JP2649528B2 - 半導体レーザの出力制御装置 - Google Patents

半導体レーザの出力制御装置

Info

Publication number
JP2649528B2
JP2649528B2 JP62336547A JP33654787A JP2649528B2 JP 2649528 B2 JP2649528 B2 JP 2649528B2 JP 62336547 A JP62336547 A JP 62336547A JP 33654787 A JP33654787 A JP 33654787A JP 2649528 B2 JP2649528 B2 JP 2649528B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
semiconductor laser
output control
control circuit
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62336547A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01179381A (ja
Inventor
俊孝 千間
友厚 今村
和之 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP62336547A priority Critical patent/JP2649528B2/ja
Priority to US07/290,441 priority patent/US4856008A/en
Publication of JPH01179381A publication Critical patent/JPH01179381A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2649528B2 publication Critical patent/JP2649528B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の技術分野) 本発明は、レーザプリンタ,ファクシミリ,デジタル
複写機等のデータ書込みに半導体レーザを用いる場合の
出力制御装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、半導体レーザの自動出力制御回路では、例えば
8ビットのD/A変換器を1個用いて、1/256の分解能を達
成していたが、量子化誤差のため半導体レーザの出力変
動が大きく、例えば20mA〜120mAの範囲で制御するには
十分な精度ではなかった。また、8ビットを12ビット等
に上げたD/A変換器を用い、量子化精度を良くした自動
出力制御回路があるが、最初の出力セットで過剰に時間
を要することがあり、速応性に欠けた。また、ビット数
の多い分だけコスト高になる。ちなみに12ビットD/A変
換器は8ビットD/A変換器2個分より高価となる。
第4図は従来の半導体レーザの出力制御回路例で、第
5図にその出力制御特性を示す。これを簡単に説明する
と、半導体レーザ10を駆動するため、半導体レーザ(L
D)駆動回路11に一定の駆動信号(図示せず)を印加
し、一定強度のレーザ光が射出され、ホトセンサ12で受
光される。この受光出力は、レーザ光の強度に比例した
電流を出力し、増幅器13で電圧変換され、電圧値VMとし
て比較器14に印加され、基準電圧Vref1と比較され、そ
の大小関係に応じてHレベルまたはLレベルとなり、ア
ップ/ダウンカウンタ15(以下、単にカウンタという)
のカウントモードを制御する。例えば、VM<Vref1のと
き、即ち半導体レーザ10の出力強度が基準値Pに達しな
いときは、比較器14の出力がHレベルとなり、カウンタ
15はアップカウンタとして作動するアップモードとな
り、VM>Vref1のときはダウンモードとなる。
フリップフロップF/F16は、スタンバイモードの始め
にパワーセット記号(S1)によりセット(S)されて出
力信号を生じ、カウンタ15のディスエーブル状態を解除
し、クロックパルス発生器17からのクロックパルスを比
較器14からの入力に応じてアップまたはダウンカウント
する。
カウント15のカウント出力は、半導体レーザ10の発光
強度の変化に応じ計数値が徐々に増加(または減少)
し、D/A変換器18にて発光強度に対応したアナログ信号
に変換され、LD駆動回路11に印加され、駆動信号を変化
させる。これによって、半導体レーザ10の発光強度が変
化する。なお、エッジ検出回路19は、比較器14の立上り
(または立下り)のエッジを検出してフリップフロップ
F/F16をリセット(R)とし、カウンタ15をディスエー
ブル状態に復帰させる。
上記動作によるパワーセットの状態が第5図であり、
最初のパワーセット段階では、基準値Pまで階段的に出
力を上げて維持し、2回目以降のパワーセットは、この
出力維持された所から制御を開始し、基準値Pまで出力
を上げ、維持している。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したように、従来の半導体レーザの自動出力制御
回路では、1個のD/A変換器を用いて基準となる値まで
上げる方法をとっており、量子化誤差のため、半導体レ
ーザの出力変動が大きく、円滑かつ速応性の対応制御が
できなかった。
本発明は、このような従来の欠点を解消し、自動制御
回路を2個設け、それぞれ制御段階に対応する出力制御
を行うことによって、高精度で低コストの半導体レーザ
の出力制御を行なうことを目的とするものである。
(構成および作用) 本発明は上記目的を達成するため、データ書き込み用
の半導体レーザと、この半導体レーザの出力光を受光す
る受光手段と、この受光手段の出力値と予め定めた設定
値との大小を比較する比較手段と、前記受光手段の出力
値と前記設定値との大小関係が反転したことを検知する
エッジ検出回路と、前記受光手段の出力値が前記設定値
に接近する方向に前記半導体レーザの出力を増加または
減少させる制御を行い、前記エッジ検出回路の出力によ
り前記半導体レーザ駆動用の出力を安定させる第1の出
力制御回路と、この第1の出力制御回路よりも前記半導
体レーザの出力を増加または減少させる変化量を小さく
設定し、かつ前記エッジ検出回路の出力により制御を開
始し、前記第1の出力制御回路による前記半導体レーザ
出力の増加減少方向とは逆方向に前記半導体レーザの出
力を増加または減少させて、前記受光手段の出力値を前
記設定値に接近させるように前記半導体レーザの駆動用
の出力を制御する第2の出力制御回路と、前記第1の出
力制御回路および前記第2の出力制御回路からの前記半
導体レーザ駆動用の出力を加算する演算回路と、この加
算器からの出力をもとにして前記半導体レーザを駆動さ
せるLD駆動回路とを有することを特徴とするものであ
る。
また、前記第1の出力制御回路は第1のD/A変換器を
有し、前記第2の出力制御回路は第2のD/A変換器を有
することを特徴とするものである。
本発明は、半導体レーザの発光強度を基準値に大まか
に設定するためのデジタルの基準信号を第1の出力制御
回路で得る。また、前記発行強度を基準値に細かく設定
するためのデジタルの基準信号を第2の出力制御回路で
得る。この2段階に分けて得た基準信号を演算回路に入
力し、その結果をもとにLD駆動回路を駆動するものであ
る。これによって、従来に比べ半導体レーザの出力変動
に対し高精度に追随して出力を基準値に維持することが
できる。さらに、第1,第2の出力制御回路を構成するた
めの第1,第2のD/A変換器として、低コストD/A変換器を
用いることができるので、全体として経済的な半導体レ
ーザの出力制御装置が得られる。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の回路構成図で、第4図と
同一数字記号は同じものである。増幅器13,比較器14お
よびクロックパルス発生器17は、共通に使用される。こ
こで、カウンタ15,フリップフロップF/F16およびエッジ
検出回路19が第1の出力制御回路、D/A変換器18が第1
のD/A変換器である。また、カウンタ25,フリップフロッ
プF/F26およびエッジ検出回路29が第2の出力制御回
路、D/A変換器28が第2のD/A変換器である。また、20は
加算器で、第1,第2のD/A変換器18,28からのアナログ値
を加算する演算回路である。
第2図は第11図の第1,第2のD/A変換器18,28の出力状
態図を示し、第1のD/A変換器18に比べ第2のD/A変換器
28の変化量が小さくしてある。そして、回目以降のパ
ワーセツトで第2のD/A変換器28の出力値はプリセット
され、第1のD/A変換器18はこの出力値の維持された所
から制御を開始するようになっている。
まず、第1の基準値信号の発生につき説明する。第1
の基準値信号は、光書込走査に必要な発光強度を大まか
に実現するのに必要な信号である。
まず、半導体レーザ10を駆動するためのLD駆動回路11
に一定の駆動信号(図示されず)が印加される。する
と、半導体レーザ10から一定強度のレーザ光が前方およ
び後方へ射出される。
さて、半導体レーザ10から後方へ射出されたレーザ光
は、ホトセンサ12に受光される。ホトセンサ12は、受光
した光の強度に比例した電流を出力し、この電流は増幅
器13により電圧に変換され、比較器14に電圧値VMとして
印加され、基準電圧Vref1と比較される。比較器14の出
力電圧は、電圧VMとVref1の大小関係に応じてHレベル
またはLレベルとなり、カウンタ15のカウントモードを
制御する。例えば、VM<Vref1のとき、即ち半導体レー
ザ10の出力強度が基準値Pに達していないときは、比較
器14の出力がHレベルとなり、カウンタ15はアップカウ
ンタとして作動するカウントモード、即ちアップモード
となり、VM>Vref1のときは逆にダウンカウンタとして
動作するカウンタモード、即ちダウンモードとなる。
フリップフロップ16は、スタンバイモードの始めにパ
ワーセット信号S1{第3図(b)}によりセットされて
出力信号を生じ、カウンタ15のディスエーブル状態{EN
がLレベル…第3図(f)}を解除すると同時に、カウ
ンタ25をプリセット{ENがLレベル…第3図(g)}す
る。そして、カウンタ15はクロックパルス発生器17から
のクロックパルス{第3図(a)}を比較器14からの入
力に応じてアップまたはダウンカウントする。
カウンタ15のカウント出力は、第1のD/A変換器18に
てアナログ信号に変換され、加算器20を介してLD駆動回
路11に印加され、駆動信号を変化させる。これによっ
て、半導体レーザ10の発光強度が変化する。
即ち、カウンタ15の計数値が徐々に増加(または減
少)するに伴って、半導体レーザ10からのレーザ光の強
度は徐々に増加(または減少)し、比較器14に印加され
る電圧VMは徐々に増加(または減少)する。
電圧VMが徐々に変化してVref1との大小関係が反転す
ると、比較器14の出力もHレベルからLレベル(または
LレベルからHレベル)へと反転する。このとき、エッ
ジ検出回路19が比較器14の出力{第3図(c)}の立下
り(または立上り)のエッジを検出{第3図(d)}し
て、フリップフロップF/F16をリセットし、カウンタ15
をディスエーブル状態{Lレベル…第3図(f)}に復
帰させる。従って、カウンタ15は上記比較器14の出力反
転の際の計数値を保持し、従って、半導体レーザ10の駆
動電流の大きさがそのまま保持される。このとき、VM
Vref1はほぼ同じ値となり、半導体レーザ10の出力強度
は、基準電圧Vref1を通じて設定された基準値Pに大ま
かに設定される。このように、半導体レーザ10の発光強
度が基準値Pに大まかに設定された状態で、カウンタ15
から出力されるデジタル信号が第1の基準値信号であ
る。
なお、エッジ検出回路19は、比較器14の出力がHレベ
ルからLレベルへ反転したときにのみ、カウンタ15をデ
ィスエーブル状態にするように構成してもよい。このよ
うにすると、比較器14の出力レベルがHレベルからLレ
ベルへ反転するときは上記の場合と同じであるが、上記
出力レベルがLレベルからHレベルへ反転するときには
以下の如くになる。即ち、LレベルからHレベルに反転
すると、カウンタ15はディスエーブル状態が解除された
まま、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10の駆動電流は増加し、比較器14の出
力がHレベルからLレベルへと反転{第3図(c)}す
ると、エッジ検出回路29がその立下りエッジを検出し
て、カウンタ15をディスエーブル状態にして、その計数
値を保持させるのである。
また、カウンタ15は、比較器14の出力がHレベルでダ
ウンカウンタとして作動し、上記出力がLレベルでアッ
プカウンタとして作動するようにし、その計数値と半導
体レーザ10の駆動電流が反比例するようにしてもよい。
エッジ検出回路19,カウンタ15に関してここで述べたこ
とは、カウンタ25についてもあてはまる。
なお、フリップフロップF/F16がリセットされると
き、カウンタ15がディスエーブル状態に復帰するととも
に、カウンタ25のプリセットモードを解除する。
さて、エッジ検出回路19の出力は、前述の如くフリッ
プフロップF/F16をリセットする。フリップフロップF/F
16のエッジを検出するエッジ検出回路29{第3図
(e)}によりフリップフロップF/F26をセットする。
これにより、フリップフロップF/F26は出力を生じ、カ
ウンタ25のディスエーブル状態を解除する。従って、半
導体レーザ10の発光強度が基準値Pを大まかに実現する
と同時に、カウンタ25は、比較器14の出力がLレベルか
Hレベルかに応じて、クロックパルス発生器17からのク
ロックパルスをアップもしくはダウンカウントする。
このカウンタ25のカウント出力は、第2のD/A変換器2
8でアナログ信号にアナログ変換され、加算器20を介し
てLD駆動回路11に印加される。これにより、カウンタ25
の計数値の増減に伴い、半導体レーザ10からのレーザ光
の発光強度も増減する。そして、基準電圧Vref1を通じ
て設定された発光強度の基準値Pが細かく実現される
と、その事実が比較器14の出力のレベル反転としてエッ
ジ検出回路19により検出{第3図(d)}され、エッジ
検出回路19は出力を発してフリップフロップF/F26をリ
セットする。これにより、カウンタ25はディスエーブル
状態に復帰し、その出力は上記基準値Pが細かく実現さ
れたときの出力値を維持する。このときのカウンタ25の
出力が、第2の基準値信号である。
上記第1の基準値信号,第2の基準値信号は、パワー
セットの行なわれるたびに変動することはありうるが、
一旦パワーセットが行なわれたのちの次回のパワーセッ
トまで変化することはない。
本発明は、第2図に示すように、最初のパワーセット
で大まかに所望の基準値Pに第1のD/A変換器の出力で
制御(P0)し、次いで細かい出力値の制御を第2のD/A
変換器の出力で行ない、基準値Pとする。また、2回目
以降のパワーセットは、初回で維持された出力値から初
回同様に制御され、高精度に半導体レーザの発光強度を
駆動するものである。なお、比較器14のダウンモード、
エッジ検出回路19,29の検出、D/A変換器18,28,カウンタ
15,25の動作は、これまで述べた動作態様と逆の構成と
してもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明は、2つの出力制御回路
を設け、2段階に分けて半導体レーザの出力制御をする
ことにより、レーザの出力変動に対して高精度に追従可
能になり、制御精度が向上する。
また、精度を向上させるため、D/A変換器のビット数
を増加させ高価となるものより、最初のパワーセットが
少ないビット数のD/A変換器により大きく短縮できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路構成図、第2図は第1
図の第1,第2のD/A変換器18,28の出力状態図、第3図は
第1図の動作タイミングチャート、第4図は従来の半導
体レーザの出力制御回路を示す図、第5図は第4図の出
力状態図である。 10……半導体レーザ、11……LD駆動回路、12……ホトセ
ンサ、13……増幅器、14……比較器、15,25……カウン
タ、16,26……フリップフロップF/F、17……クロックパ
ルス発生器、18,28……第1,第2のD/A変換器、19,29…
…エッジ検出回路、20……加算器。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ書き込み用の半導体レーザと、この
    半導体レーザの出力光を受光する受光手段と、 この受光手段の出力値と予め定めた設定値との大小を比
    較する比較手段と、前記受光手段の出力値と前記設定値
    との大小関係が反転したことを検知するエッジ検出回路
    と、 前記受光手段の出力値が前記設定値に接近する方向に前
    記半導体レーザの出力を増加または減少させる制御を行
    い、前記エッジ検出回路の出力により前記半導体レーザ
    駆動用の出力を安定させる第1の出力制御回路と、 この第1の出力制御回路よりも前記半導体レーザの出力
    を増加または減少させる変化量を小さく設定し、かつ前
    記エッジ検出回路の出力により制御を開始し、前記第1
    の出力制御回路による前記半導体レーザ出力の増加減少
    方向とは逆方向に前記半導体レーザの出力を増加または
    減少させて、前記受光手段の出力値を前記設定値に接近
    させるように前記半導体レーザの駆動用の出力を制御す
    る第2の出力制御回路と、 前記第1の出力制御回路および前記第2出力制御回路か
    らの前記半導体レーザ駆動用の出力を加算する演算回路
    と、 この加算器からの出力をもとにして前記半導体レーザを
    駆動させるLD駆動回路とを有することを特徴とする半導
    体レーザの出力制御装置。
  2. 【請求項2】前記第1の出力制御回路は第1のD/A変換
    器を有し、前記第2の出力制御回路は第2のD/A変換器
    を有することを特徴とする特許請求の範囲(1)項記載
    の半導体レーザの出力制御装置。
JP62336547A 1987-12-29 1987-12-29 半導体レーザの出力制御装置 Expired - Fee Related JP2649528B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336547A JP2649528B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 半導体レーザの出力制御装置
US07/290,441 US4856008A (en) 1987-12-29 1988-12-27 Semiconductor laser control apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336547A JP2649528B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 半導体レーザの出力制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01179381A JPH01179381A (ja) 1989-07-17
JP2649528B2 true JP2649528B2 (ja) 1997-09-03

Family

ID=18300260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62336547A Expired - Fee Related JP2649528B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 半導体レーザの出力制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2649528B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3732033B2 (ja) 1999-02-19 2006-01-05 富士通株式会社 光出力制御回路
JP2004273663A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Hitachi Printing Solutions Ltd 自動光出力制御装置
JP6972521B2 (ja) * 2016-02-05 2021-11-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 半導体発光素子駆動制御装置、液滴乾燥装置、及び画像形成装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6230466A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Ricoh Co Ltd 半導体レ−ザ−出力調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01179381A (ja) 1989-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4663760A (en) Semiconductor laser output control device
JP2905229B2 (ja) 光ビーム駆動装置
US4807239A (en) Drive and control circuit for laser diode
US7308010B2 (en) Laser drive device and image forming apparatus incorporating the same
KR19990049406A (ko) 레이저 다이오드의 온도 보상 장치 및 방법
JPS62235975A (ja) 光量制御装置
JP2649528B2 (ja) 半導体レーザの出力制御装置
US5025447A (en) Drive circuit and method for setting a control signal of a semiconductor laser
US4856008A (en) Semiconductor laser control apparatus
US5222072A (en) Laser power control apparatus
JP3051031B2 (ja) 測距装置
JP2644722B2 (ja) 画像形成装置
JP2649529B2 (ja) 半導体レーザの出力制御装置
JP2767592B2 (ja) 多値光量制御装置
JPH0139911B2 (ja)
US4673806A (en) Automatic focus adjusting device
JP2521674B2 (ja) 半導体レ−ザ出力制御装置
JP2968056B2 (ja) 画像形成装置
JP3189321B2 (ja) 変調装置
JP2852268B2 (ja) 画像形成装置
JP2641903B2 (ja) レーザダイオードの出力制御装置
JP3149475B2 (ja) 変調装置
EP0481491B1 (en) Laser power conrol apparatus
KR940003119B1 (ko) 전자복사기의 자동 노광 조절회로 및 방법
JPH1051053A (ja) レーザ駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees