專利名稱：光掃描裝置、成像裝置和光功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有多個(gè)光源的光掃描裝置、成像裝置、和光功率控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已提出了利用多個(gè)發(fā)光元件(光源)的成像裝置和圖像讀取裝置。這些裝置進(jìn)行控制以便維持從每個(gè)發(fā)光元件輸出的預(yù)定量的光束。已
公開日本專利申請(qǐng)公開第63-292763號(hào)描述了使多個(gè)LED依次發(fā)光和確定每個(gè)元件的光功率(light power)校正值來(lái)維持預(yù)定光功率，從而控制每個(gè)LED的光功率的圖像讀取裝置。
已
公開日本專利申請(qǐng)公開第63-142392號(hào)描述了將事先存儲(chǔ)在ROM中的三個(gè)校正數(shù)據(jù)之一應(yīng)用于用在打印機(jī)中的多個(gè)LED，從而使LED的光功率均一的方法。
假設(shè)將表面發(fā)射激光器(沿著與激活(active)層垂直的方向引出激光束的表面發(fā)射激光器元件；也稱為“VCSEL”)用作成像裝置的光源。只隨機(jī)地選擇設(shè)置在表面發(fā)射激光器上的多個(gè)發(fā)光點(diǎn)之一和使它發(fā)光以獲取控制所需的數(shù)據(jù)。其余發(fā)光點(diǎn)的光功率也根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)控制。由于不需要對(duì)每個(gè)發(fā)光點(diǎn)進(jìn)行光發(fā)射、數(shù)據(jù)獲取、和光功率控制，這種方法可以縮短光功率控制所需的控制時(shí)間。
但是，在這種控制方法中，由于只監(jiān)視一條參考光束的光功率，光功率控制的精度在其余光束之間變化。尤其，電流-光功率特性總是在表面發(fā)射激光器的發(fā)光點(diǎn)之間變化。因此，控制精度也可能發(fā)生變化。
圖12是示出表面發(fā)射激光器中的電流-光功率特性的例子的圖形。標(biāo)號(hào)1201表示第一發(fā)光點(diǎn)的特性；標(biāo)號(hào)1202表示第二發(fā)光點(diǎn)的特性。從圖12中可明顯看出，當(dāng)電流減小ΔI時(shí)，參考光束的光功率減小ΔP。在第二發(fā)光點(diǎn)上，當(dāng)電流減小ΔI時(shí)，參考光束的光功率減小ΔP′，ΔP′大于ΔP。這表明，即使電流的改變量不變，光功率的改變量也在發(fā)光點(diǎn)之間變化。在光功率控制中，當(dāng)把從第一發(fā)光點(diǎn)輸出的光束用作參考光束時(shí)，第二發(fā)光點(diǎn)上光功率控制的精度相對(duì)降低。
尤其，由于制造工藝、材料和物理因素，與紅外表面發(fā)射激光器的特性相比，紅色表面發(fā)射激光器的特性在更大程度上在發(fā)光點(diǎn)之間變化。也就是說(shuō)，在紅色表面發(fā)射激光器中，光功率控制的精度更容易下降。但是，為了進(jìn)一步提高電子照相型成像裝置的分辨率，在某些狀況下紅色表面發(fā)射激光器是必不可少的，因?yàn)樗梢员ＷC比紅外表面發(fā)射激光器更小的光斑大小。將來(lái)在光功率控制方面不可能避開上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征是提供一種即使在電流-光功率特性方面存在嚴(yán)重差異，也保證多個(gè)發(fā)光元件的每一個(gè)高光功率控制精度的技術(shù)。其它問題可以通過說(shuō)明書來(lái)了解。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，光掃描裝置包含多個(gè)光源；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)從多個(gè)光源的至少一個(gè)輸出的光束的光功率；和控制單元，用于根據(jù)所選光源的光功率檢測(cè)結(jié)果，控制至少一個(gè)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所選光源的光功率等于目標(biāo)光功率，所選光源是根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從多個(gè)光源中選擇的，其中，控制單元根據(jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制多個(gè)光源中其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于多個(gè)光源的光功率控制方法包含如下步驟檢測(cè)從多個(gè)光源的至少一個(gè)輸出的光束的光功率；
根據(jù)所選光源的光功率檢測(cè)結(jié)果，控制至少一個(gè)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所選光源的光功率等于目標(biāo)光功率，所選光源是根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從多個(gè)光源中選擇的；和根據(jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制多個(gè)光源中其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，成像裝置包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置；通過光掃描裝置在其上形成潛像的圖像載體；將圖像載體上的潛像顯影成顯影劑圖像的顯影單元；將顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元；和將轉(zhuǎn)印的顯影劑圖像定影在打印介質(zhì)上的定影單元。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，光掃描裝置包含第一光源；第二光源檢測(cè)單元，用于檢測(cè)從第一光源輸出的光束的光功率；和控制單元，用于根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，控制第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得第一光源的光功率等于目標(biāo)光功率，第一光源是根據(jù)第一光源和第二光源每一個(gè)的發(fā)光特性選擇的，其中，控制單元根據(jù)第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制第二光源的驅(qū)動(dòng)電流。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，成像裝置包含根據(jù)權(quán)利要求12所述的光掃描裝置；通過光掃描裝置在其上形成潛像的圖像載體；將圖像載體上的潛像顯影成顯影劑圖像的顯影單元；將顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元；和將轉(zhuǎn)印的顯影劑圖像定影在打印介質(zhì)上的定影單元。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，控制第一光源和第二光源每一個(gè)的光功率的光功率控制方法包含如下步驟檢測(cè)從第一光源輸出的光束的光功率；
根據(jù)光功率的檢測(cè)結(jié)果，控制第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得第一光源的光功率等于目標(biāo)光功率，第一光源是根據(jù)第一光源和第二光源每一個(gè)的發(fā)光特性選擇的；和根據(jù)第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制第二光源的驅(qū)動(dòng)電流。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征可以從如下對(duì)示范性實(shí)施例的描述(參照附圖)中明顯看出。


圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光功率控制裝置的例子的方塊圖；圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的表面發(fā)射激光器的發(fā)光元件的電流-光功率特性的例子的圖形；圖3是例示根據(jù)實(shí)施例的光功率控制方法的示范性流程圖；圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的指定電路的例子的電路圖；圖5是根據(jù)實(shí)施例指定光功率最大發(fā)光元件的方法的示范性信號(hào)順序圖；圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的光功率控制裝置的另一個(gè)例子的方塊圖；圖7是例示根據(jù)實(shí)施例的光功率控制方法的示范性流程圖；圖8是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例分組包括在表面發(fā)射激光器中的發(fā)光元件的概念的圖形；圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的電流-光功率特性的另一個(gè)例子的圖形；圖10是根據(jù)實(shí)施例的成像裝置的示意性剖視圖；圖11是根據(jù)實(shí)施例的曝光裝置的示意性剖視圖；和圖12是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的表面發(fā)射激光器的發(fā)光元件的電流-光功率特性的例子的圖形。
具體實(shí)施例方式
下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的各個(gè)實(shí)施例用于理解包括本發(fā)明的較高概念、中間概念和較低概念的各種概念。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書決定，并不局限于如下所述的各自實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光功率控制裝置的例子的方塊圖。光功率控制裝置100被實(shí)現(xiàn)成，例如，光掃描裝置的一部分。光掃描裝置可以用作成像裝置的曝光裝置。
CPU 101是一般性地控制包括在光功率控制裝置100中的單元的控制電路。RAM 102是起工作區(qū)作用的易失性存儲(chǔ)器件。ROM 103是存儲(chǔ)，例如，控制程序的非易失性存儲(chǔ)電路。APC(自動(dòng)功率控制)電路104控制含有多個(gè)發(fā)光元件(也稱為發(fā)光點(diǎn)或光源)的表面發(fā)射激光器110發(fā)出的光的量。發(fā)光元件同時(shí)或各自發(fā)光。光接收元件105接收半反光鏡111反射的光束。
表面發(fā)射激光器110可以是在紅外波長(zhǎng)范圍發(fā)光的紅外表面發(fā)射激光器或在紅色波長(zhǎng)范圍發(fā)光的紅色表面發(fā)射激光器。本發(fā)明對(duì)紅色表面發(fā)射激光器更有價(jià)值。輸出光束的波長(zhǎng)僅僅是一個(gè)例子。光束可以具有例如在藍(lán)色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的任何其它波長(zhǎng)。為了方便起見，讓表面發(fā)射激光器110含有三個(gè)發(fā)光元件。但是，本發(fā)明不局限此。發(fā)光元件的數(shù)量可以是兩個(gè)或多于四個(gè)。
代表性發(fā)光元件確定單元106是根據(jù)從每個(gè)發(fā)光元件發(fā)出的光束的特性確定最好用作光功率控制的參考的代表性發(fā)光元件的電路。指定電路107指定當(dāng)相同電流流入發(fā)光元件時(shí)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件。指定電路107可以指定當(dāng)流入發(fā)光元件的電流的數(shù)值在預(yù)定范圍內(nèi)連續(xù)變化時(shí)輸出光功率差最大光束的主要發(fā)光元件。指定電路107還可以起從輸出光功率最大光束的主要發(fā)光元件和至少一個(gè)其余發(fā)光元件當(dāng)中選擇代表性發(fā)光元件的選擇電路的作用。注意，當(dāng)相同的電流流入該發(fā)光元件和至少一個(gè)其余發(fā)光元件時(shí)，其余發(fā)光元件的光功率與最大光功率沒有顯著差異。確定單元106可以通過CPU 101實(shí)現(xiàn)。
圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的表面發(fā)射激光器的發(fā)光元件的電流-光功率特性的例子的圖形。下面參照?qǐng)D2描述光功率控制的基本概念。
參照?qǐng)D2，標(biāo)號(hào)201A表示從第一發(fā)光元件輸出的光束‘A’的電流-光功率特性。標(biāo)號(hào)201B表示從第二發(fā)光元件輸出的光束‘B’的電流-光功率特性。標(biāo)號(hào)201C表示從第三發(fā)光元件輸出的光束‘C’的電流-光功率特性。從圖2中可明顯看出，光功率的峰值在第一發(fā)光點(diǎn)(光束A)上最大。如果選擇相同電流流過時(shí)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件作為參考，確定單元106將第一發(fā)光點(diǎn)(光束A)確定為代表。
根據(jù)圖2，當(dāng)電流減小ΔI時(shí)，第一發(fā)光元件的光功率減小ΔP′。在第二發(fā)光元件中，光功率只減小ΔP(＜ΔP′)。也就是說(shuō)，當(dāng)把從第一發(fā)光元件輸出的光束用作光功率控制的參考時(shí)，可以防止其余發(fā)光元件中光功率控制的精度大幅度降低。下面對(duì)此作更詳細(xì)說(shuō)明。第一發(fā)光元件的電流-光功率特性曲線的梯度大于其余發(fā)光元件的那些梯度。由于這個(gè)原因，當(dāng)利用第一發(fā)光元件的電流-光功率特性201A控制其余發(fā)光元件的光功率時(shí)，控制誤差趨于縮小。相反，當(dāng)利用梯度相對(duì)小的第二發(fā)光元件的電流-光功率特性201B控制第一發(fā)光元件的光功率時(shí)，控制誤差趨于增大。
圖3是例示根據(jù)實(shí)施例的光功率控制方法的示范性流程圖。在步驟S301中，CPU 101通過APC電路104對(duì)表面發(fā)射激光器110指定作為發(fā)光目標(biāo)的發(fā)光元件。為了使三個(gè)發(fā)光元件依次發(fā)光，按順序指定第一到第三發(fā)光元件。如果光接收元件的數(shù)量等于發(fā)光元件的數(shù)量，可以并行地進(jìn)行光功率控制，盡管成本增加。
在步驟S302中，表面發(fā)射激光器110使每個(gè)指定發(fā)光元件根據(jù)預(yù)定電流值發(fā)光。預(yù)定電流值可以由，例如，CPU 101指定。電流值可以在預(yù)定范圍內(nèi)逐漸變化。在這種情況下，例如，APC電路104可以包含電流改變電路。
在步驟S303中，光接收元件105接收從指定發(fā)光元件輸出的光束和測(cè)量光功率。確定單元106或CPU 101可以測(cè)量光功率。在步驟S304中，CPU 101確定是否對(duì)所有發(fā)光元件都完成了光功率測(cè)量。如果在步驟S304中是“是”，進(jìn)程前進(jìn)到步驟S305。如果在步驟S304中是“否”，進(jìn)程返回到步驟S301，進(jìn)行下一個(gè)發(fā)光元件的測(cè)量。
在步驟S305中，確定單元106比較對(duì)發(fā)光元件測(cè)量的光功率，并且根據(jù)比較結(jié)果確定代表性發(fā)光元件。例如，確定單元106將測(cè)量光功率最大的發(fā)光元件指定成代表，并且將確定發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息(例如，元件號(hào))輸出到CPU 101。
在步驟S306中，CPU 101指令A(yù)PC電路104利用確定的代表性發(fā)光元件控制光功率。APC電路104還根據(jù)使代表性發(fā)光元件發(fā)光獲得的光功率數(shù)據(jù)控制其余發(fā)光元件的光功率。更具體地說(shuō)，APC電路104根據(jù)所選光源的光功率檢測(cè)結(jié)果控制所選光源(代表性發(fā)光元件)的驅(qū)動(dòng)電流，使得根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從多個(gè)光源當(dāng)中選擇的至少一個(gè)光源的光功率等于目標(biāo)光功率。APC電路104根據(jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流控制多個(gè)光源的其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的指定電路的例子的電路圖。模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路401將從光接收元件105輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。存儲(chǔ)電路402存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換電路401輸出的光功率數(shù)據(jù)。最大光功率存儲(chǔ)電路403存儲(chǔ)多個(gè)光功率數(shù)據(jù)的最大光功率數(shù)據(jù)。比較器404將從輸入端a輸入的當(dāng)前光功率數(shù)據(jù)與從輸入端b輸入的最大光功率數(shù)據(jù)相比較。如果從輸入端a輸入的光功率數(shù)據(jù)較大，比較器401將信號(hào)輸出到最大光功率存儲(chǔ)電路403，將該光功率數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成最大光功率數(shù)據(jù)。比較器404還將信號(hào)輸出到元件號(hào)存儲(chǔ)電路406，以便存儲(chǔ)那時(shí)的元件號(hào)。
元件號(hào)計(jì)數(shù)器405計(jì)數(shù)用作當(dāng)前輸出光束的發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息的元件號(hào)。元件號(hào)存儲(chǔ)電路406存儲(chǔ)已經(jīng)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件的元件號(hào)。分頻電路407將時(shí)鐘信號(hào)除以，例如，2。
圖5是根據(jù)實(shí)施例指定光功率最大發(fā)光元件的方法的示范性信號(hào)順序圖。下面按照這個(gè)順序圖描述如圖4所示的指定電路107的操作。假設(shè)表面發(fā)射激光器110含有分別輸出光束A、B和C的三個(gè)發(fā)光元件。注意，光束A、B和C的光功率與如圖2所示的那些不同。
當(dāng)輸入重置信號(hào)(RST)時(shí)，存儲(chǔ)電路402、403和406、和計(jì)數(shù)器405被初始化。存儲(chǔ)電路被設(shè)置成讀取模式。每個(gè)存儲(chǔ)電路的讀取模式和寫入模式具有所謂的互補(bǔ)關(guān)系。
當(dāng)輸入第1時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換電路401將從第一發(fā)光元件輸出的模擬光功率值(PWR(analog))轉(zhuǎn)換成數(shù)字值(PWR(digital))。假設(shè)光束A的光功率是30mW。
當(dāng)輸入第2時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，分頻電路407將寫入信號(hào)(CLK/2)輸出到能夠非破壞性讀取的存儲(chǔ)電路402。存儲(chǔ)電路402改變成寫入模式，并且存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換電路401輸出的光束A的光功率數(shù)據(jù)(PWR(digital))。計(jì)數(shù)器405按照從分頻電路407輸出的遞增信號(hào)(CLK/2)將與元件號(hào)相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值(COU_NUM)加1。
當(dāng)輸入第3時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，存儲(chǔ)電路402將光束A的存儲(chǔ)光功率數(shù)據(jù)(30mW)輸出到比較器404的輸入端a。最大光功率存儲(chǔ)電路403將當(dāng)前存儲(chǔ)的內(nèi)容(此時(shí)為0)輸出到比較器404的輸入端b。
當(dāng)輸入第4時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，比較器404將來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)(CMP_IN_a)與來(lái)自輸入端b的最大光功率數(shù)據(jù)(CMP_IN_b)相比較。如果來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)相對(duì)較大，比較器404輸出數(shù)字值“1”(起SET信號(hào)作用)。否則，比較器404輸出“0”。由于此刻來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)較大(輸入端a＝30mW，輸入端b＝0mW)，比較器404輸出數(shù)字值“1”。
一旦從比較器404接收到指示允許寫入信號(hào)(SET)的值“1”，最大光功率存儲(chǔ)電路403就從存儲(chǔ)電路402中讀出光功率數(shù)據(jù)(30mW)，并且將它存儲(chǔ)成最大光功率數(shù)據(jù)。一旦接收到允許寫入信號(hào)(SET)，元件號(hào)存儲(chǔ)電路406就讀出和存儲(chǔ)計(jì)數(shù)器405指示的值(COU_NUM)。在這種情況下，元件號(hào)存儲(chǔ)電路406存儲(chǔ)指示已經(jīng)輸出光束A的第一發(fā)光元件的元件號(hào)“1”。
上面已經(jīng)描述了指定光功率最大發(fā)光元件的一系列處理。上述操作被重復(fù)等于發(fā)光元件數(shù)量的次數(shù)。
當(dāng)輸入第5時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換電路401將光束B的模擬光功率值(PWR(analog))轉(zhuǎn)換成數(shù)字值(PWR(digital))。假設(shè)光束B的光功率是35mW。
當(dāng)輸入第6時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，分頻電路407輸出寫入信號(hào)(CLK/2)，并且，存儲(chǔ)電路402存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換電路401輸出的光束B的光功率數(shù)據(jù)(PWR(digital))。一旦接收到遞增信號(hào)(CLK/2)，計(jì)數(shù)器405就將計(jì)數(shù)值(COU_NUM)加1。
當(dāng)輸入第7時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，存儲(chǔ)電路402將光束B的光功率數(shù)據(jù)(35mW)輸出到比較器404的輸入端a。最大光功率存儲(chǔ)電路403將存儲(chǔ)的最大光功率數(shù)據(jù)(30mW)輸出到輸入端b。
當(dāng)輸入第8時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，比較器404將來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)與來(lái)自輸入端b的最大光功率數(shù)據(jù)相比較。由于來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)較大(輸入端a＝35mW，輸入端b＝30mW)，比較器404輸出數(shù)字值“1”。一旦從比較器404接收到用作允許寫入信號(hào)(SET)的值“1”，最大光功率存儲(chǔ)電路403就將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路402中的光功率數(shù)據(jù)(35mW)存儲(chǔ)成最大光功率。一旦接收到允許寫入信號(hào)(SET)，元件號(hào)存儲(chǔ)電路406就將計(jì)數(shù)器405指示的值(COU_NUM)存儲(chǔ)成已經(jīng)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件的元件號(hào)。在這種情況下，元件號(hào)計(jì)數(shù)器405存儲(chǔ)“2”。第二循環(huán)的一系列操作到此結(jié)束。
當(dāng)輸入第9時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換電路401將光束C的模擬光功率值(PWR(analog))轉(zhuǎn)換成數(shù)字值(PWR(digital))。假設(shè)光束C的光功率是33mW。
當(dāng)輸入第10時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，存儲(chǔ)電路402存儲(chǔ)光束C的A/D轉(zhuǎn)換光功率數(shù)據(jù)(PWR(digital))。一旦接收到遞增信號(hào)(CLK/2)，計(jì)數(shù)器405就將計(jì)數(shù)值(COU_NUM)加1。
當(dāng)輸入第11時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，存儲(chǔ)電路402將光束C的光功率數(shù)據(jù)(33mW)輸出到比較器404的輸入端a。將存儲(chǔ)在最大光功率存儲(chǔ)電路403中的內(nèi)容(35mW)輸入到輸入端b。
當(dāng)輸入第12時(shí)鐘脈沖(CLK)時(shí)，比較器404將來(lái)自輸入端a的光功率數(shù)據(jù)(33mW)與來(lái)自輸入端b的最大光功率數(shù)據(jù)(35mW)相比較。由于現(xiàn)在來(lái)自輸入端b的光功率數(shù)據(jù)較大(輸入端a＝33mW，輸入端b＝35mW)，比較器404輸出數(shù)字值“0”。當(dāng)從比較器404輸出“0”時(shí)，最大光功率存儲(chǔ)電路403的內(nèi)容被保持。類似地，元件號(hào)存儲(chǔ)電路406的內(nèi)容也被保持。
指定輸出光功率最大光束的發(fā)光元件的號(hào)的處理到此結(jié)束。在本例中，元件號(hào)存儲(chǔ)電路406存儲(chǔ)了輸出光束B的第二發(fā)光元件的號(hào)。CPU 101讀出元件號(hào)，并且將它設(shè)置在APC電路104中。APC電路104根據(jù)光功率最大的發(fā)光元件進(jìn)行APC控制。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過考慮每個(gè)發(fā)光元件的電流-光功率特性來(lái)確定代表性發(fā)光元件。根據(jù)發(fā)光元件進(jìn)行每個(gè)發(fā)光元件的光功率控制。由于這個(gè)原因，即使電流-光功率特性在多個(gè)發(fā)光元件之間改變，也可以相對(duì)精確地進(jìn)行光功率調(diào)整。
尤其，當(dāng)選擇相同電流流入發(fā)光元件時(shí)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件作為代表性發(fā)光元件時(shí)，可以精確地進(jìn)行光功率調(diào)整。
例如，當(dāng)將圖2中的光束A用作參考光束進(jìn)行光功率控制，并且將電流減小ΔI時(shí)，參考光束A的光功率的改變量是ΔP′。光束B的改變量是小于ΔP′的ΔP。光束C的改變量也小于參考光束A的改變量ΔP′。由于可以比以前更精細(xì)地控制其余發(fā)光元件，所以可以高精度地控制所有發(fā)光元件。
代表性發(fā)光元件可以是流入發(fā)光元件的電流的數(shù)值在預(yù)定范圍內(nèi)變化時(shí)輸出光功率變化最大光束的發(fā)光元件。也就是說(shuō)，當(dāng)將輸出光功率變化最大光束的發(fā)光元件用作參考光束時(shí)，總光功率控制精度可以高于基于光功率變化較小的發(fā)光元件的控制。
上述實(shí)施例應(yīng)用了動(dòng)態(tài)地確定能夠以最大光功率或接近最大光功率的光功率輸出光束的代表性發(fā)光元件的方法。但是，也可以應(yīng)用另一種方法，這種方法通過測(cè)量每個(gè)發(fā)光元件的電流-光功率特性確定代表性發(fā)光元件，并且，一旦從工廠運(yùn)出，就將代表性發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息存儲(chǔ)在，例如，ROM 103中。在這種情況中，確定單元106通過從ROM 103中讀出代表性發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息，可以容易地確定哪個(gè)發(fā)光元件是代表性發(fā)光元件。由于確定時(shí)間可以短很多，這種方法比動(dòng)態(tài)確定代表性發(fā)光元件的方法有利。
圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的光功率控制裝置的另一個(gè)例子的方塊圖。確定單元106包括將元件號(hào)存儲(chǔ)成代表性發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息的存儲(chǔ)單元601。存儲(chǔ)單元601可以是ROM 103。
圖7是例示根據(jù)實(shí)施例的光功率控制方法的示范性流程圖。與上述的描述中相同的步驟號(hào)表示相同的處理。CPU 101指令開始APC控制。在步驟S601中，確定單元106從存儲(chǔ)單元601中讀出代表性發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息(元件號(hào))，并且將它發(fā)送給CPU 101。在步驟S306中，CPU 101指令A(yù)PC電路104利用確定的代表性發(fā)光元件進(jìn)行光功率控制。APC電路104還根據(jù)使代表性發(fā)光元件發(fā)光獲得的光功率數(shù)據(jù)控制其余發(fā)光元件的光功率。
根據(jù)第二實(shí)施例，如圖4所示的復(fù)雜指定電路是不必要的。另外，預(yù)期控制速度更高。
上述實(shí)施例應(yīng)用了從配備在表面發(fā)射激光器110中的所有發(fā)光元件中指定能夠輸出光功率最大光束的發(fā)光元件的方法。但是，表面發(fā)射激光器110的多個(gè)發(fā)光元件可以劃分成每個(gè)包括至少一個(gè)發(fā)光元件的兩個(gè)或更多個(gè)組，并且，確定單元106可以確定每個(gè)組中的代表性發(fā)光元件。包括在這些組中的發(fā)光元件的數(shù)量可以相同也可以不同。
圖8是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例分組包括在表面發(fā)射激光器中的發(fā)光元件的概念的圖形。參照?qǐng)D8，表面發(fā)射激光器110含有16個(gè)發(fā)光元件801。虛線802表示將與一條線相對(duì)應(yīng)的四個(gè)發(fā)光元件歸為一組。虛線803表示將2×2個(gè)發(fā)光元件，即，總共四個(gè)發(fā)光元件歸為一組。在每一個(gè)情況中，都形成四個(gè)組。虛線804表示將排列在垂直方向的兩個(gè)發(fā)光元件歸為一組。在這種情況下，形成八個(gè)組。圖8示出了三個(gè)分組例子。
當(dāng)應(yīng)用第一實(shí)施例的方法時(shí)，在每個(gè)組中確定代表性發(fā)光元件。當(dāng)應(yīng)用第二實(shí)施例的方法時(shí)，將每個(gè)組中事先確定的代表性發(fā)光元件的標(biāo)識(shí)信息存儲(chǔ)在，例如，ROM 103中。因此，APC電路104獲取每個(gè)組的代表性發(fā)光元件的電流-光功率特性，并且控制屬于每個(gè)組的發(fā)光元件的光功率。也就是說(shuō)，APC電路104起根據(jù)每個(gè)組中的代表性光源的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)整屬于該組的光源的驅(qū)動(dòng)電流的調(diào)整單元的作用。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，盡管控制時(shí)間隨組數(shù)增加稍有增加，但由于代表性發(fā)光元件的數(shù)量增加了，預(yù)期控制精度會(huì)提高。
作為極端例子，上述實(shí)施例應(yīng)用了選擇能夠輸出光功率最大光束的發(fā)光元件的方法。但是，在本發(fā)明中，不必總是選擇光功率最大的光束。例如，可以從相同電流流入發(fā)光元件時(shí)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件、和光功率與最大光功率沒有顯著差異的至少一個(gè)其余發(fā)光元件當(dāng)中選擇代表性發(fā)光元件。也就是說(shuō)，確定單元106可以選擇光功率幾乎與最大光功率相同的發(fā)光元件作為代表。
圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的電流-光功率特性的另一個(gè)例子的圖形。圖9示出了第一到第四發(fā)光元件的電流-光功率特性901A、901B、901C、901D。
參照?qǐng)D9，第四發(fā)光元件的光功率峰值(Pmax)大于其余發(fā)光元件的光功率峰值。從中可明顯看出，第四發(fā)光元件可以輸出光功率最大的光束。將與峰值(Pmax)的差值Pd定義成控制容限?？刂迫菹拗甘静挥绊懝夤β士刂凭鹊姆逯捣秶Ｔ谶@種情況下，可以選擇峰值在差值Pd之內(nèi)的任何發(fā)光元件作為幾乎不對(duì)控制精度有負(fù)面影響的代表。
因此，指定電路107從電流-光功率特性的峰值確定與最大峰值之差落在控制容限Pd之內(nèi)的峰值，并且選擇確定峰值的任意一個(gè)或預(yù)定一個(gè)。指定電路107可以根據(jù)隨機(jī)數(shù)或按照預(yù)定規(guī)則確定代表性發(fā)光元件。
如上所述，在第四實(shí)施例中，從相同電流流入發(fā)光元件時(shí)輸出光功率最大光束的發(fā)光元件、和光功率與最大光功率沒有顯著差異的至少一個(gè)其余發(fā)光元件當(dāng)中選擇代表性發(fā)光元件。第四實(shí)施例可以保證與第一實(shí)施例相同的效果。
根據(jù)實(shí)施例的光功率控制裝置可以用作成像裝置的曝光裝置或圖像讀取裝置的光掃描裝置。
圖10是根據(jù)實(shí)施例的成像裝置的示意性剖視圖。作為光掃描裝置例子的曝光裝置1001將光束照射在圖像載體(例如，感光鼓)1002的均勻帶電表面上。在圖像載體1002的表面上形成與打印目標(biāo)圖像相對(duì)應(yīng)的潛像。顯影單元(例如，顯影輥)1003利用顯影劑顯影潛像。轉(zhuǎn)印單元(例如，轉(zhuǎn)印輥)1004將顯影劑圖像從圖像載體1002轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)S。定影單元1005將顯影劑圖像定影在打印介質(zhì)上。成像裝置可以商業(yè)化成復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、打印裝置、傳真裝置、或多功能外設(shè)。
圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的曝光裝置的例子的圖形。從表面發(fā)射激光器110輸出的光束穿過準(zhǔn)直透鏡1101、聚光透鏡1102、和束成形狹縫1103，投射在旋轉(zhuǎn)多面鏡1104上。被多面鏡1104反射的光束穿過fθ透鏡1105和聚光透鏡1106，掃描圖像載體1002的表面。通過重復(fù)一系列操作，在聚光透鏡1102上形成靜電潛像。
尤其，將本實(shí)施例的光功率控制裝置100應(yīng)用于曝光能夠適當(dāng)?shù)乜刂圃O(shè)置在表面發(fā)射激光器110上的每個(gè)發(fā)光元件的光功率。因此，可以使形成的圖像保持高質(zhì)量。
雖然通過參照示范性實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)該明白，本發(fā)明不局限于公開的示范性實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍應(yīng)該與最廣義的解釋一致，以便包含所有這樣的修改和等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種光掃描裝置，包含多個(gè)光源；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)從所述多個(gè)光源的至少一個(gè)輸出的光束的光功率；和控制單元，用于根據(jù)所選光源的光功率檢測(cè)結(jié)果，控制至少一個(gè)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所選光源的光功率等于目標(biāo)光功率，所選光源是根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從所述多個(gè)光源中選擇的，其中，所述控制單元根據(jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制所述多個(gè)光源中其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個(gè)光源被劃分成每一個(gè)包括至少一個(gè)光源的至少兩個(gè)組，并且所述控制單元包含確定每個(gè)組的代表性光源的確定單元，和根據(jù)每個(gè)組中的代表性光源的驅(qū)動(dòng)電流調(diào)整屬于該組的其余光源的驅(qū)動(dòng)電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述確定單元包含指定如果相同驅(qū)動(dòng)電流流入光源輸出光功率最大光束的光源作為代表性光源的指定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述確定單元包含指定當(dāng)流入光源的驅(qū)動(dòng)電流的數(shù)值在預(yù)定范圍內(nèi)連續(xù)變化時(shí)輸出光功率變化最大光束的光源作為代表性光源的指定單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述確定單元包含從主要光源和至少一個(gè)其它光源中選擇代表性光源的選擇單元，當(dāng)相同驅(qū)動(dòng)電流流入光源時(shí)，主要光源輸出光功率最大的光束，和其余光源的光功率與最大光功率沒有顯著差異。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個(gè)光源是包括在表面發(fā)射激光器中的多個(gè)激光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述表面發(fā)射激光器包含紅色表面發(fā)射激光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包含存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)信息以便指定從所述多個(gè)光源中選擇的光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，從所述多個(gè)光源中選擇的光源是從工廠運(yùn)出時(shí)選擇的光源。
10.一種成像裝置，包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置；通過所述光掃描裝置在其上形成潛像的圖像載體；將所述圖像載體上的潛像顯影成顯影劑圖像的顯影單元；將顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元；和將轉(zhuǎn)印的顯影劑圖像定影在打印介質(zhì)上的定影單元。
11.一種用于多個(gè)光源的光功率控制方法，包含如下步驟檢測(cè)從多個(gè)光源的至少一個(gè)輸出的光束的光功率；根據(jù)所選光源的光功率檢測(cè)結(jié)果，控制至少一個(gè)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所選光源的光功率等于目標(biāo)光功率，所選光源是根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從多個(gè)光源中選擇的；和根據(jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制多個(gè)光源中其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
12.一種光掃描裝置，包含第一光源；第二光源檢測(cè)單元，用于檢測(cè)從所述第一光源輸出的光束的光功率；和控制單元，用于根據(jù)所述檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，控制所述第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所述第一光源的光功率等于目標(biāo)光功率，所述第一光源是根據(jù)所述第一光源和所述第二光源每一個(gè)的發(fā)光特性選擇的，其中，所述控制單元根據(jù)所述第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制所述第二光源的驅(qū)動(dòng)電流。
13.一種成像裝置，包含根據(jù)權(quán)利要求12所述的光掃描裝置；通過所述光掃描裝置在其上形成潛像的圖像載體；將所述圖像載體上的潛像顯影成顯影劑圖像的顯影單元；將顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元；和將轉(zhuǎn)印的顯影劑圖像定影在打印介質(zhì)上的定影單元。
14.一種控制第一光源和第二光源每一個(gè)的光功率的光功率控制方法，包含如下步驟檢測(cè)從第一光源輸出的光束的光功率；根據(jù)光功率的檢測(cè)結(jié)果，控制第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得第一光源的光功率等于目標(biāo)光功率，第一光源是根據(jù)第一光源和第二光源每一個(gè)的發(fā)光特性選擇的；和根據(jù)第一光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制第二光源的驅(qū)動(dòng)電流。
全文摘要
光掃描裝置包括多個(gè)光源。檢測(cè)單元檢測(cè)從多個(gè)光源的至少一個(gè)輸出的光束的光功率。控制單元根據(jù)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，控制至少一個(gè)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，使得所選光源的光功率等于目標(biāo)光功率。所選光源是根據(jù)每個(gè)光源的發(fā)光特性從所述多個(gè)光源中選擇的?？刂茊卧鶕?jù)所選光源的驅(qū)動(dòng)電流，控制多個(gè)光源中其余未選光源的驅(qū)動(dòng)電流。
文檔編號(hào)B41J2/435GK101086642SQ2007101102
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者河本智浩 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社