JPH0240609A - レーザダイオードの出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光走査装置に使用されるレーザダイオード
の出力制御装置に関し、特に走査速度に応じてその光出
力を変化させるレーザダイオードの出力制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

光走査装置は、被走査面をレーザスポットにより走査し
て、画像情報の書込みあるいは読取りを行うための装置
であり、以下、第９図にその一例として示した光書込装
置の例について説明する。

駆動電流ＩＬにより励起されたレーザダイオード１から
出力されるレーザビームは、書込信号によりパワー変調
あるいは周波数変調され、例えば矢示方向に回転するポ
リゴンミラー２によって偏向され、図示しない光学系に
よってスポットとなって感光体ドラム等の被照射体３上
の有効走査面３ａを左から右へ主走査するとともに、被
照射体３の回転により副走査が行なわれ、書込画像が形
成される。

なお、レーザビームは有効走査面３ａを走査する直前に
光検出器４を照射し、光検出器４から同期信号ＤＥＰＴ
が出力され、それによって書込開始のタイミングが決定
される。

ここで、レーザビームはポリゴンミラー２によって等角
速度で偏向されるため、主走査ライン上のスポットの走
査速度は一定ではなく、中央部において最も遅く左右両
端において最も速くなる。

そこで、走査速度が変化しても画像歪を生じないように
するために、レーザビームをオン・オフするための書込
クロックの周波数ｆを、第１０図に示すようにスポット
の走査速度に応じて変化させることが行なわれている。

その際、有効走査面３ａの全域に亘って均一な照射エネ
ルギーを得るようにするために、レーザダイオード（Ｌ
Ｄ）の光出力Ｐも第１１図に示すようにスポットの走査
速度に応じて変化させる必要がある。図から明らかなよ
うに、書込クロック周波数ｆ及び光出力Ｐはそれぞれ中
央部で最小値ｆ　Ｂ　、’　Ｐ　Ｂをとり、左右両端で
最大値ｉｐ、Ｐｐとなるようにする。

第１２図（ａ）はレーザダイオードの一例についての温
度をパラメータとした駆動電流に対する光出力特性図で
ある。同図（ｂ）は第１１図と同一であり、第１２図（
０）は主走査ライン上の位置に対するレーザダイオード
の開動電流ＩＬ（２５℃の場合の例）の特性図である。

この図から、温度が変化すると同じ光出力を得るための
レーザダイオードの駆動電流の大きさが変化することが
分かる。

そこで、このような温度による変化や素子ごとのバラツ
キを修正して、第１１図及び第１２図（ｂ）に示したよ
うなスポットの走査速度に応じた光出力を得るようにす
るためのレーザダイオードの出力制御方法として、例え
ば特開昭６２−３０４６６号公報に見られるようなもの
がある。

この方法によれば、レーザダイオードの駆動電流を変化
させながらその光出力をフォトダイオードによって検出
し、その検出値が予め設定した第１２図（ｂ）に示す光
出力の走査速度によって変化しない固定部分に相当する
最小値ｐＢと一致した時の駆動電流の大きさを、アップ
ダウンカウンタに記憶させる。

そして、レーザスポットによる被走査面の走査時には、
走査速度に応じたレーザダイオードの光出力の変化分に
相当するデジタル値を予め設定された関数に従って発生
させ、それをアナログ変換した後増幅器によって増幅し
た値と、上記アップダウンカウンタの記憶値をアナログ
変換した値とを加算してレーザダイオードの開動電流を
制御し、上記増幅器の利得をレーザダイオードの光出力
の強度変化が最適になるように調整していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような方法では増幅器の利得をマニ
アルで初期設定しなければならないばかりか、その初期
設定によりレーザダイオード透区動電流の変化分の幅（
ＩＬＤ）が固定されるため。

その後のレーザダイオード及びその駆動回路の温度ドリ
フトや経時変化による駆動電流に対する光出力の微分効
率（第１２図（ａ）に示した直線部の傾き）の変化によ
り、レーザダイオードの光出力が変動し、走査速度に応
じた所定の書込みあるいは読取りパワーが得られなくな
る恐れがあった。

さらに、そのパワーを調整する場合はアップダウンカウ
ンタの内容と増幅器の利得とを同時に比例して変化させ
る必要があるので、オペレータが任意の光出力に調整す
ることは極めて困難であるという問題点があった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、温度
ドリフトや経時変化を自動的に補償しつつレーザダイオ
ードの光出力を走査速度に応じた最適のパターンに制御
すると共に、そのパターンを維持しながらオペレータが
容易にその光出力を調整出来るようにすることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、被走査面上のレ
ーザダイオードによるレーザスポットの走査速度に応じ
てレーザダイオードの光出力が変化するように駆動電流
を制御するレーザダイオードの出力制御装置において、
その光出力の検出値が予め設定した標準出力における光
出力の最大値及び最小値にそれぞれ対応する第１及び第
２の基準電圧と一致した時のレーザダイオードの駆動電
流の最大値に対応するデータを記憶する第１の記憶手段
と、駆動電流の最大値と最小値との差に対応するデータ
を記憶する第２の記憶手段と、レーザスポットの走査速
度に応じて補正係数データを出力する補正係数発生手段
と、その補正係数発生手段が出力する補正係数データと
第２の記憶手段が出力する最大値と最小値の差に対応す
るデータとを合成する補正データ合成手段と、その補正
データ合成手段が出力する補正データと第１の記憶手段
が出力する最大値に対応するデータとを合成する制御信
号合成手段と、その制御信号合成手段が出力する制御信
号に応じてレーザダイオードの駆動電流を制御するレー
ザダイオード制御手段と、第１及び第２の基準電圧を、
その比率を変えずに増減させてレーザダイオードの光出
力を調整する光出力調整手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明は、上記のように構成されていて、画像情報の
書込みあるいは読取り実行中を除いては、一定周期でレ
ーザダイオードの光出力を検出してその最大値と最小値
とをそれぞれ第１及び第２の基準電圧と比較することに
よりその駆動電流を修正しているから、温度ドリフトや
経時変化も自動的に補償されて常にその光出力を走査速
度に応じて最適に制御することが出来る。

また、第１及び第２の基準電圧をその比率を変えずに変
化させることにより、レーザダイオードの光出力を走査
速度に応じて最適に制御したまま、オペレータが容易に
光出力を調整することが出来る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例に基づいて具体的に説明する
。

第１図は、この発明をレーザプリンタ（以下「プリンタ
」という）の光書込装置に適用した一実施例を示す回路
図である。

基準発振器（ｏｓｃ）Ｂは、このプリンタ全体の動作タ
イミングの基準となる同期クロックＣＬＫを発振し、プ
リンタ各部に出力する。

書込クロック制御回路７は、マイクロコンピュータより
なる図示しないメインコントローラからの書込開始信号
により、周波数ｆが第１０図に示したように変化する書
込クロックＷＣＬＫを発生し、それに同期して図示しな
いビデオコントローラは書込データに応じて断続するＶ
ＩＤＥＯ信号をレーザダイオード駆動回路Ｃ以下ｒＬＤ
ドライバ」という）８に出力する。

レーザダイオード制御手段であるＬＤドライバ８は、後
述する制御信号合成手段から入力する制御電流ＩＣに応
じて増減する駆動電流ＩＬを発生すると共に、その駆動
電流ＩＬを書込走査時にはＶＩＤＥＯ信号によって断続
してレーザダイオード１を断続発光させ、パワー調整時
には駆動電流ＩＬによってレーザダイオード１を連続発
光させる。

ここで、駆動電流工りは、制御電流ＩＣが増大する時は
減少し、制御電流ＩＣが減少する時は増大するようにな
っている。

このレーザダイオード１を収納して半導体レーザを構成
するパック内に、レーザダイオード１の光出力を検出す
るためのフォトダイオード（ＰＤ）１０が設けられてい
る。

そして、フォトダイオード１０がら出力されるレーザダ
イオード１の光出力に応じたモニタ電流ＩＭは、モニタ
アンプ１１によって増幅・電圧変換され、モニタ電圧Ｖ
Ｍとなって２個のコンパレータ（ｃｐ）１２．１３のそ
れぞれ一入力端子に入力される。

一方、光出力調整手段である基準電圧発生回路５０は基
準電圧制御回路５１と、アップダウンカウンタ（以下単
に「カウンタ」という）５２と、Ｄ／Ａコンバータ（以
下ｒＤＡＣＪという）５３と、アンプ５４とから構成さ
れている。

基準電圧制御回路５１は、図示しないコントローラのＣ
ＰＵからの指令に基いてカウンタ５２の内容を制御する
。

カウンタ５２（例えば４ビツト構成）は、Ｕ／Ｄ端子の
入力がＨ°の時はアップモード、°Ｌ。

の時はダウンモードであり、ＥＮ端子の入力が°Ｈ°の
時イネーブル状態となってＣＫ端子に入力するパルスの
数だけそれぞれカウンタの内容が増減する。反対に、Ｅ
Ｎ端子の入力がＬ°の時はディスエーブル状態となって
、ＧＫ端子にパルスが入力しても内容は変化しない。

また、ＬＤ端子にロード信号が入力すると、ＥＮ端子、
Ｕ／Ｄ端子の状態に関係なく、基準電圧制御回路５１が
（パラレル）出力するデータの値がカウンタ５２の内容
としてロードされる。

例えば、図示しないメインコントローラのＣＰＵからリ
セットのコマンドが入力すると、基準電圧制御回路５１
は標準プリント濃度に対応するレーザダイオードの標準
出力データ８をカウンタ５２にロードする・ オペレータがプリント濃度を調整するために、ホストマ
シンやプリンタの図示しない制御パネル等から１ステツ
プ増加（減少）の指令を入力すると、ＣＰＵからのコマ
ンドに応じて、基準電圧制御回路５１は、Ｕ／Ｄ信号を
°Ｈ”（”Ｌ”）。

ＥＮ信号を°Ｈ°にして、ＣＫ端子に１パルス出力した
のちＥＮ信号をＬ°に戻すことにより、カウンタ５２の
内容を１ずつ増加（減少）させる。

このようにして１からＦ（以下カウンタの内容はすべて
１６進数表示）まで変化するカウンタ５２の内容は、常
ニＤ　Ａ　Ｃ５５、７ンプ５４によりアナログ電流信号
に変換したのち電圧増幅され。

第１の基準電圧Ｖｐとして出力されている。

第１の基準電圧Ｖｐは、抵抗Ｒ１ｐ　Ｒ２よりなる分圧
器１４により、予め設定された光出力の最小値と最大値
の比ＰＢ／ＰＰで降圧されて第２の基準電圧ＶＢとなり
、それを各コンパレータ１２゜１３のそれぞれ十入力端
子に基準値として入力させている。

コンパレータ１２は、モニタ電圧ＶＭを基準電圧ＶＰと
比較して、ＶＭ＜ＶＰならば出力を”Ｈ”にし、ＶＭ＞
Ｖｐならば出力をＬ°にする。

同様に、コンパレータ１３はモニタ電圧ＶＭを基準電圧
ＶＢと比較して、ＶＭ＜ＶＢならば出力をＨ”にし、Ｖ
Ｍ＞ＶＢならば出力をＬ゛にする。

コンパレータ１２，１３の出力は、それぞれ同じ回路構
成からなるダウンエツジ（以下ｒＤＥＪという）検出回
路２１．５１に入力する。

第２図はＤＥ検出回路の一例を示す回路図、第３図は同
じくその各部のレベル変化の一例を示すタイミングチャ
ートである。

第２図に示すように、ＤＥ検出回路は２個のフリップフ
ロップ回路（以下ｒＦ／ＦＪという）１Ｂ。

１７とアンド回路１８とから構成され、Ｆ／Ｆ１６．１
７のＣＫ端子にはそれぞれ同期クロックＣＬＫが入力す
る。

前段のコンパレータ１２または１３の出力はＦ／Ｆ１６
のＤ端子に入力され、Ｆ／Ｆ　１　Ｂの出力ＱｘｅはＦ
／Ｆ　１７のＤ端子に、反転出力Ｑ１６はアンド回路１
８の一方の入力端子に入力すると共に、Ｕ／Ｄ信号とし
て外部に出力する。

Ｆ／Ｆ　１７の出力Ｑ１７はアンド回路１８の他の入力
端子に入力し、アンド回路１８は入力する０１６とＱ１
７とのアンドをとって、ＤＥ検出信号として同じく外部
に出力する。

第３図に示すように、入力（コンパレータの出力）レベ
ルがＨ゛→°Ｌ°に変化すると、Ｆ／Ｆ１Ｂはその後の
（同期）クロックＣＩ、にの最初のアップエツジ（以下
ｒＵＥＪという）でＤ端子のレベルをラッチするから、
出力Ｑ１６も°Ｈ°→°Ｌ°に、反転出力Ｑ１６すなわ
ちＵ／Ｄ信号は°Ｌ°→°Ｈ°になって出力され、クロ
ックＣＬＫの次のＵＥで、Ｆ／Ｆ　１７の出力Ｑ１７も
°Ｈ。

→°Ｌ゛になる。

アンド回路１８の出力は常時はＬ°であるが、クロック
ＣＬＫの最初のＵＥで出力Ｑ１６．Ｑ１７が共にＨ°に
なるのでＬ゛→゛Ｈ°になり１次のＵＥで出力Ｑ１７が
°Ｌ°になるので、再びＬ°に戻る。

欣に、入力レベルが°Ｌ゛→°Ｈ°に変化すると、Ｆ／
Ｆ　１　Ｂはその後のクロックＣＬＫの最初のＵＥで出
力Ｑ１６も°Ｌ°→°Ｈ°に、反転出力Ｑ１６すなわち
Ｕ／Ｄ信号は°Ｈ°→゛Ｌ°になって出力され、次のＵ
ＥでＦ／Ｆ　１７の出力Ｑ１７も°Ｌ°→°Ｈ°になる
。

この時は、アンド回路１８の出力は、クロックＣＬＫの
最初のＵＥで出力Ｑ１６が°Ｌ°になった後１次のＵＥ
で出力Ｑ１７が°Ｈ°になるので、Ｌ゛になったままで
ある。

従って、このＤＥ検出回路は入力レベルが変化した時に
、その後のクロックＣＬＫの最初のＵＥで入力レベルを
反転したＵ／Ｄ信号を出力すると共に、入力レベルが°
Ｈ゛→゛Ｌ゛に変化した時すなわち入力レベルのＤＥに
より、クロックＣＬＫの１周期分の幅を有するパルス状
のＤＥ検出信号（正論理）を出力する。

第１図に示したように、第１の記憶手段２０と第２の記
憶手段３０とは、それぞれ上述したＤＥ検出回路２１，
３１と、カウンタ２２，３２と。

ＤＡＣ２ＥＳ、　３’；と、−組のＦ／Ｆ２４，２５ま
たはＦ／Ｆ３４，３５とから構成されている。

カウンタ２２，３２は、ＤＥ検出回路２１．３１の出力
するＵ／Ｄ信号が°Ｈ°の時はアップモード、Ｌ°の時
はダウンモードになると共に、−組のＦ／Ｆのそれぞれ
後段のＦ／Ｆ２５．３５の出力Ｑｚ５＊ＱｓｒがＬ°の
時はディスエーブル状態になって作動せず、°Ｈ°の時
はイネーブル状態になり、Ｕ／Ｄ信号の指示するモード
によってクロックＣＬＫをアップまたはダウンカウント
する。

カウンタ２２．３２の内容は、常時それぞれＤＡＣ２７
１，２４によりアナログ電流信号として出力されている
。

補正係数発生手段である補正係数発生回路４０は、常時
は書込クロック制御回路７から出力されるレーザスポッ
トの走査速度にほぼ比例してその周波数ｆが変化する書
込クロックＷＣＬＫを入力し、書込クロックＷＣＬＫに
応じて例えば最小値０から最大値Ｆ（１６進数）まで変
化する補正係数データをＤＡＣ４２に出力する。

常時（非書込時）は最小値０を出力しているが、パワー
セット時には動作の状態に応じて０か最大値Ｆを出力す
る。

ＤＡＣ２；５が出力するレーザダイオード１の駆動電流
ＩＬの最大値と最小値の差ＩＬＤに対応するアナログ電
流信号は、アンプ４１で電流増幅され、基準電流として
ＤＡＣ４２に入力する。

補正データ合成手段であるＤＡＣ４２は電流引込型ＤＡ
Ｃであり、アンプ４１から入力するアナログ電流を基準
電流として、補正係数発生回路４０から入力するデジタ
ルの補正係数データをアナログ電流信号に変換し、演算
器４３に出力する。

すなわち、ＤＡＣ４２の出力するアナログ電流信号は、
カウンタ３２が記憶している駆動電流ＩＬの差信号と補
正係数発生回路４０が出力する補正係数データとの積で
あり、駆動電流の変化分の幅ＩＬＤに対応する値を最大
幅とし補正係数データに比例して変化する補正データで
ある。

制御信号合成手段である演算器４３は、ＤＡＣ２３が出
力するカウンタ２２の内容すなわち駆動電流の最大値Ｉ
ＬＰに対応するアナログ電流信号と、上記補正データで
あるアナログ電流信号とを入力して加算し、同じくアナ
ログ電流信号である制御信号ＩＣとしてＬＤドライバ８
に出力する。

ここで、ＬＤドライバ８は制御電流ＩＣが増大する時は
駆動電流ＩＬが減少してレーザダイオード１の出力が低
下するように作用するから、補正係数が０またはＤＡＣ
４２の出力が０の時は制御電流ＩＣはＤＡＣ２３の出力
のみとなり、光出力は最大値Ｐｐとなる。

補正係数が０からＦまで変るにつれて、補正データであ
る電流が増加した分だけ制御電流ＩＣが増大し、光出力
が低下する。

すなわち、演算器４３は電流加算器として作動している
が、レーザダイオード１の光出力から見れば補正データ
分が減算されることになり、補正係数が最大値Ｆの時に
補正量最大となって光出力は最小値ｐＢとなる。

第４図は、この実施例においてイニシアル状態から最初
のパワーセット信号によってそれぞれのデータをカウン
タ２２，３２にセットする場合の、各部のレベル、カウ
ンタの内容およびモニタ電圧ＶＭの変化の一例を示すタ
イミングチャートである。

以下、第１図および第４図を参照しながら説明する。

プリンタの電源がオンになると、先ずプリンタのウオー
ムアツプ時に、図示しないメインコントローラから出力
されるリセットのコマンドと信号ＲＥＳＥＴにより、カ
ウンタ５２には８がロードされて、第１及び第２の基準
電圧ＶＰｙ　ＶＢはそれぞへ標準プリント濃度に対応し
た値になると共に、カウンタ２２，３２とＦ／Ｆ２４，
２５，３４゜５５がイニシアライズされて、パワーセッ
ト信号ＰＳＥＴを待機する。

すなわち、カウンタ２２にはその最大値例えばＦＦ　（
１６進数）がロードされ、カウンタ３２はＯＯがロード
（即ちクリア）される。また、　Ｆ／Ｆ２４．２５．３
４，５５はプリセットされて各出力Ｑは°Ｈ”、Ｑは°
Ｌ°になる。従って、カウンタ２２．Ｅ！ｉ２は共にデ
ィスエーブル状態である。

ＤＡＣ２；３の出力電流はＯであり、書込クロック制御
回路７はプリント動作中の実際に書込が行なわれている
時以外は書込クロック周波数はｆＰで発振しているから
、補正係数発生回路４０の出力する補正係数も０である
為、ＤＡＣ４２の出力する補正データはＯである。

しかしながら、ＤＡＣ２Ｅ５の出力電流は最高値で、そ
のまま制御電流ＩＣになっているから、ＬＤドライバ８
の出力する駆動電流ＩＬは０または発光閾値電流より遥
かに小さくレーザダイオード１は発光していない。

パワーセット信号ＰＳＥＴは、図示しないメインコント
ローラからプリンタがプリント動作中である時を除き例
えば毎秒１回位の周期で出力されるから、レーザダイオ
ード１の光出力は室温やプリンタ自体の発熱による温度
上昇あるいは湿度に応じて常に最適値に保つように調整
されている。

パワーセット信号ＰＳＥＴが出力されてからパワーセッ
ト動作が終了するまで、ＶＩＤＥＯ信号はオンになるか
ら、レーザダイオード１は連続点灯している。

パワーセット信号ＰＳＥＴが入力すると、Ｆ／Ｆ２４が
クリアされて出力Ｑ２４が°Ｌ°になり、次のクロック
ＣＬＫでＦ／Ｆ２５もリセットされて出力ζ２５がＨ°
になるから、カウンタ２２はイネーブルになってカウン
トを開始する。

しかるに、フォトダイオード１０のモニタ電流ＩＭおよ
びモニタアンプ１１のモニタ電圧ＶＭが０であるから、
コンパレータ１２，１３の出力は共に°Ｈ°であり、Ｄ
Ｅ検出回路２１．３１の出力するＵ／Ｄ信号も°Ｌ°で
あるがら、カウンタ２２、３２はダウンモードになって
いる。

従って、カウンタ２２はダウンカウンタとして動作し、
その内容はスタート時のＦＦがら減少してゆくから、制
御電流ＩＣも減少し、駆動電流ＩＬが増加する。

駆動電流ＩＬが発光閾値電流を超えると、レーザダイオ
ード１は発光を開始して次第に光出力を増してゆくから
、モニタ電圧ＶＭも上昇する。

モニタ電圧ｖＭが先ず基準電圧ｖＢを超えると、コンパ
レータ１３が反転して出力が°Ｈ°→°Ｌ”になり、Ｄ
Ｅ検出回路３１が出力するＵ／Ｄ信号が°Ｈ゛になって
カウンタ３２をアップモードにするが、ディスエーブル
状態にあるのでカウンタ３２の内容はまだ変化しない。

また、ＤＥ検出回路３１はＤＥ検出信号をＦ／Ｆ５４の
ＣＫ端子に出力するが、Ｆ／Ｆ３４はプリセットされて
いるので変化しない。

次に、例えばカウンタ２２の内容が８０まで滅少した時
に、モニタ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｐを超えたとすると、
コンパレータ１２が反転して出力がＨ°→°Ｌ°になり
、ＤＥ検出回路２１は１クロツク遅れてＵ／Ｄ信号を°
Ｈ°にすると共に、ＤＥ検出信号をＦ／Ｆ２４のＣＫ端
子に出力する。

パワーセット信号ＰＳＥＴでリセットされていたＦ／Ｆ
２４のＤ端子は常時プルアップされているから、ＣＫ端
子の入力によりその出力Ｑ２４は°Ｈ°になり、更に１
クロツク遅れてＦ／Ｆ２５の出力Ｑ２５は°Ｌ°になる
からカウンタ２２はディスエーブルになる。

この２クロック遅れの間に、カウンタ２２の内容は８Ｃ
から８Ｂになり、アップモードで再び８Ｃに戻った時に
ディスエーブル状態になって。

欣のパワーセット信号ＰＳＥＴが入力するまでその内容
が保持される。

すなわち、駆動電流ＩＬＰに対応するデータがカウンタ
２２に記憶され、その内容に対応する電流がＤＡＣ２３
から出力されている。

出力Ｑ２４が°Ｈ°になり、１クロツク遅れて出力Ｑｚ
ｓがＬ°になる間、出力Ｑ２４と出力Ｑｚｓが共に°Ｈ
゛になるので、ナンド回路２日は負のパルスを出力し、
この負のパルスが第２の記憶手段３０の作動開始信号と
なってＦ／Ｆ２；４のＣＲ端子に入力する。

この負のパルスにより、Ｆ／Ｆ３４がリセットされ出力
Ｑ３今が°Ｌ°になると、次のクロックＣＬＫによりＦ
／Ｆ：５５もリセットされて、出力ＣＤ５−が°Ｈ°に
なる。

出力Ｑ３ｓは補正係数発生回路４０とカウンタ３２のＥ
Ｎ端子に出力され、出力Ｑ３ｓが°Ｌ°に戻るまで、補
正係数発生回路４０はノルマル状態（０出力）から外れ
て補正係数の最大値例えばＦを出力し、カウンタ３２は
イネーブル状態になる。

カウンタ３２はアップカウンタとして作動するから、そ
の内容はＯＯからスタートして増加し、それに供ってＤ
ＡＣ４２の基準電流と補正データおよび補正データとＤ
ＡＣ２５の出力するデータが加算された制御電流ＩＣと
が増加するので、駆動電流ＩＬが減少しレーザダイオー
ド１の光出力も減少する。

カウンタ３２がアップカウンタとして作動し始めると、
モニタ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｐより下るからコンパレー
タ１２が反転して出力がＬ°→”Ｈ”、ＤＥ検出回路２
１が出力するＵ／Ｄ信号が°Ｈ°→°Ｌ°になるが、カ
ウンタ２２は既にディスエーブル状態になっているので
その内容は変化しない。

モニタ電圧が基準電圧ＶＢより下ってコンパレータ１３
が反転し、その出力がＬ°→°Ｈ°になると、ＤＥ検出
回路３１が出力するＵ／Ｄ信号がＬ°になって、カウン
タ３２はダウンモードになり、制御電流ＩＣが減少して
駆動電流工りが増加する。

モニタ電圧ＶＭが再び基準電圧ｖＢを超えた時に、カウ
ンタ２２について説明したと同様に、コンパレータ１３
が反転して出力がＨ゛→°Ｌ。

になるので、ＤＥ検出回路３１そのＤＥを検出してＤＥ
検出信号を出力し、Ｆ／Ｆ３４とそれに続いてＦ／Ｆ３
５とがセットされ、出力ＱＪ５−が°Ｌ°になるのでカ
ウンタ３２はディスエーブル状態になり、差電流ＩＬＤ
に対応するデータがカウンタ３２に記憶される。

また、出力Ｑ３５″が°Ｌ°になったことにより、補正
係数発生回路４０はノルマル状態に復帰してパワーセッ
トが終了する。

第４図および以上の説明から明らかなように、第１の記
憶手段２０および第２の記憶手段３０は、それぞれその
前段のコンパレータ１２，１３まで含めて考えると、モ
ニタ電圧ＶＭがそれぞれその時の基準電圧Ｖ　Ｐ　ｐ　
Ｖ　Ｂより低い状態がらスタートした場合、カウンタ２
２．！；２は始めダウンカウンタとして動作し、モニタ
電圧が基準電圧を超えた時に更に１力ウント進行して戻
ったデータを記憶する。

逆に、モニタ電圧がその時の基準電圧より高い状態から
スタートした場合、カウンタは始めアップカウンタとし
て動作し、モニタ電圧が基準電圧を割った時に更に１力
ウント進行した後ダウンカウンタになって、モニタ電圧
が再び基準電圧を超えた時に更に１力ウント進行して戻
ったデータを記憶する。

第５図は、２回目以降のプリセット信号入力によるパワ
ーセット動作の一例を示すタイミングチャートで、第４
図に示したタイミングチャートと同配列で同じ符号を付
して示している。

２回目以降のパワーセット動作が１回目のイニシアルパ
ワーセット動作と異なるのは、その前回に記憶した状態
からスタートする点であり、カウンタの内容の変化はＯ
か或いは極めて僅かであるから、所要時間が短かい。

第５図に示した例は、最大値ＩＬＰに対応するカウンタ
２２の内容が２カウント増加し、差ＩＬＤに対応するカ
ウンタ３２の内容が変化しない場合であり、詳しい説明
は省略する。

以上説明したように、この実施例においてはパワーセッ
ト信号の入力毎に、第１の記憶手段２０にはレーザダイ
オード１が予め設定された光出力の最大値ｐｐを出力す
る駆動電流ＩＬＰに対応するデータが、第２の記憶手段
３０には同じく予め設定された光出力の最小値Ｐ）３を
出力する駆動電流ＩＬＢと駆動電流ＩＬＰとの差ＩＬＤ
に対応するデータがそれぞれ記憶される。

プリント実行中は、パワーセット信号ＰＳＥＴが入力し
ないから、その直前に記憶されたデータがそのまま保持
され、ノルマル状態にある補正係数発生回路４０は、走
査線の書込み毎に書込クロック制御回路の出力する書込
クロックＷＣＬＫに応じて０からＦに至って再びＯに戻
る係数を発生し、走査線はムラなく適正に露光される。

以上１回路によるハード制御の実施例について説明した
が、本発明は例えばマイクロコンピュータよりなるコン
トローラによるソフト制御によっても実施することが出
来る。

第６図乃至第８図はソフト制御による一実施例を示すフ
ロー図であり、第６図はメインルーチン、第７図は最大
値セットルーチン、第８図は補正幅セットルーチンをそ
れぞれ示す。

電源がオンになるとメインルーチンがスタートして、プ
リンタのウオームアツプ動作中にレーザダイオードの出
力制御装置のリセットのコマンドと信号ＲＥＳＥＴが出
力される（カウンタ５２には８がロードされて標準濃度
に対応する基準電圧が発生する）。

カウンタ２２．３２とＦ／Ｆ２４，２５．ＥＳ４゜３５
とはイニシアライズされて、待機状態に入る。

待機状態においては、先ずプリント命令が入力している
か否かを判定し、プリント命令が入力していればプリン
ト実行ルーチンにジャンプしてプリントし、終了すれば
待機状態に戻る。

プリント命令が入力していなければ、パワーセット信号
ＰＳＥＴの有無を判定し、無ければ待機状態に戻る。

パワーセット信号ＰＳＥＴが入力していれば、先ず最大
値セットルーチンにジャンプする。

最大値セットルーチンでは、先ず第１のカウンタ２２を
イネーブルにした後モニタ電圧ＶＭと基準電圧ＶＰとを
比較して、ＶＭ＞ＶＰならば否となるまでアップカウン
トを繰返し、その結果光出力およびＶＭが減少する。

ＶＭ＞ＶＰが否であれば、ＶＭ＜ＶＰが否となるまでダ
ウンカウントを繰返し、その結果光出力およびＶＭが増
加する。

ＶＭ＜ＶＰが否であれば、第１のカウンタ２２をディス
エーブルにして、メインルーチンにリターンする。

次に、補正幅セットルーチンにジャンプする。

補正幅セットルーチンでは、先ず補正係数発生回路４０
の出力を最大値にし、第２のカウンタ３２をイネーブル
にした後、モニタ電圧ＶＭと基準電圧ＶＢとを比較して
、ＶＭ＞ＶＢならば否となるまでアップカウントを繰返
し、その結果光出力およびＶＭが減少する。

Ｖ　Ｍ　＞　Ｖ　Ｂが否であれば、Ｖ　Ｍ　＜　Ｖ　Ｂ
が否トなるまでダウンカウントを繰返し、その結果光出
力およびＶＭが増加する。

ＶＭ＜ＶＢが否であれば、第２のカウンタ３２をディス
エーブルにし、補正係数発生回路４０をノルマル状態に
した後、メインルーチンにリターンして待機状態に戻る
。

以上説明したように、この実施例によれば、時間と人手
を要するマニュアル調整が不要になると共に、温度によ
り大きく変動する光出力の固定部分ｐＢの制御のみでな
く、温度変化や経時変化による微分効率の変化に伴なう
光出力Ｐｐの変動も補償できる効果がある。

しかしながら、プリント濃度はレーザダイオードの光出
力のみで決定されるものではなく、湿度やトナーの消耗
状態等によっても左右される。

したがって、オペレータがプリントされた結果を見てプ
リント濃度を調整したい場合には、第１及び第２の基準
電圧を、その比率を変えずに増減する光出力調整手段を
設けたことにより、プリントの中央部と周辺部との濃度
ムラを生ずることなく、所望の濃度に調整出来る。

第１及び第２の基準電圧は、可変抵抗器を使用して直接
あるいはバッファを介してアナログ的に増減させてもよ
いが、必ずしも連続的である必要はない。

この実施例に示したようにデジタル的に処理すれば、ス
テップ的に増減するので速やかに調整することが出来る
と共に、その表示も容易であり。

プリンタ側だけでなくホストマシン側からもリモートコ
ントロール出来る。

また、１ステツプずつ増減する方法と共に、絶対値指定
すなわち例えば１からＦまでの値を指定してカウンタに
ロードすることも出来る。

さらに、現在の濃度レベルがカウンタ５２のカウント値
としてストアされているから、プリンタからホストマシ
ンへ送って、ホスト側に表示することも出来る。

なお、リセット或いはオペレータによるマニュアル調整
によりカウンタ５２の内容が変化した時は、その直後に
パワーセット信号ＰＳＥＴを出力して第１及び第２の記
憶手段２０．：５０のカウンタ２２．Ｅ５２の内容をリ
フレッシュしなければならないが、この実施例では、既
に述べたようにプリント動作中以外は毎秒１回位の周期
でパワーセット信号が出力されているから、カウンタ５
２の内容を変えた直後のパワーセット信号出力は省略さ
れている。

また、この実施例では基準電圧制御回路５１を図示しな
いメインコントローラのＣＰＵから独立して設けている
が、その機能はＣＰＵが兼用することも出来る。

なお、この実施例ではパワーセット時に、まずレーザダ
イオードの光出力最大値Ｐｐを得るための駆動電流の最
大値ＩＬＰに対応するデータを記憶し、その後駆動電流
の補正幅ＩＬＤに対応するデータを記憶するようにした
ので、第２のカウンタ３２の容量が小さくて済むか、ま
たは精密な補正が可能である。

また、レーザダイオードが劣下してくると先ず光変換効
率が低下してくるが、この実施例において、第１のカウ
ンタ２２のデータをチエツクすることにより所要の最大
光出力（一定値）を得るための駆動電流ＩＬＰを知るこ
とが出来るから、（必要があれば周囲温度による修正を
行なって）光変換効率の低下を監視し、事前にレーザダ
イオード交換を警告することも容易である。

さらに、この発明は、走査速度の変化が主走査ラインの
中央部に対して非対称な場合、すなわち走査速度に応じ
た書込クロック周波数及びレーザダイオードの光出力の
最小値が主走査ラインの中央部になく、左右両端での値
に差があるような仕様の場合にも適用できる。

また、上記実施例においては、この発明をプリンタ特に
レーザプリンタの光書込装置に適用した例について述べ
たが、イメージリーダ等のデータ読取装置、あるいはレ
ーザビームを利用したデイスプレィ装置などにも同様に
実施することができる。

データ読取装置に実施した場合は、原稿の中心部と周辺
部の照度ムラによる感度のムラを補償出来ると共に、レ
ーザダイオードの光出力を調整することにより読取感度
を変えることが出来る。

同様に、デイスプレィ装置に実施した場合も。

デイスプレィ照度あるいは輝度を均一にすると共に、周
囲の明るさに応じて適当な照度あるいは輝度に調整する
ことが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、温度ドリフト
や経時変化を自動的に補償しつつレーザダイオードの光
出力を走査速度に応じた最適のパターンに制御すると共
に、そのパターンを維持しながらオペレータが容易にそ
の光出力を調整することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をレーザプリンタに適用した一実施例
を示す回路図、 第２図は同じくそのダウンエツジ（ＤＥ）検出回路の一
例を示す回路図、 第３図は同じくその作動を説明する為のタイミングチャ
ート、 第４図及び第５図はこの実施例のそれぞれ最初及び２回
目以降の作動を説明する為のタイミングチャート、 第６図乃至第８図はソフトにより制御する実施例を示す
フロー図、 第９図は光書送装置の一例を示す説明図、第１０図はレ
ーザスポットの位置によるクロック周波数の変化を示す
線図、 第１１図は同じくレーザスポットの位置による光出力の
変化を示す線図、 第１２図はレーザダイオードの駆動電流に対する光出力
特性及びレーザスポットの位置に対する光出力特性と駆
動電流特性との関係を示す線図である。 １・・・レーザダイオード（ＬＤ） ７・・・書込クロック制御回路 ８・・・レーザダイオード駆動回路 （ＬＤドライバ：レーザダイオード制御手段）１０・・
・フォトダイオード　　１１・・・モニタアンプ１２．
１３・・・コンパレータ（ｃｐ）１Ｂ、１７，２４，２
５．３４．５５・・・フリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ） ２０、３０・・・（第１．第２の）記憶手段２１．３１
・・・ダウンエツジ（ＤＥ）検出回路２２．３２，５２
・・・（アップダウン）カウンタ２３．３ｉ３，５５・
・・Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）４０・・・補正係数発
生回路（補正係数発生手段）４２・・・電流引込型ＤＡ
Ｃ（補正データ合成手段）４３・・・演算器（制御信号
合成手段）５０・・・基準電圧発生回路（光出力調整手
段）５１・・・基準電圧制御回路 第２図 第３図 ＤＥｌｔ＊出信号 第５図 左 第１０図 第９図 左 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被走査面上のレーザダイオードによるレーザスポッ
   トの走査速度に応じて前記レーザダイオードの光出力が
   変化するようにその駆動電流を制御するレーザダイオー
   ドの出力制御装置において、前記レーザダイオードの駆
   動電流を変化させながらその光出力を検出し、該検出値
   が予め設定した標準出力における光出力の最大値及び最
   小値にそれぞれ対応する第１及び第２の基準電圧と一致
   した時の前記レーザダイオードの駆動電流の最大値に対
   応するデータを記憶する第１の記憶手段と、前記駆動電
   流の最大値と最小値との差に対応するデータを記憶する
   第２の記憶手段と、 前記レーザスポットの走査速度に応じて補正係数データ
   を出力する補正係数発生手段と、該補正係数発生手段が
   出力する補正係数データと前記第２の記憶手段が出力す
   る最大値と最小値の差に対応するデータとを合成する補
   正データ合成手段と、 該補正データ合成手段が出力する補正データと前記第１
   の記憶手段が出力する最大値に対応するデータとを合成
   する制御信号合成手段と、 該制御信号合成手段が出力する制御信号に応じて前記レ
   ーザダイオードの駆動電流を制御するレーザダイオード
   制御手段と、 前記第１及び第２の基準電圧を、その比率を変えずに増
   減させて前記レーザダイオードの光出力を調整する光出
   力調整手段とを設けたことを特徴とするレーザダイオー
   ドの出力制御装置。