JPH02151173A - Semiconductor laser control circuit - Google Patents

Semiconductor laser control circuit

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Publication number
JPH02151173A
JPH02151173A JP63305292A JP30529288A JPH02151173A JP H02151173 A JPH02151173 A JP H02151173A JP 63305292 A JP63305292 A JP 63305292A JP 30529288 A JP30529288 A JP 30529288A JP H02151173 A JPH02151173 A JP H02151173A
Authority
JP
Japan
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constant current
current source
converter
semiconductor laser
analog signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP63305292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuaki Sakurai
桜井 樹明
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02151173A publication Critical patent/JPH02151173A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain the gradation control of multi-stage with excellent linearity without the occurrence of deficient luminous quantity or excess luminous quantity by adopting constant current source using a comparator, an up-down counter and a D/A converter so as to decide a drive current for a prescribed minimum optical intensity and a maximum overlap drive current for maximum luminous intensity. CONSTITUTION:A driving current (current stimulating a semiconductor laser 1 at a prescribed minimum luminous intensity Lmin) of a 1st constant current source 2 is controlled and decided by using a 1st feedback control loop 5 and an overlap driving current (current stimulating the semiconductor laser 1 at a prescribed maximum luminous intensity Lmax) of a 2nd constant current source 8 is controlled and decided by using a 2nd feedback control loop 6. The control operation by the 1st and 2nd feedback control loops 5, 6 as above is implemented between pages or between main scanning lines to stop the count of 1st and 2nd up-down counters 8, 12 during the write period thereby preserving the count at that time.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体レーザからのレーザ光の光強度を変化
させることにより多階調性を持つ記録が可能なレーザプ
リンタ等における半導体レーザ制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser control circuit in a laser printer or the like capable of recording with multi-gradation by changing the intensity of laser light from a semiconductor laser.

従来の技術 近年、CCDラインセンサ等の固体走査素子により原稿
画像を読取り、読取信号をレーザプリンタ等に出力して
コピーするデジタル複写機が普及しつつある。このよう
な装置においては、対象とされる原稿画像中には文章等
の文字・図形画像に限らず、写真・絵などのように階調
性を持つ画像も含まれる。このような階調性を持つ画像
についての読取り画像データをレーザプリンタで出力す
る場合において、画像の濃淡を出す(階調性再現)ため
に、従来、次のような方式が実施又は提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, digital copying machines that read original images using solid-state scanning elements such as CCD line sensors and output the read signals to a laser printer or the like to make copies have become popular. In such a device, target document images include not only text and graphic images such as texts but also images with gradation such as photographs and pictures. When outputting the read image data of an image with such gradation using a laser printer, the following methods have been implemented or proposed in the past in order to reproduce the shading of the image (gradation reproduction). There is.

第1に、デイザ法に基づき複数画素によって凝似的に濃
淡を出す方式がある。
Firstly, there is a method based on the dither method that uses a plurality of pixels to produce shading in a condensed manner.

第2に、特開昭62−181575号公報に示されるよ
うに、光源(半導体レーザ)による書込みパルス幅を可
変させて濃淡を出す方式がある。
Second, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-181575, there is a method of varying the writing pulse width of a light source (semiconductor laser) to create shading.

第3に、本出願人により提案されている光源(半導体レ
ーザ)による書込みパルスの光強度を可変させて′a淡
を出す方式がある。即ち、半導体レーザに対する光強度
変調信号のレベルが複数であって、各々の光強度レベル
の光を安定して出力できるようにするため、複数の定電
流源を変調用スイッチング素子を経て切換えて半導体レ
ーザに接続状態とし、接続された定電流源に応じて半導
体レーザの光強度出力を変化させるものである。
Thirdly, there is a method proposed by the applicant of the present invention in which the light intensity of the write pulse from a light source (semiconductor laser) is varied to produce 'a-lightness'. In other words, there are multiple levels of light intensity modulation signals for the semiconductor laser, and in order to stably output light at each light intensity level, multiple constant current sources are switched via a modulation switching element. It is connected to a laser and changes the light intensity output of the semiconductor laser according to the connected constant current source.

より具体的には、複数の定電流源中、1つは半導体レー
ザのバイアス電流近傍に設定されたものであり、残りは
、その電流値が2°:1 の関係を持つように設定され
ている。
More specifically, one of the plurality of constant current sources is set near the bias current of the semiconductor laser, and the rest are set so that their current values have a 2°:1 relationship. There is.

発明が解決しようとする課題 第1の方式は、原理的に微細な画像には不向きなもので
あり、高画質・高品位なるレーザプリンタ等には適さな
い。
Problems to be Solved by the Invention The first method is in principle unsuitable for fine images, and is not suitable for high-quality, high-quality laser printers and the like.

第2の方式の場合、書込みパルス幅を可変させて濃淡を
出すための、リファレンスとなる三角波の形成が、画像
クロックが速くなるほど困難となり、高速向きでない。
In the case of the second method, it becomes more difficult to form a reference triangular wave for varying the writing pulse width to produce shading as the image clock becomes faster, and is not suitable for high speeds.

第3の方式の場合、光強度の可変レベルを2″とした時
、(n+1)個もの定電流源が必要となり1回路規模が
大きくなってしまう。また、これらの各定電流源に流す
電流値を設定するために、各定電流源の電流調整(例え
ば、ボリューム調整又は半導体レーザ光のモニタ・フィ
ードバックによるパワーセット)が必要となる。
In the case of the third method, when the variable level of light intensity is set to 2'', as many as (n+1) constant current sources are required, which increases the size of one circuit.In addition, the current flowing through each of these constant current sources In order to set the value, it is necessary to adjust the current of each constant current source (for example, adjust the volume or set the power by monitoring and feedback of the semiconductor laser light).

課題を解決するための手段 請求項1記載の発明では、半導体レーザと、この半導体
レーザの出射光の光強度をモニタするモニタ用光電変換
素子とを設ける他、まず、このモニタ用光電変換素子か
らのモニタ出力を所定の最小光強度レベルに相当する第
1の基準値と比較する第1の比較器と、第1のタイミン
グ制御手段による駆動電流制御時に前記第1の比較器か
らの比較出力を計数動作して一致時の計数値を保持する
第1のアップダウンカウンタと、この第1のアップダウ
ンカウンタの計数値をアナログ信号に変換する第1のD
/A変換器と、この第1のD/A変換器からのアナログ
信号に応じた大きさの駆動電流を前記半導体レーザに流
す第」の定電流源とを設ける。また、前記モニタ用光電
変換素子からのモニタ出力を所定の最大光強度レベルに
相当する第2の基準値と比較する第2の比較器と、第2
のタイミング制御手段による重畳電流制御時にこの第2
の比較器からの比較出力を計数シj作して一致時の計数
値を保持する第2のアップダウンカウンタと、この第2
のアップダウンカウンタの計数値をアナログ信号に変換
する第2のD/A変換器と。
Means for Solving the Problems In the invention as set forth in claim 1, in addition to providing a semiconductor laser and a monitoring photoelectric conversion element for monitoring the light intensity of the light emitted from the semiconductor laser, first, from this monitoring photoelectric conversion element, a first comparator that compares the monitor output of the monitor with a first reference value corresponding to a predetermined minimum light intensity level; and a comparison output from the first comparator when the drive current is controlled by the first timing control means. A first up/down counter that performs a counting operation and holds a counted value when a match occurs, and a first D that converts the counted value of this first up/down counter into an analog signal.
/A converter, and a second constant current source that causes a drive current of a magnitude corresponding to the analog signal from the first D/A converter to flow through the semiconductor laser. Further, a second comparator that compares a monitor output from the monitor photoelectric conversion element with a second reference value corresponding to a predetermined maximum light intensity level;
When controlling the superimposed current by the timing control means, this second
a second up/down counter that counts the comparison output from the comparator and holds the counted value when a match occurs;
a second D/A converter that converts the count value of the up/down counter into an analog signal;

この第2のD/A変換器からのアナログ信号が最大出力
を規制する参照電圧信号端子に入力されこの最大出力に
対するデジタル画像濃度信号に応じた大きさのアナログ
信号を出力する第3のD/A変換器と、前記第1の定電
流源に並列に接続され前記第3のD/A変換器からのア
ナログ信号に応じた重畳駆動電流を前記半導体レーザに
流す第2の定電流源とを設ける。
The analog signal from this second D/A converter is input to the reference voltage signal terminal that regulates the maximum output, and the third D/A converter outputs an analog signal of a magnitude corresponding to the digital image density signal for this maximum output. an A converter, and a second constant current source that is connected in parallel to the first constant current source and flows a superimposed drive current to the semiconductor laser according to an analog signal from the third D/A converter. establish.

また、請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明に
おける第1の定電流源と第2の定電流源とを1つの定電
流源とし、第1のD/A変換器からのアナログ信号と第
3のD/A変換器からのアナログ信号とをこの定電流源
に入力させる加算器を設ける。
Further, in the invention according to claim 2, the first constant current source and the second constant current source in the invention according to claim 1 are one constant current source, and the analog output from the first D/A converter is An adder is provided for inputting the signal and the analog signal from the third D/A converter to this constant current source.

作用 請求項1記載の発明において、まず、モニタ用光電変換
素子によりモニタされた半導体レーザのモニタ出力を第
1の比較器で最小光強度レベルに相当する第1の基準値
と比較する。第1のアップダウンカウンタはこの比較出
力に応じてアップ又はダウンの計数動作をし、計数値は
第1のD/A変換器によりアナログ信号とされる。この
アナログ信号に応じた大きさの駆動電流が第1の定電流
源によって半導体レーザに流され、第1の比較器の比較
出力が一致する状態となるように制御される。第1の比
較器の比較出力が一致すると、第1のアップダウンカウ
ンタの計数動作が停止され、計数値が保持され、第1の
定電流源による駆動電流値も半導体レーザの光強度が所
定の最小光強度となる状態に決定される。このような第
1の定電流源による決定された駆動電流での半導体点灯
状態において、モニタ用光電変換素子によりモニタされ
た半導体レーザのモニタ出力を、今度は、第2の比較器
で最大光強度レベルに相当する第2の基準値と比較する
。第2のアップダウンカウンタはこの比較出力に応じて
アップ又はダウンの計数動作をし、計数値は第2のD/
A変換器によりアナログ信号とされる。この第2のD/
A変換器からのアナログ信号は第3のD/A変換器の参
照電圧信号端子に入力され、この第3のD/A変換器の
最大出力を規制するためのものである。ここに、第2の
比較器の出力が一致していない段階では第3のD/A変
換器の最大出力も決定されておらず。
In the invention described in claim 1, first, the monitor output of the semiconductor laser monitored by the monitoring photoelectric conversion element is compared with the first reference value corresponding to the minimum light intensity level by the first comparator. The first up/down counter performs an up or down counting operation in accordance with this comparison output, and the counted value is converted into an analog signal by the first D/A converter. A drive current having a magnitude corresponding to this analog signal is caused to flow through the semiconductor laser by the first constant current source, and is controlled so that the comparison outputs of the first comparator match. When the comparison outputs of the first comparator match, the counting operation of the first up-down counter is stopped, the count value is held, and the drive current value of the first constant current source is also adjusted until the light intensity of the semiconductor laser reaches a predetermined value. The state is determined to have the minimum light intensity. In the semiconductor lighting state with the drive current determined by the first constant current source, the monitor output of the semiconductor laser monitored by the monitoring photoelectric conversion element is then measured by the second comparator to determine the maximum light intensity. It is compared with a second reference value corresponding to the level. The second up/down counter performs up or down counting operation according to this comparison output, and the counted value is determined by the second D/D/
The A converter converts it into an analog signal. This second D/
The analog signal from the A converter is input to the reference voltage signal terminal of the third D/A converter, and is used to regulate the maximum output of this third D/A converter. Here, at the stage where the outputs of the second comparator do not match, the maximum output of the third D/A converter has not been determined either.

かつ、デジタル画像濃度信号は例えば最大濃度レベルと
されており、この第3のD/A変換器からのアナログ信
号に基づき第2の定電流源により半導体レーザに流され
る駆動電流も増加し、第2の比較器の比較出力が一致す
る状態となるように制御される。第2の比較器の比較出
力が一致すると。
In addition, the digital image density signal is set to, for example, the maximum density level, and based on the analog signal from the third D/A converter, the drive current applied to the semiconductor laser by the second constant current source also increases, The comparison outputs of the two comparators are controlled so that they match. When the comparison outputs of the second comparator match.

第2のアップダウンカウンタの計数動作が停止され、計
数値が保持され、第2のD/A変換器を経て、第3のD
/A変換器の最大出力が決定される。
The counting operation of the second up/down counter is stopped, the counted value is held, and the counted value is passed through the second D/A converter to the third D/A converter.
The maximum output of the /A converter is determined.

即ち、第1の定電流源による決定済みの駆動電流値に重
畳すべき、第2の定電流源による重畳駆動電流値も、半
導体レーザの光強度が所定の最大光強度となる状態に決
定される。このような制御・決定を経た後は、第3のD
/A変換器にデジタル画像濃度信号を人力させると、最
大出力に対するこのデジタル画像濃度信号に応じた大き
さのアナログ信号が第2の定電流源に出力され、重畳駆
動電流が可変制御される。つまり、デジタル画像濃度信
号をnビットの信号とすると、第1.2の定電流源を用
いるだけで、デジタル画像濃度信号のデータによって最
小光強度レベル−最小光強度レベルで2″段階の光強度
レベルを任意に出力させることができる。この際、所定
の最小光強度及び最大光強度用の駆動電流が制御決定さ
れているので、何れの光強度レベルにあっても、光量不
足や光量オーバを生ずることがない。また、nビットの
データにより最小光強度レベル−最最小光強度レベルを
分割することになるので、段階的な各レベルの光強度も
直線性のよいものとなる。
That is, the superimposed drive current value by the second constant current source to be superimposed on the already determined drive current value by the first constant current source is also determined in such a state that the light intensity of the semiconductor laser reaches a predetermined maximum light intensity. Ru. After such control and determination, the third D
When a digital image density signal is input to the /A converter, an analog signal having a magnitude corresponding to the digital image density signal relative to the maximum output is outputted to the second constant current source, and the superimposed drive current is variably controlled. In other words, if the digital image density signal is an n-bit signal, by simply using the 1.2 constant current source, the light intensity can be adjusted in 2'' steps from the minimum light intensity level to the minimum light intensity level depending on the data of the digital image density signal. The level can be outputted arbitrarily.At this time, since the drive current for the predetermined minimum light intensity and maximum light intensity is controlled and determined, no matter which light intensity level there is, there will be no light intensity shortage or overshoot. Furthermore, since the minimum light intensity level - the minimum light intensity level is divided by n-bit data, the light intensity of each stepwise level also has good linearity.

また、請求項2記載の発明においては、加算器が付加さ
れているので、第1,2の定電流源を1つの定電流源の
みとすることが可能となる。
Further, in the invention as claimed in claim 2, since the adder is added, it is possible to use only one constant current source as the first and second constant current sources.

実施例 請求項1記載の発明の一実施例を第1図及び第2図によ
り説明する。まず、レーザプリンタ等において光書込み
を行うための半導体レーザ1が電源に接続されて設けら
れている。この半導体レーザ1は例えば第2図に示すよ
うな駆動電流−光出力特性を持つものであり、 II!
動電流に応じて光強度が変化する。即ち、周知のように
、バイアス電流エア□を境として自然発光領域とレーザ
発振領域との2つの線形領域に分けられる。
Embodiment An embodiment of the invention set forth in claim 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, a semiconductor laser 1 for optical writing in a laser printer or the like is provided and connected to a power source. This semiconductor laser 1 has, for example, a driving current-optical output characteristic as shown in FIG. 2, and II!
The light intensity changes depending on the dynamic current. That is, as is well known, it is divided into two linear regions, a spontaneous emission region and a laser oscillation region, with the bias current air □ as a boundary.

このような特性を持つ半導体レーザ1には、第1の定電
流源2と第2の定電流源3との並列回路が接続されてい
る。また、前記半導体レーザ1から射出されるレーザ光
の一部を受光してその光強度をモニタするモニタ用光電
変換素子、例えばフォトダイオード4が設けられている
A parallel circuit of a first constant current source 2 and a second constant current source 3 is connected to the semiconductor laser 1 having such characteristics. Further, a monitoring photoelectric conversion element, for example, a photodiode 4, is provided to receive a portion of the laser light emitted from the semiconductor laser 1 and monitor the intensity of the light.

このフォトダイオード4と前記第1の定電流源2との間
には、第1のフィードバック制御ループ5が設けられ、
フォトダイオード4と前記第2の定電流源3との間には
第2のフィードバック制御ループ6が設けられている。
A first feedback control loop 5 is provided between the photodiode 4 and the first constant current source 2,
A second feedback control loop 6 is provided between the photodiode 4 and the second constant current source 3.

第1のフィードバック制御ループ5は、第1の比較器7
と第1のアップダウンカウンタ8と第1のD/A変換器
9とからなる。まず、フォトダイオード出力(モニタ出
力)は、第1の比較器7において基準値としての基準電
圧VaxF+e+u+と比較される。ここに、基準電圧
■。F+1alは第2図に示した半導体レーザ1の駆動
電流−光強度出力特性において、レーザ発振領域中での
所定の最小光強度L minである時のフォトダイオー
ド7の出力に等しくなる電圧値である。第1の比較器7
による比較結果はHレベル又はLレベルのデジタル2値
信号として第1のアップダウンカウンタ8に人力される
。この第1のアップダウンカウンタ8はクロック発生器
10からのクロック信号のタイミングにより第1の比較
器7からの出力を計数する(アップ又はダウン)。
The first feedback control loop 5 includes a first comparator 7
, a first up/down counter 8 , and a first D/A converter 9 . First, the photodiode output (monitor output) is compared with a reference voltage VaxF+e+u+ as a reference value in the first comparator 7. Here, the reference voltage ■. F+1al is a voltage value that is equal to the output of the photodiode 7 when the predetermined minimum light intensity L min in the laser oscillation region is in the drive current-light intensity output characteristic of the semiconductor laser 1 shown in FIG. . First comparator 7
The comparison result is input to the first up/down counter 8 as an H level or L level digital binary signal. The first up/down counter 8 counts the output from the first comparator 7 (up or down) according to the timing of the clock signal from the clock generator 10.

このカウンタ8からの計数値出力は第1のD/A変換器
9によりアナログ信号に変換された後、第1の定電流源
2にフィードバックされ、アナログ信号に応じて第1の
定電流g2により半導体レーザ1に駆動電流を流す。こ
のようなフィードバック制御において、第1の比較器7
からの出力の極性が反転した時(従って、一致した時)
に第1のアップダウンカウンタ8による計数動作を停止
させ、その計数値を保持させる。これにより、第1のD
/A変換器9によるアナログ信号の大きさも固定され、
第1の定″f3.流′rX2の駆動電流が決定される。
The count value output from this counter 8 is converted into an analog signal by the first D/A converter 9, and then fed back to the first constant current source 2, and the first constant current g2 is generated according to the analog signal. A driving current is applied to the semiconductor laser 1. In such feedback control, the first comparator 7
When the polarity of the output from is reversed (and therefore matched)
The counting operation by the first up/down counter 8 is stopped and the counted value is held. As a result, the first D
The magnitude of the analog signal from the /A converter 9 is also fixed,
The driving current of the first constant "f3.flow"rX2 is determined.

この時の駆動電流が半導体レーザ1を所定の最小光強度
りゎ、で発光させるための電流である。これが、第1の
フィードバック制御ループ5による第1の定電流源2の
駆動電流の制御・決定動作である。
The drive current at this time is a current for causing the semiconductor laser 1 to emit light at a predetermined minimum light intensity. This is the operation of controlling and determining the drive current of the first constant current source 2 by the first feedback control loop 5.

第2のフィードバック制御ループ6は、第2の比較器1
1と第2のアップダウンカウンタ12と第2のD/A変
換器13と、第3のD/A変換器14からなる。まず、
半導体レーザ1に第1の定電流源2により決定された一
定の駆動電流を流す。
The second feedback control loop 6 connects the second comparator 1
1, a second up/down counter 12, a second D/A converter 13, and a third D/A converter 14. first,
A constant drive current determined by a first constant current source 2 is applied to the semiconductor laser 1 .

この状態で、フォトダイオード出力(モニタ出力)は、
今度は、第2の比較器11において基準値としての基$
電圧Vi+iF+eax+と比較される。ここに、基準
電圧V RRF +Il@ xlは第2図に示した半導
体レーザ1の駆動電流−光強度出力特性において、レー
ザ発振領域中での所定の最大光強度L68.である時の
フォトダイオード7の出力に等しくなる電圧値である。
In this state, the photodiode output (monitor output) is
This time, the second comparator 11 uses the base $ as the reference value.
It is compared with the voltage Vi+iF+eax+. Here, the reference voltage V RRF +Il@xl corresponds to a predetermined maximum light intensity L68. in the laser oscillation region in the drive current-light intensity output characteristic of the semiconductor laser 1 shown in FIG. This voltage value is equal to the output of the photodiode 7 when .

第2の比較器11による比較結果もHレベル又はLレベ
ルのデジタル2値信号として第2のアップダウンカウン
タ12に入力される。この第2のアップダウンカウンタ
12もクロック発生器10からのクロック信号のタイミ
ングにより第2の比較器11からの出力を計数する。こ
のカウンタ12からの計数値出力は第2のD/A変換器
13によりアナログ信号に変換された後、第3のD/A
変換器14の参照電圧信号端子(リファレンス端子)V
RIIFに入力される。この第3のD/A変換器14は
、入力端子には光書込み用のnビットのデジタル画像濃
度信号が入力されるものであり、制御時には第3のD/
A変換器14からのアナログ信号出力が最大となるデジ
タルデータとされている。よって、第3のD/A変換器
14の最大出力は、その時点で、第2のD/A変換器1
3から人力されるアナログ信号に応じた値となる。この
時点で、第2の比較器11からの比較出力が一致出力と
なっていなれば、制御が継続され、第2,3のD/A変
換器13.14を経て第2の定電流#3により半導体レ
ーザ1に加えられる駆動電流が増加制御される。この時
、最小光強変分の駆動電流は第1の定電流源2により加
えられているので、第2の定電流源3による駆動電流は
重畳駆動電流となる。しかして、半導体レーザ1の光強
度が所定の最大光強度レベルL IIIaxに達し、第
2の比較器11からの出力の極性が反転した時(従って
、−・致した時)に第2のアップダウンカウンタ12に
よる計数動作を停止させ、その計数値を保持させる。こ
れにより、第2のD/A変換器13によるアナログ信号
の大きさも固定され、第3のD/A変換器14の最大出
力が決定される。
The comparison result by the second comparator 11 is also input to the second up/down counter 12 as an H level or L level digital binary signal. This second up/down counter 12 also counts the output from the second comparator 11 according to the timing of the clock signal from the clock generator 10. The count value output from this counter 12 is converted into an analog signal by the second D/A converter 13, and then converted into an analog signal by the third D/A converter 13.
Reference voltage signal terminal (reference terminal) V of converter 14
Input to RIIF. This third D/A converter 14 has an input terminal to which an n-bit digital image density signal for optical writing is input.
The analog signal output from the A converter 14 is digital data that is the maximum. Therefore, the maximum output of the third D/A converter 14 is the maximum output of the second D/A converter 1 at that point.
3, the value corresponds to the analog signal input manually. At this point, if the comparison output from the second comparator 11 is no longer a coincidence output, control is continued and the second constant current #3 is passed through the second and third D/A converters 13 and 14. The drive current applied to the semiconductor laser 1 is controlled to increase. At this time, since the drive current for the minimum light intensity variation is applied by the first constant current source 2, the drive current by the second constant current source 3 becomes a superimposed drive current. Therefore, when the light intensity of the semiconductor laser 1 reaches the predetermined maximum light intensity level LIIIax and the polarity of the output from the second comparator 11 is reversed (therefore, when -. The counting operation by the down counter 12 is stopped and the counted value is held. Thereby, the magnitude of the analog signal from the second D/A converter 13 is also fixed, and the maximum output of the third D/A converter 14 is determined.

この時の最大出力がデジタル画像濃度信号のデータが最
大であって、半導体レーザ1を所定の最大光強度Lma
xで発光させるために第2の定電流源3によって重畳す
べき重畳駆動電流を規制するものである。これが、第2
のフィードバック制御ループ6による第2の定電流源3
の重畳駆動電流の制御・決定動作である。
The maximum output at this time is the maximum data of the digital image density signal, and the semiconductor laser 1 is set to a predetermined maximum light intensity Lma.
This is to regulate the superimposed drive current to be superimposed by the second constant current source 3 in order to emit light at x. This is the second
A second constant current source 3 with a feedback control loop 6 of
This is the control/determination operation of the superimposed drive current.

このような第1,2のフィードバック制御ループ5,6
による制御動作は、例えばレーザプリンタの場合であれ
ば、ページ間毎又は1主走査ライン間毎に行い、書込み
期間中には、第1,2のアップダウンカウンタ8,12
を計数停止状態にしてその時の計数値を保持させること
により、第1の定電流源2の駆動電流値及び第3のD/
A変換器14の最大出力も最大値に保持された状態とな
る。即ち、書込み期間中においては、最小光強度L m
in用の駆動電流、最大光強度L max用の駆動電流
が決定された状態となる。このような状態で。
Such first and second feedback control loops 5 and 6
For example, in the case of a laser printer, the control operation is performed every page or every main scanning line, and during the writing period, the first and second up/down counters 8, 12
By stopping counting and holding the count value at that time, the drive current value of the first constant current source 2 and the third D/D/
The maximum output of the A converter 14 is also maintained at the maximum value. That is, during the writing period, the minimum light intensity L m
A state is reached in which the drive current for in and the drive current for maximum light intensity L max have been determined. In this condition.

第3のD/A変換器14に光書込み用のnビットのデジ
タル画像濃度信号を入力させれば、第3のD/A変換器
14における最大出力に対するデジタルデータに応じた
大きさのアナログ信号が第2の定電流源3に出力され、
その大きさの駆動電流を半導体レーザ1に流す。第1の
定電流源2は決定された駆動電流を流す。よって、nビ
ットの濃淡画像に応じたデジタル画像濃度信号を第3の
D/A変換器14に入力させるだけで、最小光強度L 
minから最大光強度L maxまでの間で、2″段階
の光強度レベルで任意に発光させることができる。
If an n-bit digital image density signal for optical writing is input to the third D/A converter 14, an analog signal of a magnitude corresponding to the digital data for the maximum output in the third D/A converter 14 is generated. is output to the second constant current source 3,
A drive current of that magnitude is applied to the semiconductor laser 1. The first constant current source 2 supplies the determined drive current. Therefore, by simply inputting a digital image density signal corresponding to an n-bit gray image to the third D/A converter 14, the minimum light intensity L can be adjusted.
Light can be emitted at any light intensity level of 2'' between min and maximum light intensity Lmax.

なお、前述したような第1,2のフィードバック制御ル
ープ5,6による制御動作のタイミングはページ間毎及
び1主走査ライン間毎の双方で行ってもよいが、このよ
うな制御を1主走査ライン間毎に行うと、高速書込みに
は不適となる。よって、実際的には光強度変動により大
きい影響を与える最小光強度L min用の第1のフィ
ードバック制御ループ5による制御は1主走査ライン間
毎に行う一方、最大光強度L 1lax用の第2のフィ
ードバック制御ループ6による制御はページ間毎(或い
は、半ページ開缶や2ペ一ジ間毎)に行うようにしても
、十分に制御精度が保たれる。このような制御動作のタ
イミング制御のため、第1のアップダウンカウンタ8の
イネーブル端子には第1のタイミング制御手段(図示せ
ず)からC0NTlなる信号が入力され、1主走査ライ
ン間毎のタイミングで制御動作(計数動作)を行うよう
に制御される。また、第2のアップダウンカウンタ8の
イネーブル端子にも第2のタイミング制御手段(図示せ
ず)からC0NT2なる信号が入力され。
Note that the timing of the control operations by the first and second feedback control loops 5 and 6 as described above may be performed both between pages and between each main scanning line, but such control may be performed between each main scanning line. If it is performed every line, it is not suitable for high-speed writing. Therefore, in practice, control by the first feedback control loop 5 for the minimum light intensity L min, which has a greater influence on light intensity fluctuations, is performed every main scanning line, while the control by the first feedback control loop 5 for the maximum light intensity L 1 lax is performed for each main scanning line. Even if the control by the feedback control loop 6 is performed every page (or every half page opened or every two pages), sufficient control accuracy can be maintained. In order to control the timing of such control operations, a signal C0NTl is inputted to the enable terminal of the first up/down counter 8 from a first timing control means (not shown), and the timing for every main scanning line is inputted to the enable terminal of the first up/down counter 8. It is controlled to perform a control operation (counting operation). Further, a signal C0NT2 is also input to the enable terminal of the second up/down counter 8 from the second timing control means (not shown).

例えばページ間毎のタイミングで制御動作(計数動作)
を行うように制御される。
For example, control operation (counting operation) at the timing between pages
controlled to do so.

つづいて、請求項2記載の発明の一実施例を第3図によ
り説明する。本実施例は、第1,2の定電流源2,3に
代えて、1つの定電流源15のみを半導体レーザ1に接
続して設け、この定電流源15を第1のD/A変換器9
からのアナログ信号と第3のD/A変換器14からのア
ナログ信号とを入力とする加算器16の出力によって制
御するようにしたものである。これによれば、半導体レ
ーザ1に対し定電流源15は第2のD/A変換器9から
のアナログ信号に基づき最小光強度Lmin用の駆動電
流を確保し、かつ、第3のD/A変換器14からのアナ
ログ信号に基づきデジタル画像濃度信号のデータに応じ
て重畳すべき駆動電流が確保されることになる。
Next, an embodiment of the invention according to claim 2 will be described with reference to FIG. In this embodiment, instead of the first and second constant current sources 2 and 3, only one constant current source 15 is provided connected to the semiconductor laser 1, and this constant current source 15 is used for the first D/A conversion. Vessel 9
The control is performed by the output of an adder 16 which receives an analog signal from the D/A converter 14 and an analog signal from the third D/A converter 14 as inputs. According to this, for the semiconductor laser 1, the constant current source 15 secures the drive current for the minimum light intensity Lmin based on the analog signal from the second D/A converter 9, and the third D/A Based on the analog signal from the converter 14, the drive current to be superimposed is secured in accordance with the data of the digital image density signal.

発明の効果 本発明は、上述したように構成したので、請求項1記載
の発明によれば、第1の比較器、第1のアップダウンカ
ウンタ及び第1のD/A変換器を用いた第1の定電流源
制御により所定の最小光強度用の駆動電流を決定し、第
2の比較器、第2のアップダウンカウンタ、第2のD/
A変換器及び第3のD/A変換器を用いた第2の定電流
源制御により所定の最大光強度用の重畳駆動電流の最大
値を決定し、この第3のD/A変換器に対して入力させ
る画像濃淡に応じたデジタル画像濃度信号により半導体
レーザの光強度を多段階に可変制御させるので、2つの
定電流源を用いるだけの実装有利な状況下に、多段階の
階調制御が光量不足や光量オーバを生ずることなく、同
時に直線性のよい状態で可能となり、かつ、多階調化し
ても制御は最小、最大光強度用の制御のみで済ませるこ
とができ制御系の構成も容易となり、更に、請求項2記
載の発明によれば、加算器を追加するだけで、定電流源
を1個のみにすることができる。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, according to the invention described in claim 1, the first comparator, the first up/down counter, and the first D/A converter are used. A drive current for a predetermined minimum light intensity is determined by the constant current source control of the first constant current source, and a second comparator, a second up/down counter, and a second D/D/
The maximum value of the superimposed drive current for a predetermined maximum light intensity is determined by the second constant current source control using the A converter and the third D/A converter, and the Since the light intensity of the semiconductor laser is variably controlled in multiple stages using a digital image density signal corresponding to the input image density, it is possible to perform multi-stage gradation control under the advantageous situation of implementation using only two constant current sources. It is possible to achieve this with good linearity without causing insufficient or excessive light intensity, and even if there are multiple gradations, control can be done only for the minimum and maximum light intensity, and the control system can be configured. Furthermore, according to the second aspect of the invention, the number of constant current sources can be reduced to only one by simply adding an adder.

器、12・・・第2のアップダウンカウンタ、13・・
・第1のD/A変換器、14・・・第3のD/A変換器
、15・・・定電流源、16・・・加算器量  願  
人 株式会社 リ   コ
device, 12... second up/down counter, 13...
・First D/A converter, 14... Third D/A converter, 15... Constant current source, 16... Adder quantity Request
Rico Co., Ltd.

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

第1図は請求項1記載の発明の一実施例を示すブロック
図、第2図は半導体レーザの駆動電流−光強度出力特性
図、第3図は請求項2記載の発明の一実施例を示すブロ
ック図である。 1・・・半導体レーザ、2・・・第1の定電流源、3・
・・第2の定電流源、4・・・モニタ用光電変換素子、
7・・・第1の比較器、8・・・第1のアップダウンカ
ウンタ、9・・・第1のD/A変換器、11・・・第2
の比較、5)  ■ 電乳1−
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the invention as claimed in claim 1, FIG. 2 is a drive current-light intensity output characteristic diagram of a semiconductor laser, and FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention as claimed in claim 2. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor laser, 2... First constant current source, 3...
... second constant current source, 4... photoelectric conversion element for monitor,
7... First comparator, 8... First up/down counter, 9... First D/A converter, 11... Second
Comparison, 5) ■ Electric breasts 1-

Claims (1)

【特許請求の範囲】  1、半導体レーザと、この半導体レーザの出射光の光
強度をモニタするモニタ用光電変換素子と、このモニタ
用光電変換素子からのモニタ出力を所定の最小光強度レ
ベルに相当する第1の基準値と比較する第1の比較器と
、第1のタイミング制御手段による駆動電流制御時に前
記第1の比較器からの比較出力を計数動作して一致時の
計数値を保持する第1のアップダウンカウンタと、この
第1のアップダウンカウンタの計数値をアナログ信号に
変換する第1のD/A変換器と、この第1のD/A変換
器からのアナログ信号に応じた大きさの駆動電流を前記
半導体レーザに流す第1の定電流源と、前記モニタ用光
電変換素子からのモニタ出力を所定の最大光強度レベル
に相当する第2の基準値と比較する第2の比較器と、第
2のタイミング制御手段による重畳電流制御時にこの第
2の比較器からの比較出力を計数動作して一致時の計数
値を保持する第2のアップダウンカウンタと、この第2
のアップダウンカウンタの計数値をアナログ信号に変換
する第2のD/A変換器と、この第2のD/A変換器か
らのアナログ信号が最大出力を規制する参照電圧信号端
子に入力されこの最大出力に対するデジタル画像濃度信
号に応じた大きさのアナログ信号を出力する第3のD/
A変換器と、前記第1の定電流源に並列に接続され前記
第3のD/A変換器からのアナログ信号に応じた重畳駆
動電流を前記半導体レーザに流す第2の定電流源とから
なることを特徴とする半導体レーザ制御回路。  2、第1の定電流源と第2の定電流源とを1つの定電
流源とし、第1のD/A変換器からのアナログ信号と第
3のD/A変換器からのアナログ信号とをこの定電流源
に入力させる加算器を設けたことを特徴とする請求項1
記載の半導体レーザ制御回路。
[Claims] 1. A semiconductor laser, a monitoring photoelectric conversion element that monitors the light intensity of the light emitted from the semiconductor laser, and a monitor output from the monitoring photoelectric conversion element that corresponds to a predetermined minimum light intensity level. a first comparator that compares the comparison output with a first reference value, and a first timing control means that counts the comparison output from the first comparator when the drive current is controlled and holds a counted value when a match is made; a first up/down counter; a first D/A converter that converts the counted value of the first up/down counter into an analog signal; a first constant current source that causes a drive current of a certain magnitude to flow through the semiconductor laser; and a second constant current source that compares a monitor output from the monitor photoelectric conversion element with a second reference value corresponding to a predetermined maximum light intensity level. a comparator; a second up/down counter that counts the comparison output from the second comparator and holds a counted value when a match occurs during superimposed current control by the second timing control means;
A second D/A converter converts the count value of the up/down counter into an analog signal, and the analog signal from this second D/A converter is input to a reference voltage signal terminal that regulates the maximum output. a third D/D outputting an analog signal having a magnitude corresponding to the digital image density signal with respect to the maximum output;
an A converter, and a second constant current source that is connected in parallel to the first constant current source and flows a superimposed drive current to the semiconductor laser according to an analog signal from the third D/A converter. A semiconductor laser control circuit characterized by: 2. The first constant current source and the second constant current source are one constant current source, and the analog signal from the first D/A converter and the analog signal from the third D/A converter Claim 1 further comprising an adder for inputting the constant current source to the constant current source.
The semiconductor laser control circuit described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04206980A (en) * 1990-11-30 1992-07-28 Inter Nitsukusu Kk Stabilizer for laser diode

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