[发明专利]多光束激光器功率控制电路以及使用其的图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像形成设备中使用的多光束激光器功率控制电路，更具体地，涉及使用光电二极管检测多个半导体激光器的输出功率以及按期望控制输出功率的多光束激光器功率控制电路。

背景技术

在打印机、光盘、光通信等等中，半导体激光器由于他们的紧凑尺寸、低成本、以及易于通过简单地流过电流而获得激光因而得到了广泛的使用。然而，半导体激光器的电流-输出功率(光量)特性取决于环境温度而改变。由于该特点，需要执行特殊的输出功率控制以便获得固定(恒定)光输出功率。将功率(光输出功率)控制称为自动功率控制(Automatic Power Control，APC)。

在自动功率控制(APC)中，在实际上使用半导体激光器之前，操作半导体激光器，以便使用光电二极管(FD)来接收半导体激光器的输出功率。然后，将当光电二极管(FD)的输出达到预定水平(level)时的电流值存储在存储装置中。通过使用电流值，控制输出功率以获得稳定的输出功率。最近，随着打印机中写入速率的提高等等，同时驱动以阵列形状布置的多个半导体激光器的方法变得流行。在这样的半导体激光器阵列中，无疑要集成用于自动功率控制(APC)的光电二极管。但是，光电二极管的数量可以比半导体激光器的数量更少；有时，只集成一个光电二极管。

当光电二极管(FD)的数量只有一个时，需要一个接一个地单独驱动半导体。图7是示出现有技术的多光束激光器功率控制电路15、半导体激光器阵列(多光束单元)5、以及图像控制电路54之间的关系的方框图。如图7所示，半导体激光器阵列(多光束单元)5包括两个半导体激光器(LD1、LD2)以及与每个半导体激光器(LD1、LD2)相对应的仅仅一个光电二极管3。

在图7的半导体激光器阵列(多光束单元)5中，如果对该两个半导体激光器(LD1、LD2)同时执行自动功率控制(APC)，则光电二极管3将来自两个半导体激光器(LD1、LD2)的总输出功率视为两个半导体激光器(LD1、LD2)的每个的基本输出功率。即，在这种情况下，在来自两个半导体激光器(LD1、LD2)的功率输出变得充分之前，可以终止APC。

为了解决这样的不方便，传统地，例如，存在一种已知的定时图，其中，在相对应的APC执行信号(APC1，APC2)输入到多光束激光器功率控制电路15时的多个定时之间，插入时间余量，鉴于由于基板(substrate)布线的寄生电阻/电容等等，确定时间余量以便当APC执行信号(APC1，APC2)输入到多光束激光器功率控制电路15时防止APC执行信号(APC1，APC2)相互重叠，APC执行信号(APC1，APC2)与两个半导体激光器相对应，且从在多光束激光器功率控制电路15的前级中提供、并控制多光束激光器功率控制电路15的图像控制电路54中输出(见例如专利文件1的图8的定时图、专利文件2的图9的定时图、以及专利文件3的图8的定时图)。

发明内容

本发明将要解决的问题

如图7所示，通常，多光束激光器功率控制电路15以及多光束激光器功率控制电路15的前级中提供的图像控制电路54布置在不同的基板中。在该配置中，为了降低外部噪声的影响，可以在多光束激光器功率控制电路15的前级中插入LPF(低通滤波器)电路52等等，以避免由于周围外部噪声的自动功率控制(APC)的故障。即，在多个通道上顺序执行自动功率控制(APC)的情况下，由于LPF(低通滤波器)电路52，可以向APC执行信号中添加另外的延迟分量。另外，延迟分量可以取决于LPF(低通滤波器)电路52而改变。因此，鉴于延迟分量的变化，需要确定APC执行信号(通道)之间的时间余量。

另一方面，限制了能够执行自动功率控制(APC)的时间期间。例如，如图8所示，在能够执行高速打印的激光打印机等等中，写入一行的扫描时间可以等于或者小于200μs，可以只允许大约5μs用于执行自动功率控制(APC)。

执行自动功率控制(APC)的时间期间越长，就能够越准确地控制半导体激光器的输出功率。从该观点来看，执行自动功率控制(APC)的时间期间越长越好。一般地，该时间期间等于或者小于2μs。在用于多个通道的自动功率控制(APC)要求在自动功率控制(APC)允许的限制时间期间之内执行的条件下，适当设置的APC执行信号(通道)之间的时间余量变成自动功率控制(APC)的时间期间的实际损失，并且是调节半导体激光器的输出功率中的不利因素。