JPS60233617A - Stabilizing method of main scanning position of optical scanning device - Google Patents

Stabilizing method of main scanning position of optical scanning device

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JPS60233617A
JPS60233617A JP59089730A JP8973084A JPS60233617A JP S60233617 A JPS60233617 A JP S60233617A JP 59089730 A JP59089730 A JP 59089730A JP 8973084 A JP8973084 A JP 8973084A JP S60233617 A JPS60233617 A JP S60233617A
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semiconductor laser
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wavelength
main scanning
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Abstract

PURPOSE:To stabilize the main scanning position effectively by detecting variation in the light emission wavelength of a semiconductor laser and performing temperature control on the basis of the detection result. CONSTITUTION:When the semiconductor laser 10 oscillates, emitted light L is incident on a hologram grating disk 18 through a cylindrical lens 12 and plane mirrors 14 and 16 and diffracted, and this diffracted light is incident in a spot shape on a beltlike photoconductive body 32 through a plane mirror 22, ftheta lens 24, plane mirrors 26 and 28, and a cylindrical lens 30. Then when the disk 18 is turned by a motor 20, the spot formed on the photosensitive body 32 with the diffracted light moves on a main scanning line SL. For the purpose, the photosensitive body 32 is rotated to make a subscan, and then the peripheral surface of the photosensitive body 32 is scanned in terms of area, so the intensity of the light L is modulated according to an information signal to form an electrostatic latent image corresponding to the information signal is formed on the photosensitive body 32. Further, a photodetecting element 50 is utilized to detect variation in the light emission wavelength of the laser 10 and also fix the starting point of the main scan in the subscanning direction.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、光走査装置における主走査位置安定化方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a main scanning position stabilization method in an optical scanning device.

(従来技術〕 レーザー光を偏光させて、被走査面を走査する光走査装
置が元プリンターや、情報読取装置[関連して知られて
いる。
(Prior Art) An optical scanning device that polarizes a laser beam and scans a surface to be scanned is used as a former printer or an information reading device [related known devices].

すなわち、光導電性の感光体等、感光性の記録媒体を被
走査面とし、情報信号に応じて強度変調゛したレーザー
光で光走査を行なえば、記録媒体に対して情報の書込を
行うことができるし、読み取るべき原稿の原稿面を被走
査面として、これをレーザー光で走査し、原稿面からの
反射光や透過光の強度を検出すれば原稿上の情報を読み
取ることができる。
In other words, by using a photosensitive recording medium such as a photoconductive photoreceptor as a surface to be scanned, and performing optical scanning with a laser beam whose intensity is modulated according to an information signal, information can be written on the recording medium. The information on the document can be read by scanning the document surface of the document to be scanned with a laser beam and detecting the intensity of reflected light or transmitted light from the document surface.

この↓うな光走査装置として、近来、光源として半4体
レーザー、偏光手段としてホログラム格子ディスクを用
いるものの実用化が意図されている。
Recently, attempts have been made to put this type of optical scanning device into practical use, using a semi-quadramid laser as a light source and a hologram grating disk as a polarizing means.

半導体レーザーとホログラム格子ディスクとを用いる光
走査装置を実現しようとする場合に、以下の如き問題が
ある。
When attempting to realize an optical scanning device using a semiconductor laser and a hologram grating disk, the following problems arise.

すなわち、半導体レーザーには、波長・温度特性という
特性があり、温度変化に応じて、発光波長が階段状に変
化するのである。この波長・温度特性は、個々の半導体
レーザーごとに特性として定まる。
In other words, semiconductor lasers have wavelength/temperature characteristics, and their emission wavelength changes stepwise in response to temperature changes. These wavelength/temperature characteristics are determined for each individual semiconductor laser.

温度に応じて、発光波長が変化すると、ホログラム格子
ディスクにXる回折角が変化するところとなり、これに
応じて、主走査線すなわち、走査ビームのスポットの被
走査面上の移動軌跡の位置がずれ、良好な光走査ができ
ない。
When the emission wavelength changes depending on the temperature, the diffraction angle to the hologram grating disk changes, and accordingly, the position of the main scanning line, that is, the locus of movement of the spot of the scanning beam on the scanned surface, changes. Due to misalignment, good optical scanning is not possible.

このような主走査位置の1′九の問題に対処する方法と
して、半導体レーザーな保持する保持体の温度を、一定
の温度領域に制御するととVcjって、半導体レーザー
の温度を間接的に制御する方法が意図されているが、波
長・温度特性は経時的にも変化したりするので、主走査
位置の安定化には、必らずしも十分でない。
As a way to deal with the problem of 1'9 of the main scanning position, the temperature of the holder that holds the semiconductor laser is controlled within a constant temperature range, Vcj, and the temperature of the semiconductor laser is indirectly controlled. However, since the wavelength/temperature characteristics change over time, this method is not necessarily sufficient to stabilize the main scanning position.

(目 的) 本発明の目的は、上述した事情に鑑みて、より有効に、
主走査位置を安定化させうる方法の提供にある。
(Objective) In view of the above-mentioned circumstances, the object of the present invention is to more effectively
The object of the present invention is to provide a method that can stabilize the main scanning position.

(構 成) 以下、本発明を説明する。(composition) The present invention will be explained below.

本発明の主走査位置安定化方法の特徴は、以下にのべる
ところに在る。
The main scanning position stabilization method of the present invention has the following features.

光走査装置の、光走査を妨げない位置に、受光素子が配
備される。この受光素子は、走査ビームを受ける。
A light receiving element is arranged in a position of the optical scanning device that does not interfere with optical scanning. This light receiving element receives the scanning beam.

上記受光素子は、走査方向における受光幅が、定食方向
と直交する方向へ単調に変化するように受光面の形状が
定められる。
The shape of the light-receiving surface of the light-receiving element is determined so that the light-receiving width in the scanning direction changes monotonically in a direction perpendicular to the set meal direction.

そして、受光素子の出力パルスの時間幅の変化によって
、半導体レーザーの発光波長の変化が検知される。
Then, a change in the emission wavelength of the semiconductor laser is detected by a change in the time width of the output pulse of the light receiving element.

この検知結果にもとづいて、半導体レーザーの温度制御
を行って、半導体レーザーの発振波長を、設定波長域内
に制御することにより、主走査位置を安定化させるので
ある。
Based on this detection result, the main scanning position is stabilized by controlling the temperature of the semiconductor laser and controlling the oscillation wavelength of the semiconductor laser within a set wavelength range.

との↓5に、本発明の主走査位置安定化方法では、半導
体レーザーの温度を一義的に制御するのでなく、発光波
長の変化を検知して、その検知結果をもとに温度制御す
るので、↓り適確な温度制御が行なわれる。
↓ 5. In the main scanning position stabilization method of the present invention, the temperature of the semiconductor laser is not controlled primarily, but the change in the emission wavelength is detected and the temperature is controlled based on the detection result. , ↓ more accurate temperature control is performed.

以下、具体的な例につき、図面を参照しながら説明する
Hereinafter, specific examples will be explained with reference to the drawings.

、1−5図は、本発明を適用した光走査装置の1例を示
している。この例において、光走査装置は光プリ/ター
に用いられている。
, 1-5 show an example of an optical scanning device to which the present invention is applied. In this example, the optical scanning device is used in an optical printer/printer.

図面上の右方にある符号10は、半導体レーザーを示し
ている。実際の半導体レーザーは極めて小型であるが、
この図においては、しかるべく大きく描いである。
The reference numeral 10 on the right side of the drawing indicates a semiconductor laser. Actual semiconductor lasers are extremely small, but
In this figure, it is drawn appropriately large.

半導体レーザ−10?発振させると、放射される光りは
、図示されないコリメーターレンズにより平行光束化さ
れ、ンリンドリカルレ/ズ12、平面@14.16を介
して、ホログラム格子ディスク18に入射する。
Semiconductor laser-10? When oscillated, the emitted light is collimated by a collimator lens (not shown) and enters the hologram grating disk 18 via the linear lens 12 and the plane @14.16.

ホログラム格子ディスク18は、透明な円形基板に、ホ
ログラムによる、光学的に互いに等価な直線状回折格子
19を複数個形成されたものであって、モーター20に
よって回転されるようになっている。
The hologram grating disk 18 has a plurality of optically equivalent linear diffraction gratings 19 made of holograms formed on a transparent circular substrate, and is rotated by a motor 20.

さて、ホログラム格子ディスク18に入射した光りは、
回折格子のひとつによって回折され、回折光は、平面鏡
22、fθ レンズ24、平面鏡26,28.7リンド
リカルレンズ30を介して、光導電性のベルト状感光体
32上に、スポット状に入射する。モーター20によっ
て、ホログラ・ム格子ディスク18を回転させると、入
射光に対する回折格子の態位が変化し、回折光は偏向し
、回折光による、感光体32 上のスポットは、主走査
線SL 上を移動すあ。
Now, the light incident on the hologram grating disk 18 is
Diffracted by one of the diffraction gratings, the diffracted light is incident on a photoconductive belt-shaped photoreceptor 32 in the form of a spot through a plane mirror 22, an fθ lens 24, a plane mirror 26, 28.7 and a lindrical lens 30. . When the hologram grating disk 18 is rotated by the motor 20, the attitude of the diffraction grating with respect to the incident light changes, the diffracted light is deflected, and the spot on the photoreceptor 32 due to the diffracted light is located above the main scanning line SL. Move it.

ホログラム格子ディスク18の回転により、光りの入射
する回折格子が切換わるごとに、回折光の偏向が周期的
に繰返され、回折光のスポットは感光体32の主走査を
繰返す。そこで、ベルト状の感光体62を回転させて副
走査を行なえば、感光体320局面が面積的に走査され
るので、光りの強度を情報信号に応じて変調すれば、情
報は被走査面たる感光体に書き込まれ、情報信号に対応
する静電潜像を感光体62に形成することができる。
As the hologram grating disk 18 rotates, each time the diffraction grating on which the light is incident is switched, the deflection of the diffracted light is periodically repeated, and the spot of the diffracted light repeats the main scanning of the photoreceptor 32. Therefore, if the belt-shaped photoreceptor 62 is rotated to perform sub-scanning, the surface of the photoreceptor 320 is area-scanned, so if the intensity of the light is modulated according to the information signal, the information can be transferred to the scanned surface. An electrostatic latent image can be formed on the photoreceptor 62 that corresponds to the information signal written on the photoreceptor.

さて、感光体62の光走査を妨げない位置に、本発明の
特徴の一端をなす受光素子40が配備され、走査ビーム
、すなわち、ホログラム格子ディスク−18による回折
光ビームを受けるようになっているO 偏向する走査ビームは、この受光素子の受光面を一定方
向へ横切る。受光素子40の受光面を、走査ビームが横
切る方向を走査方向と称する。この受光素子40は、半
導体レーザー10における発光波長の変化を検知するも
のであるが、同時に、主走査開始のタイミングをとって
、主走査の開始点を副走査方向において揃えるためにも
利用される。
Now, the light receiving element 40, which is one of the features of the present invention, is arranged at a position that does not interfere with the optical scanning of the photoreceptor 62, and receives the scanning beam, that is, the diffracted light beam by the hologram grating disk 18. O The deflected scanning beam crosses the light-receiving surface of this light-receiving element in a fixed direction. The direction in which the scanning beam crosses the light receiving surface of the light receiving element 40 is referred to as the scanning direction. The light receiving element 40 is used to detect changes in the emission wavelength of the semiconductor laser 10, but is also used to time the start of the main scan and align the start points of the main scan in the sub-scanning direction. .

さて、半導体レーザー10は、例えば、16図に示す如
き、波長・温度特性を有している。前述の如く、波長・
温度特性は、個々の半導体レーザーによって異なるが、
波長・温度特性が、矛6図の例の如くに、階段状となる
点は、半導体レーザーの波長・温度特性として一般的で
ある。
Now, the semiconductor laser 10 has wavelength/temperature characteristics as shown in FIG. 16, for example. As mentioned above, the wavelength
Temperature characteristics vary depending on the individual semiconductor laser, but
It is common for semiconductor lasers to have step-like wavelength/temperature characteristics, as shown in the example in Figure 6.

このような階段状の波長・温度特性において、温度に対
して、波長が連続的に変化している温度領域を棚状部、
波長が不連続的に変化している部分を段差部と呼ぶこと
にする。
In such step-like wavelength/temperature characteristics, the temperature region where the wavelength changes continuously with respect to temperature is called a shelf.
The portion where the wavelength changes discontinuously will be referred to as a stepped portion.

棚状部では、温度変化に対する波長の変化は比較的少く
、温度が棚状部の一端から他端まで変化したとしても、
波長の変化は、0.5〜0.4nm 程度のものである
。従って、温度変化が棚状部で行なわれている分には、
主走査位置のずれは、光走査の実用上、殆ど度外視する
ことができる。実際には、平たんと見える棚状部にも多
少の凹凸はあるのであるが、このような凹凸にもとづく
波長変化は大きくとも0.3nm 程度であり、ホログ
ラム格子ディスクによる回折位置と、被走査面との間の
光路長が極端に太きくならない限り、主走査位置のずれ
を問題とするには到らない。
On a shelf, the wavelength changes with temperature changes is relatively small; even if the temperature changes from one end of the shelf to the other,
The change in wavelength is about 0.5 to 0.4 nm. Therefore, to the extent that temperature changes occur on the shelf,
In practical light scanning, the main scanning position shift can almost be ignored. In reality, even the shelf-like part that appears to be flat has some unevenness, but the wavelength change due to such unevenness is about 0.3 nm at most, and the difference between the diffraction position by the hologram grating disk and the scanned object. As long as the optical path length between the two surfaces does not become extremely large, the deviation of the main scanning position will not become a problem.

従って、一般的な状況においては、半導体レーザー10
を保持する保持体の温度を、例えば65℃を基準として
、±1℃程度の温度領域、すなわち、温度領域Aに、制
御して、半導体レーザー10の温度を間接的に制御すれ
ば、半導体レーザー100発光波長は、794.6〜7
64.9 nm 程度の設定波長域に制御されることと
なる。
Therefore, in a typical situation, the semiconductor laser 10
If the temperature of the semiconductor laser 10 is indirectly controlled by controlling the temperature of the holder that holds it within a temperature range of about ±1°C, for example, 65°C as a reference, that is, temperature range A, the semiconductor laser 10 can be controlled indirectly. 100 emission wavelength is 794.6~7
It will be controlled to a set wavelength range of about 64.9 nm.

しかしながら、波長・温度特性自体が経時的な変化を生
じまた場合や、何らかの事情、例えば、半導体レーザ−
10ニ短時間に多量の電流が流れ、発生するジュール熱
で、半導体レーザー10の温度が急激に上昇したような
場合には、半導体レーザー10 の温度自体は35℃で
も、特性の経時変化によるずれや、半導体レーザー10
の温度変化によって、発光波長が、不連続的に変化して
しまうことがある。
However, the wavelength/temperature characteristics themselves change over time, and in some cases or for some other reason, for example,
If a large amount of current flows in a short period of time and the temperature of the semiconductor laser 10 rises rapidly due to the Joule heat generated, even if the temperature of the semiconductor laser 10 itself is 35°C, the characteristics may shift due to changes over time. Or semiconductor laser 10
The emission wavelength may change discontinuously due to temperature changes.

例えば、半導体レーザー10の温度が、40℃ ともな
ると、波長変化は0.6nm 以上も変化するところと
なり、この場合には、もはや、主走五位置のずれを度外
視することはできない。
For example, if the temperature of the semiconductor laser 10 reaches 40° C., the wavelength will change by more than 0.6 nm, and in this case, it is no longer possible to ignore the deviation of the five main scanning positions.

また、波長・温度特性の経時的変化は、階段状の特性線
が温度軸方向・\平行移動的に変化するというかたちで
現れるのが一般的である。従って、例えは、16図の特
性が経時的な変化によって、仮に左方へずれたとすると
、ついには、半導体レーザー10の温度自体は65℃ 
であっても、特性線との相対的関係では、温度が右隣の
棚状部にはいり込んだのと同じことになって、段差部に
もとづく不連続な、すなわち大きな波長変化が生じ、主
走査位置のずれを無視できなくなる。
In addition, changes over time in wavelength/temperature characteristics generally appear in the form of a step-like characteristic line that changes in the direction of the temperature axis/translation. Therefore, for example, if the characteristics shown in Fig. 16 shift to the left due to changes over time, the temperature of the semiconductor laser 10 itself will eventually reach 65°C.
However, in relation to the characteristic line, it is the same as the temperature entering the shelf on the right, and a discontinuous or large wavelength change occurs based on the step, and the main The shift in scanning position cannot be ignored.

このように、主走査位置のずれが無視できなくなるよう
な波長変化の生ずる状態を、異常状態と呼ぶことにする
と、この異常状態は、半導体レーザーの温度な、その保
持体の温度制御により間接的に制御していても生ずるの
であるから、このような異常状態が生じたのちは、それ
まで通りの温度制御をつづけても、ただちには、異常状
態を除去できないし、異常状態の発生原因が、波長・温
度特性の経時変化にある場合には、もはや、それ以前の
制御では異常状態を除去できない。
In this way, if we call the state where the wavelength changes such that the deviation of the main scanning position cannot be ignored as an abnormal state, this abnormal state can be caused indirectly by controlling the temperature of the semiconductor laser or its holder. This occurs even if the temperature is controlled properly, so once such an abnormal condition occurs, even if you continue to control the temperature as before, the abnormal condition cannot be immediately removed, and the cause of the abnormal condition cannot be removed. If the wavelength/temperature characteristics change over time, the abnormal state can no longer be removed by the previous control.

上述の例では、この異常状態が生じるまでは、35℃ 
を基準の温度として温度制御を行っているのであるが、
異常状態が発生したときは、この基準温度を変化させて
温度制御を行うことによって、半導体レーザー10の温
度を、所定の棚状部の中央近傍へもどしてやることによ
って、異常状態を除去することができる。
In the above example, until this abnormal condition occurs, the temperature is 35°C.
Temperature control is performed using this as the reference temperature.
When an abnormal state occurs, the abnormal state can be removed by changing the reference temperature and controlling the temperature to return the temperature of the semiconductor laser 10 to near the center of the predetermined shelf. can.

このx5K、本発明では、異常状態が生じた場合、半導
体レーザーを間接的に温度制御する保持体の、温度制御
の基準温度を変化させて、異常状態を除去する。そのた
めには、まず、半導体レーザー10の発光波長の変化が
検知されねばならない。
In this x5K, in the present invention, when an abnormal state occurs, the reference temperature for temperature control of the holder that indirectly controls the temperature of the semiconductor laser is changed to eliminate the abnormal state. To do this, first, a change in the emission wavelength of the semiconductor laser 10 must be detected.

この発光波長の変化の検知は、矛5図に示す例において
は、受光素子40を用いて行なわれる。
Detection of this change in the emission wavelength is performed using the light receiving element 40 in the example shown in FIG.

さて、矛1図において、符号4つは、受光素子40の受
光面を示している。
Now, in FIG. 1, reference numeral 4 indicates the light-receiving surface of the light-receiving element 40.

受光面41の形状は、三角形々状をしてい−る。受光面
形状を、このようにするには、受光面自体を予め、この
ような形状として形成してもよいし、あるいは、4角形
状や円形状の受光面に、遮光マスクを確すことによって
、所望の受光面形状、この例では、三角形々状を得ても
よい。
The shape of the light receiving surface 41 is triangular. To make the light-receiving surface shape like this, the light-receiving surface itself may be formed in such a shape in advance, or by placing a light-shielding mask on the rectangular or circular light-receiving surface. , a desired light-receiving surface shape, in this example triangular shapes, may be obtained.

矛1図において、X方向は走査方向である。すると、曲
線1−1にて示す如きガウス型の強度分布を有する、走
査ビームが、受光面41を走査方向Xへ横切ることにな
る。このとき、走査ビームが受光面41を横切る長さを
走査方向の受光幅と称するが、受光面41は三角形状で
あるので、この受光幅は、走査方向に直交する方向、矛
1図では上下方向に、単調に変化している。
In Figure 1, the X direction is the scanning direction. Then, a scanning beam having a Gaussian intensity distribution as shown by curve 1-1 crosses the light-receiving surface 41 in the scanning direction X. At this time, the length that the scanning beam crosses the light-receiving surface 41 is called the light-receiving width in the scanning direction, but since the light-receiving surface 41 has a triangular shape, this light-receiving width is measured in the direction perpendicular to the scanning direction, up and down in Figure 1. It changes monotonically in the direction.

そこで、今、半導体レーザー10が、所定の設定波長を
もって発光しているとき、走査ビームが、直線Pのうえ
を移動するものとする。しかるに、発光波長が設定波長
からすれると、ホログラム格子ディスク18の回折格子
による回折角が変化するので、発光波長のずれに従って
、走査ビームが、受光面41を横切る位置は、2i図に
おいて直線Qあるいは直線Qの側へ移動することになる
Therefore, it is assumed that the scanning beam moves on the straight line P when the semiconductor laser 10 emits light at a predetermined set wavelength. However, when the emission wavelength deviates from the set wavelength, the diffraction angle by the diffraction grating of the hologram grating disk 18 changes, so the position where the scanning beam crosses the light receiving surface 41 according to the deviation of the emission wavelength changes to the straight line Q in Figure 2i. Or it will move to the straight line Q side.

そこで、受光素子の出力パルス(受光面41の左側端部
で立上り、右側端縁部で立下る)の時間幅に着目すると
、受光幅の単調変化のため、この時間幅は、走査ビーム
が、受光面41をX方向・\横切る位置Vcjって異な
ったものとなる。従って、この時間幅の変化を検知する
ことによって、半導体レーザー10ニおける発光波長の
検知なすることができる。
Therefore, when focusing on the time width of the output pulse of the light receiving element (rising at the left edge of the light receiving surface 41 and falling at the right edge), due to the monotonous change in the light receiving width, this time width is such that the scanning beam The positions Vcj across the light receiving surface 41 in the X direction are different. Therefore, by detecting this change in time width, the emission wavelength of the semiconductor laser 10 can be detected.

なお、本明細蓄中において、受光素子の出力パルスとい
うときは、受光素子から得られるパルス状の出力のみな
らず、受光素子の出力をパルス信号化したものをも含む
ものとする。
In this specification, the term "output pulse of a light receiving element" includes not only a pulsed output obtained from the light receiving element, but also a pulse signal obtained by converting the output of the light receiving element.

かくして検知された発光波長の変化に応じて、半導体レ
ーザー10の温度を、保持体を介して間接的に制御し、
異常状態を除去することができる。
In response to the detected change in the emission wavelength, the temperature of the semiconductor laser 10 is indirectly controlled via the holder,
Abnormal conditions can be removed.

以下、具体的な制御例を、矛2図に示す回路例にもとづ
いて説明する。
A specific control example will be described below based on the circuit example shown in FIG.

まず、前提となることがらから説明する。この目的のた
め、ふたたび矛6図を参照する。半導体レーザー10は
、矛6図の如き波長41特性を有しているのであった。
First, let me explain the premise. For this purpose, we refer again to Figure 6. The semiconductor laser 10 had wavelength 41 characteristics as shown in Figure 6.

そして、光走査装置の設定上の波長は、半導体レーザー
10065℃ のときの波長を用いるものとしよう。実
際的には、半導体レーザー10の温度が棚状部6−1に
対応する温度領域にあれば、主走査位置のずれは、実用
上度外視しうるという条件で考えてみる。
Assume that the wavelength set for the optical scanning device is the wavelength when the semiconductor laser is heated at 10,065°C. In practice, let us consider the condition that if the temperature of the semiconductor laser 10 is in the temperature range corresponding to the shelf portion 6-1, the shift in the main scanning position can be ignored in practical terms.

さて、矛2図にもどって、まず、光走査を始めるに先立
って、半導体レーザー10を発光させる。
Now, returning to Figure 2, first, before starting optical scanning, the semiconductor laser 10 is caused to emit light.

つづいてホログラム格子ディスク18を回転させると、
これによって、受光素子40から出力パルスが周期的に
得られる。
Next, when the hologram grating disk 18 is rotated,
As a result, output pulses are periodically obtained from the light receiving element 40.

そこで、矛2図の回路を作動させると、発振器50 が
発振して、高周波のクロックパルスが発せられる。この
クロックパルスは、受光素子40からの出力パルスの時
間幅を計数するためのものであって、10メガヘルツ程
度の周波数のものが用いられる。
Therefore, when the circuit shown in Figure 2 is activated, the oscillator 50 oscillates and a high frequency clock pulse is generated. This clock pulse is used to count the time width of the output pulse from the light receiving element 40, and has a frequency of about 10 MHz.

クロックパルスは分周回路54とカウンター52とに印
加される。
Clock pulses are applied to frequency divider circuit 54 and counter 52.

分周回路54は、印加されるクロックパルスから低周波
のクロックパルスをつくり出し、これを、カウンター5
6に印加する。カウンター56は印加される低周波のク
ロックパルスをカウントし、このカウント値をD / 
A変換器58に印加する。D/A変換器は、カウンター
56の計装置に対応するステップ状のアナログ量の電圧
関数Vref をつくり、これを、比較器60を介して
、ペルチェ素子ドライバー62vc印加する。
The frequency dividing circuit 54 generates a low frequency clock pulse from the applied clock pulse, and transmits this to the counter 5.
6. A counter 56 counts the applied low frequency clock pulses and converts this count value into D/
A converter 58 is applied. The D/A converter creates a step-like analog voltage function Vref corresponding to the measuring device of the counter 56, and applies this to the Peltier element driver 62vc via the comparator 60.

ペルチェ素子ドライバー62は、上記電圧関数vref
 Vc従ってペルチェ素子62を駆動し、ベルチェ素子
62は、この電圧関数に従って、半導体レーザー10の
保持体を加熱する。
The Peltier element driver 62 has the voltage function vref
Vc therefore drives the Peltier element 62, and the Vertier element 62 heats the holder of the semiconductor laser 10 according to this voltage function.

矛6図(1)は、D/A変換器58から得られる、ステ
ップ状の電圧関数を示している。この電圧関数vref
 の各ステップの持続時間T。は、分周回路54から得
られる低周波のクロックパルスの周期に等しい、 ペルチェ素子64で加熱された保持体の温度は、サーミ
スタ66で検知され、増幅器68で増幅されて比較器6
0に印加される。かくして、半導体レーザー10を保持
する保持体の温度は、電圧関数Vrefに従って温度制
御され、これにより間接的に半導体レーザー10の温度
が同様に制御される。
Figure 6 (1) shows a step-like voltage function obtained from the D/A converter 58. This voltage function vref
The duration of each step T. is equal to the period of the low-frequency clock pulse obtained from the frequency dividing circuit 54. The temperature of the holder heated by the Peltier element 64 is detected by the thermistor 66, amplified by the amplifier 68, and then sent to the comparator 6.
Applied to 0. Thus, the temperature of the holder holding the semiconductor laser 10 is temperature-controlled in accordance with the voltage function Vref, thereby indirectly controlling the temperature of the semiconductor laser 10 as well.

従って、半導体レーザ−10メ温度は、電圧Vrefの
ステップ状の変化に応じて階段状に上昇していくことに
なる。そこで、電圧関数vrof の初期値V0ref
 の値を、このとき、半導体レーザー10の温度が、例
えば、29℃ を与えるように選んでおくと、電圧■r
ef がステップ状に増大するにつれて、半導体レーザ
ー10の温度も、29℃からステップ状に次牙ニ上昇す
る。電圧■、。f のステップは、上記温度変化が、例
えば、0.1℃きざみとなるように定めておくう すると、電圧■rof がある値のとき、半導体レーザ
ー10は、近似的には、この電圧に応じた温度をTo 
時間保つ。
Therefore, the temperature of the semiconductor laser 10 increases stepwise in accordance with the stepwise change in voltage Vref. Therefore, the initial value V0ref of the voltage function vrof
If the value of is selected so that the temperature of the semiconductor laser 10 is, for example, 29°C, then the voltage ■r
As ef increases stepwise, the temperature of the semiconductor laser 10 also increases stepwise from 29°C. Voltage ■. If the steps of f are determined so that the temperature change is, for example, in steps of 0.1°C, then when the voltage rof is a certain value, the semiconductor laser 10 will approximately respond to this voltage. To the temperature
Keep time.

そこで、この時間To を、走査ビームが、受光素子4
0の受光面を所定の回数、例えば10回走査するような
時間に定めておくと、矛6図CI)に示すように、この
To 時間(半導体レーザー10の温度がほぼ一定であ
る時間に、受光素子40からN回、今の例では10回、
出力パルスが得られるので、この出力パルスの時間Ti
 r T2 + ・−・・・・、TN を、カウンター
52で計数し、この計数の統数をCPUにとりこみ記憶
する。受光素子40からの出力パルスの時間幅は、半導
体レーザー10の温度上昇に従い、ゆるやかに増加して
いくが、29℃から始った温度上昇が、オ6図の段差部
6−4をこえると、これにともない、発光波長が不連続
に変化するのでこれによって、出力パルスの時間幅も大
きく変化し、カウンター52の計数もはねあがる。これ
は。
Therefore, during this time To, the scanning beam is transmitted to the light receiving element 4.
If the time is set such that the light-receiving surface of the semiconductor laser 10 is scanned a predetermined number of times, for example, 10 times, as shown in Figure 6 CI), during this To time (the time when the temperature of the semiconductor laser 10 is almost constant), From the light receiving element 40 N times, in this example 10 times,
Since an output pulse is obtained, the time Ti of this output pulse is
The counter 52 counts r T2 + . The time width of the output pulse from the light receiving element 40 increases gradually as the temperature of the semiconductor laser 10 rises, but when the temperature rise starts from 29°C and exceeds the step 6-4 in Fig. 6, As a result, since the emission wavelength changes discontinuously, the time width of the output pulse also changes significantly, and the count of the counter 52 also increases. this is.

段差部6−4が検知されたことにほかならない。This means that the stepped portion 6-4 has been detected.

そこで、CPU70は、このときのVref を8己憶
する。同様の手続で、段差部6−5が検出される。
Therefore, the CPU 70 stores the Vref at this time. The step portion 6-5 is detected using a similar procedure.

このようにすると、その時々の波長一温度特性が検知さ
れるので、波長・温度特性が経時的に変化しても、変化
した特性自体を知ることができる。
In this way, since the wavelength-temperature characteristics are detected at each moment, even if the wavelength-temperature characteristics change over time, the changed characteristics themselves can be known.

すると、この場合、温度制御の基準温度を、段差部6−
4と6−5に対応する温肢の中間に設定すればよいこと
が分る。
Then, in this case, the reference temperature for temperature control is set at the stepped portion 6-
It can be seen that the setting should be set between the warm limbs corresponding to 4 and 6-5.

後は、CPU70による保持体の温度制御を、上記の如
くして知られた波長・温度特性にもとづいて行なえばJ
い。
After that, if the temperature of the holder is controlled by the CPU 70 based on the wavelength/temperature characteristics known as described above, J
stomach.

すなわち、光走査中は、例えば、周期To で、受光素
子40からの出力パルスを計数し、半導体レーザー10
の温度が棚状部6−1をはずれたことが検知されたら、
保持体の温度制御の基準温度をずらして、異常状態を除
去し、異常状態が除去されたら、上記基準温度を、もと
の値にもどすのである。受光素子の受光面形状は、矛1
図に示す形状に限らず、牙4図(1)〜(VI)に示す
如き形状であり得る。とくに、矛4図(V)、(VI)
の例のように形状線の一部が曲線であってもよい。また
、これら形状は、その上下を逆にして用いることもでき
る。、矛4図においてもX方向は、定食ビームの走査方
向を示すが、この場合、矛4図(I[)、(l[)、(
IV)、(V)、(VI)の形状では、走査方向に直交
する直線上部分を出力パルスの基準として使用できるの
で、信号処理が容易である。
That is, during optical scanning, for example, the output pulses from the light receiving element 40 are counted at a period To, and the output pulses from the semiconductor laser 10 are counted.
When it is detected that the temperature of has left the shelf part 6-1,
The reference temperature for temperature control of the holding body is shifted to eliminate the abnormal condition, and once the abnormal condition is eliminated, the reference temperature is returned to its original value. The shape of the light-receiving surface of the light-receiving element is
The shape is not limited to the shape shown in the figure, but may be the shape shown in FIGS. 4 (1) to (VI). In particular, 4 figures (V) and (VI)
A part of the shape line may be a curved line as in the example. Further, these shapes can also be used upside down. , In Figure 4, the X direction also indicates the scanning direction of the set beam, but in this case, Figure 4 (I[), (l[), (
With the shapes IV), (V), and (VI), signal processing is easy because the portion on the straight line perpendicular to the scanning direction can be used as a reference for the output pulse.

なお、実際には、発光波長の変化により回折角が変化す
るので、走査ビームの速度にも変化があり、この恵を考
慮して、受光面の形状や配備態位を定めると、より効果
的に、波長変化検知が可能となる。
In reality, the diffraction angle changes due to changes in the emission wavelength, so the speed of the scanning beam also changes. Taking this into consideration when determining the shape and deployment position of the light-receiving surface will make it more effective. This makes it possible to detect wavelength changes.

(効 果) 以上、本発明によれば、半導体レーザーとホロダラム格
子ディスクとを用いる光走査装置において、新規な主走
査位置安定化方法を提供できる。
(Effects) As described above, according to the present invention, a novel main scanning position stabilization method can be provided in an optical scanning device using a semiconductor laser and a holodram grating disk.

この方法では、半導体レーザーの発光波長の変化を検知
し、その結果にもとづいて、主走査位置を安定化するの
で、極めて有効に主走査位置を安定させることができる
In this method, a change in the emission wavelength of the semiconductor laser is detected and the main scanning position is stabilized based on the result, so that the main scanning position can be stabilized very effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

牙1図は、本発明における波長変化の検知を説明するた
めの図、矛2図ないし矛6図は、具体的な例を説明する
ための図、矛4図は、受光面形状の例を示す図、矛5図
は、本発明を適用した元プリンターの1例を示す図、矛
6図は、波長・臨度特性の1例を示す図である。 10・・・半導体レーザー、18・・・ホログラム格子
ディスク、40・・・受光素子、41・・・受光素子の
受光面、X・・・走置ビームの走査方向 図面の浄書(内容に変更なし) /7I57削 1 千導体レーデ−の:IL度(℃) 手続補正書C′j5創 昭和59年8月16日 昭和59年特許願第89730号 2発明の名称 光走査装置における主走査位置安定化方法3 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名 称 (674)株式会社リコー 4代 理 人
Figure 1 is a diagram for explaining the detection of wavelength change in the present invention, Figures 2 to 6 are diagrams for explaining specific examples, and Figure 4 is an example of the shape of the light receiving surface. Figure 5 shows an example of a printer to which the present invention is applied, and Figure 6 shows an example of wavelength/sensitivity characteristics. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Semiconductor laser, 18... Hologram grating disk, 40... Light receiving element, 41... Light receiving surface of the light receiving element, ) /7I57 cut 1 Thousand conductor radar: IL degree (℃) Procedural amendment C'j5 Creation August 16, 1981 Patent Application No. 89730 2 Name of invention Main scanning position stability in optical scanning device Method 3 Relationship with the case of the person making the amendment Name of patent applicant (674) Ricoh Co., Ltd. 4 Agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体レーザーからの光をホログラム格子ディスクによ
り偏向して、被走査面を走査する光走査装置において、
半導体レーザーにおける、波長・温度特性にもとづく波
長変化を検知して、上記半導体レーザーの発光波長を設
定波長域に制御して、光走査における主走査位置を安定
化する方法であって、 光走査を妨げない位置に、受光素子を配して走査ビーム
を受けるようにし、 上記受光素子における、走査方向の受光幅が、走査方向
と厘交する方向・\単調に変化するように上記受光素子
の受光面の形状な定め、 上記受光素子の出力パルスの時間幅の変化によって、半
導体レーザーの発光成長の変化を検知することを特徴と
する、光走査装置における主走査位置安定化方法、
[Claims] An optical scanning device that scans a surface to be scanned by deflecting light from a semiconductor laser using a hologram grating disk,
A method for stabilizing a main scanning position in optical scanning by detecting wavelength changes in a semiconductor laser based on wavelength and temperature characteristics and controlling the emission wavelength of the semiconductor laser to a set wavelength range, the method comprising: A light-receiving element is placed in a position that does not interfere with the scanning beam, and the light-receiving element is arranged so that it receives the scanning beam. A method for stabilizing a main scanning position in an optical scanning device, the method comprising determining the shape of a surface and detecting a change in emission growth of a semiconductor laser based on a change in the time width of an output pulse of the light receiving element;
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