JPS62284748A - Luminosity controllable semiconductor laser drive circuit - Google Patents
Luminosity controllable semiconductor laser drive circuitInfo
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- JPS62284748A JPS62284748A JP61129381A JP12938186A JPS62284748A JP S62284748 A JPS62284748 A JP S62284748A JP 61129381 A JP61129381 A JP 61129381A JP 12938186 A JP12938186 A JP 12938186A JP S62284748 A JPS62284748 A JP S62284748A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[産業上の利用分野1
この発明は電子写真式カラー複写機あるいは、レーザプ
リンタなどに適用して好適な光量調整可能な半導体レー
ザ駆動回路に関する。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application 1 This invention relates to a semiconductor laser drive circuit capable of adjusting the amount of light suitable for application to electrophotographic color copying machines, laser printers, etc. .
[発明の背景]
電子写真式カラー複写機などでは、原稿に対応した画像
信号により感光性の像形成体上に静電潜像を形成する手
段として、半導体レーザを使用するものがある。[Background of the Invention] Some electrophotographic color copying machines use a semiconductor laser as a means for forming an electrostatic latent image on a photosensitive image forming member using an image signal corresponding to a document.
第3図はこのようなカラー複写機10の一例を示す構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of such a color copying machine 10. As shown in FIG.
同図は簡易型のカラー複写機の一例である。この複写機
はカラー原稿の色情報を3種類程度の色情報に分解して
カラー画像を記録しようとするものである。分離すべき
色情報として、この例では、黒BK、赤R及び青Bの3
色を例示する。The figure shows an example of a simple color copying machine. This copying machine attempts to record a color image by separating the color information of a color original into approximately three types of color information. In this example, the color information to be separated is black BK, red R, and blue B.
Illustrate colors.
同図において、11はドラム状をなす像形成体を示し、
その表面にはセレンなどの光導電性感光体表層が形成さ
れ、光学像に対応した静電像(静電潜像)が形成できる
ようになきれている。In the figure, 11 indicates a drum-shaped image forming body,
A photoconductive photoreceptor surface layer made of selenium or the like is formed on the surface thereof, and is cut out so that an electrostatic image (electrostatic latent image) corresponding to an optical image can be formed.
像形成体11の周面にはその回転方向に向かって順次以
下述べるような部材が配置される。The following members are sequentially arranged on the circumferential surface of the image forming body 11 in the direction of rotation thereof.
像形成体11の表面は帯電器12によって、一様に帯電
きれる。帯電された像形成体11の表面には各色分解像
に基づく@露光(その光を14で示す)がなされる。The surface of the image forming body 11 is uniformly charged by the charger 12. The surface of the charged image forming body 11 is exposed to light (the light is indicated by 14) based on each color separation image.
像露光後は所定の現像器によって現像される。After image exposure, the image is developed by a predetermined developing device.
現像器は色分解像に対応した数だけ配置される。The developing devices are arranged in a number corresponding to the color separated images.
この例では、赤のトナーの現像剤が充填きれた現像器1
5と、青のトナーの現像剤が充填された現像器16と、
黒のトナーの現像剤が充填された現像器17とが、像形
成体11の回転方向に向かってこれらの順で、順次像形
成体11の表面に対向して配置される。In this example, developing device 1 is completely filled with red toner developer.
5, a developing device 16 filled with a blue toner developer,
The developing devices 17 filled with a black toner developer are sequentially arranged facing the surface of the image forming body 11 in this order in the rotational direction of the image forming body 11.
現像器15〜17は像形成体11の回転に同期して順次
選択され、例えば現像器17を選択することにより、黒
の色分解像(通常の白黒像)が現像される。The developing devices 15 to 17 are sequentially selected in synchronization with the rotation of the image forming body 11. For example, by selecting the developing device 17, a black color separated image (ordinary monochrome image) is developed.
現像器17側には転写前帯電器19と転写前露光ランプ
20とが設けられ、これらによってカラー画像を記録体
P上に転写しやすくしている。ただし、転写前帯電器1
9及び転写前露光ランプは必要に応じて設けられる。A pre-transfer charger 19 and a pre-transfer exposure lamp 20 are provided on the developing device 17 side, and these make it easy to transfer the color image onto the recording medium P. However, the pre-transfer charger 1
9 and a pre-transfer exposure lamp are provided as necessary.
像形成体11上に現像されたカラー画像は転写器21に
よって、記録体P上に転写きれる。The color image developed on the image forming body 11 is completely transferred onto the recording body P by the transfer device 21.
転写された記録体Pは後段の定着器22によって定着処
理がなきれ、その後、記録体Pが排紙される。The transferred recording medium P undergoes the fixing process by the fixing device 22 at the subsequent stage, and then the recording medium P is discharged.
なお、除電器23は除電器ランプと除霜用のコロナ放電
器の一方または両者の組合せからなる。Note that the static eliminator 23 includes one or a combination of a static eliminator lamp and a corona discharger for defrosting.
クリーニング装置24はクリーニングブレードやファー
ブラシで構成され、これらによって像形成体11のカラ
ー画像を転写した後のドラム表面に付着している残留ト
ナーを除去するようにしている。The cleaning device 24 includes a cleaning blade and a fur brush, and is used to remove residual toner adhering to the drum surface after the color image of the image forming member 11 has been transferred.
上述した帯電器12としてはスコロトロンコロナ放電器
などを使用することができる。これは、先の帯電による
影響が少なく、安定した帯電を像形成体11上に与える
ことができるからである。As the charger 12 described above, a scorotron corona discharger or the like can be used. This is because stable charging can be applied to the image forming body 11 with less influence from previous charging.
像露光としては、レーザ光走査装置によって得られる像
露光を利用するようにしている。As the image exposure, image exposure obtained by a laser beam scanning device is used.
レーザ光走査装置による場合には、画像記録装置の光源
として、小型で安価な半導体レーザを使用することがで
きることに加え、鮮明なカラー画像を記録すること゛が
できるからである。This is because when using a laser beam scanning device, not only can a small and inexpensive semiconductor laser be used as the light source of the image recording device, but also a clear color image can be recorded.
第4図に示す像露光手段はこのレーザ光走査装置30の
一例を示す。The image exposure means shown in FIG. 4 is an example of this laser beam scanning device 30.
レーザ光走査装置30は、半導体レーザ31を有し、レ
ーザ31は色分解像(例えば、2値データ)に基づいて
光変調される。The laser beam scanning device 30 includes a semiconductor laser 31, and the laser 31 is optically modulated based on a color separation image (for example, binary data).
レーザ31から出射きれたレーザビームはコリメータレ
ンズ32及びシリンドリカルレンズ33を介して回転多
面鏡(ポリゴン)からなるミラースキャナ34に入射す
る。The laser beam emitted from the laser 31 enters a mirror scanner 34 made of a rotating polygon mirror via a collimator lens 32 and a cylindrical lens 33.
このミラースキャナ34によってレーザビームが偏向さ
れ、これが結像用のf−θレンズ35及びシリンドリカ
ルレンズ36を通して像形成体11の表面に照射される
。A laser beam is deflected by the mirror scanner 34 and irradiated onto the surface of the image forming body 11 through an f-θ lens 35 and a cylindrical lens 36 for image formation.
ミラースキャナ34によってレーザビームは像形成体1
1の表面を一定速度で所定の方向aに走査されることに
より、このような走査により色分解像に対応した像露光
がなされることになる。The laser beam is directed to the image forming body 1 by the mirror scanner 34.
1 is scanned at a constant speed in a predetermined direction a, image exposure corresponding to a color separation image is performed by such scanning.
なお、39はフォトセンサを示し、ミラー38で反射さ
れたレーザビームを受けることにより、レーザビームの
走査開始を示すインデックス信号が得られ、このインデ
ックス信号を基準にして1ラインの画像データの書き込
みが行なわれることになる。In addition, 39 indicates a photosensor, and by receiving the laser beam reflected by the mirror 38, an index signal indicating the start of laser beam scanning is obtained, and one line of image data is written based on this index signal. It will be done.
レーザ光走査装置30を使用する場合には、色分解像ご
とに静電像をずらしながら形成することができるから、
鮮明なカラー画像を記録することができる。When using the laser beam scanning device 30, it is possible to form electrostatic images while shifting them for each color separation image.
Capable of recording clear color images.
第5図は上述したようなカラー複写機に使用して好適な
レーザ駆動回路40の一例を示す要部の系統図である。FIG. 5 is a system diagram of essential parts showing an example of a laser drive circuit 40 suitable for use in the above-mentioned color copying machine.
レーザ駆動回路40には、変調信号によってレーザを駆
動する回路の他に、レーザの光量を安定化して適正な光
量値とするための光量安定化回路が設けられている。The laser drive circuit 40 is provided with a light amount stabilizing circuit for stabilizing the laser light amount to a proper light amount value in addition to a circuit that drives the laser using a modulation signal.
このように光量の安定化回路を設けたのは、レーザの温
度特性が非常に悪いからであり、周囲温度が変化する環
境下での使用を考慮すると、レーザ光量を安定化する光
量安定化回路が必要になるからである。The reason for providing this light intensity stabilization circuit is that the temperature characteristics of lasers are very poor, and considering that the laser is used in an environment where the ambient temperature changes, a light intensity stabilization circuit that stabilizes the laser light intensity is required. This is because it becomes necessary.
なお、この例はマイクロコンピュータによって光量適正
値を制御するようにした場合である。Note that this example is a case where the appropriate light amount value is controlled by a microcomputer.
きて、レーザ31は電流発生回路48から出力された駆
動電流(励起電流)により励起されて、その駆動電流に
対応した光量で発光される。レーザ31より発せられた
レーザビームはフォトセンサ(フォトダイオード等)4
1によってその光量が検出され、その光量に対応した電
流が電流・電圧変換手段42に供給きれることによって
、光量に対応した電圧信号に変換きれる。従って、フォ
トセンサ41及び電流・電圧変換手段42は光量モニタ
回路60として機能する。Then, the laser 31 is excited by the drive current (excitation current) output from the current generation circuit 48, and emits light with an amount of light corresponding to the drive current. The laser beam emitted from the laser 31 is sent to a photosensor (photodiode, etc.) 4
1 detects the amount of light, and a current corresponding to the amount of light can be supplied to the current/voltage conversion means 42, thereby converting it into a voltage signal corresponding to the amount of light. Therefore, the photosensor 41 and the current/voltage conversion means 42 function as a light amount monitor circuit 60.
電圧信号がA/D変換器51でデジタル信号に変換され
たのちマイクロコンピュータ52に供給されることによ
り、デジタル信号の値に対応した予め定められた電流側
i卸用の出力信号か出力される。The voltage signal is converted into a digital signal by the A/D converter 51 and then supplied to the microcomputer 52, whereby a predetermined output signal for the current side corresponding to the value of the digital signal is output. .
この制j卸信号はラッチ回路53てラッチされr二のち
、D/A変換器47に供給されることによりその出力信
号に応じたアナログ制御信号(電流制御用信号)に変換
きれる。この電流制御信号が電流発生回路48に供給き
れることにより、この電流制御信号に基づきレーザ31
の励起状態が制御されて、その光量が変化する。This control signal is latched by the latch circuit 53 and then supplied to the D/A converter 47, where it can be converted into an analog control signal (current control signal) according to the output signal. By being able to supply this current control signal to the current generation circuit 48, the laser 31
The excited state of the light is controlled, and the amount of light changes.
ところで、レーザ31に供給される駆動電流と発光光量
との関係は第6図に示すように、所定の駆動電流値It
hまでは光量は極めて微小し力司曽大しない。しかし、
この駆動電流Ithを越えると急激に光量が増加する特
性を持つ。By the way, as shown in FIG. 6, the relationship between the drive current supplied to the laser 31 and the amount of emitted light is determined by a predetermined drive current value It.
Up to h, the amount of light is extremely small and does not become very large. but,
It has a characteristic that the amount of light increases rapidly when the drive current Ith is exceeded.
従って、駆動電流が零からこの変曲点rthに至るまで
は、電流発生回路48に供給される制i卸電流の値の変
化幅を大きくとり、それ以後は小ざなステップで制i卸
した方が光量適正値に収束させるまでの時間を大幅に短
縮することができるからである。Therefore, until the drive current reaches this inflection point rth from zero, the range of change in the value of the limiting current supplied to the current generating circuit 48 is large, and after that, the limiting current is controlled in small steps. This is because the time it takes for the light amount to converge to an appropriate value can be significantly shortened.
このようなことを考慮して、マイクロコンピュータ52
ては、これに供給される入力デジタル信号の値によって
、次のような信号が出力される。Taking this into consideration, the microcomputer 52
Depending on the value of the input digital signal supplied to it, the following signal is output.
すなわち、第7図Aに示すように、データ書き込みに必
要なレーザ光量の最大値をP max、最小値をPm1
nとした場合、この最小値P minより所定の値だけ
小ざな光量をPlとする。Pmin=Pmax間の光量
が適正光量値となる。That is, as shown in FIG. 7A, the maximum value of the amount of laser light required for data writing is P max, and the minimum value is Pm1.
When n, let Pl be a light amount smaller than this minimum value P min by a predetermined value. The light amount between Pmin and Pmax becomes the appropriate light amount value.
検出光量がP1以下であるときには、D/A変換器47
に与えるデジタル値の増加分ΔVを八とする。そして、
21以上で且つPm1n以下であるときには、増加分Δ
Vを8とし、それ以外の場合には、ΔVを−B(従って
、この場合には減少分)に設定される。ただし、A、[
3の関係はA>B>0
のように選定されているものとする。When the detected light amount is less than P1, the D/A converter 47
The increment ΔV of the digital value given to is 8. and,
When it is 21 or more and Pm1n or less, the increase Δ
V is set to 8, and in other cases, ΔV is set to -B (therefore, in this case, the amount of decrease). However, A, [
3 is assumed to be selected as A>B>0.
そして、前回のD/A変換器47に出力したデジタル値
Vより、
V+ΔV
を算出して、これを新しい■としてD/A変換器47に
出力されるように制(卸される。Then, V+ΔV is calculated from the digital value V that was previously output to the D/A converter 47, and this is controlled to be output to the D/A converter 47 as a new {circle around (2)}.
なお、■は電源オン時のイニシャライズルーチンにおい
て、初期値0にセットされるものとする。Note that ■ is set to an initial value of 0 in the initialization routine when the power is turned on.
このようなことから、光量安定化のための制i卸ルーチ
ンがスタートすると、レーザ31は初期値Δ■に対応す
る電流■1によって励起きれ、次のステップでは、2Δ
Vが新たな出力信号としてD/A変換器47側に出力き
れ、これに伴いレーザ31は2Δ■に対応した電流I2
によって励起きれることになる。For this reason, when the control routine for stabilizing the light amount starts, the laser 31 is excited by the current 1 corresponding to the initial value Δ■, and in the next step, the laser 31 is excited by the current 1 corresponding to the initial value Δ■.
V is output as a new output signal to the D/A converter 47 side, and accordingly, the laser 31 outputs a current I2 corresponding to 2Δ■.
You will be encouraged by this.
以下、同様な制ii動作が繰返され、検出光量がP1以
以下 min以下になると、今度はAに代えてBかΔV
として使用される。Thereafter, the same control ii operation is repeated, and when the detected light amount becomes less than P1 or less and less than min, this time B or ΔV is used instead of A.
used as.
その結果、今までよりは電流変化分が少なくなるが、制
御ルーチンが繰返されるに伴って、検出光量が次第に増
加し、最大光量値P maxを越えると、今度は−Bに
よって励起電流が制(卸されることになる。As a result, the amount of current change is smaller than before, but as the control routine is repeated, the detected light amount gradually increases, and when it exceeds the maximum light amount value P max, the excitation current is controlled by -B ( It will be sold wholesale.
かくして、検出光量はPm1nからPmaxの付近の値
に落ち着くことになる。In this way, the amount of detected light settles down to a value around Pm1n to Pmax.
A及びBは次のように設定することができる。A and B can be set as follows.
すなわち、まず、電量制御ステップを1回繰返したとき
に、Pm1nを若干越えるような値にAが設定され、B
は1回若しくは数回電流制御用ステップを繰返したとき
にP max @越えるような値に設定される。That is, first, when the electricity amount control step is repeated once, A is set to a value that slightly exceeds Pm1n, and B is set to a value that slightly exceeds Pm1n.
is set to a value that exceeds P max @ when the current control step is repeated once or several times.
A、Bがあまり大きいときにはPmin−Pmaxに収
束させることができず、あまり小さいときには、収束ま
での時間がかかってしまうからである。This is because if A and B are too large, it will not be possible to converge to Pmin-Pmax, and if A and B are too small, it will take time to converge.
続いて、第9図を参照して、上述した光量安定化のため
の制御プログラムの一例を説明する。Next, an example of the control program for stabilizing the amount of light described above will be explained with reference to FIG.
まず、光量安定化のための制御ルーチンがコールされる
と、光量制御要求の有無がチェックされる。光量制御要
求の有無は、装置本体の制御を司どる制御ルーチンから
得られるフラグの有無によって判断することができる。First, when a control routine for stabilizing the amount of light is called, it is checked whether there is a request for controlling the amount of light. The presence or absence of a light amount control request can be determined by the presence or absence of a flag obtained from a control routine that controls the main body of the apparatus.
要求がないならば、この制御ルーチンから抜ける(ステ
ッ プロ 1 。If there is no request, exit from this control routine (step 1).
62)。光量制御モードである場合には、レーザ31の
オン状態が判断きれ、オフであるときにはレーザ31が
点灯するように制御されたのち、この制御ルーチンから
抜ける(ステッ プロ 3〜65)。62). In the case of the light amount control mode, it is possible to determine whether the laser 31 is on, and when it is off, the laser 31 is controlled to turn on, and then exits from this control routine (steps 3 to 65).
レーザ31がオン状態にあるときには、検出光量に対応
したA/D変換データが入力されたのち、検出光量の適
正範囲の有無が判断される(ステップ66.67)。こ
の場合、検出光量が適正範囲(P m1n= P ma
x )にある場合には、レーザ31をオフにすると共に
、光量制御要求フラグをリセットしたのち、制御ルーチ
ンからメインの処理用制御ルーチンに戻る(ステップ6
8.69)。When the laser 31 is in the on state, A/D conversion data corresponding to the detected light amount is input, and then it is determined whether the detected light amount is within the appropriate range (steps 66 and 67). In this case, the detected light amount is within the appropriate range (P m1n = P ma
x), the laser 31 is turned off and the light amount control request flag is reset, and then the control routine returns to the main processing control routine (step 6).
8.69).
検出光量が適正範囲にない時には、検出光量のレベルが
設定した光ff1P1と比較され、P1以下であるとき
には、増加分AをΔVとしてセットし、しかるのち、V
+ΔVを■としてD/A変換器47に出力する(ステッ
プ71〜73)。When the detected light amount is not within the appropriate range, the level of the detected light amount is compared with the set light ff1P1, and if it is less than P1, the increase A is set as ΔV, and then V
+ΔV is output as ■ to the D/A converter 47 (steps 71 to 73).
ここで、最初の制御ルーチンでは、■=○にイニシャラ
イズきれている。Here, in the first control routine, initialization has been completed to ■=○.
検出光量かP1以上になったことが検出されると、適正
範囲(P m1n= P max)にあるかどうかが判
断される。Pm1n以下であるときには、増加分BをΔ
Vとしてセットし、しかるのち、V+ΔVを■としてD
/A変換器47に出力する(ステップ74.75)。When it is detected that the detected light amount is equal to or greater than P1, it is determined whether it is within the appropriate range (P m1n = P max). When Pm1n or less, the increase B is
Set it as V, then set V + ΔV as ■ and set it as D.
/A converter 47 (steps 74 and 75).
このような制御の結果、検出光量がP max以上にな
ると、今度はステップ76に移行し、減少分−BがΔV
としてセットされたのち、D/A変換器47に■−ΔV
が出力される。従って、この制御ルーチン74がコール
された状態では、レーザ31の光量はPm1nからPm
axの間で制i1+されることになる。As a result of such control, when the detected light amount exceeds P max, the process moves to step 76, and the decrease -B becomes ΔV.
After being set as ■-ΔV in the D/A converter 47
is output. Therefore, when this control routine 74 is called, the light amount of the laser 31 changes from Pm1n to Pm
It will be controlled between i1+ and ax.
従って゛、レーザ31の光量は常に、Pm1nからPm
axの間の何れかの光量値(適正光量値)をもって励起
されることになる。Therefore, the light intensity of the laser 31 is always from Pm1n to Pm
It will be excited with any light amount value (appropriate light amount value) between ax and ax.
制御ルーチンは、タイマー割込みによって行なわれる。The control routine is performed by timer interrupts.
この場合、このタイマ割込みルーチン内に上述した光量
制御プログラムが置かれるか、あるいは、タイマ割込時
にフラグをセットし、メインルーチン内でフラグをチェ
ックし、フラグがセットきれているときだけ、制御ルー
チンを実行する。In this case, either the light amount control program described above is placed in this timer interrupt routine, or a flag is set at the timer interrupt, the flag is checked in the main routine, and only when the flag is fully set, the control program Execute.
ここで、D/A変換器47の出力はグリッジ(ひげ状の
ノイズ)が出やすいので、D/A変換器の出力段にロー
パスフィルタを用いることが多い。そのため、回路の応
答が遅く、ざらにA/D変換器の変換時間が必要なので
タイマー割込みによって光量制(卸処理を行うと都合が
よい。Here, since the output of the D/A converter 47 is prone to glitches (whisker-like noise), a low-pass filter is often used at the output stage of the D/A converter. Therefore, the response of the circuit is slow and the conversion time of the A/D converter is required, so it is convenient to control the amount of light by using a timer interrupt.
光量制御は零からスタートしたが、光量P1より低い所
定の値からスタートするように制御ルーチンを構成する
こともできる。Although the light amount control is started from zero, the control routine can also be configured to start from a predetermined value lower than the light amount P1.
すなわち、初期値をv=Oとするのではなく、V=VO
(○<VO<Vl)に設定することもできる。ここで、
■1はある温度での光ff1P1に対応したD/A変換
器に与えるべきデータである。In other words, instead of setting the initial value to v=O, V=VO
(○<VO<Vl) can also be set. here,
(2) 1 is data to be given to the D/A converter corresponding to the light ff1P1 at a certain temperature.
この場合には、第8図に示すようになるから、光量適正
値に安定化きせるまでの制御時間をざらに短縮すること
ができる。In this case, as shown in FIG. 8, the control time required to stabilize the light amount to an appropriate value can be significantly shortened.
ところで、第5図に示した駆動回路40において使用さ
れる光量モニタ回路60は第10図に示したような構成
のものを使用することができる。Incidentally, the light amount monitor circuit 60 used in the drive circuit 40 shown in FIG. 5 can have the configuration shown in FIG. 10.
光量モニタ回′l860は上述したように、フォトセン
サ41と電流・電圧変換手段42とで構成きれ、電流・
電圧変換手段42としては図示するようにオペアンプが
使用される。以後、説明の都合上、電流・電圧変換手段
42をオペアンプと呼称する。As mentioned above, the light amount monitor circuit 860 is composed of the photosensor 41 and the current/voltage conversion means 42,
As the voltage conversion means 42, an operational amplifier is used as shown. Hereinafter, for convenience of explanation, the current/voltage conversion means 42 will be referred to as an operational amplifier.
フォトセンサ41で検出された光量に対応する検出電流
はオペアンプ42の子端子に接続された抵抗器62によ
ってその検出電流に対応した電圧に変換きれ、この電圧
信号がオペアンプ42によって増幅きれる。A detection current corresponding to the amount of light detected by the photosensor 41 can be converted into a voltage corresponding to the detection current by a resistor 62 connected to a child terminal of the operational amplifier 42, and this voltage signal can be amplified by the operational amplifier 42.
オペアンプ42の増幅率は一端子と出力側との間に接続
された複数の抵抗器63〜65の値によって決定される
。The amplification factor of the operational amplifier 42 is determined by the values of the plurality of resistors 63 to 65 connected between one terminal and the output side.
レーザ光量と検出電流との関係しよフォトセンサ41の
光!!に/電流変換特性によって相当にばらつくが、こ
のばらつきは、オペアンプ42に設けられた可変抵抗器
65を調整することにより、レーザ光量とオペアンプ4
2の出力電圧との関係を常に、一定の比例関係(例えば
、レーザ光量が31のとき、出力電圧VMが3V(ボル
ト)となるような関係)に保つことができる。What is the relationship between the amount of laser light and the detected current?The light of the photosensor 41! ! There is considerable variation depending on the current conversion characteristics, but this variation can be reduced by adjusting the variable resistor 65 provided in the operational amplifier 42.
2 can always be maintained in a constant proportional relationship (for example, when the amount of laser light is 31, the output voltage VM is 3V (volt)).
出力電圧VMがマイクロコンピュータ52に供給されて
、光量モニタが実行されることになる。The output voltage VM is supplied to the microcomputer 52 to monitor the amount of light.
出力電圧VMを光量モニタ用の信号として使用するのは
、コリメータレンズ32がレーザ31に近接して配置さ
れている関係上、レーザ31の光量を直接光パワーメー
タなどで測定することができないためである。従って、
光量と一定の比例関係にある出力電圧VMを得ることは
極めて重要である。The reason why the output voltage VM is used as a signal for monitoring the amount of light is because the collimator lens 32 is placed close to the laser 31, so the amount of light from the laser 31 cannot be directly measured with an optical power meter or the like. be. Therefore,
It is extremely important to obtain an output voltage VM that has a constant proportional relationship with the amount of light.
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上述したように、レーザ光量の一定化を行な
っても、長期間のコピー使用においては、ドラム11の
表面に形成きれた光導電性の感光体表層が劣化したり、
あるいは光学系の汚れなどにより、レーザ光量を変えな
ければならないことが生ずる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as described above, even if the amount of laser light is made constant, during long-term copying use, the photoconductive surface layer of the photoreceptor that is completely formed on the surface of the drum 11 will deteriorate. deteriorates or
Alternatively, the amount of laser light may need to be changed due to dirt on the optical system.
このようなとき、制i卸プログラムを書き込んだROM
の適正光量範囲を示すデータ(Pmin−PmaX)を
修正することも考えられるが、このように構成する場合
には、ROMのデータ再書ざ込みが大変であるばかりで
なく、サービスマンの光量調整のための保守が繁雑化す
ることになる。In such a case, the ROM containing the control program
It may be possible to modify the data (Pmin-PmaX) indicating the appropriate light intensity range of This will make maintenance more complicated.
このような手段ではなく、第10図に示す可変抵抗器6
5を調整して、見掛は上出力電圧VMを変更するように
することも可能である。Instead of such a means, a variable resistor 6 shown in FIG.
5, it is also possible to change the apparent upper output voltage VM.
しかし、この場合には、レーザの真の発光光量をモニタ
することができなくなるため、レーザ31の発光光量を
絶対定格以上の光量に誤って設定してしまうことがある
。However, in this case, since it is no longer possible to monitor the true amount of light emitted by the laser, the amount of light emitted by the laser 31 may be erroneously set to a light amount that is greater than the absolute rating.
そこで、この発明では、このような問題点を解決したも
のであって、光Ji調整が簡単に行なえると共に、発光
光量が定格以上の光量にならないようにした光量調整可
能な半導体レーザ駆動回路を提案するものである。Therefore, the present invention solves these problems by providing a semiconductor laser drive circuit that can easily adjust the optical Ji and that can adjust the amount of light emitted to prevent the amount of emitted light from exceeding the rated amount. This is a proposal.
L問題点を解決するための技術的手段]上述の問題点を
解決するため、この発明では、半導体レーザの発光光量
をモニタする光量モニタ回路と、この光量モニタ回路の
出力電圧をデジタル量に変換するA/D変換手段と、D
/A変換手段の制i卸手段と、このD/A変換手段から
のアナログ信号に応じて半導体レーザに所定の駆動電流
を流す電流発生手段とを有する。Technical means for solving the L problem] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light amount monitor circuit that monitors the amount of light emitted from a semiconductor laser, and converts the output voltage of this light amount monitor circuit into a digital amount. A/D conversion means for
The D/A converting means has control means for controlling the D/A converting means, and current generating means for causing a predetermined drive current to flow through the semiconductor laser in response to an analog signal from the D/A converting means.
光量モニタ回路は半導体レープの光量に比例した電圧を
得る電流・電圧変換手段と、この電流・電圧変換手段の
出力に比例した電圧を得る電圧調整手段とで構成される
。The light amount monitoring circuit is comprised of current/voltage conversion means for obtaining a voltage proportional to the amount of light from the semiconductor laser, and voltage adjustment means for obtaining a voltage proportional to the output of the current/voltage conversion means.
電圧調整手段としては、可変型の抵抗分圧回路や、その
増幅率を調整することができるオペアンプが使用される
。As the voltage adjustment means, a variable resistor voltage divider circuit or an operational amplifier whose amplification factor can be adjusted is used.
[作用]
電圧調整手段によって、その出力電圧を可変すれば、レ
ーザ31に流れる駆動電流を制御した結果、レーザ光量
制御を簡単に行うことができる。[Function] If the output voltage is varied by the voltage adjustment means, the drive current flowing through the laser 31 is controlled, and as a result, the amount of laser light can be easily controlled.
また、電流・電圧変換手段からは、半導体レーザの発光
光量に比例した電圧VMが出力されるので、この出力電
圧V)4をモニタすれば、絶対定格以上のレーザ光量に
制aIIされたか否かを正確にチェックできる。In addition, since the current/voltage conversion means outputs a voltage VM proportional to the amount of light emitted by the semiconductor laser, by monitoring this output voltage V)4, it can be determined whether the amount of laser light has been controlled to exceed the absolute rating or not. can be checked accurately.
[実施例]
続いて、この発明に係る光量開山1可能な半導体レーザ
駆動回路の一例を第1図以下を参照して詳細に説明する
。[Embodiment] Next, an example of a semiconductor laser drive circuit according to the present invention capable of increasing the amount of light will be described in detail with reference to FIG. 1 and subsequent figures.
第1図に示す実施例は、第5図に示した半導体レーザ駆
動回路に適用した場合であるので、この駆動回路40そ
のものの構成及び動作についての説明は割愛する。Since the embodiment shown in FIG. 1 is applied to the semiconductor laser drive circuit shown in FIG. 5, a description of the structure and operation of the drive circuit 40 itself will be omitted.
第1図は、この駆動回路40に使用される光量モニタ回
路60に適用して好適な一例を示すもので、光量モニタ
回路60は、上述したと同様に光電変換素子であるフォ
トセンサ41と、電流・電圧変換手段42とで構成され
る。FIG. 1 shows an example suitable for application to a light amount monitor circuit 60 used in this drive circuit 40, and the light amount monitor circuit 60 includes a photosensor 41 which is a photoelectric conversion element as described above, It is composed of current/voltage conversion means 42.
電流・電圧変換手段42として、この例ではオペアンプ
が使用される。説明の都合上、電流・電圧変換手段42
を以後オペアンプと呼称する。As the current/voltage conversion means 42, an operational amplifier is used in this example. For convenience of explanation, the current/voltage conversion means 42
will be referred to as an operational amplifier hereafter.
オペアンプ42の十端子には電流・電圧変換米子として
機能する抵抗器62が接続されると共に、この抵抗器6
2の両端にはフォトセンサ41か接続されて、レーザ光
量に対応した検出電流か、これに比例した電圧に変換さ
れる。A resistor 62 that functions as a current/voltage converter is connected to the ten terminal of the operational amplifier 42, and this resistor 6
A photosensor 41 is connected to both ends of 2, and the detection current corresponding to the amount of laser light is converted into a detection current or a voltage proportional to this.
また、一端子側とその出力側との間には、オペアンプ4
2の増幅率を決定する複数の抵抗器63〜65が接続さ
れる。可変抵抗器65は検出筒HQと一定の比例関係に
ある出力電圧VMか得られるようにするための調整素子
である。In addition, an operational amplifier 4 is connected between one terminal side and its output side.
A plurality of resistors 63 to 65 are connected to determine an amplification factor of 2. The variable resistor 65 is an adjustment element for obtaining an output voltage VM having a constant proportional relationship with the detection tube HQ.
出力電圧VMは後段に接続された電圧調整手段7oに供
給される。この例では、電圧調整手段70として直列接
続きれた一対の抵抗器71 。The output voltage VM is supplied to the voltage adjusting means 7o connected at the subsequent stage. In this example, a pair of resistors 71 are connected in series as the voltage adjusting means 70.
72からなる抵抗分圧回路として構成されたものが使用
されている場合を示す。72 is used, which is configured as a resistive voltage divider circuit.
この場合、一方の抵抗器71は可変型のものが使用され
、その可動端子から出力端子80が導出される。この可
変抵抗器71を調整することによって出力電圧VMの値
が調整され、調整後の出力電圧VH’が第5図に示した
A/D変換器51に供給されることになる。In this case, one of the resistors 71 is of a variable type, and an output terminal 80 is led out from its movable terminal. By adjusting the variable resistor 71, the value of the output voltage VM is adjusted, and the adjusted output voltage VH' is supplied to the A/D converter 51 shown in FIG.
ざて、この構成において、電圧調整手段70には、検出
光量に比例した出力電圧VMか入力される・ことから、
可変抵抗器71を調整することによって出力端子80に
は出力電圧VMに比例した電圧VM’が得られることに
なる。従って、この可変抵抗器71を調整することによ
って、マイクロコンピュータ52に入力する入力デジタ
ル信号の値が見掛は上調整されろため、その結果、レー
ザ31の発光光量を調整することができる。In this configuration, since the output voltage VM proportional to the amount of detected light is input to the voltage adjustment means 70,
By adjusting the variable resistor 71, a voltage VM' proportional to the output voltage VM is obtained at the output terminal 80. Therefore, by adjusting the variable resistor 71, the value of the input digital signal input to the microcomputer 52 is apparently adjusted, and as a result, the amount of light emitted by the laser 31 can be adjusted.
このようなことから、ドラム11に設けられた感光体が
劣化したり、光学系の汚れなどによってレーザ光量を変
更する場合には、電圧調整手段70を調整するだけで、
所望とする光量適正値を得ることができる。For this reason, when changing the amount of laser light due to deterioration of the photoreceptor provided on the drum 11 or dirt on the optical system, all you need to do is adjust the voltage adjustment means 70.
A desired appropriate light amount value can be obtained.
また抵抗72は可変抵抗器71を調整したとぎにVM’
をあやまって○Vにしてしまわないように採用している
。Also, the resistor 72 is set to VM' after adjusting the variable resistor 71.
This is adopted to avoid accidentally setting the value to ○V.
光量の調整後でも出力電圧VMは調整後の光量に比例し
たものとなっているので、この出力電圧V14を監視す
るだけで、光量が絶対定格以上に調整されたかどうかを
確実にチェックでざる。Even after the light amount is adjusted, the output voltage VM is proportional to the adjusted light amount, so just by monitoring this output voltage V14, it is possible to reliably check whether the light amount has been adjusted to exceed the absolute rating.
第2図はこの発明の他の実施例を示す。FIG. 2 shows another embodiment of the invention.
この例は、電圧調整手段70として、オペアンプを使用
した場合であり、出力電圧VMかオペアンプ74の十端
子に供給され、その出力段が出力端子80に接続される
。そして、一端子と出力端子80との間に接続された一
対の抵抗器75 。In this example, an operational amplifier is used as the voltage adjustment means 70, and the output voltage VM is supplied to the terminal of the operational amplifier 74, and its output stage is connected to the output terminal 80. A pair of resistors 75 are connected between one terminal and the output terminal 80.
76のうち、一方の抵抗器76によってその増幅率が調
整される。Among the resistors 76, one resistor 76 adjusts its amplification factor.
従って、この抵抗器76を調整することによって、マイ
クロコンピュータ52に供給される入力デジタル信号の
値が可変され、これに伴ってレーザ31の発光光量を虐
切な値に調整することができる。Therefore, by adjusting this resistor 76, the value of the input digital signal supplied to the microcomputer 52 can be varied, and accordingly, the amount of light emitted by the laser 31 can be adjusted to an extreme value.
なお、上述した実施例において、マイクロコンピュータ
52は、光量安定化のための専用マイクロコンピュータ
として設けることもできれば、装置本体の制illを司
どるマイクロコピュータを利用してもよい。In the embodiments described above, the microcomputer 52 may be provided as a dedicated microcomputer for stabilizing the amount of light, or may be a microcomputer that controls illumination of the main body of the apparatus.
また、マイクロコンピュータ52自イ本にA/D変換(
浅化かあるものについては、適正光量値をA/D変換す
るA/D変換器51は省略することかできる。In addition, the microcomputer 52 also performs A/D conversion (
For cases where there is some shallowing, the A/D converter 51 for A/D converting the appropriate light amount value can be omitted.
同様に、マイクロコンピュータ52自体にラッチ機能か
付加きれていたり、D/A変換器47にラッチ機能があ
るものを使用する場合にも、当然のことながら、ラッチ
回路53を省略することができる。Similarly, if the microcomputer 52 itself has a latch function or if the D/A converter 47 has a latch function, the latch circuit 53 can of course be omitted.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明は、光量モニタ回路60
に電圧調整手段7oを設け、この電圧調整手段70によ
ってレーザ31の発光光量を調整するようにしたから、
次のような特徴を有する。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides the light amount monitor circuit 60.
Since the voltage adjusting means 7o is provided in the 100 and the amount of light emitted from the laser 31 is adjusted by this voltage adjusting means 70,
It has the following characteristics.
第1に、電圧調整手段70によってレーザ光量を調整す
ることができるので、ドラム感光体の劣化や、光学系の
汚れなどによって光量を調整する場合にあっても、光量
調整が頗る簡単である。それによって、光量調整時間を
大幅に短縮することができる。First, since the amount of laser light can be adjusted by the voltage adjustment means 70, even if the amount of light is adjusted due to deterioration of the drum photoreceptor or dirt on the optical system, the amount of light can be adjusted very easily. Thereby, the light amount adjustment time can be significantly shortened.
第2に、この光量調整時にレーザ31の絶対定格以上に
誤って調整したような場合にあっても、出力電圧V)l
の値を監視することによって、この誤調整をチェックす
ることができ、もしそのような調整が行なわれたときに
は、直ちに、絶対定格以下に光量を再調整することが可
能である。Second, even if the light intensity is adjusted to exceed the absolute rating of the laser 31 by mistake, the output voltage V)l
By monitoring the value of , this misadjustment can be checked and, if such an adjustment is made, it is possible to immediately readjust the light intensity below the absolute rating.
これによって、絶対定格以上による駆動が原因で生ずる
レーザ寿命の劣化を未然に防止することができる。Thereby, it is possible to prevent the laser life from being deteriorated due to driving above the absolute rating.
第3に、マイクロコンピュータ52に設けられたROM
の光量適正値を示すデータを変更することなく、レーザ
31の光量を所望の値に調整することができるので、保
守および点検が極めて容易である。Third, the ROM provided in the microcomputer 52
Since the light intensity of the laser 31 can be adjusted to a desired value without changing the data indicating the appropriate light intensity value, maintenance and inspection are extremely easy.
従って、この発明では、上述したように、簡易型のカラ
ー複写機あるいは、レーザプリンタなどに使用されるレ
ーザ駆動回路などに適用して極めて好適である。Therefore, as described above, the present invention is extremely suitable for application to simple color copying machines, laser drive circuits used in laser printers, and the like.
第1図及び第2図はこの発明に係る光量調整可能な半導
体レーザの駆動回路の一例を示す要部の接続図、第3図
はこの発明に適用して好適な簡易型カラー複写機の一例
を示す要部の構成図、第4図はこの発明の説明に供する
レーザ光走査装置の一例を示す構成図、第5因は半導体
レーザの駆動回路の系統図、第6図はレープの励起電流
と発光光量との関係を示す特性図、第7図及び第8図は
夫々光量の安定化調整の動作説明に供する線図、第9図
はレーザ光量の安定他制(卸動作の一例を示す制御フロ
ーチャート、第10図は駆動回路に設けられた光量モニ
タ回路の一例を示す接続図である。
1o・・・カラー複写機
11・・・像形成体たるドラム
3o・・・レーザ光走査装置
31・・・半導体レーザ
40・・・駆動回路
41・・・フォトセンサ
42・・・電流・電圧変換手段
47・・・D/A変換器
51・・・A/D変換器
52・・・マイクロコンピュータ
53・・・ラッチ回路
60・・・光量モニタ回路
70・・・電圧調整手段
特許出願人 小西六写真工業を末式会社代 理 人
弁理士 山口 邦4;(i≧\第4図
βQ;レーr九乏ト堝テ【
第5図
凹:wL歓目λ
第6図
第10図
第7図
第8図1 and 2 are connection diagrams of essential parts showing an example of a drive circuit for a semiconductor laser capable of adjusting light intensity according to the present invention, and FIG. 3 is an example of a simple color copying machine suitable for applying the present invention. 4 is a configuration diagram showing an example of a laser beam scanning device used to explain the present invention. The fifth factor is a system diagram of a semiconductor laser drive circuit, and FIG. 6 is a diagram showing the excitation current of a laser Figures 7 and 8 are graphs that explain the operation of the stabilization adjustment of the light intensity, respectively, and Figure 9 is a graph showing the relationship between the stability adjustment of the laser light intensity (an example of wholesale operation). The control flowchart, FIG. 10 is a connection diagram showing an example of a light amount monitor circuit provided in the drive circuit. 1o...Color copying machine 11...Drum 3o as an image forming body...Laser beam scanning device 31 ... Semiconductor laser 40 ... Drive circuit 41 ... Photo sensor 42 ... Current/voltage conversion means 47 ... D/A converter 51 ... A/D converter 52 ... Microcomputer 53...Latch circuit 60...Light level monitor circuit 70...Voltage adjustment means Patent applicant Company agent who closed Konishiroku Photo Industry Co., Ltd.
Patent attorney Kuni Yamaguchi 4; (i ≧ \ Fig. 4 β Q; Le r Kubo to Bote [ Fig. 5 concave: wL kanmaku λ Fig. 6 Fig. 10 Fig. 7 Fig. 8
Claims (4)
路と、 この光量モニタ回路の出力電圧をデジタル量に変換する
A/D変換手段と、 このA/D変換手段の出力により、D/A変換手段に与
えるデジタル値を制御する制御手段と、上記D/A変換
手段から得られたアナログ信号に応じて上記半導体レー
ザに所定の駆動電流を流す電流発生手段とを有し、 上記光量モニタ回路は上記半導体レーザの光量に比例し
た電圧を得る電流・電圧変換手段と、この電流・電圧変
換手段の出力に比例した電圧を得る電圧調整手段とで構
成されてなることを特徴とする光量調整可能な半導体レ
ーザの駆動回路。(1) A semiconductor laser, a light amount monitoring circuit that monitors the amount of light emitted from this semiconductor laser, an A/D conversion means that converts the output voltage of this light amount monitoring circuit into a digital amount, and an output of this A/D conversion means. , comprising a control means for controlling a digital value given to the D/A conversion means, and a current generation means for causing a predetermined drive current to flow through the semiconductor laser in accordance with an analog signal obtained from the D/A conversion means, The light amount monitoring circuit is characterized by comprising current/voltage conversion means for obtaining a voltage proportional to the light amount of the semiconductor laser, and voltage adjustment means for obtaining a voltage proportional to the output of the current/voltage conversion means. Semiconductor laser drive circuit with adjustable light intensity.
定範囲内になるように、マイクロコンピュータによって
上記D/A変換手段に与えるデジタル量が制御されるよ
うになされたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光量調整可能な半導体レーザ駆動回路。(2) The control means is characterized in that the digital amount given to the D/A conversion means is controlled by a microcomputer so that the output value of the A/D conversion means falls within a certain range. A semiconductor laser drive circuit capable of adjusting the amount of light according to claim 1.
能な抵抗分圧回路が使用されてなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項及び第2項記載の光量調整可能な半
導体レーザ駆動回路。(3) The light amount adjustable semiconductor laser according to claims 1 and 2, wherein the voltage adjusting means is a resistive voltage dividing circuit whose voltage dividing ratio is adjustable. drive circuit.
能になされたオペアンプが使用されてなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項及び第2項記載の光量調整可
能な半導体レーザ駆動回路。(4) The semiconductor laser drive capable of adjusting light intensity according to claims 1 and 2, characterized in that the voltage adjusting means is an operational amplifier whose amplification factor is adjustable. circuit.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129381A JPS62284748A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Luminosity controllable semiconductor laser drive circuit |
US07/054,418 US4837787A (en) | 1986-06-04 | 1987-05-26 | Semiconductor laser device with light emission inhibiting means |
EP87304898A EP0248646B1 (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Semiconductor laser device |
DE3750995T DE3750995T2 (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Semiconductor laser device. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61129381A JPS62284748A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Luminosity controllable semiconductor laser drive circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62284748A true JPS62284748A (en) | 1987-12-10 |
Family
ID=15008171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61129381A Pending JPS62284748A (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Luminosity controllable semiconductor laser drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62284748A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4237427A (en) * | 1978-06-16 | 1980-12-02 | International Telephone And Telegraph Corporation | Apparatus for stabilizing a laser |
-
1986
- 1986-06-04 JP JP61129381A patent/JPS62284748A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4237427A (en) * | 1978-06-16 | 1980-12-02 | International Telephone And Telegraph Corporation | Apparatus for stabilizing a laser |
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