JPH05129734A - レーザ光出力調整方法 - Google Patents

レーザ光出力調整方法

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JPH05129734A
JPH05129734A JP3313216A JP31321691A JPH05129734A JP H05129734 A JPH05129734 A JP H05129734A JP 3313216 A JP3313216 A JP 3313216A JP 31321691 A JP31321691 A JP 31321691A JP H05129734 A JPH05129734 A JP H05129734A
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Hajime Yamazaki
一 山崎
Kazuyuki Shimada
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザの光出力を安価に能率よく調整
でき、信頼性及び精度が高く、半導体レーザを劣化させ
る恐れもないようにする 【構成】 レーザダイオード2の発光出力をフォトダイ
オード3によってモニタする回路内に並列に接続された
複数のトリミング抵抗8を介挿して、これらのトリミン
グ抵抗8をトリミングすることによってモニタ電流Im
を調整する。また、光出力調整時には、レーザユニット
1内のモニタ回路を使わずに、外部のパワーメータ7内
モニタ装置を用いてAPC回路5により強制的に所望の
パワーでレーザダイオード2を発光させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置の書込
光源となる半導体レーザ(レーザダイオード)が組み込
まれたレーザユニット内に設けられたモニタ回路に流れ
るモニタ電流の値が、前記半導体レーザを所定のパワー
で発光させたときに設定値になるように調整するレーザ
光出力調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこのようなレーザユニツトのレー
ザ光出力調整方法としては、一般にモニタ回路に多回転
トリマを1個あるいはし複数個直列に接続して介挿し、
それを調整して行なっていた。また、その調整時に調整
前のモニタ出力を使って半導体レーザを発光させなが
ら、所望のパワーが得られるように作業者が多回転トリ
マを調整していた。
【0003】図4に従来のレーザ光出力調整方法を実施
する回路例示す。ここで、レーザユニット1内には、半
導体レーザであるレーザダイオード2とモニタ用のフォ
トダイオード3及び多回転トリマ4が設けられており、
レーザダイオード2は、外部のAPC(Auto Power
Control)回路によって発光駆動される。
【0004】フォトダイオード3は、多回転トリマ4と
直列に電源+Vとアース間に接続されてモニタ回路を構
成し、レーザダイオード2の射出光の一部を受光して、
その発光出力(パワー:発光量)に対応するモニタ電流
Imを流す。このモニタ電流をアンプ6で電圧に変換し
て検出し、APC回路5へフィードバックする。
【0005】このレーザユニット1のパワーを調整する
際には、内部のモニタ回路からのアンプ6を介して出力
されるフィードバック信号を用いてAPC回路5により
発光させ、その発射パワーをパワーメータ7のセンサ7
aに入射させ、作業者がパワーメータ7の指示部が所望
の値となるように、レーザダイオード2の駆動電流Iop
を調整するため、多回転トリマ4によってモニタ電流I
mを調整していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のレーザ光出力調整方法においては次のような
問題点がある。 (1) モニタ部に多回転トリマを用いていたので、部品代
が高価である(特に直列に複数用いると高価になる)。
また、調整後も容易に抵抗値を変えることができるので
不安である。さらに、人手で調整しなければならないの
で、コスト及び時間がかかり,信頼性及び精度が劣る。
【0007】(2) 調整前のレーザユニット内部のモニタ
信号を用いて調整時にレーザダイオードを発光させてい
たので、モニタ系に欠陥(モニタ抵抗の短絡等)がある
と、レーザダイオードを劣化させる恐れがある。 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、この
ような従来の調整方法における問題を解決し、安価に能
率よく調整でき、信頼性及び精度が高く、半導体レーザ
を劣化させる恐れもないようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、画像形成装置の書込光源となる半導体レ
ーザが組み込まれたレーザユニット内に設けられたモニ
タ回路に流れるモニタ電流の値が、前記半導体レーザを
所定のパワーで発光させたときに設定値になるように調
整するレーザ光出力調整方法において、上記モニタ回路
内に並列に接続された複数のトリミング抵抗を介挿し
て、これらのトリミング抵抗をトリミングすることによ
ってモニタ電流を調整することを特徴とする。
【0009】また、光出力調整時にはレーザユニット内
のモニタ回路を使わずに、外部のモニタ装置を用いて強
制的に所望のパワーで半導体レーザを発光させるとよ
い。さらに、光出力調整時に、所望のパワーで半導体レ
ーザが発光させられたときのレーザユニット内のモニタ
回路によるモニタ電流に対応する電圧を読みとり、その
電圧によって調整を行なうべきトリミング抵抗を複数の
中から1つだけ選び、その抵抗をトリミングするように
トリミング装置を制御することもできる。その場合、調
整を行なう必要がないと判断されたトリミング抵抗につ
いては、その抵抗体を完全に切断し、無限大の抵抗値を
持たせるとよい。
【0010】
【作用】上記のようなこの発明のレーザ光出力調整方法
によれば、モニタ回路の調整抵抗としてトリミング抵抗
を用いるので、従来の多回転トリマを用いたときに比べ
て部品コストが安くなるばかりでなく、調整後は容易に
は抵抗を変えることができなくなるので、調整後は固定
抵抗としての信頼性が高くなる。さらに、トリミング抵
抗を複数個並列に接続して用いるので、トリミング抵抗
の調整範囲を広げ、レーザダイオード個々のバラツキに
対する調整の余裕度を高めることができる。
【0011】また、レーザ光出力調整時に外部のモニタ
装置を用いて半導体レーザを所望のパワーで強制的に発
光させて調整を行なうことによって、従来のように内部
のモニタ手段を用いたときに生じていた半導体レーザの
劣化(モニタ抵抗の短絡等の回路的な欠陥や、作業者に
よるモニタ抵抗値の急激な変化による過制御等の人為的
なミスにより発生する)を防止することができる。
【0012】さらに、モニタ電圧の検出値に応じて複数
の並列接続されたトリミング抵抗の中の1つを選び、そ
れをトリミング装置によつて自動的にトリミングして調
整を行なうようにすれば、人手が介在せずに安全且つ正
確に調整を行うことが可能になる。その際、複数のトリ
ミング抵抗の調整すべき1つに選ばれなかった抵抗を完
全に切断して無限大の抵抗値にすれば、調整すべき唯一
のトリミング抵抗以外の影響を完全に除去し、調整時の
計算については唯一のトリミング抵抗のみを対称とする
ことができ、調整のスピードを速めることができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図1はこの発明によるレーザ光出力調
整方法を実施する回路例示すが、前述した図4の回路と
同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は
省略する。 この実施例では、レーザユニット1の光出
力調整時には、パワーメータ1に内蔵されたモニタ信号
を用いて、外部のAPC回路5によって強制的にレーザ
ダイオード2を所望パワーで発光させる。
【0014】一方、フォトダイオード3と直列に並列接
続された複数(図示の例では3個)のトリミング抵抗8
を介挿してモニタ回路を構成し、これらのトリミング抵
抗8をトリミングすることによってモニタ電流Imを調
整する。そのとき、フォトダイオード3の受光量に応じ
てこのモニタ回路に流れるモニタ電流Imによって発生
する電圧Vmを、判定手段9が読み取り、その電圧Vm
の値によって調整を行なうべきトリミング抵抗8を複数
の中から1つだけ選び、その抵抗をトリミングするよう
に、ガスレーザ等を用いたトリミング装置10を制御す
る。
【0015】ここで、モニタ回路に発生する電圧Vm
は、レーザダイオード2の変換効率のバラツキによりモ
ニタ電流に差が生じるので、外部のAPC回路5により
が所望の光出力を得るために必要な電圧値に調整しなけ
ればならない。さて、その調整の際、レーザダイオード
2自体のバラツキの他に、レンズやミラー等のレーザ光
が感光体表面に届くまでに存在する光学系の透過率のバ
ラツキといった要素も考慮すると、初期モニタ電圧の数
十倍もの範囲で調整する必要がある。
【0016】従来の調整で用いられていた多回転トリマ
は、「0〜公称最大抵抗値まで」といった広い範囲をカ
バーしているので、適当な「公称最大抵抗値」を選ぶこ
とによって十分調整ができた。ところが、この発明に使
用するトリミング抵抗は「公称初期抵抗値R〜R×N:
N<<10」といった狭い範囲でしか、信頼性のある調
整できなかった。
【0017】そこで、この発明においては、トリミング
抵抗を複数個並列に接続することによってこの問題を解
決した。今、その光出力調整時にモニタ部のトリミング
抵抗の抵抗値をRからQまで変化させる必要があると仮
定しよう。トリミング抵抗の可能調整倍率(抵抗初期値
に対し、何倍まで抵抗を変化させることができるか)を
Aとすると、必要となるトリミング抵抗の個数Xは、次
の数1の式で表わすことができる。
【0018】
【数1】Aの(x−1)乗<Q/R≦Aのx乗 (必要な初期トリミング抵抗値:R,R×A,……,R
×Aの(x−1)乗)
【0019】例えば、図2に初期値から3倍まで変化さ
せることが可能なトリミング抵抗を用いて、1kΩから
25kΩまで調整する場合を示した。上記数1の式にお
いて、A=3,Q=25k,R=1kとすると、図2に
示すように、1k,3k,9kΩの3個のトリミング抵
抗8a,8b,8cを並列に接続することによって調整
が可能となる。これらの各トリミング抵抗は、アルミナ
基板に帯状の抵抗体を形成してその両端に電極を設けた
もので、その帯状の抵抗体を部分的にカットして実質的
に幅を変えることによって両端の電極間の抵抗値を変化
させることができる。
【0020】このトリミング抵抗8a,8b,8cによ
る調整方法を説明すると、図1の判定手段9がレーザユ
ニット1内のモニタ回路からのモニタ電圧Vmを読み取
り、必要となる抵抗値を算出する。そして、その抵抗値
をつくることのできるトリミング抵抗を8a,8b,8
cの中から1つだけ選び、それ以外のトリミング抵抗は
その抵抗体をトリミング装置10らよって瞬時に切断
し、無限大の抵抗値をもたせた後、調整に入る。
【0021】判定手段9はトリミング装置10を制御
し、モニタ電圧Vmが所望の値になるようにトリミング
抵抗8を調整する。より詳細に説明すると、モニタ電圧
Vm(図2にトリミング抵抗8a,8b,8cの並列回
路の両端の電圧)を2Vにする必要があって、今の電圧
が 0.346Vであったと仮定すると。3個のトリミング抵
抗の合成抵抗値は 0.692kΩであるから、今0.5mA
のモニタ電流Imが流れていることになるから、2Vに
するには合成抵抗値を4kΩにすればよい。
【0022】そこで、図3の(B)に示すように、1k
のトリミング抵抗8aと9kΩのトリミング抵抗8cの
抵抗体をトリミング装置10によって完全に切断し、3
kΩのトリミング抵抗8bのみの抵抗を4kΩに調整す
ることになる。トリミング抵抗の合成抵抗値を1K〜3
KΩの間の値に調整する場合は、図3の(A)に示すよ
うに3KΩと9KΩのトリミング抵抗8b,8cを完全
に切断して、1KΩのトリミング抵抗8aのみをとトリ
ミングして抵抗値を調整すればよい。また、トリミング
抵抗の合成抵抗値を9K〜27KΩの間の値に調整する
場合は、図3の(C)に示すように1KΩと3KΩのト
リミング抵抗8a,8bを完全に切断して、9KΩのト
リミング抵抗8cのみをとトリミングして抵抗値を調整
すればよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
るレーザ光出力調整方法は、モニタ回路の調整抵抗とし
てトリミング抵抗を用いているので、従来の多回転トリ
マを用いたときに比べて部品コストが安くなるばかりで
なく、調整後は容易には抵抗を変えることができなくな
るので、調整後は固定抵抗としての信頼性が高くなる。
さらに、トリミング抵抗を複数個並列に接続して用いる
ので、トリミング抵抗の調整範囲を広げ、レーザダイオ
ード個々のバラツキに対する調整の余裕度を高めること
ができる。
【0024】また、レーザ光出力調整時に外部のモニタ
装置を用いて半導体レーザを所望のパワーで強制的に発
光させて調整を行なうことによって、従来のように内部
のモニタ手段を用いたときに生じていた半導体レーザの
劣化を防止することができる。 モニタ電圧の検出値に
応じて複数の並列接続されたトリミング抵抗の中の1つ
を選び、それをトリミング装置によつて自動的にトリミ
ングして調整を行なうようにすれば、人手が介在せずに
安全且つ正確に調整を行うことが可能になる。
【0025】その際、複数のトリミング抵抗の調整すべ
き1つに選ばれなかった抵抗を完全に切断して無限大の
抵抗値にすれば、調整すべき唯一のトリミング抵抗以外
の影響を完全に除去し、調整時の計算については唯一の
トリミング抵抗のみを対称とすることができ、調整のス
ピードを速めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるレーザ光出力調整方法を実施す
るための回路例を示す回路図である。
【図2】図1におけるトリミング抵抗8の具体的接続例
を示す図である。
【図3】同じくそのトリミング抵抗の調整例を示す図で
ある。
【図4】従来のレーザ光出力調整方法を実施するための
回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 レーザユニット 2 レーザダイオ
ード(半導体レーザ) 3 フォトダイオード 5 APC回路 7 パワーメータ 8,8a,8b,
8c トリミング抵抗 9 判断手段 10 トリミング
装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/04 104 Z 7251−5C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置の書込光源となる半導体レ
    ーザが組み込まれたレーザユニット内に設けられたモニ
    タ回路に流れるモニタ電流の値が、前記半導体レーザを
    所定のパワーで発光させたときに設定値になるように調
    整するレーザ光出力調整方法において、 前記モニタ回路内に並列に接続された複数のトリミング
    抵抗を介挿して、これらのトリミング抵抗をトリミング
    することによって前記モニタ電流を調整することを特徴
    とするレーザ光出力調整方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のレーザ光出力調整方法に
    おいて、光出力調整時は、レーザユニット内のモニタ回
    路を使わずに、外部のモニタ装置を用いて強制的に所望
    のパワーで半導体レーザを発光させることを特徴とする
    レーザ光出力調整方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のレーザ光出力調整方法に
    おいて、光出力調整時に、所望のパワーで半導体レーザ
    が発光させられたときのレーザユニット内のモニタ回路
    によるモニタ電流に対応する電圧を読みとり、その電圧
    によって調整を行なうべきトリミング抵抗を複数の中か
    ら1つだけ選び、その抵抗をトリミングするようにトリ
    ミング装置を制御することを特徴とするレーザ光出力調
    整方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のレーザ光出力調整方法に
    おいて、調整を行なう必要がないと判断されたトリミン
    グ抵抗については、その抵抗体を完全に切断し、無限大
    の抵抗値を持たせることを特徴とするレーザ光出力調整
    方法。
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JP2011154910A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具の半導体型光源の駆動回路、車両用灯具

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011154910A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具の半導体型光源の駆動回路、車両用灯具
US9265100B2 (en) 2010-01-27 2016-02-16 Ichikoh Industries, Ltd. Driving circuit of semiconductor-type light source for vehicle lighting device and a vehicle lighting device

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