(57)【要約】【目的】半導体レーザの光量調整を自動的に設定することができるとともに、モータ制御を自動的に設定することができる光学走査装置を提供すること。【構成】レーザダイオード或はフォトダイオードの電気・光学特性を格納する記憶部と、無線通信を行うための通信部と、該通信部並びに該記憶部を制御する制御部によって構成される無線通信装置を前記レーザデバイス上に配備し、レーザデバイスに配備された無線通信装置から配信される信号を受信する受信部と、該受信部によって受信された前記レーザデバイスの電気・光学特性から前記フォトダイオードから出力される電流のゲインを設定するゲイン設定部と、該ゲイン設定部によって設定されたゲインを以って増幅する増幅部を有する光量設定装置をレーザ駆動回路上に有する。【選択図】      図１
2004219642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオード及び該レーザダイオードの光量を光電変換し、電流として出力するフォトダイオードから構成されるレーザデバイスと、前記フォトダイオードから出力される電流を基準信号と比較した結果に応じて前記レーザダイオードの駆動電流を決定するレーザ駆動回路と、前記レーザデバイスから出射されるレーザ光を平行光とするコリメートレンズと、該コリメートレンズからのレーザ光を偏向する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動する駆動モータと、駆動モータを駆動するモータ駆動回路と、前記回転多面鏡からのレーザ光を像担持体上に等速度で走査させる少なくとも１枚のｆθレンズとをケースに配置した光学走査装置において、
前記レーザダイオード或は前記フォトダイオードの電気・光学特性を格納する記憶部と、無線通信を行うための通信部と、該通信部並びに該記憶部を制御する制御部によって構成される無線通信装置を前記レーザデバイス上に配備し、前記レーザデバイスに配備された無線通信装置から配信される信号を受信する受信部と、該受信部によって受信された前記レーザデバイスの電気・光学特性から前記フォトダイオードから出力される電流のゲインを設定するゲイン設定部と、該ゲイン設定部によって設定されたゲインを以って増幅する増幅部を有する光量設定装置を前記レーザ駆動回路上に有することを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
レーザダイオード及び該レーザダイオードの光量を光電変換し、電流として出力するフォトダイオードから構成されるレーザデバイスと、前記フォトダイオードから出力される電流を基準信号と比較した結果に応じて前記レーザダイオードの駆動電流を決定するレーザ駆動回路と、前記レーザデバイスから出射されるレーザ光を平行光とするコリメートレンズと、該コリメートレンズからのレーザ光を偏向する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動する駆動モータと、駆動モータを駆動するモータ駆動回路と、前記回転多面鏡からのレーザ光を像担持体上に等速度で走査させる少なくとも１枚のｆθレンズとをケースに配置した光学走査装置において、
前記回転多面鏡の機構特性、前記駆動モータの回転周期・回転方向及び前記モータ駆動回路の電気特性を格納する記憶部と、無線通信を行うための通信部と、該通信部並びに該記憶部を制御する制御部によって構成される無線通信装置を前記モータ駆動回路上に配備し、前記モータ駆動回路に配備された無線通信装置から配信される信号を受信する受信部と、該受信部によって受信された前記回転多面鏡の機構特性、前記駆動モータの回転周期・回転方向及び前記モータ駆動回路の電気特性からモータ回転制御信号を設定する回転制御部から構成されるモータ制御装置を前記光学走査装置の内部或は外部に配備し、該モータ制御装置から出力される該モータ回転制御信号によって前記回転多面鏡を予め設定した回転数で回転制御することを特徴とする光学走査装置。
【請求項３】
レーザ駆動回路及びモータ駆動回路各々に配備した無線通信装置と通信を行う通信部と、該レーザ駆動回路及び該モータ駆動回路に蓄積された諸特性を格納する記憶部と、該通信部並びに記憶部を制御する制御部によって構成される無線通信装置を光学ケース上に配備し、前記光学走査装置に配備された該レーザ駆動回路及び該モータ駆動回路に蓄積された諸特性を外部通信装置により読取り可能とすることを特徴とする請求項１又は２記載の光学走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置を配備した光学走査装置に関し、レーザダイオード或はポリゴンミラー・スキャナモータの諸特性を無線通信にて入出力し、レーザ駆動或いはモータ駆動に必要な設定を行うことを可能とする。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザから出射されるレーザ光を平行光とするコリメートレンズ、該コリメートレンズからのレーザ光を偏向するポリゴンミラーを含むスキャナモータユニット、スキャナモータユニットからのレーザ光を像担持体上に等速度で走査させるｆθレンズとを配置した光学走査装置において、半導体レーザの駆動電流―光出力特性のばらつきは所定光量に対する駆動電流を一意的に決定できない。又、ビーム広がり角のばらつきは光学部品との結合効率を異ならせ、感光ドラム面で必要な光量に対して半導体レーザのチップ面光量を一意的に決定することができない。
【０００３】
一方、  スキャナモータユニットに関し、  外観上、同一ユニットで回転数や回転方法等の仕様の異なるユニットが存在する。生産ラインではユニットの各仕様に対応した工具にて調整・  検査を行っている。更に、スキャナケース内に組み込まれたユニットは外部からの目視はできない構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例にあっては、半導体レーザの光量を最適化するため可変抵抗等で調整を行っており、部品費、調整工数によりコストアップの要因となっている。半導体レーザの電気的光学特性をデバイスから得ることは構成上困難である。
【０００５】
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、その目的とする処は、半導体レーザの光量調整を自動的に設定することができるとともに、モータ制御を自動的に設定することができる光学走査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザダイオード及び該レーザダイオードの光量を光電変換し、電流として出力するフォトダイオードから構成されるレーザデバイスと、前記フォトダイオードから出力される電流を基準信号と比較した結果に応じて前記レーザダイオードの駆動電流を決定するレーザ駆動回路と、前記レーザデバイスから出射されるレーザ光を平行光とするコリメートレンズと、該コリメートレンズからのレーザ光を偏向する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動する駆動モータと、駆動モータを駆動するモータ駆動回路と、前記回転多面鏡からのレーザ光を像担持体上に等速度で走査させる少なくとも１枚のｆθレンズとをケースに配置した光学走査装置において、前記レーザダイオード或は前記フォトダイオードの電気・光学特性を格納する記憶部と、無線通信を行うための通信部と、該通信部並びに該記憶部を制御する制御部によって構成される無線通信装置を前記レーザデバイス上に配備し、前記レーザデバイスに配備された無線通信装置から配信される信号を受信する受信部と、該受信部によって受信された前記レーザデバイスの電気・光学特性から前記フォトダイオードから出力される電流のゲインを設定するゲイン設定部と、該ゲイン設定部によって設定されたゲインを以って増幅する増幅部を有する光量設定装置を前記レーザ駆動回路上に有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
＜実施の形態１＞
本発明の実施形態を図面にて参照して以下に説明する。図１は実施の形態におけるレーザ駆動回路の主要ブロック図、図２は半導体レーザユニットの構成ブロック図である。
【０００９】
レーザ駆動回路１は以下で構成される。
【００１０】
２は無線通信部、４はゲイン設定回路で無線通信部ａ２から出力されるデータ信号３によって電流増幅回路７の増幅率を設定する。ＰＤ入力より入力されるモニタ電流６は、電流増幅回路７にて所定の増幅率で増幅された後、  抵抗８によって電圧変換されモニタ電圧信号９とする。比較器１１はモニタ電圧信号９を基準電圧１０と比較し、ゲインアンプ１２にて所定ゲインにて増幅される。１３はサンプルホールド回路でサンプル―ホールド制御信号１４により、サンプルモードでは比較器１１の出力信号に応じてホールドコンデンサ１６に電荷を充放電する。ホールドモードではホールドコンデンサ１６に蓄積された電荷量に対応した電流を電流駆動回路１７にて生成してレーザ駆動電流１８とする。
【００１１】
半導体レーザユニット２１は半導体レーザ２２と無線通信部ｂ２８によって構成される。
【００１２】
半導体レーザ２２はレーザダイオード２３とレーザダイオード２３のバックビームを受光するフォトダイオード２５を同一パッケージ内に有し、  レーザダイオード２３のアノード端子とフォトダイオード２５のカソード端子を共通とし、  電源供給するためのコモン端子２７とする。
【００１３】
レーザダイオード端子２４はレーザ駆動回路１のＬＤ出力端子に、フォトダイオード端子２６はレーザ駆動回路１のＰＤ入力端子に接続される。
【００１４】
図３は無線通信部ｂの主要ブロック図である。
【００１５】
無線通信部３１は以下で構成される。
【００１６】
半導体レーザ２２におけるレーザダイオード２３及びフォトダイオード２５の電気的光学特性格納するメモリ３３、アンテナ３７により無線信号を送受信し電気信号に変換する通信回路３５、メモリ３３の書き込み／読み出し制御或は通信回路３５の送受信方向或はデータ転送を制御する制御回路３２である。
【００１７】
図４は無線通信部ｂ２８のメモリ３３に格納されるデータの基本となるレーザダイオード２３及びフォトダイオード２５の電気的光学特性を示す特性図である。所定光量Ｐｏ  時のレーザ駆動電流Ｉｏｐｏ  とモニタ電流Ｉｍｏは以下の式で表される。
【００１８】
Ｐｏ  ＝αＩｍｏ
Ｐｏ  ＝η（Ｉｏｐｏ  −Ｉｔｈ）
ここで、αは所定発光時のモニタ電流から算出した係数、ηは発光効率、Ｉｔｈは発光開始電流で、上記２式より、レーザ駆動電流とモニタ電流は以下の関係にあり、任意の半導体レーザについての所定光量時のα，η，Ｉｔｈをメモリ３３の格納データとすればＩｏｐｏ  が一意的に決定される。
【００１９】
Ｉｏｐｏ  ＝（αＩｍｏ／η）−Ｉｔｈ
図５はビーム広がり角と光学部品結合効率との関係の一例を示す特性図である。
【００２０】
ビーム広がり角が大きいほど結合効率が落ちるためより多くのレーザ光量を必要とする。ビーム広がり角の値によって結合効率が一意的に決定されるため、これに応じたレーザ光量が決定される。これにより搭載される半導体レーザに必要な所定光量Ｐｏ  が決定され、このときのレーザ駆動電流Ｉｏｐｏ  が一意的に決定される。
【００２１】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態１を図面にて参照して以下に説明する。
【００２２】
図６は本実施の形態における光学ユニット及びモータ制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【００２３】
光学ユニット４１は以下で構成される。
【００２４】
半導体レーザユニット４２から出射されるレーザ光はコリメートレンズ４３において平行光とされる。４４はポリゴンミラーでスキャナモータ４５上に配備され、  モータ駆動回路４６によって回転駆動される。４９は無線通信部ｃでポリゴンミラー４４、スキャナモータ４５の機構特性及びモータ制御の電気特性をモータ制御ユニット５０内の無線通信部５１に送信する。
【００２５】
コリメートレンズ４３からのレーザ光はポリゴンミラー４４にて偏向され、ｆθレンズ４７により不示図の感光ドラム上を等速度で走査させる。４８はビーム検出器で画像書き出しの基準とするビーム検出信号５３を出力する。
【００２６】
モータ制御ユニット５０は以下で構成される。
【００２７】
無線通信部ｄ５１は、モータ駆動回路４６上に配備された無線通信部ｃ４９から送信されるポリゴンミラー、スキャナモータの機構特性及びモータ制御の電気特性等を含むデータ信号を受信し、  スキャナモータ４５のモータ回転数、回転方向、モータ駆動回路４６の制御基準信号の情報としモータ制御部５２に出力する。モータ制御部５２は、無線通信部ｄ５１から入力されるモータ駆動回路４６の制御基準信号から制御基準となる信号をモータ駆動回路４６から入力される回転検出信号５５とするかビーム検出器４８から入力されるビーム検出信号５３とするかを選択する。更に、無線通信部ｄ５１から入力されるモータ回転数、回転方向からモータ速度制御信号５４を生成し、モータ駆動回路４６に出力する。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、半導体レーザの電気的光学特性をデバイス上に記憶させ、レーザ駆動回路に無線通信にて配信することにより半導体レーザの光量調整を自動的に設定することが可能となる。
【００２９】
又、モータ駆動回路上にモータの電気・機構特性を記憶させ、モータ制御ユニットに無線通信にて配信することにより、モータ制御を自動的に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ駆動回路の主要ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるレーザデバイスユニットの構造ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における無線通信部の主要ブロック図である。
【図４】レーザダイオード及びフォトダイオードの電気的光学特性図である。
【図５】ビーム広がり角と光学部品結合効率との関係の一例を示す特性図である。
【図６】本発明の実施の形態２における光学ユニット及びモータ制御ユニットの主要ブロック図である。
【符号の説明】
１      レーザ駆動回路
２      無線通信部ａ
３      データ信号
４      ゲイン設定回路
５      ゲイン設定信号
６      モニタ電流
７      電流増幅回路
８      抵抗
９      モニタ電圧信号
１０    基準電圧
１１    比較器
１２    ゲインアンプ
１３    サンプルホールド回路
１４    サンプル−  ホールド信号
１５    ホールド電圧信号
１６    ホールドコンデンサ
１７    電流駆動回路
１８    レーザ駆動電流
２１    半導体レーザユニット
２２    半導体レーザ
２３    レーザダイオード
２４    レーザダイオード端子
２５    フォトダイオード
２６    フォトダイオード端子
２７    コモン端子
２８    無線通信部ｂ
３１    無線通信部ｂ
３２    制御回路
３３    メモリ
３４    メモリデータ／制御信号
３５    通信回路
４１    光学ユニット
４２    半導体レーザユニット
４３    コリメートレンズ
４４    ポリゴンミラー
４５    スキャナモータ
４６    モータ駆動回路
４７    ｆθレンズ
４８    ビーム検出器
４９    無線通信部ｃ
５０    モータ制御ユニット
５１    無線通信部ｄ
５２    モータ制御部
５３    ビーム検出信号
５４    モータ速度制御信号
５５    回転検出信号
【図１】
2004219642.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004219642.tif 000006
【図５】
2004219642.tif 000007
【図６】
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