsfläche R2 in Meßposition einen hohen Reflexi­ onsgrad, so ist der berechnete Wert C kleiner als der einge­ stellte Wert CO, so daß die Referenzspannung zu kleineren Werten verschoben wird. Wird zum Zeitpunkt der Bewegung der Reflexionsfläche R2 in die Abtastposition ein Vergleich durchgeführt, so wird die Vergleichsspannung aus dem Ver­ gleicher 13 verringert, so daß bei Abtasten und Halten und nachfolgender Eingabe in die Lasertreiberschaltung 15 der Treiberstrom für die Laserdiode LD auf einen kleineren Wert korrigiert wird. Dies bedeutet, daß bei einem vergleichsweise hohen Reflexionsgrad der Reflexionsfläche in Meßposition, die sich gerade in Abtastposition befindet, die Intensität des von der Laserdiode abgegebenen Laserlichts verringert und damit die Intensität des an der Reflexionsfläche reflektier­ ten Laserlichts auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Hat die Reflexionsfläche R2 in Meßposition andererseits einen vergleichsweise geringen Reflexionsgrad, so ist der berech­ nete Wert C größer als der eingestellte Wert CO, so daß die von dem berechneten Wert C abgeleitete Referenzspannung ent­ sprechend groß ist, und die Vergleichsspannung aus dem Ver­ gleicher 13 erhöht und der Treiberstrom für die Laserdiode LD aus der Lasertreiberschaltung 15 auf einen größeren Wert kor­ rigiert wird. Dies bedeutet, daß die Intensität des Laser­ lichts aus der Laserdiode LD zur Reflexionsfläche in Abtast­ position erhöht wird und die Intensität des an der Reflexi­ onsfläche reflektierten Laserlichts auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm der vorstehend erläuterten APC- Funktion. Wird eine Abtastung mit der Reflexionsfläche n-3 des Polygonspiegels 4 zum Zeitpunkt t1 durchgeführt, so wird gleichzeitig eine Reflexionsmessung an der Reflexionsfläche n durchgeführt, die der Reflexionsfläche n-3 gegenüberliegt. Wenn dann zum Zeitpunkt t2 der Polygonspiegel 4 so gedreht ist, daß die Reflexionsfläche n in Abtastposition kommt, wird die Lichtabgabe der Laserdiode LD abhängig von dem zuvor ge­ messenen Reflexionsgrad gesteuert und dieses so gesteuerte Licht an der Reflexionsfläche n für die Abtastung reflek­ tiert.

Fig. 3 zeigt den Fall, daß vier einander benachbarte Reflexi­ onsflächen des Polygonspiegels 4, nämlich die Reflexionsflä­ chen n, n-1, n-2 und n-3, die Reflexionsgrade R(n), R(n-1), R(n-2) und R(n-3) haben, die der Gleichung R(n-2)<R(n) = R(n-3)<R(n-1) genügen. Verglichen mit der Lichtabgabe der Abta­ stung mit der Reflexionsfläche n wird die Laserleistung der Laserdiode LD während der Abtastung mit der Reflexionsfläche n-2 erhöht, bei der Abtastung mit der Reflexionsfläche n-1 verringert und ist gleichbleibend bei der Abtastung mit der Reflexionsfläche n-3. Die Intensität des an der jeweiligen Reflexionsfläche reflektierten Laserlichts wird also auf dem vorbestimmten Wert gehalten.

Somit wird die Referenzspannung Vref abhängig von dem Refle­ xionsgrad einer jeden Reflexionsfläche des Polygonspiegels 4 durch Messen mit dem Referenzspannungsgenerator 20 synchron mit der Zeitsteuerung erzeugt, mit der die Reflexionsfläche, für die die Reflexionsmessung erfolgte, in die Abtastposition gedreht wird. Dabei erfolgt die Laserleistungssteuerung auf der Basis der erzeugten Referenzspannung Vref. Dies ge­ währleistet, daß die Intensität des an dem Polygonspiegel 4 reflektierten Laserlichts auf einen vorbestimmten Wert ge­ steuert wird, so daß unabhängig von einer Änderung des Refle­ xionsgrades an der jeweiligen Reflexionsfläche des Poly­ gonspiegels die Intensität des Laserlichts über jede Abtast­ zeile auf der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig ist, wo­ durch gleichmäßige Bilddichte in jeder Abtastzeile erzeugt und ein Bild hoher Qualität aufgezeichnet wird. In diesem Zu­ sammenhang ist Fig. 5 interessant, die das Zeitdiagramm der Steuerung der Laserleistung durch die in Fig. 4 gezeigte APC- Schaltung zeigt. Die Laserleistung der Laserdiode kann natürlich konstant gesteuert werden. Durch die Änderung des Reflexionsgrades einer jeden Reflexionsfläche des Poly­ gonspiegels tritt jedoch eine entsprechende Änderung der Intensität des Laserlichts auf, mit dem die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel abgetastet wird, und die dadurch sich ergebene Dichteänderung zwischen den einzelnen Abtast­ zeilen macht eine gleichmäßige Dichte der Aufzeichnungen schwierig.

In der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist die Reflexi­ onsfläche des Polygonspiegels, für die der Reflexionsgrad des Laserlichts zu messen ist, diametral gegenüber der Reflexi­ onsfläche angeordnet, mit der das Abtastlicht reflektiert wird. Die Reflexionsgradmessung kann aber auch mit einer Re­ flexionsfläche in einer anderen Drehposition durchgeführt werden, beispielsweise für die der abtastenden Reflexionsflä­ che unmittelbar vorhergehende. In diesem Fall kann die Laser­ leistungssteuerung des nächsten Abtastvorgangs abhängig von dem Wert des Reflexionsgrades der Reflexionsfläche durchge­ führt werden, die der abtastenden Reflexionsfläche unmittel­ bar vorausgeht. Somit kann die Lasersteuerung unter Nutzung des Abtast-Zeitsignals selbst durchgeführt werden, und das Schieberegister, der FIFO-Speicher und ähnliche in der vor­ stehend beschriebenen Einrichtung vorgesehen Einheiten können entfallen, wodurch sich eine insgesamt einfachere Schaltung ergibt. Es sei jedoch bemerkt, daß bei einer Reflexionsgrad­ messung für die der abtastenden Reflexionsfläche unmittelbar vorausgehende Reflexionsfläche der Raum zum Einbau der Meß- Laserdiode und der Fotodiode begrenzt ist, und zur freizügi­ geren Anordnung dieser Dioden ist die jeweils zu messende Re­ flexionsfläche vorzugsweise entweder gegenüber oder nahe der Meß-Laserdiode angeordnet, wie es bei der oben beschriebenen Einrichtung der Fall ist.

Die Meß-Laserdiode MLD erhält einen Konstantstrom, so daß die Intensität des von ihr abgegebenen Laserlichts konstant ist, und der Reflexionsgrad einer der Reflexionsflächen des Poly­ gonspiegels wird mit dem Erfassungsstrom der Meß-Fotodiode MPD gemessen. Muß eine Änderung der Lichtabgabe der Meß-La­ serdiode MLD kompensiert werden, so kann der Strom aus der Konstantstromschaltung 21 erfaßt werden, so daß der Erfas­ sungsstrom der Meß-Fotodiode mit dem erfaßten Strom zur nach­ folgenden Berechnung in der Vergleichs-Rechenschaltung 24 korrigiert wird. Dies verbessert die Genauigkeit der Messung des Reflexionsgrades bzw. der Referenzspannung.

In der vorstehend beschriebenen Einrichtung kann die Intensi­ tät des auf die Reflexionsfläche gerichteten Laserstrahls mit der Steuerschaltung 10 gesteuert werden, bevor die Refle­ xionsgradmessung für diese Reflexionsfläche erfolgt, insbe­ sondere beim Einschalten der Aufzeichnungsvorrichtung. Hierzu kann der Referenzspannungsgenerator 20 so getroffen sein, daß er an den Vergleicher 13 eine allgemeine Referenzspannung abgibt, die als Referenzwert für alle Reflexionsflächen des Polygonspiegels 4 gemeinsam verwendet wird, wenn der Refe­ renzspannungsgenerator 20 keine Referenzspannung Vref abgeben kann, die sich durch aktuelle Reflexionsgradmessung mit der Meß-Laserdiode MLD und der Meß-Fotodiode MPD ergibt.

Claims (14)

1. Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung, bei der das von einer Laserlichtquelle abgegebene Laserlicht an einem Polygonspiegel zum Abtasten eines lichtempfindlichen Auf­ zeichnungsträgers reflektiert wird, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Messen des Reflexionsgrades einer jeden Reflexionsfläche des Polygonspiegels und zum Erzeu­ gen einer dem gemessenen Reflexionsgrad entsprechenden Referenzspannung, und
eine Steuerschaltung zum Steuern der Lichtabgabe der La­ serlichtquelle abhängig von der erzeugten. Referenzspan­ nung, wenn Laserlicht an der Reflexionsfläche zum Abta­ sten reflektiert wird, für die der Reflexionsgrad gemes­ sen wurde.

2. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerschaltung eine Überwachungs-Fo­ todiode zum Erfassen der Intensität des von der Laser­ lichtquelle zu einer der Reflexionsflächen abgegebenen Laserlichts enthält, und daß die Vorrichtung zur Messung des Reflexionsgrades eine Meß-Laserdiode zum Projizieren von Licht auf eine weitere Reflexionsfläche sowie eine Meß-Fotodiode zur Aufnahme des an dieser weiteren Refle­ xionsfläche reflektierten Laserlichts enthält.

3. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch eine Zeitsteuerung zum Aktivieren der Meß­ vorrichtung und der Steuerschaltung derart, daß die Meß­ vorrichtung den Reflexionsgrad einer der Reflexionsflä­ chen mißt, wenn die Steuerschaltung die Abgabe von La­ serlicht aus der Laserlichtquelle auf eine weitere Refle­ xionsfläche steuert.

4. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitsteuerung einen Fotosensor zum Er­ fassen des an dem Polygonspiegel vor der Abtastung des Aufzeichnungsträgers reflektierten Laserlichts und zum Erzeugen eines Abtast-Zeitsignals enthält.

5. Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung, mit einer Laserdiode, einem drehangetriebenen Polygonspiegel mit mehreren Reflexionsflächen zur Reflexion des von der La­ serdiode abgegebenen Laserlichts auf einen Aufzeichnungs­ träger in einer Abtastbewegung, einem Lichtsender zum Projizieren von Meßlicht auf eine der Reflexionsflächen, einen Lichtempfänger zum Erfassen des an dieser Reflexi­ onsfläche reflektierten Meßlichts, einem Generator zum Erzeugen einer Referenzspannung entsprechend dem Reflexi­ onsgrad der mit dem Meßlicht bestrahlten Reflexionsflä­ che, und einer Steuerschaltung zum Steuern der Licht­ abgabe mit der Laserdiode abhängig von der erzeugten Re­ ferenzspannung, wenn an der genannten Reflexionsfläche reflektiertes Laserlicht eine Abtastung erzeugt.

6. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerschaltung eine Fotodiode zum Er­ fassen der Intensität des von der Laserdiode abgegebenen Laserlichts, einen Fehlervergleicher zum Vergleichen des Erfassungssignals der Fotodiode mit der Referenzspannung zur Abgabe einer Fehlerspannung und eine Lasertreiber­ schaltung zum Steuern des der Laserdiode zugeführten Treiberstroms abhängig von der Fehlerspannung enthält.

7. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzspannungsgenerator eine Schaltung zum Vergleichen des Erfassungssignals des Lichtempfängers mit einem Referenzwert und zum Durchfüh­ ren einer vorbestimmten Rechnung, eine Vorrichtung zum Speichern eines durch diese Rechnung erhaltenen Wertes und eine Vorrichtung zum Lesen des gespeicherten Wertes synchron mit der Drehung des Polygonspiegels sowie zur Ausgabe als Referenzspannung enthält.

8. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reflexionsgrad des Laser­ lichts für eine Reflexionsfläche gemessen wird, die in Drehrichtung gegenüber einer in Abtastposition befindli­ chen Reflexionsfläche um mindestens eine Reflexionsfläche vorher angeordnet ist, daß ferner eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Abtast-Zeitsignals für das Laserlicht vor­ gesehen ist, und daß der Referenzspannungsgenerator die Referenzspannung an die Steuerschaltung mit einer solchen Zeitsteuerung abgibt, daß die Reflexionsfläche, für die der Reflexionsgrad abhängig von dem Abtast-Zeitsignal gemessen wurde, in die Abtastposition gedreht wird.

9. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Abgabe des Abtast-Zeit­ signals für das Laserlicht einen Fotosensor zum Erfassen des Laserlichts bei der Abtastreflexion an dem Poly­ gonspiegel enthält.

10. Verfahren zum Einstellen der Intensität eines von einer Laserlichtquelle auf einen Aufzeichnungsträger abzugeben­ den Laserstrahls, der an einer Reflexionsfläche n eines rotierenden Polygonspiegels zum Erzeugen eines Bildes auf dem Aufzeichnungsträger reflektiert wird, mit folgenden Schritten:

• a) Erfassen des Reflexionsgrades der Reflexionsfläche n, wenn kein Laserstrahl von der Laserlichtquelle auf die Reflexionsfläche n abgegeben wird, und Erzeugen eines den Reflexionsgrad angebenden Erfassungssi­ gnals,
• b) Erzeugen eines dem Erfassungssignal entsprechenden Referenzwertes,
• c) Ausgabe des Laserstrahls von der Laserlichtquelle auf die Reflexionsfläche n,
• d) Erfassen des auf die Reflexionsfläche n gerichteten Laserstrahls mit einem ersten Fotodetektor, und
• e) Durchführen einer Regelung durch Vergleichen des Si­ gnals des ersten Fotodetektors mit dem Referenzwert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) Laserlicht von einer Meß-Laserdiode auf die Reflexionsfläche n abgegeben und das an ihr reflektierte Laserlicht mit einem zweiten Fotodetektor erfaßt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den Schritten b) und c) der Referenz­ wert in einen Speicher eingegeben und aus diesem gelesen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Laserstrahl auf einen Aufzeichnungsbe­ reich des Aufzeichnungsträgers gerichtet wird, während die Intensität des Laserstrahls gesteuert und bei der Re­ gelung gemäß Schritt e) eingestellt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Schritt a) durchgeführt wird, wenn der Laserstrahl von der Laserlichtquelle auf eine Reflexions­ fläche des Polygonspiegels abgegeben wird, die von der Reflexionsfläche n verschieden ist.