JPS6230466A - Regulating method for output of semiconductor laser - Google Patents

Regulating method for output of semiconductor laser

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JPS6230466A
JPS6230466A JP60169341A JP16934185A JPS6230466A JP S6230466 A JPS6230466 A JP S6230466A JP 60169341 A JP60169341 A JP 60169341A JP 16934185 A JP16934185 A JP 16934185A JP S6230466 A JPS6230466 A JP S6230466A
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semiconductor laser
circuit
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clock
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Kazuyuki Shimada
和之 島田
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Abstract

PURPOSE:To eliminate unevenness of exposure due to change of scanning speed by providing an amplifier behind a D/A converter and adjusting the gain to optimize variation of output intensity of a semiconductor laser due to output of the A/D converter. CONSTITUTION:Output of a D/A converter 44 is amplified by an amplifier 59 and applied to a semiconductor laser driving circuit 45 through an arithmetic unit 57. The circuit 45 changes driving current of a semiconductor laser 42 according to an output signal of the arithmetic unit 57. A picture image scanning clock generator 43 controls a digital value setting circuit 41 to make output of a convertor 44 a value that does not contribute the circuit 45 when power setting of the laser 42 is made. When power setting is not made, output of a D/A converter 56 is retained, and driving current of the laser 42 is changed according to change of scanning speed by output of the convertor 44. Intensity of output of the laser 42 is controlled to a fixed value by power setting, and the value is adjusted by changing reference signal Vref. If change of output intensity of the laser 42 caused by output of the circuit 41 is appropriate, unevenness of exposure due to variation of scanning speed is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はfθレンズを用いない光走査装置における半導
体レーザー出力調整方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a semiconductor laser output adjustment method in an optical scanning device that does not use an fθ lens.

(従来技術) 光走査装置は、被走査面を光ビームによって走査して、
光情報の書込を行なったり、或いは画像情報の読取り行
なったりするための装置として知られている。
(Prior art) An optical scanning device scans a surface to be scanned with a light beam,
It is known as a device for writing optical information or reading image information.

このような光走査装置においては、光ビームはポリゴン
ミラーやホロスキャナー等の回転偏向器で等角速度的に
偏向されるのが普通であり、被走査面上における走査速
度を一定にするために一般にはfθレンズが用いられて
いる。しかし、fθレンズは特殊なレンズでコストが高
いため、できればこれを用いずにすませたいという要望
もある。
In such optical scanning devices, the light beam is normally deflected at a constant angular velocity by a rotating deflector such as a polygon mirror or a holo scanner. An fθ lens is used. However, since the fθ lens is a special lens and is expensive, there is a desire to avoid using it if possible.

また、近時、光ビームの走査角速度が一定でないような
ポリゴンミラーも提案されつつあり−(特願昭59−2
74324号)、このような場合は、fθレンズを用い
ても、走査速度は一定とならないので、このような場合
にはfθレンズの使用ができない。
In addition, polygon mirrors in which the scanning angular velocity of the light beam is not constant have recently been proposed (Patent Application No. 59-2
No. 74324), in such a case, even if an fθ lens is used, the scanning speed will not be constant, so the fθ lens cannot be used in such a case.

画像走査クロックは、光走査の際、走査光ビームをオン
・オフするためのクロック信号であり、その周波数fk
は、1画素の情報読取または書込みにねりあてられた時
間をTとして1/Tで与えられる。fθレンズを用いな
いとすれば、走査光ビームによる被走査面の走査速度は
一定とはならないので、画像走査クロックの周波数fk
を一定にしておくと、情報の書込みや読取りに歪みが生
ずることになる。
The image scanning clock is a clock signal for turning on and off the scanning light beam during optical scanning, and its frequency fk
is given by 1/T, where T is the time allocated to reading or writing information for one pixel. If an fθ lens is not used, the scanning speed of the surface to be scanned by the scanning light beam will not be constant, so the frequency fk of the image scanning clock
If it is kept constant, distortion will occur in the writing and reading of information.

例えば、第4図において、符号30は、被走査体として
の光導電性感光体、符号32は、光ビームLを等角速度
的に偏向させるためのポリゴンミラー、符号34は、光
ビームLを被走査面上に集束させるための集光レンズを
示す、光ビームLは一般にガスレーザーや半導体レーザ
ーからのレーザー光である。距離a、bを、第4図の如
く選ぶと、h=Ω・tanθ ポリゴンミラー32の角速度をω。(一定)とするとな
る、走査領域長を図の如<2Hとし、H+h=h’とす
ると、 である。今、この走査領域長2H内に2n、の画素があ
るものとすると、第4図の走査領域の左側の走査開始側
から数えてn番目の画素における走査速度Vnは t である、ここにdは1画素幅である。画像走査クロック
の周波数fkは、その定義からして、このn 場合−であるから。
For example, in FIG. 4, reference numeral 30 indicates a photoconductive photoreceptor as a scanned object, reference numeral 32 indicates a polygon mirror for deflecting the light beam L at a constant angular velocity, and reference numeral 34 indicates a photoconductor for deflecting the light beam L at a constant angular velocity. The light beam L, which represents a condensing lens for focusing onto the scanning surface, is generally laser light from a gas laser or a semiconductor laser. If the distances a and b are selected as shown in FIG. 4, then h=Ω・tanθ The angular velocity of the polygon mirror 32 is ω. (constant), the scanning area length is <2H as shown in the figure, and H+h=h'. Now, assuming that there are 2n pixels in this scanning area length 2H, the scanning speed Vn at the nth pixel counting from the scanning start side on the left side of the scanning area in FIG. 4 is t, where d is one pixel wide. By definition, the frequency fk of the image scanning clock is - for n.

となる。従って画像走査クロック周波数fkを、1画素
ごとに(1)式に従って変化させれば、fθレンズを用
いなくとも、情報の読取や書込みに歪みを生ずることな
く光走査を実現できる。ところがポリゴンミラー32に
よる走査速度が一定でないから走査領域の露光量が走査
方向に変化し露光むらが生ずる。そこで走査速度の変化
に応じて半導体レーザーの出力強度を補正することによ
って露光むらを解消する方法が考えられる。しがしこの
方法では半導体レーザー出力強度の補正量が少しずれて
も露光むらの解消が不十分となる。
becomes. Therefore, by changing the image scanning clock frequency fk for each pixel according to equation (1), optical scanning can be realized without using an fθ lens and without causing distortion in reading or writing information. However, since the scanning speed of the polygon mirror 32 is not constant, the amount of exposure in the scanning area changes in the scanning direction, resulting in uneven exposure. Therefore, a method can be considered to eliminate the exposure unevenness by correcting the output intensity of the semiconductor laser according to the change in the scanning speed. However, in this method, even if the amount of correction of the output intensity of the semiconductor laser deviates slightly, the exposure unevenness cannot be sufficiently eliminated.

(目  的) 本発明は上記欠点を改善し、露光むらを十分に解消する
ことができる半導体レーザー出方調整方法を提供するこ
とを目的とする。
(Objective) An object of the present invention is to provide a method for adjusting the output direction of a semiconductor laser, which can improve the above-mentioned drawbacks and sufficiently eliminate exposure unevenness.

(構  成) 本発明は半導体レーザーからの変調光で回転偏向器によ
り被走査面を走査しfθレンズは用いない光走査装置で
あって、被走査面の走査速度の変化に応じて周波数が連
続的に変化する画像走査クロックを発生する画像走査ク
ロック発生器と、被走査面の走査速度の変化に応じて上
記半導体レーザーの出力強度を変化させるためのディジ
タル値を発生するディジタル値設定回路と、このディジ
タル値設定回路の出力値をアナログ値に変換してこのア
ナログ値に応じて上記半導体レーザーの電流を変化させ
るディジタル/アナログ変換器とを有する光走査装置に
おいて、上記ディジタル/アナログ変換器の後に増幅器
を設け、この増幅器の利得を上記ディジタル/アナログ
変換器の出力値による上記半導体レーザーの出力強度の
変化が最適となるように調整することを特徴とする。
(Structure) The present invention is an optical scanning device in which a surface to be scanned is scanned by a rotary deflector with modulated light from a semiconductor laser without using an fθ lens. an image scanning clock generator that generates an image scanning clock that changes automatically; and a digital value setting circuit that generates a digital value for changing the output intensity of the semiconductor laser in accordance with changes in the scanning speed of the scanned surface. In an optical scanning device having a digital/analog converter that converts the output value of the digital value setting circuit into an analog value and changes the current of the semiconductor laser according to the analog value, a The present invention is characterized in that an amplifier is provided, and the gain of the amplifier is adjusted so that the change in the output intensity of the semiconductor laser depending on the output value of the digital/analog converter becomes optimal.

次に本発明を適用した光走査装置の一実施例について説
明する。この実施例における画像走査クロック発生器は
発振器と、第1の分R器と、アップ/ダウンカウンタ−
と、制御回路と、フェイズロックドループ回路とを有す
る。フェイズロックドループ回路を、以下PPLと略記
することにする。
Next, an embodiment of an optical scanning device to which the present invention is applied will be described. The image scanning clock generator in this embodiment includes an oscillator, a first divider, and an up/down counter.
, a control circuit, and a phase-locked loop circuit. The phase-locked loop circuit will be abbreviated as PPL below.

発振器は、基準クロックを発生する。この基準クロック
の周波数を以下foとする。fOは勿論定数である。
An oscillator generates a reference clock. The frequency of this reference clock is hereinafter referred to as fo. fO is of course a constant.

第1の分周器は、上記基準クロックを分周して。The first frequency divider divides the frequency of the reference clock.

位置制御用クロックを発生させる。Generates a position control clock.

アップ/ダウンカウンタ−(以下、 U/Dカウンター
と略記する。)は、第1の分周器の分周率Nを切換える
。Nは、もちろん自然数である。
The up/down counter (hereinafter abbreviated as U/D counter) switches the frequency division ratio N of the first frequency divider. Of course, N is a natural number.

制御回路は、以下の如き機能を有する。走査領域は、あ
らかじめ、K個のブロックBLi(i=1〜K)に区分
され、あらかじめ定められた有限数列Mi(i=1〜K
)にもとづき、i番目のブロックBLi(i=1〜K)
では上記位置制御用クロックのMiパルスごとに、上記
U/Dカウンターの駆動を行ない、走査領域全域におい
て分周Nの段階的切換を実現せしめる。すなわち、仮に
分局率Nの初期値がNOであったとすると、位置制御用
ブロックの周波数 fO は当初−であるが、第1のブロックBLIではこN。
The control circuit has the following functions. The scanning area is divided in advance into K blocks BLi (i=1 to K), and a predetermined finite number sequence Mi (i=1 to K) is divided into K blocks BLi (i=1 to K).
), the i-th block BLi (i=1 to K)
Then, the U/D counter is driven every Mi pulse of the position control clock to realize stepwise switching of the frequency division N over the entire scanning area. That is, if the initial value of the division ratio N is NO, the frequency fO of the position control block is initially -, but it is N in the first block BLI.

の位置制御用ブロックをM1パルスカウントすると、制
御回路はU/Dカウンターを介して、第1の分周器の分
周率をNOからN□C:NO+ΔN)に切換える。そう
すると、位置制御用クロックの周波数f。
When the position control block counts M1 pulses, the control circuit switches the frequency division ratio of the first frequency divider from NO to N□C:NO+ΔN) via the U/D counter. Then, the frequency f of the position control clock.

は−となる。この周波数のクロックをM1パルスとなる
。この新たな周波数のクロックをM1パルス、カウント
すると、さらに分周率N工からN2へと切換る、という
ことを、n1回繰返す。
becomes -. The clock with this frequency becomes the M1 pulse. When M1 pulses of the clock of this new frequency are counted, the frequency division ratio is further switched from N to N2, and this process is repeated n1 times.

つづいて、第2のブロックBL2では1位置制御用ブロ
ックのM2パルスごとに分周率を切換ることをn2回繰
返す。このプロセスを各ブロックごとに行なうのである
。i番目のブロックBLiでは、分周率の切換は、位置
制御用クロックのMiパルス毎にni回行なわれる。
Subsequently, in the second block BL2, switching the frequency division rate every M2 pulse of the 1-position control block is repeated n2 times. This process is performed for each block. In the i-th block BLi, switching of the frequency division ratio is performed ni times for every Mi pulse of the position control clock.

PLL回路は、位相検波回路、ローパスフィルター、第
2の分周器、電圧制御発振器により構成される。第2の
分周器は固定的に設定された分周率Mを有する。
The PLL circuit includes a phase detection circuit, a low-pass filter, a second frequency divider, and a voltage-controlled oscillator. The second frequency divider has a fixed frequency division ratio M.

このPLL回路は、位置制御用クロックの周波数の段階
的変化に応じて、周波数が連続的に変化する画像走査ク
ロックを発生させる。
This PLL circuit generates an image scanning clock whose frequency changes continuously in response to stepwise changes in the frequency of the position control clock.

以下、この画像走査クロック発生器について図面を参照
しながら説明する。
This image scanning clock generator will be explained below with reference to the drawings.

第2図において1位相検波回路18、ローパスフィルタ
ー20、電圧制御発振器22.第2の分周器24はPL
L回路を構成している。
In FIG. 2, a 1-phase detection circuit 18, a low-pass filter 20, a voltage-controlled oscillator 22. The second frequency divider 24 is PL
It constitutes an L circuit.

発振器10から発生せられる周波数foの基準クロック
は、第1の分周器12により分周されて、周波f。
The reference clock of frequency fo generated from the oscillator 10 is divided by the first frequency divider 12 to obtain the frequency f.

数−の、位置制御用クロックとなり、制御口路16、お
よびPLL回路の位相検波回路18に入力する。
It becomes a position control clock of several times, and is input to the control port 16 and the phase detection circuit 18 of the PLL circuit.

位相検波回路18は、この位置制御用クロックと、分周
器24から入力するクロックCLAどの位相を比較し、
その位相差をパルス信号としてローパスフィルター20
に出力する。ローパスフィルター20を介して上記位相
差の情報が電圧制御発振器22に入力すると、同発振器
22は、ローパスフィルター20の出力電圧に応じた周
波数のクロックを出力する。
The phase detection circuit 18 compares the phase of this position control clock and the clock CLA input from the frequency divider 24,
A low-pass filter 20 uses the phase difference as a pulse signal.
Output to. When the information on the phase difference is input to the voltage controlled oscillator 22 via the low-pass filter 20, the oscillator 22 outputs a clock having a frequency corresponding to the output voltage of the low-pass filter 20.

このクロックが、画像走査クロックとなる。画像走査ク
ロックは、分周器24で分周され、クロックCLAとし
て位相検波回路18へ印加され、位置制御用クロックと
位相比較される。
This clock becomes the image scanning clock. The image scanning clock is frequency-divided by the frequency divider 24, applied as a clock CLA to the phase detection circuit 18, and compared in phase with the position control clock.

さて、 PLL回路において、電圧制御発振器22から
発せられるクロックの周波数は、位相検波回路18で位
相比較されるクロックCLAと位置制御用クロックとの
間に位相差の変化がないときは、変化しない。このよう
な状態を、PLL回路の平衡状態と呼ぶことにする。
Now, in the PLL circuit, the frequency of the clock emitted from the voltage controlled oscillator 22 does not change when there is no change in the phase difference between the clock CLA whose phase is compared in the phase detection circuit 18 and the position control clock. Such a state will be referred to as an equilibrium state of the PLL circuit.

例えば、PLL回路の平衡状態で、位置制御用りf。For example, in the balanced state of a PLL circuit, f for position control.

ロックの周波数が−であるとすると、このときfO クロックCLAの周波数も−となっているから、この状
態で、電圧制御発振器22から発せられるクロックのf
kは、 N      N である。この状態で、分周器12の分周率をNからN′
へと切換ると、位置制御用クロックの周波数が生ずる。
Assuming that the lock frequency is -, then the frequency of the fO clock CLA is also -, so in this state, the fO clock generated from the voltage controlled oscillator 22
k is N N . In this state, the frequency division ratio of the frequency divider 12 is changed from N to N'
When switching to , the frequency of the position control clock is generated.

従って、これに応じて、電圧制御発振器22の出力クロ
ックの周波数fkも変化するが、この周波数fkの変化
は連続的に生じ1周波数かつ単調に変化する。
Accordingly, the frequency fk of the output clock of the voltage controlled oscillator 22 changes accordingly, but this change in frequency fk occurs continuously and monotonously changes at one frequency.

従って、分周器12の分周率Nを段階的に変化させるこ
とによって、画像走査クロックの周波数fkを連続的に
変化させることができる。
Therefore, by changing the frequency division ratio N of the frequency divider 12 stepwise, the frequency fk of the image scanning clock can be changed continuously.

さて、制御回路16は、分周器12における分周率のプ
リセット値を、U/Dカウンター14から出力させるた
めのクロックCK、 U/Dカウンター14をカウント
可能にする信号EN、アップダウンのモードを決定する
信号U/Dを発する。
Now, the control circuit 16 includes a clock CK for outputting a preset value of the frequency division ratio in the frequency divider 12 from the U/D counter 14, a signal EN for enabling the U/D counter 14 to count, and an up/down mode. A signal U/D is issued to determine the

アップダウンのモードは、走査速度の極値近傍でアップ
モード(もしくはダウンモード)からダウンモード(も
しくはアップモード)に切換るように、信号U/Dの発
生を行なう。
In the up-down mode, the signal U/D is generated so as to switch from the up mode (or down mode) to the down mode (or up mode) near the extreme value of the scanning speed.

クロックCにが入力するとU/Dカウンター14はプリ
セット値を更新して1分周器12の分周率を切換る。
When the clock C is input, the U/D counter 14 updates the preset value and switches the frequency division ratio of the 1 frequency divider 12.

クロックGKの発生は、先にのべたように、各ブロック
BLi(i = 1〜K)ごとに、有限数列Mi(i=
1〜K)にもとづき行なわれる。すなわち。
As mentioned earlier, the clock GK is generated by a finite number sequence Mi (i = 1 to K) for each block BLi (i = 1 to K).
1 to K). Namely.

各ブロックごとに、Miとniとが予め設定されており
、i番目のブロックBLiでは、位置制御用クロックが
Miパルス入力するごとに、制御回路16からクロック
CKが発生するが、このクロックCKは、このブロック
BLiでは、ni回発生するのである。
Mi and ni are set in advance for each block, and in the i-th block BLi, a clock CK is generated from the control circuit 16 every time Mi pulses of the position control clock are input. , occurs ni times in this block BLi.

ブロック数にや、Mi、niの値は、電圧制御発振器2
2から発生する画像走査クロックの周波数fkが、走査
速度変化にともなう周波数変化、例えば(1)式を良く
近似するように設定される。これは、設計条件に応じて
実験的あるいは理論的に定められる。
The number of blocks, Mi, and ni values are the voltage controlled oscillator 2.
The frequency fk of the image scanning clock generated from 2 is set so as to closely approximate the frequency change accompanying the change in scanning speed, for example, equation (1). This is determined experimentally or theoretically depending on design conditions.

第5図は、理想上の画、像走査クロックfkの変化(曲
線4−1)と分周率の切換による、クロックf’にの段
階状変化の1例を示している0階段状の周波数変化の下
の数字5 、6 、10.16は、図の右端を走査開始
側として、それぞれMl、 M2. M3゜■に対応し
ている。図から分かるように、n1=6゜n2= 9 
、 n3= 3 、 n4= 5である。この図は、対
称図形の右半分のみを示しており、MS=10.n5=
 3 。
FIG. 5 shows an example of an ideal image, a stepwise change in the clock f' due to a change in the image scanning clock fk (curve 4-1) and a switching of the frequency division ratio. The numbers 5, 6, and 10.16 below the change are Ml, M2, and M2, respectively, with the right end of the figure as the scanning start side. Compatible with M3゜■. As you can see from the figure, n1=6゜n2=9
, n3=3, n4=5. This figure shows only the right half of the symmetric figure, with MS=10. n5=
3.

M6= 6 、n6= 9 、M7= 5 、n7= 
6である。この図から分かるように、ブロックBLiは
、周波数fkの連続曲線を直線近似する領域であり、各
ブロック内では、ステップの横幅が等しいのである。ク
ロックf’には、位置制御用クロックのM倍に相当する
。クロックf’に自体は1階段状に変化するが、PLL
回路の作用により現実の画像走査クロックの周波数は連
続的に変化し、曲線4−1をよく近似する。
M6= 6, n6= 9, M7= 5, n7=
It is 6. As can be seen from this figure, the block BLi is an area in which a continuous curve of frequency fk is linearly approximated, and the width of the steps within each block is equal. The clock f' corresponds to M times the position control clock. The clock f' itself changes in one step, but the PLL
Due to the action of the circuit, the frequency of the actual image scanning clock changes continuously and closely approximates the curve 4-1.

第3図は、第2図に示す装置の説明図的なタイミング図
を示す。上から順に、同期信号、走査法O 度、分局比N1位置制御用クロックの周波数−画像走査
クロックの周波数fkを示す。U/Dカウンター14の
アップ/ダウンモードが、走査速度の極値近傍で切換る
ので1分周比N、 fo/N、 f kともに、上記極
値附近の位置に関し対称的となっている。
FIG. 3 shows an explanatory timing diagram of the apparatus shown in FIG. From the top, the synchronizing signal, scanning method O degree, branching ratio N1, frequency of position control clock - frequency fk of image scanning clock are shown. Since the up/down mode of the U/D counter 14 is switched near the extreme value of the scanning speed, the 1 frequency division ratio N, fo/N, and fk are all symmetrical with respect to the position near the extreme value.

同期信号は、第4図に符号36をもって示す光センサー
の出力であり、この同期信号により第1の分周器12が
初期化される。また同期信号は制御回路16へも印加さ
れる。
The synchronization signal is the output of the optical sensor shown at 36 in FIG. 4, and the first frequency divider 12 is initialized by this synchronization signal. The synchronization signal is also applied to the control circuit 16.

信号ENは、同期信号を受けてから所定時間Taだけ遅
れてカウンター動作を行なわせ、印字領域走査終了後、
 Tb時間だけ遅れてカウンター動作を終了させている
。カウンター動作の終了とともに、分周比Nは初期値に
固定される。
The signal EN causes the counter operation to be performed with a delay of a predetermined time Ta after receiving the synchronization signal, and after scanning the print area,
The counter operation is ended after a delay of Tb time. Upon completion of the counter operation, the frequency division ratio N is fixed to the initial value.

第1図はこの実施例の回路構成を示す。FIG. 1 shows the circuit configuration of this embodiment.

ディジタル値設定回路41は被走査面上の光ビーム走査
速度の変化に応じて半導体レーザー42の出力強度を変
化させて露光むらをなくすためのディジタル値を発生す
るものであり、例えばU/Dカウンターが用いられる。
The digital value setting circuit 41 generates a digital value for eliminating uneven exposure by changing the output intensity of the semiconductor laser 42 according to changes in the light beam scanning speed on the surface to be scanned, and is, for example, a U/D counter. is used.

このU/Dカウンター411よ上記画像走査クロック発
生器43において第6図(a)に示すように制御回路1
6からU/Dカウンター14へのクロックCK、イネー
ブル信号EN、アップ/ダウンモード信号U/Dが加え
られてU/Dカウントを行ない、光ビーム走査速度の変
化に応じたディジタル値を発生する。またディジタル値
設定回路41は第6図(b)に示すように加算器(もし
くは減算器)を用い、U/Dカウンター14の出力と予
め設定される所定値とを加算(減算)するうにしてもよ
い。ディジタル値設定回路41の出力はディジタル/ア
ナログ変換器44でアナログ値に変換され、第7図に示
すように光ビーム走査速度の変化に応じた値になる。
This U/D counter 411 is used by the control circuit 1 in the image scanning clock generator 43 as shown in FIG. 6(a).
6 to the U/D counter 14, the clock CK, the enable signal EN, and the up/down mode signal U/D are applied to perform U/D counting and generate a digital value according to the change in the light beam scanning speed. Further, the digital value setting circuit 41 uses an adder (or subtracter) as shown in FIG. 6(b) to add (subtract) the output of the U/D counter 14 and a predetermined value. It's okay. The output of the digital value setting circuit 41 is converted into an analog value by a digital/analog converter 44, and becomes a value corresponding to a change in the light beam scanning speed as shown in FIG.

一方、半導体レーザー42より前方に射出されたレーザ
ービームは第4図に示すように集光レンズ34により集
光されてポリゴンミラー32で偏向され、感光体30の
帯電器により帯電された表面に結像されてその結像スポ
ットがポリゴンミラー32の回転で反復して移動すると
同時に感光体30が回転する。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the laser beam emitted forward from the semiconductor laser 42 is focused by the condenser lens 34, deflected by the polygon mirror 32, and condensed on the surface charged by the charger of the photoreceptor 30. The imaged spot is repeatedly moved by the rotation of the polygon mirror 32, and at the same time, the photoreceptor 30 is rotated.

光センサ−36は情報書込領域外に設けられ、ポリゴン
ミラー32で偏向されたレーザービームを検出して同期
信号を発生する。半導体レーザー駆動回路45は上記画
像走査クロックに同期して変調信号が入力されてこの変
調信号により半導体レーザー42を駆動し、したがって
変調信号で変調されたレーザービームが感光体30に照
射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器
で現像されて転写器で紙等に転写される。
An optical sensor 36 is provided outside the information writing area, detects the laser beam deflected by the polygon mirror 32, and generates a synchronization signal. The semiconductor laser drive circuit 45 receives a modulation signal in synchronization with the image scanning clock and drives the semiconductor laser 42 with this modulation signal. Therefore, the laser beam modulated with the modulation signal is irradiated onto the photoreceptor 30 to generate electrostatic charge. A latent image is formed. This electrostatic latent image is developed by a developing device and transferred onto paper or the like by a transfer device.

半導体レーザー42から後方に出射されたレーザービー
ムはフォトダイオードよりなる光検出器46に入射し、
フォトダイオード46はそのレーザービームの強度に比
例した電流を出力する。この電流は増幅器47により電
圧に変換され、比較器−8で基準電圧V refと比較
される。比較器48の出力電圧は比較器48の面入力電
圧の大小関係により高レベル又は低レベルとなりアップ
/ダウンカウンタ−49のカウントモードを制御する。
The laser beam emitted backward from the semiconductor laser 42 enters a photodetector 46 consisting of a photodiode,
Photodiode 46 outputs a current proportional to the intensity of the laser beam. This current is converted into a voltage by an amplifier 47 and compared with a reference voltage V ref by a comparator-8. The output voltage of the comparator 48 becomes a high level or a low level depending on the magnitude relationship of the surface input voltage of the comparator 48, and controls the counting mode of the up/down counter 49.

例えば半導体レーザー42からのレーザービームの強度
が基準値より弱い時には比較器48の出力が低レベルに
なり、アップ/ダウンカウンタ−49はアップカウンタ
ーとして動作する状態となる。エツジ検出回路50は記
録モードで低レベルになるフレーム同期信号FSYNC
の立上りエツジを検出し、その検出信号はオア回路51
を通ってアンド回路52でフレーム同期信号FSYNC
とのアンドがとられる。フリップフロップ53はアンド
回路52の出力信号によりスタンバイモードの初めにセ
ットされて出力信号を生じ、この出力信号はアンド回路
54で信号処理回路からの非感光体走査信号とのアンド
がとられる。アップ/ダウンカウンタ−49はアンド回
路54の出力信号によりイネーブル状態となり、クロッ
クパルス発生器55からのクロックパルスをアップ/ダ
ウンカウントする。このアップ/ダウンカウンタ−49
のカウント出力はディジタル/アナログ変換器56によ
りアナログ量に変換されて演算器57を介して半導体レ
ーザー駆動回路45に加えられる6半導体レーザー駆動
回路45は信号処理回路からの変調信号により半導体レ
ーザー42を駆動するが、その駆動電流をディジタル/
アナログ変換器56の出力に応じて変化させる。したが
ってアップ/ダウンカウンタ−49の計数値が徐々に増
加することにより半導体レーザー42からのレーザービ
ームの強度が徐々に増加し、増幅器47の出力電圧が上
昇する。感光体走査時には非感光体走査信号が無くなっ
てアンド回路54がオフしアップ/ダウンカウンタ−4
9がディスエーブル状態になると共に半導体レーザー4
2がスタンバイ状態の感光体走査時には駆動されなくて
半導体レーザー42のパワーセットは未了なら中断され
る。そして非感光体走査時には再び半導体レーザー42
のパワーセットが再開される。
For example, when the intensity of the laser beam from the semiconductor laser 42 is weaker than the reference value, the output of the comparator 48 becomes a low level, and the up/down counter 49 enters a state in which it operates as an up counter. The edge detection circuit 50 receives a frame synchronization signal FSYNC which becomes low level in recording mode.
The rising edge of is detected, and the detection signal is sent to the OR circuit 51.
The frame synchronization signal FSYNC is passed through the AND circuit 52.
The AND is taken. Flip-flop 53 is set at the beginning of standby mode by the output signal of AND circuit 52 to produce an output signal, which is ANDed with the non-photoreceptor scanning signal from the signal processing circuit in AND circuit 54. The up/down counter 49 is enabled by the output signal of the AND circuit 54, and counts up/down the clock pulses from the clock pulse generator 55. This up/down counter-49
The count output is converted into an analog quantity by the digital/analog converter 56 and applied to the semiconductor laser drive circuit 45 via the arithmetic unit 57. The semiconductor laser drive circuit 45 drives the semiconductor laser 42 by the modulation signal from the signal processing circuit. However, the drive current is digitally/
It is changed according to the output of the analog converter 56. Therefore, as the count value of the up/down counter 49 gradually increases, the intensity of the laser beam from the semiconductor laser 42 gradually increases, and the output voltage of the amplifier 47 increases. When the photoconductor is scanned, the non-photoconductor scanning signal is lost, the AND circuit 54 is turned off, and the up/down counter 4 is turned off.
9 becomes disabled and the semiconductor laser 4
2 is not driven when scanning the photoreceptor in a standby state, and the power setting of the semiconductor laser 42 is interrupted if it is not yet completed. Then, when scanning a non-photoreceptor, the semiconductor laser 42 is again used.
power set is restarted.

その後比較器48の出力が低レベルから高レベルに反転
すると、エツジ検出回路58が比較器48の出力の立上
りエツジを検出してオア回路60を介してフリップフロ
ップ53をリセットし、アップ/ダウンカウンタ−49
をディスエーブル状態に復帰させる。
After that, when the output of the comparator 48 is inverted from low level to high level, the edge detection circuit 58 detects the rising edge of the output of the comparator 48 and resets the flip-flop 53 via the OR circuit 60, thereby inverting the up/down counter. -49
returns to the disabled state.

よってアップ/ダウンカウンタ−49は計数値を保持し
、従って半導体レーザー42の駆動電流の大きさがその
まま保持される。またアンド回路54の出力信号により
アップ/ダウンカウンタ−49がイネーブル状態になっ
た時に比較器48の出力が高レベルであれば(半導体レ
ーザーの出力強度が強ければ)アップ/ダウンカウンタ
−49はダウンカウンタ−として動作してクロックパル
ス発生器55からのクロック信号により計数値が減少し
て行く。よってディジタル/アナログ変換器56の出力
が減少して半導体レーザー42の駆動電流が減少し、増
幅器47の出力が減少する。そして増幅器47の出力が
基準電圧V refより小さくなって比較器48の出力
が高レベルから低レベルに反転すると、エツジ検出回路
58は比較器48の出力の立下りエツジを検出してフリ
ップフロップ53をリセットし、アップ/ダウンカウン
タ−49をディスエーブル状態に復帰させる。したがっ
てアップ/ダウンカウンタ−49が計数値を保持するこ
とになり、半導体レーザー42の駆動電流の大きさがそ
のまま保持される。ここにエツジ検出回路58は比較器
48の出力が低レベルから高レベルに反転した時にのみ
アップ/ダウンカウンタ−49をディスエーブル状態に
するように構成しておけば比較器48の出力が低レベル
でアップ/ダウンカウンタ−49がイネーブル状態の時
に比較器48の出力が低レベルから高レベルに反転する
と、アップ/ダウンカウンタ−49はディスエーブル状
態になって計数値を保持する。比較器48の出力が高レ
ベルでアップ/ダウンカウンタ−49がイネーブル状態
の時に比較器48の出力が高レベルから低レベルになる
と、アップ/ダウンカウンタ−49はディスエーブル状
態が解除されたままで比較器48の出力によりアップカ
ウンターとして動作することになる。そして半導体レー
ザー42の駆動電流が増加し比較器48の出力が低レベ
ルから高レベルに反転すると、エツジ検出回路58がそ
の立上りエツジを検出してアップ/ダウンカウンタ−4
9をディスエーブル状態にし、その計数値を保持させる
Therefore, the up/down counter 49 holds the count value, and therefore the magnitude of the driving current of the semiconductor laser 42 is held as it is. Furthermore, when the up/down counter 49 is enabled by the output signal of the AND circuit 54, if the output of the comparator 48 is at a high level (if the output intensity of the semiconductor laser is strong), the up/down counter 49 will go down. It operates as a counter and the count value is decreased by the clock signal from the clock pulse generator 55. Therefore, the output of the digital/analog converter 56 decreases, the drive current of the semiconductor laser 42 decreases, and the output of the amplifier 47 decreases. Then, when the output of the amplifier 47 becomes smaller than the reference voltage V ref and the output of the comparator 48 is inverted from high level to low level, the edge detection circuit 58 detects the falling edge of the output of the comparator 48 and switches the flip-flop 53. and returns the up/down counter 49 to the disabled state. Therefore, the up/down counter 49 holds the count value, and the magnitude of the driving current of the semiconductor laser 42 is maintained as it is. If the edge detection circuit 58 is configured to disable the up/down counter 49 only when the output of the comparator 48 is inverted from a low level to a high level, the output of the comparator 48 will be at a low level. When the output of the comparator 48 is inverted from a low level to a high level while the up/down counter 49 is enabled, the up/down counter 49 becomes disabled and holds the count value. If the output of the comparator 48 goes from high to low when the output of the comparator 48 is high and the up/down counter 49 is enabled, the up/down counter 49 continues to be disabled and performs the comparison. The output of the circuit 48 causes it to operate as an up counter. When the driving current of the semiconductor laser 42 increases and the output of the comparator 48 is reversed from a low level to a high level, an edge detection circuit 58 detects the rising edge and outputs the up/down counter 4.
9 is disabled and its count value is held.

また出力制御タミング発生器61はフレーム同期信号F
SYNCによりスタンバイモードで動作し、一定周期T
で出力制御タイミング信号を発生してオア回路51に出
力することによって半導体レーザー42のパワーセット
を一定周期で行なわせる。
The output control timing generator 61 also outputs a frame synchronization signal F.
Operates in standby mode by SYNC, with constant cycle T
By generating an output control timing signal and outputting it to the OR circuit 51, the power of the semiconductor laser 42 is set at regular intervals.

なおアップ/ダウンカウンタ−49は比較器48の出力
が低レベルでダウンカウンタ−として動作して比較器4
8の出力が高レベルでアップ/ダウンカウンタ−として
動作するようにし、その計数値と半導体レーザー42の
駆動電流とが反比例するようにしてもよい。
Note that the up/down counter 49 operates as a down counter when the output of the comparator 48 is at a low level.
8 may operate as an up/down counter at a high level, and the count value and the driving current of the semiconductor laser 42 may be inversely proportional to each other.

ディジタル/アナログ変換器44の出力は増幅器59で
増幅されて演算器57を介して半導体レーザー駆動回路
45に加えられ、半導体レーザー駆動回路45は演算器
57の出力信号により半導体レーザー42の駆動電流を
変化させる。画像走査クロック発生器43において制御
回路16はフリップフロップ53の出力信号により、半
導体レーザー42のパワーセットを行なう時にはディジ
タル/アナログ変換器44の出力が半導体レーザー駆動
回路45に寄与しない値となるようにディジタル値設定
回路41を制御し。
The output of the digital/analog converter 44 is amplified by an amplifier 59 and applied to the semiconductor laser drive circuit 45 via the arithmetic unit 57. change. In the image scanning clock generator 43, the control circuit 16 uses the output signal of the flip-flop 53 to set the output of the digital/analog converter 44 to a value that does not contribute to the semiconductor laser drive circuit 45 when setting the power of the semiconductor laser 42. Controls the digital value setting circuit 41.

半導体レーザー42のパワーセットを行なわない時には
ディジタル/アナログ変換器56の出力が保持されてデ
ィジタル/アナログ変換器44の出力により半導体レー
ザー42の駆動電流が走査速度の変化に応じて変化する
。半導体レーザー42の出力強度は上記パワーセットに
より一定の値に制御され、その値は基準信号Vrefの
可変で調整することができる。またディジタル値設定回
路41の出力による半導体レーザー42の出力強度変化
が適正であれば走査速度の変化による露光むらがなくな
る。生産時などに作業者等はスイッチ62をオンさせて
半導体レーザー出力強度変調モードに設定し、半導体レ
ーザー42の出力強度のディジタル値設定回路41の出
力による変化量の最大値(つまり最低出力強度)をパワ
ーメータで測定してこの最大値が適正な値となるように
増幅器59の利得を可変することによって調整する。こ
の場合画像走査クロック発生器43における制御回路1
6はスイッチ62からのオン信号によりオア回路60を
介してフリップフロップ53を強制的にリセットしてア
ップ/ダウンカウンタ−49をディスエーブル状態とす
る。よってアップ/ダウンカウンタ−49の計数値は保
持され。
When the power of the semiconductor laser 42 is not set, the output of the digital/analog converter 56 is held, and the drive current of the semiconductor laser 42 changes according to the change in scanning speed by the output of the digital/analog converter 44. The output intensity of the semiconductor laser 42 is controlled to a constant value by the power set, and the value can be adjusted by varying the reference signal Vref. Furthermore, if the output intensity change of the semiconductor laser 42 due to the output of the digital value setting circuit 41 is appropriate, exposure unevenness due to a change in scanning speed will be eliminated. During production, etc., a worker turns on the switch 62 to set the semiconductor laser output intensity modulation mode, and determines the maximum value of the amount of change in the output intensity of the semiconductor laser 42 due to the output of the digital value setting circuit 41 (that is, the minimum output intensity). is measured with a power meter and adjusted by varying the gain of the amplifier 59 so that this maximum value becomes an appropriate value. In this case, the control circuit 1 in the image scanning clock generator 43
6 forcibly resets the flip-flop 53 via the OR circuit 60 in response to the ON signal from the switch 62, thereby disabling the up/down counter 49. Therefore, the count value of the up/down counter 49 is held.

半導体レーザー42の出力強度はその計数値に対応する
強度からディジタル値設定回路41の出力に対応して低
下する。
The output intensity of the semiconductor laser 42 decreases from the intensity corresponding to the count value in accordance with the output of the digital value setting circuit 41.

(効  果) 以上のように本発明によればfθレンズを用いない光走
査装置であって、被走査面の走査速度の変化に応じて半
導体レーザーの出力強度を変化させるためのディジタル
値を発生するディジタル値設定回路と、このデジルタル
値設定回路の出力値をアナログ値に変換してこのアナロ
グ値に応じて半導体レーザーの電流を変化させるディジ
タル/アナログ変換器とを有する光走査装置において、
上記ディジタル/アナログ変換器の後に増幅器を設け、
この増幅器の利得を上記ディジタル/アナログ変換器の
出力値による半導体レーザーの出力強度変化が最適とな
るように調整するので、走査速度の変化による露光むら
を十分に解消することができる。
(Effects) As described above, according to the present invention, an optical scanning device that does not use an fθ lens generates a digital value for changing the output intensity of a semiconductor laser in accordance with changes in the scanning speed of the scanned surface. An optical scanning device having a digital value setting circuit that converts the output value of the digital value setting circuit into an analog value and a digital/analog converter that changes the current of the semiconductor laser according to the analog value,
An amplifier is provided after the digital/analog converter,
Since the gain of this amplifier is adjusted so that the change in the output intensity of the semiconductor laser depending on the output value of the digital/analog converter is optimized, it is possible to sufficiently eliminate exposure unevenness due to changes in scanning speed.

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

第1図は本発明を適用した光走査装置の一実施例の回路
構成を示すブロック図、第2図は同実施例における画像
走査クロック発生器を示すブロック図、第3図は同実施
例のタイミングチャート。 第4図は光走査装置の一例を示す平面図、第5図は上記
実施例を説明するための図、第6図(a)、(b)はデ
ィジタル値設定回路の各側を示すブロック図、第7図は
上記実施例のタイミングチャートである。 41・・・ディジタル値設定回路、43・・・画像走査
クロック発生器、44・・・ディジタル/アナログ変換
器、59・・・増幅器、60・・・スイッチ。 ゐC因 (a) 外7 図
FIG. 1 is a block diagram showing the circuit configuration of an embodiment of an optical scanning device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing an image scanning clock generator in the embodiment, and FIG. Timing chart. FIG. 4 is a plan view showing an example of an optical scanning device, FIG. 5 is a diagram for explaining the above embodiment, and FIGS. 6(a) and (b) are block diagrams showing each side of the digital value setting circuit. , FIG. 7 is a timing chart of the above embodiment. 41... Digital value setting circuit, 43... Image scanning clock generator, 44... Digital/analog converter, 59... Amplifier, 60... Switch.ゐC cause (a) Outside 7 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体レーザーからの変調光で回転偏向器により被走査
面を走査しfθレンズは用いない光走査装置であって、
被走査面の走査速度の変化に応じて周波数が連続的に変
化する画像走査クロックを発生する画像走査クロック発
生器と、被走査面の走査速度の変化に応じて上記半導体
レーザーの出力強度を変化させるためのディジタル値を
発生するディジタル値設定回路と、このディジタル値設
定回路の出力値をアナログ値に変換してこのアナログ値
に応じて上記半導体レーザーの電流を変化させるディジ
タル/アナログ変換器とを有する光走査装置において、
上記ディジタル/アナログ変換器の後に増幅器を設け、
この増幅器の利得を上記ディジタル/アナログ変換器の
出力値による上記半導体レーザーの出力強度の変化が最
適となるように調整することを特徴とする半導体レーザ
ー出力調整方法。
An optical scanning device that scans a scanning surface using a rotating deflector with modulated light from a semiconductor laser and does not use an fθ lens,
an image scanning clock generator that generates an image scanning clock whose frequency changes continuously according to changes in the scanning speed of the surface to be scanned; and an image scanning clock generator that changes the output intensity of the semiconductor laser according to changes in the scanning speed of the surface to be scanned. a digital value setting circuit that generates a digital value to set the output value, and a digital/analog converter that converts the output value of the digital value setting circuit into an analog value and changes the current of the semiconductor laser according to the analog value. In an optical scanning device having
An amplifier is provided after the digital/analog converter,
A semiconductor laser output adjustment method, comprising adjusting the gain of the amplifier so that the change in the output intensity of the semiconductor laser depending on the output value of the digital/analog converter is optimized.
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JPH01302788A (en) * 1987-04-13 1989-12-06 Sharp Corp Semiconductor laser driving system
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