JPH07164673A - レーザ駆動装置 - Google Patents

レーザ駆動装置

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JPH07164673A
JPH07164673A JP5312084A JP31208493A JPH07164673A JP H07164673 A JPH07164673 A JP H07164673A JP 5312084 A JP5312084 A JP 5312084A JP 31208493 A JP31208493 A JP 31208493A JP H07164673 A JPH07164673 A JP H07164673A
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JP
Japan
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laser
gradation
gradations
laser output
intensity
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Pending
Application number
JP5312084A
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English (en)
Inventor
Eiji Okabayashi
英二 岡林
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
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Priority to US08/352,810 priority patent/US5467363A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06832Stabilising during amplitude modulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0617Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium using memorised or pre-programmed laser characteristics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
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    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ出力強度の変動に対応して、レーザ出
力の強度変調を行うことが可能なレーザ駆動装置を提供
することである。 【構成】 レーザ出力を複数の階調に応じて強度変調を
行うレーザ駆動装置において、前記複数の階調のレーザ
駆動電流値に対応するデジタルデータを求める演算手段
3と、該演算手段によって求められたデジタルデータを
前記複数の階調の各階調毎に割り付けられたアドレスに
記憶する記憶手段15とを有し、該記憶手段の各階調毎
に割り付けられたアドレスをアクセスすることによりレ
ーザ出力の強度変調を行うことを特徴とするレーザ駆動
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ出力の発光強度の
制御を行うためのレーザ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザービームプリンタ等のように電子
写真複写方式により記録紙にトナー画像を形成するプリ
ント装置において、記録紙上に表現される濃淡を階調表
現することにより行われており、この階調を得るために
は、1ドットの大きさ(面積)を変えることにより行っ
ている。この1ドットの大きさを変えるには、レーザ光
の発光強度を変化させることにより可能で、そのため
に、レーザ出力自体を階調に合わせて強度変調してい
る。
【0003】従来、このようなレーザ出力の発光強度を
階調によって制御する方法としては、予め制御する階調
をデータとして書き込まれたγ補正ROMを用意し、階
調性がリニアに表現されるようなレーザ出力が得られる
ように、このROMに記憶されたデータを取り出して、
レーザ出力を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、従来のレーザ出力の強度変調は、ROMに記憶
されたデータによってレーザ出力を制御しているため
に、レーザの出力強度に変動が生じた場合、例えば温度
変化によって、レーザ出力が変化するような場合には、
レーザに入力される電流値が同じであってもその発光出
力が異なる。このため、リニアな階調表現が得られるよ
うに記憶されているROMデータを用いたときには、そ
の温度変化による変動が加味されていないために、レー
ザ出力として結果的にリニアな階調表現が得られないと
いった問題があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、レーザ出力強度
の変動に対応して、レーザ出力の強度変調を行うことが
可能なレーザ駆動装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の本発明は、レーザ出力を複数の階調に応じて強度変調
を行うレーザ駆動装置において、前記複数の階調のレー
ザ駆動電流値に対応するデジタルデータを求める演算手
段と、該演算手段によって求められたデジタルデータを
前記複数の階調の各階調毎に割り付けられたアドレスに
記憶する記憶手段と、を有し、該記憶手段の各階調毎に
割り付けられたアドレスをアクセスすることによりレー
ザ出力の強度変調を行うことを特徴とするレーザ駆動装
置である。
【0007】
【作用】上述のように構成された本発明は、複数の階調
毎のレーザ出力強度を得るためのレーザ駆動電流値に対
応するデジタルデータを演算手段によって求め、求めた
デジタルデータを各階調毎にアドレス付与されている記
憶手段に記憶し、このデジタルデータにアクセスするこ
とによって、各階調の表現を行うレーザ出力駆動電流値
を得ることが可能となり、レーザ出力の変動があっても
その変動を補正するデジタルデータを適宜に演算し、そ
れを記憶することができるので、常にリニアな階調表現
が可能なレーザ出力の強度変調を行うことができる。
【0008】また、本発明においては記憶手段として、
ランダムアクセスメモリ(以下RAMと称する)を用い
ることで、演算手段によって求められた各階調毎のデジ
タルデータを任意に記憶保持することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面を参
照して説明する。
【0010】図1は本発明のレーザ駆動装置をレーザビ
ームプリンタ(以下LBPと略記する)に適用した一実
施例にかかる回路基板のブロック図であり、その構成
は、このLBPに入力された印字情報をビットマップ展
開したり、画像補正を行う画像コントローラ1、信号の
入手出力を制御するI/Oコントローラ2、LBPの制
御および各階調のレーザ駆動電流値に対応するデジタル
データを求めるCPU3(演算手段に相当する)、この
LBPの制御を行うプログラムを記憶したROM4、前
記CPU3によって演算されたLBPの制御のための演
算結果や階調毎のデジタルデータなどを一時記憶するR
AM5、電流制御用のデジタルデータをアナログ信号に
変換するD/Aコンバータ6、レーザ出力強度をモニタ
するフォトダイオード7、フォトダイオード7によって
測定された電流値を電圧に変換するための電圧降下を得
る可変抵抗器8、フォトダイオード7によってモニタさ
れた電圧値と基準電圧を比較し、100%出力時のレー
ザ出力を検知するコンパレータ9、同様に40%出力時
のレーザ出力を検知するコンパレータ10、前記CPU
3によって求められた各階調毎のデジタルデータを各階
調毎に付与されたアドレスにルックアップテーブルとし
て記憶するRAM15(以下、LUTRAMと称する、
記憶手段に相当する)よりなる。なお、本実施例のLB
Pには、入力された画像情報を一旦記憶する画像メモリ
20が画像コントローラ1に設けられている。また、デ
ータバス14には、データの流れを制御するためのゲー
ト30が設けられていて、CPU3によって制御されて
いる。
【0011】このLBPの本発明に係るレーザ駆動動作
は、階調表現に必要な階調数に応じてレーザ発光強度を
得るために、その階調に応じたレーザ駆動電流値をCP
U3によって求め、求めた各階調毎の階調デジタルデー
タをLUTRAM15に記憶し、画像データの階調制御
をLUTRAM15の階調デジタルデータによって行う
ものである。
【0012】図2は、各階調ごとのデジタルデータを得
るための演算動作を示すフローチャートである。本実施
例においては、レーザ出力の40%から100%の間を
必要な階調数、ここでは、256階調に等分し、この4
0%から100%の間でリニアな階調表現が得られるよ
うにした。
【0013】この階調デジタルデータを得るには、ま
ず、ステップ1(S1)からステップ7(S7)におい
て、レーザ出力光量40%と100%のときのD/Aコ
ンバータ入力カウンタ値を記憶する。これにはまず、D
/Aコンバータ6の入力カウンタ値DAをゼロリセット
する(S1)。この入力カウンタ値は、レーザ出力を、
例えば256段階に強度変調する場合には8ビットの信
号であり、このカウンタ値が1上がるごとにレーザ出力
が1段階大きくなる。
【0014】次いで、カウンタ値を1づつ上げて行き
(S2)、レーザ光量が基準光量(100%光量)の4
0%になったこと、すなわち、レーザ出力光を検出して
いるフォトダイオード7が基準電位V0×0.4(Vp
40)に相当する電位より大きな電位を出力すると、コ
ンパレータ10がHiの信号を出力して、I/Oコント
ローラ2のP40のポート入り、CPU3に伝えられて
コンパレータ10の出力がHiになったこと検知される
(S3)、これによりカウンタ値DA40にその時のカ
ウンタ値DAをRAM5に記憶する(S4)。
【0015】次いで、さらにカウンタ値を1づつ上げて
行き(S5)、レーザ出力光を検出しているフォトダイ
オード7が基準電位V0(Vp100)に相当する電位
より大きな電位を出力したことによりコンパレータ9が
Hiを出力するので、前記同様に、I/Oコントローラ
のP100ポートに信号が入り、Hiを検知したなら
(S6)、カウンタ値DA100にその時のカウンタ値
DAをRAM5に記憶する(S7)。なお、図2中Vp
40はコンパレータ10の出力であり、Vp100はコ
ンパレータ9の出力である。また、基準電位V0として
は、ドット面積率が100%となるようなレーザ出力光
量をフォトダイオードが検出したときの出力電圧で、通
常3V程度である。
【0016】次いで、40%光量から100%光量の間
を階調数に等分する演算を行う(S8)。この演算のサ
ブルーチンを図3に示す。図3中nは整数であり、sは
階調数で、本実施例においては256(階調)であり、
この演算によって、レーザ出力40%から100%まで
を265等分することになる。この演算により求めたD
nをLUTRAM15の階調数分割り振られたアドレス
に記憶する。これにより、LUTRAM15内には、各
階調ごとにアドレス付与されて、各階調ごとのレーザ出
力を行うためのデジタルデータが記憶されることにな
る。
【0017】ここで、本実施例において、レーザ出力の
40%から100%の間を必要な階調数(256階調)
に分割したのは、レーザ出力が40%以下の場合、図4
に示す表(図4a)およびグラフ(図4b)のように、
LBPとしてのドット形成に至る光量が得られないため
で、すなわち、レーザ出力0%から100%を256に
分割してもリニアな階調表現が得られないためである。
これに対し、図5に示す表(図5a)およびグラフ(図
5b)のように、40%以上を256等分することによ
ってドット面積としてリニアな階調表現が可能となる。
なお、図4および図5においては、表およびグラフとし
て、10分割したものを示したが256分割した場合も
同様である。
【0018】次に、このLBPによるプリント動作につ
いて説明する。図6は、この動作にかかる主要部分の概
念的ブロック図である。
【0019】まず、入力された画像情報が画像コントロ
ーラ1によって処理されて、ビットマップ展開された画
像は、画像メモリ20に記憶される。この画像メモリ2
0から、1画素分の強度信号が画像データとしてLUT
RAM15に送られる。1画素の画像データには、その
画素によって表現される階調データが含まれており、こ
の階調データとLUTRAM15内のアドレスは一致す
るようにアドレス付与されていて、そのアドレスのデー
タがD/Aコンバータ6に出力される。図示する場合に
は階調データとして「0010」がLUTRAM15に
入力されると、そのアドレスのデータ「0011110
0」がD/Aコンバータ6に出力されることになる。こ
のときLUTRAM15のデータ出力は、画像コントロ
ーラ1からのストローブパルスによって、データの出力
タイミングが制御されている。
【0020】D/Aコンバータ6に与えられたデジタル
データは、アナログ値に変換されて、レーザ12の電流
ドライバー11に入力され、階調データに相当するレー
ザ光量として出力される。なお、レーザ12の発光がO
N/OFFすることによりスイッチ13がON/OFF
して、一画素分の発光が得られる。
【0021】以上説明したようにLUTRAM15内の
階調デジタルデータを、LBPのプリント休止中、例え
ばオートパワーコントロール(APC)のときなど、ま
た、プリント開始直前などに行うことにより、温度変化
によってレーザ出力光量が変化した場合でも、適正な階
調表現を得ることができる。図7に本実施例のLBP装
置の制御信号タイムチャートを示す。タイムチャート
上、付号aの部分がAPCの部分で、本実施例ではこの
ときLUTRAM15の書き換えが行われる。また付号
bはレーザ光の強度変調が行われてレーザ発光している
部分である。本実施例では、1枚プリントするごとのA
PC時に階調デジタルデータの書き換えを行っている
が、複数枚毎に行ってもよいし、また、別途温度センサ
を設けレーザ周辺部分の温度変化を検出して、レーザ周
辺温度が変化した時点で書き換えを行うようにしてもよ
い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、温
度変化などによるレーザ出力の変動があっても常にリニ
アな階調表現が可能となる。また、回路構成が簡単であ
り、部品点数が減るのでコストダウンすることも可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のレーザ駆動装置を適応してLBP制
御部分のブロック図である。
【図2】 階調デジタルデータを得るための動作フロー
チャートである。
【図3】 図2における演算部分のサブルーチンフロー
チャートである。
【図4】 レーザ出力(レーザパワー)0〜100%ま
でを分割した画素面積率と発光強度の関係を示す表およ
びグラフである。
【図5】 レーザ出力(レーザパワー)40〜100%
までを分割した画素面積率と発光強度の関係を示す表お
よびグラフである。
【図6】 LBPのプリント動作を説明するためのブロ
ック図である。
【図7】 タイムチャートである。
【符号の説明】
1…画像コントローラ、 2…I/O
コントローラ、3…CPU、
4…ROM、5…RAM、
6…D/Aコンバータ、7…フォトダイオード、
8…抵抗器、9、10…コンパレー
タ、 11…電流ドライバー、12…レ
ーザ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ出力を複数の階調に応じて強度変
    調を行うレーザ駆動装置において、 前記複数の階調のレーザ駆動電流値に対応するデジタル
    データを求める演算手段と、 該演算手段によって求められたデジタルデータを前記複
    数の階調の各階調毎に割り付けられたアドレスに記憶す
    る記憶手段と、を有し、 該記憶手段の各階調毎に割り付けられたアドレスをアク
    セスすることによりレーザ出力の強度変調を行うことを
    特徴とするレーザ駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記記憶手段は読み書き自由なランダム
    アクセスメモリであることを特徴とする請求項1に記載
    のレーザ駆動装置。
JP5312084A 1993-12-13 1993-12-13 レーザ駆動装置 Pending JPH07164673A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5312084A JPH07164673A (ja) 1993-12-13 1993-12-13 レーザ駆動装置
US08/352,810 US5467363A (en) 1993-12-13 1994-12-01 Laser drive apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5312084A JPH07164673A (ja) 1993-12-13 1993-12-13 レーザ駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07164673A true JPH07164673A (ja) 1995-06-27

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ID=18025048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5312084A Pending JPH07164673A (ja) 1993-12-13 1993-12-13 レーザ駆動装置

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JP (1) JPH07164673A (ja)

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US5467363A (en) 1995-11-14

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