JP3466599B1 - Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus - Google Patents

Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus

Info

Publication number
JP3466599B1
JP3466599B1 JP2002155773A JP2002155773A JP3466599B1 JP 3466599 B1 JP3466599 B1 JP 3466599B1 JP 2002155773 A JP2002155773 A JP 2002155773A JP 2002155773 A JP2002155773 A JP 2002155773A JP 3466599 B1 JP3466599 B1 JP 3466599B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
semiconductor laser
drive circuit
light
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002155773A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003347664A (en
Inventor
雅章 石田
浩明 京極
秀利 江間
靖厚 二瓶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2002155773A priority Critical patent/JP3466599B1/en
Priority to US10/214,559 priority patent/US6917639B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3466599B1 publication Critical patent/JP3466599B1/en
Publication of JP2003347664A publication Critical patent/JP2003347664A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

【要約】 【課題】 高速で高精度な半導体レーザ駆動回路及び画
像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体レーザ10に流す駆動電流は、バ
イアス電流源12、閾値電流源11、変調電流源13及
び駆動補助電流源14の四つの電流源からの和電流で構
成されている。この内、バイアス電流源12は、1mA
程度でせいぜい数mAとする。閾値電流源11は、半導
体レーザ10が発光する閾値の電流源である。閾値電流
源11は、バイアス電流源12が流れているので、その
電流値を引いた電流(閾値電流―バイアス電流)であって
もよい。また、変調電流源13は、入力された信号に応
じて変調される電流源で、これにより、半導体レーザ1
0の発光が制御される。駆動補助電流源14は、変調電
流に比例する大きさを持ち、変調電流がオンとなる初期
の短い時間にオンする初期オン変調電流である。
An object of the present invention is to provide a high-speed and high-precision semiconductor laser drive circuit and an image forming apparatus. A drive current flowing through a semiconductor laser is composed of a sum current from four current sources, a bias current source, a threshold current source, a modulation current source, and a driving auxiliary current source. Among them, the bias current source 12 is 1 mA
It is several mA at most. The threshold current source 11 is a threshold current source at which the semiconductor laser 10 emits light. The threshold current source 11 may be a current (threshold current-bias current) obtained by subtracting the current value since the bias current source 12 flows. The modulation current source 13 is a current source that is modulated according to an input signal.
Light emission of 0 is controlled. The driving auxiliary current source 14 is an initial ON modulation current that has a magnitude proportional to the modulation current and is turned on in a short initial period when the modulation current is turned on.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ駆動
回路及び画像形成装置に関し、より詳細には、レーザプ
リンタ、光デイスク装置、デジタル複写機、光通信装置
等に利用される半導体レーザの半導体レーザ駆動回路及
び画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser drive circuit and an image forming apparatus, and more particularly, to a semiconductor laser of a semiconductor laser used in a laser printer, an optical disk device, a digital copying machine, an optical communication device or the like. The present invention relates to a drive circuit and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体レーザの駆動回路は、無バ
イアス方式と有バイアス方式に大別される。無バイアス
方式は、半導体レーザのバイアス電流を0に設定して、
入力信号に対応するパルス電流でレーザダイオード(以
下、「LD」と言う。)を駆動する方式であり、有バイ
アス方式は、半導体レーザのバイアス電流を半導体レー
ザの閾値電流に設定し、常時上記バイアス電流を流しな
がら、入力信号に対応するパルス電流を上記バイアス電
流に加えてLDを駆動する方式である。
2. Description of the Related Art Conventional semiconductor laser drive circuits are roughly classified into a non-bias type and a bias type. In the non-biased method, the bias current of the semiconductor laser is set to 0,
This is a method of driving a laser diode (hereinafter referred to as "LD") with a pulse current corresponding to an input signal. In the biased method, the bias current of the semiconductor laser is set to the threshold current of the semiconductor laser, and the bias is always applied. This is a method of driving a LD by applying a pulse current corresponding to an input signal to the bias current while flowing a current.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、閾値電流の
大きな半導体レーザを無バイアス方式にて駆動する場
合、入力信号に対応する駆動電流がLDに印可されて
も、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるま
でにある程度の時間を要するため、発光遅延が生ずる
為、入力信号が発光遅延時間より十分大きい(発光遅延
量が無視できる)場合には問題にならないが、レーザプ
リンタ、光デイスク装置、デジタル複写機等の高速化
は、急速に、進んでおり、高速に半導体レーザを駆動し
たい場合には、所望のパルス幅より小さいパルスしか得
ることができない。
By the way, when a semiconductor laser having a large threshold current is driven by a non-biased method, even if a driving current corresponding to an input signal is applied to the LD, carriers having a concentration capable of laser oscillation are generated. Since it takes a certain amount of time to generate a light emission delay, this does not cause a problem if the input signal is sufficiently larger than the light emission delay time (the light emission delay amount can be ignored), but a laser printer or an optical disk device The speeding up of digital copying machines and the like is rapidly advancing, and when it is desired to drive a semiconductor laser at a high speed, only a pulse smaller than a desired pulse width can be obtained.

【0004】そこで、レーザ発光までの時間遅延を小さ
くするために、予め半導体レーザの発振閾値電流分を流
す有バイアス方式が提案されている。この有バイアス方
式は、予め半導体レーザの発振閾値電流分を流している
ので、発光遅延時間はなくなるが、発光しない場合にで
も、常時、発振閾値付近で発光している(通常は200
μW〜300μW)ため、光通信の場合には消光比が小
さくなり、レーザプリンタ、光デイスク装置、デジタル
複写機等の場合には、地肌汚れの原因となる。
Therefore, in order to reduce the time delay until the laser emission, a biased method in which the oscillation threshold current of the semiconductor laser is supplied in advance has been proposed. In this biased method, since the oscillation threshold current of the semiconductor laser is supplied in advance, the light emission delay time is eliminated, but even when light is not emitted, light is always emitted near the oscillation threshold (usually 200).
.mu.W to 300 .mu.W), the extinction ratio becomes small in the case of optical communication, and causes a background stain in the case of a laser printer, an optical disk device, a digital copying machine and the like.

【0005】このような問題を解決するために、光通信
の分野においては、特開平4−283978号公報や特
開平9−83050号公報等において、基本的に無バイ
アス方式を用い、発光させる直前に発振閾値電流を流す
構成が提案されている。ところが、最近では、レーザプ
リンタ、光デイスク装置、デジタル複写機等において、
更なる高解像度化を求めて、650nmの赤色LDや、
更に400nmの紫外LD等を用いたシステムが実用化
され始めている。これらの半導体レーザは、従来の1.
3μmや1.5μm、780nm帯のLDに比べて、レ
ーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでに多
くの時間を要する特性を有しており、上記方法において
も所望のパルス幅より小さいパルス幅しか得ることがで
きないという問題がある。
In order to solve such a problem, in the field of optical communication, in JP-A-4-283978, JP-A-9-83050, etc., a bias-free method is basically used and immediately before light emission. A configuration has been proposed in which an oscillation threshold current is passed through. However, recently, in laser printers, optical disk devices, digital copying machines, etc.,
In pursuit of higher resolution, a 650 nm red LD,
Furthermore, a system using a 400 nm ultraviolet LD or the like has begun to be put into practical use. These semiconductor lasers are conventional 1.
Compared with LDs of 3 μm, 1.5 μm, and 780 nm band, it has a characteristic that it takes a longer time to generate carriers with a concentration capable of laser oscillation, and even in the above method, it is smaller than the desired pulse width. There is a problem that only the pulse width can be obtained.

【0006】また、短い時間(例えば、数ns以下)の光
出力により低濃度を表現しようとする場合、発光出力が
ビームスポットのピーク強度まで到達しないためより低
濃度となり、正しく濃度が表現できないという問題があ
った。この問題を解決するため、特開平5-32807
1公報に記載された発明は、光の立上り時に微分パルス
を重畳して低濃度領域の濃度を補正している。しかし、
この方法では、微分パルスのピークを制御できないた
め、半導体レーザを破壊する危険性が高く、また、その
微分パルスを重畳する時間も微分波形に依存するため、
初期の極めて低い濃度に対しては補正出来ても、その後
の階調表現がリニアに増加するとは限らない問題点があ
る。
Further, when trying to express a low density by a light output for a short time (for example, several ns or less), since the light emission output does not reach the peak intensity of the beam spot, the density becomes lower and the density cannot be expressed correctly. There was a problem. In order to solve this problem, JP-A-5-32807
In the invention described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-74, the density of the low density area is corrected by superimposing a differential pulse when the light rises. But,
In this method, since the peak of the differential pulse cannot be controlled, there is a high risk of destroying the semiconductor laser, and the time for superimposing the differential pulse also depends on the differential waveform.
Even if the initial extremely low density can be corrected, the gradation expression after that does not always increase linearly.

【0007】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、高速で高精度な半導体レーザ駆動回路及び画像形
成装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-speed and highly-accurate semiconductor laser drive circuit and an image forming apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するた
めの手段を採用している。
In order to solve the above problems, the present invention employs means for solving the problems having the following features.

【0009】請求項1に記載された発明は、半導体レー
ザに常時微小なバイアス電流を供給するバイアス電流生
成手段と、前記半導体レーザに閾値電流を供給する閾値
電流生成手段と、入力信号に応じて前記半導体レーザを
発光させるように駆動する駆動電流を生成する駆動電流
生成手段と、前記駆動電流生成手段のオン期間の開始と
同時に電流が流れ、その後、所定の期間、電流が流れる
駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成手段を有し、
前記閾値電流生成手段は、前記入力信号から閾値電流を
生成し、前記閾値電流生成手段により生成された閾値電
流のオン期間は、前記駆動電流生成手段により発光する
発光期間より長く、かつ、該発光期間を含む期間であ
り、前記バイアス電流、前記駆動電流、前記閾値電流及
び前記駆動補助電流の四つの電流の和電流で前記半導体
レーザを駆動することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a bias current generating means for constantly supplying a minute bias current to the semiconductor laser, a threshold current generating means for supplying a threshold current to the semiconductor laser, and an input signal according to an input signal. A drive current generating unit that generates a drive current for driving the semiconductor laser to emit light, and a drive auxiliary current that causes a current to flow at the same time when the ON period of the drive current generating unit starts and then a current flows for a predetermined period. Having a driving auxiliary current generating means for generating,
The threshold current generation means generates a threshold current from the input signal, and the ON period of the threshold current generated by the threshold current generation means is longer than the light emission period of light emission by the drive current generation means, and the light emission is performed. It is a period including a period, and the semiconductor laser is driven by a sum current of four currents of the bias current, the drive current, the threshold current, and the drive auxiliary current.

【0010】請求項1に記載された発明によれば、半導
体レーザに常時微小なバイアス電流を供給するバイアス
電流生成手段と、前記半導体レーザに閾値電流を供給す
る閾値電流生成手段と、入力信号に応じて前記半導体レ
ーザを発光させるように駆動する駆動電流を生成する駆
動電流生成手段と、前記駆動電流生成手段のオン期間の
開始と同時に電流が流れ、その後、所定の期間、電流が
流れる駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成手段を
有し、前記閾値電流生成手段は、前記入力信号から閾値
電流を生成し、前記閾値電流生成手段により生成された
閾値電流のオン期間は、前記駆動電流生成手段により発
光する発光期間より長く、かつ、該発光期間を含む期間
であり、前記バイアス電流、前記駆動電流、前記閾値電
流及び前記駆動補助電流の四つの電流の和電流で前記半
導体レーザを駆動することにより、半導体レーザの特性
に寄らない、また低濃度における階調再現に優れた高速
で高精度な半導体レーザ駆動回路を提供することができ
る。
According to the invention described in claim 1, a bias current generating means for constantly supplying a minute bias current to the semiconductor laser, a threshold current generating means for supplying a threshold current to the semiconductor laser, and an input signal In response to the drive current generating means for generating a drive current for driving the semiconductor laser to emit light, and a current flowing at the same time as the start of the ON period of the drive current generating means, and thereafter, a drive assist in which the current flows for a predetermined period. A driving auxiliary current generating means for generating a current, wherein the threshold current generating means generates a threshold current from the input signal, and the threshold current generated by the threshold current generating means is in the ON period for generating the drive current. Is longer than the light emission period for emitting light by the means and includes the light emission period, and includes the bias current, the drive current, the threshold current, and the drive supplement. By driving the semiconductor laser with a sum current of four currents, it is possible to provide a high-speed and highly-accurate semiconductor laser drive circuit that does not depend on the characteristics of the semiconductor laser and is excellent in gradation reproduction at low density. it can.

【0011】請求項2に記載された発明は、請求項1記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記バイアス電流
生成手段において生成される電流は、前記半導体レーザ
の両端に1.5V以下の電圧を発生させる電流であるこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the first aspect, the current generated by the bias current generating means generates a voltage of 1.5 V or less across the semiconductor laser. It is characterized in that it is an electric current.

【0012】請求項2に記載された発明によれば、バイ
アス電流生成手段において生成される電流は、半導体レ
ーザの両端に1.0V〜1.5V以上の電圧を発生させ
る最小の電流であることにより、小さい電流で、半導体
レーザのインピーダンスを十分低下させることができ、
さらに、電流値が小さいため、消光比が十分確保でき、
かつ半導体レーザの特性に寄らない、また低濃度におけ
る階調再現に優れた高速で高精度な半導体レーザ駆動回
路を提供することができる。
According to the invention described in claim 2, the current generated by the bias current generating means is the minimum current for generating a voltage of 1.0 V to 1.5 V or more across the semiconductor laser. The impedance of the semiconductor laser can be sufficiently reduced with a small current,
Furthermore, since the current value is small, a sufficient extinction ratio can be secured,
Further, it is possible to provide a high-speed and high-accuracy semiconductor laser drive circuit which does not depend on the characteristics of the semiconductor laser and is excellent in gradation reproduction at low density.

【0013】請求項3に記載された発明は、請求項1記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記バイアス電流
生成手段において生成される電流は、数mA以下である
ことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the first aspect, the current generated by the bias current generating means is several mA or less. .

【0014】請求項2に記載された発明によれば、バイ
アス電流生成手段において生成される電流は、数mA以
下であることにより、消光比が十分確保でき、かつ半導
体レーザの特性に寄らない、また低濃度における階調再
現に優れた高速で高精度な半導体レーザ駆動回路を提供
することができる。
According to the invention described in claim 2, since the current generated by the bias current generating means is several mA or less, the extinction ratio can be sufficiently secured, and the characteristic does not depend on the characteristics of the semiconductor laser. Further, it is possible to provide a high-speed and highly accurate semiconductor laser drive circuit which is excellent in gradation reproduction at low density.

【0015】請求項4に記載された発明は、請求項1記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記入力信号を所
定時間遅延させて第1の遅延信号を生成する第1の遅延
信号生成手段と、前記第1の遅延信号に基づいて前記半
導体レーザを駆動する駆動電流生成手段と、前記入力信
号と前記第1の遅延信号より前記閾値電流を生成する前
記閾値電流生成手段と、前記第1の遅延信号を所定時間
遅延させて第2の遅延信号を生成する第2の遅延信号生
成手段と、前記第1の遅延信号と前記第2の遅延信号と
により前記駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成手
段と、を備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the first aspect, first delay signal generating means for delaying the input signal for a predetermined time to generate a first delay signal, Drive current generating means for driving the semiconductor laser based on the first delay signal, the threshold current generating means for generating the threshold current from the input signal and the first delay signal, and the first delay Second delay signal generating means for delaying the signal by a predetermined time to generate a second delay signal, and drive auxiliary current generation for generating the drive auxiliary current by the first delay signal and the second delay signal. Means and are provided.

【0016】請求項4に記載された発明によれば、入力
信号を所定時間遅延させて第1の遅延信号を生成する第
1の遅延信号生成手段と、第1の遅延信号に基づいて半
導体レーザを駆動する駆動電流生成手段と、入力信号と
前記第1の遅延信号より閾値電流を生成する閾値電流生
成手段と、第1の遅延信号を所定時間遅延させて第2の
遅延信号を生成する第2の遅延信号生成手段と、前記第
1の遅延信号と第2の遅延信号とにより駆動補助電流を
生成する駆動補助電流生成手段とを備えたことにより、
請求項1記載の半導体レーザの特性に寄らない、また低
濃度における階調再現に優れた高速で高精度な半導体レ
ーザ駆動回路を提供することができる。
According to the invention described in claim 4, first delay signal generating means for delaying an input signal by a predetermined time to generate a first delay signal, and a semiconductor laser based on the first delay signal. Driving current generating means for driving the first delay signal, a threshold current generating means for generating a threshold current from the input signal and the first delay signal, and a second delay signal for delaying the first delay signal for a predetermined time. By providing the second delay signal generation means and the drive auxiliary current generation means for generating the drive auxiliary current by the first delay signal and the second delay signal,
It is possible to provide a high-speed and high-accuracy semiconductor laser drive circuit which does not depend on the characteristics of the semiconductor laser described in claim 1 and which is excellent in gradation reproduction at low density.

【0017】請求項5に記載された発明は、請求項4記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記第1の遅延信
号生成手段の遅延量と前記第2の遅延信号生成手段の遅
延量を、それぞれ独立に設定可能であることを特徴とす
る半導体レーザ駆動回路。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the fourth aspect, the delay amount of the first delay signal generating means and the delay amount of the second delay signal generating means are respectively set. A semiconductor laser drive circuit, which can be set independently.

【0018】請求項5に記載された発明によれば、第1
の遅延信号生成手段の遅延量と第2の遅延信号生成手段
の遅延量を、それぞれ独立に設定可能であることによ
り、半導体レーザの特性等を正確に補正して半導体レー
ザの特性に寄らない、また低濃度における階調再現に優
れた高速で高精度な半導体レーザ駆動回路を提供するこ
とができる。
According to the invention described in claim 5, the first
Since the delay amount of the delay signal generating means and the delay amount of the second delay signal generating means can be set independently of each other, the characteristics of the semiconductor laser are accurately corrected and the characteristics of the semiconductor laser are not affected. Further, it is possible to provide a high-speed and highly accurate semiconductor laser drive circuit which is excellent in gradation reproduction at low density.

【0019】請求項6に記載された発明は、請求項1記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記入力信号を所
定時間遅延させて第1の遅延信号を生成する第1の遅延
信号生成手段と、前記第1の遅延信号に基づき前記半導
体レーザを駆動する駆動電流生成手段と、前記入力信号
と前記第1の遅延信号より前記閾値電流を生成する前記
閾値電流生成手段と、前記第1の遅延信号を微分した微
分パルスに基づいて、前記駆動補助電流を生成する駆動
補助電流生成手段とを備えたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the first aspect, first delay signal generating means for delaying the input signal for a predetermined time to generate a first delay signal, Drive current generating means for driving the semiconductor laser based on the first delay signal, the threshold current generating means for generating the threshold current from the input signal and the first delay signal, and the first delay signal Drive auxiliary current generating means for generating the drive auxiliary current based on a differentiated pulse obtained by differentiating.

【0020】請求項6に記載された発明によれば、入力
信号を所定時間遅延させて第1の遅延信号を生成する第
1の遅延信号生成手段と、第1の遅延信号に基づき半導
体レーザを駆動する駆動電流生成手段と、入力信号と前
記第1の遅延信号より閾値電流を生成する閾値電流生成
手段と、第1の遅延信号を微分した微分パルスに基づい
て、駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成手段とを
備えたことにより、、請求項1記載の半導体レーザの特
性に寄らない、また低濃度における階調再現に優れた高
速で高精度な半導体レーザ駆動回路を提供することがで
きる。
According to the invention described in claim 6, a first delay signal generating means for delaying an input signal by a predetermined time to generate a first delay signal, and a semiconductor laser based on the first delay signal. A drive current generating means for driving, a threshold current generating means for generating a threshold current from an input signal and the first delay signal, and a drive for generating a drive auxiliary current based on a differential pulse obtained by differentiating the first delay signal. By providing the auxiliary current generating means, it is possible to provide a high-speed and high-accuracy semiconductor laser drive circuit which does not depend on the characteristics of the semiconductor laser described in claim 1 and which is excellent in gradation reproduction at low density. .

【0021】請求項7に記載された発明は、請求項4な
いし6いずれか一項記載の半導体レーザ駆動回路におい
て、前記閾値電流生成手段において生成した前記閾値電
流は、前記駆動電流がオフとなる前にオフとならないこ
とを特徴とする。
According to a seventh aspect of the invention, in the semiconductor laser drive circuit according to any one of the fourth to sixth aspects, the drive current of the threshold current generated by the threshold current generation means is turned off. Characterized by not turning off before.

【0022】請求項7に記載された発明によれば、閾値
電流生成手段において生成した前記閾値電流は、前記駆
動電流がオフとなる前にオフとならないことにより、変
調信号より先に閾値オン信号がオフとなることが無くな
るので、入力信号に応じてLDの発光を正確に行うこと
ができるLD駆動回路を提供することができる。
According to the invention described in claim 7, since the threshold current generated by the threshold current generating means is not turned off before the driving current is turned off, the threshold on signal is given before the modulation signal. Since it is not turned off, it is possible to provide an LD drive circuit capable of accurately emitting light from the LD according to an input signal.

【0023】請求項8に記載された発明は、請求項1記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記駆動補助電流
の大きさは、前記駆動電流に比例していることを特徴と
する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor laser drive circuit according to the first aspect, the magnitude of the drive auxiliary current is proportional to the drive current.

【0024】請求項8に記載された発明によれば、駆動
補助電流の大きさは、前記駆動電流に比例していること
により、半導体レーザの微分量子効率が変化しても、常
に安全・安定に低濃度の階調再現を良好とすることがで
きる高速で高精度の半導体レーザ駆動回路の具体的で実
現容易な構成を提供することができる。
According to the invention described in claim 8, since the magnitude of the driving auxiliary current is proportional to the driving current, even if the differential quantum efficiency of the semiconductor laser changes, it is always safe and stable. In addition, it is possible to provide a concrete and easy-to-implement configuration of a high-speed and high-accuracy semiconductor laser driving circuit capable of achieving good reproduction of low-density gradation.

【0025】請求項9に記載された発明は、請求項8記
載の半導体レーザ駆動回路において、前記駆動補助電流
の大きさは、前記駆動電流より小さいことを特徴とす
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor laser driving circuit according to the eighth aspect, the magnitude of the driving auxiliary current is smaller than the driving current.

【0026】請求項8に記載された発明によれば、駆動
補助電流の大きさは、前記駆動電流より小さいことによ
り、半導体レーザを破壊したり、寿命を短くすることの
無い、常に安全・安定に低濃度の階調再現を良好とする
ことができる高速で高精度の半導体レーザ駆動回路の具
体的で実現容易な構成を提供することができる。
According to the invention described in claim 8, since the magnitude of the driving auxiliary current is smaller than the driving current, the semiconductor laser is not destroyed or the life is shortened, and it is always safe and stable. In addition, it is possible to provide a concrete and easy-to-implement configuration of a high-speed and high-accuracy semiconductor laser driving circuit capable of achieving good reproduction of low-density gradation.

【0027】請求項10に記載された発明は、請求項1
記載の半導体レーザ駆動回路において、前記駆動補助電
流がオンとなる時間は、5ns以下であることを特徴と
することを特徴とする。
The invention described in claim 10 is claim 1
In the semiconductor laser drive circuit described above, a time during which the drive auxiliary current is turned on is 5 ns or less.

【0028】請求項10に記載された発明によれば、駆
動補助電流がオンとなる時間は、5ns以下であること
により、半導体レーザを破壊したり、寿命を短くするこ
との無い、常に安全・安定に低濃度の階調再現を良好と
することができる高速で高精度の半導体レーザ駆動回路
の具体的で実現容易な構成を提供することができる。
According to the tenth aspect of the present invention, since the driving auxiliary current is turned on for 5 ns or less, the semiconductor laser is not destroyed or its life is shortened. It is possible to provide a specific and easy-to-implement configuration of a high-speed and high-accuracy semiconductor laser driving circuit capable of stably reproducing low-density gradation.

【0029】請求項11に記載された発明は、請求項1
記載の半導体レーザ駆動回路において、前記駆動電流生
成手段は、電源投入時又はリセット解除時に動作する初
期化手段を有し、前記初期化手段より、前記半導体レー
ザの発光時の光量が所定の値となるよう設定されること
を特徴とする。
The invention described in claim 11 is the same as claim 1.
In the semiconductor laser drive circuit described above, the drive current generating means has an initialization means that operates when the power is turned on or when reset is released, and the initialization means causes the light amount of the semiconductor laser to emit light at a predetermined value. It is set so that

【0030】請求項11に記載された発明によれば、駆
動電流生成手段は、電源投入時又はリセット解除時に動
作する初期化手段を有し、初期化手段より、半導体レー
ザの発光時の光量が所定の値となるよう設定されること
により、当初の半導体レーザの発光量が所定値となるよ
うに設定され、簡単な構成でオーバーシュート等を生じ
ない、より高速で高精度なLD駆動及びパルス出力が可
能なLD駆動回路を提供することができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the drive current generating means has an initialization means that operates when the power is turned on or when the reset is released, and the amount of light when the semiconductor laser emits light is set by the initialization means. By setting to a predetermined value, the amount of light emitted from the semiconductor laser at the beginning is set to a predetermined value, and a high-speed and high-precision LD drive and pulse that does not cause overshoot or the like with a simple configuration An LD drive circuit capable of outputting can be provided.

【0031】請求項12に記載された発明は、請求項1
1記載の半導体レーザ駆動回路において、前記初期化手
段は、前記半導体レーザの光量が所定値の場合の電流又
は電圧と、前記半導体レーザの光量が所定値より小さい
場合の電流又は電圧との差分を検出して、前記半導体レ
ーザの発光時の光量が所定の値となるよう設定すること
を特徴とする。
The invention described in claim 12 is the same as claim 1.
In the semiconductor laser drive circuit described in 1, the initialization means calculates a difference between a current or voltage when the light quantity of the semiconductor laser is a predetermined value and a current or voltage when the light quantity of the semiconductor laser is smaller than a predetermined value. It is characterized in that it is detected and set so that the amount of light emitted from the semiconductor laser becomes a predetermined value.

【0032】請求項12に記載された発明によれば、初
期化手段は、前記半導体レーザの光量が所定値の場合の
電流又は電圧と、前記半導体レーザの光量が所定値より
小さい場合の電流又は電圧との差分を検出して、前記半
導体レーザの発光時の光量が所定の値となるよう設定す
ることにより、当初の半導体レーザの発光量が所定値と
なるように設定され、簡単な構成でオーバーシュート等
を生じない、より高速で高精度なLD駆動及びパルス出
力が可能なLD駆動回路を提供することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, the initialization means includes a current or voltage when the light quantity of the semiconductor laser is a predetermined value and a current or voltage when the light quantity of the semiconductor laser is smaller than the predetermined value. By detecting the difference with the voltage and setting the light amount of the semiconductor laser at the time of light emission to a predetermined value, the initial light emission amount of the semiconductor laser is set to a predetermined value, and with a simple configuration. It is possible to provide an LD drive circuit that does not cause overshoot or the like and can perform LD drive and pulse output at higher speed and with higher accuracy.

【0033】請求項13に記載された発明は、請求項1
1記載の半導体レーザ駆動回路において、前記初期化手
段は、前記半導体レーザの光量が所定値の場合の電流又
は電圧と、前記半導体レーザをオフセット発光させた場
合の電流又は電圧との差分を検出して、前記半導体レー
ザの発光時の光量が所定の値となるよう設定することを
特徴とする。
The invention described in claim 13 is the same as claim 1.
In the semiconductor laser drive circuit described in 1, the initialization means detects a difference between a current or a voltage when the light intensity of the semiconductor laser is a predetermined value and a current or a voltage when the semiconductor laser is caused to emit an offset light. The amount of light emitted from the semiconductor laser is set to a predetermined value.

【0034】請求項13に記載された発明によれば、初
期化手段は、半導体レーザの光量が所定値の場合の電流
又は電圧と、半導体レーザをオフセット発光させた場合
の電流又は電圧との差分を検出して、半導体レーザの発
光時の光量が所定の値となるよう設定することにより、
当初の半導体レーザの発光量が所定値となるように設定
され、簡単な構成でオーバーシュート等を生じない、よ
り高速で高精度なLD駆動及びパルス出力が可能なLD
駆動回路を提供することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the initialization means sets the difference between the current or voltage when the light amount of the semiconductor laser is a predetermined value and the current or voltage when the semiconductor laser is caused to perform offset light emission. Is detected and the amount of light emitted from the semiconductor laser is set to a predetermined value,
An LD which is set so that the amount of light emitted from an initial semiconductor laser has a predetermined value, does not cause overshoot and the like with a simple configuration, and is capable of higher-speed and highly-accurate LD driving and pulse output.
A driving circuit can be provided.

【0035】請求項14に記載された発明は、請求項1
2記載の半導体レーザ駆動回路において、前記初期化手
段は、前記半導体レーザの光量が所定値の場合の電流又
は電圧と、前記半導体レーザの光量が所定値の1/N
(Nは、2以上の自然数)の場合の電流又は電圧との差
分を検出して、前記半導体レーザの発光時の光量が所定
の値となるよう設定することを特徴とする。
The invention described in claim 14 is the same as claim 1.
2. The semiconductor laser drive circuit according to 2, wherein the initialization means is a current or voltage when the light quantity of the semiconductor laser is a predetermined value, and the light quantity of the semiconductor laser is 1 / N of the predetermined value.
In the case of (N is a natural number of 2 or more), the difference from the current or the voltage is detected, and the light amount at the time of light emission of the semiconductor laser is set to a predetermined value.

【0036】請求項14に記載された発明によれば、初
期化手段は、半導体レーザの光量が所定値の場合の電流
又は電圧と、半導体レーザの光量が所定値の1/N(N
は、2以上の自然数)の場合の電流又は電圧との差分を
検出して、半導体レーザの発光時の光量が所定の値とな
るよう設定することにより、当初の半導体レーザの発光
量が所定値となるように設定され、簡単な構成でオーバ
ーシュート等を生じない、より高速で高精度なLD駆動
及びパルス出力が可能なLD駆動回路を提供することが
できる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the initialization means includes the current or voltage when the light amount of the semiconductor laser is a predetermined value and the light amount of the semiconductor laser is 1 / N (N) of the predetermined value.
Is a natural number greater than or equal to 2) and the difference between the current and the voltage is detected, and the light amount of the semiconductor laser at the time of light emission is set to a predetermined value. Therefore, it is possible to provide an LD drive circuit which is set so as to have a simple structure and which does not cause overshoot or the like and which can perform LD drive and pulse output at higher speed and with higher accuracy.

【0037】請求項15に記載された発明は、請求項1
2又は14記載の半導体レーザ駆動回路において、前記
初期化手段は、タイミング生成部と、前記差分を検出す
る検出部と、前記半導体レーザの発光時の光量を設定す
る電流設定部と、前記タイミング生成部より生成される
タイミングに基づき前記検出部が検出した値と、前記電
流設定部により設定した値とが対応するように逐次比較
を行う比較部とで構成されていることを特徴とする。
The invention described in claim 15 is the same as claim 1.
In the semiconductor laser drive circuit according to 2 or 14, the initialization unit includes a timing generation unit, a detection unit that detects the difference, a current setting unit that sets the light amount of the semiconductor laser when emitting light, and the timing generation unit. It is characterized in that it is composed of a comparison unit that performs successive comparison so that the value detected by the detection unit based on the timing generated by the unit and the value set by the current setting unit correspond to each other.

【0038】請求項15に記載された発明によれば、初
期化手段は、タイミング生成部と、差分を検出する検出
部と、半導体レーザの発光時の光量を設定する電流設定
部と、タイミング生成部より生成されるタイミングに基
づき検出部が検出した値と、電流設定部により設定した
値とが対応するように逐次比較を行う比較部とで構成さ
れていることにより、当初の半導体レーザの発光量が所
定値となるように設定され、簡単な構成でオーバーシュ
ート等を生じない、より高速で高精度なLD駆動及びパ
ルス出力が可能なLD駆動回路を提供することができ
る。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the initialization means includes a timing generation section, a detection section for detecting a difference, a current setting section for setting the light amount of the semiconductor laser when emitting light, and a timing generation. Since the value detected by the detection unit based on the timing generated by the unit and the value set by the current setting unit correspond to each other and the comparison unit performs successive comparison, the initial emission of the semiconductor laser It is possible to provide an LD drive circuit in which the amount is set to a predetermined value and which does not cause overshoot or the like with a simple configuration and which is capable of higher-speed and higher-accuracy LD drive and pulse output.

【0039】請求項16に記載された発明は、請求項1
ないし15いずれか一項記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、前記半導体レーザの光出力を検知する受光部
と、前記受光部によって検知された前記半導体レーザの
光出力に比例した受光信号に基づいて、前記半導体レー
ザに供給される電流を制御する電流制御手段を有するこ
とを特徴とする。
The invention described in claim 16 is the same as claim 1.
15. The semiconductor laser drive circuit according to any one of claims 1 to 15, wherein based on a light receiving section that detects a light output of the semiconductor laser and a light receiving signal proportional to the light output of the semiconductor laser detected by the light receiving section, It is characterized by having a current control means for controlling the current supplied to the semiconductor laser.

【0040】請求項16に記載された発明によれば、半
導体レーザの光出力を検知する受光部と、受光部によっ
て検知された半導体レーザの光出力に比例した受光信号
に基づいて、半導体レーザに供給される電流を制御する
電流制御手段を有することにより、温度等による経時変
化があっても、安定な出力が得られるLD駆動回路を提
供することができる。
According to the sixteenth aspect of the invention, the semiconductor laser is detected based on the light receiving section for detecting the light output of the semiconductor laser and the light receiving signal proportional to the light output of the semiconductor laser detected by the light receiving section. By having the current control means for controlling the supplied current, it is possible to provide an LD drive circuit that can obtain a stable output even if there is a change over time due to temperature or the like.

【0041】請求項17に記載された発明は、請求項1
6記載の半導体レーザ駆動回路において、前記電流制御
手段は、前記駆動電流生成手段がオン状態のときの前記
制御信号をサンプルし、そのサンプル値に基づいて、前
記閾値電流生成手段を制御することを特徴とする。
The invention described in claim 17 is the same as claim 1.
In the semiconductor laser drive circuit described in 6, the current control means samples the control signal when the drive current generation means is in an on state, and controls the threshold current generation means based on the sampled value. Characterize.

【0042】請求項17に記載された発明によれば、電
流制御手段は、駆動電流生成手段がオン状態のときの制
御信号をサンプルし、そのサンプル値に基づいて、閾値
電流生成手段を制御することにより、温度等による経時
変化があっても、安定な出力が得られるLD駆動回路を
提供することができる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, the current control means samples the control signal when the drive current generation means is in the on state, and controls the threshold current generation means based on the sampled value. As a result, it is possible to provide an LD drive circuit that can obtain a stable output even if there is a change with time due to temperature or the like.

【0043】請求項18に記載された発明は、請求項1
6記載の半導体レーザ駆動回路において、前記半導体レ
ーザを駆動する出力部の電圧を検出し、その検出値に基
づき前記半導体レーザに供給する電源の電圧を制御する
ことを特徴とする。
The invention described in claim 18 is claim 1
In the semiconductor laser drive circuit described in 6, the voltage of the output unit that drives the semiconductor laser is detected, and the voltage of the power supply supplied to the semiconductor laser is controlled based on the detected value.

【0044】請求項18に記載された発明によれば、半
導体レーザを駆動する出力部の電圧を検出し、その検出
値に基づき前記半導体レーザに供給する電源の電圧を制
御することにより、消費電力が少なく、多数のLDを駆
動するLD駆動回路を提供することができる。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the voltage of the output section for driving the semiconductor laser is detected, and the voltage of the power supply to be supplied to the semiconductor laser is controlled based on the detected value. Therefore, it is possible to provide an LD drive circuit that drives a large number of LDs.

【0045】請求項19に記載された発明は、画像変調
信号によりその出力が変調される半導体レーザと、前記
半導体レーザの光で回転感光体を走査する走査手段と、
前記回転感光体に前記画像変調信号に応じた静電潜像を
形成する画像形成装置において、請求項1ないし18い
ずれか一項記載の半導体レーザ駆動回路により前記半導
体レーザが駆動されることを特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, a semiconductor laser, the output of which is modulated by an image modulation signal, and a scanning means for scanning the rotating photosensitive member with the light of the semiconductor laser,
An image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on the rotating photoconductor according to the image modulation signal, wherein the semiconductor laser is driven by the semiconductor laser drive circuit according to any one of claims 1 to 18. And

【0046】請求項19に記載された発明によれば、画
像変調信号によりその出力が変調される半導体レーザ
と、半導体レーザの光で回転感光体を走査する走査手段
と、回転感光体に画像変調信号に応じた静電潜像を形成
する画像形成装置において、請求項1ないし18いずれ
か一項記載の半導体レーザ駆動回路により前記半導体レ
ーザが駆動されることにより、より高速で高精度なパル
ス出力が可能な画像形成装置を実現することができる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, the semiconductor laser whose output is modulated by the image modulation signal, the scanning means for scanning the rotary photoconductor with the light of the semiconductor laser, and the image modulation on the rotary photoconductor. An image forming apparatus for forming an electrostatic latent image according to a signal, wherein the semiconductor laser driving circuit according to any one of claims 1 to 18 drives the semiconductor laser to output a pulse at higher speed and with higher accuracy. It is possible to realize an image forming apparatus capable of performing the above.

【0047】請求項20に記載された発明は、請求項1
9記載の画像形成装置において、前記駆動電流生成部の
フルスケール値を、前記走査手段の走査に応じて変化さ
せることによりシェーデイング補正を行うことを特徴と
する。
The invention described in claim 20 is the same as claim 1.
In the image forming apparatus described in Item 9, the shading correction is performed by changing the full-scale value of the drive current generator according to the scanning of the scanning unit.

【0048】請求項20に記載された発明によれば、駆
動電流生成部のフルスケール値を、前記走査手段の走査
に応じて変化させることによりシェーデイング補正を行
うことにより、より高精度なドットを再現することがで
きる、より高速で高精度なパルス出力が可能な画像形成
装置を実現することができる。
According to the twentieth aspect of the present invention, by performing the shading correction by changing the full-scale value of the drive current generator in accordance with the scanning of the scanning means, more accurate dots can be obtained. It is possible to realize an image forming apparatus capable of reproducing the above, and capable of high-speed and highly accurate pulse output.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】本発明は、LDの特性に着目し、
バイアス電流と発振閾値電流と発光電流の三つの電流の
和電流で半導体レーザを駆動する方式である。本発明に
おけるバイアス電流は、上述した有バイアス方式におけ
るバイアス電流と異なり、ごく微量の電流とする。半導
体レーザの特性は、無バイアス状態ではインピーダンス
はかなり大きく、この状態から閾値電流を流しても、半
導体レーザ内インダクタンス成分等の影響によりすぐに
発光遅延時間が無くなるレベルには行かないが、例え
ば、1mA程度でも半導体レーザに電流を流しておけ
ば、半導体レーザのインピーダンスはかなり低下してい
るので、この状態から閾値電流を流すと、容易に発光遅
延時間が無くなるレベルとなるため、かなり微小なバイ
アス電流でも有効である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention focuses on the characteristics of LDs,
This is a method of driving a semiconductor laser with a sum current of three currents of a bias current, an oscillation threshold current and a light emission current. The bias current in the present invention is a very small amount of current, unlike the bias current in the biased method described above. The characteristics of the semiconductor laser are that the impedance is considerably large in the non-biased state, and even if a threshold current is flown from this state, it does not go to a level where the light emission delay time immediately disappears due to the influence of the inductance component in the semiconductor laser. If a current is applied to the semiconductor laser even at about 1 mA, the impedance of the semiconductor laser is considerably lowered. Therefore, if a threshold current is applied from this state, the light emission delay time is easily eliminated, and a very small bias is applied. Effective even with electric current.

【0050】また、本発明のバイアス電流による半導体
レーザの発光量は、十分小さいレベルにあるため、上述
したように、有バイアス方式で問題となる光通信の場合
には消光比が小さくなることも無いし、また、レーザプ
リンタ、光デイスク装置、デジタル複写機等の場合に適
用しても、地肌汚れの原因となることも無い。
Further, since the amount of light emitted from the semiconductor laser by the bias current of the present invention is at a sufficiently small level, as described above, the extinction ratio may be small in the case of optical communication which causes a problem in the biased system. In addition, even when it is applied to a laser printer, an optical disc device, a digital copying machine, etc., it does not cause a background stain.

【0051】また、LD点灯開始時の初期に、発光電流
に比例する電流を重畳し、その発光量と発光時間を制御
することにより、LDを破壊することのない安全で、ま
た、どのような特性のLDに対しても低濃度からリニア
に濃度変化を実現することができる半導体レーザ駆動回
路並びに画像形成装置を構成することができる。
In addition, by superimposing a current proportional to the light emission current at the beginning of the LD lighting start and controlling the light emission amount and the light emission time, it is safe without destroying the LD. It is possible to configure a semiconductor laser drive circuit and an image forming apparatus that can realize a linear density change from a low density to a characteristic LD.

【0052】次に、本発明の実施の形態について図面と
共に説明する。 (本発明の基本構成)本発明の基本概念図(基本構成)を
図1に示す。図1において、本発明の基本概念図を第1
図に示す。第1図の構成を説明する。半導体レーザ10
に流す駆動電流は、図に示すように閾値電流源11、バ
イアス電流源12、変調電流源13、変調電流に比例す
る大きさを持ち、変調電流がオンとなる初期の短い時間
(例えば0.5ns〜5ns)にオンする初期オン変調
電流(駆動補助電流)源14の四つの電流の和電流で構
成されている。この内、バイアス電流源12は、1mA
程度でせいぜい数mAとする。閾値電流源11は、半導
体レーザ10が発光する閾値を流す電流源である。図1
では、バイアス電流源12により、バイアス電流が流れ
ているので、その電流値を引いた電流値(閾値電流―バ
イアス電流)であってもよい。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (Basic Structure of the Present Invention) A basic conceptual diagram (basic structure) of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, a basic conceptual diagram of the present invention is first shown.
Shown in the figure. The configuration of FIG. 1 will be described. Semiconductor laser 10
As shown in the figure, the drive current supplied to the transistor has a magnitude proportional to the threshold current source 11, the bias current source 12, the modulation current source 13, and the modulation current, and has a short initial time (for example, 0. It is composed of a sum current of four currents of the initial on-modulation current (driving auxiliary current) source 14 which is turned on for 5 ns to 5 ns. Of these, the bias current source 12 is 1 mA.
It is several mA at most. The threshold current source 11 is a current source that supplies a threshold value at which the semiconductor laser 10 emits light. Figure 1
Since a bias current is flowing by the bias current source 12, a current value obtained by subtracting the current value (threshold current-bias current) may be used.

【0053】ここで、バイアス電流源について、図2、
図3を用いて説明する。図2、図3には、あるLDに微
小電流を流した場合の出力P(μW)とLD降下電圧VL
DDOWNの実測定結果を示す。図2、図3を見ると、
LD降下電圧VLDDOWNはLD電流ILDが250
μA時に既に1.4V程度発生しており、ILDが増え
るにつれ、少しずつ大きくなる。LDには直流抵抗成分
があるため、ILDが増えるとVLDDOWNも少しず
つ大きくなる。ILDが0の時にVLDDOWNが0で
あるのに対し、ILDが250μA時は、VLDDOW
Nが1.4V発生しており、ILDに僅か250μA流
しただけで、LDのインピーダンスが十分小さくなって
いることが分かる。これにより、250μA流した後に
閾値電流を流せば、その応答特性が十分向上することが
予測できる。この予測のとおり、実験によれば、例え
ば、LDに1mA程度の微小なバイアス電流を流してお
くことで、LDの降下電圧変化も少なく、高速にLDが
応答する。また、この時のLDの発光出力は1mA時で
も1.26μWであり、通常のLD発光量が1mW以上
であることを考えれば、0.1%程度であり、光通信に
おける消光比や、レーザプリンタ、デジタル複写機にお
ける地汚れが発生することはないレベルであることが判
る。また、LDアレイの様に、1つのPD(フォトダイオ
ード)及び多くのLDを有している場合でも、1つのL
Dの光量の制御に対して、他のLDが約1μW程度の微
発光をしていることは問題とならない。なお、図2、図
3では、あるLDの特性を実測して、例として説明して
いるが、他のLDでも同様の特性を示している。 (第1の構成:閾値電流源の制御信号の生成)図4に、本
発明の第1の構成例を示す。図4の構成は、LD10、
閾値電流源11、バイアス電流源12、変調電流源1
3、初期オン変調電流源14、PD(フォトダイオード)
20及び差動増幅器21から構成されている。
Here, regarding the bias current source, as shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. 2 and 3 show the output P (μW) and the LD drop voltage VL when a small current is passed through a certain LD.
The actual measurement result of DDOWN is shown. Looking at FIG. 2 and FIG.
LD drop voltage VLDDOWN has LD current ILD of 250
About 1.4V has already been generated at μA, and gradually increases as ILD increases. Since LD has a DC resistance component, VLDDOWN gradually increases as ILD increases. When ILD is 0, VLDDOWN is 0, while when ILD is 250 μA, VLDDOWN is
It can be seen that N of 1.4 V is generated, and the impedance of the LD is sufficiently small only by applying 250 μA to the ILD. Accordingly, it can be predicted that the response characteristic is sufficiently improved by passing the threshold current after passing 250 μA. As predicted, according to the experiment, for example, by supplying a minute bias current of about 1 mA to the LD, the drop voltage change of the LD is small and the LD responds at high speed. Further, the light emission output of the LD at this time is 1.26 μW even at 1 mA, which is about 0.1% when considering that the normal LD light emission amount is 1 mW or more, which is an extinction ratio in optical communication and a laser. It can be seen that the level is such that the background stain does not occur in the printer and the digital copying machine. In addition, even if it has one PD (photodiode) and many LDs like an LD array, one L
With respect to the control of the amount of light of D, it does not matter that the other LD emits a weak light of about 1 μW. 2 and 3, the characteristics of a certain LD are actually measured and described as an example, but other LDs also show similar characteristics. (First Configuration: Generation of Control Signal of Threshold Current Source) FIG. 4 shows a first configuration example of the present invention. The configuration of FIG.
Threshold current source 11, bias current source 12, modulation current source 1
3, initial ON modulation current source 14, PD (photodiode)
20 and a differential amplifier 21.

【0054】図4の構成では、閾値電流源の制御信号を
生成する構成例を示している。LDの閾値電流源11
は、温度により大きく変化するので、後述するように、
閾値電流源を常時はサンプルホールド回路を用いて制御
する。図4では、半導体レーザ10の光出力を検知する
PD20の出力電圧と発光制御電圧とを比較し、PD2
0の出力と発光制御電圧とが一致するように、閾値電流
源11を制御する。
The configuration of FIG. 4 shows an example of the configuration for generating the control signal of the threshold current source. LD threshold current source 11
Changes greatly with temperature, so as described later,
The threshold current source is always controlled by using the sample hold circuit. In FIG. 4, the output voltage of the PD 20 for detecting the optical output of the semiconductor laser 10 is compared with the emission control voltage, and
The threshold current source 11 is controlled so that the output of 0 and the emission control voltage match.

【0055】一方、バイアス電流源12は、固定の微小
電流で良く、また、変調電流源13及び初期オン変調電
流源14は、初期設定時にLD固有の特性を測定して設
定をすれば、温度による変化が少ないので、同じく、固
定電流として良い。
On the other hand, the bias current source 12 may be a fixed minute current, and the modulation current source 13 and the initial on-modulation current source 14 can be set to the temperature if the characteristic peculiar to the LD is measured and set at the time of initial setting. Since there is little change due to, a fixed current may be used as well.

【0056】このような構成にしたので、高速で高精度
な半導体レーザ駆動回路を提供することができる。 (第2の構成)図5に、本発明の第2の構成例を示す。図
5の構成は、LD10、閾値電流源11、バイアス電流
源12、変調電流源13、初期オン変調電流源14、P
D20、差動増幅器21及びスイッチ回路31〜33か
ら構成されている。
With such a structure, it is possible to provide a high-speed and highly accurate semiconductor laser drive circuit. (Second Configuration) FIG. 5 shows a second configuration example of the present invention. The configuration of FIG. 5 has an LD 10, a threshold current source 11, a bias current source 12, a modulation current source 13, an initial-on modulation current source 14, and P.
D20, a differential amplifier 21, and switch circuits 31 to 33.

【0057】図5では、スイッチ回路31に閾値オン信
号が印加されると、閾値電流源11の電流がLD10に
供給される。同様に、スイッチ回路32に変調信号が印
加されると、変調電流源13の電流がLD10に供給さ
れる。同様に、スイッチ回路33に初期オン信号が印加
されると、初期オン変調電流源14の電流がLD10に
供給される。図5における変調信号、閾値オン信号及び
初期オン変調信号のタイミングの例を図6、図7に示
す。
In FIG. 5, when the threshold ON signal is applied to the switch circuit 31, the current of the threshold current source 11 is supplied to the LD 10. Similarly, when the modulation signal is applied to the switch circuit 32, the current of the modulation current source 13 is supplied to the LD 10. Similarly, when the initial ON signal is applied to the switch circuit 33, the current of the initial ON modulation current source 14 is supplied to the LD 10. 6 and 7 show examples of timings of the modulation signal, the threshold ON signal, and the initial ON modulation signal in FIG.

【0058】図6には、発光指令信号(A)、発光指令信
号の第1の遅延パルス(B)、発光指令信号の第2の遅
延パルス(C)、変調信号(D)、閾値オン信号(E)、
初期オン変調信号(F)、LD駆動電流(G)及びLD出
力である光出力波形(H)が示されている。図5には示し
ていないが、例えば、外部より入力される発光指令信号
(A)が、遅延回路により遅延されて第1の遅延パルス
(B)、第2の遅延パルス(C)となる。また、第1の
遅延パルス信号が、変調信号(D)となり、発光指令信号
(A)と第1の遅延パルス(B)の論理和が閾値オン信
号(E)となり、第1の遅延パルス(B)と反転した第2
の遅延パルス(C)との論理積が初期オン変調信号
(F)となっている。
FIG. 6 shows a light emission command signal (A), a first delay pulse (B) of the light emission command signal, a second delay pulse (C) of the light emission command signal, a modulation signal (D), and a threshold value ON signal. (E),
The initial ON modulation signal (F), the LD drive current (G), and the optical output waveform (H) which is the LD output are shown. Although not shown in FIG. 5, for example, the light emission command signal (A) input from the outside is delayed by the delay circuit to become the first delay pulse (B) and the second delay pulse (C). Further, the first delay pulse signal becomes the modulation signal (D), the logical sum of the light emission command signal (A) and the first delay pulse (B) becomes the threshold ON signal (E), and the first delay pulse ( Second, which is the reverse of B)
ANDed with the delayed pulse (C) is the initial ON modulation signal (F).

【0059】上記信号の生成に用いられる遅延回路は、
例えば、簡単に、インバータ列やバッファ列により行わ
せても良いし、抵抗とコンデンサ等からなるローパスフ
ィルタで遅延させその後波形整形した信号を用いても良
い。どちらの場合も、遅延量を変更することは段数やフ
ィルタ定数の変更により容易に実施することができる。
The delay circuit used to generate the signal is
For example, it may be simply performed by an inverter train or a buffer train, or a signal whose waveform is shaped after being delayed by a low-pass filter including a resistor and a capacitor may be used. In either case, changing the delay amount can be easily performed by changing the number of stages or the filter constant.

【0060】このとき、LD駆動電流(G)は、バイアス
電流+閾値電流+変調電流+初期オン変調電流の四つの
電流の和となる。また、閾値電流は、変調電流の1〜1
0ns前にオンとなり、変調電流と同時にオフする構成
となっている。この閾値電流と変調電流の時間差は、本
来短い程良いが、実際のレーザプリンタやデジタル複写
機を想定した場合に、1ドット分程度以下であれば閾値
発光をしても、その部分は僅かに地汚れが出る程度であ
るので問題にならない。赤色LDや紫外LDを用いる場
合には、赤外のLDに比較してレーザ発振が可能な濃度
のキャリアが生成されるまでに時間を要する特性を有し
ていることから、LDによっては10ns程度前に閾値
電流を流す必要がある場合もある。しかしながら、LD
ドライバをASIC(Application Spe
cific IC)化する場合には、遅延時間を外部よ
り制御する機能を有していれば、閾値電流を流す時間の
設定を自由に行うことができるので、多種多様なLDに
対応したLDドライバが実現できる。
At this time, the LD drive current (G) is the sum of four currents of bias current + threshold current + modulation current + initial ON modulation current. The threshold current is 1 to 1 of the modulation current.
It is configured to turn on 0 ns before and turn off simultaneously with the modulation current. The time difference between the threshold current and the modulation current is originally preferably as short as possible, but assuming an actual laser printer or digital copying machine, even if the threshold light emission is performed for about 1 dot or less, that portion is slightly There is no problem because it causes only dirt. When a red LD or an ultraviolet LD is used, it has a characteristic that it takes time to generate a carrier having a concentration capable of laser oscillation, as compared with an infrared LD. It may be necessary to pass the threshold current before. However, LD
The driver is ASIC (Application Spe
In the case of making the IC (Cic IC), it is possible to freely set the time for flowing the threshold current if the delay driver has a function of controlling the delay time from the outside. realizable.

【0061】また、初期オン変調電流に関しては、前述
の様に、変調電流がオンとなる初期の短い時間(例えば
0.5ns〜5ns)オンとするが、この時間は、LD
の特性や、レーザプリンタ等の場合には感光体の感度特
性等を考慮し、階調再現性が最も良好となる時間に設定
すれば良い。また、その大きさ(変調電流のA倍)もL
Dの特性や感光体の感度特性等を考慮して設定を行う。
例えば、通常はA=0.1〜1程度に設定される。ま
た、これ以上大きくAを設定すると、LDの定格を超え
る光量となり、LDを破壊する危険性が高く、LDの寿
命及び安全性の点で問題となる。
Regarding the initial on-modulation current, as described above, the modulation current is on for a short initial time (for example, 0.5 ns to 5 ns).
In the case of a laser printer or the like, the sensitivity characteristic of the photoconductor may be taken into consideration, and the time may be set so that the gradation reproducibility is the best. Also, its size (A times the modulation current) is L
The setting is performed in consideration of the characteristics of D and the sensitivity characteristics of the photoconductor.
For example, usually, A is set to about 0.1 to 1. Further, if A is set larger than this, the light amount exceeds the rating of the LD, there is a high risk of destroying the LD, and there is a problem in terms of the life and safety of the LD.

【0062】図7は、図6とは別の駆動電流の場合の例
を示す。図7には、図6と同じく、発光指令信号(A)、
発光指令信号の第1の遅延パルス(B)、発光指令信号
の第2の遅延パルス(C)、変調信号(D)、閾値オン
信号(E)、初期オン変調信号(F)、LD駆動電流(G)
及びLD出力である光出力波形(H)が示されている。
FIG. 7 shows an example in the case of a drive current different from that in FIG. In FIG. 7, as in FIG. 6, the light emission command signal (A),
First delay pulse (B) of light emission command signal, second delay pulse (C) of light emission command signal, modulation signal (D), threshold on signal (E), initial on modulation signal (F), LD drive current (G)
And the optical output waveform (H) which is the LD output is shown.

【0063】図7では、閾値オン信号を変調信号がオフ
になった後に、閾値電流をオフとしている。通常、閾値
オン信号と変調信号を同時にオフすると言っても、高速
に全く同一のタイミングでオフさせることが困難である
為、変調信号のオフを確認後に閾値オン信号がオフとし
ている。しかしながら、その差はせいぜい数nsであ
り、レーザプリンタやデジタル複写機を想定した場合で
も、僅か数ns間に地汚れが出る程度であるので画像上
は問題にならない。このように構成することにより、変
調信号より先に閾値オン信号がオフになることが無く、
パルスを正確に出力できるLD駆動回路が実現できる。 (変調電流源の初期設定)LD10のフルパワー(最大の
パワー:P0)のときにLD10の両端の電圧VLD
FULL(そのときLDに流れている電流をIOPとす
る)とし、また、閾値電流が流れ始めたときのLD10
の両端の電圧VLDTH(そのときLDに流れている電
流をITHとする)とした場合に、これらの電圧の差を
VLD(=VLDFULL−VLDTH)とし、これ
らの電流の差をI(=IOP−I )とする。その
とき、変調電流源の電流値を(I(=IOP
TH)とする。なお、電圧で設定する場合は、VLD
(=VLDFULL−VLDTH)を用いる。
In FIG. 7, the threshold current is turned off after the modulation signal for the threshold on signal is turned off. Normally, even if it is said that the threshold value ON signal and the modulation signal are turned off at the same time, it is difficult to turn them off at the same timing at high speed. Therefore, the threshold value ON signal is turned off after confirming that the modulation signal is turned off. However, the difference is several nanoseconds at the most, and even when a laser printer or a digital copying machine is assumed, the background stain is generated in only a few nanoseconds, so there is no problem on the image. With this configuration, the threshold on signal does not turn off before the modulation signal,
An LD drive circuit that can accurately output a pulse can be realized. (Initial setting of modulation current source) Voltage VLD across LD10 when LD10 is at full power (maximum power: P0)
FULL (the current flowing in the LD at that time is I OP ) and the LD 10 when the threshold current starts flowing
When the voltage VLD TH between both ends of (the current flowing in the LD at that time is I TH ) is defined as VLD D (= VLD FULL −VLD TH ), the difference between these currents is defined as VLD D (= VLD FULL −VLD TH ). I and D (= I OP -I T H ). At that time, the current value of the modulation current source is changed to (I D (= I OP
I TH ). When setting with voltage, VLD
D (= VLD FULL -VLD TH ) is used.

【0064】このとき、最適な変調電流源の電流値は、
(I(=IOP−ITH)である。つまり、変調電流
源の電流値を(IOP−ITH)とした場合は、変調信
号がオンのとき、閾値電流源11の電流(ITH)と合
わせられて、LDがフルパワーで発光する。また、この
場合は、閾値電流源11の電流と合わせられて、LDが
フルパワーで発光する略臨界的な変調電流値であること
から、最低の変調電流ということができ、電流の消耗も
一番少なくて済む。また、閾値電流源11の電流及びバ
イアス電流源と合わせられても、LDに流れている電流
をIOPであり、過剰な電流をLDに供給することがな
くなり、LDの寿命を延ばすことができる。
At this time, the optimum current value of the modulation current source is
(I D (= I OP −I TH ). That is, when the current value of the modulation current source is (I OP −I TH ), the current of the threshold current source 11 (I TH ) and the LD emits light with full power, and in this case, the LD is combined with the current of the threshold current source 11 and the LD emits light with full power. It can be said that it is the lowest modulation current, and the consumption of current is the least.Also, even if it is combined with the current of the threshold current source 11 and the bias current source, the current flowing in the LD is I OP , Excessive current is not supplied to the LD, and the life of the LD can be extended.

【0065】このように、最適な変調電流源の電流値を
設定するために、図8の回路を用いる。図8の回路は、
電源電圧投入時(又はLDオフ解除時)に、LDの微分
量子効率(LDの電流に対する出力パワーの傾斜特性
(微分特性))を検出して、その特性に基づいて、変調
電流を初期設定するための回路である。
In this way, the circuit of FIG. 8 is used to set the optimum current value of the modulation current source. The circuit of FIG.
When the power supply voltage is turned on (or when the LD is turned off), the differential quantum efficiency of the LD (gradient characteristic of the output power with respect to the LD current (differential characteristic)) is detected, and the modulation current is initialized based on the characteristic. It is a circuit for.

【0066】図8は、タイミング生成部51、微分量子
効率検出部52、D/A(デジタル・アナログ変換)部5
3、電流検出部71、変調電流源13及びLD10を有
している。タイミング生成部51は、所定のタイミング
で、タイミング信号を発生する。微分量子効率検出部5
2は、タイミング生成部51からのタイミングに合わせ
て設定処理を行う。なお、微分量子効率検出部52は、
半導体レーザの発光時の光量をD/A部53に設定する
電流設定部(図示せず)と、半導体レーザの光量が所定値
の場合の電流又は電圧と、半導体レーザの光量が所定値
の1/N(Nは、2以上の自然数)の場合の電流又は電
圧との差分を検出する検出部(図示せず)と、該検出部が
検出した値と該電流設定部により設定した値とが対応す
るように逐次比較を行う比較部(図示せず)とで構成さ
れ、設定処理は、以下に、詳しく説明する二つの方法で
行う。D/A部53は、微分量子効率検出部52から、
出力された変調電流源の電流値を設定するディジタル信
号をアナログ信号に変換して、変調電流源13の電流値
を制御する。
FIG. 8 shows a timing generation section 51, a differential quantum efficiency detection section 52, a D / A (digital / analog conversion) section 5.
3, the current detector 71, the modulation current source 13 and the LD 10. The timing generation unit 51 generates a timing signal at a predetermined timing. Differential quantum efficiency detector 5
2 performs setting processing in accordance with the timing from the timing generation unit 51. The differential quantum efficiency detection unit 52 is
A current setting unit (not shown) that sets the light amount of the semiconductor laser at the time of light emission to the D / A unit 53, a current or a voltage when the light amount of the semiconductor laser has a predetermined value, and the light amount of the semiconductor laser is 1 / N (N is a natural number of 2 or more), a detection unit (not shown) that detects a difference from the current or the voltage, a value detected by the detection unit, and a value set by the current setting unit Correspondingly, it is configured with a comparison unit (not shown) that performs successive comparison, and the setting process is performed by two methods described in detail below. The D / A unit 53 uses the differential quantum efficiency detection unit 52 to
The digital signal for setting the output current value of the modulation current source is converted into an analog signal to control the current value of the modulation current source 13.

【0067】次に、微分量子効率検出部52における変
調電流の設定の二つの方法について説明する。
Next, two methods of setting the modulation current in the differential quantum efficiency detection section 52 will be described.

【0068】図9、図10に基づいて、第1の方法を説
明する。図9は、LDの微分量子効率特性を示す図であ
り、LDに供給される電流が増加し、電流値ITHにな
ると、LDが発光し始める(そのときLDに印加されて
いる電圧がVLDTHであり、そのときのLDの出力電
力はPTHである。)。また、規格等で決まる最大のパ
ワーPを出力する電流が電流をIOPである(そのと
きLDに印加されている電圧がVLDOPである。)。
The first method will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a diagram showing a differential quantum efficiency characteristic of an LD. When the current supplied to the LD increases and reaches a current value I TH , the LD starts to emit light (the voltage applied to the LD at that time is VLD. TH , and the output power of the LD at that time is P TH ). The current that outputs the maximum power P O determined by the standard is I OP (the voltage applied to the LD at that time is VLD OP ).

【0069】図10(A)は、タイミング生成部51から
のタイミング信号LVCOであり、図10(B)は、LD
に供給される電流であり、図10(C)は、D/Aから出
力されるアナログの設定信号である。なお、図10(C)
の値は、一例であり、これに限られない。
FIG. 10A shows the timing signal LVCO from the timing generator 51, and FIG. 10B shows the LD signal.
10C shows an analog setting signal output from the D / A. Note that FIG. 10 (C)
The value of is an example and is not limited to this.

【0070】また、タイミング生成部51は、初期化時
のみ動作して、図10(A)に示すタイミング信号LVC
Oを微分量子効率検出部52に供給する。微分量子効率
検出部52は、タイミング信号LVCOに基づいて、T
=0からT=9までの10タイミングを生成する。微分
量子効率検出部52は、各タイミングに応じて処理を行
い、タイミング生成部51からのタイミングに合わせて
D/A部53に、例えば、8ビットの値を出力する。D
/A部53から、例えば、1、0.5、0.25、0.
125、等の値を大きい順に出力する。
The timing generator 51 operates only at the time of initialization, and the timing signal LVC shown in FIG.
O is supplied to the differential quantum efficiency detection unit 52. The differential quantum efficiency detection unit 52, based on the timing signal LVCO,
10 timings from = 0 to T = 9 are generated. The differential quantum efficiency detection unit 52 performs processing according to each timing, and outputs an 8-bit value to the D / A unit 53 in synchronization with the timing from the timing generation unit 51. D
/ A section 53, for example, 1, 0.5, 0.25, 0.
Values such as 125 are output in descending order.

【0071】微分量子効率検出部52は、T=0にて、
LDを強制点灯(フルパワー点灯)し、T=1にてLDを
オフセット発光(ITH近傍)させ、T=9にてLDを
オフ(バイアス電流約1mA)と変化させる。また、T=
1において、IOP−ITHの差分をホールドする。一
方、タイミング生成部51からのタイミングに合わせて
D/A部53に、T=0からT=9まで、1、0.5、
0.25、0.125、等の値を順に出力する。ここ
で、例えば、IOP−ITHの差分が、0.7mAであ
り、D/A部53の値、1、0.5、0.25、0.1
25等が、1mA、0.5mA、0.25mA、0.1
25mA等に対応するように、変調電流源13を制御す
るものであるとして、以下説明する。
The differential quantum efficiency detector 52, at T = 0,
The LD is forcibly turned on (full power lighting), the LD is caused to perform offset light emission (near I TH ) at T = 1, and the LD is turned off (at a bias current of about 1 mA) at T = 9. Also, T =
At 1, the difference of I OP −I TH is held. On the other hand, in accordance with the timing from the timing generation unit 51, the D / A unit 53 causes T = 0 to T = 9 to be 1, 0.5,
Values such as 0.25, 0.125, etc. are output in order. Here, for example, the difference of I OP −I TH is 0.7 mA, and the value of the D / A unit 53 is 1, 0.5, 0.25, 0.1.
25 etc. is 1 mA, 0.5 mA, 0.25 mA, 0.1
The following description will be given on the assumption that the modulation current source 13 is controlled so as to correspond to 25 mA or the like.

【0072】T=2で、D/A部53から、1の出力が
変調電流源13に印加され、変調電流源13から1mA
の電流が流れる。この電流を電流検出部71が検出し、
微分量子効率検出部52は、この1mAとホールドして
いる0.7mAと比較する。その結果、1mA>0.7
mAであるので、微分量子効率検出部52は、「1」を
無視して、次のタイミングに備える。
At T = 2, the output of 1 is applied to the modulation current source 13 from the D / A section 53, and 1 mA is output from the modulation current source 13.
Current flows. The current detector 71 detects this current,
The differential quantum efficiency detection unit 52 compares this 1 mA with the held 0.7 mA. As a result, 1mA> 0.7
Since it is mA, the differential quantum efficiency detection unit 52 ignores "1" and prepares for the next timing.

【0073】T=3で、D/A部53から、0.5の出
力が変調電流源13に印加され、変調電流源13から
0.5mAの電流が流れる。この電流を電流検出部71
が検出し、微分量子効率検出部52は、この0.5mA
とホールドされている0.7mAと比較する。その結
果、0.5mA<0.7mAであるので、微分量子効率
検出部52は、「0.5」をセットして、次のタイミン
グに備える。
At T = 3, an output of 0.5 is applied to the modulation current source 13 from the D / A section 53, and a current of 0.5 mA flows from the modulation current source 13. This current is detected by the current detector 71.
Is detected by the differential quantum efficiency detection unit 52.
Is compared with the held 0.7 mA. As a result, since 0.5 mA <0.7 mA, the differential quantum efficiency detection unit 52 sets “0.5” and prepares for the next timing.

【0074】T=4で、D/A部53から、0.25の
出力が変調電流源13に印加され、変調電流源13から
0.25mAの電流が流れる。この電流を電流検出部7
1が検出し、微分量子効率検出部52は、この0.25
mAと先にセットした「0.5」に対応する「0.5m
A」と合算した0.75mAと、ホールドされている
0.7mAと比較する。その結果、0.75mA>0.
7mAであるので、微分量子効率検出部52は、「0.
5」を無視して、次のタイミングに備える。
At T = 4, an output of 0.25 is applied to the modulation current source 13 from the D / A section 53, and a current of 0.25 mA flows from the modulation current source 13. This current is detected by the current detection unit 7
1 is detected by the differential quantum efficiency detection unit 52.
"0.5m" corresponding to mA and "0.5" set earlier
A) 0.75 mA summed with “A” is compared with the held 0.7 mA. As a result, 0.75 mA> 0.
Since it is 7 mA, the differential quantum efficiency detection unit 52 displays “0.
5 ”is ignored and the next timing is prepared.

【0075】T=5で、D/A部53から、0.125
の出力が変調電流源13に印加され、変調電流源13か
ら0.125mAの電流が流れる。この電流を微分量子
効率検出部52は検出して、先にセットされている
「0.5」に対応する「0.5mA」と合算した0.6
25mAと、ホールドされている0.7mAと比較す
る。その結果、0.625mA<0.7mAであるの
で、微分量子効率検出部52は、「0.125」をセッ
トして、次のタイミングに備える。
When T = 5, the D / A section 53 outputs 0.125.
Is applied to the modulation current source 13, and a current of 0.125 mA flows from the modulation current source 13. The differential quantum efficiency detection unit 52 detects this current, and adds it to “0.5 mA” corresponding to “0.5” previously set to 0.6.
25 mA is compared with the held 0.7 mA. As a result, since 0.625 mA <0.7 mA, the differential quantum efficiency detection unit 52 sets “0.125” and prepares for the next timing.

【0076】T=6で、D/A部53から、0.062
5の出力が変調電流源13に印加され、変調電流源13
から0.0625mAの電流が流れる。この電流を電流
検出部71が検出し、微分量子効率検出部52は、この
0.0625mAと先にセットされている「0.5」及
び「0.125」に対応する「0.625mA」と合算
した0.6875mAと、ホールドされている0.7m
Aと比較する。その結果、0.6875mA<0.7m
Aであるので、微分量子効率検出部52は、「0.06
25」をセットして、次のタイミングに備える。
When T = 6, the D / A section 53 outputs 0.062.
5 is applied to the modulation current source 13 and the modulation current source 13
A current of 0.0625 mA flows. This current is detected by the current detection unit 71, and the differential quantum efficiency detection unit 52 determines that this 0.0625 mA is “0.625 mA” corresponding to “0.5” and “0.125” previously set. The total of 0.6875 mA and the held 0.7 m
Compare with A. As a result, 0.6875 mA <0.7 m
Since it is A, the differential quantum efficiency detection unit 52 displays “0.06
25 "is set to prepare for the next timing.

【0077】T=7で、D/A部53から、0.031
25の出力が変調電流源13に印加され、変調電流源1
3から0.03125mAの電流が流れる。この電流を
電流検出部71が検出し、微分量子効率検出部52は、
この0.3125mAとセットされている「0.5」、
「0.125」及び「0.0625」に対応する「0.
6875mA」と合算した0.71875mAと、ホー
ルドされている0.7mAと比較する。その結果、0.
71875mA>0.7mAであるので、微分量子効率
検出部52は、「0.03125」及びそれ以降を無視
する。このようにして、変調電流源の初期設定の電流値
を(IOP−ITH)に設定する。この例では、微分量
子効率検出部52は、セットされた「0.5」、「0.
125」及び「0.0625」の値をD/A部53の出
力値とし、この出力値に対応する「0.6875mA」
の電流が、変調電流源13から流れる。つまり、変調電
流源13の最適な電流値として、0.6875mAが設
定される。
At T = 7, from the D / A section 53, 0.031
The output of 25 is applied to the modulation current source 13,
A current of 3 to 0.03125 mA flows. The current detector 71 detects this current, and the differential quantum efficiency detector 52
"0.5" which is set with this 0.3125mA,
"0 .." corresponding to "0.125" and "0.0625".
6187 mA "and 0.71875 mA are compared with the held 0.7 mA. As a result, 0.
Since 71875 mA> 0.7 mA, the differential quantum efficiency detection unit 52 ignores "0.03125" and thereafter. In this way, the initial setting current value of the modulation current source is set to (I OP −I TH ). In this example, the differential quantum efficiency detection unit 52 sets the set “0.5”, “0.
The values “125” and “0.0625” are set as the output values of the D / A unit 53, and “0.6875 mA” corresponding to the output values.
Current flows from the modulation current source 13. That is, 0.6875 mA is set as the optimum current value of the modulation current source 13.

【0078】なお、上記数値は、一例である。また、任
意に丸めた数値とすることもできる。また、図10の例
は、D/Aが8ビット構成の場合であるが、D/Aを構
成するビット数により必要となるタイミング数を変更す
る。
The above numerical values are examples. It can also be a rounded value. Further, although the example of FIG. 10 is a case where the D / A has an 8-bit configuration, the required timing number is changed depending on the number of bits configuring the D / A.

【0079】また、この例の場合には、初期化時の閾値
電流ITHを得るために、外部端子より所望のオフセッ
ト発光値が得られる様に設定を行う初期化時のみ動作す
る電流源を設けておくようにしても良い。また、タイミ
ング信号LVCOは、外部端子によりそのタイミング゛
を調整できる構成としても良い。
Further, in the case of this example, in order to obtain the threshold current I TH at the time of initialization, setting is performed so that a desired offset light emission value is obtained from the external terminal, and a current source that operates only at the time of initialization is used. It may be provided. Further, the timing signal LVCO may be configured so that its timing can be adjusted by an external terminal.

【0080】図11、図12に基づいて、第2の方法を
説明する。第1の方法と異なるのは、微分量子効率検出
部52にホールドする値として、(IOP−ITH)を
使用する代わりに、IOPの半分の値であるIOP
(IOP/2)を用いて、(I ’−ITH)を使用し
ている点である。
The second method will be described with reference to FIGS. 11 and 12. Differs from the first method, as a value held in the differential quantum efficiency detection unit 52, instead of using the (I OP -I TH), which is half the value of I OP I OP '
With (I OP / 2), in that using the (I O P '-I TH) .

【0081】第2の方法は、微分量子効率検出部52で
は、ホールドされている(IOP/2−ITH)を2倍
した値と、T=2からT=9におけるD/A部53の値
に対応する電流と比較する。それ以外は、第1の方法と
同じであるので、説明は省略する。
In the second method, the differential quantum efficiency detecting section 52 doubles the held (I OP / 2-I TH ) and the D / A section 53 from T = 2 to T = 9. Compare with the current corresponding to the value of. Other than that, since it is the same as the first method, description thereof will be omitted.

【0082】なお、上記説明では、微分量子効率検出部
52にホールドする値として電流値(IOP−ITH
又は(IOP/2−ITH)を用いたが、この電流値
(I −ITH)又は(IOP/2−ITH)に対応
するLD電圧(VLDFULL−VLDTH)又は(V
LDFULL/2−VLDTH)を用いて、LD電圧に
よって、変調電流源の初期設定を行ってもよい。
[0082] In the above description, the current value as a value held in the differential quantum efficiency detection unit 52 (I OP -I TH)
Or (I OP / 2-I TH ) a was used, the current value (I O P -I TH) or (I OP / 2-I TH ) to the corresponding LD voltage (VLD FULL -VLD TH) or ( V
LD FULL / 2-VLD TH ) may be used to initialize the modulation current source by the LD voltage.

【0083】また、第1の方法では、D/A部53か
ら、例えば、1、0.5、0.25、0.125、等の
ように、大きい順で、LDを駆動して比較している。そ
の結果、最初の値が大きいので、LDの規格を大幅に越
えて駆動する場合が生じ、LDの破損又は寿命の減縮の
原因となる場合が生じる。しかしながら、第2の方法で
は、(IOP−ITH)を用いる代わりに、(IOP
2−ITH)を用いているので、このような問題は生じ
ない。しかしながら、第2の方法では、(IOP/2−
TH)を2倍した値と比較しているので、制御精度
が、第1の方法より落ちる。
In the first method, the LDs are driven in the descending order from the D / A section 53, for example, 1, 0.5, 0.25, 0.125, etc., and the comparison is performed. ing. As a result, since the initial value is large, there are cases where the LD is drastically exceeded the standard, and this may cause damage to the LD or shorten the life of the LD. However, in the second method, instead of using (I OP −I TH ), (I OP /
2- ITH ) does not cause such a problem. However, in the second method, (I OP / 2-
Since I TH ) is compared with a doubled value, the control accuracy is lower than that of the first method.

【0084】図8の回路を用いて、電源投入時やリセッ
ト解除時に、LDの微分量子効率に基づいて、最適な変
調電流源の電流値を設定して、最適な変調電流源の電流
値が、D/A部53にセットされる。 (第3の構成:閾値電流源の制御信号の生成)図13に、
本発明の第3の構成例を示す。図13の構成は、LD1
0、閾値電流源11、バイアス電流源12、変調電流源
13、初期オン変調電流源14、PD20、差動増幅器
21、スイッチ回路31〜33及びサンプル&ホールド
回路41から構成されている。図5の構成とは、変調信
号のオン/オフのタイミングで、サンプリング及びホー
ルドするサンプル&ホールド回路41を有し、このサン
プル&ホールド回路41の出力で、閾値電流源11を制
御する点で異なる。
Using the circuit of FIG. 8, when the power is turned on or the reset is released, the optimum current value of the modulation current source is set based on the differential quantum efficiency of the LD. , D / A section 53. (Third Configuration: Generation of Threshold Current Source Control Signal) FIG.
The 3rd structural example of this invention is shown. The configuration of FIG. 13 is LD1
0, a threshold current source 11, a bias current source 12, a modulation current source 13, an initial ON modulation current source 14, a PD 20, a differential amplifier 21, switch circuits 31 to 33, and a sample & hold circuit 41. 5 is different from the configuration of FIG. 5 in that it has a sample & hold circuit 41 for sampling and holding at the timing of on / off of the modulation signal, and the output of this sample & hold circuit 41 controls the threshold current source 11. .

【0085】図13では、差動増幅器21の出力を、変
調信号がオンのときにサンプリングを行ってホールド
し、変調信号がない状態のときに、ホールドした信号に
より、閾値電流源11を制御する。この構成により、例
えば、画像書込み領域外でのみ光量調整を行うだけでな
く、書込み領域内でも、LD10がオンになれば、その
都度サンプリングを行い、制御することが可能となる。 (第4の構成)図14は、本発明の第4の構成例を示す。
図14の構成は、LD10、閾値電流源11、バイアス
電流源12、変調電流源13、初期オン変調電流源1
4、PD20、差動増幅器21、スイッチ回路31〜3
3、サンプル&ホールド回路41、タイミング生成部5
1、微分量子効率検出部52、D/A53、遅延回路5
4、閾値信号生成部55、遅延回路56及び論理回路5
7から構成されている。
In FIG. 13, the output of the differential amplifier 21 is sampled and held when the modulation signal is ON, and when there is no modulation signal, the threshold current source 11 is controlled by the held signal. . With this configuration, for example, it is possible not only to adjust the light amount only outside the image writing area but also to perform sampling and control each time the LD 10 is turned on even in the writing area. (Fourth Configuration) FIG. 14 shows a fourth configuration example of the present invention.
The configuration of FIG. 14 has an LD 10, a threshold current source 11, a bias current source 12, a modulation current source 13, and an initial ON modulation current source 1.
4, PD 20, differential amplifier 21, switch circuits 31 to 3
3, sample & hold circuit 41, timing generator 5
1, differential quantum efficiency detector 52, D / A 53, delay circuit 5
4, threshold signal generator 55, delay circuit 56 and logic circuit 5
It is composed of 7.

【0086】第14図は、第6図、第7図で示したタイ
ミング図の具体的構成例を1チップのASIC50、で
構成した場合の例である。図13の構成とは、発光指
令信号が、遅延回路54を経て変調信号となる点、変
調信号Aと遅延回路56を経た信号Bとを、論理回路5
7で、所定の論理(A&(反転B))を行って、スイッチ回
路33を制御する点、図8で示した変調電流の初期設
定するための回路(タイミング生成部51、微分量子効
率検出部52、D/A部53等)により変調電流を初期
設定する点、閾値信号生成部55が、発光指令信号及
び遅延信号の論理和を取って、閾値オン信号を生成して
いる点で異なる。
FIG. 14 shows an example of a specific configuration example of the timing charts shown in FIGS. 6 and 7 when it is configured by a one-chip ASIC 50. In the configuration of FIG. 13, the point that the light emission command signal becomes the modulation signal through the delay circuit 54, the modulation signal A and the signal B through the delay circuit 56 are set to the logic circuit 5
In FIG. 7, a predetermined logic (A & (inversion B)) is performed to control the switch circuit 33, and a circuit for initializing the modulation current shown in FIG. 8 (timing generation unit 51, differential quantum efficiency detection unit) 52, D / A section 53, etc.) and the threshold signal generating section 55 generates a threshold ON signal by ORing the light emission command signal and the delay signal.

【0087】また、閾値信号生成部55、遅延回路54
及び論理回路57の出力信号は、それぞれ、スイッチ回
路31、スイッチ回路32及びスイッチ回路33を制御
することにより、第6図、第7図に示すようなLD駆動
電流を生成することができる。 (第5の構成)図15は、本発明の第5の構成例を示す。
図15の構成は、LD10、閾値電流源11、バイアス
電流源12、変調電流源13、初期オン変調電流源1
4、PD20、差動増幅器21、スイッチ回路31〜3
3、サンプル&ホールド回路41、タイミング生成部5
1、微分量子効率検出部52、D/A53、遅延回路5
4、閾値信号生成部55、遅延回路56、論理回路5
7、VLD検出回路61及びVLD制御回路62から構
成されている。図14の構成とは、シェーデイング補正
機能とLD電源(VLD)制御機能を有する点で異な
る。
The threshold signal generator 55 and the delay circuit 54 are also provided.
By controlling the switch circuit 31, the switch circuit 32, and the switch circuit 33, respectively, the output signals of the logic circuit 57 and the logic circuit 57 can generate an LD drive current as shown in FIGS. 6 and 7. (Fifth Configuration) FIG. 15 shows a fifth configuration example of the present invention.
The configuration of FIG. 15 has an LD 10, a threshold current source 11, a bias current source 12, a modulation current source 13, and an initial ON modulation current source 1.
4, PD 20, differential amplifier 21, switch circuits 31 to 3
3, sample & hold circuit 41, timing generator 5
1, differential quantum efficiency detector 52, D / A 53, delay circuit 5
4, threshold signal generator 55, delay circuit 56, logic circuit 5
7, a VLD detection circuit 61 and a VLD control circuit 62. It differs from the configuration of FIG. 14 in that it has a shading correction function and an LD power supply (VLD) control function.

【0088】まず、シェーデイング補正機能を説明す
る。電源投入時やリセット解除時に検出されたLDの微
分量子効率は、D/Aにセットされている。このD/A
電流のフルスケールを決定する電流又は電圧を外部端子
より入力して、そのフルスケールを変更すると、LDの
発光量を変化させることが可能となる。例えば、ラスタ
ースキャンを行うLD書込み系では、中央部のエネルギ
ー密度が高くなるため、LDの発光量としては逆補正を
かけるように、走査する端は発光量を大きく、中央部は
発光量を小さくする補正(シェーデイング補正)を行
う。この補正のスピードは、LDが1ラインを走査する
時間内に変化が追従すれば良く、ゆっくりで良い。外部
より1ライン走査する時間に従い、発光量を上記のよう
に変化させる信号により、上記D/Aの電流値を変化さ
せることでシェーデイング補正を行う。
First, the shading correction function will be described. The differential quantum efficiency of the LD detected when the power is turned on or when the reset is released is set to D / A. This D / A
When the current or voltage that determines the full scale of the current is input from the external terminal and the full scale is changed, the light emission amount of the LD can be changed. For example, in an LD writing system that performs a raster scan, the energy density of the central portion is high, so that the scanning end has a large light emission amount and the central portion has a small light emission amount so that the LD light emission amount is inversely corrected. Correction (shading correction). The speed of this correction may be slow, as long as the change follows the time during which the LD scans one line. Shading correction is performed by changing the current value of the D / A by a signal that changes the amount of light emission as described above according to the time for scanning one line from the outside.

【0089】次に、LD電源(VLD)制御機能を説明
する。VLDを制御する目的は、LD駆動部をASIC
化した場合に、LDの駆動電流は、LDにもよるが10
0mA程度の大きな電流を流す必要があるため、ASI
Cとしての消費電力に影響する。例えば、5V電源で、
LDの降下電圧を2Vと仮定すれば、ASICとしては
LD電流だけで3Vで100mA、つまり300mWを
必要とする。駆動するLD数が2個の場合にはLD電流
だけで600mW,駆動するLD数が4個の場合にはL
D電流だけで1200mWも必要とすることとなる。こ
のままでは、多数のLDを駆動することが困難になる
為、VLDの制御を行う。先の例では、例えば、LDの
カソード部が3Vとなるため、消費電力が大きくなった
が、LDのカソード部が1V程度に制御できれば、LD
電流によるASICの消費電力は1/3となる。VLD
の検出は閾値オン信号又は変調信号がオン時にLDのカ
ソード電位を検出し、ある所望の電圧(例えば1V)に
なる様、VLD制御信号をASIC外に出力する。VL
D制御信号は、例えばパワートランジスタのベースに入
力され、パワートランジスタのエミッタがLD電源に接
続されていればVLDを制御する構成が実現できる。こ
の制御速度は、LDの変調速度より十分遅いスピード゛
で良いので、上記パワートランジスタは、LDに十分な
電流を供給できるものであれば、どのようなものを用い
ても良い。このようなVLD制御機能を有することによ
り、消費電力が少なく多数のLDを駆動できるLD駆動
回路を実現することができる。 (第6の構成)図16は、本発明の第6の構成例を示す。
図16の構成は、LD10、閾値電流源11、バイアス
電流源12、変調電流源13、初期オン変調電流源1
4、PD20、差動増幅器21、スイッチ回路31〜3
3、サンプル&ホールド回路41、タイミング生成部5
1、微分量子効率検出部52、D/A53、遅延回路5
4、閾値信号生成部55、微分回路58、VLD検出回
路61及びVLD制御回路62から構成されている。図
15の構成とは、遅延回路56及び論理回路57に代え
て、微分回路58としている点で異なる。
Next, the LD power source (VLD) control function will be described. The purpose of controlling VLD is to drive the LD drive unit to the ASIC.
Drive current of the LD is 10 depending on the LD.
Since it is necessary to pass a large current of about 0 mA, ASI
The power consumption as C is affected. For example, with a 5V power supply,
Assuming that the voltage drop of the LD is 2 V, the ASIC requires 100 mA at 3 V, that is, 300 mW with the LD current alone. When the number of LDs to drive is 2, 600mW only by the LD current, and when the number of LDs to drive is 4, L
The D current alone would require 1200 mW. Since it becomes difficult to drive a large number of LDs as they are, VLD is controlled. In the above example, for example, since the cathode portion of the LD has a voltage of 3V, the power consumption has increased, but if the cathode portion of the LD can be controlled to about 1V, the LD
The current consumption of the ASIC is 1/3. VLD
Detection of the threshold ON signal or the modulation signal detects the cathode potential of the LD when it is ON, and outputs a VLD control signal to the outside of the ASIC so that it becomes a certain desired voltage (for example, 1 V). VL
The D control signal is input to, for example, the base of the power transistor, and if the emitter of the power transistor is connected to the LD power source, VLD can be controlled. Since this control speed may be a speed sufficiently slower than the modulation speed of the LD, any power transistor may be used as long as it can supply a sufficient current to the LD. By having such a VLD control function, an LD drive circuit that consumes less power and can drive a large number of LDs can be realized. (Sixth Configuration) FIG. 16 shows a sixth configuration example of the present invention.
The configuration of FIG. 16 has an LD 10, a threshold current source 11, a bias current source 12, a modulation current source 13, and an initial ON modulation current source 1.
4, PD 20, differential amplifier 21, switch circuits 31 to 3
3, sample & hold circuit 41, timing generator 5
1, differential quantum efficiency detector 52, D / A 53, delay circuit 5
4, a threshold signal generator 55, a differentiation circuit 58, a VLD detection circuit 61, and a VLD control circuit 62. The configuration is different from the configuration of FIG. 15 in that the delay circuit 56 and the logic circuit 57 are replaced with a differentiating circuit 58.

【0090】微分回路58は、遅延回路54の出力であ
る変調信号を微分し、その出力で、スイッチ回路33を
制御する。
The differentiating circuit 58 differentiates the modulated signal output from the delay circuit 54, and controls the switch circuit 33 with the output.

【0091】図17に、LD駆動電流(G)の生成のタイ
ミングを示す。発光指令信号(A)が、遅延回路54に
印加され、その出力として、発光指令信号の遅延パルス
(B)を得る。この発光指令信号の遅延パルス(B)
は、変調信号(D)となる。発光指令信号の遅延パルス
(B)は、微分回路58に印加される。微分回路58か
ら、発光指令信号の微分パルス(C)が出力され、その出
力信号が、スイッチ回路33を制御する。発光指令信号
の微分パルス(C)は、立ち上がり時の微分パルスと立下
り時の微分パルスを有する。スイッチ回路33は、立ち
上がり時の微分パルスの拡大図におけるΔCよりも大き
な微分パルスにより制御される。その結果、ΔT期間だ
け、スイッチ回路33をオンとし、初期オン変調電流源
14からは、初期オン変調電流(F)が流れる。
FIG. 17 shows the timing of generation of the LD drive current (G). The light emission command signal (A) is applied to the delay circuit 54, and the delay pulse (B) of the light emission command signal is obtained as its output. Delay pulse (B) of this light emission command signal
Becomes a modulated signal (D). The delay pulse (B) of the light emission command signal is applied to the differentiating circuit 58. A differential pulse (C) of the light emission command signal is output from the differentiating circuit 58, and the output signal controls the switch circuit 33. The differential pulse (C) of the light emission command signal has a differential pulse at the time of rising and a differential pulse at the time of falling. The switch circuit 33 is controlled by a differential pulse larger than ΔC in the enlarged view of the differential pulse at the time of rising. As a result, the switch circuit 33 is turned on only during the ΔT period, and the initial ON modulation current (F) flows from the initial ON modulation current source 14.

【0092】図17に示す構成により、LD駆動電流
(G)は、第6図、第7図に示されているものと、同じ電
流を流すことができる。
With the configuration shown in FIG. 17, the LD drive current
(G) can flow the same current as that shown in FIGS. 6 and 7.

【0093】また、上述した半導体レーザ駆動回路を用
いて、画像形成装置を構成することができる。例えば、
画像変調信号によりその出力が変調される半導体レーザ
と、半導体レーザの光で回転感光体を走査する走査手段
(図示せず)と、回転感光体に画像変調信号に応じた静電
潜像を形成する静電潜像形成手段を有する画像形成装置
において、上述した半導体レーザ駆動回路により、半導
体レーザを駆動することにより、高速で高精度な半導体
レーザ駆動回路を具備した画像形成装置を構成すること
ができる。
An image forming apparatus can be constructed by using the semiconductor laser driving circuit described above. For example,
A semiconductor laser whose output is modulated by an image modulation signal, and scanning means for scanning the rotating photoconductor with the light of the semiconductor laser.
In an image forming apparatus having an electrostatic latent image forming means (not shown) and an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image according to an image modulation signal on a rotating photoconductor, the semiconductor laser driving circuit described above drives the semiconductor laser. As a result, an image forming apparatus including a high-speed and highly accurate semiconductor laser drive circuit can be configured.

【0094】[0094]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、高速で高精
度な半導体レーザ駆動回路及び画像形成装置を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-speed and highly accurate semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus.

【0095】[0095]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本概念図(基本構成)を説明するた
めの図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a basic conceptual diagram (basic configuration) of the present invention.

【図2】LEDの特性を説明するための図(その1)であ
る。
FIG. 2 is a diagram (No. 1) for explaining the characteristics of LEDs.

【図3】LEDの特性を説明するための図(その2)であ
る。
FIG. 3 is a diagram (part 2) for explaining the characteristics of the LED.

【図4】本発明の第1の構成例を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining a first configuration example of the present invention.

【図5】本発明の第2の構成例を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining a second configuration example of the present invention.

【図6】変調信号、閾値オン信号、初期オン変調信号、
LD駆動電流及びLD出力の関係(その1)を説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a modulation signal, a threshold ON signal, an initial ON modulation signal,
It is a figure for demonstrating the relationship (1) of LD drive current and LD output.

【図7】変調信号、閾値オン信号、初期オン変調信号、
LD駆動電流及びLD出力の関係(その2)を説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a modulation signal, a threshold ON signal, an initial ON modulation signal,
It is a figure for demonstrating the relationship (2) of LD drive current and LD output.

【図8】変調電流源の初期設定のための構成例を説明す
るための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a configuration example for initial setting of a modulation current source.

【図9】変調電流源の初期設定の第1の方法を説明する
ための図(その1)である。
FIG. 9 is a diagram (No. 1) for explaining the first method of initial setting of the modulation current source.

【図10】変調電流源の初期設定の第1の方法を説明す
るための図(その2)である。
FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining the first method of initial setting of the modulation current source.

【図11】変調電流源の初期設定の第2の方法を説明す
るための図(その1)である。
FIG. 11 is a diagram (No. 1) for explaining the second method of initial setting of the modulation current source.

【図12】変調電流源の初期設定の第2の方法を説明す
るための図(その2)である。
FIG. 12 is a diagram (No. 2) for explaining the second method of initial setting of the modulation current source.

【図13】本発明の第3の構成例を説明するための図で
ある。。
FIG. 13 is a diagram for explaining a third configuration example of the present invention. .

【図14】本発明の第4の構成例を説明するための図で
ある。
FIG. 14 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the present invention.

【図15】本発明の第5の構成例を説明するための図で
ある。
FIG. 15 is a diagram illustrating a fifth configuration example of the present invention.

【図16】本発明の第6の構成例を説明するための図で
ある。
FIG. 16 is a diagram for explaining a sixth configuration example of the present invention.

【図17】変調信号、閾値オン信号、初期オン変調信
号、LD駆動電流及びLD出力の関係(その3)を説明す
るための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a relationship (part 3) between a modulation signal, a threshold ON signal, an initial ON modulation signal, an LD drive current, and an LD output.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザダイオード(LD) 11 閾値電流源 12 バイアス電流源 13 変調電流源 14 初期オン変調電流源(駆動補助電流源) 20 フォトダイオード(PD) 21 差動増幅器 31、32、33 スイッチ回路 41 サンプルホールド回路 50 ASIC 51 タイミング生成部 52 微分量子効率検出部 53 D/A部 54、56 遅延回路 55 閾値信号生成部 57 論理回路 61 VLD制御部 62 VLD検出部 10 Laser diode (LD) 11 Threshold current source 12 Bias current source 13 Modulated current source 14 Initial ON modulation current source (driving auxiliary current source) 20 Photodiode (PD) 21 Differential amplifier 31, 32, 33 switch circuit 41 Sample and hold circuit 50 ASIC 51 Timing generator 52 Differential quantum efficiency detector 53 D / A section 54, 56 Delay circuit 55 Threshold signal generator 57 Logic circuit 61 VLD controller 62 VLD detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二瓶 靖厚 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平4−283978(JP,A) 特開 平9−83050(JP,A) 特開 平5−328071(JP,A) 特開2003−60289(JP,A) 特開2003−101131(JP,A) 特開 平10−119350(JP,A) 特開2000−164972(JP,A) 特開 平10−209538(JP,A) 特開 平5−136501(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 B41J 2/44 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasushi Nihei 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) Reference JP-A-4-283978 (JP, A) JP Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-83050 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-328071 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-60289 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-101131 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-119350 (JP, A) ) JP 2000-164972 (JP, A) JP 10-209538 (JP, A) JP 5-136501 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 B41J 2/44

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体レーザに常時微小なバイアス電流
を供給するバイアス電流生成手段と、前記半導体レーザ
に閾値電流を供給する閾値電流生成手段と、入力信号に
応じて前記半導体レーザを発光させるように駆動する駆
動電流を生成する駆動電流生成手段と、前記駆動電流生
成手段のオン期間の開始と同時に電流が流れ、その後、
所定の期間、電流が流れる駆動補助電流を生成する駆動
補助電流生成手段を有し、 前記閾値電流生成手段は、前記入力信号から閾値電流を
生成し、前記閾値電流生成手段により生成された閾値電
流のオン期間は、前記駆動電流生成手段により発光する
発光期間より長く、かつ、該発光期間を含む期間であ
り、 前記バイアス電流、前記駆動電流、前記閾値電流及び前
記駆動補助電流の四つの電流の和電流で前記半導体レー
ザを駆動することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
1. A bias current generating means for constantly supplying a minute bias current to the semiconductor laser, a threshold current generating means for supplying a threshold current to the semiconductor laser, and causing the semiconductor laser to emit light according to an input signal. Driving current generating means for generating a driving current for driving, and a current flows simultaneously with the start of the ON period of the driving current generating means, and thereafter,
For a predetermined period, it has a drive auxiliary current generating means for generating a drive auxiliary current through which a current flows, the threshold current generating means generates a threshold current from the input signal, and the threshold current generated by the threshold current generating means. The ON period of is longer than the light emitting period for emitting light by the drive current generating means, and is a period including the light emitting period, and includes four currents of the bias current, the drive current, the threshold current, and the drive auxiliary current. A semiconductor laser drive circuit, characterized in that the semiconductor laser is driven by a sum current.
【請求項2】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記バイアス電流生成手段において生成される電流は、
前記半導体レーザの両端に1.0V〜1.5V以上の電
圧を発生させる最小の電流であることを特徴とする半導
体レーザ駆動回路。
2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the current generated by the bias current generating means is
A semiconductor laser drive circuit having a minimum current for generating a voltage of 1.0 V to 1.5 V or more across the semiconductor laser.
【請求項3】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記バイアス電流生成手段において生成される電流は、
数mA以下であることを特徴とする半導体レーザ駆動回
路。
3. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the current generated by the bias current generating means is
A semiconductor laser drive circuit characterized by being several mA or less.
【請求項4】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記入力信号を所定時間遅延させて第1の遅延信号を生
成する第1の遅延信号生成手段と、前記第1の遅延信号
に基づいて前記半導体レーザを駆動する駆動電流生成手
段と、前記入力信号と前記第1の遅延信号より前記閾値
電流を生成する前記閾値電流生成手段と、前記第1の遅
延信号を所定時間遅延させて第2の遅延信号を生成する
第2の遅延信号生成手段と、前記第1の遅延信号と前記
第2の遅延信号とにより前記駆動補助電流を生成する駆
動補助電流生成手段と、を備えたことを特徴とする半導
体レーザ駆動回路。
4. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the input signal is delayed by a predetermined time to generate a first delay signal, and based on the first delay signal. Drive current generating means for driving the semiconductor laser, the threshold current generating means for generating the threshold current from the input signal and the first delay signal, and delaying the first delay signal for a predetermined time. A second delay signal generating means for generating a second delay signal; and a drive auxiliary current generating means for generating the drive auxiliary current by the first delay signal and the second delay signal. A characteristic semiconductor laser drive circuit.
【請求項5】 請求項4記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記第1の遅延信号生成手段の遅延量と前記第2の遅延
信号生成手段の遅延量を、それぞれ独立に設定可能であ
ることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
5. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, wherein the delay amount of the first delay signal generating means and the delay amount of the second delay signal generating means can be set independently of each other. A characteristic semiconductor laser drive circuit.
【請求項6】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記入力信号を所定時間遅延させて第1の遅延信号を生
成する第1の遅延信号生成手段と、前記第1の遅延信号
に基づき前記半導体レーザを駆動する駆動電流生成手段
と、前記入力信号と前記第1の遅延信号より前記閾値電
流を生成する前記閾値電流生成手段と、前記第1の遅延
信号を微分した微分パルスに基づいて、前記駆動補助電
流を生成する駆動補助電流生成手段と、を備えたことを
特徴とする半導体レーザ駆動回路。
6. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the input signal is delayed by a predetermined time to generate a first delay signal, and based on the first delay signal. Based on drive current generation means for driving the semiconductor laser, the threshold current generation means for generating the threshold current from the input signal and the first delay signal, and a differential pulse obtained by differentiating the first delay signal. A drive auxiliary current generating means for generating the drive auxiliary current.
【請求項7】 請求項4ないし6いずれか一項記載の半
導体レーザ駆動回路において、 前記閾値電流生成手段において生成した前記閾値電流
は、前記駆動電流がオフとなる前にオフとならないこと
を特徴とする半導体レーザ駆動回路。
7. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, wherein the threshold current generated by the threshold current generation means is not turned off before the drive current is turned off. Semiconductor laser drive circuit.
【請求項8】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記駆動補助電流の大きさは、前記駆動電流に比例して
いることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
8. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the magnitude of the drive auxiliary current is proportional to the drive current.
【請求項9】 請求項8記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記駆動補助電流の大きさは、前記駆動電流より小さい
ことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
9. The semiconductor laser drive circuit according to claim 8, wherein the magnitude of the drive auxiliary current is smaller than the drive current.
【請求項10】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路
において、 前記駆動補助電流がオンとなる時間は、5ns以下であ
ることを特徴とすることを特徴とする半導体レーザ駆動
回路。
10. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the drive auxiliary current is turned on for 5 ns or less.
【請求項11】 請求項1記載の半導体レーザ駆動回路
において、 前記駆動電流生成手段は、電源投入時又はリセット解除
時に動作する初期化手段を有し、 前記初期化手段より、前記半導体レーザの発光時の光量
が所定の値となるよう設定されることを特徴とする半導
体レーザ駆動回路。
11. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the drive current generation means has an initialization means that operates when power is turned on or reset is released, and the initialization means emits light from the semiconductor laser. A semiconductor laser drive circuit, wherein the amount of light at time is set to a predetermined value.
【請求項12】 請求項11記載の半導体レーザ駆動回
路において、 前記初期化手段は、前記半導体レーザの光量が所定値の
場合の電流又は電圧と、前記半導体レーザの光量が所定
値より小さい場合の電流又は電圧との差分を検出して、
前記半導体レーザの発光時の光量が所定の値となるよう
設定することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
12. The semiconductor laser drive circuit according to claim 11, wherein the initialization unit is a current or a voltage when the light amount of the semiconductor laser is a predetermined value, and a current or voltage when the light amount of the semiconductor laser is less than a predetermined value. Detects the difference from the current or voltage,
A semiconductor laser drive circuit, characterized in that the amount of light emitted from the semiconductor laser is set to a predetermined value.
【請求項13】 請求項11記載の半導体レーザ駆動回
路において、 前記初期化手段は、前記半導体レーザの光量が所定値の
場合の電流又は電圧と、前記半導体レーザをオフセット
発光させた場合の電流又は電圧との差分を検出して、前
記半導体レーザの発光時の光量が所定の値となるよう設
定することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
13. The semiconductor laser drive circuit according to claim 11, wherein the initialization unit has a current or a voltage when the light intensity of the semiconductor laser has a predetermined value and a current or a voltage when the semiconductor laser emits an offset light. A semiconductor laser drive circuit, wherein a difference from a voltage is detected and the amount of light emitted from the semiconductor laser is set to a predetermined value.
【請求項14】 請求項12記載の半導体レーザ駆動回
路において、 前記初期化手段は、前記半導体レーザの光量が所定値の
場合の電流又は電圧と、前記半導体レーザの光量が所定
値の1/N(Nは、2以上の自然数)の場合の電流又は
電圧との差分を検出して、前記半導体レーザの発光時の
光量が所定の値となるよう設定することを特徴とする半
導体レーザ駆動回路。
14. The semiconductor laser drive circuit according to claim 12, wherein the initialization means is a current or a voltage when the light quantity of the semiconductor laser is a predetermined value, and the light quantity of the semiconductor laser is 1 / N of the predetermined value. A semiconductor laser driving circuit, wherein a difference from a current or a voltage in the case of (N is a natural number of 2 or more) is detected, and the light amount of the semiconductor laser at the time of light emission is set to a predetermined value.
【請求項15】 請求項12又は14記載の半導体レー
ザ駆動回路において、 前記初期化手段は、タイミング生成部と、前記差分を検
出する検出部と、前記半導体レーザの発光時の光量を設
定する電流設定部と、前記タイミング生成部より生成さ
れるタイミングに基づき前記検出部が検出した値と、前
記電流設定部により設定した値とが対応するように逐次
比較を行う比較部とで構成されていることを特徴とする
半導体レーザ駆動回路。
15. The semiconductor laser drive circuit according to claim 12, wherein the initialization unit includes a timing generation unit, a detection unit that detects the difference, and a current that sets a light amount when the semiconductor laser emits light. It is composed of a setting unit and a comparison unit that performs successive comparison so that the value detected by the detection unit based on the timing generated by the timing generation unit and the value set by the current setting unit correspond to each other. A semiconductor laser drive circuit characterized by the above.
【請求項16】 請求項1ないし15いずれか一項記載
の半導体レーザ駆動回路において、 前記半導体レーザの光出力を検知する受光部と、前記受
光部によって検知された前記半導体レーザの光出力に比
例した受光信号に基づいて、前記半導体レーザに供給さ
れる電流を制御する電流制御手段を有することを特徴と
する半導体レーザ駆動回路。
16. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the light receiving unit detects an optical output of the semiconductor laser, and the optical output of the semiconductor laser is detected by the light receiving unit. A semiconductor laser drive circuit comprising a current control means for controlling a current supplied to the semiconductor laser based on the received light receiving signal.
【請求項17】 請求項16記載の半導体レーザ駆動回
路において、 前記電流制御手段は、前記駆動電流生成手段がオン状態
のときの前記制御信号をサンプルし、そのサンプル値に
基づいて、前記閾値電流生成手段を制御することを特徴
とする半導体レーザ駆動回路。
17. The semiconductor laser drive circuit according to claim 16, wherein the current control unit samples the control signal when the drive current generation unit is in an ON state, and the threshold current is based on the sampled value. A semiconductor laser drive circuit characterized by controlling a generation means.
【請求項18】 請求項16記載の半導体レーザ駆動回
路において、 前記半導体レーザを駆動する出力部の電圧を検出し、そ
の検出値に基づき前記半導体レーザに供給する電源の電
圧を制御することを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
18. The semiconductor laser drive circuit according to claim 16, wherein the voltage of the output section that drives the semiconductor laser is detected, and the voltage of the power supply supplied to the semiconductor laser is controlled based on the detected value. Semiconductor laser drive circuit.
【請求項19】 画像変調信号によりその出力が変調さ
れる半導体レーザと、前記半導体レーザの光で回転感光
体を走査する走査手段と、前記回転感光体に前記画像変
調信号に応じた静電潜像を形成する画像形成装置におい
て、 請求項1ないし18いずれか一項記載の半導体レーザ駆
動回路により前記半導体レーザが駆動されることを特徴
とする画像形成装置。
19. A semiconductor laser whose output is modulated by an image modulation signal, scanning means for scanning the rotating photoconductor with the light of the semiconductor laser, and electrostatic latent image on the rotating photoconductor according to the image modulation signal. An image forming apparatus for forming an image, wherein the semiconductor laser is driven by the semiconductor laser driving circuit according to any one of claims 1 to 18.
【請求項20】 請求項19記載の画像形成装置におい
て、 前記駆動電流生成部のフルスケール値を、前記走査手段
の走査に応じて変化させることによりシェーデイング補
正を行うことを特徴とする画像形成装置。
20. The image forming apparatus according to claim 19, wherein the shading correction is performed by changing a full scale value of the drive current generation unit according to scanning of the scanning unit. apparatus.
JP2002155773A 2001-08-09 2002-05-29 Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus Expired - Fee Related JP3466599B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002155773A JP3466599B1 (en) 2002-05-29 2002-05-29 Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus
US10/214,559 US6917639B2 (en) 2001-08-09 2002-08-09 Laser driver circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002155773A JP3466599B1 (en) 2002-05-29 2002-05-29 Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3466599B1 true JP3466599B1 (en) 2003-11-10
JP2003347664A JP2003347664A (en) 2003-12-05

Family

ID=29545497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002155773A Expired - Fee Related JP3466599B1 (en) 2001-08-09 2002-05-29 Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3466599B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004153118A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser driver, semiconductor laser driving method, and image forming apparatus using semiconductor laser driver
EP2273317A2 (en) 2009-07-06 2011-01-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and light intensity control method
US8483250B2 (en) 2007-12-28 2013-07-09 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driving device and image forming apparatus having the same
US8525864B2 (en) 2010-03-18 2013-09-03 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driver and image forming apparatus incorporating same
JP2014107461A (en) * 2012-11-29 2014-06-09 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser driving circuit and image forming apparatus
US8811441B2 (en) 2010-02-18 2014-08-19 Ricoh Company, Limited Laser driving device, optical scanning device, image forming apparatus, and laser driving method
US8957934B2 (en) 2012-11-21 2015-02-17 Ricoh Company, Ltd. Light source drive circuit, optical scanning apparatus, semiconductor drive circuit, and image forming apparatus
US10230213B2 (en) 2017-07-20 2019-03-12 Shimadzu Corporation Semiconductor laser driving circuit

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006041367A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Canon Inc Method and device for driving and controlling semiconductor laser, and image forming apparatus
US20060023761A1 (en) 2004-07-29 2006-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor laser drive control apparatus
US7697583B2 (en) 2005-03-30 2010-04-13 Pioneer Corporation Semiconductor laser driving device and semiconductor laser driving method
JP2011216843A (en) * 2010-03-16 2011-10-27 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser driving unit, and image forming apparatus including the same
JP6167486B2 (en) * 2012-08-27 2017-07-26 株式会社リコー Laser light source driving apparatus and image forming apparatus
JP6135101B2 (en) * 2012-11-21 2017-05-31 株式会社リコー Light source driving circuit, optical scanning device, and image forming apparatus
JP6127616B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-17 株式会社リコー Image evaluation method, image forming apparatus, and image evaluation apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04283978A (en) * 1991-03-13 1992-10-08 Fujitsu Ltd Laser diode drive circuit
JPH05136501A (en) * 1991-11-11 1993-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser drive circuit
JP3441744B2 (en) * 1992-05-18 2003-09-02 キヤノン株式会社 Electrostatic latent image forming device
JPH0983050A (en) * 1995-09-13 1997-03-28 Fujitsu Ltd Method and circuit for driving semiconductor laser and external modulator
JPH10119350A (en) * 1996-10-23 1998-05-12 Canon Inc Laser driving circuit and image forming device using the same
JPH10209538A (en) * 1997-01-23 1998-08-07 Hitachi Ltd Optical transmitter circuit
JP2000164972A (en) * 1998-11-26 2000-06-16 Toyo Commun Equip Co Ltd Drive circuit for laser diode
JP2003101131A (en) * 2001-09-21 2003-04-04 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser controller
JP4698086B2 (en) * 2001-08-09 2011-06-08 株式会社リコー Semiconductor laser driving circuit and image forming apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004153118A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser driver, semiconductor laser driving method, and image forming apparatus using semiconductor laser driver
US8483250B2 (en) 2007-12-28 2013-07-09 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driving device and image forming apparatus having the same
EP2273317A2 (en) 2009-07-06 2011-01-12 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and light intensity control method
US8811441B2 (en) 2010-02-18 2014-08-19 Ricoh Company, Limited Laser driving device, optical scanning device, image forming apparatus, and laser driving method
US8525864B2 (en) 2010-03-18 2013-09-03 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driver and image forming apparatus incorporating same
US8957934B2 (en) 2012-11-21 2015-02-17 Ricoh Company, Ltd. Light source drive circuit, optical scanning apparatus, semiconductor drive circuit, and image forming apparatus
JP2014107461A (en) * 2012-11-29 2014-06-09 Ricoh Co Ltd Semiconductor laser driving circuit and image forming apparatus
US10230213B2 (en) 2017-07-20 2019-03-12 Shimadzu Corporation Semiconductor laser driving circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003347664A (en) 2003-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3466599B1 (en) Semiconductor laser drive circuit and image forming apparatus
US8896648B2 (en) Laser driving unit and image forming apparatus
US6917639B2 (en) Laser driver circuit
US7095764B2 (en) Laser driving method and laser driving device
US6778783B2 (en) Optical pulse transmission system, optical pulse transmitting method and optical pulse detecting method
US5724170A (en) Automatic power control circuit
JP4698086B2 (en) Semiconductor laser driving circuit and image forming apparatus
JPS5840878A (en) Driving method for semiconductor laser
US7480320B2 (en) Semiconductor laser driving device, semiconductor laser driving method, and image forming apparatus using semiconductor laser driving device
US4745609A (en) Stabilized laser device
US4718068A (en) Stabilized laser device of optical information recording/reproduction apparatus
JP2909438B2 (en) Semiconductor laser drive circuit, semiconductor laser device, image recording device, and optical disk device
JP2005129842A (en) Semiconductor laser drive circuit
US5438582A (en) Laser power monitor circuit used in a magneto-optical disk device
JP3257287B2 (en) Optical disk recording device
JP2002321402A (en) Imaging apparatus
JPH1166594A (en) Optical disc recorder
JP3891368B2 (en) Semiconductor laser control device
JP2002324937A (en) Semiconductor laser controller
JPH09266340A (en) Method and device for controlling semiconductor laser
JP2003017801A (en) Semiconductor laser controller
JPH11144287A (en) Optical disk recorder
JP2002067376A (en) Image forming device
JPS63273380A (en) Laser output controller
JP2503530Y2 (en) Optical output control circuit

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3466599

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees