JP3695413B2 - 発光素子駆動装置および画像形成装置 - Google Patents
発光素子駆動装置および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3695413B2 JP3695413B2 JP2002095083A JP2002095083A JP3695413B2 JP 3695413 B2 JP3695413 B2 JP 3695413B2 JP 2002095083 A JP2002095083 A JP 2002095083A JP 2002095083 A JP2002095083 A JP 2002095083A JP 3695413 B2 JP3695413 B2 JP 3695413B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- current
- supply voltage
- output
- 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 - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
- G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
- G06K15/1204—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers involving the fast moving of an optical beam in the main scanning direction
- G06K15/1209—Intensity control of the optical beam
- G06K15/1214—Intensity control of the optical beam by feedback
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子駆動装置および画像形成装置に関し、特にレーザダイオード（半導体レーザ）等の発光素子を駆動する駆動装置およびレーザダイオードを光源として搭載したレーザプリンタや複写機等に代表される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子の一種である例えばレーザダイオードは、注入電流を増加させていくと、しきい値電流（発振開始電流）Ｉｔｈで光出力が立ち上がる特性を持っており、活性領域が小さいとしきい値電流Ｉｔｈは小さい。また、レーザダイオードの温度が高いほどしきい値電流Ｉｔｈは大きくなり、ある温度以上になると光出力の増加の割合は小さくなる。レーザダイオードの寿命は、一般に、低い温度で使用している方が長いとされている。また、寿命の原因には、結晶内部の劣化と結晶端面の酸化などによる劣化とが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーザダイオードはサージ電流に弱いことが知られている。特に、駆動装置の電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時には回路状態が安定しないことから、レーザダイオードに異常電流が流れる可能性が大である。したがって、特に電流出力タイプの駆動装置の場合には、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードに異常電流が流れることによってレーザダイオードの寿命を縮めることがないようにする工夫が必要となる。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時に異常電流が駆動素子に流れないようにした発光素子駆動装置およびこれを光源であるレーザダイオードの駆動に用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による発光素子駆動装置は、発光素子に供給するための電流を出力する電流出力回路と、電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを検出する第１の検出手段と、この前記第１の検出手段の検出出力に応答して動作状態となり、前記電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する内部バイアス供給手段と、電源電圧が第１のモニター電圧よりも高い第２のモニター電圧以上であることを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段による検出時と前記第２の検出手段による検出時との間の期間において前記発光素子に流す電流を減らす方向に前記電流出力回路の出力状態を制御する制御手段とを備えた構成となっている。この発光素子駆動装置は、レーザダイオードを光源とする画像形成装置において、そのレーザダイオードの駆動装置として用いられる。
【０００６】
上記構成の発光素子駆動装置において、電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを第１の検出手段が検出すると、この検出出力を受けて内部バイアス供給手段が動作状態となり、電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する。また、電源電圧が第２のモニター電圧以上であることを第２の検出手段が検出すると、この検出出力を受けて電流出力回路が発光素子への電流の出力を開始する。なお、第１の検出手段による検出時と第２の検出手段による検出時との間の期間、即ち電源電圧の立ち上がり時および立ち下がり時における内部バイアスの不安定期間においては、制御手段は、発光素子に流す電流を減らす方向に電流出力回路の出力状態を制御することで、発光素子に異常電流が流れないようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係る発光素子駆動装置の構成を示すブロック図である。ここでは、駆動対象の発光素子が例えばレーザダイオードＬＤの場合を例に挙げて説明するものとする。
【０００９】
レーザダイオードＬＤの光出力−順方向電流特性には、温度変化や経年劣化による変動があるために、レーザダイオードの駆動装置においては、一般的に、レーザダイオードＬＤの発振出力を常に安定にするための制御、即ちＡＰＣ(Automatic Power Control;自動出力制御)が行われている。このＡＰＣは、レーザダイオードＬＤの光出力をフォトダイオードＰＤで受光し、その受光出力に基づいて行われる。
【００１０】
具体的には、図１において、フォトダイオードＰＤに対して抵抗Ｒが電源ＶＣＣ−グランド間で直列に接続されており、レーザダイオードＬＤの光出力がフォトダイオードＰＤで光電変換され、その光電変換によって得られる電流が抵抗Ｒで電圧（以下、モニター電圧と示す）に変換され、本レーザダイオード駆動装置１０にモニター端子１１を介して入力される。
【００１１】
レーザダイオード駆動装置１０は、コンパレータ１２、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１３、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１４、スイッチ回路１５、電流加算器１６、駆動回路１７および異常出力防止回路１８を有する構成となっており、例えば電流出力ドライバーＩＣとしてＩＣ化されて用いられる。
【００１２】
コンパレータ１２は、モニター端子１１を介して入力されるフォトダイオードＰＤのモニター電圧Ｖｍｏｎを非反転（＋）入力とし、外部から基準入力端子１９を介して反転（−）入力として与えられる基準電圧ＶＲＥＦと比較し、その差分電圧を出力する。サンプルホールド回路１３は、コンパレータ１２から出力される差分電圧をサンプル＆ホールドする。
【００１３】
電圧−電流変換回路１４は、サンプルホールド回路１３のホールド電圧を電流に変換して出力する電流出力回路であり、例えばｇm アンプによって構成されている。この電圧−電流変換回路１４から出力される電流、即ち基準電圧ＶＲＥＦに対するモニター電圧Ｖｍｏｎの差分に応じた電流はスイッチ回路１５に供給される。スイッチ回路１５は、データ入力端子２０を介して入力されるデータに応じてオン／オフ（スイッチング）動作し、電圧−電流変換回路１４から供給される電流に応じたスイッチング電流Ｉｓｗを、電流加算器１６にその一方の加算入力として与える。
【００１４】
ここで、レーザダイオードＬＤにステップ状の電流を流したとすると、レーザ発振はある時間だけ遅れて立ち上がる。すなわち、発振立ち上がりに時間遅れ、即ち発振遅れが生ずる。この発振遅れの時間を短くするために、レーザダイオードＬＤの駆動に当たって、常時バイアス電流を流すようにしているのが一般的である。そこで、電流加算器１６は、このバイアス電流Ｉｂｉａｓをその他方の加算入力とし、スイッチング電流Ｉｓｗに加算して得られる出力電流を駆動回路１７に供給する。
【００１５】
駆動回路１７は、電流加算器１６から供給される電流に応じた駆動電流を、出力端子２１を介してレーザダイオードＬＤのアノードに流し込むことによって当該レーザダイオードＬＤを駆動する。ここで、フォトダイオードＰＤ→コンパレータ１２→サンプルホールド回路１３→電圧−電流変換回路１４→スイッチ回路１５→電流加算器１６→駆動回路１７→レーザダイオードＬＤのループが、レーザダイオードＬＤの発振出力を常に安定にするための制御を行うＡＰＣループとなる。
【００１６】
本実施形態に係るレーザダイオード駆動装置１０はさらに、電源端子２２を介して入力される電源電圧ＶＣＣをモニターし、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードＬＤに異常電流が流れるのを防止するための異常出力防止回路１８を備えている。
【００１７】
図２に、異常出力防止回路１８の構成の具体例を示す。なお、同図から明らかなように、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路には内部バイアス供給回路２３から、当該内部バイアス供給回路２３において電源電圧ＶＣＣに基づいて生成される内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されるようになっている。
【００１８】
本具体例に係る異常出力防止回路１８は、電源電圧ＶＣＣをモニター（監視）する電源モニター回路１８１と、ｇm アンプからなる電圧−電流変換回路１４に基準電圧Ｖｒｅｆとして、電圧値が異なる２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２のいずれかを選択して与える切り替えスイッチ１８２とを有する構成となっている。電源モニター回路１８１は、電源電圧ＶＣＣが第１のモニター電圧Ｖ１以上になったことを検出するコンパレータＣＯＭＰ１と、電源電圧ＶＣＣが第２のモニター電圧Ｖ２以上になったことを検出するコンパレータＣＯＭＰ２とから構成されている。
【００１９】
コンパレータＣＯＭＰ１は、電源電圧ＶＣＣを第１のモニター電圧Ｖ１と比較し、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ１以上になったときに高レベルとなる検出信号ＸＬＶ１を出力する。また、このコンパレータＣＯＭＰ１はヒステリシス特性を持っており、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ１よりも所定の電圧ΔＶαだけ低いモニター電圧Ｖ１′を下回ったときに検出信号ＸＬＶ１を低レベルとする。
【００２０】
コンパレータＣＯＭＰ１から出力される検出信号ＸＬＶ１は、内部バイアス供給回路２３に対してそのオン／オフ制御信号として供給される。内部バイアス供給回路２３は、検出信号ＸＬＶ１が高レベルのときに動作（オン）状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓを供給し、検出信号ＸＬＶ１が低レベルのときは非動作状態となって内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を停止する。すなわち、モニター電圧Ｖ１，Ｖ１′は、内部バイアス供給回路２３をオン／オフ制御する閾値電圧となっている。
【００２１】
一方、コンパレータＣＯＭＰ２は、電源電圧ＶＣＣを第１のモニター電圧Ｖ１よりも高い第２のモニター電圧Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）と比較し、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ２以上になったときに高レベルとなる検出信号ＸＬＶ２を出力する。また、このコンパレータＣＯＭＰ２はコンパレータＣＯＭＰ１と同様にヒステリシス特性を持っており、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ２よりも所定の電圧ΔＶβだけ低いモニター電圧Ｖ２′を下回ったときに検出信号ＸＬＶ２を低レベルとする。
【００２２】
コンパレータＣＯＭＰ２から出力される検出信号ＸＬＶ２は、切り替えスイッチ１８２に対してその切り替え制御信号として供給される。切り替えスイッチ１８２は、検出信号ＸＬＶ２に基づいて電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御する制御手段としての機能を持っている。具体的には、検出信号ＸＬＶ２が低レベルのときには第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与え、検出信号ＸＬＶ２が高レベルのときには第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも電圧値が低く設定されている第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２（Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２）を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。すなわち、モニター電圧Ｖ２，Ｖ２′は、電圧−電流変換回路１４の出力電流の出力状態を制御する閾値電圧となっている。
【００２３】
ここで、電圧−電流変換回路１４は、ＡＰＣループにてレーザダイオードＬＤの光量制御を行う際に、基準電圧Ｖｒｅｆとして基準電圧Ｖｒｅｆ２を用い、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈの基準電圧Ｖｒｅｆ２に対する差分電圧ΔＶｄに応じた電流を出力するものである。このＡＰＣ時に基準電圧Ｖｒｅｆとして用いられる第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２に対して、第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１はその電圧値が高く設定されている。なお、コンパレータＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２がヒステリシス特性を持つことで、電源オン／オフ時のチャタリングによる誤動作を防止できる。
【００２４】
図３に、電源電圧ＶＣＣに対するモニター電圧Ｖ１，Ｖ１′，Ｖ２，Ｖ２′の関係、検出信号ＸＬＶ１，ＸＬＶ２および基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆ１／Ｖｒｅｆ２）の各波形を示す。
【００２５】
次に、上記構成の異常出力防止回路１８の回路動作について、図３の波形図を用いて説明する。
【００２６】
先ず、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣが上昇し、第１のモニター電圧Ｖ１に達すると、コンパレータＣＯＭＰ１は高レベルの検出信号ＸＬＶ１を出力する。この高レベルの検出信号ＸＬＶ１を受けて、内部バイアス供給回路２３がオン状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を開始する。
【００２７】
このとき、電源電圧ＶＣＣは第２のモニター電圧Ｖ２未満であるため、コンパレータＣＯＭＰ２から出力される検出信号ＸＬＶ２は低レベルの状態にある。これにより、切り替えスイッチ１８２は、基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。ここで、基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ２のそれよりも高く設定されている。したがって、電圧−電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆが強制的に持ち上げられることから、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈの基準電圧Ｖｒｅｆ１に対する差分電圧ΔＶｄが大きくなる（ΔＶｄ＞０）。これにより、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向に動作する。
【００２８】
すなわち、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時において、電源電圧ＶＣＣが第２のモニター電圧Ｖ２に達するまでは、電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆとして第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１を与え、当該基準電圧Ｖｒｅｆを強制的に持ち上げることで、電圧−電流変換回路１４の出力状態がレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向、即ち電流を吸い込む方向に制御されることになる。この電圧−電流変換回路１４の出力状態の制御により、最終的にレーザダイオードＬＤに流れる電流が減ることになる。
【００２９】
電源電圧ＶＣＣがさらに上昇し、第２のモニター電圧Ｖ２に達すると、コンパレータＣＯＭＰ２は高レベルの検出信号ＸＬＶ２を出力する。この高レベルの検出信号ＸＬＶ２を受けて、切り替えスイッチ１８２は基準電圧Ｖｒｅｆ１に代えて基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。基準電圧Ｖｒｅｆ２はＡＰＣ動作時の基準電圧Ｖｒｅｆであることから、電圧−電流変換回路１４では以降、この基準電圧Ｖｒｅｆ２に基づいて電圧−電流変換が行われる。
【００３０】
具体的には、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが基準電圧Ｖｒｅｆ２よりも小さいとき、即ち差分電圧ΔＶｄが＞０のときには、電圧−電流変換回路１４は出力電流を増やす方向にΔＶｄの電圧値に応じた大きさの電流を流す。一方、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが基準電圧Ｖｒｅｆ２よりも大きいとき、即ち差分電圧ΔＶｄが＜０のときには、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向にΔＶｄの電圧値に応じた大きさの電流を流す。
【００３１】
以上が電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時における異常出力防止回路１８の回路動作であるが、続いて、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時における異常出力防止回路１８の回路動作について説明する。
【００３２】
電源オフにより電源電圧ＶＣＣが低下し、第２のモニター電圧Ｖ２′を下回ると、コンパレータＣＯＭＰ２は低レベルの検出信号ＸＬＶ２を出力する。この低レベルの検出信号ＸＬＶ２を受けて、切り替えスイッチ１８２は基準電圧Ｖｒｅｆ２に代えて基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。これにより、電圧−電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆが強制的に持ち上げられ、差分電圧ΔＶｄが大きくなる（ΔＶｄ＞０）ため、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向に動作する。
【００３３】
電源電圧ＶＣＣがさら低下し、第１のモニター電圧Ｖ１′を下回ると、コンパレータＣＯＭＰ１は低レベルの検出信号ＸＬＶ１を出力する。この低レベルの検出信号ＸＬＶ１を受けて、内部バイアス供給回路２３がオフ状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対する内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を停止する。
【００３４】
上述したように、発光素子、例えばレーザダイオードの駆動装置において、電圧電圧ＶＣＣを監視する回路を２系統設けるとともに、出力電流を制御する系のモニター電圧Ｖ２に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓをオン／オフ制御する系のモニター電圧Ｖ１を高く設定し、電源オン時は内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが安定になるまでレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向に電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御することで、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時に異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを防止できる。
【００３５】
また、電源オフ時は内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが切れて回路動作が不安定になる前にレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向に電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御することで、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時に異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを防止できる。特に、電源オフ時においては、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが容量に溜まった電荷で決まることから、当該ホールド電圧Ｖｃｓｈを瞬時にコントロールすることが不可能であるため、基準電圧Ｖｒｅｆを持ち上げることで、レーザダイオードＬＤに異常電流が流れるのを確実に防止できる。
【００３６】
このように、電源オン時や電源オフ時に回路動作が不安定な状態にあっても、異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを確実に防止できることで、レーザダイオードＬＤの長寿命化に大きく寄与できる。特に、基準電圧Ｖｒｅｆを持ち上げる（シフトする）ことによって、電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御する構成を採っていることで、電圧−電流変換回路１４については回路構成上何ら変更を加える必要がないため、簡単な構成にて所期の目的を達成できることになる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、発光素子としてレーザダイオードを駆動する場合を例に挙げて説明したが、レーザダイオードに限られるものではなく、特に電流駆動の発光素子全般に適用可能である。
【００３８】
以上説明した本発明に係る発光素子駆動装置は、レーザプリンタや複写機等の画像形成装置において、その光源として搭載されるレーザダイオードの駆動装置として用いて好適なものである。
【００３９】
図４は、本発明に係る画像形成装置、例えばレーザプリンタの基本構成を示す概斜視図である。図４において、レーザダイオードＬＤから出射されるレーザビームは、コリメータレンズ３１を通過した後、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３２によって主走査方向に走査されつつｆθレンズ３３を通して、帯電器３４によってコロナ帯電されている感光ドラム３５上に照射されることで、原画像を露光し、感光ドラム３５上に潜像を形成する。
【００４０】
感光ドラム３５は回転することによって副走査を行う。感光ドラム３５上に電荷パターンによって形成された潜像は、現像器３６による現像によって可視像に顕像化される。この顕像化されたトナー像は、転写器３７によって用紙３８上に転写される。この転写されたトナー像は、定着器３９によって用紙３８の表面に定着される。
【００４１】
上記構成のレーザプリンタに代表される画像形成装置において、レーザダイオードＬＤの駆動装置４０として、先述した実施形態に係る発光素子駆動装置が用いられる。これによれば、当該発光素子駆動装置は、電源オン時や電源オフ時に回路動作が不安定な状態にあっても、異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを確実に防止できるため、光源の長寿命化に大きく寄与できる。特に、画像形成装置が複写機の場合には、コピー中にカバーが開けられた際に、レーザダイオードが異常発光しないようにするために電源を遮断する構成を採っていることから、その電源オフ時にもレーザダイオードに異常電流が流れるのを確実に防止できることになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、電圧を監視する回路を２系統設けるとともに、出力電流を制御する系のモニター電圧に対して内部バイアス電圧をオン／オフ制御する系のモニター電圧を高く設定し、電源オン時には内部バイアス電圧が安定になるまで、電源オフ時には内部バイアス電圧が切れて回路動作が不安定になる前に、レーザダイオードに流す電流を減らす方向に電流出力回路の出力状態を制御することで、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードに異常電流が流れるのを確実に防止できるため、レーザダイオードの長寿命化に大きく寄与できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】異常出力防止回路の構成の具体例を示すブロック図である。
【図３】異常出力防止回路の回路動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明に係るレーザプリンタの基本構成を示す概斜視図である。
【符号の説明】
１０…レーザダイオード駆動装置、１２，ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２…コンパレータ、１３…サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、１４…電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路、１５…スイッチ回路、１６…電流加算器、１７…駆動回路、１８…異常出力防止回路、２３…内部バイアス供給回路、１８１…電源モニター回路、１８２…切り替えスイッチ、ＬＤ…レーザダイオード、ＰＤ…フォトダイオード
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子駆動装置および画像形成装置に関し、特にレーザダイオード（半導体レーザ）等の発光素子を駆動する駆動装置およびレーザダイオードを光源として搭載したレーザプリンタや複写機等に代表される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子の一種である例えばレーザダイオードは、注入電流を増加させていくと、しきい値電流（発振開始電流）Ｉｔｈで光出力が立ち上がる特性を持っており、活性領域が小さいとしきい値電流Ｉｔｈは小さい。また、レーザダイオードの温度が高いほどしきい値電流Ｉｔｈは大きくなり、ある温度以上になると光出力の増加の割合は小さくなる。レーザダイオードの寿命は、一般に、低い温度で使用している方が長いとされている。また、寿命の原因には、結晶内部の劣化と結晶端面の酸化などによる劣化とが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーザダイオードはサージ電流に弱いことが知られている。特に、駆動装置の電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時には回路状態が安定しないことから、レーザダイオードに異常電流が流れる可能性が大である。したがって、特に電流出力タイプの駆動装置の場合には、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードに異常電流が流れることによってレーザダイオードの寿命を縮めることがないようにする工夫が必要となる。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時に異常電流が駆動素子に流れないようにした発光素子駆動装置およびこれを光源であるレーザダイオードの駆動に用いた画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による発光素子駆動装置は、発光素子に供給するための電流を出力する電流出力回路と、電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを検出する第１の検出手段と、この前記第１の検出手段の検出出力に応答して動作状態となり、前記電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する内部バイアス供給手段と、電源電圧が第１のモニター電圧よりも高い第２のモニター電圧以上であることを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段による検出時と前記第２の検出手段による検出時との間の期間において前記発光素子に流す電流を減らす方向に前記電流出力回路の出力状態を制御する制御手段とを備えた構成となっている。この発光素子駆動装置は、レーザダイオードを光源とする画像形成装置において、そのレーザダイオードの駆動装置として用いられる。
【０００６】
上記構成の発光素子駆動装置において、電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを第１の検出手段が検出すると、この検出出力を受けて内部バイアス供給手段が動作状態となり、電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する。また、電源電圧が第２のモニター電圧以上であることを第２の検出手段が検出すると、この検出出力を受けて電流出力回路が発光素子への電流の出力を開始する。なお、第１の検出手段による検出時と第２の検出手段による検出時との間の期間、即ち電源電圧の立ち上がり時および立ち下がり時における内部バイアスの不安定期間においては、制御手段は、発光素子に流す電流を減らす方向に電流出力回路の出力状態を制御することで、発光素子に異常電流が流れないようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態に係る発光素子駆動装置の構成を示すブロック図である。ここでは、駆動対象の発光素子が例えばレーザダイオードＬＤの場合を例に挙げて説明するものとする。
【０００９】
レーザダイオードＬＤの光出力−順方向電流特性には、温度変化や経年劣化による変動があるために、レーザダイオードの駆動装置においては、一般的に、レーザダイオードＬＤの発振出力を常に安定にするための制御、即ちＡＰＣ(Automatic Power Control;自動出力制御)が行われている。このＡＰＣは、レーザダイオードＬＤの光出力をフォトダイオードＰＤで受光し、その受光出力に基づいて行われる。
【００１０】
具体的には、図１において、フォトダイオードＰＤに対して抵抗Ｒが電源ＶＣＣ−グランド間で直列に接続されており、レーザダイオードＬＤの光出力がフォトダイオードＰＤで光電変換され、その光電変換によって得られる電流が抵抗Ｒで電圧（以下、モニター電圧と示す）に変換され、本レーザダイオード駆動装置１０にモニター端子１１を介して入力される。
【００１１】
レーザダイオード駆動装置１０は、コンパレータ１２、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１３、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１４、スイッチ回路１５、電流加算器１６、駆動回路１７および異常出力防止回路１８を有する構成となっており、例えば電流出力ドライバーＩＣとしてＩＣ化されて用いられる。
【００１２】
コンパレータ１２は、モニター端子１１を介して入力されるフォトダイオードＰＤのモニター電圧Ｖｍｏｎを非反転（＋）入力とし、外部から基準入力端子１９を介して反転（−）入力として与えられる基準電圧ＶＲＥＦと比較し、その差分電圧を出力する。サンプルホールド回路１３は、コンパレータ１２から出力される差分電圧をサンプル＆ホールドする。
【００１３】
電圧−電流変換回路１４は、サンプルホールド回路１３のホールド電圧を電流に変換して出力する電流出力回路であり、例えばｇm アンプによって構成されている。この電圧−電流変換回路１４から出力される電流、即ち基準電圧ＶＲＥＦに対するモニター電圧Ｖｍｏｎの差分に応じた電流はスイッチ回路１５に供給される。スイッチ回路１５は、データ入力端子２０を介して入力されるデータに応じてオン／オフ（スイッチング）動作し、電圧−電流変換回路１４から供給される電流に応じたスイッチング電流Ｉｓｗを、電流加算器１６にその一方の加算入力として与える。
【００１４】
ここで、レーザダイオードＬＤにステップ状の電流を流したとすると、レーザ発振はある時間だけ遅れて立ち上がる。すなわち、発振立ち上がりに時間遅れ、即ち発振遅れが生ずる。この発振遅れの時間を短くするために、レーザダイオードＬＤの駆動に当たって、常時バイアス電流を流すようにしているのが一般的である。そこで、電流加算器１６は、このバイアス電流Ｉｂｉａｓをその他方の加算入力とし、スイッチング電流Ｉｓｗに加算して得られる出力電流を駆動回路１７に供給する。
【００１５】
駆動回路１７は、電流加算器１６から供給される電流に応じた駆動電流を、出力端子２１を介してレーザダイオードＬＤのアノードに流し込むことによって当該レーザダイオードＬＤを駆動する。ここで、フォトダイオードＰＤ→コンパレータ１２→サンプルホールド回路１３→電圧−電流変換回路１４→スイッチ回路１５→電流加算器１６→駆動回路１７→レーザダイオードＬＤのループが、レーザダイオードＬＤの発振出力を常に安定にするための制御を行うＡＰＣループとなる。
【００１６】
本実施形態に係るレーザダイオード駆動装置１０はさらに、電源端子２２を介して入力される電源電圧ＶＣＣをモニターし、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードＬＤに異常電流が流れるのを防止するための異常出力防止回路１８を備えている。
【００１７】
図２に、異常出力防止回路１８の構成の具体例を示す。なお、同図から明らかなように、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路には内部バイアス供給回路２３から、当該内部バイアス供給回路２３において電源電圧ＶＣＣに基づいて生成される内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されるようになっている。
【００１８】
本具体例に係る異常出力防止回路１８は、電源電圧ＶＣＣをモニター（監視）する電源モニター回路１８１と、ｇm アンプからなる電圧−電流変換回路１４に基準電圧Ｖｒｅｆとして、電圧値が異なる２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２のいずれかを選択して与える切り替えスイッチ１８２とを有する構成となっている。電源モニター回路１８１は、電源電圧ＶＣＣが第１のモニター電圧Ｖ１以上になったことを検出するコンパレータＣＯＭＰ１と、電源電圧ＶＣＣが第２のモニター電圧Ｖ２以上になったことを検出するコンパレータＣＯＭＰ２とから構成されている。
【００１９】
コンパレータＣＯＭＰ１は、電源電圧ＶＣＣを第１のモニター電圧Ｖ１と比較し、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ１以上になったときに高レベルとなる検出信号ＸＬＶ１を出力する。また、このコンパレータＣＯＭＰ１はヒステリシス特性を持っており、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ１よりも所定の電圧ΔＶαだけ低いモニター電圧Ｖ１′を下回ったときに検出信号ＸＬＶ１を低レベルとする。
【００２０】
コンパレータＣＯＭＰ１から出力される検出信号ＸＬＶ１は、内部バイアス供給回路２３に対してそのオン／オフ制御信号として供給される。内部バイアス供給回路２３は、検出信号ＸＬＶ１が高レベルのときに動作（オン）状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓを供給し、検出信号ＸＬＶ１が低レベルのときは非動作状態となって内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を停止する。すなわち、モニター電圧Ｖ１，Ｖ１′は、内部バイアス供給回路２３をオン／オフ制御する閾値電圧となっている。
【００２１】
一方、コンパレータＣＯＭＰ２は、電源電圧ＶＣＣを第１のモニター電圧Ｖ１よりも高い第２のモニター電圧Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）と比較し、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ２以上になったときに高レベルとなる検出信号ＸＬＶ２を出力する。また、このコンパレータＣＯＭＰ２はコンパレータＣＯＭＰ１と同様にヒステリシス特性を持っており、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時には、当該電源電圧ＶＣＣがモニター電圧Ｖ２よりも所定の電圧ΔＶβだけ低いモニター電圧Ｖ２′を下回ったときに検出信号ＸＬＶ２を低レベルとする。
【００２２】
コンパレータＣＯＭＰ２から出力される検出信号ＸＬＶ２は、切り替えスイッチ１８２に対してその切り替え制御信号として供給される。切り替えスイッチ１８２は、検出信号ＸＬＶ２に基づいて電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御する制御手段としての機能を持っている。具体的には、検出信号ＸＬＶ２が低レベルのときには第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与え、検出信号ＸＬＶ２が高レベルのときには第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも電圧値が低く設定されている第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２（Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２）を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。すなわち、モニター電圧Ｖ２，Ｖ２′は、電圧−電流変換回路１４の出力電流の出力状態を制御する閾値電圧となっている。
【００２３】
ここで、電圧−電流変換回路１４は、ＡＰＣループにてレーザダイオードＬＤの光量制御を行う際に、基準電圧Ｖｒｅｆとして基準電圧Ｖｒｅｆ２を用い、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈの基準電圧Ｖｒｅｆ２に対する差分電圧ΔＶｄに応じた電流を出力するものである。このＡＰＣ時に基準電圧Ｖｒｅｆとして用いられる第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２に対して、第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１はその電圧値が高く設定されている。なお、コンパレータＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２がヒステリシス特性を持つことで、電源オン／オフ時のチャタリングによる誤動作を防止できる。
【００２４】
図３に、電源電圧ＶＣＣに対するモニター電圧Ｖ１，Ｖ１′，Ｖ２，Ｖ２′の関係、検出信号ＸＬＶ１，ＸＬＶ２および基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆ１／Ｖｒｅｆ２）の各波形を示す。
【００２５】
次に、上記構成の異常出力防止回路１８の回路動作について、図３の波形図を用いて説明する。
【００２６】
先ず、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時には、当該電源電圧ＶＣＣが上昇し、第１のモニター電圧Ｖ１に達すると、コンパレータＣＯＭＰ１は高レベルの検出信号ＸＬＶ１を出力する。この高レベルの検出信号ＸＬＶ１を受けて、内部バイアス供給回路２３がオン状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を開始する。
【００２７】
このとき、電源電圧ＶＣＣは第２のモニター電圧Ｖ２未満であるため、コンパレータＣＯＭＰ２から出力される検出信号ＸＬＶ２は低レベルの状態にある。これにより、切り替えスイッチ１８２は、基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。ここで、基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ２のそれよりも高く設定されている。したがって、電圧−電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆが強制的に持ち上げられることから、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈの基準電圧Ｖｒｅｆ１に対する差分電圧ΔＶｄが大きくなる（ΔＶｄ＞０）。これにより、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向に動作する。
【００２８】
すなわち、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時において、電源電圧ＶＣＣが第２のモニター電圧Ｖ２に達するまでは、電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆとして第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１を与え、当該基準電圧Ｖｒｅｆを強制的に持ち上げることで、電圧−電流変換回路１４の出力状態がレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向、即ち電流を吸い込む方向に制御されることになる。この電圧−電流変換回路１４の出力状態の制御により、最終的にレーザダイオードＬＤに流れる電流が減ることになる。
【００２９】
電源電圧ＶＣＣがさらに上昇し、第２のモニター電圧Ｖ２に達すると、コンパレータＣＯＭＰ２は高レベルの検出信号ＸＬＶ２を出力する。この高レベルの検出信号ＸＬＶ２を受けて、切り替えスイッチ１８２は基準電圧Ｖｒｅｆ１に代えて基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。基準電圧Ｖｒｅｆ２はＡＰＣ動作時の基準電圧Ｖｒｅｆであることから、電圧−電流変換回路１４では以降、この基準電圧Ｖｒｅｆ２に基づいて電圧−電流変換が行われる。
【００３０】
具体的には、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが基準電圧Ｖｒｅｆ２よりも小さいとき、即ち差分電圧ΔＶｄが＞０のときには、電圧−電流変換回路１４は出力電流を増やす方向にΔＶｄの電圧値に応じた大きさの電流を流す。一方、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが基準電圧Ｖｒｅｆ２よりも大きいとき、即ち差分電圧ΔＶｄが＜０のときには、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向にΔＶｄの電圧値に応じた大きさの電流を流す。
【００３１】
以上が電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時における異常出力防止回路１８の回路動作であるが、続いて、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時における異常出力防止回路１８の回路動作について説明する。
【００３２】
電源オフにより電源電圧ＶＣＣが低下し、第２のモニター電圧Ｖ２′を下回ると、コンパレータＣＯＭＰ２は低レベルの検出信号ＸＬＶ２を出力する。この低レベルの検出信号ＸＬＶ２を受けて、切り替えスイッチ１８２は基準電圧Ｖｒｅｆ２に代えて基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択して電圧−電流変換回路１４にその基準電圧Ｖｒｅｆとして与える。これにより、電圧−電流変換回路１４の基準電圧Ｖｒｅｆが強制的に持ち上げられ、差分電圧ΔＶｄが大きくなる（ΔＶｄ＞０）ため、電圧−電流変換回路１４は出力電流を減らす方向に動作する。
【００３３】
電源電圧ＶＣＣがさら低下し、第１のモニター電圧Ｖ１′を下回ると、コンパレータＣＯＭＰ１は低レベルの検出信号ＸＬＶ１を出力する。この低レベルの検出信号ＸＬＶ１を受けて、内部バイアス供給回路２３がオフ状態となり、サンプルホールド回路１３および電圧−電流変換回路１４を含む各内部回路に対する内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を停止する。
【００３４】
上述したように、発光素子、例えばレーザダイオードの駆動装置において、電圧電圧ＶＣＣを監視する回路を２系統設けるとともに、出力電流を制御する系のモニター電圧Ｖ２に対して内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓをオン／オフ制御する系のモニター電圧Ｖ１を高く設定し、電源オン時は内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが安定になるまでレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向に電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御することで、電源電圧ＶＣＣの立ち上がり時に異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを防止できる。
【００３５】
また、電源オフ時は内部バイアス電圧Ｖｂｉａｓが切れて回路動作が不安定になる前にレーザダイオードＬＤに流す電流を減らす方向に電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御することで、電源電圧ＶＣＣの立ち下がり時に異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを防止できる。特に、電源オフ時においては、サンプルホールド回路１３のホールド電圧Ｖｃｓｈが容量に溜まった電荷で決まることから、当該ホールド電圧Ｖｃｓｈを瞬時にコントロールすることが不可能であるため、基準電圧Ｖｒｅｆを持ち上げることで、レーザダイオードＬＤに異常電流が流れるのを確実に防止できる。
【００３６】
このように、電源オン時や電源オフ時に回路動作が不安定な状態にあっても、異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを確実に防止できることで、レーザダイオードＬＤの長寿命化に大きく寄与できる。特に、基準電圧Ｖｒｅｆを持ち上げる（シフトする）ことによって、電圧−電流変換回路１４の出力状態を制御する構成を採っていることで、電圧−電流変換回路１４については回路構成上何ら変更を加える必要がないため、簡単な構成にて所期の目的を達成できることになる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、発光素子としてレーザダイオードを駆動する場合を例に挙げて説明したが、レーザダイオードに限られるものではなく、特に電流駆動の発光素子全般に適用可能である。
【００３８】
以上説明した本発明に係る発光素子駆動装置は、レーザプリンタや複写機等の画像形成装置において、その光源として搭載されるレーザダイオードの駆動装置として用いて好適なものである。
【００３９】
図４は、本発明に係る画像形成装置、例えばレーザプリンタの基本構成を示す概斜視図である。図４において、レーザダイオードＬＤから出射されるレーザビームは、コリメータレンズ３１を通過した後、ポリゴンミラー（回転多面鏡）３２によって主走査方向に走査されつつｆθレンズ３３を通して、帯電器３４によってコロナ帯電されている感光ドラム３５上に照射されることで、原画像を露光し、感光ドラム３５上に潜像を形成する。
【００４０】
感光ドラム３５は回転することによって副走査を行う。感光ドラム３５上に電荷パターンによって形成された潜像は、現像器３６による現像によって可視像に顕像化される。この顕像化されたトナー像は、転写器３７によって用紙３８上に転写される。この転写されたトナー像は、定着器３９によって用紙３８の表面に定着される。
【００４１】
上記構成のレーザプリンタに代表される画像形成装置において、レーザダイオードＬＤの駆動装置４０として、先述した実施形態に係る発光素子駆動装置が用いられる。これによれば、当該発光素子駆動装置は、電源オン時や電源オフ時に回路動作が不安定な状態にあっても、異常電流がレーザダイオードＬＤに流れるのを確実に防止できるため、光源の長寿命化に大きく寄与できる。特に、画像形成装置が複写機の場合には、コピー中にカバーが開けられた際に、レーザダイオードが異常発光しないようにするために電源を遮断する構成を採っていることから、その電源オフ時にもレーザダイオードに異常電流が流れるのを確実に防止できることになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、電圧を監視する回路を２系統設けるとともに、出力電流を制御する系のモニター電圧に対して内部バイアス電圧をオン／オフ制御する系のモニター電圧を高く設定し、電源オン時には内部バイアス電圧が安定になるまで、電源オフ時には内部バイアス電圧が切れて回路動作が不安定になる前に、レーザダイオードに流す電流を減らす方向に電流出力回路の出力状態を制御することで、電源電圧の立ち上がり時や立ち下がり時にレーザダイオードに異常電流が流れるのを確実に防止できるため、レーザダイオードの長寿命化に大きく寄与できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】異常出力防止回路の構成の具体例を示すブロック図である。
【図３】異常出力防止回路の回路動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明に係るレーザプリンタの基本構成を示す概斜視図である。
【符号の説明】
１０…レーザダイオード駆動装置、１２，ＣＯＭＰ１，ＣＯＭＰ２…コンパレータ、１３…サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、１４…電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路、１５…スイッチ回路、１６…電流加算器、１７…駆動回路、１８…異常出力防止回路、２３…内部バイアス供給回路、１８１…電源モニター回路、１８２…切り替えスイッチ、ＬＤ…レーザダイオード、ＰＤ…フォトダイオード
Claims (9)
- 発光素子に供給するための電流を出力する電流出力回路と、
電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段の検出出力に応答して動作状態となり、前記電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する内部バイアス供給手段と、
前記電源電圧が前記第１のモニター電圧よりも高い第２のモニター電圧以上であることを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段による検出時と前記第２の検出手段による検出時との間の期間において前記電流出力回路の出力状態を前記発光素子に流す電流を減らす方向に制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする発光素子駆動装置。 - 前記第１の検出手段は、前記電源電圧の立ち上がり時は当該電源電圧が前記第１のモニター電圧に達したことを検出し、前記電源電圧の立ち下がり時は当該電源電圧が前記第１のモニター電圧よりも低いモニター電圧に達したことを検出する
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子駆動装置。 - 前記第２の検出手段は、前記電源電圧の立ち上がり時は当該電源電圧が前記第２のモニター電圧に達したことを検出し、前記電源電圧の立ち下がり時は当該電源電圧が前記第２のモニター電圧よりも低いモニター電圧に達したことを検出する
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子駆動装置。 - 前記電流出力回路は、前記発光素子の光出力を検出し、その検出出力の基準電圧に対する誤差電圧に基づいて前記発光素子の光出力を制御する制御ループにおいて、前記誤差電圧を電流に変換して出力する電圧−電流変換回路である
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子駆動装置。 - 前記発光素子はレーザダイオードである
ことを特徴とする請求項１記載の発光素子駆動装置。 - 光源としてのレーザダイオードと、このレーザダイオードを駆動する駆動装置とを具備する画像形成装置において、
前記駆動装置は、
前記レーザダイオードに供給するための電流を出力する電流出力回路と、
電源電圧が第１のモニター電圧以上であることを検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段の検出出力に応答して動作状態となり、前記電流出力回路を含む内部回路に対して内部バイアスを供給する内部バイアス供給手段と、
前記電源電圧が前記第１のモニター電圧よりも高い第２のモニター電圧以上であることを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段による検出時と前記第２の検出手段による検出時との間の期間において前記電流出力回路の出力状態を前記レーザダイオードに流す電流を減らす方向に制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１の検出手段は、前記電源電圧の立ち上がり時は当該電源電圧が前記第１のモニター電圧に達したことを検出し、前記電源電圧の立ち下がり時は当該電源電圧が前記第１のモニター電圧よりも低いモニター電圧に達したことを検出する
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。 - 前記第２の検出手段は、前記電源電圧の立ち上がり時は当該電源電圧が前記第２のモニター電圧に達したことを検出し、前記電源電圧の立ち下がり時は当該電源電圧が前記第２のモニター電圧よりも低いモニター電圧に達したことを検出する
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。 - 前記電流出力回路は、前記レーザダイオードの光出力を検出し、その検出出力の基準電圧に対する誤差電圧に基づいて前記レーザダイオードの光出力を制御する制御ループにおいて、前記誤差電圧を電流に変換して出力する電圧−電流変換回路である
ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095083A JP3695413B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 発光素子駆動装置および画像形成装置 |
| US10/395,067 US6885159B2 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-25 | Light emitting device drive and image forming apparatus |
| KR10-2003-0018826A KR20030078687A (ko) | 2002-03-29 | 2003-03-26 | 발광소자 구동장치와 화상형성장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095083A JP3695413B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 発光素子駆動装置および画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298179A JP2003298179A (ja) | 2003-10-17 |
| JP3695413B2 true JP3695413B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=29387137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002095083A Expired - Lifetime JP3695413B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 発光素子駆動装置および画像形成装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6885159B2 (ja) |
| JP (1) | JP3695413B2 (ja) |
| KR (1) | KR20030078687A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1898997A (zh) * | 2003-11-03 | 2007-01-17 | 美国芯源系统股份有限公司 | 具有用于驱动器控制的集成光敏元件的光源驱动器 |
| JP2007147538A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Ricoh Co Ltd | 発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置 |
| JP4916711B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2012-04-18 | ローム株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御回路、制御方法、およびそれを用いた発光装置ならびに電子機器 |
| KR20080000450A (ko) * | 2006-06-27 | 2008-01-02 | 삼성전자주식회사 | 레이저 주사 장치 및 이를 이용하는 화상형성장치 |
| JP2008218720A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Ricoh Co Ltd | 光量制御装置、光書き込み装置及び画像形成装置 |
| JP6303329B2 (ja) * | 2013-08-21 | 2018-04-04 | 株式会社島津製作所 | 光デバイス駆動回路 |
| KR20170086630A (ko) | 2014-11-24 | 2017-07-26 | 코히어런트, 인크. | 다이오드 레이저 시스템용 전류 드라이버 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03202807A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Toshiba Corp | レーザ発振器の光量制御装置 |
| JPH0647952A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-02-22 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP4358378B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2009-11-04 | 東芝テック株式会社 | 画像形成装置 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002095083A patent/JP3695413B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-25 US US10/395,067 patent/US6885159B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-26 KR KR10-2003-0018826A patent/KR20030078687A/ko not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003298179A (ja) | 2003-10-17 |
| KR20030078687A (ko) | 2003-10-08 |
| US6885159B2 (en) | 2005-04-26 |
| US20030218433A1 (en) | 2003-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4471597B2 (ja) | 半導体レーザ駆動装置及び半導体レーザ駆動装置を使用した画像形成装置 | |
| US7480320B2 (en) | Semiconductor laser driving device, semiconductor laser driving method, and image forming apparatus using semiconductor laser driving device | |
| US5504517A (en) | Laser scanner control circuit which is used in image forming apparatus and driver IC for use in such a circuit | |
| US6350978B1 (en) | Deterioration sensing device for light-emitting diode | |
| JP3695413B2 (ja) | 発光素子駆動装置および画像形成装置 | |
| KR100498666B1 (ko) | 발광 제어 장치 및 화상 형성 장치 | |
| JP4582199B2 (ja) | 光出力装置およびその装置を備えた画像形成装置 | |
| JP2008233115A (ja) | 光量制御装置および光走査装置および画像形成装置 | |
| JP4460980B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| US8928714B2 (en) | Semiconductor laser driver and image forming apparatus incorporating same | |
| JP5717402B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP4799011B2 (ja) | レーザダイオード駆動回路 | |
| JP2007158022A (ja) | 半導体レーザ駆動回路 | |
| JP4640756B2 (ja) | Ｌｄ駆動制御装置及び画像形成装置 | |
| JP2000187374A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2000203080A (ja) | 画像形成装置 | |
| CN101097292A (zh) | 激光扫描装置和包括该激光扫描装置的成像装置 | |
| JPS6065659A (ja) | 半導体レ−ザ光源装置 | |
| JP6186972B2 (ja) | 書き込み装置および画像形成装置 | |
| JP6602123B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH05188709A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2008307851A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004009492A (ja) | 画像形成装置におけるレーザ駆動回路 | |
| JP2003025624A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH11330599A (ja) | 半導体レーザ駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050104 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050304 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050607 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050620 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708 Year of fee payment: 5 |