JPH0358065A - レーザーダイオードの発光出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレーザー光源装置に関し、より詳細にはレーザ
ープリンタ、デジタル複写機あるいはＦＡＸ等における
光書き込み装置のレーザーダイオードの発光出力制御装
置に関するものである．（従来技術） 近年，レーザープリンタ、複写機等においては高速化の
要求が高まり、この要求にともないレーザーダイオード
の発光出力の設定についても高速化が求められている。

第４図は特開昭５８−２　１　２２５６号公報にて開示
された従来のレーザー光源制御装置を示すブロック図で
あって，レーザーダイ才−ドｌは電流制御回路２により
制御されるとともに，レーザー光の偏光走査位置に配置
されたフォトダイオード３によりレーザー光出力を検出
し、比較器４において基準電気信号に対する大小を比較
する。

この比較器４の出力は前記フォトダイオード３出力信号
が前記基準電気信号より小さいときにはハイレベルとな
り、一方、フォトダイオード３の出力信号が前記基準電
気信号より大きいときにはロウレベルとなる２値信号を
次段のデジタルアップダウンカウンタ回路５に出力し、
該アップダウンカウンタ５では信号源６よりのサンプリ
ングクロックが入力するたびに次段のデジタル・アナロ
グコンバータ７の出力信号を増加するようデジタル信号
を出力し、電流制御回路２内に設けられた定電流回路８
の設定！ｉ流値を増大する。

また、前記アップ・ダウンカウンタ５の１クロック毎の
変動量はＩＬＳＢ分であり、このようにレーザーダイオ
ード３出力を順次増加させ、発光強度が増加して前記フ
ォトダイオードから出力される検出信号レベルが前紀Ｍ
ｉ＄電気信号レベルより大きくなると比較器４から出力
される２値信号はロウレベルとなる。

それにともなってアップダウンカウンタ５はダウンカウ
ントモードとなり、サンプリングクロツクが入力するた
びにＩＬＳＢ分だけカウントダウンしてデジタル信号を
出力し、電流制御回路２の定電流回路８出力を減少し、
レーザーダイオード１の発光強度を低下させるよう制御
している。

従って、前述した如き従来のｉｉｉｌ１御方法を用いて
レーザーダイ才一！ζの発光出力設定を高速に行なうに
はサンプリングクロックの周波数を高くしなくてはなら
ない。

しかしながら、発光出力をアップまたはダウンした直後
のレーザーダイオードの発光出力及びフォトダイオード
の検知出力は第６図に示すごとく行き過ぎ量（才一パー
シュート）が生じ、不安定であり、安定するまでに多少
の整定時間（セットリングタイム）が存在するため、サ
ンプリングクロックの周波数をむやみに高くすることは
できないという問題点があった。

（発明の目的） 本発明は上述した如＜　１／−ザー光源出力制御の高速
化の問題点に鑑みなされたものであって、サンプリング
クロック周波数を高めることなくレーザーダイオードの
発光出力設定の高速化を図るレーザーダイオードの発光
出力制御装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） この目的を達成するために本発明のレーザーダイオード
発光出力制御装置はレーザーダイオードの発光出力をア
ップダウンカウント制御により行なうタイプのものにお
いて、少なくともレーザー発光出力を検出する光電変換
素子と、該光電変換素子出力と基準電気信号とを比較す
る比較器と、該比較器出力を入力しアップカウント若し
くはダウンカウントを行なうアップダウンカウンタと、
該アップダウンカウンタ出力信号により制御されるデジ
タルアナログコンバータと、該デジタルアナログコンバ
ータ出力により制御されるレーザーダイオードとを備え
ると共に、前記アップダウンカウントのカウント単位を
可変にすることによってレーザーダイオードの発光出力
を規定の出力に近いレベルまでは粗く制御し、規定の発
光出力に近いレベルとなったのちに微細なカウント数で
制御することにより発光出力の高速安定化を図り、複写
機の高速制御を可能にしたことを特徴とする。

（実施例） 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明に係るレーザーダイオード発光出力制御
装置を用いたレーザープリンタの概略構成を示す図であ
って、ホストマシン１１（コンピュータ、ワードプロセ
ッサ等）から送られる文字コード、図形等をコントロー
ラ１３（キャラクタジヱネレータ）において、該文字コ
ード等に対応するビデオ信号（ドットパターン）に変換
するとともに，該ビデオ信号により光走査装置１５内の
レーザーダイオードｌ７をＯ　Ｎ　−　Ｏ　Ｆ　Ｆ　Ｌ
、該レーザーダイオードより出力された光は反時計方向
に回転しているポリゴンミラ−ｌ９で反射して，帯電器
２０によってその表面を略均一に帯電された感光体２ｌ
上を走査し、該感光体２１表面に静電潜像を形成する。

次に感光体２１上に形成された静電潜像は現像部２３に
おいてトナー等の現像剤により現像され、各給紙ユニッ
ト２５．２５から搬送給紙された転写紙に転写し、さら
に定着部２７において定着しプリントを得るものである
。

また、プリンタ本体のセンサ、モータ、クラッチ及びソ
レノイド等の各制御部はプリンタのシーケンスコントロ
ーラであるエンジンドライバ２９によって前記プリント
動作と連動してコントロールされている。

第２図は本発明に係るレーザーダイオード発光出力制御
装置の回路構成を示す図であって、同図において符号３
ｌはＣＰＵ、３３はデジタル・アナ口グコンバータ、３
５及び３６は才ベアンブ，３７および３８はトランジス
タ、３９はコンバレー夕、４ｌはレーザーダイ才−ド、
４３はフ才トダイ才一ド、４５はＯＲ回路であり、デジ
タル・アナログコンバータ３３はＣＰＵ３１と接続し、
前記デジタル・アナログコンバータ３３出力端はオペア
ンブ３５のマイナス入力端子と接続し、プラス入力端子
には基？＄電圧発生源４７が接続している， 該才ベアンブ出力端は抵抗Ｒｌを介しトランジスタ３７
のベースと接続し、該トランジスタ３７はＰＮＰ形２段
増幅器であり、エミッタ端は電源＋２Ｖと接続し、コレ
クタ端は抵抗Ｒ２を介しレーザーダイオード４ｌおよび
トランジスタ３８のコレクタ端と接続している． 前記トランジスタ３Ｂのベース端はＯＲ回路４５の出力
端と接続し、該ＯＲ回路４５はアップダウンカウンタ３
ｌとビデオ信号線４９と接続している。

また、前記レーザーダイ才−ド４ｌ出力端は接地し、該
接地線にはフォトダイ才−ド４３の出力端が接続してい
る． 前記フォトダイオード４３の入力端にはオペアンブ３６
が接続し、オペアンブ３６に並列に抵抗Ｒ２が接続する
．更に、才ベアンブ３６の出力端はコンバレータ３９の
一入力端と接続し、他方の入力端には基準電圧発生源が
接続し、その出力端はＣＰＵ３　１と接続している， 尚、該ＣＰｔＪ３１にはアップダウンカウンタが組込ま
れている。

このように構成したレーザーダイ才−ドの発光出力制御
装置においてホストマシンよりプリントリクエストコマ
ンドを受け取ると、プリント動作に入るまえにＣＰＵ３
１はＬＤＦ’Ｗ信号をＬＯＷ１ノベルにし、ＯＲ回路に
出力する。したがって、ＯＲ回路出力はＬＯＷレベルと
なりトランジスタ３８はＯＦＦとなる． プリントリクエストコナンドが入力するとＣＰ０３１に
組込まれているアップダウンカウンタのカウント値をＯ
ＦＦ．に設定し、デジタルアナログコンパータ３３出力
は最大となる。

したがって，オペアンプ３５の出力も最大（＋１２Ｖ）
となるためトランジスタ３７がＯＦＦ状態となりレーザ
ーダイオード４Ｉには電流が流れない。

前紀ＣＰＵ３１に組込まれたアップダウンカウンタはそ
の設定値がＯＦＦ．に設定された後、アップダウンカウ
ントを２カウントごとカウントダウンすることにより次
段のデジタルアナログコンバータ３３出力は徐々に低下
し、トランジスタ３７のコレクタとベース間の電位差が
大きくなりレ一ザーダイオード４ｌに流れる電流は徐々
に増加し、発光出力も増加する。

該レーザーダイオード４ｌ出力はフォトダイ才一ド４３
により検出し、検出電流値をオペアンブ３６により電圧
値に変換するとともに、この変換された値の電圧をコン
バレータ３９に印加する。

コンバレータ３９ではレーザーダイ才−ドの発光出力が
規定の発光量となったか否かを検出し、規定値以上とな
った際にＣＰＬＪ３＋に信号を出力する。同図において
はレーザーダイオード４ｌの出力が増加するにともなっ
てフォトダイ才一ド４３に流れる電流も増加し、才ベア
ンブ３６出力は０ボルトからマイナス側に変化する，こ
のマイナス側に変化した電圧が規定の電圧（ＶＲｅｆ）
より低くなった際にコンバレータ３９出力は”Ｈ”から
゛し．“となり、その信号を入力したＣＰＵ３　１は７
ツブダウンカウンタのカウント数を１カウント毎に変化
させ、コンバレータ３９出力が”Ｌ”から″１４“にな
るように１カウントごとにカウン｝・アップを行う。

即ち、レーザーダイオードの発光出力が規定値以上にな
るまではその制御は２カウント毎のラフな制御を行ない
、規定値以上にレーザーダイオードの発光出力が大きく
なった後に１カウントごとの微細制御に切替え、高精度
且つ高速化した制御を行なうものである。

第３図は上述した発光出力制御の各出力を示したタイム
チャートである。

先ず、プリントスタートコマンドが入力するとＣＰＵ内
のアップダウンカウンタは２カウントごとのカウントダ
ウンをおこない、デジタルアナログコンバータに出力し
、レーザーダイオードに徐々に電流を流す。所定のカウ
ンタ敗（同図においてはＦ９）になるとレーザーダイオ
ードは発光を開始し、それにともなってオペアンブ３６
出力はＯボルトから徐々にマイナス側へと低下する。

レーザーダイオード発光出力が所定値以上となるとコン
バレータ出力がＨ１レベルからＬ　Ｏ　Ｗ　＋／ベルに
反転し、次のデジタルアナログコンバータカウント値は
ｌカウントカウントアップする。

したがって、レーザーダイオード発光出力はＩＬＳＢ分
低下し、コンバレータ出力がＬＯＷレベルからＨｌレベ
ルに変化した際に再び出力をＩＬＳＢ分増加する． 即ち、レーザーダイオード出力が所定値となるまでの立
上ク時間を短縮し、所定値以上となった際にＩＬＳＢ毎
の微細な制御を行なうものである． 尚、本発明の実施例ではアップダウンカウンタのカウン
ト値を１カウント及び２カウントとして説明したがこれ
に限定されるものではなく、更に高速化を望む場合に粗
い制御をおこなう必要が生じた場合には，２カウント以
上、例えば４カウント毎にアップダウンカウンタのカウ
ント数を変化させて用いてもよいことは明らかであるゆ
（発明の効果） 本発明のレーザーダイオード発光出力制御装置を用いれ
ば規定の発光出力に近いレベルまでアヴブダウンカウン
タで２カウントまたは４カウント毎に設定する。即ち、
発光出力を粗く設定したのちにｌカウントで制御するた
め、従来の方法と比較して発光出力の安定が早く複写装
置の高速化を図ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーザーダイオード発光制御装置
を用いたレーザープリンタの概略構成図、第２図は本発
明に係るレーザーダイオード発光出力制御装置の回路構
成を示す図、第３図は本発明に係る出力制御装置の各信
号状態を示すタイムチャート図、第４図は従来のレーザ
ーダイオード発光出力制御回路を示す図である。 ３１・・・ＣＰＵ　（アップダウンカウンタ内蔵）、３
３・・・デジタルアナログコンバータ、３５、３６・・
・才ベアンブ、３７、３８・・・トランジスタ、３９・
・・才ベアンブ、４ｌ・・・レーザーダイ才−ド、４３
・・・フ才トダイ才一ド５４５・・・ＯＲ回路、４７・
・・基準電圧発生源、４９・・・ビデオ信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザーダイオードの発光出力をアップダウンカウント
   制御により行なうレーザー光源装置において、少なくと
   もレーザー発光出力を検出する光電変換素子と、該光電
   変換素子出力と基準電気信号とを比較する比較器と、該
   比較器出力を入力しアップカウント若しくはダウンカウ
   ントを行なうアップダウンカウンタと、該アップダウン
   カウンタ出力信号により制御されるデジタルアナログコ
   ンバータと、該デジタルアナログコンバータ出力により
   制御されるレーザーダイオードとを備えると共に、前記
   アップダウンカウントのカウント単位を可変にすること
   によってレーザーダイオードの発光出力の安定制御を高
   速化したことを特徴とするレーザーダイオードの発光出
   力制御装置。