JPS6317583A - Laser oscillating device - Google Patents
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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、レーザビームプリンタやレーザ００Ｍシステ
ム等のレーザビームを用いた記録装置、或いは、レーザ
ビームを用いた計測装置等において、レーザダイオード
を光源として用いるレーザ発振装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention uses a laser diode in a recording device using a laser beam, such as a laser beam printer or a laser 00M system, or a measuring device using a laser beam. The present invention relates to a laser oscillation device used as a light source.
上述したレーザ発振装置に用いられるレーザダイオード
は、個体間において、［±２０ｎｍ］程度の発振波長の
バラツキがある。一方、上述した記録装置においてレー
ザビームが照射されることで潜像が形成される感光体や
銀塩フィルム、或いは、上述した計測装置においてレー
ザビームを受光する受光素子等は、波長毎に感度が変わ
る分光感度特性を有しているものである。The laser diodes used in the above-mentioned laser oscillation device have variations in oscillation wavelength of about [±20 nm] among the individual laser diodes. On the other hand, the photoreceptor or silver halide film on which a latent image is formed by irradiation with a laser beam in the above-mentioned recording device, or the light-receiving element that receives the laser beam in the above-mentioned measurement device, has sensitivity for each wavelength. It has variable spectral sensitivity characteristics.
そのため、レーザダイオードが変われば、前記の記録装
置における感光体や銀塩フィルムにより受は取られるエ
ネルギー量が変化し、記録装置毎に、或いは、同一の記
録装置においてもレーザダイオードを取り替える毎に、
得られる記録画像が異なった濃度となってしまう虞れが
ある。Therefore, if the laser diode is changed, the amount of energy received by the photoreceptor or silver halide film in the recording device will change, and each time the laser diode is replaced for each recording device or even in the same recording device,
There is a risk that the resulting recorded images will have different densities.
また、前記の計測装置においても、レーザダイオードが
変わることにより受光素子により受は取られるエネルギ
ー量が変化し、その結果、この受光素子による受光量に
基づいて計測結果を求めるものにおいては、その計測結
果が、計測装置毎、或いは、レーザダイオードを取り替
える毎に変化する。Furthermore, in the above-mentioned measuring device, the amount of energy received by the light-receiving element changes as the laser diode changes, and as a result, in those that obtain measurement results based on the amount of light received by this light-receiving element, the measurement The results change with each measurement device or each time the laser diode is replaced.
一方、レーザダイオードからのレーザビームは拡がりな
がら伝搬するので、通常、このレーザビームを成形して
平行光にすべく、レーザダイオードの直後に、コリメー
タレンズが介装されるが、レーザダイオードから発振さ
れるレーザビームは、特にレーザダイオードの接合面に
直交する方向について個体間でその拡がり角が［２０ｄ
ｅｇ］ないしＣＣ５５ｄｅ］の範囲でバラつくので、レ
ーザダイオードが変われば、コリメータレンズに入射す
るレーザビームのエネルギー量が変化する。On the other hand, since the laser beam from the laser diode propagates while expanding, a collimator lens is usually inserted immediately after the laser diode to shape the laser beam into parallel light. In particular, the spread angle of the laser beam between individuals in the direction perpendicular to the junction surface of the laser diode is [20d
eg] to CC55de], so if the laser diode changes, the amount of energy of the laser beam incident on the collimator lens will change.
従って、前述の発振波長にバラツキがある場合と同様に
、装置毎に、或いは、レーザダイオードを取り替える毎
に、感光体や受光素子の受は取るエネルギー量が変化す
る虞れがある。Therefore, as in the case where there is variation in the oscillation wavelength described above, there is a possibility that the amount of energy received by the photoreceptor or the light receiving element may change depending on the device or each time the laser diode is replaced.
そこで、従来は、この種のレーザ発振装置に用いるレー
ザダイオードとして、発振波長や拡がり角のバラツキの
少ないものを厳選することで、上述したレーザダイオー
ド個体間での特性の変動に起因した不都合の回避を計っ
ていた。Therefore, conventionally, as laser diodes used in this type of laser oscillation device, the inconvenience caused by the variation in characteristics between individual laser diodes has been avoided by carefully selecting ones with little variation in oscillation wavelength and divergence angle. was measuring.
しかし、このような場合、レーザダイオードの歩留りが
低くなってレーザダイオードのコストが上昇し、記録装
置や計測装置のイニシャルコストの高騰や、レーザダイ
オードの交換のためのランニングコストの高騰を招来す
るものであったつ
また、レーザダイオードを厳選し〆も、個体間の発振特
性のバラツキが全てなくなる訳ではないので、そのバラ
ツキに起因した悪影響も全てなくなるものではなかった
。However, in such cases, the yield of laser diodes decreases and the cost of laser diodes increases, leading to a rise in the initial cost of recording and measuring equipment and a rise in running costs for replacing laser diodes. However, even if the laser diodes were carefully selected, it did not eliminate all the variations in oscillation characteristics among the individual laser diodes, and therefore did not eliminate all the negative effects caused by the variations.
本発明の目的は、上記実情に濫み、レーザダイオードの
個体間における発振波長や拡がり角といった発振特性の
バラツキに起因した悪影響の回避、および、コストダウ
ンを計ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome the above-mentioned circumstances and to avoid adverse effects caused by variations in oscillation characteristics such as oscillation wavelength and divergence angle among individual laser diodes, and to reduce costs.
本発明によるレーザ発振装置の特徴構成は、レーザダイ
オードの発振特性情報を記憶するための記憶手段と、こ
の記憶手段に記憶された発振特性情報に基づいて、前記
レーザダイオードの発振強度を設定発振特性における発
振強度に変更する補正手段とを設けたことにある。The characteristic configuration of the laser oscillation device according to the present invention includes a storage means for storing oscillation characteristic information of a laser diode, and an oscillation characteristic for setting the oscillation intensity of the laser diode based on the oscillation characteristic information stored in the storage means. This is because a correction means is provided for changing the oscillation intensity to .
つまり、例えば、このレーザダイオードから発振される
レーザビームを受は取る感光体や受光素子においては、
ある設定感度を示す波長以外の波長における感度をその
設定感度に対する感度比として表すことで、その分光感
度特性を得ることができる。In other words, for example, in the photoreceptor or light receiving element that receives and receives the laser beam emitted from the laser diode,
The spectral sensitivity characteristic can be obtained by expressing the sensitivity at a wavelength other than the wavelength exhibiting a certain set sensitivity as a sensitivity ratio to the set sensitivity.
従って、上述のような形で予め感光体や受光素子の分光
感度特性を求めておき、この分光感度特性に基づいて、
記憶手段に記憶された発振特性の一例であるレーザダイ
オードの発振波長におけるそれら感光体や受光素子の感
度比の逆数を乗するように、補正手段によってレーザビ
ームの強度を変更することにより、感光体や受光素子が
受は取るエネルギー量を、レーザダイオードの発振波長
に拘らず、常に、その感光体や受光素子が設定感度を示
す設定波長のレーザビームに照射されたときと同じにで
きるのである。Therefore, the spectral sensitivity characteristics of the photoreceptor and light receiving element are determined in advance in the manner described above, and based on these spectral sensitivity characteristics,
The intensity of the laser beam is changed by the correction means so that the intensity of the laser beam is multiplied by the reciprocal of the sensitivity ratio of the photoreceptor and the light receiving element at the oscillation wavelength of the laser diode, which is an example of the oscillation characteristics stored in the storage means. Regardless of the oscillation wavelength of the laser diode, the amount of energy received by the photoreceptor or photodetector can always be the same as when the photoreceptor or photodetector is irradiated with a laser beam of the set wavelength that indicates the set sensitivity.
また、このレーザダイオードから発振されるレーザビー
ムが、例えば、コリメータレンズ等へ全くケラレること
な（入射する場合の入射光量を設定光量とし、その入射
光量となる拡がり角取外の拡がり角の場合の入射光量を
その設定光量に対する光量比として表すことズ、レーザ
ビームに拡がり角に応じた感光体や受光素子による受光
量特性を得ることができる。In addition, the laser beam oscillated from this laser diode will not be eclipsed at all, for example, to a collimator lens, etc. By expressing the amount of incident light as a ratio of the amount of light to the set amount of light, it is possible to obtain the characteristics of the amount of light received by the photoreceptor or light receiving element according to the divergence angle of the laser beam.
従って、上述のような形で感光体や受光素子による受光
量特性が予め分かっていれば、記憶手段に記憶されたレ
ーザダイオードからのレーザビームの拡がり角が情報と
して与えられることで、この拡がり角における光量比の
逆数を乗するように補正手段によってレーザビームの強
度を変更することにより、感光体や受光素子が受は取る
エネルギー量を、レーザダイオードからのレーザビーム
に拡がり角に拘らず、常に、その感光体や受光素子がコ
リメータレンズ等にケラレることなく入射する設定拡が
り角を持つレーザビームに照射されたときと同じにでき
るのである。Therefore, if the characteristics of the amount of light received by the photoreceptor or the light receiving element are known in advance in the manner described above, the divergence angle of the laser beam from the laser diode stored in the storage means is given as information, and this divergence angle can be determined. By changing the intensity of the laser beam using the correction means so as to be multiplied by the reciprocal of the light intensity ratio, the amount of energy received and taken by the photoreceptor and light receiving element can be constantly adjusted to the laser beam from the laser diode, regardless of the divergence angle. This is the same as when the photoreceptor or light receiving element is irradiated with a laser beam having a set divergence angle that enters a collimator lens or the like without vignetting.
要約すると、記憶手段に記憶された上述した発振波長や
拡がり角等の発振特性の情報を用い、補正手段によりレ
ーザビームの強度を変更することで、感光体や受光素子
が受は取るエネルギー量を、前述した設定波長、或いは
、設定拡がり角といった設定発振特性を持つレーザダイ
オードが用いられた場合と同じもの、即ち、レーザダイ
オード個体間でのそれら発振特性のバラツキによる影響
のないものにできるのである。In summary, by using information on the oscillation characteristics such as the oscillation wavelength and divergence angle described above stored in the storage means and changing the intensity of the laser beam by the correction means, the amount of energy received and taken by the photoreceptor and the light receiving element can be reduced. , it is possible to achieve the same result as when a laser diode with set oscillation characteristics such as the set wavelength or set divergence angle as described above is used, that is, it is not affected by variations in these oscillation characteristics between individual laser diodes. .
以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below based on the drawings.
第２図は、本発明によるレーザ発振装置を備えたレーザ
ビームプリンタの照射光学系の概略構成を示している。FIG. 2 shows a schematic configuration of an irradiation optical system of a laser beam printer equipped with a laser oscillation device according to the present invention.
（１）はレーザダイオードで、画像情報に応じた駆動電
流により直接変調されたレーザビーム（Ｂ）が、このレ
ーザダイオード（１）から発振される。このレーザビー
ム（Ｂ）は、コリメータレンズ（２）によって平行光に
された後、ミラー（３）により折り返され、高速回転す
るポリゴンミラー（４）のある反射面（４ａ）で反射さ
れる。(1) is a laser diode, and a laser beam (B) directly modulated by a drive current according to image information is oscillated from this laser diode (1). This laser beam (B) is made into parallel light by a collimator lens (2), then reflected by a mirror (3), and reflected by a reflective surface (4a) with a polygon mirror (4) rotating at high speed.
このポリゴンミラー（４）の回転で、レーザビーム（Ｂ
）に対するその反射面（４ａ）の傾きが変化し、それに
伴って、反射後のレーザビーム（Ｂ）は、偏向されて感
光体の一例である感光体ドラム（８）の長手方向に向か
って走査される（この方向が主走査方向である）。The rotation of this polygon mirror (4) causes the laser beam (B
) changes, and accordingly, the reflected laser beam (B) is deflected and scanned in the longitudinal direction of the photoreceptor drum (8), which is an example of a photoreceptor. (This direction is the main scanning direction).
ポリゴンミラー（４）により反射された後のレーザビー
ムは、ｆθレンズ（５）によって収束され、ミラー（６
）により反射された後、ウィンドウガラス（７）を透過
し、感光体ドラム（８）上に結像する。The laser beam after being reflected by the polygon mirror (4) is converged by the fθ lens (5) and then reflected by the mirror (6).
), the light passes through the window glass (7) and forms an image on the photoreceptor drum (8).
感光体ドラム（８）はその表面が一様に帯電されており
、画像情報に基づいて変調されたレーザビーム（Ｂ）が
その表面に結像されて走査されることにより、その強度
に応じて表面の帯電電位が減衰される。そして感光体ド
ラム（８）の一定速度の回転（この回転方向が副走査方
向である）に伴うこの走査に繰り返しによって、感光体
ドラム（８）上に、画素単位の静電潜像が形成されるよ
うになっている。The surface of the photoreceptor drum (8) is uniformly charged, and a laser beam (B) modulated based on image information is focused on the surface and scanned, so that the photoreceptor drum (8) is charged according to its intensity. The surface charge potential is attenuated. By repeating this scanning with the rotation of the photoreceptor drum (8) at a constant speed (this rotation direction is the sub-scanning direction), an electrostatic latent image in pixel units is formed on the photoreceptor drum (8). It has become so.
なお、図中（９ａ）は感光体ドラム（８）上での静電潜
像形成開始位置を副走査方向に揃えるためのレーザビー
ム検知用光センサであり、（９ｂ）はミラーである。In the figure, (9a) is a laser beam detection optical sensor for aligning the electrostatic latent image formation start position on the photosensitive drum (8) in the sub-scanning direction, and (9b) is a mirror.
その後、図示は省略するが、着色顔料であるトナーをこ
の静電潜像部分に選択付着させて現像し、出力用紙をト
ナー像面に接着させて押面上にトナー像を転写し、この
紙を加熱することによってトナーを融解して紙に定着さ
せ、出力画像を得るのである。Thereafter, although not shown, toner, which is a colored pigment, is selectively attached to this electrostatic latent image area and developed, and output paper is adhered to the toner image surface to transfer the toner image onto the pressing surface. By heating the toner, the toner is melted and fixed on the paper, producing an output image.
このレーザビームプリンタに光源として用いられている
レーザダイオード（１）から発振されるレーザビーム（
Ｂ）は、拡がりながら伝搬するものであり、この拡がる
レーザビーム（Ｂ）を成形して平行光とするために、コ
リメータレンズ（２）が設けられている。第３図はコリ
メータレンズ（２）とレーザビーム（Ｂ）との関係を示
している。A laser beam (
B) propagates while expanding, and a collimator lens (2) is provided to shape this expanding laser beam (B) into parallel light. FIG. 3 shows the relationship between the collimator lens (2) and the laser beam (B).
レーザダイオード（１）からのレーザビーム（Ｂ）は、
第４図に示すように、接合面（１ａ）に平行な方向（以
下、水平方向と称する）と、接合面（１ａ）に直交する
方向（以下、垂直方向と称する）とについて、夫々、異
なる拡がり角（４）、（＾）を有している。なお、これ
ら両方向についての拡がり角（４，）、（Ｂｖ）は、第
５図に示す水平方向と垂直方向とについての放射角と相
対光出力との関係において、出力が最大出力の半分の値
になる点の放射角によって定義されるものである。The laser beam (B) from the laser diode (1) is
As shown in Fig. 4, the direction parallel to the joint surface (1a) (hereinafter referred to as the horizontal direction) and the direction perpendicular to the joint surface (1a) (hereinafter referred to as the vertical direction) are different. It has divergence angles (4) and (^). Note that the divergence angles (4,) and (Bv) in both of these directions are the values at which the output is half of the maximum output in the relationship between the radiation angle and relative optical output in the horizontal and vertical directions shown in Figure 5. It is defined by the radiation angle of the point.
これら両方向についての拡がり角１）、（＾）は、レー
ザダイオード（１）の個体間においてバラツキがある。The divergence angles 1) and (^) in both directions vary among individual laser diodes (1).
垂直方向の拡がり角（へ）は、［２０ｄｅｇｌないし［
３５ｄｅｇ］の゛範囲でバラツキがある。また、水平方
向の拡がり角（へ）は、概ね［２０ｄｅｇ］以下の範囲
に納まっている。The vertical spread angle is [20 degl to []
There are variations within the range of 35 degrees. Further, the horizontal spread angle (to) is generally within a range of [20 degrees] or less.
そして、特に垂直方向の拡がり角（へ）の個体間でのバ
ラツキが大きいために、レーザビーム（Ｂ）がコリメー
タレンズ（２）に入射する際にケラれて生じる光ｆｔｔ
Ｎ失（ＱＬ）が、レーザダイオード（１）の個体間で異
なることになる。この光量損失（ＯＬ）は、次式によっ
て求められる。In particular, since there is a large variation in the vertical divergence angle between individuals, the laser beam (B) is vignetted when it enters the collimator lens (2), resulting in light ftt.
The N loss (QL) differs between individual laser diodes (1). This light loss (OL) is determined by the following equation.
ＱＬ＝ｅｘｐ［２・（ａ／Ｄ）”］ｘｌＯＯ（％）□■
ここで、＜ａ）はコリメータレンズ（２）の口径、＜Ｄ
＞はコリメータレンズ輯）に入射する際、中心値に対し
て［８−”］倍に強度が低下する点で定義されるレーザ
ビーム（Ｂ）の径で、コリメータレンズ（２）の焦点距
離を＜ｆ＞とし、。QL=exp[2・(a/D)”]xlOO(%)□■
Here, <a) is the aperture of the collimator lens (2), <D
> is the diameter of the laser beam (B) defined by the point where the intensity decreases by [8-”] times from the center value when it enters the collimator lens (2), and the focal length of the collimator lens (2) is Let <f>.
レーザビーム（Ｂ）の垂直方向の拡がり角（＾）を＜
ｅ （ｄｅｇ） ＞ として、次式によって求められる
ものである。The vertical spread angle (^) of the laser beam (B) is <
It is obtained by the following equation, where e (deg) >.
Ｄ ＝２・ｆ−ｊａｎ（ｅ Ｘ １．７／２）
□■前掲の０式により求められる光量損失（ＱＬ）は、
レーザビーム（８）の径がコリメータレンズ（２）の口
径の約１．７倍以上のときには、殆ど無視できるほど小
さくなるが、それよりも小さいときには、小さくなるほ
ど大きくなる。従って、拡がり角（ｅＶ）が変動してレ
ーザビーム（Ｂ）の径が変わると、コリメータレンズ（
２）に入射する光量が変動し、感光体ドラム（８）が受
は取る：【ネルギー量にもバラツキが生じることとなる
。D = 2・f-jan(e X 1.7/2)
□■The light loss (QL) determined by the above equation 0 is:
When the diameter of the laser beam (8) is about 1.7 times or more the diameter of the collimator lens (2), it becomes so small that it can be almost ignored, but when it is smaller than that, it becomes larger as it becomes smaller. Therefore, when the divergence angle (eV) changes and the diameter of the laser beam (B) changes, the collimator lens (
2) The amount of light incident on the photoreceptor drum (8) fluctuates and is received by the photosensitive drum (8): [The amount of energy also varies.
そこで、レーザダイオード（１）を有するレーザ発振装
置（ＬＯ）に、レーザダイオード（１）から発振される
レーザビーム（Ｂ）の拡がり角１）に対応する補正デー
タを記憶するためのＲＯＭ（１９）を設けてある。そし
て、このＲＯＭ （１９）内の補正データに基づいて、
レーザダイオード（１）の発振強度を変更する補正手段
（叶）を設けてある。Therefore, a ROM (19) for storing correction data corresponding to the spread angle 1) of the laser beam (B) oscillated from the laser diode (1) is installed in the laser oscillation device (LO) having the laser diode (1). is provided. Based on the correction data in this ROM (19),
A correction means (leaf) for changing the oscillation intensity of the laser diode (1) is provided.
次に、それらＲＯＭ （１９）と補正手段（ＣＭ）とを
有するレーザ発振装置（ＬＯ）を備えた、レーザビーム
プリンタの記録制御装置（ＰＣ）を説明する。Next, a recording control device (PC) of a laser beam printer equipped with a laser oscillation device (LO) having the ROM (19) and a correction means (CM) will be described.
第１図に示すように、この記録制御装置（ＰＣ）は、記
録画像の一頁分の画像情報をストアする画像メモリ（１
０）を存している。この画像メモリ（１０）の容量は、
例えば、１ドツトにつき８ビツト、１頁あたり４０９６
ドツトＸ ４０９６ドツトとして、１６ＭＢｙｔｅであ
る。また、そのアドレスは、上位の１２ビツトが垂直方
向のアドレスに、下位の１２ビツトが水平方向のアドレ
スに設定されているものである。As shown in FIG. 1, this recording control device (PC) has an image memory (1 page) that stores image information for one page of recorded images.
0) exists. The capacity of this image memory (10) is
For example, 8 bits per dot, 4096 bits per page
Dot X: 4096 dots is 16 MB. Furthermore, the upper 12 bits of the address are set as a vertical address, and the lower 12 bits are set as a horizontal address.
図中（ＰＣＬＫ）は、ピクセルクロック（１１）から出
力される、ひとつづつの画素に対応するクロック信号で
あり、（ＳＯ５）は第２図中のレーザビーム検出用光セ
ンサ（９ａ）から出力される露光開始信号である。In the figure, (PCLK) is a clock signal output from the pixel clock (11) and corresponds to each pixel, and (SO5) is a clock signal output from the laser beam detection optical sensor (9a) in Figure 2. This is the exposure start signal.
プリントサイクルに入ると、水平読出カウンタ（１２）
と垂直読出カウンタ（１３）とはともにクリアされ、露
光開始信号（ＳＯ５）の入力を持つ。最初の露光開始信
号（ＳＯ３）が入力されると、水平読出カウンタ（１２
）がリセットされてクロック信号（ＰＣＬＫ）の計数を
開始し、クロック信号（ＰＣＩＪ）が入力される毎にカ
ウントアツプされる。また、垂直読出カウンタ（１３）
は、露光開始信号（ＳＯ５）が入力される毎にカウント
アツプされるように構成されている。When entering the print cycle, the horizontal read counter (12)
and a vertical read counter (13) are both cleared and have an input of an exposure start signal (SO5). When the first exposure start signal (SO3) is input, the horizontal readout counter (12
) is reset and starts counting the clock signal (PCLK), and is counted up every time the clock signal (PCIJ) is input. In addition, a vertical read counter (13)
is configured to be counted up every time the exposure start signal (SO5) is input.
水平読出カウンタ（１２）と垂直読出カウンタ（１３）
とのカウンタ値は、何れも、アドレス設定信号として画
像メモリ（１０）に入力され、画像メモリ（１０）の水
平方向のアドレスと垂直方向のアドレスとが設定される
。クロック信号（ＰＣＬＫ）は、画像メモリ（１０）に
ストローブ信号として入力されており、クロ７り信号（
ＰＣＬＫ）が入力される毎に画像メモリ（１０）上の対
応するアドレスのデータがＤＡコンバータ（１４）に送
られる。Horizontal read counter (12) and vertical read counter (13)
Both counter values are input to the image memory (10) as address setting signals, and the horizontal and vertical addresses of the image memory (10) are set. The clock signal (PCLK) is input to the image memory (10) as a strobe signal, and the clock signal (PCLK) is input to the image memory (10) as a strobe signal.
PCLK) is input, data at the corresponding address on the image memory (10) is sent to the DA converter (14).
こＯＤＡコンバータ（１４）には、同じクロック信号（
ＰＣＬＫ）がストローブ信号として入力されていて、ク
ロック信号（ＰＣＬＫ）が入力される毎に、上記データ
がアナログ信号に変換されるように構成されている。変
換後のアナログ信号は、割算器（１５）の破除信号入力
端子（Ｘ）に入力されている。This ODA converter (14) is supplied with the same clock signal (
PCLK) is input as a strobe signal, and the data is configured to be converted into an analog signal each time the clock signal (PCLK) is input. The converted analog signal is input to the division signal input terminal (X) of the divider (15).
この割算器（１５）の除信号入力端子（Ｙ）には、スト
ローブ信号として入力されるクロック信号（ＰＣＬＫ）
に応じて補正用ＲＯＭ （＋９）から読み出され、同じ
クロック信号（ＰＣＩＪ）がストローブ信号として入力
されるＤＡコンバータ（１６）でアナログ信号に変換さ
れた補正信号が入力されている。A clock signal (PCLK) input as a strobe signal is input to the division signal input terminal (Y) of this divider (15).
A correction signal is input which is read out from the correction ROM (+9) in accordance with the strobe signal and converted into an analog signal by a DA converter (16) to which the same clock signal (PCIJ) is input as a strobe signal.
ＲＯＭ （１９）内には、先程説明したレーザダイオー
ド（１）から発振されるレーザビーム（Ｂ）の拡がり角
（＾）に対応する補正データとして、コリメータレンズ
（２）にケラれずに入射するレーザビームの入射率を種
々の拡がり角（０ｖ）について１０ビツトで表したもの
が書き込まれている。In the ROM (19), as correction data corresponding to the spread angle (^) of the laser beam (B) oscillated from the laser diode (1) described earlier, the laser that enters the collimator lens (2) without vignetting is stored. The beam incidence rate expressed in 10 bits for various divergence angles (0v) is written.
例えば、コリメータレンズ（２）の焦点距離が［１０，
６ｍｍ］ 、その口径［１０ｍｍ１とすると、垂直方向
の拡がり角（８ｖ）の各値について、前掲の■。For example, if the focal length of the collimator lens (2) is [10,
6 mm], its aperture [10 mm], and the above-mentioned ■ for each value of the vertical spread angle (8v).
■の両式を用いて、次の第１表のような光量損失と残存
する入射光量を表す入射率とが求められる。Using both equations (2), the light amount loss and the incident rate representing the remaining amount of incident light as shown in Table 1 below are determined.
第１表
なお、０式で求められる光量損失（ＱＬ）は、拡がり角
（＾）が［１６ｄｅｇｌのときに、小数点以下第２位を
四捨五入して［０％］となる。従って、第１表の例の場
合には、拡がり角（へ）が［１６ｄｅｇ］のレーザダイ
オード（１）が設定光量を与える設定拡がり角特性を持
つものということになり、入射率は設定光量に対する拡
がり月毎の入射光量の光量比を表すものとなっている。Table 1 Note that the light amount loss (QL) determined by the formula 0 is rounded to [0%] when the divergence angle (^) is [16 degl]. Therefore, in the case of the example in Table 1, the laser diode (1) with a divergence angle of [16 deg] has the set divergence angle characteristic that gives the set light amount, and the incidence rate is The spread represents the ratio of the amount of incident light for each month.
第１表の入射率の数値を整数化し、アドレスを付してＲ
ＯＭ （１９）内に書き込まれた状態は、次の第２表の
ようＧとなっている。Convert the incidence rate values in Table 1 to integers, add an address, and R
The state written in OM (19) is G as shown in Table 2 below.
第２表
第１図に示すように、このＲＯＭ （１９）のアドレス
線は、１０進のロークリディツブスイッチ（１７）に接
続されている。このロークリディップスイッチ（１７）
は、工場からの出荷時に、最終チェックを行って個体別
にレーザダイオード（１）からのレーザビーム（Ｂ）の
垂直方向の拡がり角（＾）を測定し、その測定結果に基
づいて、拡がり角（８ｖ）に対応するＲ ＯＭ （１９
）のアドレスを選択するためのものである。即ち、この
ロータリディツプスインチ（１７）が、レーザダイオー
ド（１）の発振波長情報を記憶するための記憶手段（Ｍ
）となっている。As shown in Table 2 and Figure 1, the address line of this ROM (19) is connected to a decimal row read switch (17). This low re-dip switch (17)
At the time of shipment from the factory, a final check is performed to measure the vertical spread angle (^) of the laser beam (B) from the laser diode (1) for each individual, and based on the measurement results, the spread angle ( ROM (19
) is used to select the address. That is, the rotary dip inch (17) is connected to the storage means (M) for storing the oscillation wavelength information of the laser diode (1).
).
例えば、測定された拡がり角（＾）が［２３ｄｅｇ］で
あれば、ロータリディップスイッチ（１７）をその下一
桁に対応する［３］にセットすることで、ＲＯＭ （１
９）の［２３］のアドレスが選択される。For example, if the measured divergence angle (^) is [23 degrees], by setting the rotary dip switch (17) to [3] corresponding to the last digit, the ROM (1
Address [23] of 9) is selected.
そして、このアドレスにストアされた［９７１１のデー
タが、クロック信号（ＰＣＬＫ）に応じてＲＯＭ （１
９）から読み出され、アナログ信号に変換されて割算器
（１５）に入力されるのである。Then, the data [9711 stored at this address is transferred to the ROM (1) according to the clock signal (PCLK).
9), converted into an analog signal, and input to the divider (15).
この割算器（１５）においては、破除信号入力端子（Ｘ
）から入力される信号を、除信号入力端子（Ｙ）から入
力される信号で除する演算が行われる。即ち、コリメー
タレンズ（２）への入射率の逆数が乗じられることにな
るわけで、その結果、この割算器（工５）の出力端子（
Ｚ）から出力される信号には、予め、コリメータレンズ
（２）に入射するときの光量損失（ＱＬ）となる分が上
乗せされていることとなっている。This divider (15) has a division signal input terminal (X
) is divided by the signal input from the removal signal input terminal (Y). That is, the reciprocal of the incidence rate to the collimator lens (2) is multiplied, and as a result, the output terminal (
The signal output from the collimator lens (2) is preliminarily added with an amount corresponding to a light amount loss (QL) when entering the collimator lens (2).
この割算器（１５）からの出力信号は、レーザダイオー
ド駆動回路（２０）に入力され、それに応じてレーザダ
イオード（１）の出力変調が行われるようになっている
。The output signal from the divider (15) is input to a laser diode drive circuit (20), and the output of the laser diode (1) is modulated accordingly.
従って、この割算器（１５）からの出力信号による変調
を受けてレーザダイオード（１）から発振された変調レ
ーザビーム（Ｂ）は、コリメータレンズ（２）に入射す
る際に、上乗せされた分の光量がケラれて損失すること
となり、感光体ドラム（８）に達したときには、レーザ
ダイオード（１）の各個体が持つ拡がり角（へ）のバラ
ツキの影響が除去されたものになっているのである。Therefore, when the modulated laser beam (B) oscillated from the laser diode (1) is modulated by the output signal from the divider (15), when it enters the collimator lens (2), it is The amount of light is lost due to vignetting, and when it reaches the photoreceptor drum (8), the influence of the variation in the divergence angle of each individual laser diode (1) has been removed. It is.
その結果、装置が変わっても、レーザダイオード（１）
を含むレーザ発振装置（ＬＯ）を取り替えた場合であっ
ても、常に同じ濃度の記録画像が得られるのである。即
ち、ＤＡコンバータ（１６）、及び、割算器（１５）等
から、補正手段（ＣＭ）が構成されている。As a result, even if the device changes, the laser diode (1)
Even if the laser oscillation device (LO) containing the LO is replaced, a recorded image with the same density can always be obtained. That is, the correction means (CM) is composed of the DA converter (16), the divider (15), and the like.
１ラインの画像情報に基づく変調信号の出力が完了し、
次の露光開始信号（ＳＯ５）が入力されると、垂直読出
カウンタ（１３）がカウントアツプされ、画像メモリ（
１０）において、次のラインに相当する垂直方向のアド
レスが設定される。そして、クロック信号（ＰＣＬＫ）
に応じて、次のラインの画像データが読み出されるよう
に構成されている。The output of the modulation signal based on one line of image information is completed,
When the next exposure start signal (SO5) is input, the vertical read counter (13) is counted up and the image memory (
10), a vertical address corresponding to the next line is set. And the clock signal (PCLK)
The configuration is such that the image data of the next line is read out in accordance with the image data of the next line.
先の実施例では、画像メモリ（１０）内にストアされた
画像データをアナログ信号に変換した後、ＲＯＭ （１
９）内にストアされたレーザダイオード（１）の発振特
性に基づいた補正データをアナログ変換したもので除し
、この除算後の信号を用いて、レーザダイオード（１）
からのレーザビーム（Ｂ）を直接変調ものを説明した。In the previous embodiment, after converting the image data stored in the image memory (10) into an analog signal, the ROM (10)
9) Divide the correction data based on the oscillation characteristics of the laser diode (1) stored in the internal memory by the analog converted data, and use the signal after this division to convert the laser diode (1).
A method of directly modulating the laser beam (B) from the laser beam (B) was explained.
これに変えて、補正手段（ＣＭ）として、レーザダイオ
ード（１）とコリメータレンズ（２）との間に、印加電
圧に応じて透過率の変化するＰＬＺＴ素子等の光変調器
を介装し、ロータリディップスイッチ（１７）のセット
により選択されたＲ ＯＭ （１９）内のデータに基づ
いてこの光変調器に対する印加電圧を変化させることで
、レーザビーム（Ｂ）の強度ヲ変更できるように構成し
てもよい。Instead, as a correction means (CM), an optical modulator such as a PLZT element whose transmittance changes depending on the applied voltage is interposed between the laser diode (1) and the collimator lens (2), The intensity of the laser beam (B) can be changed by changing the voltage applied to this optical modulator based on the data in the ROM (19) selected by a set of rotary dip switches (17). You can.
また、先の実施例では、レーザダイオード（１）の発振
特性情報として拡がり角１）毎の入射率のデータを、Ｒ
ＯＭ （１９）内にストアしておき、ロータリディップ
スイッチ（１７）をセットすることで個体毎のレーザダ
イオード（１）の発振特性情報が記憶されるものを説明
した。これに替えて、個体別の拡がり角（＾）のデータ
そのものを記憶するためのメモリを、別に設けてもよい
。In addition, in the previous embodiment, data on the incidence rate for each divergence angle 1) is used as the oscillation characteristic information of the laser diode (1).
The oscillation characteristic information of each individual laser diode (1) is stored in the OM (19) and set by setting the rotary dip switch (17). Instead, a separate memory may be provided to store the data of the spread angle (^) for each individual.
この場合、このメモリが記憶手段（Ｍ）となる。In this case, this memory becomes the storage means (M).
このように構成する時には、このメモリ内にストアされ
たデータがＲＯＭ （１９）のアドレスを示すものとな
るようにすればよい。When configured in this way, the data stored in this memory may indicate the address of the ROM (19).
また、上述のように、個体別の拡がり角（八）のデータ
そのものをストアするメモリを設ける構成とした場合、
ＲＯＭ （１９）を省略し、補正手段（ＣＭ）中に、０
式及び０式の演算、及び、光量損失から入射率を求める
演算器を設けるように構成してもよい。Furthermore, as mentioned above, if a memory is provided to store the data of the spread angle (8) for each individual,
ROM (19) is omitted, and the correction means (CM) contains 0
It may be configured to include a calculation unit that calculates the incidence rate from the calculation of the equations and 0 equations and the light amount loss.
さらに、先の実施例では、レーザダイオード（１）から
発振されるレーザビーム（Ｂ）の拡がり角（８ｖ）につ
いてのみ、その特性の個体間でのバラツキの補正が行わ
れるように構成していたが、それに替えて、或いは、そ
れに加えて、レーザダイオード（１）の発振波長のデー
タを別のメモリ内にストアしておき、一方、補正手段（
ＣＭ）内に、感光体ドラム（８）の分光感度特性をスト
アするメモリをさらに別に設け、このメモリ内の分光感
度特性情報に応じて、レーザダイオード（１）の発振波
長のバラツキに起因した感光体ドラム（８）の感度を補
償して感光体ドラム（８）が受け取るエネルギー量が常
に一定になるように、レーザダイオード（１）からのレ
ーザビーム（Ｂ）の発振強度を変更する構成にしてもよ
い。Furthermore, in the previous embodiment, the configuration was such that only the divergence angle (8v) of the laser beam (B) oscillated from the laser diode (1) was corrected for variations in its characteristics between individuals. However, instead of, or in addition to, data on the oscillation wavelength of the laser diode (1) is stored in another memory, while the correction means (
A memory for storing the spectral sensitivity characteristics of the photoreceptor drum (8) is further provided in the CM), and according to the spectral sensitivity characteristics information in this memory, the photosensitive drum (1) is stored with a The oscillation intensity of the laser beam (B) from the laser diode (1) is changed so that the amount of energy received by the photoreceptor drum (8) is always constant by compensating for the sensitivity of the photoreceptor drum (8). Good too.
本発明によるレーザ発振装置（ＬＯ）は、先の実施例で
説明した、記録紙上に可視像を記憶するレーザビームプ
リンタの他、マイクロフィルム上にマイクロイメージを
写し込むレーザＣ０Ｍシステム等のレーザビームを用い
た記録装置に適用することができる。さらに、本発明に
よるレーザ発振装置は、レーザビームを用いた計測装置
等にも通用することが可能である。The laser oscillation device (LO) according to the present invention is applicable to a laser beam printer that stores a visible image on a recording paper as described in the previous embodiment, as well as a laser COM system that imprints a micro image on a micro film. It can be applied to recording devices using Furthermore, the laser oscillation device according to the present invention can also be used in measurement devices using laser beams.
以上述べてきたように、本発明によるレーザ発振装置は
、レーザダイオードが有する発振波長や拡がり角等の発
振特性情報に基づいて、レーザダイオードの発振強度を
変更することにより、レーザダイオードの個体間での発
振特性のバラツキに拘らず、このレーザダイオードから
発振されるレーザビームが最終的に到達する怒光体や受
光素子等の目標物において、受は取られるエネルギー量
を変動のないものにできるから、レーザダイオードが変
わることにより例えばレーザビームプリンタにおいて生
じる、記録画像の濃度差を少なくしながら、レーザダイ
オードの発振特性のバラツキを許容できるようになった
。As described above, the laser oscillation device according to the present invention changes the oscillation intensity between individual laser diodes by changing the oscillation intensity of the laser diode based on the oscillation characteristic information such as the oscillation wavelength and divergence angle of the laser diode. Regardless of variations in the oscillation characteristics of the laser diode, the laser beam emitted from the laser diode can ultimately reach the target object, such as the irradiator or photodetector, by keeping the amount of energy absorbed by the receiver constant. It has become possible to tolerate variations in the oscillation characteristics of laser diodes while reducing density differences in recorded images that occur, for example, in laser beam printers due to changes in laser diodes.
その結果、記録装置においては諧調再現性を高く維持し
ながら、また、計測装置においては信頼性を高く維持し
ながら、レーザダイオードの歩留りを高くでき、装置の
コストダウンを計ることができるようになった。As a result, it has become possible to increase the yield of laser diodes and reduce equipment costs while maintaining high gradation reproducibility in recording devices and high reliability in measuring devices. Ta.
図面は本発明に係るレーザ発振装置の実施例を示し、第
１図はレーザビームプリンタの記録制御装置のブロック
図、第２図はレーザビームプリンタの照射光学系の概略
図、第３図はレーザダイオードとコリメータレンズの関
係を示す側面図、第４図はレーザダイオードから発振さ
れるレーザビームを示す斜視図、第５図はレーザダイオ
ードから発振されるレーザビームの放射角と相対光出力
との関係を示すグラフである。
（１）・・・・・・レーザダイオード、（Ｍ）・・・・
・・記憶手段、（ＣＭ）・・・・・・補正手段。The drawings show an embodiment of the laser oscillation device according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram of the recording control device of the laser beam printer, FIG. 2 is a schematic diagram of the irradiation optical system of the laser beam printer, and FIG. A side view showing the relationship between the diode and the collimator lens, Fig. 4 is a perspective view showing the laser beam emitted from the laser diode, and Fig. 5 shows the relationship between the radiation angle and relative optical output of the laser beam emitted from the laser diode. This is a graph showing. (1)... Laser diode, (M)...
...Storage means, (CM)...Correction means.
Claims (1)
手段と、この記憶手段に記憶された発振特性情報に基づ
いて、前記レーザダイオードの発振強度を設定発振特性
における発振強度に変更する補正手段とを設けてあるレ
ーザ発振装置。A storage means for storing oscillation characteristic information of the laser diode, and a correction means for changing the oscillation intensity of the laser diode to the oscillation intensity in the set oscillation characteristic based on the oscillation characteristic information stored in the storage means. A laser oscillation device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16267586A JPS6317583A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Laser oscillating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16267586A JPS6317583A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Laser oscillating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317583A true JPS6317583A (en) | 1988-01-25 |
Family
ID=15759154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16267586A Pending JPS6317583A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Laser oscillating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6317583A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5763291A (en) * | 1994-09-05 | 1998-06-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor laser |
| US6326992B1 (en) | 1991-05-14 | 2001-12-04 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus |
| JP2010258433A (en) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Spectronix Corp | Apparatus and method for detecting wavelength variation of laser beam |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP16267586A patent/JPS6317583A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326992B1 (en) | 1991-05-14 | 2001-12-04 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus |
| US5763291A (en) * | 1994-09-05 | 1998-06-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making semiconductor laser |
| JP2010258433A (en) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Spectronix Corp | Apparatus and method for detecting wavelength variation of laser beam |
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