JP2003258371A - Laser diode driving unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザビー
ムを備える画像形成装置において、複数のレーザビーム
の光量を制御するためのレーザダイオード駆動装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode driving device for controlling the light amount of a plurality of laser beams in an image forming apparatus having a plurality of laser beams.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、レーザビームプリンタ等の画像形
成装置では、ポリゴンミラーの回転数や、ポリゴンミラ
ーの面数を増やすことなく、高速出力、高解像度を得る
ために、複数の発光点を備えるマルチビームレーザが利
用されている。このような画像形成装置において、発光
源として用いられるレーザダイオード(以下、「LD」
と記す)は、温度の上昇、あるいは劣化により閾値電流
が高くなるという特性がある。2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses such as laser beam printers are provided with a plurality of light emitting points in order to obtain high speed output and high resolution without increasing the number of revolutions of the polygon mirror or the number of faces of the polygon mirror. Multi-beam lasers are used. In such an image forming apparatus, a laser diode (hereinafter, referred to as “LD”) used as a light emitting source.
Has a characteristic that the threshold current increases due to temperature rise or deterioration.
【0003】図6は、LDの駆動電流−光出力特性曲線
を示す図である。図6に示すように、LDの周辺温度が
TAからTBに変化すると、閾値電流はIthAからIthBに
変化するため、常に一定の光量を得るためには、この変
動に応じた電流制御を行う必要がある。すなわち、定電
流動作では光出力が変動して一定の印字濃度が得られな
い等の不具合が生じるため、半導体レーザから出力され
る光量をフォトダイオードでモニタし、その受光出力電
圧を基準の電圧と比較して、絶えず等しくなるように駆
動電流を制御する自動電流制御(APC:Automatic Po
wer Control Circuit)を行うLD駆動装置が必要とな
る。FIG. 6 is a diagram showing a drive current-optical output characteristic curve of an LD. As shown in FIG. 6, when the ambient temperature of the LD is changed from T A to T B, because the threshold current varies in I thB from I thA, in order to always obtain a constant amount of light, current corresponding to this variation Need to control. In other words, in constant current operation, the light output fluctuates and problems such as a constant print density cannot be obtained.Therefore, the amount of light output from the semiconductor laser is monitored by a photodiode, and the received light output voltage is used as a reference voltage. In comparison, the automatic current control (APC: Automatic Po
An LD drive device that performs a wer control circuit) is required.
【0004】ここで、マルチビームレーザは、発光点ご
とに駆動電流−光出力特性が異なるため、それぞれの発
光点に対して自動電流制御を行う必要があるが、複数の
発光点に対して、単独のフォトダイオードにより制御を
行うため、複数の発光点をそれぞれ独立して発光させる
必要がある。なお、この自動電流制御は、例えば、1ペ
ージの画像形成が終了し、次のページに移行する期間
や、一主走査と一主走査とのブランク期間等、画像形成
を行わない非画像形成期間に実行される。Here, since the multi-beam laser has different drive current-light output characteristics for each light emitting point, it is necessary to perform automatic current control for each light emitting point. Since the control is performed by a single photodiode, it is necessary to make a plurality of light emitting points emit light independently. Note that this automatic current control is performed in a non-image forming period in which image formation is not performed, for example, a period in which image formation for one page ends and a transition to the next page occurs, or a blank period between one main scan and one main scan. To be executed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光点をそ
れぞれ独立に発光させる場合、隣接する発光点同士が熱
的に断熱されていないため、1つの発光点の発光による
発熱が他の発光点の温度を上昇させる。とりわけ、自動
電流制御時においては、発光点を点灯させる時間が画像
形成期間よりも長くなるため、隣接する発光点の熱的影
響を受け易い。このため、隣接する発光点の熱的影響を
受けたまま自動電流制御を行うと、正確な電流制御が行
えず、画像形成期間において光量を一定に制御すること
ができないという問題があった。By the way, when the light emitting points are made to emit light independently, since the adjacent light emitting points are not thermally insulated from each other, the heat generated by the light emission of one light emitting point is generated by the light emission of the other light emitting point. Raise the temperature. In particular, during the automatic current control, the time for lighting the light emitting points is longer than the image forming period, so that the light emitting points are likely to be thermally affected by the adjacent light emitting points. Therefore, if the automatic current control is performed while being thermally affected by the adjacent light emitting points, there is a problem in that the current cannot be controlled accurately and the light amount cannot be constantly controlled during the image forming period.
【0006】そこで、特開2000−190563号公
報には、複数の光源が発生する熱量を計算し、その熱量
に基づいて複数の光源の温度変化を予測し、その温度変
化に基づいて、複数の光量が一定となるように駆動電流
を補正する技術が開示されている。しかしながら、この
発明によれば、自動電流制御に多くの処理工程を含むた
め、装置の高機能化によるコストの増加や、処理速度の
低下を伴うという問題があった。In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-190563 calculates the amount of heat generated by a plurality of light sources, predicts the temperature changes of the plurality of light sources based on the amount of heat, and calculates a plurality of temperature changes based on the temperature changes. A technique for correcting the drive current so that the light amount is constant is disclosed. However, according to the present invention, since many processing steps are included in the automatic current control, there are problems that the cost is increased and the processing speed is decreased due to the higher function of the apparatus.
【0007】本発明の課題は、マルチビームレーザを備
える画像形成装置において、LDの温度による光量変動
を小さくし、画像の濃度ムラの少ない高画質な画像を提
供可能なレーザダイオード駆動装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a laser diode drive device in an image forming apparatus equipped with a multi-beam laser, which is capable of providing a high-quality image with less unevenness in image density by reducing fluctuations in the amount of light due to the temperature of the LD. That is.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、複数の並列するレーザダイ
オードと、前記複数のレーザダイオードの出力光量をそ
れぞれモニタする検出手段と、前記検出手段により検出
された出力光量に応じて前記複数のレーザダイオードの
発光量が一定になるように電流の帰還制御を行う自動電
流制御手段と、前記自動電流制御手段の制御に応じて前
記複数のレーザダイオードに電流を印加する電流印加手
段とを備えるレーザダイオード駆動装置において、前記
電流印加手段により、前記複数のレーザダイオードに独
立して電流を印可させる場合、前記複数の並列するレー
ザダイオードのうち、隣接するレーザダイオードが連続
しない順番にて、電流を印加させるタイミングを制御す
るタイミング制御手段を備えることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is to provide a plurality of laser diodes arranged in parallel, detection means for respectively monitoring the output light amounts of the plurality of laser diodes, and Automatic current control means for performing current feedback control so that the light emission amounts of the plurality of laser diodes are constant according to the output light amount detected by the detection means, and the plurality of the plurality of current control means according to the control of the automatic current control means. In a laser diode drive device including a current applying unit that applies a current to a laser diode, when the current applying unit applies a current independently to the plurality of laser diodes, among the plurality of parallel laser diodes, Timing control to control the timing to apply current in the order that adjacent laser diodes are not continuous It is characterized in that it comprises a stage.
【0009】したがって、複数の並列するレーザダイオ
ードについて自動電流制御を行う際に、隣接するレーザ
ダイオードを連続しない順番により発光させることがで
きるため、レーザダイオードの発光による熱的影響を隣
接するレーザダイオードに及ぼすことがない。すなわ
ち、発光したレーザダイオード周辺の温度が上昇するこ
とにより、他のレーザダイオードの温度上昇が起こり、
他のレーザダイオードの出力光量が減少することを防ぐ
ことができる。このため、光出力特性を一定させた状態
で自動電流制御を行うことができるため、画像形成期間
において、出力光量を一定にして濃度ムラを防ぐことが
でき、高品質な画像を提供することができる。Therefore, when performing automatic current control on a plurality of parallel laser diodes, the adjacent laser diodes can be made to emit light in a non-continuous order, so that the thermal influence of the light emission of the laser diodes on the adjacent laser diodes is caused. It has no effect. That is, as the temperature around the laser diode that emitted light rises, the temperature of other laser diodes rises,
It is possible to prevent the output light amount of other laser diodes from decreasing. Therefore, the automatic current control can be performed in a state where the light output characteristics are constant, so that it is possible to prevent the density unevenness by keeping the output light amount constant in the image forming period, and to provide a high-quality image. it can.
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記タイミング制御手段は、前記電流印加
手段により4つの並列するレーザダイオードに電流を印
加させる場合、端部に位置しない2つのレーザダイオー
ドのうち、いずれか一方を最初に選択して、電流を印可
させるタイミングを制御することを特徴としている。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, when the timing control means applies a current to the four parallel laser diodes by the current applying means, two timing diodes are not located at the ends. It is characterized in that either one of the laser diodes is selected first to control the timing of applying the current.
【0011】ここで、例えば、4つの並列するレーザダ
イオードが左から順に並んでいる場合、左から2番目、
4番目、1番目、3番目の順、または左から3番目、1
番目、4番目、2番目の順に電流を印加させることによ
り、隣接するレーザダイオードが連続して発光すること
を防ぐことができる。なお、上述した例は一例であるた
め、4つレーザダイオードが並列する並び方は、これに
限らず種々の体形により並列する構成であって良い。Here, for example, when four parallel laser diodes are arranged in order from the left, the second from the left,
4th, 1st, 3rd order, or 3rd from left, 1
By applying the current in the order of the second, fourth, and second, it is possible to prevent the adjacent laser diodes from continuously emitting light. Since the example described above is an example, the arrangement of the four laser diodes in parallel is not limited to this, and may be a configuration in which various laser diodes are arranged in parallel.
【0012】したがって、4つの並列するレーザダイオ
ードを備えるレーザダイオード駆動装置において、レー
ザダイオードの個数に応じて、隣接するレーザダイオー
ドが連続して発光することを防ぐことができ、自動電流
制御を行う際に、他のレーザダイオードの発熱による出
力光量の低下を防ぐことができる。Therefore, in a laser diode driving device provided with four laser diodes arranged in parallel, it is possible to prevent adjacent laser diodes from continuously emitting light in accordance with the number of laser diodes. In addition, it is possible to prevent the output light amount from decreasing due to the heat generation of other laser diodes.
【0013】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の発明において、前記電流印加手段は、前記複数の
並列するレーザダイオードが発光する閾値電流以下の近
傍で当該複数のレーザダイオードにそれぞれ電流を印加
するバイアス電流印加手段を備え、前記タイミング制御
手段は、バイアス電流印加手段により前記レーザダイオ
ードに電流を印加させる場合、当該複数の並列するレー
ザダイオードのうち、隣接するレーザダイオードが連続
しない順番にて、電流を印加させるタイミングを制御す
ることを特徴としている。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the invention described above, the current applying unit includes a bias current applying unit that applies a current to each of the plurality of laser diodes in the vicinity of a threshold current or less emitted by the plurality of laser diodes in parallel, and the timing control unit is When applying a current to the laser diode by the bias current applying means, the timing of applying the current is controlled in an order in which adjacent laser diodes among the plurality of parallel laser diodes are not continuous. .
【0014】したがって、レーザダイオードにバイアス
電流のみを印可してレーザダイオードの閾値電流を測定
する際に、隣接するレーザダイオードにバイアス電流が
印可されることにより生じる熱的影響を低減させること
ができ、レーザダイオード毎に正確な閾値電流を測定す
ることができる。これにより、レーザダイオードの特性
のばらつきに応じたバイアス電流をそれぞれのレーザダ
イオードに印加させることができ、効率良くレーザダイ
オードを発光させると共に、より正確な出力光量で発光
させることができるため、十分な印字濃度を確保して良
好な画質を提供することができる。Therefore, when only the bias current is applied to the laser diode and the threshold current of the laser diode is measured, the thermal effect caused by applying the bias current to the adjacent laser diode can be reduced, An accurate threshold current can be measured for each laser diode. As a result, a bias current corresponding to the variation in the characteristics of the laser diode can be applied to each laser diode, and the laser diode can efficiently emit light and can emit light with a more accurate output light amount. It is possible to secure the print density and provide good image quality.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示
例に限定されない。ここで、本発明に係るレーザダイオ
ード駆動装置と、本実施の形態におけるLD駆動装置1
とにおける各構成要素の対応関係を明示する。即ち、本
発明のレーザダイオード駆動装置のレーザダイオード
は、本実施の形態におけるLD駆動装置1のLDアレイ
17に対応し、検出手段は、PD16に対応している。
また、本発明の自動電流制御手段は、本実施の形態のA
PC回路15に対応し、電流印加手段は、LDドライバ
14に対応している。さらに、本発明のタイミング制御
手段は、本実施の形態のCPU11に対応し、バイアス
電流印加手段は、バイアス電流供給回路142に対応し
ている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated example. Here, the laser diode drive device according to the present invention and the LD drive device 1 according to the present embodiment
The correspondence between each component in and is specified. That is, the laser diode of the laser diode driving device of the present invention corresponds to the LD array 17 of the LD driving device 1 in the present embodiment, and the detecting means corresponds to the PD 16.
Further, the automatic current control means of the present invention is the same as the A of the present embodiment.
It corresponds to the PC circuit 15, and the current applying means corresponds to the LD driver 14. Further, the timing control means of the present invention corresponds to the CPU 11 of the present embodiment, and the bias current applying means corresponds to the bias current supply circuit 142.
【0016】以下、構成を説明する。図1は、本実施の
形態におけるLD駆動装置1の要部構成を示すブロック
図である。なお、図1に示すLDアレイ17は、一例と
して4個のLD171〜174を備える構成としたが、
LDの個数はこれに限らない。図1に示すように、LD
駆動装置1は、CPU(Central Processing Unit)1
1、PWM(Pulse Width Modulation)12、PM(Po
wer Modulation)13、LD(Laser Diode)ドライバ
14、APC回路15、PD(Photo Diode)16、L
Dアレイ17等を備えて構成されている。The configuration will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an LD drive device 1 according to this embodiment. The LD array 17 shown in FIG. 1 has a configuration including four LDs 171 to 174, as an example.
The number of LDs is not limited to this. As shown in FIG.
The drive device 1 is a CPU (Central Processing Unit) 1
1, PWM (Pulse Width Modulation) 12, PM (Po
wer Modulation) 13, LD (Laser Diode) driver 14, APC circuit 15, PD (Photo Diode) 16, L
It is configured to include the D array 17 and the like.
【0017】CPU11は、内蔵ROM(Read Only Me
mory)に記憶されている各種システムプログラムを読み
出して実行し、LD駆動装置1の各部を駆動制御する。
具体的に、CPU11は、非画像形成期間、即ち、自動
電流制御時において、隣り合う発光点が連続して発光し
ないように、LD171〜174の発光順序を制御する
制御信号S1をLDドライバ14に出力する。また、C
PU11は、画像形成期間において、1ライン毎に入力
される画像データを4ラインの画像データに変換して、
画像クロック信号とともにPMW12に出力する。The CPU 11 has a built-in ROM (Read Only Me).
The various system programs stored in the memory are read and executed to drive and control the respective parts of the LD drive device 1.
Specifically, the CPU 11 sends to the LD driver 14 a control signal S1 for controlling the light emitting order of the LDs 171 to 174 so that the adjacent light emitting points do not continuously emit light during the non-image forming period, that is, during the automatic current control. Output. Also, C
The PU 11 converts the image data input for each line into image data of 4 lines in the image forming period,
It outputs to PMW12 with an image clock signal.
【0018】PWM12は、CPU11から入力された
画像データをパルス幅変調して、画像クロック信号とと
もにPM13に出力する。PM13は、PWM12から
入力された画像データをパワー変調して、画像クロック
信号とともにLDドライバ14に出力する。The PWM 12 performs pulse width modulation on the image data input from the CPU 11 and outputs it to the PM 13 together with the image clock signal. The PM 13 power-modulates the image data input from the PWM 12 and outputs it to the LD driver 14 together with the image clock signal.
【0019】LDドライバ14は、非画像形成期間にお
いて、CPU11から入力される制御信号に基づいて、
個々の発光点を所定の順番により点灯させ、APC回路
15から入力される帰還制御(フィードバック制御)に
より、LD171〜174の光量変動の補正を行う。ま
た、LDドライバ14は、画像形成期間において、PM
13から入力された画像データ、及び画像クロック信号
に基づいて、LD171〜174を駆動させて画像を形
成する。The LD driver 14 is based on a control signal input from the CPU 11 during the non-image forming period.
The individual light emitting points are turned on in a predetermined order, and the feedback control (feedback control) input from the APC circuit 15 corrects the light amount fluctuations of the LDs 171 to 174. In addition, the LD driver 14 is configured to use the PM driver during the image forming period.
Based on the image data input from 13 and the image clock signal, the LDs 171 to 174 are driven to form an image.
【0020】APC回路15は、LD171〜174の
発光量を検出するPD16から入力されるモニタ電流を
対応する電圧に変換し、基準の電圧と比較して、モニタ
電流に対応する電圧と基準の電圧とが一致するようにL
Dドライバ14に帰還制御を行い、LD171〜174
の発光量を所定の光量になるように制御する。The APC circuit 15 converts the monitor current input from the PD 16 for detecting the light emission amounts of the LDs 171 to 174 into a corresponding voltage, compares the monitor current with the reference voltage, and compares the voltage corresponding to the monitor current with the reference voltage. L so that and match
Feedback control is performed on the D driver 14, and LDs 171 to 174 are performed.
The light emission amount of is controlled to be a predetermined light amount.
【0021】ここで、図2を参照して、LDドライバ1
4、及びAPC回路15の構成をより詳細に説明する。
図2は、LDドライバ14、APC回路15、PD1
6、LDアレイ17の回路構成を示すブロック図であ
る。図2に示すように、LDドライバ14は、信号電源
供給回路141、及びバイアス電流供給回路142を備
えて構成され、APC回路15は、電流電圧変換回路1
51、比較器152、及び基準電圧供給回路153を備
えて構成されている。Now, referring to FIG. 2, the LD driver 1
4 and the configuration of the APC circuit 15 will be described in more detail.
FIG. 2 shows the LD driver 14, the APC circuit 15, and the PD1.
6 is a block diagram showing a circuit configuration of the LD array 17. As shown in FIG. 2, the LD driver 14 includes a signal power supply circuit 141 and a bias current supply circuit 142, and the APC circuit 15 has a current-voltage conversion circuit 1.
51, a comparator 152, and a reference voltage supply circuit 153.
【0022】信号電源供給回路141は、非画像形成期
間において、CPU11から入力される制御信号に基づ
いて、所定の発光量にてLD171〜174を発光させ
るための駆動電流を生成し、LD171〜174に印加
する。ここで、CPU11から入力される制御信号S1
は、隣り合う発光点が連続して発光しないように、LD
171〜174の発光順序を制御しており、信号電源供
給回路141は、この制御信号S1に従って、LD17
1〜174に駆動電流を印加する。また、信号電源供給
回路141は、比較器152からの帰還制御に基づい
て、LD171〜174の出力光量を一定に保つように
電流の印加を行う。The signal power supply circuit 141 generates a drive current for causing the LDs 171 to 174 to emit light with a predetermined light emission amount based on a control signal input from the CPU 11 in the non-image forming period, and the LDs 171 to 174. Apply to. Here, the control signal S1 input from the CPU 11
Is an LD so that adjacent light emitting points do not emit light continuously.
The light emission order of 171 to 174 is controlled, and the signal power supply circuit 141 controls the LD 17 according to the control signal S1.
A drive current is applied to 1-174. Further, the signal power supply circuit 141 applies current based on the feedback control from the comparator 152 so as to keep the output light amount of the LDs 171 to 174 constant.
【0023】バイアス電流供給回路141は、LD17
1〜174の発光開始電流を閾値として、閾値電流Ith
以下の近傍でLD171〜174に電流を印加する。す
なわち、画像形成期間において、各発光点に対してバイ
アス通電を行うことにより、より正確な光量で発光を行
うことができるとともに、他の発光点の発熱による光量
の変動を軽減することができる。また、バイアス電流供
給回路141は、非画像形成期間において、LD171
〜174にバイアス電流を印加することにより、閾値電
流Ithの測定を行わせ、比較器152からの帰還制御に
より、LD171〜174の光出力特性に応じたバイア
ス電流を印加する。The bias current supply circuit 141 includes an LD 17
The threshold current I th with the light emission start currents of 1 to 174 as the threshold
A current is applied to the LDs 171 to 174 near the following. That is, in the image forming period, by applying bias current to each light emitting point, it is possible to emit light with a more accurate light amount, and it is possible to reduce fluctuations in the light amount due to heat generation at other light emitting points. Further, the bias current supply circuit 141 keeps the LD 171 in the non-image forming period.
To 174, a threshold current I th is measured by applying a bias current, and feedback control from the comparator 152 applies a bias current according to the optical output characteristics of the LDs 171 to 174.
【0024】ここで、LDの発光量が変動する理由は、
主にLDの発光に伴う発熱により周辺温度の変化が発生
して、閾値電流Ithが変化するためである(図6参
照)。したがって、バイアス電流供給回路141は、こ
の閾値電流Ithの変化に応じたバイアス電流をLDに印
加する必要がある。また、複数のLDを備える場合、L
Dの個体差により閾値電流Ithが異なるため、それぞれ
のLD毎に印加するバイアス電流が異なってくる。そこ
で、非画像形成期間において、バイアス電流供給回路1
42は、LD171〜174にそれぞれバイアス電流を
印加して、正確な閾値電流Ithの測定し、LD171〜
174の個体差に応じたバイアス電流の制御を行う必要
がある。The reason why the amount of light emitted from the LD fluctuates is as follows.
This is because the threshold temperature I th changes due to the change in the ambient temperature caused mainly by the heat generated by the light emission of the LD (see FIG. 6). Therefore, the bias current supply circuit 141 needs to apply a bias current corresponding to the change in the threshold current I th to the LD. When a plurality of LDs are provided, L
Since the threshold current I th differs depending on the individual difference of D, the bias current applied to each LD differs. Therefore, in the non-image forming period, the bias current supply circuit 1
42 applies a bias current to each of the LDs 171 to 174 to accurately measure the threshold current I th ,
It is necessary to control the bias current according to the individual difference of 174.
【0025】すなわち、非画像形性期間において、隣接
する発光点の温度変化の影響を受けない状態において、
閾値電流Ithの測定を行う必要があり、バイアス電流供
給回路142は、CPU11から入力される制御信号S
1に基づいて、隣接する発光点の熱的影響を受けない所
定の順番によりバイアス電流を印加する。That is, in the non-image forming period, in a state where it is not affected by the temperature change of the adjacent light emitting points,
It is necessary to measure the threshold current I th , and the bias current supply circuit 142 uses the control signal S input from the CPU 11.
Based on 1, the bias current is applied in a predetermined order that is not thermally affected by the adjacent light emitting points.
【0026】PD16は、LD171〜174の光量を
モニタして、その発光量に応じたモニタ電流を電流電圧
変換回路151に出力する。電流電圧変換回路151
は、入力されたモニタ電流をモニタ抵抗に流すことによ
り、モニタ電圧を発生させ、比較器152にモニタ電圧
を出力する。The PD 16 monitors the light amount of the LDs 171 to 174 and outputs a monitor current corresponding to the light emission amount to the current-voltage conversion circuit 151. Current-voltage conversion circuit 151
Causes the monitor current to flow through the monitor resistor, thereby generating a monitor voltage and outputting the monitor voltage to the comparator 152.
【0027】比較器152は、電流電圧変換回路151
から入力されるモニタ電圧と、基準電圧供給回路153
から入力される基準電圧とを比較し、得られた比較値に
基づいて、信号電源供給回路141、及びバイアス電流
供給回路142の帰還制御を行う。The comparator 152 is a current-voltage conversion circuit 151.
Monitor voltage input from the reference voltage supply circuit 153
The reference voltage input from the above is compared, and feedback control of the signal power supply circuit 141 and the bias current supply circuit 142 is performed based on the obtained comparison value.
【0028】LDアレイ17は、4つのLD171〜1
74を備え、4つのLDがほぼ直線上に並列して配設さ
れている。LD171〜174は、信号電流供給回路1
41から印可される電流、及びバイアス電流供給回路1
42から印加されるバイアス電流に応じて、所定の発光
量により発光する。The LD array 17 includes four LDs 171 to 1
74 are provided, and four LDs are arranged in parallel on a substantially straight line. The LDs 171 to 174 are the signal current supply circuit 1
The current applied from 41 and the bias current supply circuit 1
Light is emitted with a predetermined amount of light emission according to the bias current applied from 42.
【0029】続いて、CPU11から出力される制御信
号S1に基づいて、LD171〜174に対して電流が
印加される順番を図3を参照して説明する。図3に示す
ように、LD171〜174は、左側から順に直線上に
配列しているものとする。ここで、LD171〜174
に印加される駆動電流の順番が、図3に示すケース1の
順番である場合、LD171〜174は、LD173→
LD171→LD174→LD172の順番で駆動電流
が印加され、互いに隣接する発光点が連続することな
く、LD171〜174を発光させることができる。Next, the order in which the current is applied to the LDs 171 to 174 based on the control signal S1 output from the CPU 11 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, it is assumed that the LDs 171 to 174 are linearly arranged in order from the left side. Here, LD171-174
When the order of the drive currents applied to the LDs is the order of the case 1 shown in FIG.
The drive current is applied in the order of LD171 → LD174 → LD172, and the LD171 to 174 can emit light without the emission points adjacent to each other being continuous.
【0030】さらに、続いて、バイアス電流を印可する
場合は、所定の休止期間を設けるとともに、LD173
→LD171→LD174→LD172の順番でバイア
ス電流を印可することにより、互いに隣接する発光点が
連続することなく、バイアス通電を行うことができる。
その他、図3の図表に示すケース2からケース4の順番
にて、LD171〜174に電流を印加することによ
り、隣接する発光点による発熱が他の発光点に影響を及
ぼすことなく、自動電流制御、及び閾値電流の測定を行
うことができる。Further, subsequently, when a bias current is applied, a predetermined rest period is provided and the LD 173 is used.
By applying the bias current in the order of: LD171 → LD174 → LD172, the bias current can be supplied without the light emitting points adjacent to each other being continuous.
In addition, by applying a current to the LDs 171 to 174 in the order of case 2 to case 4 shown in the chart of FIG. 3, heat generation by the adjacent light emitting points does not affect other light emitting points, and automatic current control is performed. , And the threshold current can be measured.
【0031】これにより、発光、及びバイアス通電によ
る発熱が隣接する発光点に及ぼす影響を低減することが
でき、より正確な自動電流制御、及び閾値電流Ithの測
定を行うことができる。なお、図3に示す電流が印加さ
れる順番は、自動電流制御を行った後に、バイアス電流
を印加する場合、同一の発光点が連続しないケース1、
ケース4の順番がより好ましい。As a result, it is possible to reduce the influence of light emission and heat generation due to bias current application on the adjacent light emitting points, and it is possible to perform more accurate automatic current control and measurement of the threshold current I th . The order in which the currents shown in FIG. 3 are applied is the case 1 in which the same light emitting point is not continuous when applying the bias current after performing the automatic current control.
The order of case 4 is more preferable.
【0032】続いて、信号電流回路141、及びバイア
ス電流供給回路142の動作を図4〜図5に示すタイミ
ングチャートを用いて説明する。図4は、インデックス
信号と、信号電源供給回路141、及びバイアス電流供
給回路142から出力される信号とを概念的に示したタ
イミングチャートであり、横軸は時間を示している。な
お、図4はLD171〜174に出力される4本の信号
をそれぞれまとめて示したタイミングチャートである。
図4に示すように、非画像形成期間において、信号電源
供給回路141からは、自動電流制御を行うための信号
が出力され、その後、バイアス電流供給回路142から
閾値電流Ithの測定を行うための信号が出力される。さ
らに、インデックス信号が出力され、画像形成期間に移
行すると、信号電源供給回路141から画像データ信号
が出力される。Next, the operations of the signal current circuit 141 and the bias current supply circuit 142 will be described with reference to the timing charts shown in FIGS. FIG. 4 is a timing chart conceptually showing the index signal and the signals output from the signal power supply circuit 141 and the bias current supply circuit 142, and the horizontal axis represents time. Note that FIG. 4 is a timing chart collectively showing four signals output to the LDs 171 to 174.
As shown in FIG. 4, in the non-image forming period, the signal power supply circuit 141 outputs a signal for performing automatic current control, and thereafter, the bias current supply circuit 142 measures the threshold current I th. Signal is output. Further, when the index signal is output and the image forming period starts, the image data signal is output from the signal power supply circuit 141.
【0033】次に、図5を参照して、非画像形成期間の
自動電流制御時、バイアス通電時における詳細なタイミ
ングチャートを説明する。図5は、図3のケース1に示
した順番により、自動電流制御、及びバイアス通電を行
う場合を例としたタイミングチャートであり、横軸は時
間を示している。なお、自動電流制御時において、LD
171〜174を発光させるための駆動電流をI1〜I
4とし、バイアス通電時において、LD171〜174
に印加されるバイアス電流をB1〜B4として示す。Next, with reference to FIG. 5, a detailed timing chart at the time of automatic current control during the non-image forming period and at the time of applying the bias will be described. FIG. 5 is a timing chart exemplifying a case where automatic current control and bias energization are performed in the order shown in Case 1 of FIG. 3, and the horizontal axis indicates time. In addition, during automatic current control, LD
Drive currents for causing the light emitting devices 171 to 174 to emit light
4 and LD 171 to 174 when bias is applied.
Bias currents applied to B are shown as B1 to B4.
【0034】図5に示すように、非画像形成期間におい
て、信号電源供給回路141からは、駆動電流I3、I
1、I4、I2が順番に出力されることにより、LD1
73、LD171、LD174、LD172が発光され
る。そして、休止期間をおいた後、バイアス電流B3、
B1、B4、B2が順番に出力されることにより、LD
171〜174の閾値電流Ithの測定が行なわれる。そ
して、自動電流制御、及び閾値電流Ithの測定の結果に
基づいて、APC15において必要とされる光量を得る
のに要する駆動電流が求められ、LD171〜174の
発光量の制御が行われる。As shown in FIG. 5, during the non-image forming period, the drive currents I3 and I are supplied from the signal power supply circuit 141.
LD1, I4, and I2 are sequentially output, so that LD1
73, LD171, LD174, and LD172 emit light. After the rest period, the bias current B3,
LD is output by sequentially outputting B1, B4, and B2.
The threshold currents I th of 171 to 174 are measured. Then, based on the results of the automatic current control and the measurement of the threshold current I th , the drive current required to obtain the light amount required by the APC 15 is obtained, and the light emission amounts of the LDs 171 to 174 are controlled.
【0035】以上のように、本実施の形態において、マ
ルチビームレーザを用いた画像形成装置のLD駆動装置
1は、自動電流制御を行う際に、信号電源供給回路14
1から出力される駆動電流の順番を制御して、LD17
1〜174の発光順を所定の順番にて発光させることに
より、隣接する発光点の熱的影響を抑えた状態にて自動
電流制御を行う。また、閾値電流Ithの測定を行い、正
確なバイアス電流を設定する際に、バイアス電流供給回
路142から出力されるバイアス電流を所定の順番に
て、LD171〜174に印加することにより、隣接す
るLD171〜174の熱的影響を受けずにLD171
〜174の個体差に基づいた閾値電流Ithの測定を行う
ことができる。As described above, in the present embodiment, the LD driving device 1 of the image forming apparatus using the multi-beam laser has the signal power supply circuit 14 when performing the automatic current control.
LD17 is controlled by controlling the order of the drive currents output from the LD17.
By making the light emitting order of 1 to 174 emit light in a predetermined order, the automatic current control is performed in a state in which the thermal influence of the adjacent light emitting points is suppressed. In addition, when the threshold current I th is measured and an accurate bias current is set, the bias currents output from the bias current supply circuit 142 are applied to the LDs 171 to 174 in a predetermined order so that they are adjacent to each other. LD171 without being affected by the thermal effects of LD171-174
The threshold current I th can be measured based on the individual difference of ˜174.
【0036】これにより、正確な自動電流制御を行うこ
とができ、画像形成期間において、常に一定の光量によ
りLD171〜174を発光させることができる。した
がって、濃度ムラのない、高品質な画像を形成すること
ができる。また、非画像形成期間に、バイアス電流を印
可して、LD171〜174の閾値電流Ithの測定を行
うことにより、さらに正確な光量の制御を行うことがで
きるため、光量が安定し、印字濃度を一定にすることが
できる。Thus, accurate automatic current control can be performed, and the LDs 171 to 174 can always be made to emit light with a constant light amount during the image forming period. Therefore, it is possible to form a high-quality image without density unevenness. Further, by applying a bias current and measuring the threshold current I th of the LDs 171 to 174 during the non-image forming period, the light quantity can be controlled more accurately, so that the light quantity is stable and the print density is stable. Can be constant.
【0037】また、自動電流制御、及び閾値電流Ithの
測定を行うことにより、マルチビームレーザを用いた画
像形成装置に特有の各発光点の電流−光出力特性の違い
による光量差を補正することができるため、一定の印字
濃度を実現して、良好な画質を提供することができる。Further, by performing the automatic current control and the measurement of the threshold current I th , the light amount difference due to the difference in the current-light output characteristic of each light emitting point peculiar to the image forming apparatus using the multi-beam laser is corrected. Therefore, it is possible to realize a constant print density and provide good image quality.
【0038】なお、上述した本実施の形態における記述
は、本発明に係る好適なLD駆動装置1の一例であり、
これに限定されるものではない。例えば、LD駆動装置
1に備えるLDの数は4個を例として説明を行ったが、
LDの個数はこれに限らず、少なくとも4個以上であれ
ば良い。この場合、LD駆動装置1は、並列するLDに
おいて、互いに隣接するLDが連続しない順番により、
駆動電流、又はバイアス電流を印加して、自動電流制
御、又は閾値電流I thの測定を行う構成であれば良い。
また、本実施の形態において、LD171〜174は、
横一列に並列される構成を例として説明を行ったが、L
D171〜174の並び方はこれに限らない。ただし、
LD171〜174の並び方は直線上、または曲線上で
あることが好ましい。Note that the description in this embodiment described above
Is an example of a suitable LD drive device 1 according to the present invention,
It is not limited to this. For example, LD drive device
Although the number of LDs provided in 1 has been described as an example of four,
The number of LDs is not limited to this, and may be at least 4 or more.
Good. In this case, the LD drive device 1 is connected to the LDs in parallel.
In addition, due to the order in which LDs adjacent to each other are not continuous,
Drive current or bias current is applied to automatically control the current.
Control or threshold current I thIt suffices if the configuration is such that
In addition, in the present embodiment, the LDs 171 to 174 are
The description has been given by taking the configuration in which one row is arranged in parallel as one row.
The arrangement of D171 to 174 is not limited to this. However,
LDs 171 to 174 are arranged on a straight line or on a curved line.
Preferably there is.
【0039】その他、本実施の形態におけるLD駆動装
置1を構成する各端末または構成部分の細部構成、及び
細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのな
い範囲で適宜変更可能である。In addition, the detailed configuration and the detailed operation of each terminal or component part of the LD drive device 1 according to the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
【0040】[0040]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、複数の並
列するレーザダイオードについて自動電流制御を行う際
に、隣接するレーザダイオードを連続しない順番により
発光させることができるため、レーザダイオードの発光
による熱的影響を隣接するレーザダイオードに及ぼすこ
とがない。すなわち、発光したレーザダイオード周辺の
温度が上昇することにより、他のレーザダイオードの温
度上昇が起こり、他のレーザダイオードの出力光量が減
少することを防ぐことができる。このため、光出力特性
を一定させた状態で自動電流制御を行うことができるた
め、画像形成期間において、出力光量を一定にして濃度
ムラを防ぐことができ、高品質な画像を提供することが
できる。According to the invention described in claim 1, when performing automatic current control for a plurality of parallel laser diodes, it is possible to cause adjacent laser diodes to emit light in a non-consecutive order. There is no thermal influence of the laser on the adjacent laser diode. That is, it is possible to prevent the temperature of the other laser diode from increasing due to the temperature increase around the laser diode that emitted light, and the decrease of the output light amount of the other laser diode. Therefore, the automatic current control can be performed in a state where the light output characteristics are constant, so that it is possible to prevent the density unevenness by keeping the output light amount constant in the image forming period, and to provide a high-quality image. it can.
【0041】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加えて、4つの並列するレーザダイオ
ードを備えるレーザダイオード駆動装置において、レー
ザダイオードの個数に応じて、隣接するレーザダイオー
ドが連続して発光することを防ぐことができ、自動電流
制御を行う際に、他のレーザダイオードの発熱による出
力光量の低下を防ぐことができる。According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, in a laser diode drive device including four laser diodes arranged in parallel, adjacent laser diodes are provided according to the number of laser diodes. It is possible to prevent the diode from continuously emitting light, and it is possible to prevent a decrease in the output light amount due to heat generation of another laser diode when performing automatic current control.
【0042】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の発明の効果に加えて、レーザダイオードに
バイアス電流のみを印可してレーザダイオードの閾値電
流を測定する際に、隣接するレーザダイオードにバイア
ス電流が印可されることにより生じる熱的影響を低減さ
せることができ、レーザダイオード毎に正確な閾値電流
を測定することができる。これにより、レーザダイオー
ドの特性のばらつきに応じたバイアス電流をそれぞれの
レーザダイオードに印加させることができ、効率良くレ
ーザダイオードを発光させると共に、より正確な出力光
量で発光させることができるため、十分な印字濃度を確
保して良好な画質を提供することができる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or second aspect of the present invention, when only the bias current is applied to the laser diode and the threshold current of the laser diode is measured, it is adjacent to the laser diode. The thermal effect caused by applying the bias current to the laser diode can be reduced, and the accurate threshold current can be measured for each laser diode. As a result, a bias current corresponding to the variation in the characteristics of the laser diode can be applied to each laser diode, and the laser diode can efficiently emit light and can emit light with a more accurate output light amount. It is possible to secure the print density and provide good image quality.
【図1】本発明を適用した実施の形態におけるLD駆動
装置1の要部構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an LD drive device 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
【図2】図1に示すLDドライバ14、APC回路15
の詳細構成を示すブロック図である。2 is an LD driver 14 and an APC circuit 15 shown in FIG.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of FIG.
【図3】信号電源供給回路141からLD171〜17
4に電流を印加する順番の例を示す図表である。FIG. 3 shows LDs 171 to 17 from a signal power supply circuit 141.
4 is a chart showing an example of the order of applying a current to No. 4;
【図4】図1の信号電流回路141、及びバイアス電流
供給回路142の動作を概念的に示すタイミングチャー
トである。4 is a timing chart conceptually showing operations of a signal current circuit 141 and a bias current supply circuit 142 of FIG.
【図5】図4に示すタイミングチャートを詳細に示すタ
イミングチャートである。5 is a timing chart showing in detail the timing chart shown in FIG.
【図6】LDの駆動電流と光出力特性との対応関係を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a correspondence relationship between an LD drive current and a light output characteristic.
1 LD駆動装置 11 CPU 12 PWM 13 PM 14 LDドライバ 141 信号電源供給回路 142 バイアス電流供給回路 15 APC 151 電流電圧変換回路 152 比較器 153 基準電圧 16 PD 17 LDアレイ 171〜174 LD 1 LD drive 11 CPU 12 PWM 13 PM 14 LD driver 141 signal power supply circuit 142 Bias current supply circuit 15 APC 151 Current-voltage conversion circuit 152 comparator 153 Reference voltage 16 PD 17 LD array 171-174 LD
Claims (3)
複数のレーザダイオードの出力光量をそれぞれモニタす
る検出手段と、前記検出手段により検出された出力光量
に応じて前記複数のレーザダイオードの発光量が一定に
なるように電流の帰還制御を行う自動電流制御手段と、
前記自動電流制御手段の制御に応じて前記複数のレーザ
ダイオードに電流を印加する電流印加手段とを備えるレ
ーザダイオード駆動装置において、 前記電流印加手段により、前記複数のレーザダイオード
に独立して電流を印可させる場合、前記複数の並列する
レーザダイオードのうち、隣接するレーザダイオードが
連続しない順番にて、電流を印加させるタイミングを制
御するタイミング制御手段を備えることを特徴とするレ
ーザダイオード駆動装置。1. A plurality of laser diodes arranged in parallel, detection means for respectively monitoring output light quantities of the plurality of laser diodes, and light emission quantities of the plurality of laser diodes according to the output light quantities detected by the detection means. Automatic current control means for feedback control of current so as to be constant,
In a laser diode drive device comprising a current applying unit that applies a current to the plurality of laser diodes according to the control of the automatic current control unit, the current applying unit independently applies a current to the plurality of laser diodes. In this case, the laser diode drive device is provided with a timing control means for controlling the timing of applying the current in the order in which the adjacent laser diodes among the plurality of parallel laser diodes are not continuous.
手段により4つの並列するレーザダイオードに電流を印
加させる場合、端部に位置しない2つのレーザダイオー
ドのうち、いずれか一方を最初に選択して、電流を印可
させるタイミングを制御することを特徴とする請求項1
記載のレーザダイオード駆動装置。2. The timing control means selects first one of the two laser diodes which are not located at the ends when the current application means applies a current to the four parallel laser diodes. 2. The timing for applying an electric current is controlled.
The laser diode driving device described.
レーザダイオードが発光する閾値電流以下の近傍で当該
複数のレーザダイオードにそれぞれ電流を印加するバイ
アス電流印加手段を備え、 前記タイミング制御手段は、バイアス電流印加手段によ
り前記複数のレーザダイオードに電流を印加させる場
合、当該複数の並列するレーザダイオードのうち、隣接
するレーザダイオードが連続しない順番にて、電流を印
加させるタイミングを制御することを特徴とする請求項
1または2記載のレーザダイオード駆動装置。3. The current applying means comprises bias current applying means for applying a current to each of the plurality of laser diodes in the vicinity of a threshold current or less emitted by the plurality of laser diodes arranged in parallel, and the timing control means. When applying a current to the plurality of laser diodes by the bias current applying means, the timing of applying the current is controlled in an order in which adjacent laser diodes among the plurality of parallel laser diodes are not continuous. The laser diode drive device according to claim 1 or 2.
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009090524A (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Canon Inc | Image forming apparatus, laser light emitting device, and control method of those |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060512A patent/JP2003258371A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009090524A (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Canon Inc | Image forming apparatus, laser light emitting device, and control method of those |
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