JP2014216620A - レーザ駆動装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】容易にバイアス発光の影響を低減して閾値電流の変動を防止する。
【解決手段】ＰＤ１３の検出出力に応じて、レーザ制御部１６はＬＤ１２ａ，１２ｂに与える駆動電流を制御してＬＤから出力されるレーザ光の光量を設定光量に制御する。さらに、レーザ制御部はＰＤの検出出力とＬＤの駆動電流とに応じてＬＤが発光を開始するための閾値電流を算出し、設定光量を切り替えて複数の閾値電流を比較して、その差分に応じてＬＤの光量制御に用いる設定光量を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ駆動装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、プリンタなどの画像形成装置の露光装置で用いられるレーザ駆動装置に関する。

一般に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置などでは、パルス信号を光パルスに変換するために発光素子としてレーザダイオードが用いられている。そして、レーザダイオードの発光量はレーザダイオードの温度が変化しても所望の光量が得られることが要求されている。

ところが、レーザダイオードの発光特性は、レーザダイオードの温度に大きく依存しており、その温度の変化に伴い閾値電流が変化する。レーザダイオードには、発光遅延という特有の現象がある。レーザダイオードを発光時の発光応答性の向上のため、画像形成中の非発光時にレーザダイオードにバイアス電流を印加している。そして、発光応答性の向上を図るためには、バイアス電流をできるだけ閾値電流近傍に印加することが望ましい。

しかしながら、閾値電流は、前述したように、レーザダイオードの温度の依存性が大きく、個々のレーザダイオードによっても異なるため、レーザダイオードに印加するバイアス電流を固定値とすると発光応答性が低下し、さらには、感光体の表面電位を変化させる光量のレーザ光が出射してしまう可能性がある。

ところで、画像形成装置で用いられるレーザ駆動装置において、レーザ発光における２種類の光量と当該光量に対応する駆動電流とに応じてレーザダイオードに印加するバイアス電流を決定するようにしたものがある（バイアスＡＰＣ：例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２４５４４４号公報

画像形成速度の高速化を図るために複数の発光素子から出射される複数のレーザ光によって感光体を露光する装置において、従来のバイアス電流の制御方法を用いると、バイアス電流を高精度に設定できないという課題が生じる。バイアス電流の値を決定する際には制御対象である発光素子に第１の光量Ｐ１（ＡＰＣ＿Ｈ）及び第２の光量Ｐ２（ＡＰＣ＿Ｌ）の２種類の光量で発光させるための駆動電流が供給される。

このとき、ＰＤ（フォトダイオード）などの検知装置を用いて光量を検出しながら駆動電流を制御し、第１の光量が検出されたときの駆動電流及び第２の光量が検出されたときの駆動電流をそれぞれサンプリングする。それらの結果から、制御対象である発光素子のレーザ発振領域における発光特性を特定し、特定結果から閾値電流を算出し、その閾値電流からバイアス電流を求める。

ある発光素子のＡＰＣを行っている間、ＡＰＣの制御対象以外の発光素子には発光応答性を確保するためにバイアス電流が供給されている。複数の発光素子に対して上記ＰＤは共通に用いられ、かつ複数の発光素子の近傍に配置されているため、バイアス電流が供給されることによって発光素子から自然放出されるレーザ光がＰＤに入射する。そのため、ＰＤの検出結果には制御対象以外の発光素子からのレーザ光の光量も含まれることになる。

前述のように、２種類の光量と当該光量に対応する駆動電流に基づいて閾値電流を求めようとすると、正確に閾値電流を算出するためには、一方の光量（以下ＡＰＣ＿Ｈという）を目標光量に設定し、他方の光量（以下ＡＰＣ＿Ｌという）はできる限り低い光量に設定する必要がある。ところが、マルチビームを生成するレーザ駆動装置では、ＡＰＣ＿Ｌが低すぎると、ＡＰＣ＿Ｈに設定されたレーザダイオードにバイアス発光の影響を不可避的に受けてしまう。

図１３は、従来のレーザ駆動装置においてレーザダイオードの特性を示す図である。

図１３において、レーザダイオードの特性（駆動電流と光量との関係）が曲線Ａで示す特性であるとする。この際、閾値電流はＩｔｈであるとする。そして、バイアス発光の影響を受けて閾値電流がＩｔｈからΔＩｔｈだけずれてしまい、レーザダイオードの特性は曲線Ｂで示すようになる。

従って、本発明の目的は、容易にバイアス発光の影響を低減して閾値電流の変動を防止することのできるレーザ駆動装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によるレーザ駆動装置は、レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置において、前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御手段と、前記検出手段からの検出出力と前記レーザダイオードの駆動電流とに応じて前記レーザダイオードが誘導発光を開始する直前の閾値電流を算出する閾値電流算出手段と、前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記閾値電流算出手段から得られる複数の閾値電流を互いに比較して、その差分が所定の値以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明によるレーザ駆動装置は、レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置において、前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御手段と、前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記検出手段からの検出出力と前記駆動電流とによって定められる光量と駆動電流との関係の変化割合を示す変化率を求めて、該変化率が所定の変化率以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な回路構成で、制御シーケンスの複雑化を招くことなく、バイアス発光の影響を低減して閾値電流の変動を防止することができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態によるレーザ駆動装置が用いられる画像形成装置の構成を示す断面図である。 図１に示す光走査装置および感光ドラムを模式的に示す図である。 図２に示す半導体レーザの一例を示す斜視図である。 図２に示すレーザ駆動装置１１の一例を示すブロック図である。 図４に示す電流制御部および電流駆動部における動作モードを説明するための図である。 図４に示すレーザ駆動装置において電源投入直後の閾値電流の算出を説明するためのフローチャートである。 図４に示すモード制御部から出力されるゲイン切り替え信号に対する電流−電圧変換回路のゲイン値を示す図である。 図４に示すレーザ駆動装置においてＡＰＣ＿Ｌの光量決定を説明するためのフローチャートである。 光量と電流との関係が一次式の関係にあることを説明するための図である。 光量と電流との関係が一次式の関係にないことを説明するための図である。 図４に示すレーザ駆動装置で行われる通常シーケンスにおけるバイアス電流決定を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるレーザ駆動装置が行うＡＰＣ＿Ｌ光量の決定を説明するためのフローチャートである。 従来のレーザ駆動装置においてレーザダイオードの特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態によるレーザ駆動装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態によるレーザ駆動装置が用いられる画像形成装置の構成を示す断面図である。

図示の画像形成装置１００は、所謂電子写真プロセスを用いたフルカラープリンタである。画像形成、つまり、印刷を行う際には、各色に対応する感光体である感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄがそれぞれ帯電装置１０２ａ〜１０２ｄによって所定の電位（帯電電位）に帯電される。感光ドラム１０２ａ〜１０２ｄには発光素子を光源（半導体レーザなど）とする光走査装置２００ａ〜２００ｄから出射されるレーザ光（光ビーム）によって静電潜像が形成される。これら静電潜像はそれぞれ現像器１０３ａ〜１０３ｄによって現像され、トナー像とされる。そして、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｄ上のトナー像は、転写ブレード１０４ａ〜１０４ｄに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト１０５に転写される。

中間転写ベルト１０５に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１０６によって記録紙Ｓに一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Ｓは定着装置１０７において定着処理が施される。定着処理が施された後、記録紙Ｓは排紙ローラ１０８等によって装置外に排出される。

上記の記録紙Ｓは給紙カセット１０９又は手差しトレイ１１０などから給紙される。レジローラ１１１は、給紙された記録紙Ｓを二次転写ローラ１０６に搬送するタイミングを調整するためのローラである。

両面印刷の際には、定着装置１０７を通過した記録紙Ｓは両面反転パス１１２の方向に導かれて逆方向に反転搬送され、両面パス１１３に搬送される。両面パス１１３を通過した記録紙Ｓは再び縦パスローラ１１４を通って、１面目と同様に２面目の画像を作像、転写、そして定着されて排紙される。

上述の４つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、ここでは光走査装置２００ａを例に挙げて説明する。

図２は、図１に示す光走査装置２００ａおよび感光ドラム１０１ａを模式的に示す図である。

図２において、光走査装置２００ａは、光源であるところの半導体レーザ２０１（ＬＤ：レーザダイオード）、コリメータレンズ２０２、開口絞り２０３、シリンドリカルレンズ２０４、ポリゴンミラー２０５、ポリゴンミラー駆動部２０６、トーリックレンズ２０７、回折光学素子２０８を備える。上記の半導体レーザ２０１は後述するレーザ駆動回路１１によって駆動される。

コリメータレンズ２０２は、半導体レーザ２０１から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り２０３は、通過する光ビームの光束を制限している。シリンドリカルレンズ２０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り２０３を通過した光束をポリゴンミラー２０５の反射面に主走査方向に長い楕円像として結像させている。

回転多面鏡であるポリゴンミラー２０５は、ポリゴンミラー駆動部２０６により図中矢印Ｃ方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向（反射）する。トーリックレンズ２０７は、ｆ−θ特性を有する光学素子であり、主走査方向および副走査方向において互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ２０７の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状より成っている。

回折光学素子２０８は、ｆ−θ特性を有する光学素子であり主走査方向および副走査方向において互いに異なる倍率を有する。ビーム検出器（ＢＤ）２０９は、画像形成装置１００が備える感光ドラム１０１ａの画像形成領域外に相当する位置に設置され、反射ミラー２１０によって反射されたレーザ光を検出することで、走査タイミング信号（ＢＤ信号）を生成する。

感光ドラム１０１ａには、回転駆動されるポリゴンミラー２０５の反射面によって偏向されたレーザ光のスポットがドラム軸に平行に直線状に移動（走査）する。本実施例における光走査装置２００ａは、複数の発光素子を有する半導体レーザ２０１を備える。半導体レーザ２０１は複数ビームを発し、それによって１回の走査により複数本のライン状の静電潜像を形成することができる。感光ドラム１０１ａは駆動部２１１によって回転駆動され、これによって主走査を折り返すことで、副走査方向（感光ドラムの回転方向）に画像書き込みが行われる。

図３は、図２に示す半導体レーザの一例を示す斜視図である。

図３において、ステム１０００の一方の面には基台１１００が設けられ、基台１１００上に発光点１２ａおよび１２ｂを有するレーザダイオード１２（ＬＤ）と背面光を受光する受光部であるフォトダイオード（ＰＤ）１３が固定されている。これらＬＤ１２およびＰＤ１３が載置された基台１１をカバーするようにしてキャップ１４００がステム１０００に取り付けられ、キャップ１４００の先端面にはレーザ光ＬａおよびＬｂが透過する窓１５が設けられている。また、ステム１０００の逆側の面には、レーザーチップ１２とＰＤ１３をレーザ駆動回路１１に接続するための通電端子１６００が設けられている。

図４は、図２に示すレーザ駆動装置１１の一例を示すブロック図である。

図４において、前述のように、レーザダイオード１２は複数の発光点１２ａおよび１２ｂを有している。以下の説明では、これら発光点もＬＤと呼ぶ。レーザ駆動装置１１にはＬＤ１２ａおよび１２ｂが接続されるとともに、ＰＤ１３が接続されている。そして、レーザ駆動装置１１は、後述するようにして、ＬＤ１２ａおよび１２ｂを駆動制御する。

さらに、レーザ駆動装置１１には、画像信号生成部１４および外部制御部１５が接続されている。画像信号生成部１４はコントローラ（図示せず）から与えられる画像データをＬＤ駆動用データ信号（ＤＡＴＡ＿ａ＿Ｐ、ＤＡＴＡ＿ａ＿Ｎ、ＤＡＴＡ＿ｂ＿Ｐ、およびＤＡＴＡ＿ｂ＿Ｎ）として所定のタイミングでレーザ駆動装置１１に出力する。ここで、ＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ａ＿ＰはＬＤ１２ａに対応するデータ信号であり、ＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ａ＿ＮはＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ａ＿Ｐを反転させたデータ信号である。このように反転させたデータ信号を受けることによってノイズに対する耐性が強くなる。同様に、ＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ｂ＿ＰはＬＤ１２ｂに対応するデータ信号であり、ＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ｂ＿ＮはＬＤ駆動用データ信号ＤＡＴＡ＿ｂ＿Ｐを反転させたデータ信号である。

外部制御部１５は、レーザ駆動装置１１を制御するための外部制御信号をレーザ駆動部１１に与える。さらに、外部制御部１５は後述する目標電圧データをレーザ駆動装置１１に送る。

レーザ駆動装置１１はレーザ制御部１６およびモード制御部１７を有している。モード制御部１７は外部制御部１５から与えられる外部制御信号に応じて、後述するようにして、レーザ制御部１６の動作モードおよびゲインを制御する。そして、レーザ駆動部１６はＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量を目標光量に制御する。

ＬＤ１２ａおよび１２ｂから出力されたレーザ光の光量はＰＤ１３で検出されて、ＰＤ１３はレーザ光の光量に応じた電流を検出電流（検出出力）として出力する。この検出電流は電流−電圧変換回路１８に与えられる。電流−電圧変換回路１８は所定のゲインで検出電流を電圧変換して、ＰＤ出力電圧として出力する。この電流−電圧変換回路１８はモード制御部１５から与えられるゲイン切り替え信号によってそのゲインが決定される。

電流−電圧変換回路１８から出力されたＰＤ出力電圧は比較器１９に与えられる。また、比較器１９には目標電圧設定部２０から基準電圧（以下Ｖｒｅｆという）が与えられる。この基準電圧ＶｒｅｆはＬＤ１２ａおよび１２ｂにおける光量を決定するための電圧であり、例えば、感光ドラムの表面を露光する際の光量に対応する電圧である。そして、比較器１９はＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとを比較して、比較結果（電圧差分）を電流制御部２１に出力する。

なお、目標電圧設定部２０はＤＡＣ（デジタルアナログ変換器：図示せず）を備えており、外部制御部１５から設定された目標電圧データに応じてＶｒｅｆを出力する。

電流制御部２１はモード制御部１７から与えられる制御信号（ビデオモード信号および自動光量制御（ＡＰＣ）信号）に応じて電流制御動作を行う。つまり、電流制御部２１は、比較器１９から与えられる比較結果に応じて、ＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光量が目標光量（設定光量）となるように駆動電流を制御する（ＡＰＣ）。電流制御部２１では、ＬＤ１２ａおよび１２ｂを駆動する駆動電流値をデジタルデータとして保持する。なお、電流制御部２１動作については後述する。

電流制御部２１はＡＰＣに応じて決定した駆動電流値を閾値電流算出部２２およびスイッチング電流算出部２５に出力する。閾値電流算出部２２には、制御信号として、モード制御部１７からＡＰＣ信号、ＡＰＣモード切替信号、およびゲイン切替信号が与えられる。ここでは、ＬＤ１２ａおよび１２ｂに対して、それぞれ第１および第２の２つの光量（以下高い方の光量をＡＰＣ＿Ｈ、低い方の光量をＡＰＣ＿Ｌとする）が規定されている。

閾値電流算出部２２は第１および第２の光量、電流制御部２１で決定された駆動電流値、およびゲイン切り替え信号に基づいて閾値電流（Ｉｔｈ）を算出する。そして、閾値電流算出部２２は閾値電流（Ｉｔｈ）をバイアス電流算出部２３およびスイッチング電流算出部２５に出力する。なお、閾値電流とは、ＬＤが誘導発光を開始する直前の電流である。つまり、閾値電流とはレーザ光が出力される直前の電流である。

バイアス電流算出部２３は閾値電流（Ｉｔｈ）に応じてＬＤ１２ａおよび１２ｂに印加するバイアス電流（Ｉｂ）を算出する。ここでは、バイアス電流はＬＤ１２ａおよび１２ｂが自然放出による発光を行う電流であり、上記の閾値電流よりも低く、例えば、閾値電流の８０％〜９０％程度の電流である。つまり、バイアス電流算出部２３は閾値電流（Ｉｔｈ）に予め定められた割合を乗算してＬＤ１２ａおよび１２ｂに印加するバイアス電流（Ｉｂ）を算出する。

さらに、バイアス電流算出部２３はモード制御部１７から与えられるビーム選択信号に応じてバイアス電流用のＤＡＣ＿Ｉｂ＿ａ２４ａおよびＤＡＣ＿Ｉｂ＿ｂ２４ｂにバイアス電流（Ｉｂ）を設定する。

ＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよびＤＡＣ＿Ｉｂ２４ｂはそれぞれバイアス電流源２４−１および２４−２を制御してバイアス電流（Ｉｂ）に対応する電流をＬＤ１２ａおよび１２ｂに印加する。なお、このバイアス電流は、ＬＤの発光の立ち上がり時間を速めるための電流である。

スイッチング電流算出部２５は電流制御部２１によって決定された駆動電流値とバイアス電流（Ｉｂ）とに応じて、ＬＤ１２ａおよび１２ｂを駆動するための電流（以下スイッチング電流という）を算出する。例えば、スイッチング電流算出部２５は、駆動電流値からバイアス電流（Ｉｂ）を減算して、ＬＤ１２ａおよび１２ｂを駆動するためのスイッチング電流を算出する。なお、電流制御部２１によって決定された駆動電流値とは、ＬＤがレーザ光を発光する駆動電流値である。つまり、この駆動電流値とは後述する第１および第２の光量ばかりでなく他の光量にも対応する電流値である。

さらに、スイッチング電流算出部２５はモード制御部１７から与えられるビーム選択信号によってスイッチング電流用のＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ａ２６ａおよびＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ｂ２６ｂにスイッチング電流を設定する。そして、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂはスイッチング電流に対応する電流を電流駆動部２７に与える。

電流駆動部２７は、モード制御部１７から与えられる制御信号（ここでは、ビデオモード信号、ＡＰＣ信号、およびビーム選択信号）に応じて、画像信号生成部１４から与えられる画像データ（ＤＡＴＡ＿ａ＿Ｐ、ＤＡＴＡ＿ａ＿Ｎ、ＤＡＴＡ＿ｂ＿Ｐ、ＤＡＴＡ＿ｂ＿Ｎ）が入力されるタイミングで、スイッチング電流に応じてＬＤ１２ａおよび１２ｂをパルス駆動する。

ここで、図４に示すレーザ駆動装置１１による各種制御モードについて説明する。

図５は、図４に示す電流制御部２１および電流駆動部２７における動作モードを説明するための図である。

図４および図５を参照して、電流駆動部２７はモード制御部１７からＡＰＣ信号のみが入力されている間では、画像信号生成部１４の出力の拘わらず、ＬＤ１２ａおよび１２ｂがそれぞれＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂに設定されたスイッチング電流に応じて発光するように制御する。この際、電流駆動部２７はモード制御部１７から与えられるビーム選択信号で選択されたレーザ光（ビーム）に係るデータのみを強制的にオンとし、他のビームに係るデータについてはオフとする。

なお、初期状態においてはＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂとＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂとにはゼロが設定されている。

ＬＤ１２ａおよび１２ｂから発光されたレーザ光はモニタ用のＰＤ１３で受光される。前述したように、ＰＤ１３は受光したレーザ光の光量に応じた電流を出力する。電流−電圧変換回路１８はモード制御部１７から与えられるゲイン切り替え信号に応じたゲインでＰＤ出力電流をＰＤ出力電圧に変換する。比較器１９はＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとを比較して、比較結果として電圧差分を電流制御部２１に出力する。

電流制御部２１はモード制御部１７からＡＰＣ信号のみが入力されている間、電圧差分に応じて、次のようにしてＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量を所定の光量（設定光量）とする制御を実行する。

ＰＤ出力電圧＞Ｖｒｅｆのとき、つまり、電圧差分がマイナスを示しているとき、電流制御部２１はＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量が所定の光量より大きいと判断して、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂ（又はＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂ）に設定する電流値を低下させて、ＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量を低下させる。

ＰＤ出力電圧＜Ｖｒｅｆのとき、つまり、電圧差分がプラスを示しているとき、電流制御部２１はＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量が所定の光量より小さいと判断して、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂ（およびＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂ）に設定する電流値を増加させて、ＬＤ１２の発光光量を増加させる。

ＰＤ出力電圧＝Ｖｒｅｆのとき、つまり、電圧差分がゼロであるとき、電流制御部２１はＬＤ１２ａおよび１２ｂの発光光量が所定の光量と同一であると判断して、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂ（又はＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂ）に設定する電流値の増加減を行わない。

なお、電流制御部２１はモード制御部１７からビデオ（ＶＩＤＥＯ）モード信号のみが入力されている間も、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂ、ＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂに設定する電流値の増加減を行わない。

電流駆動部２７はモード制御部１７からＶＩＤＥＯモード信号およびＡＰＣ信号が同時に入力されている間、オフモードとなる。オフモードの際には、画像信号生成部１４から与えられる画像データに拘わらず、電流駆動部２７はＬＤ１２ａおよび１２ｂが消灯するよう強制的にデータをオフとする。つまり、オフモードの際には、ＬＤ１２ａおよび１２ｂにはバイアス電流のみが印加された状態となる。

電流制御部２１はモード制御部１７からＶＩＤＥＯモード信号およびＡＰＣ信号が同時に入力されている間、オフモードとなる。そして、オフモードの際には、電流制御部２１は電流値を保持（ホールド）する。

電流駆動部２７はモード制御部１７からＶＩＤＥＯモード信号のみが入力されている間、ＶＩＤＥＯモードとなる。ＶＩＤＥＯモードの際には、電流駆動部２７はＡＰＣ動作によって決定されたＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂからのスイッチング電流を出力する。そして、このスイッチング電流にバイアス電流が重畳されて駆動電流としてＬＤ１２ａおよび１２ｂに与えられる。

電流制御部２１はモード制御部１７からＶＩＤＥＯモード信号のみが入力されている間は、電流値をホールドする。

電流制御部２１はモード制御部１７からＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号がともに入力されない期間はディスチャージモードとなる。ディスチャージモードにおいて、電流制御部２１は電流値を初期化して、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ２６ａおよび２６ｂ、ＤＡＣ＿Ｉｂ２４ａおよび２４ｂに設定する電流値を初期化する。電流駆動部２７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号がともに入力されなくなると、強制的にデータをオフとする。

次に、図４に示すレーザ駆動装置１１によって実行されるバイアス電流決定処理について説明する。

第１の実施形態では、閾値電流（Ｉｔｈ）を算出する際に用いる光量のうち低い方の光量（ＡＰＣ＿Ｌ）が他のビームに係るバイアス発光量の影響を受けているか否かについて、閾値電流算出部２２において算出した閾値電流（Ｉｔｈ）の比較を行うことによって判定する。このため、まず、電源投入直後に他のＬＤにバイアス電流を印加しない状態でひとつのＬＤの閾値電流を算出して、この閾値電流をＩｔｈ０とする。

続いて、他のビームを出力するＬＤにバイアス電流（いつ、あるいはどのような条件で設定されたバイアス電流かを明確にしてください。）を印加した状態で閾値電流を算出して、この閾値電流をＩｔｈ１とする。そして、閾値電流Ｉｔｈ０およびＩｔｈ１の差分が、所定の値以下であれば、他のビームに係るバイアス発光の影響を受けることなく閾値電流が算出されているとする。さらに、正確に閾値電流を算出するために、ＡＰＣ＿Ｌの光量を下げる。

そして、上述の演算を繰り返して、閾値電流Ｉｔｈ０および閾値電流Ｉｔｈｎ（ｎは１以上の整数）の差分が所定の値を越えると、閾値電流算出部２２は、ＡＰＣ＿Ｌの光量が他のビームに係るバイアス発光の影響を受けていると判定する。そして、閾値電流算出部２２は他のビームに係るバイアス発光の影響を受けない最も低いＡＰＣ＿Ｌ光量を用いて閾値電流を算出する。

図６は、図４に示すレーザ駆動装置１１において電源投入直後の閾値電流の算出を説明するためのフローチャートである。また、図７は、図４に示すモード制御部１７から出力されるゲイン切り替え信号に対する電流−電圧変換回路１８のゲイン値を示す図である。

図４、図６、および図７を参照して、レーザ駆動装置１１は電源投入直後、外部制御部１５から初期ＡＰＣ信号が入力されている間、図６に示すフローチャートの動作を行う。

まず、モード制御部１７は、ゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ゲインｎ＝１：ステップＳ３０１）。続いて、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。比較器１９では電流−電圧変換回路１８においてゲイン×１で電圧変換されたＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとを比較して比較結果を出力する。電流制御部２１は、この比較結果に応じてＡＰＣ動作を行ってＬＤ１２ａを所定の光量に制御する（ステップＳ３０２）。この際の光量をＰａとし。その電流値（Ｉａ１）が閾値電流算出部２２の内蔵メモリ（図示せず）に格納される。

次に、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ａを強制的に消灯する。

続いて、モード制御部１７はＬＤ１２ａをＰａ／４の光量で発光させるため、ゲインが×４となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×４とする。次に、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。比較器１９は電流−電圧変換回路１８がゲイン×４で電圧変換したＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとの比較結果を出力する。電流制御部２１はこの比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ａを光量（Ｐａ／４）に制御する（ステップＳ３０３）。この際の電流値（Ｉａ４）は閾値電流算出部２２内蔵メモリに格納される。

続いて、閾値電流算出部２２は光量ＰａおよびＰａ／４とこれら光量に対応する電流値Ｉａ１およびＩａ４とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ａ０算出するとともに、閾値電流Ｉｔｈ＿ａ０を内蔵メモリに格納する（ステップＳ３０４）。

バイアス電流算出部２３およびスイッチング電流算出部２５は閾値電流Ｉｔｈ＿ａ０と電流値Ｉａ１とに応じてバイアス電流およびスイッチング電流を算出する。そして、バイアス電流算出部２３およびスイッチング電流算出部２５はこれらバイアス電流およびスイッチング電流をそれぞれＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ａ２６ａおよびＤＡＣ＿Ｉｂ＿ａ２４ａに設定する（ステップＳ３０５）。

次に、モード制御部１７はゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ステップＳ３０６）。モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。

比較器１９では電流−電圧変換回路１８においてゲイン×１で電圧変換されたＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとを比較して比較結果を出力する。電流制御部２１は、この比較結果に応じてＡＰＣ動作を行ってＬＤ１２ｂを所定の光量に制御する（ステップＳ３０７）。この際の光量をＰｂとし。その電流値（Ｉｂ１）が閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

次に、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に消灯する。

続いて、モード制御部１７はＬＤ１２ｂをＰｂ／４の光量で発光させるため、ゲインが×４となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×４とする。次に、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。

比較器１９は電流−電圧変換回路１８がゲイン×４で電圧変換したＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとの比較結果を出力する。電流制御部２１はこの比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ｂを光量（Ｐｂ／４）に制御する（ステップＳ３０８）。この際の電流値（Ｉｂ４）は閾値電流算出部２２内蔵メモリに格納される。

続いて、閾値電流算出部２２は光量ＰｂおよびＰｂ／４とこれら光量に対応する電流値Ｉｂ１およびＩｂ４とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ０算出するとともに、閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ０を内蔵メモリに格納する（ステップＳ３０９）。

バイアス電流算出部２３およびスイッチング電流算出部２５は閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ０と電流値Ｉｂ１とに応じてバイアス電流およびスイッチング電流を算出する。そして、バイアス電流算出部２３およびスイッチング電流算出部２５はこれらバイアス電流およびスイッチング電流をそれぞれＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ｂ２６ｂおよびＤＡＣ＿Ｉｂ＿ｂ２４ｂに設定する（ステップＳ３１０）。これによって、レーザ駆動装置１１は初期ＡＰＣを終了する。

なお、初期ＡＰＣ中においては、ＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ａ２６ａおよびＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ｂ２６ｂに設定された電流値はＬＤ１２ａ及びＬＤ１２ｂに印加されない。

図８は、図４に示すレーザ駆動装置１１においてＡＰＣ＿Ｌの光量決定を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは外部制御部１５から初期ＡＰＣ信号が出力されなくなると行われる。

図４および図８を参照して、まず、モード制御部１７はゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ステップＳ３１１）。続いて、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。この際、ＬＤ１２ｂには図６で説明したステップＳ３０６〜Ｓ３１０において決定されたバイアス電流が印加される。比較器１９は電流−電圧変換回路１８がゲイン×１で電圧変換したＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとを比較して比較結果を得る。電流制御部２１は当該比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ａを光量（Ｐａ）に制御する（ステップＳ３１２）。

この際、電流値（Ｉａ１）が閾値電流算出部２２内蔵メモリに格納される。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ａを強制的に消灯する（オフモード）。

次に、ＬＤ１２ａをＰａ／２の光量で発光させるため、モード制御部１７はゲインが×２となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×２とする。つまり、モード制御部１７は設定光量を低下させる方向に切り替えることになる。

その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９から出力される比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ａを光量（Ｐａ／２）に制御する（ステップＳ３１３）。この際、電流値（Ｉａ２）が閾値電流算出部２２内蔵メモリに格納される。

閾値電流算出部２２は、光量ＰａおよびＰａ／２とこれら光量に対応する電流Ｉａ１およびＩａ２とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ａ１を算出する（ステップＳ３１４）。

ＬＤ１２ａをＰａ／３の光量で発光させるため、モード制御部１７はゲインが×３となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×３とする。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ａを光量（Ｐａ／３）に制御する（ステップＳ３１５）。この際、電流値（Ｉａ３）が閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

閾値電流算出部２２は、光量ＰａおよびＰａ／３とこれらの光量に対応する電流Ｉａ１およびＩａ３と応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ａ２を算出する（ステップＳ３１６）。

続いて、閾値電流算出部２２は、複数の閾値電流Ｉｔｈ＿ａ１およびＩｔｈ＿ａ２を比較する。そして、閾値電流算出部２２は閾値電流Ｉｔｈ＿ａ２およびＩｔｈ＿ａ１の差分（絶対値）が所定の変化率以上（変化割合：例えば、５％以上）であるか否かを判定する（ステップＳ３１７）。差分が５％未満であると（ステップＳ３１７において、ＮＯ）、閾値電流算出部２２は光量と電流との関係が一次式の関係にあるとする。

図９は、光量と電流との関係が一次式の関係にあることを説明するための図である。

図９においては、上述の光量Ｐａ、Ｐａ／２、およびＰａ／３と電流Ｉａ１、Ｉａ２、およびＩａ３との関係が直線（一次式）上に存在する。図９に示す関係があると、ＡＰＣ＿Ｌの光量をより低い光量にする方が正確な閾値電流を算出できる可能性があることになる。

このため、前述のステップＳ３１５で発光させた光量Ｐａ／３よりも低い光量にするために、閾値電流算出部２２はステップＳ３１８に移行してモード制御部１７に、ゲインに１を加算するゲイン決定信号を送る。これによって、モード制御部１７はゲインが×４となるゲイン切り替え信号を出力する。そして、前述のステップＳ３１５〜Ｓ３１７が行われる。つまり、Ｐａ／４の光量でＡＰＣ制御が行われることになる。この際の電流をＩａ４とする。

ステップＳ３１６において、閾値電流算出部２２は、光量ＰａおよびＰａ／４とこれらの光量に対応する電流Ｉａ１およびＩａ４とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ａ３を算出する。そして、閾値電流算出部２２は、ステップＳ３１７で閾値電流Ｉｔｈ＿ａ２およびＩｔｈ＿ａ３の比較を行う。このようにして、第ｎの閾値電流Ｉｔｈ＿ａ（ｎ）と第（ｎ−１）のＩｔｈ＿ａ（ｎ−１）との差分が５％以上になるまで上述の制御が行われる。

続いて、差分が５％以上（所定の値以上）となった場合について説明する（ステップＳ３１７において、ＹＥＳ）。いま、閾値電流Ｉｔｈ＿ａ３およびＩｔｈ＿ａ４の差分が５％以上であるとして説明を行う。

図１０は、光量と電流との関係が一次式の関係にないことを説明するための図である。

図１０において、光量Ｐａ／４は光量Ｐａ、Ｐａ／２、およびＰａ／３と異なって直線（一次式）上に位置していない。つまり、光量Ｐａ／４はＬＤ１２ｂのバイアス発光の影響を受けているということになる。このため、閾値電流算出部２２はＡＰＣ＿Ｌの光量をＬＤ１２ｂのバイアス発光の影響を受けない最も低い光量、つまり、Ｐａ／３に決定して、光量Ｐａ／３の際のゲインを示すゲイン決定信号をモード制御部１７に出力する（ステップＳ３１９）。

続いて、モード制御部１７はゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ステップＳ３２０）。そして、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。この際、ＬＤ１２ｂには図６で説明したステップＳ３０１〜Ｓ３０５で決定したバイアス電流が印加されている。

電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ｂを光量（Ｐｂ）に制御する（ステップＳ３２１）。この際、電流値（Ｉｂ１）は閾値電流算出部２２の内蔵のメモリに格納される。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に消灯する（オフモード）。

続いて、ＬＤ１２ｂをＰｂ／２の光量で発光させるため、モード制御部１７はゲインが×２となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×２とする。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ｂを光量（Ｐｂ／２）に制御する（ステップＳ３２２）。この際、電流値（Ｉｂ２）が閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

続いて、閾値電流算出部２２は、光量ＰｂおよびＰｂ／２とこれらの光量に対応する電流Ｉｂ１およびＩｂ２とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ１算出する（ステップＳ３２３）。

次に、ＬＤ１２ｂをＰｂ／３の光量で発光させるため、モード制御部１７はゲインが×３となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×３とする。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ｂを光量（Ｐｂ／３）に制御する（ステップＳ３２４）。この際、電流値（Ｉｂ３）は閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

閾値電流算出部２２で、光量ＰｂおよびＰｂ／３とこれらの光量に対応する電流Ｉｂ１、Ｉｂ３とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ２を算出する（ステップＳ３２５）。

続いて、閾値電流算出部２２は、閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ１およびＩｔｈ＿ｂ２を比較して、閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ２およびＩｔｈ＿ｂ１の差分が５％以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２６）。

差分が５％未満であると（ステップＳ３２６において、ＮＯ）、閾値電流算出部２２は、図９に関連して説明したように光量と電流との関係が一次式の関係にあるとする。このため、前述のステップＳ３２４で発光させた光量Ｐｂ／３よりも低い光量にするために、閾値電流算出部２２はステップＳ３２７に移行してモード制御部１７に、ゲインに１を加算するゲイン決定信号を送る。これによって、モード制御部１７はゲインが×４となるゲイン切り替え信号を出力する。そして、前述のステップＳ３２４〜Ｓ３２６が行われる。つまり、Ｐｂ／４の光量でＡＰＣ制御が行われることになる。この際の電流をＩｂ４とする。

ステップＳ３３２５において、閾値電流算出部２２は、閾値電流ＰｂおよびＰｂ／４とこれらの光量に対応する電流Ｉｂ１およびＩｂ４とに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ３を算出する。そして、閾値電流算出部２２は、ステップＳ３２６で閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ２およびＩｔｈ＿ｂ３の比較を行う。このようにして、閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ（ｎ）とＩｔｈ＿ｂ（ｎ−１）との差分が５％以上になるまで上述の制御が行われる。

続いて、差分が５％以上となった場合について説明する（ステップＳ３２６において、ＹＥＳ）。いま、閾値電流Ｉｔｈ＿ｂ３およびＩｔｈ＿ｂ４の差分が５％以上であるとして説明を行う。

図１０に関連して説明したことから理解できるように、この場合には、光量Ｐｂ／４は光量Ｐｂ、Ｐｂ／２、およびＰｂ／３と異なって直線（一次式）上に位置していない。つまり、光量Ｐｂ／４はＬＤ１２ａのバイアス発光の影響を受けているということになる。このため、閾値電流算出部２２はＡＰＣ＿Ｌの光量をＬＤ１２ａのバイアス発光の影響を受けない最も低い光量、つまり、Ｐｂ／３に決定して、光量Ｐｂ／３の際のゲインを示すゲイン決定信号をモード制御部１７に出力する（ステップＳ３２８）。

図１１は、図４に示すレーザ駆動装置１１で行われる通常シーケンスにおけるバイアス電流決定を説明するためのフローチャートである。なお、通常シーケンスにおいては、ＬＤ１２ａおよびＬＤ１２ｂにはバイアス電流が印加されている。

図４および図１１を参照して、上述のようにして、ＡＰＣ＿Ｌ光量を決定した後、レーザ駆動装置１１は外部制御部１５から与えられるＡＰＣ動作信号（制御信号）に応じて動作する。

まず、モード制御部１７は、ゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ステップＳ７０１）。続いて、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ａを光量Ｐａに制御する（ステップＳ７０２）。この際、電流値Ｉａ１が閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ａを強制的に消灯する（オフモード）。

次に、モード制御部１７は、ＬＤ１２ａを上述したようにして決定したＡＰＣ＿Ｌ光量（Ｐａｐｃｌ）で発光させるため、上述したようにして決定したゲイン（決定ゲイン）となるゲイン切り替え信号を出力する。これによって、電流−電圧変換回路１８のゲインが決定ゲインされる。

その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ａを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ａを光量Ｐａｐｃｌに制御する（ステップＳ７０３）。この際の電流値（Ｉａｐｃｌ＿ａ）は閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

閾値電流算出部２２は、光量ＰａおよびＰａｐｃｌ＿ａとこれらの光量に対応する電流値Ｉａ１およびＩａｐｃ＿ｌとに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ａを算出する（ステップＳ７０４）。

続いて、バイアス電流算出部２３は閾値電流Ｉｔｈ＿ａに相当する電流値をバイアス電流（Ｉｂａ）として算出する。スイッチング電流算出部２５は電流値ＩｂａおよびＩａ１に応じてスイッチング電流を算出する（ステップＳ７０５）。

例えば、バイアス電流を閾値電流と同等の電流にする場合には、バイアス電流＝Ｉｂａ、そして、スイッチング電流＝Ｉａ１−Ｉｂａとなる。

上述のようにして、算出したスイッチング電流およびバイアス電流はそれぞれＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ａ２６ａおよびＤＡＣ＿Ｉｂ＿ａ２４ａに設定され、これによって、ＬＤ１２ａに係るバイアス電流およびスイッチング電流が決定される。

次に、モード制御部１７はゲインが×１となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×１とする（ステップＳ７０６）。

モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ｂを光量Ｐｂに制御する（ステップＳ７０７）。この際の電流値Ｉｂ１は閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびＶＩＤＥＯモード信号をともに出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に消灯する（オフモード）。

モード制御部１７は、ＬＤ１２ｂを上述の光量（Ｐａｐｃ＿ｌ）で発光させるため、上述のようにして決定したゲインとなるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを決定ゲインとする。その後、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。電流制御部２１は比較器１９の出力である比較結果に応じてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ｂを光量（Ｐａｐｃｌ）に制御する（ステップＳ７０８）。この際の電流値（Ｉａｐｃｌ＿ｂ）は閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

続いて、閾値電流算出部２２は、光量ＰｂおよびＰａｐｃｌとこれらの光量に対応する電流値Ｉｂ１およびＩａｐｃｌ＿ｂとに応じて閾値電流Ｉｔｈ＿ｂを算出する（ステップＳ７０９）。そして、バイアス電流算出部２３は閾値電流Ｉｔｈ＿ａに相当する電流値をバイアス電流（Ｉｂｂ）として算出し、バイアス電流をＤＡＣ＿Ｉｂ＿ｂ２４ｂに設定する。スイッチング電流算出部２５はバイアス電流Ｉｂｂと電流値Ｉｂ１とに応じてスイッチング電流を算出し、スイッチング電流をＤＡＣ＿Ｉｓｗ＿ｂ２６ｂに設定する（ステップＳ７１０）。これによって、レーザ駆動装置１１はバイアス電流決定を終了する。

以上のように、第１の実施形態においては、２種類の光量を有するマルチビームについて各ＬＤの電流値からバイアス電流値を算出する際、２種類の光量のうち低い方の光量を他のビームにおけるバイアス発光量の影響を受けることなく可能な限り低い光量に設定することができ、各ＬＤに正確なバイアス電流を印加することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態によるレーザ駆動装置の一例については説明する。第２の実施形態によるレーザ駆動装置の構成は図４に示すレーザ駆動装置と同様である。

上述の第１の実施形態においては、他のビームに係るバイアス発光の影響を受けない光量（Ｐａｐｃｌ）と閾値電流Ｉｔｈを比較するようにしたが、第２の実施形態によるレーザ駆動装置では、光量ＰｂおよびＰｂｎ（ｎは１以上の整数）とこれら光量に対応する電流値Ｉｂ１およびＩｂｎとに応じて一次式の傾きを求める。そして、これら傾きを比較することによって、例えば、ＬＤ１２ａによるバイアス発光の影響を受けているか否かを判定する。

図１２は、本発明の第２の実施形態によるレーザ駆動装置１１が行うＡＰＣ＿Ｌ光量の決定を説明するためのフローチャートである。なお、図１２に示すフローチャートにおいて、図６に示すフローチャートと同様の処理（ステップ）については同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１２に示すステップＳ３０７の後、モード制御部１７はＬＤ１２ｂをＰｂ／２の光量で発光させるため、ゲインが×２となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×２とする。次に、モード制御部１７はＡＰＣ信号およびビーム選択信号を出力して、ＬＤ１２ｂを強制的に発光させる。

比較器１９は電流−電圧変換回路１８がゲイン×２で電圧変換したＰＤ出力電圧とＶｒｅｆとの比較結果を出力する。電流制御部２１はこの比較結果に応じてＡＰＣ動作を行い、ＬＤ１２ｂを光量Ｐｂ／２に制御する（ステップＳ８０８）。この際の電流値（Ｉｂ２）は閾値電流算出部２２の内蔵メモリに格納される。

次に、閾値電流算出部２２は、光量ＰｂおよびＰｂ／２とこれらの光量に対応する電流Ｉｂ１およびＩｂ２に基づいて一次式（直線）の傾きβ１を算出する（ステップＳ８０９）。

モード制御部１７はゲインが×３となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×３とする。そして、電流制御部２１は前述のようにしてＡＰＣ動作を行って、ＬＤ１２ｂを光量Ｐｂ／３に制御する（ステップＳ８１０）。閾値電流算出部２２は、光量ＰｂおよびＰｂ／３とこれらの光量に対応する電流値Ｉｂ１およびＩｂ３とに応じて一次式の傾きβ２を算出する（ステップＳ８１１）。

閾値電流算出部２２は、傾きβ１およびβ２を比較して、傾きβ２およびβ１の差分（絶対値）が所定の値（例えば、５％）以上であるか否かを判定する（ステップＳ８１２）。差分が５％未満であると（ステップＳ８１２において、ＮＯ）、閾値電流算出部２２は、前述したように、光量と電流の関係が一次式の関係であるとする。つまり、閾値電流算出部２２はＡＰＣ＿Ｌの光量をより低い光量にする方が正確な閾値電流を算出できる可能性があるとする。

閾値電流算出部２２はその旨モード制御部１７に通知する。これによって、モード制御部１７はゲインに１を加算して、ゲインが×４となるゲイン切り替え信号を出力して、電流−電圧変換回路１８のゲインを×４とする（ステップＳ８１３）。その後、処理はステップＳ８１０に移行して、前述のようにして、ステップＳ８１０〜Ｓ８１２の処理が行われる。つまり、ＬＤ１２ｂは光量Ｐｂ／４で制御されることになる。この際の電流値をＩｂ４とする。そして、ステップＳ８１１では、閾値電流算出部２２は光量ＰｂおよびＰｂ／４とこれらの光量に対応する電流値Ｉｂ１およびＩｂ４とに応じて傾きβ３を算出することになる。ステップＳ８１２において、閾値電流算出部２２は傾きβ２およびβ３を比較する。

このようにして、閾値電流算出部２２は傾きβ（ｎ）とβ（ｎ−１）との差分（誤差）が５％以上になるまで上述の動作を行うことになる。

ステップＳ８１２において、傾きβ２およびβ１の差分が５％以上であると（ステップＳ８１２において、ＹＥＳ）、閾値電流算出部２２は、光量と電流の関係が一次式の関係にないとする。つまり、閾値電流算出部２２は光量Ｐｂ／３がＬＤ１２ａのバイアス発光の影響を受けていると判定する。そして、閾値電流算出部２２はＡＰＣ＿Ｌの光量をＬＤ１２ａのバイアス発光の影響を受けない最も低い光量、つまり、Ｐｂ／２に決定する（ステップＳ８１４）。これによって、レーザ駆動装置１１はＡＰＣ＿Ｌ光量決定処理を終了する。

このように、ＬＤ１２ａ又は１２ｂの光量−電流特性の傾きに応じてＡＰＣ＿Ｌの光量を決定するようにすれば制御を簡略化することができる。

以上のように、第２の実施形態では、２種類の光量を有するマルチビームについて各ＬＤの電流値からバイアス電流値を算出する際、２種類の光量のうち低い方の光量を他のビームにおけるバイアス発光量の影響を受けることなく可能な限り低い光量に設定することができ、各ＬＤに正確なバイアス電流を印加することが可能となる。つまり、第２の実施形態によれば、容易にバイアス発光の影響を低減して閾値電流の変動を防止することができる。

なお、シングルビームＬＤにおいても、より低い光量から閾値電流を算出できるため閾値電流の算出精度を向上させることができる。

上述の説明から明らかなように、図４において、ＰＤ１３が検出手段又は検出センサとして用いられる。また、レーザ制御部１６およびモード制御部１７が光量制御手段、閾値電流算出手段、および制御手段として機能する。また、レーザ制御手段はバイアス電流印加手段としても機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を、レーザ駆動装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムをレーザ駆動装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

この際、制御方法および制御プログラムは、少なくとも検出ステップ、光量制御ステップ、閾値電流算出ステップ、および制御ステップを有することになる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１１ レーザ駆動装置
１２ａ，１２ｂ レーザダイオード（ＬＤ）
１３ フォトダイオード（ＰＤ）
１７ モード制御部
１８ 電流−電圧変換回路
２１ 電流制御部
２２ 閾値電流算出部
２３ バイアス電流算出部
２５ スイッチング電流算出部
２７ 電流駆動部

Claims (9)

1. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置において、
   前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出手段と、
   前記検出手段からの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御手段と、
   前記検出手段からの検出出力と前記レーザダイオードの駆動電流とに応じて前記レーザダイオードが誘導発光を開始する直前の閾値電流を算出する閾値電流算出手段と、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記閾値電流算出手段から得られる複数の閾値電流を互いに比較して、その差分が所定の値以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御手段と、
   を有することを特徴とするレーザ駆動装置。
2. 前記制御手段は、前記設定光量を低下させる方向に切り替えて、前記閾値電流算出手段から得られる第ｎの閾値電流と第（ｎ−１）の閾値電流（ｎは１以上の整数）と比較してその差分が所定の値以上となると前記第（ｎ−１）の閾値電流に対応する設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量と決定することを特徴とする請求項１に記載のレーザ駆動装置。
3. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置において、
   前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出手段と、
   前記検出手段からの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御手段と、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記検出手段からの検出出力と前記駆動電流とによって定められる光量と駆動電流との関係の変化割合を示す変化率を求めて、該変化率が所定の変化率以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御手段と、
   を有することを特徴とするレーザ駆動装置。
4. 前記制御手段は、前記設定光量を低下させる方向に切り替えて、前記変化率が所定の変化率以上となると、前記変化率が前記所定の変化率以上となる前の設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量と決定することを特徴とする請求項３に記載のレーザ駆動装置。
5. 複数の前記レーザダイオードを備え、
   前記レーザダイオードの各々についてその発光の立ち上がり時間を速めるためのバイアス電流を印加するバイアス電流印加手段を有し、
   前記制御手段は、前記バイアス電流印加手段によって前記バイアス電流の印加が行われた状態で、前記レーザダイオードの各々について前記設定光量の決定処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ駆動装置。
6. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置の制御方法であって、
   検出センサによって前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出ステップを有し、
   前記レーザ駆動装置の制御部が、
   前記検出センサからの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御ステップと、
   前記検出センサからの検出出力と前記レーザダイオードの駆動電流とに応じて前記レーザダイオードが誘導発光を開始する直前の閾値電流を算出する閾値電流算出ステップと、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記閾値電流算出ステップで得られる複数の閾値電流を互いに比較して、その差分が所定の値以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御ステップとを行うことを特徴とする制御方法。
7. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置の制御方法において、
   検出センサによって前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出ステップを有し、
   前記レーザ駆動装置の制御部が、
   前記検出センサからの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御ステップと、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記検出センサからの検出出力と前記駆動電流とによって定められる光量と駆動電流との関係の変化割合を示す変化率を求めて、該変化率が所定の変化率以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御ステップと、
   を行うことを特徴とする制御方法。
8. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置で用いられる制御プログラムにおいて、
   前記レーザ駆動装置が備えるコンピュータに、
   検出センサで前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出ステップと、
   前記検出センサからの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御ステップと、
   前記検出センサからの検出出力と前記レーザダイオードの駆動電流とに応じて前記レーザダイオードが誘導発光を開始する直前の閾値電流を算出する閾値電流算出ステップと、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記閾値電流算出ステップで得られる複数の閾値電流を互いに比較して、その差分が所定の値以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御ステップと、
   を実行させることを特徴とする制御プログラム。
9. レーザダイオードを駆動するレーザ駆動装置で用いられる制御プログラムにおいて、
   前記レーザ駆動装置が備えるコンピュータに、
   検出センサによって前記レーザダイオードから出力されたレーザ光の光量を検出する検出ステップと、
   前記検出センサからの検出出力に応じて前記レーザダイオードに与える駆動電流を制御することによって前記レーザダイオードから出力されるレーザ光の光量を複数の設定光量に制御する光量制御ステップと、
   前記複数の設定光量を切り替えて選択し、前記設定光量の各々において前記検出センサからの検出出力と前記駆動電流とによって定められる光量と駆動電流との関係の変化割合を示す変化率を求めて、該変化率が所定の変化率以上である設定光量を前記レーザダイオードの光量制御に用いる設定光量として決定する制御ステップと、
   を実行させることを特徴とする制御プログラム。

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