JPH1093171A - Laser diode drive circuit, semiconductor integrated circuit for driving laser diode, and image recorder - Google Patents
Laser diode drive circuit, semiconductor integrated circuit for driving laser diode, and image recorderInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザダイオード
に駆動電流を供給するレーザダイオード駆動回路、半導
体集積化されたレーザダイオード駆動用半導体集積回
路、および画像を記録する過程に、画像情報を担持する
レーザビームにより所定の被走査体上を走査する過程を
含む画像記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode driving circuit for supplying a driving current to a laser diode, a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode integrated with a semiconductor, and image information in a process of recording an image. The present invention relates to an image recording apparatus including a process of scanning a predetermined object with a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、レーザダイオードの発光光量
をモニタしレーザダイオードが適切な光量で発光するよ
うに制御を行なうレーザダイオード駆動回路が知られて
いる。図８は、従来のレーザダイオード駆動回路の一構
成例を示すブロック図である（特開平５−１３１６７５
号公報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a laser diode drive circuit which monitors the amount of light emitted from a laser diode and controls the laser diode to emit light with an appropriate amount of light. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a conventional laser diode driving circuit (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-131675).
Reference).
【０００３】ここには、レーザダイオード２１が備えら
れており、このレーザダイオード２１に流れる駆動電流
は、スイッチング回路２２により、データ入力端子Ｄｉ
ｎから入力されるデータに応じてオン・オフされる。レ
ーザダイオード２１が発光するとその発光光の一部がフ
ォトダイオード２３で受光され、フォトダイオード２３
に受光光量に応じた電流が流れ、その電流が抵抗２４に
より電圧に変換され増幅器２５により増幅されて比較器
２７に入力される。この比較器２７には、基準電圧生成
回路２６において抵抗分割により生成された基準電圧も
入力され、それらの比較結果が、スイッチ回路２８を経
由してホールドコンデンサ２９に入力される。スイッチ
回路２８は、制御信号入力端子ＣＴＬから入力される、
自動パワー制御動作（ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐ
ｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作）を行なうか否かを制
御する制御信号によって、ＡＰＣを実行するとき、すな
わち、レーザダイオード２１の発光光量を調整するとき
のみ閉成されるように制御される。また、スイッチ回路
３０は、制御信号入力端子ＲＥＳから入力されるリセッ
ト信号によって制御され、リセット時にホールドコンデ
ンサ２９を接地し、ホールドコンデンサ２９の蓄積電荷
を０にリセットするためのものである。Here, a laser diode 21 is provided, and a driving current flowing through the laser diode 21 is supplied to a data input terminal Di by a switching circuit 22.
It is turned on / off according to data input from n. When the laser diode 21 emits light, a part of the emitted light is received by the photodiode 23 and the photodiode 23
A current corresponding to the amount of received light flows through the circuit, and the current is converted into a voltage by the resistor 24, amplified by the amplifier 25, and input to the comparator 27. The reference voltage generated by the resistance division in the reference voltage generation circuit 26 is also input to the comparator 27, and the comparison result is input to the hold capacitor 29 via the switch circuit 28. The switch circuit 28 is input from the control signal input terminal CTL.
Automatic power control operation (APC (Automatic P
An APC is controlled by a control signal for controlling whether or not to perform the power control operation, so that the APC is closed only when the APC is performed, that is, when the light emission amount of the laser diode 21 is adjusted. The switch circuit 30 is controlled by a reset signal input from a control signal input terminal RES, and grounds the hold capacitor 29 at the time of reset to reset the accumulated charge in the hold capacitor 29 to zero.
【０００４】リセット状態になく、かつＡＰＣが行なわ
れているとき、コンパレータ２７による比較結果はホー
ルドコンデンサ２９に入力され、その比較結果に応じて
ホールドコンデンサ２９が充放電される。ホールドコン
デンサ２９の充放電によって生じるホールド電圧は、演
算増幅器３１に入力される。この演算増幅器３１には抵
抗３２を流れる電流によって発生する電圧も入力され、
抵抗３２に所定の電流が流れるように、換言すると、レ
ーザダイオード２１に所定の駆動電流が流れるように、
その演算増幅器３１の出力によって、ダーリントン接続
された電流ドライブ用トランジスタ３３が制御される。When the APC is being performed without being in the reset state, the result of comparison by the comparator 27 is input to the hold capacitor 29, and the hold capacitor 29 is charged and discharged according to the result of comparison. The hold voltage generated by charging and discharging the hold capacitor 29 is input to the operational amplifier 31. A voltage generated by a current flowing through the resistor 32 is also input to the operational amplifier 31.
In order for a predetermined current to flow in the resistor 32, in other words, for a predetermined drive current to flow in the laser diode 21,
The output of the operational amplifier 31 controls the Darlington-connected current driving transistor 33.
【０００５】図８に示すレーザダイオード駆動回路を用
いてレーザダイオード２１を駆動するにあたっては、以
下に説明するような手順が採用される。先ず、リセット
信号入力端子ＲＥＳにリセット信号を入力してホールド
コンデンサ２９を接地し、そのホールドコンデンサ２９
の蓄積電荷を放電する。ホールドコンデンサ２９に過大
なホールド電圧にあった場合、そのホールド電圧を調整
しようとしてレーザダイオード２１を発光させる瞬間に
そのレーザダイオードに過大な駆動電流が流れ、そのレ
ーザダイオードが破壊されてしまうおそれがあり、ホー
ルドコンデンサ２９の蓄積電荷を放電し、そのような破
壊されるおそれをなくすためである。次に、リセット信
号の入力を停止してスイッチ回路３０を開放し、制御信
号入力端子ＣＴＬから制御信号を入力してスイッチ回路
２８をＡＰＣ用に閉成する。データ入力端子Ｄｉｎから
はデータを入力し続けレーザダイオード２１を連続発光
させる。すると、前述の過程を経て、ホールドコンデン
サ２９に、基準電圧生成回路２６で生成された基準電圧
に対応したホールド電圧になるまで電荷が蓄積される。
その後、スイッチ回路２８を開放し、データ入力端子Ｄ
ｉｎから所定の時系列的に変化するデータが入力され、
レーザダイオード２１が、そのデータに応じて発光、消
灯を繰り返す。レーザダイオード２１が発光するときの
瞬時パワーは、ホールドコンデンサ２９の、蓄積電荷に
より生じたホールド電圧に応じて定められる。In driving the laser diode 21 using the laser diode drive circuit shown in FIG. 8, the following procedure is adopted. First, a reset signal is input to the reset signal input terminal RES to ground the hold capacitor 29, and the hold capacitor 29
To discharge the stored charge. If the hold capacitor 29 has an excessive hold voltage, an excessive drive current flows through the laser diode 21 at the moment when the laser diode 21 emits light to adjust the hold voltage, and the laser diode may be destroyed. This is because the accumulated charge in the hold capacitor 29 is discharged to eliminate such a risk of being destroyed. Next, the input of the reset signal is stopped to open the switch circuit 30, and a control signal is input from the control signal input terminal CTL to close the switch circuit 28 for APC. Data is continuously input from the data input terminal Din, and the laser diode 21 emits light continuously. Then, through the above-described process, charges are accumulated in the hold capacitor 29 until the hold voltage corresponding to the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 26 is reached.
Thereafter, the switch circuit 28 is opened, and the data input terminal D
The data which changes in a predetermined time series is input from in,
The laser diode 21 repeatedly emits light and turns off according to the data. The instantaneous power at which the laser diode 21 emits light is determined according to the hold voltage of the hold capacitor 29 generated by the accumulated charge.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すレーザダイオード駆動回路の場合、ホールドコンデ
ンサ２９の蓄積電荷を完全に放電し、ホールドコンデン
サ２９の蓄積電荷が０の状態からＡＰＣ動作に移るた
め、ＡＰＣ動作に移った瞬間のホールド電圧（すなわち
接地電圧）とＡＰＣ動作終了時のホールド電圧との差が
大きく、したがってホールドコンデンサ２９を所定電圧
まで充電するのに長時間を要し、このためＡＰＣ動作に
長時間を要していた。However, in the case of the laser diode driving circuit shown in FIG. 8, since the accumulated charge in the hold capacitor 29 is completely discharged and the state where the accumulated charge in the hold capacitor 29 is 0 shifts to the APC operation. , The difference between the hold voltage (that is, the ground voltage) at the moment of shifting to the APC operation and the hold voltage at the end of the APC operation is large, and it takes a long time to charge the hold capacitor 29 to a predetermined voltage. It took a long time to operate.
【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、自動パワー制
御動作（ＡＰＣ動作）を高速に行なうことのできるレー
ザダイオード駆動回路、レーザダイオード駆動用半導体
集積回路、およびレーザダイオードの高速な自動パワー
制御動作が実現された画像記録装置を提供することを目
的とする。In view of the above circumstances, the present invention provides a laser diode driving circuit, a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode, and a high-speed automatic power control operation of a laser diode, which can perform an automatic power control operation (APC operation) at high speed. It is an object of the present invention to provide an image recording apparatus in which is realized.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のレーザダイオード駆動用半導体集積回路は、レーザ
ダイオードに駆動電流を供給するレーザダイオード駆動
回路において、 （１−１）駆動電流を充電電圧に応じた電流値に制御す
るためのホールドコンデンサ （１−２）上記ホールドコンデンサが接続され、入力デ
ータ信号に応じたタイミングで、レーザダイオードに、
そのホールドコンデンサの充電電圧に応じた電流値の駆
動電流を供給する駆動電流出力回路 （１−３）上記レーザダイオードの出力光を受光し受光
光量に応じたモニタ電圧を出力する受光回路 （１−４）上記モニタ電圧と所定の基準電圧とを比較し
比較結果に応じて上記ホールドコンデンサを充放電する
比較回路 （１−５）上記ホールドコンデンサを、所定のプリセッ
ト電圧に充電するプリセット回路 （１−６）上記レーザダイオードに駆動電流を供給する
にあたり、先ず、プリセット回路によりホールドコンデ
ンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、比較
回路によりホールドコンデンサを充放電させるタイミン
グ制御回路を備えたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser diode driving semiconductor integrated circuit for supplying a driving current to a laser diode. (1-2) The above-mentioned hold capacitor is connected, and the laser diode is connected to the laser diode at a timing according to the input data signal.
A drive current output circuit that supplies a drive current having a current value corresponding to the charge voltage of the hold capacitor. (1-3) A light receiving circuit that receives the output light of the laser diode and outputs a monitor voltage corresponding to the amount of received light (1-3) 4) A comparison circuit that compares the monitor voltage with a predetermined reference voltage and charges and discharges the hold capacitor according to the comparison result. (1-5) A preset circuit that charges the hold capacitor to a predetermined preset voltage. 6) When supplying a drive current to the laser diode, a timing control circuit is provided that first charges a hold capacitor to a predetermined preset voltage by a preset circuit, and then charges and discharges the hold capacitor by a comparison circuit. I do.
【０００９】ここで、上記本発明のレーザダイオード駆
動回路において、上記（１−４）の比較回路および上記
（１−５）プリセット回路が、 （１−ａ）２つの入力端子から入力される２つの信号の
差分を出力する差動増幅器 （１−ｂ）タイミング制御回路による制御に応じて、差
動増幅器に上記プリセット電圧を伝達するとともに該差
動増幅器の動作を上記プリセット回路として作用するア
ナログバッファに切り換え、もしくは、その差動増幅器
に上記モニタ電圧および上記基準電圧を伝達するととも
にその差動増幅器の動作を上記比較回路として作用する
コンパレータに切り換えるスイッチ回路で構成されてい
ることが好ましい。Here, in the laser diode drive circuit of the present invention, the comparison circuit (1-4) and the preset circuit (1-5) are: (1-a) 2 input from two input terminals. (1-b) An analog buffer that transmits the preset voltage to the differential amplifier and controls the operation of the differential amplifier as the preset circuit under control of a timing control circuit. Or a switch circuit that transmits the monitor voltage and the reference voltage to the differential amplifier and switches the operation of the differential amplifier to a comparator that functions as the comparison circuit.
【００１０】この場合、上記（１−ｂ）のスイッチ回路
が、上記差動増幅器と、上記ホールドコンデンサとの間
に接断自在なスイッチを備え、上記タイミング制御回路
が、上記モニタ電圧が基準電圧に一致した後、ホールド
コンデンサが上記差動増幅器の出力から切り離されるよ
うに、上記スイッチを制御するものであることが好まし
い。In this case, the switch circuit of (1-b) includes a switch that can be connected and disconnected between the differential amplifier and the hold capacitor, and the timing control circuit determines that the monitor voltage is equal to the reference voltage. It is preferable that the switch be controlled so that the hold capacitor is disconnected from the output of the differential amplifier after the following.
【００１１】また、上記目的を達成する本発明のレーザ
ダイオード駆動用半導体集積回路は、レーザダイオード
に駆動電流を供給するレーザダイオード駆動用半導体集
積回路において、 （２−１）駆動電流を充電電圧に応じた電流値に制御す
るためのホールドコンデンサ （２−２）上記ホールドコンデンサが接続され、入力デ
ータ信号に応じたタイミングで、レーザダイオードに、
そのホールドコンデンサの充電電圧に応じた電流値の駆
動電流を供給する駆動電流出力回路 （２−３）上記レーザダイオードの出力光の光量に応じ
たモニタ電圧と所定の基準電圧とを比較し比較結果に応
じて上記ホールドコンデンサを充放電する比較回路 （２−４）ホールドコンデンサを、所定のプリセット電
圧に充電するプリセット回路 （２−５）上記レーザダイオードに駆動電流を供給する
にあたり、先ず、プリセット回路によりホールドコンデ
ンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、比較
回路によりホールドコンデンサを充放電させるタイミン
グ制御回路を備えたことを特徴とする。According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode for supplying a drive current to a laser diode. Hold capacitor for controlling to a corresponding current value (2-2) The hold capacitor is connected to the laser diode at a timing according to the input data signal.
A drive current output circuit for supplying a drive current having a current value corresponding to the charge voltage of the hold capacitor; (2-3) comparing a monitor voltage according to the amount of light output from the laser diode with a predetermined reference voltage; (2-4) A preset circuit for charging the hold capacitor to a predetermined preset voltage (2-5) When supplying a drive current to the laser diode, first, a preset circuit And a timing control circuit for charging and discharging the hold capacitor by a comparison circuit.
【００１２】ここで、上記本発明のレーザダイオード駆
動用半導体集積回路においても、上記本発明のレーザダ
イオード駆動回路と同様、上記（２−３）の比較回路お
よび上記（２−４）のプリセット回路が、 （２−ａ）２つの入力端子から入力される２つの信号の
差分を出力する差動増幅器 （２−ｂ）タイミング制御回路による制御に応じて、差
動増幅器に上記プリセット電圧を伝達するとともにその
差動増幅器の動作を上記プリセット回路として作用する
アナログバッファに切り換え、ないしは、その差動増幅
器に上記モニタ電圧および上記基準電圧を伝達するとと
もにその差動増幅器の動作を上記比較回路として作用す
るコンパレータに切り換えるスイッチ回路で構成されて
いることが好ましい。In the semiconductor integrated circuit for driving a laser diode of the present invention, the comparison circuit of (2-3) and the preset circuit of (2-4) are similar to the laser diode driving circuit of the present invention. (2-a) A differential amplifier that outputs a difference between two signals input from two input terminals. (2-b) The preset voltage is transmitted to the differential amplifier according to control by a timing control circuit. At the same time, the operation of the differential amplifier is switched to the analog buffer functioning as the preset circuit, or the monitor voltage and the reference voltage are transmitted to the differential amplifier, and the operation of the differential amplifier functions as the comparison circuit. It is preferable that the switching circuit be constituted by a switch circuit for switching to a comparator.
【００１３】この場合に、上記（２−ｂ）のスイッチ回
路が、上記差動増幅器と、上記ホールドコンデンサとの
間に接断自在なスイッチを備え、上記タイミング制御回
路が、モニタ電圧が基準電圧に一致した後、ホールドコ
ンデンサが上記差動増幅器の出力から切り離されるよう
に、上記スイッチを制御するものであることが好まし
い。In this case, the switch circuit of (2-b) includes a switch that can be connected and disconnected between the differential amplifier and the hold capacitor, and the timing control circuit determines that the monitor voltage is a reference voltage. It is preferable that the switch be controlled so that the hold capacitor is disconnected from the output of the differential amplifier after the following.
【００１４】また、上記本発明のレーザダイオード駆動
用半導体集積回路は、上記プリセット電圧を生成するプ
リセット電圧生成回路を備えたものであることが好まし
い。さらに、上記目的を達成する本発明の画像記録装置
は、画像を記録する過程に、画像情報を担持するレーザ
ビームにより所定の被走査体上を走査する過程を含む画
像記録装置において、 （３−１）レーザビームを出射するレーザダイオード （３−２）上記レーザダイオードに駆動電流を供給する
レーザダイオード駆動部 （３−３）上記レーザダイオードから出射したレーザビ
ームにより、所定の被走査体上を走査する走査光学系を
備え、上記（３−２）のレーザダイオード駆動部が、 （３−２−１）上記駆動電流を充電電圧に応じた電流値
に制御するためのホールドコンデンサ （３−２−２）上記ホールドコンデンサが接続され、入
力データ信号に応じたタイミングで、上記レーザダイオ
ードに、そのホールドコンデンサの充電電圧に応じた電
流値の駆動電流を供給する駆動電流出力回路 （３−２−３）上記レーザダイオードの出力光を受光し
受光光量に応じたモニタ電圧を出力する受光回路 （３−２−４）上記モニタ電圧と所定の基準電圧とを比
較し比較結果に応じて上記ホールドコンデンサを充放電
する比較回路 （３−２−５）上記ホールドコンデンサを、所定のプリ
セット電圧に充電するプリセット回路 （３−２−６）上記レーザダイオードに駆動電流を供給
するにあたり、先ず、プリセット回路によりホールドコ
ンデンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、
比較回路によりホールドコンデンサを充放電させるタイ
ミング制御回路を備えたことを特徴とする。Further, it is preferable that the laser diode driving semiconductor integrated circuit of the present invention has a preset voltage generating circuit for generating the preset voltage. Further, the image recording apparatus of the present invention that achieves the above object includes an image recording apparatus that includes a step of scanning a predetermined object with a laser beam carrying image information in a step of recording an image. 1) A laser diode for emitting a laser beam (3-2) A laser diode driving unit for supplying a drive current to the laser diode (3-3) A predetermined scanning target is scanned with a laser beam emitted from the laser diode. (3-2) a hold capacitor for controlling the drive current to a current value corresponding to a charging voltage. 2) The hold capacitor is connected, and the laser diode is connected to the laser diode at a timing according to the input data signal in accordance with the charge voltage of the hold capacitor. (3-2-3) Light receiving circuit for receiving the output light of the laser diode and outputting a monitor voltage according to the amount of received light (3-2-4) The monitor A comparison circuit that compares the voltage with a predetermined reference voltage and charges and discharges the hold capacitor according to the comparison result (3-2-5) a preset circuit that charges the hold capacitor to a predetermined preset voltage (3-2- 6) In supplying a drive current to the laser diode, first, a hold capacitor is charged to a predetermined preset voltage by a preset circuit,
A timing control circuit for charging and discharging the hold capacitor by the comparison circuit is provided.
【００１５】本発明では、ホールドコンデンサを先ず所
定のプリセット電圧に充電しておき、自動パワー制御動
作ではそのプリセット電圧からの差分のみ充放電するよ
うにしたため、極めて短時間で自動パワー制御動作を完
了させることができる。特に、レーザダイオードを実際
に駆動している途中のタイミングで自動パワー制御動作
を行なうとき、すなわちホールドコンデンサの電圧を再
調整するときは、ホールドコンデンサを所定のプリセッ
ト電圧に充電するという動作は不要であり、極めて高速
にホールドコンデンサの電圧を再調整することができ
る。In the present invention, the hold capacitor is charged to a predetermined preset voltage first, and only the difference from the preset voltage is charged and discharged in the automatic power control operation, so that the automatic power control operation is completed in a very short time. Can be done. In particular, when performing the automatic power control operation at the timing of actually driving the laser diode, that is, when readjusting the voltage of the hold capacitor, the operation of charging the hold capacitor to a predetermined preset voltage is unnecessary. Yes, it is possible to readjust the voltage of the hold capacitor very quickly.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明のレーザダイオード駆動回路
の一実施形態を示す構成図である。このレーザダイオー
ド駆動回路には、ホールドコンデンサ１０、駆動電流出
力回路１１、およびフォトダイオード１２ａと抵抗１２
ｂとからなる受光回路１２が備えられており、駆動電流
出力回路１１は、データ入力端子Ｄｉｎからデータが入
力されるタイミングで、ホールドコンデンサ１０のホー
ルド電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード１に供給
する。レーザダイオード１が発光するとその発光光の一
部がフォトダイオード１２ａで受光され、その受光光量
に応じた電流がフォトダイオード１２ａを流れ、抵抗１
２ｂにモニタ電圧を発生させる。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a laser diode drive circuit of the present invention. The laser diode drive circuit includes a hold capacitor 10, a drive current output circuit 11, a photodiode 12a and a resistor 12
b, and the drive current output circuit 11 supplies a drive current corresponding to the hold voltage of the hold capacitor 10 to the laser diode 1 at the timing when data is input from the data input terminal Din. I do. When the laser diode 1 emits light, a part of the emitted light is received by the photodiode 12a, and a current corresponding to the received light amount flows through the photodiode 12a, and the resistance 1
2b generates a monitor voltage.
【００１７】また、このレーザダイオード駆動回路に
は、演算増幅器（差動増幅器）１３とスイッチ１４ａ〜
１４ｆが備えられている。スイッチ１４ａ〜１４ｆのう
ち、スイッチ１４ａは、プリセット電圧を入力するプリ
セット電圧入力端子ＰＲＩと演算増幅器１３のプラス入
力端子との間に配置されており、スイッチ１４ｂは、基
準電圧を入力する基準電圧入力端子ＲＥＦと演算増幅器
１４ｂのプラス入力端子との間に配置され、スイッチ１
４ｃは、演算増幅器１３のマイナス入力端子にモニタ電
圧が接断自在に入力されるように、フォトダイオード１
２ａと抵抗１２ｂとの接続点と、増幅演算器１３のマイ
ナス入力端子との間に配置され、スイッチ１４ｄは、演
算増幅器１３の出力端子とマイナス入力端子との間に配
置され、スイッチ１４ｅは、演算増幅器１３とホールド
コンデンサ１０との間に配置されている。The laser diode driving circuit includes an operational amplifier (differential amplifier) 13 and switches 14a to 14a.
14f is provided. Of the switches 14a to 14f, the switch 14a is arranged between a preset voltage input terminal PRI for inputting a preset voltage and a plus input terminal of the operational amplifier 13, and the switch 14b is connected to a reference voltage input for inputting a reference voltage. The switch 1 is disposed between the terminal REF and the plus input terminal of the operational amplifier 14b.
Reference numeral 4c denotes a photodiode 1 so that the monitor voltage can be freely connected to the minus input terminal of the operational amplifier 13.
The switch 14d is arranged between the connection point between the resistor 2a and the resistor 12b and the minus input terminal of the amplification arithmetic unit 13, the switch 14d is arranged between the output terminal and the minus input terminal of the operational amplifier 13, and the switch 14e is It is arranged between the operational amplifier 13 and the hold capacitor 10.
【００１８】これらのスイッチ１４ａ〜１４ｅのうち、
スイッチ１４ａ〜１４ｄは演算増幅器１３の作用をアナ
ログバッファとコンパレータとに切り換えるスイッチで
あり、スイッチ１４ａとスイッチ１４ｄを閉成し、スイ
ッチ１４ｂとスイッチ１４ｃを開放すると、演算増幅器
１３は、プリセット電圧端子ＰＲＩから入力されたプリ
セット電圧をそのまま演算増幅器１３の出力端子に伝達
するアナログバッファとして作用し、スイッチ１４ａと
スイッチ１４ｄを開放し、スイッチ１４ｂとスイッチ１
４ｃを閉成すると、演算増幅器１３は、基準電圧入力端
子ＲＥＦから入力された基準電圧と受光回路１２で生成
されたモニタ電圧との大小を比較するコンパレータとし
て作用する。Of these switches 14a to 14e,
The switches 14a to 14d are switches for switching the operation of the operational amplifier 13 between an analog buffer and a comparator. When the switches 14a and 14d are closed and the switches 14b and 14c are opened, the operational amplifier 13 sets the preset voltage terminal PRI. Acts as an analog buffer for transmitting the preset voltage input from the switch to the output terminal of the operational amplifier 13 as it is, opening the switches 14a and 14d, and opening the switches 14b and 1
When the switch 4c is closed, the operational amplifier 13 acts as a comparator for comparing the reference voltage input from the reference voltage input terminal REF with the monitor voltage generated by the light receiving circuit 12.
【００１９】また、スイッチ１４ｅは、演算増幅器１３
の出力をホールドコンデンサ１０に伝達するか否かを切
り換えるスイッチであり、後述するプリセット動作およ
び自動パワー制御動作の際は閉成され、レーザダイオー
ド１の発光状態をデータ入力端子Ｄｉｎから入力される
データに応じて変調する変調パルス出力動作の際は開放
される。The switch 14e is connected to the operational amplifier 13
Is a switch for switching whether or not the output of the laser diode 1 is transmitted to the hold capacitor 10. The switch is closed at the time of a preset operation and an automatic power control operation to be described later. It is opened at the time of the modulated pulse output operation of modulating according to the above.
【００２０】以下、図１とともに図２を参照して、この
図１に示すレーザダイオード駆動回路における、プリセ
ット動作、自動パワー制御動作、および変調パルス出力
動作について、この順に説明する。図２は、図１に示す
レーザダイオード駆動回路の各部の時間的な信号変化を
示す図である。Hereinafter, the preset operation, the automatic power control operation, and the modulation pulse output operation in the laser diode drive circuit shown in FIG. 1 will be described in this order with reference to FIG. 2 together with FIG. FIG. 2 is a diagram showing a temporal signal change of each part of the laser diode drive circuit shown in FIG.
【００２１】横軸は時間を表わし、区間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ
3 では、それぞれプリセット動作、自動パワー制御動
作、および変調パルス出力動作が実行される。尚、図２
において、ＣＴＬ１，ＣＴＬ２は、このレーザダイオー
ド駆動回路に、それぞれ自動パワー制御動作、プリセッ
ト動作を行なわせるための各制御信号であり、制御信号
ＣＴＬ１が‘Ｈ’レベルのときは、スイッチ１４ａ，１
４ｄが開放されるとともにスイッチ１４ｂ，１４ｃ，１
４ｅが閉成され、制御信号ＣＴＬ２が‘Ｈ’レベルのと
きは、スイッチ１４ａ，１４ｄ，１４ｅが閉成されると
ともにスイッチ１４ｂ，１４ｃ，が開放される。また、
ここでは簡単のため、データ入力端子Ｄｉｎからは１ビ
ットのデータが入力され、電流駆動出力回路１１は、レ
ーザダイオード１に駆動電流を供給するかしないかを二
値的に制御する回路であるとする。The horizontal axis represents time, and the sections T 1 , T 2 , T
In 3 , a preset operation, an automatic power control operation, and a modulated pulse output operation are respectively performed. FIG.
, CTL1 and CTL2 are control signals for causing the laser diode drive circuit to perform an automatic power control operation and a preset operation, respectively. When the control signal CTL1 is at the “H” level, the switches 14a and 1
4d is opened and switches 14b, 14c, 1
When the control signal CTL2 is at the "H" level, the switches 14a, 14d, and 14e are closed and the switches 14b and 14c are opened. Also,
Here, for simplicity, 1-bit data is input from the data input terminal Din, and the current drive output circuit 11 is a circuit that binary-controls whether or not a drive current is supplied to the laser diode 1. I do.
【００２２】プリセット動作は、このレーザダイオード
駆動回路への電流投入時等に実行され、このプリセット
動作においては、制御信号ＣＴＬ１が‘Ｌ’レベル、制
御信号ＣＴＬ２が‘Ｈ’レベルとなり、スイッチ１４
ａ，１４ｄ，１４ｅが閉成され、スイッチ１４ｂ，１４
ｃが開放される。このときプリセット電圧入力端子ＰＲ
Ｉからプリセット電圧が入力され、このプリセット電圧
は演算増幅器１３の出力端にそのままあらわれ、スイッ
チ１４ｅが閉成されているため、そのスイッチ１４ｅの
抵抗分とホールドコンデンサ１０の容量値で定まる時定
数でホールドコンデンサ１０が充電もしくは放電され
る。図２に示す例の場合、ホールドコンデンサ１０のホ
ールド電圧ＶH は、プリセット電圧ＶP よりも高いホー
ルド電圧から出発し、そのホールド電圧ＶH がプリセッ
ト電圧ＶP にまで放電されている。このプリセット動作
時には、データ入力端子Ｄｉｎから入力されずデータ
を、駆動電流出力回路１１からレーザダイオード１に駆
動電流を供給しないオフ状態のデータに設定しておく。
こうすればレーザダイオード１へは駆動電流が供給され
ず、電源投入時においてホールドコンデンサ１０が高い
ホールド電圧になっていたとしても、その影響でレーザ
ダイオード１に大きな駆動電流が流れてレーザダイオー
ド１が破壊されてしまうような事態を避けることができ
る。The preset operation is executed when a current is supplied to the laser diode driving circuit. In this preset operation, the control signal CTL1 goes low and the control signal CTL2 goes high, and the switch 14
a, 14d and 14e are closed and the switches 14b and 14
c is released. At this time, the preset voltage input terminal PR
A preset voltage is input from I, and the preset voltage appears at the output terminal of the operational amplifier 13 as it is, and since the switch 14e is closed, the preset voltage has a time constant determined by the resistance of the switch 14e and the capacitance value of the hold capacitor 10. The hold capacitor 10 is charged or discharged. In the example shown in FIG. 2, the hold voltage V H of the hold capacitor 10, starting from a high holding voltage than the preset voltage V P, the holding voltage V H is discharged to the preset voltage V P. At the time of this preset operation, data that is not input from the data input terminal Din is set to off-state data that does not supply a drive current from the drive current output circuit 11 to the laser diode 1.
In this case, no drive current is supplied to the laser diode 1, and even if the hold capacitor 10 has a high hold voltage when the power is turned on, a large drive current flows through the laser diode 1 due to the influence, and the laser diode 1 The situation that is destroyed can be avoided.
【００２３】プリセット動作が終了すると、次に自動パ
ワー制御動作に移る。また、この自動パワー制御動作
は、プリセット動作とは独立に、ホールドコンデンサ１
０のホールド電圧を再調整する際にも実行される。この
自動パワー制御動作では、制御信号ＣＴＬ１が‘Ｈ’レ
ベル、制御信号ＣＴＬ２が‘Ｌ’レベルとなり、スイッ
チ１４ｂ，１４ｃ，１４ｅが閉成状態、スイッチ１４
ａ，１４ｄが開放状態となり、データ入力端子Ｄｉｎか
らは、駆動電流出力回路１１により、レーザダイオード
１に、ホールドコンデンサ１０のホールド電圧に応じた
大きさの駆動電流が供給されることに対応するデータが
入力される。このとき、レーザダイオード１には、ホー
ルドコンデンサ１０のホールド電圧ＶH がプリセット電
圧ＶP にあるときの駆動電流が流れ、この駆動電流がレ
ーザダイオード１のしきい値電流よりも大きいときレー
ザダイオード１は発光し、受光回路１２からは発光光量
に応じたモニタ電圧Ｖm が出力される。一方、プリセッ
ト電圧ＶP に対応する駆動電流がレーザダイオード１の
しきい値電流よりも小さいときは、レーザダイオード１
は消灯した状態にとどまり、モニタ電圧Ｖ m はグラウン
ドの電位と等しくなる。When the preset operation is completed, the automatic
Move to power control operation. Also, this automatic power control operation
Indicates that the hold capacitor 1 is independent of the preset operation.
It is also executed when the hold voltage of 0 is readjusted. this
In the automatic power control operation, the control signal CTL1 is set to "H" level.
Level, the control signal CTL2 becomes ‘L’ level,
Switches 14b, 14c and 14e are closed,
a, 14d are open and the data input terminal Din
Are driven by the drive current output circuit 11
1 according to the hold voltage of the hold capacitor 10
The data corresponding to the drive current of the magnitude
Is entered. At this time, the laser diode 1
Hold voltage V of capacitor 10H Is preset
Pressure VP The drive current flows when
When the threshold current is larger than the threshold current of the
The diode 1 emits light and the light receiving circuit 12 emits light.
Monitor voltage V according tom Is output. On the other hand,
Voltage VP Drive current corresponding to the laser diode 1
When the current is smaller than the threshold current, the laser diode 1
Remains off and the monitor voltage V m Is ground
The potential of the gate.
【００２４】このようにして受光回路１２で生成された
モニタ電圧Ｖm がスイッチ１４ｃを経由して演算増幅器
１３に入力されるとともに、基準電圧入力端子ＲＥＦか
らは所定の基準電圧Ｖr が演算増幅器１３に入力され
る。演算増幅器１３は、このときコンパレータとして作
用し、モニタ電圧Ｖm と基準電圧Ｖr との大小比較が行
なわれ、モニタ電圧Ｖm が基準電圧Ｖr に足りないとき
は演算増幅器１３の出力がスイッチ１４ｅを経由してホ
ールドコンデンサ１０を充電しホールド電圧を上昇させ
る。すると、レーザダイオード１にはより大きな駆動電
流が流れ、受光回路１２ではより大きなモニタ電圧Ｖm
が生成される。一方モニタ電圧Ｖm が基準電圧Ｖr より
も大きいときはホールドコンデンサ１０の蓄積電荷がス
イッチ１４ｅを経由して演算増幅器１３の出力端子に吸
い込まれ、ホールドコンデンサ１０のホールド電圧ＶH
が低下する。ホールドコンデンサ１０のホールド電圧Ｖ
H は、このようなフィードバック制御により、基準電圧
Ｖr に落ち着く。図２の場合、基準電圧Ｖr はプリセッ
ト電圧ＶP よりも僅かに高い電圧であり、ホールドコン
デンサ１０のホールド電圧ＶH は、プリセット電圧ＶP
から僅かに上昇し基準電圧Ｖr にまで変化する。したが
ってプリセット電圧ＶP を基準電圧Ｖr に近い電圧値に
設定しておくことにより、自動パワー制御に要する時間
が短縮される。[0024] Thus with the monitor voltage V m generated in the light receiving circuit 12 is input to the operational amplifier 13 via the switch 14c, the from the reference voltage input terminal REF predetermined reference voltage V r is an operational amplifier 13 is input. Operational amplifier 13, this time acting as a comparator, compares the monitor voltage V m and the reference voltage V r is performed, the output when the monitor voltage V m is not enough to the reference voltage V r is the operational amplifier 13 switches The hold capacitor 10 is charged via 14e to increase the hold voltage. Then, a larger drive current flows through the laser diode 1 and a larger monitor voltage V m in the light receiving circuit 12.
Is generated. On the other hand, if the monitor voltage V m is greater than the reference voltage V r is drawn charges accumulated in the hold capacitor 10 via the switch 14e to the output terminal of the operational amplifier 13, the hold voltage of the hold capacitor 10 V H
Decrease. Hold voltage V of hold capacitor 10
H settles down to the reference voltage Vr by such feedback control. For Figure 2, the reference voltage V r is a voltage slightly higher than the preset voltage V P, the hold voltage V H of the hold capacitor 10, the preset voltage V P
Slightly elevated from the changes to the reference voltage V r. Therefore by setting the preset voltage V P to a voltage value close to the reference voltage V r, the time required for the automatic power control is shortened.
【００２５】次に、自動パワー制御動作を終了した後の
変調パルス出力動作について説明する。自動パワー制御
動作を終了した後、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２の双方
を‘Ｌ’レベルにすると、スイッチ１４ｅが開放され、
ホールドコンデンサ１０のホールド電圧ＶH は、長時間
的なリークを除きその時点の電圧に固定される。Next, the modulated pulse output operation after the automatic power control operation is completed will be described. After the automatic power control operation is completed, when both of the control signals CTL1 and CTL2 are set to “L” level, the switch 14e is opened,
The hold voltage V H of the hold capacitor 10 is fixed to the voltage at that time except for a long-term leak.
【００２６】その状態でデータ入力端子Ｄｉｎから入力
されるデータを変化させると、受光回路１２でのモニタ
電圧が図２に示すように変化し、すなわちレーザダイオ
ード１がそのデータに応じて発光、消灯する。その発光
時の瞬時パワーは、ホールドコンデンサ１０のホールド
電圧により定まる。図３は、図１に示すレーザダイオー
ド駆動回路を構成する駆動電流出力回路１１の回路構成
例を示す回路図である。When the data input from the data input terminal Din is changed in this state, the monitor voltage at the light receiving circuit 12 changes as shown in FIG. 2, that is, the laser diode 1 emits light and turns off according to the data. I do. The instantaneous power at the time of light emission is determined by the hold voltage of the hold capacitor 10. FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of the drive current output circuit 11 included in the laser diode drive circuit shown in FIG.
【００２７】上述の説明では、簡単のため、データ入力
端子Ｄｉｎから１ビットのデータが入力され、駆動電流
出力回路１１は、レーザダイオード１に、ホールド電圧
に応じた電流値の駆動電流を供給するか、それとも駆動
電流を供給しないかを定める回路であるとして説明した
が、この図３に示す駆動電流出力回路１１には４ビット
のデータが入力され、入力データに応じても駆動電流の
電流値が変化する。ただし入力データを固定したとき、
その入力データに応じた駆動電流の電流値はホールドコ
ンデンサ１０のホールド電圧ＶH により定まる。In the above description, for simplicity, one-bit data is input from the data input terminal Din, and the drive current output circuit 11 supplies the laser diode 1 with a drive current having a current value according to the hold voltage. Although it is described as a circuit for determining whether or not the drive current is supplied, the drive current output circuit 11 shown in FIG. 3 receives 4-bit data, and the current value of the drive current also depends on the input data. Changes. However, when the input data is fixed,
The current value of the drive current according to the input data is determined by the hold voltage VH of the hold capacitor 10.
【００２８】ホールドコンデンサ１０（図１参照）のホ
ールド電圧ＶH はこの図３に示す駆動電流出力回路１１
の入力端子ＩＮから入力され、バッファ１１１を経由し
て４つの定電流源１１２，１１３，１１４，１１５を流
れる電流の大きさを制御する。また、２つの出力端子Ｏ
ＵＴ１，ＯＵＴ２のうちの一方の出力端子ＯＵＴ１は電
源ＶCCに接続され、他方の出力端子ＯＵＴ２は図１に示
すようにレーザダイオード１のカソードに接続される。The hold voltage V H of the hold capacitor 10 (see FIG. 1) is controlled by the drive current output circuit 11 shown in FIG.
, And the magnitude of the current flowing through the four constant current sources 112, 113, 114, 115 via the buffer 111 is controlled. Also, two output terminals O
One output terminal OUT1 of the UT1 and OUT2 is connected to the power supply V CC , and the other output terminal OUT2 is connected to the cathode of the laser diode 1 as shown in FIG.
【００２９】４つの定電流源１１２，１１３，１１４，
１１５は、同一の電圧で制御された場合に、順に、１：
２：４：８の電流値の電流が流れる構造となっており、
したがってこの駆動電流出力回路は、４ビットのデータ
に応じて、駆動電流を供給しない場合を含め、１６段階
に制御された駆動電流をレーザダイオードに供給する。
図２を参照した説明における、レーザダイオード１に駆
動電流を供給するかしないかという二値的な制御は、図
３に示す駆動電流出力回路の場合レーザダイオード１に
１６段階中の、最小の駆動電流（駆動電流＝０）に対応
するデータを除くいずれかのデータに対応する駆動電流
を供給するか、あるいは１６段階中の最小の駆動電流
（駆動電流＝０）を供給するかという制御に置き換えら
れる。The four constant current sources 112, 113, 114,
115 are, in order, when controlled by the same voltage:
A current with a current value of 2: 4: 8 flows.
Therefore, the drive current output circuit supplies the drive current controlled in 16 steps to the laser diode according to the 4-bit data, including the case where no drive current is supplied.
In the description with reference to FIG. 2, the binary control of whether or not to supply the drive current to the laser diode 1 is performed in the case of the drive current output circuit shown in FIG. Replaced with the control to supply the drive current corresponding to any data except the data corresponding to the current (drive current = 0) or to supply the minimum drive current (drive current = 0) in 16 steps Can be
【００３０】図４は、スイッチ制御部の概略構成図であ
る。制御回路４１では、図２を参照して説明したタイミ
ングの２つの制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２が作り出さ
れ、図示のロジック回路１４２により３つの出力Ｏ１，
Ｏ２，Ｏ３が生成される。それら３つの出力Ｏ１，Ｏ
２，Ｏ３のうち、出力Ｏ１により、その出力Ｏ１が
‘Ｈ’レベル，‘Ｌ’レベルにあるときにスイッチ１４
ｂ，１４ｃがそれぞれ閉成、開放されるように、スイッ
チ１４ｂ，１４ｃが制御され、それら３つの出力Ｏ１，
Ｏ２，Ｏ３のうち、出力Ｏ２により、その出力Ｏ２が
‘Ｈ’レベル，‘Ｌ’レベルにあるときにスイッチ１４
ａ，１４ｄがそれぞれ閉成，開放されるように、スイッ
チ１４ａ，１４ｄが制御され、出力Ｏ３により、その出
力Ｏ３が‘Ｈ’レベル，‘Ｌ’レベルにあるときに、ス
イッチ１４ｅがそれぞれ閉成、開放されるように制御さ
れる。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the switch control unit. In the control circuit 41, two control signals CTL1 and CTL2 at the timing described with reference to FIG. 2 are generated, and the logic circuit 142 shown in FIG.
O2 and O3 are generated. These three outputs O1, O
When the output O1 is at "H" level or "L" level, the switch 14
The switches 14b and 14c are controlled so that the switches b and 14c are closed and opened, respectively.
When the output O2 of the O2 and O3 is at the "H" level and the "L" level, the switch 14 is turned on.
The switches 14a and 14d are controlled such that the switches 14a and 14d are closed and opened, respectively. When the output O3 is at the "H" level and the "L" level, the switches 14e are closed. Is controlled to be opened.
【００３１】図５は、本発明のレーザダイオード駆動用
半導体集積回路の一実施形態を示す回路ブロック図であ
る。図１に示すレーザダイオード駆動回路の構成要素と
同一の作用をなす構成要素には、図１に付した符号と同
一の符号を付して示し、詳細説明は省略する。図５にお
いて、破線で囲まれた部分がレーザダイオード半導体集
積回路１００であり、そこには、ホールドコンデンサ１
０、駆動電流出力回路１１、演算増幅器１３、およびス
イッチ１４ａ〜１４ｅのほか、プリセット電圧生成回路
１５およびスイッチ制御部１６が含まれている。プリセ
ット電圧生成回路１５は、例えば抵抗分割等によりプリ
セット電圧を生成する回路であり、内部でプリセット電
圧を生成することにより、外部からプリセット電圧を入
力する必要をなくしている。また、スイッチ制御部１６
は、例えば図４に示す回路構成を有しており、スイッチ
１４ａ〜１４ｅの閉成、開放のタイミングを制御するも
のである。FIG. 5 is a circuit block diagram showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode according to the present invention. Components having the same functions as those of the laser diode drive circuit shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 5, a portion surrounded by a broken line is a laser diode semiconductor integrated circuit 100, in which a hold capacitor 1
0, a drive current output circuit 11, an operational amplifier 13, and switches 14a to 14e, as well as a preset voltage generation circuit 15 and a switch control unit 16. The preset voltage generation circuit 15 is a circuit that generates a preset voltage by, for example, resistance division or the like. By generating the preset voltage internally, there is no need to input a preset voltage from the outside. The switch control unit 16
Has a circuit configuration shown in FIG. 4, for example, and controls the timing of closing and opening the switches 14a to 14e.
【００３２】このようなレーザダイオード駆動用半導体
集積回路を構成すると、回路占有スペースの減少、コス
トダウン、回路動作の安定化が図られる。図６は、本発
明の画像記録装置の一実施形態を示すブロック図、図７
は、図６に示すレーザダイオード駆動回路のレーザ走査
系の構成図である。図６に示す画像記録装置は、その構
成が、信号処理系２１０、レーザ走査系２２０および画
像出力系２３０に大別される。例えば画像を読み取って
画像信号を得るデジタルスキャナ等の画像生成系２０１
で得られた画像信号が信号処理系２１０を構成する画像
信号処理システム２０１に入力されると、この画像信号
処理システム２１１では、画像出力系２３０を構成す
る、電子写真プロセス２３２の機構を制御する機構制御
部２３１からの制御情報、例えば現像条件等の情報を受
け、それに適合するように、入力された画像信号に適切
な画像処理、例えば階調処理や色補正処理等が施され、
その画像処理後の画像信号がレーザ変調信号生成部２１
２に入力される。レーザ変調信号生成部２１２では、入
力された画像信号に基づいて、レーザ走査系２２０を構
成するレーザダイオード２２２から出射されるレーザ光
の強度変調を表わすレーザ変調信号を生成する。このレ
ーザ変調信号の生成にあたっては、レーザ走査系２２０
を構成する走査レーザ光の同期検知手段２２６からの情
報を受け、レーザ走査と同期するようにレーザ変調信号
が生成される。この走査レーザ光の周期検知手段２２６
は、本実施形態では、図７に示すように、ミラー２２６
＿１と光センサ２２６＿２とからなり、光センサ２２６
＿２からは、レーザダイオード２２２から出射したレー
ザ光が図７に示す矢印Ａ方向に一回偏向される毎に同期
パルスが出力される。By configuring such a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode, the space occupied by the circuit can be reduced, the cost can be reduced, and the circuit operation can be stabilized. FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the image recording apparatus of the present invention.
7 is a configuration diagram of a laser scanning system of the laser diode drive circuit shown in FIG. The configuration of the image recording apparatus shown in FIG. 6 is roughly divided into a signal processing system 210, a laser scanning system 220, and an image output system 230. For example, an image generation system 201 such as a digital scanner for reading an image and obtaining an image signal
Is input to the image signal processing system 201 constituting the signal processing system 210, the image signal processing system 211 controls the mechanism of the electrophotographic process 232 constituting the image output system 230. Control information from the mechanism control unit 231, for example, information on development conditions and the like is received, and appropriate image processing such as gradation processing and color correction processing is performed on the input image signal so as to conform to the control information.
The image signal after the image processing is applied to the laser modulation signal generation unit 21.
2 is input. The laser modulation signal generation section 212 generates a laser modulation signal representing the intensity modulation of the laser light emitted from the laser diode 222 constituting the laser scanning system 220 based on the input image signal. In generating the laser modulation signal, the laser scanning system 220
Is received from the synchronization detecting means 226 of the scanning laser light, and a laser modulation signal is generated so as to synchronize with the laser scanning. This scanning laser beam period detecting means 226
In the present embodiment, as shown in FIG.
_1 and the optical sensor 226_2.
From _2, a synchronization pulse is output each time the laser light emitted from the laser diode 222 is deflected once in the direction of arrow A shown in FIG.
【００３３】図６に示すレーザ変調信号生成部２１２で
生成されたレーザ変調信号ＳL は、レーザ走査系２２０
を構成するＬＤドライバ２２１に入力される。ＬＤドラ
イバ２２１には、機構制御部２３１から機構制御情報も
入力され、ＬＤドライバ２２１は、その機構制御情報に
合わせて、レーザダイオード（ＬＤ）２２２に駆動電流
を供給する。レーザダイオード２２２は、ＬＤドライバ
２２１の駆動により時系列的な強度変調を伴ったレーザ
光を出射し、その出射レーザ光は、レンズ２２３＿１、
アパーチャ２３３＿２，シリンドリカルレンズ２２３＿
３からなるプレポリゴン光学系２２３を経由し、矢印Ｂ
方向に回転するポリゴンミラー２２４＿１を含む光偏光
器２２４により矢印Ａ方向に繰り返し偏向され、さらに
ｆθレンズ２２５＿１およびシリンドリカルミラー２２
５＿２からなるポストポリゴン光学系２２５を経由し、
画像出力系２３０（図６参照）を構成する、矢印ｃ方向
に回転する感光体２３３上を、矢印Ａ’方向に繰り返し
走査（主走査）する。この感光体２３３は、光の照射に
より表面の抵抗が変化する性質を有し、画像情報を担持
したレーザ光により走査されることによりその表面に静
電潜像が形成される。この感光体２３３に形成された静
電潜像は所定の電子写真プロセス２３２を経て、所定の
用紙上に、画像生成系２０１で得られた画像信号が担持
する画像のハードコピー２０２が生成される。The laser modulation signal S L generated by the laser modulation signal generating unit 212 shown in FIG. 6, the laser scanning system 220
Are input to the LD driver 221 constituting The mechanism control information is also input to the LD driver 221 from the mechanism control unit 231, and the LD driver 221 supplies a drive current to the laser diode (LD) 222 according to the mechanism control information. The laser diode 222 emits laser light with time-series intensity modulation by the driving of the LD driver 221. The emitted laser light is transmitted through the lens 223_1,
Aperture 233_2, cylindrical lens 223_
3 through the pre-polygon optical system 223 composed of
The light is repeatedly deflected in the direction of arrow A by an optical deflector 224 including a polygon mirror 224_1 that rotates in the direction, and further the fθ lens 225_1 and the cylindrical mirror 22
Via a post polygon optical system 225 composed of 5_2
The photosensitive member 233 constituting the image output system 230 (see FIG. 6) rotating in the direction of arrow c is repeatedly scanned (main scanning) in the direction of arrow A '. The photoreceptor 233 has a property that its surface resistance changes when irradiated with light, and an electrostatic latent image is formed on its surface by being scanned by a laser beam carrying image information. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 233 undergoes a predetermined electrophotographic process 232, and a hard copy 202 of an image carried by the image signal obtained by the image generation system 201 is generated on a predetermined sheet. .
【００３４】本実施形態の画像記録装置のＬＤドライバ
２２１には、図１を参照して説明した構成のレーザダイ
オード駆動回路が含まれており、したがってこの画像記
録装置は、レーザダイオード２２２の出力レーザパワー
を調整する際の自動パワー制御が短時間で済み、画像形
成の高速化に寄与する。The LD driver 221 of the image recording apparatus of the present embodiment includes a laser diode drive circuit having the configuration described with reference to FIG. Automatic power control when adjusting the power can be performed in a short time, which contributes to speeding up image formation.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザダイオードの出力レーザパワーを調整するための
自動パワー制御動作を高速に行なうことができる。As described above, according to the present invention,
An automatic power control operation for adjusting the output laser power of the laser diode can be performed at high speed.
【図１】本発明のレーザダイオード駆動回路の一実施形
態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a laser diode drive circuit of the present invention.
【図２】図１に示すレーザダイオード駆動回路の各部の
時間的な信号変化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a temporal signal change of each part of the laser diode drive circuit shown in FIG.
【図３】図１に示すレーザダイオード駆動回路を構成す
る駆動電流出力回路の回路構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of a drive current output circuit constituting the laser diode drive circuit shown in FIG.
【図４】スイッチ制御部の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a switch control unit.
【図５】本発明のレーザダイオード駆動用半導体集積回
路の一実施形態を示す回路ブロック図である。FIG. 5 is a circuit block diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit for driving a laser diode of the present invention.
【図６】本発明の画像記録装置の一実施形態を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the image recording apparatus of the present invention.
【図７】図６に示すレーザダイオード駆動回路のレーザ
走査系の構成図である。7 is a configuration diagram of a laser scanning system of the laser diode drive circuit shown in FIG.
【図８】従来のレーザダイオード駆動回路の一構成例を
示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a conventional laser diode drive circuit.
１ レーザダイオード １０ ホールドコンデンサ １１ 駆動電流出力回路 １２ 受光回路 １２ａ フォトダイオード １２ｂ 抵抗 １３ 演算増幅器 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ スイッチ Reference Signs List 1 laser diode 10 hold capacitor 11 drive current output circuit 12 light receiving circuit 12a photodiode 12b resistor 13 operational amplifier 14a, 14b, 14c, 14d, 14e switch
Claims (8)
レーザダイオード駆動回路において、 前記駆動電流を充電電圧に応じた電流値に制御するため
のホールドコンデンサと、 前記ホールドコンデンサが接続され、入力データ信号に
応じたタイミングで、前記レーザダイオードに、該ホー
ルドコンデンサの充電電圧に応じた電流値の駆動電流を
供給する駆動電流出力回路と、 前記レーザダイオードの出力光を受光し受光光量に応じ
たモニタ電圧を出力する受光回路と、 前記モニタ電圧と所定の基準電圧とを比較し比較結果に
応じて前記ホールドコンデンサを充放電する比較回路
と、 前記ホールドコンデンサを、所定のプリセット電圧に充
電するプリセット回路と、 前記レーザダイオードに前記駆動電流を供給するにあた
り、先ず、前記プリセット回路により前記ホールドコン
デンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、前
記比較回路により前記ホールドコンデンサを充放電させ
るタイミング制御回路とを備えたことを特徴とするレー
ザダイオード駆動回路。1. A laser diode drive circuit for supplying a drive current to a laser diode, comprising: a hold capacitor for controlling the drive current to a current value corresponding to a charging voltage; and a hold capacitor connected to the input data signal. At a corresponding timing, a drive current output circuit that supplies a drive current having a current value according to a charging voltage of the hold capacitor to the laser diode, and a monitor voltage that receives output light of the laser diode and receives light output from the laser diode. A light receiving circuit that outputs, a comparison circuit that compares the monitor voltage with a predetermined reference voltage and charges and discharges the hold capacitor according to a comparison result; and a preset circuit that charges the hold capacitor to a predetermined preset voltage. In supplying the drive current to the laser diode, first, A timing control circuit for charging the hold capacitor to a predetermined preset voltage by a set circuit and then charging and discharging the hold capacitor by the comparison circuit.
が、 ２つの入力端子から入力される２つの信号の差分を出力
する差動増幅器と、 前記タイミング制御回路による制御に応じて、前記差動
増幅器に前記プリセット電圧を伝達するとともに該差動
増幅器の動作を前記プリセット回路として作用するアナ
ログバッファに切り換え、ないしは、前記差動増幅器に
前記モニタ電圧および前記基準電圧を伝達するとともに
該差動増幅器の動作を前記比較回路として作用するコン
パレータに切り換えるスイッチ回路とからなることを特
徴とする請求項１記載のレーザダイオード駆動回路。2. The differential circuit according to claim 2, wherein the comparison circuit and the preset circuit output a difference between two signals input from two input terminals, and the differential amplifier is controlled by the timing control circuit. While transmitting the preset voltage, the operation of the differential amplifier is switched to an analog buffer acting as the preset circuit, or the monitor voltage and the reference voltage are transmitted to the differential amplifier, and the operation of the differential amplifier is controlled. 2. The laser diode drive circuit according to claim 1, further comprising a switch circuit for switching to a comparator acting as said comparison circuit.
と、前記ホールドコンデンサとの間に接断自在なスイッ
チを備え、 前記タイミング制御回路が、前記モニタ電圧が前記基準
電圧に一致した後、前記ホールドコンデンサが前記差動
増幅器の出力から切り離されるように、前記スイッチを
制御するものであることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザダイオード駆動回路。3. The switch circuit further comprises a switch that can be connected and disconnected between the differential amplifier and the hold capacitor, wherein the timing control circuit sets the monitor voltage after the monitor voltage matches the reference voltage. 2. The laser diode drive circuit according to claim 1, wherein the switch is controlled so that a hold capacitor is disconnected from an output of the differential amplifier.
レーザダイオード駆動用半導体集積回路において、 前記駆動電流を充電電圧に応じた電流値に制御するため
のホールドコンデンサと、 前記ホールドコンデンサが接続され、入力データ信号に
応じたタイミングで、前記レーザダイオードに、該ホー
ルドコンデンサの充電電圧に応じた電流値の駆動電流を
供給する駆動電流出力回路と、 前記レーザダイオードの出力光の光量に応じたモニタ電
圧と所定の基準電圧とを比較し比較結果に応じて前記ホ
ールドコンデンサを充放電する比較回路と、 前記ホールドコンデンサを、所定のプリセット電圧に充
電するプリセット回路と、 前記レーザダイオードに前記駆動電流を供給するにあた
り、先ず、前記プリセット回路により前記ホールドコン
デンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、前
記比較回路により前記ホールドコンデンサを充放電させ
るタイミング制御回路とを備えたことを特徴とするレー
ザダイオード駆動用半導体集積回路。4. A laser diode driving semiconductor integrated circuit for supplying a drive current to a laser diode, wherein a hold capacitor for controlling the drive current to a current value according to a charging voltage; At a timing according to a data signal, a drive current output circuit that supplies a drive current having a current value according to a charging voltage of the hold capacitor to the laser diode, and a monitor voltage according to a light amount of output light from the laser diode. A comparison circuit for comparing a predetermined reference voltage and charging and discharging the hold capacitor according to the comparison result; a preset circuit for charging the hold capacitor to a predetermined preset voltage; and supplying the drive current to the laser diode. In the first place, first, the hold condition is generated by the preset circuit. The service is charged to a predetermined preset voltage, then the laser diode driving semiconductor integrated circuit comprising the timing control circuit for charging and discharging the hold capacitor by said comparator circuit.
が、 ２つの入力端子から入力される２つの信号の差分を出力
する差動増幅器と、前記タイミング制御回路による制御
に応じて、前記差動増幅器に前記プリセット電圧を伝達
するとともに該差動増幅器の動作を前記プリセット回路
として作用するアナログバッファに切り換え、ないし
は、前記差動増幅器に前記モニタ電圧および前記基準電
圧を伝達するとともに該差動増幅器の動作を前記比較回
路として作用するコンパレータに切り換えるスイッチ回
路とからなることを特徴とする請求項３記載のレーザダ
イオード駆動用半導体集積回路。5. The differential circuit according to claim 1, wherein the comparison circuit and the preset circuit output a difference between two signals input from two input terminals, and the differential amplifier is controlled by the timing control circuit. While transmitting the preset voltage, the operation of the differential amplifier is switched to an analog buffer acting as the preset circuit, or the monitor voltage and the reference voltage are transmitted to the differential amplifier, and the operation of the differential amplifier is controlled. 4. The semiconductor integrated circuit for driving a laser diode according to claim 3, further comprising a switch circuit for switching to a comparator acting as said comparison circuit.
と、前記ホールドコンデンサとの間に接断自在なスイッ
チを備え、 前記タイミング制御回路が、前記モニタ電圧が前記基準
電圧に一致した後、前記ホールドコンデンサが前記差動
増幅器の出力から切り離されるように、前記スイッチを
制御するものであることを特徴とする請求項３記載のレ
ーザダイオード駆動用半導体集積回路。6. The switch circuit includes a switch that can be freely connected and disconnected between the differential amplifier and the hold capacitor, and the timing control circuit is configured to switch the monitor voltage after the monitor voltage matches the reference voltage. 4. The semiconductor integrated circuit for driving a laser diode according to claim 3, wherein said switch is controlled so that a hold capacitor is disconnected from an output of said differential amplifier.
ト電圧生成回路を備えたことを特徴とする請求項３記載
のレーザダイオード駆動用半導体集積回路。7. The laser diode driving semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising a preset voltage generating circuit for generating the preset voltage.
するレーザビームにより所定の被走査体上を走査する過
程を含む画像記録装置において、 レーザビームを出射するレーザダイオード、 前記レーザダイオードに駆動電流を供給するレーザダイ
オード駆動部、および前記レーザダイオードから出射し
たレーザビームにより、所定の被走査体上を走査する走
査光学系を備え、 前記レーザダイオード駆動部が、 前記駆動電流を充電電圧に応じた電流値に制御するため
のホールドコンデンサと、 前記ホールドコンデンサが接続され、入力データ信号に
応じたタイミングで、前記レーザダイオードに、該ホー
ルドコンデンサの充電電圧に応じた電流値の駆動電流を
供給する駆動電流出力回路と、 前記レーザダイオードの出力光を受光し受光光量に応じ
たモニタ電圧を出力する受光回路と、 前記モニタ電圧と所定の基準電圧とを比較し比較結果に
応じて前記ホールドコンデンサを充放電する比較回路
と、 前記ホールドコンデンサを、所定のプリセット電圧に充
電するプリセット回路と、 前記レーザダイオードに前記駆動電流を供給するにあた
り、先ず、前記プリセット回路により前記ホールドコン
デンサを所定のプリセット電圧に充電させ、次いで、前
記比較回路により前記ホールドコンデンサを充放電させ
るタイミング制御回路とを備えたことを特徴とする画像
記録装置。8. An image recording apparatus comprising: a step of scanning a predetermined object to be scanned by a laser beam carrying image information in a step of recording an image; a laser diode for emitting a laser beam; A laser diode driving unit that supplies a current, and a scanning optical system that scans a predetermined object with a laser beam emitted from the laser diode, wherein the laser diode driving unit changes the driving current according to a charging voltage. A hold capacitor for controlling the current value of the hold capacitor, and a drive current having a current value corresponding to a charging voltage of the hold capacitor is supplied to the laser diode at a timing corresponding to an input data signal. A drive current output circuit, and receives the output light of the laser diode to reduce the amount of received light. A light receiving circuit that outputs a corresponding monitor voltage; a comparing circuit that compares the monitor voltage with a predetermined reference voltage and charges and discharges the hold capacitor according to a comparison result; and charges the hold capacitor to a predetermined preset voltage. And a timing control for charging the hold capacitor to a predetermined preset voltage by the preset circuit and then charging and discharging the hold capacitor by the comparison circuit when supplying the drive current to the laser diode. An image recording apparatus comprising: a circuit;
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| JP23904196A JP3728824B2 (en) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | Laser diode driving circuit, semiconductor integrated circuit for driving laser diode, and image recording apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8884204B2 (en) | 2011-11-10 | 2014-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-emitting element driving circuit having a potential control unit and an auxiliary potential control unit |
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1996
- 1996-09-10 JP JP23904196A patent/JP3728824B2/en not_active Expired - Lifetime
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