JP2000168137A - Driving circuit for semiconductor laser diode and image- forming apparatus - Google Patents
Driving circuit for semiconductor laser diode and image- forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザダイオ
ードの駆動回路、および該半導体レーザダイオードの駆
動回路を有し電子写真プロセスにより画像を形成するレ
ーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser diode driving circuit and an image forming apparatus such as a laser beam printer having the semiconductor laser diode driving circuit and forming an image by an electrophotographic process.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光源として半導体レーザダイオー
ドを有するレーザビームプリンタ等の画像形成装置にお
いては、光源である半導体レーザダイオードの光量制御
(以下、APCという)として大別して2つの方式があ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a laser beam printer having a semiconductor laser diode as a light source, there are roughly two types of light amount control (hereinafter, referred to as APC) of a semiconductor laser diode as a light source.
【0003】1つの方式である外部制御型のAPCは次
に述べるようなようなものである。すなわち、半導体レ
ーザダイオードと同一パッケージに内蔵されているフォ
トダイオードで半導体レーザダイオードの光量を光電変
換して得られた電流に比例する電圧を半導体レーザダイ
オードの駆動回路とは別に設けられた制御回路のCPU
のA/D変換器にフィードバックする。CPUはフィー
ドバックされた電圧の値(半導体レーザダイオードの光
量に対応する)が目標値になるようにD/A変換器より
半導体レーザダイオードの駆動回路に電圧を出力する。
半導体レーザダイオードの駆動回路はCPUから受け取
った電圧に従って半導体レーザダイオードの駆動電流を
増減させることで半導体レーザダイオードの光量が制御
される。One type of external control type APC is as follows. In other words, a voltage proportional to the current obtained by photoelectrically converting the amount of light of the semiconductor laser diode with a photodiode built in the same package as the semiconductor laser diode is used to control a control circuit provided separately from the drive circuit of the semiconductor laser diode. CPU
To the A / D converter. The CPU outputs the voltage from the D / A converter to the drive circuit of the semiconductor laser diode so that the value of the fed back voltage (corresponding to the light amount of the semiconductor laser diode) becomes the target value.
The drive circuit of the semiconductor laser diode controls the light amount of the semiconductor laser diode by increasing or decreasing the drive current of the semiconductor laser diode according to the voltage received from the CPU.
【0004】もう1つの方式である自己制御型APCは
次に述べるようなものである。すなわち、半導体レーザ
ダイオードと同一パッケージに内蔵されているフォトダ
イオードで半導体レーザダイオードの光量を光電変換し
て得られた電流を半導体レーザダイオード駆動回路にフ
ィードバックし、半導体レーザダイオードの駆動回路は
半導体レーザダイオードの光量が目標値になるように半
導体レーザダイオードの駆動電流を増減させる。Another type of self-control APC is as follows. That is, the current obtained by photoelectrically converting the amount of light of the semiconductor laser diode with a photodiode contained in the same package as the semiconductor laser diode is fed back to the semiconductor laser diode drive circuit, and the semiconductor laser diode drive circuit is The drive current of the semiconductor laser diode is increased or decreased so that the light amount of the semiconductor laser diode becomes the target value.
【0005】近年では自己制御型APCが一般的で、自
己制御型APCを採用した画像形成装置においては、半
導体レーザダイオードの故障検知に水平同期信号生成用
のセンサ(以下、BDセンサという)を利用し、BDセ
ンサから水平同期信号が得られないときに故障として検
知を行っている。この場合、BDセンサでは良好で安定
した水平同期信号を得るために、通常の入射光量の50
%前後にレーザ光の検出のための比較値を設定されてい
る。In recent years, a self-control type APC is generally used. In an image forming apparatus employing the self-control type APC, a sensor for generating a horizontal synchronization signal (hereinafter, referred to as a BD sensor) is used for detecting a failure of a semiconductor laser diode. However, when a horizontal synchronizing signal cannot be obtained from the BD sensor, detection is performed as a failure. In this case, in order to obtain a good and stable horizontal synchronizing signal in the BD sensor, the normal incident light amount of 50 is used.
A comparative value for detecting laser light is set to around%.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例には以下のような問題点があった。However, the above-mentioned prior art has the following problems.
【0007】第1の問題点は、良好で安定した水平同期
信号を得るためにはBDセンサに入射する光量の50%
前後の比較値を設定して水平同期信号を生成しているた
め、自己制御型APCを採用した画像形成装置において
はBDセンサを利用して半導体レーザダイオードの故障
検知を行う場合、半導体レーザダイオードの光量が若干
低下(例えば、10%程度低下)したといった故障モー
ドの検知ができないという問題点である。さらには、入
射光量の変化に応じて常に入射光量の50%前後に水平
同期信号生成のための比較値を自動設定するといった機
能を内蔵したBDセンサを用いることがある。この場
合、半導体レーザダイオードの光量が大幅に低下(例え
ば、60%以上低下)しても比較値もそれに応じて変化
するために水平同期信号が生成され、結果的に故障検知
ができないという問題点である。The first problem is that in order to obtain a good and stable horizontal synchronizing signal, 50% of the amount of light incident on the BD sensor is required.
Since the horizontal synchronizing signal is generated by setting the comparison value before and after, when the failure detection of the semiconductor laser diode is performed using the BD sensor in the image forming apparatus adopting the self-control APC, There is a problem in that a failure mode such as a slight decrease in light quantity (for example, about 10% decrease) cannot be detected. Further, a BD sensor having a function of automatically setting a comparison value for generating a horizontal synchronization signal always around 50% of the incident light amount in accordance with a change in the incident light amount may be used. In this case, even if the light amount of the semiconductor laser diode is significantly reduced (for example, reduced by 60% or more), the comparison value changes accordingly, so that a horizontal synchronization signal is generated, and as a result, failure detection cannot be performed. It is.
【0008】第2の問題点は、自己制御型APCを採用
した画像形成装置においてはBDセンサを利用して半導
体レーザダイオードの故障検知を行っていたために、実
際に故障を検知した場合においても、半導体レーザダイ
オードの故障なのかBDセンサの故障なのかを判定でき
ないという問題点である。さらには、光走査用のスキャ
ナモータの速度検出のために水平同期信号を用いる構成
にした場合は、半導体レーザダイオードの故障なのかB
Dセンサの故障なのかスキャナモータの故障かを判定で
きないという問題点である。The second problem is that in the image forming apparatus employing the self-control type APC, the failure of the semiconductor laser diode is detected by using the BD sensor. The problem is that it cannot be determined whether the failure is a semiconductor laser diode failure or a BD sensor failure. Further, if a configuration is used in which a horizontal synchronizing signal is used to detect the speed of the scanner motor for optical scanning, is it possible that the semiconductor laser diode is malfunctioning?
This is a problem in that it cannot be determined whether the D sensor has failed or the scanner motor has failed.
【0009】本発明は、半導体レーザの光量が所定量変
動したことを検出することを可能とする半導体レーザダ
イオードの駆動回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a driving circuit for a semiconductor laser diode which can detect that a light amount of a semiconductor laser has fluctuated by a predetermined amount.
【0010】また、本発明は、半導体レーザが故障して
いるのかBDセンサが故障しているのかを判定すること
を可能とする半導体レーザの駆動回路を提供することを
目的とする。Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser drive circuit which can determine whether a semiconductor laser has failed or a BD sensor has failed.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザダイオードの駆動回路は、半導体レーザダイオードを
駆動すると同時に、且つモニタ用フォトダイオードから
フィードバックされる半導体レーザダイオードの光量を
監視して、半導体レーザダイオードの光量が一定になる
ように制御を行う手段を内蔵した半導体レーザダイオー
ドの駆動回路において、モニタ用フォトダイオードから
フィードバックされる半導体レーザダイオードの光量を
監視して、半導体レーザダイオードの光量が規定範囲内
にあるか否かの判定を行い、判定結果を論理値信号で出
力する監視手段を備えることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A semiconductor laser diode driving circuit according to the present invention drives a semiconductor laser diode and monitors the amount of light of the semiconductor laser diode fed back from a monitoring photodiode. In a semiconductor laser diode drive circuit incorporating means for controlling the light amount of the semiconductor laser diode to be constant, the light amount of the semiconductor laser diode fed back from the monitoring photodiode is monitored so that the light amount of the semiconductor laser diode falls within a specified range. It is characterized by comprising monitoring means for making a determination as to whether or not there is a value, and outputting a result of the determination as a logical value signal.
【0012】本発明による画像形成装置は、上記の半導
体レーザダイオード駆動回路および水平同期信号の生成
手段を有する画像形成装置において、前記監視手段が用
いる前記規定範囲は前記生成手段の水平同期信号の生成
可能範囲よりも狭い範囲であることを特徴とする。In the image forming apparatus according to the present invention, in the image forming apparatus having the semiconductor laser diode drive circuit and the horizontal synchronizing signal generating means, the specified range used by the monitoring means is the horizontal synchronizing signal generation of the generating means. It is characterized by being a range narrower than the possible range.
【0013】また、本発明による画像形成装置は、上記
の画像形成装置において、前記半導体レーザダイオード
駆動回路から出力される論理値信号を基に半導体レーザ
ダイオードの故障検知を行う手段を備えることを特徴と
する。Further, the image forming apparatus according to the present invention is characterized in that in the above-mentioned image forming apparatus, there is provided means for detecting a failure of the semiconductor laser diode based on a logical value signal output from the semiconductor laser diode driving circuit. And
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1を
参照して説明する。図1は本発明の実施形態に係る画像
形成装置の基本構成を示す図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【0015】図1において、101は装置のシーケンス
制御等を行う制御部、102は半導体レーザダイオード
駆動回路、103は発光素子である半導体レーザダイオ
ード121と光量モニタ用のフォトダイオード122を
内蔵していたパッケージである。107,106,10
8は各々レーザ光を走査させるためのスキャナモータと
その駆動回路およびポリゴンミラーである。104,1
05,109,110は光学レンズ、111,112は
BDミラーおよびBDレンズ、113は水平同期信号生
成用のBDセンサである。In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a control unit for performing sequence control and the like of the apparatus, 102 denotes a semiconductor laser diode driving circuit, and 103 denotes a semiconductor laser diode 121 as a light emitting element and a photodiode 122 for monitoring the amount of light. Package. 107, 106, 10
Reference numeral 8 denotes a scanner motor for scanning a laser beam, a driving circuit thereof, and a polygon mirror. 104,1
05, 109 and 110 are optical lenses, 111 and 112 are BD mirrors and BD lenses, and 113 is a BD sensor for generating a horizontal synchronization signal.
【0016】半導体レーザダイオード駆動回路は、フォ
トダイオード122が発生する電流を電圧に変換する抵
抗123、抵抗123の一端に発生した電圧を比較値A
PC_Refとの差分を出力する差動アンプ、APC
部、APC部の出力電圧を電流に変換するオペレーショ
ナルアンプ126とトランジスタ127、トランジスタ
127より引き込まれる電流を画像信号に応じてスイッ
チングするためのトランジスタ128、抵抗123の一
端の電圧を電圧L_Limitと比較する比較器12
9、抵抗123の一端の電圧を電圧U_Limitと比
較する比較器130、比較器129と比較器130の出
力を組み合わせて抵抗123の一端の電圧が電圧L_L
imitより大きく電圧U_Limitより小さいこと
を示す論理値信号を出力する論理回路131を備える。
BDセンサ113は入射したレーザ光を電流に変換する
フォトダイオード131、フォトダイオードで発生した
電流を電圧に変換するアンプ132、アンプの出力電圧
と比較値とを比較して水平同期信号を生成する比較器1
33を備える。The semiconductor laser diode driving circuit includes a resistor 123 for converting a current generated by the photodiode 122 into a voltage, and a voltage generated at one end of the resistor 123 as a comparison value A.
APC that outputs a difference from PC_Ref
, An operational amplifier 126 for converting the output voltage of the APC section into a current, a transistor 127, a transistor 128 for switching the current drawn from the transistor 127 in accordance with an image signal, and a voltage at one end of the resistor 123 with a voltage L_Limit. Comparator 12
9. A comparator 130 that compares the voltage at one end of the resistor 123 with the voltage U_Limit; the output of the comparator 129 and the comparator 130 is combined to change the voltage at one end of the resistor 123 to the voltage L_L.
a logic circuit 131 that outputs a logic value signal indicating that the voltage is higher than the threshold voltage U_Limit and lower than the voltage U_Limit;
The BD sensor 113 includes a photodiode 131 that converts incident laser light into a current, an amplifier 132 that converts a current generated by the photodiode into a voltage, and a comparison that generates a horizontal synchronization signal by comparing an output voltage of the amplifier with a comparison value. Vessel 1
33 is provided.
【0017】装置は印字要求を受けると、スキャナモー
タ107およびポリゴンミラー108を回転させ、半導
体レーザダイオード121の駆動を行う。この時、フォ
トダイオード122は半導体レーザダイオード121の
光量を光電変換して半導体レーザダイオード駆動回路1
02にフィードバックし、半導体レーザダイオード駆動
回路102ではフィードバックされた値が目標値(図
中、APC_Ref)になるように半導体レーザダイオー
ド103の駆動電流を増減してAPCを行う。また、同
時にフィードバックされた値が所定の上限値および下限
値(図中、U_Limit,L_Limit)に挟まれる
範囲内にあるか否かを監視し、その結果を論理値信号と
して出力する。出力された論理値信号は制御部101に
フィードバックされ、制御部101は半導体レーザダイ
オード103が正常にAPC駆動されているか否かを判
定する。Upon receiving a print request, the apparatus rotates the scanner motor 107 and the polygon mirror 108 to drive the semiconductor laser diode 121. At this time, the photodiode 122 photoelectrically converts the amount of light of the semiconductor laser diode 121 and
02, the semiconductor laser diode drive circuit 102 performs APC by increasing or decreasing the drive current of the semiconductor laser diode 103 so that the feedback value becomes a target value (APC_Ref in the figure). At the same time, it monitors whether or not the value fed back is within a range between a predetermined upper limit value and lower limit value (U_Limit, L_Limit in the figure), and outputs the result as a logical value signal. The output logical value signal is fed back to the control unit 101, and the control unit 101 determines whether the semiconductor laser diode 103 is normally driven by the APC.
【0018】例えば、本実施形態では上述の上限値およ
び下限値を目標値の±5%に設定することで、例えば、
半導体レーザダイオード103の劣化等、何らかの理由
により半導体レーザダイオード103の光量が5%以上
低下した時に、半導体レーザダイオード103が故障し
たことを検知する。For example, in the present embodiment, by setting the upper and lower limits to ± 5% of the target value, for example,
When the light amount of the semiconductor laser diode 103 decreases by 5% or more for some reason such as deterioration of the semiconductor laser diode 103, the failure of the semiconductor laser diode 103 is detected.
【0019】制御部101は、半導体レーザダイオード
駆動回路102から入力する論理値信号と、BDセンサ
113から入力する水平同期信号との両方により、半導
体レーザダイオード103の故障とBDセンサ113の
故障とを判定する。論理値信号が真を表していれば、半
導体レーザダイオード103は正常であると判定し、論
理値信号が偽を表していれば、半導体レーザダイオード
103は故障であると判定する。また、半導体レーザダ
イオード103は正常であり、水平同期信号がアクティ
ブにならない場合には、BDセンサ113が故障である
と判定する。The control unit 101 determines the failure of the semiconductor laser diode 103 and the failure of the BD sensor 113 based on both the logical value signal input from the semiconductor laser diode drive circuit 102 and the horizontal synchronization signal input from the BD sensor 113. judge. If the logical value signal indicates true, the semiconductor laser diode 103 is determined to be normal, and if the logical value signal indicates false, the semiconductor laser diode 103 is determined to be faulty. If the semiconductor laser diode 103 is normal and the horizontal synchronizing signal does not become active, it is determined that the BD sensor 113 has failed.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電子写真プロセスを用い、自己APC型レーザ駆動回路
を有する画像形成装置において、半導体レーザダイオー
ドの駆動回路にフィードバックされる半導体レーザダイ
オードの光量が既定範囲内(例えば、目標値の±5%以
内)にあるか否かを判定する手段を備え、判定結果を論
理値信号で出力することで、半導体レーザダイオードの
光量が若干低下(例えば、10%程度低下)したといっ
た故障モードの検知が可能になる。As described in detail above, according to the present invention,
In an image forming apparatus having a self-APC laser drive circuit using an electrophotographic process, the light amount of the semiconductor laser diode fed back to the drive circuit of the semiconductor laser diode falls within a predetermined range (for example, within ± 5% of a target value). By providing a means for determining whether or not there is, and outputting the determination result as a logical value signal, it is possible to detect a failure mode in which the light amount of the semiconductor laser diode is slightly reduced (for example, reduced by about 10%).
【0021】もう1つには実際に故障を検知した場合
に、半導体レーザダイオードの故障なのかBDセンサの
故障なのかを判定できるようになる。さらに、光走査用
のスキャナモータの速度検出に水平同期信号を用いる構
成にした場合は、半導体レーザダイオードの故障なの
か、或いは、BDセンサの故障又はスキャナモータの故
障なのかを判定できるようになる。On the other hand, when a failure is actually detected, it is possible to determine whether the failure is a semiconductor laser diode failure or a BD sensor failure. Further, in the case where the horizontal synchronization signal is used for detecting the speed of the scanner motor for optical scanning, it is possible to determine whether the failure is a semiconductor laser diode failure, a BD sensor failure, or a scanner motor failure. .
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の基本構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
101 制御部 102 半導体レーザダイオード駆動回路 103 半導体レーザダイオード 104,105,109,110,112 光学レン
ズ 106 スキャナモータ駆動回路 107 スキャナモータ 108 ポリゴンミラー 111 BDミラー 113 BDセンサReference Signs List 101 control unit 102 semiconductor laser diode drive circuit 103 semiconductor laser diode 104, 105, 109, 110, 112 optical lens 106 scanner motor drive circuit 107 scanner motor 108 polygon mirror 111 BD mirror 113 BD sensor
Claims (3)
時に、且つモニタ用フォトダイオードからフィードバッ
クされる半導体レーザダイオードの光量を監視して、半
導体レーザダイオードの光量が一定になるように制御を
行う手段を内蔵した半導体レーザダイオードの駆動回路
において、モニタ用フォトダイオードからフィードバッ
クされる半導体レーザダイオードの光量を監視して、半
導体レーザダイオードの光量が規定範囲内にあるか否か
の判定を行い、判定結果を論理値信号で出力する監視手
段を備えることを特徴とする半導体レーザダイオードの
駆動回路。1. A built-in means for driving a semiconductor laser diode, monitoring a light amount of the semiconductor laser diode fed back from a monitoring photodiode, and controlling the light amount of the semiconductor laser diode to be constant. In the semiconductor laser diode driving circuit, the amount of light of the semiconductor laser diode fed back from the monitoring photodiode is monitored to determine whether the amount of light of the semiconductor laser diode is within a specified range, and the determination result is expressed as a logical value. A driving circuit for a semiconductor laser diode, comprising a monitoring means for outputting a signal.
ド駆動回路および水平同期信号の生成手段を有する画像
形成装置において、前記監視手段が用いる前記規定範囲
は前記生成手段の水平同期信号の生成可能範囲よりも狭
い範囲であることを特徴とする画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the monitor uses the horizontal synchronizing signal generated by the horizontal synchronizing signal. An image forming apparatus, wherein the range is narrower than the range.
て、前記半導体レーザダイオード駆動回路から出力され
る論理値信号を基に半導体レーザダイオードの故障検知
を行う手段を備えることを特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: means for detecting a failure of the semiconductor laser diode based on a logical value signal output from the semiconductor laser diode driving circuit. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34433298A JP2000168137A (en) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | Driving circuit for semiconductor laser diode and image- forming apparatus |
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Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005085871A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser apparatus |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP34433298A patent/JP2000168137A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005085871A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser apparatus |
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