JPS61175655A - 半導体レ−ザの出力制御装置 - 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】 （技術分野） 本発明はレーザプリンタなどに用いられる半導体レーザ
の出力制御装置に関°する。

（従来技術） 半導体レーザの出力強度は温度に対して非常に不安定で
ある為、半導体レーザの周囲温度が変化する環境下では
半導体レーザの出力制御装置等により半導体レーザの出
力強度を安定化させる必要がある。半導体レーザの出力
制御装置にはカウンタを用いる方式があり、矛２図はそ
の方式の一例を採用したレーザプリンタの一例を示ス。

半導体レーザ１より発生したレーザビームはカップリン
グレンズ例えばコリメータレンズ２を介して回転多面鏡
よりなる光走査装置６で偏向され、ｆθ　レンズ４によ
り感光体ドラム５の帯電された表面に結像されてその結
像スポットが回転多面鏡６の回転で矢印Ｘ方向に反復し
て移動すると同時に感光体ドラム５が回転する。光検出
器６は清報書込領域外に設けられ、回転多面鏡５で偏向
されたレーザビームを検出して同期信号を発生する。

信号処理回路７は光検出器６からの同期信号により情報
信号をタイミング制御して半導体レーザ駆動回路８に変
調信号として印加する。半導体レーザ駆動回路８は信号
処理回路７からの変調信号により半導体レーザ１を駆動
し、したがって情報信号で変調されたレーザビームが感
光体ドラム５に照射されて静電ａ隙が形成される。この
静電層重は現隙器で現１されて転写器で紙等に転写され
る。

また半導体レーザ１から後方に出射されるレーザビーム
は光検出器９に入射してその光強度が検出され、制御回
路１０が光検出器９の出力信号に応じて半導体レーザ駆
動回路８を制御して半導体レーザ１の出力光量を一定に
制御する。

矛６図は上記半導体レーザ駆動回路８及び制御回路１０
を詳細に示す。

半導体レーザ１から後方に出射されたレーザビームは半
導体レーザ１と一緒に一つのユニ・ントに構成されてい
るフォトダイオードよりなる光検出器９に入射し、フォ
トダイオード９はそのレーザビームの強度に比例した電
流を出力する。この電流は増幅器１１により電圧に変換
され、比較器１２で可変基準電源からの基準電圧Ｖｒｅ
ｆ　　と比較される。

比較器１２の出力電圧は比較器１２の両入力電圧の大小
関係により高レベル又は低レベルとなりアンプダウンカ
ウンタ１６のカウントモードを制御する。

例えば半導体レーザ１からのレーザビームの強度が基準
値より弱い時には比較器１２の出力が低レベルになり、
アップダウンカウンタ１６はアップカウンタとして動作
する状態となる。タイミング信号Ｔ１　　によりエツジ
検出回路１４がアップダウンカウンタ１３へのディスエ
ーブル信号を解除すると、半導体レーザ１のパワーセッ
ト（出力強度の設定）が行なわれる。即ちアップダウン
カウンタ１３は発振器１５からのクロック信号によりそ
の計数値が増加して行く。このアップダウンカウンタ１
３の計数出力はデジタル／アナログ変換器１６でアナロ
グ量に変換されて半導体レーザ駆動回＆′２！８に入力
される。半導体レーザ駆動回路８は信号処理回路７から
の変調信号により半導体レーザ１を駆動するが、その駆
動電流をデジタル／アナログ変換器１６の出力に応じて
変化させる。したがって７ツプダウンカウンタ１６の計
数値が徐々に増加することにより半導体レーザ１からの
レーザビームの強度が徐々に増加し、増幅器１１の出力
を増加する。そして比較器’１２（１）出力が低レベル
から高レベルに反転すると、エツジ検出回路１４が比較
器１２の出力の立上りエツジを検出してアップダウンカ
ウンタ１６をディスエーブル状態にする。よってアップ
ダウンカウンタ１５は計数値を保持し、半導体レーザ１
の駆動電流の大きさがそのまま保持される。、またタイ
ミング信号Ｔ、によりエツジ検出回路１４がアップダウ
ンカウンタ１６のディスエーブル状態を解除した時比較
器１２の出力が高レベルであれば（半導体レーザの出力
強朋が強ければ）アップダウンカウンタ１６はダウンカ
ウンタとして動作し発振器１５からのクロック信号によ
り計数値が減少して行く。Ｘってデジタル／アナログ変
換器１６の出力が減少して半導体レーザ１の駆動電流が
減少し、増幅器１１の出力が減少する。そして増幅器１
１の出力が基準電圧Ｖｒｅｆ　　より小さくなって比較
器１２の出力が高レベルから低レベルに反転すると、エ
ツジ検出回路１４は比較器１２の出力の立下りエツジを
検出してアップダウンカウンタ１３をディスエーブル状
態にする。したがってアップダウンカウンタ１６が計数
値を保持することになり、半導体レーザ１の駆動電流の
大きさがそのまま保持される。ここにエツジ検出回路１
４はタイミング信号ＴＩ　　Ｋより１ツブダウンカウン
タ１３のディスエーブル状態を解除して比較器１２の出
力が低レベルから高レベルに反転した時にのみアップダ
ウンカウンタ１６をディスエーブル状態にするｘ５に構
成しておけば比較器１２の出力が低レベルでタイミング
信号Ｔ１　　によりアップダウンカウンタ１３のディス
エーブル状態が解除されている時に比較器１２の出力が
低レベルから高レベルに反転すると、アップダウンカウ
ンタ１３はディスエーブル状態になって計数値を保持す
る。

比較器１２の出力が高レベルでタイミング信号Ｔ１によ
りアップダウンカウンタ１６のダイス二一ブル状態が解
除されている時に比較器１２の出力が高レベルから低レ
ベルになると、アップダウンカウンタ１６はディスエー
ブル状態が解除されたままで比較器１２の出力によりア
ップカウンタとして動作することになる。そして半導体
レーザ１の駆動電流が増加し比較器１２の出力が低レベ
ルから高レベルに反転すると、エツジ検出回路１４がそ
の立上りエツジを検出してアップダウンカウンタ１５を
ディスエーブル状態にしその計数値を保持させる。上記
タイミング信号Ｔ１　　はフレーム同期信号の立上りエ
ツジを検出して作ったプリントエンド信号が用（・られ
、フレーム記録終了毎に半導体レーザ１の駆動電流が調
整される。またアップダウンカウンタ１５　は電源投入
時に最小計数値（例えば０）がロードされ、半導体レー
ザ１の出力強度は基準信号Ｖｒｅｆ　　を可変すること
によって調整する。

しかしこのレーザプリンタにおける半導体レーザの出力
制御装置にあってはサービスマンによる保守点検時など
に電源投入に１リアツグダウンカウンタ１３に最小計数
値がロードされた状態ですでに半導体レーザ１の出力強
度が大きくて比較器１２の出力が高レベルとなってしま
う場合が生ずる。

このような場合タイミング信号Ｔ１　　により工・フジ
検出回路１４がアップダウンカウンタ１６のディスエー
ブル状態を解除すると、アップダウンカウンタ１６　　
はダウンモードで発振器１５かものりａツク信号が１つ
入力されることにより計数値が最小計数値から最大計数
値に飛び以後クロック信号によりダウンカウントを続け
るという動作をくり返すことになる。よって半導体レー
ザ１の駆動電流は大きい状態で更に大幅に増大してから
徐々に減少することになり、半導体レーザ１が破壊して
しまう。

（目　　的） 本発明は半導体レーザの過大な駆動電流による破壊を防
止することができる半導体レーザの出力制御装置を提供
することを目的とする。

（構　　成） 本発明はアップダウンカウンタが半導体レーザの駆動電
流？増加させるように最小計数値から最大計数値へ又は
最大計数値から最小計数値へ飛ぶことを禁止するＸうに
したものである。

矛１図は本発明の一実捲例を示す。

この実捲例は上記レーザプリンタにおける半導体レーザ
の出力制御装置においてアップダウンカウンタ１３の制
御を変えたものである。フレーム同期信号ＦＳＹＮＣは
レーザプリンタにおけるフレーム記録期間に低レベルに
なってスタンバイモードで高レベルになる同期信号であ
り、その立上りエツジがエツジ検出回路１７で検出され
る。このエツジ検出回路１７の出力信号はオア回路１８
を通りアンド回路１９でフレーム同期信号ＦＳＹＮＣと
のアンドがとられる。フリップフロップ２０はアンド回
路１９の出力信号によりスタンバイモードの初めにセ・
ントされて出力信号を生じ、またＤフリップフロップよ
りなる同期回路２１はアンド回路１９の出力信号を発振
器１５からのりａツク信号によりとり込んでフリップフ
ロップ２２をクリアする。フリップ、。ツブ２０　　の
非反転出力信号及びフリップフロップ２２０反転出力信
号はアンド回路２３によりアンドがとられ、アップダウ
／カウンタ１６はフリップフロップ２２０反転出力信号
にｘｔ）Ｈ源投入時に最小計数値例えば０がロードされ
る。この最小計数値は半導体レーザ１の最小駆動電流を
設定する値である。

アップダウ／カウンタ１６はアンド回路２３の出力信号
によりディスエーブル状態が解除され、前述の通り比較
器１２の出力が低レベルであれば発振器１５からのクロ
ック信号をアップカウントし、比較器１２　　の出力が
高レベルであれば発振器１５からのクロック信号をダウ
ンカウントする。エツジ検出回路２４は比較器１２の出
力の立上りエツジと立下りエツジ（又は立上りエツジの
み）を検出してフリップフロップ２０ナリセツトし、ア
ップダウンカウンタ１６をディスエーブル状態に戻す。

アップダウンカウンタ１５が最小計数値になった時に出
力するリップルキャリー信号と比較器１２の出力信号と
のアンドがアンド回路２５でとられ、その出力信号によ
りフリップフロップ２２がセントされる。したがって比
較器１２の出力が高レベルでアップダウンカラ／り１３
の計数値が最小計数値の０になったときにはフリップフ
ロップ２２がリセットされてアップダランカウンタ１３
がディスエーブル状態になり、アップダウンカウンタ１
６が最小計数値から最大計数値に飛ばなくなって半導体
レーザ１は駆動電流が保持されて破壊されなくなる。第
４図はこの時のタイミングチャートである。

また出力制御タイミング発生器２２はフレーム同期信号
ＦＳＹＮＣに２リスタンバイモードで動作し、一定周期
で出力タイミング信号を発生してオア回路１８に出力す
ることによって半導体レーザ１のパワーセットを一定周
期で行なわせる。

なおアップダウンカウンタ１６は比較器１２の出力°　
が低レベルでダウンカウンタとして動作して比較器１２
の出力が高レベルでアップカウンタとして動作するよう
にし、その計数値と半導体レーザ１の駆動電流とが反比
例するようにしてもよい。この場合アップダウンカウン
タ１３が最大計数値になったことと比較器１２の出力が
低レベルになったことを判別してフリップフロップ２２
をセットする論理回路がアンド回路２５の代りに設けら
れ、アンプダウンカウンタ１６が最大計数値から最小計
数値に飛ぶことか禁止される。

（効　果） 以上のように本発明によればアップダウンカウンタが半
導体レーザの駆動電流を増加させるように最小計数値か
ら最大計数値へ又は最大計数値から最小計数値へ飛ぶこ
とを禁止したので、半導体レーザの過大な駆動電流によ
る破壊を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

矛１図は本発明の一実捲例を示すプａ　７り図、矛２図
はレーザプリンタの一例を示すブロック図、矛３図は同
レーザプリンタの一部を示すブロック図、矛４図は上記
実捲例のタイミングチャートである。 １・・・半導体レーザ、８・・・半導体レーザ駆動回路
、９・・・光検出器、１２・・・比較器、１３・・・ア
ップダウンカウンタ、１６・・・、デジタル／アナログ
変換器、１７゜２４　　・・・エツジ検出回路、２０．
２２・・・フリップフロップ、２３．２５・・・アンド
回路。 リフグル↑７９−（乙、５゜ ｎｎＪ入力　　Ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザの出力強度を設定するためのアップダウン
   カウンタと、このアップダウンカウンタの計数出力をア
   ナログ量に変換するデジタル／アナログ変換器と、この
   デジタル／アナログ変換器の出力信号に応じた電流を上
   記半導体レーザに流す半導体レーザ駆動回路と、上記半
   導体レーザの出力強度を検出する光検出手段と、この光
   検出手段の出力信号を基準信号と比較する比較器と、上
   記アップダウンカウンタのディスエーブル状態を所定の
   タイミングで解除して上記アップダウンカウンタを上記
   比較器の両入力信号の差が零になるように計数させた後
   にディスエーブル状態に戻す制御手段と、上記アップダ
   ウンカウンタが上記半導体レーザの駆動電流を増加させ
   るように最小計数値から最大計数値へ又は最大計数値か
   ら最小計数値へ飛ぶことを禁止する手段とを備えた半導
   体レーザの出力制御装置。