JPH02150088A - Semiconductor laser scanner - Google Patents

Semiconductor laser scanner

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Publication number
JPH02150088A
JPH02150088A JP63304412A JP30441288A JPH02150088A JP H02150088 A JPH02150088 A JP H02150088A JP 63304412 A JP63304412 A JP 63304412A JP 30441288 A JP30441288 A JP 30441288A JP H02150088 A JPH02150088 A JP H02150088A
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JP
Japan
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oscillation
laser
output
laser beam
bias current
Prior art date
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Pending
Application number
JP63304412A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Ito
昌夫 伊藤
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02150088A publication Critical patent/JPH02150088A/en
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    • 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
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • 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
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06233Controlling other output parameters than intensity or frequency
    • H01S5/06243Controlling other output parameters than intensity or frequency controlling the position or direction of the emitted beam

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Abstract

PURPOSE:To remove the influence of an output variation due to a crosstalk and to scan from the start point to the end point of each scanning line with predetermined light quantity by supplying a bias current below a threshold value of the laser beam oscillation to oscillation regions of a laser array by oscillation control means. CONSTITUTION:When image signals 101 - 103 are input to input terminals a1 - c1, a driving current flows to oscillation regions 29a - 29c when an image signal is ON, and a bias current flows thereto when the signal is OFF. Thus, the temperature of a cavity is raised by the generation of a natural light of an output Pb with the bias current, the output of a laser beam to be disposed at the original position of the oscillation region adjacently by its thermal interference is reduced, and the output of a laser beam when the signal is ON is held at substantially constant Pd over the all regions.

Description

【発明の詳細な説明】 A0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 A0 Object of the Invention (1) Field of Industrial Application The present invention relates to a semiconductor laser scanning device used in a digital copying machine or an optical disk head.

(2)従来の技術 第11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O1上に載置した原稿の下
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0
8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)010.転写用チャージャ01
1、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01
4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÷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 Figure 11 shows the schematic structure of a digital copying machine using a semiconductor laser. The reflected light of The value is converted to serial data. Semiconductor laser device 0 that operates according to this serial data
The laser beam emitted from 8 is surrounded by a charging charger 09, a developing unit 010. Transfer charger 01
1. Photosensitive drum 013 with cleaner unit 012
forms an electrostatic latent image on the surface of the And paper tray 01
After the electrostatic latent image on the photosensitive drum 013 is transferred to the paper supplied from the photosensitive drum 013, the paper is discharged to a paper discharge tray 016 through a 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発振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、キャビティ温
度の上昇に伴ってレーザビームの出力が低下することに
なる。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 above-mentioned digital copying machine, the emission efficiency of the laser decreases due to the increase in cavity temperature accompanying the oscillation of the laser beam, so the output of the laser beam decreases as the cavity temperature increases. . This means that variations in the output, that is, variations in the amount of light, occur due to changes in the cavity temperature due to laser beam oscillation, which has been a cause of deterioration in image quality.

これを第17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■がレーザ発振の閾値である35〜
39mA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放出光を発
生している。
To explain this based on an example of the [current-output-temperature] characteristic of a semiconductor laser shown in FIG. 17, the current ■ supplied to the laser diode is 35~
In the region of 39 mA or less, the output P becomes extremely small, and at this time the laser diode generates spontaneous emission light.

供給される電流1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。
When the supplied current 1 exceeds the above threshold value, the laser diode starts to emit stimulated emission, and its output P increases rapidly.

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’C。
In the oscillation region of this laser beam, if the current I supplied to the laser diode is 50 mA, the cavity temperature T is 25'C.

50’C,70°Cと増加するに従って、出力Pは5m
W、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。
As the temperature increases from 50'C to 70°C, the output P becomes 5m.
W, 4mW, and 3mW, decreasing sequentially. This means that
Conversely, in order to obtain a constant output P, the current I applied to the laser diode must be adjusted to compensate for variations in the cavity temperature T.
This shows that it is necessary to control the That is, when the output P of the laser beam decreases due to an increase in the cavity temperature T, the output P can be kept constant by increasing the current I applied to the laser diode.

第12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。
12 to 14 show a conventional example in which temperature compensation is performed by applying the above-mentioned principle to the semiconductor laser scanning device 08 as a writing device of the digital copying machine.

第12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019、ミラー0201回転多面鏡021、「θ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. 12, the optical path of a laser array 017 as a semiconductor laser light source that simultaneously irradiates three laser beams includes a collimator lens 018, a cylindrical lens 019, a mirror 0201, a rotating polygon mirror 021, a θ lens 022, and An imaging optical system 024 consisting of a cylindrical lens 023 is disposed, and the photosensitive drum 013 serves as a scanning surface rotatably provided around a central axis.
It is designed to scan the surface of Photosensitive drum 013
An optical sensor 025 is provided at the end of the optical sensor 025, and a beam position detection signal output from the optical sensor 025 sets the output timing of an image signal, which will be described later.

第13図に示すように、上記レーザアレイo17は下面
に電極026を有する基板027の上部に絶縁層028
で分離された3個の発振領域029a、029b、02
9c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. 13, the laser array o17 has an insulating layer 028 on the top of a substrate 027 having an electrode 026 on the bottom surface.
Three oscillation regions 029a, 029b, 02 separated by
9c, and by supplying a drive current from output terminals a, b, and c (to be described later) via electrodes 030, each oscillation region 029a, 029b, and 029c emits a laser beam having a fixed polarization direction indicated by an arrow. It is designed to emit light.

第12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o31a、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a+ +  at
  ib+ +  bz  ic+ *  Ctとをそ
れぞれ備えている。そして、その一方の入力端子a+ 
+  b+ +  C+には画像メモリ032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aZ+b!+C2にはたと
えば特開昭59−198780号公報に示されているよ
うな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を検出するようになっており、
この光量信号は光量比較器036において光量基準信号
発生器037の基f$電位と比較され、その差分は補正
信号として前記各光量コントロール回路034a、03
4b、034cに入力される。更に、前記光センサ02
5はコントローラ038に接続されており、このコント
ローラ03日の出力するタイミング制御信号によって前
記画像メモリ032、ラインメモリ033a、033b
、033c、及び光量コントロール回路034a、03
4b、034cが制御されるようになっている。
Returning to FIG. 12, oscillation control means A of the laser array 017
Three LD drivers o31a, 031b installed in
, 031c are output terminals a, b, c connected to the laser array 017 and two input terminals a+ + at
ib+ + bz ic+ *Ct. And one input terminal a+
The image memory 032 and line memories 033a, 033b, 033c are connected in series to +b++C+, and the other input terminal aZ+b! +C2 is connected to light amount control circuits 034a, 034b, and 034c for controlling the amount of laser light as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-198780. The laser array 017 detects the amount of emitted laser beam by measuring the back beam leaking backward at the detector 035.
This light amount signal is compared with the base f$ potential of the light amount reference signal generator 037 in the light amount comparator 036, and the difference is used as a correction signal for each of the light amount control circuits 034a, 03
4b and 034c. Furthermore, the optical sensor 02
5 is connected to a controller 038, and the image memory 032, line memories 033a, 033b are controlled by the timing control signal output from this controller 03.
, 033c, and light amount control circuits 034a, 03
4b and 034c are controlled.

第14図に示すように、レーザアレイ017の発振制御
手段への出力端子a、b、cには、それぞれトランジス
タTr、、)ランジスタTrz、及び抵抗R3が直列に
接続されており、上記各トランジスタTr、のベースと
入力端子al+blC,間にはそれぞれレベル変換器0
39a、039b、039cが介装されるとともに、上
記各トランジスタTr、のベースは入力端子a、、bt
+  C2に接続されている。
As shown in FIG. 14, the output terminals a, b, c of the laser array 017 to the oscillation control means are connected in series with transistors Tr, . A level converter 0 is connected between the base of the Tr and the input terminal al+blC, respectively.
39a, 039b, 039c are interposed, and the bases of the transistors Tr are connected to the input terminals a, , bt.
+ Connected to C2.

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-mentioned configuration will be explained.

コントローラ038の出力するタイミング11 御信号
に基づいて各LDドライバー031a、03tb、oa
tcは、レーザアレイ017の3個の発振領域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M基準信号発生器0370基準電位と比較さ
れる。この光量比較器036の出力する補正信号は電圧
保持回路034a、034b、034cに入力されて一
時的に記憶される。
Timing 11 output from the controller 038 Each LD driver 031a, 03tb, oa
tc is the three oscillation regions 029a of the laser array 017
, 029b, and 029c sequentially emit a laser beam for setting the light amount. A 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 optical M reference signal generator 0370. The correction signal output from this light amount comparator 036 is input to voltage holding circuits 034a, 034b, and 034c 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、この先センサO2
5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−ドパツクされる。
Subsequently, a position detection laser beam is emitted from the oscillation region 029a based on the timing control signal output by the controller 038. This position detection laser beam is reflected by the rotating polygon mirror 021 of the imaging optical system 024 and detected by the optical sensor 025. And from now on sensor O2
The beam position detection signal outputted by the controller 038
The feed is packed into the

一方、画像メモリ032から出力された3N−2ライン
、3N−1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0
33a、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al、b+、C+ に−斉に入力さ
れる。同時に発振制御手段Aの入力端子at +  b
2 +  C2には、光量コニ/1−0−ル回路034
a、034b、034Cに一時的に記憶された前記補正
信号が入力される。
On the other hand, 3N-2 lines, 3N-1 lines, and 3N lines output from the image memory 032 (N=1.2.
The image signals corresponding to ) are respectively stored in line memory 0.
After being temporarily stored in 33a, 033b, and 033c,
In synchronization with the beam position detection signal, the signals are simultaneously input to the input terminals al, b+, and C+ of the oscillation control means A. At the same time, input terminal at + b of oscillation control means A
2 + C2 includes a light quantity conical/1-0-conile circuit 034
The correction signals temporarily stored in a, 034b, and 034C are input.

上記画像信号はレベル変換器039a、039b、03
9Cを介してトランジスタTr+のベースに印加され、
トランジスタTr+をオンまたはオフにするとともに、
上記補正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Tr!に供給する。したがって、上記
トランジスタTr、、Trzを流れるコレクタ電流、す
なわち3個の発振領域029a、029b、029cに
供給される駆動電流1d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 above image signals are sent to level converters 039a, 039b, 03
9C to the base of the transistor Tr+,
Turning on or off the transistor Tr+,
The above correction signal is used to convert the base current of the transistor Tr! whose magnitude changes depending on the amount of light into the transistor Tr! supply to. Therefore, the collector current flowing through the transistors Tr, Trz, that is, the drive current 1d supplied to the three oscillation regions 029a, 029b, 029c, changes according to each correction signal, and the output of the laser array 017 due to temperature change changes. Fluctuations are compensated.

このようにして、レーザアレイ017は回転多面鏡02
1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 is connected to the rotating polygon mirror 02.
Three lines of image data are irradiated at a constant output in synchronization with one rotation, and the three lines on the photosensitive drum 013 are simultaneously scanned. And when the scanning of 3 lines is completed,
The above cycle is repeated to scan the fourth and subsequent lines.

(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の隣接する発振領域02
9a、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 conventional example described above, it is possible to compensate for output fluctuations for each scanning line due to self-heating of the laser array 017.
It was not possible to compensate for output fluctuations for each pixel due to thermal interference between 9a, 029b, and 029c.

すなわち、第15図に示すように、画像信号に応じて前
記3個の発振領域029a、029b。
That is, as shown in FIG. 15, the three oscillation areas 029a and 029b are activated according to the image signal.

029Cに駆動電流1dが供給された場合、成る時間領
域Δtにおいて隣接する発振領域029a。
When the drive current 1d is supplied to 029C, the oscillation regions 029a are adjacent to each other in the time domain Δt.

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16図に示すように、隣接する発
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象、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。
029b and 029c will irradiate laser beams at the same time. Then, as shown in FIG. 16, a so-called crosstalk occurs, which is a phenomenon in which the output Pd decreases from the broken line position to the solid line position in the time domain Δt due to the heat generation of the adjacent oscillation regions 029a, 029b, and 029c. Fluctuations occur in the light intensity of the laser beam, which causes deterioration in image quality.

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 was made in view of the above-mentioned circumstances, and eliminates the influence of output fluctuations due to crosstalk between multiple oscillation regions in a laser array, and provides a constant amount of light from the start point to the end point of each scanning line. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser scanning device capable of scanning.

B9発明の構成 (1)課題を解決するだめの手段 前記課題を解決するために、本出願の第1発明は、各々
独立に変調可能な複数の発振領域を有するレーザアレイ
と、このレーザアレイの発振制御手段とを備えてなる半
導体レーザ走査装置において、前記発振制御手段が、レ
ーザアレイの各発振領域に対し、そのレーザビーム発振
の閾値以下のバイアス電流を供給することを特徴とする
B9 Structure of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the first invention of the present application provides a laser array having a plurality of oscillation regions each of which can be modulated independently, and a laser array of this laser array. oscillation control means, wherein the oscillation control means supplies each oscillation region of the laser array with a bias current that is equal to or less than a threshold value for laser beam oscillation.

また、本出願の第2発明は、前記バイアス電流を、各発
振領域の画像信号のうちの少なくとも1つがONである
ときに供給することを特徴とする。
Further, a second invention of the present application is characterized in that the bias current is supplied when at least one of the image signals of each oscillation region is ON.

更に、本出願の第3発明は、前記レーザアレイから出射
するレーザビームの光路中に、該レーザビームと同一の
偏光方向を持つ偏光フィルターを介装することを特徴す
る。
Furthermore, a third invention of the present application is characterized in that a polarizing filter having the same polarization direction as the laser beam is interposed in the optical path of the laser beam emitted from the laser array.

(2)作 用 前述の構成を備えた本出願の第1発明によれば、レーザ
発振の閾値以下のバイアス電流を供給されたレーザアレ
イの各発振領域は、画像信号がOFFのときも上記バイ
アス電流によって発熱状態にある。したがって、レーザ
ビームの発振領域のうちで発振している領域と発振して
いない領域の温度差が減少し、クロストークによるレー
ザビームの出力変動が補償される。
(2) Effect According to the first invention of the present application having the above-described configuration, each oscillation region of the laser array to which a bias current of less than the threshold value of laser oscillation is supplied, even when the image signal is OFF, the bias current is It is in a state of heat generation due to the electric current. Therefore, the temperature difference between the oscillating region and the non-oscillating region of the laser beam oscillation region is reduced, and fluctuations in the laser beam output due to crosstalk are compensated for.

また、本出願の第2発明によれば、各発振領域の画像信
号のうちの少なくとも1つがONであるときにバイアス
電流を供給することにより、全ての画像信号がOFFで
あるとき、すなわちクロストークの発生の惧れのないと
きにはバイアス電流が供給されず、無駄な電力の消費が
防止される。
Further, according to the second invention of the present application, by supplying the bias current when at least one of the image signals of each oscillation region is ON, when all the image signals are OFF, that is, crosstalk Bias current is not supplied when there is no risk of occurrence, thereby preventing wasteful power consumption.

またレーザの劣化が防止され寿命がのびる。Furthermore, deterioration of the laser is prevented and its lifespan is extended.

更に、本出願の第3発明によれば、レーザビームの光路
中に設けた偏光フィルターにより、バイアス電流によっ
て発生される自然放出光が一部カットされ、この自然光
による走査への影響が防止される。
Furthermore, according to the third aspect of the present application, the polarizing filter provided in the optical path of the laser beam partially cuts off spontaneous emission light generated by the bias current, thereby preventing the influence of this natural light on scanning. .

(3)実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。(3) Examples Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図および第2図は、前記従来例を改良した本発明の
第1の実施例の全体図、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構成要素には最初の
0を除いた同一の符号を付しである。
1 and 2 show an overall view of a first embodiment of the present invention, which is an improvement over the conventional example, and an enlarged view of its laser array. The same symbols are given except for 0.

この実施例は、第1図におけるレーザアレイ17の発振
制御手段Aに前記クロストークの影響を補償するための
回路を付加した点と、第1,2図に示すように、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, a circuit for compensating for the influence of crosstalk is added to the oscillation control means A of the laser array 17 in FIG. 1, and as shown in FIGS. 1 and 2, the optical path of the laser beam is The present invention is characterized in that it includes a polarizing filter 40 having the same polarization direction as that of the laser beam, and the other configurations are the same as those of the conventional example.

第3図は上記レーザアレイ17の発振制御手段への構成
を示すもので、従来例のトランジスタTr1と抵抗R1
の両端に他のトランジスタTr=と抵抗R2を直列に介
装し、このトランジスタTr、のベースに抵抗R3,R
4によって分圧した所定の電圧を印加したものである。
FIG. 3 shows the configuration of the oscillation control means of the laser array 17, in which the conventional transistor Tr1 and resistor R1
Another transistor Tr= and a resistor R2 are interposed in series across both ends of the transistor Tr, and resistors R3 and R2 are connected to the base of this transistor Tr.
A predetermined voltage divided by 4 is applied.

このように構成することにより、入力端子a。With this configuration, the input terminal a.

bl+clに入力される画像信号のON、OFFにかか
わらず、レーザアレイ17の発振領域29a、29b、
29cにはトランジスタTr3を介して常に一定のバイ
アス電流1bが供給される。
Regardless of whether the image signal input to bl+cl is ON or OFF, the oscillation regions 29a, 29b, and
A constant bias current 1b is always supplied to the transistor 29c via the transistor Tr3.

このバイアス電流1b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、このバイアス電流1bによ
って発振領域29a、29b、29Cは微弱な自然光を
発生するとともに、そのキャビティ温度が上昇する。そ
して、画像信号がONのときは、更にトランジスタ′r
「、を介して電流Id−1bが流れ、発振領域29a、
29b、29cには閾値以上の駆動電流1dが供給され
ることになる。
This bias current 1b is set slightly lower than the threshold value at which laser oscillation occurs, and due to this bias current 1b, the oscillation regions 29a, 29b, and 29C generate weak natural light, and the temperature of the cavity increases. When the image signal is ON, the transistor 'r
Current Id-1b flows through the oscillation region 29a,
A drive current 1d greater than the threshold value is supplied to 29b and 29c.

これを図に基づいて説明すると、入力端子abl+cI
に第4A図に示すような画像信号101.102,10
3が入力された場合、第4B図に示すように、発振領域
29a、29b、29Cには画像信号がONのときには
駆動電流1dが流れ、画像信号がOFFのときにはバイ
アス電流Ibが流れることになる。すると、第5図に示
すように、バイアス電流tbによる出力Pbの自然光の
発生でキャビティの温度が上昇し、その熱干渉によって
隣接する発振領域の本来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領域にわたって略一定の
Pdに保持される。
To explain this based on the diagram, input terminal abl+cI
image signals 101, 102, 10 as shown in FIG. 4A.
3 is input, as shown in FIG. 4B, a drive current 1d flows through the oscillation regions 29a, 29b, and 29C when the image signal is ON, and a bias current Ib flows when the image signal is OFF. . Then, as shown in Fig. 5, the temperature of the cavity rises due to the generation of natural light of output Pb by the bias current tb, and due to the thermal interference, the output of the laser beam that should originally be at the position of the broken line in the adjacent oscillation region is changed to the solid line. When the image signal is ON, the output of the laser beam is maintained at a substantially constant Pd over the entire area.

バイアス電流1bによって発生される自然光の出力は微
弱であるため走査に支障を及ぼすものではないが、その
影ツ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、それを通過する自
然光の半分がカットされるにも拘らず、偏光方向の等し
いレーザビームは略全部が透過し、これにより前記バイ
アス電流1bによって発生する自然光の影響を軽減する
ことができる。
Although the output of natural light generated by the bias current 1b is weak and does not interfere with scanning, it is desirable to eliminate its shadow as much as possible. The polarizing filter 40 in FIG. 2 is provided for this purpose. According to this polarizing filter 40, although half of the natural light passing through it is cut, almost all of the laser beam with the same polarization direction is is transmitted, thereby making it possible to reduce the influence of natural light generated by the bias current 1b.

第6図はレーザアレイの発振制御手段Aの第2の実施例
を示すものである。
FIG. 6 shows a second embodiment of the oscillation control means A of the laser array.

この実施例においては、3個の入力端子al+bl+c
lからの画像信号101,102.103をORゲート
41を通過させ、その出力するOR信号201をレベル
変換器42a、42b、42Cを介してトランジスタT
rzのベースに入力している。
In this embodiment, three input terminals al+bl+c
The image signals 101, 102, and 103 from T are passed through an OR gate 41, and the output OR signal 201 is sent to a transistor T via level converters 42a, 42b, and 42C.
It is input to the base of rz.

すなわち、第7A図に示すように、各入力端子al +
  bl r  CIに入力された画像信号101゜1
02.103は上記ORゲート41を通過してOR信号
201となり、第7B図に示すように、このOR信号2
01によって各発光ダイオード29a、29b、29c
にバイアス電流1bが供給される。
That is, as shown in FIG. 7A, each input terminal al +
bl r Image signal input to CI 101°1
02.103 passes through the OR gate 41 and becomes the OR signal 201, and as shown in FIG. 7B, this OR signal 2
01, each light emitting diode 29a, 29b, 29c
Bias current 1b is supplied to.

この実施例においては、画像信号101,102.10
3が全てOFFのときはバイアス電流ibが供給されな
い点で第1の実施例と異なっているが、第8図から明ら
かなように、第1の実施例(第5図参照)と同様に一定
のレーザビームの出力Pdを得ることが可能となり、し
かも、全ての画像信号101,102,103がOFF
であるとき、すなわちクロストークの発生の慣れのない
ときにはバイアス電流1bが供給されず、レーザの休止
期間を設けることができ、レーザの劣化の防止が図られ
、寿命の延長が達成される。
In this embodiment, image signals 101, 102.10
The bias current ib is different from the first embodiment in that the bias current ib is not supplied when all 3 are OFF, but as is clear from FIG. It is now possible to obtain a laser beam output Pd of
When this is the case, that is, when the user is not accustomed to the occurrence of crosstalk, the bias current 1b is not supplied, and a pause period for the laser can be provided, thereby preventing deterioration of the laser and extending its life.

第9図はレーザアレイの発振制御手段Aの第3の実施例
を示すものである。
FIG. 9 shows a third embodiment of the oscillation control means A for the laser array.

この実施例においては、3個の入力端子a+。In this example, there are three input terminals a+.

bI+  CIからの画像信号101,102,103
(第9.10A図参照)をORゲート41を通過させて
OR信号201(第9.第10A図参照)を得るととも
に、上記3個の画像信号101゜102.103をそれ
ぞれNOTORゲート4143b、43cを通過させて
NOT信号111゜112.113を得、これらOR信
号201とNOT信号111,112,113をAND
ゲート44a、44b、44cに入力している。そして
、このANDゲート44a、44b、44cの出力する
AND信号301,302,303 (第9゜第10A
図参照)をレベル変換器42a、42b。
bI+ Image signals 101, 102, 103 from CI
(see Figures 9 and 10A) are passed through the OR gate 41 to obtain the OR signal 201 (see Figures 9 and 10A), and the three image signals 101, 102, and 103 are sent to NOTOR gates 4143b and 43c, respectively. are passed through to obtain NOT signals 111, 112, and 113, and these OR signals 201 and NOT signals 111, 112, and 113 are ANDed.
It is input to gates 44a, 44b, and 44c. AND signals 301, 302, 303 (9th degree, 10th A
(see figure) level converters 42a, 42b.

42cを介してトランジスタTr、のベースに入力して
いる。
It is input to the base of the transistor Tr via 42c.

そして、上記AND信号301,302,303をバイ
アス信号として印加することにより各発振領域29a、
29b、29cに供給される電流は第10B図に示すよ
うになる。この第10B図は、前記第2の実施例の第7
B図と同一であるので、第3実施例は、前記第2実施例
と同一の作用効果を得ることができる。
By applying the AND signals 301, 302, 303 as bias signals, each oscillation region 29a,
The currents supplied to 29b and 29c are as shown in FIG. 10B. This FIG. 10B shows the seventh example of the second embodiment.
Since it is the same as FIG. B, the third embodiment can obtain the same effects as the second embodiment.

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載
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。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various small design changes may be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. It is possible to do so.

例えば、半導体レーザ光源としてのレーザアレイ17の
発振領域の数は3個に限らず、複数個であればよい。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。さらに本発明の半導体レ
ーザ走査装置は、デジタル複写機だけでなく、情報の記
録再生を行う光デイスク装置にも適用できる。たとえば
特開昭63−10340号公報に記載されたような光デ
イスク装置に適用した場合、複数のレーザ発振領域間の
クコストークを減少させることができるので、情報の読
取エラーを減少させることが可能となる。
For example, the number of oscillation regions of the laser array 17 as a semiconductor laser light source is not limited to three, but may be any number as long as it is plural. Further, as the polarizing filter 40, a reflective type can be used instead of a transmission type. Furthermore, the semiconductor laser scanning device of the present invention can be applied not only to digital copying machines but also to optical disk devices that record and reproduce information. For example, when applied to an optical disk device such as that described in Japanese Patent Application Laid-open No. 63-10340, it is possible to reduce the space talk between multiple laser oscillation regions, thereby reducing information reading errors. Become.

C0発明の効果 前述の本出願の第1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発振領域を有するレー
ザアレイと、このレーザアレイの発振制御手段とを備え
てなる半導体レーザ走査装置において、レーザアレイの
各発振領域に対し、そのレーザ発振の閾値以下のバイア
ス電流を供給したので、このバイアス電流を供給された
発振領域は画像信号がOFFのときも発熱状態となる。
Effects of the C0 Invention According to the semiconductor laser scanning device of the first invention of the present application described above, a semiconductor laser comprising a laser array having a plurality of oscillation regions each of which can be independently modulated, and oscillation control means for this laser array. In the laser scanning device, each oscillation region of the laser array is supplied with a bias current that is less than the threshold for laser oscillation, so the oscillation region to which this bias current is supplied generates heat even when the image signal is OFF.

したがって、レーザビームを照射している発振領域と照
射していない発振領域の温度差が減少し、クロストーク
によるレーザビームの出力変動が補償される。これによ
り、半導体レーザ走査装置における画質の向上や読取り
エラーの発生を防止することが可能となる。
Therefore, the temperature difference between the oscillation region to which the laser beam is irradiated and the oscillation region to which the laser beam is not irradiated is reduced, and fluctuations in the output of the laser beam due to crosstalk are compensated for. This makes it possible to improve image quality and prevent reading errors in the semiconductor laser scanning device.

また、本出願の第2発明によれば、各発振領域の画像信
号のうちの少なくとも1つがONであるときにバイアス
電流を供給するので、全ての画像信号がOFFであると
き、すなわちクロストークの発生の惧れのないときには
バイアス電流が供給されず、無駄な電力の消費が防止さ
れる。また無駄な電流が流れないため、レーザの劣化が
防止され、寿命をのばすことができる。
Further, according to the second invention of the present application, since the bias current is supplied when at least one of the image signals of each oscillation region is ON, when all the image signals are OFF, that is, crosstalk Bias current is not supplied when there is no risk of occurrence, thereby preventing wasteful power consumption. Furthermore, since no unnecessary current flows, deterioration of the laser is prevented and its lifespan can be extended.

更に、本出願の第3発明によれば、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
ルターを設けるので、バイアス電流によって照射される
不要の自然光をカットすることが可能となる。
Furthermore, according to the third invention of the present application, since a polarizing filter having the same polarization direction as the laser beam is provided in the optical path of the laser beam, it is possible to cut unnecessary natural light irradiated by the bias current. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による半導体レーザ走査装置の第1の実
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4A、B図はその
画像信号と駆動電流を示す図、第5図はその出力を示す
図、第6図は発振制御手段の第2の実施例の回路図、第
7A、B図はその画像信号と駆動電流を示す図、第8図
はその出力を示す図、第9図は発振制御手段の第3の実
施例の回路図、第10A、B図はその画像信号と駆動電
流を示す図、第11図はデジタル複写機の概略構造図、
第12図は従来の半導体レーザ走査装置の全体図、第1
3図はそのレーザアレイの拡大図、第14図はその発振
制御手段の回路図、第15図はその駆動電流を示す図、
第16図はその出力を示す図、第17図は半導体レーザ
の〔電流−出力温度〕特性図である。
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 its laser array, FIG. 3 is a circuit diagram of its oscillation control means, and FIGS. 4A and B are 5 is a diagram showing its output, FIG. 6 is a circuit diagram of the second embodiment of the oscillation control means, and FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the image signal and driving current. FIG. 8 is a diagram showing its output, FIG. 9 is a circuit diagram of the third embodiment of the oscillation control means, FIGS. 10A and B are diagrams showing its image signal and drive current, and FIG. 11 is a diagram showing its output. Schematic structural diagram of a digital copying machine,
Figure 12 is an overall diagram of a conventional semiconductor laser scanning device.
FIG. 3 is an enlarged view of the laser array, FIG. 14 is a circuit diagram of its oscillation control means, and FIG. 15 is a diagram showing its driving current.
FIG. 16 is a diagram showing the output, and FIG. 17 is a [current-output temperature] characteristic diagram of the semiconductor laser.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 [1]各々独立に変調可能な複数の発振領域(29a、
29b、29c)を有するレーザアレイ(17)と、こ
のレーザアレイ(17)の発振制御手段(A)とを備え
てなる半導体レーザ走査装置において、 前記発振制御手段(A)が、レーザアレイ(17)の各
発振領域(29a、29b、29c)に対し、そのレー
ザビーム発振の閾値以下のバイアス電流(Ib)を供給
することを特徴とする半導体レーザ走査装置。 [2]前記バイアス電流(Ib)が、各発振領域(29
a、29b、29c)の画像信号のうちの少なくとも1
つがONであるときに供給される、第[1]項記載の半
導体レーザ走査装置。 [3]前記レーザアレイ(17)の各発振領域(29a
、29b、29c)から発振する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持つ偏光フィル
ター(40)を介装した、第[1]項記載の半導体レー
ザ走査装置。
[Claims] [1] A plurality of oscillation regions (29a,
29b, 29c), and an oscillation control means (A) for the laser array (17), wherein the oscillation control means (A) ) A semiconductor laser scanning device characterized in that a bias current (Ib) below a threshold value for laser beam oscillation is supplied to each oscillation region (29a, 29b, 29c) of the laser beam. [2] The bias current (Ib) is applied to each oscillation region (29
at least one of the image signals a, 29b, 29c)
The semiconductor laser scanning device according to item [1], which is supplied when the laser is ON. [3] Each oscillation region (29a) of the laser array (17)
, 29b, 29c), wherein a polarizing filter (40) having the same polarization direction as that of the laser beam is interposed in the optical path of the laser beam emitted from the laser beam.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0560358A2 (en) * 1992-03-11 1993-09-15 Sumitomo Electric Industries, Limited Semiconductor laser and process for fabricating the same
CN107923590A (en) * 2015-08-03 2018-04-17 Zkw集团有限责任公司 Method for the laser illuminator system of operating and controlling vehicle headlight

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