JP3387259B2 - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ駆動回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザ駆動回路
に関し、特に画像のハイライト部での階調の不連続を抑
制し、階調再現を良好にした画像記録装置を実現できる
ようにした半導体レーザ駆動回路に関する。
に関し、特に画像のハイライト部での階調の不連続を抑
制し、階調再現を良好にした画像記録装置を実現できる
ようにした半導体レーザ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光学装置を用いた画像記録
装置によって中間調画像を形成する方法として、アナロ
グのビデオ信号をパルス幅変調信号に変換し、レーザ光
をオン／オフ制御するものが知られている。これは、１
画素あるいは複数画素を１単位として、画像濃度により
レーザ光の点灯デューティを変化させるものである。こ
の時の露光パターンは、走査されるレーザビームスポッ
トが有限の大きさをもつため、パルス幅変調信号に対応
する２値パターンとはならず、パルス幅変調信号パター
ンとレーザビームスポットの光量分布パターンの畳込み
積分の形をとる。
装置によって中間調画像を形成する方法として、アナロ
グのビデオ信号をパルス幅変調信号に変換し、レーザ光
をオン／オフ制御するものが知られている。これは、１
画素あるいは複数画素を１単位として、画像濃度により
レーザ光の点灯デューティを変化させるものである。こ
の時の露光パターンは、走査されるレーザビームスポッ
トが有限の大きさをもつため、パルス幅変調信号に対応
する２値パターンとはならず、パルス幅変調信号パター
ンとレーザビームスポットの光量分布パターンの畳込み
積分の形をとる。
【０００３】一般に、レーザビームスポットの光量分布
パターンはガウス分布に近い形をとるため、露光パター
ンはピーク値と露光幅のそれぞれが変化する立上がり、
立ち下がりのなまったパターンとなる。しかし、実験的
には、形成される画像の濃度は、露光量つまり光強度×
発光時間とよく対応する。したがって、階調再現の良好
な画像記録装置を実現するためには、パルス幅変調信号
に対してレーザ露光量が連続的に変化するようにする必
要がある。
パターンはガウス分布に近い形をとるため、露光パター
ンはピーク値と露光幅のそれぞれが変化する立上がり、
立ち下がりのなまったパターンとなる。しかし、実験的
には、形成される画像の濃度は、露光量つまり光強度×
発光時間とよく対応する。したがって、階調再現の良好
な画像記録装置を実現するためには、パルス幅変調信号
に対してレーザ露光量が連続的に変化するようにする必
要がある。
【０００４】しかし、特開昭６２−３９９７２号公報に
記されているように、レーザ変調回路は、用いるトラン
ジスタの動作速度等から一定以上短いオンパルス、オフ
パルスを再現することが困難である。このため、この公
報に開示された発明では、パルス幅変調信号をレーザ光
点灯直前のパルス幅からレーザ光を全点灯するパルス幅
間で使用するとしている。しかし、実際には、レーザ光
点灯直後のパルスは発光強度が大きく露光量が不連続に
ジャンプし、画像の低濃度部いわゆるハイライト部で階
調の不連続を生じる。
記されているように、レーザ変調回路は、用いるトラン
ジスタの動作速度等から一定以上短いオンパルス、オフ
パルスを再現することが困難である。このため、この公
報に開示された発明では、パルス幅変調信号をレーザ光
点灯直前のパルス幅からレーザ光を全点灯するパルス幅
間で使用するとしている。しかし、実際には、レーザ光
点灯直後のパルスは発光強度が大きく露光量が不連続に
ジャンプし、画像の低濃度部いわゆるハイライト部で階
調の不連続を生じる。
【０００５】これに対して、特開平４−１８９５６１号
公報では、コンデンサＣと抵抗Ｒとによるスナバ回路を
半導体レーザと並列に設け、変調パルス電流のオーバシ
ュートを吸収し、変調特性を改善する方法が提案されて
いる。また、特開昭５５−１０７２８２号公報は、発光
素子駆動回路に前記と同構成の回路を設けることによ
り、光出力波形の立上がりと立ち下がり時間を改善する
方法が提案されている。しかし、Ｃ・Ｒによるスナバ回
路では、変調パルス電流のオーバシュートとリンギング
を抑制する効果は期待できるが、変調特性の改善は不十
分である。
公報では、コンデンサＣと抵抗Ｒとによるスナバ回路を
半導体レーザと並列に設け、変調パルス電流のオーバシ
ュートを吸収し、変調特性を改善する方法が提案されて
いる。また、特開昭５５−１０７２８２号公報は、発光
素子駆動回路に前記と同構成の回路を設けることによ
り、光出力波形の立上がりと立ち下がり時間を改善する
方法が提案されている。しかし、Ｃ・Ｒによるスナバ回
路では、変調パルス電流のオーバシュートとリンギング
を抑制する効果は期待できるが、変調特性の改善は不十
分である。
【０００６】また、従来の半導体レーザ駆動回路とし
て、図８に示されているようなものがある。図におい
て、１１、１２はＣ・Ｒ回路、２１はレーザダイオード
（以下、ＬＤと呼ぶ）、３１はレーザ変調（点灯）信号
が入力する変調回路、４１はバイアス電流回路である。
該バイアス電流回路４１は、演算増幅器４２、その出力
に接続された抵抗４３、ＮＰＮトランジスタ４４、その
エミッタとアース間に接続された抵抗４５および前記Ｎ
ＰＮトランジスタ４４のベースとアース間に接続された
コンデンサ４７とから構成されている。また、図中のｉ
1 は補正電流、ｉ2は変調電流、ｉ3 はバイアス電流で
ある。このバイアス電流ｉ3 は変調回路３１から出力さ
れる変調電圧の振幅が小さくてもレーザダイオード２１
がオンオフするように、ＬＤ２１がオンするより少し小
さい大きさに設定されている。
て、図８に示されているようなものがある。図におい
て、１１、１２はＣ・Ｒ回路、２１はレーザダイオード
（以下、ＬＤと呼ぶ）、３１はレーザ変調（点灯）信号
が入力する変調回路、４１はバイアス電流回路である。
該バイアス電流回路４１は、演算増幅器４２、その出力
に接続された抵抗４３、ＮＰＮトランジスタ４４、その
エミッタとアース間に接続された抵抗４５および前記Ｎ
ＰＮトランジスタ４４のベースとアース間に接続された
コンデンサ４７とから構成されている。また、図中のｉ
1 は補正電流、ｉ2は変調電流、ｉ3 はバイアス電流で
ある。このバイアス電流ｉ3 は変調回路３１から出力さ
れる変調電圧の振幅が小さくてもレーザダイオード２１
がオンオフするように、ＬＤ２１がオンするより少し小
さい大きさに設定されている。
【０００７】図９は前記変調回路の出力端子３１ａに印
加される変調電圧の一例を示し、ＬＤ２１を点灯する時
にはＬレベル、消灯する時にはＨレベルとなる。この時
前記補正電流ｉ1 は同図の(b) のようになり、ＬＤ２１
の点灯、消灯の切り替わりが円滑に行われるようにな
る。
加される変調電圧の一例を示し、ＬＤ２１を点灯する時
にはＬレベル、消灯する時にはＨレベルとなる。この時
前記補正電流ｉ1 は同図の(b) のようになり、ＬＤ２１
の点灯、消灯の切り替わりが円滑に行われるようにな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１０の曲線ｘは前記
図８の半導体レーザ駆動回路においてＣ・Ｒ回路を付け
ない時の変調特性を示す図である。横軸には変調信号の
デューティが取られ、縦軸には平均光量が取られてい
る。理想的な変調特性は、原点を通る直線であるが、変
調信号のデューティがａ％以下になるとＬＤ２１の光量
は急激に０となる。このため、画像の低濃度部いわゆる
ハイライト部で階調の不連続を生じる。
図８の半導体レーザ駆動回路においてＣ・Ｒ回路を付け
ない時の変調特性を示す図である。横軸には変調信号の
デューティが取られ、縦軸には平均光量が取られてい
る。理想的な変調特性は、原点を通る直線であるが、変
調信号のデューティがａ％以下になるとＬＤ２１の光量
は急激に０となる。このため、画像の低濃度部いわゆる
ハイライト部で階調の不連続を生じる。
【０００９】次に、図１１は図８のように、半導体レー
ザ駆動回路にＣ・Ｒ回路を付けた時の変調特性を示す図
である。図から明らかなように、前記デューティａ％以
下におけるＬＤ２１の発光量の直線性は改善される。し
かしながら、変調信号のデューティがａ％〜１００％の
範囲の直線性が損なわれるという問題があった。
ザ駆動回路にＣ・Ｒ回路を付けた時の変調特性を示す図
である。図から明らかなように、前記デューティａ％以
下におけるＬＤ２１の発光量の直線性は改善される。し
かしながら、変調信号のデューティがａ％〜１００％の
範囲の直線性が損なわれるという問題があった。
【００１０】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、画像のハイライト部での階調の不連続を
改善すると共に、それ以外の部分での直線性も改善し、
階調再現の良好な半導体レーザ駆動回路を提供すること
にある。
題点を除去し、画像のハイライト部での階調の不連続を
改善すると共に、それ以外の部分での直線性も改善し、
階調再現の良好な半導体レーザ駆動回路を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、半導体レーザ光源に変調信号に
応じた変調電流を供給する変調回路と、該半導体レーザ
光源に前記変調電流によらずに一定の電流を供給するＮ
ＰＮトランジスタを有するバイアス電流回路とを備えた
半導体レーザ駆動回路において、前記バイアス電流回路
のＮＰＮトランジスタのコレクターベース間に設けられ
た積分回路と、前記ＮＰＮトランジスタのベースー接地
間に設けられた微分回路とを具備した点に特徴がある。
に、請求項１の発明は、半導体レーザ光源に変調信号に
応じた変調電流を供給する変調回路と、該半導体レーザ
光源に前記変調電流によらずに一定の電流を供給するＮ
ＰＮトランジスタを有するバイアス電流回路とを備えた
半導体レーザ駆動回路において、前記バイアス電流回路
のＮＰＮトランジスタのコレクターベース間に設けられ
た積分回路と、前記ＮＰＮトランジスタのベースー接地
間に設けられた微分回路とを具備した点に特徴がある。
【００１２】また、請求項２の発明は、変調回路とＰＮ
Ｐトランジスタを有するバイアス電流回路とを備え、前
記バイアス電流回路のＰＮＰトランジスタのコレクター
ベース間に設けられた積分回路と、前記ＰＮＰトランジ
スタのベースー電源間に設けられた微分回路とを具備し
た点に特徴ある。さらに、請求項３の発明は、前記積分
回路を、前記変調回路の出力インピーダンスと前記ＮＰ
ＮまたはＰＮＰトランジスタの寄生容量から構成した点
に特徴がある。
Ｐトランジスタを有するバイアス電流回路とを備え、前
記バイアス電流回路のＰＮＰトランジスタのコレクター
ベース間に設けられた積分回路と、前記ＰＮＰトランジ
スタのベースー電源間に設けられた微分回路とを具備し
た点に特徴ある。さらに、請求項３の発明は、前記積分
回路を、前記変調回路の出力インピーダンスと前記ＮＰ
ＮまたはＰＮＰトランジスタの寄生容量から構成した点
に特徴がある。
【００１３】
【作用】請求項１、２の発明によれば、変調回路の出力
点の電圧は前記積分回路で積分され、その出力は前記微
分回路で微分されて、前記バイアス電流回路のＮＰＮあ
るいはＰＮＰトランジスタのベースに印加される。その
結果、該トランジスタには、点灯パルス幅ｔによらない
ほぼ一定の補正電流が流れる。
点の電圧は前記積分回路で積分され、その出力は前記微
分回路で微分されて、前記バイアス電流回路のＮＰＮあ
るいはＰＮＰトランジスタのベースに印加される。その
結果、該トランジスタには、点灯パルス幅ｔによらない
ほぼ一定の補正電流が流れる。
【００１４】また、請求項３の発明によれば、前記積分
回路は、前記変調回路の出力インピーダンスと前記ＮＰ
ＮまたはＰＮＰトランジスタの寄生容量から構成するこ
とができ、回路構成を簡素化することができる。
回路は、前記変調回路の出力インピーダンスと前記ＮＰ
ＮまたはＰＮＰトランジスタの寄生容量から構成するこ
とができ、回路構成を簡素化することができる。
【００１５】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。図１は本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施
例を示す回路図である。図において、１は変調回路３１
の出力端子とＮＰＮトランジスタ４４のベースとの間に
設けられた積分回路であり、抵抗器２とコンデンサ３と
から構成されている。５はバイアス電流回路４１内に設
けられた微分回路であり、直列に接続されたコンデンサ
３、７および抵抗器６とから構成されている。なお、前
記以外の符号は、図８と同一または同等物を示す。
明する。図１は本発明の半導体レーザ駆動回路の一実施
例を示す回路図である。図において、１は変調回路３１
の出力端子とＮＰＮトランジスタ４４のベースとの間に
設けられた積分回路であり、抵抗器２とコンデンサ３と
から構成されている。５はバイアス電流回路４１内に設
けられた微分回路であり、直列に接続されたコンデンサ
３、７および抵抗器６とから構成されている。なお、前
記以外の符号は、図８と同一または同等物を示す。
【００１６】次に、本実施例の動作を説明する。バイア
ス電流回路４１は演算増幅器４２の非反転入力端子電圧
と、負荷抵抗４５の両端電圧が等しくなるように動作す
る。該演算増幅器４２の非反転入力端子にバイアス電流
指示信号が印加されると、ＬＤ２１の非点灯時には、Ｌ
Ｄ２１の発振開始電流以下の電流、すなわち該ＬＤ２１
がオンするより少し小さい大きさの電流がバイアス電流
として流れる。このバイアス電流は固定値でもよいが、
ＬＤの電流−光出力特性が環境温度により変化するのに
応じて変化するように設定すると、変調電流の環境温度
による変化を抑えることができる。
ス電流回路４１は演算増幅器４２の非反転入力端子電圧
と、負荷抵抗４５の両端電圧が等しくなるように動作す
る。該演算増幅器４２の非反転入力端子にバイアス電流
指示信号が印加されると、ＬＤ２１の非点灯時には、Ｌ
Ｄ２１の発振開始電流以下の電流、すなわち該ＬＤ２１
がオンするより少し小さい大きさの電流がバイアス電流
として流れる。このバイアス電流は固定値でもよいが、
ＬＤの電流−光出力特性が環境温度により変化するのに
応じて変化するように設定すると、変調電流の環境温度
による変化を抑えることができる。
【００１７】さて、変調回路３１にレーザ変調信号が印
加されると、該変調信号による変調電流の変化により、
その出力端子３１ａの電圧はほぼ矩形で変化する。該出
力端子３１ａの電圧が例えば図３(A) に示されているよ
うな波形になったとすると、該端子電圧がＬレベルにな
った時点で、変調回路３１は半導体レーザ駆動電流を吸
い込む。この結果、前記バイアス電流に吸い込み電流が
重畳され、ＬＤ２１にはこれをオンにする大きさの電流
が流れ、点灯する。一方、前記出力端子３１ａの電圧が
Ｈレベルになると、前記吸い込み電流はなくなり、ＬＤ
２１は消灯する。
加されると、該変調信号による変調電流の変化により、
その出力端子３１ａの電圧はほぼ矩形で変化する。該出
力端子３１ａの電圧が例えば図３(A) に示されているよ
うな波形になったとすると、該端子電圧がＬレベルにな
った時点で、変調回路３１は半導体レーザ駆動電流を吸
い込む。この結果、前記バイアス電流に吸い込み電流が
重畳され、ＬＤ２１にはこれをオンにする大きさの電流
が流れ、点灯する。一方、前記出力端子３１ａの電圧が
Ｈレベルになると、前記吸い込み電流はなくなり、ＬＤ
２１は消灯する。
【００１８】図３(A) に示されているように、前記出力
端子３１ａの電圧が矩形波形で変化したとすると、前記
積分回路１はこれに対して積分の動作を行う。このた
め、該積分回路１を構成する抵抗器２とコンデンサ３の
接続部に、同図(B) に示されているような積分波形が発
生する。この積分波形信号は、前記微分回路５の入力信
号となる。
端子３１ａの電圧が矩形波形で変化したとすると、前記
積分回路１はこれに対して積分の動作を行う。このた
め、該積分回路１を構成する抵抗器２とコンデンサ３の
接続部に、同図(B) に示されているような積分波形が発
生する。この積分波形信号は、前記微分回路５の入力信
号となる。
【００１９】微分回路５に前記積分波形信号が入力する
と、該積分波形信号の微分波形が、コンデンサ７と抵抗
器６との接続部に発生する。この微分波形は、そのま
ま、コンデンサ３と７の接続部、すなわちＮＰＮトラン
ジスタ４４のベース入力電圧に重畳される。この結果、
バイアス電流回路４１に流れるバイアス電流の補正電流
の波形は、図３(C) に示されているようなエクスポーネ
ンシャル・カーブを有する形となる。換言すれば、バイ
アス電流回路４１に流れるバイアス電流の波形も、図３
(C) に示されているようなエクスポーネンシャル・カー
ブを有する形となる。 図１の積分、微分回路１、５に
より、図３(A) 〜(C) の波形が得られる理由を、定量的
に説明する。図４(a) の回路について考える。電圧Ｖ1
が同図(b)に示されているような矩形波であるとする
と、同図(a) の回路の電圧Ｖ2 は次式で表される。 Ｖ2 ＝Ｖ1 ・（１−ｅ-t/R1C） また、同図(a) の回路の電圧Ｖ3 は次式で表される。 Ｖ3 ＝Ｒ2 ・ＣｄＶ2 ／ｄｔ ここに、ｄＶ2 ／ｄｔ＝Ｖ1 ／Ｒ1 ・Ｃｅ-t/R1Cである
から、これを上式に代入すると、前記電圧Ｖ3 は次式の
ようになる。 Ｖ3 ＝Ｒ2 ／Ｒ1 ・Ｖ1 ｅ-t/R1C これらの式をグラフに表すと、図４(b) 図のようにな
る。なお、ｔ＝０の時のＶ3 の値は、Ｒ2 ／Ｒ1 ・Ｖ1
となる。Ｒ1 は実際には変調回路３１の出力インピーダ
ンスが主であるため自由な値を取ることができないが、
Ｒ2 は任意の値を選ぶことができるので、Ｖ3 を任意の
値に設定することができる。また、矩形波Ｖ1 の幅（パ
ルス幅）が大きくなっても、換言すれば、ＬＤ２１の点
灯パルス幅ｔが変化しても、Ｖ3 の波形はこれに影響を
受けず、ほぼ同じエクスポーネンシャルの形を保つこと
ができる。
と、該積分波形信号の微分波形が、コンデンサ７と抵抗
器６との接続部に発生する。この微分波形は、そのま
ま、コンデンサ３と７の接続部、すなわちＮＰＮトラン
ジスタ４４のベース入力電圧に重畳される。この結果、
バイアス電流回路４１に流れるバイアス電流の補正電流
の波形は、図３(C) に示されているようなエクスポーネ
ンシャル・カーブを有する形となる。換言すれば、バイ
アス電流回路４１に流れるバイアス電流の波形も、図３
(C) に示されているようなエクスポーネンシャル・カー
ブを有する形となる。 図１の積分、微分回路１、５に
より、図３(A) 〜(C) の波形が得られる理由を、定量的
に説明する。図４(a) の回路について考える。電圧Ｖ1
が同図(b)に示されているような矩形波であるとする
と、同図(a) の回路の電圧Ｖ2 は次式で表される。 Ｖ2 ＝Ｖ1 ・（１−ｅ-t/R1C） また、同図(a) の回路の電圧Ｖ3 は次式で表される。 Ｖ3 ＝Ｒ2 ・ＣｄＶ2 ／ｄｔ ここに、ｄＶ2 ／ｄｔ＝Ｖ1 ／Ｒ1 ・Ｃｅ-t/R1Cである
から、これを上式に代入すると、前記電圧Ｖ3 は次式の
ようになる。 Ｖ3 ＝Ｒ2 ／Ｒ1 ・Ｖ1 ｅ-t/R1C これらの式をグラフに表すと、図４(b) 図のようにな
る。なお、ｔ＝０の時のＶ3 の値は、Ｒ2 ／Ｒ1 ・Ｖ1
となる。Ｒ1 は実際には変調回路３１の出力インピーダ
ンスが主であるため自由な値を取ることができないが、
Ｒ2 は任意の値を選ぶことができるので、Ｖ3 を任意の
値に設定することができる。また、矩形波Ｖ1 の幅（パ
ルス幅）が大きくなっても、換言すれば、ＬＤ２１の点
灯パルス幅ｔが変化しても、Ｖ3 の波形はこれに影響を
受けず、ほぼ同じエクスポーネンシャルの形を保つこと
ができる。
【００２０】次に、このエクスポーネンシャル・カーブ
を有するバイアス電流がバイアス電流回路４１に流れる
と、本実施例による積分回路１と微分回路５とが存在し
ないときの従来の半導体レーザ駆動回路の変調特性（図
５(a) の曲線ｘ）が、同図の曲線ｙのような変調特性に
なる理由を以下に説明する。
を有するバイアス電流がバイアス電流回路４１に流れる
と、本実施例による積分回路１と微分回路５とが存在し
ないときの従来の半導体レーザ駆動回路の変調特性（図
５(a) の曲線ｘ）が、同図の曲線ｙのような変調特性に
なる理由を以下に説明する。
【００２１】前記曲線ｙの変調特性が得られるようにす
るには、光量補正特性ｚは、図５(b) に示されているよ
うに、点灯パルス幅ｔによらずに一定の補正値ｃであれ
ばよい。この光量補正特性ｚを得るためには、同図(c)
に示されている波形の補正電流特性が必要になる。とこ
ろで、図１の本実施例の回路では、前述の説明から明ら
かなように、図５(d) に示されているようなエクスポー
ネンシャル・カーブを有する波形の補正電流が、ほぼ点
灯パルス幅ｔとは無関係に得られる。この場合には、前
記光量補正特性ｚは、図５(b) に点線で示されているよ
うな特性ｚ´になる。目標の特性ｚとは少しのずれはあ
るが、本実施例により得られる光量補正特性ｚ´は該目
標の特性ｚにかなり近似していることがわかる。
るには、光量補正特性ｚは、図５(b) に示されているよ
うに、点灯パルス幅ｔによらずに一定の補正値ｃであれ
ばよい。この光量補正特性ｚを得るためには、同図(c)
に示されている波形の補正電流特性が必要になる。とこ
ろで、図１の本実施例の回路では、前述の説明から明ら
かなように、図５(d) に示されているようなエクスポー
ネンシャル・カーブを有する波形の補正電流が、ほぼ点
灯パルス幅ｔとは無関係に得られる。この場合には、前
記光量補正特性ｚは、図５(b) に点線で示されているよ
うな特性ｚ´になる。目標の特性ｚとは少しのずれはあ
るが、本実施例により得られる光量補正特性ｚ´は該目
標の特性ｚにかなり近似していることがわかる。
【００２２】この光量補正特性ｚ´をもつ補正電流をバ
イアス電流回路４１に重畳したときの半導体レーザ駆動
回路の変調特性は、図６の曲線ｐのようになる。図から
明らかなように、この変調特性には、小さなうねりがあ
るが、理想の直線ｑに極めて近い特性を示していること
がわかる。この結果、画像のハイライト部での階調の不
連続を改善すると共に、それ以外の部分での直線性も改
善することができるようになる。
イアス電流回路４１に重畳したときの半導体レーザ駆動
回路の変調特性は、図６の曲線ｐのようになる。図から
明らかなように、この変調特性には、小さなうねりがあ
るが、理想の直線ｑに極めて近い特性を示していること
がわかる。この結果、画像のハイライト部での階調の不
連続を改善すると共に、それ以外の部分での直線性も改
善することができるようになる。
【００２３】図１において、前記出力端子３１ａの電圧
変動を１Ｖ、抵抗器２の抵抗値を１ＫΩ、抵抗器６およ
び４３の抵抗値を５０Ωとすると、補正電流のピーク
は、下式から−１ｍＡとなる。 −（１Ｖ×５０Ω／１ＫΩ）／５０Ω＝−１ｍＡ 半導体レーザ特性の発振開始電流＝バイアス電流が２０
ｍＡ、１ｍＷ光出力時の駆動電流を３０ｍＡとすると、
図６の原点を通る理想の変調特性のグラフが下に１０％
平行移動することになる。これにより、１ドットが１０
０ｎ秒のビデオ信号を使用する時、１０ｎ秒以下のパル
スが再現できなくても、リニアな変調特性を得ることが
できる。
変動を１Ｖ、抵抗器２の抵抗値を１ＫΩ、抵抗器６およ
び４３の抵抗値を５０Ωとすると、補正電流のピーク
は、下式から−１ｍＡとなる。 −（１Ｖ×５０Ω／１ＫΩ）／５０Ω＝−１ｍＡ 半導体レーザ特性の発振開始電流＝バイアス電流が２０
ｍＡ、１ｍＷ光出力時の駆動電流を３０ｍＡとすると、
図６の原点を通る理想の変調特性のグラフが下に１０％
平行移動することになる。これにより、１ドットが１０
０ｎ秒のビデオ信号を使用する時、１０ｎ秒以下のパル
スが再現できなくても、リニアな変調特性を得ることが
できる。
【００２４】次に、本発明の第２実施例を、図２に示
す。図において、８はバイアス電流回路のインピーダン
スを下げて、バイアス電流を安定させるために設けられ
ている比較的大容量のコンデンサであり、１μＦ〜３０
μＦの大きさである。これは、図８のコンデンサ４７に
相当する。１０はＮＰＮトランジスタ４４のコレクタ−
ベース間の寄生容量である。これら以外の符号は、図１
と同一または同等物を示す。
す。図において、８はバイアス電流回路のインピーダン
スを下げて、バイアス電流を安定させるために設けられ
ている比較的大容量のコンデンサであり、１μＦ〜３０
μＦの大きさである。これは、図８のコンデンサ４７に
相当する。１０はＮＰＮトランジスタ４４のコレクタ−
ベース間の寄生容量である。これら以外の符号は、図１
と同一または同等物を示す。
【００２５】この実施例が第１実施例と異なる点は、図
１の回路から積分器１の抵抗器２とコンデンサ３が省か
れている点である。本実施例では、変調回路３１の出力
インピーダンス、ＮＰＮトランジスタ４４のコレクタ−
ベース間の寄生容量１０等により、等価回路的に積分回
路の機能が実現されるので、第１実施例と同等の補正効
果を得ることができる。
１の回路から積分器１の抵抗器２とコンデンサ３が省か
れている点である。本実施例では、変調回路３１の出力
インピーダンス、ＮＰＮトランジスタ４４のコレクタ−
ベース間の寄生容量１０等により、等価回路的に積分回
路の機能が実現されるので、第１実施例と同等の補正効
果を得ることができる。
【００２６】次に、本発明の第３実施例を、図７に示
す。図において、１１は微分回路であり、抵抗器１２、
コンデンサ１３、１４および寄生容量１５から構成され
ている。この寄生容量１５はＰＮＰトランジスタ４６の
コレクタ−ベース間の寄生容量である。該寄生容量１５
は変調回路３１の出力インピーダンスと共に、等価回路
的に積分回路の機能を実現している。
す。図において、１１は微分回路であり、抵抗器１２、
コンデンサ１３、１４および寄生容量１５から構成され
ている。この寄生容量１５はＰＮＰトランジスタ４６の
コレクタ−ベース間の寄生容量である。該寄生容量１５
は変調回路３１の出力インピーダンスと共に、等価回路
的に積分回路の機能を実現している。
【００２７】この実施例は、前記第１実施例とは異な
り、ＬＤ１２に電流を流し込む回路構成を取っている。
回路動作は、電流および電圧の極性が異なるのみで、第
１実施例と同様であるので、説明を省略する。本実施例
においても、前記第１、第２実施例と同等の効果を得る
ことができる。
り、ＬＤ１２に電流を流し込む回路構成を取っている。
回路動作は、電流および電圧の極性が異なるのみで、第
１実施例と同様であるので、説明を省略する。本実施例
においても、前記第１、第２実施例と同等の効果を得る
ことができる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１、２の発明によれば、従来の半
導体レーザ駆動回路のバイアス電流に、点灯パルス幅ｔ
によらないほぼ一定の補正電流を重畳することができる
ので、画像のハイライト部での階調の不連続を改善する
と共に、それ以外の部分での直線性も改善し、階調再現
の良好な半導体レーザ駆動回路を提供することができ
る。また、感光体の感度の変化等により発光光量を変化
した時においても、変調特性が変化することのない安定
した半導体レーザ駆動回路を提供することができる。
また、請求項３の発明は、前記請求項１、２が有する効
果に加えて、積分回路の構成を簡素化できるという効果
がある。
導体レーザ駆動回路のバイアス電流に、点灯パルス幅ｔ
によらないほぼ一定の補正電流を重畳することができる
ので、画像のハイライト部での階調の不連続を改善する
と共に、それ以外の部分での直線性も改善し、階調再現
の良好な半導体レーザ駆動回路を提供することができ
る。また、感光体の感度の変化等により発光光量を変化
した時においても、変調特性が変化することのない安定
した半導体レーザ駆動回路を提供することができる。
また、請求項３の発明は、前記請求項１、２が有する効
果に加えて、積分回路の構成を簡素化できるという効果
がある。
【図１】 本発明の第１実施例の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第２実施例の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図３】 前記第１実施例の要部の信号の波形図であ
る。
る。
【図４】 図１の積分回路と微分回路の動作波形を説明
するための波形図である。
するための波形図である。
【図５】 前記第１実施例により、点灯パルス幅によら
ないほぼ一定の補正電流が得られる理由を説明するため
の図である。
ないほぼ一定の補正電流が得られる理由を説明するため
の図である。
【図６】 本発明により得られる変調特性を示す特性図
である。
である。
【図７】 本発明の第３実施例の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図８】 従来例の構成を示す回路図である。
【図９】 従来の補正電流の波形を示す図である。
【図１０】 スナバ回路を有しない半導体レーザ駆動回
路の変調特性を示す図である。
路の変調特性を示す図である。
【図１１】 スナバ回路を付けた半導体レーザ駆動回路
の変調特性を示す図である。
の変調特性を示す図である。
１…積分回路、２…抵抗器、３…コンデンサ、５…微分
回路、６…抵抗器、７…コンデンサ、１０、１５…寄生
容量、２１…レーザダイオード、３１…変調回路、４１
…バイアス電流回路、４２…演算増幅器、４４…ＮＰＮ
トランジスタ、４６…ＰＮＰトランジスタ。
回路、６…抵抗器、７…コンデンサ、１０、１５…寄生
容量、２１…レーザダイオード、３１…変調回路、４１
…バイアス電流回路、４２…演算増幅器、４４…ＮＰＮ
トランジスタ、４６…ＰＮＰトランジスタ。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
H04N 1/113
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体レーザ光源に変調信号に応じた変
調電流を供給する変調回路と、該半導体レーザ光源に前
記変調電流によらずに一定の電流を供給するＮＰＮトラ
ンジスタを有するバイアス電流回路とを備えた半導体レ
ーザ駆動回路において、 前記バイアス電流回路のＮＰＮトランジスタのコレクタ
ーベース間に設けられた積分回路と、 前記ＮＰＮトランジスタのベースー接地間に設けられた
微分回路とを具備したことを特徴とする半導体レーザ駆
動回路。 - 【請求項２】 半導体レーザ光源に変調信号に応じた変
調電流を供給する変調回路と、該半導体レーザ光源に前
記変調電流によらずに一定の電流を供給するＰＮＰトラ
ンジスタを有するバイアス電流回路とを備えた半導体レ
ーザ駆動回路において、 前記バイアス電流回路のＰＮＰトランジスタのコレクタ
ーベース間に設けられた積分回路と、 前記ＰＮＰトランジスタのベースー電源間に設けられた
微分回路とを具備した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または２の半導体レーザ駆動回
路において、 前記積分回路は、前記変調回路の出力インピーダンスと
前記ＮＰＮまたはＰＮＰトランジスタの寄生容量から構
成され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 |
|---|---|---|---|
| JP05210495A JP3387259B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 半導体レーザ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05210495A JP3387259B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 半導体レーザ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222787A JPH08222787A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3387259B2 true JP3387259B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=12905553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05210495A Expired - Fee Related JP3387259B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 半導体レーザ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387259B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305762A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | レーザダイオードの駆動回路 |
| GB201521214D0 (en) * | 2015-12-01 | 2016-01-13 | Spi Lasers Uk Ltd | Apparatus for providing optical radiation |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP05210495A patent/JP3387259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08222787A (ja) | 1996-08-30 |
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