JPH0567827A - レーザ光出力制御装置 - Google Patents

レーザ光出力制御装置

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JPH0567827A
JPH0567827A JP3229086A JP22908691A JPH0567827A JP H0567827 A JPH0567827 A JP H0567827A JP 3229086 A JP3229086 A JP 3229086A JP 22908691 A JP22908691 A JP 22908691A JP H0567827 A JPH0567827 A JP H0567827A
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JP
Japan
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laser light
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JP3229086A
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Hajime Yamazaki
一 山崎
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1つの駆動電流源装置2c、7c、7dをス
イッチ13を介してレーザ光源1のモニタ側と駆動側に
切換接続可能に構成する。 【効果】 レーザ光源の光出力に対応するモニタ電圧を
ばらつきなく一定に補正でき、光出力を最大値と最小値
との間で段階的に変えることができ、1つの駆動電流源
装置により最小光出力設定時のモニタ電圧一定保持作用
と最大光出力設定時の駆動電流変化用とに切換兼用で
き、部品点数の低減及びコストの低減を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置に用いられるレーザ光の出
力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置にレーザ光源、例えばレー
ザダイオードを用いるレーザ光源を使用する場合、画面
上での光量を安定にするため、例えばレーザ光出力を一
定に保つために自動出力制御回路(APC回路)が用い
られる。
【0003】従来のAPC回路では、図1に示すよう
に、レーザ光源1、例えばレーザダイオード1aとフォ
トダイオード1bを有するレーザ光源1の駆動側に駆動
電流源2により駆動電流IOPが供給され、レーザダイオ
ード1aから発光し、そのバックビームをフォトダイオ
ード1bが受けてレーザ光源1のモニタ側にモニタ電流
M を流す。レーザ光源1のモニタ側には可変抵抗器3
が接続され、モニタ電圧と基準電源4による基準電圧と
がコンパレータ5に入力され、コンパレータ5の出力が
制御部6、例えばCPUに入力される。
【0004】制御部6からの出力はD/Aコンバータ7
を介して駆動電流源2に接続され、制御部6よりのデジ
タル値を変化させ、D/Aコンバータ7によるD/A変
換後のアナログ出力によって駆動電流源を制御して駆動
電流IOPの大きさを増減制御する。
【0005】コンパレータ2がON、OFFするように
D/Aコンバータ7へのデジタル出力値を制御部6は制
御してレーザ光源1による発光量のパワーメータ8によ
る測定値が一定になるように制御する。
【0006】しかし、レーザ光源1のフォトダイオード
1bの感度のばらつき及びレーザダイオード1aとフォ
トダイオード1bの配置のばらつきにより光取り込み効
率にばらつきがあり、レーザダイオード1aの同一発光
量におけるモニタ電流IM にばらつきを生じる。このば
らつきを補正するために、レーザダイオード1aの同一
発光光量時のモニタ出力電圧VM が基準電圧Vref と等
しくなるように抵抗3を調整することが行われてきた。
この場合、VM =Vcc−RIM となる。
【0007】抵抗を調整するためには半固定ボリューム
を用いた調整方法があるが部品コストが高くなり作業に
手間がかかるという問題があり、又抵抗としてトリマブ
ル抵抗を用いレーザ光で抵抗体を切断し抵抗値を変える
方法があるがレーザー切断装置が高価であり、抵抗の信
頼性に問題があった。
【0008】本出願人はこの従来の問題点を解消するた
めに、未だ公知ではないが、図2に示すようにモニタ側
の抵抗3を固定値とし、制御部6よりのデジタル値をモ
ニタ用D/Aコンバータ8によりアナログ出力に変換
し、そのアナログ出力により制御されるモニタ側駆動電
流源9による電流をレーザ光源1のモニタ側に供給し、
制御部6よりのデジタル値を変えることにより抵抗3に
流れる電流を変化させて所定のモニタ電圧となるように
調整することを提案した。この場合制御部6におけるデ
ジタル出力値はメモリ、例えばROM10にストアされ
る。
【0009】複写機等の画像形成装置において、レーザ
光により露光する場合、転写紙の中央部と端部の画像濃
度を同じにするためには図3Aに示すように転写紙の位
置に応じて光量の調整を、すなわちパワー変調を行うこ
とが要求される。デジタル制御するためには最大パワー
max と最小パワーPmin の間をN階段にわけてパワー
を変調する必要がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の要求
に応え、レーザ光源のモニタ電流のばらつきを簡単な構
成により補正可能にしたAPC回路を用いて所定のパワ
ー曲線に応じてパワーを変調可能なレーザ光出力制御装
置を提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、レーザ光源の駆動側に接続される駆動電流源と、該
駆動電流源に接続される駆動電流をD/Aコンバータを
介して制御する制御部と、前記レーザ光源のモニタ側の
出力であるモニタ電圧と予め定めた基準電圧とを入力
し、比較データを前記制御部に出力するコンパレータ
と、前記レーザ光源のモニタ側に接続され、前記レーザ
光源のモニタ電圧を入力し、A/Dコンバータを介して
前記制御部に出力するバッファとを有することと、1つ
の駆動電流源と該駆動電流源を制御する1つのD/Aコ
ンバータとを1組の駆動電流源装置として互いに並列接
続される複数の駆動電流源装置がレーザ光源の駆動側に
接続され、少なくとも1つの駆動電流源装置は切換手段
を介してレーザ光源のモニタ側と駆動側とに接続され、
切換手段の切換によりレーザ光源のモニタ側と駆動側と
に接続切換可能であることを特徴とするレーザ光出力制
御装置により解決した。
【0012】
【作用】本発明により、1つの駆動電流源とその駆動電
流源に接続され駆動電流を制御するD/Aコンバータと
を切換手段を介してレーザ光源のモニタ側と駆動側に切
換接続可能である。複数の駆動電流源をデジタル制御す
ることによりレーザ光源の出力は段階的に変調されるこ
とができる。その際駆動電流源とD/Aコンバータとよ
りなる1つの駆動電流源装置がレーザ光源のモニタ電流
のばらつきの補正用とレーザ光源の出力制御用とに兼用
されることができ、部品点数も少なくでき、構造が簡単
で安価な装置が得られた。
【0013】
【実施例】本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説
明する。
【0014】実施例の説明に先立って図2に示すAPC
回路を用いてレーザ光源の光量を段階的に、例えばM段
階で最小パワーPmin と最大パワーPmax との間で変調
する場合に、普通 に考えられる構成を図4により説明
する。図2に対応する部分は図2と同じ符号を用い、詳
しい説明は省略する。
【0015】図4において、制御部6例えばCPUとレ
ーザ光源1の駆動側との間に接続される駆動電流源とそ
の駆動電流源に制御信号を送るD/Aコンバータは図2
では夫々1個であったのに対し、互いに並列接続される
複数の(図では3個の)駆動電流源2a、2b、2c
と、夫々の駆動電流源に接続される駆動用第1D/Aコ
ンバータ7a、駆動用第2D/Aコンバータ7b、駆動
用第3D/Aコンバータ7c、駆動用第4D/Aコンバ
ータ7dが用いられる。
【0016】図3Aに示す曲線に従ってパワー変調をす
る場合、最大パワー、つまり最大光出力Pmax と最小パ
ワー、つまり最小光出力Pmin を求める。最小光出力P
min に対しては図3Bに示すように電流IA が、最大光
出力Pmax に対して電流IBが必要である。電流IA
B を得るためには、つまり最小光出力と最大光出力を
得るためには、モニタ電圧のA/D変換デジタル値Xと
して図3Cによりa、bが算出される。
【0017】制御部6は、最小光出力を得る場合のモニ
タ電流を設定するために、モニタ側駆動電流源9より供
給する電流、例えば一定減算電流I1 を得るために必要
なデジタル値をメモリ10から取り出し、モニタ用D/
Aコンバータ8に出力する。この状態で制御部6からは
駆動用第1D/Aコンバータ7a及び駆動用第2D/A
コンバータ7bに出力するデジタル値を順次変え、駆動
電流源2a、2bの電流を変えてレーザ光源1の光出力
を変える。
【0018】レーザ光源1の光出力に応じてレーザ光源
1のモニタ電流が変わり、モニタ電流はコンパレータ5
により基準電圧と比較される。コンパレータ9が反転し
たとき、光出力は最小出力Pmin となる。尚第1駆動電
流源2aは粗調整、第2駆動電流源2bは微調整用とし
て使用し、駆動用第1D/Aコンバータ7aよりのアナ
ログ信号により制御される第1駆動電流源2aと駆動用
第2D/Aコンバータ7bよりのアナログ信号により制
御される第2駆動電流源2bとにより最小光出力が設定
される。最小光出力が設定されたときに駆動用第1D/
Aコンバータ7a及び駆動用第2D/Aコンバータ7b
をロックし、そのときのモニタ電圧をバッファ11を通
し、A/Dコンバータ12によりデジタル値aに変換す
る。デジタル値は制御部6を通してメモリ10に記憶さ
れる。
【0019】制御部6は図3Cにより最大光出力Pmax
に相当するデジタル値bを算出し、一方駆動用第4D/
Aコンバータ7dに変調段階数Nのデジタル値を出力
し、駆動用第3D/Aコンバータ7cに出力するデジタ
ル値を変えていく。駆動用第3D/Aコンバータ7cの
出力電圧を駆動用第4D/Aコンバータ7dはリファレ
ンス電圧としている。尚駆動用第4D/Aコンバータ7
dへのデジタル値はNに固定されている。
【0020】駆動用第3D/Aコンバータ7cのデジタ
ル値を変えることにより光出力は最小光出力Pmin から
段階的に変えられA/Dコンバータ12により得られる
モニタ電圧のデジタル値が算出値bに合致したとき最大
光出力Pmax として設定され、その最大出力Pmax が得
られるまで制御部から駆動用第3D/Aコンバータ7c
に出力するデジタル値が順次変えられる。
【0021】以上の制御の流れを示すと図5に示すフロ
ーチャートとなる。
【0022】図4に示す構成によっても図3に示す曲線
に応じたレーザ光源の出力調整は可能であるが、多くの
駆動電流源とD/Aコンバータを必要としコスト高にな
る。そこで少しでもコストの低減を考慮した結果、図6
に示す構成が本発明に従って得られた。
【0023】図6において第3駆動電流源2cは切換手
段としてのスイッチ13を介してレーザ光源1の駆動側
とモニタ側に切換接続可能に構成し、図4において用い
たモニタ側駆動電流源9及びモニタ用D/Aコンバータ
8は除去されている。他の図4に示す構成と同一部材に
ついては同一符号を付し、作用も同じであるので詳細説
明は省略する。
【0024】図6の構成により制御する場合は、例えば
図7に示すフローチャートに従って制御される。
【0025】先ずスイッチ13をモニタ側つまりb接点
に接続する。スイッチ13は制御部材6よりの命令で切
換可能な電気的スイッチとすることができる。
【0026】制御部6は最小光出力Pmin を得るに必要
な減算電流I1 を第3駆動電流源2cによりレーザ光源
1のモニタ側に供給するためのデジタル値をメモリ10
から取り出し、駆動用第3D/Aコンバータ7c及び駆
動用第4D/Aコンバータ7dに出力する。同時に制御
部6は駆動用第1D/Aコンバータ7a及び駆動用第2
D/Aコンバータ7bにデジタル値を出力し、コンパレ
ータ5の出力をみながらデジタル値を変える。コンパレ
ータ5の出力が反転するまで順次駆動用第1及び第2D
/Aコンバータ7a、7bへのデジタル値を変え、反転
したとき、最小光出力Pmin が得られたとして設定す
る。
【0027】この間第3駆動電流源2c及び駆動用第3
及び第4D/Aコンバータ7c、7dは図4の構成のモ
ニタ用駆動電流源とD/Aコンバータの役割を果たして
いることになる。
【0028】最小光出力Pmin が設定されると、駆動用
第1及び第2D/Aコンバータ7a、7bに出力してい
るデジタル値を制御部6において最大光出力Pmax が設
定されるまでホールドしておく。
【0029】次にスイッチ13を駆動側、即ちa接点に
切換える。その後モニタ電圧VM をバッファ11を通し
たA/Dコンバータ12でのデジタル値aに変換し、メ
モリ10に記憶する。制御部6においては図3Cに基づ
いて最大光出力Pmax に相当するデジタル値を記憶す
る。更に制御部6から駆動用第3D/Aコンバータ7c
及び駆動用第4D/Aコンバータ7dに図4の説明と同
様にデジタル値を出力し、その値を変えてA/Dコンバ
ータ12の出力が記憶しているデジタル値bになったと
き最大光出力Pmax に設定される。
【0030】前記の駆動電流源2、2a、2b、2c、
9と駆動用D/Aコンバータの組合せよりなる電圧駆動
電流源としては、例えば図8に示すような回路構成が使
用されることができる。駆動電流PLVLを作成するた
めに、定められたデジタル値が、例えば8ビットのD/
Aコンバータに入力され、アナログ電圧値V=Vref ×
K/28 に変換され、その電圧はオペアンプ、抵抗、ト
ランジスタで構成されたV−I変換器に入力され、I−
V/Rで与えられる駆動電流IをLDドライバのPLV
L端子から引き込む。
【0031】
【発明の効果】本発明により、レーザ光源の各光出力に
対して一定のモニタ電圧をばらつきなく保持した状態で
段階的にレーザ光源の光出力を変化することが可能にな
り、しかも1つの駆動電流源を最小光出力設定時の補正
用モニタ電流供給源と、最大光出力設定時の駆動電流供
給源として使用し、時間をずらした状態で兼用すること
ができ、1つのD/Aコンバータ及び駆動電流源を含む
駆動電流源装置が2つの機能に使いわけられることがで
き、それだけ部品点数を低減し、コストダウンが可能に
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のレーザ光出力制御回路図である。
【図2】モニタ電圧ばらつき防止型レーザ光出力制御回
路図である。
【図3】Aは画像形成装置の濃度一定保持のための光出
力制御曲線、Bは光出力とレーザ光駆動電流の関係を示
す特性曲線、Cは光出力とモニタ電圧に対応するデジタ
ル値の関係を示す特性曲線である。
【図4】図2に示すレーザ光出力制御回路を用いて光出
力を制御する回路図である。
【図5】図4による制御フローチャートである。
【図6】本発明に係るレーザ光出力制御回路図である。
【図7】本発明による制御フローチャートである。
【図8】電圧駆動電流源の一例の回路図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 1a レーザダイオード 1b フォトダイオード 2a 第1駆動電流源 2b 第2駆動電流源 2c 第3駆動電流源 5 コンパレータ 6 制御部 7a 駆動用第1D/Aコンバータ 7b 駆動用第2D/Aコンバータ 7c 駆動用第3D/Aコンバータ 7d 駆動用第4D/Aコンバータ 10 メモリ 11 バッファ 12 A/Dコンバータ 13 スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源の駆動側に接続される駆動電
    流源と、該駆動電流源に接続される駆動電流をD/Aコ
    ンバータを介して制御する制御部と、前記レーザ光源の
    モニタ側の出力であるモニタ電圧と予め定めた基準電圧
    とを入力し、比較データを前記制御部に出力するコンパ
    レータと、前記レーザ光源のモニタ側に接続され、前記
    レーザ光源のモニタ電圧を入力し、A/Dコンバータを
    介して前記制御部に出力するバッファとを有すること
    と、 1つの駆動電流源と該駆動電流源を制御する1つのD/
    Aコンバータとを1組の駆動電流源装置として互いに並
    列接続される複数の駆動電流源装置がレーザ光源の駆動
    側に接続され、少なくとも1つの駆動電流源装置は切換
    手段を介してレーザ光源のモニタ側と駆動側とに接続さ
    れ、切換手段の切換によりレーザ光源のモニタ側と駆動
    側とに接続切換可能であることを特徴とするレーザ光出
    力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記切換手段を介してレーザ光源に接続
    される駆動電流源装置が2つのD/Aコンバータを有
    し、1つのD/Aコンバータは駆動電流を変調する段階
    数を設定し、他方のD/Aコンバータよりの出力により
    駆動電流源の電流値を制御することを特徴とする請求項
    1に記載のレーザ光出力制御装置。
JP3229086A 1991-09-09 1991-09-09 レーザ光出力制御装置 Pending JPH0567827A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007318340A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Hochiki Corp 光送信制御装置
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