JPS63273380A

JPS63273380A - レ−ザ出力制御装置

Info

Publication number: JPS63273380A
Application number: JP62106346A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Fukuda; 茂福田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1988-11-10

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）本発明はレーザ出力制御装置に関し、より詳細には、半
導体レーザビームを走査して画像を形成するレーザビー
ムプリンタに適用し得るレーザ出力制御装置に関するも
のである。

（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４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。半導体レーザ出力制御
装置にはカウンタを用いる方式があり、第８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す。

半導体レーザｌより発生したレーザビームはコリメータ
レンズ２によりコリメートされて回転多面鏡よりなる光
走査装置３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３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は情報書
き込み領域外に設けられ、回転多面鏡３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は情報信号を半導体レーザ駆動回路８に印加するが
、そのタイミングを光検出器６からの同期信号により制
御する。半導体レーザ駆動回路８は信号処理回路７から
の情報信号に応じて半導体レーザ１を駆動し、従って情
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
射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器
で現像されて転写器で紙等に転写される。また半導体レ
ーザｌ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。

第９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で基準電圧■１．．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
より高レベルまたは低レベルとなり、アップダウンカウ
ンタ１３のカウントモードを制ねゴする。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１３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によリエツジ検出回路１４がア
ップダウンカウンタ１３へのイネーブル信号を解除する
と、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１３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
路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からの情報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。従ってアップダウンカウンタ１
３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δ１２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が比較
器１２の出力の立ち上がりエツジを検出してアップダウ
ンカウンタ１３にイネーブル信号を加える。よってアッ
プダウンカウンタ１３はイネーブル状態になってその計
数値を保持し、従って半導体レーザｌの駆動電流の大き
さがそのまま保持される。次にタイミング信号Ｔ、によ
りエツジ検出回路１４がアップダウンカウンタ１３のイ
ネーブル状態を解除すると、比較器１２の出力が高レベ
ルであれば（半導体レーザ１の出力強度が強ければ）ア
ップダウン力うンタ１３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。よってデジタル／アナログ変換器１６の出力が減
少して半導体レーザ１の駆動電流が城少し、増幅器１１
の出力が減少する。そして増幅器１１の出力が基準電圧
Ｖ１．．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の出力の立ち下がりエツジを検出してアップダウ
ンカウンタ１３をイネーブル状態にする。従ってアップ
ダウンカウンタ１３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
。ここにレーザプリンタでは環境温度の変化が緩やかで
あり半導体レーザとその取付金具の熱容量の影響で半導
体レーザの出力変動は短時間では無視できろ。

このため上記タイミング信号Ｔ＋に例えば記録開始毎の
プリントスタート信号、電源投入時のパワーオンリセッ
ト信号を用いることにより、半導体レーザの出力光量の
変動を少なく押さえて高品質の記録画像を得ることが出
来る。

ところで、半導体レーザには前述のような周囲温度によ
る光出力の変動の他に、自己発熱による光出力の変動が
問題となる場合も多く、前記従来例のごとく、光検出器
９の出力をモニタして所定の出力となるように駆動電流
を光走査毎に制御しても第１０図の特性図の実線のよう
な光出力の変動が生じ、感光体上の潜像電位の不均一お
よび画像濃度の不均一となって現れる。

半導体レーザの自己発熱による光出力の変動を少なくす
るためには、特開昭６１−１９１０８３号の開示のごと
く、半導体レーザの消灯時においてもしきい値電流より
少ない所定の値の電流をバイアス電流として印加するこ
とにより、自己発熱を促進させておいて点灯時の自己光
熱分を少なくし、点滅による差を少なくする方法が考え
られる。

第１１図はその一実施例を示す回路図で、消灯時にはト
ランジスタ１７によりバ・イアスミ流！。

を印加し、点灯時にはバイアス電流■８と半導体レーザ
駆動回路８の電流１１を半導体レーザ１の駆動電流■。

、とし、て印加している。また、図中、第９図の回路と
同じ構成要素には同一符号を付して説明は省略する。尚
、図中、１８はバイアス電流Ｉ８を調整するための可変
抵抗器、１９はバイアス電流の上限を決め且つ過電流に
よる半導体レーザの故障を防止するための制限抵抗であ
る。

−Ｓに、半導体レーザの定格出力時の駆動電流ＴＯＰに
対するしきい値電？１ｔＴｔｂの割合はＩ　ｔｈ／　Ｉ
　ｏｒ＝２／３程度であるから、バイアス電流■８をし
きい値電流■１にほぼ等し７い値とすれば、消灯時のバ
イアス電流１１１による自己発熱量Ｗ８は定格出力時の
駆動電流Ｔ。、によろ自己発熱量Ｖ７　ｏ　ｐの約２／
３となる。すなわち、定格出力での点灯時の自己発熱に
よる光出力の変動量はバイアス電流Ｉ。

を流さない場合に比べ！／３程度となり、第１０図に示
す破線のような光出力の変動となる。

しかしながら、半導体レーザの発光効率にはバラツキが
あり、かつ前述したように、周囲温度および自己発熱に
よる変動があるため、第１１図の装置ではこれらのバラ
ツキおよび変動を考慮してバイアス電流１ａがしきい値
電流」いより大きくならないような安全な値に設定され
る。これに対してこの装置の目的とする半導体レーザ点
灯時の自己発熱による光出力の変動を少なくするために
はバイアス電流１．の値をしきい値電流Ｉいにより近く
した方が良い訳であり、第１１図の装置の効果は十分と
は言えない。

（目的）本発明は、上述した従来装置の欠点を改善すべくなれた
もので、その目的とするところは半導体レーザの点灯時
の自己発熱による光量変動を少なくするためにバイアス
電流の値を自動的にかつ効率的な値に設定しそして濃度
ムラのない画像を得ることが出来るレーザ出力側？ａ装
置を提供することである。

（構成）本発明は上記の目的を達成させるため、半導体レーザの
光出力を検出する光検出手段を有し、該光検出手段の出
力に応じて前記半導体レーザの駆動電流を制御するレー
ザ出力制御装置において、前記光検出手段の出力をモニ
タして前記半導体レーザのしきい値電流の値を検出しか
つ該しきい値電流より少ない電流を前記半導体レーザへ
印加するバイアス電流制御手段と、前記光検出手段の出
力をモニタして前記半導体レーザの光出力が所定の値と
なるように駆動電流を制御する駆動電流制御手段とを備
えたことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図はより効果的にバイアス電流を印加するための本
発明によるレーザ出力制御装置の一実施例を示すブロッ
ク回路図である。この回路は半導体レーザｌ、光検出器
９、半導体レーザ１のしきい値電流の値を検出するネ食
出回路２１、バイアス電流印加回路２０、バイアス電流
制御手段２２、検出回路２４、駆動回路２３および駆動
電流制御手段２５から構成される。検出回路２１は半導
体レーザ１の光出力を入射して光強度を検出する光検出
器９の出力に応じて半導体レーザ１の印加電流の加減信
号を出力する。バイアス電流印加回路２０からなるバイ
アス電流制御手段２２は検出回路２１の出力に応じて半
導体レーザ１にバイアスを印加する。検出回路２４は光
検出器９の出力に応じて半導体レーザｌの印加電流の加
減信号を出力しかつ半導体レーザ１の出力が所定の値で
あるかを検出する。駆動回路２３からなる駆動′７１．
流制御子制御５は検出回路２４の出力に応じて半導体レ
ーザ１に駆動電流を印加する。

第２図に示すｎａ＋な回路を参照してｔ記実施例の動作
を説明する。この回路は増幅器２６、比較器２７．２８
、Ｄフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）２９゜３０、ノア回路
３１およびＪ−にフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）３２から
なる半導体レーザ１のしきい値（スレフシュし・ベル）
検出回路と、アップダウンカウンタ３３、デジタル／ア
ナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３４、増幅器３５．３６お
よびトランジスタ３７からなるバイアス電流印加回路に
より構成されたバイアス電流制御手段と、比較器３９゜
４０、Ｄフリップフロップ４１，４２、ノア回路４３お
よびＪＫフリップフロップ４４からなる検出回路と、ア
ップダウンカウンタ４６、Ｄ／Ａコンバータ４７、増幅
器４８．４９およびトランジスタ５０からなる駆動電流
制御手段からなっている。

このような回路において、アップダウンカウンタ３３．
４６の値を初期化するための信号ＰＲが入力されると、
アップダウンカウンタ３３．４６は所定の値、例えばカ
ウンタの最大値がセットされる。これによりＤ／Ａコン
バータ３４．４７には最大値が入力され、出力の最大値
を制限する可変抵抗器３８．４５によって制限された最
大値が出力され、増幅器３５．３６および４８．ｊ９に
よりトランジスタ３７．５０のベースに反転された電圧
信号を印加する。すなわち、最も少ない電圧レベル信号
が印加される。なお、増幅器３６および４９に接続され
ている可変抵抗５１．５２は各々トランジスタ３７．’
５０に印加される電圧信号の上限値を規制するものであ
る。このようにしてＰＲ信号によりトランジスタ３７に
流れるバイアス電流Ｉ、が最小値に設定され、またトラ
ンジスタ５０に流れる駆動電流夏、が最少値に設定され
る。なお、ここでのバイアス電流■、の最少値とは、必
ずしもゼロでなくても良く、予め想定される半導体レー
ザのしきい値電流より充分小さな値であれば良いことに
なる。同様に、トランジスタ５０に流れる駆動電流１１
　もゼロである必要はなく、バイアス電流１．と駆動電
流■１の和が、後述する半導体レーザの出力が所定の値
となるべ←電流値■。、より充分小さければ良い、なお
、この時点では半導体レーザ１の変調信号ｖｉｄｅｏは
低レベルであり、したがって差動トランジスタ５３はオ
フしており、駆動電流！＋　はトランジスタ５４から流
れるため、半導体レーザ１の電流Ｉ。Ｐは１ｏｐ”Ｉ蕗
となっている。

続いて、バイアス電流１．を設定するための信号Ｂ、Ｓ
ＥＴが入力されると、Ｊ−にフリップフロップ３２はク
リアされてＱ出力端子よりアップダウンカウンタ３３を
イネーブルにする。比較器２８の出力信号はＤフリップ
フロップ２９でクロック信号ＣＬＫによりラッチされ、
このＤフリップフロップ２９の出力信号はアップダウン
カウンタ３３に計数モード信号として加えられてその計
数モードを制御すると同時にＤフリップフロップ３０で
クロックＣＬＫによりラッチされる。Ｄフリップフロッ
プ２９の非反転出力ＱおよびＤフリップフロップ３０の
反転出力はノア回路３１に入力され、該ノア回路３１の
出力信号によりＪ−にフリップフロップ３２がセットさ
れる。今、比較器２８の出力が低レベル（半導体レーザ
ｌの光出力がない）であるので、アップダウンカウンタ
３３はダウンカウンタとして動作する。これによりＤ／
Ａコンバータ３４の出力は減少して行き且つしたがって
トランジスタ３７のベース電圧信号を上昇して行く、こ
れにより半導体レーザ１のバイアス電流Ｉ、が上昇して
しきい値に達すると光出力を発生する。半導体レーザｌ
より光出力が発生すると、光検出器９はこの光を入射し
て光強度に応じた出力を発生する。これによって比較器
２７は光出力の発生を検出して反転し且つしたがって高
レベルとなる。

Ｄフリップフロップ２９はこの高レベルをクロックＣＬ
ＫでラッチしてＱ出力によりアップダウンカウンタ３３
をアップカウント動作に切り換える。これにより今度は
トランジスタ３７のベース電圧信号は減少し、したがっ
てバイアス電流が減少するためにしきい値より小さくな
る。再び比較器２８の出力が低レベルとなると、これを
Ｄフリップフロップ２９でクロックＣＬＫによりラッチ
し、Ｑ出力を高レベルとする。このとき、Ｄフリップフ
ロップ３０は前段のＤフリップフロップ２９の出力であ
る高レベルを同様にクロック（ＬＫでラツチレでいるた
め、ノア回路３１の入力が共に低レベルとなって出力の
高レベルがＪ−にフリップフロップ３２に入力され、ク
ロックＣＬＫでラッチされてアップダウンカウンタ３３
をディスエーブルにする。この結果カウント動作を終了
してバイアス電流が固定されることになる。このように
してバイアス電流はしきい値よりＤ／Ａコンバータの１
ビット分解能分だけ小さい値で固定されることになる。

次に、半導体レーザ１の光出力を所定の値とするために
、まずＶｉｄｅｏ信号を高レベルとして半導体レーザ１
を流れる電流１０Ｆがトランジスタ３７を流れるバイア
ス電流■３とトランジスタ５０を流れる駆動電流■、の
和となる状態としてＪ−にフリップフロップ４４のＣＬ
Ｋ端子にＰ、ＳＥＴ信号（低レベル）を入力することに
よりＪ−にフリップフロップ４４がクリアされてアップ
ダウンカウンタ４６をイネーブルにする。比較器４０の
出力信号はＤフリップフロップ４１でクロックＣＬＫに
よりラッチされ、このＤフリップフロップ４１の出力信
号はアップダウンカウンタ４６に計数モード信号として
加えられてその計数モードを制御すると同時にＤフリッ
プフロップ４２でクロックＣＬＫによりラッチされる。

Ｄフリップフロップ４１および４２の反転出力はノア回
路４３に入力され、該ノア回路４３の出力信号によりＪ
−にフリップフロップ４４がセットされる。今、比較器
４０の出力が低レベルである（半導体レーザ１の光出力
が所定の値より小さい）場合、アップダウンカウンタ４
６はダウンカウンタとして動作する。したがって、Ｄ／
Ａコンバータ４７の出力は減少して行き、したがってト
ランジスタ５０のベース信号は上昇して行く。これによ
り半導体レーザ１の駆動電流■１が上昇し、光出力が所
定の値に達すると比較器４０は反転して高レベルとなる
。Ｄフリップフロップ４１はこの高レベルをクロックＣ
ＬＫでラッチしてＱ出力によりアップダウンカウンタ４
６をアップカウント動作に切り換える。これにより今度
はトランジスタ５０のベース電圧信号は減少し、したが
って駆動電流が減少するため、その光出力は所定レベル
より小さくなる。これにより再び比較器４０の出力が低
レベルに反転し、これをＤフリップフロップ４１でクロ
ックＣＬＫによりラッチしてＱ出力を高レベルとする。

このとき、Ｄフリップフロップ４２は前段のＤフリップ
フロップ４１の出力である高レベルを同じクロックＣＬ
Ｋでラッチしているため、ノア回路４３の入力が共に低
レベルとなり、出力の高レベルがＪ−にフリップフロッ
プ４４に入力され、クロックＣＬＫでラッチされてアッ
プダウンカウンタ４６をディスエーブルにする。この結
果カウント動作を終了して駆動電流ｉｔが固定されるこ
とになる１以上により半導体レーザ１を流れる電流Ｉ。

Ｐはバイアス電流Ｉ、と駆動電流！、の和となり、光出
力が所定の値となるような値で固定される。

この後、バイアス電流の再設定時にはＪ−にフリップフ
ロップ３２にＢ、ＳＥＴ信号をまた、駆動電流の再設定
時にはＶｉｄｅｏ信号を高レベルとした状態でＪ−にフ
リップフロップ４４にＰ、ＳＥＴ信号を与えることによ
り再設定が可能である。

以上のごとく、バイアス電流Ｉｍは、必要に応じて再設
定４３号を与えることにより、しきい値電流■いに近い
、ｒ＊＜Ｉいの関係を保つことができ、また駆動電流１
０Ｆも光出力が所定の値となるように制御されることに
なる。

なお、増幅器２７に接続された可変抵抗器５５は光検出
器９の暗電流のレベルをキャンセルするためのものであ
り、また増幅器３９に接続された可変抵抗器５６は光出
力を所定の値に設定するためのものである。

第３図は第２図の回路を変形した実施例を示す回路図で
、図中第２図と同一部分には同一符号を付して詳細な説
明は省略する。第３図において、バイアス電流Ｉｍを設
定するための信号Ｂ、ＳＥＴの入力により、第２図で説
明したような動作の後ノア回路３１の出力が高レベルと
なる。これがＪ−にフリップフロップ３２でクロックＣ
ＬＫによりラッチされてアップダウンカウンタ３３がデ
ィスエーブルとなる。このバイアス電流ＩＩが固定され
た状態において、Ｊ−にフリップフロップ３２の出力信
号によりスイッチ５７を開とすることにより増幅器３６
の利得を小さくしてトランジスタ３７のベース電圧信号
をＲｒ／Ｒ＋＋Ｒｚに切り換えるようにしたものである
。これによれば、例えばバイアス電流の再設定の周期が
長い場合等で、温度変動等によりバイアス電流■、がし
きい値電流を越える可能性がある場合等には、しきい値
レベルに対して安全性を見込んだ一定の割合のバイアス
電流の設定が可能となる。

次に、第３図の実施例で示したレーザ駆動装置を用いた
レーザ走査装置の実施例について第４図を参照して説明
する。第１図、第３図および第４図を参照して、まず、
電源投入により信号処理回路７からバイアス電流制御手
段２２の制御回路２１および駆動電流制御手段２５の制
御回路２４にバイアス電流Ｉ、および駆動電流Ｉ、を初
期化する信号ＰＲが送られる。これにより前述のごとく
、アップダウンカウンタ３３および４６に初期値、例え
ば最大値がセットされ、アップダウンカウンタ３３．４
６の出力によってＤ／Ａコンバータ３４４７は各々可変
抵抗器３８．４５で設定された最大値を出力する。これ
によりトランジスタ３７０ベース電圧信号はトランジス
タ３７を介して半導体レーザ１に流れるバイアス電流が
半導体レーザ１のしきい値電流レベルより充分少ない値
となるように設定される。

また、トランジスタ５０のベース電圧信号はトランジス
タ３７を介して流れるバイアス電流Ｉ。

が半導体レーザ１のしきい値電流レベルより少ない所定
の値に設定された状態でトランジスタ３７を介して半導
体レーザ１に流れるバイアス電流■８とＶ　１ｄｅｏ信
号を高レベルとしたときにトランジスタ５３と５０を介
して半導体レーザ１を流れる駆動電流■１との和り。Ｐ
による光出力が回転多面鏡３よりなる走査手段により走
査されたときに光検出器９よりなる走査光検出手段によ
り検出可能なように設定される。なお、初期状態ではＶ
ｉｄｅｏ信号は低レベルであるため駆動電流■１はトラ
ンジスタ５４と５０を介して流れ、半導体レーザ１には
バイアス電流■。のみが流れる。

次に、信号処理回路７からバイアス電流を設定するため
の信号Ｂ、ＳＥＴが送られると、前述の動作により半導
体レーザ１のしきい値電流レベルが検出され、Ｊ−にフ
リップフロップ３２のＱ出力によりバイアス電流１．の
加減動作が終了し、同時に、スイッチ５７が開かれ、バ
イアス電流！。

は半導体レーザｌのしきい値電流より少ない所定の値に
固定される。なお、このときのバイアス電流■、の値は
電源電圧の変動、装置および半導体レーザｌ自体の温度
変動等によってもしきい値電流レベルを越えないように
、このしきい（ａ電流レベルの８０〜９０％程度とすれ
ば良い。

バイアス電流Ｉ３が設定されると、信号処理回路７はバ
イアスセット完了信号を、例えば、Ｊ−にフリップフロ
ップ３２のＱ出力より入力し、続いてＶ　１ｄｅｏ信号
を高レベルとしてトランジスタ５３をオンさせ、トラン
ジスタ５４をオフさせることにより、Ｉ・ランジスタ５
３および５０を介して半導体レーザ１に駆動電流！１を
印加する。この結果半導体レーザ１にはバイアス電流１
ｍと駆動電流１１の和であるｌ。Ｐが印加される。これ
により半導体レーザｌは、前述したごとく、その走査光
が光検出器９により検出可能な所定レベルの光出力を発
生する。信号処理回路７は光検出器９より検出信号ＢＤ
を入力すると、所定のタイミングをもって、駆動電流制
御手段の制御回路２４へ駆動電流Ｉ、を設定するための
信号Ｐ、ＳＥＴを送る。

これにより駆動電流■１は、前述したごとく、バイアス
電流■、との和であるＩ。Ｐによる光出力が所定レベル
となるように加減され、所定レベルとなるとＪ−にフリ
ップフロップ４４のＱ出力によって加減動作を終了して
固定される。この結果信号処理回路７はパワーセット完
了信号を、例えばＪ−にフリップフロップ４４のＱ出力
より入力し、駆動電流の設定が完了したことを知る。こ
れにより画像データの走査が可能となったことを判断し
てＶｉｄｅｏ信号を低レベルとし、例えば周辺装置に信
号を出力し、画像走査開始信号等の情報信号により画像
データの走査を行う。これと同時に、光検出器９の検出
信号に基づき所定のタイミングで駆動電流ＩＩの設定の
ための信号Ｐ、ＳＥＴを出力し、したがって駆動電流制
御手段は倍走査ごとに駆動電流■１の設定を行うことに
なる。

これによれば、回転多面鏡３からなる走査手段による走
査１周期（１面の走査期間）に対する画像データの走査
に要する期間の割合（走査期間率）が高く、走査１周期
ごとの半導体レーザ駆動電流の設定に許容される期間が
短い走査装置においても、安定した光出力を発生するた
めの駆動電流の設定が可能となる０以上の動作は第５図
のタイミングチャートに示される。図中、αはしきい値
電流レベルの程度を示し、前述のごとく、８０〜９０％
である。

また、走査１周期に対する画像データの走査に要する期
間の割合（走査期間率）が低く、走査１周期ごとの半導
体レーザ駆動電流の設定に許容される期間が比較的長い
場合には、光検出器９の検出信号に基づき、倍走査ごと
に所定のタイミングで信号処理回路７からバイアス電流
設定のための信号Ｂ、ＳＥＴおよび駆動電流設定のため
の信号Ｐ、ＳＥＴを順次送ることにより、毎走査毎にバ
イアス電流および駆動電流の設定が可能であり、この場
合には、バイアス電流の値をしきい値電流のレベルに近
づけることが可能（電源変動、装置および半導体レーザ
１自体の温度変動に対する余裕分を小さくすることが出
来る）となるため、より効果的なバイアス電流および駆
動電流の制御ができ、したがって目的とする半導体レー
ザ１の点灯中の自己発熱をより小さくすることが出来る
。

この動作のタイミングチャートを第６図に示す。

尚、１つのパッケージ内に複数の発光部を有する半導体
レーザにおいては各々の発光素子による自己発熱の影響
から互いの熱的干渉もあり、バイアス電流による効果は
より大ぎくなろ。また、このような複数の発光部を有す
る半導体レーザにおいてもその光出力を検出する光検出
器９は１個である場合が多い。この場合に、例えば発光
部を４つ有する半導体レーザにおいては、第７図のタイ
ミングチャートに示すように、半導体レーザ１の各々の
発光部の光出力を所定レベルとするための駆動電流制御
に許容される期間を時分割で行う必要があり、各々の発
光部の駆動電流制御に許容される期間はより短かくなる
ため、第５図のタイミングチャートで示した実施例のご
と（、バイアス電流■１を所定レベルで固定し、駆動電
流ＩＩのみを走査ごとに設定する方法が有効になる。

上述した実施例によれば、半導体レーザの発光効率のバ
ラツキ、且つしたがってしきい値電流レベルのバラツキ
を考慮して、バイアス電流がしきい値電流より大きくな
らないような安全な値に設定している従来装置に比して
、バイアス電流をしきい値電流により近づけてバイアス
電流を高くし、かかる装置をより一層効果的にすること
が出来る。

（効果）叙上のごとく、特許請求の範囲の各項に記載の本発明に
よれば、半導体レーザビームを走査して画像を形成する
装置等において、半導体レーザの点灯時の自己発熱によ
る光量変動を少なくするために、バイアス電流の値を自
動的かつ効率的な値、すなわち、しきい値電流の値によ
り近い値に制御することに′より、光出力変動による感
光体上での潜像電位の変化を小さくすることが出来るレ
ーザの出力制御装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザの出力側′ａ装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図の装置の詳細を示
す回路図、第３図は本発明によるレーザの出力制御装置
の変形実施例を示す第２図と同様な回路図、第４図は本
発明によるレーザの出力制御装置に使用するレーザ走査
装置を示すブロック図、第５図、第６図および第７図は
本発明によるレーザの出力制御装置の動作を示すタイミ
ングチャート、第８図は従来の半導体レーザの出力制御
装置を示すブロック図、第９図は第８図の従来ｖｉ置の
半導体レーザ駆動回路および制御回路を示すブロック図
、第１０図は光出力の変動量を示す特性図、第１１図は
他の従来Ｗｎ　Ｋの例を示すブロック図である。１・・・半導体レーザ、３・・・回転多面鏡、５・・・
感光体ドラム、７・・・信号処理回路、８・・・レーザ
駆動回路、９・・・光検出器、２０・・・印加回路、２
１・・・検出回路、２２・・・バイアス電流制御手段、
２３・・・駆動回路、２４・・・検出回路、２５・・・
駆動電流；νＩｉＢ手段。第４図第７図Ｐ、ＳＥｒ、４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体レーザの光出力を検出する光検出手段を有
し、該光検出手段の出力に応じて前記半導体レーザの駆
動電流を制御するレーザ出力制御装置において、前記光
検出手段の出力をモニタして前記半導体レーザのしきい
値電流の値を検出しかつ該しきい値電流より少ない電流
を前記半導体レーザへ印加するバイアス電流制御手段と
、前記光検出手段の出力をモニタして前記半導体レーザ
の光出力が所定の値となるように駆動電流を制御する駆
動電流制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ出力
制御装置。
（２）前記半導体レーザの光を走査する走査手段と、こ
の走査手段による走査光を検出する走査光検出手段とを
備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
に記載のレーザ出力制御装置。
（３）半導体レーザの光出力を検出する光検出手段を有
し、該光検出手段の出力に応じて前記半導体レーザの駆
動電流を制御するレーザ出力制御装置において、前記光
検出手段の出力をモニタして前記半導体レーザのしきい
値電流の値を検出し且つ電源および温度の変動時におい
ても前記しきい値電流を越えることのない、このしきい
値電流に対する一定の割合の電流を前記半導体レーザに
印加するバイアス電流制御手段と、前記光検出手段の出
力をモニタして前記半導体レーザの光出力が所定の値と
なるように駆動電流を制御する駆動電流制御手段とを備
えてなることを特徴とするレーザ出力制御装置。
（４）前記半導体レーザの光を走査する走査手段と、こ
の走査手段による走査光を検出する走査光検出手段とを
備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第（３）に
記載のレーザ出力制御装置。
（５）半導体レーザの光出力を検出する光検出手段を有
し、該光検出手段の出力に応じて前記半導体レーザの駆
動電流を制御するレーザ駆動装置と、前記半導体レーザ
の光を走査する走査手段および該走査手段による走査光
を検出する走査光検出手段を有するレーザ走査装置とを
備えたレーザ出力制御装置において、前記レーザ駆動装
置が、前記光検出手段の出力をモニタして前記半導体レ
ーザのしきい値電流の値を検出しかつ該しきい値電流よ
り少ない電流を前記半導体レーザへ印加するバイアス電
流制御手段と、前記光検出手段の出力をモニタして前記
半導体レーザの光出力が所定の値となるように駆動電流
を制御する駆動電流制御手段とからなり、待機中は光走
査による前記走査光検出手段の検出信号に基づいてバイ
アス電流のみの設定を行い、画像形成のための光走査期
間中は前記走査光検出手段の検出信号に基づいて駆動電
流のみの設定を行うことを特徴とするレーザ出力制御装
置。
（６）半導体レーザの光出力を検出する光検出手段を有
し、該光検出手段の出力に応じて前記半導体レーザの駆
動電流を制御するレーザ駆動装置と、前記半導体レーザ
の光を走査する走査手段および該走査手段による走査光
を検出する走査光検出手段を有するレーザ走査装置とを
備えたレーザ出力制御装置において、前記レーザ駆動装
置が、入力信号に基づいて制御動作を開始し、前記光検
出手段の出力をモニタして前記半導体レーザのしきい値
電流の値を検出しかつ該しきい値電流より少ない電流を
前記半導体レーザへ印加してバイアスセット完了信号を
出力するバイアス電流制御手段と、前記バイアスセット
完了信号に基づいて前記走査光検出手段により前記走査
手段の走査光が検出可能な第１の所定の値の光出力とな
るような電流を前記半導体レーザへ印加する手段と、前
記走査光検出手段による前記走査光検出信号に基づいて
前記光検出手段の出力をモニタして前記半導体レーザの
光出力が所定の値となるように印加電流を制御する駆動
電流制御手段とからなることを特徴とするレーザ出力制
御装置。
（７）半導体レーザの光出力を検出する光検出手段を有
し、該光検出手段の出力に応じて前記半導体レーザの駆
動電流を制御するレーザ出力制御装置において、該レー
ザ駆動装置は前記光検出手段の出力をモニタして半導体
レーザのスレッシュ電流のレベルを検出し該スレッシュ
電流より少ない電流を前記半導体レーザへ印加するバイ
アス電流制御手段と、前記光検出手段の出力をモニタし
て前記半導体レーザの光出力が所定レベルとなるように
印加電流を制御する駆動電流制御手段とよりなり、前記
走査光検出手段の検出信号に基づきバイアス電流の設定
と駆動電流の設定を順次行うことを特徴とするレーザ出
力制御装置。