JPH03202809A - Light beam scanner - Google Patents

Light beam scanner

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JPH03202809A
JPH03202809A JP34041389A JP34041389A JPH03202809A JP H03202809 A JPH03202809 A JP H03202809A JP 34041389 A JP34041389 A JP 34041389A JP 34041389 A JP34041389 A JP 34041389A JP H03202809 A JPH03202809 A JP H03202809A
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laser diode
temp
target
light beam
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Mamoru Hokari
守 穂刈
Shinya Hasegawa
信也 長谷川
Shigetake Iwata
岩田 成健
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To stabilize an oscillation wavelength and to prevent the irregular reflection and the degradation of the light quantity of a light beam by optimizing the target temp. difference between the temp. of a laser diode and an atmosphere temp. when there is the possibility of frost setting. CONSTITUTION:The temp. of the laser diode and the atmosphere temp. of the ambient are detected by a temp. detecting means (b) and the physical quantity indicating the degree of the content of the steam contained in the atmosphere of the diode is detected by a physical quantity detecting means (c). The generation of the frost setting to the laser diode is predicted by a predicting means (d) in accordance with the result of the detection and the temp. at which the difference between the atmosphere temp. at the time of prediction and the diode temp. is put in a target temp. is selected by a selecting means (e). The laser diode is heated and cooled by a heating and cooling means (f) in such a manner that this target temp. is attained. The target temp. is generally selected within about 10 deg.C temp. difference.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 レーザダイオードからの発振光をホログラム素子を用い
て走査する光ビーム走査装置に関し、結露の恐れがある
場合の目標温度を最適化することにより、発振波長の安
定化を図りつつ結露発生を回避して光ビームの乱反射防
止や光量低下防止を図ることを目的とし、 レーザダイオードからの発振光をホログラム素子を用い
て走査する光ビーム走査装置において、前記レーザダイ
オードの発振波長を安定化させるいくつかの温度を目標
温度として設定する目標温度設定手段aと、前記レーザ
ダイオードの温度およびレーザダイオード周囲の雰囲気
温度を検出する温度検出手段すと、前記レーザダイオー
ドの雰囲気中に含まれる水蒸気の含有度合を表す物理量
を検出する物理量検出手段Cと、該物理量検出手段Cの
検出結果に基づいて前記レーザダイオードに対する結露
発生を予測する予測手段dと、前記いくつかの目標温度
のひとつを選択すると共に、結露発生が予測されたとき
には、レーザダイオード周囲の雰囲気温度との温度差が
所定の温度差内に収まるひとつの目標温度を選択する選
択手段eと、該選択手段eで選択されたひとつの目標温
度となるように前記レーザダイオードを加熱あるいは冷
却する加熱・冷却手段fと、を備えたことを特徴として
構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a light beam scanning device that scans oscillation light from a laser diode using a hologram element, the oscillation wavelength can be stabilized by optimizing the target temperature when there is a risk of condensation. In a light beam scanning device that scans oscillated light from a laser diode using a hologram element, the purpose is to avoid the occurrence of dew condensation and prevent diffuse reflection of the light beam and to prevent a decrease in the light intensity. target temperature setting means a for setting several temperatures as target temperatures for stabilizing the oscillation wavelength; temperature detection means for detecting the temperature of the laser diode and the temperature of the atmosphere around the laser diode; a physical quantity detection means C for detecting a physical quantity representing the degree of water vapor content contained in the laser diode; a prediction means d for predicting the occurrence of dew condensation on the laser diode based on the detection result of the physical quantity detection means C; a selection means e for selecting a target temperature within a predetermined temperature difference from the ambient temperature around the laser diode when dew condensation is predicted; The present invention is characterized by comprising a heating/cooling means f for heating or cooling the laser diode to a selected target temperature.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、光ビーム走査装置に関し、特に、レーザダイ
オードからの発振光をホログラム素子を用いて走査する
光ビーム走査装置に係り、レーザーダイオードを適温に
保持して発振波長の安定化を図ると共に、結露発生を回
避した光ビーム走査装置に関する。
The present invention relates to a light beam scanning device, and in particular to a light beam scanning device that scans oscillation light from a laser diode using a hologram element, in which the laser diode is maintained at an appropriate temperature to stabilize the oscillation wavelength. The present invention relates to a light beam scanning device that avoids dew condensation.

近時、オプトエレクトロニクス技術を利用した電子機器
の進展が目ざましい。たとえば、レーザダイオード(以
下、LDと略すこともある)からの発振光(光ビームと
もいう)を走査して感光ドラム表面に潜像を形成し、こ
の潜像を用紙に転写して印刷物を得るレーザプリンタは
、機械的な印字ヘッドを要しないので、静粛性に優れ、
印字スピードが早く、しかも、高品位な印刷物を得るこ
とができる。
Recently, there has been remarkable progress in electronic devices that utilize optoelectronic technology. For example, a latent image is formed on the surface of a photosensitive drum by scanning oscillated light (also called a light beam) from a laser diode (hereinafter sometimes abbreviated as LD), and this latent image is transferred to paper to obtain printed matter. Laser printers do not require a mechanical print head, so they are quiet and
Printing speed is fast and high quality printed matter can be obtained.

このようなレーザプリンタ等では、光ビームを走査する
ための光ビーム走査装置を必須とし、たとえば、特開昭
59−146069号公報に記載されているように、L
Dからの光ビームを回転多面鏡(いわゆるポリゴンミラ
ー)で走査し、この走査光をf・θレンズで集束して感
光ドラムに潜像を形成する光ビーム走査装置が広く一般
に使用されていた。
Such laser printers require a light beam scanning device for scanning the light beam, and for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-146069,
A light beam scanning device has been widely used in which a light beam from D is scanned by a rotating polygon mirror (a so-called polygon mirror), and this scanning light is focused by an f/theta lens to form a latent image on a photosensitive drum.

しかし、かかる従来装置は、ポリゴンミラーやf・θレ
ンズ等の光学部品を使用しているため、機構が複雑で調
整に手間がかかり、しかも部品点数が多くなる等の数々
の欠点を有するものであった。
However, since such conventional devices use optical components such as polygon mirrors and f/theta lenses, they have a number of drawbacks, such as a complicated mechanism, time-consuming adjustment, and a large number of parts. there were.

こうした欠点に鑑み、たとえば、特開昭6228708
号公報に記載されているように、ポリゴンミラーやf・
θレンズなどの光学部品の代わりにホログラム素子を用
いるようにした光ビーム走査装置が知られている。
In view of these drawbacks, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6228708
As stated in the publication, polygon mirrors and f.
A light beam scanning device is known that uses a hologram element instead of an optical component such as a θ lens.

ホログラム素子は、プラスチックやガラス板の表面に、
光ビームの波長に対応した回折角を有する回折格子を形
成し、この回折格子による光の回折現象を利用して光ビ
ームを偏向走査するものである。
Hologram elements are placed on the surface of plastic or glass plates.
A diffraction grating having a diffraction angle corresponding to the wavelength of the light beam is formed, and the light beam is deflected and scanned by utilizing the light diffraction phenomenon by the diffraction grating.

ところで、ホログラム素子を用いた偏向走査では、光ビ
ームの波長安定性が重要になる。ホログラム素子は、そ
の回折角が波長の変動によって大きく変わる特性(いわ
ゆる色収差〉を持つからで、回折角が変化すると正しい
走査が行われなくなるからである。
Incidentally, in deflection scanning using a hologram element, the wavelength stability of the light beam is important. This is because a hologram element has a characteristic (so-called chromatic aberration) in which its diffraction angle changes greatly depending on wavelength fluctuations, and if the diffraction angle changes, correct scanning will not be performed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

こうしたことから、本出願人は先に、LDの温度を制御
することにより、発振波長の安定化を図るようにした「
光ビーム走査装置」特願平01−240143号(出願
日子tc1年9月18日)を提案している(以下、先願
装置という)。
For these reasons, the applicant first attempted to stabilize the oscillation wavelength by controlling the temperature of the LD.
"Light Beam Scanning Device" Japanese Patent Application No. 01-240143 (filed on September 18, TC1) has been proposed (hereinafter referred to as the "prior application device").

すなわち、一般にLDは、自身の温度が上昇するにつれ
て発振波長が極緩やかに長波長側に変化(実用的にはほ
とんど変化しないと見なせる)すると共に、所定の温度
になると発振波長が急激に変化(モードホップ)すると
いった温度特性がある。したがって、LDを安定して動
作させるには、モードホップを生しさせない適当な温度
に維持することが肝要となる。
In other words, in general, as the temperature of the LD increases, the oscillation wavelength changes very gradually toward longer wavelengths (in practical terms, it can be considered that there is almost no change), and when the temperature reaches a predetermined temperature, the oscillation wavelength changes rapidly ( It has temperature characteristics such as mode hop). Therefore, in order to operate the LD stably, it is important to maintain the temperature at an appropriate temperature that does not cause mode hops.

しかし、上記従来の光ビーム走査装置(特開昭62−2
8708号公報に記載の装置)では、雰囲気温度や自身
の発熱によってLDの温度が付随的に決ってしまい、場
合によってはモードホップを生じることもあり、発振波
長を安定化させるといった面で十分ではなかった。
However, the above-mentioned conventional light beam scanning device (Japanese Patent Laid-Open No. 62-2
In the device described in Publication No. 8708), the temperature of the LD is incidentally determined by the ambient temperature and its own heat generation, and in some cases, mode hops may occur, so it is not sufficient to stabilize the oscillation wavelength. There wasn't.

先願装置では、LDの温度を検出すると共に、モードホ
ップを生じさせない適当な温度をいくつかの目標温度の
なかから選択し、これらの温度差をつめるようにLDの
温度を制御する。
The device of the prior application detects the temperature of the LD, selects an appropriate temperature that does not cause a mode hop from among several target temperatures, and controls the temperature of the LD so as to reduce the difference between these temperatures.

目標温度は、たとえばモードホップが所定の2つの温度
(a’c、b”c)で発生するLDであれば、これらの
温度を避けた適当な温度、すなわちa ”c以下の低温
側の目標温度、a ”cよりも高(b”cよりも低い中
温側の目標温度、b ”cを越える高温側の目標温度を
設定する。
For example, if the target temperature is an LD in which mode hop occurs at two predetermined temperatures (a'c, b''c), the target temperature is an appropriate temperature that avoids these temperatures, that is, a target on the low temperature side below a''c. Temperature, a higher than ``c''(b'' lower than ``c'') target temperature on the medium temperature side, b ``set target temperature on the high temperature side exceeding ``c''.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、かかる先願装置にあっては、LDの温度を制
御して発振波長を安定化するといった点では相当の効果
が認められるものの、目標温度が雰囲気温度よりも大き
く離れている(たとえば温度差10℃以上)場合に、L
Dに結露が生じることがあり、光ビームの乱反射防止や
光量低下防止といった面で解決すべき課題があった。
By the way, in the device of the prior application, although a considerable effect is recognized in terms of stabilizing the oscillation wavelength by controlling the temperature of the LD, the target temperature is far away from the ambient temperature (for example, due to the temperature difference). 10℃ or higher), L
Dew condensation may occur in D, and there are problems that need to be solved in terms of preventing diffused reflection of the light beam and preventing a decrease in the amount of light.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
結露の恐れがある場合の目標温度を最適化することによ
り、発振波長の安定化を図りつつ結露発生を回避して光
ビームの乱反射防止や光量低下防止を図ることを目的と
している。
The present invention was made in view of these problems, and
By optimizing the target temperature when there is a risk of dew condensation, the objective is to stabilize the oscillation wavelength while avoiding dew condensation, thereby preventing diffuse reflection of the light beam and a decrease in light intensity.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記目的を達成するためその原理構成図を第
1図に示すように、レーザダイオードからの発振光をホ
ログラム素子を用いて走査する光ビーム走査装置におい
て、前記レーザダイオードの発振波長を安定化させるい
くつかの温度を目標温度として設定する目標温度設定手
段aと、前記レーザダイオードの温度およびレーザダイ
オード周囲の雰囲気温度を検出する温度検出手段すと、
前記レーザダイオードの雰囲気中に含まれる水蒸気の含
有度合を表す物理量を検出する物理量検出手段Cと、該
物理量検出手段Cの検出結果に基づいて前記レーザダイ
オードに対する結露発生を予測する予測手段dと、前記
いくつかの目標温度のひとつを選択すると共に、結露発
生が予測されたときには、レーザダイオード周囲の雰囲
気温度との温度差が所定の温度差内に収まるひとつの目
標温度を選択する選択手段eと、該選択手段eで選択さ
れたひとつの目標温度となるように前記レーザダイオー
ドを加熱あるいは冷却する加熱・冷却手段fと、を備え
たことを特徴として構成する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a light beam scanning device that scans oscillation light from a laser diode using a hologram element, as shown in FIG. target temperature setting means a for setting several temperatures to be stabilized as target temperatures; temperature detection means for detecting the temperature of the laser diode and the ambient temperature around the laser diode;
a physical quantity detection means C for detecting a physical quantity representing the degree of water vapor content contained in the atmosphere of the laser diode; a prediction means d for predicting the occurrence of dew condensation on the laser diode based on the detection result of the physical quantity detection means C; a selection means e for selecting one of the plurality of target temperatures and selecting one target temperature whose temperature difference from the ambient temperature around the laser diode is within a predetermined temperature difference when dew condensation is predicted; , and heating/cooling means f for heating or cooling the laser diode so that the laser diode reaches one target temperature selected by the selection means e.

〔作用; 本発明では、レーザダイオードの雰囲気中に含まれる水
蒸気の量あるいは水蒸気分圧に相当する物理量に基づい
て、レーザダイオードに対する結4発往が予測され、こ
の予測時に、雰囲気温度との温度差が所定の温度差内に
収まるひとつの目標温度が選択されて、当該目標温度と
なるようにレーザダイオードが加熱あるいは冷却される
[Function: In the present invention, the amount of water vapor contained in the atmosphere of the laser diode or a physical quantity equivalent to the water vapor partial pressure is predicted to cause a laser diode to be exposed to four explosions, and at the time of this prediction, the temperature difference between the ambient temperature and the atmospheric temperature is predicted. One target temperature whose difference falls within a predetermined temperature difference is selected, and the laser diode is heated or cooled to reach the target temperature.

ここで、一般に結露は、任意物体周囲の雰囲気中に含ま
れる水蒸気量が多量で(あるいは水蒸気分圧が高<)、
且つ、雰囲気温度と物体表面温度との温度差がたとえば
lO℃程度以上離れている場合にその発生する確率が高
い。
Generally speaking, condensation occurs when a large amount of water vapor is contained in the atmosphere around an object (or the water vapor partial pressure is high),
Moreover, when the temperature difference between the ambient temperature and the object surface temperature is, for example, about 10° C. or more, the probability of occurrence is high.

したがって、結露発生を予測した場合に、雰囲気温度と
目標温度との温度差がたとえば10℃程度以内となる目
標温度を選択すれば、発振波長の安定化と共に、結露発
生の回避が図られる。
Therefore, when the occurrence of dew condensation is predicted, by selecting a target temperature at which the temperature difference between the ambient temperature and the target temperature is, for example, within about 10° C., the oscillation wavelength can be stabilized and dew condensation can be avoided.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第2〜6図は本発明に係る光ビーム走査装置の一実施例
を示す図である。
2 to 6 are diagrams showing an embodiment of a light beam scanning device according to the present invention.

まず、II戒を説明する。第2図において、10はたと
えぽレーザプリンタに備えられる光ヒ゛−ム走査装置で
あ2り、光ビーム走査装置10は、発振光(以下、レー
ザ光Pという)を出射するレーザダイオードilと、表
面に回折格子(ホログラムともいう)を形成する透過型
のホログラムレンズ12と、ディスク表面を多分割し各
分割部13a、13b、13c・・・・・・にそれぞれ
回折格子を形成するホログラムディスク(ホログラムス
キャナともいう)13と、ホログラムディスク13を回
転駆動するモータ14と、感光ドラム(フォトコンドラ
ムともいう)15と、レーザダイオード11の温度(こ
こでいう温度とは、レーザダイオードの温度およびハウ
ジングの温度も含めて意味する)を制御する温度制御部
20とを備え、レーザダイオード11から出射したレー
ザ光Pをホログラムレンズ12により収差補正した後、
モータ14によって回転するホログラムディスク13に
より感光ドラム15の表面にライン走査する。なお、上
記のホログラムレンズ12およびホログラムディスク1
3は各々ホログラム素子を構成する。
First, I will explain the second precept. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an optical beam scanning device 2 provided in a metaphorical laser printer, and the optical beam scanning device 10 includes a laser diode il that emits oscillation light (hereinafter referred to as laser light P); A transmission type hologram lens 12 that forms a diffraction grating (also referred to as a hologram) on its surface, and a hologram disk that divides the disk surface into multiple parts and forms a diffraction grating in each divided portion 13a, 13b, 13c, . . . The temperature of the hologram scanner) 13, the motor 14 that rotationally drives the hologram disk 13, the photosensitive drum (also called photocon drum) 15, and the laser diode 11 (temperature here refers to the temperature of the laser diode and the housing). and a temperature control unit 20 for controlling the temperature (including the temperature of
A hologram disk 13 rotated by a motor 14 performs line scanning on the surface of a photosensitive drum 15 . Note that the hologram lens 12 and hologram disk 1 described above
3 each constitute a hologram element.

第3図は、温度制御部20のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the temperature control section 20.

温度制御部20は、温度検出センサ21.湿度検出セン
サ22、温度設定回路23、第1′$i算回路24、第
2減算回路25、第1増幅回路26、第1電流切換回路
27、第2増幅回路2B、第2電流切換回路29、加熱
/冷却素子(加熱・冷却手段) 30および第3減算回
路31を備え、温度検出センサ21で検出したレーザダ
イオード11の温度と、温度設定回路23で選択した目
標温度とを比較演算し、その演算結果に応して所定の制
御電流を加熱/冷却素子30に供給することにより、レ
ーザダイオード11の温度を温度設定回路23で選択し
た目標温度に一致するように調節する。
The temperature control section 20 includes a temperature detection sensor 21. Humidity detection sensor 22, temperature setting circuit 23, first '$i calculation circuit 24, second subtraction circuit 25, first amplifier circuit 26, first current switching circuit 27, second amplifier circuit 2B, second current switching circuit 29 , a heating/cooling element (heating/cooling means) 30 and a third subtraction circuit 31, which compares and calculates the temperature of the laser diode 11 detected by the temperature detection sensor 21 and the target temperature selected by the temperature setting circuit 23, By supplying a predetermined control current to the heating/cooling element 30 according to the calculation result, the temperature of the laser diode 11 is adjusted to match the target temperature selected by the temperature setting circuit 23.

以下、ポイントとなる回路について説明すると、■「温
度検出手段」として機能する温度検出センサ21(たと
えばサーミスタ)は、レーザダイオード11 (または
、レーザダイオード11を含むハウジング)の温度およ
びレーザダイオード11周囲の雰囲気温度を検出してこ
れらの温度を表す電気信号を出力し、 ■「物理量検出手段」として機能する湿度検出センサ2
2(たとえば電気抵抗式湿度計や冷却式露点計あるいは
マイクロ波湿度計)は、レーザダイオード11の雰囲中
に含まれる水蒸気の含有度合を表す物理量、すなわち雰
囲気中の水蒸気分圧あるいは水蒸気の量を検出してこの
検出値を表す電気信号を出力し、 ■「予測手段」 「目標温度設定手段」および「選択手
段」として機能する温度設定回路23は、レーザダイオ
ード11の温度特性を考慮して予め設定したいくつかの
目標温度を内部に保持し、温度検出センサ21からの電
気信号に基づいてレーザダイオード11(またはレーザ
ダイオード11を含むハウジング)の温度に最も近い目
標温度を選択すると共に、湿度検出センサ22からの電
気信号に基づいてレーザダイオード11の結露発生を予
測し、この予測時Sこは、雰囲気温度との温度差が少な
い(たとえ二ヨ、温度差10℃以内が望ましい〉ひとつ
の目標温度を選択する。
Below, we will explain the main points of the circuit. ■ The temperature detection sensor 21 (for example, a thermistor) that functions as a "temperature detection means" detects the temperature of the laser diode 11 (or the housing containing the laser diode 11) and the temperature around the laser diode 11. Humidity detection sensor 2 that detects ambient temperature and outputs electrical signals representing these temperatures, and functions as a "physical quantity detection means"
2 (for example, an electrical resistance hygrometer, a cooled dew point meter, or a microwave hygrometer) is a physical quantity representing the degree of water vapor content in the atmosphere of the laser diode 11, that is, the partial pressure of water vapor or the amount of water vapor in the atmosphere. The temperature setting circuit 23, which functions as a "prediction means", "target temperature setting means", and "selection means", detects the temperature and outputs an electric signal representing this detected value. Several preset target temperatures are held internally, and the target temperature closest to the temperature of the laser diode 11 (or the housing containing the laser diode 11) is selected based on the electrical signal from the temperature detection sensor 21. The generation of dew condensation on the laser diode 11 is predicted based on the electrical signal from the detection sensor 22, and at the time of this prediction, the temperature difference between S and the ambient temperature is small (even if the temperature difference is preferably within 10°C). Select target temperature.

ここで、第4図;よレーザダイオード11の温度特性の
一例を示す図である。ここで;よ、レーザダイオード1
1の温度が上昇するにつれて、その発振波長が長波長側
に移動し、また、ある温度(たとえば、a’c、b’c
)において発振波長に急激な変化(いわゆるモードホッ
プ)がみられるような温度特性のレーザダイオード11
を想定する。
Here, FIG. 4 is a diagram showing an example of the temperature characteristics of the laser diode 11. Here; yo, laser diode 1
As the temperature of 1 increases, its oscillation wavelength moves to the longer wavelength side, and at a certain temperature (for example, a'c, b'c
) Laser diode 11 with temperature characteristics such that a sudden change in oscillation wavelength (so-called mode hop) is observed
Assume that

予め設定するいくつかの目標温度は、波長の変動が小さ
い領域(以下、波長安定領域)の略中央の温度とするの
が好ましく、具体的には、(1)a’c以下の波長安定
領域RLにおける略中央の温度(以下、低温側の目標温
度TL)、 (2)a’cよりも高くb℃よりも低い波長安定領域R
Mにおける略中央の温度(以下、中温側の目標温度T 
M )、 (3)btを越える波長安定領域RHにおける略中央の
温度(以下、高温側の目標温度TH)、 の3つの目標温度を予め設定する。
It is preferable that the several target temperatures set in advance be temperatures approximately in the center of a region where wavelength fluctuations are small (hereinafter referred to as a stable wavelength region).Specifically, (1) a stable wavelength region of a'c or lower; Temperature approximately at the center of RL (hereinafter referred to as target temperature TL on the low temperature side); (2) Wavelength stability region R higher than a'c and lower than b℃
Temperature at approximately the center of M (hereinafter referred to as target temperature T on the middle temperature side)
Three target temperatures are set in advance:

次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.

−Sに、レーザダイオード11は温度の変化に対して複
数の波長安定領域(たとえば、RL、RM、RH)を有
して怠り、発振波長を安定化するには、ひとつの波長安
定化領域内で動作するようにレーザダイオード11の温
度を118すればよい。すなわち、予め各波長安定化領
域の略中夫の温度を目標温度として設定し、温度検出セ
ンサ21で検出したレーザダイオード11の温度と目標
温度との温度差を解消するように温度制御すればよい。
-S, the laser diode 11 has multiple wavelength stabilization regions (for example, RL, RM, RH) against temperature changes, and in order to stabilize the oscillation wavelength, it is necessary to The temperature of the laser diode 11 may be set to 118° C. so that the laser diode 11 operates at 118°C. That is, the temperature at approximately the center of each wavelength stabilization region is set in advance as the target temperature, and the temperature is controlled so as to eliminate the temperature difference between the temperature of the laser diode 11 detected by the temperature detection sensor 21 and the target temperature. .

この場合、目標温度は、制御応答性の面でレーザダイオ
ード11の温度に近いものを選択することが望ましい。
In this case, it is desirable to select a target temperature close to the temperature of the laser diode 11 in terms of control responsiveness.

加熱あるいは冷却時間を短縮してシステムの立ち上げを
高速化できるからである。すなわち、第5図において、
レーザダイオード11が高温時には高温側の目標温度T
Hを選択し、また、レーザダイオード11が中温時には
中温側の目標温度TMを選択し、あるいは、レーザダイ
オード11が低温時には低温側の目標温度TLを選択す
る。
This is because the heating or cooling time can be shortened to speed up system startup. That is, in FIG.
When the laser diode 11 is at a high temperature, the target temperature T on the high temperature side
H is selected, and when the laser diode 11 is at a medium temperature, a target temperature TM on the medium temperature side is selected, or when the laser diode 11 is at a low temperature, a target temperature TL on the low temperature side is selected.

これtこより、加熱・冷却曲線の立ち上がり (あるい
は立ち下がり)時点からレーザダイオード11の温度が
安定する時点までの時間を短縮でき、システム立ち上げ
を高速化できる。
As a result, the time from the rising (or falling) point of the heating/cooling curve to the point at which the temperature of the laser diode 11 becomes stable can be shortened, and the system start-up can be speeded up.

しかし、単にレーザダイオード11の温度だけを考慮し
て目標温度を選択すると、以下の理由から、レーザダイ
オード11に結露が発生する恐れがある。
However, if the target temperature is selected by simply considering the temperature of the laser diode 11, there is a risk that dew condensation will occur on the laser diode 11 for the following reasons.

結露は、空気中に置かれた物体表面に空気中の水蒸気が
水滴となって付着する現象で、レーザダイオード11の
発光窓に結露が発生すると、光ビームが乱反射したり、
発光量が低下したりして不都合を招く。こうした結露の
発生確率は、物体が置かれた雰囲気中に含まれる水蒸気
の量が多い(あるいは水蒸気分圧が高い〉はど高く、且
つ、雰囲気温度と物体の表面温度との温度差が大きいほ
どく通常、lO℃程度以上)高くなる。
Condensation is a phenomenon in which water vapor in the air forms water droplets and adheres to the surface of an object placed in the air. When condensation occurs on the light emitting window of the laser diode 11, the light beam may be diffusely reflected.
This may cause problems such as a decrease in the amount of light emitted. The probability of such condensation occurring increases as the amount of water vapor (or partial pressure of water vapor) in the atmosphere in which the object is placed increases, and the temperature difference between the ambient temperature and the surface temperature of the object increases. (usually about 10°C or higher).

したがって、レーザプリンタを、たとえば、気温5℃の
室外から気温25℃の室内に持込んだ場合などに、目標
温度をレーザダイオード11の温度(この場合はぼ5℃
)に近い、たとえば、10℃に設定すると、雰囲気中の
水蒸気含有度合にもよるが、かなり高い確率で結露が発
生し、種々の不具合を招くことになる。
Therefore, when a laser printer is brought into a room where the temperature is 25°C from an outdoor temperature of 5°C, for example, the target temperature is set to the temperature of the laser diode 11 (in this case, approximately 5°C).
), for example, 10° C., there is a high probability that dew condensation will occur, depending on the degree of water vapor content in the atmosphere, leading to various problems.

すなわち、第6図において、制御前のレーザダイオード
11の温度を、たとえ:よ′、TLに近いL”C1雰囲
気温度をTMに近いMtとすると、目標温度としてTL
を選択した場合には、制御後のレーザダイオード11の
温度と雰囲気温度との温度差が大きく開くから、上述し
たように結露の恐れがあり、また、目標温度をTHとし
ても同様にして結露の恐れがある。この場合、最適な目
標温度としては、雰囲気温度に近いTMを選択すべきで
ある。
That is, in FIG. 6, if the temperature of the laser diode 11 before control is L'' near TL, and the ambient temperature is Mt near TM, then TL is set as the target temperature.
If you select TH, there will be a large temperature difference between the temperature of the laser diode 11 after control and the ambient temperature, so there is a risk of condensation as described above. There is a fear. In this case, a TM close to the ambient temperature should be selected as the optimal target temperature.

本実施例では、温度検出センサ21と湿度検出センサ2
2とによって、レーザダイオード11周囲の雰囲気温度
および水蒸気分圧(あるいは水蒸気量)を検知し、結露
の発生を予測すると共に、結露発生予測時には、そのと
きの雰囲気温度との温度差が、たとえば、10℃以下と
なるひとつの目標温度を選択するようにしている。
In this embodiment, a temperature detection sensor 21 and a humidity detection sensor 2 are used.
2, detects the ambient temperature and water vapor partial pressure (or water vapor amount) around the laser diode 11, predicts the occurrence of dew condensation, and when predicting the occurrence of dew condensation, detects the temperature difference from the ambient temperature at that time, for example. One target temperature of 10°C or less is selected.

これにより、目標温度を最適化して、制御後のレーザダ
イオード11の温度と雰囲気温度との温度差を上記温度
差内に抑えることができ、発振波長の安定化を図りつつ
結露発生を確実に回避できる。
This makes it possible to optimize the target temperature and suppress the temperature difference between the temperature of the laser diode 11 after control and the ambient temperature within the above temperature difference, thereby reliably avoiding dew condensation while stabilizing the oscillation wavelength. can.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、結露の恐れがある場合の目標温度を最
適化したので、発振波長の安定化を図りつつ結露発生を
回避して光ビームの乱反射防止、光量低下防止を図るこ
とができる。
According to the present invention, since the target temperature is optimized when there is a risk of dew condensation, it is possible to avoid dew condensation while stabilizing the oscillation wavelength, thereby preventing diffuse reflection of the light beam and preventing a decrease in the light amount.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理構成図、 第2〜6図は本発明に係る光ビーム走査装置の一実施例
を示す図であり、 第2図はその全体の構成図、 第3図はその温度制御部のブロック図、第4図はそのレ
ーザダイオードの温度特性を示す図 第5図はその温度制御部の制御特性を示す図第6図はそ
の結露発生を予測した場合の最適な目標温度の選択を示
す図である。 11・・・・・・レーザダイオード、 12・・・・・・ホログラムレンズ (ホログラム素子)、 13・・・・・・ホログラムディスク (ホログラム素子)、 21・・・・・・温度検出センサ(温度検出手段〉、2
2・・・・・・湿度検出センサ(物理量検出手段)、2
3・・・・・・温度設定回路(目標温度設定手段、予測
手段、選択手段)、 30・・・・・・加熱/冷却素子(加熱・冷却手段)。 第 図 (長波長側) 一実施例の全体の構成国 第2図 第 図
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention, FIGS. 2 to 6 are diagrams showing an embodiment of the light beam scanning device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration, and FIG. A block diagram of the temperature control unit. Figure 4 shows the temperature characteristics of the laser diode. Figure 5 shows the control characteristics of the temperature control unit. Figure 6 shows the optimal target temperature when condensation is predicted. FIG. 11... Laser diode, 12... Hologram lens (hologram element), 13... Hologram disk (hologram element), 21... Temperature detection sensor (temperature detection sensor) Detection means〉, 2
2... Humidity detection sensor (physical quantity detection means), 2
3... Temperature setting circuit (target temperature setting means, prediction means, selection means), 30... Heating/cooling element (heating/cooling means). Figure (long wavelength side) Overall constituent countries of one embodiment Figure 2 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 レーザダイオードからの発振光をホログラム素子を用い
て走査する光ビーム走査装置において、 a)前記レーザダイオードの発振波長を安定化させるい
くつかの温度を目標温度として設定する目標温度設定手
段と、 b)前記レーザダイオードの温度およびレーザダイオー
ド周囲の雰囲気温度を検出する温度検出手段と、 c)前記レーザダイオードの雰囲気中に含まれる水蒸気
の含有度合を表す物理量を検出する物理量検出手段と、 d)該物理量検出手段の検出結果に基づいて前記レーザ
ダイオードに対する結露発生を予測する予測手段と、 e)前記いくつかの目標温度のひとつを選択すると共に
、結露発生が予測されたときには、レーザダイオード周
囲の雰囲気温度との温度差が所定の温度差内に収まるひ
とつの目標温度を選択する選択手段と、 f)該選択手段で選択されたひとつの目標温度となるよ
うに前記レーザダイオードを加熱あるいは冷却する加熱
・冷却手段と、 を備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。
[Scope of Claims] A light beam scanning device that scans oscillation light from a laser diode using a hologram element, comprising: a) a target temperature in which several temperatures that stabilize the oscillation wavelength of the laser diode are set as target temperatures; setting means; b) temperature detection means for detecting the temperature of the laser diode and the temperature of the atmosphere around the laser diode; and c) physical quantity detection means for detecting a physical quantity representing the degree of water vapor content contained in the atmosphere of the laser diode. and d) a prediction means for predicting the occurrence of dew condensation on the laser diode based on the detection result of the physical quantity detection means; e) selecting one of the several target temperatures and when dew condensation is predicted to occur, a selection means for selecting one target temperature whose temperature difference from the ambient temperature around the laser diode falls within a predetermined temperature difference; f) controlling the laser diode so that the temperature reaches the one target temperature selected by the selection means; A light beam scanning device comprising: heating/cooling means for heating or cooling;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006304847A (en) * 2005-04-26 2006-11-09 Pentax Corp Endoscope light source device
CN116014554A (en) * 2021-10-22 2023-04-25 深圳市中科创激光技术有限公司 A kind of laser equipment control method and related equipment

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