JPH08324021A - Optical scanner - Google Patents
Optical scannerInfo
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- JPH08324021A JPH08324021A JP13144695A JP13144695A JPH08324021A JP H08324021 A JPH08324021 A JP H08324021A JP 13144695 A JP13144695 A JP 13144695A JP 13144695 A JP13144695 A JP 13144695A JP H08324021 A JPH08324021 A JP H08324021A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビーム径変調レーザ素
子を用いたレーザ光走査によって、情報の書き込みを行
う光走査装置に係り、特に、レーザビームプリンタに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for writing information by laser beam scanning using a beam diameter modulation laser element, and more particularly to a laser beam printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】文字や画像を含む情報の出力装置である
レーザビームプリンタでは、レーザ光走査により画素マ
トリックスで表された情報の書き込みを行うが、通常の
場合所定の印刷画素密度に対して所定のビーム径で走査
面の感光体上を偏光走査する。一方、取り扱う情報の多
様化や高精細印刷の必要性から印字画素密度の変換、あ
るいは、中間調印刷の実施などの要請がある。2. Description of the Related Art A laser beam printer, which is an output device for information including characters and images, writes information represented by a pixel matrix by scanning laser light. With the beam diameter of, the polarization scanning is performed on the photoconductor on the scanning surface. On the other hand, due to the diversification of information to be handled and the necessity of high-definition printing, there is a demand for conversion of print pixel density or implementation of halftone printing.
【０００３】このためのレーザ光走査光学系としては、
ビーム径を所定の寸法に変調できることが好ましい。こ
の目的を実現するための手段として、レーザ出力を変化
させて、印刷画素径を変える方法が良く知られている
が、ビーム径が一定で露光エネルギーのみが変化する方
法であるので、高品質画像を実現しようとする場合、細
部の画像濃度表現などに問題が生じる。As a laser beam scanning optical system for this purpose,
It is preferable that the beam diameter can be modulated to a predetermined size. As a means for achieving this purpose, it is well known that the laser output is changed to change the print pixel diameter. However, since the beam diameter is constant and only the exposure energy is changed, a high-quality image can be obtained. In order to realize the above, there arises a problem in expressing the image density in details.
【０００４】また、光路中に特定方向の径を変調できる
光学素子を配置し、これと露光時間との組み合わせで、
走査面上の印字画素寸法を変調にする方式が、特開平３
-１９６０２３号公報に開示されている。また、光路中
に液晶シャッタを設けて所望のビーム径を得る方法が特
開昭６２-２４７７１号公報に開示されている。Further, an optical element capable of modulating the diameter in a specific direction is arranged in the optical path, and a combination of this and the exposure time gives
A method for modulating the print pixel size on the scanning surface is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 3
No. 196023. Further, a method of providing a liquid crystal shutter in the optical path to obtain a desired beam diameter is disclosed in JP-A-62-24771.
【０００５】これらの方法で走査レーザビーム径を変調
する場合、ビーム径変調のための特定な光学素子を必要
とする、装置が大型化する、レーザパワーの損失を生じ
る、変調の速度が遅いなどの欠点があり、解決法とし
て、特開平６-９７５８０号公報に、ビーム径と光量を
それぞれの制御端子によって、各々独立に可変できる半
導体レーザ素子が提案されている。When the scanning laser beam diameter is modulated by these methods, a specific optical element for beam diameter modulation is required, the size of the device is increased, laser power is lost, the modulation speed is slow, etc. As a solution, Japanese Patent Laid-Open No. 6-97580 proposes a semiconductor laser device in which the beam diameter and the light amount can be independently changed by respective control terminals.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ビーム径
と光量を可変できる半導体レーザ素子を、実際に制御し
ようとすると、光導波部が共通しているため、各々の制
御端子により制御されるべきビーム径と光量が、独立に
制御されず、互いに非直線的に関係し合い、結果的に
は、高品質画像の実現が為されていないという課題が残
っている。However, when actually trying to control the semiconductor laser device capable of varying the beam diameter and the light quantity, since the optical waveguide section is common, it should be controlled by each control terminal. The beam diameter and the light amount are not independently controlled and are nonlinearly related to each other, and as a result, there remains a problem that a high quality image is not realized.
【０００７】したがって、本発明の目的は、上記半導体
レーザ素子の実用的な制御法を提案し、高品質画像の得
られる光走査装置を提供することにある。Therefore, it is an object of the present invention to propose a practical control method for the above-mentioned semiconductor laser device and provide an optical scanning device capable of obtaining a high quality image.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記発明の目的は、共通
の光導波部を介して光量及び形状が制御されたレーザ光
を発光するレーザ発光手段と、前記レーザ光の光量及び
形状の情報を有する画像信号に基づいて、前記レーザ発
光手段を制御するレーザ制御手段と、前記レーザ光を感
光体上に走査し前記画像信号に基づく情報を記録する光
学系走査手段と、前記レーザ発光手段から発光された前
記光量を検出する光量検出手段とを備え、前記レーザ制
御手段が、検出された前記光量と前記画像信号の光量情
報との光量誤差に基づいて、前記レーザ発光手段を制御
する光量補正手段を有し、前記レーザ光の光量を補正制
御する光走査装置により達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser emitting means for emitting laser light whose light quantity and shape are controlled via a common optical waveguide, and information on the light quantity and shape of the laser light. Laser control means for controlling the laser light emitting means based on the image signal that it has, optical system scanning means for scanning the photoconductor with the laser light to record information based on the image signal, and light emission from the laser light emitting means. Light amount detecting means for detecting the detected light amount, wherein the laser control means controls the laser light emitting means based on a light amount error between the detected light amount and the light amount information of the image signal. And an optical scanning device for correcting and controlling the light amount of the laser light.
【０００９】また、上記の光走査装置において、光量検
出手段に代えて、光量及び形状を検出する光量・形状検
出手段を備え、光量補正手段に代えて、検出された光量
と画像信号の光量情報との光量誤差ならびに検出された
形状と画像信号の形状情報との形状誤差に基づいてレー
ザ発光手段を制御する光量・形状補正手段を有した光走
査装置でも良い。Further, in the above optical scanning device, a light quantity / shape detecting means for detecting a light quantity and a shape is provided in place of the light quantity detecting means, and the detected light quantity and light quantity information of the image signal are provided in place of the light quantity correcting means. It is also possible to use an optical scanning device having a light quantity / shape correction means for controlling the laser light emitting means based on the light quantity error between the light quantity and the shape error between the detected shape and the shape information of the image signal.
【００１０】さらに、共通の光導波部を介して光量及び
形状が制御されたレーザ光を発光する半導体レーザ素子
と、前記レーザ光の光量及び形状の情報を有する画像信
号に基づいて、前記半導体レーザ素子を制御するレーザ
制御手段と、前記レーザ光を感光体上に走査し前記画像
信号に基づく情報を記録する光学系走査手段とを備える
ものであって、前記レーザ制御手段は、前記半導体レー
ザ素子固有の「画像信号に対するレーザ光の光量及び形
状の出力特性」に関するデータを記憶するデータ記憶手
段と、該データ記憶手段のデータと前記画像信号の光量
情報及び形状情報とに基づいて、前記画像信号を適正光
量信号及び適正形状信号に変換する適正信号変換手段と
を有し、かつ、該適正光量信号及び適正形状信号に基づ
いて、発光される前記レーザ光の光量及び形状を補正制
御する光走査装置でも達成される。Further, based on a semiconductor laser element which emits laser light whose light quantity and shape are controlled via a common optical waveguide and an image signal having information on the light quantity and shape of the laser light, the semiconductor laser element A laser control means for controlling an element, and an optical system scanning means for scanning the photosensitive member with the laser beam to record information based on the image signal, wherein the laser control means is the semiconductor laser element. A data storage unit for storing data relating to a unique “output characteristic of light intensity and shape of laser light with respect to image signal”, and the image signal based on the data of the data storage unit and the light intensity information and shape information of the image signal. And a proper signal converting means for converting the light into a proper light amount signal and a proper shape signal, and light is emitted based on the proper light amount signal and the proper shape signal. Serial also achieved by a laser beam optical scanning apparatus for correcting controls the amount and shape of the.
【００１１】[0011]
【作用】ビーム径と光量を可変できる半導体レーザ素子
としてのビーム径変調レーザ素子は、環境変化や戻り光
の影響を受け易く特性が変化するので、取り扱いの難し
い素子であるが、本発明の構成によって補正することに
より、適正な素子制御が確保され、高品質画像の光走査
装置が得られる。The beam diameter modulation laser element, which is a semiconductor laser element capable of varying the beam diameter and the light amount, is difficult to handle because it is easily affected by environmental changes and return light and its characteristics change. By performing the correction according to the above, the proper element control is ensured and the optical scanning device of the high quality image can be obtained.
【００１２】補正方法には、レーザ素子の動作状態、例
えば、レーザ光の光量あるいは形状を検知しフィードバ
ック制御する、あるいはレーザ素子の予測動作状態に応
じた光量あるいは形状の特性データを予め与えて補正す
るなどの方法がある。As the correction method, the operating state of the laser element, for example, the light amount or shape of the laser beam is detected and feedback-controlled, or characteristic data of the light amount or shape corresponding to the predicted operating state of the laser element is given in advance for correction. There is a method such as doing.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明による実施例について、図面を
参照し説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明による一実施例の光走査装
置の構成を示す図である。図２は、図１の制御部の内部
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the control unit of FIG.
【００１５】実施例の構成と動作について説明する前
に、ビーム径変調レーザ素子の構造と光量・ビーム径検
知センサについて説明する。Before explaining the structure and operation of the embodiment, the structure of the beam diameter modulation laser device and the light quantity / beam diameter detection sensor will be explained.
【００１６】図７は、ビーム径変調レーザ素子の構造を
説明する図である。すなわち、ビーム径変調レーザ素子
10は、特開平６-９７５８０号公報に提案されている、
共通の光導波部を介しビーム径と光量を可変制御できる
半導体レーザ素子である。ビーム径変調レーザ素子10の
基本構造は、パッケージ時にグランドと接続されるｎ-
ＧａＡｓ基板121、 ｎ-Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層1
22、光量及び形状が制御されたレーザ光を発光する共通
している光導波部としての多重量子井戸活性層123、ｐ-
Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラッド層124、ｐ-ＧａＡｓキャッ
プ層125、注入電流部分を規定するｎ-ＧａＡｓブロック
層126、ｐ-ＧａＡｓコンタクト層127からなり、所謂、
利得導波構造である。そして、共通している光導波部の
屈折率の変化が光量及び形状、特に光量の変化をもたら
しているものである。FIG. 7 is a diagram for explaining the structure of the beam diameter modulation laser device. That is, a beam diameter modulation laser device
10 is proposed in JP-A-6-97580,
It is a semiconductor laser device capable of variably controlling the beam diameter and the amount of light through a common optical waveguide section. The basic structure of the beam diameter modulation laser device 10 is n-, which is connected to the ground during packaging.
GaAs substrate 121, n-Al0.5Ga0.5As clad layer 1
22. Multiple quantum well active layer 123 as a common optical waveguide that emits laser light whose light quantity and shape are controlled, p-
The Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer 124, the p-GaAs cap layer 125, the n-GaAs block layer 126 that defines the injection current portion, and the p-GaAs contact layer 127 are formed.
It is a gain waveguide structure. Then, the change in the refractive index of the common optical waveguide portion causes the change in the light amount and shape, particularly the light amount.
【００１７】以上のような構造のレーザ発光手段として
のビーム径変調レーザ素子10に対する光量及び形状とし
てのビーム径の制御法は、次のように考えられる。The method of controlling the beam diameter as a light quantity and shape with respect to the beam diameter modulation laser element 10 as the laser emitting means having the above structure is considered as follows.
【００１８】ビーム径制御電流を変調した際の、ビーム
径制御電流とビーム径変調方向の近視野ビーム径・発光
光量特性を考える。理想的にはビーム径制御電流を変え
た場合、光量は一定でビーム径(図１の感光体40上のス
ポットサイズ)のみが変化することが望まれる。しか
し、実際には光量も変化する。そしてこの時、ビーム径
の変化がビーム径制御電流に対して非直線的に変化す
る。Consider the beam diameter control current and the near-field beam diameter / emitted light quantity characteristic in the beam diameter modulation direction when the beam diameter control current is modulated. Ideally, when the beam diameter control current is changed, it is desired that the light amount is constant and only the beam diameter (spot size on the photoconductor 40 in FIG. 1) is changed. However, the amount of light actually changes. At this time, the change in beam diameter changes non-linearly with respect to the beam diameter control current.
【００１９】この理由は、ビーム径変化手段としてのビ
ーム径変調レーザ素子10が、ビーム径制御用電極112か
らの電流注入により、ビーム径変調レーザ素子10の内部
に在る光導波部の屈折率分布を変化させるためである。
そして、該屈折率分布の変化が光結合率に影響を与え、
ビーム径の変化に伴い光量を変化させるという、特性の
変動が現われる。The reason for this is that the beam diameter modulation laser element 10 as the beam diameter changing means is caused to inject a current from the beam diameter control electrode 112 so that the refractive index of the optical waveguide inside the beam diameter modulation laser element 10 is increased. This is to change the distribution.
Then, the change in the refractive index distribution affects the optical coupling rate,
A characteristic change appears that the amount of light changes as the beam diameter changes.
【００２０】上記特性の変動は、ビーム径変調レーザ素
子10を理想状態で駆動した場合でも発生するものであ
る。従って、実用的には、ビーム径変調レーザ素子10の
特性変動を、温度等の環境変化，戻り光の影響等により
逐次発生する非直線的な特性変動をも含めて検知し、フ
ィードバック制御することが望ましいと言える。The fluctuations in the above characteristics occur even when the beam diameter modulation laser device 10 is driven in an ideal state. Therefore, practically, the characteristic variation of the beam diameter modulation laser element 10 is detected including feedback of the nonlinear characteristic variation that occurs successively due to environmental changes such as temperature and the effect of return light. Can be said to be desirable.
【００２１】図８は、図１の光量・ビーム径検知センサ
の動作を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the light quantity / beam diameter detection sensor of FIG.
【００２２】本実施例においては、例えば、図１の光量
・ビーム径検知センサ70は、光量とビーム径を同時に検
知できる、光ディスク等で汎用的に使われている４分割
センサを使用している。４分割センサは、図８に示すよ
うに、分割センサで得られた総光量から光量を検出し、
２個に対向配置された分割センサの光量和の比からビー
ム径を検出することができるものである。詳細説明は省
略する。In the present embodiment, for example, the light quantity / beam diameter detection sensor 70 of FIG. 1 uses a four-division sensor which is commonly used in optical disks and the like, which can detect the light quantity and the beam diameter at the same time. . As shown in FIG. 8, the 4-split sensor detects the light amount from the total light amount obtained by the split sensor,
The beam diameter can be detected from the ratio of the sums of the light amounts of the divided sensors arranged opposite to each other. Detailed description is omitted.
【００２３】図１、図２、図７、図８を同時に参照し、
本発明による一実施例の構成と動作について説明する。
ビーム径と光量の理想的な制御法である。Referring to FIGS. 1, 2, 7, and 8 at the same time,
The configuration and operation of one embodiment according to the present invention will be described.
This is an ideal control method for the beam diameter and the amount of light.
【００２４】図１に示す光走査装置の構成は、レーザ発
光手段としてのビーム径変調レーザ素子10と、レーザ光
の光量及び形状の情報を有する画像信号65に基づいて、
レーザ発光手段を制御するレーザ制御手段としての制御
部60(ライン同期センサ50，光量出力駆動系61，ビーム
径出力駆動系62を含むも可である)と、レーザ光13を感
光体40上に走査し画像信号65に基づく情報を記録する光
学系走査手段としてのコリメートレンズ15，シリンドリ
カルレンズ17，ポリゴンミラー20，Ｆθレンズ30等と、
発光されたレーザ光13の光量を検出する光量検出手段と
しての光量・ビーム径検知センサ70(光量調整フィルタ1
6，ビームスプリッタ18，集光レンズ19を含むも可であ
る)とから成る。そして後述するように、レーザ制御手
段が、検出された光量と画像信号65の光量情報との光量
誤差に基づいてレーザ発光手段を制御する、光量補正手
段としての目標光量誤差補正手段80を有し、その目標光
量誤差補正手段80を用いて、レーザ光の光量を補正制御
するものである。The configuration of the optical scanning device shown in FIG. 1 is based on a beam diameter modulation laser element 10 as a laser emitting means and an image signal 65 having information on the quantity and shape of laser light.
A control unit 60 (which may include a line synchronization sensor 50, a light quantity output drive system 61, and a beam diameter output drive system 62) as a laser control means for controlling the laser emission means, and a laser beam 13 on the photoconductor 40. A collimating lens 15, a cylindrical lens 17, a polygon mirror 20, an Fθ lens 30, etc. as an optical system scanning means for scanning and recording information based on the image signal 65,
A light quantity / beam diameter detection sensor 70 (light quantity adjusting filter 1 as a light quantity detecting means for detecting the light quantity of the emitted laser light 13
6, a beam splitter 18, and a condenser lens 19 may be included). Then, as will be described later, the laser control means controls the laser emitting means based on the light quantity error between the detected light quantity and the light quantity information of the image signal 65, and has a target light quantity error correction means 80 as the light quantity correction means. The target light amount error correction means 80 is used to correct and control the light amount of the laser light.
【００２５】動作は次の通りである。通常の半導体レー
ザ素子と同じように、レーザ光の出力の１つである光量
は、ビーム径変調レーザ素子10の光量制御用電極111を
介して与えられる光量制御部11への注入電流を、変化さ
せることによって可変制御される。そして、印刷画像を
表す画像信号65に応じて、該注入電流を変調制御し、最
終的に情報を感光体上に記録するものである。The operation is as follows. As in the case of a normal semiconductor laser device, the light amount, which is one of the laser light outputs, changes the injection current to the light amount control unit 11 given through the light amount control electrode 111 of the beam diameter modulation laser device 10. Variably controlled by Then, the injection current is modulated and controlled according to the image signal 65 representing the print image, and information is finally recorded on the photoconductor.
【００２６】また、レーザ光の他の出力の１つである形
状としてのビーム径(１つの形状要素である)は、ビーム
径変調レーザ素子10のビーム径制御用電極112を介して
与えられるビーム径制御部12への注入電流を、変化させ
ることによって可変制御される。そして、走査面である
感光体40上で、所定のビーム径寸法となるよう制御され
る。Further, the beam diameter (which is one shape element) as a shape which is one of the other outputs of the laser beam is given by the beam diameter control electrode 112 of the beam diameter modulation laser element 10. The injection current to the diameter control unit 12 is variably controlled by changing it. Then, it is controlled so as to have a predetermined beam diameter dimension on the photoconductor 40 which is the scanning surface.
【００２７】ビーム径変調レーザ素子10から出射された
レーザビームは、画像信号65によって光量制御あるいは
ビーム径制御された後、コリメートレンズ15などを通
り、光偏向装置のポリゴンミラー20に入射する。つい
で、該ポリゴンミラーの回転によって反射、偏向され
る。シリンドリカルレンズ17は、ポリゴンミラーの平行
度誤差による走査位置ずれ補正のため、レーザ光13をミ
ラー面上で回転軸と直角な線上に収束させるものであ
る。The laser beam emitted from the beam diameter modulation laser element 10 is subjected to light quantity control or beam diameter control by the image signal 65, and then passes through the collimator lens 15 and the like and enters the polygon mirror 20 of the optical deflector. Then, the polygon mirror is rotated to be reflected and deflected. The cylindrical lens 17 converges the laser light 13 on a line perpendicular to the rotation axis on the mirror surface in order to correct the scanning position deviation due to the parallelism error of the polygon mirror.
【００２８】更に、レーザ光13は、走査レンズ系のＦθ
レンズ30によって感光体材料で覆われた感光体40上に収
束され、走査位置である光走査線41上を、等速度で繰り
返し走査する。なお、感光体40は、ビーム走査と直角方
向に等速度で繰り返し走査する。なお、感光体40は、ビ
ーム走査と直角方向に等速で移動している。光検出器と
してのライン同期センサ50は、走査ビームのスタート位
置を検出するためのもので、この検出信号はライン同期
信号51として制御部60に送出される。Further, the laser light 13 is Fθ of the scanning lens system.
The light is converged on the photoconductor 40 covered with the photoconductor material by the lens 30, and the optical scanning line 41 at the scanning position is repeatedly scanned at a constant speed. The photoconductor 40 is repeatedly scanned at a constant speed in the direction perpendicular to the beam scanning. The photoconductor 40 is moving at a constant speed in the direction perpendicular to the beam scanning. The line synchronization sensor 50 as a photodetector is for detecting the start position of the scanning beam, and this detection signal is sent to the control unit 60 as a line synchronization signal 51.
【００２９】該制御部60では、画像信号65の光量及び形
状の情報に基づいて、その光量情報に対応するレーザ光
量／パルス幅制御信号と、形状情報に対応するビーム径
制御信号とが発生され、それぞれの信号が、光量出力駆
動系61およびビーム径出力駆動系62に送られる。そし
て、光量制御(あるいは露光時間制御)と、形状制御(ビ
ーム径制御)とが行われる。The control unit 60 generates a laser light quantity / pulse width control signal corresponding to the light quantity information and a beam diameter control signal corresponding to the shape information based on the light quantity and shape information of the image signal 65. The respective signals are sent to the light quantity output drive system 61 and the beam diameter output drive system 62. Then, light amount control (or exposure time control) and shape control (beam diameter control) are performed.
【００３０】ところが前述したようにビーム径の変化に
伴い光量が変化するので、光量・ビーム径検知センサ70
を用いてフィードバック制御する。すなわち、図２に示
す制御部60内の目標光量誤差補正手段80によって補正制
御されるものである。However, as described above, since the light quantity changes with the change of the beam diameter, the light quantity / beam diameter detection sensor 70
Feedback control using. That is, correction control is performed by the target light amount error correction means 80 in the control unit 60 shown in FIG.
【００３１】具体的には、光量補正手段としての目標光
量誤差補正手段80は、光量検出手段としての光量・ビー
ム径検知センサ70が、ビーム径変調レーザ素子10から出
射されたレーザ光13の光量を検出光量信号として検出し
送信して来た、光量・ビーム径検知信号71と、光量出力
駆動系61に目標光量信号として発信したレーザ光量／パ
ルス幅制御信号との光量誤差を求める。そして、制御部
60が、該光量誤差に基づいて、出射されるレーザ光13の
光量が目標光量信号に合致した所定の目標光量となるよ
う補正する(フィードバック制御する)ものである。従っ
て、レーザ光量／パルス幅制御信号が補正されることに
なる。More specifically, the target light amount error correction means 80 as the light amount correction means has a light amount / beam diameter detection sensor 70 as the light amount detection means, and the light amount of the laser light 13 emitted from the beam diameter modulation laser element 10. Is detected as a detected light amount signal and transmitted, and a light amount error between the light amount / beam diameter detection signal 71 and the laser light amount / pulse width control signal transmitted as a target light amount signal to the light amount output drive system 61 is obtained. And the control unit
Reference numeral 60 is for correcting (feedback control) the light quantity of the emitted laser light 13 to a predetermined target light quantity that matches the target light quantity signal, based on the light quantity error. Therefore, the laser light amount / pulse width control signal is corrected.
【００３２】ところで、ビーム径の変化に伴う光量の変
化は、光量の変化に伴うビーム径の変化に比べ数倍大き
いことが判明している。このような場合は、光量の変化
のみを補正する方法で満足のいく制御が可である。しか
し勿論、光量とビーム径の両方を補正する方法が望まし
いと言える。そして両方の場合、光量・ビーム径検知セ
ンサ70は、光量・形状検出手段として機能し、目標光量
誤差補正手段80は、光量・形状補正手段として機能する
ものに置き換えられる。By the way, it has been found that the change of the light quantity with the change of the beam diameter is several times larger than the change of the beam diameter with the change of the light quantity. In such a case, satisfactory control is possible by a method that corrects only the change in the light amount. However, of course, it can be said that a method of correcting both the light quantity and the beam diameter is desirable. In both cases, the light quantity / beam diameter detection sensor 70 functions as the light quantity / shape detection means, and the target light quantity error correction means 80 is replaced with a function that functions as the light quantity / shape correction means.
【００３３】ここで、レーザビームプリンタに見られる
ように画像の書き込みは、ビームの高速繰り返し走査
と、これに直角方向への走査面の比較的低速度の移動と
の組み合わせで行なわれる。したがって、レーザの露光
時間を変えることでビーム走査方向の記録画素径を制御
できる。Here, as seen in a laser beam printer, image writing is performed by a combination of high-speed repetitive scanning of a beam and relatively low-speed movement of a scanning surface in a direction orthogonal thereto. Therefore, the recording pixel diameter in the beam scanning direction can be controlled by changing the laser exposure time.
【００３４】一方、ビーム径変調レーザ素子10の多重量
子井戸活性層123の接合面をビーム走査方向と平行に配
置し、画素信号に応じてビーム径制御部12への注入電流
を変えることにより、走査方向のビーム径を連続的に変
えられる。従って、この方向の記録画素径を多値的ある
いは連続的に変えることができる。このようにして、走
査と走査直角の両方向の記録画素寸法を高速に変化で
き、個別の画素ごとに所定のビーム径寸法が実現され
る。以上の説明では記録画素寸法変化させる際に、ビー
ム径制御と露光時間制御を行うことを示したが、ビーム
径制御と光量制御にも適応できる。以上が、本発明によ
る光走査装置の、レーザ走査における光量とビーム径を
独立して制御する理想的な制御法である。On the other hand, by arranging the junction surface of the multi-quantum well active layer 123 of the beam diameter modulation laser device 10 in parallel with the beam scanning direction and changing the injection current to the beam diameter control section 12 according to the pixel signal, The beam diameter in the scanning direction can be continuously changed. Therefore, the recording pixel diameter in this direction can be changed in a multivalued manner or continuously. In this way, the recording pixel size in both the scanning direction and the scanning right angle can be changed at high speed, and a predetermined beam diameter size can be realized for each individual pixel. In the above description, the beam diameter control and the exposure time control are performed when the recording pixel size is changed, but the beam diameter control and the light amount control can be applied. The above is an ideal control method of the light scanning device according to the present invention for independently controlling the light amount and the beam diameter in laser scanning.
【００３５】一方、高速のレーザプリンタでは、画素ク
ロックが50ＭＨｚを越えることがあり、前述の実施例で
はリアルタイムに補正することが現実的でない場合があ
る。従って、高速のレーザプリンタにおいては次の実施
例が適当である。以下、ビーム径と光量の実用的な制御
法について、図３〜図６を参照し説明する。On the other hand, in a high-speed laser printer, the pixel clock may exceed 50 MHz, and in the above-described embodiment, real-time correction may not be practical. Therefore, the following embodiment is suitable for a high speed laser printer. Hereinafter, a practical method of controlling the beam diameter and the light amount will be described with reference to FIGS.
【００３６】図３は、本発明による他の実施例の光走査
装置の構成を示す図である。図３に示した実施例は、図
１の構成において、光量・ビーム径検知センサ70(光量調
整フィルタ16，ビームスプリッタ18，集光レンズ19を含
むもの)がないものであり、これ以外の構成は、図１の
構成と同じである。 即ち、光量・ビーム径検知センサ70
によるフィードバック制御がリアルタイムに行えない場
合の構成である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an optical scanning device according to another embodiment of the present invention. The embodiment shown in FIG. 3 does not include the light amount / beam diameter detection sensor 70 (including the light amount adjustment filter 16, the beam splitter 18, and the condenser lens 19) in the configuration of FIG. Is the same as the configuration of FIG. That is, the light amount / beam diameter detection sensor 70
This is a configuration in which feedback control by cannot be performed in real time.
【００３７】本実施例の光走査装置の特徴は、前述した
非直線的な特性変動の影響を取り除くために、図４や図
５に示すような、光量とビーム径を適正に光量制御電流
Ｉpとビーム径制御電流Ｉsに変換するための光量・ビー
ム径変換テーブルを設定した点にある。すなわち、作動
中のビーム径変調レーザ素子10の特性変動をリアルタイ
ムに検出することが困難なために、共通の光導波部を介
しレーザ光の光量と形状とを可変制御できる半導体レー
ザ素子としてのビーム径変調レーザ素子10についての、
固有の「画像信号に対するレーザ光の光量及び形状の出
力特性」に関するデータを予め用意したものである。The feature of the optical scanning device of the present embodiment is that the light amount and the beam diameter are properly controlled as shown in FIG. 4 and FIG. 5 in order to eliminate the influence of the above-mentioned nonlinear characteristic fluctuation. And a light amount / beam diameter conversion table for converting into a beam diameter control current Is. That is, since it is difficult to detect the characteristic variation of the beam diameter modulation laser element 10 in operation in real time, the beam as a semiconductor laser element capable of variably controlling the light quantity and shape of the laser light via a common optical waveguide section. Regarding the diameter modulation laser element 10,
It is prepared in advance with data relating to the unique “output characteristics of the light quantity and shape of the laser light with respect to the image signal”.
【００３８】図４は、図３の制御部の内部構成を示す図
である。図５は、図４の光量・ビーム径変換テーブルの
一実施例を示す図である。 すなわち、制御部60は、デ
ータ記憶手段90を有し、該データ記憶手段90に、「画像
信号に対するレーザ光の光量及び形状の出力特性」に関
するデータを、予め実測し設定した変換情報として記憶
する。該データは、例えば、図５に示すような光量・ビ
ーム径変換テーブルの形として記憶されるものである。FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the control unit shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the light quantity / beam diameter conversion table of FIG. That is, the control unit 60 has a data storage unit 90, and stores data relating to “output characteristics of the light quantity and shape of the laser beam with respect to the image signal” in the data storage unit 90 as conversion information that is actually measured and set in advance. . The data is stored, for example, in the form of a light amount / beam diameter conversion table as shown in FIG.
【００３９】通常の制御部60は、画像信号65に基づい
て、レーザ光量／パルス幅制御信号とビーム径制御信号
とを発生し、それぞれの信号を光量出力駆動系61および
ビーム径出力駆動系62に送る。The normal control unit 60 generates a laser light amount / pulse width control signal and a beam diameter control signal based on the image signal 65, and outputs the respective signals to the light amount output drive system 61 and the beam diameter output drive system 62. Send to.
【００４０】これに対し本実施例の場合、制御部60内に
ある適正信号変換手段100は、データ記憶手段90が保有
するデータとしての光量・ビーム径変換テーブルと、画
像信号65の光量情報である光量信号Ｐ(Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3
…)及び形状情報である形状信号Ｓ(Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3…)と
に基づいて、画像信号65を、適正光量信号Ｉp(Ｉp1，Ｉ
p2，Ｉp3…)及び適正形状信号Ｉs(Ｉs1,Ｉs2，Ｉs3…)
に変換する。そして、変換したものを光量出力駆動系61
およびビーム径出力駆動系62に送り、発光されるレーザ
光の光量及び形状を制御するものである。すなわち、変
換することが補正することになっている。On the other hand, in the case of the present embodiment, the proper signal conversion means 100 in the control unit 60 uses the light quantity / beam diameter conversion table as data held in the data storage means 90 and the light quantity information of the image signal 65. A certain light quantity signal P (P1, P2, P3
...) and the shape signal S (S1, S2, S3 ...) Which is the shape information, the image signal 65 is converted into an appropriate light amount signal Ip (Ip1, Ip1).
p2, Ip3 ...) And the proper shape signal Is (Is1, Is2, Is3 ...)
Convert to. Then, the converted light quantity output drive system 61
And a beam diameter output drive system 62 for controlling the amount and shape of the emitted laser light. That is, converting is to be corrected.
【００４１】従って、本実施例の場合、予め設定した変
換情報が、ビーム径変調レーザ素子10の特性変動(温度
等の環境変化，戻り光の影響等により逐次発生する非直
線的な特性変動をも含めたもの)を予測考慮して作成し
たものであるので、考慮しないものに比べ、適正光量と
適正形状とからなるレーザ光を出力することができると
言える。即ち、光量と形状を可変制御できる半導体レー
ザ素子に対し、適正なる補正制御ができると言える。Therefore, in the case of the present embodiment, the conversion information set in advance causes a characteristic variation of the beam diameter modulation laser element 10 (a non-linear characteristic variation which is successively generated due to an environmental change such as temperature, an influence of returning light, etc.). It is said that it is possible to output a laser beam having an appropriate amount of light and an appropriate shape, as compared with those without consideration. That is, it can be said that appropriate correction control can be performed on a semiconductor laser device capable of variably controlling the light amount and shape.
【００４２】ところで、特性変動が小さい場合は、上記
の実施例で問題はないが、そうでない場合の対応とし
て、次の方法が考えられる。すなわち、複数の「画像信
号に対するレーザ光の光量及び形状の出力特性」に関す
るデータを保有し、特性変動が大きいと判断される場合
に、データを切り替え変換するものである。By the way, when the characteristic variation is small, there is no problem in the above-mentioned embodiment, but the following method is conceivable as a countermeasure for the other case. That is, a plurality of pieces of data regarding “output characteristics of the light quantity and shape of the laser light with respect to the image signal” are held, and the data is switched and converted when it is determined that the characteristic variation is large.
【００４３】換言すれば、レーザ制御手段としての制御
部60は、光量診断信号Ｐ0及び形状診断信号Ｓ0を生成す
る診断信号生成手段103を有し、かつ、該光量診断信号
及び形状診断信号に対応した診断光量と診断形状とを、
光量出力駆動系61およびビーム径出力駆動系62とを介し
てビーム径変調レーザ素子10から出力させる。そして出
力された該診断光量及び診断形状を、検出光量信号及び
検出形状信号として検出するために、別途設けた光量・
形状検出手段70(図１と同様であり図示を省略している
手段)から、光量・ビーム径検知信号71として得る。そし
て、該検出光量信号と光量診断信号Ｐ0との光量偏差、
ならびに該検出形状信号と形状診断信号Ｓ0との形状偏
差に基づいて、データ記憶手段90の複数のデータ101を
切り替えるデータ切替手段102を有する。そして、適正
信号変換手段100が、データ記憶手段90の切り替えられ
たデータを用いて、画像信号65を適正光量信号及び適正
形状信号に変換するものである。In other words, the control unit 60 as the laser control means has the diagnostic signal generating means 103 for generating the light quantity diagnostic signal P 0 and the shape diagnostic signal S 0 , and the light quantity diagnostic signal and the shape diagnostic signal. The diagnostic light quantity and diagnostic shape corresponding to
The beam diameter modulation laser device 10 is caused to output light via a light quantity output drive system 61 and a beam diameter output drive system 62. Then, in order to detect the output diagnostic light quantity and diagnostic shape as a detected light quantity signal and a detected shape signal, a quantity of light separately provided
The light amount / beam diameter detection signal 71 is obtained from the shape detection means 70 (means similar to FIG. 1 and not shown). Then, a light amount deviation between the detected light amount signal and the light amount diagnostic signal P 0 ,
Further, it has a data switching means 102 for switching a plurality of data 101 of the data storage means 90 based on the shape deviation between the detected shape signal and the shape diagnosis signal S 0 . Then, the appropriate signal converting means 100 uses the switched data of the data storage means 90 to convert the image signal 65 into an appropriate light amount signal and an appropriate shape signal.
【００４４】なお、本実施例の場合、データ切替手段10
2は、光量偏差と形状偏差の大小判定も実行する機能を
保有している。勿論、データ記憶手段90が、直接光量・
ビーム径検知信号71を受けて判定し切り替えても可であ
る。また、制御部60内にある目標光量誤差補正手段80、
あるいは制御部60内にある適正信号変換手段100などと
記述したが、内臓に拘泥されるものではなく、目標光量
誤差補正手段80、データ記憶手段90、適正信号変換手段
100、データ切替手段102などを、独立して設けても可で
ある。In the case of this embodiment, the data switching means 10
2 has a function of executing the magnitude judgment of the light quantity deviation and the shape deviation. Of course, the data storage means 90 is
The beam diameter detection signal 71 may be received to determine and switch. Further, the target light amount error correction means 80 in the control unit 60,
Alternatively, the proper signal converting means 100 or the like in the control unit 60 is described, but it is not limited to the internal organs, and the target light amount error correcting means 80, the data storing means 90, the proper signal converting means.
It is also possible to provide 100, the data switching means 102, etc. independently.
【００４５】さらに、本実施例の場合、診断信号生成手
段103は、光量・形状検出手段70の検出が可能となるよう
に、所定の時間固定された光量診断信号Ｐ0及び形状診
断信号Ｓ0を生成し発生するので、かつ、光量・形状検出
手段70は、出力された診断光量及び診断形状の検出が可
能であるように、所定の時間測定した光エネルギの積算
値から判定するので、画素クロックが50ＭＨｚを越える
場合でも、特性変動が大きいか否かの判断(光量偏差と
形状偏差の大小判定)ができるものである。Further, in the case of this embodiment, the diagnostic signal generation means 103 is fixed for a predetermined time so that the light quantity / shape detection means 70 can detect the light quantity diagnosis signal P 0 and the shape diagnosis signal S 0. In addition, since the light amount / shape detecting means 70 determines the integrated value of the light energy measured for a predetermined time so that the output diagnostic light quantity and the diagnostic shape can be detected, Even when the clock exceeds 50 MHz, it is possible to judge whether or not the characteristic variation is large (the magnitude of the light quantity deviation and the shape deviation).
【００４６】図６は、図３の制御部が実行する一実施例
の制御シーケンスを示す図である。図３に示す構成にお
ける、基本タイミングチャートである。一般に、ライン
同期信号51が同期タイミングの基準となっている。本実
施例では、ライン同期信号51と画像データ信号の間に、
半導体レーザ素子の特性変動状態を監視するための診断
信号の部分を設けている。そして、診断信号に対応した
レーザ光の光量と形状を光量・ビーム径検知センサ70で
受け、判定することにより、例えば、複数用意した光量
・ビーム径変換テーブルの中から、作動中のビーム径変
調レーザ素子の特性に対応した適正光量と適正形状とを
選択するものである。FIG. 6 is a diagram showing a control sequence of an embodiment executed by the control unit of FIG. 4 is a basic timing chart in the configuration shown in FIG. 3. In general, the line synchronization signal 51 serves as a reference for synchronization timing. In this embodiment, between the line synchronization signal 51 and the image data signal,
A diagnostic signal portion is provided for monitoring the characteristic variation state of the semiconductor laser device. Then, the light amount and shape of the laser beam corresponding to the diagnostic signal is received by the light amount / beam diameter detection sensor 70 and judged, so that, for example, from the prepared light amount / beam diameter conversion tables, the beam diameter modulation during operation is performed. The proper light amount and the proper shape corresponding to the characteristics of the laser element are selected.
【００４７】なお、光量及びビーム径を光量制御電流及
びビーム径制御電流に変換する、本実施例における光量
・ビーム径変換テーブルは、非直線性なる特性変動を補
正するものであれば手段を問わず、例えば近似関数から
なる変換式でも可である。また、本発明による光走査装
置では、複数の予値テーブルを切り替えて使用する構成
であるが、光量・ビーム径検知センサ70の検知データか
らテーブルを随時書き換える方法も考えられる。この場
合は、複数の信号でビーム径変調レーザ素子を動作さ
せ、光量・ビーム径検知センサ70でこれらの信号を取り
込み処理する必要がある。The light quantity / beam diameter conversion table in this embodiment for converting the light quantity and the beam diameter into the light quantity control current and the beam diameter control current may be any means as long as it corrects the characteristic fluctuation which is non-linear. Alternatively, for example, a conversion formula composed of an approximate function is also possible. Further, although the optical scanning device according to the present invention is configured to switch and use a plurality of preliminary value tables, a method of rewriting the tables from the detection data of the light quantity / beam diameter detection sensor 70 at any time is also conceivable. In this case, it is necessary to operate the beam diameter modulation laser element with a plurality of signals, and the light amount / beam diameter detection sensor 70 takes in these signals and processes them.
【００４８】ところで、本実施例においては、光量・ビ
ーム径検知センサ70をポリゴンミラー20の手前に配置し
て、ビームスプリッタ18により分割し、集光レンズ19で
集光し、光量・ビーム径検知センサ70で受ける構成とし
ている。By the way, in this embodiment, the light quantity / beam diameter detection sensor 70 is arranged in front of the polygon mirror 20, divided by the beam splitter 18, and condensed by the condenser lens 19 to detect the light quantity / beam diameter. It is configured to be received by the sensor 70.
【００４９】光量・ビーム径検知センサ70の配置場所と
しては、如何なる場所でも可であるが、ライン同期セン
サ50の付近に配置することは、スキャンイングスピード
が速すぎるために、検知することが困難であるという問
題がある。また、スキャンニング光のため、スキャンニ
ング方向によっては正確な形状情報(ビーム径)を得るこ
とも難しい。The light quantity / beam diameter detection sensor 70 may be arranged at any place, but it is difficult to detect it if it is arranged near the line synchronization sensor 50 because the scanning speed is too fast. There is a problem that is. Further, because of the scanning light, it is difficult to obtain accurate shape information (beam diameter) depending on the scanning direction.
【００５０】また、通常レーザ素子のパッケージ内に光
量受光センサを設けるが、該光量受光センサでは従来の
単純なレーザでも出射光量を完全にモニタすることは困
難であり、比例的な関係しか得られなかった。本実施例
のレーザ素子ように電極構造が出射側とその対向側でビ
ーム径を異にする場合は、その傾向は更に強まり、ポリ
ゴンミラー20の後段に光量受光センサを配置し受光する
ことは、光量受光センサが機能するに必要な光エネルギ
が得られず、正確な情報を得ることは極めて難しいとも
言える。Further, although a light amount light receiving sensor is usually provided in the package of the laser element, it is difficult to completely monitor the emitted light amount even with a conventional simple laser with the light amount light receiving sensor, and only a proportional relationship can be obtained. There wasn't. When the electrode structure has different beam diameters on the emission side and the opposite side as in the laser device of the present embodiment, this tendency becomes even stronger, and it is possible to arrange a light amount light receiving sensor in the subsequent stage of the polygon mirror 20 to receive light. It can be said that it is extremely difficult to obtain accurate information because the light energy required for the light amount light receiving sensor to function cannot be obtained.
【００５１】したがって、光量検出手段または光量・形
状検出手段としての光量・ビーム径検知センサ70は、光
学系走査手段が有する光偏向走査手段としてのポリゴン
ミラー20の手前に配置されることが、検知センサ自体の
構成すなわち全体の構成を簡略化し、価格や寸法形状上
から望ましいと言える。Therefore, it is detected that the light quantity / beam diameter detection sensor 70 as the light quantity detecting means or the light quantity / shape detecting means is arranged in front of the polygon mirror 20 as the light deflection scanning means included in the optical system scanning means. It can be said that the configuration of the sensor itself, that is, the overall configuration is simplified, and is desirable in terms of price and size.
【００５２】反面、ライン同期センサ50の付近に配置す
る構成は、光量・ビーム径検知センサ70をライン同期セ
ンサ50と兼用することができる点と、Ｆθレンズ30を通
過した感光体40面上でのスポットとして評価できる点か
ら有効なものではある。On the other hand, in the arrangement arranged near the line synchronization sensor 50, the light quantity / beam diameter detection sensor 70 can be used also as the line synchronization sensor 50, and the photoconductor 40 surface passing through the Fθ lens 30 can be used. It is effective in that it can be evaluated as a spot.
【００５３】図６に戻って、光量・ビーム径検知センサ7
0の信号をライン同期センサ50の信号と兼用する点につ
いて説明する。前述したように、図６のライン同期信号
51の立ち下がりｍ点が同期タイミングの基準となってい
る。このｍ点の代わりに、光量診断信号Ｐ0または形状
診断信号Ｓ0の立ち下がりｎ点を基準として同期制御す
ることは可能である。なお、立ち上がり点でも可であ
る。Returning to FIG. 6, the light amount / beam diameter detection sensor 7
The point that the signal of 0 is also used as the signal of the line synchronization sensor 50 will be described. As described above, the line sync signal of FIG.
The falling m point of 51 is the reference for the synchronization timing. Instead of the m point, it is possible to perform the synchronous control with the trailing n point of the light amount diagnostic signal P 0 or the shape diagnostic signal S 0 as a reference. The rising point is also acceptable.
【００５４】すなわち、光量診断信号または形状診断信
号は、光学系走査手段が有するライン同期センサのライ
ン同期信号と兼用されるものである。この利点は、光量
・ビーム径検知センサ70をライン同期センサ50と兼用す
ることができ、光走査装置の簡略化、すなわち価格低減
や小形化である。That is, the light amount diagnostic signal or the shape diagnostic signal is also used as the line synchronizing signal of the line synchronizing sensor of the optical system scanning means. The advantage is that the light amount / beam diameter detection sensor 70 can be used also as the line synchronization sensor 50, and the optical scanning device can be simplified, that is, the cost can be reduced and the size can be reduced.
【００５５】なお、ビーム径変調レーザ素子10の構造
は、図７に示した構造のレーザ素子に限定されるもので
はなく、レーザ素子内の非点隔差を制御するものである
ならば本発明が適応される。The structure of the beam diameter modulation laser element 10 is not limited to the laser element having the structure shown in FIG. 7, and the present invention is applicable if it controls astigmatic difference in the laser element. Will be adapted.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上の本発明による光走査装置を用い
て、画像クロックタイムと単位時間当たりのビーム走査
回数を一定に保って情報の書き込みを行えば、文字や画
像を含む情報に応じた画素径変化が可能となり、高品質
画像の中間調印刷が実現できる。By using the above optical scanning device according to the present invention to write information while keeping the image clock time and the number of beam scans per unit time constant, pixels corresponding to information including characters and images can be obtained. It is possible to change the diameter and realize halftone printing of high quality images.
【００５７】また、印刷画素密度変換の場合は、所定の
画素密度に対応させて１画素時間と単位時間当たりの走
査回数を変えると共に、記録画素間隔を考慮した最適の
走査直角方向のビーム系にして書き込みを行うことによ
り、常に、高品質の出力画像が得られる。In the case of the print pixel density conversion, the beam system in the direction orthogonal to the scanning direction is designed in consideration of the recording pixel interval while changing the one pixel time and the number of scans per unit time according to the predetermined pixel density. By writing by writing, a high-quality output image is always obtained.
【００５８】さらに、本発明による光走査装置は、ビー
ム径制御部への注入電流の調整によって、構成部品のば
らつきなどに起因する走査ビーム径の変動を容易に一定
値に保持できる利点を有し、信頼性が高いという効果が
ある。Further, the optical scanning device according to the present invention has an advantage that the fluctuation of the scanning beam diameter due to the dispersion of the components can be easily maintained at a constant value by adjusting the injection current to the beam diameter control section. It has the effect of being highly reliable.
【図１】本発明による一実施例の光走査装置の構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の制御部の内部構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a control unit shown in FIG.
【図３】本発明による他の実施例の光走査装置の構成を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical scanning device according to another embodiment of the present invention.
【図４】図３の制御部の内部構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of a control unit in FIG.
【図５】図４の光量・ビーム径変換テーブルの一実施例
を示す図である。5 is a diagram showing an embodiment of a light amount / beam diameter conversion table of FIG.
【図６】図３の制御部が実行する一実施例の制御シーケ
ンスを示す図である。6 is a diagram showing a control sequence of one embodiment executed by the control unit of FIG.
【図７】ビーム径変調レーザ素子の構造を説明する図で
ある。FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a beam diameter modulation laser device.
【図８】図１の光量・ビーム径検知センサの動作を説明
する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the light amount / beam diameter detection sensor of FIG.
10…ビーム径変調レーザ素子、11…光量制御部、12…ビ
ーム径制御部、13…レーザ光、15…コリメートレンズ、
16…光量調整フィルタ、17…シリンドリカルレンズ、18
…ビームスプリッタ、19…集光レンズ、20…ポリゴンミ
ラー、30…Ｆθレンズ、40…感光体、41…光走査線、50
…ライン同期センサ、51…ライン同期信号、60…制御
部、61…光量出力駆動系、62…ビーム径出力駆動系、65
…画像信号、70…光量・ビーム径検知センサ、71…光量・
ビーム径検知信号、90…データ記憶手段、100…適正信
号変換手段、101…複数のデータ、102…データ切替手
段、103…診断信号生成手段、111…光量制御用電極、11
2…ビーム径制御用電極、113…レーザストライプ、121
…ｎ-ＧａＡｓ基板、122…ｎ-Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓクラ
ッド層、123…多重量子井戸活性層、124…ｐ-Ａｌ0.5Ｇ
ａ0.5Ａｓクラッド層、125…ｐ-ＧａＡｓキャップ層、1
26…ｎ-ＧａＡｓブロック層、127…ｐ-ＧａＡｓコンタ
クト層10 ... Beam diameter modulation laser element, 11 ... Light quantity control unit, 12 ... Beam diameter control unit, 13 ... Laser light, 15 ... Collimating lens,
16 ... Light intensity adjustment filter, 17 ... Cylindrical lens, 18
... Beam splitter, 19 ... Condensing lens, 20 ... Polygon mirror, 30 ... Fθ lens, 40 ... Photoconductor, 41 ... Optical scanning line, 50
... line synchronization sensor, 51 ... line synchronization signal, 60 ... control unit, 61 ... light quantity output drive system, 62 ... beam diameter output drive system, 65
… Image signal, 70… Light intensity / beam diameter detection sensor, 71… Light intensity
Beam diameter detection signal, 90 ... Data storage means, 100 ... Proper signal conversion means, 101 ... Plural data, 102 ... Data switching means, 103 ... Diagnostic signal generating means, 111 ... Light quantity control electrode, 11
2 ... Electrode for controlling beam diameter, 113 ... Laser stripe, 121
... n-GaAs substrate, 122 ... n-Al0.5Ga0.5As cladding layer, 123 ... Multiple quantum well active layer, 124 ... p-Al0.5G
a0.5As clad layer, 125 ... p-GaAs cap layer, 1
26 ... n-GaAs block layer, 127 ... p-GaAs contact layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有本 昭 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Arimoto 7-1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory
Claims (8)
御されたレーザ光を発光するレーザ発光手段と、前記レ
ーザ光の光量及び形状の情報を有する画像信号に基づい
て、前記レーザ発光手段を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光を感光体上に走査し前記画像信号に基づく
情報を記録する光学系走査手段と、前記レーザ発光手段
から発光された前記光量を検出する光量検出手段とを備
え、 前記レーザ制御手段が、検出された前記光量と前記画像
信号の光量情報との光量誤差に基づいて、前記レーザ発
光手段を制御する光量補正手段を有し、前記レーザ光の
光量を補正制御することを特徴とする光走査装置。1. A laser emission means for emitting a laser beam whose light quantity and shape are controlled via a common optical waveguide section, and said laser light emission based on an image signal having information on the light quantity and shape of said laser light. Laser control means for controlling the means,
An optical system scanning unit that scans the laser beam on a photoconductor to record information based on the image signal, and a light amount detection unit that detects the light amount emitted from the laser emission unit, the laser control unit A light quantity correction means for controlling the laser light emitting means based on a light quantity error between the detected light quantity and the light quantity information of the image signal, and the light quantity of the laser light is corrected and controlled. Scanning device.
前記光学系走査手段が有する光偏向走査手段の手前に配
置されることを特徴とする光走査装置。2. The light amount detecting means according to claim 1,
An optical scanning device arranged in front of the optical deflection scanning means included in the optical system scanning means.
御されたレーザ光を発光するレーザ発光手段と、前記レ
ーザ光の光量及び形状の情報を有する画像信号に基づい
て、前記レーザ発光手段を制御するレーザ制御手段と、
前記レーザ光を感光体上に走査し前記画像信号に基づく
情報を記録する光学系走査手段と、前記レーザ発光手段
から発光された前記光量及び形状を検出する光量・形状
検出手段とを備え、 前記レーザ制御手段が、検出された前記光量と前記画像
信号の光量情報との光量誤差ならびに検出された前記形
状と前記画像信号の形状情報との形状誤差に基づいて、
前記レーザ発光手段を制御する光量・形状補正手段を有
し、前記レーザ光の光量及び形状を補正制御することを
特徴とする光走査装置。3. A laser emitting means for emitting a laser beam whose light quantity and shape are controlled via a common optical waveguide part, and said laser light emitting based on an image signal having information on the light quantity and shape of said laser light. Laser control means for controlling the means,
An optical system scanning unit that scans the laser beam on a photoconductor to record information based on the image signal, and a light amount / shape detection unit that detects the light amount and shape emitted from the laser emission unit, Laser control means, based on the light amount error between the detected light amount and the light amount information of the image signal and the shape error between the detected shape and the shape information of the image signal,
An optical scanning device comprising a light quantity / shape correcting means for controlling the laser emitting means, and correcting and controlling the light quantity and shape of the laser light.
御されたレーザ光を発光する半導体レーザ素子と、前記
レーザ光の光量及び形状の情報を有する画像信号に基づ
いて、前記半導体レーザ素子を制御するレーザ制御手段
と、前記レーザ光を感光体上に走査し前記画像信号に基
づく情報を記録する光学系走査手段とを備えるものであ
って、 前記レーザ制御手段は、前記半導体レーザ素子固有の
「画像信号に対するレーザ光の光量及び形状の出力特
性」に関するデータを記憶するデータ記憶手段と、 該データ記憶手段のデータと前記画像信号の光量情報及
び形状情報とに基づいて、前記画像信号を適正光量信号
及び適正形状信号に変換する適正信号変換手段とを有
し、 かつ、該適正光量信号及び適正形状信号に基づいて、発
光される前記レーザ光の光量及び形状を補正制御するこ
とを特徴とする光走査装置。4. A semiconductor laser device which emits laser light whose light quantity and shape are controlled via a common optical waveguide section, and said semiconductor laser based on an image signal having information on the light quantity and shape of said laser light. A laser control unit for controlling an element, and an optical system scanning unit for scanning the photosensitive member with the laser beam to record information based on the image signal, wherein the laser control unit is the semiconductor laser element. Data storage means for storing data relating to unique "output characteristics of light quantity and shape of laser light with respect to image signal"; and based on the data of the data storage means and light quantity information and shape information of the image signal, the image signal And an appropriate signal converting means for converting the light into an appropriate light amount signal and an appropriate shape signal, and the laser light emitted based on the appropriate light amount signal and the appropriate shape signal. An optical scanning device and correcting controls the amount and shape of the laser light.
は、複数の前記「画像信号に対するレーザ光の光量及び
形状の出力特性」に関するデータを保有し、 前記レーザ制御手段は、光量診断信号及び形状診断信号
を生成する診断信号生成手段を有し、かつ、該光量診断
信号及び形状診断信号に対応した診断光量及び診断形状
を出力するものであって、 出力された該診断光量及び診断形状を検出する光量・形
状検出手段と、 該光量・形状検出手段により検出された光量と前記光量
診断信号との光量偏差ならびに検出された形状と前記形
状診断信号との形状偏差に基づいて、前記データ記憶手
段の前記複数のデータを切り替えるデータ切替手段とを
設け、 前記適正信号変換手段が、前記データ記憶手段の切り替
えられた前記データを用いて、前記画像信号を前記適正
光量信号及び適正形状信号に変換することを特徴とする
光走査装置。5. The data storage means according to claim 4, wherein the data storage means holds a plurality of pieces of data regarding “output characteristics of a light quantity and a shape of a laser beam with respect to an image signal”, and the laser control means has a light quantity diagnostic signal and a shape. A diagnostic signal generating means for generating a diagnostic signal is provided, and the diagnostic light quantity and diagnostic shape corresponding to the light quantity diagnostic signal and the shape diagnostic signal are output, and the output diagnostic light quantity and diagnostic shape are detected. The light quantity / shape detecting means, the light quantity deviation between the light quantity detected by the light quantity / shape detecting means and the light quantity diagnosis signal, and the data deviation means based on the shape deviation between the detected shape and the shape diagnosis signal. And a data switching means for switching the plurality of data, wherein the appropriate signal conversion means uses the switched data in the data storage means to An optical scanning device which converts an image signal into the appropriate light amount signal and the appropriate shape signal.
量・形状検出手段は前記光学系走査手段が有する光偏向
走査手段の手前に配置されることを特徴とする光走査装
置。6. The optical scanning device according to claim 3 or 5, wherein the light amount / shape detecting means is arranged in front of the optical deflection scanning means included in the optical system scanning means.
は前記形状診断信号は、前記光学系走査手段が有するラ
イン同期センサのライン同期信号と兼用されることを特
徴とする光走査装置。7. The optical scanning device according to claim 5, wherein the light amount diagnostic signal or the shape diagnostic signal is also used as a line synchronization signal of a line synchronization sensor included in the optical system scanning means.
を用いて、レーザ光走査による情報の書き込みを行うこ
とを特徴とするレーザビームプリンタ。8. A laser beam printer using the optical scanning device according to claim 1 to write information by laser beam scanning.
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|---|---|---|---|
| JP13144695A JP3235406B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Optical scanning device |
| US08/653,395 US5959655A (en) | 1995-05-30 | 1996-05-24 | Light beam scanning apparatus which controls power and spot shape of light beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13144695A JP3235406B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Optical scanning device |
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|---|---|
| JPH08324021A true JPH08324021A (en) | 1996-12-10 |
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ID=15058150
Family Applications (1)
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| JP13144695A Expired - Fee Related JP3235406B2 (en) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | Optical scanning device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3235406B2 (en) |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13144695A patent/JP3235406B2/en not_active Expired - Fee Related
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