JPH0569965U - レーザダイオード発光装置の光出力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオードの発光出力を簡単な回路、
及び容易な調整で段階的に制御可能とする。 【構成】 レーザダイオードＬＤの発光量をフォトダイ
オードＰＤで検出し、この検出出力に基づいて可変抵抗
器ＶＲを調整してピークホールド回路ＰＨの入力端の電
圧を設定し、レーザダイオードＬＤの発光量を制御す
る。そして、可変抵抗器ＶＲに対して電圧分割回路Ｒ
１，Ｒ２をスイッチＳＷ２を介して接続し、このスイッ
チＳＷ２を選択的にオン，オフし、オンしたときには可
変抵抗器ＶＲで設定した電圧を分割してピークホールド
回路ＰＨに入力させ、レーザダイオードＬＤの発光量を
段階的に制御させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はレーザダイオードを用いた発光装置に関し、特にレーザダイオードの 発光出力を段階的に変化させるための回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

レーザプリンタ等の光源として用いられるレーザダイオード発光装置では、レ ーザダイオードの発光出力を一定に制御する自動出力制御回路（以下、ＡＰＣ回 路）が用いられる一方で、プリンタ感光ドラムの光感度の相違に対応して発光出 力を段階的に変化制御するための回路が設けられる。図５はその一例の回路図で ある。同図において、ＬＤはレーザダイオードであり、接地（０Ｖ）と電源（− １２Ｖ）との間に可変定電流源ＶＩと共に直列接続される。又、このレーザダイ オードＬＤにはその発光量を検知するフォトダイオードＰＤが接続されており、 このフォトダイオードＰＤと電源との間に複数個の可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２， ＶＲ３がそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を介して並列接続され、フォ トダイオードＰＤとこれら可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３との接続点をピー クホールド回路ＰＨの入力端に接続する。このピークホールド回路ＰＨの出力端 は前記可変定電流源ＶＩの制御電圧端子に接続され、ピークホールド回路ＰＨの 出力で可変定電流源ＶＩの電流を制御するようにしている。

【０００３】 このＡＰＣ回路では、レーザダイオードＬＤの発光光量が増大すると、フォト ダイオードＰＤを流れる電流Ｉ_PDが増大し、スイッチにより選択された１つの可 変抵抗器との接続点の電圧、即ちピークホールド回路３の入力端の電圧Ｖ_C が増 加する。このため、ピークホールド回路ＰＨはその出力電圧Ｖ_O が増加し、可変 定電流源ＶＩを制御してレーザダイオードＬＤの通流電流Ｉ_LDを低減させ、これ に伴ってレーザダイオードＬＤの発光量を減少させる。逆に、レーザダイオード ＬＤの発光量が低下したときには、フォトダイオードの電流Ｉ_PDの減少により可 変抵抗器との接続点の電圧が低下されてピークホールド回路ＰＨの出力電圧Ｖ_O が低下し、定電流源ＶＩを制御して電流Ｉ_LDを増加させ、レーザダイオードＬＤ の発光量を増加させる。これにより、レーザダイオードの発光光量を所定の値に 制御する。

【０００４】 更に、複数個の可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３をそれぞれ異なる抵抗値に 設定しておき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を切り替えて可変抵抗器を選択 することで、ピークホールド回路ＰＨの入力端の電圧を可変抵抗器の抵抗値に応 じた電圧に変化させ、これによりレーザダイオードの発光光量を変化させること ができる。したがって、各可変抵抗器ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３の抵抗値をプリン タ等の感光ドラムの感度に応じた値に調整しておけば、スイッチを切り替えるこ とによりそれぞれの感光ドラムに好適な発光量を段階的に制御することが可能と なる。 尚、それぞれに可変抵抗器を用いているのは、個々のレーザダイオードＬＤや フォトダイオードＰＤの特性のバラツキを解消するためであり、個々のダイオー ドに特性の相違が生じている場合でも、可変抵抗器の抵抗値を調整することで、 ピークホールド回路ＰＨの入力端の電圧をそれぞれ必要とされる電圧に設定する ことができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

この回路では、異なる発光量を段階的に制御するために、複数個の可変抵抗器 が必要とされるため、回路構成が複雑になり、しかも各可変抵抗器の抵抗値を調 整するために調整作業が煩雑になるという問題がある。 本考案の目的は、回路の簡略化を図るとともに、調整作業を容易にした回路を 提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、レーザダイオードの発光量を検出するフォトダイオードの検出電流 に基づいて可変抵抗器で所要の電圧を発生させ、この発生された電圧に基づいて レーザダイオードの発光量を制御する装置に、可変抵抗器で発生した電圧を分割 させる電圧分割回路と、この電圧分割回路を可変抵抗器に対して選択的に接続さ せるスイッチ手段とを設けている。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案について図面を参照して説明する。図１は本考案の一実施例の回 路図である。同図において、ＬＤはレーザダイオードであり、このレーザダイオ ードＬＤに対してフォトダイオードＰＤ、ピークホールド回路ＰＨ、可変定電流 源ＶＩからなるＡＰＣ回路を構成し、このＡＰＣ回路によりレーザダイオードＬ Ｄの出力を所定の値に制御することはこれまでと同じである。ここで、フォトダ イオードＰＤと電源（−１２Ｖ）との間には１つの可変抵抗器ＶＲをスイッチＳ Ｗ１を介して接続し、かつこの可変抵抗器ＶＲ及びスイッチＳＷ１と並列に、抵 抗器Ｒ１，Ｒ２とスイッチＳＷ２の直列回路を接続している。そして、この抵抗 器Ｒ１，Ｒ２の接続点をピークホールド回路ＰＨの入力端に接続している。

【０００８】 前記各スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、例えばトランジスタで構成し、トランジス タのベース電圧を制御することでエミッタ・コレクタ間をオン，オフさせるよう に構成する。このベース電圧は２ビットの入力信号Ａ，Ｂに応じて動作されるデ コーダＤＥＣにより各スイッチＳＷ１，ＳＷ２のトランジスタに個々に入力され 、図２に示すように、入力信号Ａ，Ｂの２値「０」「１」の組み合わせにより、 前記スイッチＳＷ１，ＳＷ２を選択的にオンさせ、或いは同時にオフさせること ができる。

【０００９】 この構成によれば、スイッチＳＷ１がオンされると、フォトダイオードＰＤは 可変抵抗器ＶＲを通じて電源に接続されるため、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整 すれば、フォトダイオードＰＤの電流Ｉ_PDによる電圧降下によりフォトダイオー ドＰＤと可変抵抗器ＶＲとの接続点の電圧Ｖ_C を所要の電圧に調整できる。この 電圧はレーザダイオードＬＤやフォトダイオードＰＤの特性のばらつきにかかわ らず所要の電圧とすることができる。又、この電圧Ｖ_C は、レーザダイオードＬ Ｄの発光量を段階的に変化させる際の最小発光量に見合う電圧とする。したがっ て、このように調整しておけば、スイッチＳＷ２がオフされている状態では、調 整された電圧Ｖ_C は抵抗器Ｒ１を通してそのままピークホールド回路ＰＨの入力 端に印加され、ＡＰＣ動作によってレーザダイオードＬＤの出力が最小発光量と なるように制御される。

【００１０】 次いで、この状態からスイッチＳＷ２をオンすると、フォトダイオードＰＤと 可変抵抗器ＶＲとの接続点の電圧Ｖ_C が抵抗器Ｒ１とＲ２により分圧され、分圧 された低い電圧Ｖ_D がピークホールド回路ＰＨの入力端に入力される。このため 、ピークホールド回路ＰＨの出力端の電圧が減少し、可変定電流源ＶＩの電流を 増大させ、レーザダイオードＬＤの発光出力を増大させる。これにより、レーザ ダイオードＬＤの発光出力を段階的に増加させることが可能となる。

【００１１】 したがって、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整してフォトダイオードＰＤとの接 続点の電圧を所要の電圧に調整しておけば、その後はスイッチＳＷ１，ＳＷ２を 切り替えるだけで分圧用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２で設定された分割電圧に基づいてレ ーザダイオードＬＤの発光量を２段階に切り替えることができる。即ち、個々の レーザダイオードＬＤやフォトダイオードＰＤの特性のバラツキにかかわらず、 １個の可変抵抗器ＶＲで所望の回路が構成できる。 尚、この実施例の回路では、スイッチＳＷ１とＳＷ２を両方オフさせると、ピ ークホールド回路ＰＨの入力端はフォトダイオードＰＤを介して接地されるため 、入力端の電圧は最大電圧状態となり、可変定電流源ＶＩの制御電圧が最小とな り、レーザダイオードＬＤの電流をしきい値以下としてレーザダイオードの発光 量を０、即ちレーザダイオードＬＤの動作を実質的にオフすることができる。

【００１２】 尚、分圧用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２を接続することで、フォトダイオードＰＤの電 流が分圧用の抵抗器に分流し、可変抵抗器ＶＲによる接続点の電圧が変化される 。この変化量を抑制するためには、分圧用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２に流れる電流を極 力小さくすること、即ち分圧用抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を可変抵抗器ＶＲの抵 抗値よりも十分に大きくすることが好ましいことは言うまでもない。

【００１３】 又、図３のように、可変抵抗器ＶＲと並列に補償抵抗器Ｒ４とスイッチＳＷ４ を並列接続してもよい。この場合、補償抵抗器Ｒ４の抵抗値は、分圧用抵抗器Ｒ １とＲ２の各抵抗値の和に一致させる（Ｒ４＝Ｒ１＋Ｒ２）。このように設定し た上で、スイッチＳＷ４をＳＷ１と共にオンさせて可変抵抗器ＶＲに補償抵抗器 Ｒ４を並列接続した状態で可変抵抗器ＶＲによる接続点の電圧Ｖ_C の調整を行な う。 これにより、レーザダイオード出力を変化すべくスイッチＳＷ２をオンさせて 抵抗器Ｒ１，Ｒ２を接続状態とした際に、これと同時にスイッチＳＷ４をオフし て補償用抵抗器Ｒ４を可変抵抗器ＶＲとの接続から切り離せば、可変抵抗器ＶＲ には補償用抵抗器Ｒ４の代わりにこれと抵抗値が等しい分圧用の抵抗器Ｒ１，Ｒ ２が接続された状態となるため、接続点の電圧Ｖ_C が変化されることが防止でき る。尚、補償用抵抗器Ｒ４の抵抗値は、分圧用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２の和と同一で あることが好ましいが、略等しい値でもそれなりの効果が得られる。

【００１４】 ここで、図４のように、抵抗器Ｒ２及びスイッチＳＷ２と並列に新たに抵抗器 Ｒ３とスイッチＳＷ３の直列回路を接続し、このスイッチＳＷ３を前記スイッチ ＳＷ１，ＳＷ２と選択的或いは同時にオン，オフ制御することで、ピークホール ド回路ＰＨの入力端に入力される分割電圧を更に変化させ、発光量を３段階に制 御することができる。 更に、この抵抗及びスイッチの組み合わせ数を増やすことで、更に多段階の制 御が可能となる。 ここで、スイッチはトランジスタスイッチに限られるものではなく、機械的な スイッチを用いることも可能である。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、レーザダイオードの発光量を検出するフォトダ イオードの検出電流に基づいて可変抵抗器で発生した電圧を分割させる電圧分割 回路と、この電圧分割回路を可変抵抗器に対して選択的に接続させるスイッチ手 段とを設け、スイッチ手段の切り替えによってレーザダイオードの発光量を段階 的に制御するようにしているので、複数の可変抵抗器を設ける必要はなく、回路 を簡略化でき、かつ１個の可変抵抗器を調整すればよいので調整作業を容易に行 うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の出力制御回路を備えたレーザダイオー
ドのＡＰＣ回路の回路図である。

【図２】入力信号とデコーダ出力及びスイッチのオン，
オフ状態を示す図である。

【図３】本考案の他の実施例の回路図である。

【図４】本考案の更に他の実施例の回路図である。

【図５】従来のＡＰＣ回路の回路図である。

【符号の説明】

ＬＤ レーザダイオード ＰＤ フォトダイオード ＰＨ ピークホールド回路 ＶＩ 可変定電流源 ＶＲ 可変抵抗器 Ｒ１〜Ｒ３ 分圧用抵抗器 ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザダイオードと、このレーザダイオ
   ードの発光量を検出するフォトダイオードと、このフォ
   トダイオードの検出電流に基づいて所要の電圧を発生さ
   せる可変抵抗器と、この可変抵抗器で発生される電圧に
   基づいて前記レーザダイオードの発光量を制御する回路
   とを備えるレーザダイオード発光装置において、前記可
   変抵抗器で発生した電圧を分割させる電圧分割回路と、
   この電圧分割回路を前記可変抵抗器に対して選択的に接
   続させるスイッチ手段とを備えることを特徴とする光出
   力制御回路。