JPS5896794A - レーザビーム画像形成装置 - Google Patents

レーザビーム画像形成装置

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JPS5896794A
JPS5896794A JP19612781A JP19612781A JPS5896794A JP S5896794 A JPS5896794 A JP S5896794A JP 19612781 A JP19612781 A JP 19612781A JP 19612781 A JP19612781 A JP 19612781A JP S5896794 A JPS5896794 A JP S5896794A
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temperature
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diode
stabilizing
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Shinsuke Funaki
信介 舟木
Yuichi Akanabe
祐一 茜部
Hiroaki Ikeda
弘昭 池田
Masaharu Shiyudo
首藤 正治
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    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
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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】 本発明は、シー1fダイオード(以下、1−1〕と記す
)の出力レーザビームを変調し、これを像保持体面に照
射し、画像を形成り−る1ノ一リ゛ビーム画像形成装置
等に使用づるためのLD光出力安定化方法及びその装置
に関するものである。
11〕の光用ツノは、供給電流が閾値1tl+を越1と
急激に増加する。この急激な増加を示す@域のある電流
1ノベルで11)を駆動しているが、閾値[[11は、 l tlcc ex1+  (T’ / −l” c 
)但し、TC;特性混成 τ示さねるように、L Dの1Ii2度1に依存してい
る。このため、LDを定電流駆動している場合でも、1
Oの温度[が十M Flるど光出力は減少し、温度が下
がると逆に光出力は増大する。温度がM ’T” した
場合、L−D出力(光出力)が最大定格を越える可能性
があるので、従来よりLDの使用に際しては、LDを保
護りると同日に安定な出力を(qるために、定出力駆動
(以下APOど配り)を行っている。△l) Cどは、
[1)出力を検出し、それが基準値と 致するようにL
Dの駆動電流レベルを一定(こりる制御方式rある。
ところ1・、へト)0をか(Jていても、11)の自己
加熱により温度がに昇し、これにより閾値111】が]
−昇して、L、 Dの寿命は蔦しく低下づる。
ぞこで、LDのバイアス電流と編成が常に一定偵になる
ように制i!I]するという方法も考えられている。し
かし、この方法は、温度を一定に保つのに正負の電源を
用いて加熱・冷却するものであり1回路構成が複雑にな
るという問題がある。
本発明の1]的は、容易に安定な光用りが冑られると共
に1.1〕の寿命の低下を阻1トシ得るレーザダイオー
ド光出力安定化方法及びその装置を提供することにある
この目的を達成する本発明の方法は、レーク”ダイオー
ドの光出力強度が一定レベルとなるように走査開始時点
でシー11ダイオードの駆動電流レベルを決定すると共
に、前記レーザダイオードのtlii度を検出し、その
温度が設定温度10J:り高いときは、前記レーザダイ
オード光冷ム1]器にJ、り冷却するように1ノだこと
を特徴としたものであり、又、本発明装置は、レーリ゛
ダ仁トドと一体化されでなる熱良導体に設りられた電了
冷11器ど、該電子冷却器に取り付番プられたレーク“
ダイオードの温度を間接的に検知する感熱素子ど、前記
レーザダイオードの光出力強度が一定レベルとなるよう
に走査開始時点でレーザダイオードの駆動?Ii流レ流
化ベル定する制御手段を具備したことを特徴どしたもの
である。
以下図面を用い−(本発明の詳細な説明Jる。
第1図は本発明に係るレーザダイオードの光出力安定化
方法を実施した装置の一実施例の主要部を示す概略構成
図である。図において、1はへ1〕0回路、2は△PC
回路1 t: J:り駆動されるLD、3はり、 D 
2及び後記感熱素子とに一体化された熱良導体8に設置
:Jらね11)2の温度を冷N1するための電子冷却器
で、ペルチ1素子に7とが用いられる。ペルヂl素子は
PN接合された半導体素子の一種で、電流の方向により
加熱又は冷却の作用をなJものであるが、本発明では冷
却作用のみ行わけている。4は]−02と一体化された
熱良導体8に取り付1ノらねた感熱索子で、熱良導体8
を介してIJ)2の渇瑣丁を検知し、電気信号に変換し
て送出づるものである。5は増幅器で、感熱素子4の出
ツノを適宜増幅して温度制御回路6に導いている。温度
制御回路(3は、あらかじめ設定された温度1oの値と
増幅器5より与えられるID2の濡1’fTの値どを比
較し、T>T’OtrらペルヂJ率了3を駆動づるよう
になっており、[、D2の温度がTO以下になるよう動
作り−る。T;≦−[0になるど温度レディ信号(” 
H”レベル信置)を送出し、制御回路7は、像形成動作
可能状態と判定し、1−D2を含め各部を適宜に駆動す
るものである。
この制御回路7としては、マイク1−1プ[ルッリなど
が使用される。ぞの後り、 D 2の自己加熱等のため
”r > −r oどなっても、−1”oJ、り少し^
い温度To11以下である間は像形成動作状態を可能と
し、湿度レア゛イ信号を制御回路7に送出し、ベルチェ
素子3の動作による温度低下を持つ。
第2図は前記△PC回路1の実施例の説明図τ゛、21
は1−D2の出力の一部を取り出して光出力強度を検出
するフォトダイオード等の光検出器、22は光検出器2
1の出りを増幅ヴる増幅器、23は基準電圧Vrefと
増幅器22の出力どの差をとり、これを適宜に増幅して
出力する差動増幅器、24は差動増幅器23の出力をり
゛ンブリングしホールトリ′るサンプルホールド回路で
ある。サンプルホールド回路24は、制御回路7より与
えられるリンプルホールド信号S / Hに同期して作
動するように’Jっでいる。
25はL f)ドライバで、リンプルホールド回路24
の出ノJ電圧に対応した電流レベルで1−02を駆動づ
るもので、この駆動WI流は変調信号(画情報に基づく
ON・OFF信号)に応じてON −OF’ Fさねる
このような閉ループのA 130回路において、増幅器
22の増幅率を適宜に選定することにより、差動増幅器
23の2つの入力信号の差が零になるよう/; t−D
 2の一定レベルの光出力が得られる。ここで傷ナンプ
ルホールド回路24を設【jたことは次の五うな叩出か
らである。l/ −17プリンタのような平均レベルが
一定ではない不規則な変調信号で駆動させるl−Cの光
出力強度は、像形成期間中にAPC制御を行っても常に
での光出力強度が一定レベルに制御される保zi1はな
い。従って、l−D温度が(よとんど変化しないような
1主走査あるいは1頁走査の期間中において、しかも画
情報出力レーザビームの像保持体への照射動作前の走査
開始時期に前もって光B1カレベルを自動調節して固定
してあく必競がある。そこで、サンプルホールド回路2
7Iを股(プて走査開始時期に駆動電流レベルを決定し
、その電流1ノベルがその走査完了まで#ll梢さねる
ようにして、一定光出力の変調ビームを冑ることがて゛
きるようにしたわIJである。
このような構成の本発明装置によれば、1+走査又は1
頁走査毎の初期段階に[−D2の光出力強度レベルを基
準値に対応し/、T一定レベルに自動調節して固定りる
。この場合、0シ1.、 I) 2の温度1が゛「0よ
り高い場合は温度制御回路6の作用によりペルチ「素T
!−3が作動し、冷ムIJ動作が行われて、L1〕2の
温度をToまで下げる。
L、 D 2の温度が10に制御されI:後、1VIl
lt11回路7は温度制御回路6より与えられる’tF
=A IGtレディ11;号パ1じを検知し、画情報出
力にプルづく像形成動作可能状態になったことを知り像
形成動作に入る。1.、 D 2が自己加熱にょ−ノτ
氾I′f、、l臂しJ:うとしでも、これにより、はぼ
温度下0においで[I)2を一定出力レベルで駆動する
ことがテキる。尚、この場合の設定潤度Toはほば20
−30’Cに設定し1.、、 D 2のλを命の低下を
阻什している。
ところで、上Jの実施例で゛は11)2の光出力を直接
監視して光出力強度を一定レベルに制御したが、これに
限らり゛、光用カ一定ての温度と駆動電流1(1どの関
係に基づき先出)Jを制御aするように1ノー(も」−
い。第3図は光出力 定での温度Tど駆動電流[dの関
係を示づ図である。
この関係に基づきある温度下に対Jる電流1dを求めて
、イの電流2でl−02を駆動すれば常に一定レベルの
光出力が得られることがわかる。 第4図はこの方式を
実現するための実施例を示す説明図で、41はベルチェ
素子3と一体化した熱良導体8を介してLD2の温度を
測り電圧信号に変換して出力する測温回路、42は関数
発生器で、第5図の〈イ)に示すような測温回路41の
出力Vsを第5図の(ロ)に示すような非線形の温度・
電圧特性に変換するものである。第5図の(ロ)に示す
曲線自体は丁度第3図の曲線に一致するようになってい
る。
43は加算器で、関数発生器42の出力vOにオフヒツ
ト電圧VOSを加算して出力するもので、その出力Vの
温度Tに対する関係は第5図の(ハ)に示すようになっ
ており、これは第3図の関係と相似となるようになって
いる。L[)ドライバ25は加算器43の出力Vに比例
する電流レベルでLD2を駆動する。これにより、LD
2の温度Tを求めそれに応じて自動的に駆動電流レベル
を変え、一定の光出力を得ることができる。 尚、関数
発生器42としては、周知のアノ゛[1ノ式のダイオー
ド折れ線近似回路、或いはディジタル式の折れ線近似回
路を使用できることは勿v2(゛ある。
以上説明したように、本発明によれば、IDの光出力強
度レベルを走査の初1!11段階で一定にしておくと共
に、l−1〕の温度が設定温If T O以1−のとぎ
には冷M1装置を作動させてTo以1・に制御し、1−
【)の温度がTO以下の状態においてはじめて一形成動
作を実行させるようにしでいるので、[()の寿命低下
を11トシながら安定な〜定光出力で像形成を行うこと
ができる。叉、加熱用電源を用いる必要がないため、構
成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るシー1アダイA−ド光出り安定化
方法を実施1ノた装置の一実施例を示す概略的構成図、
第2図は△PG回路の実施例の説明図、第3図は光出力
レベル一定でのL Dの温度・電流狛f1図、第4図は
本発明による装置の要部の他の実施例を示t St明図
、第5図は第4図にJl; IJる6部の信号の特性図
て゛ある。 1・・・APC回路   2・・川、1〕3・・・電子
冷却器   4・・・感熱象イ5.22・・・増幅器 
 6・・・温度制御回路7・・・制御回路 21・・・光検知器   23・・・差動増幅器24・
・・サンプルホールド回路 25・・・IDドライバ 41・・・測温回路42・・
・関数発生器  43・・・加算器特許出願人  小西
六写真−■業株代金召代  理  人    弁即十 
 月  島  睦  泊篤 (イ) ■ (ハ) 5図 (ロ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) レーザダイオードの光出力強度が一定1ノベル
    となるように走査開始時点でレーザダイオードの駆動電
    流レベルを決定すると」(に、前記レーザダイオードの
    濃度を検出し、−での氾磨が設定湯度TOより高いとき
    は、前記レーザダイオードを電子冷却器により冷却する
    ようにしたことを特徴とJるレーザダイオードの光出力
    安定化方法。
  2. (2) 前記光出力強度を一定レベルに仕る方法として
    、レーザダイオードのモニタ出力が基準値と一致するよ
    うにレーリ゛ダイオード駆動電流レベルを決定すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の1ノーザダイ
    オードの光出力安定化方法。
  3. (3) 前記光出力強度を一定レベルにする7J法どじ
    −(、レーリ”ダイオードの温度を検出し、先出/J強
    度一定にΔ3(Jる温度・駆動電流の関係に基づき、前
    記渇曵(灼する駆動電流レベルを決定するようにしたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1 IN記載のレーザ
    ダイオードの光出力安定化方法。
  4. (4) 前記設定温度10が20・〜30℃であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシー1fダイ
    A−ドの光出力安定化方法。
  5. (5) @配電子冷却器がペルチェ素子であることを特
    徴とする特r1請求の範囲第1項記載のレーザダイオー
    ドの先出ノ〕安定化方法。
  6. (6) レーリ”ダイオードと一体化されてなる熱良導
    体に設()られた電子冷却器と、該電子冷却器に取り(
    =J t)られたシー1アダイA−ドの温度を間接的に
    検知する感熱素子と、前記17−リ”ダイオードの先出
    ツノ強度が一定レベルとなるように走査開始時点でレー
    ザダ・イA−ドの駆動電流レベルを決定する制御手段を
    具備したことを特徴とするレーザダィA−ドの光出力安
    定化Kl。
  7. (7) 前記制御手段を、前記レーザダイオードの光出
    力の一部を検出して基準tinに 致するように駆動電
    流レベルを決定する手段としたことを特徴とする特訂請
    求の範囲第0項記載のレーザダイオードの光出力安定化
    装置、1
  8. (8) 前記制御手段を、レーザダイオードの売出ノj
    強度一定での温度・駆動電流の関係を記憶し、この関係
    に基づきレーIJ’ダイA−ドのm度に対して駆動電流
    レベルを決定する手段どしたことを特徴とする特ii′
    F請求の範囲第6項記載のレーザダイオードの光出力安
    定化装置。
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Cited By (3)

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