JP2001237490A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents
半導体レーザ駆動装置Info
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- JP2001237490A JP2001237490A JP2000045431A JP2000045431A JP2001237490A JP 2001237490 A JP2001237490 A JP 2001237490A JP 2000045431 A JP2000045431 A JP 2000045431A JP 2000045431 A JP2000045431 A JP 2000045431A JP 2001237490 A JP2001237490 A JP 2001237490A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】調整に当たってバイアス電流を変化させること
なく、短時間でバイアス電流の補正を行うことのできる
半導体レーザ駆動装置を提供すること。 【解決手段】所定の値に設定されたバイアス電流と画像
に応じて変化する駆動電流とを半導体レーザに流してそ
の発光量を制御するように構成された半導体レーザ駆動
装置であって、バイアス電流ＶＢを一定に維持した状態
で、駆動電流ＶＤを変化させて半導体レーザＬＤの発光
量が設定発光量ＶＧ１，ＶＧ２となるように調整し、且
つ調整されたときの駆動電流に対応する検出値ＣＡ、Ｃ
ＢをＣＰＵ１０で記憶し、予め設定された複数の異なる
設定発光量について得られた複数の検出値ＣＡ、ＣＢに
基づいて、補正後のバイアス電流に対応する設定変数を
求め、求めた設定変数に基づいて設定データＢＳを出力
してバイアス電流を設定し直す。
なく、短時間でバイアス電流の補正を行うことのできる
半導体レーザ駆動装置を提供すること。 【解決手段】所定の値に設定されたバイアス電流と画像
に応じて変化する駆動電流とを半導体レーザに流してそ
の発光量を制御するように構成された半導体レーザ駆動
装置であって、バイアス電流ＶＢを一定に維持した状態
で、駆動電流ＶＤを変化させて半導体レーザＬＤの発光
量が設定発光量ＶＧ１，ＶＧ２となるように調整し、且
つ調整されたときの駆動電流に対応する検出値ＣＡ、Ｃ
ＢをＣＰＵ１０で記憶し、予め設定された複数の異なる
設定発光量について得られた複数の検出値ＣＡ、ＣＢに
基づいて、補正後のバイアス電流に対応する設定変数を
求め、求めた設定変数に基づいて設定データＢＳを出力
してバイアス電流を設定し直す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタまたはデ
ジタル複写機などの画像形成装置に用いられる半導体レ
ーザ駆動装置に関する。
ジタル複写機などの画像形成装置に用いられる半導体レ
ーザ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、画像形成装置に用いられる半
導体レーザ駆動装置では、所定の値に設定されたバイア
ス電流と画像に応じて変化する駆動電流とをレーザダイ
オードに流し、これによってレーザダイオードの発光量
を制御するように構成されている。バイアス電流を流し
て常に僅かな発光量（バイアス発光量）を与えておくこ
とにより、レーザダイオードの応答特性が向上する。
導体レーザ駆動装置では、所定の値に設定されたバイア
ス電流と画像に応じて変化する駆動電流とをレーザダイ
オードに流し、これによってレーザダイオードの発光量
を制御するように構成されている。バイアス電流を流し
て常に僅かな発光量（バイアス発光量）を与えておくこ
とにより、レーザダイオードの応答特性が向上する。
【０００３】レーザダイオードは、周囲の温度によっ
て、また経時変化によって、その特性が変化する。特性
が変化すると、バイアス電流が一定である場合にバイア
ス発光量が変化する。バイアス発光量の変化によって、
レーザダイオードにより形成される画像に下地カブリが
生じたり、画像の階調性が低下するなどの現象が発生す
る。
て、また経時変化によって、その特性が変化する。特性
が変化すると、バイアス電流が一定である場合にバイア
ス発光量が変化する。バイアス発光量の変化によって、
レーザダイオードにより形成される画像に下地カブリが
生じたり、画像の階調性が低下するなどの現象が発生す
る。
【０００４】この問題を解決するために、従来におい
て、適当な期間毎に調整を行ってバイアス電流の補正値
を求め、補正値によってバイアス電流を設定し直す技術
が提案されている（特公平７−３８４７８号）。
て、適当な期間毎に調整を行ってバイアス電流の補正値
を求め、補正値によってバイアス電流を設定し直す技術
が提案されている（特公平７−３８４７８号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来の技術
では、調整に当たって、バイアス電流を段階的にアップ
させ、第１発光レベルおよび第２発光レベルとなる各々
のバイアス電流を求め、求めたバイアス電流からスレッ
シュホールド電流を計算し、これを回路にフィードバッ
クする。
では、調整に当たって、バイアス電流を段階的にアップ
させ、第１発光レベルおよび第２発光レベルとなる各々
のバイアス電流を求め、求めたバイアス電流からスレッ
シュホールド電流を計算し、これを回路にフィードバッ
クする。
【０００６】しかし、この従来のバイアス電流補正技術
では、調整のためにバイアス電流を段階的にアップさせ
ながら適切なバイアス電流を求めていくので、調整また
は補正のために長時間を有するという問題がある。
では、調整のためにバイアス電流を段階的にアップさせ
ながら適切なバイアス電流を求めていくので、調整また
は補正のために長時間を有するという問題がある。
【０００７】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、調整に当たってバイアス電流を変化させることな
く、短時間でバイアス電流の補正を行うことのできる半
導体レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
ので、調整に当たってバイアス電流を変化させることな
く、短時間でバイアス電流の補正を行うことのできる半
導体レーザ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、所定の値に設定されたバイアス電流と画像に応じ
て変化する駆動電流とを半導体レーザに流してその発光
量を制御するように構成された半導体レーザ駆動装置で
あって、前記バイアス電流を一定に維持した状態で、前
記駆動電流を変化させて前記半導体レーザの発光量が設
定発光量となるように調整し、且つ調整されたときの前
記駆動電流に対応する検出値を得るための第１の手段
と、予め設定された複数の異なる設定発光量について得
られた複数の検出値に基づいて、補正後のバイアス電流
に対応する設定変数を求める第２の手段と、求めた設定
変数に基づいて前記バイアス電流を設定し直す第３の手
段とを有する。
置は、所定の値に設定されたバイアス電流と画像に応じ
て変化する駆動電流とを半導体レーザに流してその発光
量を制御するように構成された半導体レーザ駆動装置で
あって、前記バイアス電流を一定に維持した状態で、前
記駆動電流を変化させて前記半導体レーザの発光量が設
定発光量となるように調整し、且つ調整されたときの前
記駆動電流に対応する検出値を得るための第１の手段
と、予め設定された複数の異なる設定発光量について得
られた複数の検出値に基づいて、補正後のバイアス電流
に対応する設定変数を求める第２の手段と、求めた設定
変数に基づいて前記バイアス電流を設定し直す第３の手
段とを有する。
【０００９】請求項２の発明に係る装置では、前記複数
の設定発光量は２つであり、その２つの設定発光量は、
前記半導体レーザの最大発光量とその半分の発光量に設
定されてなる。
の設定発光量は２つであり、その２つの設定発光量は、
前記半導体レーザの最大発光量とその半分の発光量に設
定されてなる。
【００１０】請求項３の発明に係る装置は、所定の値に
設定されたバイアス電流と画像データに応じて変化する
駆動電流とを半導体レーザに流してその発光量を制御す
るように構成された半導体レーザ駆動装置であって、設
定データに応じて前記バイアス電流を発生させるための
バイアス電流発生部と、入力データに応じて前記駆動電
流を発生させるための駆動電流発生部と、前記半導体レ
ーザの発光量を設定発光量と比較する比較部と、前記比
較部による比較結果に応じて加算または減算を行うカウ
ンタと、前記カウンタのカウント値と前記画像データと
を乗算し、乗算結果に応じたデータを前記駆動電流発生
部の入力データとして出力する乗算部と、前記設定デー
タを一定とした状態において、互いに異なる第１の設定
発光量および第２の設定発光量に対応する前記カウンタ
の第１のカウント値および第２のカウント値を取得する
手段と、前記カウンタの第１のカウント値および第２の
カウント値に基づいて、補正後のバイアス電流に対応す
る補正設定データを求める手段と、前記補正設定データ
を前記バイアス電流発生部の設定データとして設定する
手段とを有する。
設定されたバイアス電流と画像データに応じて変化する
駆動電流とを半導体レーザに流してその発光量を制御す
るように構成された半導体レーザ駆動装置であって、設
定データに応じて前記バイアス電流を発生させるための
バイアス電流発生部と、入力データに応じて前記駆動電
流を発生させるための駆動電流発生部と、前記半導体レ
ーザの発光量を設定発光量と比較する比較部と、前記比
較部による比較結果に応じて加算または減算を行うカウ
ンタと、前記カウンタのカウント値と前記画像データと
を乗算し、乗算結果に応じたデータを前記駆動電流発生
部の入力データとして出力する乗算部と、前記設定デー
タを一定とした状態において、互いに異なる第１の設定
発光量および第２の設定発光量に対応する前記カウンタ
の第１のカウント値および第２のカウント値を取得する
手段と、前記カウンタの第１のカウント値および第２の
カウント値に基づいて、補正後のバイアス電流に対応す
る補正設定データを求める手段と、前記補正設定データ
を前記バイアス電流発生部の設定データとして設定する
手段とを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る半導体レーザ
駆動装置３の回路図、図２は補正制御の手順を示すフロ
ーチャート、図３はレーザダイオードＬＤの特性の例と
補正制御の原理を説明するための図である。
駆動装置３の回路図、図２は補正制御の手順を示すフロ
ーチャート、図３はレーザダイオードＬＤの特性の例と
補正制御の原理を説明するための図である。
【００１２】図１において、半導体レーザ駆動装置３
は、ＣＰＵ１０、ＤＡ変換器１１、乗算器１２、ＤＡ変
換器１３、加算器１４、電流駆動回路１５、比較器１
６，１７、インバータ１８、カウンタ１９，２０、セレ
クタ２１、フォトダイオードＰＤ、および可変抵抗器Ｖ
Ｒ１などからなる。
は、ＣＰＵ１０、ＤＡ変換器１１、乗算器１２、ＤＡ変
換器１３、加算器１４、電流駆動回路１５、比較器１
６，１７、インバータ１８、カウンタ１９，２０、セレ
クタ２１、フォトダイオードＰＤ、および可変抵抗器Ｖ
Ｒ１などからなる。
【００１３】ＤＡ変換器１１は、レーザダイオードＬＤ
のバイアス電流を設定するためのものであり、ＣＰＵ１
０から出力される設定データＢＳに対応したバイアス設
定電圧ＶＢを出力する。リファレンス電圧ＶＦ１を調整
することによって、バイアス設定電圧ＶＢの最大値が調
整される。
のバイアス電流を設定するためのものであり、ＣＰＵ１
０から出力される設定データＢＳに対応したバイアス設
定電圧ＶＢを出力する。リファレンス電圧ＶＦ１を調整
することによって、バイアス設定電圧ＶＢの最大値が調
整される。
【００１４】ＤＡ変換器１３は、レーザダイオードＬＤ
に駆動電流を与えるためのものであり、乗算器１２から
出力される駆動データＤＳに対応した駆動設定電圧ＶＤ
を出力する。
に駆動電流を与えるためのものであり、乗算器１２から
出力される駆動データＤＳに対応した駆動設定電圧ＶＤ
を出力する。
【００１５】本実施形態において、ＤＡ変換器１３は８
ビットであり、００ｈ〜ＦＦｈ（０〜２５５）の駆動デ
ータＤＳに対応した電圧を出力する。なお、リファレン
ス電圧ＶＦ２を調整することによって、その最大値、つ
まり駆動データＤＳが「ＦＦｈ」である場合の駆動設定
電圧ＶＤが調整される。リファレンス電圧ＶＦ２の調整
は、後述する補正制御においてＣＰＵ１０によって自動
的に行われる。
ビットであり、００ｈ〜ＦＦｈ（０〜２５５）の駆動デ
ータＤＳに対応した電圧を出力する。なお、リファレン
ス電圧ＶＦ２を調整することによって、その最大値、つ
まり駆動データＤＳが「ＦＦｈ」である場合の駆動設定
電圧ＶＤが調整される。リファレンス電圧ＶＦ２の調整
は、後述する補正制御においてＣＰＵ１０によって自動
的に行われる。
【００１６】加算器１４は、バイアス設定電圧ＶＢと駆
動設定電圧ＶＤとを加算し、それを電流駆動回路１５に
出力する。したがって、電流駆動回路１５は、入力され
る電圧（ＶＢ＋ＶＤ）に応じた電流をレーザダイオード
ＬＤに流す。
動設定電圧ＶＤとを加算し、それを電流駆動回路１５に
出力する。したがって、電流駆動回路１５は、入力され
る電圧（ＶＢ＋ＶＤ）に応じた電流をレーザダイオード
ＬＤに流す。
【００１７】レーザダイオードＬＤは、電流に応じて発
光する。フォトダイオードＰＤは、レーザダイオードＬ
Ｄの発光量に比例した電流を可変抵抗器ＶＲ１に流す。
可変抵抗器ＶＲ１は、電流を電圧に変換し、レーザダイ
オードＬＤの発光量に比例した発光量電圧ＶＥをその両
端に発生する。つまり、発光量電圧ＶＥは、本発明の半
導体レーザの発光量に相当する。
光する。フォトダイオードＰＤは、レーザダイオードＬ
Ｄの発光量に比例した電流を可変抵抗器ＶＲ１に流す。
可変抵抗器ＶＲ１は、電流を電圧に変換し、レーザダイ
オードＬＤの発光量に比例した発光量電圧ＶＥをその両
端に発生する。つまり、発光量電圧ＶＥは、本発明の半
導体レーザの発光量に相当する。
【００１８】比較器１６，１７は、それぞれに入力され
た一定の基準電圧ＶＧ１，ＶＧ２と発光量電圧ＶＥとを
比較する。基準電圧ＶＧ１，ＶＧ２は、本発明の設定発
光量に相当する。発光量電圧ＶＥが各基準電圧ＶＧ１，
ＶＧ２を越えたときに、比較器１６，１７の出力はそれ
ぞれ「Ｈ」となる。
た一定の基準電圧ＶＧ１，ＶＧ２と発光量電圧ＶＥとを
比較する。基準電圧ＶＧ１，ＶＧ２は、本発明の設定発
光量に相当する。発光量電圧ＶＥが各基準電圧ＶＧ１，
ＶＧ２を越えたときに、比較器１６，１７の出力はそれ
ぞれ「Ｈ」となる。
【００１９】カウンタ１９，２０は、本実施形態では１
６進２桁の可逆カウンタであり、カウント値ＣＡ、ＣＢ
として、それぞれ００ｈ〜ＦＦｈ（０〜２５５）を出力
する。それぞれ、クロック信号ＣＬＫを、比較器１６，
１７による比較結果に応じて加算しまたは減算する。つ
まり、それぞれ、比較器１６，１７の出力が「Ｈ」であ
るときにはクロック信号ＣＬＫを加算し、「Ｌ」である
ときにはクロック信号ＣＬＫを減算する。ＣＰＵ１０に
よってカウント値を設定することも可能である。
６進２桁の可逆カウンタであり、カウント値ＣＡ、ＣＢ
として、それぞれ００ｈ〜ＦＦｈ（０〜２５５）を出力
する。それぞれ、クロック信号ＣＬＫを、比較器１６，
１７による比較結果に応じて加算しまたは減算する。つ
まり、それぞれ、比較器１６，１７の出力が「Ｈ」であ
るときにはクロック信号ＣＬＫを加算し、「Ｌ」である
ときにはクロック信号ＣＬＫを減算する。ＣＰＵ１０に
よってカウント値を設定することも可能である。
【００２０】なお、モード信号ＭＤが「Ｈ」のときには
カウンタ１９が動作し、モード信号ＭＤが「Ｌ」のとき
にはカウンタ２０が動作する。セレクタ２１は、カウン
タ１９，２０のいずれかの出力を選択して出力する。モ
ード信号ＭＤが「Ｈ」のときにはカウンタ１９のカウン
ト値ＣＡが出力され、モード信号ＭＤが「Ｌ」のときに
はカウンタ２０のカウント値ＣＢが出力される。
カウンタ１９が動作し、モード信号ＭＤが「Ｌ」のとき
にはカウンタ２０が動作する。セレクタ２１は、カウン
タ１９，２０のいずれかの出力を選択して出力する。モ
ード信号ＭＤが「Ｈ」のときにはカウンタ１９のカウン
ト値ＣＡが出力され、モード信号ＭＤが「Ｌ」のときに
はカウンタ２０のカウント値ＣＢが出力される。
【００２１】乗算器１２は、カウンタ２０から出力され
るカウント値ＣＡ，ＣＢと８ビットの画像データＤＧと
を乗算し、乗算結果に応じた駆動データＤＳを出力す
る。なお、本実施形態では、乗算結果をＦＦｈで除した
値を駆動データＤＳとして出力する。
るカウント値ＣＡ，ＣＢと８ビットの画像データＤＧと
を乗算し、乗算結果に応じた駆動データＤＳを出力す
る。なお、本実施形態では、乗算結果をＦＦｈで除した
値を駆動データＤＳとして出力する。
【００２２】ＣＰＵ１０は、上にも述べたように、ＤＡ
変換器１１に対して設定データＢＳを出力し、これによ
ってバイアス設定電圧ＶＢを出力する。また、補正制御
の初段階において、比較器１６の出力が「Ｌ」から
「Ｈ」になるように、ＤＡ変換器１３のリファレンス電
圧ＶＦ２を調整する。その際に、比較器１６の出力状態
をチェックする。
変換器１１に対して設定データＢＳを出力し、これによ
ってバイアス設定電圧ＶＢを出力する。また、補正制御
の初段階において、比較器１６の出力が「Ｌ」から
「Ｈ」になるように、ＤＡ変換器１３のリファレンス電
圧ＶＦ２を調整する。その際に、比較器１６の出力状態
をチェックする。
【００２３】また、ＣＰＵ１０は、補正制御を行う際
に、カウンタ２０から出力されるカウント値ＣＡ，ＣＢ
を取り込んで記憶する。記憶したカウント値ＣＡ，ＣＢ
に基づいて、新たな補正設定データを算出する。そし
て、算出した新たな補正設定データを設定データＢＳと
して出力する。
に、カウンタ２０から出力されるカウント値ＣＡ，ＣＢ
を取り込んで記憶する。記憶したカウント値ＣＡ，ＣＢ
に基づいて、新たな補正設定データを算出する。そし
て、算出した新たな補正設定データを設定データＢＳと
して出力する。
【００２４】次に、半導体レーザ駆動装置３の駆動動作
および補正制御の動作を、図２および図３を参照して説
明する。まず、図３を参照して補正制御の原理を説明す
る。
および補正制御の動作を、図２および図３を参照して説
明する。まず、図３を参照して補正制御の原理を説明す
る。
【００２５】図３において、横軸はレーザダイオードＬ
Ｄに流れる電流、縦軸は発光量である。グラフＬ１は常
温におけるレーザダイオードＬＤの特性を示し、グラフ
Ｌ２は高温における特性を示す。
Ｄに流れる電流、縦軸は発光量である。グラフＬ１は常
温におけるレーザダイオードＬＤの特性を示し、グラフ
Ｌ２は高温における特性を示す。
【００２６】高温時のグラフＬ２は、常温時のグラフＬ
１が右方にシフトされた状態に類似している。いずれの
グラフＬ１，Ｌ２も、立ち上がり部分は傾斜が小さく、
ある発光量から傾斜が大きくなっている。傾斜の大きい
部分はほぼ直線である。レーザダイオードＬＤの駆動時
には、この直線部分のうち、バイアス発光量Ｐｂｉａｓ
から最大発光量Ｐｍａｘの間の部分が用いられる。それ
らの丁度中央の部分が、中間発光量Ｐｈａｌｆである。
直線部分を用いて、レーザダイオードＬＤのオンオフ制
御または階調制御が行われる。
１が右方にシフトされた状態に類似している。いずれの
グラフＬ１，Ｌ２も、立ち上がり部分は傾斜が小さく、
ある発光量から傾斜が大きくなっている。傾斜の大きい
部分はほぼ直線である。レーザダイオードＬＤの駆動時
には、この直線部分のうち、バイアス発光量Ｐｂｉａｓ
から最大発光量Ｐｍａｘの間の部分が用いられる。それ
らの丁度中央の部分が、中間発光量Ｐｈａｌｆである。
直線部分を用いて、レーザダイオードＬＤのオンオフ制
御または階調制御が行われる。
【００２７】ここで、半導体レーザ駆動装置３の各部
が、レーザダイオードＬＤのグラフＬ１の特性に合うよ
うに設定されているとする。すなわち、図３のバイアス
発光量Ｐｂｉａｓ、中間発光量Ｐｈａｌｆ、および最大
発光量Ｐｍａｘに対応して、グラフＬ１で示されるバイ
アス電流ＩＮｂ、中間発光電流ＩＮｈ、および最大発光
電流ＩＮｍとなるように、半導体レーザ駆動装置３が設
定されている。
が、レーザダイオードＬＤのグラフＬ１の特性に合うよ
うに設定されているとする。すなわち、図３のバイアス
発光量Ｐｂｉａｓ、中間発光量Ｐｈａｌｆ、および最大
発光量Ｐｍａｘに対応して、グラフＬ１で示されるバイ
アス電流ＩＮｂ、中間発光電流ＩＮｈ、および最大発光
電流ＩＮｍとなるように、半導体レーザ駆動装置３が設
定されている。
【００２８】したがって、半導体レーザ駆動装置３にお
いて、設定データＢＳ（バイアス設定電圧ＶＢ）によっ
てバイアス発光量Ｐｂｉａｓ（バイアス電流ＩＮｂ）が
決定される。また、画像データＤＧが００ｈからＦＦｈ
まで変化することによって、駆動データＤＳ（駆動設定
電圧ＶＤ）がそれに応じて変化し、その結果、バイアス
発光量Ｐｂｉａｓから最大発光量Ｐｍａｘまでの間にお
いて発光量が変化する。
いて、設定データＢＳ（バイアス設定電圧ＶＢ）によっ
てバイアス発光量Ｐｂｉａｓ（バイアス電流ＩＮｂ）が
決定される。また、画像データＤＧが００ｈからＦＦｈ
まで変化することによって、駆動データＤＳ（駆動設定
電圧ＶＤ）がそれに応じて変化し、その結果、バイアス
発光量Ｐｂｉａｓから最大発光量Ｐｍａｘまでの間にお
いて発光量が変化する。
【００２９】なお、本実施形態においては、基準電圧Ｖ
Ｇ１は最大発光量Ｐｍａｘに対応した発光量電圧ＶＥに
等しく、基準電圧ＶＧ２は中間発光量Ｐｈａｌｆに対応
した発光量電圧ＶＥに等しく設定されている。
Ｇ１は最大発光量Ｐｍａｘに対応した発光量電圧ＶＥに
等しく、基準電圧ＶＧ２は中間発光量Ｐｈａｌｆに対応
した発光量電圧ＶＥに等しく設定されている。
【００３０】さて、レーザダイオードＬＤの周囲温度が
上昇し、その特性がグラフＬ１からグラフＬ２に変化し
たとする。そうすると、半導体レーザ駆動装置３の設定
がそのままであれば、画像データＤＧに対応した最適の
発光量が得られない。
上昇し、その特性がグラフＬ１からグラフＬ２に変化し
たとする。そうすると、半導体レーザ駆動装置３の設定
がそのままであれば、画像データＤＧに対応した最適の
発光量が得られない。
【００３１】そこで、適当なタイミングで補正制御が行
われる。補正制御の目的は、補正後の設定データＢＳに
よってバイアス電流ＩＨｂが決定され、画像データＤＧ
の変化によって駆動電流がバイアス電流ＩＨｂから最大
発光電流ＩＨｍまで変化するように、半導体レーザ駆動
装置３の各部を設定し直すことである。
われる。補正制御の目的は、補正後の設定データＢＳに
よってバイアス電流ＩＨｂが決定され、画像データＤＧ
の変化によって駆動電流がバイアス電流ＩＨｂから最大
発光電流ＩＨｍまで変化するように、半導体レーザ駆動
装置３の各部を設定し直すことである。
【００３２】補正制御に当たって、モード信号ＭＤは
「Ｈ」に設定される。図２を参照して、まず、バイアス
設定電圧ＶＢを初期設定する（＃１１）。これは、例え
ば補正前の設定データＢＳをそのままＤＡ変換器１１に
出力することによって行われる。
「Ｈ」に設定される。図２を参照して、まず、バイアス
設定電圧ＶＢを初期設定する（＃１１）。これは、例え
ば補正前の設定データＢＳをそのままＤＡ変換器１１に
出力することによって行われる。
【００３３】カウンタ１９のカウント値ＣＡを最大値よ
り低い適当な値、例えば「ＡＡｈ」に設定し、且つ画像
データＤＧを最大値である「ＦＦｈ」として、レーザダ
イオードＬＤを発光させる（＃１２）。比較器１６の出
力が「Ｈ」であるか否かをチェックし（＃１３）、
「Ｈ」となるまで、ＤＡ変換器１３のリファレンス電圧
ＶＦ２を低い方から段階的に上げていって調整する（＃
１４）。
り低い適当な値、例えば「ＡＡｈ」に設定し、且つ画像
データＤＧを最大値である「ＦＦｈ」として、レーザダ
イオードＬＤを発光させる（＃１２）。比較器１６の出
力が「Ｈ」であるか否かをチェックし（＃１３）、
「Ｈ」となるまで、ＤＡ変換器１３のリファレンス電圧
ＶＦ２を低い方から段階的に上げていって調整する（＃
１４）。
【００３４】その後、画像データＤＧを最大値である
「ＦＦｈ」とした状態で自動調光（ＡＰＣ）を行い、そ
のときのカウンタ１９のカウント値ＣＡを読み取って記
憶する（＃１５）。
「ＦＦｈ」とした状態で自動調光（ＡＰＣ）を行い、そ
のときのカウンタ１９のカウント値ＣＡを読み取って記
憶する（＃１５）。
【００３５】自動調光では、比較器１６の比較結果に応
じて、カウンタ１９がクロック信号ＣＬＫを加算しまた
は減算する。なお、ステップ＃１３および１４において
調整が行われているので、通常は、ステップ＃１２にお
いてカウンタ１９に設定した値がそのままカウント値Ｃ
Ａとなる。
じて、カウンタ１９がクロック信号ＣＬＫを加算しまた
は減算する。なお、ステップ＃１３および１４において
調整が行われているので、通常は、ステップ＃１２にお
いてカウンタ１９に設定した値がそのままカウント値Ｃ
Ａとなる。
【００３６】続いて、モード信号ＭＤを「Ｌ」に設定
し、画像データＤＧを中間値である「８０ｈ」とした状
態で、自動調光（ＡＰＣ）を行い、そのときのカウンタ
２０のカウント値ＣＢを読み取って記憶する（＃１
６）。
し、画像データＤＧを中間値である「８０ｈ」とした状
態で、自動調光（ＡＰＣ）を行い、そのときのカウンタ
２０のカウント値ＣＢを読み取って記憶する（＃１
６）。
【００３７】記憶したカウント値ＣＡ，ＣＢなどに基づ
いて、補正後の設定データＢＳまたはバイアス設定電圧
ＶＢを算出する（＃１７）。算出した設定データＢＳま
たはバイアス設定電圧ＶＢとなるように、それらを設定
する（＃１８）。
いて、補正後の設定データＢＳまたはバイアス設定電圧
ＶＢを算出する（＃１７）。算出した設定データＢＳま
たはバイアス設定電圧ＶＢとなるように、それらを設定
する（＃１８）。
【００３８】ステップ＃１７における演算は、例えば次
の式に基づいて行われる。 α＝〔ＶＦ２×（−ＣＡ＋ＣＢ）〕／〔ＦＦｈ×Ｋ〕＋
Ｎ＋β 但し、 α：補正後のバイアス設定電圧ＶＢ Ｋ：係数 Ｎ：バイアス設定電圧ＶＢの初期設定値 β：オフセット値 である。なお、係数Ｋは、２つの設定発光量をどのよう
に設定したかに応じて決まる。
の式に基づいて行われる。 α＝〔ＶＦ２×（−ＣＡ＋ＣＢ）〕／〔ＦＦｈ×Ｋ〕＋
Ｎ＋β 但し、 α：補正後のバイアス設定電圧ＶＢ Ｋ：係数 Ｎ：バイアス設定電圧ＶＢの初期設定値 β：オフセット値 である。なお、係数Ｋは、２つの設定発光量をどのよう
に設定したかに応じて決まる。
【００３９】上のステップ＃１５の段階では、設定デー
タＢＳが補正前の状態であるため、画像データＤＧが０
０ｈ〜ＦＦｈの間で変化したときに、レーザダイオード
ＬＤの電流は、バイアス電流ＩＮｂから最大発光電流Ｉ
Ｈｍまで変化する。この状態から、バイアス電流ＩＮｂ
がバイアス電流ＩＨｂとなるように補正するための、補
正されたバイアス設定電圧ＶＢを求めるのがステップ＃
１７の演算である。
タＢＳが補正前の状態であるため、画像データＤＧが０
０ｈ〜ＦＦｈの間で変化したときに、レーザダイオード
ＬＤの電流は、バイアス電流ＩＮｂから最大発光電流Ｉ
Ｈｍまで変化する。この状態から、バイアス電流ＩＮｂ
がバイアス電流ＩＨｂとなるように補正するための、補
正されたバイアス設定電圧ＶＢを求めるのがステップ＃
１７の演算である。
【００４０】したがって、ステップ＃１７における演算
およびステップ＃１８における設定の内容は、具体的な
回路の構成、ビット数、および各部の電圧または電流な
どに応じて異なる。
およびステップ＃１８における設定の内容は、具体的な
回路の構成、ビット数、および各部の電圧または電流な
どに応じて異なる。
【００４１】なお、このような補正制御は、適当な時間
が経過する毎に、または動作回数が適当な値となる毎に
行えばよい。補正制御を行うことによって、レーザダイ
オードＬＤの環境の変化、レーザダイオードＬＤの劣化
による特性変化などが補正され、画像のカブリ及びトビ
などをなくし、画像の階調性を維持することができる。
が経過する毎に、または動作回数が適当な値となる毎に
行えばよい。補正制御を行うことによって、レーザダイ
オードＬＤの環境の変化、レーザダイオードＬＤの劣化
による特性変化などが補正され、画像のカブリ及びトビ
などをなくし、画像の階調性を維持することができる。
【００４２】しかも、補正制御に当たっては、バイアス
設定電圧ＶＢを変化させることなく一定の状態に維持し
たままで、予め設定された複数の発光量が得られるよう
に駆動設定電圧ＶＤを変化させ、補正後の設定データＢ
Ｓまたはバイアス設定電圧ＶＢを求めるので、短時間で
最適な設定データＢＳなどを求めることができる。
設定電圧ＶＢを変化させることなく一定の状態に維持し
たままで、予め設定された複数の発光量が得られるよう
に駆動設定電圧ＶＤを変化させ、補正後の設定データＢ
Ｓまたはバイアス設定電圧ＶＢを求めるので、短時間で
最適な設定データＢＳなどを求めることができる。
【００４３】上に述べた半導体レーザ駆動装置３を、電
子写真方式の画像形成装置に適用することによって、モ
ノクロまたはカラーの画像を形成することができる。上
の実施形態において、ＤＡ変換器１１，１３およびカウ
ンタ１９，２０などのビット数は、８ビット以外の適当
なビット数とすることができる。比較器１６，１７およ
びカウンタ１９，２０を２つずつ設けてモード信号ＭＤ
で切り換えたが、それぞれ１つのみを設け、基準電圧Ｖ
Ｇ１，２の設定などを切り換えることによって同様な動
作を行うことが可能である。
子写真方式の画像形成装置に適用することによって、モ
ノクロまたはカラーの画像を形成することができる。上
の実施形態において、ＤＡ変換器１１，１３およびカウ
ンタ１９，２０などのビット数は、８ビット以外の適当
なビット数とすることができる。比較器１６，１７およ
びカウンタ１９，２０を２つずつ設けてモード信号ＭＤ
で切り換えたが、それぞれ１つのみを設け、基準電圧Ｖ
Ｇ１，２の設定などを切り換えることによって同様な動
作を行うことが可能である。
【００４４】上の実施形態では、２つの異なる設定発光
量を、レーザダイオードＬＤの最大発光量とその半分の
発光量とに設定したので、補正されたバイアス設定電圧
ＶＢの演算が簡単となるが、それ以外の任意の発光量に
設定することも可能である。画像データＤＧとして、モ
ノクロの画像データまたはカラーの各原色の画像データ
を用いることができる。
量を、レーザダイオードＬＤの最大発光量とその半分の
発光量とに設定したので、補正されたバイアス設定電圧
ＶＢの演算が簡単となるが、それ以外の任意の発光量に
設定することも可能である。画像データＤＧとして、モ
ノクロの画像データまたはカラーの各原色の画像データ
を用いることができる。
【００４５】その他、半導体レーザ駆動装置３の全体ま
たは各部の構成、電圧値、電流値、設定値、処理内容、
および処理順序などは、本発明の趣旨に応じて適宜変更
することができる。
たは各部の構成、電圧値、電流値、設定値、処理内容、
および処理順序などは、本発明の趣旨に応じて適宜変更
することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によると、調整に当たってバイア
ス電流を変化させることなく、短時間でバイアス電流の
補正を行うことができる。
ス電流を変化させることなく、短時間でバイアス電流の
補正を行うことができる。
【図１】本発明に係る半導体レーザ駆動装置の回路図で
ある。
ある。
【図２】補正制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】レーザダイオードの特性の例と補正制御の原理
を説明するための図である。
を説明するための図である。
３ 半導体レーザ駆動装置 １０ ＣＰＵ（第１〜第３の手段） １１ ＤＡ変換器（バイアス電流発生部） １２ 乗算器（乗算部） １３ ＤＡ変換器（駆動電流発生部） １４ 加算器 １５ 電流駆動回路 １６，１７ 比較器（比較部） １９，２０ カウンタ ２１ セレクタ ＰＤ フォトダイオード ＬＤ レーザダイオード ＶＢ バイアス設定電圧（バイアス電流） ＶＤ 駆動設定電圧（駆動電流） ＶＥ 発光量電圧（半導体レーザの発光量） ＶＧ１，ＶＧ２ 基準電圧（設定発光量） ＣＡ，ＣＢ カウント値（検出値）
Claims (3)
- 【請求項１】所定の値に設定されたバイアス電流と画像
に応じて変化する駆動電流とを半導体レーザに流してそ
の発光量を制御するように構成された半導体レーザ駆動
装置であって、 前記バイアス電流を一定に維持した状態で、前記駆動電
流を変化させて前記半導体レーザの発光量が設定発光量
となるように調整し、且つ調整されたときの前記駆動電
流に対応する検出値を得るための第１の手段と、 予め設定された複数の異なる設定発光量について得られ
た複数の検出値に基づいて、補正後のバイアス電流に対
応する設定変数を求める第２の手段と、 求めた設定変数に基づいて前記バイアス電流を設定し直
す第３の手段と、 を有することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。 - 【請求項２】前記複数の設定発光量は２つであり、その
２つの設定発光量は、前記半導体レーザの最大発光量と
その半分の発光量に設定されてなる、 請求項１記載の半導体レーザ駆動装置。 - 【請求項３】所定の値に設定されたバイアス電流と画像
データに応じて変化する駆動電流とを半導体レーザに流
してその発光量を制御するように構成された半導体レー
ザ駆動装置であって、 設定データに応じて前記バイアス電流を発生させるため
のバイアス電流発生部と、 入力データに応じて前記駆動電流を発生させるための駆
動電流発生部と、 前記半導体レーザの発光量を設定発光量と比較する比較
部と、 前記比較部による比較結果に応じて加算または減算を行
うカウンタと、 前記カウンタのカウント値と前記画像データとを乗算
し、乗算結果に応じたデータを前記駆動電流発生部の入
力データとして出力する乗算部と、 前記設定データを一定とした状態において、互いに異な
る第１の設定発光量および第２の設定発光量に対応する
前記カウンタの第１のカウント値および第２のカウント
値を取得する手段と、 前記カウンタの第１のカウント値および第２のカウント
値に基づいて、補正後のバイアス電流に対応する補正設
定データを求める手段と、 前記補正設定データを前記バイアス電流発生部の設定デ
ータとして設定する手段と、 を有することを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000045431A JP2001237490A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 半導体レーザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000045431A JP2001237490A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 半導体レーザ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237490A true JP2001237490A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18568015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000045431A Pending JP2001237490A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 半導体レーザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001237490A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010184398A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Canon Inc | 画像形成装置、光学走査装置、及びそれらの制御方法 |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000045431A patent/JP2001237490A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010184398A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Canon Inc | 画像形成装置、光学走査装置、及びそれらの制御方法 |
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|---|---|---|---|
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050704 |