JPH06312531A - Semiconductor-laser driving apparatus - Google Patents

Semiconductor-laser driving apparatus

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JPH06312531A
JPH06312531A JP5125525A JP12552593A JPH06312531A JP H06312531 A JPH06312531 A JP H06312531A JP 5125525 A JP5125525 A JP 5125525A JP 12552593 A JP12552593 A JP 12552593A JP H06312531 A JPH06312531 A JP H06312531A
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JP
Japan
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signal
laser
semiconductor laser
laser driving
image signal
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Pending
Application number
JP5125525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Hakamata
厚 袴田
Takayoshi Suzuki
孝義 鈴木
Yasumasa Asatani
康正 浅谷
Katsuhiko Nishizawa
克彦 西沢
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP5125525A priority Critical patent/JPH06312531A/en
Publication of JPH06312531A publication Critical patent/JPH06312531A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To maintain excellent picture quality even if the characteristics of elements affecting on the picture quality are changed in a semiconductor-laser driving apparatus, which modulates laser light in response to picture signals in many gradations. CONSTITUTION:In a semiconductor-laser driving apparatus, which controls a laser driving signal in response to picture signals in many gradations, a detected disturbance signal and the picture signal are synthesized in a DA converter 45 so that the picture signal is located at the upper-bit side and the detected disturbance signal is located at the lower-bit side. The detected disturbance signal is the signal, which is obtained by detecting the error from the expected state of an element affecting on picture quality (e.g. the surface potential of the drum of a photosensitive body and the density of a toner). The laser driving current of a semiconductor laser diode 3 is controlled by the synthesized signal. Then, the detected disturbance signal finely adjusts the intensity of the laser light when the laser light is modulated by the picture signal, and the error of the element affecting the picture quality is compensated. Therefore, the excellent picture quality can be maintained.

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、半導体レーザの光出力
を、多階調の画像信号に応じて変化させるための半導体
レーザ駆動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser driving device for changing the optical output of a semiconductor laser according to multi-tone image signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】多階調の画像信号に応じて半導体レーザ
の光出力を変化させる半導体レーザ駆動装置は、例えば
レーザプリンタに搭載されている。図3は、従来のレー
ザプリンタである。図3において、1は画像信号処理回
路、2は半導体レーザ駆動装置、3は半導体レーザ、4
はレンズ、5はレーザビーム、6はポリゴンミラー、7
はポリゴンミラー駆動部、8はレンズ、9はミラー、1
0は帯電器、11は現像器、12は除電器、13は用
紙、14は転写用帯電器、15は感光体ドラム、16は
クリーニング装置、17はイレーズランプである。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser driving device for changing the optical output of a semiconductor laser according to a multi-gradation image signal is mounted, for example, in a laser printer. FIG. 3 shows a conventional laser printer. In FIG. 3, 1 is an image signal processing circuit, 2 is a semiconductor laser driving device, 3 is a semiconductor laser, 4
Is a lens, 5 is a laser beam, 6 is a polygon mirror, 7
Is a polygon mirror drive unit, 8 is a lens, 9 is a mirror, 1
Reference numeral 0 is a charger, 11 is a developing device, 12 is a static eliminator, 13 is a sheet, 14 is a transfer charger, 15 is a photoconductor drum, 16 is a cleaning device, and 17 is an erase lamp.

【0003】半導体レーザ駆動装置2は、画像信号処理
回路1からの画像信号により、半導体レーザ3の駆動電
流を制御する。半導体レーザ3から出たレーザビーム5
は、レンズ4を経てポリゴンミラー6で反射される。ポ
リゴンミラー6は、ポリゴンミラー駆動部7により一定
速度で回転させられているので、レーザビーム5の反射
角は連続的に変化され、走査が行われる。レンズ8,ミ
ラー9を経たレーザビーム5は、感光体ドラム15を照
射する。
The semiconductor laser drive device 2 controls the drive current of the semiconductor laser 3 by the image signal from the image signal processing circuit 1. Laser beam 5 emitted from semiconductor laser 3
Is reflected by the polygon mirror 6 through the lens 4. Since the polygon mirror 6 is rotated at a constant speed by the polygon mirror drive unit 7, the reflection angle of the laser beam 5 is continuously changed and scanning is performed. The laser beam 5 passing through the lens 8 and the mirror 9 irradiates the photoconductor drum 15.

【0004】感光体ドラム15は、矢印方向に回転され
るが、まず帯電器10により一様に帯電される。レーザ
ビーム5により照射されることにより、照射された部分
の電位が変化し、潜像が描かれる。その潜像は、現像器
11でトナーが付着されて現像される。除電器12は、
トナー像の転写に先立ち、転写し易い電位になるよう除
電する。転写用帯電器14で、トナー像を用紙13に転
写する。クリーニング装置16は、転写後も感光体ドラ
ム15表面に残っているトナーを除去する。イレーズラ
ンプ17は、残存している電荷を除去する。
Although the photosensitive drum 15 is rotated in the direction of the arrow, it is first uniformly charged by the charger 10. By being irradiated with the laser beam 5, the potential of the irradiated portion changes and a latent image is drawn. The latent image is developed with toner attached by the developing device 11. The static eliminator 12 is
Prior to the transfer of the toner image, the charge is removed so that the potential becomes easy to transfer. The transfer charger 14 transfers the toner image onto the sheet 13. The cleaning device 16 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 15 even after the transfer. The erase lamp 17 removes the remaining charges.

【0005】半導体レーザのレーザ特性のレーザ発光領
域内に、感光体ドラムの照射に使用すべき最小の光出力
と最大の光出力とを定めておき、半導体レーザ駆動装置
2は、その間の光出力を画像信号に応じて出すよう、レ
ーザ駆動電流を制御する。半導体レーザの特性は温度に
よって変化するので、予定している光出力が出ているか
どうか、時々レーザ駆動電流は設定し直される。
In the laser emission region of the laser characteristics of the semiconductor laser, the minimum light output and the maximum light output to be used for irradiating the photosensitive drum are set, and the semiconductor laser driving device 2 determines the light output between them. The laser drive current is controlled so as to output in accordance with the image signal. Since the characteristics of the semiconductor laser change depending on the temperature, the laser drive current is sometimes reset depending on whether the expected optical output is produced.

【0006】なお、半導体レーザ駆動装置に関する従来
の文献としては、例えば、特開昭57−4780号公報、特開
昭62−116071号公報、特開昭63−229468号公報、特開平
3−234075号公報等がある。
Prior art documents relating to a semiconductor laser driving device include, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 57-4780, 62-116071, 63-229468, and 3-234075. There is a bulletin, etc.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(問題点)しかしながら、前記した従来の半導体レーザ
駆動装置には、半導体レーザ駆動装置が搭載される機器
の、他の部分における性能や特性の変化を補償するよう
に、レーザ駆動電流を制御することは出来ないという問
題点があった。
(Problem) However, in the above-mentioned conventional semiconductor laser driving device, it is necessary to control the laser driving current so as to compensate for changes in performance and characteristics in other parts of equipment in which the semiconductor laser driving device is mounted. There was a problem that I could not do it.

【0008】(問題点の説明)半導体レーザ駆動装置が
レーザプリンタに搭載される場合、例えば感光体ドラム
の帯電特性は、温度や光疲労等によって変化する。図6
に、感光体ドラムの帯電特性を示す。横軸は画像信号値
であり(従って、光出力と考えてもよい)、縦軸は感光
体ドラム15の表面電位であり、53は当初の特性曲
線、54は光疲労等により変化した後の特性曲線であ
る。レーザ光が照射されない部分の電位は、帯電器10
によって帯電された電位VH である。画像信号値が大と
なり、光出力が大となるにつれ、照射された部分の表面
電位は低下して行っている。
(Explanation of Problems) When the semiconductor laser driving device is mounted on a laser printer, for example, the charging characteristic of the photosensitive drum changes due to temperature, light fatigue and the like. Figure 6
Shows the charging characteristics of the photosensitive drum. The horizontal axis represents the image signal value (thus, it may be considered as light output), the vertical axis represents the surface potential of the photosensitive drum 15, 53 is the initial characteristic curve, and 54 is the value after the change due to light fatigue or the like. It is a characteristic curve. The potential of the portion not irradiated with the laser light is the charger 10.
Is the potential V H charged by. As the image signal value becomes large and the light output becomes large, the surface potential of the irradiated portion decreases.

【0009】画像信号値がDa の時、当初の表面電位は
a であるが、感光体の特性が変化した後の表面電位は
a1となってしまう。Aは両者の誤差であるが、同じ画
像信号値Da に対してこのような誤差が生ずると、これ
を現像する際にトナーの付着の程度が異なり、階調が予
定していたものとは違ったものとなってしまう。従来の
半導体レーザ駆動装置では、前記のような変化を考慮に
入れてレーザ駆動電流を制御することはしていない。従
って、画質が悪くなってしまうということがあった。本
発明は、以上のような問題点を解決するため、半導体レ
ーザ駆動装置を搭載する機器の他の部分の特性変化によ
る影響をも補償するよう、レーザ駆動電流を制御するこ
とを課題とするものである。
When the image signal value is D a , the initial surface potential is V a , but the surface potential after the characteristic of the photoconductor is changed becomes V a1 . A is an error between the two, but if such an error occurs with respect to the same image signal value D a , the degree of toner adhesion differs when developing the same, and the gradation is different from what was planned. It will be different. In the conventional semiconductor laser drive device, the laser drive current is not controlled in consideration of the above change. Therefore, the image quality may be deteriorated. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to control a laser drive current so as to compensate for an influence of a characteristic change of other parts of a device equipped with a semiconductor laser drive device. Is.

【00010】[00010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、レーザ駆動電流の最小値および最大値
を設定し、その間で多階調の画像信号に応じてレーザ駆
動電流を制御することにより、レーザ発光領域の所定範
囲内でレーザ光の強度を変調する半導体レーザ駆動装置
において、画質に影響を及ぼす要素(例えば、感光体ド
ラムの表面電位,トナー像の濃度)の所期状態からの誤
差を検出した信号であるところの外乱検出信号と画像信
号とを、画像信号が上位ビット側となり外乱検出信号が
下位ビット側となるよう合成する合成手段と、該合成手
段により合成した信号でレーザ駆動電流を制御する手段
とを具えることとした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention sets a minimum value and a maximum value of a laser driving current, and controls the laser driving current according to an image signal of multiple gradations between them. As a result, in the semiconductor laser driving device that modulates the intensity of the laser light within the predetermined range of the laser emission region, from the intended state of the factors that affect the image quality (for example, the surface potential of the photosensitive drum and the density of the toner image). The disturbance detection signal and the image signal, which are signals in which the error is detected, are synthesized by a synthesizing means for synthesizing the image signal so that the image signal is at the upper bit side and the disturbance detection signal is at the lower bit side, and the signal synthesized by the synthesizing means And means for controlling the laser drive current.

【00011】なお、前記合成手段として、レーザ駆動
電流の設定を行う際にゲイン調整されるDA変換器を用
い、該DA変換器への入力の上位ビット側には画像信号
を直接入力し、下位ビット側には、レーザ駆動電流の最
小値および最大値を設定する場合には外乱検出信号が取
り得る範囲の値の中間値を出力し、それ以外の場合には
外乱検出信号を通過させるゲート回路からの出力を入力
する構成とすることが出来る。
As the synthesizing means, a DA converter whose gain is adjusted when setting the laser drive current is used, and an image signal is directly input to the upper bit side of the input to the DA converter, On the bit side, when setting the minimum and maximum values of the laser drive current, the gate circuit that outputs the intermediate value of the range of values that the disturbance detection signal can take, and otherwise passes the disturbance detection signal The output from can be input.

【00012】[00012]

【作 用】多階調の画像信号に応じてレーザ駆動電流
を制御する半導体レーザ駆動装置において、画質に影響
を及ぼす要素の所期状態からの誤差を検出した信号であ
るところの外乱検出信号と画像信号とを、画像信号が上
位ビット側となり外乱検出信号が下位ビット側となるよ
う合成し、この合成信号によりレーザ駆動電流を制御す
る。すると、画像信号によってレーザ光を変調する際、
外乱検出信号がレーザ光の強度を微調整して、画質に影
響を及ぼす要素の所期値からの誤差を補償する。そのた
め、良好な画質を維持することが可能となる。
[Operation] In a semiconductor laser drive device that controls a laser drive current according to a multi-gradation image signal, a disturbance detection signal that is a signal that detects an error from an expected state of an element that affects image quality The image signal is combined so that the image signal is on the upper bit side and the disturbance detection signal is on the lower bit side, and the laser drive current is controlled by this combined signal. Then, when the laser light is modulated by the image signal,
The disturbance detection signal finely adjusts the intensity of the laser light to compensate for an error from an expected value of an element that affects image quality. Therefore, it is possible to maintain good image quality.

【00013】[00013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図2は、本発明の半導体レーザ駆動装置を
使用したレーザプリンタの第1の例を示す図である。符
号は図3のものに対応し、18は表面電位計、19は差
動増幅部である。表面電位計18はレーザビーム5に照
射された部分の表面電位を検出し、差動増幅部19は検
出信号と所期値との差を増幅する。所期値は、予め差動
増幅部19に与えておく。所期値とは、特性が変化する
前の正常な値のことであり、図6で言うならば、画像信
号値Da の時の所期値はVa である。特性が特性曲線5
4のように変化した後では、Va1が表面電位計18によ
って検出されるから、誤差Aが差動増幅部19で増幅さ
れる。誤差Aの増幅信号は、半導体レーザ駆動装置2に
送る。この誤差増幅信号を、便宜上「外乱検出信号」と
いうことにする。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a first example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 3, 18 is a surface electrometer, and 19 is a differential amplifier. The surface electrometer 18 detects the surface potential of the portion irradiated with the laser beam 5, and the differential amplifier 19 amplifies the difference between the detection signal and the desired value. The desired value is given to the differential amplifier 19 in advance. The desired value is a normal value before the characteristic changes, and in FIG. 6, the desired value when the image signal value D a is V a . Characteristic is characteristic curve 5
After changing to 4, the error A is amplified by the differential amplifier 19 because V a1 is detected by the surface electrometer 18. The amplified signal of the error A is sent to the semiconductor laser driving device 2. This error amplified signal will be referred to as "disturbance detection signal" for convenience.

【00014】半導体レーザ駆動装置2は、画像信号処
理回路1からの多階調の画像信号の他に、前記の外乱検
出信号をも考慮に入れて、半導体レーザ3の駆動電流を
制御する。こうすることにより、感光体の特性が変化し
ていても、感光体ドラム15の表面電位が、当初の正常
な値とされる。即ち、外乱検出信号は、特性の変化を補
償するための微調整信号として用いられる。
The semiconductor laser drive device 2 controls the drive current of the semiconductor laser 3 in consideration of the disturbance detection signal as well as the multi-gradation image signal from the image signal processing circuit 1. By doing so, even if the characteristics of the photoconductor are changed, the surface potential of the photoconductor drum 15 is set to the initial normal value. That is, the disturbance detection signal is used as a fine adjustment signal for compensating for the characteristic change.

【00015】図1は、本発明の半導体レーザ駆動装置
を示す図である。符号は図2のものに対応し、30はモ
ニタ用フォトダイオード、31は抵抗、32はスイッチ
ング回路、33,34は電流源、35はクロック発生
器、36は入力端子、37は光出力設定部、38はAD
変換器、39はコントローラ、40はDA変換器、4
1,42は入力端子、43はAD変換器、44はゲート
回路、45はDA変換器である。
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser driving device of the present invention. Reference numerals correspond to those of FIG. 2, 30 is a monitoring photodiode, 31 is a resistor, 32 is a switching circuit, 33 and 34 are current sources, 35 is a clock generator, 36 is an input terminal, and 37 is an optical output setting unit. , 38 is AD
Converter, 39 is controller, 40 is DA converter, 4
Reference numerals 1 and 42 are input terminals, 43 is an AD converter, 44 is a gate circuit, and 45 is a DA converter.

【00016】半導体レーザ3には、電流源33の電流
1 と電流源34の電流I2 との和の電流が、スイッチ
ング回路32を介して流される。スイッチング回路32
は、入力端子36からの水平走査開始位置信号に同期し
て発生されるクロック(ビデオクロック)によって、オ
ンオフされる。電流I1 はDA変換器40によって制御
され、DA変換器40への入力D1 はコントローラ39
より与えられる。電流I2 はDA変換器45によって制
御され、DA変換器45への入力は、入力端子41から
の画像信号D2 を上位ビットとし、ゲート回路44から
の信号D3 を下位ビットとする合成値D2 +D3 であ
る。画像信号D2 は、図2の画像信号処理回路1からの
ものである。
In the semiconductor laser 3, the sum of the current I 1 of the current source 33 and the current I 2 of the current source 34 is passed through the switching circuit 32. Switching circuit 32
Is turned on / off by a clock (video clock) generated in synchronization with the horizontal scanning start position signal from the input terminal 36. The current I 1 is controlled by the DA converter 40, and the input D 1 to the DA converter 40 is the controller 39.
Given more. The current I 2 is controlled by the DA converter 45, and the input to the DA converter 45 is a combined value in which the image signal D 2 from the input terminal 41 is the upper bit and the signal D 3 from the gate circuit 44 is the lower bit. It is D 2 + D 3 . The image signal D 2 is from the image signal processing circuit 1 of FIG.

【00017】ゲート回路44は、コントローラ39に
よって制御され、2つの状態をとる。例えば、制御信号
が「0」の時、中間値(ゲート回路44が4ビット構成
の回路であると仮定すると、「1000」)を出力する
という状態をとり、制御信号が「1」の時、AD変換器
43からの信号をそのまま通過させるという状態をと
る。AD変換器43の入力は、外乱検出信号(図2の差
動増幅部19からの信号)である。DA変換器45は、
コントローラ39からのゲイン調整信号によって、その
ゲインが調整される。ゲインの調整は、レーザ特性の温
度変化に対応するために行われる。調整の仕方は、後で
詳しく説明する。
The gate circuit 44 is controlled by the controller 39 and has two states. For example, when the control signal is "0", an intermediate value (assuming that the gate circuit 44 is a 4-bit circuit, "1000") is output, and when the control signal is "1", The state is such that the signal from the AD converter 43 is allowed to pass as it is. The input of the AD converter 43 is the disturbance detection signal (the signal from the differential amplification section 19 in FIG. 2). The DA converter 45 is
The gain is adjusted by the gain adjustment signal from the controller 39. The gain adjustment is performed in order to respond to the temperature change of the laser characteristics. The adjustment method will be described in detail later.

【00018】AD変換器38は、アナログ値である光
出力のモニタ電圧Vm ,光出力設定値V1 ,V2 をディ
ジタル化して、コントローラ39へ送る。モニタ電圧V
m は、抵抗31の両端に生ずる電圧である。抵抗31
は、受光したレーザ光に応じた電流を流すモニタ用フォ
トダイオード30に直列接続されているので、その両端
にはレーザ光に応じた電圧が発生する。光出力設定値V
1 ,V2 は、図4によって説明する。
The AD converter 38 digitizes the optical output monitor voltage V m and the optical output set values V 1 and V 2 , which are analog values, and sends them to the controller 39. Monitor voltage V
m is a voltage generated across the resistor 31. Resistance 31
Are connected in series to the monitor photodiode 30 which supplies a current according to the received laser light, so that a voltage corresponding to the laser light is generated at both ends thereof. Light output set value V
1 , V 2 will be described with reference to FIG.

【00019】図4は、半導体レーザの特性を示す図で
ある。横軸はレーザ駆動電流であり、縦軸は光出力検出
電圧(モニタ電圧Vm )である。レーザ特性曲線50
(T1 )は温度がT1 の時のものであり、レーザ特性曲
線50(T2 )は、温度がT1 より高いT2 の時のもの
である。レーザ特性曲線は、自然放出光領域L1 とレー
ザ発光領域L2 とから成り、変曲点Cはその境界であ
る。レーザ光は、レーザ発光領域L2 の部分で発生され
る光である。
FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the semiconductor laser. The horizontal axis represents the laser drive current, and the vertical axis represents the optical output detection voltage (monitor voltage V m ). Laser characteristic curve 50
(T 1 ) is when the temperature is T 1 , and the laser characteristic curve 50 (T 2 ) is when the temperature is T 2 which is higher than T 1 . The laser characteristic curve is composed of the spontaneous emission region L 1 and the laser emission region L 2 , and the inflection point C is the boundary. The laser light is light generated in the laser emission region L 2 .

【00020】多階調の画像信号の最小値に対応する光
出力として使用最小光出力P1 を定め、画像信号の最大
値に対応する光出力として使用最大光出力P2 を定め
る。使用最小光出力P1 の時の光出力検出電圧がV1
あり、使用最大光出力P2 の時の光出力検出電圧がV2
である。従って、画像信号が変化すると、光出力は使用
最小光出力P1 と使用最大光出力P2 の範囲で変化し、
光出力検出電圧はV1 とV2 との間で変化する。
The minimum useable light output P 1 is determined as the light output corresponding to the minimum value of the multi-gradation image signal, and the use maximum light output P 2 is determined as the light output corresponding to the maximum value of the image signal. The optical output detection voltage at the minimum use optical output P 1 is V 1 , and the optical output detection voltage at the maximum use optical output P 2 is V 2
Is. Therefore, when the image signal changes, the light output changes in the range of the minimum use optical output P 1 and the maximum use optical output P 2 ,
The light output detection voltage changes between V 1 and V 2 .

【00021】図1のレーザ駆動電流(I1 +I2
は、画像信号D2 が最小値(0)の時、使用最小光出力
1 となるよう制御しなければならないが、それには次
のようにする。まず、画像信号D2 を0とし、コントロ
ーラ39からゲート回路44へ制御信号を送って、信号
3 を中間値(4ビットの場合、「1000」)とす
る。従って、電流源34は、D3 に応じた微小な電流と
なる。なお、D3 を中間値とする理由は、外乱検出信号
はプラスの場合もあればマイナスの場合もあるから、上
下に変動できる余地を持たせるためである。この状態
で、コントローラ39からDA変換器40への入力を増
加させて行き、モニタ電圧Vm がV1 と等しくなるよう
にする。等しくなったかどうかの判断は、コントローラ
39で行う。等しくなったところで、電流源33の電流
1 を固定する。これにより、電流I1 の設定がなされ
る。この時のレーザ駆動電流は、図4のIV1である。
Laser drive current (I 1 + I 2 ) of FIG.
Must be controlled so that when the image signal D 2 has the minimum value (0), the minimum light output P 1 is used, which is as follows. First, the image signal D 2 is set to 0, a control signal is sent from the controller 39 to the gate circuit 44, and the signal D 3 is set to an intermediate value (“1000” in the case of 4 bits). Therefore, the current source 34 becomes a minute current according to D 3 . The reason why D 3 is set to an intermediate value is that the disturbance detection signal may be positive or negative, so that there is room for vertical fluctuation. In this state, the input from the controller 39 to the DA converter 40 is increased to make the monitor voltage V m equal to V 1 . The controller 39 determines whether or not they are equal. When they become equal, the current I 1 of the current source 33 is fixed. As a result, the current I 1 is set. The laser drive current at this time is I V1 in FIG.

【00022】そのように設定した後、画像信号D2
最大値(8ビットの場合、「1111 1111 」)にして、D
A変換器45のゲインを調整する。信号D3 は中間値に
保ったままである。ゲインを大にするとDA変換器45
の出力が大になり、電流源34の電流I2 も増大する。
図5は、電流I2 がDA変換器45のゲイン調整によっ
て変化する様子を示す図である。横軸はDA変換器45
の入力であり、縦軸は電流源34の電流I2 である。ゲ
インを変えてゆき、モニタ電圧Vm がV2 と等しくなっ
たところで、ゲインを固定する。これにより、ゲインの
設定がなされる。この時のレーザ駆動電流は、図4のI
V2である。レーザ特性は温度によって変化するから、電
流I1 の設定やゲインの設定は、一定時間毎か所定の動
作が終了する毎に行う。
After setting as described above, the image signal D 2 is set to the maximum value (“1111 1111” in the case of 8 bits), and D
The gain of the A converter 45 is adjusted. Signal D 3 remains held at an intermediate value. DA converter 45 when gain is increased
Output becomes large and the current I 2 of the current source 34 also increases.
FIG. 5 is a diagram showing how the current I 2 changes due to the gain adjustment of the DA converter 45. Horizontal axis is DA converter 45
Is input, and the vertical axis is the current I 2 of the current source 34. The gain is changed, and when the monitor voltage V m becomes equal to V 2 , the gain is fixed. Thereby, the gain is set. The laser drive current at this time is I in FIG.
It is V2 . Since the laser characteristic changes depending on the temperature, the setting of the current I 1 and the setting of the gain are performed at regular intervals or every time a predetermined operation is completed.

【00023】前記のような設定が終わり、実際の画像
信号が入力される場合には、コントローラ39からゲー
ト回路44へ制御信号が送られ、中間値を出力するので
なく、AD変換器43からのディジタル化した外乱検出
信号D3 を通過させる状態とされる。この状態では、D
A変換器45の入力は、外乱検出信号D3 を下位ビット
とし、画像信号D2 を上位ビットとする入力となる。仮
に、D3 を4ビット,D2 を8ビットとすると、合計1
2ビットの入力となり、この値によって電流源34を制
御する。外乱検出信号D3 は下位ビットを占めるように
されているから、電流源34の電流を微調整するよう作
用する。この微調整により図6の誤差Aが補償され、た
とえ感光体の特性が光疲労等によって変化していたとし
ても、所期の画質を得ることが出来る。
When the above-mentioned setting is completed and an actual image signal is input, a control signal is sent from the controller 39 to the gate circuit 44 so that an intermediate value is not output, but an AD converter 43 outputs. The digitized disturbance detection signal D 3 is passed. In this state, D
The input of the A converter 45 is such that the disturbance detection signal D 3 is the lower bit and the image signal D 2 is the upper bit. If D 3 is 4 bits and D 2 is 8 bits, the total is 1.
It becomes a 2-bit input, and the current source 34 is controlled by this value. Since the disturbance detection signal D 3 occupies the lower bit, it acts to finely adjust the current of the current source 34. By this fine adjustment, the error A in FIG. 6 is compensated, and the desired image quality can be obtained even if the characteristics of the photoconductor are changed due to light fatigue or the like.

【00024】図7は、本発明の半導体レーザ駆動装置
を使用したレーザプリンタの第2の例を示す図である。
この例は、帯電器10により感光体ドラム15を一様に
帯電させる時の電位が、所期の電位より変化してしまっ
ている場合に、それを補償する例である。表面電位計1
8を、レーザビーム5の照射前の表面を検出するよう配
設している点が、図2の例と異なるだけなので、詳細な
説明は省略する。
FIG. 7 is a diagram showing a second example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.
This example is an example of compensating the potential when the photoconductor drum 15 is uniformly charged by the charger 10 when the potential has changed from the desired potential. Surface electrometer 1
2 is different from the example of FIG. 2 only in that the surface 8 is arranged so as to detect the surface before the irradiation of the laser beam 5, and detailed description thereof will be omitted.

【00025】図8は、本発明の半導体レーザ駆動装置
を使用したレーザプリンタの第3の例を示す図である。
符号は図2のものに対応し、20はポリゴン面番号検出
器、21は反射率補正値発生部である。この例は、ポリ
ゴンミラー6の、ミラー面の間での反射率の差を補償す
る例である。ミラー面の反射率は一様ではなく、汚れの
程度等に応じて僅かに相違しているのが通常である。そ
こで、この例では、反射率の相違を予め調べておき、実
際に使用する場合は、反射率の相違に応じてレーザ光の
出力を変え、同じ値の画像信号の時には同じ強さの反射
光となるようにする。
FIG. 8 is a diagram showing a third example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.
The reference numeral corresponds to that of FIG. 2, 20 is a polygonal surface number detector, and 21 is a reflectance correction value generator. This example is an example of compensating for the difference in reflectance between the mirror surfaces of the polygon mirror 6. The reflectance of the mirror surface is not uniform, and it is usually slightly different depending on the degree of contamination. Therefore, in this example, the difference in reflectance is investigated in advance, and when actually used, the output of the laser light is changed according to the difference in reflectance, and when the image signals of the same value have the same intensity of reflected light. So that

【00026】図9は、図8の例で使用するポリゴンミ
ラー6を上方から見た図であり、6−1は基準面マー
ク、M1〜M6はミラー面である。ポリゴン面番号検出
器20は、基準面マーク6−1を読み取ることによりミ
ラー面M1の位置を検出し、そこからの回転角度等によ
り他のミラー面の位置を検出する。反射率補正値発生部
21には、各ミラー面毎の反射率補正値が予め書き込ま
れていて、ポリゴン面番号検出器20の検出番号に応じ
て、各ミラー面に対応した反射率補正値が出力される。
これが、外乱検出信号として半導体レーザ駆動装置2へ
送られる。
FIG. 9 is a view of the polygon mirror 6 used in the example of FIG. 8 as seen from above, in which 6-1 is a reference plane mark and M1 to M6 are mirror planes. The polygon surface number detector 20 detects the position of the mirror surface M1 by reading the reference surface mark 6-1 and detects the position of another mirror surface from the rotation angle and the like. The reflectance correction value for each mirror surface is written in advance in the reflectance correction value generation unit 21, and the reflectance correction value corresponding to each mirror surface is obtained according to the detection number of the polygon surface number detector 20. Is output.
This is sent to the semiconductor laser driving device 2 as a disturbance detection signal.

【00027】図10は、本発明の半導体レーザ駆動装
置を使用したレーザプリンタの第4の例を示す図であ
る。符号は図2のものに対応し、22は濃度計である。
この例は、外乱検出信号として、トナー像の濃度の所期
状態からの誤差を用いたり、あるいは用紙13に転写後
の画像の濃度の所期状態からの誤差を用いたものであ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a fourth example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 2, and 22 is a densitometer.
In this example, as the disturbance detection signal, an error of the density of the toner image from the desired state is used, or an error of the density of the image after being transferred to the sheet 13 from the desired state is used.

【00028】[00028]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の半導体レーザ
駆動装置によれば、多階調の画像信号によってレーザ光
を変調する際、外乱検出信号がレーザ光の強度を微調整
して、画質に影響を及ぼす部位の特性変化等を補償する
ので、良好な画質を維持することができる。
As described above, according to the semiconductor laser driving apparatus of the present invention, when the laser light is modulated by the multi-gradation image signal, the disturbance detection signal finely adjusts the intensity of the laser light to obtain the image quality. Since the change in the characteristics of the part that affects the image quality is compensated, it is possible to maintain a good image quality.

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

【図1】 本発明の半導体レーザ駆動装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser driving device of the present invention.

【図2】 本発明の半導体レーザ駆動装置を使用したレ
ーザプリンタの第1の例を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a first example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.

【図3】 従来の半導体レーザ駆動装置を使用したレー
ザプリンタ
FIG. 3 is a laser printer using a conventional semiconductor laser driving device.

【図4】 半導体レーザの特性を示す図FIG. 4 is a diagram showing characteristics of a semiconductor laser.

【図5】 電流I2 がDA変換器45のゲイン調整によ
って変化する様子を示す図
FIG. 5 is a diagram showing how the current I 2 changes according to the gain adjustment of the DA converter 45.

【図6】 感光体ドラムの帯電特性を示す図FIG. 6 is a diagram showing charging characteristics of a photosensitive drum.

【図7】 本発明の半導体レーザ駆動装置を使用したレ
ーザプリンタの第2の例を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a second example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.

【図8】 本発明の半導体レーザ駆動装置を使用したレ
ーザプリンタの第3の例を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a third example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.

【図9】 図8の例で使用するポリゴンミラー9 is a polygon mirror used in the example of FIG.

【図10】本発明の半導体レーザ駆動装置を使用したレ
ーザプリンタの第4の例を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a fourth example of a laser printer using the semiconductor laser driving device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像信号処理回路、2…半導体レーザ駆動装置、3
…半導体レーザ、4…レンズ、5…レーザビーム、6…
ポリゴンミラー、7…ポリゴンミラー駆動部、8…レン
ズ、9…ミラー、10…帯電器、11…現像器、12…
除電器、13…用紙、14…転写用帯電器、15…感光
体ドラム、16…クリーニング装置、17…イレーズラ
ンプ、18…表面電位計、19…差動増幅部、20…ポ
リゴン面番号検出器、21…反射率補正値発生部、22
…濃度計、30…モニタ用フォトダイオード、31…抵
抗、32…スイッチング回路、33,34…電流源、3
5…クロック発生器、36…入力端子、37…光出力設
定部、38…AD変換器、39…コントローラ、40…
DA変換器、41,42…入力端子、43…AD変換
器、44…ゲート回路、45…DA変換器
1 ... Image signal processing circuit, 2 ... Semiconductor laser driving device, 3
... semiconductor laser, 4 ... lens, 5 ... laser beam, 6 ...
Polygon mirror, 7 ... Polygon mirror driving unit, 8 ... Lens, 9 ... Mirror, 10 ... Charging device, 11 ... Developing device, 12 ...
Static eliminator, 13 ... Paper, 14 ... Transfer charger, 15 ... Photosensitive drum, 16 ... Cleaning device, 17 ... Erase lamp, 18 ... Surface electrometer, 19 ... Differential amplification section, 20 ... Polygon surface number detector , 21 ... Reflectance correction value generator, 22
... densitometer, 30 ... monitor photodiode, 31 ... resistor, 32 ... switching circuit, 33, 34 ... current source, 3
5 ... Clock generator, 36 ... Input terminal, 37 ... Optical output setting section, 38 ... AD converter, 39 ... Controller, 40 ...
DA converter, 41, 42 ... Input terminal, 43 ... AD converter, 44 ... Gate circuit, 45 ... DA converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西沢 克彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiko Nishizawa 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ駆動電流の最小値および最大値を
設定し、その間で多階調の画像信号に応じてレーザ駆動
電流を制御することにより、レーザ発光領域の所定範囲
内でレーザ光の強度を変調する半導体レーザ駆動装置に
おいて、画質に影響を及ぼす要素の所期状態からの誤差
を検出した信号であるところの外乱検出信号と画像信号
とを、画像信号が上位ビット側となり外乱検出信号が下
位ビット側となるよう合成する合成手段と、該合成手段
により合成した信号でレーザ駆動電流を制御する手段と
を具えたことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
1. The intensity of laser light within a predetermined range of a laser emission region is set by setting a minimum value and a maximum value of a laser drive current and controlling the laser drive current in accordance with a multi-gradation image signal during that period. In a semiconductor laser driving device that modulates, the disturbance detection signal and the image signal, which are signals that have detected an error from an intended state of an element that affects image quality, A semiconductor laser driving device comprising: a synthesizing unit for synthesizing so as to be on a lower bit side, and a unit for controlling a laser driving current by a signal synthesized by the synthesizing unit.
【請求項2】 合成手段として、レーザ駆動電流の設定
を行う際にゲイン調整されるDA変換器を用い、該DA
変換器への入力の上位ビット側には画像信号を直接入力
し、下位ビット側には、レーザ駆動電流の最小値および
最大値を設定する場合には外乱検出信号が取り得る範囲
の値の中間値を出力し、それ以外の場合には外乱検出信
号を通過させるゲート回路からの出力を入力したことを
特徴とする請求項1記載の半導体レーザ駆動装置。
2. A DA converter whose gain is adjusted when setting a laser drive current is used as the synthesizing means.
The image signal is directly input to the upper bit side of the input to the converter, and the lower bit side is the middle of the range of values that the disturbance detection signal can take when setting the minimum and maximum values of the laser drive current. 2. The semiconductor laser drive device according to claim 1, wherein an output from a gate circuit that outputs a value and otherwise passes a disturbance detection signal is input.
【請求項3】 外乱検出信号として、感光体ドラムの表
面電位の所期値からの誤差信号を用いたことを特徴とす
る請求項1記載の半導体レーザ駆動装置。
3. The semiconductor laser driving device according to claim 1, wherein an error signal from a desired value of the surface potential of the photosensitive drum is used as the disturbance detection signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173076A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus, image formation control method, image formation control program, and recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173076A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus, image formation control method, image formation control program, and recording medium

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