JPH05218560A - Optical write-in device - Google Patents

Optical write-in device

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JPH05218560A
JPH05218560A JP4019608A JP1960892A JPH05218560A JP H05218560 A JPH05218560 A JP H05218560A JP 4019608 A JP4019608 A JP 4019608A JP 1960892 A JP1960892 A JP 1960892A JP H05218560 A JPH05218560 A JP H05218560A
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JP
Japan
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semiconductor laser
light receiving
light
signal
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP4019608A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Takeyama
佳伸 竹山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH05218560A publication Critical patent/JPH05218560A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform the optical output control of each semiconductor laser with high accuracy and at high speed, in a multibeam system of optical write-in device which performs simultaneous write, using a plurality of semiconductor lasers. CONSTITUTION:In a write-in device, wherein writes for a plurality of lines are performed at the same time by driving a plurality of semiconductor lasers 2 and 3, light receiving elements 4 and 5, which receive and detect the optical output of the semiconductor lasers 2 and 3, are provided separately for each semiconductor laser 2 and 3. And, semiconductor laser driving control circuits 9 and 11, which have optical-electric negative feedback loops 8 and 10 which control the forward currents of the semiconductor lasers 2 and 3 so that the received light signals geared to the optical output of the semiconductor lasers 2 and 3 which are gotten, being detected by each light receiving element 4 and 5 and light emission level command signals may be equal, are provided separately for each semiconductor laser 2 and 3 so as to control them at the same time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、レー
ザファクシミリ等のように半導体レーザを書込み光源と
して用いた光書込み装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical writing device using a semiconductor laser as a writing light source such as a laser printer and a laser facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは小型であり、かつ、駆動
電流により高速変調を直接行なえることから、近年、レ
ーザプリンタ等の光書込み装置の光源として広く利用さ
れている。この際、高速・高密度記録を可能とするた
め、レーザ装置として、複数の半導体レーザを設け、こ
れらの半導体レーザを同時駆動させるマルチビーム書込
み方式として、同時に複数ライン分の光書込みを可能と
したものがある。
2. Description of the Related Art Semiconductor lasers have been widely used in recent years as a light source for optical writing devices such as laser printers because they are small in size and can be directly modulated at high speed by a driving current. At this time, in order to enable high-speed and high-density recording, a plurality of semiconductor lasers are provided as a laser device, and a multi-beam writing method for simultaneously driving these semiconductor lasers enables optical writing for a plurality of lines at the same time. There is something.

【0003】ここに、半導体レーザはその光出力・順方
向電流特性が温度により著しく変化するので、半導体レ
ーザの光出力を所望値に設定して高品位画像を得ようと
する場合に問題となる。
Here, the light output and forward current characteristics of the semiconductor laser remarkably change depending on the temperature, which is a problem when trying to obtain a high quality image by setting the light output of the semiconductor laser to a desired value. ..

【0004】そこで、半導体レーザの光出力を受光素子
によりモニタし、この受光素子に発生する受光電流に比
例した信号と、発光レベル指令信号とが等しくなるよう
に常時半導体レーザの順方向電流を制御する光・電気負
帰還ループを設けて、APC(自動パワー制御)を行な
うようにしたものが、特開平2−205375号公報に
示されている。
Therefore, the light output of the semiconductor laser is monitored by the light receiving element, and the forward current of the semiconductor laser is constantly controlled so that the signal proportional to the light receiving current generated in the light receiving element becomes equal to the light emission level command signal. An optical / electrical negative feedback loop for performing APC (automatic power control) is disclosed in JP-A-2-205375.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したマ
ルチビーム方式の光書込み装置にあっては、例えば、特
開昭58−30183号公報に示されるように、複数の
半導体レーザに対して共通の受光素子を用いてモニタす
るようにしているに過ぎない。即ち、非書込み域でこの
受光素子を時分割使用し、各半導体レーザの光量を制御
しているものである。このような光量制御方式では、処
理時間がかかり、複数の半導体レーザにより高速書込み
を行えるようにしたマルチビーム方式の目的から逸脱す
るものとなる。また、非書込み域で光出力の制御信号を
維持しても、書込み域においては隣接した半導体レーザ
が発光した場合などにおいては、熱結合により簡単に自
己の半導体レーザの光出力が変化してしまい、忠実な書
込みが行われないものとなってしまうこともある。
However, in the above-described multi-beam type optical writing device, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-30183, a common semiconductor laser is used for a plurality of semiconductor lasers. Only the light receiving element is used for monitoring. That is, this light receiving element is used in a time division manner in the non-writing area to control the light quantity of each semiconductor laser. Such a light amount control method takes a long processing time, and deviates from the purpose of the multi-beam method in which high-speed writing can be performed by a plurality of semiconductor lasers. Further, even if the control signal of the optical output is maintained in the non-writing area, when the adjacent semiconductor laser emits light in the writing area, the optical output of its own semiconductor laser easily changes due to thermal coupling. , In some cases, faithful writing may not be performed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、複数の半導体レーザを同時駆動させて同時に複数ラ
イン分の光書込みを行うようにした光書込み装置におい
て、各半導体レーザ毎に対応する半導体レーザの光出力
を受光検知する受光素子を設け、各受光素子により検知
されて得られる半導体レーザの光出力に対応した受光信
号と発光レベル指令信号とが等しくなるように前記半導
体レーザの順方向電流を制御する光・電気負帰還ループ
を有する半導体レーザ駆動制御回路を各半導体レーザ毎
に独立して設けた。
According to a first aspect of the invention, in an optical writing device in which a plurality of semiconductor lasers are simultaneously driven to simultaneously perform optical writing for a plurality of lines, each of the semiconductor lasers is dealt with. A light-receiving element for detecting the light output of the semiconductor laser is provided, and the light-receiving signal corresponding to the light output of the semiconductor laser detected by each light-receiving element and the light-emission level command signal become equal to the forward direction of the semiconductor laser. A semiconductor laser drive control circuit having an optical / electrical negative feedback loop for controlling current is provided independently for each semiconductor laser.

【0007】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明における半導体レーザ駆動制御回路を、対応する半
導体レーザの光出力・順方向電流特性、受光素子と半導
体レーザの光出力との結合係数、及び受光素子の光入力
・受光信号特性に基づいて受光信号と発光レベル指令信
号とが等しくなるようにこの発光レベル指令信号を半導
体レーザの順方向電流に変換する変換手段を備え、光・
電気負帰還ループの制御電流とこの変換手段により生成
された電流との和電流により半導体レーザを駆動制御す
るものとした。
According to a second aspect of the present invention, the semiconductor laser drive control circuit according to the first aspect of the invention is provided with a corresponding semiconductor laser light output / forward current characteristic, and a coupling coefficient between a light receiving element and a semiconductor laser light output. , And a conversion means for converting the light-emission level command signal into a forward current of the semiconductor laser so that the light-reception signal and the light-emission level command signal become equal based on the light input / light-reception signal characteristics of the light receiving element.
The semiconductor laser is driven and controlled by the sum current of the control current of the electric negative feedback loop and the current generated by this conversion means.

【0008】さらに、請求項3記載の発明では、請求項
2記載の発明における半導体レーザ駆動制御回路を、ペ
ージ書込み開始前のタイミングで、被設定半導体レーザ
以外の半導体レーザを発光させずに各半導体レーザ毎に
変換手段による変換電流を設定するものとした。
Further, in the invention described in claim 3, in the semiconductor laser drive control circuit according to the invention described in claim 2, the semiconductor lasers other than the set semiconductor laser are not made to emit light at the timing before the page writing is started. The conversion current by the conversion means is set for each laser.

【0009】また、請求項4記載の発明では、これらの
請求項1,2又は3記載の発明につき、被制御半導体レ
ーザに対応した受光素子により検知された主受光信号
と、被制御半導体レーザに隣接した半導体レーザに対応
する受光素子により検知された干渉受光信号をこの受光
素子と前記被制御半導体レーザとの結合効率に基づき変
換した補正信号との差信号を、光・電気負帰還ループに
対して受光信号として入力させる受光信号補正回路を設
けた。
According to the invention described in claim 4, in the invention described in claim 1, 2 or 3, the main light receiving signal detected by the light receiving element corresponding to the controlled semiconductor laser and the controlled semiconductor laser are An interference light receiving signal detected by a light receiving element corresponding to an adjacent semiconductor laser is converted into a difference signal between a correction signal obtained by converting the light receiving element and the controlled semiconductor laser based on a coupling efficiency, and a difference signal is supplied to an optical / electrical negative feedback loop. A light receiving signal correction circuit for inputting as a light receiving signal is provided.

【0010】請求項5記載の発明では、請求項4記載の
発明につき、差信号を電流とする受光信号補正回路とし
た。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the fourth aspect of the invention, a light reception signal correction circuit in which the difference signal is a current is used.

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の発明によれば、各半導体レーザ
毎に受光素子及び光・電気負帰還ループを有する半導体
レーザ駆動制御回路を個別に有するので、発光レベル指
令信号に対応する光出力となるようにする露光エネルギ
ー制御を独立かつ同時に行うことができ、高速・高密度
の光書込みが可能なマルチビーム方式に適した光出力制
御となる。この際、各半導体レーザ駆動制御回路は、光
・電気負帰還ループを有する高速・高精度・高分解能の
ものであり、各半導体レーザの露光エネルギーの制御精
度の高いものとなり、各半導体レーザによる光書込みに
差のないものとなる。
According to the first aspect of the present invention, since each semiconductor laser individually has a semiconductor laser drive control circuit having a light receiving element and an optical / electrical negative feedback loop, an optical output corresponding to a light emission level command signal can be obtained. The exposure energy control can be performed independently and at the same time, and the optical output control is suitable for the multi-beam method capable of high-speed and high-density optical writing. At this time, each semiconductor laser drive control circuit is a high-speed, high-accuracy, high-resolution one having an optical / electrical negative feedback loop, and the exposure energy of each semiconductor laser is highly accurately controlled. There will be no difference in writing.

【0012】特に、請求項2記載の発明のように、変換
手段を有する半導体レーザ駆動制御回路とし、半導体レ
ーザの光出力・順方向電流特性、受光素子と半導体レー
ザの光出力との結合係数、及び受光素子の光入力・受光
信号特性に基づき、受光信号が発光レベル指令信号と等
しくなるようにこの発光レベル指令信号を半導体レーザ
の順方向電流に変換して制御することにより、光・電気
負帰還ループの制御量が減り、より高速にして露光エネ
ルギーの制御精度の高いものとなる。
In particular, according to the second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser drive control circuit having a conversion means, the optical output / forward current characteristics of the semiconductor laser, the coupling coefficient between the light receiving element and the optical output of the semiconductor laser, Based on the light input and light receiving signal characteristics of the light receiving element, the light emitting level command signal is converted into the forward current of the semiconductor laser and controlled so that the light receiving signal becomes equal to the light emitting level command signal. The control amount of the feedback loop is reduced, and the control speed of the exposure energy is increased and the accuracy of exposure energy control is improved.

【0013】また、請求項3記載の発明によれば、変換
手段による変換電流の設定につき、ページ書込み開始前
とし、かつ、被設定半導体レーザ以外の半導体レーザは
発光させずに行うので、他の半導体レーザ発光時に設定
してしまうことによる変換電流の過剰化を防止でき、環
境温度が変化した場合であっても光出力が発光レベル指
令信号をオーバーしてしまうようなことはない。
According to the third aspect of the invention, the conversion current is set by the conversion means before the page writing is started and the semiconductor lasers other than the semiconductor laser to be set do not emit light. It is possible to prevent the conversion current from becoming excessive due to the setting when the semiconductor laser emits light, and the light output does not exceed the emission level command signal even when the environmental temperature changes.

【0014】さらに、請求項4記載の発明によれば、複
数の半導体レーザと受光素子との組合せにつき、隣接す
るもの同志が相互に干渉し得るようなものであっても、
受光信号補正回路を設けて、被制御半導体レーザに対応
する受光素子に発生した主受光信号から隣接する半導体
レーザによる光量分を補正した受光信号を生成して光・
電気負帰還ループによる制御に供しているので、相互干
渉の影響の殆どない発光レベル指令信号に忠実な制御が
可能となる。
Further, according to the invention of claim 4, in a combination of a plurality of semiconductor lasers and a light receiving element, adjacent ones may interfere with each other,
A light reception signal correction circuit is provided to generate a light reception signal in which the amount of light from the adjacent semiconductor laser is corrected from the main light reception signal generated in the light receiving element corresponding to the controlled semiconductor laser.
Since the control is performed by the electric negative feedback loop, it is possible to perform the control faithful to the light emission level command signal which is hardly influenced by mutual interference.

【0015】請求項5記載の発明では、このような受光
信号補正回路で扱う差信号を電流としているので、OP
アンプ等を用いずに、受光信号補正回路を構成でき、高
速制御に適したものとなる。
According to the fifth aspect of the invention, since the difference signal handled by such a received light signal correction circuit is a current, OP
The light receiving signal correction circuit can be configured without using an amplifier or the like, which is suitable for high speed control.

【0016】[0016]

【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1に基づ
いて説明する。本実施例は、2ビーム書込み方式の光書
込み装置に適用したものであり、レーザ装置1中には2
つの半導体レーザ2,3が設けられている。各半導体レ
ーザ2,3に対してはその光出力の一部をモニタする受
光素子4,5が別個に設けられている。また、発光レベ
ル指令信号とこれらの受光素子4,5からの受光信号が
入力される比較増幅器6,7も別個に設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the invention described in claim 1 will be described with reference to FIG. The present embodiment is applied to an optical writing device of a two-beam writing system, and the laser device 1 has two optical writing devices.
Two semiconductor lasers 2 and 3 are provided. Each of the semiconductor lasers 2 and 3 is separately provided with a light receiving element 4 or 5 for monitoring a part of its optical output. Further, comparison amplifiers 6 and 7 to which the light emission level command signal and the light receiving signals from these light receiving elements 4 and 5 are input are also provided separately.

【0017】ここに、比較増幅器6と半導体レーザ2と
受光素子4とは光・電気負帰還ループ8を形成してお
り、比較増幅器6は受光素子4に誘起された光起電流
(半導体レーザ2の光出力に比例する)に比例する受光
信号と発光レベル指令信号とを比較して、その結果によ
り半導体レーザ2の順方向電流を受光信号と発光レベル
指令信号とが等しくなるように制御する。このような光
・電気負帰還ループ8を主体として半導体レーザ2に対
する半導体レーザ駆動制御回路9が構成されている。
Here, the comparison amplifier 6, the semiconductor laser 2, and the light receiving element 4 form an optical / electrical negative feedback loop 8, and the comparison amplifier 6 induces a photocurrent (semiconductor laser 2) induced in the light receiving element 4. (Proportional to the optical output of) and a light emission level command signal are compared, and the forward current of the semiconductor laser 2 is controlled by the result so that the light reception signal and the light emission level command signal become equal. A semiconductor laser drive control circuit 9 for the semiconductor laser 2 is mainly composed of such an optical / electrical negative feedback loop 8.

【0018】また、比較増幅器7と半導体レーザ3と受
光素子5とは光・電気負帰還ループ10を形成してお
り、比較増幅器7は受光素子5に誘起された光起電流
(半導体レーザ3の光出力に比例する)に比例する受光
信号と発光レベル指令信号とを比較して、その結果によ
り半導体レーザ3の順方向電流を受光信号と発光レベル
指令信号とが等しくなるように制御する。このような光
・電気負帰還ループ10を主体として半導体レーザ3に
対する半導体レーザ駆動制御回路11が構成されてい
る。
Further, the comparison amplifier 7, the semiconductor laser 3, and the light receiving element 5 form an optical / electrical negative feedback loop 10, and the comparison amplifier 7 induces a photocurrent generated in the light receiving element 5 (of the semiconductor laser 3). The light receiving signal proportional to the light output) is compared with the light emitting level command signal, and the forward current of the semiconductor laser 3 is controlled based on the result so that the light receiving signal and the light emitting level command signal become equal. A semiconductor laser drive control circuit 11 for the semiconductor laser 3 is mainly composed of such an optical / electrical negative feedback loop 10.

【0019】このように、各半導体レーザ2,3毎に別
個に半導体レーザ駆動制御回路9,11を有するので、
各半導体レーザ2,3の光出力が発光レベル指令信号相
当となるように、独立して同時に行うことができる。ま
た、半導体レーザ駆動制御回路9,11は何れも光・電
気負帰還ループ方式によるものであり、高速・高精度・
高分解能な制御特性を持つ。よって、高速・高密度性を
有するマルチビーム方式の特徴を損なうことなく、各半
導体レーザを高速・高精度な制御により適正な光出力と
することができる。
As described above, since the semiconductor laser drive control circuits 9 and 11 are separately provided for the respective semiconductor lasers 2 and 3,
The semiconductor lasers 2 and 3 can be independently and simultaneously operated so that the optical output of each of the semiconductor lasers 2 and 3 corresponds to the emission level command signal. Further, both the semiconductor laser drive control circuits 9 and 11 are based on the optical / electrical negative feedback loop system,
Has high resolution control characteristics. Therefore, without deteriorating the characteristics of the multi-beam system having high speed and high density, each semiconductor laser can be controlled at high speed and with high accuracy to provide an appropriate optical output.

【0020】つづいて、請求項2及び3記載の発明の一
実施例を図2及び図3により説明する。本実施例は、例
えば、半導体レーザ駆動制御回路9に変換手段となる電
流変換器12を付加した構成としたものである。半導体
レーザ駆動制御回路11側についても、図示しないが、
電流変換器が付加されている。
Next, an embodiment of the invention described in claims 2 and 3 will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, for example, a semiconductor laser drive control circuit 9 is added with a current converter 12 serving as a conversion means. The semiconductor laser drive control circuit 11 side is also not shown,
A current converter is added.

【0021】ここに、比較増幅器6と並列的に設けられ
た電流変換器12は、受光素子4からの受光信号と発光
レベル指令信号とが等しくなるように、この発光レベル
指令信号に従って、予め設定された電流(半導体レーザ
2の光出力・順方向電流特性、受光素子4と半導体レー
ザ2の光出力との結合係数、及び、受光素子4の光入力
・順方向電流特性に基づき予め設定された電流)を出力
する。
The current converter 12 provided in parallel with the comparison amplifier 6 is preset according to the light emission level command signal so that the light reception signal from the light receiving element 4 and the light emission level command signal become equal. Current (forward output current characteristics of the semiconductor laser 2, the coupling coefficient between the light receiving element 4 and the light output of the semiconductor laser 2, and the light input / forward current characteristics of the light receiving element 4 Current) is output.

【0022】ここに、電流変換器12により変換された
出力電流をI、発光レベル指令信号をiとし、微分量子
効率をη、半導体レーザ2・受光素子4間の結合効率×
放射感度をSとすると、 i≒I×η×S となる電流Iが電流変換器12より出力される。この電
流変換器12の出力電流と比較増幅器6から出力される
制御電流との和電流が半導体レーザ2の順方向電流とな
って制御されることになる。電流変換器12がこのよう
な電流Iを出力することにより、光・電気負帰還ループ
8による制御電流量が減り、高速変調特性が向上するも
のとなる。
Here, the output current converted by the current converter 12 is I, the emission level command signal is i, the differential quantum efficiency is η, and the coupling efficiency between the semiconductor laser 2 and the light receiving element 4 ×
Assuming that the radiation sensitivity is S, a current I that satisfies i≈I × η × S is output from the current converter 12. The sum current of the output current of the current converter 12 and the control current output from the comparison amplifier 6 becomes the forward current of the semiconductor laser 2 and is controlled. When the current converter 12 outputs such a current I, the amount of control current by the optical / electrical negative feedback loop 8 is reduced and the high speed modulation characteristic is improved.

【0023】半導体レーザ3に対する半導体レーザ駆動
制御回路11側についても同様となる。
The same applies to the semiconductor laser drive control circuit 11 side with respect to the semiconductor laser 3.

【0024】ところで、図2に示す構成において、半導
体レーザ2と受光素子4との結合特性、及び、受光素子
4の光出力・受光信号特性は、書込み動作中は、常に変
化するものではなく、また、環境温度も書込み動作中に
は変化しないとみなせるので、これらの結合特性及び光
出力・受光信号特性はページ書込み開始前に一度設定す
ればよい。また、半導体レーザ2は図3に示すような光
出力・順方向電流特性を持つが、半導体レーザ2の温度
が上昇すると破線で示すようにその傾きがゆるやかにな
る傾向にある。よって、例えば他方の半導体レーザ3も
発光している状態で、上記の設定を行うと、変換される
電流が過剰となってしまう場合が生ずる。
By the way, in the structure shown in FIG. 2, the coupling characteristics between the semiconductor laser 2 and the light receiving element 4 and the light output / light receiving signal characteristics of the light receiving element 4 do not always change during the writing operation. Further, since it can be considered that the environmental temperature does not change during the writing operation, these coupling characteristics and light output / light receiving signal characteristics may be set once before the page writing is started. Further, the semiconductor laser 2 has a light output / forward current characteristic as shown in FIG. 3, but when the temperature of the semiconductor laser 2 rises, its inclination tends to become gentle as shown by the broken line. Therefore, for example, if the above setting is performed while the other semiconductor laser 3 is also emitting light, the converted current may become excessive.

【0025】そこで、本実施例では、半導体レーザ2側
の変換電流の設定に際しては、他方の半導体レーザ3は
点灯させず、半導体レーザ2,3間の熱結合がない状態
で行うものとし、かつ、ページ書込み開始前に行うよう
にしたものである。書込み動作開始後は、隣接する他方
の半導体レーザ3が発光することによる半導体レーザ2
の光出力・順方向電流特性の変化による変動分は、光・
電気負帰還ループ8により制御すればよい。
Therefore, in the present embodiment, when setting the conversion current on the semiconductor laser 2 side, the other semiconductor laser 3 is not turned on and there is no thermal coupling between the semiconductor lasers 2 and 3, and , Is performed before the start of page writing. After the start of the writing operation, the semiconductor laser 2 is caused by the other adjacent semiconductor laser 3 emitting light.
Of the optical output and forward current characteristics of the
It may be controlled by the electric negative feedback loop 8.

【0026】半導体レーザ3、受光素子5側についても
同様とすればよい。
The same applies to the semiconductor laser 3 and the light receiving element 5 side.

【0027】ついで、請求項4記載の発明の一実施例を
図4及び図5により説明する。本実施例は、隣接素子同
志の干渉、即ち、半導体レーザの光量は、光導波路によ
りレーザ装置1内に設けられた対応する受光素子により
受光検出されるが、隣接する半導体レーザ側の光量を検
出してしまうことがある点を考慮したものである。例え
ば、半導体レーザ2の光量を受光すべき受光素子4に対
して他方の半導体レーザ3の光量も入射して検出されて
しまうような場合を考慮したものである。
Next, an embodiment of the invention described in claim 4 will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the interference between adjacent elements, that is, the light quantity of the semiconductor laser is detected by the corresponding light receiving element provided in the laser device 1 by the optical waveguide, but the light quantity of the adjacent semiconductor laser side is detected. This is because of the fact that it may happen. For example, the case where the light amount of the other semiconductor laser 3 is also incident on and detected by the light receiving element 4 which should receive the light amount of the semiconductor laser 2 is considered.

【0028】そこで、本実施例では、光・電気負帰還ル
ープ8において受光素子4の受光信号を直接比較増幅器
6に入力させず、隣接する受光素子5の受光信号ととも
に受光信号補正回路13を通して入力させるようにした
ものである。この受光信号補正回路13は、被制御半導
体レーザ2に対応した受光素子4により検知された主受
光信号と、被制御半導体レーザ2に隣接した半導体レー
ザ3に対応する受光素子5により検知された干渉受光信
号をこの受光素子5と被制御半導体レーザ2との結合効
率に基づき変換した補正信号との差信号を、被制御半導
体レーザ2による受光信号として、光・電気負帰還ルー
プ8の比較増幅器6に入力させるものである。このよう
に隣接素子の干渉光量分を補正した受光信号として光・
電気負帰還ループ8の比較増幅器6に与えて光出力を制
御することにより、発光レベル指令信号に忠実で高精度
な光出力制御となる。
Therefore, in this embodiment, the light receiving signal of the light receiving element 4 is not directly input to the comparison amplifier 6 in the optical / electrical negative feedback loop 8 but is input through the light receiving signal correction circuit 13 together with the light receiving signal of the adjacent light receiving element 5. It was made to let. The light receiving signal correction circuit 13 interferes with the main light receiving signal detected by the light receiving element 4 corresponding to the controlled semiconductor laser 2 and the light receiving element 5 corresponding to the semiconductor laser 3 adjacent to the controlled semiconductor laser 2. The difference signal between the received light signal and the correction signal obtained by converting the light receiving element 5 based on the coupling efficiency of the controlled semiconductor laser 2 is used as the received light signal by the controlled semiconductor laser 2 as a comparison amplifier 6 of the optical / electrical negative feedback loop 8. To input. In this way, the light received signal corrected for the interference light amount of the adjacent element
By controlling the light output by giving it to the comparison amplifier 6 of the electric negative feedback loop 8, the light output is controlled with high accuracy and faithful to the light emission level command signal.

【0029】ここに、受光信号補正回路13は例えば図
5に示すように回路構成される。まず、半導体レーザ2
の発光量をPa、半導体レーザ3の発光量をPb、半導
体レーザ2の発光量と受光素子5との結合効率及び半導
体レーザ3の発光量と受光素子4との結合効率はともに
αであるとする。そこで、受光素子4,5に入射する光
量に比例した電流を電圧変換するOPアンプ14,15
が設けられている。OPアンプ15側の出力に対しては
抵抗R1,R2を有して結合効率α分だけ−α倍増幅する
OPアンプ16が接続されている。OPアンプ14,1
6の出力は同一の入力抵抗r1 を介して加算用のOPア
ンプ17に入力されている。
Here, the received light signal correction circuit 13 is constructed as shown in FIG. 5, for example. First, the semiconductor laser 2
Is Pa, the emission amount of the semiconductor laser 3 is Pb, the emission amount of the semiconductor laser 2 and the coupling efficiency with the light receiving element 5, and the emission amount of the semiconductor laser 3 and the coupling efficiency with the light receiving element 4 are both α. To do. Therefore, the OP amplifiers 14 and 15 for converting the voltage of the current proportional to the amount of light incident on the light receiving elements 4 and 5 are used.
Is provided. The output on the side of the OP amplifier 15 is connected to the OP amplifier 16 having resistors R 1 and R 2 and amplifying by −α times by the coupling efficiency α. OP amplifier 14, 1
The output of 6 is inputted to the OP amplifier 17 for addition through the same input resistance r 1 .

【0030】このような構成において、受光素子4,5
で検出された光量比例の電流はOPアンプ14,15に
より電圧変換されてVa,Vbとなる。電圧Vb側はさ
らにOPアンプ16により−α倍されて−αVb(補正
信号)となり、OPアンプ17においてVaに加算され
る。このOPアンプ17の出力信号(差信号)Voが半
導体レーザ2の発光量に対する受光信号として得られ、
この受光信号が発光レベル指令信号と等しくなるように
半導体レーザ2の光出力が制御される。
In such a structure, the light receiving elements 4, 5
The current proportional to the amount of light detected at is converted into a voltage by the OP amplifiers 14 and 15 to become Va and Vb. The voltage Vb side is further multiplied by −α by the OP amplifier 16 to become −αVb (correction signal), which is added to Va in the OP amplifier 17. The output signal (difference signal) Vo of this OP amplifier 17 is obtained as a light receiving signal with respect to the light emission amount of the semiconductor laser 2,
The optical output of the semiconductor laser 2 is controlled so that this light reception signal becomes equal to the light emission level command signal.

【0031】より具体的に、OPアンプ17の帰還抵抗
をr2 、受光素子4,5が検知した光量を電圧に変換す
る時の変換係数をmとすると、OPアンプ17の出力信
号Voは、 Vo=(Va−αVb)(r1/r2) ={m(Pa+αPb)−αm(Pb+αPa)}(r1/r2) =m(Pa−α2Pa)}(r1/r2) =mPa(1−α2)(r1/r2) ≒mPar1/r2 となり、半導体レーザ2の発光量だけに比例した受光信
号が得られる。この際、半導体レーザ2だけが発光し、
半導体レーザ3が発光していない場合であっても、一般
に、1≫α2 であり、問題ない。
More specifically, assuming that the feedback resistance of the OP amplifier 17 is r 2 and the conversion coefficient when converting the amount of light detected by the light receiving elements 4 and 5 into a voltage is m, the output signal Vo of the OP amplifier 17 is Vo = (Va−αVb) (r 1 / r 2 ) = {m (Pa + αPb) −αm (Pb + αPa)} (r 1 / r 2 ) = m (Pa−α 2 Pa)} (r 1 / r 2 ) = MPa (1−α 2 ) (r 1 / r 2 ) ≈mPar 1 / r 2 and a light receiving signal proportional to only the light emission amount of the semiconductor laser 2 is obtained. At this time, only the semiconductor laser 2 emits light,
Even if the semiconductor laser 3 does not emit light, generally 1 >> α 2 and there is no problem.

【0032】本実施例の場合も、特に図示しないが、半
導体レーザ3と受光素子5との組側に対しても、同様に
受光信号補正回路を設けて、半導体レーザ3だけに比例
した受光信号が得られるようにすればよい。
In the case of the present embodiment as well, although not particularly shown, a light receiving signal correction circuit is similarly provided on the side of the combination of the semiconductor laser 3 and the light receiving element 5 to receive a light receiving signal proportional to only the semiconductor laser 3. Should be obtained.

【0033】なお、図5に示す構成において、受光素子
4(又は5)とOPアンプ14(又は15)との接続・
構成を図6に示すようにして、光量に比例した電圧Va
(又はVb)を生成するようにしてもよい。
In the configuration shown in FIG. 5, the connection between the light receiving element 4 (or 5) and the OP amplifier 14 (or 15)
As shown in FIG. 6, the voltage Va proportional to the amount of light is used.
(Or Vb) may be generated.

【0034】さらに、請求項5記載の発明の一実施例を
図7により説明する。本実施例も、例えば半導体レーザ
2と受光素子4との組側において、比較増幅器6の前段
側に設けられる受光信号補正回路13に関するものであ
るが、図5に示すような回路構成に代えて、図7に示す
ように、差信号を電流とする回路構成としたものであ
る。
Further, an embodiment of the invention described in claim 5 will be described with reference to FIG. This embodiment also relates to the received light signal correction circuit 13 provided on the front side of the comparison amplifier 6 on the set side of the semiconductor laser 2 and the light receiving element 4, for example, but instead of the circuit configuration as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the circuit configuration uses a difference signal as a current.

【0035】即ち、受光素子4の受光信号は同一エミッ
タ抵抗rを有するカレントミラー回路19を介してIa
として取出され、受光素子5の受光信号はR2/R1=α
なる関係に設定されたエミッタ抵抗R1,R2を有するカ
レントミラー回路21を介して補正信号−αIbとして
取出すように構成され、さらに、これらのカレントミラ
ー回路19,21の出力を加算して両者間の差電流を受
光信号Ioとして取出す同一エミッタ抵抗rを有するカ
レントミラー回路22を設けたものである。光・電気負
帰還ループ8では差電流なる受光信号Ioが発光レベル
指令信号と等しくなるように半導体レーザ2の光出力を
制御する。半導体レーザ3と受光素子5との組側につい
ても、同様に構成すればよい。
That is, the light receiving signal of the light receiving element 4 is passed through the current mirror circuit 19 having the same emitter resistance r to Ia.
And the received light signal of the light receiving element 5 is R 2 / R 1 = α
It is configured so as to be taken out as the correction signal -αIb via the current mirror circuit 21 having the emitter resistors R 1 and R 2 set to the relationship described above. A current mirror circuit 22 having the same emitter resistance r for extracting the difference current between them as a received light signal Io is provided. In the optical / electrical negative feedback loop 8, the optical output of the semiconductor laser 2 is controlled so that the received light signal Io which is a difference current becomes equal to the emission level command signal. The semiconductor laser 3 and the light receiving element 5 may be similarly configured on the side of the combination.

【0036】本実施例によれば、差信号を電流として処
理するようにしたので、受光信号補正回路13を構成す
る上で、図5のようにOPアンプを用いることなく構成
でき、より高速にして光出力の制御が可能となる。
According to this embodiment, since the difference signal is processed as a current, the light receiving signal correction circuit 13 can be constructed without using an OP amplifier as shown in FIG. It becomes possible to control the light output.

【0037】なお、電流変換器12を設けた構成におい
て、発光レベル指令信号を2値以上のレベルのものとし
た多階調記録の場合であっても、電流変換器12がその
時の発光レベル指令信号に応じて順方向電流を生成する
ので、高精度な光出力制御が可能であり、良好なるマル
チビーム多階調記録が可能となる。特に、受光信号補正
回路13をも設けた構成のものによれば、被制御半導体
レーザだけの光量が検出されてその時の発光レベル指令
信号に等しくなるように制御されるので、より高精度な
多階調光出力制御が可能となる。
In the structure provided with the current converter 12, even in the case of multi-gradation recording in which the light emission level command signal has two or more levels, the current converter 12 outputs the light emission level command at that time. Since the forward current is generated according to the signal, it is possible to control the optical output with high accuracy and to perform favorable multi-beam multi-gradation recording. In particular, according to the configuration in which the light reception signal correction circuit 13 is also provided, the light amount of only the controlled semiconductor laser is detected and controlled so as to be equal to the light emission level command signal at that time. It is possible to control the gradation light output.

【0038】また、1画素のパルス幅を複数設定し、発
光レベル指令信号としてこれらの複数のパルス幅信号中
の何れか一つのパルス幅信号を選択することにより、多
階調記録を行なわせるようにしたものにおいても、同様
に精度よく光出力を制御できる。即ち、電流変換器12
に対して発光レベル指令信号の出力されるタイミングが
パルス幅に応じて変化するだけである。
By setting a plurality of pulse widths for one pixel and selecting any one of these pulse width signals as a light emission level command signal, multi-gradation recording can be performed. The light output can be controlled with high accuracy in the same manner. That is, the current converter 12
On the other hand, the output timing of the light emission level command signal only changes according to the pulse width.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、上述したように構成したの
で、請求項1記載の発明によれば、各半導体レーザ毎に
受光素子及び光・電気負帰還ループを有する半導体レー
ザ駆動制御回路を個別に設けたことにより、発光レベル
指令信号に対応する光出力となるようにする露光エネル
ギー制御を独立かつ同時に行うことができ、高速・高密
度の光書込みが可能なマルチビーム方式に適した光出力
制御となり、かつ、各半導体レーザ駆動制御回路は、光
・電気負帰還ループを有する高速・高精度・高分解能の
ものであり、各半導体レーザの露光エネルギーの制御精
度の高いものとなり、各半導体レーザによる光書込みに
差のないものとすることができる。
Since the present invention is configured as described above, according to the invention of claim 1, a semiconductor laser drive control circuit having a light receiving element and an optical / electrical negative feedback loop is individually provided for each semiconductor laser. Since it is provided in the above, it is possible to control the exposure energy so that the light output corresponding to the light emission level command signal can be performed independently and simultaneously, and the light output suitable for the multi-beam method capable of high-speed and high-density optical writing. In addition, each semiconductor laser drive control circuit is a high-speed, high-accuracy, high-resolution semiconductor laser drive control circuit that has high accuracy in controlling the exposure energy of each semiconductor laser. There is no difference in the optical writing by.

【0040】特に、請求項2記載の発明のように、変換
手段を有する半導体レーザ駆動制御回路とし、半導体レ
ーザの光出力・順方向電流特性、受光素子と半導体レー
ザの光出力との結合係数、及び受光素子の光入力・受光
信号特性に基づき、受光信号が発光レベル指令信号と等
しくなるようにこの発光レベル指令信号を半導体レーザ
の順方向電流に変換して制御することにより、光・電気
負帰還ループの制御量が減り、より高速にして露光エネ
ルギーの制御精度を高いものとすることができる。
In particular, as in the invention described in claim 2, a semiconductor laser drive control circuit having a conversion means is provided, and the optical output / forward current characteristics of the semiconductor laser, the coupling coefficient between the light receiving element and the optical output of the semiconductor laser, Based on the light input and light receiving signal characteristics of the light receiving element, the light emitting level command signal is converted into the forward current of the semiconductor laser and controlled so that the light receiving signal becomes equal to the light emitting level command signal. The control amount of the feedback loop is reduced, and the control speed of the exposure energy can be increased and the exposure energy can be controlled with high accuracy.

【0041】また、請求項3記載の発明によれば、変換
手段による変換電流の設定につき、ページ書込み開始前
とし、かつ、被設定半導体レーザ以外の半導体レーザは
発光させずに行うようにしたので、他の半導体レーザ発
光時に設定してしまうことによる変換電流の過剰化を防
止でき、環境温度が変化した場合であっても光出力が発
光レベル指令信号をオーバーしてしまうようなことを防
止できる。
According to the third aspect of the invention, the conversion current is set by the conversion means before the page writing is started and the semiconductor lasers other than the semiconductor laser to be set are not made to emit light. It is possible to prevent the conversion current from becoming excessive due to the setting at the time of emitting another semiconductor laser, and to prevent the light output from exceeding the emission level command signal even when the environmental temperature changes. ..

【0042】さらに、請求項4記載の発明によれば、複
数の半導体レーザと受光素子との組合せにつき、隣接す
るもの同志が相互に干渉し得るようなものであっても、
受光信号補正回路を設けて、被制御半導体レーザに対応
する受光素子に発生した主受光信号から隣接する半導体
レーザによる光量分を補正した受光信号を生成して光・
電気負帰還ループによる制御に供するようにしたので、
相互干渉の影響の殆どない発光レベル指令信号に忠実な
制御を可能とすることができる。
Further, according to the invention of claim 4, in a combination of a plurality of semiconductor lasers and a light receiving element, adjacent ones may interfere with each other,
A light reception signal correction circuit is provided to generate a light reception signal in which the amount of light from the adjacent semiconductor laser is corrected from the main light reception signal generated in the light receiving element corresponding to the controlled semiconductor laser.
Since it is designed to be controlled by the electric negative feedback loop,
It is possible to perform control faithful to the light emission level command signal that is hardly affected by mutual interference.

【0043】請求項5記載の発明では、このような受光
信号補正回路で扱う差信号を電流としたので、OPアン
プ等を用いずに、受光信号補正回路を構成でき、高速制
御に適したものとすることができる。
According to the fifth aspect of the invention, since the difference signal handled by such a received light signal correction circuit is a current, the received light signal correction circuit can be constructed without using an OP amplifier or the like, which is suitable for high speed control. Can be

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

【図1】請求項1記載の発明の一実施例を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 1.

【図2】請求項2及び3記載の発明の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claims 2 and 3.

【図3】半導体レーザの温度特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing temperature characteristics of a semiconductor laser.

【図4】請求項4記載の発明の一実施例を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the invention described in claim 4;

【図5】その受光信号補正回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a received light signal correction circuit.

【図6】変形例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a modified example.

【図7】請求項5記載の発明の一実施例を示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of the invention described in claim 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,3 半導体レーザ 4,5 受光素子 8,10 光・電気負帰還ループ 9,11 半導体レーザ駆動制御回路 12 変換手段 13 受光信号補正回路 2, 3 Semiconductor laser 4, 5 Light receiving element 8, 10 Optical / electrical negative feedback loop 9, 11 Semiconductor laser drive control circuit 12 Conversion means 13 Light receiving signal correction circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の半導体レーザを同時駆動させて同
時に複数ライン分の光書込みを行うようにした光書込み
装置において、各半導体レーザ毎に対応する半導体レー
ザの光出力を受光検知する受光素子を設け、各受光素子
により検知されて得られる半導体レーザの光出力に対応
した受光信号と発光レベル指令信号とが等しくなるよう
に前記半導体レーザの順方向電流を制御する光・電気負
帰還ループを有する半導体レーザ駆動制御回路を各半導
体レーザ毎に独立して設けたことを特徴とする光書込み
装置。
1. An optical writing device in which a plurality of semiconductor lasers are simultaneously driven to perform optical writing for a plurality of lines at the same time, and a light receiving element for receiving and detecting an optical output of a semiconductor laser corresponding to each semiconductor laser is provided. An optical / electrical negative feedback loop is provided to control the forward current of the semiconductor laser so that the received light signal corresponding to the optical output of the semiconductor laser detected by each light receiving element and the emission level command signal become equal. An optical writing device characterized in that a semiconductor laser drive control circuit is provided independently for each semiconductor laser.
【請求項2】 対応する半導体レーザの光出力・順方向
電流特性、受光素子と半導体レーザの光出力との結合係
数、及び受光素子の光入力・受光信号特性に基づいて受
光信号と発光レベル指令信号とが等しくなるようにこの
発光レベル指令信号を半導体レーザの順方向電流に変換
する変換手段を備え、光・電気負帰還ループの制御電流
とこの変換手段により生成された電流との和電流により
半導体レーザを駆動制御する半導体レーザ駆動制御回路
としたことを特徴とする請求項1記載の光書込み装置。
2. A light receiving signal and a light emitting level command based on the light output / forward current characteristics of the corresponding semiconductor laser, the coupling coefficient between the light receiving element and the light output of the semiconductor laser, and the light input / light receiving signal characteristics of the light receiving element. Equipped with a conversion means for converting this emission level command signal into a forward current of the semiconductor laser so that the signal becomes equal, the sum of the control current of the optical / electrical negative feedback loop and the current generated by this conversion means The optical writing device according to claim 1, wherein the optical writing device is a semiconductor laser drive control circuit for driving and controlling a semiconductor laser.
【請求項3】 ページ書込み開始前のタイミングで、被
設定半導体レーザ以外の半導体レーザを発光させずに各
半導体レーザ毎に変換手段による変換電流を設定する半
導体レーザ駆動制御回路としたことを特徴とする請求項
2記載の光書込み装置。
3. A semiconductor laser drive control circuit for setting a conversion current by the conversion means for each semiconductor laser without emitting semiconductor lasers other than the semiconductor laser to be set at a timing before the start of page writing. The optical writing device according to claim 2.
【請求項4】 被制御半導体レーザに対応した受光素子
により検知された主受光信号と、被制御半導体レーザに
隣接した半導体レーザに対応する受光素子により検知さ
れた干渉受光信号をこの受光素子と前記被制御半導体レ
ーザとの結合効率に基づき変換した補正信号との差信号
を、光・電気負帰還ループに対して受光信号として入力
させる受光信号補正回路を設けたことを特徴とする請求
項1,2又は3記載の光書込み装置。
4. A main light receiving signal detected by a light receiving element corresponding to a controlled semiconductor laser, and an interference light receiving signal detected by a light receiving element corresponding to a semiconductor laser adjacent to the controlled semiconductor laser are provided to the light receiving element and said light receiving element. 2. A light reception signal correction circuit for inputting a difference signal from a correction signal converted based on the coupling efficiency with a controlled semiconductor laser as a light reception signal to an optical / electrical negative feedback loop. 2. The optical writing device according to 2 or 3.
【請求項5】 差信号を電流とする受光信号補正回路と
したことを特徴とする請求項4記載の光書込み装置。
5. The optical writing device according to claim 4, wherein the light receiving signal correction circuit uses a difference signal as a current.
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