JPS62264074A - レ−ザダイオ−ドの光出力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザダイオードをスイッチング制御する光
出力制御回路に関するものである。

（従来の技術） 光プリンタ等のビーム走査装置における光出力υ制御回
路は、例えば光ビームが回転多面鏡によって走査される
場合、回転多面鏡が一ラインの印字走査を終了して、つ
ぎのラインの印字走査に移行する間の画像との非対応の
期間毎のビーム検出信号と同期させて、引続く印字走査
におけるレーザダイオードの光出力レベルを設定するよ
うにしている。

その光出力レベルの設定方法としては、画像との非対応
の期間にｊ３いて、光検出素子によって検出した光出力
レベル信号を１４準レベルとアナログ的に比較制御して
、サンプルホールドする方法や、またディジタル方式と
しでは、その比較信号の正・負の符号に応じて、所定の
周ＩＩＩのパルスを計数し、あるいはその計数を停止し
、その計数値をＤ／Ａ変換し一〇、レーザダイオードの
光出力を設定するようにしたものが使用されて来た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、光プリンタの高速化に伴って光出力のｌ
ｉｌ制御時間は益々短くする必要にせまられ、上記した
ような装置にＪ３いては、特にアナログ方式においでは
比較制御の応答が遅いために１ライン毎の制御が不能と
なって１ページ毎の制御にせざるを得なくなったりして
、レーザダイオードの温度上界等にＪ：る特性の変化に
充分に対応出来ないという問題があった。

そして、ディジタル方式においては、前記の応答速度の
他に、レーザダイオードの光出力のバラツキや、レープ
ダイオードのデツプ内で光出力を検出するようにした光
検出素子のバラツキに対する補償が充分でなく、また、
ｉ、ｌｌ　１０精度を向上させるために、カウンタの１
ステツプに対するυ制御光量を小さくとると、Ｄ／Ａ変
換器のビット数が増大するという問題もあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決するために、ビデオ信号を
受けて発光するレープダイオードの光出力を検出してな
る光出力レベル信号を所定の基準レベル値と比較して該
基準レベルとの相互差信号を出力する比較器と、前記相
互差信号を積分する積分回路と、前記レーずダイオード
の電流を前記積分回路の積分値に応じて増減して設定す
る定電流回路と、前記相互差信号が時間の経過につれて
相互に正と負の符号を反転する回数を所定数にわたって
計数するカウンタと、ビデオ信号の休止期間における所
定の期間にわたって前記定電流回路によるレーザダイオ
ードの駆動をもたらしｎつ前記積分回路の積分機能を有
効になし前記所定の期間の終了あるいは該終了以前にお
いて前記カウンタが前記所定数を計数したことをもって
前記積分回路の積分機能を無効にしてその積分値を保持
せしめるタイマとを設けて構成したものである。

（作用） 本発明によれば、光出力レベル信号がレーザダイオード
の光出力信号より理れ位相となることにより、ビデオ信
号の休止１１１１間において、比較器に入力される光出
力レベル信号は、基準レベル値に安定づることなく、基
準レベル値を若干越えた後、基準レベル値以下に戻され
、これが繰り返される。

そしてカウンタがこの越えた回数を計数しく゛、所定の
回数に達したことをもって、そのとぎの定電流回路の電
流設定姶をつぎの印字期間中にわたって保持するように
したので、レーザダイオードの光出力は、その安定後の
所定のデユーティタイムにおいて設定された値となるも
のである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す光出力制御回路図であ
り、第２図はその各動作を示すタイミングチャートｅあ
る。

１はレーザダイオード組体で、レーザダイオード２とフ
ォトダイオード３とが１チツプで構成されている。４は
定電流回路で、レーザダイオード２の電流を定電流化す
る。トランジスタ５は、ＮＯＲゲート６を介する発光制
御信号に応じてレーザダイオード２を点滅制御する。信
号ａは、ライン開始パルス信号で、１ラインの印字の繰
り返し周期Ｔ。を設定している。７は印字期間設定用の
タイマで、その出力信号すは、信＠ａのパルスを起点と
して、印字期間Ｔ１を設定している。８はサンプリング
期間設定用のタイマで、その出力信号Ｃは印字期間■１
の終了点を起点として、印字休出期間における後記の積
分期間の最大値■２を設定している。信号ｄはビデオ信
号で、第２図においてＨレベルは白に、Ｌレベルは黒に
対応している。前記信号Ｃは印字期間Ｔ１においてＬレ
ベルであって、このときビデオ信号ｄをトランジスタ５
に対して有効にする。そしてＩＩ　ｌ５ＩＴ　２にＪ３
いてはトルベルであって、このきビデオ信ｉ４ｄと無関
係に、トランジスタ５をして、レーデダイオード２を発
光制御させる。信号ｅは、光レベル信号であり、フォト
ダイオード３によってレーザダイオード２の光出力を検
出した電気信号ｒあって、フォトダイオード３が負の電
源Ｅ１によって逆バイアスされていて、レーザダイオー
ド２の先出りに比例的に且つ遅れた追従をもってそのレ
ベルが変化する。９は比較器で、電源Ｅ１に対して正の
電位■ｒを比較基準レベル値とし、光出力レベル信号ｅ
が電位■ｒを上まわったとぎＩ］レベル信号を出力する
。１０はカウンタで、比較器９がトルベルとなる立−１
つ信号を計数して、所定の数に達すると、このとき期間
Ｔ２内であるならば、タイマ８の出力信Ｆ５Ｃをトルベ
ルにする。１１は積分回路で、演ｇ）増幅器１２、抵抗
Ｒ，Ｒ２、コンアンサＣ１等よりなり、比較器９の出力
信号を受けたとき、その正・負のレベルに応じて、該出
ノコ信号を積分する。１３％ユアナログスイッチで、タ
イマ８の出力信号Ｃがトルベルのどきは、その接点Ｓ　
が間、接点Ｓ２が閉であっ工、積分回路１１の出力を保
持し、出力信号Ｃがトルベルのときは、接点Ｓ１が閉、
１接点Ｓ２が開となって、積分回路１１が比較器９の出
力信号を受１プて該出力信号を積分する。定電流回路４
は、第１段目のトランジスター４のベースに高インピー
ダンスをもって、積分回路１１の出力信号を受けて、１
ラインの印字期間にわたって該出力信号を実質的に変化
させないようにしている。トランジスタ１４は各端に正
の電圧Ｅ２と負の電ＫＥ１を受けていて、積分回路１１
の出力信号に応じた定電流に設定される。第２段目のト
ランジスター５は、そのベースにトランジスター４の電
流に応じた電圧を受け、その負荷にレーザダイオード２
が接続されていて、レーずダイオード２は積分回路１１
の出力信号に応じた定電流に設定される。

以上の構成において、以下にその動作を説明する。

°印字期間Ｔ１において、タイマ８の出力信号Ｃはトル
ベルであって、アナログスイッヂ１３は第１図のように
接点Ｓ　が開、接点Ｓ２が開であり、積分回路１１はそ
の前状態に保持されている。そしてＮＯＲゲート６はビ
デオ信号ｄを有効にしており、レーザダイオード２はビ
デオ信号ｄによって点滅制御される。フォトダイオード
３はレーザダイオード２の光出力信号を検出して、信号
ｅは変化するが、このとき接点Ｓ１が開であって信号ｅ
は使用されない。

１ラインの印字が終了して信号Ｃ＄ｈレベルとなると、
接点Ｓ１が閉、接点Ｓ２が開となって、積分回路１１は
比較器９の出力信号を積分開始する。同時にビデオ信号
ｄと無関係にレーザダイオード２を定電流回路４の設定
電流によって連続駆動させる。フォトダイオード３は、
レーザダイオード２の先出ツノを検出して、光出力レベ
ル信号ｅは、例えば上昇する。そして基準レベル■ｒを
下まわっている間は比較器９はトルベルであって、積分
回路１１はその積分値が増大しで、レーザダイオード２
の光出力が増大する。光出力レベル信号ｅが靭準レベル
Ｖｒを越ると比較器９はトルベルとなり、カウンタ１０
はその立上りを計数する。

積分回路１１はその積分値が減少しでレーザダイオード
２の出力が減少する。よって光出力レベル信号ｅは減少
に転する。この繰り返しによってレーデダイオード２の
光出力は、光出力レベルｅが基準レベル■「を中心とし
た変動を伴いなからレーザダイオード２の温度も一定に
なるなどで、安定状態になる。カウンター０が所定の計
数値に達するとタイマ８の出力信号Ｃはトルベルとなり
、接点Ｓ　が開、接点Ｓ２が開となつ（°積分回路１１
はそのときの積分値に保持され、引続く印字Ｉｎ間Ｔ１
におけるレーザダイオード２の電流が設定される。

第３図は、制御電源投入初期における積分回路１１の積
分値の変化状態を、印字の繰り返し周期Ｔｏに対応させ
て示したものである。電源投入時における回転多面鏡の
回転の立上りにはある程度の時間を要するので、電源投
入時点ｔ。から前記立上りがほぼ終了する時点ｔ１まで
の期間においてはカウンター０が計数することなく、積
分回路１１は、タイマ８が設定している期間Ｔ２いっば
いにわたって積分動作させ、そして通常の運転状態にな
ると、カウンター０によって、期間Ｔ２を短縮した時間
が設定される。抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサ０１等で定
まる積分回路の時点数は、信号Ｃについ（、Ｕ　ｔｔ！
レベルＶｒの近傍の微小変化に対応させるものであるか
ら比較的小にすることが可能であり、光制御の精度が向
上される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、比較器が、積分
回路による定電流の設定値の微小変化の繰り返しを検出
して、カウンタが計数するようにしているので、構成が
簡単にして、高速制御が可能になる。そしでレーザダイ
オードの光出力のバラツキに対しては、これがカウンタ
のカウント速度に反映されて均等な光制御が可能となる
。また光走査ユニットとして独立に調整できるので保守
も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示ず光出力制御回路図、第２
図は第１図の各動作を示すタイミングチャート、第３図
は電源投入時における積分回路の動作特性図である。 ２・・・レーザダイオード ４・・・定゛市流回路 ８・・・タイマ ９・・・比較器 １０・・・カウンタ １１・・・積分回路 特許出願人　　　］パル電子株式会社 株式会社コパル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビデオ信号を受けて発光するレーザダイオードの光出力
   を検出してなる光出力レベル信号を所定の基準レベル値
   と比較して該基準レベルとの相互差信号を出力する比較
   器と、 前記相互差信号を積分する積分回路と、 前記レーザダイオードの電流を前記積分回路の積分値に
   応じて増減して設定する定電流回路と、前記相互差信号
   が時間の経過につれて相互に正と負の符号を反転する回
   数を所定数にわたつて計数するカウンタと、 ビデオ信号の休止期間における所定の期間にわたつて前
   記定電流回路によるレーザダイオードの駆動をもたらし
   且つ前記積分回路の積分機能を有効になし前記所定の期
   間の終了あるいは該終了以前において前記カウンタが前
   記所定数を計数したことをもつて前記積分回路の積分機
   能を無効にしてその積分値を保持せしめるタイマとを設
   けてなる レーザダイオードの光出力制御回路。