JP4799011B2

JP4799011B2 - レーザダイオード駆動回路

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Description

本発明は、半導体レーザの点滅駆動を行うためのレーザダイオード駆動回路に関する。

従来、半導体レーザを露光に用いる電子写真機器において、高画質、高安定性を得るためにレーザ光のスポット径を小さくする方法が考えられる。容易にスポット径を小さくする方法として、レーザの波長を短くする方法が考えられる。一般のレーザプリンタに用いられる赤外レーザは780nm近辺であるが、赤色レーザの波長は650nm近辺であり、単純に80％程度スポット径を小さくすることが可能である。さらに青色レーザの波長は400nm近辺であるため、スポット径を50%程度小さくできるメリットがある。

そして、このような半導体レーザを駆動するための回路が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００３−２９２１７号公報特開２００２−２６９７９２号公報

しかしながら、一般にレーザ光のスポット径を小さくした場合、その発光に要する順方向電圧は、スポット径が大きなものよりも高くなる。そのため、レーザ光のスポット径を小さくするために高耐圧のＩＣを用いなければならず、生産性が低下するという問題があった。つまり、レーザ光のスポット径を小さくしつつ、ＩＣに印加される電圧を低くすることが望まれている。

例えば、青色レーザを点灯させるための順方向電圧は5.5Vであるため、通常のＩＣの電源電圧（５Ｖ）より高くなっている。このため、青色レーザの駆動をＩＣで行うためには高耐圧のＩＣを用いなければならずコストアップするという問題がある。また、ＩＣではなくディスクリートの電子部品でドライバ回路を構成する方法は容易に耐圧をあげることは可能であるが、スイッチングを高速で行うことは困難であるという問題があった。

本発明の目的は、低耐圧の駆動ＩＣを用いて、高電圧のレーザダイオードを駆動することにある。

上記目的を達成するため、本発明にあっては、レーザ光を照射するレーザダイオードを点滅駆動するレーザダイオード駆動回路において、
前記レーザダイオードのアノード側に接続され、前記レーザダイオードの駆動を制御する半導体集積回路と、
前記半導体集積回路を介して、前記レーザダイオードのアノード側に正の第１駆動電圧を供給する第１電源と、
前記レーザダイオードのカソード側に接続され、前記レーザダイオードのカソード側に負の第２駆動電圧を供給する第２電源と、
前記レーザダイオードのアノードと前記半導体集積回路との接続端に接続され、該接続端の電位を調整する電圧クランプ回路と、
を有し、
前記第１駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧未満であり、前記第２駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始める電圧以下であり、かつ、前記第１駆動電圧及び第２駆動電圧の絶対値の和は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る他の回路にあっては、レーザ光を照射するレーザダイオードを点滅駆動するレーザダイオード駆動回路において、
前記レーザダイオードのカソード側に接続され、前記レーザダイオードの駆動を制御する半導体集積回路と、
前記半導体集積回路と前記レーザダイオードのカソードとの接続端に接続され、前記レーザダイオードのカソード側に第１駆動電圧を供給する第１電源と、
前記レーザダイオードのアノード側に接続され、前記レーザダイオードのアノード側に第２駆動電圧を供給する第２電源と、
前記接続端と前記第１電源との間に接続され、前記接続端の電位を調整する電圧クランプ回路と、
を有し、
前記第１駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧未満であり、前記第１駆動電圧と前記第２駆動電圧との差は、前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始める電圧以下であり、かつ、前記第２駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧以上であることを特徴とする。

本発明によれば、駆動ＩＣを動作させるための電源に加えて、レーザダイオードを駆動を補助するための電源を設けることにより、低耐圧の駆動ＩＣを用いて、高電圧のレーザダイオードを駆動することができる。

以下に、図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、各図において同一の参照番号を付した部材は同一部材を表すものとし、重複説明は省略する。

（第１実施形態）
＜前提技術＞
図７は、本発明の第１実施形態に係る半導体レーザ駆動回路の前提技術を示す図である。同図において、駆動ＩＣ１は点線内で示される内部構成を有している。

発光素子２はパッケージ内にレーザダイオード１７とフォトダイオード１８を含む。レーザダイオード１７のカソード端子とフォトダイオード１８のアノード端子は共通端子となり接地されている。フォトダイオード１８のカソード端子は抵抗１９を介してＶｃｃ電源に接続されることによりフォトダイオード１８に直流バイアスが印加される。Ｖｃｃ電源には、電流源１０も接続されている。

またフォトダイオード１８のカソード端子はエラーアンプ１４の＋入力端子に接続される。エラーアンプ１４の−入力端子はＶｒｅｆ基準電圧が印加されている。エラーアンプ１４の出力端子は、アナログスイッチ１３に接続される。アナログスイッチ１３は、論理回路１５の出力によりＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。論理回路１５は不図示のシーケンスコントローラからのシーケンス信号を入力する。またアナログスイッチ１３の出力は、電流源１０に接続され、電流源１０より出力される電流を制御するための信号となる。また接地間にコンデンサ１６が接続される。電流源１０の出力はスイッチング素子１１のエミッタに接続される。スイッチング素子１１のコレクタはレーザダイオード１７のアノードに接続される。スイッチング素子１１のベースはＡＮＤ１２の出力に接続される。ＡＮＤ１２には論理回路１５と不図示の画像コントローラからのビデオ信号が入力される。

同図における動作を以下に説明する。電子写真機器におけるレーザの駆動方式はいくつかのモードを有するが、定光量制御を行うＡＰＣ発光モードについて説明を行う。

まず各主走査ライン内の非画像領域においてレーザダイオードの光量を一定にする為のＡＰＣ発光を行う。ＡＰＣモードの状態は不図示のコントローラからのシーケンス信号により決定され、論理回路１５はアナログスイッチ１３をＯＮする制御を行い、さらにＡＮＤ１２にＬｏを入力する。ＡＮＤ１２はビデオ信号によらずスイッチング素子１１にＬｏを入力することによりスイッチング素子１１はＯＮする。以上の状態でレーザダイオード１７が点灯すると、モニタ光がフォトダイオード１８に入射し、起電流が生じる。この電流は抵抗１９を流れる。この起電流をＩｍｏｎとし、抵抗値をＲとすると、Ｒ×Ｉｍｏｎの電圧が生じる。これにより、エラーアンプ１４の＋入力端子の入力電圧が低下する。Ｖｒｅｆ以下になるとエラーアンプ１４の出力は低下し、電流源１０の制御入力は低下する。電流源１０は制御入力が低下すると、電流源１０からの出力電流も低下し、レーザダイオード１７の入力電流が低下するために光量が低下する。光量が低下するとフォトダイオード１８の起電流が低下し、エラーアンプ１４の＋入力端子の入力電圧が上昇する。Ｖｒｅｆ以上になるとエラーアンプ１４の出力は上昇し、さらに電流源１０の制御入力は上昇する。電流源１０は制御入力が上昇したため出力電流も上昇し、レーザダイオード１７の入力電流が上昇するために光量が上昇する。以上のように本構成は負帰還回路を構成しており、Ｒ×Ｉｍｏｎ＝Ｖｒｅｆとなるような動作を行う。Ｒ、Ｖｒｅｆは固定値であるためＩｍｏｎは一定となる。Ｉｍｏｎはレーザダイオード１７の出力光量と比例しているためレーザダイオード１７の出力光量は一定となる制御を行う。

次に、画像領域での画像形成モードの動作の説明をおこなう。まず画像形成モードの状態は不図示のコントローラからのシーケンス信号により決定され、論理回路１５はアナログスイッチ１３をＯＦＦする制御を行う。さらに論理回路１５はＡＮＤ回路１２にＨｉの信号を入力する。コンデンサ１６には前回のＡＰＣモード時の電圧が保持されており、この電圧が電流源１０の制御電圧となる為、電流源１０は一定の電流を供給する。このとき不図示のコントローラより画像データに基づいたビデオ信号がＡＮＤ回路１２に入力される。これによりビデオ信号によってスイッチング素子１１はＯＮ／ＯＦＦのスイッチング動作を行う。これにより電流源１０により決定された電流がレーザダイオード１７が供給され、安定した画像形成をおこなうことが可能となる。

以上の構成における動作を図２のＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性を用いて説明する。点灯時の目標光量はＰｏで表される。同制御回路は光出力がＰｏとなるようにレーザダイオードに印加する電流をＩｏｐとなるように制御を行う。このときのレーザダイオードの順方向電圧はＶｏｐで表される。また電流源１０は電流制御を行うため、ある程度の電位差を必要とする。このためＶｃｃはＶｏｐ以上の電圧で、かつ電流制御のために、さらにある程度の電位差を必要とする。ところが、スイッチング素子１１の耐性は、Ｖｃｃに対応する必要があり、Ｖｏｐが高い電圧である場合には、耐性の高いスイッチング素子を選択しなければならず、生産性が悪い。

そこで、本発明の第１実施形態に係るレーザダイオード駆動回路は、図１のような設計とする。同図は前提技術を示す図７に比べ、発光素子２内のレーザダイオード１７のカソードとフォトダイオード１８のアノードの共通端子が、−Ｖｄｄの負の電圧を供給する第２電源に接続される。この場合、Ｖｃｃ電源が第１電源として機能する。

またレーザダイオード１７のアノード端子側は、ダイオード２２を介して接地される。またフォトダイオード１８のカソード端子側は抵抗１９と接続され、さらにダイオード２３を介して接地される。ダイオード２２、２３は、スイッチング素子１１の出力端子及びエラーアンプ１４の＋入力端子がＧＮＤ以下とならないように調整するための電圧クランプ回路として機能する。特に、レーザの光量が大きくなった場合、フォトダイオード１８の出力が大きくなりＩＣの入力端子の電圧がマイナスになることを防ぐ為です。

つぎに以上の構成における動作を図２のＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性を用いて説明する。Ｖｃｃと−Ｖｄｄの差電圧はＶｏｐより十分に大きな電圧に設定されている。また順方向電流が流れ始める電圧をＶ１とした場合−ＶｄｄはＶｏｐとＶ１の差電圧より十分大きな電圧に設定されている。また、−Ｖｄｄの電圧の絶対値はＶ１と同程度またはそれ以下の電圧に設定されている。なお、ここでは順方向電圧が流れない電圧をＶ１としたが、順方向電圧が流れても、レーザ発振を開始しない電圧をＶ１としてもよい。−Ｖｄｄの電圧の絶対値がレーザ発振を開始しない電圧Ｖ１以下であればレーザ露光が行われない為、効果を奏する。

以上の構成において、レーザダイオードの点灯時、同制御回路は光出力がＰｏとなる様にレーザダイオードに印加する電流をＩｏｐとなるように制御を行う。このときＶｃｃと−Ｖｄｄの差電圧はＶｏｐより十分大きな電圧に設定されているため、レーザダイオードの順方向電圧にＶｏｐを印加することができ、十分に光出力を得ることが可能である。次にレーザダイオードの消灯時、スイッチング素子１１はＯＦＦとなる。このためレーザダイオード１７にはダイオード２２を介し−Ｖｄｄが順方向に印加される。−ＶｄｄはＶ１と同程度またはそれ以下であるため、図２にＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性で示されるようにレーザダイオード１７には電流が流れず、点灯しないこととなる。またスイッチング素子１１の出力端子はＧＮＤ以下とならないため、耐圧はＶｃｃ有ればよいこととなる。

一般に青色レーザのＶｏｐは５Ｖ程度、Ｖ１は３Ｖ程度であるため、Ｖｃｃを５Ｖ、−Ｖｄｄを−３Ｖと設定することによりＶｃｃと−Ｖｄｄの差電圧は５Ｖより十分大きな８Ｖとし、かつＶｃｃが５Ｖであるため、汎用かつ低コストな駆動ＩＣを用いることが可能となる。

また、レーザダイオードを発光させない状態でも、レーザダイオードに一定の電圧を印加するため、スイッチをＯＮにしてレーザダイオードを発光させる場合の応答性を向上させることができる。

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係るレーザダイオード駆動回路を示す図である。近年の電子写真機器の高速化に対応する為に１個のレーザパッケージより複数のレーザビームを生成し同時に複数の走査を行う場合がある。同図は、このような半導体レーザの内で２ビームの場合の半導体レーザを使用したものである。同図に於いて、発光素子２０２は、レーザダイオード２１７、３１７の、それぞれのレーザのカソード側がコモンとなっている半導体レーザを示している。レーザダイオード２１７、３１７の、それぞれのアノード端子にはダイオード２２３、３２３がそれぞれＧＮＤ間と接続され、さらに駆動ＩＣ２０１、３０１の出力端に接続される。レーザダイオード２１７、３１７の、それぞれのカノード側はコモンとなっており、１つのフォトダイオード２１８と−Ｖｃｃの電圧を供給可能な電源が接続されている。

駆動ＩＣ２０１、３０１は、それぞれ第１実施形態における駆動ＩＣと同等の動作を行う。ただし、エラーアンプ２１４、３１４の＋入力端には、同じ電源から１つの抵抗２１９を介して電圧が供給され、かつ、その電圧がＧＮＤ以下にならないように調整する電圧クランプ回路としてのダイオード２２３が設けられている。以上の構成により、レーザダイオードが複数ビームであっても、コモン端子に−Ｖｄｄを印加し、さらに駆動ＩＣに接続されるそれぞれのアノード端子に、ＧＮＤ間とダイオードを接続することにより上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態に係るレーザダイオード駆動回路を示す図である。第１実施形態においては、レーザダイオードのカソード側とフォトダイオードのアノード側がコモン端子となっていたが、本実施形態では、これと異なり、レーザダイオードのアノード側と、フォトダイオードのカノード側がコモン端子となっている。

図４において、駆動ＩＣ１０１は点線内で示される内部構成を有している。発光素子１０２はパッケージ内にレーザダイオード１１７とフォトダイオード１１８が構成され、レーザダイオード１１７のアノード端子とフォトダイオード１１８のカソード端子が共通端子となり第２電源としてのＶｃｃ２に接続される。フォトダイオード１１８のアノード端子は抵抗１１９を介して接地されることによりフォトダイオード１１８に直流バイアスが印加される。またフォトダイオード１１８のアノード端子はエラーアンプ１１４の−入力端子に接続される。エラーアンプ１１４の＋入力端子はＶｒｅｆ基準電圧が印加されている。エラーアンプ１１４の出力端子は論理回路１１５の出力によりＯＮ／ＯＦＦ制御を行うアナログスイッチ１１３に接続される。論理回路１１５は不図示のシーケンスコントローラからのシーケンス信号が入力される。

またアナログスイッチ１１３の出力は電流源１１０に接続され、電流源より出力される電流の電流制御信号となる。また接地間にコンデンサ１１６が接続される。電流源１１０の出力はスイッチング素子１１１のエミッタに接続される。スイッチング素子１１１のコレクタはレーザダイオード１１７のカソードに接続される。スイッチング素子１１１のベースはＮＡＮＤ１１２の出力に接続される。ＮＡＮＤ１１２の入力は論理回路１１５と不図示の画像コントローラからのビデオ信号が入力される。また発光素子１０２内のレーザダイオード１１７のアノードとフォトダイオード１１８のカソードの共通端子は＋Ｖｃｃ２の電源に接続される。またレーザダイオード１１７のカソード端子側は、ダイオード１２３を介して第１電源としての＋Ｖｃｃ１に接続される。またフォトダイオード１１８のアノード端子側はダイオード１２２を介して＋Ｖｃｃ１に接続される。

同図における動作を以下に説明する。電子写真機器におけるレーザの駆動方式はいくつかのモードを有するが、定光量制御を行うＡＰＣ発光モードについて説明を行う。まずＡＰＣモードの状態は不図示のシーケンス信号により決定され、論理回路１１５はアナログスイッチ１１３をＯＮする制御を行い、さらにＮＡＮＤ１１２にＬｏを入力する。ＡＮＤ１１２はビデオ信号によらずスイッチング素子１１１にＨｉを入力することによりスイッチング素子１１１はＯＮする。以上の状態でレーザダイオード１１７が点灯すると、モニタ光がフォトダイオード１１８に入射し、起電流が生じる。この電流は抵抗１１９を流れる。この起電流をＩｍｏｎとし、抵抗値をＲとすると、Ｒ×Ｉｍｏｎの電圧が生じ、エラーアンプ１１４の−入力端子の入力電圧が上昇する。Ｖｒｅｆ以上になるとエラーアンプ１１４の出力は低下し、さらに電流源１１０の制御入力も低下する。

電流源１１０は制御入力が低下したため出力電流も低下し、レーザダイオード１１７の入力電流が低下するために光量が低下する。光量が低下するとフォトダイオード１１８の起電流が低下し、エラーアンプ１１４の−入力端子の入力電圧が低下する。Ｖｒｅｆ以下になるとエラーアンプ１１４の出力は上昇し、さらに電流源１１０の制御入力も上昇する。電流源１１０は制御入力が上昇したため出力電流も上昇し、レーザダイオード１１７の入力電流が上昇するために光量が上昇する。以上のように本構成は負帰還回路を構成しているため、Ｒ×Ｉｍｏｎ＝Ｖｒｅｆとなるような動作を行う。Ｒ、Ｖｒｅｆは固定値であるためＩｍｏｎは一定となる。Ｉｍｏｎはレーザダイオード１１７の出力光量と比例しているため、レーザダイオード１１７の出力光量は一定となる制御を行う。

つぎに以上の構成における動作を図２のＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性を用いて説明する。＋Ｖｃｃ２はＶｏｐより十分の大きな電圧に設定されている。また順方向電流が流れ始める電圧をＶ１とした場合＋Ｖｃｃ１はＶｏｐとＶ１の差電圧より十分の大きな電圧に設定されている。また、＋Ｖｃｃ１と＋Ｖｃｃ２の差電圧はＶ１と同程度またはそれ以下の電圧に設定されている。以上の構成において、レーザダイオードの点灯時、同制御回路は光出力がＰｏとなる様にレーザダイオードに印加する電流をＩｏｐとなるように制御を行う。このとき＋Ｖｃｃ２はＶｏｐより十分の大きな電圧に設定されているため、レーザダイオードの順方向電圧にＶｏｐを印加することが可能であるため十分に光出力を得ることが可能である。次にレーザダイオードの消灯時、スイッチング素子１１１はＯＦＦとなる。このためレーザダイオード１１７からダイオード１２２を介し＋Ｖｃｃ１に電流が流れる。＋Ｖｃｃ１と＋Ｖｃｃ２の差電圧はＶ１と同程度またはそれ以下であるため、図２のＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性で示されるようにレーザダイオード１１７には電流が流れず、点灯しないこととなる。またスイッチング素子１１１の出力端子は＋Ｖｃｃ１以上とならないため、耐圧はＶｃｃ１有ればよいこととなる。

一般に青色レーザのＶｏｐは５Ｖ程度、Ｖ１は３Ｖ程度であるため、＋Ｖｃｃ１を５Ｖ、＋Ｖｃｃ２を８Ｖと設定することにより５Ｖで動作を行う汎用の駆動ＩＣを用いて、青色レーザを駆動することが可能である。

また、近年、装置の低消費電力化の要求により、電源電圧を下げる傾向がある。このため、制御用のＩＣも電源電圧に３．３Ｖを用いる要求が高まっている。この場合、赤外レーザや赤色レーザにおいても、順方向電圧が２．５Ｖ程度なので、制御することに困難が予想されるが、本実施形態を適用し、＋Ｖｃｃ１を３．３Ｖ、＋Ｖｃｃ２を５Ｖとすることにより容易に制御が可能となる。

（第４実施形態）
図５、図６は第４実施形態を説明するための図である。図５はレーザドライバの回路図である。図６はレーザドライバを用いた電子写真方式の画像形成装置としてのプリンタの構成図である。まず図６より説明する。同図において、１０１５は回転多面鏡、１０１６は回転多面鏡１０１５を回転駆動するレーザスキャナーモータである。１０１７は露光用光源であるところのレーザダイオードである。レーザダイオード１０１７はレーザドライバ１０２９により画像信号に応じて点灯または消灯し、レーザダイオード１０１７から発した光変調されたレーザ光は回転多面鏡１０１５に向けて照射される。

回転多面鏡１０１５は矢印方向に回転していて、レーザダイオード１０１７から発したレーザ光は回転多面鏡１０１５の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は図示しないレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１０１８を経て感光ドラム１０１０の主走査方向に走査する。回転多面鏡１０１５の１つの面は１ラインの走査に対応し、回転多面鏡１０１５の回転によりレーザダイオード１０１７から発したレーザ光は１ラインづつ感光ドラム１０１０の主走査方向に走査する。感光ドラム１０１０は予め帯電器１０１１により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され、静電潜像が形成される。また、感光ドラム１０１０は矢印方向に回転していて、形成された静電潜像は現像器１０１２により現像され、現像された可視像は転写帯電器１０１３により不図示の転写紙に転写される。可視像が転写された転写紙は、定着器１０１４に搬送され、定着を行った後に機外に排出される。

ここで、感光ドラム１０１０の側部における主走査方向の走査開始位置近傍または相当する位置に、ＢＤセンサ１０１９が配置されている。回転多面鏡１０１５の各反射面で反射されたレーザ光は各々１ラインの走査に先立ってＢＤセンサ１０１９により検出される。検出されたＢＤ信号は主走査方向の走査開始基準信号としてタイミングコントローラ２７に入力される。コントローラ１０２７はＢＤセンサ１０１９の信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期が取られるようにメモリＦＩＦＯ１０２８、レーザドライバ１０２９のタイミング信号を生成し制御する。以上の構成により画像形成を行う。

次に図５の回路図の説明を行う。同図において、発光素子２のコモン端子はトランジスタ５０１のコレクタに接続され、またコンデンサ５０３を介し接地される。トランジスタ５０１のエミッタは−Ｖｄｄに接続される。トランジスタ５０１のベースは抵抗５０５を介しトランジスタ５０２のコレクタに接続され、また抵抗５０４を介しーＶｄｄに接続される。トランジスタ５０２のエミッタは＋Ｖｃｃに接続される。トランジスタ５０２のベースは抵抗５０６を介し＋Ｖｃｃに接続され、また抵抗５０７を介し図６で示したコントローラ１０２７よりスタンバイ信号が入力される。他は第１実施形態と同様である。

同図においてプリントシーケンス時はスタンバイ信号は図６で示したコントローラ１０２７よりＬｏ信号が入力される。これによりトランジスタ５０２はＯＮし、さらにトランジスタ５０１もＯＮする。これにより発光素子２のコモン端子には−Ｖｄｄが印加され、第１実施形態と同等の動作を行う。次にスタンバイ時はスタンバイ信号は図６で示したコントローラ１０２７よりＨｉ信号が入力される。これによりトランジスタ５０２はＯＦＦし、さらにトランジスタ５０１もＯＦＦする。これにより発光素子２のコモン端子には電圧が印加されなくなり、ＬＤ１７には電流が流れなくなる。通常半導体レーザはレーザ発光せずとも、電圧が印加されれば電流が流れることにより電力が消費され、結果、レーザの寿命が短くなる。よって本実施形態はレーザを点灯しない場合にレーザへの電流供給を遮断することによりレーザの寿命が短くなることを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、図６のプリンタは、図５で示した回路を適用するための画像形成装置の１例として説明したが、第１実施形態〜第３実施形態の何れかの駆動回路も、図６に示したプリンタに適用できる。

即ち、上記第１〜第４実施形態によれば、半導体レーザを露光に用いる電子写真機器において、駆動ＩＣを動作させるための電源に加えて、レーザダイオードを駆動するための独立した電源を設けることにより、容易に従来の低耐圧の駆動ＩＣを用いて、高電圧のレーザダイオード、特に青色レーザを駆動することが可能となる。このため従来の赤外レーザに比べ、波長が短いため容易にスポット形状を小さくすることが可能となるため、高画質、高安定性を得ることが可能となる。

また、電子写真機器に限らず、駆動ＩＣの耐電圧より高い順方向電圧のレーザダイオードを駆動する場合に本発明は有効である。

第１実施形態の構成を示す回路図である。レーザダイオードのＩ−Ｌ／Ｉ−Ｖ特性である。第２実施形態の構成を示す回路図である。第３実施形態の構成を示す回路図である。第４実施形態の構成を示す回路図である。第４実施形態の構成を示す電子写真機器の構成図である。前提技術を説明するための図である。

Claims

レーザ光を照射するレーザダイオードを点滅駆動するレーザダイオード駆動回路において、
前記レーザダイオードのアノード側に接続され、前記レーザダイオードの駆動を制御する半導体集積回路と、
前記半導体集積回路を介して、前記レーザダイオードのアノード側に正の第１駆動電圧を供給する第１電源と、
前記レーザダイオードのカソード側に接続され、前記レーザダイオードのカソード側に負の第２駆動電圧を供給する第２電源と、
前記レーザダイオードのアノードと前記半導体集積回路との接続端に接続され、該接続端の電位を調整する電圧クランプ回路と、
を有し、
前記第１駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧未満であり、前記第２駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始める電圧以下であり、かつ、前記第１駆動電圧及び第２駆動電圧の絶対値の和は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧以上であること
を特徴とするレーザダイオード駆動回路。
前記電圧クランプ回路は、前記レーザダイオードのアノード及び前記半導体集積回路の接続端とＧＮＤとの間に接続されるダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオード駆動回路。
レーザ光を照射するレーザダイオードを点滅駆動するレーザダイオード駆動回路において、
前記レーザダイオードのカソード側に接続され、前記レーザダイオードの駆動を制御する半導体集積回路と、
前記半導体集積回路と前記レーザダイオードのカソードとの接続端に接続され、前記レーザダイオードのカソード側に第１駆動電圧を供給する第１電源と、
前記レーザダイオードのアノード側に接続され、前記レーザダイオードのアノード側に第２駆動電圧を供給する第２電源と、
前記接続端と前記第１電源との間に接続され、前記接続端の電位を調整する電圧クランプ回路と、
を有し、
前記第１駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧未満であり、前記第１駆動電圧と前記第２駆動電圧との差は、前記レーザダイオードに順方向電流が流れ始める電圧以下であり、かつ、前記第２駆動電圧の絶対値は、前記レーザダイオードの目標光量での点灯に必要な電圧以上であること
を特徴とするレーザダイオード駆動回路。
前記電圧クランプ回路は、前記レーザダイオードのカソードと前記半導体集積回路との接続端の電位が、前記第１電源の電位よりも高くならないようにするダイオードであることを特徴とする請求項３に記載のレーザダイオード駆動回路。