JPH11240198A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JPH11240198A
JPH11240198A JP4333998A JP4333998A JPH11240198A JP H11240198 A JPH11240198 A JP H11240198A JP 4333998 A JP4333998 A JP 4333998A JP 4333998 A JP4333998 A JP 4333998A JP H11240198 A JPH11240198 A JP H11240198A
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laser diode
output
light emitting
circuit
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昌伸 大村
Motoaki Kawasaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably control a driving current of a laser diode in an image formation apparatus irrespective of a temperature change. SOLUTION: A reference voltage Vref2 is input to a negative input terminal of a variable gm amplifier 34, and an I0 is input as a reference current. A current output in accordance with a potential difference of two input voltages Verr and Vref2 becomes a driving current ILD (=k.I0) of a laser diode which determines a quantity of emitted light. The driving current ILD is input to a current limit circuit 35 and a current buffer 37. The current limit circuit 35 limits the current ILD corresponding to an output quantity of light, with outputting a current limited to a constant value almost equal to a reference current IPO when the current ILD increases to be close to the IPO. A function current of input and output currents of the current limit circuit 35 is supplied to a cathode of a laser diode 41 by current buffers 37, 38, a current subtraction circuit 39, a switching circuit 36 and a current addition circuit 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関
し、特に、レーザー光源からのレーザー光を検知した検
知信号に基づいてレーザー光源を駆動して感光体を露光
し、感光面に潜像を形成する複写機、プリンタ、ファク
シミリ装置などの画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to exposing a photosensitive member by driving a laser light source based on a detection signal of detecting a laser beam from the laser light source to form a latent image on a photosensitive surface. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル光通信や電子写真の画像形成装
置などで、電気パルス信号を光パルスに変換するために
発光素子としてレーザーダイオードが用いられており、
その発光量は素子の動作温度が変化しても所望の光量が
得られることが要求されている。しかしながら、レーザ
ーダイオードの発光特性は、動作温度に大きく依存して
おり、動作温度の変化に伴い所望の光量を得るために
は、発光素子駆動回路によりレーザーダイオード駆動電
流を制御する必要がある。
2. Description of the Related Art A laser diode is used as a light emitting element to convert an electric pulse signal into a light pulse in a digital optical communication or electrophotographic image forming apparatus.
It is required that a desired amount of light be obtained even when the operating temperature of the element changes. However, the light emitting characteristics of the laser diode largely depend on the operating temperature, and it is necessary to control the laser diode driving current by a light emitting element driving circuit in order to obtain a desired light amount with a change in the operating temperature.

【0003】図9は、第1の従来例として、カソード駆
動タイプレーザーのパルス電流制御によるレーザーダイ
オード駆動回路の構成を示す。
FIG. 9 shows, as a first conventional example, a configuration of a laser diode drive circuit by pulse current control of a cathode drive type laser.

【0004】図9において、101はコンパレータ、1
02、106は基準電圧源、103はサンプルホールド
回路(S/H)、104はホールドコンデンサ(C
H)、105は電流増幅回路、108は基準電流源(I
0)、107はスイッチング回路(SW)、111はレ
ーザーダイオード(LD)、112はフォトダイオード
(PD)、110はモニタ抵抗(RM)である。
In FIG. 9, reference numeral 101 denotes a comparator, 1
02 and 106 are reference voltage sources, 103 is a sample and hold circuit (S / H), and 104 is a hold capacitor (C
H), 105 is a current amplifier circuit, 108 is a reference current source (I
0) and 107 are switching circuits (SW), 111 is a laser diode (LD), 112 is a photodiode (PD), and 110 is a monitor resistor (RM).

【0005】図9の従来例において、サンプルホールド
回路103がサンプリング状態にある期間中(以下、A
PC:(Automatic Powor Contr
ol)動作中という)は、スイッチング回路107はオ
ン状態にあり、また、入力データ(DATA)はレーザ
ーダイオード111が全面発光状態になるように設定さ
れている。レーザーダイオード111の発光量が所望の
光量になるよう、フォトダイオード112でレーザーダ
イオード111からの光量をモニタし、フォトダイオー
ド112に発生するモニタ電流IMをモニタ抵抗110
に流すことにより、モニタ抵抗端110にはモニタ電圧
VMが発生する。モニタ電圧VMが一定(すなわち発光
量が一定)になるように、電流増幅回路105が基準電
流源108を基にレーザーダイオード駆動電流を制御す
る。
In the conventional example shown in FIG. 9, during the period when the sample and hold circuit 103 is in the sampling state (hereinafter referred to as A
PC: (Automatic Power Contr.
ol), the switching circuit 107 is in the ON state, and the input data (DATA) is set so that the laser diode 111 emits light in the entire surface. The light amount from the laser diode 111 is monitored by the photodiode 112 so that the light emission amount of the laser diode 111 becomes a desired light amount, and the monitor current IM generated in the photodiode 112 is monitored by the monitor resistor 110.
, A monitor voltage VM is generated at the monitor resistor end 110. The current amplifying circuit 105 controls the laser diode drive current based on the reference current source 108 so that the monitor voltage VM is constant (that is, the light emission amount is constant).

【0006】また、サンプルホールド回路103がホー
ルド期間中は、入力データに応じスイッチング回路10
7がレーザーダイオード駆動電流をオン/オフさせるこ
とで、レーザーダイオード111にパルス変調信号を与
える。
While the sample and hold circuit 103 is in the hold period, the switching circuit 10 responds to input data.
7 turns on / off the laser diode drive current, thereby giving a pulse modulation signal to the laser diode 111.

【0007】しかしながら、図9の構成では、光パルス
変調の動作周波数が高くなるとレーザーダイオード特有
の発光遅延が問題となり、変調された光パルスの過渡特
性が悪くなる。
However, in the configuration shown in FIG. 9, when the operating frequency of the optical pulse modulation increases, the light emission delay peculiar to the laser diode becomes a problem, and the transient characteristics of the modulated optical pulse deteriorate.

【0008】図10は、第1の従来例の問題点を解決す
る手法の1つである第2の従来例を示す。第2の従来例
は、レーザーダイオードの発光遅延による光パルスの過
渡特性を改善するために、レーザーダイオード駆動電流
に直流のバイアス電流を加えたものである。基本的な構
成は図9の第1の従来例と同じなので、詳細な説明は省
略する。109はバイアス電流を与える電流源(I
B)、115は基準パルス電流源(IP0)である。
FIG. 10 shows a second conventional example which is one of the techniques for solving the problems of the first conventional example. In the second conventional example, a DC bias current is added to a laser diode driving current in order to improve a transient characteristic of an optical pulse due to a light emission delay of the laser diode. Since the basic configuration is the same as that of the first conventional example shown in FIG. 9, detailed description is omitted. Reference numeral 109 denotes a current source (I
B) and 115 are reference pulse current sources (IP0).

【0009】図10の従来例でも、APC動作中はスイ
ッチング回路107はオン状態にあり、また入力データ
はレーザーダイオード111が全面発光状態になるよう
に設定されている。全面発光状態でレーザーダイオード
111の発光量が一定になるよう、フォトダイオード1
12とモニタ抵抗110の構成によって得られるモニタ
電圧VMを基に、基準パルス電流IP0から電流増幅回
路105でパルス電流IPを制御し、パルス電流IPと
バイアス電流IBを重畳することでレーザーダイオード
駆動電流ILDを決定している。
In the prior art shown in FIG. 10, the switching circuit 107 is in the ON state during the APC operation, and the input data is set so that the laser diode 111 emits light over the entire surface. The photodiode 1 is controlled so that the light emission amount of the laser diode 111 is constant in the entire light emitting state.
Based on the monitor voltage VM obtained by the configuration of the resistor 12 and the monitor resistor 110, the pulse current IP is controlled by the current amplifier circuit 105 from the reference pulse current IP0, and the pulse current IP and the bias current IB are superimposed to thereby drive the laser diode driving current. ILD has been determined.

【0010】また、ホールド期間中は、入力データに応
じてスイッチング回路107がパルス電流IPをオン/
オフさせることで、レーザーダイオード駆動電流ILD
パルパルス変調信号を与えている。
During the hold period, the switching circuit 107 turns on / off the pulse current IP according to the input data.
By turning off the laser diode drive current ILD
Pul pulse modulation signal is given.

【0011】図10の従来例では、バイアス電流IBを
レーザーダイオード111が発光するしきい値電流付近
まで加えなければ、レーザーダイオード111の発光遅
延を効果的に減少させることができない。
In the conventional example shown in FIG. 10, the light emission delay of the laser diode 111 cannot be effectively reduced unless the bias current IB is applied near the threshold current at which the laser diode 111 emits light.

【0012】しかし、図10の従来例では、レーザーダ
イオード111の発振しきい値電流は先に述べたように
動作温度により変化し、また、個々の素子によっても変
化するため、光パルスが完全にオフせず、十分な消光比
を取ることができなくなる可能性が高い。したがって、
実際の使用上は、しきい値電流付近にバイアス電流を固
定値で設定することは困難である。
However, in the conventional example shown in FIG. 10, the oscillation threshold current of the laser diode 111 varies depending on the operating temperature as described above, and also varies depending on individual elements. Without turning off, there is a high possibility that a sufficient extinction ratio cannot be obtained. Therefore,
In actual use, it is difficult to set a bias current at a fixed value near the threshold current.

【0013】図11は第3の従来例を示す。第3の従来
例は、第2の従来例と同様に駆動電流にバイアス電流を
加えたものであるが、制御する電流の対象がバイアス電
流になっており、パルス電流は固定としている。図9の
参照番号と同じものに関しては詳細な説明を省く。11
3はバイアス電流IBを決定する基準バイアス電流源
(IB0)、114はパルス電流IPを与えるパルス電
流源(IP)である。
FIG. 11 shows a third conventional example. In the third conventional example, a bias current is added to a drive current as in the second conventional example, but the target of the current to be controlled is the bias current, and the pulse current is fixed. Detailed description of the same reference numerals as those in FIG. 9 is omitted. 11
3 is a reference bias current source (IB0) for determining the bias current IB, and 114 is a pulse current source (IP) for giving a pulse current IP.

【0014】図11の従来例でも、APC動作中は、ス
イッチング回路107はオン状態にあり、また、入力デ
ータはレーザーダイオード111が発光状態になるよう
に設定されている。発光状態でレーザーダイオード11
1の発光量が所望の値になるよう、フォトダイオード1
12とモニタ抵抗110の構成によって得られるモニタ
電圧VMと所望の光量に相当する基準電圧Vref1と
の誤差電圧を基に、基準バイアス電流IB0を電流増幅
回路105にてバイアス電流IBを制御し、レーザーダ
イオード駆動電流ILDを制御している。また、ホール
ド期間中は入力データに応じてパルス電流IPをスイッ
チング回路107にてオン/オフさせることで、レーザ
ーダイオード駆動電流ILDにパルスデータを与え光パ
ルス変調を行なっている。
In the conventional example shown in FIG. 11, the switching circuit 107 is on during the APC operation, and the input data is set so that the laser diode 111 emits light. Laser diode 11 when emitting light
The photodiode 1 is adjusted so that the light emission amount of the photodiode 1 becomes a desired value.
Based on the error voltage between the monitor voltage VM obtained by the configuration of the reference resistor 12 and the monitor resistor 110 and the reference voltage Vref1 corresponding to the desired light quantity, the reference bias current IB0 is controlled by the current amplifier circuit 105 to control the bias current IB, It controls the diode drive current ILD. Also, during the hold period, the pulse current IP is turned on / off by the switching circuit 107 in accordance with the input data, thereby applying pulse data to the laser diode drive current ILD to perform optical pulse modulation.

【0015】しかし、図11の従来例では、レーザーダ
イオード111の低温動作時等、レーザーダイオード駆
動電流が少なくてよいときに、バイアス電流が不用とな
り制壇咐能状態に陥る可能性がある。
However, in the conventional example shown in FIG. 11, when the laser diode drive current is small, such as when the laser diode 111 is operated at a low temperature, the bias current is unnecessary and there is a possibility that the laser diode 111 will fall into an incapable state.

【0016】以下、制御不能な状態に陥る場合について
更に詳しく説明する。
Hereinafter, the case where the state becomes uncontrollable will be described in more detail.

【0017】図12は、一般的なレーザーダイオードの
動作温度変化によるレーザー駆動ダイオード電流と光出
力の関係を示す。
FIG. 12 shows the relationship between the laser drive diode current and the light output due to a change in the operating temperature of a general laser diode.

【0018】動作温度が上昇するとしきい値電流は高く
なり、レーザーダイオード駆動電流IDLが増加する。
この場合は、先に述べたような問題は起こらない。反対
に、動作温度が低下するとしきい値電流は低くなり、レ
ーザーダイオード駆動電流IDLは少なくてすむので、
レーザーダイオードからの光出力pを所望の値にするた
めにバイアス電流IBを減少させる。しかし、バイアス
電流IBが不要で、さらに、パルス電流IPの設定値よ
りも少ない値で所望の光出力が得られるようなところで
は、光量を一定にする制御ができなくなってしまう。こ
れは、固定値であるパルス電流IPを設定値以下にする
ことができないからである。
As the operating temperature increases, the threshold current increases, and the laser diode drive current IDL increases.
In this case, the problem described above does not occur. Conversely, when the operating temperature decreases, the threshold current decreases, and the laser diode drive current IDL can be reduced.
The bias current IB is reduced so that the light output p from the laser diode becomes a desired value. However, where the bias current IB is unnecessary and a desired light output can be obtained with a value smaller than the set value of the pulse current IP, it is impossible to control the light amount to be constant. This is because the pulse current IP, which is a fixed value, cannot be reduced below the set value.

【0019】また、レーザーダイオードの温度特性には
もう一つ特有の現象がある。特有の現象は、レーザー発
振領域でのスロープ効率(微分効率ともいう)が低下す
るというものである。したがって、光パルス変調を行な
う上で、動作温度の上昇等によりレーザーダイオード駆
動電流が増加し、スロープ効率が低下した場合、パルス
電流を大きくしなければレーザーダイオードの消光比を
十分に確保することができない。
There is another peculiar phenomenon in the temperature characteristics of the laser diode. A peculiar phenomenon is that the slope efficiency (also called differential efficiency) in the laser oscillation region decreases. Therefore, in performing optical pulse modulation, if the laser diode drive current increases due to an increase in the operating temperature and the slope efficiency decreases, it is necessary to increase the pulse current without securing a sufficient extinction ratio of the laser diode. Can not.

【0020】図13は、温度変化に対するレーザ駆動電
流ILDの変化とパルス電流およびバイアス電流の割合
の関係を示している。
FIG. 13 shows the relationship between the change in the laser drive current ILD with respect to the temperature change and the ratio of the pulse current and the bias current.

【0021】動作温度Taが高温から低温に低下する
と、レーザー駆動電流ILDは減少する。さらに動作温
度が低下し、バイアス電流IBがIB=0のところまで
は、レーザーダイオードからの発光量を一定にする制御
が可能であるが、バイアス電流IBが不要なところにな
ると、制御ができなくなってしまう。すなわち、図13
中の領域Aではパルス電流IPを減少させる電流が必要
となるため、所望の光量にする制御を行えない。
When the operating temperature Ta decreases from a high temperature to a low temperature, the laser drive current ILD decreases. Further, it is possible to control the amount of light emitted from the laser diode to be constant until the operating temperature decreases and the bias current IB becomes IB = 0, but when the bias current IB becomes unnecessary, the control becomes impossible. Would. That is, FIG.
In the middle region A, since a current for reducing the pulse current IP is required, it is not possible to perform control to obtain a desired light amount.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
技術では、レーザーダイオードの発光動作の高速性を確
保するために、通常、発振しきい値電流に近い直流電流
をバイアス電流として供給しておき、入力データに応じ
たパルス電流をバイアス電流に重畳してレーザーダイオ
ードに電流を供給している。レーザーダイオードの発光
動作の駆動方法としては、パルス電流制御とバイアス電
流制御があり、それぞれ一長一短がある。
As described above, in the prior art, in order to secure a high-speed light emitting operation of a laser diode, a DC current close to an oscillation threshold current is usually supplied as a bias current. The pulse current corresponding to the input data is superimposed on the bias current to supply the current to the laser diode. As a driving method of the light emitting operation of the laser diode, there are pulse current control and bias current control, each of which has advantages and disadvantages.

【0023】バイアス電流制御においては、光パルス変
調において高速性を確保できるが、レーザーダイオード
の動作温度変化などによって、発振しきい値電流やスロ
ープ効率の変化により、レーザー光の消光比を十分に取
れない可能性が高く、また、バイアス電流がゼロ以下の
とこでは、所望の光量にする制御を行えない。一方、パ
ルス電流制御においては、いかなる動作温度においても
バイアス電流をしきい値電流を超えない程度に設定する
ことにより、レーザー光の消光比を十分確保できるが、
周波数の高い光パルス変調を行なったときに光パルスの
過渡特性が悪くなってしまう。
In the bias current control, high speed can be ensured in the optical pulse modulation, but the extinction ratio of the laser light can be sufficiently obtained by the change in the oscillation threshold current and the slope efficiency due to the change in the operating temperature of the laser diode. If the bias current is less than zero, it is impossible to control the light intensity to a desired value. On the other hand, in the pulse current control, the extinction ratio of the laser beam can be sufficiently secured by setting the bias current so as not to exceed the threshold current at any operating temperature.
When high-frequency optical pulse modulation is performed, the transient characteristics of the optical pulse deteriorate.

【0024】そこで、本発明は上記の課題に鑑みて成さ
れたものであって、その目的は、上記の課題を解決した
画像形成装置を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus which solves the above problems.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項1に記載の本発明の装置は、出力光量がバイ
アス電流と温度に依存する発光素子と、前記出力光量を
検知する検知手段と、画像信号の変調信号と前記バイア
ス電流により前記発光素子を駆動する駆動手段と、前記
発光素子の出力光により露光されて潜像を形成される感
光体を具備した画像形成装置において、前記駆動手段
は、前記出力光量に応じた電流に基づき、前記温度が所
定温度よりも低いときは前記変調信号の振幅レベルを与
える電流により前記発光素子を駆動し、前記温度が前記
所定温度よりも高いときは前記振幅レベルを与える電流
と前記バイアス電流により前記発光素子を駆動すること
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light emitting device in which an output light quantity is dependent on a bias current and a temperature, and a detecting element for detecting the output light quantity. Means, a driving unit for driving the light emitting element by a modulation signal of an image signal and the bias current, and a photoreceptor that is exposed to output light of the light emitting element to form a latent image, The driving unit drives the light emitting element with a current that gives an amplitude level of the modulation signal when the temperature is lower than a predetermined temperature based on a current corresponding to the output light amount, and the temperature is higher than the predetermined temperature. In some cases, the light emitting element is driven by a current giving the amplitude level and the bias current.

【0026】また、請求項2に記載の本発明の装置は、
請求項1において、前記駆動手段は、前記出力光量に応
じた電流を電流制限し、前記出力光量に応じた電流が増
大して基準電流値に近づくと前記基準電流値とほぼ等し
い一定値に制限された電流を出力する電流制限手段と、
前記電流制限手段の入力電流と出力電流の関数電流を前
記発光素子に供給する電流供給手段を備えるようにした
ものである。
The device according to the present invention described in claim 2 is:
2. The device according to claim 1, wherein the driving unit current-limits a current corresponding to the output light amount, and limits the current to a constant value substantially equal to the reference current value when the current corresponding to the output light amount increases and approaches a reference current value. Current limiting means for outputting the obtained current;
A current supply means for supplying a function current of an input current and an output current of the current limiting means to the light emitting element is provided.

【0027】また、請求項3に記載の本発明の装置は、
請求項1において、前記駆動手段は、前記出力光量に応
じた電流を電流制限し、前記出力光量に応じた電流の増
大に伴い基準電流値よりわずかに増大するように制限さ
れた電流を出力する電流制限手段と前記電流制限手段の
入力電流と出力電流の関数電流を前記発光素子に供給す
る電流供給手段を備えるようにしたものである。
The device according to the present invention described in claim 3 is:
2. The driving device according to claim 1, wherein the driving unit current-limits a current corresponding to the output light amount, and outputs a current limited so as to slightly increase from a reference current value with an increase in the current corresponding to the output light amount. The light emitting device includes a current limiting unit and a current supply unit that supplies a function current of an input current and an output current of the current limiting unit to the light emitting element.

【0028】また、請求項4に記載の本発明の装置は、
請求項2または3において、前記発光素子は前記電流供
給手段にカソードを接続されたレーザーダイオードであ
り、前記電流供給手段は、前記出力光量に応じた電流か
ら前記制限された電流を減算して前記バイアス電流を生
成する電流減算手段と、前記制限された電流を前記画像
信号によりスイッチングした電流と前記バイアス電流を
加算して前記カソードに供給する電流加算手段を備える
ようにしたものである。
The device according to the present invention described in claim 4 is:
4. The light emitting device according to claim 2, wherein the light emitting element is a laser diode having a cathode connected to the current supply unit, and the current supply unit subtracts the limited current from a current corresponding to the output light amount. A current subtracting means for generating a bias current, and a current adding means for adding the current obtained by switching the limited current by the image signal and the bias current to supply the current to the cathode.

【0029】また、請求項5に記載の本発明の装置は、
請求項2または3において、前記発光素子は前記電流供
給手段にアノードを接続されたレーザーダイオードであ
り、前記電流供給手段は、前記出力光量に応じた電流か
ら前記制限された電流を前記画像信号によりスイッチン
グした電流を減算して前記アノードに供給する電流減算
手段を備えるようにしたものである。
The device according to the present invention described in claim 5 is:
The light emitting element according to claim 2 or 3, wherein the light emitting element is a laser diode having an anode connected to the current supply means, and the current supply means obtains the limited current from a current corresponding to the output light amount by the image signal. A current subtracting means for subtracting the switched current and supplying the current to the anode is provided.

【0030】また、請求項6に記載の本発明の装置は、
請求項2ないし5のいずれかにおいて、前記基準電流値
を任意に設定する手段を備えるようにしたものである。
The device according to the present invention described in claim 6 is:
In any one of claims 2 to 5, a means for arbitrarily setting the reference current value is provided.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0032】(実施の形態1)図1は本発明を適用した
画像形成装置の実施の形態1を示す側面透視図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a side perspective view showing Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【0033】図1が示す複写機1は画像形成装置の一種
であり、原稿給紙装置2上に積載された原稿が1枚づつ
順次原稿台ガラス面3上に搬送される。原稿が原稿台ガ
ラス面嘘代に搬送されると、スキャナーユニット4内の
ランプ5が点灯すると共に、スキャナーユニット4が図
中X方向に移動して原稿面全体を照射する。
A copying machine 1 shown in FIG. 1 is a kind of an image forming apparatus, and originals stacked on an original feeder 2 are sequentially conveyed onto an original platen glass surface 3 one by one. When a document is conveyed on the platen glass surface, the lamp 5 in the scanner unit 4 is turned on, and the scanner unit 4 moves in the X direction in the drawing to irradiate the entire document surface.

【0034】原稿からの反射光はミラー6a,6b,6
cを介した後にレンズ系7を通り、図中Z方向に延在す
るリニアイメージセンサ8の撮像面に、原稿に記載され
た画像を結像する。リニアイメージセンサ8は結像した
画像を光電変換し、画像信号を出力する。この画像信号
は、信号処理回路(図示せず)によって相関二重サンプ
リング、波形整形等の処理を施された後、例えばDRA
Mで構成される画像メモリ(図示せず)に一旦格納さ
れ、再び読み出される。読み出された画像信号は、露光
制御部9に入力される。
The reflected light from the original is reflected by mirrors 6a, 6b, 6
After passing through c, an image described on a document is formed on the imaging surface of the linear image sensor 8 extending in the Z direction in the figure through the lens system 7. The linear image sensor 8 photoelectrically converts the formed image and outputs an image signal. This image signal is subjected to processing such as correlated double sampling and waveform shaping by a signal processing circuit (not shown).
The image data is temporarily stored in an image memory (not shown) composed of M and read out again. The read image signal is input to the exposure control unit 9.

【0035】露光制御部9は光源に相当する半導体レー
ザを含んでおり、この半導体レーザは画像メモリから読
み出された画像信号に応じて発光タイミングを制御され
る。半導体レーザからのレーザビームは、回転多面鏡1
0に照射される。円筒状の感光ドラム11は図中時計回
り方向(CW)に回転しており、帯電器12によって感
光面を一様に帯電されている。回転多面鏡10からの反
射光はミラー6dで反射された後に感光ドラム11の感
光面に照射されて帯電した電荷の一部を除去し、感光面
に静電潜像を形成する。半導体レーザに代えて、たとえ
ばガスレーザを光源として使用することも考えられる
が、この場合には高速で光変調する光変調装置が必要に
なる。
The exposure control section 9 includes a semiconductor laser corresponding to a light source, and this semiconductor laser is controlled in light emission timing in accordance with an image signal read from an image memory. The laser beam from the semiconductor laser is applied to the rotating polygon mirror 1
It is irradiated to 0. The cylindrical photosensitive drum 11 rotates clockwise (CW) in the figure, and the photosensitive surface is uniformly charged by the charger 12. The reflected light from the rotating polygon mirror 10 is reflected by the mirror 6d and then applied to the photosensitive surface of the photosensitive drum 11 to remove a part of the charged charges, thereby forming an electrostatic latent image on the photosensitive surface. For example, a gas laser may be used as a light source instead of the semiconductor laser. In this case, however, an optical modulator that modulates light at a high speed is required.

【0036】ここで、図2は図1中の要部の構成を示す
図である。図2において、図1の構成要素と同一構成要
素には同一の符号を付してあり、ミラー6aは省略して
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part in FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the mirror 6a is omitted.

【0037】半導体レーザ20からのレーザビームL
は、コリメータレンズ21および絞り22によりほぼ平
行光にされて、所定のビーム経で回転多面鏡10に入射
する。回転多面鏡10は、図中反時計回り方向(CC
W)に等角速度で回転している。この回転により、回転
多面鏡10に入射したレーザビームLは連続的に反射角
度を変える偏向ビームLdとなって反射される。
Laser beam L from semiconductor laser 20
Is converted into substantially parallel light by the collimator lens 21 and the stop 22, and is incident on the rotary polygon mirror 10 via a predetermined beam. The rotating polygon mirror 10 is rotated in a counterclockwise direction (CC
W) at a constant angular velocity. Due to this rotation, the laser beam L incident on the rotating polygon mirror 10 is reflected as a deflection beam Ld that continuously changes the reflection angle.

【0038】円弧走査光である偏向ビームLdはf−θ
レンズ23により集光作用を受け、感光ドラム11の感
光面上の直線に焦点を結ばせる。同時に、f−θレンズ
23が走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差
の補正を行うので、偏向ビームLdは感光ドラム11の
感光面を図中矢印方向に等速で走査する。感光ドラム1
1への静電潜像の形成は、半導体レーザ20の発光タイ
ミングを前記した画像メモリからの画像信号に応じて可
変制御することによって行われる。
The deflection beam Ld, which is an arc scanning light, is f-θ
The light is condensed by the lens 23 to focus on a straight line on the photosensitive surface of the photosensitive drum 11. At the same time, the f-.theta. Lens 23 corrects the distortion so as to guarantee the temporal linearity of the scanning, so that the deflection beam Ld scans the photosensitive surface of the photosensitive drum 11 at a constant speed in the direction of the arrow in FIG. Photosensitive drum 1
The formation of the electrostatic latent image on 1 is performed by variably controlling the light emission timing of the semiconductor laser 20 according to the image signal from the image memory.

【0039】ビームディテクタ24は回転多面鏡10か
らの偏向ビームLdを検知し、距離dに応じた一定時間
後に画像信号に基づいてレーザビームLの変調を開始す
るように半導体レーザ20の駆動タイミングが制御され
る。これにより、感光ドラム11の感光面上での画像の
記録開始位置を一定にすることができる。
The beam detector 24 detects the deflected beam Ld from the rotary polygon mirror 10, and sets the drive timing of the semiconductor laser 20 so as to start modulating the laser beam L based on the image signal after a certain time according to the distance d. Controlled. Thereby, the recording start position of the image on the photosensitive surface of the photosensitive drum 11 can be fixed.

【0040】図1に戻って説明するに、偏向ビームLd
によって感光面上の電荷を画像信号に応じて除去されて
露光されることで、感光ドラム11に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像器13によってトナーを塗
布されることで現像される。感光ドラム11に形成され
た静電潜像が現像されるタイミングに合わせて、被転写
紙が被転写紙積載部14aまたは14bから搬送機構に
よって感光ドラム11近傍位置まで搬送されてくる。
Referring back to FIG. 1, the deflection beam Ld
As a result, the charge on the photosensitive surface is removed according to the image signal, and the photosensitive drum 11 is exposed, so that an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11. This electrostatic latent image is developed by applying toner by the developing device 13. The transfer target paper is conveyed from the transfer target paper stacking portion 14a or 14b to a position near the photosensitive drum 11 by the transfer mechanism at the timing when the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 is developed.

【0041】そして、被転写紙が感光ドラム11の下方
に配設された転写器15と感光ドラム11の間を通るこ
とで、現像された画像が被転写紙に転写される。その
後、被転写紙上の画像は定着器16によって加熱され、
被転写紙に定着される。画像を定着されて印刷が終了し
た被転写紙は、排紙ローラ17によってマルチトレイ装
置18の所定のトレイに排紙される。
Then, the developed image is transferred to the transfer paper by passing the transfer paper between the transfer unit 15 and the photosensitive drum 11 disposed below the photosensitive drum 11. Thereafter, the image on the transfer receiving paper is heated by the fixing device 16,
It is fixed on the receiving paper. The transfer paper on which the image is fixed and the printing is completed is discharged to a predetermined tray of the multi-tray device 18 by the discharge roller 17.

【0042】図3は、本発明を適用した画像形成装置に
用いられるカソード駆動タイプレーザーダイオードを駆
動する発光素子駆動回路の実施の形態1を示すものであ
る。
FIG. 3 shows Embodiment 1 of a light emitting element drive circuit for driving a cathode drive type laser diode used in an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【0043】図3において、31はコンパレータ、32
はサンプルホールド回路(S/H)、33はホールドコ
ンデンサ(CH)、34は可変gmアンプ、35は電流
制限回路(LIM)、36はスイッチング回路(S
W)、37、38は電流バッファ、39は電流減算回
路、40は電流加算回路、41はレーザーダイオード
(LD)、42はフォトダイオード(PD)、43は電
流電圧変換回路(I/V)を示す。
In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a comparator;
Is a sample hold circuit (S / H), 33 is a hold capacitor (CH), 34 is a variable gm amplifier, 35 is a current limiting circuit (LIM), and 36 is a switching circuit (S
W), 37 and 38 are current buffers, 39 is a current subtraction circuit, 40 is a current addition circuit, 41 is a laser diode (LD), 42 is a photodiode (PD), and 43 is a current-voltage conversion circuit (I / V). Show.

【0044】まず、本実施の形態で使用する可変gmア
ンプ34の定義について説明する。可変gmアンプ34
は2つの電圧と1つの基準電流Iinを入力とする電流
増幅器であり、出力電流が基準電流Iinに対してある
関数を持っている。可変gmアンプ34の出力電流Io
utは、2つの入力電圧の電位差を△viとすると、以
下の式で表される。なおここでは、説明を簡単にするた
めに、可変gmアンプ34のゲインは1とする。
First, the definition of the variable gm amplifier 34 used in this embodiment will be described. Variable gm amplifier 34
Is a current amplifier having two voltages and one reference current Iin as inputs, and the output current has a certain function with respect to the reference current Iin. Output current Io of variable gm amplifier 34
ut is represented by the following equation, where 電位 vi is the potential difference between two input voltages. Here, for the sake of simplicity, the gain of the variable gm amplifier 34 is set to 1.

【0045】[0045]

【数1】Iout=f(△vi)・Iin=k・Iin ただし、k=f(△vi) ここで、kは0≦k≦1の値をとり、以下、制御関数k
と呼ぶことにする。
Iout = f (△ vi) · Iin = k · Iin where k = f (△ vi) Here, k takes a value of 0 ≦ k ≦ 1, and hereinafter, the control function k
I will call it.

【0046】入力電位差△viが−1〜+1間において
変化した時、制御関数k、出力電流Ioutは、以下の
ように変化するものとする。なお、上記変化範囲では、
制御関数k、出力電流Ioutは線形に変化しているも
のとする。
When the input potential difference Δvi changes between −1 and +1, the control function k and the output current Iout change as follows. In the above change range,
It is assumed that the control function k and the output current Iout change linearly.

【0047】[0047]

【数2】△vi=−1〜 0 〜+1 k= 0〜 0.5 〜1 Iout= 0〜Iin/2〜Iin 図3において、フォトダイオード42の出力のモニタ電
流IMは電流電圧変換回路43に入力され、電流電圧変
換回路43の出力電圧VMはコンパレータ31の負入力
端子に入力されている。コンパレータ31の正入力端子
には、所望の光量に相当する基準電圧Vref1が入力
され、コンパレータ31の出力はサンプルホールド回路
32に入力されている。サンプルホールド回路32に
は、ホールドコンデンサ33が接続されている。サンプ
ルホールド回路32の出力電圧Verrは、可変gmア
ンプ34の正入力端子に入力されている。
△ vi = −1 to 0 to +1 k = 0 to 0.5 to 1 Iout = 0 to Iin / 2 to Iin In FIG. 3, the monitor current IM of the output of the photodiode 42 is a current-voltage conversion circuit 43. And the output voltage VM of the current-voltage conversion circuit 43 is input to the negative input terminal of the comparator 31. A reference voltage Vref1 corresponding to a desired light amount is input to a positive input terminal of the comparator 31, and an output of the comparator 31 is input to a sample and hold circuit 32. A hold capacitor 33 is connected to the sample and hold circuit 32. The output voltage Verr of the sample hold circuit 32 is input to the positive input terminal of the variable gm amplifier 34.

【0048】可変gmアンプ34の負入力端子には基準
電圧Vref2が入力され、基準電流としてI0が入力
されており、2つの入力電圧Verr、Vref2の電
位差に応じて出力される電流が発光量を決定するレーザ
ーダイオード駆動電流ILD(=k・I0)となる。レ
ーザーダイオード駆動電流ILDは、電流制限回路35
と電流バッファ37に入力されている。電流制限回路3
5には電流制限値として基準パルス電流IP0が入力さ
れており、電流制限回路35の出力をレーザーダイオー
ド41の出力光に光パルス変調信号の振幅レベルを与え
る電流としている。
The reference voltage Vref2 is input to the negative input terminal of the variable gm amplifier 34, and I0 is input as the reference current. The current output according to the potential difference between the two input voltages Verr and Vref2 determines the amount of light emission. The determined laser diode drive current ILD (= k · I0). The laser diode driving current ILD is supplied to the current limiting circuit 35.
Is input to the current buffer 37. Current limiting circuit 3
The reference pulse current IP0 is input to 5 as a current limit value, and the output of the current limit circuit 35 is a current that gives the output level of the laser diode 41 the amplitude level of the optical pulse modulation signal.

【0049】電流制限回路35の出力電流は、スイッチ
ング回路36と電流バッファ38に入力されている。電
流バッファ37の出力電流と電流バッファ38の出力電
流は電流減算回路39にて電流減算され、減算された電
流をパルス変調時のローレベルの電流とし、バイアス電
流IBと呼ぶことにする。スイッチング回路36の出力
電流IP(これをパルス電流とする)とバイアス電流I
Bは、電流加算回路40にて電流加算される。加算され
た電流はレーザーダイオード41のカソードに供給され
る。
The output current of the current limiting circuit 35 is input to a switching circuit 36 and a current buffer 38. The output current of the current buffer 37 and the output current of the current buffer 38 are subjected to current subtraction in a current subtraction circuit 39, and the subtracted current is set to a low-level current during pulse modulation, and is referred to as a bias current IB. The output current IP of the switching circuit 36 (this is referred to as a pulse current) and the bias current I
B is added to the current by the current adding circuit 40. The added current is supplied to the cathode of the laser diode 41.

【0050】ここで、電流制限回路35の入出力特性
は、出力電流IPの最大値が図4の(a)の曲線に示す
ように入力のレーザーダイオード駆動電流ILDの増大
に対して一定の電流制限値(k2・IPO=IP0)に
制限されるものとする。
Here, the input / output characteristic of the current limiting circuit 35 is such that the maximum value of the output current IP is constant as the input laser diode drive current ILD increases as shown by the curve in FIG. It is assumed that the value is limited to a limit value (k2 · IPO = IP0).

【0051】次に、本実施の形態においてレーザーダイ
オード駆動電流ILDを決定する動作について説明す
る。
Next, the operation for determining the laser diode drive current ILD in this embodiment will be described.

【0052】APC動作中は、スイッチング回路36は
オン状態で、画像信号に基づいた入力データ(DAT
A)はレーザーダイオード41が全面発光状態になるよ
うに設定されているものとする。スイッチング回路36
がオンの状態で、レーザーダイオード41の光出力をフ
ォトダイオード42でモニタすることにより、電流電圧
変換回路43にモニタ電流IMが流れ、電流電圧変換回
路43の出力にはモニタ電圧VMが発生する。
During the APC operation, the switching circuit 36 is on, and the input data (DAT) based on the image signal is
A) is assumed to be set so that the laser diode 41 emits light in the entire surface. Switching circuit 36
When the light output of the laser diode 41 is monitored by the photodiode 42 in a state where is turned on, the monitor current IM flows through the current-voltage conversion circuit 43, and a monitor voltage VM is generated at the output of the current-voltage conversion circuit 43.

【0053】コンパレータ31はモニタ電圧VMと所望
の光量に相当する基準電圧Vref1を比較し、その結
果をサンプルホールド回路32を介して誤差電圧Ver
rとして可変gmアンプ34に出力する。可変gmアン
プ34は、誤差電圧Verrと基準電圧Vref2の電
位差を基に制御関数kを決定し、レーザーダイオード駆
動電流ILDを制御する。
The comparator 31 compares the monitor voltage VM with a reference voltage Vref1 corresponding to a desired light quantity, and compares the result with an error voltage Ver via a sample and hold circuit 32.
The signal is output to the variable gm amplifier 34 as r. The variable gm amplifier 34 determines the control function k based on the potential difference between the error voltage Verr and the reference voltage Vref2, and controls the laser diode drive current ILD.

【0054】制御関数kが0から1まで線形に変化した
とき、レーザーダイオード駆動電流ILDも線形に変化
しており、その時のパルス電流IPとバイアス電流IB
は、以下のように決定される。なお、下記で使用してい
る変数k1は電流制御が働きはじめるときの制御関数値
であり、変数k2は電流制御が完全に働いているときの
制御関数値である。
When the control function k changes linearly from 0 to 1, the laser diode drive current ILD also changes linearly, and the pulse current IP and bias current IB at that time.
Is determined as follows. The variable k1 used below is a control function value when the current control starts working, and the variable k2 is a control function value when the current control works completely.

【0055】制御関数kが0≦k≦k1の範囲では、
レーザーダイオード駆動電流ILDが基準パルス電流I
P0より小さいので電流制限回路35が動作せず、レー
ザーダイオード駆動電流ILDがパルス電流IPとな
る。すなわち、0≦k≦k1の領域では、レーザーダイ
オード41はパルス電流制御によって発光動作を制御さ
れている。
When the control function k is in the range of 0 ≦ k ≦ k1,
The laser diode drive current ILD is equal to the reference pulse current I.
Since it is smaller than P0, the current limiting circuit 35 does not operate, and the laser diode drive current ILD becomes the pulse current IP. That is, in the region of 0 ≦ k ≦ k1, the light emitting operation of the laser diode 41 is controlled by the pulse current control.

【0056】制御関数kがk1≦k≦k2の範囲で
は、レーザーダイオード駆動電流ILDが基準パルス電
流IP0に近づくため、電流制限回路35が徐々に動作
し始め、レーザーダイオード駆動電流ILDとパルス電
流IPに差が生じる。電流ILDと電流IPの差分がバ
イアス電流IBとなり、制御関数kがさらに増加すると
バイアス電流IBも徐々に増加していく。つまり、k1
≦k≦k2の領域はパルス電流制御からバイアス電流制
御へ移行している領域であり、レーザーダイオード41
はパルス電流制御とバイアス電流制御が混在した状態で
発光動作を制御されている。
When the control function k is in the range of k1 ≦ k ≦ k2, the laser diode drive current ILD approaches the reference pulse current IP0, so that the current limiting circuit 35 starts to operate gradually, and the laser diode drive current ILD and the pulse current IP Differences occur. The difference between the current ILD and the current IP becomes the bias current IB, and when the control function k further increases, the bias current IB also gradually increases. That is, k1
The region of ≦ k ≦ k2 is a region where the transition from pulse current control to bias current control is performed.
The light emission operation is controlled in a state where pulse current control and bias current control are mixed.

【0057】制御関数kが、k2≦k≦1の範囲で
は、レーザーダイオード駆動電流ILDが基準パルス電
流IP0よりも大きいので電流制御回路35が十分に動
作しており、パルス電流IPは電流制限値である基準パ
ルス電流IP0となり、バイアス電流IBは線形に増加
していく。すなわち、k2≦k≦1の領域では、レーザ
ーダイオード41はバイアス電流制御によって発光動作
を制御されている。
When the control function k is in the range of k2 ≦ k ≦ 1, the laser diode drive current ILD is larger than the reference pulse current IP0, so that the current control circuit 35 operates sufficiently. , And the bias current IB increases linearly. That is, in the region of k2 ≦ k ≦ 1, the light emitting operation of the laser diode 41 is controlled by the bias current control.

【0058】図5は上記説明を図示したものであり、本
実施の形態のレーザーダイオード駆動回路は、パルス電
流制御からバイアス電流制御への移行を連続的に行なえ
る。また、移行途中では両者が混在する状態での制御を
行なえる。本実施の形態のレーザーダイオード駆動回路
はさらに、バイアス電流制御からパルス電流制御への、
上記説明とは逆方向の移行も連続的に行なえる。
FIG. 5 illustrates the above description, and the laser diode drive circuit of the present embodiment can continuously shift from pulse current control to bias current control. Further, during the transition, control can be performed in a state where both are mixed. The laser diode drive circuit of the present embodiment further includes a switch from bias current control to pulse current control.
The transition in the opposite direction to that described above can be performed continuously.

【0059】また、サンプルホールド回路32がホール
ド状態にある時は、ホールドコンデンサ33にホールド
された誤差電圧Verrにより制御関数kが決まり、レ
ーザーダイオード駆動電流ILDが決定され、パルス電
流IPとバイアス電流IBも決定される。
When the sample and hold circuit 32 is in the hold state, the control function k is determined by the error voltage Verr held by the hold capacitor 33, the laser diode drive current ILD is determined, the pulse current IP and the bias current IB Is also determined.

【0060】なお、入力データに応じた光パルス変調を
行なうためには、スイッチング回路36を入力データに
応じてオン/オフさせる。
In order to perform the optical pulse modulation according to the input data, the switching circuit 36 is turned on / off according to the input data.

【0061】図6は動作温度が変化したときの本実施の
形態におけるレーザーダイオード駆動電流示す図であ
り、図13に対応している。
FIG. 6 is a diagram showing a laser diode drive current in this embodiment when the operating temperature changes, and corresponds to FIG.

【0062】縦軸のレーザーダイオード駆動電流ILD
を構成するパルス電流IPおよびバイアス電流IBの割
合は、横軸の動作温度Taに対して図示の関係となって
いる。図6と図13を比較すると分かるように、本実施
の形態を用いると、従来の技術で制御不能だった領域
(図13に示した領域Aに相当する領域)でも制御でき
る。すなわち、動作温度Taが高いときはパルス電流が
一定となってバイアス電流制御、動作温度Taが低いと
きはパルス電流制御により制御範囲を従来よりも広くす
ることができる。
The laser diode driving current ILD on the vertical axis
The ratio of the pulse current IP and the bias current IB constituting the above has the relationship shown in the drawing with respect to the operating temperature Ta on the horizontal axis. As can be seen from a comparison between FIG. 6 and FIG. 13, with the use of this embodiment, it is also possible to control a region that cannot be controlled by the conventional technique (a region corresponding to region A shown in FIG. 13). That is, when the operating temperature Ta is high, the pulse current is constant and the bias current control is performed, and when the operating temperature Ta is low, the control range can be wider than before by the pulse current control.

【0063】また、本実施の形態の更なる特徴は、電流
制限回路35の電流制限値である基準パルス電流IP0
の値を変えることで、パルス電流制御からバイアス電流
制御への制御の移行点、あるいは、バイアス電流制御か
らパルス電流制御への制御の移行点を自由に変えること
ができる点である。極論するならば、基準パルスIP0
を最大レーザーダイオード駆動電流ILD以上に設定す
ると、レーザーダイオード41の発光動作はパルス電流
制御によって行われる。
A further feature of the present embodiment is that the reference pulse current IP0
By changing the value of, the transition point of the control from the pulse current control to the bias current control or the transition point of the control from the bias current control to the pulse current control can be freely changed. In extreme cases, the reference pulse IP0
Is set to be equal to or greater than the maximum laser diode drive current ILD, the light emitting operation of the laser diode 41 is performed by pulse current control.

【0064】さらに、バイアス電流IBはレーザ駆動電
流ILDとパルス電流IPの差から決定しているので、
レーザーダイオード駆動電流ILDは、制御の移行点に
関係なくコンパレータ31が出力する誤差電圧Verr
によってのみ決定される。
Further, since the bias current IB is determined from the difference between the laser drive current ILD and the pulse current IP,
The laser diode drive current ILD is equal to the error voltage Verr output from the comparator 31 irrespective of the control transition point.
Only determined by

【0065】以上説明したように本実施の形態では、可
変gmアンプ34により所望の光量が得られるよう制御
されたレーザーダイオード駆動電流IDLから、電流制
限回路35とスイッチング回路36を用いてパルス電流
IPを決定し、また、レーザーダイオード駆動電流ID
Lとパルス電流IPとの差分を電流減算回路39により
求めてバイアス電流IBとし、パルス電流IPとバイア
ス電流IBを電流減加算回路40により重畳したものを
レーザーダイオード41のカソードに供給している。
As described above, in the present embodiment, the pulse current IPL is obtained by using the current limiting circuit 35 and the switching circuit 36 from the laser diode driving current IDL controlled so that a desired light amount is obtained by the variable gm amplifier 34. And the laser diode drive current ID
The difference between L and the pulse current IP is obtained by a current subtraction circuit 39 and used as a bias current IB. A superposition of the pulse current IP and the bias current IB by a current subtraction circuit 40 is supplied to the cathode of a laser diode 41.

【0066】これにより、レーザーダイオード駆動電流
IDLが少なくてすむ低温動作時には、レーザーダイオ
ード駆動電流IDLが電流制限回路35の制限値以下で
あり、レーザーダイオード駆動電流IDLのすべてがパ
ルス電流IPでパルス電流IPのみで制御可能となる。
したがって、完全にパルス電流制御によってのみレーザ
ーダイオード駆動電流IDLを制御することでレーザー
ダイオード41の発光動作が制御される。
Thus, during a low-temperature operation in which the laser diode drive current IDL is small, the laser diode drive current IDL is equal to or less than the limit value of the current limiting circuit 35, and all of the laser diode drive current IDL has the pulse current IP and the pulse current IPL. It can be controlled only by IP.
Therefore, the light emitting operation of the laser diode 41 is controlled by completely controlling the laser diode drive current IDL only by the pulse current control.

【0067】レーザーダイオード駆動電流IDLが電流
制限回路35の制限値(基準パルス電流値)に近づき、
パルス電流IPの増加量が徐々に減少し、レーザダイオ
ード駆動電流IDLが少なくて済みバイアス電流IBが
不要となりつつある場合には、レーザーダイオード駆動
電流IDLとパルス電流IPとの差分がバイアス電流I
Bとして発生する。つまりこの時は、パルス制御とバイ
アス制御が混在した状態でレーザーダイオード駆動電流
IDLを制御することでレーザーダイオード41の発光
動作が制御される。
The laser diode driving current IDL approaches the limit value (reference pulse current value) of the current limiting circuit 35,
When the increase amount of the pulse current IP gradually decreases, and the laser diode drive current IDL is small and the bias current IB is becoming unnecessary, the difference between the laser diode drive current IDL and the pulse current IP becomes the bias current I.
Generated as B. That is, at this time, the light emitting operation of the laser diode 41 is controlled by controlling the laser diode drive current IDL in a state where the pulse control and the bias control are mixed.

【0068】さらに、レーザーダイオード41の動作温
度変化等によりレーザーダイオード駆動電流IDLを多
く必要とする高温動作時には、レーザーダイオード駆動
電流IDLが電流制限回路35の制限値以上であり、パ
ルス電流IPは電流制限回路35の制限値となり、バイ
アス電流IBはレーザーダイオード駆動電流IDLとパ
ルス電流IPの差になる。したがって、バイアス電流制
御によってのみレーザーダイオード駆動電流IDLを制
御することでレーザーダイオード41の発光動作が制御
される。
Further, during a high-temperature operation in which a large laser diode drive current IDL is required due to a change in the operating temperature of the laser diode 41 or the like, the laser diode drive current IDL is equal to or larger than the limit value of the current limiting circuit 35, and the pulse current IP is The limit value of the limit circuit 35 is obtained, and the bias current IB is the difference between the laser diode drive current IDL and the pulse current IP. Therefore, the light emitting operation of the laser diode 41 is controlled by controlling the laser diode drive current IDL only by the bias current control.

【0069】上記の制御の移行、つまり、バイアス電流
制御からパルス電流制御への移行、あるいは、パルス電
流からバイアス電流への移行は、自動的且つ連続的に行
なうことができる。また、電流制限値を決定する基準パ
ルス電流は任意に設定することができるので、制御の移
行点を自由に変えることもできる。
The above-mentioned transition of the control, that is, the transition from the bias current control to the pulse current control, or the transition from the pulse current to the bias current can be performed automatically and continuously. Further, since the reference pulse current for determining the current limit value can be set arbitrarily, the transition point of the control can be freely changed.

【0070】(実施の形態2)図7は、実施の形態2と
して、アノード駆動タイプのレーザーダイオード駆動回
路を示すものである。図7中で使用している参照番号は
実施の形態1と同じなので、図中の構成要素についての
説明は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 7 shows, as Embodiment 2, an anode drive type laser diode drive circuit. Since the reference numerals used in FIG. 7 are the same as those in the first embodiment, the description of the components in the figure will be omitted.

【0071】図7において、フォトダイオード42の出
力のモニタ電流IMは電流電圧変換回路43に入力さ
れ、電流電圧変換回路43の出力電圧VMはコンパレー
タ31の負入力端子に入力されている。コンパレータ3
1の正入力端子には所望の光量に相当する基準電圧Vr
ef1が入力され、コンパレータ31の出力はサンプル
ホールド回路32に入力されている。サンプルホールド
回路32には、ホールドコンデンサ33が接続されてい
る。サンプルホールド回路32の出力電圧Verrは、
可変gmアンプ34の正入力端子に入力されている。
In FIG. 7, the monitor current IM output from the photodiode 42 is input to the current-voltage conversion circuit 43, and the output voltage VM of the current-voltage conversion circuit 43 is input to the negative input terminal of the comparator 31. Comparator 3
1 has a reference voltage Vr corresponding to a desired light quantity.
ef1 is input, and the output of the comparator 31 is input to the sample hold circuit 32. A hold capacitor 33 is connected to the sample and hold circuit 32. The output voltage Verr of the sample and hold circuit 32 is
It is input to the positive input terminal of the variable gm amplifier 34.

【0072】可変gmアンプ34には基準電流としてI
0が入力されており、その負入力端子には基準電圧Vr
ef2が入力され、2つの入力電圧Verr、Vref
2の電位差に応じて出力される電流が発光量を決定する
レーザー駆動電流ILD(=k・I0)となる。レーザ
ーダイオード駆動電流ILDは、電流制限回路35と電
流バッファ37に入力されており、電流制限回路35の
出力をレーザーダイオード41の出力光に光パルス変調
信号の振幅レベルを与える電流とし、電流制限回路35
には電流制限値として基準パルス電流IP0が入力され
ている。
The variable gm amplifier 34 has I as a reference current.
0 is input, and the reference voltage Vr is applied to its negative input terminal.
ef2 is input, and two input voltages Verr and Vref
The current output according to the potential difference of 2 is the laser drive current ILD (= k · I0) that determines the light emission amount. The laser diode drive current ILD is input to a current limiting circuit 35 and a current buffer 37, and the output of the current limiting circuit 35 is used as a current for giving the output light of the laser diode 41 the amplitude level of the optical pulse modulation signal. 35
Is input with a reference pulse current IP0 as a current limit value.

【0073】電流制限回路35の出力電流はスイッチン
グ回路36に入力され、電流バッファ37の出力電流と
スイッチング回路36の出力電流(この電流をパルス電
流IPとする)は電流減算回路39にて電流減算され、
減算した電流をレーザーダイオード41のアノードに供
給する。ここで、電流制限回路35の特性は、実施の形
態1と同じように、制御関数kの変化に対して図4の
(a)の曲線に示すような特性を持つものとする。
The output current of the current limiting circuit 35 is input to the switching circuit 36, and the output current of the current buffer 37 and the output current of the switching circuit 36 (this current is referred to as a pulse current IP) are subtracted by a current subtraction circuit 39. And
The subtracted current is supplied to the anode of the laser diode 41. Here, it is assumed that the characteristic of the current limiting circuit 35 has a characteristic shown by a curve in FIG. 4A with respect to a change in the control function k, as in the first embodiment.

【0074】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。なお、APC動作中は、スイッチング回路36はオ
フ状態であるとする。スイッチング回路36がオフの状
態で、レーザーダイオード41からの出力光をフォトダ
イオード42で検出することで、フォトダイオード42
にはモニタ電流IMが流れる。モニタ電流IMを電流電
圧変換回路43を用いてモニタ電圧VMに変換し、モニ
タ電圧VMと所望の光量に相当する基準電圧Vref1
とをコンパレータ31で比較し、その結果をサンプルホ
ールド回路32を介して誤差電圧Verrとして可変g
mアンプ34に出力する。可変gmアンプ34では、誤
差電圧Verrと基準電圧Vref2との電位差により
制御関数kが決定され、レーザーダイオード駆動電流I
LD(=k・I0)が制御される。
Next, the operation of this embodiment will be described. It is assumed that the switching circuit 36 is off during the APC operation. When the output light from the laser diode 41 is detected by the photodiode 42 while the switching circuit 36 is off, the photodiode 42
, A monitor current IM flows. The monitor current IM is converted into a monitor voltage VM using a current-voltage conversion circuit 43, and the monitor voltage VM and a reference voltage Vref1 corresponding to a desired light quantity are converted.
Are compared by a comparator 31 and the result is variable as an error voltage Verr via a sample and hold circuit 32.
Output to the m amplifier 34. In the variable gm amplifier 34, the control function k is determined by the potential difference between the error voltage Verr and the reference voltage Vref2, and the laser diode driving current I
LD (= k · I0) is controlled.

【0075】サンプルホールド回路32がホールド状態
の時は、電流制限回路35から出される電流が、光パル
ス変調時にレーザーダイオード駆動信号IDLに変調信
号を与える電流となり、スイッチング回路36に入力さ
れる。レーザーダイオード41にパルス変調を与えるに
は、スイッチング回路36を入力データに応じオン/オ
フさせる。スイッチング回路36の出力電流(この電流
をパルス電流IPとする)と電流バッファ37の出力電
流は電流減算回路39に入力され、電流バッファ37の
出力電流からパルス電流IPを減算された電流がレーザ
ーダイオード41のアノードに供給される。
When the sample and hold circuit 32 is in the hold state, the current output from the current limiting circuit 35 is a current that gives a modulation signal to the laser diode drive signal IDL during light pulse modulation, and is input to the switching circuit 36. To apply pulse modulation to the laser diode 41, the switching circuit 36 is turned on / off according to input data. The output current of the switching circuit 36 (this current is referred to as a pulse current IP) and the output current of the current buffer 37 are input to a current subtraction circuit 39, and the current obtained by subtracting the pulse current IP from the output current of the current buffer 37 is a laser diode. It is supplied to 41 anodes.

【0076】このとき、電流バッファ37の出力電流か
らパルス電流IPを減算した電流が、光パルス変調にお
けるローレベルを決める電流となり、この電流がバイア
ス電流IBとなる。
At this time, a current obtained by subtracting the pulse current IP from the output current of the current buffer 37 becomes a current that determines a low level in optical pulse modulation, and this current becomes a bias current IB.

【0077】また、本実施の形態においても、基準パル
ス電流IP0の値を変えることで、パルス電流制御から
バイアス電流制御への制御移行点、あるいは、バイアス
電流制御からパルス電流制御への制御移行点を自由に変
えることができる。さらに、バイアス電流IBは、レー
ザー駆動電流ILDとパルス電流IPの差から決定して
いるので、レーザーダイオード駆動電流ILDは、制御
の移行点に関係なくコンパレータ31が出力する誤差電
圧Verrによってのみ決定される。
Also in the present embodiment, by changing the value of the reference pulse current IP0, the control transition point from the pulse current control to the bias current control or the control transition point from the bias current control to the pulse current control is performed. Can be changed freely. Further, since the bias current IB is determined from the difference between the laser drive current ILD and the pulse current IP, the laser diode drive current ILD is determined only by the error voltage Verr output from the comparator 31 regardless of the control transition point. You.

【0078】以上説明したとおり本実施の形態によれ
ば、レーザーダイオード駆動電流ILDからパルス電流
IPを減じた電流をレーザーダイオード41のアノード
に供給することで、実施の形態1と同様に、温度変化に
応じたレーザーダイオード駆動電流ILDの値によりパ
ルス電流制御とバイアス電流制御の両方またはいずれか
を選択的に行ってレーザーダイオードの発光動作を制御
して同様の効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the current obtained by subtracting the pulse current IP from the laser diode driving current ILD is supplied to the anode of the laser diode 41. The same effect can be obtained by selectively controlling the pulse current control and / or the bias current control according to the value of the laser diode drive current ILD according to the above to control the light emitting operation of the laser diode.

【0079】(実施の形態3)一般的に、レーザーダイ
オードの温度特性は、図12に示したように、動作温度
が上昇するとしきい値が増大し、所望の光量を得るため
には、レーザーダイオード駆動電流を大きくする必要が
あることはこれまで述べてきた。しかし、レーザーダイ
オードの温度特性にはもう一つ特有の現象がある。この
現象は、レーザー発振領域でのスロープ効率(微分効率
ともいう)が低下するというものである。
(Embodiment 3) In general, as shown in FIG. 12, the temperature characteristic of a laser diode increases as the operating temperature increases, and the laser diode needs to have a laser light intensity to obtain a desired light quantity. The need to increase the diode drive current has been described above. However, there is another peculiar phenomenon in the temperature characteristics of the laser diode. This phenomenon is that the slope efficiency (also called differential efficiency) in the laser oscillation region decreases.

【0080】したがって、光パルス変調を行なう上でレ
ーザーダイオードの消光比を十分に確保するためには、
スロープ効率の低下に伴いパルス電流を大きくしなけれ
ばならない。
Therefore, in order to ensure a sufficient extinction ratio of the laser diode in performing the light pulse modulation,
As the slope efficiency decreases, the pulse current must be increased.

【0081】本発明を適用した画像形成装置に用いられ
る発光素子駆動回路では、実施の形態1、2の構成にお
いて電流制限回路の電流制限能力を有限なものにするこ
とで、この問題点に対応することができる。
In the light emitting element drive circuit used in the image forming apparatus to which the present invention is applied, the current limiting capability of the current limiting circuit in the configurations of the first and second embodiments is limited so as to solve this problem. can do.

【0082】すなわち、例えば図4の(b)の曲線のよ
うに、本発明を適用した画像形成装置に用いられる発光
素子駆動回路におけるバイアス電流制御領域で、レーザ
ーダイオード駆動電流の増加に伴いパルス電流もわずか
に増加させるような電流制限能力を持たせればよい。曲
線(b)が示す特性を電流制限回路に持たせることは簡
単なことであり、その実施例の構成例を図8に示す。
That is, as shown by the curve in FIG. 4B, in the bias current control region in the light emitting element drive circuit used in the image forming apparatus to which the present invention is applied, the pulse current is increased with the increase in the laser diode drive current. May be provided with a current limiting capability to slightly increase the current. It is easy to make the current limiting circuit have the characteristic shown by the curve (b), and FIG. 8 shows a configuration example of this embodiment.

【0083】電流制限回路80の電流制限値を与える基
準パルス電流IP0は、ダイオード81のアノードとオ
ペアンプ85の正入力端子に供給されており、ダイオー
ド81のカソードは抵抗R81の上端に接続されてい
る。抵抗R81の他端は接地されている。オペアンプ8
5の出力は、トランジスタQ2のベースに接続されてい
る。トランジスタQ2のコレタタは電源電圧Vccに接
続されており、トランジスタQ2のエミッタは、抵抗R
82の一端と定電流源I1とオペアンプ85の負入力端
子に接続されている。
The reference pulse current IP0 that gives the current limit value of the current limiting circuit 80 is supplied to the anode of the diode 81 and the positive input terminal of the operational amplifier 85, and the cathode of the diode 81 is connected to the upper end of the resistor R81. . The other end of the resistor R81 is grounded. Operational amplifier 8
The output of 5 is connected to the base of transistor Q2. The collector of transistor Q2 is connected to power supply voltage Vcc, and the emitter of transistor Q2 is connected to a resistor R
One end of the input terminal 82 is connected to the constant current source I1 and the negative input terminal of the operational amplifier 85.

【0084】一方、電流制限回路80の入力であるレー
ザーダイオード駆動電流ILDは、ダイオード89のア
ノードと可変gmアンプ87の出力に供給されている。
ダイオード89のカソードは、トランジスタQ6のコレ
クタおよびベースと、トランジスタQ8のベースと、オ
ペアンプ86の正入力端子に接続されている。トランジ
スタQ4のコレクタは可変gmアンプ87の基準電流入
力端子に接続されており、オペアンプ86の出力はトラ
ンジスタQ4のベースに接続されている。トランジスタ
Q4のエミッタは、抵抗R82の他端とオペアンプ86
の負入力端子に接続されている。
On the other hand, the laser diode drive current ILD, which is the input of the current limiting circuit 80, is supplied to the anode of the diode 89 and the output of the variable gm amplifier 87.
The cathode of diode 89 is connected to the collector and base of transistor Q6, the base of transistor Q8, and the positive input terminal of operational amplifier 86. The collector of the transistor Q4 is connected to the reference current input terminal of the variable gm amplifier 87, and the output of the operational amplifier 86 is connected to the base of the transistor Q4. The emitter of the transistor Q4 is connected to the other end of the resistor R82 and the operational amplifier 86.
Is connected to the negative input terminal.

【0085】トランジスタQ6のエミッタは抵抗R83
の上端に接続され、トラシジスタQ8のエミッタは抵抗
R84の上端に接続されている。抵抗R83および抵抗
R84の他端は接地されている。出力電流IPは、トラ
ンジスタQ8のコレクタより取り出すことができる。な
お、抵抗R82の抵抗値をR1,抵抗R81,R83,
R83の抵抗値をR2とし、可変gmアンプ87には制
御関数αを決定する電位差Vcが入力され、電流ゲイン
を1とする。
The emitter of the transistor Q6 is connected to the resistor R83.
And the emitter of the transistor Q8 is connected to the upper end of the resistor R84. The other ends of the resistors R83 and R84 are grounded. The output current IP can be taken out from the collector of the transistor Q8. Note that the resistance value of the resistor R82 is R1, the resistors R81, R83,
The resistance value of R83 is R2, the potential difference Vc that determines the control function α is input to the variable gm amplifier 87, and the current gain is 1.

【0086】次に、上記構成の電流制限回路80の動作
について説明する。まず、基本動作を簡単に説明するた
めに、可変gmアンプ87の制御関数αは、α=1とす
る。
Next, the operation of the current limiting circuit 80 having the above configuration will be described. First, in order to briefly explain the basic operation, the control function α of the variable gm amplifier 87 is set to α = 1.

【0087】入力電流(レーザーダイオード駆動電流I
LD)が基準パルス電流IP0以下のときは抵抗R82
に電流は流れず、出力電流IPとして入力電流ILDが
そのまま出力される。
Input current (laser diode drive current I
LD) is equal to or less than the reference pulse current IP0, the resistance R82
Does not flow through the input current ILD, and the input current ILD is output as it is as the output current IP.

【0088】入力電流ILDが基準パルス電流IP0以
上になったとき、抵抗R82の両端で電位差が発生して
電流が流れ、電流制限動作が行われる。この時の出力電
流IPは、以下の式で与えられる。ただし、トランジス
タQ2、Q4の各エミッタ電圧をVlE、V2E、トラ
ンジスタQ6のベースエミッタ間電圧をVBE、ダイオ
ード81の順方向電圧をVFとする。
When the input current ILD becomes equal to or more than the reference pulse current IP0, a potential difference is generated between both ends of the resistor R82, a current flows, and a current limiting operation is performed. The output current IP at this time is given by the following equation. Here, the emitter voltages of the transistors Q2 and Q4 are VIE and V2E, the base-emitter voltage of the transistor Q6 is VBE, and the forward voltage of the diode 81 is VF.

【0089】[0089]

【数3】 IP=ILD−i (1) i=(V2E−V1E)/R1 =[{R2・(ILD−i)+VBE}−(R2・IP0+VF)]/R1 ここで、VF=VBEとすると、IP = ILD-i (1) i = (V2E-V1E) / R1 = [{R2 · (ILD-i) + VBE} − (R2 · IP0 + VF)] / R1 where VF = VBE ,

【0090】[0090]

【数4】 i=(R2・IP−R2・IP0)/R1 =(IP−IP0)・R2/R1 (2) ゆえに、(2)式を(1)式に代入して、I = (R2 · IP−R2 · IP0) / R1 = (IP−IP0) · R2 / R1 (2) Therefore, substituting equation (2) into equation (1),

【0091】[0091]

【数5】 IP=ILD−(IP−IP0)・R2/R1 =ILD−IP・R2/R1+IP0・R2/R1 =(ILD+IP0・R2/R1)/(1+R2/R1) =(ILD+a・IP0)/(1+a) (a=R2/R1) (3) ここで、係数aが非常に大きな値となるように抵抗比を
選ぶと、図8の構成の電流制限回路80の制限能力を非
常に強力なものとすることができ、出力電流IPは、ほ
ぼIP=IP0となる。反対に係数aが小さな値となる
ように抵抗比を選ぶと、電流制限回路80の電流制限能
力を弱くすることができ、出力電流IPは(3)式で与
えられる電流値になる。
## EQU00005 ## IP = ILD- (IP-IP0) .R2 / R1 = ILD-IP.R2 / R1 + IP0.R2 / R1 = (ILD + IP0.R2 / R1) / (1 + R2 / R1) = (ILD + a.IP0) / (1 + a) (a = R2 / R1) (3) Here, if the resistance ratio is selected such that the coefficient a has a very large value, the limiting capability of the current limiting circuit 80 having the configuration of FIG. And the output current IP is approximately IP = IP0. Conversely, if the resistance ratio is selected so that the coefficient a has a small value, the current limiting capability of the current limiting circuit 80 can be weakened, and the output current IP becomes the current value given by the equation (3).

【0092】したがって、抵抗比を選択して(3)式に
おける係数aの値をスロープ効率の温度変化に合った適
切な値にすることで、本発明を適用した画像形成装置に
用いられる発光素子駆動回路におけるバイアス制御領域
でのパルス電流の増加分を制御することができる。これ
により、レーザーダイオード駆動電流が増加し、スロー
プ効率が低下しても、十分な消光比を確保することがで
きる。
Therefore, by selecting the resistance ratio and setting the value of the coefficient a in the equation (3) to an appropriate value corresponding to the temperature change of the slope efficiency, the light emitting element used in the image forming apparatus to which the present invention is applied. It is possible to control the increase in the pulse current in the bias control region in the drive circuit. Thus, a sufficient extinction ratio can be ensured even if the laser diode drive current increases and the slope efficiency decreases.

【0093】さらに、上記の説明において可変gmアン
プ87の制御係数αを1としていたが、可変gmアンプ
87に入力される電位差Vcを制御することで制御関数
αを変化させ、これにより見掛け上の係数aを可変する
こともできる。したがって、一度設定した抵抗R81〜
R84の値を変えることなく、本発明を適用した画像形
成装置に用いられる発光素子駆動回路におけるバイアス
制御領域でのパルス電流の増加分を制御することがで
き、スロープ効率の温度特性が異なるレーザーダイオー
ドにも対応することができる。
Further, in the above description, the control coefficient α of the variable gm amplifier 87 is set to 1. However, the control function α is changed by controlling the potential difference Vc inputted to the variable gm amplifier 87, and thereby the apparent function is changed. The coefficient a can also be varied. Therefore, once the resistors R81 to R81 are set.
Laser diodes with different temperature characteristics of slope efficiency that can control an increase in pulse current in a bias control region in a light emitting element driving circuit used in an image forming apparatus to which the present invention is applied without changing the value of R84. Can also be accommodated.

【0094】以上説明したとおり本実施の形態によれ
ば、スロープ効率の温度特性を考慮し、レーザーダイオ
ード駆動電流ILDが基準パルス電流以上で増加したと
き、電流制限回路の出力電流がある関数で増加するよう
に電流制限能力を有限なものすることで、バイアス電流
制御領域でパルス電流が徐々に増加していくので、レー
ザーダイオード駆動電流が増加しレーザ発振領域のスロ
ープ効率が低下しても、消光比を十分に確保することが
できる。また、入力する電位差を可変して可変gmアン
プの制御関数を制御することで、一度設定した抵抗値を
変えることなく電流制御能力を制御することもできる。
As described above, according to the present embodiment, when the laser diode drive current ILD increases above the reference pulse current in consideration of the temperature characteristics of the slope efficiency, the output current of the current limiting circuit increases by a certain function. By limiting the current limiting capability so that the pulse current gradually increases in the bias current control region, even if the laser diode drive current increases and the slope efficiency in the laser oscillation region decreases, extinction will occur. The ratio can be sufficiently secured. Also, by controlling the control function of the variable gm amplifier by varying the input potential difference, the current control capability can be controlled without changing the resistance value once set.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、出力
光量がバイアス電流と温度に依存する発光素子の駆動に
おいて、出力光量に応じた電流を生成し、この電流に基
づき、温度が所定温度よりも低いときは変調信号の振幅
レベルを与える電流により駆動し、高いときは振幅レベ
ルを与える電流とバイアス電流により駆動するようにし
たので、振幅レベルを与える電流またはバイアス電流を
発光素子の低温から高温までの動作に対して用いて発光
を制御することにより、温度変化によらずに良好な画像
形成を行えるという効果がある。
As described above, according to the present invention, in driving a light emitting element in which the output light quantity depends on the bias current and the temperature, a current corresponding to the output light quantity is generated. When the temperature is lower than the temperature, the modulation signal is driven by the current giving the amplitude level, and when the temperature is higher, the current is applied by the current giving the amplitude level and the bias current. By controlling the light emission using the operation from high to high temperatures, there is an effect that a good image can be formed regardless of the temperature change.

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

【図1】本発明を適用した画像形成装置の実施の形態1
を示す側面透視図である。
FIG. 1 is a first embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG.

【図2】図1中の要部の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part in FIG. 1;

【図3】本発明の実施の形態1におけるレーザーダイオ
ード駆動回路の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a laser diode drive circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明で使用する電流制限回路の特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a current limiting circuit used in the present invention.

【図5】本発明の実施の形態におけるレーザーダイオー
ド駆動回路の制御関数kに対するパルス電流とバイアス
電流の関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a pulse current and a bias current with respect to a control function k of the laser diode drive circuit according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態における動作温度の変化に
対するパルス電流とバイアス電流の関係を示す特性図で
ある。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a pulse current and a bias current with respect to a change in operating temperature according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態2におけるレーザーダイオ
ード駆動回路の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a laser diode drive circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態3における電流制限回路の
構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a current limiting circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来の画像形成装置におけるレーザーダイオー
ド駆動回路の回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a laser diode drive circuit in a conventional image forming apparatus.

【図10】従来の画像形成装置におけるパルス電流制御
によるレーザーダイオード駆動回路の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a laser diode driving circuit based on pulse current control in a conventional image forming apparatus.

【図11】従来の画像形成装置におけるバイアス電流制
御によるレーザーダイオード駆動回路の回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a laser diode driving circuit based on bias current control in a conventional image forming apparatus.

【図12】レーザーダイオードの温度変化に対する駆動
電流の関係を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a drive current and a temperature change of a laser diode.

【図13】従来の画像形成装置における駆動回路の動作
温度の変化に対するパルス電流とバイアス電流の関係を
示す特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between a pulse current and a bias current with respect to a change in operating temperature of a drive circuit in a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31,101 コンパレータ 32,103 サンプルホールド回路 33,104 ホールドコンデンサ 34,87 可変gmアンプ 35 電流制限回路 36,107 スイッチング回路 37,38 電流バッファ 39 電流減算回路 40 電流加算回路 41,111 レーザーダイオード 42,112 フォトダイオード 43 電流電圧変換回路 81,89 ダイオード 102,106 基準電圧源 105 電流増幅回路 108 基準電流源 109 バイアス電流源 110 モニタ抵抗 113 基準バイアス電流源 114 パルス電流源 115 基準パルス電流源 Q2,Q4,Q6,Q8 トランジスタ R81〜R84 抵抗 31, 101 Comparator 32, 103 Sample hold circuit 33, 104 Hold capacitor 34, 87 Variable gm amplifier 35 Current limiting circuit 36, 107 Switching circuit 37, 38 Current buffer 39 Current subtraction circuit 40 Current addition circuit 41, 111 Laser diode 42, 112 Photodiode 43 Current-voltage conversion circuit 81, 89 Diode 102, 106 Reference voltage source 105 Current amplifier circuit 108 Reference current source 109 Bias current source 110 Monitor resistor 113 Reference bias current source 114 Pulse current source 115 Reference pulse current source Q2, Q4 , Q6, Q8 Transistors R81-R84 Resistance

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力光量がバイアス電流と温度に依存す
る発光素子と、前記出力光量を検知する検知手段と、画
像信号の変調信号と前記バイアス電流により前記発光素
子を駆動する駆動手段と、前記発光素子の出力光により
露光されて潜像を形成される感光体を具備した画像形成
装置において、 前記駆動手段は、前記出力光量に応じた電流に基づき、
前記温度が所定温度よりも低いときは前記変調信号の振
幅レベルを与える電流により前記発光素子を駆動し、前
記温度が前記所定温度よりも高いときは前記振幅レベル
を与える電流と前記バイアス電流により前記発光素子を
駆動することを特徴とする画像形成装置。
A light emitting element whose output light quantity depends on a bias current and a temperature; a detecting means for detecting the output light quantity; a driving means for driving the light emitting element with a modulation signal of an image signal and the bias current; In an image forming apparatus including a photoreceptor that is exposed by an output light of a light emitting element to form a latent image, the driving unit is configured to output a latent image based on a current corresponding to the output light amount.
When the temperature is lower than a predetermined temperature, the light emitting element is driven by a current that provides an amplitude level of the modulation signal, and when the temperature is higher than the predetermined temperature, the light emitting element is driven by the current that provides the amplitude level and the bias current. An image forming apparatus for driving a light emitting element.
【請求項2】 前記駆動手段は、 前記出力光量に応じた電流を電流制限し、前記出力光量
に応じた電流が増大して基準電流値に近づくと前記基準
電流値とほぼ等しい一定値に制限された電流を出力する
電流制限手段と、 前記電流制限手段の入力電流と出力電流の関数電流を前
記発光素子に供給する電流供給手段とを備えることを特
徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The driving device according to claim 1, wherein the driving unit limits a current corresponding to the output light amount, and limits the current to a constant value substantially equal to the reference current value when the current corresponding to the output light amount increases and approaches a reference current value. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a current limiting unit configured to output the selected current; and a current supply unit configured to supply a function current of an input current and an output current of the current limiting unit to the light emitting element. apparatus.
【請求項3】 前記駆動手段は、 前記出力光量に応じた電流を電流制限し、前記出力光量
に応じた電流の増大に伴い基準電流値よりわずかに増大
するように制限された電流を出力する電流制限手段と前
記電流制限手段の入力電流と出力電流の関数電流を前記
発光素子に供給する電流供給手段とを備えることを特徴
とする請求項1に記載の画像形成装置。
3. The driving unit current-limits a current corresponding to the output light amount, and outputs a current limited so as to slightly increase from a reference current value with an increase in the current corresponding to the output light amount. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a current limiting unit; and a current supply unit configured to supply a function current of an input current and an output current of the current limiting unit to the light emitting element.
【請求項4】 前記発光素子は前記電流供給手段にカソ
ードを接続されたレーザーダイオードであり、 前記電流供給手段は、前記出力光量に応じた電流から前
記制限された電流を減算して前記バイアス電流を生成す
る電流減算手段と、前記制限された電流を前記画像信号
によりスイッチングした電流と前記バイアス電流を加算
して前記カソードに供給する電流加算手段を備えること
を特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
4. The light emitting element is a laser diode having a cathode connected to the current supply means, wherein the current supply means subtracts the limited current from a current corresponding to the output light amount to produce a bias current. A current subtracting means for generating a current, and a current adding means for adding a current obtained by switching the limited current by the image signal and the bias current to supply the bias current to the cathode. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項5】 前記発光素子は前記電流供給手段にアノ
ードを接続されたレーザーダイオードであり、 前記電流供給手段は、前記出力光量に応じた電流から前
記制限された電流を前記画像信号によりスイッチングし
た電流を減算して前記アノードに供給する電流減算手段
を備えることを特徴とする請求項2または3に記載の画
像形成装置。
5. The light emitting element is a laser diode having an anode connected to the current supply means, and the current supply means switches the limited current from a current corresponding to the output light amount by the image signal. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a current subtracting unit that subtracts a current and supplies the current to the anode.
【請求項6】 前記基準電流値を任意に設定する手段を
備えることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに
記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a unit that arbitrarily sets the reference current value.
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