JPH05145154A - 半導体レーザの駆動装置 - Google Patents
半導体レーザの駆動装置Info
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- JPH05145154A JPH05145154A JP32814691A JP32814691A JPH05145154A JP H05145154 A JPH05145154 A JP H05145154A JP 32814691 A JP32814691 A JP 32814691A JP 32814691 A JP32814691 A JP 32814691A JP H05145154 A JPH05145154 A JP H05145154A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザのAPC の駆動電流を速やかに決
定する。 【構成】 駆動電流Ｄ01，Ｄ11で半導体レーザを駆動
し、このときの発光光量Ｌ01，Ｌ11を測定し、微分効率
ηを η＝（Ｌ11−Ｌ01）／（Ｄ11−Ｄ01） …(1) により予め計算、記憶しておく。そして駆動に先立ち駆
動電流Ｄ11で半導体レーザを発光させ発光光量Ｌを測定
し、 Ｄ＝Ｄ11＋（Ｌ−Ｌ11）／η …(2) として駆動電流Ｄを決定する。
定する。 【構成】 駆動電流Ｄ01，Ｄ11で半導体レーザを駆動
し、このときの発光光量Ｌ01，Ｌ11を測定し、微分効率
ηを η＝（Ｌ11−Ｌ01）／（Ｄ11−Ｄ01） …(1) により予め計算、記憶しておく。そして駆動に先立ち駆
動電流Ｄ11で半導体レーザを発光させ発光光量Ｌを測定
し、 Ｄ＝Ｄ11＋（Ｌ−Ｌ11）／η …(2) として駆動電流Ｄを決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザの駆動装置
に関し、更に詳述すれば、APC(自動パワー制御) 付の駆
動装置に関する。
に関し、更に詳述すれば、APC(自動パワー制御) 付の駆
動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザはフォトダイオードを並設
してこれにより発光光量を検出し、検出光量が所定値に
なるように駆動電流制御を行うようにして用いられるこ
とが多く、これにより経時変化の影響が回避でき、安定
した発光光量が得られる。このような駆動電流制御はAP
C と称せられる。
してこれにより発光光量を検出し、検出光量が所定値に
なるように駆動電流制御を行うようにして用いられるこ
とが多く、これにより経時変化の影響が回避でき、安定
した発光光量が得られる。このような駆動電流制御はAP
C と称せられる。
【０００３】レーザビームプリンタにおいてはこのよう
なAPC が半導体レーザの駆動に用いられ、印写品質の経
時的変化を抑制している。
なAPC が半導体レーザの駆動に用いられ、印写品質の経
時的変化を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】APC をディジタル信号
で行う場合、前記所定値に達するまで駆動電流を予め設
定した１ステップずつ増減していく構成とすることが多
いが、前記所定値に達するまで長時間を要することがあ
り、また実印写のためではなくAPC のみのために半導体
レーザを駆動する必要があり、半導体レーザの寿命のみ
ならず、レーザビームプリンタでは感光体の寿命も劣化
するという問題点があった。
で行う場合、前記所定値に達するまで駆動電流を予め設
定した１ステップずつ増減していく構成とすることが多
いが、前記所定値に達するまで長時間を要することがあ
り、また実印写のためではなくAPC のみのために半導体
レーザを駆動する必要があり、半導体レーザの寿命のみ
ならず、レーザビームプリンタでは感光体の寿命も劣化
するという問題点があった。
【０００５】これを解決するために状況に応じて複数ス
テップで駆動電流を増減するものも提案されている (特
開昭63-56059号公報)が、用途によっては一層の高速化
が望まれる。本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、１回の予備的駆動で直ちに所定発光光量を得る
ことができる電流値を求められる半導体レーザの駆動装
置を提供することを目的とする。
テップで駆動電流を増減するものも提案されている (特
開昭63-56059号公報)が、用途によっては一層の高速化
が望まれる。本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、１回の予備的駆動で直ちに所定発光光量を得る
ことができる電流値を求められる半導体レーザの駆動装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザの
駆動装置は、半導体レーザの発光光量を検出し、これが
所定値となるように駆動電流を制御する半導体レーザの
駆動装置において、２つの電流値で半導体レーザを予め
駆動する手段と、夫々の場合の検出発光光量及び前記２
つの電流値により半導体レーザの微分効率を計算して記
憶しておく手段と、前記所定値で発光させるに先立って
所定電流値で半導体レーザを駆動する手段と、この場合
に検出した発光光量及び前記微分効率に基づいて前記所
定値で発光させるに必要とする駆動電流を算出する手段
とを備えることを特徴とする。
駆動装置は、半導体レーザの発光光量を検出し、これが
所定値となるように駆動電流を制御する半導体レーザの
駆動装置において、２つの電流値で半導体レーザを予め
駆動する手段と、夫々の場合の検出発光光量及び前記２
つの電流値により半導体レーザの微分効率を計算して記
憶しておく手段と、前記所定値で発光させるに先立って
所定電流値で半導体レーザを駆動する手段と、この場合
に検出した発光光量及び前記微分効率に基づいて前記所
定値で発光させるに必要とする駆動電流を算出する手段
とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】まず２つの電流値で駆動して夫々の発光光量を
求め、光量差／電流差として微分効率が算出される。こ
の微分効率自体は経時的に変化しない。次に前記所定電
流値で半導体レーザを駆動する。これの場合の電流、発
光光量の関係を微分効率に当てはめると電流／発光光量
の特性の経時的偏移量が求まり、これにより所定発光光
量を得る場合の電流値が算出できる。
求め、光量差／電流差として微分効率が算出される。こ
の微分効率自体は経時的に変化しない。次に前記所定電
流値で半導体レーザを駆動する。これの場合の電流、発
光光量の関係を微分効率に当てはめると電流／発光光量
の特性の経時的偏移量が求まり、これにより所定発光光
量を得る場合の電流値が算出できる。
【０００８】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は本発明の半導体レーザの駆動装置の
回路図であり、図中１は駆動対象半導体レーザである。
この半導体レーザ１には発光光量を検出するためのフォ
トダイオード２が並設されている。一般にはこのフォト
ダイオード２は半導体レーザ１の光出力方向とは反対の
方向に設けられる。
て詳述する。図１は本発明の半導体レーザの駆動装置の
回路図であり、図中１は駆動対象半導体レーザである。
この半導体レーザ１には発光光量を検出するためのフォ
トダイオード２が並設されている。一般にはこのフォト
ダイオード２は半導体レーザ１の光出力方向とは反対の
方向に設けられる。
【０００９】CPU ６は半導体レーザ駆動電流値を示すデ
ィジタル信号をD/A(ディジタル／アナログ）変換器９へ
出力し、そのアナログ出力はオペアンプ５で増幅されて
トランジスタ３のベースに与えられる。トランジスタ３
は電源ラインと半導体レーザ１との間に介装されてお
り、トランジスタ３のベース電流に応じたエミッタ電流
で半導体レーザ１が駆動される。
ィジタル信号をD/A(ディジタル／アナログ）変換器９へ
出力し、そのアナログ出力はオペアンプ５で増幅されて
トランジスタ３のベースに与えられる。トランジスタ３
は電源ラインと半導体レーザ１との間に介装されてお
り、トランジスタ３のベース電流に応じたエミッタ電流
で半導体レーザ１が駆動される。
【００１０】トランジスタ３と半導体レーザ１との接続
点にはエミッタを接地したトランジスタ11のコレクタが
接続されており、そのベースには半導体レーザ１を駆動
するタイミングで "Ｌ" レベルとなってトランジスタ11
をオフさせるスイッチ信号ＳS が与えられる。フォトダ
イオード２は抵抗４を介して電源ラインに逆方向接続さ
れており、そのアノードを接地し、カソードをA/D(アナ
ログ／ディジタル）変換器10へ接続している。このカソ
ードの電位はフォトダイオード２の受光光量又は半導体
レーザ１の発光光量によって定まる。
点にはエミッタを接地したトランジスタ11のコレクタが
接続されており、そのベースには半導体レーザ１を駆動
するタイミングで "Ｌ" レベルとなってトランジスタ11
をオフさせるスイッチ信号ＳS が与えられる。フォトダ
イオード２は抵抗４を介して電源ラインに逆方向接続さ
れており、そのアノードを接地し、カソードをA/D(アナ
ログ／ディジタル）変換器10へ接続している。このカソ
ードの電位はフォトダイオード２の受光光量又は半導体
レーザ１の発光光量によって定まる。
【００１１】D/A 変換器９のディジタル出力はCPU ６へ
入力され、以下に説明する演算に使用される。その他７
はCPU ６が実行するプログラムを記憶するROM(読出し専
用メモリ) 、８は演算結果等を記憶するRAM(随時読出書
込メモリ) である。図２は本発明装置の動作原理の説明
図、図３〜図５はCPU ６での制御手順を示すフローチャ
ートである。図２は横軸に半導体レーザ１の駆動電流
を、また縦軸にその発光光量をとって示した駆動電流／
発光光量特性図であり、半導体レーザ１の温度ＴがＴ＝
Ｔ1 の場合は実線で、またＴ＝Ｔ2 （Ｔ1 ＜Ｔ2 ）の場
合は２点鎖線で各示してある。
入力され、以下に説明する演算に使用される。その他７
はCPU ６が実行するプログラムを記憶するROM(読出し専
用メモリ) 、８は演算結果等を記憶するRAM(随時読出書
込メモリ) である。図２は本発明装置の動作原理の説明
図、図３〜図５はCPU ６での制御手順を示すフローチャ
ートである。図２は横軸に半導体レーザ１の駆動電流
を、また縦軸にその発光光量をとって示した駆動電流／
発光光量特性図であり、半導体レーザ１の温度ＴがＴ＝
Ｔ1 の場合は実線で、またＴ＝Ｔ2 （Ｔ1 ＜Ｔ2 ）の場
合は２点鎖線で各示してある。
【００１２】而してCPU ６はまた図３に示すような手順
で微分効率ηを算出し、RAM ８に記憶する。即ち予め設
定してある電流値Ｄ01，Ｄ11の２電流値をRAM ８から読
出し適宜のレジスタに設定する(#1)。ここにＤ01＜Ｄ11
であり、レーザビームプリンタの場合Ｄ01は感光ドラム
の現像閾値以下のバイアス光相当の発光光量を与える電
流値、Ｄ11は現像に適した発光光量を与える電流値とす
る。そして電流値Ｄ01のデータをD/A 変換器９へ出力
し、これによる半導体レーザ１の駆動を行う(#2)。CPU
６はこの発光時の発光光量Ｌ01をA/D 変換器10の出力と
して取込んで適宜レジスタに記憶する(#3)。
で微分効率ηを算出し、RAM ８に記憶する。即ち予め設
定してある電流値Ｄ01，Ｄ11の２電流値をRAM ８から読
出し適宜のレジスタに設定する(#1)。ここにＤ01＜Ｄ11
であり、レーザビームプリンタの場合Ｄ01は感光ドラム
の現像閾値以下のバイアス光相当の発光光量を与える電
流値、Ｄ11は現像に適した発光光量を与える電流値とす
る。そして電流値Ｄ01のデータをD/A 変換器９へ出力
し、これによる半導体レーザ１の駆動を行う(#2)。CPU
６はこの発光時の発光光量Ｌ01をA/D 変換器10の出力と
して取込んで適宜レジスタに記憶する(#3)。
【００１３】次に同様にして電流値Ｄ11による半導体レ
ーザ１の駆動をし(#4)、発光光量Ｌ11の取込、記憶を行
う(#5)。そして微分効率ηを下記(1) 式に従って計算
し、適宜レジスタ又はRAM ８に記憶する(#6)。 η＝（Ｌ11−Ｌ01）／（Ｄ11−Ｄ01） …(1) この傾き、又はηは温度変化によっては変わらないが、
駆動電流／発光光量の特性は図２に示すように傾きを保
ったままで右側へ偏移する。このηは図２の実線の部分
の右側の部分の傾きに相当する。
ーザ１の駆動をし(#4)、発光光量Ｌ11の取込、記憶を行
う(#5)。そして微分効率ηを下記(1) 式に従って計算
し、適宜レジスタ又はRAM ８に記憶する(#6)。 η＝（Ｌ11−Ｌ01）／（Ｄ11−Ｄ01） …(1) この傾き、又はηは温度変化によっては変わらないが、
駆動電流／発光光量の特性は図２に示すように傾きを保
ったままで右側へ偏移する。このηは図２の実線の部分
の右側の部分の傾きに相当する。
【００１４】以上のようなηの計算、記憶はレーザビー
ムプリンタにおいてはその起動時に１回行う。而してプ
リンタの印写の際にはCPU ６は図４に示す手順で駆動電
流を決定する。まず前記電流Ｄ11で半導体レーザ１を駆
動する(#11) 。そしてこのときのA/D変換器10の出力を
このときの発光光量Ｌとして取込む(#12) 。そしてこの
Ｌと、先に記憶してあるＬ11、ηを用いて駆動電流Ｄを
下記(2) 式により計算する。
ムプリンタにおいてはその起動時に１回行う。而してプ
リンタの印写の際にはCPU ６は図４に示す手順で駆動電
流を決定する。まず前記電流Ｄ11で半導体レーザ１を駆
動する(#11) 。そしてこのときのA/D変換器10の出力を
このときの発光光量Ｌとして取込む(#12) 。そしてこの
Ｌと、先に記憶してあるＬ11、ηを用いて駆動電流Ｄを
下記(2) 式により計算する。
【００１５】Ｄ＝Ｄ11＋（Ｌ−Ｌ11）／η …(2) つまり起動時同様のＬ11の発光光量を得る電流が上記
(2) 式で得られる。#11,12を実行する際の半導体レーザ
１の温度ＴがＴ2 であったとすると図２に示すように電
流Ｄ11ではＬ11より小さい発光光量Ｌが得られる。温度
Ｔ＝Ｔ2 の条件で発光光量Ｌ11を得るには図２よりΔＩ
の電流増加が必要である。ΔＩは(3) 式 ΔＩ＝（Ｌ−Ｌ11）／η …(3) で表されるから、これをＤ11に加算することで発光光量
Ｌ11を得るための駆動電流値Ｄが(2) 式で求められる。
(2) 式で得られる。#11,12を実行する際の半導体レーザ
１の温度ＴがＴ2 であったとすると図２に示すように電
流Ｄ11ではＬ11より小さい発光光量Ｌが得られる。温度
Ｔ＝Ｔ2 の条件で発光光量Ｌ11を得るには図２よりΔＩ
の電流増加が必要である。ΔＩは(3) 式 ΔＩ＝（Ｌ−Ｌ11）／η …(3) で表されるから、これをＤ11に加算することで発光光量
Ｌ11を得るための駆動電流値Ｄが(2) 式で求められる。
【００１６】このようにして求めたＤを適宜レジスタに
設定し(#14)、これをD/A 変換器９へ出力するとスイッ
チ信号ＳS より所望の発光光量が得られる。なおレーザ
ビームプリンタでは半導体レーザの発光(#11) は用紙間
等、印写に無関係なタイミングで行うことは言うまでも
ない。図５は駆動電流設定手順の他の実施例を示す。こ
の場合は低電流Ｄ01で半導体レーザ１を駆動し(#21) 、
この場合の光量Ｌ′を検出する(#22) 。ηは図２に示す
如く直線関係をなすから温度変化Ｔ1 →Ｔ2 に伴う電流
補正分ΔＩは電流値Ｄ01の近傍でも同様に ΔＩ＝（Ｌ′−Ｌ01）／η …(4) として計算できるからこれをＤ11に加えることで発光光
量Ｌ11を得るための駆動電流Ｄを下記(5) 式で求めるこ
とができる。
設定し(#14)、これをD/A 変換器９へ出力するとスイッ
チ信号ＳS より所望の発光光量が得られる。なおレーザ
ビームプリンタでは半導体レーザの発光(#11) は用紙間
等、印写に無関係なタイミングで行うことは言うまでも
ない。図５は駆動電流設定手順の他の実施例を示す。こ
の場合は低電流Ｄ01で半導体レーザ１を駆動し(#21) 、
この場合の光量Ｌ′を検出する(#22) 。ηは図２に示す
如く直線関係をなすから温度変化Ｔ1 →Ｔ2 に伴う電流
補正分ΔＩは電流値Ｄ01の近傍でも同様に ΔＩ＝（Ｌ′−Ｌ01）／η …(4) として計算できるからこれをＤ11に加えることで発光光
量Ｌ11を得るための駆動電流Ｄを下記(5) 式で求めるこ
とができる。
【００１７】Ｄ＝Ｄ11＋（Ｌ′−Ｌ01）／η …(5) レーザビームプリンタの場合、前述したように電流値Ｄ
01は現像閾値以下の発光光量しか示さないものであるの
で、この発光は印写には無関係である。従ってステップ
#21 の実行は任意のタイミングで行える。
01は現像閾値以下の発光光量しか示さないものであるの
で、この発光は印写には無関係である。従ってステップ
#21 の実行は任意のタイミングで行える。
【００１８】
【発明の効果】以上の如き本発明による場合は駆動電流
Ｄ決定に際して半導体レーザを１回発光させるだけであ
り、駆動電流Ｄ決定のための計算は瞬時に行えるから極
めて高速で適切な発光が行える。また駆動電流決定のた
めの発光が最小限の１回であるから、半導体レーザの寿
命劣化は最小で済む。そしてこの発明をレーザビームプ
リンタに適用する場合はその感光体の寿命劣化も最小限
となる。
Ｄ決定に際して半導体レーザを１回発光させるだけであ
り、駆動電流Ｄ決定のための計算は瞬時に行えるから極
めて高速で適切な発光が行える。また駆動電流決定のた
めの発光が最小限の１回であるから、半導体レーザの寿
命劣化は最小で済む。そしてこの発明をレーザビームプ
リンタに適用する場合はその感光体の寿命劣化も最小限
となる。
【図１】本発明装置のブロック図である。
【図２】駆動電流／発光光量特性図である。
【図３】η計算のための手順を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】駆動電流決定のための手順を示すフローチャー
トである。
トである。
【図５】駆動電流決定のための手順を示すフローチャー
トである。
トである。
１ 半導体レーザ ２ フォトダイオード ６ CPU
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザの発光光量を検出し、これ
が所定値となるように駆動電流を制御する半導体レーザ
の駆動装置において、 ２つの電流値で半導体レーザを予め駆動する手段と、 夫々の場合の検出発光光量及び前記２つの電流値により
半導体レーザの微分効率を計算して記憶しておく手段
と、 前記所定値で発光させるに先立って所定電流値で半導体
レーザを駆動する手段と、 この場合に検出した発光光量及び前記微分効率に基づい
て前記所定値で発光させるに必要とする駆動電流を算出
する手段とを備えることを特徴とする半導体レーザの駆
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32814691A JPH05145154A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 半導体レーザの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32814691A JPH05145154A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 半導体レーザの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145154A true JPH05145154A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18207011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32814691A Pending JPH05145154A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 半導体レーザの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145154A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5661739A (en) * | 1995-01-20 | 1997-08-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser driving circuit |
| JPH1079549A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-03-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ制御装置 |
| JPH1079548A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-03-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ制御装置 |
| US5754576A (en) * | 1992-09-24 | 1998-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser control apparatus and image forming apparatus using the same |
| US7196717B2 (en) | 2004-02-17 | 2007-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus, control method therefor, and program for implementing the control method |
| JP2008028047A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Aisin Aw Co Ltd | バックライト調光制御装置 |
| US8477171B2 (en) | 2009-03-02 | 2013-07-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with selective application of light source |
| US8922613B2 (en) | 2012-04-26 | 2014-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam scanning device that performs high-accuracy light amount control, method of controlling the device, storage medium, and image forming apparatus |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32814691A patent/JPH05145154A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5754576A (en) * | 1992-09-24 | 1998-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser control apparatus and image forming apparatus using the same |
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| JPH1079549A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-03-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ制御装置 |
| JPH1079548A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-03-24 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ制御装置 |
| US7196717B2 (en) | 2004-02-17 | 2007-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus, control method therefor, and program for implementing the control method |
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| US8477171B2 (en) | 2009-03-02 | 2013-07-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with selective application of light source |
| US8922613B2 (en) | 2012-04-26 | 2014-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Light beam scanning device that performs high-accuracy light amount control, method of controlling the device, storage medium, and image forming apparatus |
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