Как интенсивность лазерного излучения контролируется электрически?

Интенсивность лазеров, используемых в некоторых светочувствительных компонентах, таких как лазерные принтеры, может управляться электрически. Из-за того, что барабан либо собирает тонер, либо нет, полутона часто создаются с паттерном дизеринга, а не с промежуточной интенсивностью света.

Я не понимаю:

  1. Изменение модуляции лазера с какими настройками / параметрами (и какая математическая формула используется для этого) для «печати» правильного негативного изображения на светочувствительном компоненте (также называемом лазерной проекцией )? какой электронный компонент обычно управляет этой лазерной модуляцией?

  2. Какие значения частоты необходимы для правильной модуляции?

  3. Что такое паттерн дизеринга и как его сделать?

Я предполагаю, что есть диапазон, в котором может работать передаточная функция модуляции, он не может превышать определенный диапазон - этот шаг мне не ясен, как он управляется физически.

РЕДАКТИРОВАТЬ: некоторые связанные ссылки, по-видимому, связаны с показателем преломления , эффектом Поккельса и эффектом Керра , но как вы управляете электроэлектронной лазерной модуляцией для печати правильных рисунков на фоторецепторной ленте или барабане?

Ответы (2)

Паттерн дизеринга — это просто паттерн, в котором некоторые пиксели заполнены, а некоторые — пусты, чтобы создать на расстоянии впечатление полутона.

Переменные лазеры, как правило, сложны, когда встречается каскад, интенсивность увеличивается из-за петли обратной связи до максимума. Эта петля обратной связи делает их очень интенсивными. Таким образом, они включают или выключают устройства типа.

Чтобы тонер удерживался перед фиксацией, требуется хорошая сильная сила, если вы начнете изменять его, то, вероятно, тонер будет проскальзывать или не будет помогать перед фиксацией, поэтому я подозреваю, но не знаю, что использование этой техники для изменения интенсивности будет быть довольно трудным.

мм.. но какие методы используются? Я нашел это , это и это , но я не знаю, посвящены ли эти статьи управлению модуляцией лазера на светочувствительном компоненте (например, барабане принтера)
Я нахожу это о простом электрооптическом модуляторе , но патент устарел в 1974 году, поэтому я не понимаю, используются ли эти принципы, интегрированные, как наночип, в современные лазерные принтеры.
попробуйте это en.wikipedia.org/wiki/Xerography

Большинство лазеров, используемых в принтерах и т. п., представляют собой лазерные диоды , в которых энергия накачивается в полупроводник путем пропускания тока через обедненную область.

Больше ток = больше светоотдача. Модулировать ток на высоких частотах очень просто, хотя вы должны быть немного осторожны с индуктивностью цепи (и нелинейными характеристиками диода), чтобы сделать это правильно.

Вот почему дизеринг с помощью простых механизмов «включения-выключения» — хороший способ получить хорошо контролируемые оттенки серого без необходимости понимать и характеризовать нелинейность.

ОБНОВЛЯТЬ

Вы задаете уточняющие вопросы о работе лазерного принтера, которые немного выходят за рамки обычной тематики этого сайта по физике, но позвольте мне попробовать:

Во-первых, «мозг» принтера преобразует запрошенное изображение (которое может включать символы) в мелко растровое «битовое изображение» — так же, как это делает ваша видеокарта перед выводом изображения на экран, но с очень высоким разрешением. Теперь вам нужно знать, «куда направлен лазерный луч» и «какую шкалу серого я должен там отображать».

На первый вопрос отвечает энкодер положения на зеркале — он определяет точное положение зеркала (в виде цифрового сигнала), и по положению зеркала вы можете вычислить, куда направлен луч. Это требует некоторой калибровки, которая обычно выполняется во время сборки.

Как только вы узнаете, куда указывает лазер, вы ищете соответствующее место в памяти и конвертируете это значение в ток, посылаемый в лазерный диод. Обычно это делается с помощью ЦАП (цифро-аналогового преобразователя) с токовым выходом.

Все это происходит очень и очень быстро. И это приводит к тому, что небольшие кусочки заряда снимаются с одной части пластины, но остаются на других частях. Затем пластина собирает тонер там, где он заряжается, тонер переносится на бумагу и там расплавляется.

На [этой ссылке} есть хорошее описание с некоторыми диаграммами ( http://www.explainthatstuff.com/laserprinters.html ).

Если немного перефразировать, ключевой момент заключается в том, что для любого типа (квази)непрерывного лазера выходная мощность не может превышать мощность накачки. В случае диодных лазеров с прямой инжекцией (с электрической накачкой) довольно легко модулировать мощность накачки для регулировки выходной мощности.
@ThePhoton, конечно, когда я отключаю мощность накачки, сохраняется некоторая энергия, но она быстро истощается ...
да, но это временный эффект. Вот почему я указал CW.
@Floris, спасибо, но мм .. хорошо, но как электронная схема внутри принтера управляет лазерным диодом? Лазер проецирует свет на движущиеся зеркала, которые отражаются на светочувствительном барабане, но когда лазер модулируется, как вы контролируете, чтобы модуляция всегда была правильной?
Вы спрашиваете об интенсивности или синхронизации?
Оба, ваш вопрос идеален, потому что я кое-что упустил. Для модуляции интенсивности используются интегральные схемы внутри компонента электронного принтера, когда он получает электрический сигнал, преобразованный в логическое состояние или нет? Для синхронизации да, но вы имеете в виду кадрирование ? От компьютерных данных к принтеру нам нужны сигналы выравнивания, позволяющие извлекать биты данных внутри кадра для повторной передачи. С помощью этого кадрирования мы генерируем лазерный рисунок на зеркале, которое проецирует изображение на барабан принтера, или я пропустил какой-то отрывок?
@ user332153 - я попытался ответить на ваш дополнительный вопрос. Дайте мне знать, ясно ли это сейчас?
да теперь лучше так изображение, что печать на бумаге - это просто калибровка движений лазера, но последнее, что не ясно в вашем объяснении: как «мозг» принтера преобразует запрошенное изображение в мелко растровое битовое изображение? как они друг друга понимают? Нам нужно синхронизировать компьютер с принтером, но что используется для передачи этой функции? Я не понимаю, как это сделано: с ЦАП? память, на которую вы ссылаетесь, является буфером принтера? Только это, пожалуйста, но лучше ответь