JP2521674B2 - 半導体レ−ザ出力制御装置 - Google Patents
半導体レ−ザ出力制御装置Info
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- JP2521674B2 JP2521674B2 JP61232087A JP23208786A JP2521674B2 JP 2521674 B2 JP2521674 B2 JP 2521674B2 JP 61232087 A JP61232087 A JP 61232087A JP 23208786 A JP23208786 A JP 23208786A JP 2521674 B2 JP2521674 B2 JP 2521674B2
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- Japan
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- semiconductor laser
- output
- modulation signal
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はレーザプリンタ、レーザファックス等に用い
られる半導体レーザ出力制御装置に関する。
られる半導体レーザ出力制御装置に関する。
（従来技術） 従来、半導体レーザ出力制御装置としては半導体レー
ザの光出力を光検出回路で検出してコンパレータで基準
値と比較し、この結果によりアップダウンカウンタをア
ップカウント又はダウンカウントさせてそのカウント値
に応じた電流を半導体レーザに流すものが知られてい
る。
ザの光出力を光検出回路で検出してコンパレータで基準
値と比較し、この結果によりアップダウンカウンタをア
ップカウント又はダウンカウントさせてそのカウント値
に応じた電流を半導体レーザに流すものが知られてい
る。
しかしこのような半導体レーザ出力制御装置では半導
体レーザはその熱結合により光出力が変動するので、半
導体レーザの光出力を検出して半導体レーザの駆動電流
を調整しその駆動電流を一定に保っても半導体レーザの
発光時（立上り時）の光出力が半導体レーザの駆動電流
値によって定まる光出力より大きくなってある時定数で
設定値に落ち着く。例えば半導体レーザを第４図に示す
ような変調信号でオン／オフさせた場合半導体レーザの
光出力は第４図に示すように変動する。この半導体レー
ザの出力変動は半導体レーザ使用のレーザプリンタ等に
おいて画像の濃度ムラとなって現われたり、画像のハー
フトーンを忠実に再現できなくなったりする原因とな
る。
体レーザはその熱結合により光出力が変動するので、半
導体レーザの光出力を検出して半導体レーザの駆動電流
を調整しその駆動電流を一定に保っても半導体レーザの
発光時（立上り時）の光出力が半導体レーザの駆動電流
値によって定まる光出力より大きくなってある時定数で
設定値に落ち着く。例えば半導体レーザを第４図に示す
ような変調信号でオン／オフさせた場合半導体レーザの
光出力は第４図に示すように変動する。この半導体レー
ザの出力変動は半導体レーザ使用のレーザプリンタ等に
おいて画像の濃度ムラとなって現われたり、画像のハー
フトーンを忠実に再現できなくなったりする原因とな
る。
（目的） 本発明は上記欠点を改善し、半導体レーザの出力変動
を押さえることができる半導体レーザ出力制御装置を提
供することを目的とする。
を押さえることができる半導体レーザ出力制御装置を提
供することを目的とする。
（構成） 本発明は変調信号により半導体レーザをオン／オフさ
せてこの半導体レーザの光出力が一定になるようにこの
半導体レーザの駆動電流を制御する半導体レーザ出力制
御装置において、上記変調信号から上記半導体レーザの
オン時及び／又はオフ時に所定の時定数の補正電流を作
ってこの補正電流を上記変調信号に加算して上記半導体
レーザの出力変動を補正する補正手段と、この補正手段
による上記変調信号の遅れを補正する位相補正手段とを
備えたものである。
せてこの半導体レーザの光出力が一定になるようにこの
半導体レーザの駆動電流を制御する半導体レーザ出力制
御装置において、上記変調信号から上記半導体レーザの
オン時及び／又はオフ時に所定の時定数の補正電流を作
ってこの補正電流を上記変調信号に加算して上記半導体
レーザの出力変動を補正する補正手段と、この補正手段
による上記変調信号の遅れを補正する位相補正手段とを
備えたものである。
次に図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図はそのタイ
ミングチャートである。なお第２図中の斜線部分は半導
体レーザへ電流を供給する部分である。
ミングチャートである。なお第２図中の斜線部分は半導
体レーザへ電流を供給する部分である。
半導体レーザ１はレーザプリンタに光源として用いら
れるもので、その後方に出射した光出力がフォトダイオ
ードからなる光検出器２で検出される。フォトダイオー
ド２は半導体レーザ１の光出力に比例した電流を発生
し、この電流が増幅器３により電圧に変換されて比較器
４で基準電圧Vrefと比較される。比較器４の出力電圧は
比較器４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、アップダウンカウンタ５のカウントモー
ドを制御する。例えば半導体レーザ１の光出力が基準値
より小さい時には比較器４の出力が低レベルになり、ア
ップダウンカウンタ５がアップカウントモードになる。
非感光体走査信号はレーザプリンタにおいて半導体レー
ザ１の光出力が感光体を走査していない時に発生し半導
体レーザ１の光出力で感光体を走査して画像記録を行う
時には消滅する信号であり、その立上りでフリップフロ
ップ６をセットする。このフリップフロップ６の出力信
号によりアンドゲート７が開いて非感光体走査信号がア
ップダウンカウンタ５に送られ、アップダウンカウンタ
５がディスエーブル状態を解除されてクロックをアップ
カウントする。このアップダウンカウンタ５の出力はデ
ジタル／アナログ変換器８によりアナログ量に変換さ
れ、加算器９を介して半導体レーザ駆動回路10に加えら
れる。半導体レーザ駆動回路10はビデオ信号を含む変調
信号がシフトレジスタ11で所定の時間遅延されて入力さ
れて、この変調信号により半導体レーザ１をオン／オフ
させて変調すると共に加算器９の出力信号に応じた電流
を半導体レーザ１に供給する。したがってアップダウン
カウンタ５のカウント値が徐々に増加することにより半
導体レーザ１の光出力が徐々に増大し、増幅器３の出力
電圧が上昇する。感光体走査時には非感光体走査信号が
無くなってアップダウンカウンタ５がディスエーブル状
態となり、半導体レーザ１の出力調整が未了なら中断さ
れる。そして非感光体走査時には非感光体走査信号が発
生してアップダウンカウンタ５がイネーブル状態とな
り、半導体レーザ１の出力調整が再開される。この後比
較器４の出力が低レベルから高レベルに反転すると、エ
ッジ検出回路12が比較器４の出力の立上りエッジを検出
してフリップフロップ６をリセットし、アンドゲート７
を閉じさせてアップダウンカウンタ５をディスエーブル
状態に復帰させる。よってアップダウンカウンタ５はカ
ウント値を保持し、従って半導体レーザ１の駆動電流の
大きさがそのまま保持される。
れるもので、その後方に出射した光出力がフォトダイオ
ードからなる光検出器２で検出される。フォトダイオー
ド２は半導体レーザ１の光出力に比例した電流を発生
し、この電流が増幅器３により電圧に変換されて比較器
４で基準電圧Vrefと比較される。比較器４の出力電圧は
比較器４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、アップダウンカウンタ５のカウントモー
ドを制御する。例えば半導体レーザ１の光出力が基準値
より小さい時には比較器４の出力が低レベルになり、ア
ップダウンカウンタ５がアップカウントモードになる。
非感光体走査信号はレーザプリンタにおいて半導体レー
ザ１の光出力が感光体を走査していない時に発生し半導
体レーザ１の光出力で感光体を走査して画像記録を行う
時には消滅する信号であり、その立上りでフリップフロ
ップ６をセットする。このフリップフロップ６の出力信
号によりアンドゲート７が開いて非感光体走査信号がア
ップダウンカウンタ５に送られ、アップダウンカウンタ
５がディスエーブル状態を解除されてクロックをアップ
カウントする。このアップダウンカウンタ５の出力はデ
ジタル／アナログ変換器８によりアナログ量に変換さ
れ、加算器９を介して半導体レーザ駆動回路10に加えら
れる。半導体レーザ駆動回路10はビデオ信号を含む変調
信号がシフトレジスタ11で所定の時間遅延されて入力さ
れて、この変調信号により半導体レーザ１をオン／オフ
させて変調すると共に加算器９の出力信号に応じた電流
を半導体レーザ１に供給する。したがってアップダウン
カウンタ５のカウント値が徐々に増加することにより半
導体レーザ１の光出力が徐々に増大し、増幅器３の出力
電圧が上昇する。感光体走査時には非感光体走査信号が
無くなってアップダウンカウンタ５がディスエーブル状
態となり、半導体レーザ１の出力調整が未了なら中断さ
れる。そして非感光体走査時には非感光体走査信号が発
生してアップダウンカウンタ５がイネーブル状態とな
り、半導体レーザ１の出力調整が再開される。この後比
較器４の出力が低レベルから高レベルに反転すると、エ
ッジ検出回路12が比較器４の出力の立上りエッジを検出
してフリップフロップ６をリセットし、アンドゲート７
を閉じさせてアップダウンカウンタ５をディスエーブル
状態に復帰させる。よってアップダウンカウンタ５はカ
ウント値を保持し、従って半導体レーザ１の駆動電流の
大きさがそのまま保持される。
また、アップダウンカウンタ５のディスエーブル状態
が解除された際に比較器４の出力が高レベルであればア
ップダウンカウンタ５はダウンカウントモードになって
クロックをダウンカウントする。よって半導体レーザ１
の駆動電流が減少し、増幅器３の出力が減少する。そし
て増幅器11の出力が基準電圧Vrefより小さくなって比較
器４の出力が高レベルから低レベルに反転すると、エッ
ジ検出回路12が比較器４の出力の立下りエッジを検出し
てフリップフロップ６をリセットし、アンドゲート７を
閉じさせてアップダウンカウンタ５をディスエーブル状
態に復帰させる。したがってアップダウンカウンタ５は
カウント値を保持し、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。ここにエッジ検出回路12は比
較器４の出力が低レベルから高レベルに反転した時にの
みフリップフロップ６をリセットするように構成しても
よい。
が解除された際に比較器４の出力が高レベルであればア
ップダウンカウンタ５はダウンカウントモードになって
クロックをダウンカウントする。よって半導体レーザ１
の駆動電流が減少し、増幅器３の出力が減少する。そし
て増幅器11の出力が基準電圧Vrefより小さくなって比較
器４の出力が高レベルから低レベルに反転すると、エッ
ジ検出回路12が比較器４の出力の立下りエッジを検出し
てフリップフロップ６をリセットし、アンドゲート７を
閉じさせてアップダウンカウンタ５をディスエーブル状
態に復帰させる。したがってアップダウンカウンタ５は
カウント値を保持し、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。ここにエッジ検出回路12は比
較器４の出力が低レベルから高レベルに反転した時にの
みフリップフロップ６をリセットするように構成しても
よい。
また補正回路13は上記変調信号を積分して補正信号を
作り、この補正信号が加算器９にてデジタル／アナログ
変換器８の出力に加算されて半導体レーザ１の駆動電流
が補正される。補正電流は第２図に示すように変調信号
が有る時には半導体レーザ１の出力変動分に対応して所
定の時定数でこれと逆向きに変化することによりその出
力変動分を補正し、かつ変調信号が無くなった時には次
の半導体レーザ１の出力変動分と対応するように所定の
時定数で変化する。すなわち半導体レーザ１は発光効率
が点灯時間による温度上昇に応じて下がると共に消灯時
間による温度降下に応じて上がるから、補正電流を半導
体レーザ１の発光効率の変化に応じて変化させることに
より半導体レーザ１の出力変動分を補正する。したがっ
て、補正回路13は、変調信号から所定の時定数の補正電
流を作ってこの補正電流を変調信号に加算して半導体レ
ーザ１の出力変動を補正する補正手段を構成する。なお
補正電流は半導体レーザ１のオン時のみ又はオフ時のみ
に発生させても半導体レーザ１の出力変動の補正に有効
である。またシフトレジスタ11は補正回路13による変調
信号の遅れを補正するためのものであって位相補正手段
を構成し、変調信号の周波数によってその遅れが問題と
なる時だけ設けられる。
作り、この補正信号が加算器９にてデジタル／アナログ
変換器８の出力に加算されて半導体レーザ１の駆動電流
が補正される。補正電流は第２図に示すように変調信号
が有る時には半導体レーザ１の出力変動分に対応して所
定の時定数でこれと逆向きに変化することによりその出
力変動分を補正し、かつ変調信号が無くなった時には次
の半導体レーザ１の出力変動分と対応するように所定の
時定数で変化する。すなわち半導体レーザ１は発光効率
が点灯時間による温度上昇に応じて下がると共に消灯時
間による温度降下に応じて上がるから、補正電流を半導
体レーザ１の発光効率の変化に応じて変化させることに
より半導体レーザ１の出力変動分を補正する。したがっ
て、補正回路13は、変調信号から所定の時定数の補正電
流を作ってこの補正電流を変調信号に加算して半導体レ
ーザ１の出力変動を補正する補正手段を構成する。なお
補正電流は半導体レーザ１のオン時のみ又はオフ時のみ
に発生させても半導体レーザ１の出力変動の補正に有効
である。またシフトレジスタ11は補正回路13による変調
信号の遅れを補正するためのものであって位相補正手段
を構成し、変調信号の周波数によってその遅れが問題と
なる時だけ設けられる。
第３図は上記実施例の一部を具体的に示す。
ジデシタル／アナログ変換器８は電流引き込み型のも
のが用いられ、補正回路13はオープンコレクタ形のスイ
ッチ回路14、ツエナーダイオード15、抵抗16〜23、ダイ
オード24,25、コンデンサ26、演算増幅器27〜29、トラ
ンジスタ30、電界効果トランジスタ31で構成されてい
る。スイッチ回路14は変調信号によりオン／オフされ、
そのオフ時には抵抗16及びツエナーダイオード15による
一定電圧でダイオード24及び抵抗17を通してコンデンサ
26が充電され、スイッチ回路14のオン時にはダイオード
25、抵抗18を通してコンデンサ26より放電されることに
よって変調信号が積分される。この積分電圧は演算増幅
器27〜29、トランジスタ30、電界効果トランジスタ31及
び抵抗19〜23よりなる回路で電流に変換されて補正信号
として出力される。加算器９は演算増幅器32及び抵抗33
〜35で構成され、デジタル／アナログ変換器８の出力信
号と補正回路13からの補正信号とを加算する。半導体レ
ーザ駆動回路10はオープンコレクタ形のスイッチ回路3
6、トランジスタ37,38、抵抗39〜41で構成され、スイッ
チ回路36はシフトレジスタ11から変調信号が入力されな
い時に半導体レーザ１を短絡して消灯させる。変調信号
によりスイッチ回路36がオフした時にはトランジスタ3
7,38及び抵抗39〜41からなる回路により加算器９の出力
信号に応じた電流が半導体レーザ１に供給される。
のが用いられ、補正回路13はオープンコレクタ形のスイ
ッチ回路14、ツエナーダイオード15、抵抗16〜23、ダイ
オード24,25、コンデンサ26、演算増幅器27〜29、トラ
ンジスタ30、電界効果トランジスタ31で構成されてい
る。スイッチ回路14は変調信号によりオン／オフされ、
そのオフ時には抵抗16及びツエナーダイオード15による
一定電圧でダイオード24及び抵抗17を通してコンデンサ
26が充電され、スイッチ回路14のオン時にはダイオード
25、抵抗18を通してコンデンサ26より放電されることに
よって変調信号が積分される。この積分電圧は演算増幅
器27〜29、トランジスタ30、電界効果トランジスタ31及
び抵抗19〜23よりなる回路で電流に変換されて補正信号
として出力される。加算器９は演算増幅器32及び抵抗33
〜35で構成され、デジタル／アナログ変換器８の出力信
号と補正回路13からの補正信号とを加算する。半導体レ
ーザ駆動回路10はオープンコレクタ形のスイッチ回路3
6、トランジスタ37,38、抵抗39〜41で構成され、スイッ
チ回路36はシフトレジスタ11から変調信号が入力されな
い時に半導体レーザ１を短絡して消灯させる。変調信号
によりスイッチ回路36がオフした時にはトランジスタ3
7,38及び抵抗39〜41からなる回路により加算器９の出力
信号に応じた電流が半導体レーザ１に供給される。
（効果） 以上のように本発明によれば、変調信号により半導体
レーザをオン／オフさせてこの半導体レーザの光出力が
一定になるようにこの半導体レーザの駆動電流を制御す
る半導体レーザ出力制御装置において、上記変調信号か
ら上記半導体レーザのオン時及び／又はオフ時に所定の
時定数の補正電流を作ってこの補正電流を上記変調信号
に加算して上記半導体レーザの出力変動を補正する補正
手段と、この補正手段による上記変調信号の遅れを補正
する位相補正手段とを備えたので、半導体レーザの出力
変動を押えることができ、レーザプリンタ等における画
像濃度ムラの防止及びハーフトーンの忠実な再現が可能
となる。さらに、補正手段による変調信号の遅れを位相
補正手段で補正することで確実な半導体レーザ出力変動
の補正を行うことができ、補正信号を変調信号に加算し
て半導体レーザの出力変動を補正することにより高速変
調が可能となる。
レーザをオン／オフさせてこの半導体レーザの光出力が
一定になるようにこの半導体レーザの駆動電流を制御す
る半導体レーザ出力制御装置において、上記変調信号か
ら上記半導体レーザのオン時及び／又はオフ時に所定の
時定数の補正電流を作ってこの補正電流を上記変調信号
に加算して上記半導体レーザの出力変動を補正する補正
手段と、この補正手段による上記変調信号の遅れを補正
する位相補正手段とを備えたので、半導体レーザの出力
変動を押えることができ、レーザプリンタ等における画
像濃度ムラの防止及びハーフトーンの忠実な再現が可能
となる。さらに、補正手段による変調信号の遅れを位相
補正手段で補正することで確実な半導体レーザ出力変動
の補正を行うことができ、補正信号を変調信号に加算し
て半導体レーザの出力変動を補正することにより高速変
調が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例のタイミングチャート、第３図は同実施例の一
部を具体的に示す回路図、第４図は従来装置のタイミン
グチャートである。 13……補正回路。
同実施例のタイミングチャート、第３図は同実施例の一
部を具体的に示す回路図、第４図は従来装置のタイミン
グチャートである。 13……補正回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉村 圭一 花巻市大畑第10地割109番地 リコー光 学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−64853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−94247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−86589（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】変調信号により半導体レーザをオン／オフ
させてこの半導体レーザの光出力が一定になるようにこ
の半導体レーザの駆動電流を制御する半導体レーザ出力
制御装置において、上記変調信号から上記半導体レーザ
のオン時及び／又はオフ時に所定の時定数の補正電流を
作ってこの補正電流を上記変調信号に加算して上記半導
体レーザの出力変動を補正する補正手段と、この補正手
段による上記変調信号の遅れを補正する位相補正手段と
を備えたことを特徴とする半導体レーザ出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232087A JP2521674B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 半導体レ−ザ出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232087A JP2521674B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 半導体レ−ザ出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386590A JPS6386590A (ja) | 1988-04-16 |
| JP2521674B2 true JP2521674B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16933795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232087A Expired - Lifetime JP2521674B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 半導体レ−ザ出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521674B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03169155A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-22 | Fujitsu Ltd | レーザダイオードの駆動回路 |
| US6198497B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-03-06 | Hewlett-Packard | Adjustment of a laser diode output power compensator |
| CN106643307B (zh) * | 2016-11-07 | 2019-03-08 | 南京理工大学 | 一种靶场挡墙以及弹头回收装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5894247A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-04 | Hitachi Ltd | 発光素子駆動方法 |
| JPS6064853A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-13 | Hitachi Ltd | レ−ザダイオ−ド駆動方式 |
| JPS60141044A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Nec Corp | 半導体レ−ザの周波数変調方法 |
| JPS6386589A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-16 | Ricoh Co Ltd | 半導体レ−ザの出力制御装置 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232087A patent/JP2521674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386590A (ja) | 1988-04-16 |
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