KR100498666B1 - 발광 제어 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents

발광 제어 장치 및 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

회로 규모를 증대시키지 않고, 저비용의 안정된 방식으로, 광빔의 설정 강도를 가변 제어 할 수 있는 발광 제어 장치를 제공한다.
반도체 레이저 다이오드 LD는 광빔을 방출한다. 포토다이오드 PD는 반도체 레이저 다이오드 LD가 방출하는 광빔의 강도를 검출한다. 구동 회로는 반도체 레이저 다이오드 LD에 구동 전류를 공급한다. 스위칭부는 비디오 신호에 따라서 구동 전류를 스위칭한다. 입력 단자는 펄스 폭 변조 신호를 수신한다. 평활 회로는 수신된 펄스 폭 변조 신호를 평활화한다. 레이저 구동부는 검출된 광빔의 강도가 목표 강도가 되도록, 평활 회로에 의해 평활화된 전압에 따라, 구동 전류의 값을 제어한다.

Description

발광 제어 장치 및 화상 형성 장치{EMISSION CONTROL APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 예컨대 화상 정보를 기입하기 위한 광원 등에 사용되는 반도체 레이저로부터 발광된 레이저광의 강도를 제어하는 발광 제어 장치, 및 그 발광 제어 장치를 포함하는 전자 사진식 레이저 프린터, 복사기, 및 레이저 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.
도 6은 종래의 레이저 제어 장치를 포함하는 전자 사진식 레이저 프린터의 제어 시스템의 일반적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6의 제어 시스템에서, 반도체 레이저 다이오드(301) 보다 전방(도 6에서 우측 방향)으로 출사된 레이저빔은, 콜리메이터 렌즈(collimator lens)(302)에 의해 시준되고, 회전 다면경으로 이루어지는 편광기(303)에 의해 편향되어, fθ 렌즈(304)를 통해서 감광체 드럼(305)에 조사된다. 감광체 드럼(305)은, 그 표면이 미리 대전기(electrifier)로 고르게 대전되어 있다. 감광체 드럼(305)의 회전 축 방향(축 방향)으로 회전 다면경(303)의 회전에 의한 화상 형성 스폿의 반복 주사(forward and backward scanning)에 응답하여, 감광체 드럼(305)이 회전하고, 이에 의해, 감광체 드럼(305) 상의 화면 형성 영역의 전체 면이 주사된다. 또한, 상술한 감광체 드럼(305)의 회전축 방향으로의 반복 주사에 있어서, 레이저빔은 화상 형성 영역뿐만 아니라 감광체 드럼(305)상의 화상 형성 영역의 양측에 설치된 마진 영역(비 화상 형성 영역)도 주사한다.
광 검출기(306)는 레이저빔의 주사선 상 및 화상 형성 영역 밖의 한 지점에 제공되고, 회전 다면경에 의해 편향된 레이저빔을 1 주사마다 검출하여 BD 신호를 발생시킨다. 광 검출기(306)로부터 전송된 BD 신호에 따라, 신호 처리 회로(307)는 화상 신호가 레이저 제어 장치(300)의 반도체 레이저 제어 회로(308)에 인가되는 타이밍을 제어한다.
반도체 레이저 제어 회로(308)는 신호 처리 회로(307)로부터 전송된 화상 신호에 따라 반도체 레이저 다이오드(301)를 온/오프 시켜, 감광체 드럼(305)상에 정전 잠상(electrostatic latent image)을 형성하며, 이 정전 잠상은 현상기에 의해 현상되어 전사기를 통해 종이 등에 전사된다.
반면에, 반도체 레이저 다이오드(301)로부터 후방(도 6에서 좌측 방향)으로 출사되는 레이저빔은 포토다이오드로 이루어지는 광 검출기(309)에 입사하고, 광 검출기(309)는 레이저빔의 강도를 검출한다. 그리고 나서, 제어 회로로서의 PD(포토다이오드) 모니터부(310)는, 광 검출기(309)의 출력 신호에 따라서 반도체 레이저 제어 회로(308)를 제어하여 반도체 레이저 다이오드(301)로부터 출력된 광의 강도를 목표치가 되도록 조정한다. 이 경우, 반도체 레이저 다이오드(301)의 각각의 발광 소자를 구동하는 전류값이 각각의 발광 소자에 대응하는 외부 신호에 따라 조정되어 각 발광 소자로부터 출력된 광빔(light beam)의 강도가 일정하게 되도록 조정하고, 그 조정된 값이 유지되도록 한다.
도 7은, 도 6의 레이저 제어 장치(300)의 상세한 구성을 나타내는 회로도이고, 이 레이저 제어 장치(300)는, 레이저광을 제어하기 위한 통상적인 방법 중 하나인 샘플 홀드 제어(sample-hold control)를 이용하는 APC(auto power control) 제어를 행하는 제어 시스템으로 이루어져 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 레이저 제어 장치(300)는, 반도체 레이저 다이오드(301)를 구동하기 위한 레이저 구동부(211)와, 반도체 레이저 다이오드(301)에 공급되는 전류를 제한하기 위한 저항(202)과, 반도체 레이저 다이오드(301)의 발광 강도를 제어하는 APC 제어부(212)와, APC 제어 동안에 레이저광이 발광될 때 축적되는 전하를 결정하는 샘플 홀드 캐패시터(203)와, 저항(206)에 의해 전류로부터 변환된 전압의 형태로 포토다이오드로 구성된 광 검출기(309)에 흐르는 전류를 검출하는 PD 모니터부(310)와, APC 제어 동안에 레이저광이 발광될 때 포토다이오드(309)에 흐르는 모니터 전류의 전류-전압 변환을 위한 기준 전압을 공급하는 대역 갭(band gap)(217)을 구비한다.
이러한 구성을 하고 있는 레이저 제어 장치(300)에 있어서, PD 모니터부(310)는, 반도체 레이저 다이오드(301)의 발광 강도에 따라서 포토다이오드(309)에 흐르는 모니터 전류를 저항(206)을 통해 전류-전압 변환하도록 한다. 이 변환된 전압은 APC 제어부(212) 내의 비교기(405)의 입력 단자에 인가된다. 또한, 비교기(405)의 다른 입력 단자가 대역 갭(217)에 접속되어, PD 모니터부(310)의 출력 전압이 대역 갭(217)으로부터 공급되는 기준 전압과 비교된다.
비교기(405)의 출력 단자는 피드백 루프를 갖는 전압 제어기(407)의 입력 단자에 접속되어, 레이저 구동부(211)에 인가되는 전압이 제어된다. 이 제어된 전압에 따라서, 레이저 구동부(211)는 반도체 레이저 다이오드(301)를 발광시킨다. 이러한 방식으로, 반도체 레이저 다이오드(301)의 발광 강도가 제어된다.
이러한 발광 강도의 제어에 따르면, 레이저광 강도를 단시간에 조정할 수 있기 때문에, 레이저빔이 감광체 드럼(305)의 회전축 방향으로 주사하는 일 주사에서 마진 영역의 주사 동안에 APC가 제공될 수 있다 (소위, 라인 간 APC).
APC 동안, 포토다이오드(309)에 흐르는 모니터 전류를 전류-전압 변환하여 획득된 전압 값 및 대역 갭(217)으로부터의 기준 전압에 따라서, 레이저광 강도를 제어하는 상기 종래의 레이저 제어 장치에서, 설정되는 레이저광 강도를 변화시키기 위하여, 기준 전압의 설정을 바꾸는 방법이 고려될 수 있다. 예를 들면, 이 방법을 구현하는 회로는 기준 전압을 설정하는 회로에 저항을 병렬 접속하여, 각 저항의 접속을 스위치로 온/오프하는 회로 등이 있다. 그러나, 이러한 구성은 회로 규모가 증대하고, 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 레이저광 강도를 가변 제어하기 위해, 모니터 전류의 전류-전압 변환에 의해 획득된 전압값을 아날로그 디지털 변환하고, 이 변환한 전압을 소정의 기준 전압과 디지털값으로 비교하는 방법(일본 특개평10-335732호 공보)이 제안되고 있다. 이 방법으로는, 레이저광 강도 설정을 자유롭게 하는 것이 가능하지만, 레이저광 강도의 조정에 많은 시간이 요구된다. 이러한 이유로, 예를 들면, 고속 프린터에서는, 레이저빔의 감광체 드럼(305)의 회전축 방향으로 주사하는 일 주사에서 마진 영역의 주사 동안에 APC를 제공할 수 없으며, 따라서 각 페이지의 인쇄 동안 APC가 행해질 필요가 있다 (소위, 페이지 간 APC).
본 발명은, 회로 규모를 증대시키지 않고, 저비용의 안정적인 방식으로, 광빔의 설정 강도를 가변 제어 할 수 있는 발광 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 이 발광 제어 장치를 포함하고, 프린트 시에 최적의 광빔 강도를 설정할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 양태에서는, 광빔을 방출하는 발광 소자와, 발광 소자로부터 발광되는 광빔의 강도를 검출하는 수광 소자와, 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 디바이스와, 비디오 신호에 따라 구동 전류를 스위칭하는 스위칭 디바이스와, 펄스 폭 변조 신호를 수신하는 수신 단자와, 상기 수신된 펄스 폭 변조 신호를 평활화(smoothing)하는 평활 디바이스(smoothing device), 및 상기 검출된 광빔의 강도가 목표 강도가 되도록, 상기 평활 디바이스에 의해 평활화된 전압에 따라, 상기 구동 전류의 값을 제어하는 콘트롤러를 구비하는 발광 제어 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 발광 제어 장치는, 상기 수광 소자가 출력하는 상기 검출된 광빔의 강도에 대응하는 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기와, 전류를 변환하여 얻어진 전압과 상기 평활화된 전압간의 비교를 행하는 비교기를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 비교의 결과에 따라서 상기 구동 전류의 값을 제어한다.
보다 바람직하게는, 발광 제어 장치가 상기 수신된 펄스 폭 변조 신호의 진폭을 안정화시키는 안정화 디바이스를 더 구비하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 상기 발광 제어 장치가, 상기 평활화된 전압에 따른 전류를 발생하는 전류 발생기와, 상기 전류 발생기가 발생시키는 전류 및 상기 수광 소자가 출력하는 상기 검출된 광빔의 강도에 대응하는 전류를 가산한 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 변환된 전압에 따라서 상기 구동 전류를 제어한다.
바람직하게는 상기 발광 제어 장치가, 상기 수신된 펄스 폭 변조 신호의 진폭을 안정화시키는 안정화 디바이스를 더 포함하는 것이 좋다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제2 양태에서는, 상술한 발광 제어 장치를 포함하는 화상 형성 장치를 제공한다.
본 발명의 이러한 목적과 다른 목적들, 특징, 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
<실시예>
본 발명은 본 실시예를 나타내는 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명한다.도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 제어 장치로서의 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.
본 실시예에 따른 레이저 제어 장치(500)는 도 6에 도시한 전자 사진식 레이저 프린터의 제어 시스템에서, 종래의 레이저 제어 장치(300) 대신에 채택되고 있다.
도 1에 있어서, 반도체 레이저부(107)는, 레이저빔을 전방 및 후방을 향하여 방출하는 반도체 레이저 다이오드 LD와, 이 레이저 다이오드 LD에서 후방으로 방출되는 레이저빔(백 빔)을 수광하는 광 검출기로서 동작하는 포토다이오드 PD로 이루어진다. 또한, 레이저 다이오드 LD에서 전방으로 방출되는 레이저빔은, 종래예로 설명한 바와 같이 정전 잠상에 의한 화상 형성에 이용된다.
입력 단자(101)는 이 레이저 제어 장치(500)의 외부에 제공되는 DC 컨트롤러(도시되지 않음) 내의 CPU에서 레이저광 강도 기준 전압 Vf를 설정하기 위한 PWM 신호를 수신한다. CPU는 설정되는 레이저광 강도에 따른 펄스 폭을 갖는 PWM 신호를 레이저 제어 장치(500) 내의 입력 단자(101)에 송신한다.
이 PWM 신호는 대략 3.6V 정도의 진폭 전압을 갖고, 그 주파수는 후술하는 비디오 신호의 주파수에 비해 충분히 낮다.
이 PWM 신호는 저항 R1과 콘덴서 C1으로 이루어지는 평활 회로(103)에 입력됨으로써, 펄스 신호로부터 직류 전압으로 변환된다. 평활 회로(103)로부터 출력되는 이 변환된 직류 전압은 레이저 드라이버(104)에 제공된 레이저광 강도 설정 증폭기(105)의 입력 단자 V1에 인가된다. 이 입력 단자 V1에 인가된 전압은 소위 레이저 APC에서 사용될 레이저광 강도 기준 전압 Vf로서 설정된다.
또한, 화상 처리부(도시되지 않음)로부터 비디오 신호가 입력되는 입력 단자(108)는 레이저 드라이버(104)에 제공되는 구동 회로(106)의 스위칭부(109)에 접속된다.
다음에, 반도체 레이저부(107)에서의 포토다이오드 PD를 사용하는 레이저광 강도를 모니터링함으로써 APC 동작에 대하여 설명한다.
포토다이오드 PD는 반도체 레이저 다이오드 LD가 방출하는 레이저광 강도에 대응하는 전류(검지 전류) I1을 발생시킨다. 이 전류 I1은 가변 저항기 VR2에 의해서 전압 Vm(레이저광 강도 모니터 전압)으로 변환되고, 그 변환된 전압 Vm이 레이저광 강도 설정 증폭기(105)의 입력 단자 V2에 인가된다. 전류 I1, 전압 Vm, 및 가변 저항 VR2간의 관계는 Vm = I1*VR2로 된다.
레이저광 강도 설정 증폭기(105)는, 레이저광 강도 기준 전압 Vf와 레이저광 강도 모니터 전압 Vm을 비교하여, 그 비교 결과로서 출력 전압 V3을 출력한다.
레이저광 강도 설정 증폭기(105)의 출력 단자는, 구동 회로(106)에 접속되어 있다. 구동 회로(106)는 레이저광 강도 증폭기(105)의 출력 전압 V3에 따라 구동 전류를 발생시키고, 반도체 레이저 다이오드 LD에 그 구동 전류를 공급함으로써, 반도체 레이저 다이오드는 목표 광 강도를 갖는 레이저광을 방출시킨다.
또, 구동 회로(106)의 스위칭부(109)는 입력 단자(108)를 통해 입력되는 비디오 신호에 응답하여 스위칭 동작을 행하며, 이에 의해, 반도체 레이저 다이오드 LD는 비디오 신호에 따라서 점멸하여 화상 형성을 행한다.
본 실시예에 따라서, 레이저 제어 장치는 APC를 행하는 데에 있어서 기준 전압이 되는 레이저광 강도 기준 전압 Vf를, 외부로부터 PWM 신호로서 입력하도록 구성하고 있기 때문에, 간단한 구성으로 레이저광 강도를 가변 제어 할 수 있다. 그 결과, 상기 레이저 제어 장치를 갖는 전자 사진식 레이저 프린터와 같은 화상 형성 장치는 화상 형성을 위해 최적의 레이저광 강도를 설정할 수 있다.
또한, 레이저 프린터 본체의 전원으로부터 공급되는 전압의 변동에 의해 PWM 신호의 진폭이 변동될 수 있기 때문에, 정밀도가 요구되는 경우에는, 프린터 조립 시 및 스캐너 유닛 교환 시에 전원의 전압 조정을 행하는 것이 바람직하다.
이하에 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 제2 실시예는 PWM 신호의 진폭 전압의 안정화를 도모하고 있다는 점에서 제1 실시예와 상이하다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 제어 장치로서 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 1에 상응하는 소자 및 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
본 실시예는, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 레이저광 강도 설정 시스템에서, PWM 신호의 전압 진폭을 안정화시키기 위해서, 안정화 회로(111)와 버퍼 회로(102)가 스캐너 유닛(110) 내에 제공된다. PWM 신호는, 버퍼 회로(102)에 입력되고, 안정화 회로(111)의 출력 전압에 따라 일정한 전압 진폭을 갖는 전압으로 변환되어 버퍼 회로(202)로부터 출력된다.
다음에, 버퍼 회로(102)의 동작에 대하여 설명한다.
예를 들면, 안정화 회로(111)의 설정 출력 전압을 4V로 한 경우, 그 진폭이 3.0V∼3.6V의 사이에서 변동하는 PWM 신호를 버퍼 회로(102)에 입력하면, 버퍼 회로(102)를 통과한 PWM 신호의 전압 진폭은 4V로 일정하여 진다. 그 결과, 레이저광 강도 설정 기준 전압 Vf를 안정화시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 스캐너 유닛(110)에 안정화 회로(111) 및 버퍼 회로(102)를 제공함으로써, 프린터의 조립 시 및 스캐너 유닛(110)의 교환 시에 전원의 전압 조정을 행할 필요가 없게 된다.
본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다.
상기 제1 및 제2 실시예에서는, PWM 신호의 평활화된 전압을 레이저광 강도 설정 증폭기(105)의 레이저광 강도 설정 기준 전압 Vf로 제공함으로써, PWM 신호의 펄스 폭에 따라 레이저광 강도 설정 기준 전압 Vf를 가변으로 할 수 있어, 이에 의해, 레이저광 강도를 가변 제어 가능하게 하고 있지만, 본 실시예에서는, 레이저광 강도 설정 기준 전압 Vf를 가변으로 하지 않고, 레이저광 강도에 따라서 포토다이오드 PD에 의해 발생되는 검지 전류 I1에 대하여, PWM 신호에 따른 전류를 가산함으로써 레이저광 강도를 가변 제어할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 제어 장치로서 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 1에 상응하는 소자 및 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
입력 단자(101)에 입력된 PWM 신호는, 상기 제1 실시예와 같이 평활 회로(103)에 공급된다. 이 평활 회로(103)의 출력 단자는 정전류 회로(201)의 입력 단자에 접속된다. 정전류 회로(201)는 평활 회로(103)의 출력 전압값에 따라 전류를 출력하도록 구성된다. 특히, 정전류 회로(201)는 연산 증폭기 OP1, NPN 트랜지스터 Tr1, PNP 트랜지스터 Tr2, PNP 트랜지스터 Tr3, PNP 트랜지스터 Tr4, 및 가변 저항 VR1로 구성된다.
다음에, 본 실시예의 동작을 설명한다.
먼저, 평활 회로(103)의 출력 전압이 연산 증폭기 OP1의 포지티브 입력 단자에 인가될 때, 트랜지스터 Tr1가 온 된다. 이로 인해 트랜지스터 Tr4가 온 되고, 트랜지스터 Tr2 및 트랜지스터 Tr3가 온 된다. 따라서, 트랜지스터 Tr1에는 전류 I2가 흐른다. 그리고 나서, 연산 증폭기 OP1이 피드백 제어를 제공하여, I2×VR1의 값이 PWM 신호의 입력 전압의 값과 같아질 때까지 I2의 전류를 변화시킨다. 트랜지스터 Tr2, Tr3, Tr4는 전류 미러 회로를 구성하고, 트랜지스터 Tr3의 콜렉터 전류 I3은 I2와 동일하도록 설정된다.
레이저광 강도 모니터 전압 Vm은 포토다이오드 PD의 검지 전류 I1과 트랜지스터 Tr3의 콜렉터 전류 I3 및 가변 저항기 VR2의 저항값에 의해 결정되어, Vm = (I1+I3) × VR2로 된다.
그리고 나서, 레이저광 강도 설정 증폭기(105)에서는, 레이저광 강도 설정 기준 전압 Vf와 레이저광 강도 모니터 전압 Vm을 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초하여 구동 회로(106)는 레이저광 강도 설정 증폭기(105)로부터 출력된 출력 전압값 V3에 따라서, 반도체 레이저부(107)로부터 방출되는 레이저광 강도를 설정한다. 따라서, 레이저광이 안정적으로 발광될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 반도체 레이저 다이오드 LD의 레이저광 강도에 따라 포토다이오드 PD에 의해 발생되는 검지 전류 I1에 대하여, PWM 신호에 따른 전류에 대응하는 콜렉터 전류 I3을 중첩함으로써, 레이저광 강도 모니터 전압 Vm을 가변으로 할 수 있고, 이러한 방식에 의해 레이저광 강도를 가변으로 제어할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따라서, 레이저 프린터 본체의 전원으로부터 공급되는 전압의 변동에 의해 PWM 신호의 진폭이 변동될 수 있다는 점을 고려하여, 정밀도가 요구되는 경우에는, 프린터 조립 시 및 스캐너 유닛 교환 시에 전원의 전압 조정을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다. 제4 실시예는, PWM 신호의 진폭 전압이 안정화되고 있다는 점에서 제3 실시예와 상이하다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 제어 장치로서 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 4에 상응하는 소자 및 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
본 실시예에서는, 상기 제3 실시예와 마찬가지의 레이저광 강도 설정 시스템에서, PWM 신호의 전압 진폭을 안정화시키기 위해서, 안정화 회로(111)와 버퍼 회로(102)를 스캐너 유닛(110) 내에 구비한다.
그리고, 상기 제2 실시예에서 설명한 바와 같이, 안정화 회로(111)의 설정 출력 전압을 4V로 한 경우, 그 진폭이 3.0V∼3.6V의 사이에서 변동하고 있는 PWM 신호를 버퍼 회로(102)에 입력하면, 버퍼 회로(102)를 통과한 후의 PWM 신호의 전압 진폭이 4V로 일정해 진다. 이에 의해 트랜지스터 Tr1의 콜렉터 전류 I2를 안정화시키기 때문에, 미러 회로 구성으로 인해 트랜지스터 Tr3의 콜렉터 전류 I3이 안정된다.
이러한 방식으로, 레이저광 강도 모니터 전압 Vm이 PWM 신호의 진폭 변동에 영향 받지 않고 가변으로 될 수 있다.
본 실시예에서는, 스캐너 유닛(110)에 안정화 회로(111) 및 버퍼 회로(102)를 제공함으로써, 프린터의 조립시 및 스캐너 유닛(110) 교환 시의 전원의 전압 조정을 행할 필요가 없게 된다.
이상 기술한 본 발명의 발광 제어 장치는 종래 기술에서와 같이 회로 규모의 증대시키거나, A/D 컨버터, D/A 컨버터 등을 설치할 필요 없이, 간단한 구성으로 안정적인 광빔 강도의 가변 제어를 행할 수 있다.
또한, 상술한 발광 제어 장치를 포함하는 화상 형성 장치는 간단한 구성으로 화상 형성에 최적의 광빔광 강도를 설정할 수 있다.
이상, 본 발명을 몇몇의 바람직한 실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 아니하는 다양한 실시가 가능할 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 제어 장치로서의 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 제어 장치로서의 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 3은 PWM 신호의 진폭 전압의 안정화 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 제어 장치로서의 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 제어 장치로서의 레이저 제어 장치의 구성을 나타내는 회로도.
도 6은 종래의 레이저 제어 장치를 갖는 전자 사진식 레이저 프린터의 제어 시스템의 일반적인 구성을 나타내는 블록도.
도 7은 도 6의 레이저 제어 장치의 상세한 구성을 나타내는 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 입력 단자
102 : 버퍼 회로
103 : 평활 회로
104 : 레이저 드라이버
105 : 레이저광 강도 설정 증폭기
107 : 반도체 레이저부
111 : 안정화 회로
500 : 레이저 제어 장치
LD : 레이저 다이오드
PD : 포토다이오드
R1 : 저항
C1 : 콘덴서

Claims (6)

  1. 발광 제어 장치에 있어서,
    광빔을 방출하는 발광 소자;
    상기 발광 소자로부터 방출되는 광빔의 강도를 검출하는 수광 소자;
    상기 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 디바이스;
    비디오 신호에 따라 상기 구동 전류를 스위칭하는 스위칭 디바이스;
    펄스 폭 변조 신호를 수신하는 수신 단자;
    상기 수신된 펄스 폭 변조 신호를 평활화하는 평활 디바이스(smoothing device); 및
    상기 검출된 광빔의 강도가 목표 강도가 되도록, 상기 평활 디바이스에 의해 평활화된 전압에 따라, 상기 구동 전류의 값을 제어하는 콘트롤러를 구비하는 발광 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수광 소자가 출력하는 상기 검출된 광빔의 강도에 대응하는 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기와;
    상기 전류 변환에 의해 획득된 전압 및 상기 평활화된 전압의 비교를 행하는 비교기를 더 구비하며,
    상기 콘트롤러는, 상기 비교의 결과에 따라서 상기 구동 전류의 값을 제어하는 발광 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수신된 펄스 폭 변조 신호의 진폭을 안정화시키는 안정화 디바이스를 더 구비하는 발광 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 평활화된 전압에 따라 전류를 발생시키는 전류 발생기와;
    상기 전류 발생기가 발생시키는 전류 및 상기 수광 소자로부터 출력되는 상기 검출된 광빔의 강도에 대응하는 전류를 가산함으로써 획득되는 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환기를 더 구비하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 전류로 부터 변환된 상기 전압에 따라서 상기 구동 전류를 제어하는 발광 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수신된 펄스 폭 변조 신호의 진폭을 안정화시키는 안정화 디바이스를 더 구비하는 발광 제어 장치
  6. 제1항에 따른 발광 제어 장치를 포함하는 화상 형성 장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4608272B2 (ja) * 2004-09-17 2011-01-12 株式会社リコー 耐絶縁性測定方法および装置および潜像担持体評価方法
KR100666957B1 (ko) * 2005-05-10 2007-01-10 삼성전자주식회사 레이저 출력 제어장치 및 그 방법
JP5043345B2 (ja) * 2006-02-14 2012-10-10 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4046752B2 (ja) * 2006-05-09 2008-02-13 シャープ株式会社 電源回路装置及びこの電源回路装置を備えた電子機器
US8022976B2 (en) * 2006-06-07 2011-09-20 Lexmark International, Inc. Laser power switching for alignment purposes in a laser printer
US7812551B2 (en) * 2007-10-19 2010-10-12 American Sterilizer Company Lighting control method having a light output ramping function
US7701151B2 (en) * 2007-10-19 2010-04-20 American Sterilizer Company Lighting control system having temperature compensation and trim circuits
JP4998808B2 (ja) 2009-03-02 2012-08-15 ブラザー工業株式会社 光出力装置および当該光出力装置を備えた画像形成装置
US8982168B2 (en) 2013-05-21 2015-03-17 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP6881926B2 (ja) * 2016-09-23 2021-06-02 キヤノン株式会社 画像形成装置
CN110389357B (zh) * 2018-04-19 2023-06-02 韩商未来股份有限公司 使用具有被摄体眼睛保护功能的光源的相机
JP7154079B2 (ja) * 2018-09-14 2022-10-17 キヤノン株式会社 記録装置および発光素子駆動用基板

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3246247A (en) * 1963-11-18 1966-04-12 Gen Electric Pulse width to d. c. converter
EP0061292B1 (en) * 1981-03-23 1986-06-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Da converter
DE68929443T2 (de) * 1988-09-06 2003-04-24 Canon Kk Belichtungsstärkesteuergerät
JP2945042B2 (ja) * 1989-11-22 1999-09-06 株式会社リコー レーザダイオード駆動装置
US5515392A (en) * 1995-01-05 1996-05-07 Eastman Kodak Company Laser diode control circuit with power supply compensation network
US6185233B1 (en) * 1999-06-08 2001-02-06 Alcatel Output power controlled wavelength stabilizing system

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