JP2004136626A

JP2004136626A - レーザ走査装置

Info

Publication number: JP2004136626A
Application number: JP2002305892A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Suda; 須田　忠明
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13
Also published as: US20040079872A1; US7342949B2

Abstract

【課題】半導体レーザの発光出力の調整を確実かつ正確に行うことを可能にし、半導体レーザの劣化による半導体レーザ装置の欠陥を未然に防止する。
【解決手段】半導体レーザＬＤと、半導体レーザの発光出力を検出するモニタ用フォトダイオードＭＰＤと、発光出力制御信号に基づいて基準電圧を生成する基準電圧制御部２０と、基準電圧と検出した発光出力の電圧とを比較して半導体レーザの駆動電流を設定するレーザ駆動回路１０と、発光出力制御信号が入力されたときに、検出した発光出力制御信号が予め設定された発光出力制御信号と異なるときにレーザ駆動回路１０の動作を停止させる異常検出回路３０とを備える。正しい発光出力制御信号が基準電圧制御部２０に入力されない場合にはレーザ駆動回路１０の動作が停止されるので、半導体レーザＬＤの発光出力の調整時に当該入力端での接続不良が生じたまま半導体レーザの発光出力の調整を行うようなことはなくなる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光を走査して画像形成を行うレーザ走査装置に関し、特に感光面に受光させるレーザ光の発光出力を制御可能なレーザ走査装置において半導体レーザの過出力による破損を未然に防止したレーザ走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を走査して感光面に受光させることで画像形成を行うレーザ走査装置、特に、近年における印字品質の向上を図ったレーザ走査装置やカラー（多色）化を図ったレーザ走査装置では、形成する画像の黒濃度やカラー濃度等に応じてレーザ光源としての半導体レーザから出射されるレーザ光の発光出力を可変制御することが要求される。そのため、この種のレーザ走査装置では半導体レーザの発光出力を制御するための発光出力制御手段を備えており、この発光出力制御手段を外部から入力される発光出力制御信号に基づいて制御することで、形成する画像の濃度やカラーに好適なレーザ光の発光出力を得る構成がとられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術は、半導体レーザの点灯開始時における不要な感光ラインによる静電潜像の顕像化を防止するために、当該点灯開始時におけるレーザ光強度を適切に制御するものであるが、このような装置において、半導体レーザのレーザ光強度を外部からの信号に基づいて制御することで、目的としている点灯開始時の不要なラインの顕像化を防止することはもとより、形成する画像の濃度やカラーに好適なレーザ光強度への調整が可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−４２８１号公報
【０００５】
図８は前記公報の技術に記載されているように半導体レーザの発光出力を制御する発光出力制御手段を備えるレーザ走査ユニットとして一般に採用されている構成を説明するためのブロック構成図である。この例では、レーザ走査ユニットは、レーザダイオードで代表される半導体レーザＬＤと、この半導体レーザＬＤの発光出力をモニタするためのモニタ用フォトダイオードＭＰＤと、半導体レーザＬＤに供給する駆動電流Ｉｄを制御して半導体レーザＬＤを発光させるレーザドライブ回路１０と、外部から入力される発光出力制御信号に基づいてレーザドライブ回路１０での駆動電流を制御するための基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧制御部２０とを備えている。ここでは、外部からの発光出力制御信号は４ビットのデジタル信号として構成されており、パラレルデータＤ３〜Ｄ０でコード化された発光出力制御信号が４つのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０を介してプルアップ抵抗Ｒにより電源電圧Ｖｃｃにプルアップされた基準電圧制御部２０の４つの入力端子に入力されるように構成されている。
【０００６】
この発光出力制御手段では、レーザ走査ユニットに接続される外部制御装置、例えばレーザ走査ユニットがレーザプリンタの場合にはプリントエンジンから入力されるプリント画像に対応した発光出力制御信号に基づいて基準電圧制御部２０が基準電圧Ｖｒｅｆを生成してレーザドライブ回路１０に入力する。ここではコード化されている４ビットのパラレルデータＤ３〜Ｄ０を例えばＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換することで基準電圧Ｖｒｅｆを得る。レーザドライブ回路１０はこの基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて駆動電流Ｉｄを設定した上で、当該駆動電流Ｉｄを半導体レーザＬＤに供給して発光させる。半導体レーザＬＤで発光されたレーザ光はモニタ用フォトダイオードＭＰＤで受光され、受光により得られた発光出力検出電流Ｉｒがレーザドライブ回路１０に入力される。このモニタ用フォトダイオードＭＰＤの発光出力検出電流Ｉｒはレーザドライブ回路１０において発光出力検出電圧Ｖｒとなり、この発光出力検出電圧Ｖｒを前記基準電圧Ｖｒｅｆと比較して両者が所定の関係、例えば両者が一致するようにレーザドライブ回路１０に設けられた可変抵抗器ＶＲを調整し、これにより半導体レーザＬＤの駆動電流Ｉｄを制御してその発光出力を制御する。これにより、半導体レーザＬＤの発光出力は基準電圧Ｖｒｅｆに追従したものとなり、外部から入力される発光出力制御信号に追従した発光出力に制御される。なお、同図において、／Ｖｉｄｅｏは半導体レーザＬＤの発光タイミングをオン・オフ制御して所望の描画を行うためのビデオ信号である。／Ａｄｊｕｓｔは前記発光出力の制御を行うためのタイミング信号であって、通常レーザ光が感光面に走査する際の同期信号に同期する。／Ｅｎａｂｌｅはレーザドライブ回路１０を動作可能状態とするためのイネーブル信号である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなレーザ走査ユニットでは、外部制御装置から入力される発光出力制御信号に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆが生成され、さらに半導体レーザＬＤの駆動電流Ｉｄが設定される。特に、レーザ走査ユニットを調整する場合には外部制御装置に代えて調整用外部装置を接続し、この調整用外部装置から基準となる発光出力制御信号を基準電圧制御部２０に入力して基準電圧Ｖｒｅｆを調整し、さらにレーザドライブ回路１０で設定する駆動電流Ｉｄの調整を行っている。このような調整において、発光出力制御信号が入力される基準電圧制御部２０の入力系、この場合には４ビットのパラレルデータＤ３〜Ｄ０のデータ各入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０やデータバスにおいて調整用外部制御装置との接続不良が生じていた場合には、発光出力制御信号が誤ったデータとして入力されることになり、この誤った発光出力制御信号に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆが生成され、駆動電流Ｉｄが設定されてしまうことになる。
【０００８】
そのため、このレーザ走査ユニットの調整において、半導体レーザＬＤの最大光出力を調整すべく４ビットデータの最大レベル「１１１１」の発光出力制御信号をデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０を介して基準電圧制御部２０に入力したような場合において、いずれか一つのデータ入力端子、例えば、データＤ３のデータ入力端子Ｔｄ３において接続不良が生じた場合には、４ビットのデータのうちＭＳＢのデータが入力されない状態となり、結果として「０１１１」のデータとして誤った発光出力制御信号が入力されてしまうことになる。したがって、基準電圧制御部２０で生成される基準電圧Ｖｒｅｆはこれに対応した電圧となり、レーザドライブ回路１０はこの誤った発光出力制御信号に基づいて半導体レーザＬＤに最大の光出力を与えるように駆動電流Ｉｄを設定することになる。
【０００９】
そして、このような誤って入力された発光出力制御信号に基づいて発光出力を制御したレーザ走査ユニットを正規のレーザ走査装置、例えばレーザプリンタに組み込んだときに、データＤ３のデータ入力端子Ｔｄ３での接続不良が解消された場合に、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０に半導体レーザＬＤの最大光出力に対応する４ビットデータの発光出力制御信号「１１１１」が入力されると、基準電圧制御部２０では調整時よりも極めて大きなレベル（この場合には約２倍）の基準電圧Ｖｒｅｆが生成されてしまうことになる。その結果、レーザドライブ回路１０は半導体レーザＬＤに対する駆動電流として半導体レーザＬＤの最大発光出力以上の出力を得る過電流を供給してしまい、半導体レーザＬＤに過出力を起こさせ、半導体レーザＬＤの劣化を生じる等、レーザ走査装置にとって致命的な欠陥を与えてしまう。
【００１０】
本発明の目的は、半導体レーザの発光出力の調整を確実かつ正確に行うことを可能にし、これにより半導体レーザの劣化による半導体レーザ装置の欠陥を未然に防止することを可能にしたレーザ走査装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ走査装置は、レーザ光を発光する半導体レーザと、半導体レーザの発光出力を検出する発光出力検出手段と、外部から入力される発光出力制御信号に基づいて発光出力を設定するための基準値を生成する基準値生成手段と、生成された基準値と検出した発光出力とを比較して半導体レーザを発光させるための駆動電流を設定するレーザ駆動手段と、基準値生成手段に入力される発光出力制御信号を検出し、検出した発光出力制御信号が予め設定された発光出力制御信号と異なるときに発光出力制御手段の動作を停止させる異常検出手段とを備えることを特徴とする。また、レーザ駆動手段は発光出力制御信号に対応する半導体レーザの駆動電流を手動で調整する調整手段を備える。
【００１２】
本発明のレーザ走査装置は、例えば、基準値生成手段の入力端は発光出力制御信号が入力されないときには高電位等の第１のレベルに保持されており、異常検出手段は、基準値生成手段の入力端に第１のレベルとは異なる低電位等の第２のレベルの発光出力制御信号を入力したときに当該発光出力制御信号のレベルとして第１のレベルを検出したときに異常検出信号を出力する構成とする。
【００１３】
また、本発明のレーザ走査装置は、例えば、基準値生成手段の入力端はｎ個（ｎは１以上の整数：以下、同じ）設けられ、異常検出手段は当該ｎ個の入力端に入力される全ての発光出力制御信号のうち少なくとも一つの発光出力制御信号が第１のレベルであるときに異常検出信号を出力する構成とする。この場合には、発光出力制御信号はｎビットのデジタルデータとなる。また、異常検出手段は、ｎ個の発光出力制御信号を入力とする論理積ゲートで構成される。あるいは、ｎ個の発光出力制御信号をそれぞれ入力とし、出力が合一に接続されたｎ個のオープンコレクタタイプのインバータで構成される。
【００１４】
本発明によれば、レーザ走査装置の基準値生成手段の入力端おける接続が不良で、正しい発光出力制御信号が基準値生成手段に入力されない状態の場合に、異常検出手段からの異常検出信号によってレーザ駆動手段の動作が停止されるので、半導体レーザの発光出力の調整時に当該入力端での接続不良が生じたまま半導体レーザの発光出力の調整を行うようなことはなくなり、これにより半導体レーザに過電流が供給され、半導体レーザに過出力を起こさせて半導体レーザの劣化を生じる等のレーザ走査装置にとって致命的な欠陥を与えてしまうようなことが未然に防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明が適用されるレーザ走査装置の概略構成を示す平面図である。レーザ走査装置はレーザ走査ユニット００を備えており、このレーザ走査ユニット１００は光源としての半導体レーザ１０１と、前記半導体レーザ１０１で発光されるレーザ光（レーザビーム）のビーム形状を平行光束とするコリメータレンズ１０２と、レーザ光のビーム形状を整形するためのシリンダレンズ等からなる整形レンズ１０３と、レーザ光を偏向するポリゴンミラー１０４と、偏向された各レーザ光を感光面において等速走査させるためのｆθレンズ光学系１０５と、レーザ光が照射されて描画が行われる感光面を有する感光ドラム１０６が設けられる。なお、前記半導体レーザＬＤはモニタ用フォトダイオードＭＰＤと一体的にパッケージされており、前記モニタ用フォトダイオードＭＰＤは前記半導体レーザＬＤで発光したレーザ光を受光してその発光出力を検出するようになっている。また、前記ポリゴンミラー１０４で偏向されたレーザ光を受光して水平同期信号及びＡＰＣ（自動出力制御）のタイミングをとるＡＰＣタイミング信号（／Ａｄｊｕｓｔ）を生成するための同期用フォトダイオードＴＰＤが配置されている。また、前記レーザ走査ユニット１００には発光出力制御回路１１０が設けられており、前記レーザ走査ユニット１００に対して外付けされる外部制御装置２００からの発光出力制御信号を受けて前記半導体レーザＬＤの発光出力を制御するように構成されている。
【００１６】
このレーザ走査装置では、半導体レーザＬＤは発光出力制御回路１１０により発光出力が制御されるとともに、その発光タイミングがオン，オフ制御され、当該半導体レーザＬＤで発光されたレーザ光はコリメータレンズ１０２及び整形レンズ１０３によってビーム形状が整形されて平行光束とされ、高速回転動作されるポリゴンミラー１０４によって反射されることで偏向される。偏向されたレーザビームはｆθレンズ光学系１０５で等速状態で感光ドラム１０６の感光面に集光され、かつ走査される。また、半導体レーザＬＤで発光したレーザ光はモニタ用フォトダイオードＭＰＤで受光され、この受光により検出される半導体レーザＬＤの発光出力に基づいて前記発光出力制御回路１１０において半導体レーザＬＤの発光出力を制御するＡＰＣが行われる。なお、偏向されたレーザ光の一部は同期用フォトダイオードＴＰＤで受光され、その受光信号は外部制御装置２００に出力されて前述のような水平同期信号とＡＰＣタイミング信号（／Ａｄｊｕｓｔ）が生成され、前記発光出力制御回路１１０に入力される。なお、レーザ走査ユニット１００では水平同期信号により印字タイミングの同期を取っているがここではその説明は省略する。
【００１７】
前記発光出力制御回路１１０は、図２に示すように、前記半導体レーザＬＤを駆動するレーザドライブ回路１０と、外部から入力される発光出力制御信号に基づいて前記レーザドライブ回路１０での発光出力を制御するための基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧制御部２０と、前記発光出力制御信号が入力される入力系での異常を検出する異常検出回路３０とを備えている。ここでは、図８に示した従来の発光出力制御手段と同様に、外部から入力される発光出力制御信号は４ビットのデジタルデータとして構成されており、各データＤ３〜Ｄ０は４つのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０を通して前記基準電圧制御部２０に入力されるように構成されている。また、前記４つのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０はプルアップ抵抗Ｒによって高電位の電源電圧Ｖｃｃにプルアップされているが、各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０は各データＤ３〜Ｄ０として「０」の発光出力信号が入力されたときには、当該データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のレベルは低電位の「Ｌ」レベル、例えば接地レベルとされる。また、前記レーザドライブ回路１０には、前記外部制御装置２００において前記同期用フォトダイオードＴＰＤで検出したレーザ光に基づいてレーザ光による描画を行うタイミング周期とは干渉しないタイミングで生成されるＡＰＣのタイミング信号（／Ａｄｊｕｓｔ）が入力されるＡＰＣタイミング端子（Ｔａｄｕｓｔ）と、半導体レーザＬＤにおけるレーザ光の発光タイミングをオン，オフ制御して感光ドラム１０６に対してレーザ光を描画するビデオ信号（／Ｖｉｄｅｏ）が入力されるビデオ端子Ｔｖｉｄｅｏが設けられている。さらに、前記レーザドライブ回路１０において半導体レーザＬＤに駆動電流を供給する動作、あるいはレーザドライブ回路１０の全体の動作を停止させるためのイネーブル信号（／Ｅｎａｂｌｅ）が入力されるイネーブル端子Ｔｅｎａｂｌｅが設けられている。
【００１８】
前記レーザドライブ回路１０は、図３に示すように、ＡＰＣ回路として構成されている。すなわち、設定される駆動電圧Ｖｄにより半導体レーザＬＤの電流源Ｉを制御して当該半導体レーザＬＤに印加する駆動電流Ｉｄに変換するためのＶ／Ｉ変換回路１１と、前記半導体レーザＬＤで発光したレーザ光を受光して検出するモニタ用フォトダイオードＭＰＤの発光出力検出電流Ｉｒを発光出力検出電圧Ｖｒに変換するＩ／Ｖ変換回路１２と、変換された発光出力検出電圧Ｖｒを前記基準電圧制御部２０からの基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、当該発光出力検出電圧Ｖｒと基準電圧Ｖｒｅｆとの差に基づいて前記半導体レーザのＬＤの発光出力が一定となるようなＡＰＣ電圧Ｖａｐｃを出力するアナログ演算器からなる比較回路１３と、出力されたＡＰＣ電圧ＶａｐｃをＡＰＣタイミング信号（／Ａｄｊｕｓｔ）によりサンプル・ホールドして前記ＡＰＣ電圧Ｖａｐｃを前記駆動電圧Ｖｄとして出力するサンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路１４とを備えている。ここで、前記Ｉ／Ｖ変換回路１２には調整用可変抵抗器ＶＲが備えられており、この可変抵抗器ＶＲを調整することでＩ−Ｖ変換に際しての変換比を調整し、これによりモニタ用フォトダイオードＭＰＤで検出した発光出力検出電流Ｉｒに対する発光出力検出電圧Ｖｒの値を変化させ、結果として駆動電流Ｉｄの値を変化制御することができるようになっている。また、前記Ｖ／Ｉ変換回路１１はビデオ信号（／Ｖｉｄｅｏ）によって回路がオン・オフ制御され、これにより半導体レーザＬＤの発光タイミングを制御して所望の画像パターンを描画するものである。
【００１９】
前記基準電圧制御部２０は、図２に示したように、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータで構成されている。ここでは、４ビットのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０から入力されるデータＤ３〜Ｄ０が「００００」のときに最低レベルの基準電圧Ｖｒｅｆｍｉｎを出力し、データ「１１１１」のときに最高レベルの基準電圧Ｖｒｅｆｍａｘを出力するようになっている。勿論、これら最低データと最高データの中間のデータが入力されたときには、これに対応してこれら最低レベルと最高レベルの中間の基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。
【００２０】
前記異常検出回路３０は、前記データ入力端子Ｔｄ０〜Ｔｄ３をそれぞれ入力とする４入力ＮＡＮＤゲート回路３１を備えている。また、ここではさらに前記ＮＡＮＤゲート回路３１の出力を入力とする異常制御回路としてのフリップフロップ回路３２を備えている。このフリップフロップ回路３２は出力端子Ｔｏｕｔが前記レーザドライブ回路１０のイネーブル端子（／Ｅｎａｂｌｅ）に接続されており、当該出力端子Ｔｏｕｔをロウレベル「Ｌ」とするためのセット入力端子Ｔｓｅｔと、当該出力をハイレベル「Ｈ」とするためのリセット入力端子Ｔｒｅｓｅｔとを備えており、セット入力端子Ｔｓｅｔには前記ＮＡＮＤゲート回路３１の出力が入力され、リセット入力端子Ｔｒｅｓｅｔには外部から入力されるイネーブル信号（／Ｅｎａｂｌｅ）が入力されるようになっている。
【００２１】
以上の構成のレーザ走査装置の動作について、図４のタイミングチャートと図５のフローチャートを参照して説明する。先ず、レーザ走査ユニット１００に基準電圧調整用の外部制御装置２００を接続する。このとき、最初に外部制御装置２００からイネーブル信号（／Ｅｎａｂｌｅ）を入力し、フリップフロップ回路３２をリセットする（Ｓ１０１）。これにより、フリップフロップ回路３２の出力端子Ｔｏｕｔから「Ｈ」レベルの出力信号Ｏｕｔが出力されてレーザドライブ回路１０のイネーブル端子Ｔｅｎａｂｌｅに入力され、レーザドライブ回路１０は動作が停止された状態となる（Ｓ１０２）。
【００２２】
次いで、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０から発光出力制御信号として「００００」のデータＤ３〜Ｄ０を入力する（Ｓ１０３）。これを受けて基準電圧制御部２０はデータＤ３〜Ｄ０をアナログに変換して基準電圧Ｖｒｅｆを生成する（Ｓ１０４）。このとき、全てのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０が正しく外部制御装置２００に接続されていれば、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のデータは「００００」となり、そのレベルは「ＬＬＬＬ」となる（Ｓ１０５）。基準電圧制御部２０は入力された４ビット信号「００００」に対応する最低レベルの基準電圧Ｖｒｅｆｍｉｎを生成し、レーザドライブ回路１０に入力する。また、このときプルアップされている各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のそれぞれのレベルはロウレベル「ＬＬＬＬ」であるため、ＮＡＮＤゲート回路３１からは異常検出信号として「Ｈ」が出力される（Ｓ１０６）。フリップフロップ回路３２はＮＡＮＤゲート回路３１からの異常検出信号「Ｈ」がセット入力端子Ｔｓｅｔに入力されるとセットされ、出力端子Ｔｏｕｔに出力Ｏｕｔとして「Ｌ」を出力する。これによりレーザドライブ回路１０のイネーブル端子Ｔｅｎａｂｌｅは「Ｌ」となり、レーザドライブ回路１０は動作を開始する（Ｓ１０７）。
【００２３】
ここで、外部制御装置２００につながるデータバスに接続されるデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のいずれか一つ以上において接続不良等の障害があった場合、例えばＭＬＢデータＤ３のデータ入力端子Ｔｄ３に接続不良があると、発光出力制御信号のＭＬＢデータＤ３が「０」であったとしても、当該データはデータ入力端子に入力されないため、当該データ入力端子Ｔｄ３のレベルはプルアップにより「Ｈ」の状態に保持されたままとなる。したがって、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のレベルは「ＨＬＬＬ」となり、基準電圧制御部２０ではデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０に入力された発光出力制御信号が「１０００」であるとして誤った基準電圧Ｖｒｅｆを発生してレーザドライブ回路１０に入力することになる（Ｓ１０３，Ｓ１０４）。一方、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のレベルが「ＨＬＬＬ」ではステップＳ１０５の条件を満たさなくなり、ＮＡＮＤゲート回路３１の出力の異常検出信号は「Ｌ」となり、さらにフリップフロップ回路３２の入力端子Ｔｓｅｔにはこの「Ｌ」レベルの異常検出信号が入力されるため、フリップフロップ回路３２はセットされず、その出力端子Ｔｏｕｔの出力Ｏｕｔは「Ｈ」のリセット状態のままである（Ｓ１０８）。そのため、レーザドライブ回路１０のイネーブル端子Ｔｅｎａｂｌｅも「Ｈ」のままであり、基準電圧制御部２０からレーザドライブ回路１０に基準電圧Ｖｒｅｆが入力されても、すなわち誤った基準電圧Ｖｒｅｆが入力されていてもレーザドライブ回路１０が動作することはなく、当該誤ったＶｒｅｆによりレーザドライブ回路１０での駆動電流の設定、すなわち誤った発光出力制御が行われることはない（Ｓ１０９）。この場合には、作業者は外部制御装置２００から所定のデータ「００００」を極短い時間だけ入力したのにもかかわらず半導体レーザＬＤに対して駆動電流の供給が行われず、半導体レーザＬＤが発光しないことを確認することでデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０での接続不良を発見することが可能なる。
【００２４】
このようにレーザドライブ回路１０が動作可能な状態とされると、外部制御装置２００からは予め設定した調整用データが発光出力制御信号として各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０に入力され、基準電圧制御部２０はこの調整用データに対応した基準電圧Ｖｒｅｆを生成し、レーザドライブ回路１０に入力する。この基準電圧Ｖｒｅｆは図３に示したレーザドライブ回路１０の比較回路１３に入力され、後述するように比較回路１３から出力されるＡＰＣ電圧Ｖａｐｃ及びＶ／Ｉ変換回路１１によって駆動電流が設定され、半導体レーザＬＤを発光させる。また、レーザドライブ回路１０では半導体レーザＬＤの発光に伴ってモニタ用フォトダイオードＭＰＤで半導体レーザＬＤのレーザ光を受光して得られる発光出力検出電流ＩｒはＩ／Ｖ変換回路１２によって発光出力検出電圧Ｖｒに変換され、この発光出力検出電圧Ｖｒは比較回路１３において基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、比較回路１３からは前記半導体レーザＬＤの発光出力が基準電圧Ｖｒｅｒに対応した出力とするようなＡＰＣ電圧Ｖａｐｃが生成されて出力される。そして、このＡＰＣ電圧ＶａｐｃはＡＰＣタイミング信号（／Ａｄｊｕｓｔ）によりサンプル・ホールド回路１４においてサンプルされ、その後、次のサンプル時までホールドされる。次いで、水平同期信号をまって、ビデオ信号（／Ｖｉｄｅｏ）が入力されると、描画する画像、すなわちドットの有無に対応してＶ／Ｉ変換回路１１がオン，オフ制御されるため、オンのタイミングでホールドされたＡＰＣ電圧Ｖａｐｃを駆動電流Ｉｄに変換して半導体レーザＬＤに供給する。これにより、半導体レーザＬＤは発光出力制御信号に基づいて設定された基準電圧Ｖｒｅｆに追従してＡＰＣ制御された発光出力で発光され、レーザ走査ユニット１００での前記した偏向動作によって感光ドラム１０６に描画を実行することになる。
【００２５】
そして、描画されたパターンの濃度に基づいて、発光出力制御信号の調整用データと、実際に描画されたパターンの濃度とから、Ｉ／Ｖ変換回路１２の可変抵抗器ＶＲを調整してＩ−Ｖ変換比を変化させることで、比較回路１３の一方の入力である発光出力検出電圧Ｖｒを変化させ、結果としてＡＰＣ電圧ないし駆動電流を調整することができる。これにより、調整用データに対して適正なパターン濃度の調整が可能になる。
【００２６】
このように、この実施形態のレーザ走査装置では、発光出力制御信号としてデータが入力されない状態では「Ｈ」レベルにある４ビットのデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０に対し、４ビットのデータとして「００００」を入力したときに、各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０が「Ｌ」レベルになること、すなわちデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のレベルが瞬時的に「ＬＬＬＬ」になることを検出することで、各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０における接続状態が適正であることを確認することができる。したがって、確認した後は規定値としての発光出力制御信号を入力し、レーザドライブ回路１０でのＩ／Ｖ変換回路１２の可変抵抗器ＶＲを調整することで、規定値に対する半導体レーザＬＤの駆動電流の値、すなわち半導体レーザＬＤの発光出力を発光出力制御信号の値に対応した適切な出力に調整することが可能になる。
【００２７】
また、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０の接続状態が適正な状態でＩ／Ｖ変換回路１２でのＩ−Ｖ変換比を調整するため、その後に、当該レーザ走査ユニット１００を、例えばレーザプリンタに組み込んだ上でプリントエンジン等の外部制御装置に接続することで、当該プリントエンジンから出力される発光出力制御信号に対応した適切な駆動電流で半導体レーザＬＤを発光させることが可能になる。したがって、調整時にデータ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０において接続不良が生じたまま半導体レーザＬＤの発光出力の調整を行ってしまうようなことはなく、レーザ走査ユニット１００をレーザプリンタ等に組み込んだ場合に半導体レーザＬＤに過電流が供給され、半導体レーザＬＤに過出力を起こさせ、半導体レーザＬＤの劣化を生じる等、レーザ走査装置にとって致命的な欠陥を与えてしまうようなことはない。
【００２８】
図６は異常検出回路の変形例を示す第２の実施形態であり、前記第１の実施形態のＮＡＮＤゲート回路３１に代えて、データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のそれぞれにオープンコレクタ型のインバータＩＮＶ３〜ＩＮＶ０を接続したものであり、各インバータＩＮＶ３〜ＩＮＶ０の出力をワイヤードオア接続するとともにプルアップ抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｃｃに接続した上でフリップフロップ回路３２のセット端子Ｔｓｅｔに接続したものである。この構成では、各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０が正常に接続されており、発光出力制御信号として「００００」が入力され、各データ入力端子Ｔｄ３〜Ｔｄ０のレベルが「ＬＬＬＬ」となったときに初めて各インバータＩＮＶ３〜ＩＮＶ０の出力、すなわちフリップフロップ回路３２のセット入力が「Ｈ」となり、レーザドライブ回路１０での半導体レーザＬＤの駆動電流の設定を可能とするものである。
【００２９】
この第２の実施形態では、第１の実施形態のようなＮＡＮＤゲート回路が不要になる。特に、通常の集積回路ではゲートアレイ構成で目的とする回路を構築する際に、未使用のゲート（トランジスタ）が生じることが多々あるが、この第２の実施形態ではこのような未使用の余ったトランジスタを利用してオープンコレクタ型のインバータを容易に構成することができるため、本発明にかかる回路を集積化する上で極めて有効なものとなる。
【００３０】
以上の説明はデータ入力端子が４ビットのパラレル入力端子の場合を説明したが、これは一例であり、８ビット或いは１６ビット等、任意のビット数のデータ入力端子の構成においても同様に適用できることは言うまでもない。
【００３１】
また、図７に示す第３の実施形態のように、データ入力端子が１ビットのシリアルデータが入力されるシリアルデータ入力端子Ｔｄの場合においても、当該シリアルデータ入力端子Ｔｄの接続不良が生じた場合には同様な問題が生じるため、シリアルデータ入力端子Ｔｄをプルアップ抵抗ＲによりＶｃｃにプルアップするとともに、インバータＩＮＶを接続した構成とし、シリアルデータ入力端子Ｔｄを通して「０」の信号を入力したときに、インバータＩＮＶの出力端のレベルが「Ｈ」になるか否かをフリップフロップ３２によって検出することで、当該シリアルデータ入力端子での接続の異常検出を行うことが可能であり、本発明の目的を達成することが可能になる。なお、この実施形態の場合には基準電圧制御部としてのＤ／Ａコンバータ２０Ａは、シリアル／パラレル変換機能を備えるＤ／Ａコンバータ、あるいはシリアルデータがコード化されたデータの場合にはデコーダ機能を有するＤ／ＡコンバータなどのようにシリアルデータをＤ／Ａ変換することが可能な構成のものが用いられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、基準値生成手段の入力端に入力される発光出力制御信号を検出し、検出された発光出力制御信号が予め設定された発光出力制御信号と異なるときにレーザ駆動手段の動作を停止させる構成としているので、レーザ走査装置の基準値生成手段の入力端おける接続が不良で、正しい発光出力制御信号が基準値生成手段に入力されない状態の場合にはレーザ駆動手段の動作が停止されるので、半導体レーザの発光出力の調整時に当該入力端での接続不良が生じたまま半導体レーザの発光出力の調整を行うようなことはなくなり、これにより半導体レーザに過電流が供給され、半導体レーザに過出力を起こさせて半導体レーザの劣化を生じる等のレーザ走査装置にとって致命的な欠陥を与えてしまうようなことが未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザ走査装置の概略構成の平面図である。
【図２】本発明にかかる発光出力制御回路のブロック回路図である。
【図３】レーザドライブ回路のブロック回路図である。
【図４】動作を説明するためのタイミング波形図である。
【図５】動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態の発光出力制御回路の要部の回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の発光出力制御回路の要部の回路図である。
【図８】従来の発光出力制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
ＬＤ　レーザダイオード
ＭＰＤ　モニタ用フォトダイオード
ＴＰＤ　同期用フォトダイオード
１０　レーザ駆動回路
１１　Ｖ／Ｉ変換回路
１２　Ｉ／Ｖ変換回路
１３　比較回路
１４　サンプル・ホールド回路
２０，２０Ａ　基準電圧制御部（Ｄ／Ａコンバータ）
３０　異常検出回路
３１　ＮＡＮＤゲート回路
３２　異常制御回路（フリップフロップ回路）
１００　レーザ走査ユニット
１０１　光源部
１０４　ポリゴンミラー
１０５　ｆθレンズ光学系
１０６　感光ドラム
１１０　発光出力制御回路
２００　外部制御装置

Claims

レーザ光を発光する半導体レーザと、前記半導体レーザの発光出力を検出する発光出力検出手段と、外部から入力される発光出力制御信号に基づいて発光出力を設定するための基準値を生成する基準値生成手段と、前記生成された基準値と前記検出した発光出力とを比較して前記半導体レーザを発光させるための駆動電流を設定するレーザ駆動手段と、前記基準値生成手段に入力される前記発光出力制御信号を検出し、検出した発光出力制御信号が予め設定された発光出力制御信号と異なるときに前記レーザ駆動手段の動作を停止させる異常検出手段とを備えることを特徴とするレーザ走査装置。
前記レーザ駆動手段は、前記発光出力制御信号に対応する前記半導体レーザの駆動電流を手動で調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査装置。
前記基準値生成手段の入力端は前記発光出力制御信号が入力されないときには第１のレベルに保持されており、前記異常検出手段は、前記基準値生成手段の入力端に前記第１のレベルとは異なる第２のレベルの発光出力制御信号を入力したときに当該発光出力制御信号のレベルとして第１のレベルを検出したときに前記異常検出信号を出力する構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ走査装置。
前記第１のレベルは高電位であり、前記第２のレベルは低電位であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ走査装置。
前記基準値生成手段の入力端はｎ個（ｎは１以上の整数：以下、同じ）設けられ、前記異常検出手段は前記ｎ個の入力端に入力される全ての発光出力制御信号のうち少なくとも一つの発光出力制御信号が第１のレベルであるときに前記異常検出信号を出力する構成であることを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザ走査装置。
前記発光出力制御信号はデジタルデータであることを特徴とする請求項５に記載のレーザ走査装置。
前記異常検出手段はｎ個の発光出力制御信号を入力とする論理積ゲートで構成されていることを特徴とする請求項６に記載のレーザ走査装置。
前記異常検出手段はｎ個の発光出力制御信号をそれぞれ入力とし、出力が合一に接続されたｎ個のオープンコレクタタイプのインバータで構成されていることを特徴とする請求項６に記載のレーザ走査装置。
前記異常検出手段は、当該異常検出手段から出力される異常検出信号を入力とする異常制御手段を備え、当該異常制御手段は、前記異常検出信号が入力されたときに出力が反転して前記レーザ駆動手段を停止させる動作制御信号を出力することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のレーザ走査装置。
前記異常制御手段はフリップフロップ回路で構成されていることを特徴とする請求項９に記載のレーザ走査装置。