JPH0542146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザダイオードをスイツチング制
御する光出力制御回路に関するものである。

（従来の技術） 光プリンタ等のビーム走査装置における光出力
制御回路は、例えば光ビームが回転多面鏡によつ
て走査される場合、回転多面鏡が一ラインの印字
走査を終了して、つぎのラインの印字走査に移行
する間の画像との非対応の期間毎のビーム検出信
号と同期させて、引続く印字走査におけるレーザ
ダイオードの光出力レベルを設定するようにして
いる。

その光出力レベルの設定方法としては、画像と
の非対応の期間において、光検出素子によつて検
出した光出力レベル信号を基準レベルとアナログ
的に比較制御して、サンプルホールドする方法
や、またデイジタル方式としては、その比較信号
の正・負の符号に応じて、所定の周期のパルスを
計数し、あるいはその計数を停止し、その計数値
をＤ／Ａ変換して、レーザダイオードの光出力を
設定するようにしたものが使用されて来た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、光プリンタの高速化に伴つて光
出力の制御時間は益々短くする必要にせまられ、
上記したような装置においては、特にアナログ方
式においては比較制御の応答が遅いために１ライ
ン毎の制御が不能となつて１ページ毎の制御にせ
ざるを得なくなつたりして、レーザダイオードの
温度上昇等による特性の変化に充分に対応出来な
いという問題があつた。

そして、デイジタル方式においては、前記の応
答速度の他に、レーザダイオードの光出力のバラ
ツキや、レーザダイオードのチツプ内で光出力を
検出するようにした光検出素子のバラツキに対す
る補償が充分でなく、また、制御精度を向上させ
るために、カウンタの１ステツプに対する制御光
量を小さくとると、Ａ／Ｄ変換器のビツト数が増
大するという問題もあつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決するために、ビデ
オ信号を受けて発光するレーザダイオードの光出
力を検出してなる光出力レベル信号を所定の基準
レベル値と比較して該基準レベルとの相互差信号
を出力する比較器と、前記相互差信号を積分する
積分回路と、前記レーザダイオードの電源を前記
積分回路の積分値に応じて増減して設定する定電
流回路と、前記相互差信号が時間の経過につれて
相互じ正と負の符号を反転する回数を所定数にわ
たつて計数するカウンタと、ビデオ信号の休止期
間における所定の期間にわたつて前記定電流回路
によりレーザダイオードの駆動をもたらし且つ前
記積分回路の積分機能を有効になし前記所定の期
間の終了あるいは該終了以前において前記カウン
タが前記所定を計数したことをもつて前記積分回
路の積分機能を無効にしてその積分値を保持せし
めるタイマとを設けて構成したものである。

（作用） 本発明によれば、光出力レベル信号がレーザダ
イオードの光出力信号より遅れ位相となることに
より、ビデオ信号の休止期間において、比較器に
入力される光出力レベル信号は、基準レベル値に
安定することなく、基準レベル値を若干越えた
後、基準レベル値以下に戻され、これが繰り返さ
れる。そしてカウンタがこの越えた回数を計数し
て、所定の回数に達したことをもつて、そのとき
の定電流回路の電流設定値をつぎの印字期間中に
わたつて保持するようにしたので、レーザダイオ
ードの光出力は、その安定後の所定のデユーテイ
タイムにおいて設定された値となるものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す光出力制御回
路図であり、第２図はその各動作を示すタイミン
グチヤートである。

１はレーザダイオード組体で、レーザダイオー
ド２とフオトダイオード３とが同一パツケージ内
に組み込まれている。４は定電流回路で、レーザ
ダイオード２の電流を定電流化する。トランジス
タ５は、NORゲート６を介する発光制御信号に
応じてレーザダイオード２を点滅制御する。信号
ａは、ライン開始パルス信号で、１ラインの印字
の繰り返し周期T₀を設定している。７は印字期
間設定用のタイマで、その出力信号ｂは、信号ａ
のパルスを起点として、印字期間T₁を設定して
いる。８はサンプリング期間設定用のタイマで、
その出力信号ｃは印字期間T₁の終了点を起点と
して、印字休止期間における後記の積分期間の最
大値T₂を設定している。信号ｄはビデオ信号で、
第２図においてＨレベルは白に、Ｌレベルは黒に
対応している。前記信号ｃは印字期間T₁におい
てＬレベルであつて、このときビデオ信号ｄをト
ランジスタ５に対して有効にする。そして期間
T₂においてはＨレベルであつて、このきビデオ
信号ｄと無関係に、トランジスタ５をして、レー
ザダイオード２を発光制御させる。信号ｅは光出
力レベル信号であり、フオトダイオード３によつ
てレーザダイオード２の光出力を検出した電気信
号であつて、フオトダイオード３が負の電源E₁
によつて逆バイアスれていて、レーザダイオード
２の光出力に比例的に且つ遅れた追従をもつてそ
のレベルが変化する。９は比較器で、電源E₁に
対して正の電位Vrを比較基準レベル値とし、光
出力レベル信号ｆが電位Vrとの相互差即ち光出
力レベル信号ｆが電位Vrより上（＋）にあるか
下（−）にあるかの状態を示す信号（以下単に相
互差信号という）を出力するものであり、上にあ
るときＨレベル信号を出力する。１０はカウンタ
で、比較器９がＨレベルとなる立上り信号を計数
して、所定の数に達すると、このとき期間T₂内
であるならば、タイマ８の出力信号ｃをＬレベル
にする。１１は積分回路で、演算増幅器１２、抵
抗R₁，R₂、コンデンサC₁等よりなり、比較器９
の出力信号を受けたとき、その正・負のレベルに
応じて、該出力信号を積分する。１３はアナログ
スイツチで、タイマ８の出力信号ｃがＬレベルの
ときは、その後点S₁が開．接点S₂が閉であつて、
積分回路１１の出力を保持し、出力信号ｃがＨレ
ベルのときは、接点S₁が閉、接点S₂が開となつ
て、積分回路１１が比較器９の出力信号を受けて
該出力信号を積分する。定電流回路４は、第１段
目のトランジスタ１４のベースに高インピーダン
スをもつて、積分回路１１の出力信号を受けて、
１ラインの印字期間にわたつて該出力信号を実質
的に変化させないようにしている。トランジスタ
１４は各端に正の電圧E₂と負の電圧E₂を受けて
いて、積分回路１１の出力信号に応じた定電流に
設定される。第２段目のトランジスタ１５は、そ
のベースにトランジスタ１４の電流に応じた電圧
を受け、その負荷にレーザダイオード２が接続さ
れていて、レーザダイオード２は積分回路１１の
出力信号に応じた定電流に設定される。

以上の構成において、以下にその動作を説明す
る。

印字期間T₁において、タイマ８の出力信号ｃ
はＬレベルであつて、アナログスイツチ１３は第
１図のように接点S₁が開、接点S₂が閉であり、積
分回路１１はその前状態に保持されている。そし
てNORゲート６はビデオ信号ｄを有効にしてお
り、レーザダイオード２はビデオ信号ｄによつて
点滅制御される。フオトダイオード３はレーザダ
イオード２の光出力信号を検出して、信号ｅは変
化するが、このとき接点S₁が開であつて信号ｅは
使用されない。

１ラインの印字が終了して信号ｃがＨレベルと
なると、接点S₁が閉、接点S₂が開となつて、積分
回路１１は比較器９の出力信号を積分開始する。
同時にビデオ信号ｄと無関係にレーザダイオード
２を定電流回路４の設定電流によつて連続駆動さ
せる。フオトダイオード３は、レーザダイオード
２の光出力を検出して、光出力レベル信号ｅは、
例えば上昇する。そして基準レベルVrを下まわ
つている間は比較器９はＬレベルであつて、積分
回路１１はその積分値が増大して、レーザダイオ
ード２の光出力が増大する。光出力レベル信号ｅ
が基準レベルVrを越えると比較器９はＨレベル
となり、カウンタ１０はその立上りを計数する。
積分回路１１はその積分値が減少してレーザダイ
オード２の出力が減少する。よつて光出力レベル
信号ｅは減少に転ずる。この繰り返しによつてレ
ーザダイオード２の光出力は、光出力レベルｅが
基準レベルVrを中心とした変動を伴いながらレ
ーザダイオード２の温度も一定になるなどで、安
定状態になる。カウンタ１０が所定の計数値に達
するとタイマ８が出力信号ｃはＬレベルとなり、
接点S₁が開、接点S₂が閉となつて積分回路１１は
そのときの積分値に保持され、引続く印字期間
T₁におけるレーザダイオード２の電流が設定さ
れる。

第３図は、制御電流投入初期における積分回路
１１の積分値に依存する定電流回路４の変化状態
を、印字の繰り返し周期T₀に対応させて示した
ものである。電源投入時における回転多面鏡の回
転の立上りにはある程度の時間を要するので、電
源投入時点t₀から前記立上りがほぼ終了する時点
t₁までの期間においてはカウンタ１０が計数する
ことなく、積分回路１１は、タイマ８が設定して
いる期間T₂いつぱいにわたつて積分動作させ、
そして通常の運転状態になると、カウンタ１０に
よつて、期間T₂を短縮した時間が設定される。
抵抗R₁，R₂、コンデンサC₁等で定まる積分回路
の時定数は、信号ｅについて、基準レベルVrの
近傍の微小変化に対応させるものであるから比較
的小にすることが可能であり、光制御の精度が向
上される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、比較器
が、積分回路による定電流の設定値の微小変化の
繰り返しを検出して、カウンタが計数するように
しているので、構成が簡単にして、高速制御が可
能になる。そしてレーザダイオードの光出力のバ
ラツキに対しては、これがカウンタのカウント速
度に反映されて均等な光制御が可能となる。また
光走査ユニツトとして独立に調整できるので保守
も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す光出力制御回路
図、第２図は第１図の各動作を示すタイミングチ
ヤート、第３図は電源投入時における積分回路の
動作特性図である。 ２……レーザダイオード、４……定電流回路、
８……タイマ、９……比較器、１０……カウン
タ、１１……積分回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビデオ信号を受けて発光するレーザダイオー
   ドの光出力を検出してなる光出力レベル信号を所
   定の基準レベル値と比較して該基準レベルとの相
   互差信号を出力する比較器と、 前記相互差信号を積分する積分回路と、 前記レーザダイオードの電流を前記積分回路の
   積分値に応じて増減して設定する定電流回路と、 前記相互差信号が時間の経過につれて相互に正
   と負の符号を反転する回数を所定数にわたつて計
   数するカウンタと、 ビデオ信号の休止時間における所定の期間にわ
   たつて前記定電流回路によるレーザダイオードの
   駆動をもたらし且つ前記積分回路の積分機能を有
   効になし前記所定の期間の終了あるいは該終了以
   前において前記カウンタが前記所定数を計数した
   ことをもつて前記積分回路の積分機能を無効にし
   てその積分値を保持せしめるタイマとを設けてな
   る レーザダイオードの光出力制御回路。