JP2000216480A - 半導体レ―ザ駆動回路 - Google Patents
半導体レ―ザ駆動回路Info
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- JP2000216480A JP2000216480A JP11012174A JP1217499A JP2000216480A JP 2000216480 A JP2000216480 A JP 2000216480A JP 11012174 A JP11012174 A JP 11012174A JP 1217499 A JP1217499 A JP 1217499A JP 2000216480 A JP2000216480 A JP 2000216480A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーバシュートやアンダーシュートの発生を
抑制できる半導体レーザ駆動を提供する。 【解決手段】 入力された変調信号に応じて発生する電
流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路にお
いて、変調信号を順次同一時間遅延して変調信号より互
いに異なる遅延時間を持つ複数の遅延変調信号を発生す
る遅延手段と、各々が前記複数の遅延変調信号の各々に
基づいて電流を発生する複数の電流発生手段とを備え、
該複数の電流発生手段の発生する電流の総和で前記半導
体レーザを駆動する。
抑制できる半導体レーザ駆動を提供する。 【解決手段】 入力された変調信号に応じて発生する電
流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路にお
いて、変調信号を順次同一時間遅延して変調信号より互
いに異なる遅延時間を持つ複数の遅延変調信号を発生す
る遅延手段と、各々が前記複数の遅延変調信号の各々に
基づいて電流を発生する複数の電流発生手段とを備え、
該複数の電流発生手段の発生する電流の総和で前記半導
体レーザを駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザを駆
動するための半導体レーザ駆動回路に関し、特にレーザ
ビームプリンタまたはデジタル複写機に用いて好適な半
導体レーザ駆動回路に関する。
動するための半導体レーザ駆動回路に関し、特にレーザ
ビームプリンタまたはデジタル複写機に用いて好適な半
導体レーザ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に対する従来技術を説明する前に
まず、半導体レーザ駆動回路を使用するレーザビームプ
リンタ（以下「ＬＢＰ」という。）について説明する。
まず、半導体レーザ駆動回路を使用するレーザビームプ
リンタ（以下「ＬＢＰ」という。）について説明する。
【０００３】従来、レーザービームを用いて画像出力を
行うＬＢＰやデジタル複写機の画像形成装置は一例とし
て図７のような構成をしている。
行うＬＢＰやデジタル複写機の画像形成装置は一例とし
て図７のような構成をしている。
【０００４】図７中フォトダイオード７０１は、レーザ
光源としての半導体レーザ７０２が出力するレーザ光の
モニタリングを行う。半導体レーザ７０２は半導体レー
ザ駆動回路であるレーザドライバ回路７０３によって駆
動される。レーザドライバ回路７０３中に構成されてい
る光量制御部はフォトダイオード７０１によりモニタさ
れた光量に基づいて半導体レーザ７０２への供給電流を
制御し、フォトダイオード７０１からの出力が所定値と
なるようにレーザドライバ回路７０３を制御する。
光源としての半導体レーザ７０２が出力するレーザ光の
モニタリングを行う。半導体レーザ７０２は半導体レー
ザ駆動回路であるレーザドライバ回路７０３によって駆
動される。レーザドライバ回路７０３中に構成されてい
る光量制御部はフォトダイオード７０１によりモニタさ
れた光量に基づいて半導体レーザ７０２への供給電流を
制御し、フォトダイオード７０１からの出力が所定値と
なるようにレーザドライバ回路７０３を制御する。
【０００５】ポリゴンミラー７０４は半導体レーザ７０
２から出射されたレーザビームＩを偏向するためのもの
であり、モータ軸に固定されて図７中矢印方向への回転
を行い、ビームＩに感光ドラム７０５上を走査させる。
ｆ−θレンズ７０６は偏向されたレーザビームＩを感光
ドラム７０５上に集光するものである。
２から出射されたレーザビームＩを偏向するためのもの
であり、モータ軸に固定されて図７中矢印方向への回転
を行い、ビームＩに感光ドラム７０５上を走査させる。
ｆ−θレンズ７０６は偏向されたレーザビームＩを感光
ドラム７０５上に集光するものである。
【０００６】受光ダイオードからなるビームディテクタ
７０７はレーザビームＩにより感光ドラム７０５上の情
報書き込みタイミングを検出し、水平同期信号発生回路
７０８はビームディテクタ７０７の出力に基づいて水平
同期信号Ｈｓｙｎｃ（以下「ＨＤ」という。）を発生す
る。
７０７はレーザビームＩにより感光ドラム７０５上の情
報書き込みタイミングを検出し、水平同期信号発生回路
７０８はビームディテクタ７０７の出力に基づいて水平
同期信号Ｈｓｙｎｃ（以下「ＨＤ」という。）を発生す
る。
【０００７】ブランキング回路７０９は、水平同期信号
に基づいて、次にビームディテクタ７０７がレーザビー
ムＩを検出すべきタイミングで半導体レーザ７０２をオ
ンさせるアンブランキング信号ＵＮＢＬを発生し、これ
をオア回路７１０に供給する。
に基づいて、次にビームディテクタ７０７がレーザビー
ムＩを検出すべきタイミングで半導体レーザ７０２をオ
ンさせるアンブランキング信号ＵＮＢＬを発生し、これ
をオア回路７１０に供給する。
【０００８】画素変調データ発生源７１１は、水平同期
信号ＨＤに同期して画素クロックＳＣＫを発生し、さら
に、この画素クロックＳＣＫに同期してたとえば８ビッ
トで画素階調を表す画素変調データＤＶを出力する。
信号ＨＤに同期して画素クロックＳＣＫを発生し、さら
に、この画素クロックＳＣＫに同期してたとえば８ビッ
トで画素階調を表す画素変調データＤＶを出力する。
【０００９】画素変調回路７１２は画素変調データ発生
源より発生する画素変調データに基づいて、水平同期信
号ＨＤに同期して発生された画素クロックに同期してパ
ルス幅変調された信号を発生する。
源より発生する画素変調データに基づいて、水平同期信
号ＨＤに同期して発生された画素クロックに同期してパ
ルス幅変調された信号を発生する。
【００１０】オア回路７１０には画素変調回路７１２か
ら供給されるパルス幅変調された画信号も入力される。
オア回路７１０からの出力がレーザドライバ回路７０３
に与えられ、これにより前記光量制御部によって設定さ
れた電流が半導体レーザ７０２に供給される。
ら供給されるパルス幅変調された画信号も入力される。
オア回路７１０からの出力がレーザドライバ回路７０３
に与えられ、これにより前記光量制御部によって設定さ
れた電流が半導体レーザ７０２に供給される。
【００１１】このようなシステムにより階調を表現する
ことで、高精細な画像出力を得ることができる。
ことで、高精細な画像出力を得ることができる。
【００１２】上述のＬＢＰ内で使用される半導体レーザ
駆動回路７０３はＩＣ回路内で構成され、レーザ駆動電
流はＩＣのピンを通して半導体レーザに供給される。な
お、レーザ駆動電流はトランジスタのコレクタをその出
力とするのが一般的な構成である。
駆動回路７０３はＩＣ回路内で構成され、レーザ駆動電
流はＩＣのピンを通して半導体レーザに供給される。な
お、レーザ駆動電流はトランジスタのコレクタをその出
力とするのが一般的な構成である。
【００１３】図２はレーザ駆動電流発生部の基本的な構
成を示すものである。入力Ｐｉｎ２、Ｎｉｎ２にはレー
ザのオン／オフ制御信号が入力される。この信号に応じ
てトランジスタＱ２１及びＱ２２はオン／オフし、電流
Ｉｘをスイッチングする。またこれら両トランジスタの
コレクタはＩＣのピンを介して半導体レーザＬＤ又は捨
て電流用の抵抗Ｒ１に接続される。トランジスタＱ２３
のベースには、図示してはいないが、光量制御回路の出
力信号Ｉｂが入力され、レーザの発光量が所望の値とな
るようにこの信号は制御される。電流Ｉｘはこの制御信
号ＩｂとトランジスタＱ２３及び抵抗Ｒ２１により発生
する。図２においてＶｘは対環境に安定なバンドギャッ
プ電圧から作成される電圧源、電流源Ｉ２１〜Ｉ２３は
定電流、抵抗Ｒ２２＝Ｒ２３，トランジスタＱ２１＝Ｑ
２２，Ｑ２６＝Ｑ２７，Ｑ２４＝Ｑ２５である。
成を示すものである。入力Ｐｉｎ２、Ｎｉｎ２にはレー
ザのオン／オフ制御信号が入力される。この信号に応じ
てトランジスタＱ２１及びＱ２２はオン／オフし、電流
Ｉｘをスイッチングする。またこれら両トランジスタの
コレクタはＩＣのピンを介して半導体レーザＬＤ又は捨
て電流用の抵抗Ｒ１に接続される。トランジスタＱ２３
のベースには、図示してはいないが、光量制御回路の出
力信号Ｉｂが入力され、レーザの発光量が所望の値とな
るようにこの信号は制御される。電流Ｉｘはこの制御信
号ＩｂとトランジスタＱ２３及び抵抗Ｒ２１により発生
する。図２においてＶｘは対環境に安定なバンドギャッ
プ電圧から作成される電圧源、電流源Ｉ２１〜Ｉ２３は
定電流、抵抗Ｒ２２＝Ｒ２３，トランジスタＱ２１＝Ｑ
２２，Ｑ２６＝Ｑ２７，Ｑ２４＝Ｑ２５である。
【００１４】ここでトランジスタＱ２１又はＱ２２のコ
レクタ容量等の浮遊容量、これらコレクタからレーザ端
子までの配線抵抗、レーザのオン抵抗及びＩＣピンの誘
導成分等を考慮すると、図３に示すようなＲＬＣ回路を
考えることができる。図３中Ｔ１にはレーザが接続さ
れ、Ｔ２にはトランジスタのコレクタが接続される。従
ってレーザオン時には電流Ｉｘが端子Ｔ２より引かれ
る。コイルＬの値は数ｎＨ、容量Ｃの値は数ｐＦ、抵抗
Ｒの値は数ｏｈｍと考える事ができるので、このＬＣＲ
回路においてＲ＜２×√（Ｌ／Ｃ）が成り立ち、これは
振動系であることを意味する。
レクタ容量等の浮遊容量、これらコレクタからレーザ端
子までの配線抵抗、レーザのオン抵抗及びＩＣピンの誘
導成分等を考慮すると、図３に示すようなＲＬＣ回路を
考えることができる。図３中Ｔ１にはレーザが接続さ
れ、Ｔ２にはトランジスタのコレクタが接続される。従
ってレーザオン時には電流Ｉｘが端子Ｔ２より引かれ
る。コイルＬの値は数ｎＨ、容量Ｃの値は数ｐＦ、抵抗
Ｒの値は数ｏｈｍと考える事ができるので、このＬＣＲ
回路においてＲ＜２×√（Ｌ／Ｃ）が成り立ち、これは
振動系であることを意味する。
【００１５】
【発明が解決しようとしている課題】上述のようにＩＣ
ピンの誘導成分は出力電流に振動を発生させる。従って
レーザ駆動電流波形に図９の点線に示すようなオーバー
シュートやアンダーシュートが発生し、この電流でレー
ザを駆動すると光波形にも振動が発生する。この振動の
周期はほぼＴ＝２π×√（ＬＣ）で表され、レーザ駆動
電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジが急峻なほど振
動の振幅も大きくなる。この振動は抵抗でそのエネルギ
ーが消費されるにつれ徐々に減衰していくが、このよう
な歪んだ電流を用いては高精度な光量のレーザ光を得る
のが難しい。またこの振動の周期はレーザ駆動電流の周
期とは相関が無いためレーザ駆動電流の周波数が高くな
るほど大きな影響となる。
ピンの誘導成分は出力電流に振動を発生させる。従って
レーザ駆動電流波形に図９の点線に示すようなオーバー
シュートやアンダーシュートが発生し、この電流でレー
ザを駆動すると光波形にも振動が発生する。この振動の
周期はほぼＴ＝２π×√（ＬＣ）で表され、レーザ駆動
電流の立ち上がり及び立ち下がりエッジが急峻なほど振
動の振幅も大きくなる。この振動は抵抗でそのエネルギ
ーが消費されるにつれ徐々に減衰していくが、このよう
な歪んだ電流を用いては高精度な光量のレーザ光を得る
のが難しい。またこの振動の周期はレーザ駆動電流の周
期とは相関が無いためレーザ駆動電流の周波数が高くな
るほど大きな影響となる。
【００１６】本発明は、オーバシュートやアンダーシュ
ートの発生を抑制できる半導体レーザ駆動を提供するこ
とを目的とする。
ートの発生を抑制できる半導体レーザ駆動を提供するこ
とを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザ駆動回路は、入力された変調信号に応じて発生する電
流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路にお
いて、前記変調信号を順次同一時間遅延して前記変調信
号より互いに異なる遅延時間を持つ複数の遅延変調信号
を発生する遅延手段と、各々が前記複数の遅延変調信号
の各々に基づいて電流を発生する複数の電流発生手段と
を備え、該複数の電流発生手段の発生する電流の総和で
前記半導体レーザを駆動することを特徴とする。
ザ駆動回路は、入力された変調信号に応じて発生する電
流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路にお
いて、前記変調信号を順次同一時間遅延して前記変調信
号より互いに異なる遅延時間を持つ複数の遅延変調信号
を発生する遅延手段と、各々が前記複数の遅延変調信号
の各々に基づいて電流を発生する複数の電流発生手段と
を備え、該複数の電流発生手段の発生する電流の総和で
前記半導体レーザを駆動することを特徴とする。
【００１８】また、本発明による半導体レーザ駆動回路
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記複数の
電流発生手段の発生する電流の分布は、前記複数の遅延
時間のうち中心遅延時間を基準として、時間進行方向と
時間後退方向とで対称であることを特徴とする。
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記複数の
電流発生手段の発生する電流の分布は、前記複数の遅延
時間のうち中心遅延時間を基準として、時間進行方向と
時間後退方向とで対称であることを特徴とする。
【００１９】更に、本発明による半導体レーザ駆動回路
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記複数の
電流発生手段の発生する電流の分布は、前記複数の遅延
時間のうち中心遅延時間を基準として、時間進行方向及
び時間後退方向に向かって減少する分布であることを特
徴とする。
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記複数の
電流発生手段の発生する電流の分布は、前記複数の遅延
時間のうち中心遅延時間を基準として、時間進行方向及
び時間後退方向に向かって減少する分布であることを特
徴とする。
【００２０】更に、本発明による半導体レーザ駆動回路
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記電流発
生手段は２Ｎ＋１（Ｎは自然数）個であり、前記遅延手
段は２Ｎ＋１個の前記遅延変調信号を発生することを特
徴とする。
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記電流発
生手段は２Ｎ＋１（Ｎは自然数）個であり、前記遅延手
段は２Ｎ＋１個の前記遅延変調信号を発生することを特
徴とする。
【００２１】更に、本発明による半導体レーザ駆動回路
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記遅延手
段の遅延量を外部から調整できることを特徴とする。
は、上記の半導体レーザ駆動回路において、前記遅延手
段の遅延量を外部から調整できることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】［実施形態１］本実施形態におい
ては、前記の振動をできる限り抑制するためにレーザ駆
動電流の立ち上がり、立ち下がりエッジをコントロール
するものである。
ては、前記の振動をできる限り抑制するためにレーザ駆
動電流の立ち上がり、立ち下がりエッジをコントロール
するものである。
【００２３】本実施形態を説明する前にまず図３のＲＬ
Ｃ回路について考えてみる。前述のように端子Ｔ１には
レーザが接続され、Ｔ２にはコレクタが接続される。こ
こで図２のトランジスタＱ２１，Ｑ２２のベースに、Ｖ
（ｔ）で表される、時間とともに変化する信号が入力さ
れたとするとそのコレクタ電流ｉにはｉ（ｔ）なる信号
が発生する。この電流ｉ（ｔ）が図３の端子Ｔ２に入力
される。この時の回路方程式を解くと端子Ｔ１に発生す
る電流Ｉ（ｔ）は Ｉ（ｔ）＝α×ｉ（ｔ）×（１−ｅｘｐ（−βｔ）×ｓｉｎ（γｔ））…（１ ） と表す事ができる。なおα，β，γは回路定数Ｒ，Ｌ，
Ｃを用いて表される定数である。
Ｃ回路について考えてみる。前述のように端子Ｔ１には
レーザが接続され、Ｔ２にはコレクタが接続される。こ
こで図２のトランジスタＱ２１，Ｑ２２のベースに、Ｖ
（ｔ）で表される、時間とともに変化する信号が入力さ
れたとするとそのコレクタ電流ｉにはｉ（ｔ）なる信号
が発生する。この電流ｉ（ｔ）が図３の端子Ｔ２に入力
される。この時の回路方程式を解くと端子Ｔ１に発生す
る電流Ｉ（ｔ）は Ｉ（ｔ）＝α×ｉ（ｔ）×（１−ｅｘｐ（−βｔ）×ｓｉｎ（γｔ））…（１ ） と表す事ができる。なおα，β，γは回路定数Ｒ，Ｌ，
Ｃを用いて表される定数である。
【００２４】（１）式においてα×ｉ（ｔ）は振動の振
幅を、ｅｘｐ（−βｔ）は振動の減衰率を表し、ｓｉｎ
（γｔ）は振動の周期を表すものであることがわかる。
従って端子Ｔ２の入力である電流ｉ（ｔ）の微小時間変
化が大きければ振動の振幅も大きくなる。また電流ｉ
（ｔ）の立ち上がり時において図４（ａ）の細線のよう
にその変化量が大きいと振幅を表す係数α×ｉ（ｔ）は
非常に大きくなる。振動の減衰率を表すｅｘｐ（−β
ｔ）は回路定数によって決まるものなのでα×ｉ（ｔ）
の値が大きければそれだけ収束するのに時間がかかるこ
とになる。さらにｉ（ｔ）が立ち上がりきる直前でもそ
の変動量が大きいと、立ち上がりきったあとの変動量は
零であるので、振動の原因を作ることになる。したがっ
て振動の一番少ない電流の立ち上げ方は、図４（ａ）の
太線に示すような、立ち上がりの開始及び終了時に電流
ｉ（ｔ）の変化量ができるだけ小さく、立ち上がり途中
の電流ｉ（ｔ）の傾きがなるべく小さなものである。な
お図４（ｂ）は図４（ａ）で示した波形の電流ｉ（ｔ）
の変化量を示したものである。図４（ａ）の太線及び細
線の電流ｉ（ｔ）を端子Ｔ２に加えたときの端子Ｔ１の
電流波形はそれぞれ図９の実線及び点線のようになる。
幅を、ｅｘｐ（−βｔ）は振動の減衰率を表し、ｓｉｎ
（γｔ）は振動の周期を表すものであることがわかる。
従って端子Ｔ２の入力である電流ｉ（ｔ）の微小時間変
化が大きければ振動の振幅も大きくなる。また電流ｉ
（ｔ）の立ち上がり時において図４（ａ）の細線のよう
にその変化量が大きいと振幅を表す係数α×ｉ（ｔ）は
非常に大きくなる。振動の減衰率を表すｅｘｐ（−β
ｔ）は回路定数によって決まるものなのでα×ｉ（ｔ）
の値が大きければそれだけ収束するのに時間がかかるこ
とになる。さらにｉ（ｔ）が立ち上がりきる直前でもそ
の変動量が大きいと、立ち上がりきったあとの変動量は
零であるので、振動の原因を作ることになる。したがっ
て振動の一番少ない電流の立ち上げ方は、図４（ａ）の
太線に示すような、立ち上がりの開始及び終了時に電流
ｉ（ｔ）の変化量ができるだけ小さく、立ち上がり途中
の電流ｉ（ｔ）の傾きがなるべく小さなものである。な
お図４（ｂ）は図４（ａ）で示した波形の電流ｉ（ｔ）
の変化量を示したものである。図４（ａ）の太線及び細
線の電流ｉ（ｔ）を端子Ｔ２に加えたときの端子Ｔ１の
電流波形はそれぞれ図９の実線及び点線のようになる。
【００２５】上記の波形に最も近い電流波形を得るため
に図１に示す回路構成を用いてこれを実現する。図１に
おいて電流発生回路１０１〜１０５はレーザ供給電流を
発生させる回路であり、本実施形態においては所望の発
光量を得る電流をＩ１ｄとすると、図１中１０１，１０
５はＩ１ｄ／１０、１０２，１０３は２×Ｉ１ｄ／１
０、１０３は４×Ｉ１ｄ／１０の電流をそれぞれ発生
し、入力端子に供給される信号Ｐｉｎ２、Ｎｉｎ２に応
じて出力端子Ｉｏ１もしくはＩｏ２に電流を出力する。
またＩｂは、詳述は省くが、光量制御回路の出力信号で
あり、この信号に応じてレーザ供給電流Ｉ１ｄが決定さ
れる。従って図２に示した電流発生回路の抵抗Ｒ２１を
図１の１０１〜１０５において４：２：１：２：４とし
ておけばよい。これら１０１〜１０５の出力電流の合計
がレーザに供給されることになる。なおこの電流発生回
路の基本形は図２で示した構成としているが、実際はこ
の構成に限ったものではない。
に図１に示す回路構成を用いてこれを実現する。図１に
おいて電流発生回路１０１〜１０５はレーザ供給電流を
発生させる回路であり、本実施形態においては所望の発
光量を得る電流をＩ１ｄとすると、図１中１０１，１０
５はＩ１ｄ／１０、１０２，１０３は２×Ｉ１ｄ／１
０、１０３は４×Ｉ１ｄ／１０の電流をそれぞれ発生
し、入力端子に供給される信号Ｐｉｎ２、Ｎｉｎ２に応
じて出力端子Ｉｏ１もしくはＩｏ２に電流を出力する。
またＩｂは、詳述は省くが、光量制御回路の出力信号で
あり、この信号に応じてレーザ供給電流Ｉ１ｄが決定さ
れる。従って図２に示した電流発生回路の抵抗Ｒ２１を
図１の１０１〜１０５において４：２：１：２：４とし
ておけばよい。これら１０１〜１０５の出力電流の合計
がレーザに供給されることになる。なおこの電流発生回
路の基本形は図２で示した構成としているが、実際はこ
の構成に限ったものではない。
【００２６】また遅延回路１０６〜１１０は、レーザの
オン／オフ制御信号Ｐｕｌｓｅを遅延するものである。
各遅延回路は従属接続されておりそれぞれの出力信号は
順次電流発生回路１０１〜１０５に入力され、この信号
により各電流発生回路ではレーザへの供給電流が発生す
る。また遅延回路１０６〜１１０には遅延量制御信号Ｉ
ｃ１が入力されており、この信号により遅延回路の遅延
量を制御することができる。この遅延回路の一例を図５
に示す。図中Ｐｉｎ及びＮｉｎは被遅延信号Ｐｕｌｓｅ
（差動信号）又は１つ手前の遅延回路出力Ｐｄｌｙ，Ｎ
ｄｌｙが入力される。図５の回路においてはＡ点及びＢ
点の負荷容量を利用して電流Ｉｃ１をコントロールする
ことで出力Ｐｄｌｙ及びＮｄｌｙの遅延時間を制御す
る。Ｖａ及びＶｂはＡ，Ｂ点の信号の振幅を決定するた
めのリミット電圧であり任意の電圧を入力しておけばよ
い。図５中トランジスタ、抵抗はＱ５０１＝Ｑ５０３＝
Ｑ５０８／２，Ｑ５０２＝Ｑ５０４＝Ｑ５０６，Ｑ５０
５＝Ｑ５０７，Ｑ５０９＝Ｑ５１１，Ｑ５１０＝Ｑ５１
２，Ｑ５１３＝Ｑ５１４，Ｑ５１５＝Ｑ５１７，Ｒ５０
１＝Ｒ５０３＝２×Ｒ５０５，Ｒ５０２＝Ｒ５０４＝Ｒ
５０６，Ｒ５０７＝Ｒ５０８の関係にあり電流源Ｉ５
１，Ｉ５２，Ｉ５３は定電流源である。なおこの遅延回
路についても遅延量を制御できれば良く、図５の構成に
限ったものではない。
オン／オフ制御信号Ｐｕｌｓｅを遅延するものである。
各遅延回路は従属接続されておりそれぞれの出力信号は
順次電流発生回路１０１〜１０５に入力され、この信号
により各電流発生回路ではレーザへの供給電流が発生す
る。また遅延回路１０６〜１１０には遅延量制御信号Ｉ
ｃ１が入力されており、この信号により遅延回路の遅延
量を制御することができる。この遅延回路の一例を図５
に示す。図中Ｐｉｎ及びＮｉｎは被遅延信号Ｐｕｌｓｅ
（差動信号）又は１つ手前の遅延回路出力Ｐｄｌｙ，Ｎ
ｄｌｙが入力される。図５の回路においてはＡ点及びＢ
点の負荷容量を利用して電流Ｉｃ１をコントロールする
ことで出力Ｐｄｌｙ及びＮｄｌｙの遅延時間を制御す
る。Ｖａ及びＶｂはＡ，Ｂ点の信号の振幅を決定するた
めのリミット電圧であり任意の電圧を入力しておけばよ
い。図５中トランジスタ、抵抗はＱ５０１＝Ｑ５０３＝
Ｑ５０８／２，Ｑ５０２＝Ｑ５０４＝Ｑ５０６，Ｑ５０
５＝Ｑ５０７，Ｑ５０９＝Ｑ５１１，Ｑ５１０＝Ｑ５１
２，Ｑ５１３＝Ｑ５１４，Ｑ５１５＝Ｑ５１７，Ｒ５０
１＝Ｒ５０３＝２×Ｒ５０５，Ｒ５０２＝Ｒ５０４＝Ｒ
５０６，Ｒ５０７＝Ｒ５０８の関係にあり電流源Ｉ５
１，Ｉ５２，Ｉ５３は定電流源である。なおこの遅延回
路についても遅延量を制御できれば良く、図５の構成に
限ったものではない。
【００２７】各遅延回路の出力が図６（ａ）のようであ
ったとすると各電流発生回路の出力は同図（ｂ）のよう
に、レーザ供給電流は同図（ｃ）のようになる。さらに
Ｉｃ１により遅延量をコントロールすることでレーザ供
給電流は図８のようにさまざまに制御できる。図８にお
いて短点線は実線に比べて遅延回路の遅延量を短くした
場合、長点線は実線に比べて遅延量を大きくした場合の
レーザ供給電流波形である。このように遅延量もしくは
スルーレートを制御することでレーザ供給電流波形を最
適な条件に設定することができる。なお上記の図４、図
６及び図８の縦軸は正規化してある。
ったとすると各電流発生回路の出力は同図（ｂ）のよう
に、レーザ供給電流は同図（ｃ）のようになる。さらに
Ｉｃ１により遅延量をコントロールすることでレーザ供
給電流は図８のようにさまざまに制御できる。図８にお
いて短点線は実線に比べて遅延回路の遅延量を短くした
場合、長点線は実線に比べて遅延量を大きくした場合の
レーザ供給電流波形である。このように遅延量もしくは
スルーレートを制御することでレーザ供給電流波形を最
適な条件に設定することができる。なお上記の図４、図
６及び図８の縦軸は正規化してある。
【００２８】また本実施形態における電流出力波形は従
来の電流波形に比べて立ち上がり時間が大きく、この電
流をレーザに供給した際には発光遅延が多少大きくなる
がレーザの微分効率は大きいものであり遅延量の制御に
より電流波形の立ち上がり、立ち下がりをコントロール
できるので、大きな問題とはならない。さらに電流波形
の立ち下がり部分もなだらかであるので、レーザ消灯時
の残留キャリアの影響も小さくなり、これは光波形にと
っては良いことである。
来の電流波形に比べて立ち上がり時間が大きく、この電
流をレーザに供給した際には発光遅延が多少大きくなる
がレーザの微分効率は大きいものであり遅延量の制御に
より電流波形の立ち上がり、立ち下がりをコントロール
できるので、大きな問題とはならない。さらに電流波形
の立ち下がり部分もなだらかであるので、レーザ消灯時
の残留キャリアの影響も小さくなり、これは光波形にと
っては良いことである。
【００２９】以上のように本発明の半導体レーザ駆動回
路においては、レーザの種類や配線パターンなど外的要
因により発生する振動要素に対して柔軟に対応でき、リ
ンギングの少ないレーザ光を容易に得ることができる。
路においては、レーザの種類や配線パターンなど外的要
因により発生する振動要素に対して柔軟に対応でき、リ
ンギングの少ないレーザ光を容易に得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればリ
ンギングの少ないレーザ供給電流を発生させることがで
き、個々のレーザの特性や配線抵抗、容量等の対外的な
リンギング要素にも対応できる半導体レーザ駆動回路を
ＩＣ回路内で構成することができる。
ンギングの少ないレーザ供給電流を発生させることがで
き、個々のレーザの特性や配線抵抗、容量等の対外的な
リンギング要素にも対応できる半導体レーザ駆動回路を
ＩＣ回路内で構成することができる。
【図１】本発明の実施形態による半導体レーザ駆動回路
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】図１の電流発生回路の基本構成例を表す回路図
である。
である。
【図３】電流発生回路からレーザまでの伝送路の等価回
路図である。
路図である。
【図４】本発明の実施形態及び従来例におけるレーザ供
給電流の出力立ち上がり電流（ａ）とその電流変化量
（ｂ）を比較する図である。実線は本発明の実施形態の
ものであり、波線は従来例のものである。
給電流の出力立ち上がり電流（ａ）とその電流変化量
（ｂ）を比較する図である。実線は本発明の実施形態の
ものであり、波線は従来例のものである。
【図５】図１の遅延回路の構成の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図６】本発明の実施形態による各遅延回路出力信号と
各電流発生回路出力電流とレーザ供給電流を表す図であ
る。。
各電流発生回路出力電流とレーザ供給電流を表す図であ
る。。
【図７】本発明の実施形態によるレーザビームプリンタ
の構成例を示すシステム図である。
の構成例を示すシステム図である。
【図８】本発明の実施形態による遅延回路の遅延量及び
スルーレートを変化させたときのレーザ供給電流波形を
示す図である。
スルーレートを変化させたときのレーザ供給電流波形を
示す図である。
【図９】本発明の実施形態及び従来例によるレーザ供給
電流波形を示す図である。実線は本発明の実施形態のも
のであり、波線は従来例のものである。
電流波形を示す図である。実線は本発明の実施形態のも
のであり、波線は従来例のものである。
１０１〜１０５ 電流発生手段 １０６〜１１０ 遅延手段 １１１ 光量制御回路 ７０１ フォトダイオード ７０２ 半導体レーザ ７０３ レーザドライバ（及び光量制御） ７０４ ポリゴンミラー ７０５ 感光ドラム ７０６ ｆθレンズ ７０７ ビームディテクタ ７０８ 水平同期信号発生 ７０９ ブランキング回路 ７１０ 論理回路 ７１１ 画素変調データ発生源 ７１２ 画素変調回路
Claims (5)
- 【請求項１】 入力された変調信号に応じて発生する電
流で半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路にお
いて、前記変調信号を順次同一時間遅延して前記変調信
号より互いに異なる遅延時間を持つ複数の遅延変調信号
を発生する遅延手段と、各々が前記複数の遅延変調信号
の各々に基づいて電流を発生する複数の電流発生手段と
を備え、該複数の電流発生手段の発生する電流の総和で
前記半導体レーザを駆動することを特徴とする半導体レ
ーザ駆動回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザ駆動回路
において、前記複数の電流発生手段の発生する電流の分
布は、前記複数の遅延時間のうち中心遅延時間を基準と
して、時間進行方向と時間後退方向とで対称であること
を特徴とする半導体レーザ駆動回路。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の半導体レーザ駆
動回路において、前記複数の電流発生手段の発生する電
流の分布は、前記複数の遅延時間のうち中心遅延時間を
基準として、時間進行方向及び時間後退方向に向かって
減少する分布であることを特徴とする半導体レーザ駆動
回路。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
半導体レーザ駆動回路において、前記電流発生手段は２
Ｎ＋１（Ｎは自然数）個であり、前記遅延手段は２Ｎ＋
１個の前記遅延変調信号を発生することを特徴とする半
導体レーザ駆動回路。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
半導体レーザ駆動回路において、前記遅延手段の遅延量
を外部から調整できることを特徴とする半導体レーザ駆
動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012174A JP2000216480A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 半導体レ―ザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012174A JP2000216480A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 半導体レ―ザ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000216480A true JP2000216480A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11798075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11012174A Pending JP2000216480A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 半導体レ―ザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000216480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998733B2 (en) | 2002-05-07 | 2006-02-14 | Renesas Technology Corp. | Pulse current generation circuit |
| JP2008112943A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザダイオード駆動回路 |
| JP2016096221A (ja) * | 2014-11-13 | 2016-05-26 | 住友電気工業株式会社 | 駆動回路 |
-
1999
- 1999-01-20 JP JP11012174A patent/JP2000216480A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998733B2 (en) | 2002-05-07 | 2006-02-14 | Renesas Technology Corp. | Pulse current generation circuit |
| JP2008112943A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザダイオード駆動回路 |
| JP2016096221A (ja) * | 2014-11-13 | 2016-05-26 | 住友電気工業株式会社 | 駆動回路 |
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