JPH0783156B2 - Semiconductor laser drive circuit - Google Patents

Semiconductor laser drive circuit

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JPH0783156B2
JPH0783156B2 JP61161461A JP16146186A JPH0783156B2 JP H0783156 B2 JPH0783156 B2 JP H0783156B2 JP 61161461 A JP61161461 A JP 61161461A JP 16146186 A JP16146186 A JP 16146186A JP H0783156 B2 JPH0783156 B2 JP H0783156B2
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孝 村橋
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は電子写真式カラー複写機、レーザプリンタな
どに適用して好適な半導体レーザ駆動回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor laser drive circuit suitable for application to an electrophotographic color copying machine, a laser printer, and the like.

[発明の背景] 電子写真式カラー複写機などでは、感光性の像形成体上
に、原稿に対応した画像信号により静電潜像を形成する
手段として、半導体レーザを使用するものがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION In an electrophotographic color copying machine or the like, there is one using a semiconductor laser as a means for forming an electrostatic latent image on a photosensitive image forming body by an image signal corresponding to an original.

第5図はこのようなカラー複写機10の一例を示す構成図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of such a color copying machine 10.

同図はカラー複写機の一例である。この複写機はカラー
原稿の色情報を3種類程度の色情報に分解してカラー画
像を記録しようとするものである。分離すべき色情報と
して、この例では、黒BK,赤R及び青Bの3色を例示す
る。
The figure is an example of a color copying machine. This copying machine divides the color information of a color document into about three types of color information to record a color image. In this example, three colors of black BK, red R, and blue B are exemplified as the color information to be separated.

同図において、11はドラム状をなす像形成体を示し、そ
の表面にはセレンなどの光導電性感光体表層が形成さ
れ、光学像に対応した静電像(静電潜像)が形成できる
ようになされている。
In the figure, 11 denotes a drum-shaped image forming body, on the surface of which a photoconductive photosensitive member surface layer such as selenium is formed, and an electrostatic image (electrostatic latent image) corresponding to an optical image can be formed. It is done like this.

像形成体11の周面にはその回転方向に向かって順次以下
述べるような部材が配置される。
On the peripheral surface of the image forming body 11, members described below are sequentially arranged in the direction of rotation thereof.

像形成体11の表面は帯電器12によって、一様に帯電され
る。一様に帯電された像形成帯11の表面には各色分解像
に基づく像露光(その光路を14で示す)がなされる。
The surface of the image forming body 11 is uniformly charged by the charger 12. The uniformly exposed surface of the image forming zone 11 is subjected to image exposure based on each color separation image (its optical path is shown by 14).

像露光後は所定の現像器によって現像される。現像器は
色分解像に対応した数だけ配置される。この例では、赤
のトナーの現像剤が充填された現像器15と、青のトナー
の現像剤が充填された現像器16と、黒のトナーの現像剤
が充填された現像器17とが、像形成体11の回転方向に向
かってこれらの順で、順次像形成体11の表面に対向して
配置される。
After the image exposure, it is developed by a predetermined developing device. The developing devices are arranged by the number corresponding to the color separation image. In this example, the developing device 15 filled with the red toner developer, the developing device 16 filled with the blue toner developer, and the developing device 17 filled with the black toner developer, These are arranged in this order in the direction of rotation of the image forming body 11 so as to face the surface of the image forming body 11 in order.

現像器15〜17は像形成体11の回転に同期して順次選択さ
れ、例えば現像器17を選択することにより、黒の色分解
像が現像される。
The developing devices 15 to 17 are sequentially selected in synchronization with the rotation of the image forming body 11. For example, by selecting the developing device 17, a black color separation image is developed.

現像器17側には転写前帯電器19と転写前露光ランプ20と
が設けられ、これらによってカラー画像を記録体P上に
転写しやすくしている。ただし、転写前帯電器19及び転
写前露光ランプは必要に応じて設けられる。
A pre-transfer charger 19 and a pre-transfer exposure lamp 20 are provided on the developing device 17 side to facilitate transfer of a color image onto the recording medium P. However, the pre-transfer charger 19 and the pre-transfer exposure lamp are provided as needed.

像形成体11上に現像されたカラー画像は転写器21によっ
て、記録体P上に転写される。
The color image developed on the image forming body 11 is transferred onto the recording body P by the transfer device 21.

転写された記録体Pは後段の定着器22によって定着処理
がなされ、その後、記録体Pが排紙される。
The transferred recording material P is fixed by the fixing device 22 in the subsequent stage, and then the recording material P is ejected.

なお、必要に応じて用いられる除電器23は除電器ランプ
と除電用のコロナ放電器の一方または両者の組合せから
なる。
It should be noted that the static eliminator 23, which is used as required, is composed of one or both of a static eliminator lamp and a corona discharger for static elimination.

クリーニング装置24はクリーニングブレードやファーブ
ラシで構成され、これらによって像形成体11のカラー画
像を転写した後のドラム表面に付着している残留トナー
を除去するようにしている。
The cleaning device 24 is composed of a cleaning blade and a fur brush, and removes the residual toner adhering to the drum surface after transferring the color image of the image forming body 11 by these.

上述した帯電器12としてはスコロトロンコロナ放電器な
どを使用することができる。これは、先の帯電による影
響が少なく、安定した帯電を像形成体11上に与えること
ができるからである。
As the charger 12 described above, a scorotron corona discharger or the like can be used. This is because the influence of the previous charging is small and stable charging can be applied to the image forming body 11.

像露光としては、レーザビームスキャナ装置によって得
られる像露光を利用するようにしている。
As the image exposure, the image exposure obtained by the laser beam scanner device is used.

レーザビームスキャナ装置による場合には、画像記録装
置の光源として、小型で安価な半導体レーザを使用する
ことができることに加え、鮮明なカラー画像を記録する
ことができるからである。
This is because in the case of using the laser beam scanner device, a small and inexpensive semiconductor laser can be used as a light source of the image recording device, and a clear color image can be recorded.

第6図に示す像露光手段はこのレーザビームスキャナ装
置30の一例を示す。
The image exposure means shown in FIG. 6 shows an example of the laser beam scanner device 30.

レーザビームスキャナ装置30は、半導体レーザ31を有
し、レーザ31は色分解データ(例えば、2値データ)に
基づいて光変調される。
The laser beam scanner device 30 has a semiconductor laser 31, and the laser 31 is optically modulated based on color separation data (for example, binary data).

レーザ31から出射されたレーザビームはコリメータレン
ズ32及びシリンドリカルレンズ33を介して回転多面鏡
(ポリゴン)からなるミラースキャナ34に入射する。
The laser beam emitted from the laser 31 enters a mirror scanner 34 composed of a rotary polygon mirror (polygon) via a collimator lens 32 and a cylindrical lens 33.

このミラースキャナ34によってレーザビームが偏向さ
れ、これが結像用のf−θレンズ35及びシリンドリカル
レンズ36を通して像形成体11の表面に照射される。
The laser beam is deflected by the mirror scanner 34, and the laser beam is irradiated onto the surface of the image forming body 11 through the f-θ lens 35 and the cylindrical lens 36 for image formation.

ミラースキャナ34によってレーザビームは像形成体11の
表面を一定速度で所定の方向aに走査されることによ
り、このような走査により色分解データに対応した像露
光がなされることになる。
The laser beam is scanned by the mirror scanner 34 on the surface of the image forming body 11 at a constant speed in the predetermined direction a, whereby image scanning corresponding to the color separation data is performed by such scanning.

なお、39はフォトセンサを示し、ミラー38で反射された
レーザビームを受けることにより、レーザビームの走査
開始を示すインデックス信号が得られ、このインデック
ス信号を基準にして1ラインの画像データの書き込みが
行なわれることになる。
Reference numeral 39 denotes a photo sensor, and by receiving the laser beam reflected by the mirror 38, an index signal indicating the start of scanning of the laser beam is obtained, and writing of image data for one line is performed based on this index signal. Will be done.

レーザビームスキャナ装置30を使用する場合には、色分
解像ごとの静電像をずらしながら形成することが容易に
できることから、鮮明なカラー画像を形成することがで
きる。
When the laser beam scanner device 30 is used, it is possible to easily form an electrostatic image for each color-separated image while shifting it, so that a clear color image can be formed.

第7図はレーザ駆動回路40の一例を示す系統図である。FIG. 7 is a system diagram showing an example of the laser drive circuit 40.

このレーザ駆動回路40には、変調信号によってレーザを
駆動する回路の他に、レーザの光量を安定化するための
光量安定化回路が設けられている。
The laser drive circuit 40 is provided with a light quantity stabilizing circuit for stabilizing the light quantity of the laser, in addition to a circuit for driving the laser by the modulation signal.

このように光量の安定化回路を設けたのは、レーザの温
度特性が非常に悪いからであり、周囲温度が変化ずる環
境下での使用を考慮すると、レーザ光量を安定化する光
量安定化回路が必要になるからである。
The reason why the light quantity stabilization circuit is provided in this way is that the temperature characteristics of the laser are extremely poor. Considering use in an environment in which the ambient temperature changes, a light quantity stabilization circuit that stabilizes the laser light quantity is provided. Is necessary.

レーザ31は電流発生回路48から出力された駆動電流(励
起電流)により励起されて、その駆動電流に対応した光
量で発光される。レーザ31より発せられたレーザビーム
はフォトセンサ41によってその光量が検出され、その光
量に対応した電流が電流・電圧変換器42に供給されるこ
とによって、光量に対応した電圧信号に変換される。従
って、フォトセンサ41及び電流電圧変換器42は光量モニ
タ回路60として機能する。
The laser 31 is excited by the drive current (excitation current) output from the current generation circuit 48, and emits light with a light amount corresponding to the drive current. The light amount of the laser beam emitted from the laser 31 is detected by the photo sensor 41, and the current corresponding to the light amount is supplied to the current / voltage converter 42 to be converted into a voltage signal corresponding to the light amount. Therefore, the photo sensor 41 and the current-voltage converter 42 function as the light amount monitor circuit 60.

電圧信号は基準電圧源43からの基準電圧と電圧比較回路
44において比較され、その比較出力はアップダウンカウ
ンタ45にアップダウン制御信号として供給される。
The voltage signal is the reference voltage from the reference voltage source 43 and the voltage comparison circuit.
The comparison is made at 44, and the comparison output is supplied to the up / down counter 45 as an up / down control signal.

カウンタ45は発振器46からの所定周波数のクロックをカ
ウントするように構成され、そのクリア端子CLRには複
写機をコントロールするマイクロプロセッサ(マイクロ
コンピュータ)から送出されるクリア信号Scでクリアさ
れると共に、カウントイネーブル信号Seがそのイネーブ
ル端子ENに供給される。
The counter 45 is configured to count a clock having a predetermined frequency from the oscillator 46, and its clear terminal CLR is cleared by a clear signal Sc sent from a microprocessor (microcomputer) controlling the copying machine and is counted. The enable signal Se is supplied to its enable terminal EN.

カウンタ45のデジタル出力は後段のD/A変換器47でアナ
ログ信号に変換されたのち電流発生回路48に電流制御信
号として供給される。
The digital output of the counter 45 is converted into an analog signal by the D / A converter 47 in the subsequent stage, and then supplied to the current generation circuit 48 as a current control signal.

さて、クリア信号Scによってカウンタ45がクリアされた
のちに、カウントイネーブル信号Seが得られると、マイ
クロコンピュータからはオア回路55を介して電流発生回
路48に変調信号に代わる制御信号(ハイレベルの信号)
が供給される。これと同時に、カウントイネーブル信号
Seによってカウンタ45はカウントアップ動作を開始し、
これに伴って、レーザ31への駆動電流が次第に増加す
る。レーザ31が励起されることにより、レーザ光量も次
第に増加する。
Now, when the count enable signal Se is obtained after the counter 45 is cleared by the clear signal Sc, the control signal (high level signal) from the microcomputer to the current generation circuit 48 via the OR circuit 55. )
Is supplied. At the same time, the count enable signal
The counter 45 starts counting up by Se,
Along with this, the drive current to the laser 31 gradually increases. When the laser 31 is excited, the laser light amount also gradually increases.

レーザ光量が所定のレべルになるまでは、比較出力はハ
イレベルが保持され、これによってカウンタ45はカウン
トアップ動作を継続する。レーザ光量が所定のレベルま
で到達すると、比較出力がローレベルに反転してカウン
タ45はダウンカウントモードに移行し、これに伴って光
量は上述とは逆に次第に減少するが、比較出力が反転す
るレベルまで低下すると、再びカウンタ45の動作モード
が反転することになる。
The comparison output is kept at a high level until the laser light amount reaches a predetermined level, whereby the counter 45 continues the count-up operation. When the laser light amount reaches a predetermined level, the comparison output is inverted to the low level and the counter 45 shifts to the down count mode. With this, the light amount is gradually decreased contrary to the above, but the comparison output is inverted. When the level drops to the level, the operation mode of the counter 45 is reversed again.

そのため、カウントイネーブル信号Seを所定の時間が経
過した後、オフに制御すれば、カウント45はオフ直前に
出力レベルを保持することとなり、これによってレーザ
31は常に一定の駆動電流で励起され、光量は常時一定の
レベルを保持することになる。
Therefore, if the count enable signal Se is turned off after a lapse of a predetermined time, the count 45 holds the output level immediately before turning off.
31 is always excited by a constant drive current, and the amount of light always maintains a constant level.

このように、光量を一定のレベルに制御した状態で端子
49に供給される変調信号によりレーザ31が変調されて、
像形成体たるドラム11上に原稿の画像情報に対応した静
電潜像が形成されることになる。
In this way, with the light quantity controlled to a constant level,
The laser 31 is modulated by the modulation signal supplied to 49,
An electrostatic latent image corresponding to the image information of the original is formed on the drum 11, which is an image forming body.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、レーザ31に供給される駆動電流と発光光量と
の関係は第8図に示すように、所定の駆動電流値Ithま
では光量は極めて微小しか増大しない。しかし、この駆
動電流Ithを越えると急激に光量が増加する特性を持
つ。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as shown in FIG. 8, the relationship between the drive current supplied to the laser 31 and the emitted light amount is such that the light amount only extremely increases up to a predetermined drive current value Ith. . However, it has a characteristic that the light amount rapidly increases when the drive current Ith is exceeded.

これに対して、第7図に示す光量安定化回路において
は、カウンタ45のカウント値は1カウントづつアップ動
作若しくはダウン動作が行なわれるものであるから、駆
動電流が零から上述した変曲点Ithに至るまでの時間が
相当長くかかってしまう。
On the other hand, in the light quantity stabilizing circuit shown in FIG. 7, since the count value of the counter 45 is incremented or decremented by one, the inflection point Ith described above changes from zero drive current. It takes quite a long time to reach.

光量を一定に押えるための制御動作は、通常1ページの
プリントを実行する前の前処理(ウォーミングアップ処
理)の1ステップとして行なわれるものであるから、レ
ーザ光量安定化のために時間がかかるということは、記
録すべき画像の出力が遅れ、オペレータの待ち時間が不
用意に長くなる欠点がある。
Since the control operation for keeping the light amount constant is usually performed as one step of the pre-processing (warming-up process) before the printing of one page, it takes time to stabilize the laser light amount. Has the drawback that the output of the image to be recorded is delayed and the waiting time of the operator is inadvertently lengthened.

そこで、この発明では、このような問題点を構成簡単に
解決したものであって、光量安定化のために要する時間
を大幅に短縮できる半導体レーザの駆動回路を提案する
ものである。
In view of this, the present invention proposes a semiconductor laser drive circuit that solves such a problem by a simple configuration and that can significantly reduce the time required for stabilizing the light amount.

[問題点を解決するための技術的手段] 上述の問題点を解決するためこの発明は、半導体レーザ
と、前記半導体レーザの発光光量をモニタし、前記半導
体レーザの発光光量に応じた電圧を発生する光量モニタ
手段と、前記光量モニタ手段の出力を所定値と比較し
て、該比較に基づいて、半導体レーザ駆動電流を増加さ
せるための増加分又は減少させるための減少分としての
デジタル信号を出力するフィードバック制御手段と、前
記フィードバック制御手段からの前記デジタル信号に応
じて、前記半導体レーザの駆動電流を制御して、適正光
量の発光が行われるようにする電流制御手段とを有し、
適正光量範囲(Pmax〜Pmin)よりも低い光量P1を境とし
て、低領域にある場合と高領域にある場合とで、下記の
関係にある増加分又は減少分として前記デジタル信号を
出力するように、前記フィードバック制御手段を構成し
たことを特徴とする半導体レーザ駆動回路を提案する。
[Technical Means for Solving Problems] In order to solve the above problems, the present invention monitors a semiconductor laser and the amount of light emitted from the semiconductor laser, and generates a voltage according to the amount of light emitted from the semiconductor laser. And a digital signal as an increment for decreasing the semiconductor laser drive current or a decrement for decreasing the semiconductor laser drive current based on the comparison. And a current control means for controlling the drive current of the semiconductor laser in accordance with the digital signal from the feedback control means so that light emission of an appropriate amount of light is performed.
With the light amount P1 lower than the appropriate light amount range (Pmax to Pmin) as a boundary, the digital signal is output as an increment or a decrement in the following relationship depending on whether the region is in the low region or in the high region. A semiconductor laser drive circuit characterized by comprising the feedback control means is proposed.

即ち、前記低領域における前記デジタル信号のデジタル
量をA、前記高領域における前記デジタル信号のデジタ
ル量をBとするとき、 A>B となるように設定される。
That is, when the digital amount of the digital signal in the low region is A and the digital amount of the digital signal in the high region is B, A> B is set.

〔作用〕[Action]

検出光量が設定光量以下である場合には、増加分Aごと
に順次カウントアップ動作が実行され、検出光量が設定
光量以上である場合には、上述とは逆に、増加分Bごと
に順次カウントアップ動作が実行される。
When the detected light amount is less than or equal to the set light amount, the count-up operation is sequentially performed for each increment A. When the detected light amount is greater than or equal to the set light amount, the count is incremented for each increment B, contrary to the above. The up operation is executed.

従って、零の状態から光量を増加して所定のレベルの光
量となるまで制御する場合であっても、所定のレベルに
到達するまでの時間が大幅に短縮されることになる。
Therefore, even when the light amount is increased from the zero state until the light amount reaches a predetermined level, the time required to reach the predetermined level is significantly shortened.

[実施例] 続いて、この発明に係る半導体レーザの駆動回路の一例
を第1図以下を参照して詳細に説明する。
[Embodiment] Next, an example of a semiconductor laser drive circuit according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

第1図はこの発明に係る半導体レーザの駆動回路40の一
例を示すもので、フォトセンサ41によってレーザ光量に
対応した電流が検出され、これが電流・電圧変換器42に
おいて電圧信号に変換される。この電圧信号がA/D変換
器51でデジタル信号に変換されたのちマイクロコンピュ
ータ52に供給されることにより、デジタル信号の値によ
って、D/A変換器47に出力する電流制御用の出力信号が
判断、決定される。
FIG. 1 shows an example of a semiconductor laser drive circuit 40 according to the present invention. A photosensor 41 detects a current corresponding to the amount of laser light, which is converted into a voltage signal by a current / voltage converter 42. This voltage signal is converted to a digital signal by the A / D converter 51 and then supplied to the microcomputer 52, so that the output signal for current control output to the D / A converter 47 is changed depending on the value of the digital signal. Judged and decided.

従って、このマイクロコンピュータ52を含む回路系は、
A/D変換器51の出力が一定となるように、D/A変換器47に
与えるデジタル量を制御する手段と、A/D変換された値
と所定値とを比較する手段と、この比較結果に基づいて
D/A変換器47に与えるデジタル量の増加分、若しくは減
少分を選定する手段とを具備することになる。マイクロ
コンピュータ52から出力するデータの決定方法について
は後に述べる。
Therefore, the circuit system including the microcomputer 52 is
A means for controlling the digital amount given to the D / A converter 47 so that the output of the A / D converter 51 becomes constant, a means for comparing the A / D converted value with a predetermined value, and this comparison. Based on the result
Means for selecting the increment or decrement of the digital amount given to the D / A converter 47 are provided. The method of determining the data output from the microcomputer 52 will be described later.

この制御信号はラッチ回路53でラッチされたのち、D/A
変換器47に供給されることによりその出力信号に応じた
アナログ制御信号(電流制御信号)に変換される。この
電流制御信号が電流発生回路48に供給されることによ
り、この電流制御信号に基づきレーザ31の励起状態が制
御されて、その光量が変化する。
This control signal is latched by the latch circuit 53 and then D / A
By being supplied to the converter 47, it is converted into an analog control signal (current control signal) according to its output signal. By supplying this current control signal to the current generation circuit 48, the excitation state of the laser 31 is controlled based on this current control signal, and the light amount thereof is changed.

マイクロコンピュータ52では入力デジタル信号の値によ
って、次のような信号が出力される。
The microcomputer 52 outputs the following signals according to the value of the input digital signal.

すなわち、第2図Aに示すように、データ書き込みに必
要な光量の最大値をPmax、最小値をPminとした場合、こ
の最小値Pminより所定の値だけ小さな光量をP1とする。
Pmin〜Pmax間の光量が適正光量値となる。
That is, as shown in FIG. 2A, when the maximum value of the light amount required for data writing is Pmax and the minimum value is Pmin, the light amount smaller than the minimum value Pmin by a predetermined value is P1.
The light amount between Pmin and Pmax becomes the proper light amount value.

検出光量がP1以下であるときには、D/A変換器47に与え
るデジタル値の増加分ΔVをAとする。そして、P1以上
で且つPmin以下であるときには、増加分ΔVをBとし、
それ以外場合には、ΔVを−B(従って、この場合にな
減少分)に設定される。ただし、A,Bの関係は A>B>0 のように選定されているものとする。
When the detected light amount is P1 or less, the increment ΔV of the digital value given to the D / A converter 47 is set to A. When P1 or more and Pmin or less, the increment ΔV is set to B,
Otherwise, .DELTA.V is set to -B (therefore, the decrease amount in this case). However, the relationship between A and B is selected as A>B> 0.

そして、前回のD−A変換器47に出力したデジタル値V
より、 V+ΔV を算出して、これを新しいVとしてD/A変換器47に出力
されるように制御される。
Then, the digital value V output to the previous D-A converter 47
Then, V + ΔV is calculated, and this is controlled as new V and output to the D / A converter 47.

なお、Vは電源オン時のイニシャライズルーチンにおい
て、初期値0にセットされるものとする。
Note that V is set to an initial value 0 in the initialization routine when the power is turned on.

このようなことから、光量安定化のための制御ルーチン
がスタートすると、レーザ31は初期値ΔVに対応する電
流I1によって励起され、次のステップでは、2ΔVが新
たな出力信号としてD/A変換器47側に出力され、これに
伴いレーザ31は2ΔVに対応した電流I2によって励起さ
れることになる。
Therefore, when the control routine for stabilizing the light quantity starts, the laser 31 is excited by the current I1 corresponding to the initial value ΔV, and in the next step, 2ΔV is used as a new output signal for the D / A converter. It is output to the 47 side, and accordingly, the laser 31 is excited by the current I2 corresponding to 2ΔV.

以下、同様な制御動作が繰返され、検出光量がP1以上Pm
in以下になると、今度はAに代えてBがΔVとして使用
される。
After that, the same control operation is repeated until the detected light intensity is P1 or more Pm
When it becomes less than or equal to in, B is used as ΔV instead of A this time.

その結果、今までよりは電流変化分が少なくなるが、制
御ルーチンが繰返されるに伴って、検出光量が次第に増
加し、最大光量値Pmaxを越えると、今度は−Bによって
励起電流が制御されることになる。
As a result, the amount of change in current becomes smaller than before, but the detected light amount gradually increases as the control routine is repeated, and when the maximum light amount value Pmax is exceeded, the excitation current is controlled by -B this time. It will be.

かくして、検出光量はPminからPmaxの付近の値に落ち着
くことになる。
Thus, the detected light amount settles to a value near Pmin to Pmax.

A及びBは次のように設定することができる。A and B can be set as follows.

すなわち、まず、電流制御ステップをn回繰返したとき
に、Pminを若干越えるような値にAが設定され、Bは1
回若しくは数回電流制御ステップを繰返したときにPmax
を越えるような値に設定される。
That is, first, when the current control step is repeated n times, A is set to a value that slightly exceeds Pmin, and B is 1
When the current control step is repeated once or several times, Pmax
Is set to a value that exceeds.

A,Bがあまり大きいときにはPmin〜Pmaxに収束させるこ
とができず、あまり小さいときには、収束までの時間が
かかってしまうからである。
This is because when A and B are too large, they cannot be converged to Pmin to Pmax, and when they are too small, it takes time to converge.

続いて、第4図を参照して、上述した光量安定化のため
の制御プログラムの一例を説明する。
Next, an example of the control program for stabilizing the light amount described above will be described with reference to FIG.

まず、光量安定化のための制御ルーチンがコールされる
と、光量制御要求フラグの有無がチェックされる。要求
がないならば、この制御ルーチンから抜ける(ステップ
61,62)。光量制御モードである場合には、レーザ31の
オン状態が判断され、オフであるときにはレーザ31が点
灯するように制御されたのち、この制御ルーチンから抜
ける(ステップ63〜65)。
First, when the control routine for stabilizing the light quantity is called, the presence or absence of the light quantity control request flag is checked. If not requested, exit this control routine (step
61, 62). In the light quantity control mode, the on state of the laser 31 is judged, and when it is off, the laser 31 is controlled to be turned on, and then the control routine is exited (steps 63 to 65).

レーザ31がオン状態にあるときには、検出光量に対応し
たA/D変換データが入力されたのち、検出光量の適正範
囲の有無が判断される(ステップ66,67)。この場合、
検出光量が適正範囲(Pmin〜Pmax)にある場合には、レ
ーザ31をオフにすると共に、光量制御要求フラグをリセ
ットしたのち、制御ルーチンからメインの処理用制御ル
ーチンに戻る(ステップ68,69)。
When the laser 31 is in the ON state, the A / D conversion data corresponding to the detected light amount is input, and then it is determined whether or not there is a proper range of the detected light amount (steps 66 and 67). in this case,
When the detected light amount is within the proper range (Pmin to Pmax), the laser 31 is turned off and the light amount control request flag is reset, and then the control routine returns to the main processing control routine (steps 68 and 69). .

検出光量が適正範囲にない時には、検出光量のレベルが
設定した光量P1と比較され、P1以下であるときには、増
加分AをΔVとしてセットし、しかるのち、V+ΔVを
VとしてD/A変換器47に出力する(ステップ71〜73)。
When the detected light quantity is not within the proper range, the detected light quantity level is compared with the set light quantity P1, and when it is P1 or less, the increment A is set as ΔV, and then V + ΔV is set as V and the D / A converter 47 is set. (Steps 71 to 73).

ここで、最初の制御ルーチンでは、Vにイニシャライズ
されている。
Here, in the first control routine, it is initialized to V.

検出光量がP1以上になったことが検出されると、適正範
囲(Pmin〜Pmax)にあるかどうかが判断される。Pmin以
下であるときには、増加分BをΔVとしてセットし、し
かるのち、V+ΔVをVとしてD/A変換器47に出力する
(ステップ74,75)。
When it is detected that the detected light amount is P1 or more, it is determined whether or not it is within the proper range (Pmin to Pmax). When it is equal to or less than Pmin, the increment B is set as ΔV, and then V + ΔV is output as V to the D / A converter 47 (steps 74, 75).

このような制御の結果、検出光量がPmax以上になると、
今度はステップ76に移行し、減少分−BがΔVとしてセ
ットされたのち、D/A変換器47にV−ΔVが出力され
る。従って、この制御ルーチン74が複数回コールされた
状態では、レーザ31の光量はPminからPmaxの間で制御さ
れることになる。
As a result of such control, when the detected light amount becomes Pmax or more,
This time, the process proceeds to step 76, and after the decrement -B is set as ΔV, V-ΔV is output to the D / A converter 47. Therefore, when the control routine 74 is called a plurality of times, the light amount of the laser 31 is controlled between Pmin and Pmax.

従って、レーザ31の光量は常に、PminからPmaxの間の何
れか光量値(適正光量値)をもって励起されることにな
る。
Therefore, the light amount of the laser 31 is always excited with a light amount value (appropriate light amount value) between Pmin and Pmax.

制御ルーチンは、タイマ割込みによって行なわれる。The control routine is performed by a timer interrupt.

タイマ割込みルーチンは、ドラム11の回転と、画像デー
タの書き込み(静電像の書き込み)タイミングを常に、
一定の関係に保持するようにするためのサブルーチンで
ある。
The timer interrupt routine keeps the rotation of the drum 11 and the image data writing (electrostatic image writing) timing
This is a subroutine for maintaining a fixed relationship.

この場合、このタイマ割込みルーチン内に上述した光量
制御プログラムが置かれるか、あるいは、タイマ割込時
にフラグをセットし、メインルーチン内でフラグをチェ
ックし、フラグがセットされているときだけ、制御ルー
チンを実行する。
In this case, the light intensity control program described above is placed in this timer interrupt routine, or a flag is set when the timer is interrupted, the flag is checked in the main routine, and the control routine is executed only when the flag is set. To execute.

ここで、D/A変換器47の出力はグリッジ(ひげ状のノイ
ズ)が出やすいので、D/A変換器の出力段にローパスフ
ィルタを用いることが多い。そのため、回路の応答が遅
く、さらにA/D変換器の変換時間が必要なので、タイマ
割込みによって光量制御処理を行うと都合がよい。
Here, since the output of the D / A converter 47 is likely to have a glitch (whisker-like noise), a low-pass filter is often used in the output stage of the D / A converter. Therefore, the response of the circuit is slow and the conversion time of the A / D converter is required. Therefore, it is convenient to perform the light amount control process by the timer interrupt.

ところで、上述した実施例では、光量制御は零からスタ
ートしたが、光量P1より低い所定の値からスタートする
ように制御ルーチンを構成することもできる。
By the way, in the above-described embodiment, the light amount control starts from zero, but the control routine can be configured to start from a predetermined value lower than the light amount P1.

すなわち、D/A変換器47に与えるデータの初期値をV=
0とするのではなく、 V=V0(0<V0<V1) に設定することもできる。ここで、V1はある温度では光
量P1に対応したD/A変換器49に与えるべきデータであ
る。
That is, the initial value of the data given to the D / A converter 47 is V =
Instead of setting 0, V = V0 (0 <V0 <V1) can be set. Here, V1 is data to be given to the D / A converter 49 corresponding to the light amount P1 at a certain temperature.

この場合には、第3図に示すようになるから、光量適正
値に安定化させるまでの制御時間をさらに短縮すること
ができる。
In this case, as shown in FIG. 3, the control time until the light amount is stabilized to the proper value can be further shortened.

なお、上述した実施例において、マイクロコンピュータ
52は、光量安定化のための専用マイクロコンピュータと
して設けることもできれば、装置本体の制御を司どるマ
イクロコンピュータを利用してもよい。
In the embodiment described above, the microcomputer
52 may be provided as a dedicated microcomputer for stabilizing the amount of light, or a microcomputer that controls the apparatus body may be used.

また、マイクロコンピュータ52自体にA/D変換機能があ
るものについては、適正光量値をA/D変換するA/D変換器
51は省略することができる。
Also, if the microcomputer 52 itself has an A / D conversion function, an A / D converter that performs A / D conversion of the appropriate light amount value
51 can be omitted.

同様に、マイクロコンピュータ52自体にラッチ機能が付
加されていたり、D/A変換器47にラッチ機能があるもの
を使用する場合にも、当然のこのながら、ラッチ回路53
を省略することができる。
Similarly, in the case where the microcomputer 52 itself has a latch function or the D / A converter 47 has a latch function, the latch circuit 53 is, of course, required.
Can be omitted.

本実施例では光量をI/V変換、更にA/D変換した値を所定
値と比較して増加分ΔVを決めたが、光量が端に所定値
より大きいか小さいかを比較してΔVを決めてもよい。
In this embodiment, the amount of light is I / V converted, and the value obtained by A / D conversion is compared with a predetermined value to determine the increment ΔV. However, ΔV is determined by comparing whether the light amount is larger or smaller than a predetermined value at the end. You may decide.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明では、レーザ31に対する
駆動電流を制御する出力電流を、増加分A,Bあるいは減
少分−Bに基づいて制御するようにしたから、第7図に
示したように、発振器46から得られるクロックごとに出
力電流を増加したり、減少したりすることによって、適
正光量値に収束させる手段より、その調整時間を大幅に
短縮することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the output current for controlling the drive current for the laser 31 is controlled based on the increments A and B or the decrement-B. As described above, by increasing or decreasing the output current for each clock obtained from the oscillator 46, the adjustment time can be significantly shortened by the means for converging the output current to the appropriate light amount value.

このように、レーザ光量の安定化に要する調整時間を短
縮することができれば、コピー操作開始時点から実際に
画像が周力されるまでの時間も短縮されることから、オ
ペレータの待ち時間も短縮することができ、オペレータ
のいらいらを解消できるなどの副次的効果もある。
In this way, if the adjustment time required for stabilizing the laser light amount can be shortened, the time from the start of the copy operation to the time when the image is actually rotated is also shortened, and the waiting time of the operator is also shortened. This also has the side effect of eliminating operator frustration.

従って、この発明では、上述したように、簡易型のカラ
ー複写機などに適用して極めて好適である。
Therefore, as described above, the present invention is extremely suitable when applied to a simple color copying machine or the like.

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

第1図はこの発明に係る半導体レーザの駆動回路の一例
を示す要部の系統図、第2図及び第3図はその動作説明
に供する線図、第4図はレーザ光量の安定化制御動作の
一例を示す制御フローチャート、第5図はこの発明に適
用して好適な簡易型カラー複写機の一例を示す要部の構
成図、第6図はこの発明の説明に供するレーザビームス
キャナ装置の一例を示す構成図、第7図は半導体レーザ
の駆動回路の系統図、第8図はレーザの励起電流と発光
光量との関係を示す特性図である。 10……カラー複写機 11……像形成体たるドラム 30……レーザビームスキャナ装置 31……半導体レーザ 40……駆動回路 41……フォトセンサ 42……電流・電圧変換器 47……D/A変換器 51……A/D変換器 52……マイクロコンピュータ 53……ラッチ回路 60……光量モニタ回路
FIG. 1 is a system diagram of an essential part showing an example of a driving circuit for a semiconductor laser according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams used for explaining the operation thereof, and FIG. 4 is a laser light quantity stabilization control operation. 5 is a control flow chart showing an example, FIG. 5 is a configuration diagram of a main part showing an example of a simple type color copying machine suitable for application to the present invention, and FIG. 6 is an example of a laser beam scanner device used for explaining the present invention. FIG. 7 is a system diagram of a semiconductor laser drive circuit, and FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the laser excitation current and the amount of emitted light. 10 …… Color copier 11 …… Image forming drum 30 …… Laser beam scanner 31 …… Semiconductor laser 40 …… Driving circuit 41 …… Photo sensor 42 …… Current / voltage converter 47 …… D / A Converter 51 …… A / D converter 52 …… Microcomputer 53 …… Latch circuit 60 …… Light intensity monitor circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/043 H04N 1/113 1/23 103 Z B41J 3/00 D (56)参考文献 特開 昭60−115278(JP,A) 特開 昭57−162481(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03G 15/043 H04N 1/113 1/23 103 Z B41J 3/00 D (56) References 60-115278 (JP, A) JP-A-57-162481 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体レーザと、 前記半導体レーザの発光光量をモニタし、前記半導体レ
ーザの発光光量に応じた電圧を発生する光量モニタ手段
と、 前記光量モニタ手段の出力を所定値と比較して、該比較
に基づいて半導体レーザ駆動電流を増加させるための増
加分又は減少させるための減少分としてデジタル信号を
出力するフィードバック制御手段と、 前記フィードバック制御手段からの前記デジタル信号に
応じて、前記半導体レーザの駆動電流を制御して、適正
光量の発光が行われるようにする電流制御手段と、を有
し、 適正光量範囲(Pmax〜Pmin)よりも低い光量P1を境とし
て、低領域にある場合と高領域にある場合とで、下記の
関係にある増加分又は減少分として前記デジタル信号を
出力するように、前記フィードバック制御手段を構成し
たことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。 記 前記低領域における前記デジタル信号のデジタル量を
A、前記高領域における前記デジタル信号のエジタル量
をBとするとき、 A>B
1. A semiconductor laser, a light quantity monitor means for monitoring the quantity of light emitted from the semiconductor laser, and generating a voltage according to the quantity of light emitted from the semiconductor laser, and comparing the output of the light quantity monitor means with a predetermined value. A feedback control unit that outputs a digital signal as an increment for increasing the semiconductor laser drive current or a decrement for decreasing the semiconductor laser drive current based on the comparison; and the semiconductor according to the digital signal from the feedback control unit. In the low region with a light amount P1 lower than the appropriate light amount range (Pmax to Pmin) as a boundary, and a current control means for controlling the laser drive current so that an appropriate amount of light is emitted. And in the high region, the feedback control means is configured to output the digital signal as an increment or a decrement in the following relationship. The semiconductor laser drive circuit, characterized in that the. When the digital amount of the digital signal in the low region is A and the digital amount of the digital signal in the high region is B, A> B
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EP87304898A EP0248646B1 (en) 1986-06-04 1987-06-03 Semiconductor laser device
DE3750995T DE3750995T2 (en) 1986-06-04 1987-06-03 Semiconductor laser device.

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