JPH03232282A - Semiconductor laser drive device - Google Patents

Semiconductor laser drive device

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Publication number
JPH03232282A
JPH03232282A JP2802090A JP2802090A JPH03232282A JP H03232282 A JPH03232282 A JP H03232282A JP 2802090 A JP2802090 A JP 2802090A JP 2802090 A JP2802090 A JP 2802090A JP H03232282 A JPH03232282 A JP H03232282A
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JP
Japan
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semiconductor laser
output
current
voltage
optical output
Prior art date
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Application number
JP2802090A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinsuke Funaki
信介 舟木
On Biru
ビル オン
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Publication of JPH03232282A publication Critical patent/JPH03232282A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a semiconductor laser to keep monotonous in density and to obtain a gradated exposure energy by a method wherein a light emission time is controlled within a maximum light emission time to adjust an emission energy, and an emission time is fixed to a maximum light emission time to increase an optical output when it reaches a prescribed emission energy. CONSTITUTION:A semiconductor laser 20 is made to start emitting light, a photodiode 21 outputs a voltage VM detecting the light concerned, and when VM reaches to a set value of VBM, a microprocessor 1 stops the output voltage V3 of a D/A converter 4 from increasing. The output voltage V2 of a D/A converter 5 is made to increase gradually until the voltage of VM reaches to a prescribed value of VWM. Input data to the D/A converter 6 is set to the same data at the time when the maximum image data are inputted, the output voltage V4 of the D/A converter 3 is made to increase gradually and to stop increasing when it reaches to a prescribed value of VmaxM, and the output voltage V4 of the converter 3 is determined. Then, the microprocessor 1 sets an LON signal high in level and an MPX 45 to a subtracter 41 side and starts reading image data and executing a printing operation.

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駆動装置に関し、特に、半導体レ
ーザによるレーザ光による発光エネルギーを調整するこ
とにより、例えば感材上に連続階調を得るための装置の
改善技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a semiconductor laser driving device, and particularly to a semiconductor laser driving device for obtaining continuous gradation on a photosensitive material, for example, by adjusting the emission energy of laser light from a semiconductor laser. Concerning technology for improving equipment.

〈従来の技術〉 従来から、半導体レーザ(レーザダイオード;LD)で
発生したレーザ光を、外部に設けた光変調器によって強
度変調して感光材を露光走査させるよう構成されたレー
ザプリンタ等が知られているが、前記外部変調器を用い
ず半導体レーザに供給する電流を直接制御することによ
り半導体レーザの光出力を制御し、感光材上に連続階調
(デイザ法による画像ではなく、1画素が濃淡情報をも
っているもの)を得る方法としては以下のようなものが
あった。
<Prior Art> Conventionally, laser printers and the like have been known that are configured to expose and scan a photosensitive material by modulating the intensity of a laser beam generated by a semiconductor laser (laser diode; LD) using an external optical modulator. However, by directly controlling the current supplied to the semiconductor laser without using the external modulator, the optical output of the semiconductor laser is controlled, and continuous gradation (not a dithered image but a single pixel image) is produced on the photosensitive material. The following methods were used to obtain the gradation information.

半導体レーザは、供給される電流と発生する光出力との
間に一定の特性を有するため、電流を要求階調骨だけ制
御すれば、外部変調器を用いることなく直接光出力を制
御でき、例えば256(2’)階調を得るためには電流
を256ステツプに分解できれば良い。
Semiconductor lasers have certain characteristics between the supplied current and the generated optical output, so if the current is controlled by the required gradation, the optical output can be directly controlled without using an external modulator. In order to obtain 256 (2') gradations, it is sufficient to divide the current into 256 steps.

また、半導体レーザに供給する電流は一定として光出力
を一定とし、1画素クロックのパルス巾(1画素当たり
の発光時間)を可変制御することでも、外部変調器を用
いないで連続階調を得られる0例えば、1画素クロック
が300ns (最大露光時間)である場合、ins刻
みでlns〜300nsまでパルス巾を制御すれば、3
00ステツプの時間分解能が得られて、この300ステ
ツプの露光時間制御によって300の連続階調が得られ
る(特開昭56−152372号、特開昭61−580
68号公報等参照)。
Continuous gradation can also be obtained without using an external modulator by keeping the current supplied to the semiconductor laser constant, keeping the optical output constant, and variably controlling the pulse width of one pixel clock (emission time per pixel). For example, if one pixel clock is 300 ns (maximum exposure time), if the pulse width is controlled from 1 ns to 300 ns in ins increments, 3
A time resolution of 0.00 steps can be obtained, and 300 continuous gradations can be obtained by controlling the exposure time of 300 steps (Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-152372 and 61-580).
(See Publication No. 68, etc.).

尚、上記のように、1画素クロックのパルス巾を制御す
る場合には、上記のようなディジタル処理の他、アナロ
グ処理によってパルス巾を変えることも可能である。
Note that when controlling the pulse width of one pixel clock as described above, it is also possible to change the pulse width by analog processing in addition to digital processing as described above.

更に、半導体レーザの電流源として、相互に異なる電流
値のものを複数個Nだけ備えるようにし、これらの電流
源をディジタル的に組み合わせて2Mレベルの光量レベ
ルを得るようにすることもできる(特開昭63−184
773号公報等参照)。
Furthermore, it is also possible to provide a plurality of N current sources with different current values for the semiconductor laser, and to digitally combine these current sources to obtain a light intensity level of 2M level (especially Kaisho 63-184
(See Publication No. 773, etc.).

また、半導体レーザの光出力及び露光時間を共に変調す
ることによって、多段階の階調を得るよう構成された装
置もある(特開昭61−124921号公報参照)。
There is also a device configured to obtain multiple gradations by modulating both the optical output and exposure time of a semiconductor laser (see Japanese Patent Laid-Open No. 124921/1983).

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前述のように電流を要求階調数に応じて分解
制御して連続階調を得る構成では、例えば使用する半導
体レーザの出力特性が第35図に示すようなものであり
、光出力の使用範囲を0〜3mWとすると、光出力範囲
における電流差は14mAとなる。ここで、256ステ
ツプの階調を得たいとすると、14m^/256 = 
55μAの精度で電流を制御する必要があり、第36図
に示すようにディジタル入力画像データをD/Aコンバ
ータにより変換してアンプを介して半導体レーザ(LD
)に電流を供給する構成では、D/Aコンバータとして
高速でかつ高精度のものが必要となってコストアップを
招くと共に、必要な精度を確保することも困難であると
いう問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, in the configuration as described above in which continuous gradation is obtained by decomposing and controlling the current according to the number of required gradations, the output characteristics of the semiconductor laser used are shown in FIG. 35, for example. If the usable range of optical output is 0 to 3 mW, the current difference in the optical output range is 14 mA. Here, if we want to obtain 256 steps of gradation, 14m^/256 =
It is necessary to control the current with an accuracy of 55 μA, and as shown in Fig. 36, the digital input image data is converted by a D/A converter and sent to a semiconductor laser (LD) via an amplifier.
), there are problems in that a high-speed and high-precision D/A converter is required, leading to an increase in cost, and it is also difficult to ensure the required precision.

また、ディジタル処理によって1画、素クロックのパル
ス巾を可変制御する場合、パルス巾のみから充分な階調
を得ようとすると、パルス巾の刻み(単位増加時間)を
細かく設定する必要があり、例えば1024ステツプの
階調を得たいときに、1画素クロックが300nsであ
れば、パルス巾の刻みは300ns/1024=0.3
nsとなり、GHzオーダーの時間分解能が要求される
。このような時間分解能を通常の回路技術で実現させる
ことは困難であり、上記のようにパルス巾を可変制御す
る方法は画素クロックの要求周波数が低い(KHzオー
ダー)ときには有効であるが、高くなると実現性が低く
なってしまう。
Furthermore, when variably controlling the pulse width of each pixel or elementary clock using digital processing, if you try to obtain sufficient gradation from the pulse width alone, it is necessary to finely set the increments (unit increment time) of the pulse width. For example, if you want to obtain 1024 steps of gradation and one pixel clock is 300ns, the pulse width increments are 300ns/1024=0.3
ns, and a time resolution on the order of GHz is required. It is difficult to achieve such time resolution using normal circuit technology, and the method of variable pulse width control as described above is effective when the required frequency of the pixel clock is low (on the order of KHz), but as it increases The feasibility becomes low.

また、上記のようなパルス巾の可変制御をアナログ的に
処理して行わせる場合、例えば画素クロックに同期した
三角波を発生させ、これと入力データのアナログ値とを
比較してパルス巾に変換すれば良く、この場合高周波パ
ルスを必要としないが、実現性が困難である正確なスロ
ープをもつ三角波を発生させることが必要となり、また
、精度の点でもディジタル処理に比べて劣ることになる
In addition, when performing variable pulse width control as described above by analog processing, for example, a triangular wave synchronized with the pixel clock is generated, and this is compared with the analog value of the input data to convert it into a pulse width. In this case, high-frequency pulses are not required, but it is necessary to generate a triangular wave with an accurate slope, which is difficult to realize, and the accuracy is also inferior to digital processing.

更に、電流源を複数備えて連続階調を得る方法では、例
えば1024(210)ステップの階調を得たいときに
は10個の電流源が必要となるため、回路が複雑となっ
てコストアップが避けられない。また、電流源を複数用
いる手法を用いている例えば特開昭63−184773
号公報に開示されるものでは、半導体レーザの光出力と
電流との特性を第37図のように仮定しているが、実際
には前記第35図に示したように半導体レーザが発振を
開始する境界電流(閾電流)以下(自然放射領域)では
光出力がほとんど変化しないのに対し、前記境界電流を
越える(レーザ発振領域)と光出力が急激に増加する特
性を有しているため、電流源数をNとした場合に2Nレ
ベルの光量レベルが得られるとは言えない。
Furthermore, in the method of obtaining continuous gradation by providing multiple current sources, for example, if you want to obtain 1024 (210) steps of gradation, 10 current sources are required, which makes the circuit complicated and increases costs. I can't. In addition, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-184773 uses a method using multiple current sources.
In the publication disclosed in the publication, the characteristics of the optical output and current of the semiconductor laser are assumed to be as shown in FIG. 37, but in reality, the semiconductor laser starts oscillating as shown in FIG. 35. The optical output hardly changes below the boundary current (threshold current) (spontaneous emission region), whereas the optical output increases rapidly when the boundary current exceeds the boundary current (laser oscillation region). If the number of current sources is N, it cannot be said that a light amount level of 2N level can be obtained.

また、例えば第38図に示すように、光出力が等間隔Δ
P0となるように、電流を分割(■。、■1゜・・・)
すると、非線型領域の■。、I+、Igは互いに等しく
なく、線型領域の■、〜■、は等しくなる。従って、通
常のD/Aコンバータ等に用いられる最小ビット数(L
SB)をAとして、次のビット数を2A、更に4A、 
 ・・・2N−IAとして、これらの単位ユニットを組
み合わせて2N通りの光出力を得る制?!It(光出力
と電流との関係が線型であると仮定した制?III)が
行えない。
Furthermore, as shown in FIG.
Divide the current so that it becomes P0 (■., ■1°...)
Then, ■ in the nonlinear region. , I+, and Ig are not equal to each other, and ■, ~■, in the linear region are equal. Therefore, the minimum number of bits (L
SB) as A, the next number of bits is 2A, then 4A,
...Is it possible to combine these units to obtain 2N optical outputs as a 2N-IA? ! It (control assuming that the relationship between optical output and current is linear) cannot be performed.

即ち、第38図に示す例では、LSB=1.であるが、
入力データ2に対応する電流は1.+1.≠2■・であ
り、入力データ3に対応する電流は【。
That is, in the example shown in FIG. 38, LSB=1. In Although,
The current corresponding to input data 2 is 1. +1. ≠2■・, and the current corresponding to input data 3 is [.

+ 11+ I t≠3■。であり、更に、入力データ
4に対応する電流はIo+ I++ Iz+ Ix≠4
Toであるから、前述のようなA、2A、4A、  ・
・・2N−IAのN−1個の単位ユニットから2N通り
の光出力を確実に得ることができないものである。
+ 11+ I t≠3■. Furthermore, the current corresponding to input data 4 is Io+ I++ Iz+ Ix≠4
Since it is To, the above-mentioned A, 2A, 4A, ・
... 2N optical outputs cannot be reliably obtained from N-1 units of 2N-IA.

また、半導体レーザの光出力及び露光時間を共に変調す
る構成の場合、例えば特開昭61−124921号公報
における実施例によると、入力ディジタルデータを、下
位ビットと上位ビットとに分割し、下位ビットでパルス
巾、上位ビットで光出力(供給電流)を制御するように
している。この場合、半導体レーザに流れる電流波形は
、第39図及び第40図に示すようになるが、光出力を
切り換えるときに実際に得られる濃度に単調性が保証さ
れるか否かが問題となる。
In addition, in the case of a configuration in which both the optical output and the exposure time of a semiconductor laser are modulated, for example, according to an embodiment in Japanese Patent Laid-Open No. 124921/1982, input digital data is divided into lower bits and upper bits, and the lower bits are The pulse width is controlled by the pulse width, and the optical output (supply current) is controlled by the upper bit. In this case, the current waveform flowing through the semiconductor laser will be as shown in Figures 39 and 40, but the question is whether monotonicity is guaranteed in the concentration actually obtained when switching the optical output. .

即ち、第39図及び第40図に示す例の場合、「P。That is, in the case of the examples shown in FIGS. 39 and 40, "P.

×最大時間t0(1画素時間)で得られる濃度≦P2×
最小時間Δtで得られる濃度」を安定して成立させるこ
とが、感材のばらつき、経時変化、プロセスの経時変化
、感材の相反則不軌特性等を考慮すると困難であり、濃
度の単調性が得られないと階調特性が悪化し、忠実な濃
度再現が行えなくなってしまう。
×Density obtained at maximum time t0 (1 pixel time)≦P2×
It is difficult to stably establish the density obtained in the minimum time Δt, considering variations in the photosensitive material, changes over time, changes over time in the process, reciprocity law failure characteristics of the photosensitive material, etc., and the monotony of the concentration is difficult. If this is not achieved, gradation characteristics will deteriorate and faithful density reproduction will not be possible.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、濃度単
調性を保持でき、かつ、駆動電流の分解能を上げる必要
なく多階調の露光エネルギーを得られる半導体レーザ駆
動装置を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser driving device that can maintain concentration monotonicity and obtain multi-gradation exposure energy without increasing the resolution of the driving current. shall be.

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、半導体レーザによる発光エネルギ
ーを発光時間及び光出力を制御することによって多段階
に調整する半導体レーザ駆動装置であって、 所定発光エネルギーまでは半導体レーザによる光出力を
一定値に保持して発光時間を最大発光時間内で可変制御
することによって発光エネルギーを調整し、前記所定発
光エネルギー以上は発光時間を最大発光時間に固定し光
出力を前記一定値以上に増大制御することによって発光
エネルギーを調整するよう構成した。
<Means for Solving the Problems> Therefore, the present invention provides a semiconductor laser driving device that adjusts the emission energy of a semiconductor laser in multiple stages by controlling the emission time and optical output, the semiconductor laser driving device adjusting the emission energy of the semiconductor laser in multiple stages by controlling the emission time and optical output. The light emission energy is adjusted by holding the light output at a constant value and variably controlling the light emission time within the maximum light emission time, and when the light emission energy exceeds the predetermined light emission energy, the light emission time is fixed at the maximum light emission time and the light output is adjusted to the above constant value. The configuration is such that the emission energy is adjusted by controlling the increase as described above.

ここで、バイアス光出力の増大制御により半導体レーザ
の光出力の増大制御を行うよう構成することができる。
Here, the optical output of the semiconductor laser can be controlled to increase by increasing the bias optical output.

また、半導体レーザの光出力の増大制御を、相互に並列
接続された複数の半導体レーザ用電流源を選択的に切り
換え制御することによって行うよう構成することもでき
る。
Further, the optical output of the semiconductor laser can be controlled to increase by selectively switching and controlling a plurality of semiconductor laser current sources connected in parallel.

更に、半導体レーザの光路中に光出力減衰手段を介装し
、光出力を制御して発光エネルギーの調整を行うときに
供給電流の変化に対する光出力が線型となる領域で光出
力が制御されるよう構成することが好ましい。
Furthermore, an optical output attenuation means is interposed in the optical path of the semiconductor laser, and when controlling the optical output and adjusting the emission energy, the optical output is controlled in a region where the optical output is linear with respect to changes in the supplied current. It is preferable to configure it as follows.

〈作用〉 かかる構成の半導体レーザ駆動装置によると、必要とさ
れる発光エネルギーが所定未満であるときには、半導体
レーザ光出力を一定値に保持して発光時間を最大発光時
間(例えば1画素クロック)内で可変制御することで、
発光時間制御のステップに応じた種類の発光エネルギー
(感材を露光させる場合には階調)を得ることができ、
また、前記一定光出力の下に最大発光時間だけ発光させ
ても必要とされる発光エネルギーが得られないときには
、今度は発光時間を最大発光時間に固定し、代わりに光
出力を前記一定値以上に増大させることによってより大
きな発光エネルギーを得ることができ、このときには、
光出力の制御ステップに応じた種類の発光エネルギー(
感材を露光させる場合には階調)を得ることができ、結
果、発光時間制御時と光出力制御時とでそれぞれ制御さ
れた発光エネルギーのステップ数の合計として、最終的
な発光エネルギーの制御ステップが設定される。
<Function> According to the semiconductor laser drive device having such a configuration, when the required light emission energy is less than a predetermined value, the semiconductor laser light output is held at a constant value and the light emission time is kept within the maximum light emission time (for example, one pixel clock). By variable control with
It is possible to obtain the type of luminous energy (gradation when exposing a sensitive material) according to the step of luminous time control,
In addition, if the required light emission energy cannot be obtained even if the light is emitted for the maximum light emission time under the constant light output, then the light emission time is fixed at the maximum light emission time, and instead the light output is increased to the above certain value or more. Greater luminous energy can be obtained by increasing the
The type of luminous energy (
When exposing a sensitive material, it is possible to obtain gradations), and as a result, the final emission energy can be controlled as the sum of the number of steps of emission energy controlled during emission time control and light output control. Steps are set.

ここで、光出力を制御するときには、発光時間を制御し
ているときに保持した光出力以上に増大させるから、発
光時間制御時と光出力制御とで得られる発光エネルギー
が重複することがない。
Here, when controlling the light output, the light output is increased above the light output maintained when controlling the light emission time, so that the light emission energy obtained during the light emission time control and the light output control do not overlap.

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。尚、本実施例は、半導
体レーザに供給する電流を直接制御することにより露光
エネルギーを調整しつつレーザ光によって感材を露光走
査させて感材上に連続階調を得るよう構成されたレーザ
プリンタ等を前提とする。
<Example> The present invention will be described in detail below. This embodiment is a laser printer configured to expose and scan a sensitive material with laser light while adjusting the exposure energy by directly controlling the current supplied to a semiconductor laser to obtain continuous gradation on the sensitive material. etc. is assumed.

まず、本発明にかかる半導体レーザ駆動装置の実施例を
説明する前に、半導体レーザで露光走査される感光材の
特性例を第4図に従って説明する。
First, before describing an embodiment of a semiconductor laser driving device according to the present invention, an example of the characteristics of a photosensitive material exposed and scanned by a semiconductor laser will be described with reference to FIG.

第4図に示す線図は、縦軸が感光材のレーザ露光による
濃度D、横軸が供給電流制御パルス信号のパルス巾(露
光時間) Tw (ns)であり、半導体レーザの光出
力(m W )を変化させて、それぞれの光出力のとき
の特性を示しており、1画素の最大露光時間(1画素ク
ロック)は320nsとしである。
In the diagram shown in FIG. 4, the vertical axis is the density D of the photosensitive material due to laser exposure, the horizontal axis is the pulse width (exposure time) Tw (ns) of the supply current control pulse signal, and the optical output of the semiconductor laser (m The characteristics at each light output are shown by changing W ), and the maximum exposure time for one pixel (one pixel clock) is 320 ns.

ここで、感光材のT特性(ガンマ特性)のため、ハイラ
イト(濃度0.4〜0.5)からシャドー(1,0〜1
.5)の最も階調ステップをもたせる必要のある部分で
、パルス巾Tw変化に対する濃度変化の傾きが急激にな
っている。また、半導体レーザの光出力を低くするとパ
ルス巾Twに対する濃度変化の傾きが緩くなるため、パ
ルス巾Twf#Jmによって精度良く濃度制御が行え、
パルス巾Twによる階調表現は容易になるが、光出力が
低い場合には1画素クロック分(320ns)だけ−杯
に露光させても最大濃度り、、、(1度1.6〜1.8
)が得られない。このため、最大濃度D□8を得ようと
して光出力を高めると、パルス巾Twに対する濃度変化
の傾きが急になるため、実際の階調に寄与できる部分が
少なく、パルス巾Twの刻み(分解能)をセブナノセカ
ンド以下にしないと必要な濃度分解能が得られない。
Here, due to the T characteristic (gamma characteristic) of the photosensitive material, from the highlight (density 0.4 to 0.5) to the shadow (1.0 to 1
.. 5), the slope of the density change with respect to the pulse width Tw change is steep in the part where it is necessary to have the most gradation step. In addition, when the optical output of the semiconductor laser is lowered, the slope of the concentration change with respect to the pulse width Tw becomes gentler, so the concentration can be controlled accurately by the pulse width Twf#Jm.
Gradation expression using the pulse width Tw becomes easier, but if the light output is low, the maximum density will decrease even if exposed for one pixel clock (320 ns). 8
) is not obtained. For this reason, when the optical output is increased in an attempt to obtain the maximum density D ) must be reduced to 7 nanoseconds or less to obtain the necessary concentration resolution.

また、パルス巾Twを変調制御せずに、最大パルス巾(
320n+s)にて半導体レーザの光出力を変化させた
場合の特性を、第5図に示しである。
Moreover, without modulating the pulse width Tw, the maximum pulse width (
FIG. 5 shows the characteristics when the optical output of the semiconductor laser is changed at 320n+s).

ここで、第4図と第5図とを比較参照してみると、例え
は半導体レーザの光出力を0.21として最初パルス巾
Tw制御を行い、最大パルス巾(1画素クロック分)と
なった時間(濃度1.5)で、光出力を増大させてより
高濃度を得られるよう制御することが好ましいことが分
かる。
Here, if we compare and refer to Figures 4 and 5, we can see that, for example, the optical output of the semiconductor laser is set to 0.21, pulse width Tw control is first performed, and the maximum pulse width (one pixel clock) is reached. It can be seen that it is preferable to increase the light output at a time when the concentration is 1.5 (concentration 1.5) and control the concentration so as to obtain a higher concentration.

即ち、第5図においてAの部分はパルス巾Tw制御、B
の部分は光出力制御とするものであり、この場合、第4
図におけるCのカーブ(光出力0.2mW)と第5図に
おけるDのカーブ(光出力0 、2n+W以上)とを合
成することになるため、濃度の単調性を確実に保証する
ことができ、また、パルス巾Tw制御によって階調を得
る第4図のCの部分は、パルス巾Twに対する濃度りの
立ち上がりが鈍いため、分解能を多く取ることが容易で
ある。、然も、光出力制御による分解能は、光出力制御
のみを行う場合に比べ、光出力制御による濃度制御範囲
が狭いので荒くて良く、駆動電流の分解能を上げる必要
もない。更に、上記の場合、濃度1.5までが最大パル
ス巾で得られれば良いから、パルス巾Tw制御時の光出
力を必要以上に上げる必要がなく、パルス巾Tw制御に
よる分解能を確保できると共に、パルス巾Tw制御によ
る分解能を確保するために最大濃度が得られなくなるこ
ともなく、パルス巾Tw@@のみによって濃度分解能を
上げ難い点と最大濃度が得られないという点も解決でき
る。
That is, in FIG. 5, the part A is the pulse width Tw control, and the part B is the pulse width Tw control.
The part is for light output control, and in this case, the fourth part is for light output control.
Since the curve C in the figure (light output 0.2 mW) and the curve D in FIG. Further, in the portion C of FIG. 4 where the gradation is obtained by controlling the pulse width Tw, the density rises slowly with respect to the pulse width Tw, so it is easy to obtain a large resolution. However, since the concentration control range by light output control is narrower than when only light output control is performed, the resolution by light output control may be rougher, and there is no need to increase the resolution of the drive current. Furthermore, in the above case, since it is sufficient to obtain a density up to 1.5 with the maximum pulse width, there is no need to increase the optical output during pulse width Tw control more than necessary, and resolution can be ensured by pulse width Tw control. In order to ensure the resolution by controlling the pulse width Tw, it is not impossible to obtain the maximum concentration, and it is possible to solve the problem that it is difficult to increase the concentration resolution only by controlling the pulse width Tw and that the maximum concentration cannot be obtained.

前述の例の場合、最大濃度最大濃度り、、、=1.8で
、パルス巾Tw制御と光出力制御との切り換えポイント
が1.5であるから、濃度差ΔD =1.8−1.5=
0.3が光出力制御による濃度制御範囲であり、例えば
濃度分解能を0.01とすれば、0.310.01=3
0ステツプの光出力分解能があれば良いことになる。
In the case of the above example, the maximum density is 1.8, and the switching point between pulse width Tw control and optical output control is 1.5, so the density difference ΔD is 1.8-1. 5 =
0.3 is the density control range by optical output control. For example, if the density resolution is 0.01, 0.310.01=3
It is sufficient to have an optical output resolution of 0 steps.

前記範囲の光出力変化は0.2→0.1raWであるか
ら、濃度1ステツプ当たりの光出力はリニアであると仮
定すると、lステップ当たり(0,7−0,2) /3
0 =0.016mWとなる。この0.016dに相当
する電流の刻み巾は、第35図に示す傾き特性が0.2
4d/mAであるとすると0.016niW 10゜2
4=67μAとなる。
Since the light output change in the above range is 0.2 → 0.1 raW, assuming that the light output per density step is linear, (0,7-0,2)/3 per l step.
0 = 0.016 mW. The current increments corresponding to this 0.016d have a slope characteristic of 0.2 as shown in Fig. 35.
If it is 4d/mA, then 0.016niW 10゜2
4=67μA.

一方、光出力制御(1流制御)のみで全濃度範囲(0,
1〜1.8)を、分解能0.01で分解しようとすると
、(1,8−0,1)10.01=170ステツプが必
要となり、この間の光出力は0.01→0.7−  で
あるから、濃度1ステツプ当たり(0,7−0,01)
/170 =0.004麟−の分解能を必要とし、これ
に相当する電流の刻み巾は、前述と同様にして算出する
と0.00410.24−17μ八となり、前述のよう
に濃度1.5以上の範囲を光出力制御により分解する場
合に比べ、約4倍の電流分解能が必要になってしまうと
共に、必要ステップ数も30(5ビツト)から170(
8ビツト)にアップしてD/Aコンバータのビット数が
多く必要となり、前述のように濃度1.5以上で光出力
制御させることが電流を分解能及びD/Aコンバータの
ビット数の点から有利であることが分かる。
On the other hand, the entire concentration range (0,
1 to 1.8) with a resolution of 0.01, (1,8-0,1)10.01=170 steps are required, and the optical output during this time is 0.01→0.7- Therefore, per concentration step (0,7-0,01)
A resolution of /170 = 0.004 mm is required, and the corresponding current step width is calculated in the same manner as above to be 0.00410.24-17 μ8, and as mentioned above, the concentration is 1.5 or more. Compared to the case where the range is resolved by optical output control, approximately 4 times the current resolution is required, and the number of steps required also increases from 30 (5 bits) to 170 (
8 bits), which requires a large number of D/A converter bits, and controlling the optical output at a density of 1.5 or higher is advantageous in terms of current resolution and D/A converter bit number. It turns out that it is.

ここで、上記の半導体レーザ駆動方法をまとめると、以
下のようになる。
Here, the above semiconductor laser driving method can be summarized as follows.

即ち、第1段階(パルス中割?II)として、第6図に
示すように、一定の光出力の下にパルス中割?II(最
大発光時間内での発光時間制御)を行って、必要濃度の
増大に応じて最大パルス巾(1画素クロック;最大発光
時間)までの間単位パルス時間の分解能でパルス巾を増
大させる。そして1.前記一定光出力で最大パルス巾を
与えても所望の濃度(露光エネルギー)が得られないよ
うな画像データ領域のときには、第2段階(光出力制?
l1l)として、第7図に示すように、最大パルス巾(
1画素クロック)までパルス巾を増大させた後は、パル
ス巾を最大パルス巾(最大発光時間)とした状態で光出
力をステップ毎に増大させて最大濃度を得る。
That is, as the first stage (pulse division II), as shown in FIG. 6, pulse division is performed under a constant optical output. II (light emission time control within the maximum light emission time) is performed to increase the pulse width with a resolution of unit pulse time until the maximum pulse width (one pixel clock; maximum light emission time) as the required concentration increases. And 1. When the image data area is such that the desired density (exposure energy) cannot be obtained even if the maximum pulse width is applied with the constant light output, the second stage (light output control) is performed.
l1l), the maximum pulse width (
After increasing the pulse width to one pixel clock), the light output is increased step by step with the pulse width set to the maximum pulse width (maximum light emission time) to obtain the maximum density.

以下に上記の駆動方式による半導体レーザの駆動装置を
より具体的に説明する。
A semiconductor laser driving device using the above driving method will be described in more detail below.

まず、第1実施例として、パルス巾変調回路とこれに接
続された電流スイッチ及び可変バイアス電流源の組み合
わせによって構成される装置を説明する。即ち、この第
1実施例では、第8図及び第9図に示すように最大パル
ス巾まで達した後は、。
First, as a first embodiment, a device constituted by a combination of a pulse width modulation circuit, a current switch connected to the pulse width modulation circuit, and a variable bias current source will be described. That is, in this first embodiment, after reaching the maximum pulse width as shown in FIGS. 8 and 9.

バイアス電流(バイアス光出力Pit)を増加させるこ
とによって半導体レーザの光出力を増大させるものであ
り、前記バイアス電流の最小値P 、l1in(最小レ
ーザパワーに相当する)は、感材が露光しない光出力と
なるように設定される。勿論、バイアス電流の最小値を
零としても良い。
The optical output of the semiconductor laser is increased by increasing the bias current (bias optical output Pit), and the minimum value P of the bias current, l1in (corresponding to the minimum laser power), is the amount of light that the sensitive material is not exposed to. is set to be the output. Of course, the minimum value of the bias current may be set to zero.

第1図は、上記第1実施例にかかる半導体レーザ駆動装
置の回路構成を示すものであり、データラッチ回路2は
、ディジタル入力画像データDφ〜D8を一時ラッチす
るものであり、また、マイクロプロセッサ(MPU)1
は複数の入出力ボートを有し、第2図のフローチャート
に示すような制御手順に従ってレーザ光出力の制御を実
行する。
FIG. 1 shows the circuit configuration of the semiconductor laser driving device according to the first embodiment, in which a data latch circuit 2 temporarily latches digital input image data Dφ to D8, and a microprocessor (MPU)1
has a plurality of input/output ports, and controls the laser light output according to the control procedure shown in the flowchart of FIG.

第2図のフローチャートに示す制御手順(制御プログラ
ム)は、予めマイクロプロセッサ1内部ROMに格納さ
れている。
The control procedure (control program) shown in the flowchart of FIG. 2 is stored in advance in the internal ROM of the microprocessor 1.

D/Aコンバータ6は、光出力制′4B(輝度変調)の
ための電流値の増減に用いるものであり、D/Aコンバ
ータ6の出力は、後述するバイアス電流設定用のD/A
コンバータ4の出力と加算器43にて加算される。また
、引算器41は、パルス巾制御と光出力制御との切り換
え点を示すディジタル人力データを記憶した設定値40
と、入力ディジタルデータとの引き算を行い、この引算
器41による引き算結果と、マイクロプロセッサ1から
の信号(MPXSET、MPXRESET)とがMPX
45で切り換えられてD/Aコンバータ6に入力される
The D/A converter 6 is used to increase/decrease the current value for optical output control 4B (luminance modulation), and the output of the D/A converter 6 is used for the D/A converter for bias current setting, which will be described later.
The output of the converter 4 and the adder 43 are added. The subtracter 41 also receives a set value 40 that stores digital manual data indicating a switching point between pulse width control and optical output control.
is subtracted from the input digital data, and the subtraction result by the subtracter 41 and the signals (MPXSET, MPXRESET) from the microprocessor 1 are converted into MPX
45 and input to the D/A converter 6.

D/Aコンバータ3〜5は、マイクロプロセ・ンサ1の
出力ポートに接続され、マイクロプロセッサ1から出力
する電圧値を指示するディジタルデ−タをアナログ電圧
■2〜■4に変換する。
The D/A converters 3 to 5 are connected to the output ports of the microprocessor 1 and convert digital data indicating voltage values output from the microprocessor 1 into analog voltages 12 to 4.

ここで、D/Aコンバータ3の出力は、D/Aコンバー
タ6のスパン制御用であり、D/Aコンバータ6の入力
ディジタルデータに対する出力電圧の傾きを制御する。
Here, the output of the D/A converter 3 is for span control of the D/A converter 6, and controls the slope of the output voltage with respect to the input digital data of the D/A converter 6.

一方、加算器43において、D/Aコンバータ6の出力
と加算されるD/Aコンバータ4の出力は、オフセット
バイアス値を制御するものである。更に、D/Aコンバ
ータ5の出力によって後述するようにパルス巾変調され
る半導体レーザ20のレーザパワーを制御するようにし
である。
On the other hand, the output of the D/A converter 4, which is added to the output of the D/A converter 6 in the adder 43, controls the offset bias value. Furthermore, the laser power of the semiconductor laser 20 is controlled by the output of the D/A converter 5, which is pulse width modulated as described later.

上記構成要素1.3〜5によって、後述する2つの電圧
・電流変換回路11.12にそれぞれ異なった電圧を印
加する電圧印加回路30を構成する。
The above components 1.3 to 5 constitute a voltage application circuit 30 that applies different voltages to two voltage/current conversion circuits 11.12, which will be described later.

A/Dコンバータ8は、マイクロプロセッサ1の入力ポ
ートに接続され、フォトダイオード21からの電圧■。
The A/D converter 8 is connected to the input port of the microprocessor 1 and receives a voltage from the photodiode 21.

をディジタルデータに変換して、マイクロプロセッサ1
に送る。マイクロプロセッサlは、A/Dコンバータ8
からフォトダイオード21の出力に応じて送られるディ
ジタルデータに応じて後述するようにD/Aコンバータ
3〜5に出力するデータを調整制御する。
is converted into digital data and processed by microprocessor 1.
send to The microprocessor l is an A/D converter 8
According to the digital data sent from the photodiode 21 in accordance with the output, the data output to the D/A converters 3 to 5 is adjusted and controlled as described later.

前記2つの電圧・電流変換回路11.12は、電圧値を
電流値に変換するものであり、それぞれ入力電圧端子V
i、出力電流端子io及び出力電圧の開閉(電流発生)
を制御する入力制御端子Diを有する。前記出力電流端
子Ioは相互に並列接続され、この並列接続端子に半導
体レーザ20が直列接続されており、半導体レーザ20
には、各電圧・電流変換回路11.12から出力される
電流の合計が供給される。
The two voltage/current conversion circuits 11 and 12 convert a voltage value into a current value, and each has an input voltage terminal V.
i, Output current terminal io and output voltage switching (current generation)
It has an input control terminal Di for controlling. The output current terminals Io are connected in parallel to each other, and a semiconductor laser 20 is connected in series to this parallel connection terminal.
is supplied with the sum of the currents output from each voltage/current conversion circuit 11.12.

ジェネレータ部16は、画素クロック信号CLK(同期
信号)を16分割し、入力データD4〜D7に応じてパ
ルス中を16通り作り出し、キャンセル部17は、前記
ジェネレータ部16で得たパルス中をデイレイライン等
を用いて更に16分割し、このジェネレータ部16とキ
ャンセル部17とで2’ X2’=2@通りのパルス中
を作り出す。
The generator section 16 divides the pixel clock signal CLK (synchronization signal) into 16 parts and creates 16 types of pulses according to the input data D4 to D7, and the canceling section 17 converts the pulses obtained by the generator section 16 into delay lines. The pulse is further divided into 16 using the following, and the generator section 16 and canceling section 17 generate 2' x 2' = 2@ pulses.

デコーダ42は、入力ディジタルデータをデコードし、
半導体レーザ20の光出力を増大制御する所定以上の濃
度領域に相当するときには、ハイレベル信号をセレクト
部15に出力する。
The decoder 42 decodes the input digital data,
When the optical output of the semiconductor laser 20 corresponds to a concentration region equal to or higher than a predetermined value in which the optical output is controlled to increase, a high level signal is output to the selector 15 .

また、セレクト部15は、電圧・電流変換回路12にパ
ルス巾変調信号を出力するか否かをデコーダ42の出力
に応じて制御する。即ち、デコーダ42の出力がローレ
ベルのときには、キャンセル部17からのパルス巾制御
信号を電圧・電流変換回路12に送る。デコーダ42の
出力がハイレベルのときは、キャンセル部17からの信
号とは無関係に常にハイレベルの信号を電圧・電流変換
回路12に送る。この他に、第42図の実施例に示すよ
うに、マイクロプロセンサ1からのLON信号により強
制的に出力をハイレベルにする機能を備えていネ。尚、
電圧・電流変換回路11は常時ONされるようにしであ
る。
Furthermore, the selection unit 15 controls whether or not to output the pulse width modulation signal to the voltage/current conversion circuit 12 in accordance with the output of the decoder 42 . That is, when the output of the decoder 42 is at a low level, the pulse width control signal from the canceling section 17 is sent to the voltage/current conversion circuit 12. When the output of the decoder 42 is at a high level, a high level signal is always sent to the voltage/current conversion circuit 12 regardless of the signal from the canceling section 17. In addition, as shown in the embodiment shown in FIG. 42, a function is provided to forcibly set the output to a high level using the LON signal from the microprocessor sensor 1. still,
The voltage/current conversion circuit 11 is designed to be always turned on.

引算器41は、前述のように、パルス巾変調(第1段階
)と光出力制御(第2段階)との切り換えポイントに相
当する入力画像データ (設定値40に記憶されており
、かかる入力画像データが制御切り換え点の所定発光エ
ネルギーに相当する。)を、入力ディジタルデータから
ディジタル的に引き算し、その結果をD/Aコンバータ
6へ出力する。
As described above, the subtracter 41 uses input image data (stored in the set value 40, (the image data corresponds to a predetermined emission energy at the control switching point) is digitally subtracted from the input digital data, and the result is output to the D/A converter 6.

また、MPX45は、マイクロプロセッサ1による光出
力初期設定時におけるマイクロプロセッサ1からの出力
(MPXSET、MPXRESET)と、引算器41か
らの画像データとを切り換えてD/Aコンバータ6に出
力する。即ち、光出力設定時にはマイクロプロセッサ1
からの出力をD/Aコンバータ6に伝え、それ以外では
引算器41からのデータをD/Aコンバータ6に入力さ
せる。第41図はMPX45の具体例で、マイクロプロ
セッサ1からの制御信号MPXSETがハイで、D/A
コンバータ6への入力は強制的に最大となる。同じく、
MPXSET、MPXRESETがローで、D/Aコン
バータ6への入力は強制的に零にされる。また、MPX
SETがロー、MPXRESETがハイで、引算器41
からのデータをD/Aコンバータ6に伝えることになる
Further, the MPX 45 switches between the output from the microprocessor 1 (MPXSET, MPXRESET) when the microprocessor 1 initializes the optical output and the image data from the subtracter 41 and outputs the same to the D/A converter 6. That is, when setting the optical output, the microprocessor 1
The output from the subtracter 41 is transmitted to the D/A converter 6, and otherwise the data from the subtracter 41 is input to the D/A converter 6. FIG. 41 shows a specific example of MPX45, in which the control signal MPXSET from microprocessor 1 is high and the D/A
The input to converter 6 is forced to the maximum. Similarly,
When MPXSET and MPXRESET are low, the input to the D/A converter 6 is forced to zero. Also, MPX
SET is low, MPXRESET is high, subtractor 41
The data from the D/A converter 6 will be transmitted to the D/A converter 6.

半導体レーザ20は、前述のように2つの電圧・電流変
換回路11.12の出力電流端子IOと論理和接続(ワ
イヤードオア接続)され、この半導体レーザ20の光出
力(輝度)は、フォトダイオード21によって検出され
る。フォトダイオード21の出力電圧は、前述のように
A’/Dコンバータ8でディジタル値に変換されてマイ
クロプロセッサ1に送られる。尚、抵抗R5は、フォト
ダイオード21のアノードとアースとの間に接続された
負荷抵抗であり、Vccは電源電圧を示す。
As described above, the semiconductor laser 20 is connected to the output current terminals IO of the two voltage/current conversion circuits 11 and 12 (wired-OR connection), and the optical output (brightness) of the semiconductor laser 20 is determined by the output current terminal IO of the two voltage/current conversion circuits 11 and 12. detected by. The output voltage of the photodiode 21 is converted into a digital value by the A'/D converter 8 and sent to the microprocessor 1 as described above. Note that the resistor R5 is a load resistor connected between the anode of the photodiode 21 and the ground, and Vcc indicates the power supply voltage.

第3図は、第1図に示した2つの電圧・電流変換回路1
1.12の回路構成を示す。
Figure 3 shows the two voltage/current conversion circuits 1 shown in Figure 1.
1.12 circuit configuration is shown.

第3図において、117及び118は演算増幅器(OP
アンプ) 、119〜121はトランジスタ、122は
否定回路としてのオープンコレクタ型のバッファIC,
R6〜RIO,R20−R23は抵抗である。
In FIG. 3, 117 and 118 are operational amplifiers (OP
amplifier), 119 to 121 are transistors, 122 is an open collector type buffer IC as a negative circuit,
R6 to RIO and R20 to R23 are resistors.

ここで、R6−R9の各抵抗の値を一定値RA、即ち、
R6=R7=R8=R9=RAとし、RIOの抵抗値を
、RA > R10とすれば、トランジスタ119のコ
レクタ電流101は下式のようになる。但し、Viは入
力電圧端子の電圧とする。
Here, the value of each resistance of R6-R9 is set to a constant value RA, that is,
If R6=R7=R8=R9=RA and the resistance value of RIO is RA>R10, then the collector current 101 of the transistor 119 will be as shown in the following equation. However, Vi is the voltage of the input voltage terminal.

10、=Vi/RIO 入力制御端子Diがローレベルであるとすると、トラン
ジスタ120はON状態となり、前述のコレクタ電流1
01に略等しい電流がトランジスタ120のコレクター
エミッタ間に流れる。また、入力制御端子Diがハイレ
ベルであるとすると、トランジスタ120はOFF状態
となり、コレクタ電流■。。
10, =Vi/RIO When the input control terminal Di is at a low level, the transistor 120 is in the ON state, and the collector current 1 described above is
A current approximately equal to 01 flows between the collector and emitter of transistor 120. Further, when the input control terminal Di is at a high level, the transistor 120 is in an OFF state, and the collector current is . .

に略等しい電流がトランジスタ121のコレクタエミッ
タ間に流れ、出力端子I。に電流が生ずる。
A current approximately equal to 121 flows between the collector and emitter of transistor 121 at output terminal I. A current is generated.

このように、入力制御端子Diのレベルにより、■。、
L:、Vi/RIOに相当する変換電流をON・0FF
H制御できるものであり、第3図に示す回路は入力制御
端子Diのレベルに応じてスイッチング動作可能な電圧
・を流変換回路となる。
In this way, depending on the level of the input control terminal Di, ■. ,
L:, turns on/off the conversion current corresponding to Vi/RIO
The circuit shown in FIG. 3 is a voltage/current conversion circuit capable of switching according to the level of the input control terminal Di.

尚、第3図において抵抗R20,R2L R22,R2
3は予め、R20#R21#R23、R22X Io+
= 1〜2■となるように抵抗値を選んである。また、
トランジスタ119〜121の電流増幅率及び演算増幅
器117、118の電圧増幅率は非常に大きいものとす
る。
In addition, in Fig. 3, resistors R20, R2L R22, R2
3 is R20#R21#R23, R22X Io+ in advance
The resistance value is selected so that = 1~2■. Also,
It is assumed that the current amplification factors of the transistors 119 to 121 and the voltage amplification factors of the operational amplifiers 117 and 118 are very large.

次に第1図に示す回路の動作を説明する。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained.

D/Aコンバータ3〜5は、マイクロプロセンサ1から
送られた電圧値を指示するディジタルデータをそれぞれ
アナログ電圧V2〜■、に変換する。このうち■2は、
対応する電圧・電流変換回路12の入力電圧端子Viに
入力される。また、D/Aコンバータ4は、マイクロプ
ロセッサ1から送られた電圧値を指示するディジタルデ
ータをアナログ電圧(バイアス電圧)■、に変換し、こ
のN 圧V3とD/Aコンバータ6の出力電圧V、との
和■、が加算器43を介して電圧・電流変換回路11の
入力端子端子Viに人力される。このように、電圧・電
流変換回路11.12に入力する電圧はそれぞれ個別に
制御され、また、これらの電圧・電流変換回路11.1
2の出力電流はそれぞれIm、Inとなるように設定さ
れる。
The D/A converters 3 to 5 convert digital data indicating voltage values sent from the microprocessor sensor 1 into analog voltages V2 to V, respectively. Among these, ■2 is
It is input to the input voltage terminal Vi of the corresponding voltage/current conversion circuit 12. Further, the D/A converter 4 converts the digital data indicating the voltage value sent from the microprocessor 1 into an analog voltage (bias voltage), and converts this N voltage V3 and the output voltage V of the D/A converter 6. , and is manually input to the input terminal Vi of the voltage/current conversion circuit 11 via the adder 43. In this way, the voltages input to the voltage/current conversion circuits 11.12 are individually controlled, and these voltage/current conversion circuits 11.1
The two output currents are set to be Im and In, respectively.

前記電圧・電流変換回路11.12の出力端子■。Output terminal ■ of the voltage/current conversion circuit 11.12.

は、第1図に示すように論理和接続されているので、半
導体レーザ20に供給される電流ILは以下のように各
電流の合計されたものとなる。
are logically connected as shown in FIG. 1, so the current IL supplied to the semiconductor laser 20 is the sum of the respective currents as shown below.

IL =I、l XS−+1.(Sφはゼロ又は1)電
圧・電流変換回路12の入力制御端子(スイッチング端
子)Diは、出力電流をON・OFF制御できるので、
前述の電流rot及び電流■、の式から、電流■1は下
式のようになる。
IL = I, l XS-+1. (Sφ is zero or 1) Since the input control terminal (switching terminal) Di of the voltage/current conversion circuit 12 can ON/OFF control the output current,
From the equations of the current rot and the current (2), the current (1) is determined by the following equation.

It = S φ・Vz / R10+ Vm / R
IOここで、Sφは電圧・電流変換回路12の人力制御
端子DiのON・OFF状態を表しており、入力制御端
子DiがハイレベルのときにはSφ=1であり、入力制
御端子DiがローレベルのときにはSφ=φとなり、入
力制御端子Diへの入力パルス信号に応じて電流ILが
制御される。ここで、電流・電圧変換回路11.12の
抵抗RIOの値は、電流・電圧変換回路11.12が駆
動できる最大電流を決定するので、11と12とで異な
る抵抗値となる場合がある。
It = S φ・Vz / R10+ Vm / R
IO Here, Sφ represents the ON/OFF state of the manual control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 12, and when the input control terminal Di is at a high level, Sφ=1, and when the input control terminal Di is at a low level. At times, Sφ=φ, and the current IL is controlled according to the input pulse signal to the input control terminal Di. Here, the value of the resistor RIO of the current/voltage conversion circuit 11.12 determines the maximum current that the current/voltage conversion circuit 11.12 can drive, so the resistance values of the current/voltage conversion circuits 11 and 12 may be different.

ところで、本実施例における半導体レーザ20の電流・
光出力特性は、第10図に示されるものとし、また、光
量(光出力)モニター用のフォトダイオード21の光出
力P l+  P W+  P wrmxに対応するそ
れぞれの出力電圧を■□、■工、Vah*xHとする。
By the way, the current of the semiconductor laser 20 in this embodiment is
The optical output characteristics are shown in FIG. 10, and the respective output voltages corresponding to the optical output P l + P W + P wrmx of the photodiode 21 for monitoring the amount of light (light output) are Let Vah*xH.

従って、例えば半導体レーザ20の出力光量がPlであ
るときには、フォトダイオード21から電圧■□が出力
されることになる。
Therefore, for example, when the output light amount of the semiconductor laser 20 is Pl, the photodiode 21 outputs the voltage ■□.

また、前記データラッチ回路2に入力するデータDφ〜
D8は画像データで、Dφが最下位ビット(LSB)、
D8が最上位ビット(MSB)であり、この9ビツトデ
ータに基づき後述するようにパルス巾変調によって25
6(2’)階調、光出力変調によって32階調、合計2
88階調のレーザ光エネルギー調整を行う。
Further, the data Dφ~ input to the data latch circuit 2
D8 is image data, Dφ is the least significant bit (LSB),
D8 is the most significant bit (MSB), and based on this 9-bit data, 25
6 (2') gradations, 32 gradations by optical output modulation, total 2
Performs 88-gradation laser light energy adjustment.

入力画像データDφ〜D8は、画素クロック信号CLK
 (同期信号)の立ち上がりエツジに同期して取り込ま
れる。この入力画像データをデータランチ回路2でラッ
チするのは、外部から送り込まれた入力画像データDφ
〜D8の相互の立ち上がりのずれを補償するためである
。また、マイクロプロセッサ1から出力されるLON信
号は、セレクト部15に入力され、LON信号がローレ
ベルであれば、電圧・電流変換回路12の入力制御端子
Diはハイレベルになる。即ち、半導体レーザ20に電
流・電圧変換回路12よりも電流が供給される。
The input image data Dφ to D8 are the pixel clock signal CLK.
(synchronization signal) is captured in synchronization with the rising edge of the signal. This input image data is latched by the data launch circuit 2 because the input image data Dφ is sent from the outside.
This is to compensate for the difference in the rise of D8. Further, the LON signal output from the microprocessor 1 is input to the select section 15, and if the LON signal is at a low level, the input control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 12 is at a high level. That is, the semiconductor laser 20 is supplied with more current than the current/voltage conversion circuit 12 .

次に、第2図のフローチャートを参照してマイクロプロ
セッサ1の制御動作と本実施例の作用について説明する
Next, the control operation of the microprocessor 1 and the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、レーザによる感材への露光(プリント動作)をす
る前、即ち、画像データを出力する前に、マイクロプロ
セッサ1はD/Aコンバータ3〜5の出力を0■にさせ
る一方、LON信号をハイレベルとして電圧・電流変換
回路12の入力制御端子Diをローレベルにする。更に
、MPX45にマイクロプロセッサ1側に切り換えてお
いて、マイクロプロセッサ1よりMPXRESET信号
を出力し、MPX45の出力をゼロとする。結果として
、D/Aコンバータ6の入力データが零となってD/A
コンバータ6の出力がOVとなるようにする(ステップ
31)。
First, before exposing the sensitive material with a laser (printing operation), that is, before outputting image data, the microprocessor 1 sets the outputs of the D/A converters 3 to 5 to 0■, and turns the LON signal on. The input control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 12 is set to a low level as a high level. Furthermore, the MPX 45 is switched to the microprocessor 1 side, and the microprocessor 1 outputs the MPXRESET signal to set the output of the MPX 45 to zero. As a result, the input data of the D/A converter 6 becomes zero and the D/A
The output of converter 6 is made to be OV (step 31).

このとき、電圧・電流変換回路11.12の入力電圧V
 z、 V m ハ、V z = V m = Oとな
るノテ、半導体レーザ20に流れる電流■1は零となる
At this time, the input voltage V of the voltage/current conversion circuit 11.12
Note that when V z = V m = O, the current 1 flowing through the semiconductor laser 20 becomes zero.

続いて、D/Aコンバータ4の出力電圧V、のみを所定
値ずつ上昇させる(ステップ32)。
Subsequently, only the output voltage V of the D/A converter 4 is increased by a predetermined value (step 32).

同時に、マイクロプロセンサlは、A/Dコンバータ8
を介してフォトダイオード21からの電圧V、4を監視
する。半導体レーザ20が発光すれば、フォトダイオー
ド21に電流が流れ、フォトダイオード21と抵抗R5
との接点にプラスの電圧V、4が生じるので、マイクロ
プロセッサ1はこの電圧VMを測定することによって、
半導体レーザ20のレーザ光量(光出力)を求めること
ができる。
At the same time, the microprocessor 1 is connected to the A/D converter 8.
The voltage V,4 from the photodiode 21 is monitored via the photodiode 21. When the semiconductor laser 20 emits light, a current flows through the photodiode 21, and the photodiode 21 and the resistor R5
Since a positive voltage V,4 is generated at the contact point with the microprocessor 1, by measuring this voltage VM,
The amount of laser light (light output) of the semiconductor laser 20 can be determined.

マイクロプロセッサ1は、この電圧V、4を監視しなが
らD/Aコンバータ4の出力Vz(=Vs;V、=Q)
を徐々に上昇させる。電圧・電流変換回路11の入力制
御端子Diは常時ハイレベルであるので、このとき、1
.=Vl (V3)/RIOの電流が半導体レーザ20
に流れる。半導体レーザ20が第1O図の光出力特性に
従って発光し、その光出力を検出したフォトダイオード
21からの電圧■にが設定値■□に達すると、マイクロ
プロセッサ1はD/Aコンバータ4の出力電圧■3の上
昇制御を停止させる。従って、設定値VIIMは第10
図における光出力P8に相当するフォトダイオード21
の出力であるから、半導体レーザ20は光出力Pgを発
生していることになる。このとき半導体レーザ20に流
れる電流ILは、第10図のバイアス電流■8に相当す
る。
The microprocessor 1 monitors the voltages V, 4 and outputs the output Vz (=Vs; V, =Q) of the D/A converter 4.
gradually increase. Since the input control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 11 is always at a high level, at this time, 1
.. =Vl (V3)/RIO current is the semiconductor laser 20
flows to When the semiconductor laser 20 emits light according to the optical output characteristics shown in FIG. ■Stop the rise control in step 3. Therefore, the set value VIIM is the 10th
Photodiode 21 corresponding to optical output P8 in the figure
Therefore, the semiconductor laser 20 generates an optical output Pg. The current IL flowing through the semiconductor laser 20 at this time corresponds to the bias current 8 in FIG.

次にマイクロプロセッサ1は、電圧vtを光出力Pw相
当値に保持して!、を半導体レーザ20に供給した状態
で、LON信号をローレベルにする(ステップ34)。
Next, the microprocessor 1 maintains the voltage vt at a value equivalent to the optical output Pw! , is supplied to the semiconductor laser 20, the LON signal is set to low level (step 34).

このとき電圧・電流変換回路12の入力制御端子Dfに
セレクト部15よりハイレベル信号が入力され(Sφが
1となって)、電圧・電流変換回路12の出力端子I0
に電流が流れる状態となり、半導体レーザ20に流れる
電流ILは下式にようになる。
At this time, a high level signal is input from the select section 15 to the input control terminal Df of the voltage/current conversion circuit 12 (Sφ becomes 1), and the output terminal I0 of the voltage/current conversion circuit 12
A current flows through the semiconductor laser 20, and the current IL flowing through the semiconductor laser 20 is expressed by the following equation.

IL=Vz/R10+ Is (但し、I、=V、/R
IO)次にマイクロプロセッサ1は、A/Dコンバータ
8を介してフォトダイオード21から出力される電圧■
にを監視しながら、この電圧vNが予め定められた所定
値■1.l、1(光出力Pw相当値)に達するで、D/
Aコンバータ5の出力電圧■2を徐々に増大させる(ス
テップS5.ステップS6)。
IL=Vz/R10+ Is (However, I,=V,/R
IO) Next, the microprocessor 1 converts the voltage ■ output from the photodiode 21 via the A/D converter 8 into
While monitoring, this voltage vN is set to a predetermined value (1). l, reaches 1 (value equivalent to optical output Pw), D/
The output voltage 2 of the A converter 5 is gradually increased (step S5, step S6).

電圧■イが前記所定値V工に達したときには、D/Aコ
ンバータ4から出力される先出カPI相当の電圧■3と
、D/Aコンバータ5がら出力される電圧■2との合計
によって所定値V工が得られたことになり、換言すれば
、D/Aコンバータ4によって光出力23分(電流■、
)を、更に、D/Aコンバータ5によってP、4−P、
分(電流風)の出力を制御していることになる。
When the voltage (a) reaches the predetermined value V, the voltage is determined by the sum of the voltage (i) 3 corresponding to the first output PI output from the D/A converter 4 and the voltage (i) 2 output from the D/A converter 5. This means that the predetermined value V has been obtained; in other words, the D/A converter 4 has produced a light output of 23 minutes (current ■,
), the D/A converter 5 further converts P, 4-P,
This means that the output of the current flow is controlled.

次に、D/Aコンバータ4.5がら出力される電圧V、
、V、を、ステップ6までに得られた一定値に保持した
まま、D/Aコンバータ6への入力データを最大画像デ
ータの入力時と同一のデータに設定しくMPX45にマ
イクロプロセッサ1によりMPXSET信号を出力し、
MPX45の出力を最大画像データに設定し) 、D/
Aコンバータ3の出力電圧V4を徐々に上昇させて、電
圧V、1が光出力P。Xに相当する所定値V□、になっ
たところで出力電圧V4の上昇を停止させ、D/Aコン
バータ3の出力電圧■4を決定する(ステップS7.S
8.S9)。
Next, the voltage V output from the D/A converter 4.5,
, V, is held at the constant value obtained up to step 6, and the microprocessor 1 sends an MPXSET signal to the MPX45 to set the input data to the D/A converter 6 to the same data as when inputting the maximum image data. Outputs
Set MPX45 output to maximum image data), D/
The output voltage V4 of the A converter 3 is gradually increased, and the voltage V,1 is the optical output P. When the output voltage V4 reaches a predetermined value V□ corresponding to
8. S9).

以上のようにして、D/Aコンバータ3〜5の出力電圧
は、予め設定された半導体レーザ2oの光出力P、、P
、、P、、、(第10図参照)が得られる値に調整され
るので、半導体レーザ20の温度や特性バラツキによる
光出力の変動を防止し、常に安定した光出力を得ること
ができる。即ち、所定の光出力を得るために必要とされ
る電圧値(電流値)は予め設定できるが、温度変化や特
性バラツキがあると、初期設定した電圧では所望の光出
力を得られないことがあるので、フォトダイオード21
で半導体レーザ20の実際の光出力を監視して、実際に
所望の光出力が得られる電圧値を求めるようにしたもの
である。
As described above, the output voltages of the D/A converters 3 to 5 are adjusted to the preset optical outputs P, , P of the semiconductor laser 2o.
, , P, (see FIG. 10) are adjusted to the values that can be obtained, so fluctuations in the optical output due to variations in the temperature and characteristics of the semiconductor laser 20 can be prevented, and stable optical output can always be obtained. In other words, the voltage value (current value) required to obtain a predetermined optical output can be set in advance, but if there are temperature changes or variations in characteristics, it may not be possible to obtain the desired optical output with the initially set voltage. Since there is a photodiode 21
The actual optical output of the semiconductor laser 20 is monitored, and the voltage value at which the desired optical output is actually obtained is determined.

次に、マイクロプロセッサ1は、LON信号をハイレベ
ルに、MPX45を引算器41側に設定しくステップ5
10)、画像データの読み込みとプリント動作を開始す
る(ステップ5ll)。このとき、Dφ〜D8の入力画
像データがデータラッチ回路2及びジェネレータ部16
.キャンセル部17.セレクト部15を通り、288ス
テツプの露光エネルギー(発光エネルギー)に変換され
る。本実施例では、パルス巾変調で256(2@)ステ
ップを得る構成となっており、残りの32ステップ分は
電流値制御によって露光エネルギーが調整され、上記パ
ルス変調と電流値制御(光量変調)とによって合計28
8ステツプの階調が得られるようにしである。
Next, in step 5, the microprocessor 1 sets the LON signal to high level and sets the MPX 45 to the subtracter 41 side.
10) The image data reading and printing operation is started (step 5ll). At this time, the input image data of Dφ to D8 is transferred to the data latch circuit 2 and the generator section 16.
.. Cancellation part 17. The light passes through the selection section 15 and is converted into exposure energy (emission energy) of 288 steps. In this embodiment, the configuration is such that 256 (2 @) steps are obtained by pulse width modulation, and the exposure energy for the remaining 32 steps is adjusted by current value control, and the above pulse modulation and current value control (light amount modulation) total of 28
This is so that 8-step gradation can be obtained.

入力データDφ〜D8のうち、下位8ピントDφ〜D7
がパルス巾識別用に用いられ、入力画像データが256
を越えるまではパルス変調に基づいて入力画像データに
対応する階調を得て、256を越える画像データの人力
があると、後述するようにバイアス電流の増加を図るよ
うにしである。
Among input data Dφ to D8, lower 8 pins Dφ to D7
is used for pulse width identification, and the input image data is 256
Until the image data exceeds 256, the gradation corresponding to the input image data is obtained based on pulse modulation, and when the image data exceeds 256, the bias current is increased as described later.

次にジェネレータ部16について詳細に説明する。Next, the generator section 16 will be explained in detail.

ジェネレータ部16は、画素クロック信号CLK(同期
信号)を大まかに16分割する機能を有し、パルス巾認
識用の下位8ビツトの中の上位4■ツトD4〜D7に基
づいて16通りのパルス巾を作る。
The generator section 16 has a function of roughly dividing the pixel clock signal CLK (synchronization signal) into 16, and divides the pixel clock signal CLK (synchronization signal) into 16 different pulse widths based on the upper 4 bits D4 to D7 of the lower 8 bits for pulse width recognition. make.

第11図はこのジェネレータ部16の回路例を示し、ジ
ェネレータ部16はフリップフロップ回路51a〜51
f、4ビット2進ダウンカウンタ52.  NAND回
路53.NOR回路54等によって構成されている。
FIG. 11 shows a circuit example of this generator section 16, in which the generator section 16 includes flip-flop circuits 51a to 51.
f, 4-bit binary down counter 52. NAND circuit 53. It is composed of a NOR circuit 54 and the like.

また、画素クロック信号CLKを16分割するために、
画素クロックCLKの16倍のクロック16×CKを用
いるようにしである。前記16倍のクロック16XcK
は、例えば画素クロックCLK (同期信号)を作るた
め16分周器(図示省略)を用いていれば、当然画素ク
ロックの16倍のクロック(高周波信号)が必要である
ため、これを用いることができるが、画素クロックCL
KLかないときには、第12図に示すようなPLL (
フェーズロックドループ)を用い、16倍のクロック1
6XCKを発生させることは容易である。或いは、画素
クロックCLKと16倍のクロック16XCKとの同期
関係(位相)を無視すれば、単独に画素クロックCLK
の16倍のクロックを発生させる水晶発振器を用いても
良い。
Also, in order to divide the pixel clock signal CLK into 16,
A clock 16×CK, which is 16 times the pixel clock CLK, is used. 16 times the clock 16XcK
For example, if a 16 frequency divider (not shown) is used to generate the pixel clock CLK (synchronization signal), a clock (high frequency signal) that is 16 times the pixel clock is naturally required, so it is not possible to use this. Yes, but the pixel clock CL
When there is no KL, the PLL (
phase-locked loop), 16 times the clock 1
Generating 6XCK is easy. Alternatively, if you ignore the synchronization relationship (phase) between the pixel clock CLK and the 16x clock 16XCK, it is possible to independently use the pixel clock CLK.
A crystal oscillator that generates a clock 16 times as large as 16 may be used.

ジェネレータ部16は、第11図に示すように、4ビツ
ト2進ダウンカウンタ52によって画像入力データD4
〜D7をカウンタにロードし、ダウンカウント後のキャ
リーをフリツプフロップ51eに入力させると共に、第
13図に示すように、フリップフロップ回路51a〜5
1dとNAND回路53との組合わせによって分割パル
スout pisの立ち上がり制御信号Jinを作り、
また、前記フリップフロップ51eの出力と前記立ち上
がり制御信号Jinの否定論理和によって分割パルスo
ut pisの立ち下がり制御信号Kinを作る。第1
3図の例では、D7〜D4に「3」が入力された場合の
タイムチャートである。
The generator section 16, as shown in FIG.
~D7 is loaded into the counter, and the carry after down-counting is input to the flip-flop 51e, and as shown in FIG.
1d and the NAND circuit 53 to create the rise control signal Jin of the divided pulse out pis,
Further, the divided pulse o is generated by the NOR of the output of the flip-flop 51e and the rise control signal Jin.
A falling control signal Kin of ut pis is generated. 1st
The example in FIG. 3 is a time chart when "3" is input in D7 to D4.

そして、画像入力データD4〜D7の4ビツトで示され
るφ〜15の値にそれぞれ対応する第14図に示すよう
な16ステツプのパルス巾を得ることができるようにな
っており、例えばrD7.D6゜D5.D4Jが[φ、
  1. 1.  IJであるときには、画素クロック
CLKの2のパルス巾の分割パルスout pisが出
力される。ここで、分割後のパルス巾は、最小が1/1
6CL Kであって、この1/16CLK刻みに増大し
て最大がCL K (16/16CLK)そのままにな
る。尚、ジェネレータ部16におけるパルス巾分割は、
16分割に限定されるものでないことは明らかである。
Then, it is possible to obtain pulse widths of 16 steps as shown in FIG. 14, which correspond to the values of φ to 15 indicated by the 4 bits of image input data D4 to D7, respectively.For example, rD7. D6°D5. D4J is [φ,
1. 1. When it is IJ, a divided pulse out pis having a pulse width of 2 of the pixel clock CLK is output. Here, the minimum pulse width after division is 1/1
6CLK, and increases in increments of 1/16CLK until the maximum remains at CLK (16/16CLK). Note that the pulse width division in the generator section 16 is as follows:
It is clear that the division is not limited to 16 divisions.

次に、キャンセル部17の詳細を説明する。Next, details of the canceling unit 17 will be explained.

第15図はキャンセル部17の回路例を示すものであり
、ジェネレータ部16で作られた最小を1/16 CL
Kとする16ステツプの分割パルスout pisを、
更にデイレイ・ライン61を用いて16分割に細分化し
、これによりパルス巾変調のステップ数を16×16 
= 256ステツプとする。従って、デイレイ・ライン
61の各タップ間の遅延時間は、1/16X1/16C
LK=1/256 CLKとなる。
FIG. 15 shows an example of the circuit of the canceling section 17, and the minimum created by the generator section 16 is 1/16 CL.
The divided pulse out pis of 16 steps is K,
Furthermore, the delay line 61 is used to subdivide into 16 divisions, thereby increasing the number of pulse width modulation steps to 16 x 16.
= 256 steps. Therefore, the delay time between each tap of the delay line 61 is 1/16X1/16C
LK=1/256 CLK.

デイレイ・ライン61は、ジェネレータ部16から分割
パルスout pis(基本パルス巾)と別に出力され
るτ丁パルス(高周波信号)を第16図に示すように1
6通り(tl−tl5)に遅延させるものであり、Da
ta 5electer62により入力画像データDφ
〜D3の値に応じてこの遅延パルスのt2〜t15の中
から1つを選択し、最終的には第17図に示すように、
ジェネレータ部16で作られた分割パルスout pi
sを更に16通りに細分化しており、入力の分割パルス
out pisをCL K/256の精度でキャンセル
(消去)することになる。第16図の例では、D3〜D
φに「2」が入力され、t3がデータセレクタ62によ
って選択された場合である。
The delay line 61 outputs the divided pulse out pis (basic pulse width) and the τ pulse (high frequency signal) separately from the generator section 16, as shown in FIG.
It is delayed in 6 ways (tl-tl5), and Da
Input image data Dφ by ta5elector62
One of the delayed pulses t2 to t15 is selected according to the value of ~D3, and finally, as shown in FIG. 17,
Divided pulses created by the generator section 16 out pi
s is further subdivided into 16 ways, and the input divided pulse out pis is canceled (erased) with an accuracy of CLK/256. In the example of FIG. 16, D3 to D
This is a case where “2” is input to φ and t3 is selected by the data selector 62.

即ち、キャンセル部17は、画像データDφ〜D3の値
に応じて選択した遅延パルスAと、τ丁パルスとの論理
和Bをとると共に、この論理和Bとジェネレータ部16
からのout pisとの論理積をとることによって、
out pisをCL K/256の精度で削ってou
t pisを更に細分化するものである。
That is, the canceling unit 17 calculates the logical sum B of the delayed pulse A selected according to the values of the image data Dφ to D3 and the τ pulse, and calculates the logical sum B and the generator unit 16.
By taking the conjunction with out pis from
Cut the out pis with CL K/256 precision.
This is a further subdivision of tpis.

このような方法によらず、例えば、第18図及び第19
図に示すように、デイレイライン出力と画素クロックC
LK又は基本パルス中信号(out pis)との論理
和OR又は論理積ANDをとる方法(特開昭56−15
2373号、特開昭63−296558号公報等参照)
では、基本パルスは必ず立ち上がり又は立ち下がりのエ
ツジが必要となるため、最小パルス巾又は最大パルス巾
でのデイレイラインを用いた細分化ができなくなり、そ
の部分で細分化されてパルス巾の飛躍が生じて画質の低
下を招くことがある。
Without using such a method, for example, FIGS. 18 and 19
As shown in the figure, delay line output and pixel clock C
A method of performing a logical sum OR or a logical product AND with the LK or basic pulse signal (out pis) (Japanese Patent Laid-Open No. 56-15
2373, JP-A-63-296558, etc.)
In this case, since the basic pulse always requires a rising or falling edge, it is no longer possible to subdivide using a delay line at the minimum or maximum pulse width. This may result in a decrease in image quality.

例えば、本実施例のように、ジェネレータ部16での1
6分割段階で画像入力データD4〜D7が「1.1,1
.1」のとき、1画素クロック間連続してハイレベル信
号が出力されるため(第14図参照)、パルス巾のエツ
ジがない。従って、デイレイライン出力と画素クロック
CLK又は基本パルス巾信号とのOR又はANDをとる
方法では、パルスのデイレイができず、D4〜D7がr
l、1゜1.1」のときにはこれ以上に細分化できない
ことになってしまう。
For example, as in this embodiment, 1 in the generator section 16
At the 6-division stage, image input data D4 to D7 are divided into "1.1,1
.. 1, a high level signal is output continuously for one pixel clock (see FIG. 14), so there is no edge in the pulse width. Therefore, the method of ORing or ANDing the delay line output and the pixel clock CLK or the basic pulse width signal cannot delay the pulse, and D4 to D7 are r
l, 1° 1.1'', it becomes impossible to subdivide further.

つまり、画像入力データD4〜D7が「φ、φ2φ、φ
」〜rl、1,1.  φ」までであって1百素クロツ
クCLK中にパルスの立ち上がり又は立ち下がりがある
ときには、その中をデイレイラインのタップ数分だけ細
分化させることができるが、rl、1.1.IJのとき
には上記細分化が行えないため、ここで、パルス巾の変
化に飛躍が生じるものである。
In other words, the image input data D4 to D7 are "φ, φ2φ, φ
”~rl, 1,1. φ" and there is a rising or falling pulse during the 100-element clock CLK, it is possible to subdivide it by the number of taps of the delay line, but rl, 1.1. Since the above-mentioned subdivision cannot be performed at the time of IJ, a jump occurs in the change in pulse width.

逆に、D4〜D7が「φ、φ、φ、φ」のときに1画素
クロックCLK間ローレベルが出力されるとすれば、D
4〜D7がrl、  1. 1. 1.で15/16 
CL K間ハイレベルのパルスとなり、15/16のエ
ツジを用いてパルス巾を細分化できるが、今度は「φ、
φ、φ、φ」は1画素クロックCLK間においてローレ
ベルとなってパルスがない(エツジがない)ために、こ
こで細分化不能となる。
Conversely, if a low level is output for one pixel clock CLK when D4 to D7 are "φ, φ, φ, φ", D
4-D7 are rl, 1. 1. 1. So 15/16
It becomes a high-level pulse between CLK and K, and the pulse width can be subdivided using 15/16 edges.
φ, φ, φ” are at a low level during one pixel clock CLK and there is no pulse (there is no edge), so subdivision is impossible at this point.

従って、この場合「φ、φ、φ、■」〜ri、i。Therefore, in this case "φ, φ, φ, ■" ~ ri, i.

1.1」ではデイレイラインを用いて細分化できるが、
「φ、φ、φ、φ」ではできないため、やはり、パルス
巾変調に飛躍が生じる。
1.1", it is possible to subdivide using daylay lines, but
Since this cannot be done with "φ, φ, φ, φ", there will still be a jump in pulse width modulation.

尚、前者の例を第20図(a)〜(d)に示してあり、
ここでは、説明を簡略化するために、基本パルス巾(ジ
ェネレータ部16から出力されるout pisが相当
する)を4種類(1/4CLK、2/4CLK、3/4
CLK、ICLK)とした。
Incidentally, examples of the former are shown in FIGS. 20(a) to (d),
Here, in order to simplify the explanation, four types of basic pulse widths (corresponding to the out pis output from the generator section 16) (1/4CLK, 2/4CLK, 3/4
CLK, ICLK).

一方、本実施例のようにしてパルス巾を細分化する方式
では、基本パルス巾(ジェネレータ部16における細分
化パルスout pls)を遅延させず、基本パルス巾
の最小分解能に相当する時間(本実施例では1/16c
LK)のパルス巾を遅延させることで上記のような不具
合を解消している。即ち、第21図に示すように、D4
〜D7が全て1でジェネレータ部16から出力される分
割パルスout pisが連続してハイレベルのもので
あっても、ジェネレータ部16から同時出力されるパル
ス信号τ丁とデイレイパルスとの論理和ORをとること
でデイレイラインのタップ数だけパルス巾を細分差でき
るものである。
On the other hand, in the method of subdividing the pulse width as in this embodiment, the basic pulse width (subdivided pulse out pls in the generator section 16) is not delayed, and the time corresponding to the minimum resolution of the basic pulse width (in this embodiment In the example, 1/16c
The above problem is solved by delaying the pulse width of LK). That is, as shown in FIG.
Even if ~D7 are all 1 and the divided pulses out pis outputted from the generator section 16 are continuously at high level, the OR of the pulse signal τout and the delay pulse outputted simultaneously from the generator section 16. By taking , the pulse width can be subdivided by the number of taps of the delay line.

本実施例では、第15図の遅延パルスBと基本パルス巾
out pisとの論理積ANDをとることにより、基
本パルス巾out plsを削って(消去して)いたが
、前述の説明から明らかなように、第22図に示すハー
ドウェア構成に基づき第23図に示すように、遅延パル
スBと基本パルス巾out pisとのOR(論理和)
をとってパルス巾を増やすようにしても良い、この場合
は、第14図に示す例とは逆に、ジェネレータ部16の
出力out plsは、D4〜D7が「φ、φ、φ、φ
」であるときに1画素クロックCLK間でローレベルと
なり、rl、1゜1、■」で15/16CL Kの場合
に適用できる。
In this embodiment, the basic pulse width out pls is removed (erased) by taking the AND of the delayed pulse B shown in FIG. 15 and the basic pulse width out pis. Based on the hardware configuration shown in FIG. 22, as shown in FIG. 23, the delay pulse B and the basic pulse width out pis are ORed.
In this case, contrary to the example shown in FIG.
'', it becomes low level for one pixel clock CLK, and it can be applied to the case of 15/16 CLK with rl, 1° 1, ■''.

尚、上記の例では、いずれも基本パルス巾outpls
O後縁(立ち下がり)を増減させてパルス巾を変化させ
るよう構成したが、前縁(立ち上がり)で同様のことを
行っても良いのは明らかである。
In addition, in the above examples, the basic pulse width outpls
Although the pulse width is changed by increasing or decreasing the O trailing edge (falling edge), it is clear that the same thing may be done at the leading edge (rising edge).

以上で、ジェネレータ部16で16分割されたパルス巾
out pisが、キャンセル部17で更に16分割さ
れて256ステツプのパルス巾変調が行われることを説
明した。
It has been explained above that the pulse width out pis divided into 16 by the generator section 16 is further divided into 16 by the canceling section 17 to perform pulse width modulation of 256 steps.

次にセレクト部15について説明する。セレクト部15
では、キャンセル部17からのパルス巾変調信号を、入
力画像データがパルス巾変調領域に相当する間はSφと
してそのまま出力し、電圧・電流変換回路12を介して
半導体レーザ20をP。の光出力でパルス巾変調を行う
。パルス巾を最大パルスとしても必要とする露光エネル
ギーが得られないような画像データが入力されると、デ
コーダ42の出力がハイレベルとなり、1画素時間中S
φはハイレベルとなり、電圧・電流変換回路12は最大
パルス中の時間(1画素時間)半導体レーザ20に電流
1.を流す。
Next, the selection section 15 will be explained. Select section 15
Then, the pulse width modulation signal from the canceling unit 17 is output as is as Sφ while the input image data corresponds to the pulse width modulation region, and the semiconductor laser 20 is outputted via the voltage/current conversion circuit 12. Pulse width modulation is performed with the optical output of . When image data such that the required exposure energy cannot be obtained even with the maximum pulse width is input, the output of the decoder 42 becomes high level, and the S during one pixel time is input.
φ becomes high level, and the voltage/current conversion circuit 12 supplies a current of 1.0 to the semiconductor laser 20 during the maximum pulse (one pixel time). flow.

また、入力画像データと設定値(パルス巾変調と光出力
変調との切り換えタイミングに相当する入力画像データ
)との引き算データが、MPX45を介してD/Aコン
バータ6に入力される。従って、入力画像データに応じ
てバイアス電流I、が増減することになる。このとき、
I7は常にONとなり、結果、第9図に示すように、光
出力はP。
Further, subtraction data between the input image data and the set value (input image data corresponding to the switching timing between pulse width modulation and optical output modulation) is input to the D/A converter 6 via the MPX 45. Therefore, the bias current I increases or decreases depending on the input image data. At this time,
I7 is always ON, and as a result, the optical output is P as shown in FIG.

からPl、の間を入力画像データに応して可変制御され
る。
to Pl is variably controlled according to the input image data.

尚、上記のようにして光出力を制御するときには、露光
時間は1画素時間一定となる。上記例では、バイアス電
流Isを常に半導体レーザ20に印加しているが、バイ
アス電流I、を零としてこの電流分■、をパルス巾変調
時の電流1wに吸収させるようにしても良い。即ち、第
10図のL+I。
Note that when controlling the light output as described above, the exposure time is constant for one pixel time. In the above example, the bias current Is is always applied to the semiconductor laser 20, but it is also possible to set the bias current I to zero and to absorb this current (1) into the current 1w during pulse width modulation. That is, L+I in FIG.

を新しい1.とじ、電圧・電流変換回路12により半導
体レーザ20に供給する。光出力変調時には、電圧・電
流変調回路11と12との加算された電流が半導体レー
ザ20に供給される。
New 1. The voltage is then supplied to the semiconductor laser 20 by the voltage/current conversion circuit 12. During optical output modulation, the summed current of the voltage/current modulation circuits 11 and 12 is supplied to the semiconductor laser 20.

以上の例では、ジェネレータ部16.キャンセル部17
.セレクト部I5に2のべき乗の状態を割り振っている
が、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、
キャンセル部17で6段階、ジェネレータ部16で13
段階とすると、6<23=8.13<2’=16となる
からそれぞれに3ビツトと4ビツトとのデータを与える
ようにすれば良い。この場合、第24図に示すように、
ROM等で構成した変換テーブル(LUT)を用意し、
入力画像データDφ〜D6をDφ′〜D6’に変換する
。即ち、第25図に示すように、入力画像データをこの
場合は6進数(キャンセル部17)とその上位は12進
数(ジェネレータ部16)に相当するピッチで変換デー
タが増加するようにすれば良い。
In the above example, the generator section 16. Cancellation part 17
.. Although a power of 2 state is assigned to the select section I5, the present invention is not necessarily limited to this. for example,
6 stages in the cancel section 17, 13 stages in the generator section 16
In terms of stages, 6<23=8.13<2'=16, so 3-bit and 4-bit data should be given to each stage. In this case, as shown in Figure 24,
Prepare a conversion table (LUT) configured with ROM etc.
Input image data Dφ to D6 are converted to Dφ' to D6'. That is, as shown in FIG. 25, the input image data may be changed in such a way that the converted data increases at a pitch corresponding to a hexadecimal number (cancellation section 17) and a decimal number (generator section 16) above it. .

また、バイアス電流I、用の電圧・電流変換回路11の
入力制御端子DiをVccではなく、Dφ〜D8の論理
和を入力させるようにして、入力画像データが全て「φ
」であるときには、バイアス電流■、をオフするように
しても良い。
In addition, the input control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 11 for the bias current I is inputted with the logical sum of Dφ to D8 instead of Vcc, so that all the input image data is “φ
'', the bias current (2) may be turned off.

上記の第1実施例によると、パルス巾変調による階調と
光出力変調による階調との合計として最終的な階調数が
決定されるから、一方のみを変調して同じ階調数を得る
場合に比べ、パルス巾又は光出力の制御単位を細かくす
る必要がない。また、パルス巾変調を行うときに一定値
に保持される光出力よりも大きな範囲で光出力変調を行
わせるから、濃度の単調性が確保できる。
According to the first embodiment described above, the final number of gradations is determined as the sum of the gradation by pulse width modulation and the gradation by optical output modulation, so the same number of gradations is obtained by modulating only one of them. Compared to the case, there is no need to finely control the pulse width or optical output. Furthermore, since the optical output is modulated over a wider range than the optical output that is held at a constant value when pulse width modulation is performed, monotony of concentration can be ensured.

上記第1実施例では、第1図に示すように、バイアス電
流用の電圧・電流変換回路11を別途備えるようにした
が、バイアスが零の場合には、第26図に示す第2実施
例のように、電圧・電流変換回路11.12を統合し、
電圧・電流変換回路12のみの構成とすることもできる
。尚、前記第26図において第1図と同一要素には同一
符号を付しである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the voltage/current conversion circuit 11 for bias current is separately provided, but when the bias is zero, the second embodiment shown in FIG. By integrating the voltage/current conversion circuits 11 and 12,
It is also possible to configure only the voltage/current conversion circuit 12. In FIG. 26, the same elements as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

第26図に示す回路構成では、第1図の構成に対して、
電圧・電流変換回路11が省略されると共に、バイアス
電流制御用のD/Aコンバータ4が省略され、光出力制
御用のD/Aコンバータ5の出力電圧V2をD/Aコン
バータ4の出力電圧■、の代わりに加算器43に入力さ
せ、加算器43の出力電圧V、を電圧・電流変換回路1
2のvi端子に入力させている。
In the circuit configuration shown in FIG. 26, compared to the configuration in FIG.
The voltage/current conversion circuit 11 is omitted, the D/A converter 4 for bias current control is omitted, and the output voltage V2 of the D/A converter 5 for optical output control is changed to the output voltage of the D/A converter 4. , is input to the adder 43 instead of , and the output voltage V of the adder 43 is input to the voltage/current conversion circuit 1.
It is input to the vi terminal of 2.

かかる構成において、パルス巾変調によって階調を得る
入力画像データ領域(第1段階)では、電圧・電流変換
回路12の入力制御端子Diにパルス巾変調信号をセレ
クト部15から出力させ、光出力はD/Aコンバータ5
により第27図に示すようにPwに固定され、かかる一
定光出力P。を保持して人力画像データに応じたパルス
巾(発光時間=露光時間)変調が行われる。また、前記
光出力P、で1画素クロック間発光させても、入力画像
データに応じた露光エネルギー(濃度)が得られないと
きには、第2段階として、第28図に示すようにD/A
コンバータ6を介して半導体レーザ20の光出力をP。
In this configuration, in the input image data area (first stage) in which gradation is obtained by pulse width modulation, a pulse width modulation signal is outputted from the selector 15 to the input control terminal Di of the voltage/current conversion circuit 12, and the optical output is D/A converter 5
As shown in FIG. 27, the constant optical output P is fixed at Pw. The pulse width (emission time=exposure time) is modulated according to the human image data while holding the pulse width. In addition, when the exposure energy (density) corresponding to the input image data cannot be obtained even if the light output P is emitted for one pixel clock, as a second step, as shown in FIG.
The optical output of the semiconductor laser 20 is converted to P via the converter 6.

からP wax  まで増減する。It increases or decreases from to P wax.

更に、第10図に示す光出力変調領域で、電流変化に対
する光出力変化が線型であるときには、特開昭63−1
84773号公報又は本出願人が先に出願した特願平1
−55145号に示されるように、複数の電圧・電流変
換回路を所定の重み付けに基づいて組み合わせて用いる
ことで、光出力変調を行うようにすることもできる。即
ち、相互に並列接続された複数(Nコ)の電圧・電流変
換回路を備え、これらの電圧・電流変換回路の組み合わ
せである2N通りの光出力変調を、パルス巾変調後の第
2段階で行わせるものであり、かかる第3実施例の回路
構成を第29図に示しである。尚、第29図において第
1図と同一要素には同一符号を付しである。
Furthermore, in the optical output modulation region shown in FIG. 10, when the optical output change with respect to the current change is linear, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1
Publication No. 84773 or the patent application filed earlier by the applicant
As shown in Japanese Patent No. 55145, optical output modulation can be performed by using a plurality of voltage/current conversion circuits in combination based on predetermined weighting. In other words, it has a plurality (N) of voltage/current conversion circuits connected in parallel, and modulates the optical output in 2N ways by combining these voltage/current conversion circuits in the second stage after pulse width modulation. The circuit configuration of the third embodiment is shown in FIG. 29. In FIG. 29, the same elements as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

前記第29図に示す回路構成において、電圧・電流変換
回路9には、セレクト部15からのパルス巾変調信号S
φが入力され、パルス巾変調を行うものであり、第1図
に示す第1実施例と異なる部分は、第2段階の光出力変
調部分であり、10〜12の各電圧・電流変換回路によ
って23=8通りの光出力が得られるようになっている
In the circuit configuration shown in FIG.
φ is input and pulse width modulation is performed.The difference from the first embodiment shown in FIG. 23=8 different optical outputs can be obtained.

従って、第1段階のパルス巾変調については上記第1実
施例と同一であるが、第2段階の光出力変調では、第1
段階と第2段階との切り換えポイントに相当する画像デ
ータ(設定値40に記憶されている)の数値を入力画像
データから引き算した結果を、電圧・電流変換回路10
〜12にそれぞれ出力する。尚、電圧・電流変換回路1
0〜12にそれぞれ出力される引き算結果は、図中に示
すように、AφをLSB、A2をMSBとしである。
Therefore, the first stage of pulse width modulation is the same as the first embodiment, but the second stage of optical output modulation is as follows:
The voltage/current conversion circuit 10 subtracts the numerical value of the image data (stored in the setting value 40) corresponding to the switching point between the stage and the second stage from the input image data.
~12, respectively. In addition, voltage/current conversion circuit 1
As shown in the figure, the subtraction results output to 0 to 12 respectively have Aφ as LSB and A2 as MSB.

第29図に示す第3実施例では、前記設定値40に記憶
されている切り換えポイントに相当する画像データがF
FHで、最大入力値が255+ 23−1 =262と
なる。例えば、入力画像データが260である場合、A
φ〜A2は第30図に示すようにrl、0゜I J =
 5 =260−255が出力される。
In the third embodiment shown in FIG. 29, the image data corresponding to the switching point stored in the setting value 40 is
At FH, the maximum input value is 255+23-1=262. For example, if the input image data is 260, A
φ~A2 is rl as shown in FIG. 30, 0°I J =
5 = 260-255 is output.

ここで、例えば第31図に示すような半導体レーザ20
の特性において、Plがバイアス光出力、P。
Here, for example, a semiconductor laser 20 as shown in FIG.
In the characteristics, Pl is the bias optical output and P.

P、がパルス巾変調時の一定光出力、P mmxPwが
光出力変調領域とすると、光出力変調は3つの電圧・電
流変換回路10〜12で行うが、電圧・電流変換回路1
2が(P、、、−P、)/8を、電圧・電流変換回路1
1が(P、、、−P、)/4を、電圧・電流変換回路1
0が(P、、、−PW)/2の光出力を出力できる電流
を半導体レーザ20に出力できるものとすると、人力画
像データと光出力との関係は第30図に示すようになる
Assuming that P is a constant optical output during pulse width modulation and P mm x Pw is an optical output modulation area, optical output modulation is performed by three voltage/current conversion circuits 10 to 12, but the voltage/current conversion circuit 1
2 is (P, , -P,)/8, voltage/current conversion circuit 1
1 is (P, , -P,)/4, voltage/current conversion circuit 1
Assuming that the semiconductor laser 20 can output a current that can output an optical output of (P, , -PW)/2, the relationship between the manual image data and the optical output is as shown in FIG.

また、第29図におけるAdjust回路46は、マイ
クロプロセッサ1にて各D/Aコンバータ3〜6を初期
設定するときに、半導体レーザ20を強制的に点灯させ
るために使用されるものであり、第32図に示すような
回路構成としである。
Further, the Adjust circuit 46 in FIG. 29 is used to forcibly turn on the semiconductor laser 20 when the microprocessor 1 initializes each D/A converter 3 to 6. The circuit configuration is as shown in FIG. 32.

上記D/Aコンバータ3〜6の初期設定プログラムを、
第33図のフローチャートに示しである。
The initial setting program for the above D/A converters 3 to 6 is
This is shown in the flowchart of FIG.

前記第33図に示すフローチャートは、基本的に第2図
のフローチャートと同様であるが、設定すべきD/Aコ
ンバータが増加した分だけ、処理ステップが増えている
。尚、第33図のフローチャートに示すプログラムにお
いて、例えばS22において電圧v14ト比較されるV
lllN+ L<twallg−pw)isにおける■
?(P+es寛−Pw)/lは先出カフ (P、−pw
)/8に相当する電圧を示すものである。
The flowchart shown in FIG. 33 is basically the same as the flowchart shown in FIG. 2, but the number of processing steps is increased due to the increase in the number of D/A converters to be set. In the program shown in the flowchart of FIG. 33, for example, in S22, the voltage V14 is compared with V14.
■ in lllN+ L<twallg-pw)is
? (P+es Kan-Pw)/l is the first cuff (P,-pw
)/8.

ところで、光出力を変調する領域が、第34図に示すよ
うに半導体レーザ20の線型領域でない場合には、電流
加算による光出力変調では、前述のように所望の階調を
得ることができなくなるため、この場合には、光路中に
光量減衰手段としての減衰器を介装し、光学系の効率を
低下させることで、半導体レーザ20の光出力制御範囲
を全体にアップさせ、線型領域で光出力変調を行わせる
ようにすることができる。
By the way, if the region in which the optical output is modulated is not the linear region of the semiconductor laser 20 as shown in FIG. 34, the desired gradation cannot be obtained by modulating the optical output by current addition as described above. Therefore, in this case, by interposing an attenuator as a light quantity attenuation means in the optical path and reducing the efficiency of the optical system, the optical output control range of the semiconductor laser 20 is increased as a whole, and the optical output is reduced in the linear region. Output modulation can be performed.

第34図に示すように、使用領域に初期設定した領域が
非線型領域である場合、光出力の変調切り換えポイント
であるP。−0,1mWを0.51以上の線型領域に移
動させるには、0.110.5 =20%以下の透過率
をもつ減衰器(フィルタ)を光路中に介装することで、
減衰器を介装させない場合と同様な露光エネルギーを確
保するためにP。を0.5mW以上に移行させることが
できる。これにより、光出力変調を、半導体レーザ20
の線型領域で行わせ、所望の階調が得られるようになる
As shown in FIG. 34, when the area initially set as the use area is a nonlinear area, P is the modulation switching point of the optical output. In order to move -0.1 mW to the linear region of 0.51 or more, an attenuator (filter) with a transmittance of 0.110.5 = 20% or less is inserted in the optical path.
P to ensure the same exposure energy as without an attenuator. can be shifted to 0.5 mW or more. This allows optical output modulation to be performed by the semiconductor laser 20.
The desired gradation can be obtained by performing this in the linear region of .

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、発光時間(供給電
流パルス)変調と光出力変調とによってそれぞれ半導体
レーザの発光エネルギー(階調)を多段階に調整し、そ
れぞれの変調によって得られる合計として最終的な調整
ステップを得るよう構成したので、光出力制御のみによ
って発光エネルギーを調整する場合に比べ、高精度なり
/Aコンバータ等を必要とすることがなくコスト低下を
図れる一方、発光時間変調のみによって発光エネルギー
を調整する場合のように調整単位時間を細かく設定する
必要がなくなる。また、発光時間制御時には一定光出力
とし、光出力を制御するときには前記一定光出力以上に
光出力を増大制御するようにしたので、個々の発光エネ
ルギー調整の独自性(濃度の単調性)が確保され、レー
ザプリンタに適用された場合には忠実な濃度再現が行え
るようになる。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, the emission energy (grayscale) of the semiconductor laser is adjusted in multiple stages by the emission time (supply current pulse) modulation and the optical output modulation, and by each modulation, Since the final adjustment step is obtained as the total obtained, compared to the case where the light emission energy is adjusted only by controlling the light output, it is possible to achieve higher accuracy and reduce costs by not requiring an A converter etc. There is no need to set the adjustment unit time in detail, unlike when adjusting the emission energy only by emission time modulation. In addition, when controlling the light emission time, the light output is kept constant, and when controlling the light output, the light output is increased beyond the above-mentioned constant light output, so that the uniqueness of each light emission energy adjustment (monotony of concentration) is ensured. When applied to a laser printer, faithful density reproduction can be achieved.

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

第1図は本発明の第1実施例におけるシステム全体を示
す回路図、第2図は同上実施例における制御内容を示す
フローチャート、第3図は第1図示の電圧・電流変換回
路の回路構成例を示す回路図、第4図は同上実施例にお
ける半導体レーザに対する電流供給時間(パルス巾)と
感材上に得られる濃度との関係を示す線図、第5図は半
導体レーザの光出力と濃度との関係を示す線図、第6図
及び第7図はそれぞれ本発明にかかる半導体レーザ駆動
装置における基本的な制御特性を示す線図、第8図及び
第9図はそれぞれ同上第1実施例における制御特性を示
す線図、第10図は同上第1実施例における制御特性を
電流と光出力との関係で示す線図、第11図は第1図示
のジェネレータ部の回路例を示す回路図、第12図は同
上第1実施例で用いることが可能なPLLの回路例を示
すブロック図、第13図は第11図示のジェネレータ部
の制御特性を示すタイムチャート、第14図は第13図
示の制御特性における入力データと変換結果とを示す対
照図、第15図は第1図示のキャンセル部の回路例を示
す回路図、第16図は第15図示のキャンセル部におけ
る制御特性を示すタイムチャート、第17図は第16図
示の制御特性をおける入力データと変換結果とを示す対
照図、第18図はパルス巾分割装置の他の例を示す回路
図、第19図は第18図示の回路による制御特性を示す
タイムチャート、第20図(a)〜(d)はそれぞれ第
1実施例と対比されるパルス分割装置における問題点を
説明するためのタイムチャート、第21図は第1実施例
におけるパルス巾分割特性を示すタイムチャート、第2
2図は第1図示のキャンセル回路の他の回路例を示す回
路図、第23図は第22図示の回路における入力データ
と変換結果とを示す対照図、第24図は第1図示の回路
構成における入力データのビット数を変えた実施例を示
すブロック図、第25図は第24図示の変換テーブルを
示す対照図、第26図は本発明の第2実施例におけるシ
ステム全体を示す回路図、第27図及び第28図はそれ
ぞれ同上第2実施例における制御特性を示す線図、第2
9図は本発明の第3実施例におけるシステム全体を示す
回路図、第30図は同上第3実施例における入力データ
と光出力値との関係を示す対照図、第31図は第30図
示の対照関係における光出力制御の特性を電流と光出力
との関係で示す線図、第32図は第29図示のAjus
t回路の回路構成を示す回路図、第33図は同上第3実
施例における制御内容を示すフローチャート、第34図
は光出力制御範囲と半導体レーザの線型・非線型領域と
の関係を示す線図、第35図は半導体レーザにおける電
流と光出力との関係を温度別に示す線図、第36図は従
来の半導体レーザ駆動装置の一例を示すブロック図、第
37図は従来の駆動装置における問題点を説明するため
の半導体レーザ特性図、第38図は半導体レーザの線型
・非線型領域の特性を示す線図、第39図及び第40図
はそれぞれ発光時間制御と光出力制御とを共に行う従来
装置における問題点を説明するための線図、第41図は
第1図示のMPXの具体例を示す回路図、第42図は第
1図示のセレクト部の具体例を示す回路図である。 1・・・マイクロプロセッサ  2・・・データラッチ
3〜6・・・D/Aコンバータ  8・・・A/Dコン
バータ  11.12・・・電圧・電流変換回路  1
5・・・セレクト部  16・・・ジェネレータ部  
17・・・キャンセル部  20・・・半導体レーザ 
 21・・・フォトダイオード  40・・・設定値 
 41・・・引算器  42・・・デコーダ  43・
・・加算器  45・・・MPX第14図 第22rI!J 第32図 41 第34図 第35図 第36図
FIG. 1 is a circuit diagram showing the entire system in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing control details in the same embodiment, and FIG. 3 is an example of the circuit configuration of the voltage/current conversion circuit shown in FIG. 1. 4 is a diagram showing the relationship between the current supply time (pulse width) to the semiconductor laser and the density obtained on the sensitive material in the same example as above, and FIG. 5 is a diagram showing the optical output of the semiconductor laser and the density. FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the basic control characteristics of the semiconductor laser driving device according to the present invention, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the basic control characteristics of the semiconductor laser drive device according to the present invention, respectively. FIG. 10 is a diagram showing the control characteristics in the first embodiment in terms of the relationship between current and optical output; FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the circuit of the generator section shown in FIG. , FIG. 12 is a block diagram showing an example of a PLL circuit that can be used in the first embodiment, FIG. 13 is a time chart showing control characteristics of the generator section shown in FIG. 11, and FIG. FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of the circuit of the canceling section shown in FIG. 1, and FIG. 16 is a time chart showing the control characteristics of the canceling section shown in FIG. 15. , FIG. 17 is a comparison diagram showing input data and conversion results for the control characteristics shown in FIG. 16, FIG. 18 is a circuit diagram showing another example of the pulse width dividing device, and FIG. 19 is a circuit diagram showing the circuit shown in FIG. 18. 20(a) to (d) are time charts for explaining problems in the pulse splitting device compared to the first embodiment, and FIG. 21 is a time chart showing the control characteristics of the first embodiment. Time chart showing pulse width division characteristics in 2nd
2 is a circuit diagram showing another circuit example of the cancellation circuit shown in FIG. 1, FIG. 23 is a comparison diagram showing input data and conversion results in the circuit shown in FIG. 22, and FIG. 24 is a circuit diagram showing the circuit configuration shown in FIG. 1. 25 is a comparison diagram showing the conversion table shown in FIG. 24; FIG. 26 is a circuit diagram showing the entire system in the second embodiment of the present invention; FIG. 27 and FIG. 28 are diagrams showing the control characteristics in the second embodiment, respectively.
FIG. 9 is a circuit diagram showing the entire system in the third embodiment of the present invention, FIG. 30 is a comparison diagram showing the relationship between input data and optical output value in the third embodiment, and FIG. A diagram showing the characteristics of light output control in a contrasting relationship between current and light output, FIG. 32 is the Ajus shown in FIG. 29.
A circuit diagram showing the circuit configuration of the t circuit, FIG. 33 is a flowchart showing control details in the third embodiment of the same, and FIG. 34 is a diagram showing the relationship between the optical output control range and the linear/nonlinear region of the semiconductor laser. , Fig. 35 is a diagram showing the relationship between current and optical output in a semiconductor laser according to temperature, Fig. 36 is a block diagram showing an example of a conventional semiconductor laser driving device, and Fig. 37 shows problems in the conventional driving device. FIG. 38 is a diagram showing the characteristics of the linear and non-linear regions of the semiconductor laser, and FIGS. 39 and 40 are diagrams of conventional semiconductor lasers that perform both light emission time control and optical output control, respectively. FIG. 41 is a circuit diagram showing a specific example of the MPX shown in FIG. 1, and FIG. 42 is a circuit diagram showing a specific example of the select section shown in FIG. 1. 1... Microprocessor 2... Data latch 3-6... D/A converter 8... A/D converter 11.12... Voltage/current conversion circuit 1
5...Select section 16...Generator section
17... Cancellation part 20... Semiconductor laser
21...Photodiode 40...Setting value
41...Subtractor 42...Decoder 43.
...Adder 45...MPX Fig. 14 Fig. 22rI! J Figure 32 41 Figure 34 Figure 35 Figure 36

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)半導体レーザによる発光エネルギーを発光時間及
び光出力を制御することによって多段階に調整する半導
体レーザ駆動装置であって、 所定発光エネルギーまでは半導体レーザによる光出力を
一定値に保持して発光時間を最大発光時間内で可変制御
することによって発光エネルギーを調整し、前記所定発
光エネルギー以上は発光時間を最大発光時間に固定し光
出力を前記一定値以上に増大制御することによって発光
エネルギーを調整するよう構成したことを特徴とする半
導体レーザ駆動装置。(2)請求項1記載の半導体レー
ザ駆動装置において、バイアス光出力の増大制御により
半導体レーザの光出力の増大制御を行うよう構成したこ
とを特徴とする半導体レーザ駆動装置。 (3)請求項1記載の半導体レーザ駆動装置において、
半導体レーザの光出力の増大制御を、相互に並列接続さ
れた複数の半導体レーザ用電流源を選択的に切り換え制
御することによって行うよう構成したことを特徴とする
半導体レーザ駆動装置。 (4)半導体レーザの光路中に光出力減衰手段を介装し
、光出力を制御して発光エネルギーの調整を行うときに
供給電流の変化に対する光出力が線型となる領域で光出
力が制御されるよう構成したことを特徴とする請求項1
、2又は3のいずれかに記載の半導体レーザ駆動装置。
[Scope of Claims] (1) A semiconductor laser driving device that adjusts the light emission energy of a semiconductor laser in multiple stages by controlling the light emission time and light output, the light output of the semiconductor laser being constant until a predetermined light emission energy. The light emission energy is adjusted by holding the light emission time at a value and variably controlling the light emission time within the maximum light emission time, and when the light emission energy exceeds the predetermined light emission energy, the light emission time is fixed at the maximum light emission time and the light output is controlled to increase beyond the above certain value. 1. A semiconductor laser driving device characterized in that the device is configured to adjust emission energy by adjusting the emission energy. (2) The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein the semiconductor laser driving device is configured to increase the optical output of the semiconductor laser by controlling the increase in the bias optical output. (3) In the semiconductor laser driving device according to claim 1,
1. A semiconductor laser driving device characterized in that the optical output of the semiconductor laser is controlled to increase by selectively switching and controlling a plurality of semiconductor laser current sources connected in parallel. (4) An optical output attenuation means is interposed in the optical path of the semiconductor laser, and when controlling the optical output and adjusting the emission energy, the optical output is controlled in a region where the optical output is linear with respect to changes in the supplied current. Claim 1 characterized in that:
, 2 or 3. The semiconductor laser drive device according to any one of .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014086426A (en) * 2012-10-19 2014-05-12 Nippon Seiki Co Ltd Laser output control device and laser scanning type display device
JP2017068270A (en) * 2016-10-31 2017-04-06 セイコーエプソン株式会社 Display device and control method of display device

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