JPH0483661A - 光変調装置 - Google Patents
光変調装置Info
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- JPH0483661A JPH0483661A JP2199743A JP19974390A JPH0483661A JP H0483661 A JPH0483661 A JP H0483661A JP 2199743 A JP2199743 A JP 2199743A JP 19974390 A JP19974390 A JP 19974390A JP H0483661 A JPH0483661 A JP H0483661A
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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。
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〕
本発明は半導体レーザ等を光変調する装置に関する。
レーザビームプリンタで感光材料上へ濃淡画像を記録す
る場合に、半導体レーザビームの強度を変調する方式と
して、鋸歯状波もしくは三角波による変調方式が提案さ
れている。この変調方式について以下簡単に説明する。
る場合に、半導体レーザビームの強度を変調する方式と
して、鋸歯状波もしくは三角波による変調方式が提案さ
れている。この変調方式について以下簡単に説明する。
第９図のグラフの第１象限に示されるのは半導体レーザ
の駆動電流−光出力特性の一例であり、半導体レーサチ
ップの温度がＴｏ、Ｔ１、Ｔ２（Ｔｏ ＜Ｔ ＋ ＜７
２ ）と変化したときの特性の変動を示す。特性の傾き
であるスロープ効率ηは温度が変動してもほとんど変化
せず、グラフはほぼ平行移動していることがわかる。第
■象限は縦軸を時間にとり、駆動電流の時間変化を示し
ている。図に示す様に駆動電流を半導体レーザの温度Ｔ
０におけるレーザ発振を始める最低の電流１０まで急、
速に上昇させ、それ以降は比較的ゆっくりと直線状に上
昇させる。第！■象限は横軸に時間をとったもので、第
■象限の様な駆動電流を与えた場合の光出力の時間変化
を示すものとなる。ここて、この光出力をモニタしある
光出力Ｐ１に達した時点で駆動電流を遮断もしくは１゜
以下に低減させる。このとき温度Ｔ。の時は５ ＋ｉ象
限てＴｏで示される様な三角形状の光出力変化になる。
の駆動電流−光出力特性の一例であり、半導体レーサチ
ップの温度がＴｏ、Ｔ１、Ｔ２（Ｔｏ ＜Ｔ ＋ ＜７
２ ）と変化したときの特性の変動を示す。特性の傾き
であるスロープ効率ηは温度が変動してもほとんど変化
せず、グラフはほぼ平行移動していることがわかる。第
■象限は縦軸を時間にとり、駆動電流の時間変化を示し
ている。図に示す様に駆動電流を半導体レーザの温度Ｔ
０におけるレーザ発振を始める最低の電流１０まで急、
速に上昇させ、それ以降は比較的ゆっくりと直線状に上
昇させる。第！■象限は横軸に時間をとったもので、第
■象限の様な駆動電流を与えた場合の光出力の時間変化
を示すものとなる。ここて、この光出力をモニタしある
光出力Ｐ１に達した時点で駆動電流を遮断もしくは１゜
以下に低減させる。このとき温度Ｔ。の時は５ ＋ｉ象
限てＴｏで示される様な三角形状の光出力変化になる。
温度Ｔ１もしくはＴ２ （ＴＩ 、 Ｔ２ ＞Ｔｏ
）のときは第１象限のグラフて示される様にレーザ発振
を開始する電流は１゜より大きいため、第１Ｉ象限の三
角波状の光出力のグラフは図に示す様に時間的には遅れ
たものになる。しかし、前述の様に半導体レーザのスロ
ープ効率ηは温度変動によってもほぼ不変であるため、
光出力も温度変動に対してもほぼ同じ形状になり、ただ
時間的に遅れただけのものになる。従って、感光材料へ
の露光量である光出力の積分値は温度変動により不変と
なる。
）のときは第１象限のグラフて示される様にレーザ発振
を開始する電流は１゜より大きいため、第１Ｉ象限の三
角波状の光出力のグラフは図に示す様に時間的には遅れ
たものになる。しかし、前述の様に半導体レーザのスロ
ープ効率ηは温度変動によってもほぼ不変であるため、
光出力も温度変動に対してもほぼ同じ形状になり、ただ
時間的に遅れただけのものになる。従って、感光材料へ
の露光量である光出力の積分値は温度変動により不変と
なる。
露光量を変調する場合はＰｌを変化させて行う。
光出力がＰｌに達してから電流を遮断もしくは低減する
場合、急激に電流を遮断して鋸歯状の電流波形としても
良いし、あるいは直線状に徐々に低減しても三角状の電
流波形としても良く、いずれにせよ１画素内の露光量は
温度変動に依存しなくなる。
場合、急激に電流を遮断して鋸歯状の電流波形としても
良いし、あるいは直線状に徐々に低減しても三角状の電
流波形としても良く、いずれにせよ１画素内の露光量は
温度変動に依存しなくなる。
以上の動作をレーザビームプリンター画素を記録する期
間内で行う。
間内で行う。
ところで前述の変調方式では、より改良か望まれる点と
して以下の点か挙げられる。
して以下の点か挙げられる。
光の露光時間をτ（ｓｅｃ）として最大光出力をＰイ
（ｍＷ）とすると、前述の鋸歯状波による露光では、露
光ｆｉ：Ｅｓは光の鋸歯状波の時間積分で与えられるた
め次式のようにになる。
（ｍＷ）とすると、前述の鋸歯状波による露光では、露
光ｆｉ：Ｅｓは光の鋸歯状波の時間積分で与えられるた
め次式のようにになる。
Ｅｓ岬−ＰＩＩτ（ｍＪ〕 ・・・・（１）これは
三角形の面積であるため常に１／２という係数がかかり
、時間τで期待される露光量の半分の露光量となってし
まい高い露光量が得られにくい。Ｅ５を増加させるため
にはＰ、を上昇させることが考えられるか、半導体レー
ザの最大定格の光出力は固有のものであり、定格を越え
て動作させることはできない。
三角形の面積であるため常に１／２という係数がかかり
、時間τで期待される露光量の半分の露光量となってし
まい高い露光量が得られにくい。Ｅ５を増加させるため
にはＰ、を上昇させることが考えられるか、半導体レー
ザの最大定格の光出力は固有のものであり、定格を越え
て動作させることはできない。
〔従来例を改善するための手段及び作用〕そこで本発明
はこれを解決すべく、鋸歯状の波形による露光量の変調
を行う際に、半導体レーザの光出力をある一定値以上に
ならないよう制限し、その値に達した後はその値てパル
ス幅変調を行うことにより露光量を高めている。
はこれを解決すべく、鋸歯状の波形による露光量の変調
を行う際に、半導体レーザの光出力をある一定値以上に
ならないよう制限し、その値に達した後はその値てパル
ス幅変調を行うことにより露光量を高めている。
第３図は本発明の動作原理を示す４象限図である。第１
象限は半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示してお
り、ケース温度がＴ。およびＴ１（Ｔｏ ＜ＴＩ ）の
場合が例示しである。この場合温度Ｔ。を機器を使用す
る際の予想される最低温度とする。また光出力はＰ、以
下で使用しなければならないことを前提とし、最低のレ
ーザ発振光出力をＰｏとする。第■象限は、第１象限の
特性をもつ半導体レーザへ供給する駆動電流の時間変化
を示しており、横軸が駆動電流、縦軸が時間である。第
■象限において、駆動電流ｉを時間１＝０において温度
Ｔｏにおける最低発振電流ｔｏ近辺まで急速に立ち上げ
、それ以降は比較的ゆっくりと直線的に上昇させる。こ
こで光出力をモニタしながら、もし光出力がＰ、に達し
たならば、その時点以降は電流を一定値として光出力を
一定値ＰＩＩとする。
象限は半導体レーザの駆動電流−光出力特性を示してお
り、ケース温度がＴ。およびＴ１（Ｔｏ ＜ＴＩ ）の
場合が例示しである。この場合温度Ｔ。を機器を使用す
る際の予想される最低温度とする。また光出力はＰ、以
下で使用しなければならないことを前提とし、最低のレ
ーザ発振光出力をＰｏとする。第■象限は、第１象限の
特性をもつ半導体レーザへ供給する駆動電流の時間変化
を示しており、横軸が駆動電流、縦軸が時間である。第
■象限において、駆動電流ｉを時間１＝０において温度
Ｔｏにおける最低発振電流ｔｏ近辺まで急速に立ち上げ
、それ以降は比較的ゆっくりと直線的に上昇させる。こ
こで光出力をモニタしながら、もし光出力がＰ、に達し
たならば、その時点以降は電流を一定値として光出力を
一定値ＰＩＩとする。
第ｎ象限は、第１象限の特性をもつ半導体レーザに第■
象限の駆動電流を供給した場合の光出力の時間変化をｉ
Ｉ、■象限の合成として求めたものである。
象限の駆動電流を供給した場合の光出力の時間変化をｉ
Ｉ、■象限の合成として求めたものである。
今、半導体レーザのレーザ発振部分でのスロープ効率を
η（ｍ Ｗ ／ ｍ Ａ ）とし、駆動電流ｌの直線上
昇部分の傾きをＫ（ｍＡ／５ｅｃ）とすると、第ｎ象限
において光出力がＰ、（＜Ｐ、）に達したときまでの露
光：ｉ Ｅ ｌは、同図の三角形（ｏ ＡＩ Ａ５
）の面積で与えられ、最低レーザ光出力Ｐ。を考慮する
と次式になる。
η（ｍ Ｗ ／ ｍ Ａ ）とし、駆動電流ｌの直線上
昇部分の傾きをＫ（ｍＡ／５ｅｃ）とすると、第ｎ象限
において光出力がＰ、（＜Ｐ、）に達したときまでの露
光：ｉ Ｅ ｌは、同図の三角形（ｏ ＡＩ Ａ５
）の面積で与えられ、最低レーザ光出力Ｐ。を考慮する
と次式になる。
Ｅ＋ ＝ （Ｐ＋ ’ Ｐａ ’ ）、０９．
（２）２ηｋ （ＰＯ＜Ｐｌ＜Ｐ、） ここで、発光量設定値がＰ２（＞Ｐ−）のときには、発
光量がＰ、に達した後は（Ｐ２ ｐ−）に比例した値
のパルス幅τ８で変調を行う。このときの比例定数をＣ
とすると、露光量Ｅ２は、（Ｐ２ ＞Ｐ、） （２）式（３）式は設定値Ｐ１でつながるため、その点
での微係数を等しくなる様にＣを求める。
（２）２ηｋ （ＰＯ＜Ｐｌ＜Ｐ、） ここで、発光量設定値がＰ２（＞Ｐ−）のときには、発
光量がＰ、に達した後は（Ｐ２ ｐ−）に比例した値
のパルス幅τ８で変調を行う。このときの比例定数をＣ
とすると、露光量Ｅ２は、（Ｐ２ ＞Ｐ、） （２）式（３）式は設定値Ｐ１でつながるため、その点
での微係数を等しくなる様にＣを求める。
（２）式より
であるため、Ｃ＝Ｐ、／ηにとおけば設定値Ｐ。
で（２）式（３）式は比較的なめらかにつながる。従っ
て露光量Ｅは設定値Ｐの関数として・・・・ （５） となる。
て露光量Ｅは設定値Ｐの関数として・・・・ （５） となる。
また、第３図に示す様に温度がＴ。からＴ１へ移っても
露光形状は平行移動するのみなので、露光量自体は不変
である。
露光形状は平行移動するのみなので、露光量自体は不変
である。
すなわち、設定値がＰＩくＰ、のとき：温度Ｔｏの場合
、露光量は三角形（ＯＡＩＡ５）、温度Ｔ１の場合三角
形（Ｂｏ Ｂ＋ Ｂｓ ）であり、ＬＥＤ発振域を無視
すれは両者の面積はほぼ等しい。また設定値がＰ２＞Ｐ
、のとき、温度Ｔｏの場合は露光量は四角形（ＯＡ２
Ａ３ Ａ４ ）の面積となり、温度Ｔ、の場合は四角
形（ＢＯＢ２８３ Ｂ４ ）の面積である。両者の面積
はほぼ等しく、温度変動による半導体レーザの特性変動
に拘らず一定の露光量が得られることか分かる。
、露光量は三角形（ＯＡＩＡ５）、温度Ｔ１の場合三角
形（Ｂｏ Ｂ＋ Ｂｓ ）であり、ＬＥＤ発振域を無視
すれは両者の面積はほぼ等しい。また設定値がＰ２＞Ｐ
、のとき、温度Ｔｏの場合は露光量は四角形（ＯＡ２
Ａ３ Ａ４ ）の面積となり、温度Ｔ、の場合は四角
形（ＢＯＢ２８３ Ｂ４ ）の面積である。両者の面積
はほぼ等しく、温度変動による半導体レーザの特性変動
に拘らず一定の露光量が得られることか分かる。
これにより鋸歯状波による変調の特徴である、温度変動
による半導体レーザの特性変動を自動的に保償しつつ高
い消光比を作り出す機能を有しながら、最大露光量を向
上させ、更に高い消光比を得ている。
による半導体レーザの特性変動を自動的に保償しつつ高
い消光比を作り出す機能を有しながら、最大露光量を向
上させ、更に高い消光比を得ている。
なお、本発明は半導体レーザには限らず、同様の特性を
有する光源であれば使用可能である。
有する光源であれば使用可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、多階調
の画像を描画するレーザビームプリンタの半導体レーザ
制御回路の構成図である。
の画像を描画するレーザビームプリンタの半導体レーザ
制御回路の構成図である。
同図において５２は描こうとする画像の構成要素である
画素の濃度を示す画素データであり、複数ビットのディ
ジタル値であり、５１で示す画素クロツタ立ち上がりに
同期して、画像が格納していある画像メ干り装置から得
られる。４で示す回路ブロックは鋸歯状波発生回路であ
り、画素クロックの立ち上かりをトリ力として５３のノ
ードに鋸歯状波を発生する。２０はサンプル／ホールド
回路であり、５３を入力としＨｏｌｄ人力がロジックロ
ーレベルである間出力５４へは入力５３の電圧がそのま
ま出力され、ハイレベルになった時点での出力電圧を、
ハイレベルである期間中ホールドするものである。３は
電圧−電流変換器でありサンプル／ホールド回路２の出
力５４を入力電圧として半導体レーザの駆動電流に変換
する。
画素の濃度を示す画素データであり、複数ビットのディ
ジタル値であり、５１で示す画素クロツタ立ち上がりに
同期して、画像が格納していある画像メ干り装置から得
られる。４で示す回路ブロックは鋸歯状波発生回路であ
り、画素クロックの立ち上かりをトリ力として５３のノ
ードに鋸歯状波を発生する。２０はサンプル／ホールド
回路であり、５３を入力としＨｏｌｄ人力がロジックロ
ーレベルである間出力５４へは入力５３の電圧がそのま
ま出力され、ハイレベルになった時点での出力電圧を、
ハイレベルである期間中ホールドするものである。３は
電圧−電流変換器でありサンプル／ホールド回路２の出
力５４を入力電圧として半導体レーザの駆動電流に変換
する。
１は半導体レーザである。該半導体レーザからのレーザ
ビームは不図示の光学系を介してフィルム等の記録媒体
に照射される。１５はアナログスイッチ手段でありＯＮ
人力がハイレベルである期間は通電状態になり、ローレ
ベルになると遮断状態にする。６はセット−リセットフ
リップフロップてあり、ＳＥＴ入力の立ち上がりエツジ
をトリガとしてＱ出力はハイレベルになり、ＲＥＳＥＴ
人力の立ち上かりエツジをトリ力としてＱ出力はローレ
ベルになる。このＱ出力はスイッチのＯＮ制御人力に接
続されている。この信号を５６とする。２はフォトダイ
オードてあり、半導体レーザ１と光学的に接続されてい
る。半導体レーザ１の光出力は、画像描画のために用い
られるため、半導体レーザ１のレーザチップの後端から
の出力をフォトダイオード２へ入射するか、描画するレ
ーザビームの一部をビームスプリッタ等を用いて、その
一部をフォトダイオード２へ入射することにより光学的
に接続されている。このフォトダイオード２の光圧力電
流５７は５のブロックで示す電流−電圧変換器で電圧値
に変換され、光電圧５８を出力する。１４は画素データ
をアナログ値に変換するディジタル−アナログ変換器で
あり、アナログ出力Ｐを５９とする。８はアナログ電圧
を比較する比較器であり、−人力より十人力の電圧が高
い場合にハイレベルを出力し、それ以外はローレベルを
出力するものであり、十人力には５８の光電圧を一人力
には５９のＤ／Ａ出力Ｐが接続されている。９も８と同
様な比較器であり、十人力には５８の光電圧を一人力に
は最大光出力に対応する一定電圧Ｐ、が接続されている
。１０は６と同様のセットリセットフリップフロップで
あり、ＳＥＴ人力には比較器９の出力が接続され、ＲＥ
ＳＥＴ入力には画素クロックが接続されている。１１で
示す回路ブロックは積分器であり、フリップフロップ】
Ｏの出力を入力し正電圧の積分出力を発生する。フリッ
プフロップ１０の出力は、サンプル／ホールト回路２０
のＨｏｌｄ人力へ接続されている。１３で示す回路ブロ
ックは減算器としての差動増幅回路であり、一方の人力
に一定電圧Ｐ、、他方の人力にＤ／Ａ出力Ｐ（５９）が
接続されている。出力電圧は（ｐ−ｐ、）Ｒ２／ Ｒ＋
となる、１２は８もしくは９と同様の電圧比較器であ
り、十人力には積分器１１の圧力を、−人力には減算器
１３の出力が接続されている。１５は２人力ＡＮＤゲー
トであり、一方の入力には比較器１２の出力を、他方の
人力にはフリップフロップ１０の出力が接続されている
。７は２人力ＯＲゲートであり、一方の人力には比較器
８の出力を、他方の入力にはＡＮＤゲート】５の出力か
接続され、出力はフリップフロップ６のＲＥＳＥＴ入カ
へ接続されている。
ビームは不図示の光学系を介してフィルム等の記録媒体
に照射される。１５はアナログスイッチ手段でありＯＮ
人力がハイレベルである期間は通電状態になり、ローレ
ベルになると遮断状態にする。６はセット−リセットフ
リップフロップてあり、ＳＥＴ入力の立ち上がりエツジ
をトリガとしてＱ出力はハイレベルになり、ＲＥＳＥＴ
人力の立ち上かりエツジをトリ力としてＱ出力はローレ
ベルになる。このＱ出力はスイッチのＯＮ制御人力に接
続されている。この信号を５６とする。２はフォトダイ
オードてあり、半導体レーザ１と光学的に接続されてい
る。半導体レーザ１の光出力は、画像描画のために用い
られるため、半導体レーザ１のレーザチップの後端から
の出力をフォトダイオード２へ入射するか、描画するレ
ーザビームの一部をビームスプリッタ等を用いて、その
一部をフォトダイオード２へ入射することにより光学的
に接続されている。このフォトダイオード２の光圧力電
流５７は５のブロックで示す電流−電圧変換器で電圧値
に変換され、光電圧５８を出力する。１４は画素データ
をアナログ値に変換するディジタル−アナログ変換器で
あり、アナログ出力Ｐを５９とする。８はアナログ電圧
を比較する比較器であり、−人力より十人力の電圧が高
い場合にハイレベルを出力し、それ以外はローレベルを
出力するものであり、十人力には５８の光電圧を一人力
には５９のＤ／Ａ出力Ｐが接続されている。９も８と同
様な比較器であり、十人力には５８の光電圧を一人力に
は最大光出力に対応する一定電圧Ｐ、が接続されている
。１０は６と同様のセットリセットフリップフロップで
あり、ＳＥＴ人力には比較器９の出力が接続され、ＲＥ
ＳＥＴ入力には画素クロックが接続されている。１１で
示す回路ブロックは積分器であり、フリップフロップ】
Ｏの出力を入力し正電圧の積分出力を発生する。フリッ
プフロップ１０の出力は、サンプル／ホールト回路２０
のＨｏｌｄ人力へ接続されている。１３で示す回路ブロ
ックは減算器としての差動増幅回路であり、一方の人力
に一定電圧Ｐ、、他方の人力にＤ／Ａ出力Ｐ（５９）が
接続されている。出力電圧は（ｐ−ｐ、）Ｒ２／ Ｒ＋
となる、１２は８もしくは９と同様の電圧比較器であ
り、十人力には積分器１１の圧力を、−人力には減算器
１３の出力が接続されている。１５は２人力ＡＮＤゲー
トであり、一方の入力には比較器１２の出力を、他方の
人力にはフリップフロップ１０の出力が接続されている
。７は２人力ＯＲゲートであり、一方の人力には比較器
８の出力を、他方の入力にはＡＮＤゲート】５の出力か
接続され、出力はフリップフロップ６のＲＥＳＥＴ入カ
へ接続されている。
次に第２図に示すタイミングチャートを用いて動作を説
明する。第２図のへの波形は画素クロック５１を表わし
、Ｂは鋸歯状波５３、Ｃは光電圧５８、Ｄは比較器８の
出力６０、Ｅはフリップフロップ６の出力６１、Ｆはフ
リップフロップ１０の出力６２、モしてＧは積分器１１
の出力６３を表わす。第２図においてＡの画素クロック
の立ち上がり１０１のタイミングで鋸歯状波５３が上昇
をはじめる。鋸歯状波５３にはあらかじめオフセット電
圧Ｖ。が重畳されているが、この電圧は半導体レーザ１
の使用される温度範囲内の最低温度におけるレーザ発振
を行うための最低電流値１ｔｈよりも少ない方の電流値
に対応する電圧にあらかしめ設定される（通常は４ｔｈ
近辺に設定）。また同時にフリップフロップ６がセット
され、スイッチ１５が通電状態になり半導体レーザ１が
発光をはしめ、フォトダイオード２で受光された光を電
圧値に変換した光電圧５８が第２図Ｃの様に現われる８
第２図Ｃにはディジタル−アナログ変換器１４の出力Ｐ
（５９）が−点鎖線で併記しである。また破線にて一定
電圧Ｐ１が併記しである。
明する。第２図のへの波形は画素クロック５１を表わし
、Ｂは鋸歯状波５３、Ｃは光電圧５８、Ｄは比較器８の
出力６０、Ｅはフリップフロップ６の出力６１、Ｆはフ
リップフロップ１０の出力６２、モしてＧは積分器１１
の出力６３を表わす。第２図においてＡの画素クロック
の立ち上がり１０１のタイミングで鋸歯状波５３が上昇
をはじめる。鋸歯状波５３にはあらかじめオフセット電
圧Ｖ。が重畳されているが、この電圧は半導体レーザ１
の使用される温度範囲内の最低温度におけるレーザ発振
を行うための最低電流値１ｔｈよりも少ない方の電流値
に対応する電圧にあらかしめ設定される（通常は４ｔｈ
近辺に設定）。また同時にフリップフロップ６がセット
され、スイッチ１５が通電状態になり半導体レーザ１が
発光をはしめ、フォトダイオード２で受光された光を電
圧値に変換した光電圧５８が第２図Ｃの様に現われる８
第２図Ｃにはディジタル−アナログ変換器１４の出力Ｐ
（５９）が−点鎖線で併記しである。また破線にて一定
電圧Ｐ１が併記しである。
第２図の１０１のタイミングで得られるＤ／Ａ出力Ｐは
Ｐ＜Ｐ、であるとする。同図Ｃで、光出力の上昇にとも
ない、光電圧が上昇して行き、Ｐの値に到達すると、Ｄ
の比較器８の出力６０がハイレベルになる。この時点で
はフリップフロップ１０はリセットされたままであり、
ＡＮＤゲート１５の一方の入力がローレベルである故に
その出力はローレベルであり、フリップフロップ６のＲ
ＥＳＥＴ入力には先はどの比較器８の出力６０がそのま
ま伝わり、第２図１０３で示すように、Ｅのフリップフ
ロップ６の出力６１がローレベルにリセットされ、スイ
ッチ１５を遮断状態にし、半導体レーザ１への駆動電流
か遮断され、第２図の１０４で示すように光電圧すなわ
ち光出力を切る。以上は従来の鋸歯状波による変調と同
様である。以上が第１の動作である。
Ｐ＜Ｐ、であるとする。同図Ｃで、光出力の上昇にとも
ない、光電圧が上昇して行き、Ｐの値に到達すると、Ｄ
の比較器８の出力６０がハイレベルになる。この時点で
はフリップフロップ１０はリセットされたままであり、
ＡＮＤゲート１５の一方の入力がローレベルである故に
その出力はローレベルであり、フリップフロップ６のＲ
ＥＳＥＴ入力には先はどの比較器８の出力６０がそのま
ま伝わり、第２図１０３で示すように、Ｅのフリップフ
ロップ６の出力６１がローレベルにリセットされ、スイ
ッチ１５を遮断状態にし、半導体レーザ１への駆動電流
か遮断され、第２図の１０４で示すように光電圧すなわ
ち光出力を切る。以上は従来の鋸歯状波による変調と同
様である。以上が第１の動作である。
次に第２の動作として第２図Ａの画素クロック５１の立
ち上がり２０１において、Ｄ／Ａ出力ＰがＰ＞Ｐ、にな
った場合について説明する。光電圧Ｃが除々に上昇して
行き、Ｐ、、に到達した時点て比較器９の出力かハイレ
ベルになり、フリップフロップ１０の出力６１が第２図
Ｆの２０２のタイミングで示す様にハイレベルにセット
される。
ち上がり２０１において、Ｄ／Ａ出力ＰがＰ＞Ｐ、にな
った場合について説明する。光電圧Ｃが除々に上昇して
行き、Ｐ、、に到達した時点て比較器９の出力かハイレ
ベルになり、フリップフロップ１０の出力６１が第２図
Ｆの２０２のタイミングで示す様にハイレベルにセット
される。
フリップフロップ出力６１かハイレベルになると、２の
サンプル／ホールト回路の出力がホールド状態になり、
駆動電流はその時点から一定常態を保つ緑になる。同時
に、積分器回路１１がフリップフロップ出力６２の積分
を開始し、第２図Ｇで示す様なランプ波形を得る。１３
で示す減算回路は（Ｐ Ｐ−）Ｒ２／Ｒ１の結果を出
力しているため、積分器出力６３が（Ｐ Ｐ ａ ）
Ｒ２／Ｒ１に達した時点で、比較器１２の出力がハイ
レヘルになる。この信号はＡＮＤゲート１５、ＯＲゲー
ト７を通過してフリップフロップ６のＲＥＳＥＴ人カへ
伝わり、同フリップフロップの出力をローレベルにリセ
ットし駆動電流を遮断する。
サンプル／ホールト回路の出力がホールド状態になり、
駆動電流はその時点から一定常態を保つ緑になる。同時
に、積分器回路１１がフリップフロップ出力６２の積分
を開始し、第２図Ｇで示す様なランプ波形を得る。１３
で示す減算回路は（Ｐ Ｐ−）Ｒ２／Ｒ１の結果を出
力しているため、積分器出力６３が（Ｐ Ｐ ａ ）
Ｒ２／Ｒ１に達した時点で、比較器１２の出力がハイ
レヘルになる。この信号はＡＮＤゲート１５、ＯＲゲー
ト７を通過してフリップフロップ６のＲＥＳＥＴ人カへ
伝わり、同フリップフロップの出力をローレベルにリセ
ットし駆動電流を遮断する。
以上の第１、第２の動作による露光量はそれぞれ（５）
式の上式、下式に相当するものとなる。
式の上式、下式に相当するものとなる。
特に第２の動作において、設定値ＰかＰＩＩのときに、
第１の動作の露光量変化と滑らかにつながる様に（５）
式の下式か設定されているため、実際の回路構成では、
積分器回路１１のＣＲの時定数もしくは減算回路１３の
回路定数を調整して（５）式の下式の様になるよう調整
する。
第１の動作の露光量変化と滑らかにつながる様に（５）
式の下式か設定されているため、実際の回路構成では、
積分器回路１１のＣＲの時定数もしくは減算回路１３の
回路定数を調整して（５）式の下式の様になるよう調整
する。
なお上記の構成では、レーザ光を発生させない様にする
ために駆動電流を遮断したが、電流を遮断しないまでも
、レーザ発振を行わない程度の電流値へ減少させてもよ
い。
ために駆動電流を遮断したが、電流を遮断しないまでも
、レーザ発振を行わない程度の電流値へ減少させてもよ
い。
また電流、を遮断もしくは減少させるときには、急速に
落とす必要もなく、除々に電流を逓減させて行く構成に
してもよい。この場合には（５）式の上式もしくは下式
に電流逓減過程の露光量が加わるのみである。
落とす必要もなく、除々に電流を逓減させて行く構成に
してもよい。この場合には（５）式の上式もしくは下式
に電流逓減過程の露光量が加わるのみである。
さらに半導体レーザからの光出力も、線形に漸次上昇す
る波形ではなく階段状に漸次上昇するように構成しても
同様の効果が得られる。
る波形ではなく階段状に漸次上昇するように構成しても
同様の効果が得られる。
以上本発明によれば、比較的高い最大露光量を得られ、
高い消光比を得ることができると共に、温度変動に対し
ても安定した露光量を得ることができる効果がある。
高い消光比を得ることができると共に、温度変動に対し
ても安定した露光量を得ることができる効果がある。
第１図は本発明の実施例の半導体レーザ変調回路の構成
図、 第２図は第１図の動作を説明するためのタイミングチャ
ート図、 第３図は本発明の詳細な説明するための４象限図、 第４図は従来例を説明するための４象限図、であり、図
中の主な符号は、 １・・・・半導体レーザ、 ２・・・・フォトダイオード、 ３・・・・電圧／電流変換器、 ４・・・・副面状波発生回路、 ５・・・・電流／電圧変換器、
図、 第２図は第１図の動作を説明するためのタイミングチャ
ート図、 第３図は本発明の詳細な説明するための４象限図、 第４図は従来例を説明するための４象限図、であり、図
中の主な符号は、 １・・・・半導体レーザ、 ２・・・・フォトダイオード、 ３・・・・電圧／電流変換器、 ４・・・・副面状波発生回路、 ５・・・・電流／電圧変換器、
Claims (1)
- （１）所望露光量に応じた設定値を設定する手段と、 前記設定値が予め定められた所定値以下の場合は、光出
力を前記露光量に応じた期間だけ時間と共に漸次上昇さ
せるように変調する手段と、 前記設定値が予め定められた所定値よりも大きい場合は
、光出力を時間と共に漸次上昇させ、光出力が前記所定
値に達したら該所定値に保持し、前記露光量に応じた期
間だけ保持するように変調する手段 を有することを特徴とする光変調装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199743A JPH0483661A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 光変調装置 |
| CA 2025549 CA2025549C (en) | 1989-09-19 | 1990-09-17 | Method and apparatus for modulating semiconductor laser or the like, and system using the same |
| EP90117935A EP0418819B1 (en) | 1989-09-19 | 1990-09-18 | Method and apparatus for modulating semiconductor laser or the like, and system using the same |
| DE69034099T DE69034099T2 (de) | 1989-09-19 | 1990-09-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Modulation eines Halbleiterlasers oder dergleichen und System unter Verwendung derselben |
| AT90117935T ATE249060T1 (de) | 1989-09-19 | 1990-09-18 | Verfahren und vorrichtung zur modulation eines halbleiterlasers oder dergleichen und system unter verwendung derselben |
| US07/584,263 US5270736A (en) | 1989-09-19 | 1990-09-18 | Light modulation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199743A JPH0483661A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 光変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483661A true JPH0483661A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16412896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199743A Pending JPH0483661A (ja) | 1989-09-19 | 1990-07-27 | 光変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483661A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020026066A (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社リコー | 出力制御装置、出力制御方法、出力制御を用いたレーザー出力装置、及びレーザー出力装置を用いた画像記録装置 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2199743A patent/JPH0483661A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020026066A (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社リコー | 出力制御装置、出力制御方法、出力制御を用いたレーザー出力装置、及びレーザー出力装置を用いた画像記録装置 |
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