JPH06260705A - Semiconductor laser drive device - Google Patents
Semiconductor laser drive deviceInfo
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- JPH06260705A JPH06260705A JP7299393A JP7299393A JPH06260705A JP H06260705 A JPH06260705 A JP H06260705A JP 7299393 A JP7299393 A JP 7299393A JP 7299393 A JP7299393 A JP 7299393A JP H06260705 A JPH06260705 A JP H06260705A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数個の定電流源から
の電流を組み合わせて半導体レーザダイオードの駆動電
流とする半導体レーザ駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser driving device which combines the currents from a plurality of constant current sources to provide a driving current for a semiconductor laser diode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザダイオードの発光強度を変
化させることは、半導体レーザ駆動装置から半導体レー
ザダイオードに流す電流を変えることによって行われ
る。レーザプリンタに使用されている半導体レーザダイ
オードの発光強度の変化は、例えば、画像データ信号に
基づいて行われる。そのような半導体レーザ駆動装置に
関する従来の技術としては、次のようなものがある。2. Description of the Related Art The emission intensity of a semiconductor laser diode is changed by changing the current supplied from the semiconductor laser driving device to the semiconductor laser diode. The change in emission intensity of the semiconductor laser diode used in the laser printer is performed based on, for example, an image data signal. The following is a conventional technique relating to such a semiconductor laser driving device.
【０００３】特開昭57−4780号公報（以下「文献１」と
いう）には、単一の電源に抵抗値の異なる抵抗器を複数
個並列接続して複数種類の定電流を発生させ、画像デー
タ信号により制御されるセレクタにより、任意の定電流
を組み合わせて加算した定電流を、半導体レーザダイオ
ードに流すようにした技術が示されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 57-4780 (hereinafter referred to as "reference 1"), a plurality of resistors having different resistance values are connected in parallel to a single power source to generate a plurality of constant currents. A technique is disclosed in which a constant current obtained by combining and adding arbitrary constant currents is caused to flow through a semiconductor laser diode by a selector controlled by a data signal.
【０００４】特開昭63−184773号公報（以下「文献２」
という）には、異なる定電流値を出力する電圧・電流変
換回路（スイッチング回路と定電流回路とで構成）を複
数個設けておき、その内の任意のものを画像データ信号
により選択することにより、任意の定電流を組み合わせ
て加算した定電流を、半導体レーザダイオードに流すよ
うにした技術が示されている。Japanese Patent Laid-Open No. 63-184773 (hereinafter referred to as "Reference 2")
By providing a plurality of voltage-current conversion circuits (composed of a switching circuit and a constant current circuit) that output different constant current values, and selecting any one of them with an image data signal. , A technique in which a constant current obtained by combining and adding arbitrary constant currents is passed through a semiconductor laser diode is shown.
【０００５】特開平２−150367号公報（以下「文献３」
という）には、異なる定電流値を出力する定電流源とス
イッチング回路との直列接続体を複数個設けておき、画
像データ信号により前記スイッチング回路を制御して、
任意の定電流を組み合わせて加算した定電流を、半導体
レーザダイオードに流すようにした技術が示されてい
る。Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-150367 (hereinafter referred to as "reference 3")
Is provided with a plurality of series-connected bodies of constant current sources that output different constant current values and a switching circuit, and the switching circuit is controlled by an image data signal,
There is disclosed a technique in which a constant current obtained by combining and adding arbitrary constant currents is caused to flow through a semiconductor laser diode.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】（問題点）しかしなが
ら、前記した従来の技術には、次のような問題点があっ
た。第１の問題点は、組み合わせるために用意された定
電流値の大きさが大幅に異なるので、電流の立ち上がり
応答特性にバラツキがあり、電流値を組み合わせる際、
所望のレーザ発光強度になる迄に時間遅れが生じるとい
う点である。第２の問題点は、大電流の定電流源が設け
られいる、それを構成するには大容量の構成素子を使用
するので、コストが高くなるという点である。(Problems) However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. The first problem is that the magnitudes of the constant current values prepared for combination are significantly different, so there are variations in the rising response characteristics of the current, and when combining the current values,
The point is that there is a time delay until the desired laser emission intensity is reached. A second problem is that a high-current constant current source is provided, and a large-capacity constituent element is used to configure it, resulting in high cost.
【０００７】（問題点の説明）まず第１の問題点につい
て説明する。図６は、電流の立ち上がり応答特性を説明
する図である。図６（Ａ）が、従来の場合を示してい
る。横軸は時間ｔ、縦軸は電流値である。（イ）は電流
Ｉを出力する定電流源の立ち上がり特性を示し、（ロ）
は、その４倍の電流４Ｉを出力する定電流源の立ち上が
り特性を示している。説明しようとしている点を分かり
易くするため、多少誇張して描いてある。(Explanation of Problems) First, the first problem will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the rising response characteristic of the current. FIG. 6A shows a conventional case. The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents current value. (A) shows the rising characteristics of the constant current source that outputs the current I, and (b)
Shows the rising characteristics of a constant current source that outputs a current 4I that is four times that. I've drawn it a little exaggerated to make it easier to understand what I'm trying to explain.
【０００８】電流４Ｉは、Ｉに比べて電流値が大きいの
で、立ち上がりを完了するのがＩより遅れる。図中に示
したΔｔが、その時間遅れを示している。従って、Ｉと
４Ｉとを加算して５Ｉの電流値を得る場合、やはりＩが
立ち上がった時点ｔ0 よりΔｔだけ遅れる。遅れると、
その電流値で発光される１画素（画像データ信号に対応
した１画素）の期間が短くなってしまうことになり、画
質を悪くする原因となる。Since the current value of the current 4I is larger than that of I, the rising of the current 4I is delayed from that of I. Δt shown in the figure indicates the time delay. Therefore, when I and 4I are added to obtain a current value of 5I, there is a delay of Δt from the time t 0 when I rises. If you are late,
The period of one pixel (one pixel corresponding to the image data signal) emitted at the current value is shortened, which causes deterioration of image quality.
【０００９】文献２や文献３の技術では、設定する定電
流値は、画像データ信号のビット構成の各桁に対応させ
たものとしているが、仮に４ビットとすると、最上位の
桁（１０００の１）に対応づけられた定電流値は、最下
位の桁（０００１の１）に対応づけられた定電流値の８
倍とされる。このように、大幅に電流値が異なると、立
ち上がりにバラツキが出る。ビット数が多くなれば、な
おさらである。In the techniques of Documents 2 and 3, the constant current value to be set is set to correspond to each digit of the bit configuration of the image data signal. However, if it is set to 4 bits, the most significant digit (1000 The constant current value associated with 1) is 8 of the constant current value associated with the lowest digit (1 of 0001).
To be doubled. In this way, when the current value is significantly different, the rise varies. Especially when the number of bits is large.
【００１０】次に第２の問題点について説明する。流す
べき定電流値が大である定電流回路を構成するには、電
流容量が大の素子を用いなければならず、コストが高く
なる。また、定電流回路毎に定格が異なるから、構成す
るのが面倒である。本発明は、以上のような問題点を解
決することを課題とするものである。Next, the second problem will be described. In order to construct a constant current circuit having a large constant current value to be passed, it is necessary to use an element having a large current capacity, resulting in high cost. Further, since the constant current circuit has different ratings, it is troublesome to configure. An object of the present invention is to solve the above problems.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、半導体レーザダイオードに対する光強
度変調信号に応じて、複数個の定電流回路からの定電流
を選択加算して半導体レーザダイオードに流す半導体レ
ーザ駆動装置において、第１の定電流を供給する第１の
定電流回路と第２の定電流を供給する第２の定電流回路
複数個とから成る定電流部と、第２の定電流回路の各々
に対応して設けられ、各第２の定電流回路からの第２の
定電流を半導体レーザダイオードの光強度変調信号によ
ってオンまたはオフするよう制御されるスイッチング回
路複数個から成るスイッチング部と、該スイッチング部
により選択された第２の定電流の合計と前記第１の定電
流とを加算して半導体レーザダイオードに流す手段と、
前記第１の定電流を設定する手段と、前記第２の定電流
を設定する手段と、半導体レーザダイオードの光をモニ
ターする手段とを具えることとした。In order to solve the above problems, according to the present invention, a semiconductor laser diode is selected by adding constant currents from a plurality of constant current circuits according to a light intensity modulation signal to the semiconductor laser diode. In a semiconductor laser drive device for supplying a constant current, a constant current portion comprising a first constant current circuit for supplying a first constant current and a plurality of second constant current circuits for supplying a second constant current; It comprises a plurality of switching circuits provided corresponding to each of the constant current circuits and controlled to turn on or off the second constant current from each second constant current circuit by the light intensity modulation signal of the semiconductor laser diode. A switching unit, and means for adding the sum of the second constant currents selected by the switching unit and the first constant current and flowing the result to the semiconductor laser diode;
A means for setting the first constant current, a means for setting the second constant current, and a means for monitoring the light of the semiconductor laser diode are provided.
【００１２】[0012]
【作 用】レーザ発振を行い得るためのバイアス電流
に相当する定電流の他、半導体レーザダイオードに対す
る光強度変調信号に応じて、複数個の定電流回路からの
定電流を選択加算した電流を半導体レーザダイオードに
流す半導体レーザ駆動装置において、光強度変調信号に
応じて選択加算する電流値を全て等しい値とする。[Operation] In addition to a constant current corresponding to a bias current for performing laser oscillation, a semiconductor current is obtained by selectively adding constant currents from a plurality of constant current circuits according to a light intensity modulation signal to a semiconductor laser diode. In a semiconductor laser drive device that supplies a laser diode, all current values to be selectively added according to a light intensity modulation signal are set to be the same value.
【００１３】そのようにすると、選択加算される電流の
立ち上がり応答特性は全て等しいものとなるので、立ち
上がるのに時間遅れが生じない。また、選択加算する定
電流は全て等しい値とするので、他とは異なった大電流
を供給する定電流回路を構成する必要がなくなり、大容
量の構成素子を必要としない。従って、コストが高くな
ることもない。更に、規格の同じ定電流回路を構成すれ
ばよいので、モノリシック化によって構成する場合に構
成し易い。By doing so, the rising response characteristics of the currents that are selectively added are all equal, so that there is no time delay in rising. Further, since the constant currents to be selectively added have the same value, there is no need to configure a constant current circuit that supplies a large current different from the others, and a large capacity component element is not required. Therefore, the cost does not increase. Further, since it is only necessary to configure a constant current circuit having the same standard, it is easy to configure in the case of monolithic configuration.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の半導体レーザ駆動装置を
示す図である。図１において、１はデコーダ、２〜４は
スイッチング回路、５はスイッチング部、６は半導体レ
ーザダイオード、７はモニタ用フォトダイオード、８は
可変抵抗器、９はマイクロプロセッサ、１０〜１２はＤ
Ａ変換器、１３〜１６は定電流回路、１７は定電流部、
１８は比較器である。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser driving device of the present invention. In FIG. 1, 1 is a decoder, 2-4 is a switching circuit, 5 is a switching unit, 6 is a semiconductor laser diode, 7 is a monitor photodiode, 8 is a variable resistor, 9 is a microprocessor, and 10-12 are D.
A converter, 13 to 16 are constant current circuits, 17 is a constant current section,
Reference numeral 18 is a comparator.
【００１５】定電流部１７は、半導体レーザダイオード
６に流す電流を調整する部分であり、幾つかの定電流回
路から構成される。その内の定電流回路１６はバイアス
電流に相当する電流Ｉ1 を流す部分である。電流Ｉ1 の
設定は、ＤＡ変換器１１の出力信号によってなされる。
これは、レーザ発振を開始し始める電流より、僅かに高
い値に設定されるが、その設定の仕方については、後で
詳細に説明する。ＤＡ変換器１１の出力信号は、マイク
ロプロセッサ９からの指令により制御される。The constant current section 17 is a section for adjusting the current flowing through the semiconductor laser diode 6, and is composed of several constant current circuits. The constant current circuit 16 therein is a portion through which a current I 1 corresponding to a bias current flows. The current I 1 is set by the output signal of the DA converter 11.
This is set to a value slightly higher than the current at which the laser oscillation starts, but the setting method will be described in detail later. The output signal of the DA converter 11 is controlled by a command from the microprocessor 9.
【００１６】定電流回路１３〜１５は、それぞれ同じ大
きさの電流Ｉ2 （この点が従来と異なる）を供給し得る
定電流回路であり、その内の適宜個数が選択して使用さ
れる。電流Ｉ2 の設定は、ＤＡ変換器１０の出力信号に
よってなされる。その設定の仕方については、後で詳細
に説明する。ＤＡ変換器１０の出力信号は、マイクロプ
ロセッサ９からの指令により制御される。ＤＡ変換器１
０〜１２の入力はディジタル値であり、マイクロプロセ
ッサ９より与えられる。出力は、アナログ値である。The constant current circuits 13 to 15 are constant current circuits capable of supplying the same current I 2 (this point is different from the conventional one), and an appropriate number of them are selected and used. The current I 2 is set by the output signal of the DA converter 10. The setting method will be described later in detail. The output signal of the DA converter 10 is controlled by a command from the microprocessor 9. DA converter 1
The inputs 0 to 12 are digital values and are given by the microprocessor 9. The output is an analog value.
【００１７】光強度変調を行う際の定電流回路の選択
は、スイッチング部５により行われる。スイッチング部
５は、バイアス電流を供給する定電流回路１６以外の各
定電流回路に対応させて設けられているスイッチング回
路２〜４で構成される。各スイッチング回路のオンオフ
は、デコーダ１からの信号により制御される。デコーダ
１に入力される信号は、半導体レーザダイオード６の光
強度を変調しようという信号であるが、半導体レーザダ
イオード６の光をレーザプリンタに利用する場合であれ
ば、該信号としては画像データ信号が用いられる。The switching unit 5 selects the constant current circuit when performing the light intensity modulation. The switching unit 5 is composed of switching circuits 2 to 4 provided corresponding to each constant current circuit other than the constant current circuit 16 that supplies a bias current. ON / OFF of each switching circuit is controlled by a signal from the decoder 1. The signal input to the decoder 1 is a signal for modulating the light intensity of the semiconductor laser diode 6, but if the light of the semiconductor laser diode 6 is used in a laser printer, an image data signal is used as the signal. Used.
【００１８】デコーダ１の入力（図１ではＡ，Ｂの合計
２ビットの入力信号が入力されている）は、例えば、あ
る画素の画像データ信号等であるが、ある画素の画像デ
ータ信号をデコーダ１に入力すれば、その出力によって
幾つかのスイッチング回路がオンとされ、それに対応し
ている定電流回路が選択されたことになる。The input of the decoder 1 (in FIG. 1, an input signal of 2 bits in total of A and B is input) is, for example, an image data signal of a certain pixel, but the image data signal of a certain pixel is decoded. If it is input to 1, it means that some of the switching circuits are turned on by the output and the corresponding constant current circuit is selected.
【００１９】デコーダ１の入力が図１のようにＡ，Ｂの
２ビットであった場合、２ビットでできる種類分けは４
種類であるから、その４種類を、例えば次のように対応
させることにより、スイッチング回路の選択制御が出来
る。 ００→全てのスイッチング回路２〜４をオフ ０１→１個のスイッチング回路をオン １０→２個のスイッチング回路をオン １１→３個のスイッチング回路をオン なお、デコーダ１の入力ビット数がもっと大であれば、
スイッチング回路で選択する定電流回路の数も、それに
応じて増やせばよい。When the input of the decoder 1 is 2 bits of A and B as shown in FIG.
Since they are types, the switching circuits can be selectively controlled by associating the four types with each other, for example, as follows. 00 → all switching circuits 2 to 4 are turned off 01 → 1 switching circuit is turned on 10 → 2 switching circuits are turned on 11 → 3 switching circuits are turned on Note that the input bit number of the decoder 1 is much larger. if there is,
The number of constant current circuits selected by the switching circuit may be increased accordingly.
【００２０】半導体レーザダイオード６には、選択され
た定電流回路からの電流と定電流回路１６の電流との合
計電流が流れ、その結果、半導体レーザダイオード６の
光強度は、画素の濃度に応じたものとなる。The total current of the current from the selected constant current circuit and the current of the constant current circuit 16 flows through the semiconductor laser diode 6, and as a result, the light intensity of the semiconductor laser diode 6 depends on the density of the pixel. It becomes a thing.
【００２１】モニタ用フォトダイオード７は、半導体レ
ーザダイオード６の光出力を検出するためのものであ
り、受光した光量に応じた電流が流れる。検出電流は、
モニタ用フォトダイオード７に直列接続された可変抵抗
器８の両端に電圧を発生させる。つまり、電圧に変換さ
れる。該電圧は、比較器１８にてＤＡ変換器１２より与
えられる基準値と比較され、その誤差信号をマイクロプ
ロセッサ９へ送る。ＤＡ変換器１２の出力（つまり前記
基準値）は、マイクロプロセッサ９からの指令により設
定される。The monitor photodiode 7 is for detecting the optical output of the semiconductor laser diode 6, and a current corresponding to the amount of received light flows. The detection current is
A voltage is generated across the variable resistor 8 connected in series with the monitoring photodiode 7. That is, it is converted into a voltage. The voltage is compared with the reference value given by the DA converter 12 in the comparator 18, and the error signal is sent to the microprocessor 9. The output of the DA converter 12 (that is, the reference value) is set by a command from the microprocessor 9.
【００２２】マイクロプロセッサ９からデコーダ１へ送
られている全スイッチング信号Ｓは、全てのスイッチン
グ回路２〜４をオンにしたり、オフにしたりする信号
を、デコーダ１から出させるための信号である。なお、
マイクロプロセッサ９は、各種の信号を授受したりし
て、各種の演算処理を行う。The total switching signal S sent from the microprocessor 9 to the decoder 1 is a signal for causing the decoder 1 to output a signal for turning on or off all the switching circuits 2-4. In addition,
The microprocessor 9 exchanges various signals and performs various arithmetic processes.
【００２３】図３は、本発明で使用するスイッチング回
路と定電流回路の具体例を示す図である。スイッチング
回路２と定電流回路１３について示しているが、他のス
イッチング回路，定電流回路も同様の構成であり、これ
らの構成は公知のものである。符号は図１のものに対応
し、２−１，２−２はトランジスタ、２−３…基準電
源、１３−１は比較器、１３−２はトランジスタ、１３
−３はインダクタンス、１３−４，１３−５は抵抗であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the switching circuit and the constant current circuit used in the present invention. Although the switching circuit 2 and the constant current circuit 13 are shown, the other switching circuits and the constant current circuit have the same configuration, and these configurations are known. Reference numerals correspond to those of FIG. 1, 2-1 and 2-2 are transistors, 2-3 ... Reference power source, 13-1 is a comparator, 13-2 is a transistor, 13
-3 is an inductance and 13-4 and 13-5 are resistors.
【００２４】デコーダ１よりトランジスタ２−１に入力
される信号が、基準電源２−３より小の時トランジスタ
２−２はオンされ、大の時はオフされる。ＤＡ変換器１
０からの信号が、抵抗１３−５の電圧降下と等しくなる
ように、トランジスタ１３−２を流れる電流が制御され
る。つまり、定電流回路１３の定電流値は、ＤＡ変換器
１０からの信号により設定される。インダクタンス１３
−３と抵抗１３−４は、電流を安定にするためのもので
ある。When the signal input from the decoder 1 to the transistor 2-1 is smaller than the reference power source 2-3, the transistor 2-2 is turned on, and when it is large, it is turned off. DA converter 1
The current flowing through the transistor 13-2 is controlled so that the signal from 0 becomes equal to the voltage drop of the resistor 13-5. That is, the constant current value of the constant current circuit 13 is set by the signal from the DA converter 10. Inductance 13
-3 and the resistor 13-4 are for stabilizing the current.
【００２５】ところで、図１のような半導体レーザ駆動
装置で、半導体レーザダイオード６の発光強度が、画像
データ信号等に比例して変化するようにするためには、
スイッチング部５でのスイッチング回路選択制御により
行われる電流の変化を、次に説明する自然放出光領域に
かかるのではなく、レーザ発光領域内で行うようにする
必要がある。By the way, in the semiconductor laser driving device as shown in FIG. 1, in order to change the emission intensity of the semiconductor laser diode 6 in proportion to the image data signal and the like,
It is necessary to change the current, which is performed by the switching circuit selection control in the switching unit 5, in the laser emission region, not in the spontaneous emission region described below.
【００２６】図４は、レーザの特性を示す図である。横
軸は半導体レーザダイオード６のレーザ駆動電流であ
り、縦軸は半導体レーザダイオード６からの光出力であ
る。Ｌはレーザ特性曲線、Ｌ1 ，Ｌ2 はレーザ特性曲線
Ｌの一部を成す曲線部分、Ｃは変曲点である。レーザ駆
動電流が小さい時は、半導体レーザダイオード６からの
光は、位相の揃っていない光であり、発光ダイオードと
同程度の光である。この領域は、自然放出光領域と呼ば
れている。FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the laser. The horizontal axis represents the laser drive current of the semiconductor laser diode 6, and the vertical axis represents the light output from the semiconductor laser diode 6. L is a laser characteristic curve, L 1 and L 2 are curved portions forming a part of the laser characteristic curve L, and C is an inflection point. When the laser drive current is small, the light from the semiconductor laser diode 6 is out of phase with light, which is about the same as the light emitting diode. This area is called the spontaneous emission light area.
【００２７】レーザ駆動電流がある値以上になると、半
導体レーザダイオード６はレーザ発振し、位相の揃った
強い光が出始める。この領域は、レーザ発光領域と呼ば
れる。図４のレーザ特性曲線Ｌの内、曲線部分Ｌ1 が自
然放出光領域にある部分であり、曲線部分Ｌ2 がレーザ
発光領域にある部分である。両者の境目が、変曲点Ｃで
ある。曲線部分Ｌ1 ，曲線部分Ｌ2 は、ほぼ直線（リニ
ア）となっている。When the laser drive current exceeds a certain value, the semiconductor laser diode 6 oscillates a laser, and strong light having a uniform phase starts to be emitted. This area is called a laser emitting area. In the laser characteristic curve L of FIG. 4, the curved portion L 1 is the portion in the spontaneous emission region, and the curved portion L 2 is the portion in the laser emission region. The boundary between the two is the inflection point C. The curved line portion L 1 and the curved line portion L 2 are substantially linear.
【００２８】画像データ信号等により半導体レーザダイ
オード６の発光強度を変化させる場合は、動作点をレー
ザ発光領域のリニアな曲線部分Ｌ2 上で変化させること
が要求される。図４のＰ1 は、自然放出光領域での最大
の光出力よりも僅かに高い位置に適宜とった値である
が、発光強度変調を行うためには、少なくともこの値以
上の光出力を出す必要がある。以下、説明の便宜状、こ
のＰ1 を「使用最小光出力」と言うことにする。When the light emission intensity of the semiconductor laser diode 6 is changed by an image data signal or the like, it is necessary to change the operating point on the linear curve portion L 2 of the laser light emission region. P 1 in FIG. 4 is a value appropriately set to a position slightly higher than the maximum light output in the spontaneous emission light region, but in order to perform emission intensity modulation, a light output of at least this value is output. There is a need. Hereinafter, for convenience of description, this P 1 will be referred to as a “minimum light output used”.
【００２９】従って、半導体レーザダイオード６のバイ
アス電流に相当する定電流回路１６からの電流Ｉ1 （最
小駆動電流）の値は、全てのスイッチング回路をオフに
した状態で、使用最小光出力Ｐ1 を出す電流に設定され
ることが必要となり、使用最小光出力Ｐ1 は感光体の閾
値以下に設定する必要がある。Therefore, the value of the current I 1 (minimum drive current) from the constant current circuit 16 corresponding to the bias current of the semiconductor laser diode 6 is the minimum usable optical output P 1 with all switching circuits turned off. Therefore, the minimum light output P 1 used must be set below the threshold value of the photoconductor.
【００３０】また、全てのスイッチング回路をオンさせ
た時の電流が、半導体レーザダイオード６に流れる最大
の電流（最大駆動電流）ということになるが、その時
は、曲線部分Ｌ2 の感光体がリニアな特性を示す範囲内
で、出来るだけ高い位置に対応した方がよい（その位置
の１例が、図４中のＰ2 で表されている。以下、このＰ
2 を説明の便宜上、「使用最大光出力」と言うことにす
る）。Further, the current when all the switching circuits are turned on is the maximum current (maximum drive current) flowing through the semiconductor laser diode 6, and at that time, the photosensitive member in the curved portion L 2 is linear. It is better to correspond to a position as high as possible within the range showing such characteristics (an example of that position is represented by P 2 in FIG.
For convenience of explanation, 2 will be referred to as "used maximum optical output").
【００３１】なぜなら、曲線部分Ｌ2 のリニアな部分
を、広く有効に使用することが出来るからである。従っ
て、電流Ｉ2 の値は、全てのスイッチング回路をオンし
ておいて、上記の事項を考慮しながら設定する。This is because the linear portion of the curved portion L 2 can be widely and effectively used. Therefore, the value of the current I 2 is set in consideration of the above items with all the switching circuits turned on.
【００３２】次に、前記した最小駆動電流，最大駆動電
流の設定の仕方について説明する。図２は、最小駆動電
流と最大駆動電流の設定動作を説明するフローチャート
である。 ステップ１…半導体レーザ駆動装置の初期設定を行う。
つまり、ＤＡ変換器１０〜１２の出力を０にする。この
時、Ｉ1 もＩ2 も０である。 ステップ２…全部のスイッチング回路をオフにする。そ
れには、マイクロプロセッサ９より発する全スイッチン
グ信号Ｓを、全部のスイッチング回路をオフにする値と
する。Next, a method of setting the above-mentioned minimum drive current and maximum drive current will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining the setting operation of the minimum drive current and the maximum drive current. Step 1 ... Initializes the semiconductor laser driving device.
That is, the outputs of the DA converters 10 to 12 are set to 0. At this time, both I 1 and I 2 are 0. Step 2 ... Turn off all switching circuits. For that purpose, all the switching signals S issued from the microprocessor 9 are set to values that turn off all the switching circuits.
【００３３】ステップ３…比較器１８の非反転入力端子
（＋）へ入力する基準値（電圧値）として、半導体レー
ザダイオード６に変曲点Ｃの電流より僅かに大きい電流
が流れるような値である第１基準値Ｖ1 を設定する。 ステップ４…この状態で、ＤＡ変換器１１のディジタル
入力値を最小単位だけ増大する（＋１）。ＤＡ変換器１
１からは、該入力値に対応したアナログ値が出力され、
定電流回路１６のＩ1 は、そのアナログ値に対応した大
きさの定電流とされる。Step 3 ... As a reference value (voltage value) input to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 18, a value such that a current slightly larger than the current at the inflection point C flows through the semiconductor laser diode 6. A certain first reference value V 1 is set. Step 4 ... In this state, the digital input value of the DA converter 11 is increased by the minimum unit (+1). DA converter 1
From 1, the analog value corresponding to the input value is output,
I 1 of the constant current circuit 16 is a constant current having a magnitude corresponding to the analog value.
【００３４】ステップ５…半導体レーザダイオード６の
光出力はモニタ用フォトダイオード７でモニターされ、
可変抵抗器８で得られるモニター電圧Ｖm は、比較器１
８の反転入力端子（ー）に入力される。そして、モニタ
ー電圧Ｖm ＞第１基準値Ｖ1となったか否かチェックさ
れる。なっていなければ、ステップ４に戻り、Ｉ1 の値
が増大される。ステップ４，５で、Ｉ1 が設定される。Step 5 ... The light output of the semiconductor laser diode 6 is monitored by the monitoring photodiode 7.
The monitor voltage V m obtained by the variable resistor 8 is the comparator 1
8 is input to the inverting input terminal (-). Then, it is checked whether or not the monitor voltage V m > the first reference value V 1 . If not, the process returns to step 4 and the value of I 1 is increased. In steps 4 and 5, I 1 is set.
【００３５】ステップ６…モニタ用フォトダイオード７
が使用最大光出力Ｐ2 の光を受光した時に生ずるモニタ
ー電圧に相当する電圧値を第２基準値Ｖ2 と定め、その
値をＤＡ変換器１２の出力側に発生させるよう、マイク
ロプロセッサ９より信号を与える。 ステップ７…全部のスイッチング回路をオンにする信号
をデコーダ１から出させるよう、マイクロプロセッサ９
よりデコーダ１へ全スイッチング信号Ｓを出す。Step 6 ... Monitor photodiode 7
Is determined by the microprocessor 9 so that the voltage value corresponding to the monitor voltage generated when the light having the maximum usable optical output P 2 is received is defined as the second reference value V 2 and the value is generated at the output side of the DA converter 12. Give a signal. Step 7: The microprocessor 9 causes the decoder 1 to output a signal for turning on all the switching circuits.
Outputs all switching signals S to the decoder 1.
【００３６】ステップ８…ＤＡ変換器１０への入力ディ
ジタル値を、最小単位だけ増加する（＋１）。それに応
じて、Ｉ2 の値が少し増大される。 ステップ９…半導体レーザダイオード６の光出力はモニ
タ用フォトダイオード７でモニターされ、可変抵抗器８
で得られるモニター電圧Ｖm は、比較器１８の反転入力
端子（ー）に入力される。そして、モニター電圧Ｖm ＞
第２基準値Ｖ2 となったか否かチェックされる。なって
いなければ、ステップ８に戻り、Ｉ2 の値が増大され
る。ステップ８，９で、Ｉ2 が設定される。これで、定
電流Ｉ1 とＩ2 の値が設定されたことになる。Step 8 ... The input digital value to the DA converter 10 is increased by the minimum unit (+1). Correspondingly, the value of I 2 is slightly increased. Step 9 ... The light output of the semiconductor laser diode 6 is monitored by the monitoring photodiode 7, and the variable resistor 8
The monitor voltage V m obtained in step 3 is input to the inverting input terminal (−) of the comparator 18. Then, the monitor voltage V m >
It is checked whether or not the second reference value V 2 is reached. If not, the process returns to step 8 and the value of I 2 is increased. In steps 8 and 9, I 2 is set. With this, the values of the constant currents I 1 and I 2 are set.
【００３７】ステップ１０…マイクロプロセッサ９から
の全スイッチング信号Ｓを、全部のスイッチング回路を
オフにする値に戻す。Step 10 ... Return all switching signals S from the microprocessor 9 to a value that turns off all switching circuits.
【００３８】このようにした後、画像データ信号等の光
強度変調信号Ａ，Ｂがデコーダ１へ入力されると、その
信号に応じて任意のスイッチング回路が選択され、そこ
からの電流が定電流回路１６の定電流Ｉ1 に加算され
て、半導体レーザダイオード６に流される。半導体レー
ザダイオード６は、流された電流に応じて発光強度を変
える。After this, when the light intensity modulation signals A and B such as image data signals are input to the decoder 1, an arbitrary switching circuit is selected according to the signals, and the current from there is a constant current. It is added to the constant current I 1 of the circuit 16 and passed through the semiconductor laser diode 6. The semiconductor laser diode 6 changes the light emission intensity according to the supplied current.
【００３９】本発明では、定電流回路１６からの定電流
（バイアス電流）であるＩ1 に加算される各定電流回路
からの電流を、全て等しい定電流値（Ｉ2 ）とした。従
って、どの定電流回路が選択されたとしても、そこから
供給される電流の立ち上がり特性は殆ど一致しており、
相互の間で時間遅れは生じない。In the present invention, the currents from the respective constant current circuits added to I 1 which is the constant current (bias current) from the constant current circuit 16 have the same constant current value (I 2 ). Therefore, no matter which constant current circuit is selected, the rising characteristics of the current supplied from it are almost the same,
There is no time delay between them.
【００４０】図６（Ｂ）は、本発明での電流の立ち上が
り応答特性を説明する図である。符号は図６（Ａ）のも
のに対応している。（イ）〜（ホ）は、スイッチング回
路のオンにより選択される各定電流回路（この場合、５
つ）からの等しい定電流値Ｉを示しているが、これらの
立ち上がり特性は殆ど等しいものとなる。FIG. 6B is a diagram for explaining the rising response characteristic of the current in the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 6 (A). (A) to (e) are constant current circuits (in this case, 5) selected by turning on the switching circuit.
Although the same constant current value I from the above) is shown, these rising characteristics are almost the same.
【００４１】従って、それらを加算した電流を示す
（ヘ）の電流５Ｉの立ち上がりは、定電流Ｉのそれとほ
ぼ一致したものとなる。これは、図６（Ａ）の従来の場
合と比べれば分かるように、立ち上がり応答特性が優れ
たものとなっている。Therefore, the rise of the current 5I in (f), which indicates the current obtained by adding them, is almost the same as that of the constant current I. This is an excellent rise response characteristic, as can be seen in comparison with the conventional case of FIG.
【００４２】図５は、デコーダ１の他の構成例を示す図
である。符号は図１のものに対応している。これは、デ
コーダ１にパルス幅変調信号ＰＷＭをも入力し、入力信
号Ａ，Ｂに応じた発光強度で点灯する時間の割合を、パ
ルス幅変調信号ＰＷＭによって変化させるようにした場
合の構成である。FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the decoder 1. The reference numerals correspond to those in FIG. This is a configuration in which the pulse width modulation signal PWM is also input to the decoder 1 and the ratio of the time of lighting with the light emission intensity according to the input signals A and B is changed by the pulse width modulation signal PWM. .
【００４３】図５（イ）は全体図を示し、図５（ハ）は
詳細図を示している。画像データ信号等の光強度変調信
号Ａ，Ｂとパルス幅変調信号ＰＷＭとは、ＮＡＮＤ回路
から成る論理回路１−１，１−２に共に入力されてい
る。それらの出力が、論理回路１−３〜１−５によって
論理演算され、スイッチング回路の選択信号とされる。
全スイッチング信号Ｓは、選択信号を出す論理回路１−
３〜１−５の全てに、直接入力される構成とされてい
る。FIG. 5A shows an overall view, and FIG. 5C shows a detailed view. The light intensity modulation signals A and B such as image data signals and the pulse width modulation signal PWM are both input to the logic circuits 1-1 and 1-2 which are NAND circuits. Those outputs are logically operated by the logic circuits 1-3 to 1-5 and used as selection signals for the switching circuit.
All the switching signals S are the logic circuits 1- that output the selection signals.
All of 3 to 1-5 are directly input.
【００４４】図５（ロ）は、パルス幅変調信号ＰＷＭに
よる点灯割合を示す図である。１画素期間Ｔの内、パル
ス幅変調信号ＰＷＭによって指示される時間幅Ｗの間だ
け、スイッチング回路はオンされる。スイッチング回路
２〜４の３つの回路が、単に１画素期間Ｔだけオンされ
るだけでは、半導体レーザダイオード６の発光強度は３
種類に変化するだけであり変化に乏しい。しかし、パル
ス幅変調信号ＰＷＭを加味した制御とすれば、各種類の
発光強度にて点灯時間割合を変えることにより、変化が
豊富となる。FIG. 5B is a diagram showing the lighting ratio by the pulse width modulation signal PWM. Within one pixel period T, the switching circuit is turned on only during the time width W indicated by the pulse width modulation signal PWM. If the three circuits of the switching circuits 2 to 4 are simply turned on for one pixel period T, the light emission intensity of the semiconductor laser diode 6 becomes 3
It only changes to the type and the change is scarce. However, if the control is performed in consideration of the pulse width modulation signal PWM, the change becomes rich by changing the lighting time ratio for each type of light emission intensity.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明では、レーザ発
振を行い得るためのバイアス電流に相当する定電流の
他、光強度変調信号に応じて、複数個の定電流回路から
の定電流を選択加算して半導体レーザダイオードに流す
半導体レーザ駆動装置において、光強度変調信号に応じ
て選択加算する個々の定電流値を全て等しい値とする。As described above, according to the present invention, in addition to the constant current corresponding to the bias current for performing the laser oscillation, the constant currents from a plurality of constant current circuits are supplied in accordance with the light intensity modulation signal. In a semiconductor laser driving device that selectively adds and flows to a semiconductor laser diode, all constant current values to be selectively added according to a light intensity modulation signal are made equal.
【００４６】そのため、選択加算される電流の立ち上が
り応答特性は全て等しいものとなり、立ち上がり電流間
に時間遅れが生じなくなる。また、選択加算する定電流
は全て等しい値にするので、他とは異なった大電流を供
給する定電流回路を構成する必要がなくなり、大容量の
構成素子を必要としない。従って、従来に比べてコスト
が安くなる。更に、同じ規格の定電流回路を構成すれば
よいので、モノリシック化によって構成する場合に構成
し易い。Therefore, the rising response characteristics of the selectively added currents are all the same, and no time delay occurs between the rising currents. Further, since the constant currents to be selectively added are all equal in value, there is no need to configure a constant current circuit that supplies a large current different from the others, and a large capacity component element is not required. Therefore, the cost is lower than in the conventional case. Furthermore, since it is sufficient to construct a constant current circuit of the same standard, it is easy to construct in the case of monolithic construction.
【図１】 本発明の半導体レーザ駆動装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser driving device of the present invention.
【図２】 最小駆動電流と最大駆動電流の設定動作を説
明するフローチャートFIG. 2 is a flowchart illustrating a setting operation of a minimum drive current and a maximum drive current.
【図３】 本発明で使用するスイッチング回路と定電流
回路の具体例を示す図FIG. 3 is a diagram showing a specific example of a switching circuit and a constant current circuit used in the present invention.
【図４】 レーザの特性を示す図FIG. 4 is a diagram showing laser characteristics.
【図５】 デコーダの別の構成例を示す図FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the decoder.
【図６】 電流の立ち上がり応答特性を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining current rising response characteristics.
１…デコーダ、１−１〜１−５…論理回路、２〜４…ス
イッチング回路、２−１，２−２…トランジスタ、２−
３…基準電源、５…スイッチング部、６…半導体レーザ
ダイオード、７…モニタ用フォトダイオード、８…可変
抵抗器、９…マイクロプロセッサ、１０〜１２…ＤＡ変
換器、１３〜１６…定電流回路、１３−１…比較器、１
３−２…トランジスタ、１３−３…インダクタンス、１
３−４，１３−５…抵抗、１７…定電流部、１８…比較
器1 ... Decoder, 1-1 to 1-5 ... Logic circuit, 2-4 ... Switching circuit, 2-1, 2-2 ... Transistor, 2-
3 ... Reference power supply, 5 ... Switching unit, 6 ... Semiconductor laser diode, 7 ... Monitor photodiode, 8 ... Variable resistor, 9 ... Microprocessor, 10-12 ... DA converter, 13-16 ... Constant current circuit, 13-1 ... Comparator, 1
3-2 ... transistor, 13-3 ... inductance, 1
3-4, 13-5 ... Resistance, 17 ... Constant current section, 18 ... Comparator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西沢 克彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiko Nishizawa 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.
Claims (1)
変調信号に応じて、複数個の定電流回路からの定電流を
選択加算して半導体レーザダイオードに流す半導体レー
ザ駆動装置において、第１の定電流を供給する第１の定
電流回路と第２の定電流を供給する第２の定電流回路複
数個とから成る定電流部と、第２の定電流回路の各々に
対応して設けられ、各第２の定電流回路からの第２の定
電流を半導体レーザダイオードの光強度変調信号によっ
てオンまたはオフするよう制御されるスイッチング回路
複数個から成るスイッチング部と、該スイッチング部に
より選択された第２の定電流の合計と前記第１の定電流
とを加算して半導体レーザダイオードに流す手段と、前
記第１の定電流を設定する手段と、前記第２の定電流を
設定する手段と、半導体レーザダイオードの光をモニタ
ーする手段とを具えたことを特徴とする半導体レーザ駆
動装置。1. A first constant current is supplied to a semiconductor laser driving device in which a constant current from a plurality of constant current circuits is selectively added according to a light intensity modulation signal to the semiconductor laser diode and is supplied to the semiconductor laser diode. And a second constant current circuit for supplying a second constant current, and a second constant current circuit, and a second constant current circuit. Switching unit composed of a plurality of switching circuits controlled to turn on or off the second constant current from the constant current circuit of the semiconductor laser diode by the light intensity modulation signal of the semiconductor laser diode, and the second constant current selected by the switching unit. A means for adding the sum of the currents and the first constant current to the semiconductor laser diode to flow, a means for setting the first constant current, a means for setting the second constant current, and A semiconductor laser driving device comprising: a means for monitoring the light of a conductor laser diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299393A JPH06260705A (en) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Semiconductor laser drive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299393A JPH06260705A (en) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Semiconductor laser drive device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260705A true JPH06260705A (en) | 1994-09-16 |
Family
ID=13505450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299393A Pending JPH06260705A (en) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | Semiconductor laser drive device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260705A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945979A (en) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | Voltage controlled laser diode drive circuit |
| JPH1093170A (en) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | Laser diode drive circuit, semiconductor integrated circuit for driving laser diode, and image recorder |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP7299393A patent/JPH06260705A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945979A (en) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | Voltage controlled laser diode drive circuit |
| JPH1093170A (en) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | Laser diode drive circuit, semiconductor integrated circuit for driving laser diode, and image recorder |
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