JPS63175487A

JPS63175487A - レ−ザ光源の駆動装置

Info

Publication number: JPS63175487A
Application number: JP705887A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Monma; 門馬　久喜
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1988-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は写真感光材料、すなわち、フィルム等の画像記
録担体を露光して画像等を記録する際に用いられるレー
ザ光源の駆動装置に関し、一層詳細には、レーザ光源駆
動装置内の定電圧回路または定電流回路の出力からレー
ザダイオードに電流を供給する際、レーザダイオードの
アノードにスイッチング手段を配設し、当該スイッチン
グ手段の導通／非導通によりレーザダイオードの光量を
実質的に切り換える装置において、前記スイッチング手
段の接地点と前記レーザダイオードのカソードとを同電
位点になるように構成し、結果として、前記定電圧回路
または定電流回路の出力電流を一定化しレーザダイオー
ドに供給される電流波形の波形応答を良好化し当該波形
応答に係る前記当該レーザダイオードの発光出力により
露光されるフィルムの任意の区間の露光量を均一にする
ことを可能とするレーザ光源の駆動装置に関する。

第１図は従来の、レーザ光源の駆動装置の要部を示す回
路図であって、その中、参照符号２はカソードが接地さ
れたレーザダイオードであり、当該レーザダイオード２
のアノード側には第１の電流設定用抵抗４を介してオペ
アンプ６とトランジスタ８から構成され且つ前記トラン
ジスタ８のコレクタが電源＋Ｖに接続されている定電圧
回路１０からダイオード供給電流■１が導入される。前
記定電圧回路１０の入力には、例えば、第２図ａに示す
光量制御電圧信号ＰＣが導入される。

さらに、前記レーザダイオード２のアノード−にはエミ
ッタが第２の電流設定用抵抗１４を介して電源＝■に接
続されるスイッチングトランジスタ１２のコレクタが接
続されている。なお、そのベース端子には、例えば、第
２図Ｃに示す前記レーザダイオード２の導通／非導通駆
動信号ＴＯＮ／。１．がインバータ１６を介して接続さ
れる。

そこで、上記した回路において、レーザダイオード２を
流れる電流Ｉｄは前記光量制御電圧信号ＰＣに係るダイ
オード供給電流Ｉｔがスイッチング手段２０の導通／非
導通により側路電流１８分だけ側路されることにより制
御される。

然るに、上記したように、レーザダイオード２を流れる
電流Ｉｄはスイッチング手段２０の導通／非導通により
その電流値が切り換えられる。

この場合において、スイッチングトランジスタ１２のベ
ース・エミッタ間における電位の温度変化やインバータ
１６の出力電圧の変化、あるいはスイッチングトランジ
スタエ２のエミッタ電流値とダイオード供給電流■１の
値との差があることから、ダイオード供給電流■１の値
とスイッチングトランジスタ１２の能動状態での側路電
流Ｉ３の値は本質的に一致しない。すなわち、ダイオー
ド供給電流■１はスイッチング手段２０の導通時と非導
通時においてその値が変化することになる。

一方、最近のレーザ光源駆動装置は機器の高速化が図ら
れ、例えば、前記ダイオード供給電流Ｉ、のスイッチン
グ時間が数ｎ（ナノ）秒オーダにも達していることも珍
しくはない。このため、前記ダイオード供給電流■１の
僅かな変化は定電圧回路１０の動特性、あるいはストレ
ーインビーダ・ンスの影響等により、第２図すに示すよ
うに、ダイオード供給電流１１の立ち上がり部分、ある
いは立ち下がり部分に係る過渡部分の切換波形に波形歪
、すなわち、リンギング等を惹起させる。

例えば、レーザダイオード２の発光光量は、第２図ｄに
示すように、波形にリンギングを生じる。そのため、当
該レーザダイオードのレーザ光により露光されるフィル
ムの再生画像品質を著しく劣化させるという不都合が露
呈している。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、レーザ光源駆動装置内の定電圧回路または定電
流回路の出力からレーザダイオードに電流を供給する際
、レーザダイオードのアノードにスイッチング手段を配
設し、当該スイッチング手段の導通／非導通によりレー
ザダイオードの光量を実質的に切り換える装置において
、前記スイッチング手段の接地点を前記レーザダイオー
ドのカソードと同電位点になるように構成し、その結果
、前記定電圧回路または定電流回路の出力電流を一定化
に近づけレーザダイオードに供給される電流波形の波形
歪を減少することにより当該レーザダイオードの発光出
力により露光されるフィルムを均一に露光して再生画像
の品質を向上させることを可能とするレーザ光源駆動装
置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明はレーザダイオー
ドのアノードにスイッチング手段を配設し、当該スイッ
チング手段の導通／非導通により定電圧回路または定電
流回路の出力からレーザダイオードに導入される電流を
切り換えることにより実質的にレーザダイオードの発光
量を切り換える装置において、前記スイッチング手段の
接地点電位と前記レーザダイオードのカソード電位とを
同電位に構成することを特徴とする。

次に、本発明に係るレーザ光源の駆動装置について好適
な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しなか・ら以下詳
細に説明する。

第３図は本発明を実施する基本ブロック図であって、そ
の中、参照符号３０は露光用フィルム（図示せず）の１
主走査区間に係るゲート信号、所謂、スキャン信号（後
述）が接続される端子であって、当該スキャン信号の接
続端子３０はカウンタ３２のリセット入力端子Ｒに接続
される。

一方、カウンタ３２のクロック入力端子には前記スキャ
ン信号のハイレベル期間に連続して発生するグリッドパ
ルスの導入端子３４からグリッドパルスが導入され、そ
の時、カウンタ３２はグリッドパルスが導入される毎に
カウントアツプされ、その出力信号はルックアップテー
ブルとしてのメモリ３６のアドレス入力端子に導入され
る。

メモリ３６の出力デジタル信号（本実施態様では後述す
る０ＯＮ乃至ＦＦＭ信号）は乗算型Ｄ／Ａ変換器３８の
デジタル入力端子りに導入される。そして、当該乗算型
Ｄ／Ａ変換器３８のアナログ入力電圧端子Ｍには第２オ
ペアンプ４０の出力端子が接続され、同乗算型Ｄ／Ａ変
換器３８のアナログ出力端子Ａには前記デジタル入力端
子り並びにアナログ入力電圧端子Ｍに導入される信号の
積信号である光量制御電圧信号Ｐ、が出力される。

一方、前記乗算型Ｄ／Ａ変換器３８のアナログ出力端子
Ａは定電圧回路１０内のオペアンプ６の一方の入力端子
に接続され、当該オペアンプ６の出力端子はトランジス
タ８のベース端子に接続される。当該トランジスタ８の
コレクタは電源＋■に接続され、そのエミッタは前記オ
ペアンプ６の他方の入力端子と接続されると共に、ダイ
オード供給電流ＩＩが流れる第１の電流設定抵抗４を介
してレーザダイオード２のアノードに接続される。

また、当該レーザダイオード２のアノードには本発明に
係るスイッチング手段４２内のスイッチングトランジス
タ１２のコレクタと第２の基準電流Ｉ２が流出するトラ
ンジスタ４４のコレクタとが接続される。前記スイッチ
ングトランジスタ１２のエミッタは接地され、ベースに
はインバータ１６を介し実質的にレーザダイオード２の
発光量を制御する導通／非導通駆動信号Ｔ。Ｎ１０ＦＦ
が導入される。そして、前記レーザダイオード２のカソ
ードは接地される。一方、前記トランジスタ４４のエミ
ッタは抵抗４６を介して電源＋Ｖに接続される。また、
当該トランジスタ４４のベースには第３オペアンプ４８
の出力信号が導入される。

そこで、次に、前記レーザダイオード２はカソード端子
が接地されているＰＩＮフォトダイオード５０によって
その発光出力が検出され、当該ＰＴＮフォトダイオード
５０のアノードは抵抗５２を介して電源−■に接続され
ると共に、バッファとしての第４オペアンプ５４の入力
端子に接続される。当該第４オペアンプ５４の出力端子
は第１のサンプルホールド回路５６のアナログ入力端子
に接続されると共に、第２サンプルホールド回路５８の
アナログ入力端子にも接続される。

ここで、第１サンプルホールド回路５６のゲート端子Ｇ
、には第１のサンプリングゲートパルス６０が導入され
る。また、前記第２サンプルホールド回路５８のゲート
端子Ｇ２には第２のサンプリングゲートパルス６２が導
入される。そして、前記第１サンプルホールド回路５６
のホールド出力端子は前記第３オペアンプ４８の一方の
入力端子に接続され、前記第２サンプルホールド回路５
８の出力端子は前記第２オペアンプ４０の一方の入力端
子に接続される。そして、第３オペアンプ４８と第２オ
ペアンプ４０の他方の入力端子には夫々レーザダイオー
ド２の基準光量、例えば、３ｍＷに係る第１可変基準電
圧源ｖｌと同じくレーザダイオード２の第２の基準光量
、例えば、１．２ｍＷに係る第２可変基準電圧源ｖ２が
接続される。

本実施態様に係るレーザ光源駆動装置は基本的には以上
のように構成されるものであり、次にその作用並びに効
果について説明する。

第４図は第３図゛に示す本発明に係る基本ブロック図の
波形説明図である。第４図ａはフィルム（図示せず）の
１走査区間に係るスキャン信号であうで、当該スキャン
信号のローレベルによりカウンタ３２がリセットされる
。この時、前述したように、カウンタ３２に導入される
グリッドパルス毎にカウンタ３２はカウントアツプする
。

そして、カウンタ３２の出力信号がメモリ３６のアドレ
ス入力端子に導入されると、メモリ３６のデジタル出力
は予め定められた、例えば、第４図ｆに１６進表記で示
すデジタルパターン値を出力する。この第４図ｆに示す
夫々のデジタル値は第４図ａに示すスキャン信号の立ち
上がり部でＦ　Ｆ　Ｈ値となり、次に、００Ｍとなり、
次いで、スキャン信号の略中央部でＦＦＨ両端部でＯＯ
Ｍとなるように正弦的に増減するものとする。

そこで、今、前記第１基準電圧源Ｖ、が第１基準光量、
例えば、３ｍＷに係る電圧に調整され、また、第２基準
電圧源■２が第２基準光量１．２ｍＷに係る電圧に調整
されているとする。

そして、この場合において、先ず、第４図すに示すよう
に、第１サンプリングゲートパルス６０がハイレベル状
態、すなわち、図中、ＳＭＰＬ１区間では前記乗算型Ｄ
／Ａ変換器３８のアナログ入力電圧端子Ｍに導入される
電圧は無視されるので、定電圧回路１０からレーザダイ
オード２に供給される電流■、は、第３図ｄに示すよう
に、５５ｍＡでピークになるように抵抗４が設定されて
いるものとする。そして、当８亥ＳＭＰＬ１時には、第
４図Ｃに示すように、トランジスタ４４からレーザダイ
オード２に供給される電流Ｉ２は徐々に増加する。そし
て、１．＋１．＝７５ｍＡ、すなわち、ＰＩＮフォトダ
イオード５０の端子間電圧がレーザダイオード２のレー
ザパワーが３ｍＷに係る電圧に至った時、に第１サンプ
ルホールド回路５６がホールドされ（図中、Ｓ３点）、
その結果、トランジスタ４４からレーザダイオード２に
供給される電流Ｉ２の値は第３図ａのスキャン信号がハ
イレベル状態の間２０ｍＡに保たれる。以上の動作によ
り第１基準光量３ｍＷに係る電圧が第１サンプルホール
ド回路５６によりサンプルホールドされる。

次に、第４図ｅに示すように、第２サンプリングゲート
パルス６２がハイレベル状態にある期間の動作、すなわ
ち、図中、ＳＭＰＬ２区間での第２基準光量１．２ｍＷ
点に係るサンプルホールド動作について説明する。前述
したように、レーザダイオード供給電流１．が第２オペ
アンプ４０の出力電圧である乗算型Ｄ／Ａ変換器３８の
アナログ入力端子Ｍに加えられる電圧と乗算型Ｄ／Ａ変
換器３８のデジタル入力端子りに加えられるメモリ出力
、この場合においては、ＳＭＰＬ２区間の出力信号ＯＯ
に係る電圧との積により決定されることと■２の値が２
０ｍＡであることを考慮することにより、ＳＭＰＬ２区
間では、第４図ｄに示すように、トランジスタ４４から
の電流■２が徐々に減少して、Ｉ　＋　＋　Ｉ　ｚ＝６
５ｍ　Ａ、すなわち、ＰＩＮフォトダイオード５０の端
子間電圧がレーザダイオード２の発光出力１．２ｍＷに
係る電圧に至った時に、第２サンプルホールド回路５８
はホールドされ（図中、５２点）、その結果、定電圧回
路１０からレーザダイオード２に供給されるレーザダイ
オード供給電流■１の値が４５ｍＡにホールドされる。

以上の動作により第２の基準光ＩＦ１．２ｍＷに係る電
圧がサンプルホールドされる。

そして、ＳＭＰＬ２区間以降では、メモリ３６の出力値
はカウンタ３２の出力値により制御され、第４図ｆに示
すように、１０．２０．４０・・・ＦＯｌＦＦ、ＦＯ・
・・４０．２０．１０．００と正弦状に出力されるので
、この場合、定電圧回路１０から流れる電流Ｉ、も第４
図ｄの３２点以降に示すように正弦状に変化する。これ
らによリレーザダイオード２の光量は、第３図りに破線
で示すように、最大値ｓｍｗ、電小値１．２ｍＷと正弦
状に出力される。

なお、この場合、スイッチング手段４２内のインバータ
１６にフィルムの露光に係る導通／非導通信号Ｔ。Ｎ／
。ＦＦが第４図ｇに示すように加えられると、レーザダ
イオード２からフィルムに対して第４図りのハツチング
波形で示すように規定の光量が照射されることになる。

ここで、第４図りに示すレーザダイオードの発光出力波
形の形状、すなわち、レーザダイオード２に流入する電
流の波形応答について考察する。

第３図から容易に諒解されるように、スイッチング手段
４２の接地点とレーザダイオード２の接地点は同一電位
であり、この場合、抵抗４の両端の電圧はレーザダイオ
ード２の順方向電圧からスイッチング手段４２内のスイ
ッチングトランジスタ１２の飽和電圧値を減算した値に
比べて十分高くすることが可能であり、その結果、定電
圧回路１０から導出されるダイオード供給電流■１は、
スイッチング手段４２の導通／非導通に関わらず、第２
図すに示す波形の電流変化幅Ｗに比べてその変化幅を相
当程度小さくすることが出来る。そのため、第４図りに
示すレーザダイオードのスイッチング波形に係る波形歪
は、後述するように、顕著に小さくすることが可能であ
る。

なお、スイッチング手段４２の接地点とレーザダイオー
ド２の接地点を同一電位に構成する際には高周波的にも
同一電位とすることが肝要であって、この意味から面接
地点は物理的にも近接しておくと好適である。

さらに、高周波的に述べると、前記定電圧回路１０とレ
ーザダイオード２とスイッチング手段４２内のスイッチ
ングトランジスタ１２等はそのリード線も含めて最短と
するような結線とすることが望ましく、その上、前記定
電圧回路１０の電源用のバイパスコンデンサ（図示せず
）の他端は前記接地点と最短配線にして結線するとなお
好適である。

ここで、波形歪の改善の程度を発明者の実験確認結果に
より示せば、例えば、第４図りの一点鎖線内の略方形波
について見た場合、第５図ａに示すスイッチング手段の
接地点が抵抗を介して電源に接続されている場合のリン
ギングの大きい波形に比べて、第５図すに示すように、
相当程度ダンピングされる波形が得られる効果を奏する
。

以上のように、本発明によれば、レーザダイオードのア
ノードにスイッチング手段を配設し、当該スイッチング
手段の導通／非導通をもって定電圧回路の出力から電流
設定抵抗を介してレーザダイオードに供給される電流を
切り換えることにより実質的にレーザダイオードの光量
を制御する装置において、前記スイッチング手段の接地
点と前記レーザダイオードのカソードとを同電位点にな
るように構成し、その結果、前記定電圧回路の出力電流
を一定化に近づけレーザダイオードに供給される電流波
形の波形歪を減少させたレーザ光源によりフィルムを均
一に露光出来るため、再生画像の品質を著しく向上させ
ることを可能とするレーザ光源駆動装置が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、スイッチング手段の出力側、すなわち、スイッ
チングトランジスタのコレクタに直列に高速スイッチン
グダイオードを挿入することによりスイッチングトラン
ジスタの飽和電圧と高速スイッチングダイオードの順方
向電圧との和の電圧を前記レーザダイオードの順方向電
圧に近づけて一層波形歪の改善を遂行することを可能と
すること、あるいはレーザダイオードの発光出力波形の
より高速化のために前記スイッチングトランジスタのベ
ースとコレクタの間にショットキーダイオードを付加し
て当該スイッチングトランジスタを不飽和スイッチ動作
とすること、さらには定電圧回路に代替して定電流回路
構成とすること等、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】第１図は従来のレーザ光源駆動回路図、第２図は従来の
レーザ光源駆動回路の作用説明図、第３図は本発明に係るレーザ光源駆動回路のブロック図
、第４図は第３図に示すレーザ光源駆動回路の波形説明図
、第５図は本発明の詳細な説明図である。２・・・レーザダイオード　　４・・・電流設定用抵抗
６・・・オペアンプ　　　　　８・・・トランジスタ１
０・・・定電圧回路１２・・・スイッチングトランジスタ１４・・・電流設定用抵抗　　　１６・・・インバータ
２０・・・スイッチング手段３０・・・スキャン信号接続端子３２・・・カウンタ３４・・・グリッドパルス導入端子４２・・・スイッチング手段５０・・・ＰＩＮフォトダイオード５４・・・オペアンプ５６．５８・・・サンプルホールド回路＋■１０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザダイオードのアノードにスイッチング手段
を配設し、当該スイッチング手段の導通／非導通により
定電圧回路または定電流回路の出力からレーザダイオー
ドに導入される電流を切り換えることにより実質的にレ
ーザダイオードの発光量を切り換える装置において、前
記スイッチング手段の接地点電位と前記レーザダイオー
ドのカソード電位とを同電位に構成することを特徴とす
るレーザ光源の駆動装置。