JPH0358065A - Light emission output controller for laser diode - Google Patents
Light emission output controller for laser diodeInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はレーザー光源装置に関し、より詳細にはレーザ
ープリンタ、デジタル複写機あるいはＦＡＸ等における
光書き込み装置のレーザーダイオードの発光出力制御装
置に関するものである．（従来技術）
近年，レーザープリンタ、複写機等においては高速化の
要求が高まり、この要求にともないレーザーダイオード
の発光出力の設定についても高速化が求められている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a laser light source device, and more particularly to a light emitting output control device for a laser diode in an optical writing device in a laser printer, digital copying machine, FAX, etc. be. (Prior Art) In recent years, there has been an increasing demand for faster speeds in laser printers, copying machines, etc., and with this demand, there has also been a demand for faster setting of the light emitting output of laser diodes.
第４図は特開昭５８−２ １ ２２５６号公報にて開示
された従来のレーザー光源制御装置を示すブロック図で
あって，レーザーダイ才−ドｌは電流制御回路２により
制御されるとともに，レーザー光の偏光走査位置に配置
されたフォトダイオード３によりレーザー光出力を検出
し、比較器４において基準電気信号に対する大小を比較
する。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional laser light source control device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-21-2256, in which the laser diode l is controlled by a current control circuit 2, and A photodiode 3 placed at a polarization scanning position of the laser beam detects the laser beam output, and a comparator 4 compares the output with respect to a reference electric signal.
この比較器４の出力は前記フォトダイオード３出力信号
が前記基準電気信号より小さいときにはハイレベルとな
り、一方、フォトダイオード３の出力信号が前記基準電
気信号より大きいときにはロウレベルとなる２値信号を
次段のデジタルアップダウンカウンタ回路５に出力し、
該アップダウンカウンタ５では信号源６よりのサンプリ
ングクロックが入力するたびに次段のデジタル・アナロ
グコンバータ７の出力信号を増加するようデジタル信号
を出力し、電流制御回路２内に設けられた定電流回路８
の設定！ｉ流値を増大する。The output of this comparator 4 becomes a high level when the output signal of the photodiode 3 is smaller than the reference electric signal, and on the other hand, a binary signal that becomes a low level when the output signal of the photodiode 3 is larger than the reference electric signal. output to the digital up/down counter circuit 5,
The up/down counter 5 outputs a digital signal to increase the output signal of the next stage digital-to-analog converter 7 every time the sampling clock from the signal source 6 is input. circuit 8
settings of! Increase the i-flow value.
また、前記アップ・ダウンカウンタ５の１クロック毎の
変動量はＩＬＳＢ分であり、このようにレーザーダイオ
ード３出力を順次増加させ、発光強度が増加して前記フ
ォトダイオードから出力される検出信号レベルが前紀Ｍ
ｉ＄電気信号レベルより大きくなると比較器４から出力
される２値信号はロウレベルとなる。Further, the amount of fluctuation of the up/down counter 5 for each clock is ILSB, and by sequentially increasing the output of the laser diode 3 in this way, the light emission intensity increases and the detection signal level output from the photodiode increases. Preki M
When the i$ electric signal level is exceeded, the binary signal output from the comparator 4 becomes low level.
それにともなってアップダウンカウンタ５はダウンカウ
ントモードとなり、サンプリングクロツクが入力するた
びにＩＬＳＢ分だけカウントダウンしてデジタル信号を
出力し、電流制御回路２の定電流回路８出力を減少し、
レーザーダイオード１の発光強度を低下させるよう制御
している。Accordingly, the up/down counter 5 enters the down count mode, and each time the sampling clock is input, it counts down by ILSB and outputs a digital signal, reducing the output of the constant current circuit 8 of the current control circuit 2.
The light emission intensity of the laser diode 1 is controlled to be reduced.
従って、前述した如き従来のｉｉｉｌ１御方法を用いて
レーザーダイ才一！ζの発光出力設定を高速に行なうに
はサンプリングクロックの周波数を高くしなくてはなら
ない。Therefore, using the conventional III1 control method as described above, laser die control is performed! In order to quickly set the light emission output of ζ, the frequency of the sampling clock must be increased.
しかしながら、発光出力をアップまたはダウンした直後
のレーザーダイオードの発光出力及びフォトダイオード
の検知出力は第６図に示すごとく行き過ぎ量（才一パー
シュート）が生じ、不安定であり、安定するまでに多少
の整定時間（セットリングタイム）が存在するため、サ
ンプリングクロックの周波数をむやみに高くすることは
できないという問題点があった。However, immediately after the light emitting output is increased or decreased, the light emitting output of the laser diode and the detection output of the photodiode are unstable as shown in Figure 6. Since there is a settling time, there is a problem in that the frequency of the sampling clock cannot be increased unnecessarily.
（発明の目的）
本発明は上述した如＜ １／−ザー光源出力制御の高速
化の問題点に鑑みなされたものであって、サンプリング
クロック周波数を高めることなくレーザーダイオードの
発光出力設定の高速化を図るレーザーダイオードの発光
出力制御装置を提供することを目的とする。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the problem of increasing the speed of laser light source output control as described above. An object of the present invention is to provide a laser diode light emission output control device that achieves the following.
（発明の構成）
この目的を達成するために本発明のレーザーダイオード
発光出力制御装置はレーザーダイオードの発光出力をア
ップダウンカウント制御により行なうタイプのものにお
いて、少なくともレーザー発光出力を検出する光電変換
素子と、該光電変換素子出力と基準電気信号とを比較す
る比較器と、該比較器出力を入力しアップカウント若し
くはダウンカウントを行なうアップダウンカウンタと、
該アップダウンカウンタ出力信号により制御されるデジ
タルアナログコンバータと、該デジタルアナログコンバ
ータ出力により制御されるレーザーダイオードとを備え
ると共に、前記アップダウンカウントのカウント単位を
可変にすることによってレーザーダイオードの発光出力
を規定の出力に近いレベルまでは粗く制御し、規定の発
光出力に近いレベルとなったのちに微細なカウント数で
制御することにより発光出力の高速安定化を図り、複写
機の高速制御を可能にしたことを特徴とする。(Structure of the Invention) In order to achieve this object, the laser diode light emission output control device of the present invention is of a type that controls the light emission output of a laser diode by up/down count control, and includes at least a photoelectric conversion element that detects the laser light emission output. , a comparator that compares the output of the photoelectric conversion element with a reference electric signal, and an up/down counter that receives the output of the comparator and performs up-counting or down-counting;
It comprises a digital-to-analog converter controlled by the up-down counter output signal, and a laser diode controlled by the output of the digital-to-analog converter, and the light emitting output of the laser diode is varied by making the count unit of the up-down count variable. Coarse control is performed up to a level close to the specified output, and control is performed using fine counts after reaching a level close to the specified output, achieving high-speed stabilization of the light output and enabling high-speed control of the copying machine. It is characterized by what it did.
（実施例）
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the example shown in the drawings.
第１図は本発明に係るレーザーダイオード発光出力制御
装置を用いたレーザープリンタの概略構成を示す図であ
って、ホストマシン１１（コンピュータ、ワードプロセ
ッサ等）から送られる文字コード、図形等をコントロー
ラ１３（キャラクタジヱネレータ）において、該文字コ
ード等に対応するビデオ信号（ドットパターン）に変換
するとともに，該ビデオ信号により光走査装置１５内の
レーザーダイオードｌ７をＯ Ｎ − Ｏ Ｆ Ｆ Ｌ
、該レーザーダイオードより出力された光は反時計方向
に回転しているポリゴンミラ−ｌ９で反射して，帯電器
２０によってその表面を略均一に帯電された感光体２ｌ
上を走査し、該感光体２１表面に静電潜像を形成する。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser printer using a laser diode light emitting output control device according to the present invention, in which character codes, graphics, etc. sent from a host machine 11 (computer, word processor, etc.) are In the character generator), the character code etc. are converted into a video signal (dot pattern) corresponding to the character code, etc., and the video signal turns on the laser diode 17 in the optical scanning device 15.
The light output from the laser diode is reflected by a polygon mirror 19 rotating counterclockwise, and the photoreceptor 2l whose surface is charged almost uniformly by a charger 20
The upper surface of the photoreceptor 21 is scanned to form an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 21.
次に感光体２１上に形成された静電潜像は現像部２３に
おいてトナー等の現像剤により現像され、各給紙ユニッ
ト２５．２５から搬送給紙された転写紙に転写し、さら
に定着部２７において定着しプリントを得るものである
。Next, the electrostatic latent image formed on the photoconductor 21 is developed with a developer such as toner in the developing section 23, and transferred to a transfer sheet conveyed and fed from each paper feeding unit 25, 25, and then further transferred to a fixing section. In step 27, the image is fixed and a print is obtained.
また、プリンタ本体のセンサ、モータ、クラッチ及びソ
レノイド等の各制御部はプリンタのシーケンスコントロ
ーラであるエンジンドライバ２９によって前記プリント
動作と連動してコントロールされている。Further, control units such as sensors, motors, clutches, and solenoids in the printer main body are controlled in conjunction with the printing operation by an engine driver 29 that is a sequence controller of the printer.
第２図は本発明に係るレーザーダイオード発光出力制御
装置の回路構成を示す図であって、同図において符号３
ｌはＣＰＵ、３３はデジタル・アナ口グコンバータ、３
５及び３６は才ベアンブ，３７および３８はトランジス
タ、３９はコンバレー夕、４ｌはレーザーダイ才−ド、
４３はフ才トダイ才一ド、４５はＯＲ回路であり、デジ
タル・アナログコンバータ３３はＣＰＵ３１と接続し、
前記デジタル・アナログコンバータ３３出力端はオペア
ンブ３５のマイナス入力端子と接続し、プラス入力端子
には基？＄電圧発生源４７が接続している，
該才ベアンブ出力端は抵抗Ｒｌを介しトランジスタ３７
のベースと接続し、該トランジスタ３７はＰＮＰ形２段
増幅器であり、エミッタ端は電源＋２Ｖと接続し、コレ
クタ端は抵抗Ｒ２を介しレーザーダイオード４ｌおよび
トランジスタ３８のコレクタ端と接続している．
前記トランジスタ３Ｂのベース端はＯＲ回路４５の出力
端と接続し、該ＯＲ回路４５はアップダウンカウンタ３
ｌとビデオ信号線４９と接続している。FIG. 2 is a diagram showing the circuit configuration of the laser diode light emission output control device according to the present invention, and in the figure, reference numeral 3
l is the CPU, 33 is the digital/analog converter, 3
5 and 36 are bare arms, 37 and 38 are transistors, 39 is a combo bar, 4l is a laser diode,
Reference numeral 43 indicates a free circuit, 45 indicates an OR circuit, and the digital-to-analog converter 33 is connected to the CPU 31.
The output terminal of the digital-to-analog converter 33 is connected to the negative input terminal of the operational amplifier 35, and the positive input terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier 35. The output terminal of the output beam to which the voltage generation source 47 is connected is connected to the transistor 37 via the resistor Rl.
The transistor 37 is a PNP type two-stage amplifier, and its emitter terminal is connected to the power supply +2V, and its collector terminal is connected to the laser diode 4l and the collector terminal of the transistor 38 via a resistor R2. The base end of the transistor 3B is connected to the output end of an OR circuit 45, and the OR circuit 45 is connected to the up/down counter 3.
1 and the video signal line 49.
また、前記レーザーダイ才−ド４ｌ出力端は接地し、該
接地線にはフォトダイ才−ド４３の出力端が接続してい
る．
前記フォトダイオード４３の入力端にはオペアンブ３６
が接続し、オペアンブ３６に並列に抵抗Ｒ２が接続する
．更に、才ベアンブ３６の出力端はコンバレータ３９の
一入力端と接続し、他方の入力端には基準電圧発生源が
接続し、その出力端はＣＰＵ３ １と接続している，
尚、該ＣＰｔＪ３１にはアップダウンカウンタが組込ま
れている。The output end of the laser diode 4l is grounded, and the output end of the photodiode 43 is connected to the ground line. An operational amplifier 36 is connected to the input terminal of the photodiode 43.
is connected, and a resistor R2 is connected in parallel to the operational amplifier 36. Furthermore, the output terminal of the output terminal of the coil amplifier 36 is connected to one input terminal of the converter 39, the reference voltage generation source is connected to the other input terminal, and the output terminal thereof is connected to the CPU 31. has a built-in up/down counter.
このように構成したレーザーダイ才−ドの発光出力制御
装置においてホストマシンよりプリントリクエストコマ
ンドを受け取ると、プリント動作に入るまえにＣＰＵ３
１はＬＤＦ’Ｗ信号をＬＯＷ１ノベルにし、ＯＲ回路に
出力する。したがって、ＯＲ回路出力はＬＯＷレベルと
なりトランジスタ３８はＯＦＦとなる．
プリントリクエストコナンドが入力するとＣＰ０３１に
組込まれているアップダウンカウンタのカウント値をＯ
ＦＦ．に設定し、デジタルアナログコンパータ３３出力
は最大となる。When a print request command is received from the host machine in the laser diode light emission output control device configured in this way, the CPU 3
1 makes the LDF'W signal LOW1 novel and outputs it to the OR circuit. Therefore, the output of the OR circuit becomes LOW level, and the transistor 38 is turned off. When a print request conand is input, the count value of the up/down counter built in CP031 is set to O.
FF. , and the output of the digital/analog converter 33 becomes maximum.
したがって，オペアンプ３５の出力も最大（＋１２Ｖ）
となるためトランジスタ３７がＯＦＦ状態となりレーザ
ーダイオード４Ｉには電流が流れない。Therefore, the output of operational amplifier 35 is also maximum (+12V)
Therefore, the transistor 37 is turned off and no current flows through the laser diode 4I.
前紀ＣＰＵ３１に組込まれたアップダウンカウンタはそ
の設定値がＯＦＦ．に設定された後、アップダウンカウ
ントを２カウントごとカウントダウンすることにより次
段のデジタルアナログコンバータ３３出力は徐々に低下
し、トランジスタ３７のコレクタとベース間の電位差が
大きくなりレ一ザーダイオード４ｌに流れる電流は徐々
に増加し、発光出力も増加する。The up/down counter built into the previous generation CPU 31 has its set value OFF. After the up/down count is set to 2, the output of the digital-to-analog converter 33 at the next stage gradually decreases, and the potential difference between the collector and base of the transistor 37 increases and flows to the laser diode 4l. The current increases gradually and the light output also increases.
該レーザーダイオード４ｌ出力はフォトダイ才一ド４３
により検出し、検出電流値をオペアンブ３６により電圧
値に変換するとともに、この変換された値の電圧をコン
バレータ３９に印加する。The output of the laser diode 41 is the same as that of the photodiode 43.
The detected current value is converted into a voltage value by the operational amplifier 36, and the voltage of this converted value is applied to the converter 39.
コンバレータ３９ではレーザーダイ才−ドの発光出力が
規定の発光量となったか否かを検出し、規定値以上とな
った際にＣＰＬＪ３＋に信号を出力する。同図において
はレーザーダイオード４ｌの出力が増加するにともなっ
てフォトダイ才一ド４３に流れる電流も増加し、才ベア
ンブ３６出力は０ボルトからマイナス側に変化する，こ
のマイナス側に変化した電圧が規定の電圧（ＶＲｅｆ）
より低くなった際にコンバレータ３９出力は”Ｈ”から
゛し．“となり、その信号を入力したＣＰＵ３ １は７
ツブダウンカウンタのカウント数を１カウント毎に変化
させ、コンバレータ３９出力が”Ｌ”から″１４“にな
るように１カウントごとにカウン｝・アップを行う。The converter 39 detects whether the light emission output of the laser diode has reached a specified amount of light emission, and outputs a signal to the CPLJ3+ when it exceeds the specified value. In the figure, as the output of the laser diode 4l increases, the current flowing through the photodiode lead 43 also increases, and the output of the lead beam 36 changes from 0 volts to the negative side. Specified voltage (VRef)
When the level becomes lower, the output of the converter 39 changes from "H". “, and CPU3 1 that inputs that signal is 7
The count number of the knob down counter is changed every one count, and the count is increased every one count so that the output of the converter 39 changes from "L" to "14".
即ち、レーザーダイオードの発光出力が規定値以上にな
るまではその制御は２カウント毎のラフな制御を行ない
、規定値以上にレーザーダイオードの発光出力が大きく
なった後に１カウントごとの微細制御に切替え、高精度
且つ高速化した制御を行なうものである。In other words, until the laser diode light emission output exceeds the specified value, the control is performed roughly every two counts, and after the laser diode light emission output exceeds the specified value, it switches to fine control every one count. , which performs highly accurate and high-speed control.
第３図は上述した発光出力制御の各出力を示したタイム
チャートである。FIG. 3 is a time chart showing each output of the light emission output control described above.
先ず、プリントスタートコマンドが入力するとＣＰＵ内
のアップダウンカウンタは２カウントごとのカウントダ
ウンをおこない、デジタルアナログコンバータに出力し
、レーザーダイオードに徐々に電流を流す。所定のカウ
ンタ敗（同図においてはＦ９）になるとレーザーダイオ
ードは発光を開始し、それにともなってオペアンブ３６
出力はＯボルトから徐々にマイナス側へと低下する。First, when a print start command is input, the up/down counter in the CPU counts down every two counts, outputs the output to the digital-to-analog converter, and gradually causes current to flow through the laser diode. When a predetermined counter failure (F9 in the figure) occurs, the laser diode starts emitting light, and the operational amplifier 36
The output gradually decreases from O volts to the negative side.
レーザーダイオード発光出力が所定値以上となるとコン
バレータ出力がＨ１レベルからＬ Ｏ Ｗ ＋／ベルに
反転し、次のデジタルアナログコンバータカウント値は
ｌカウントカウントアップする。When the laser diode emission output exceeds a predetermined value, the comparator output is inverted from H1 level to LOW +/bell, and the next digital-to-analog converter count value is incremented by 1 count.
したがって、レーザーダイオード発光出力はＩＬＳＢ分
低下し、コンバレータ出力がＬＯＷレベルからＨｌレベ
ルに変化した際に再び出力をＩＬＳＢ分増加する．
即ち、レーザーダイオード出力が所定値となるまでの立
上ク時間を短縮し、所定値以上となった際にＩＬＳＢ毎
の微細な制御を行なうものである．
尚、本発明の実施例ではアップダウンカウンタのカウン
ト値を１カウント及び２カウントとして説明したがこれ
に限定されるものではなく、更に高速化を望む場合に粗
い制御をおこなう必要が生じた場合には，２カウント以
上、例えば４カウント毎にアップダウンカウンタのカウ
ント数を変化させて用いてもよいことは明らかであるゆ
（発明の効果）
本発明のレーザーダイオード発光出力制御装置を用いれ
ば規定の発光出力に近いレベルまでアヴブダウンカウン
タで２カウントまたは４カウント毎に設定する。即ち、
発光出力を粗く設定したのちにｌカウントで制御するた
め、従来の方法と比較して発光出力の安定が早く複写装
置の高速化を図ることができる．Therefore, the laser diode light emission output decreases by ILSB, and when the comparator output changes from LOW level to H1 level, the output increases by ILSB again. That is, it shortens the rise time until the laser diode output reaches a predetermined value, and performs fine control for each ILSB when the laser diode output reaches a predetermined value. In the embodiments of the present invention, the count values of the up/down counter are described as 1 count and 2 counts, but the invention is not limited to this.If further speeding up is desired, coarse control may be required. It is clear that the up/down counter may be used by changing the count number of the up/down counter every 2 counts or more, for example every 4 counts. Set every 2 or 4 counts using the updown counter until the level is close to the light emission output. That is,
Since the light output is roughly set and then controlled by l counts, the light output stabilizes more quickly and the speed of the copying machine can be increased compared to conventional methods.
第１図は本発明に係るレーザーダイオード発光制御装置
を用いたレーザープリンタの概略構成図、第２図は本発
明に係るレーザーダイオード発光出力制御装置の回路構
成を示す図、第３図は本発明に係る出力制御装置の各信
号状態を示すタイムチャート図、第４図は従来のレーザ
ーダイオード発光出力制御回路を示す図である。
３１・・・ＣＰＵ （アップダウンカウンタ内蔵）、３
３・・・デジタルアナログコンバータ、３５、３６・・
・才ベアンブ、３７、３８・・・トランジスタ、３９・
・・才ベアンブ、４ｌ・・・レーザーダイ才−ド、４３
・・・フ才トダイ才一ド５４５・・・ＯＲ回路、４７・
・・基準電圧発生源、４９・・・ビデオ信号線FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer using a laser diode emission control device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a laser diode emission output control device according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the circuit configuration of a laser diode emission output control device according to the present invention. FIG. 4 is a time chart diagram showing each signal state of the output control device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional laser diode light emission output control circuit. 31...CPU (built-in up/down counter), 3
3...Digital analog converter, 35, 36...
・Baanbu, 37, 38...transistor, 39・
・・Sai Beambu, 4l・・Laser die Sai-do, 43
・・・Futai todai saiichido 545...OR circuit, 47.
...Reference voltage source, 49...Video signal line
Claims (1)
制御により行なうレーザー光源装置において、少なくと
もレーザー発光出力を検出する光電変換素子と、該光電
変換素子出力と基準電気信号とを比較する比較器と、該
比較器出力を入力しアップカウント若しくはダウンカウ
ントを行なうアップダウンカウンタと、該アップダウン
カウンタ出力信号により制御されるデジタルアナログコ
ンバータと、該デジタルアナログコンバータ出力により
制御されるレーザーダイオードとを備えると共に、前記
アップダウンカウントのカウント単位を可変にすること
によってレーザーダイオードの発光出力の安定制御を高
速化したことを特徴とするレーザーダイオードの発光出
力制御装置。A laser light source device that performs up-down count control on the light emission output of a laser diode, at least a photoelectric conversion element that detects the laser emission output, a comparator that compares the output of the photoelectric conversion element with a reference electric signal, and an output of the comparator. an up-down counter that performs up-counting or down-counting by inputting a value, a digital-to-analog converter controlled by the output signal of the up-down counter, and a laser diode controlled by the output of the digital-to-analog converter. A light emitting output control device for a laser diode, characterized in that stable control of the light emitting output of the laser diode is speeded up by making the counting unit variable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194484A JPH0358065A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Light emission output controller for laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194484A JPH0358065A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Light emission output controller for laser diode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358065A true JPH0358065A (en) | 1991-03-13 |
Family
ID=16325305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194484A Pending JPH0358065A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Light emission output controller for laser diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0358065A (en) |
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1989
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