JP2737197B2 - Semiconductor laser scanner - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、デジタル複写機や光ディスクの書込ヘッド
に使用される半導体レーザ走査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Object of the Invention (1) Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser scanning device used for a digital copying machine or a write head of an optical disk.
(2) 従来の技術 第9図は半導体レーザを用いたデジタル複写機の概略
構造を示すもので、プラテン01上に載置した原稿(図示
せず)の下面に沿って移動する原稿照明用のランプ02の
原稿からの反射光を、移動ミラー系03、レンズ04、固定
ミラー系05を介して画像読取部06に収束させて電気信号
に変換し、更にこの電気信号を画像処理部07において各
走査線毎の2値のシリアルデータに変換している。この
シリアルデータに従って作動する半導体レーザ装置08か
ら出射されるレーザビームは、周辺に帯電用チャージャ
09、現像ユニット010、転写用チャージャ011、クリーナ
ユニット012を有する感光ドラム013の表面に静電潜像を
形成する。そして、用紙トレイ014から供給された用紙
は、感光ドラム013上の前記静電潜像が転写された後、
定着ユニット015を通って排紙トレイ016に排出されるよ
うになっている。(2) Prior Art FIG. 9 shows a schematic structure of a digital copying machine using a semiconductor laser, which is used for illuminating a document which moves along the lower surface of a document (not shown) placed on a platen 01. The reflected light from the original of the lamp 02 is converged on the image reading unit 06 via the moving mirror system 03, the lens 04, and the fixed mirror system 05, and is converted into an electric signal. It is converted into binary serial data for each scanning line. The laser beam emitted from the semiconductor laser device 08 operating according to the serial data is charged around the charger.
An electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum 013 having a developing unit 09, a developing unit 010, a transfer charger 011 and a cleaner unit 012. After the electrostatic latent image on the photosensitive drum 013 is transferred to the sheet supplied from the sheet tray 014,
The paper is discharged to the paper discharge tray 016 through the fixing unit 015.
ところで、上記デジタル複写機に用いられる半導体レ
ーザはレーザビームの照射に伴うキャビティ温度の上昇
により、レーザの発光効率が低下するためレーザビーム
の出力が低下する。このことは、レーザビームの発振に
よるキャビティ温度の変化に起因して出力の変動、すな
わち光量の変動が生じることを意味しており、これが画
質の低下の原因となっていた。By the way, in the semiconductor laser used in the digital copying machine, the laser light emission efficiency is reduced due to the rise of the cavity temperature accompanying the irradiation of the laser beam, so that the output of the laser beam is reduced. This means that the output fluctuates, that is, the light quantity fluctuates due to the change in the cavity temperature due to the oscillation of the laser beam, and this causes the deterioration of the image quality.
これを第15図に示す半導体レーザの〔電流−出力−温
度〕特性の一例に基づいて説明すると、レーザダイオー
ドに供給される電流Iがレーザ発振の閾値である35〜39
mA以下の領域におけいて出力Pは極めて小さくなってお
り、このときレーザダイオードは自然光を発生してい
る。供給される電流Iが上記閾値を越えるとレーザダイ
オードは誘導放出を開始し、その出力Pは急激に増加す
る。このレーザビームの発振領域において、レーザダイ
オードに供給される電流Iが50mAであるとすると、キャ
ビティ温度Tが25℃、50℃、70℃と増加するに従って、
出力Pは5mW、4mW、3mWと順次低下している。このこと
は、逆に一定の出力Pを得るためには、キャビティ温度
Tの変動を補償するようにレーザダイオードに加える電
流Iを制御すればよいことを示している。すなわち、キ
ャビティ温度Tの増加によってレーザビームの出力Pが
低下した場合、レーザダイオードに加える電流Iを増加
させることによって上記出力Pを一定に保つことが可能
となるわけである。This will be described with reference to an example of the [current-output-temperature] characteristics of the semiconductor laser shown in FIG. 15. When the current I supplied to the laser diode is 35 to 39, which is the threshold value of laser oscillation.
The output P is extremely small in the region of mA or less, and at this time, the laser diode generates natural light. When the supplied current I exceeds the threshold, the laser diode starts stimulated emission, and its output P increases sharply. Assuming that the current I supplied to the laser diode is 50 mA in the oscillation region of the laser beam, as the cavity temperature T increases to 25 ° C., 50 ° C., and 70 ° C.,
The output P gradually decreases to 5 mW, 4 mW, and 3 mW. This means that, in order to obtain a constant output P, the current I applied to the laser diode should be controlled so as to compensate for the variation in the cavity temperature T. That is, when the output P of the laser beam decreases due to the increase in the cavity temperature T, the output P can be kept constant by increasing the current I applied to the laser diode.
第10図〜第14図は、前記デジタル複写機の書込装置と
しての半導体レーザ走査装置08に上述の原理を適用して
温度補償を行った従来例を示すものである。10 to 14 show a conventional example in which temperature compensation is performed by applying the above-described principle to a semiconductor laser scanning device 08 as a writing device of the digital copying machine.
第10図に示すように、3本のレーザビームを同時に照
射する半導体レーザ光源としてのレーザアレイ017の光
路にはコリメータレンズ018、シリンドリカルレンズ01
9、ミラー020、回転多面鏡021、fθレンズ022、及びシ
リンドリカルレンズ023より成る結像光学系024が配設さ
れており、中心軸まわりに回転自在に設けられた走査面
としての前記感光ドラム013の表面を走査するようにな
っている。感光ドラム013の端部には光センサ025が設け
られており、この光センサ025の出力するビーム位置検
出信号によって後述する画像信号の出力タイミングが設
定される。As shown in FIG. 10, a collimator lens 018 and a cylindrical lens 01 are provided on an optical path of a laser array 017 as a semiconductor laser light source for simultaneously irradiating three laser beams.
9, an imaging optical system 024 including a mirror 020, a rotating polygon mirror 021, an fθ lens 022, and a cylindrical lens 023 is provided, and the photosensitive drum 013 as a scanning surface rotatably provided around a central axis. Is scanned. An optical sensor 025 is provided at an end of the photosensitive drum 013, and an output timing of an image signal described later is set by a beam position detection signal output from the optical sensor 025.
第11図に示すように、上記レーザアレイ017は下面に
電極026を有する基板027の上部に絶縁部028で分離され
た3個の書込発振領域029a,029b,029cを備えており、後
述する出力端子a,b,cから電極030を介して駆動電流を供
給することにより、各書込発振領域029a,029b,029cは矢
印で示す一定の偏光方向を持つレーザビームを出射する
ようになっている。As shown in FIG. 11, the laser array 017 includes three write oscillation regions 029a, 029b, and 029c separated by an insulating portion 028 on an upper portion of a substrate 027 having an electrode 026 on a lower surface, which will be described later. By supplying a drive current from the output terminals a, b, and c via the electrode 030, each of the write oscillation regions 029a, 029b, and 029c emits a laser beam having a certain polarization direction indicated by an arrow. I have.
第10図に戻り、レーザアレイ017の発振制御手段Aに
設けられた3個のLDドライバー031a,031b,031cは、前記
レーザアレイ017に接続する出力端子a,b,cと2個ずつの
入力端子a1,a2;b1,b2;c1,c2とをそれぞれ備えている。
そして、その一方の入力端子a1,b1,c1,には画像メモリ0
32とラインメモリ033a,033b,033cが直列に接続されると
ともに、他方の入力端子a2,b2,c2にはレーザ光量をコン
トロールする光量コントロール回路034a,034b,034cが接
続されている。前記レーザアレイ017は、そのディテク
タ035において後方に洩れるバックビームを測定するこ
とにより出射するレーザビームの光量が検出されるよう
になっている。この検出された光量信号は光量比較器03
6において光量基準信号発生器037の基準電位と比較さ
れ、その光量比較器036の出力は光量コントロール信号
として前記各光量コントロール回路034a,034b,034cに入
力され、一時的に保持される。更に、前記光センサ025
はコントローラ038に接続されており、このコントロー
ラ038の出力するタイミング制御信号によって前記画像
メモリ032、ラインメモリ033a,033b,033c、及び光量コ
ントロール回路034a,034b,034cが制御されるようになっ
ている。Returning to FIG. 10, three LD drivers 031a, 031b, 031c provided in the oscillation control means A of the laser array 017 are connected to output terminals a, b, c connected to the laser array 017 and two input terminals, respectively. Terminals a 1 , a 2 ; b 1 , b 2 ; c 1 , c 2 are provided, respectively.
The image memory 0 is connected to one of the input terminals a 1 , b 1 , c 1 .
32 a line memory 033a, 033b, with 033c are connected in series, the light quantity control circuit 034a to the other input terminal a 2, b 2, c 2 which controls the laser light intensity, 034b, 034c are connected. The laser array 017 detects the amount of the emitted laser beam by measuring the back beam leaking backward in the detector 035. The detected light amount signal is used as a light amount comparator 03.
At 6, the output is compared with the reference potential of the light quantity reference signal generator 037, and the output of the light quantity comparator 036 is input to each of the light quantity control circuits 034a, 034b, 034c as a light quantity control signal, and is temporarily held. Further, the optical sensor 025
Is connected to a controller 038, and the image memory 032, the line memories 033a, 033b, 033c, and the light amount control circuits 034a, 034b, 034c are controlled by a timing control signal output from the controller 038. .
第12図に示すように、レーザアレイ017の発振制御手
段Aの出力端子a,b,cには、それぞれトランジスタTr1、
トランジスタTr2、及び抵抗R1が直列に接続されてお
り、上記各トランジスタTr1のベースと入力端子a1,b1,c
1間にはそれぞれレベル変換器039a,039b,039cが介装さ
れるとともに、上記各トランジスタTr2のベースは入力
端子a2,b2,c2に接続されている。As shown in FIG. 12, the output terminals a, b, c of the oscillation control means A of the laser array 017 are respectively provided with transistors Tr 1 ,
The transistor Tr 2 and the resistor R 1 are connected in series, and the base of each of the transistors Tr 1 and the input terminals a 1 , b 1 , c
Each level converter between 1 039a, 039b, with 039c is interposed, the base of each transistor Tr 2 is connected to the input terminal a 2, b 2, c 2 .
次に、上述の構成を備えた従来例の作用を説明する。 Next, the operation of the conventional example having the above-described configuration will be described.
コントローラ038の出力するタイミング制御信号に基
づいて各LDドライバー031a,031b,031cは、レーザアレイ
017の3個の書込発振領域029a,029b,029cから順次光量
設定用のレーザビームを出射させる。この光量設定用レ
ーザビームのバックビームをディテクタ035で測定する
ことによって得られた光量信号は光量比較器036にフィ
ードバックされ、ここで光量基準信号発生器037の基準
電位と比較される。この光量比較器036の出力する光量
コントロール信号は光量コントロール回路034a,034b,03
4cに入力されて一時的に保持される。Based on the timing control signal output from the controller 038, each LD driver 031a, 031b, 031c
Laser beams for setting the light amount are sequentially emitted from the three write oscillation regions 029a, 029b, and 029c of 017. The light amount signal obtained by measuring the back beam of the light amount setting laser beam with the detector 035 is fed back to the light amount comparator 036, where it is compared with the reference potential of the light amount reference signal generator 037. The light amount control signal output from the light amount comparator 036 is a light amount control circuit 034a, 034b, 03
Entered in 4c and temporarily stored.
続いて、コントローラ038の出力するタイミング制御
信号に基づいて書込発振領域029aから位置検出用のレー
ザビームが出射される。この位置検出用のレーザビーム
が結像光学系024の回転多面鏡021に反射されて光センサ
025に検出される。そして、この光センサ025の出力する
ビーム位置検出信号はコントローラ038にフィードバッ
クされる。Subsequently, a laser beam for position detection is emitted from the write oscillation region 029a based on the timing control signal output from the controller 038. This position detection laser beam is reflected by the rotating polygon mirror 021 of the imaging optical system 024,
025 is detected. Then, the beam position detection signal output from the optical sensor 025 is fed back to the controller 038.
一方、画像メモリ032から出力された3N−2ライン、3
N1ライン、3Nライン(但し、N=1,2,…)に対応する画
像信号は、それぞれラインメモリ033a,033b,033cに一時
的に記憶された後、前記ビーム位置検出信号にタイミン
グを合わせて発振制御手段Aの入力端子a1,b1,c1に一斉
に入力される。同時に発振制御手段Aの入力端子a2,b2,
c2には、光量コントロール回路034a,034b,034cに一時的
に保持された前記光量コントロール信号が入力される。On the other hand, 3N-2 lines output from the image memory 032, 3N
The image signals corresponding to the N1 line and the 3N line (where N = 1, 2,...) Are temporarily stored in the line memories 033a, 033b, 033c, respectively, and then the timing is adjusted to the beam position detection signal. The signals are simultaneously input to the input terminals a 1 , b 1 , and c 1 of the oscillation control means A. At the same time, the input terminals a 2 , b 2 ,
The c 2, light quantity control circuit 034a, 034b, the light quantity control signal which is temporarily stored in 034c is input.
上記画像信号はレベル変換器039a,039b,039cを介して
トランジスタTr1のベースに印加され、トランジスタTr1
をオンまたはオフにするとともに、上記光量コントロー
ル信号は光量に応じて大きさの変動するベース電流をト
ランジスタTr2に供給する。したがって、上記トランジ
スタTr1,Tr2を流れるコレクタ電流、すなわち3個の書
込発振領域029a,029b,029cに供給される駆動電流Idは各
々の補正信号に応じて変化し、温度変化によるレーザア
レイ017の出力変動が補償される。The image signal level converter 039a, 039b, is applied to the base of the transistor Tr 1 through 039C, the transistor Tr 1
Together with on or off, the light quantity control signal supplies a base current that varies the size of the in accordance with the light amount to the transistor Tr 2. Therefore, the collector current flowing through the transistors Tr 1 and Tr 2 , that is, the drive current Id supplied to the three write oscillation regions 029 a, 029 b, and 029 c changes according to each correction signal, and the laser array due to the temperature change. The output fluctuation of 017 is compensated.
このようにして、レーザアレイ017は回転多面鏡021の
回転に同期して3ライン分の画像データを一定の出力で
照射し、感光ドラム013上の3ラインの走査が同時に行
われる。そして、3ラインの走査が終了すると、上記サ
イクルを繰り返して4ライン目以降の走査が行われる。In this way, the laser array 017 irradiates the image data for three lines with a constant output in synchronization with the rotation of the rotary polygon mirror 021 and the three lines on the photosensitive drum 013 are simultaneously scanned. When the scanning of the third line is completed, the above cycle is repeated, and the scanning of the fourth and subsequent lines is performed.
(3) 発明が解決しようとする課題 上記従来例においては、レーザアレイ017の自己発熱
による1走査ライン毎の出力変動を補償することが可能
となるが、レーザアレイ017の隣接する書込発振領域029
a,029b,029c相互間の熱干渉による画素毎の出力変動は
補償することができなかった。(3) Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned conventional example, it is possible to compensate for the output fluctuation for each scanning line due to the self-heating of the laser array 017. 029
Output fluctuation for each pixel due to thermal interference between a, 029b and 029c could not be compensated.
すなわち、第13図に示すように、画像信号に応じて前
記3個の書込発振領域029a,029b,029cに駆動電流Idが供
給された場合、或る時間領域Δtにおいて隣接する書込
発振領域029a,029b,029cが同時にレーザビームを照射す
ることになる。すると、第14図に示すように、隣接する
書込発振領域029a,029b,029cの発熱の影響で上記時間領
域Δtにおいて出力Pdが破線の位置から実線位置まで低
下する現像、所謂クロストークが発生してレーザビーム
の光量に変動が生じ、これが画質の低下等の原因となっ
ていた。That is, as shown in FIG. 13, when the drive current Id is supplied to the three write oscillation areas 029a, 029b, 029c in accordance with the image signal, the write oscillation areas adjacent to each other in a certain time area Δt are 029a, 029b, and 029c simultaneously irradiate a laser beam. Then, as shown in FIG. 14, development in which the output Pd decreases from the position indicated by the broken line to the position indicated by the solid line in the time region Δt due to the heat generated by the adjacent write oscillation regions 029a, 029b, 029c, so-called crosstalk occurs. As a result, the light amount of the laser beam fluctuates, which causes a decrease in image quality and the like.
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、レー
ザアレイにおける複数の書込発振領域間のクロストーク
による出力変動の影響を取り除き、各走査ラインの始点
から終点まで一定の光量で走査することが可能な半導体
レーザ走査装置を提供することを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and removes the influence of output fluctuation due to crosstalk between a plurality of write oscillation regions in a laser array, and performs scanning with a constant light amount from the start point to the end point of each scan line. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser scanning device capable of performing the above.
B.発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明は、各々独立に変
調可能な複数の書込発振領域を有するレーザアレイを備
えてなる半導体レーザ走査装置において; 前記レーザアレイの隣接する書込発振領域間に中間発
振領域を介装し、この中間発振領域にレーザ発振の閾値
以下の補償電流を供給することを特徴とする。B. Configuration of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor laser scanning device having a laser array having a plurality of independently oscillating write oscillation regions. In an apparatus, an intermediate oscillation region is interposed between adjacent write oscillation regions of the laser array, and a compensation current equal to or less than a laser oscillation threshold value is supplied to the intermediate oscillation region.
(2) 作用 前述の構成を備えた本発明によれば、レーザ発振の閾
値以下の補償電流を供給された中間発振領域は自然光を
発生して発熱する。したがって、レーザアレイの隣接す
る書込発振領域の一方は、それがレーザビームを照射す
るとき、他方の書込発振領域がレーザビームを照射する
か否かに係わらず、前記発熱状態にある中間発振領域か
らの定常的な熱的影響を受けることとなり、他方の書込
発振領域から受ける熱的影響が少なくなる。(2) Operation According to the present invention having the above-described configuration, the intermediate oscillation region to which the compensation current equal to or less than the laser oscillation threshold is supplied generates natural light and generates heat. Thus, one of the adjacent write oscillation regions of the laser array, when it irradiates a laser beam, has the intermediate oscillation in the heating state regardless of whether the other write oscillation region irradiates the laser beam. The region is subject to steady thermal influence from the region, and the thermal effect from the other write oscillation region is reduced.
(3) 実施例 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。(3) Example Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図および第2図は、従来例を改良した本発明の第
1実施例の全体図、及びそのレーザアレイの拡大図を示
すもので、前記従来例と同一の部材には最初の0を除い
た同一の符号を付してある。FIGS. 1 and 2 show an overall view of a first embodiment of the present invention, which is an improvement of the conventional example, and an enlarged view of the laser array. The same reference numerals have been applied except for the above.
この実施例は、第2図に示すレーザアレイ17が、その
3個の書込発振領域29a,29b,29cの中間位置に更に2個
の中間発振領域29d,29eを備えており、これら2個の中
間発振領域29d,29eが第1図におけるレーザアレイ17の
発振制御手段Aに設けた2個のLDドライバー31d,31eに
それぞれ接続されている点と、レーザビームの光路に該
レーザビームの偏光方向と同じ偏光方向を有する偏光フ
ィルター40を具備した点に特徴があり、その他の構成は
前記従来例と同一となっている。In this embodiment, the laser array 17 shown in FIG. 2 further includes two intermediate oscillation regions 29d and 29e at intermediate positions between the three writing oscillation regions 29a, 29b and 29c. Are connected to the two LD drivers 31d and 31e provided in the oscillation control means A of the laser array 17 in FIG. 1, respectively. It is characterized in that it has a polarizing filter 40 having the same polarization direction as the direction, and the other configuration is the same as that of the conventional example.
第3図は上記レーザアレイの発振制御手段Aの回路を
示すもので、従来例のレーザアレイ17における3個のLD
ドライバー31a〜31cに加えて、新たに追加された前記中
間発振領域29d,29eを駆動するためのLDドライバー31d,3
1eが設けられている。これらのLDドライバー31d,31eは
中間発振領域29d,29eに直列に接続されたトランジスタT
r3と抵抗R3を備えており、このトランジスタTr3のベー
スには抵抗R3及びR4によって分圧した所定の電圧が印加
されている。FIG. 3 shows a circuit of the oscillation control means A of the laser array.
In addition to the drivers 31a to 31c, LD drivers 31d and 3 for driving the newly added intermediate oscillation regions 29d and 29e
1e is provided. These LD drivers 31d and 31e are transistors T connected in series to the intermediate oscillation regions 29d and 29e.
r 3 and a resistor R 3. A predetermined voltage divided by the resistors R 3 and R 4 is applied to the base of the transistor Tr 3 .
このように構成することにより、2個の中間発振領域
29d,29eには常に導通状態となるトランジスタTr3を介し
て一定の補償電圧Icが供給される。この補償電流Icはレ
ーザ発振が生じる閾値よりも僅かに低く設定されてお
り、この補償電流Icによって中間発振領域29d,29eは微
弱な自然光を発生するとともに発熱状態となる。そして
上記発熱によって中間発振領域29d,29eのキャビティー
温度は他の3個の書込発振領域29a,29b,29cのレーザビ
ーム発振中のキャビティー温度と略等しくなり、これに
よって前記クロストークの影響が補償される。With this configuration, the two intermediate oscillation regions
29d, a constant compensation voltage Ic is supplied at all times through the transistor Tr 3 which turned to 29e. The compensation current Ic is set slightly lower than a threshold value at which laser oscillation occurs. The compensation current Ic causes the intermediate oscillation regions 29d and 29e to generate weak natural light and to be in a heating state. Due to the heat generation, the cavity temperature in the intermediate oscillation regions 29d and 29e becomes substantially equal to the cavity temperature during laser beam oscillation in the other three writing oscillation regions 29a, 29b and 29c. Is compensated.
これを図に基づいて説明すると、3個の書込発振領域
29a,29b,29cに画像信号に応じて第4図に示すような駆
動電流Idが供給されるとき、2個の中間発振領域29d,29
eには一定の補償電流Icが常に供給されている。する
と、第5図に示すように、補償電流Icによる出力Pcの自
然光の照射で中間発振領域29d,29eのキャビティー温度
が上昇し、その熱干渉によって隣接する書込発振領域の
本来は(中間発振領域29d,29eの無い場合は)破線の位
置にあるべきレーザビームの出力が実線の位置まで減少
し、画像信号がONのときのレーザビームの出力は全書込
発振領域にわたって略一定のPdに保持される。すなわ
ち、2個の中間発振領域29d,29eが存在しない場合に
は、レーザビームを照射する3個の書込発振領域29a,29
b,29cの隣接する書込発振領域29aと29b、及び書込発振
領域29bと29c間に断続的にクロストークが発生して画像
濃度の変動の原因になっていたが、前記隣接する書込発
振領域29aと29b、及び書込発振領域29bと29c間に常に発
熱状態にある中間発振領域29d,29eを介在させたことに
より各書込発振領域29a,29b,29cは前記中間発振領域29
d,29eからの熱的影響を受けることとなり、これによっ
てレーザビームの出力が実線で示す一定値に保たれる。This will be described with reference to the drawings.
When a drive current Id as shown in FIG. 4 is supplied to 29a, 29b, 29c in accordance with the image signal, the two intermediate oscillation regions 29d, 29c
A constant compensation current Ic is always supplied to e. Then, as shown in FIG. 5, the cavity temperature of the intermediate oscillation regions 29d and 29e rises due to the irradiation of the natural light of the output Pc by the compensation current Ic, and the heat interference causes the adjacent write oscillation regions to be originally (intermediate). When there is no oscillation region 29d, 29e) the output of the laser beam, which should be at the position of the broken line, decreases to the position of the solid line, and the output of the laser beam when the image signal is ON is substantially constant Pd over the entire writing oscillation region. Will be retained. That is, when the two intermediate oscillation regions 29d and 29e do not exist, the three write oscillation regions 29a and 29
b, 29c, adjacent write oscillation areas 29a and 29b, and intermittent crosstalk between write oscillation areas 29b and 29c caused a change in image density. Since the intermediate oscillation regions 29d and 29e which are always in a heating state are interposed between the oscillation regions 29a and 29b and the write oscillation regions 29b and 29c, each of the write oscillation regions 29a, 29b and 29c becomes the intermediate oscillation region 29.
The laser beam is thermally affected by d and 29e, so that the output of the laser beam is maintained at a constant value indicated by a solid line.
ところで、前記補償電流Icによって中間発振領域29d,
29eの発生する自然光の出力は微弱であるため走査に殆
ど支障を及ぼすことはないが、その影響はできるだけ取
り除くことが望ましい。第2図における偏光フィルター
40はこの目的で設けられたもので、この偏光フィルター
40によれば、そこを通過する自然光の半分がカットされ
るにも係わらず、偏光方向の等しいレーザビームは完全
に透過し、これにより前記補償電流Icによって発生する
自然光の影響を軽減してコントラストの高い画質を得る
ことができる。By the way, the intermediate oscillation region 29d,
Since the output of natural light generated by 29e is so weak that it hardly interferes with scanning, it is desirable to remove the influence as much as possible. Polarizing filter in Fig. 2
40 is provided for this purpose.
According to 40, even though half of the natural light passing therethrough is cut, the laser beam having the same polarization direction is completely transmitted, thereby reducing the influence of the natural light generated by the compensation current Ic and reducing the contrast. High image quality can be obtained.
前述の第1実施例によれば、レーザビームの光路中に
該レーザビームと同一の偏光方向を有する偏光フィルタ
ーを設けたので、中間発振領域で発生する不要の自然光
をカットすることができ、その自然光による書込走査時
の悪影響を防止することができる。According to the above-described first embodiment, since the polarization filter having the same polarization direction as the laser beam is provided in the optical path of the laser beam, unnecessary natural light generated in the intermediate oscillation region can be cut. It is possible to prevent an adverse effect on writing scan by natural light.
第6図は本発明の第2実施例の発振制御手段Aの回路
を示すものである。FIG. 6 shows a circuit of the oscillation control means A according to the second embodiment of the present invention.
この実施例においては、2個の中間発振領域29d,29e
に供給される補償電流Icが、入力端子a1,b1,c1からの画
像信号101,102,103によって制御される。すなわち、入
力端子a1,b1,c1からの画像信号101,102はEX−ORゲート4
1を通過し、このEX−ORゲート41の出力するEX−OR信号2
01はレベル変換器39dを介して書込発振領域29a,29b間の
中間発振領域29dに接続されたTr3のベースに入力され
る。同様にして、入力端子b1,c1からの画像信号102,103
はEX−ORゲート41を通過し、このEX−ORゲート41の出力
するEX−OR信号202はレベル変換器39eを介して書込発振
領域29b,29c間の中間発振領域29eに接続されたTr3のベ
ースに入力される。In this embodiment, two intermediate oscillation regions 29d and 29e
Compensation current Ic supplied to is controlled by the image signals 101, 102, 103 from the input terminal a 1, b 1, c 1 . That is, the image signals 101 and 102 from the input terminals a 1 , b 1 and c 1 are supplied to the EX-OR gate 4
EX-OR signal 2 which passes through 1 and is output from this EX-OR gate 41
01 is inputted write oscillation region 29a via a level converter 39d, the base of Tr 3 connected to the intermediate oscillating region 29d between 29b. Similarly, the image signals 102 and 103 from the input terminals b 1 and c 1
Passes through an EX-OR gate 41, and an EX-OR signal 202 output from the EX-OR gate 41 is connected to an intermediate oscillation region 29e between the write oscillation regions 29b and 29c via a level converter 39e. Entered into the base of 3 .
これにより、第7図に示すように、隣接する書込発振
領域29a,29bに入力される画像信号101,102の一方がONで
あるときに中間発振領域29dに補償電流Icが供給され、
同様に隣接する書込発振領域29b,29cに入力される画像
信号102,103の一方がONであるときに中間発振領域29dに
補償電流Icが供給される。したがって、第8図に示すよ
うに、書込発振領域29a,29bのいずれか一方、又は書込
発振領域29b,29cのいずれか一方のみがレーザビームを
照射するとき、その間に介装された中間発振領域29d,29
eのキャビティ温度が上昇する。このようにして、書込
発振領域29a,29b,29cの本来は(中間発振領域29d,29eの
無い場合は)破線の位置にあるべきレーザビームの出力
が、中間発振領域29d,29eからの熱的影響を受けること
となり、これによってレーザビームの出力が実際の位置
まで減少し、その出力は全領域にわたって略一定のPdに
保持される。As a result, as shown in FIG. 7, when one of the image signals 101 and 102 input to the adjacent write oscillation regions 29a and 29b is ON, the compensation current Ic is supplied to the intermediate oscillation region 29d.
Similarly, when one of the image signals 102 and 103 input to the adjacent write oscillation regions 29b and 29c is ON, the compensation current Ic is supplied to the intermediate oscillation region 29d. Therefore, as shown in FIG. 8, when only one of the write oscillation regions 29a and 29b or only one of the write oscillation regions 29b and 29c irradiates the laser beam, the intermediate portion interposed between them. Oscillation region 29d, 29
e cavity temperature rises. In this manner, the output of the laser beam, which should be at the position of the broken line in the write oscillation regions 29a, 29b, and 29c (when there are no intermediate oscillation regions 29d and 29e), is generated by the heat from the intermediate oscillation regions 29d and 29e. The power of the laser beam is reduced to the actual position, and the power is maintained at a substantially constant Pd over the entire area.
前述の第2実施例によれば、隣接する発振領域29a,29
b,29cの画像信号101,102,103のEX−OR信号によって中間
発振領域29d,29eを駆動することにより、隣接する書込
発振領域29a,29b,29cの一方だけがレーザビームを照射
するときに中間発振領域を発熱させることが可能とな
る。これによって、自然光の発生が最小限に抑えらえて
コントラストが向上するとともに、発熱によるレーザア
レイの劣化が防止され寿命延長を図ることができる。According to the above-described second embodiment, the adjacent oscillation regions 29a and 29a
By driving the intermediate oscillation regions 29d and 29e by the EX-OR signals of the image signals 101, 102 and 103 of b and 29c, when only one of the adjacent write oscillation regions 29a, 29b and 29c irradiates the laser beam, the intermediate oscillation region Can generate heat. As a result, the generation of natural light is minimized, the contrast is improved, and the deterioration of the laser array due to heat generation is prevented, and the life can be extended.
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
憶された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更
を行うことが可能である。As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various small design changes can be made without departing from the present invention stored in the claims. It is possible to do.
例えば、半導体レーザ光源としてのレーザアレイ17の
書込発振領域の数は3個にかぎらず、複数個であればよ
い。この場合,中間発振領域は前記書込発振領域よりも
1個少ない数だけ必要となる。また、偏光フィルター40
は透過型のものに代えて反射型のものを用いることがで
きる。For example, the number of the write oscillation regions of the laser array 17 as the semiconductor laser light source is not limited to three, but may be any plural number. In this case, the number of the intermediate oscillation areas is required to be one less than that of the write oscillation area. The polarizing filter 40
Can be used instead of the transmission type.
C.発明の効果 前述の本発明の半導体レーザ走査装置によれば、各々
独立に変調可能な複数の書込発振領域を有するレーザア
レイを備えてなる半導体レーザ走査装置において、レー
ザアレイの各書込発振領域間に中間発振領域を介装し、
この中間発振領域にレーザ発振の閾値以下の補償電流を
供給したので、この補償電流を供給された中間発振領域
は自然光を発生して発熱状態となる。したがって、ある
書込発振領域に対して隣接する書込発振領域が発熱状態
にあるか否かに係わらず、弱い自然光を発生して発熱状
態にある中間発振領域との間に定常的な熱的影響を生じ
させることができ、これによりレーザビームの出力を一
定に保持して画像再生装置の画質を向上させたり光ディ
スクの読取りエラーの発生を防止したりすることができ
る。C. Effects of the Invention According to the above-described semiconductor laser scanning device of the present invention, in a semiconductor laser scanning device including a laser array having a plurality of write oscillation regions that can be independently modulated, Intermediate oscillation area is interposed between oscillation areas,
Since a compensation current equal to or less than the threshold value of laser oscillation is supplied to the intermediate oscillation region, the intermediate oscillation region supplied with the compensation current generates natural light and becomes in a heating state. Therefore, irrespective of whether a write oscillation region adjacent to a certain write oscillation region is in a heat-generating state or not, a weak natural light is generated and a constant thermal oscillation is generated between the write oscillation region and the intermediate oscillation region in a heat-generating state. An influence can be caused, whereby the output of the laser beam can be kept constant, so that the image quality of the image reproducing apparatus can be improved or the reading error of the optical disk can be prevented.
第1図は本発明による半導体レーザ走査装置の第1実施
例の全体図、第2図はそのレーザアレイの拡大図、第3
図はその発振制御手段の回路図、第4図はその駆動電流
のタイムチャート、第5図はその出力のタイムチャー
ト、第6図は本発明の第2実施例の発振制御手段の回路
図、第7図はその駆動電流のタイムチャート、第8図は
その出力のタイムチャート、第9図はデジタル複写機の
概略構造図、第10図は従来の半導体レーザ走査装置の全
体図、第11図はそのレーザアレイの拡大図、第12図はそ
の発振制御手段の回路図、第13図はその駆動電流のタイ
ムチャート、第14図はその出力のタイムチャート、第15
図は半導体レーザの〔電流−出力−温度〕特性図であ
る。 17……レーザアレイ、29a,29b,29c……書込発振領域、2
9d,29e……中間発振領域、Ic……補償電流FIG. 1 is an overall view of a first embodiment of a semiconductor laser scanning device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the laser array, FIG.
Fig. 4 is a circuit diagram of the oscillation control means, Fig. 4 is a time chart of the drive current, Fig. 5 is a time chart of the output, Fig. 6 is a circuit diagram of the oscillation control means of the second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a time chart of the drive current, FIG. 8 is a time chart of the output, FIG. 9 is a schematic structural diagram of a digital copying machine, FIG. 10 is an overall view of a conventional semiconductor laser scanning device, FIG. Is an enlarged view of the laser array, FIG. 12 is a circuit diagram of the oscillation control means, FIG. 13 is a time chart of the drive current, FIG. 14 is a time chart of the output, FIG.
The figure is a [current-output-temperature] characteristic diagram of the semiconductor laser. 17 ... Laser array, 29a, 29b, 29c ... Write oscillation area, 2
9d, 29e: Middle oscillation region, Ic: Compensation current
Claims (1)
(29a,29b,29c)を有するレーザアレイ(17)を備えて
なる半導体レーザ走査装置において; 前記レーザアレイ(17)の隣接する書込発振領域(29a,
29b,29c)間に中間発振領域(29d,29e)を介装し、この
中間発振領域(29d,29e)にレーザ発振の閾値以下の補
償電流(Ic)を供給することを特徴とする半導体レーザ
走査装置。1. A semiconductor laser scanning device comprising a laser array (17) having a plurality of write oscillation regions (29a, 29b, 29c) each of which can be independently modulated; adjacent to the laser array (17). Write oscillation area (29a,
A semiconductor laser having an intermediate oscillation region (29d, 29e) interposed between the intermediate oscillation regions (29b, 29c) and supplying a compensation current (Ic) equal to or less than a laser oscillation threshold value to the intermediate oscillation region (29d, 29e). Scanning device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP1006986A JP2737197B2 (en) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | Semiconductor laser scanner |
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JP1006986A JP2737197B2 (en) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | Semiconductor laser scanner |
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JPH02187369A JPH02187369A (en) | 1990-07-23 |
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CA2091302A1 (en) * | 1992-03-11 | 1993-09-12 | Ichiro Yoshida | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
US5745153A (en) * | 1992-12-07 | 1998-04-28 | Eastman Kodak Company | Optical means for using diode laser arrays in laser multibeam printers and recorders |
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