JPH0738478B2 - 半導体レ−ザ駆動装置 - Google Patents
半導体レ−ザ駆動装置Info
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- JPH0738478B2 JPH0738478B2 JP7925186A JP7925186A JPH0738478B2 JP H0738478 B2 JPH0738478 B2 JP H0738478B2 JP 7925186 A JP7925186 A JP 7925186A JP 7925186 A JP7925186 A JP 7925186A JP H0738478 B2 JPH0738478 B2 JP H0738478B2
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- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体レーザ駆動装置に係り、特にバイア
ス電流を印加するレーザの駆動装置に関するものであ
る。
ス電流を印加するレーザの駆動装置に関するものであ
る。
従来、半導体レーザの周波数特性向上のために非発光時
にもバイアス電流を印加する方法がとられることは良く
知られている。またレーザが連続して点灯された時とパ
ルス状に点灯されたときとで、熱履歴によって光量が異
なってしまう現象、いわゆる熱特性を改善する意味から
もバイアス電流を印加するのが望ましい。そして、その
効果を大きいものとならしめるためには、できるだけ発
光しきい値近傍のバイアス電流を印加するのが望まし
い。
にもバイアス電流を印加する方法がとられることは良く
知られている。またレーザが連続して点灯された時とパ
ルス状に点灯されたときとで、熱履歴によって光量が異
なってしまう現象、いわゆる熱特性を改善する意味から
もバイアス電流を印加するのが望ましい。そして、その
効果を大きいものとならしめるためには、できるだけ発
光しきい値近傍のバイアス電流を印加するのが望まし
い。
このような従来のバイアス電流駆動装置には第４図に示
すものが提案されている。
すものが提案されている。
第４図は従来のバイアス電流制御装置の一例を説明する
回路図である。以下、構造ならびに動作について説明す
る。
回路図である。以下、構造ならびに動作について説明す
る。
端子31にバイアス電流を印加するための信号BIASが入力
すると、抵抗器32で決定されるバイアス電流が半導体レ
ーザ33に印加される。その上で、レーザ点灯させるレー
ザオン信号LONが端子34に入力すると、抵抗器35で決定
される発光のための電流がバイアス電流に加算されて半
導体レーザ33に入力され、半導体レーザ33が発光を開始
する。
すると、抵抗器32で決定されるバイアス電流が半導体レ
ーザ33に印加される。その上で、レーザ点灯させるレー
ザオン信号LONが端子34に入力すると、抵抗器35で決定
される発光のための電流がバイアス電流に加算されて半
導体レーザ33に入力され、半導体レーザ33が発光を開始
する。
ところで、半導体レーザ33は周囲の温度によって発光開
始の電流値、すなわち、スレッショルド電流が変わるこ
ともよく知られている。従って、第４図に示すような固
定電流でバイアスを印加するためには、半導体レーザ33
を一定温度に制御するか、あるいは半導体レーザ33の温
度を検出して自動的にバイアス電流値を制御しなければ
ならない。しかし、半導体レーザ33のスレッショルド電
流は個々に異なるため、各々の半導体レーザ33ごとにバ
イアス値を調整する必要がある。また半導体レーザ33の
温度を検知して自動的にバイアス電流値を制御する方法
では、レーザの初期特性と経時変化等による効率低下し
た時の特性とが異なるため、バイアス電流の印加による
熱特性改善の効果は経時変化とともに弱まってしまう。
始の電流値、すなわち、スレッショルド電流が変わるこ
ともよく知られている。従って、第４図に示すような固
定電流でバイアスを印加するためには、半導体レーザ33
を一定温度に制御するか、あるいは半導体レーザ33の温
度を検出して自動的にバイアス電流値を制御しなければ
ならない。しかし、半導体レーザ33のスレッショルド電
流は個々に異なるため、各々の半導体レーザ33ごとにバ
イアス値を調整する必要がある。また半導体レーザ33の
温度を検知して自動的にバイアス電流値を制御する方法
では、レーザの初期特性と経時変化等による効率低下し
た時の特性とが異なるため、バイアス電流の印加による
熱特性改善の効果は経時変化とともに弱まってしまう。
その欠点を改善するものとして、半導体レーザ33の発光
光量をモニタして、その発光光量をサンプルホールドす
る提案もなされている。
光量をモニタして、その発光光量をサンプルホールドす
る提案もなされている。
第５図は従来の発光光量をモニタするためのサンプルホ
ールド回路を説明するブロック図である。以下、構造な
らびに動作について説明する。
ールド回路を説明するブロック図である。以下、構造な
らびに動作について説明する。
半導体レーザ33からの発光光量はフォトダイオード等で
構成される光センサ41によってモニタされる。モニタさ
れた発光光量はローレベル光量時は、ローレベルサンプ
ルホールド回路42によってサンプルホールドされ、動作
光量あるハイレベル光量時には、ハイレベルサンプルホ
ールド回路43によってサンプルホールドされる。ローレ
ベルサンプルホールドされた光量値は基準光量値と比較
され、所定のローレベル光量になるようにバイアス定電
流源44によって駆動される。一方、制御回路45によって
ハイレベル発光が指示されると、レーザ点灯切換スイッ
チ回路（SW）46がバイアス定電流駆動に加えて発光定電
流源47による電流が半導体レーザ33に加算されるように
動作する。このとき、発光定電流源47はハイレベルサン
プルホールド回路43でサンプルホールドされた光量値と
所定のハイレベル基準光量値とを比較し、所定のハイレ
ベル光量になるように制御する。サンプリングタイミン
グ制御回路48は制御回路45によってローレベル，ハイレ
ベルの光量制御のタイミングに従ってサンプルホールド
を行うタイミングをコントロールする。
構成される光センサ41によってモニタされる。モニタさ
れた発光光量はローレベル光量時は、ローレベルサンプ
ルホールド回路42によってサンプルホールドされ、動作
光量あるハイレベル光量時には、ハイレベルサンプルホ
ールド回路43によってサンプルホールドされる。ローレ
ベルサンプルホールドされた光量値は基準光量値と比較
され、所定のローレベル光量になるようにバイアス定電
流源44によって駆動される。一方、制御回路45によって
ハイレベル発光が指示されると、レーザ点灯切換スイッ
チ回路（SW）46がバイアス定電流駆動に加えて発光定電
流源47による電流が半導体レーザ33に加算されるように
動作する。このとき、発光定電流源47はハイレベルサン
プルホールド回路43でサンプルホールドされた光量値と
所定のハイレベル基準光量値とを比較し、所定のハイレ
ベル光量になるように制御する。サンプリングタイミン
グ制御回路48は制御回路45によってローレベル，ハイレ
ベルの光量制御のタイミングに従ってサンプルホールド
を行うタイミングをコントロールする。
〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、第５図に示されるようにモニタ光量をサンプ
ルホールドすることでバイアス電流値を制御する方法で
は、ローレベル光量を完全に「０」にすることができな
い。従って、ハイ／ローのレーザ駆動を行う場合には、
それでも構わないが、ローレベルの光量が問題となるレ
ーザ駆動、例えば電子写真方式によるレーザビームプリ
ンタ等に用いる場合に、ローレベル光量はできる限り少
ないほうが望ましい。何故なら、記録部分にレーザ照射
を行うイメージ露光方式では、ローレベル光量はカブリ
の原因となるし、記録を行わない部分にレーザ照射を行
うバックグラウンド露光の場合には、暗部が充分にとれ
ずコントラストの低い画像となってしまう問題点を有し
ていた。
ルホールドすることでバイアス電流値を制御する方法で
は、ローレベル光量を完全に「０」にすることができな
い。従って、ハイ／ローのレーザ駆動を行う場合には、
それでも構わないが、ローレベルの光量が問題となるレ
ーザ駆動、例えば電子写真方式によるレーザビームプリ
ンタ等に用いる場合に、ローレベル光量はできる限り少
ないほうが望ましい。何故なら、記録部分にレーザ照射
を行うイメージ露光方式では、ローレベル光量はカブリ
の原因となるし、記録を行わない部分にレーザ照射を行
うバックグラウンド露光の場合には、暗部が充分にとれ
ずコントラストの低い画像となってしまう問題点を有し
ていた。
また第５図に示した例では、規定のローレベル光量，ハ
イレベル光量を得るのにサンプルホールドした光量と基
準レベルとを比較して差分増幅を行うため、電流と光量
の関係、すなわち、スロープ効率が一定な場合はよい
が、温度，経時変化等でスロープ効率が変わってしまう
と、発光光量制御がレーザの温度，経時変化によりばら
つくため、充分満足の行く制御を行えない問題点があっ
た。さらに、第６図に示すように、スレッショルド電流
の近傍ではレーザ発振に至らないものの自然発光（いわ
ゆるLEDモード）が生じており、光学系の構成によって
はこの自然発光による光が消光比を悪くする要因となっ
ていた。このため、第６図に示す実線の特性を有する半
導体レーザ33と点線で示す特性を有する半導体レーザ33
とを比較すると、実線で示す特性を有する半導体レーザ
33の方がスレッショルド電流レベルが大きいのでより自
然発光し易くなり、消光比を大幅に悪化させてしまう等
の問題点を有していた。なお、第６図において、縦軸は
レーザ発光パワーを示し、横軸はレーザ印加電流値を示
す。
イレベル光量を得るのにサンプルホールドした光量と基
準レベルとを比較して差分増幅を行うため、電流と光量
の関係、すなわち、スロープ効率が一定な場合はよい
が、温度，経時変化等でスロープ効率が変わってしまう
と、発光光量制御がレーザの温度，経時変化によりばら
つくため、充分満足の行く制御を行えない問題点があっ
た。さらに、第６図に示すように、スレッショルド電流
の近傍ではレーザ発振に至らないものの自然発光（いわ
ゆるLEDモード）が生じており、光学系の構成によって
はこの自然発光による光が消光比を悪くする要因となっ
ていた。このため、第６図に示す実線の特性を有する半
導体レーザ33と点線で示す特性を有する半導体レーザ33
とを比較すると、実線で示す特性を有する半導体レーザ
33の方がスレッショルド電流レベルが大きいのでより自
然発光し易くなり、消光比を大幅に悪化させてしまう等
の問題点を有していた。なお、第６図において、縦軸は
レーザ発光パワーを示し、横軸はレーザ印加電流値を示
す。
この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、しきい値近傍でレーザ発振しない程度のバイアス
電流を半導体レーザに印加することにより、周波数特性
および熱特性を改善して、消光比に優れたレーザ発光を
行える半導体レーザ駆動装置を得ることを目的とする。
ので、しきい値近傍でレーザ発振しない程度のバイアス
電流を半導体レーザに印加することにより、周波数特性
および熱特性を改善して、消光比に優れたレーザ発光を
行える半導体レーザ駆動装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体レーザ駆動装置は、半導体レーザ
にバイアス電流を段階的に印加したときに検知手段から
出力される第１および第２の発光光量およびそれに対応
する第１および第２のバイアス電流に基づいてスレッシ
ュホールドバイアス電流値を演算するスレッシュホール
ドバイアス電流演算手段と、このスレッシュホールドバ
イアス電流演算手段が演算したスレッシュホールドバイ
アス電流値に基づいて半導体レーザの消光時に印加する
バイアス電流を制御する電流制御手段とを設けたもので
ある。
にバイアス電流を段階的に印加したときに検知手段から
出力される第１および第２の発光光量およびそれに対応
する第１および第２のバイアス電流に基づいてスレッシ
ュホールドバイアス電流値を演算するスレッシュホール
ドバイアス電流演算手段と、このスレッシュホールドバ
イアス電流演算手段が演算したスレッシュホールドバイ
アス電流値に基づいて半導体レーザの消光時に印加する
バイアス電流を制御する電流制御手段とを設けたもので
ある。
この発明においては、スレッシュホールドバイアス電流
演算手段は半導体レーザにバイアス電流を段階的に可変
して印加し、そのとき検知手段から得られる第１および
第２の発光光量およびそれに対応する第１および第２の
バイアス電流に基づいて半導体レーザに印加するスレッ
シュホールドバイアス電流値を演算する。そして、この
スレッシュホールドバイアス電流値に基づいて電流制御
手段が半導体レーザの消光時に印加するバイアス電流を
制御する。
演算手段は半導体レーザにバイアス電流を段階的に可変
して印加し、そのとき検知手段から得られる第１および
第２の発光光量およびそれに対応する第１および第２の
バイアス電流に基づいて半導体レーザに印加するスレッ
シュホールドバイアス電流値を演算する。そして、この
スレッシュホールドバイアス電流値に基づいて電流制御
手段が半導体レーザの消光時に印加するバイアス電流を
制御する。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体レーザ駆動装
置の構成を説明する図であり、１は半導体レーザで、一
方でバイアス定電流回路２に接続されるとともに、他方
でレーザ点灯信号によって導通が切り換えられるスイッ
チング回路３を通して発光定電流回路４に接続されてい
る。５は例えばCPUで構成される制御部で、バイアス電
流および発光電流を制御するためのデータをマルチプレ
クサ（MPX）６を介して、バイアス電流のためのラッチ
７および発光電流のためのラッチ８へ送る。マルチプレ
クサ６は制御部５からのデータをバイアス電流制御の場
合はラッチ７へ切り換えて転送させ、発光電流制御の場
合はラッチ８へ切り換えて転送させる。制御部５はこの
発明のスレッシュホールドバイアス電流演算手段を兼ね
ている。9,10はD/A変換器（D/A）で、D/A変換器９はラ
ッチ７にホールドされたディジタルデータをアナログデ
ータに変換し、D/A変換器10はラッチ８にホールドされ
たディジタルデータをアナログデータに変換して、バイ
アス定電流回路2,発光定電流回路４の出力制御を行うデ
ータとして供給する。11は光センサで、半導体レーザ１
によって発光されたレーザビームの光量をモニタする。
12はボリュームで、半導体レーザ１から所定の光量を出
力するときに、光センサ11から所定のモニタ出力が得ら
れるように調整する。13は増幅回路で、光センサ11の出
力を増幅して制御部５にモニタ出力を送出する。
置の構成を説明する図であり、１は半導体レーザで、一
方でバイアス定電流回路２に接続されるとともに、他方
でレーザ点灯信号によって導通が切り換えられるスイッ
チング回路３を通して発光定電流回路４に接続されてい
る。５は例えばCPUで構成される制御部で、バイアス電
流および発光電流を制御するためのデータをマルチプレ
クサ（MPX）６を介して、バイアス電流のためのラッチ
７および発光電流のためのラッチ８へ送る。マルチプレ
クサ６は制御部５からのデータをバイアス電流制御の場
合はラッチ７へ切り換えて転送させ、発光電流制御の場
合はラッチ８へ切り換えて転送させる。制御部５はこの
発明のスレッシュホールドバイアス電流演算手段を兼ね
ている。9,10はD/A変換器（D/A）で、D/A変換器９はラ
ッチ７にホールドされたディジタルデータをアナログデ
ータに変換し、D/A変換器10はラッチ８にホールドされ
たディジタルデータをアナログデータに変換して、バイ
アス定電流回路2,発光定電流回路４の出力制御を行うデ
ータとして供給する。11は光センサで、半導体レーザ１
によって発光されたレーザビームの光量をモニタする。
12はボリュームで、半導体レーザ１から所定の光量を出
力するときに、光センサ11から所定のモニタ出力が得ら
れるように調整する。13は増幅回路で、光センサ11の出
力を増幅して制御部５にモニタ出力を送出する。
次に第１図をレーザビームプリンタに適用した場合の動
作について第２図を参照しながら説明する。
作について第２図を参照しながら説明する。
第２図はレーザ印加電流とレーザ発光パワーとの関係を
示すスロープ効率特性図であり、縦軸はレーザ発光パワ
ーを示し、横軸はレーザ印加電流値である。
示すスロープ効率特性図であり、縦軸はレーザ発光パワ
ーを示し、横軸はレーザ印加電流値である。
まず、プリント準備指令が外部からなされると、制御部
５はマルチプレクサ6,ラッチ7,D/A変換器９へとバイア
ス電流を増加させるためのデータを送る。半導体レーザ
１の発光量が所定の第１発光レベルP1になると、制御部
５はその時のバイアス電流制御データ値I1を内部メモリ
に記憶させるとともに、さらに発光量を増加させ第２発
光レベルP2までバイアス電流値を増加させ、第２光発光
レベルP2に到達した時点のバイアス電流制御データI2を
内部メモリに記憶させる。次いで、制御部５は一旦バイ
アス電流制御をオフし、ラッチ７のデータをリセットす
る。次に制御部５は第１発光レベルP1に対するバイアス
電流制御データ値I1と第２発光レベルP2に対するバイア
ス電流制御データI2とから半導体レーザ１のスレッショ
ルド電流値（スレッシュホールドバイアス電流値）Ith
および非発光バイアス電流値IBIASを下記第（１）式お
よび第（２）式に基づいて求める。
５はマルチプレクサ6,ラッチ7,D/A変換器９へとバイア
ス電流を増加させるためのデータを送る。半導体レーザ
１の発光量が所定の第１発光レベルP1になると、制御部
５はその時のバイアス電流制御データ値I1を内部メモリ
に記憶させるとともに、さらに発光量を増加させ第２発
光レベルP2までバイアス電流値を増加させ、第２光発光
レベルP2に到達した時点のバイアス電流制御データI2を
内部メモリに記憶させる。次いで、制御部５は一旦バイ
アス電流制御をオフし、ラッチ７のデータをリセットす
る。次に制御部５は第１発光レベルP1に対するバイアス
電流制御データ値I1と第２発光レベルP2に対するバイア
ス電流制御データI2とから半導体レーザ１のスレッショ
ルド電流値（スレッシュホールドバイアス電流値）Ith
および非発光バイアス電流値IBIASを下記第（１）式お
よび第（２）式に基づいて求める。
ところが、上記第（１）式から得られるスレッショルド
電流値Ithを半導体レーザ１に印加しても、半導体レー
ザ１は充分に消光されずに第２図に示すように光量Pth
の光を発光することが経験的に判明している。そこで、
この発光により画像ムラが発生する恐れがあるので、こ
の実施例においては、非発光バイアス電流値IBIASを下
記第（２）式に基づいて制御部５が求める。
電流値Ithを半導体レーザ１に印加しても、半導体レー
ザ１は充分に消光されずに第２図に示すように光量Pth
の光を発光することが経験的に判明している。そこで、
この発光により画像ムラが発生する恐れがあるので、こ
の実施例においては、非発光バイアス電流値IBIASを下
記第（２）式に基づいて制御部５が求める。
IBIAS＝Ith×α ……（２） ただし、αは０と１の間の数値であり、この実施例にお
いては、0.8としている。何故ならば数値αが０に近い
値であると消光性は向上するが、熱特性，周波数特性が
悪化し、αが１に近いと熱特性，周波数特性は良化する
が消光性が低下してしまうからであり、0.7≦α≦0.85
から選択するのが望ましい。
いては、0.8としている。何故ならば数値αが０に近い
値であると消光性は向上するが、熱特性，周波数特性が
悪化し、αが１に近いと熱特性，周波数特性は良化する
が消光性が低下してしまうからであり、0.7≦α≦0.85
から選択するのが望ましい。
制御部５が非発光バイアス電流値IBIASを第（２）式に
基づいて演算すると、非発光バイアス電流値IBIASをラ
ッチ７に送り、非発光バイアス電流値IBIASが半導体レ
ーザ１に印加する。制御部５は所定の発光光量が得られ
るまで、発光電流を増加させるためのデータをラッチ８
に送る。すなわち、バイアス定電流回路２によるバイア
ス電流に加算されて発光定電流回路４の電流が半導体レ
ーザ１に印加される。加算された電流によって所定の光
量に半導体レーザ１が発光すると、制御部５はデータの
転送を停止し、その値をラッチ８にホールドし、レーザ
オフ信号をスイッチング回路３に指令する。これによ
り、半導体レーザ１には非発光バイアス電流値IBIASだ
けが印加されプリント可能状態となる。以上の動作によ
りプリント開始可能状態となり、以後プリント信号に基
づいてレーザオン信号LONが制御部５から発せられ、バ
イアス電流に発光電流が加算された電流に基づいて半導
体レーザ１が入力されるプリント信号に応じて発光す
る。なお、上記実施例ではバイアス電流おび発光電流の
制御を各ページ間で行うようにしているが、半導体レー
ザ１の温度変化が少ない場合は、バイアス電流の制御を
プリント開始時期だけ、あるいは数ページに１回行い、
発光電流の制御を各ページ間で行うようにしてもよい。
基づいて演算すると、非発光バイアス電流値IBIASをラ
ッチ７に送り、非発光バイアス電流値IBIASが半導体レ
ーザ１に印加する。制御部５は所定の発光光量が得られ
るまで、発光電流を増加させるためのデータをラッチ８
に送る。すなわち、バイアス定電流回路２によるバイア
ス電流に加算されて発光定電流回路４の電流が半導体レ
ーザ１に印加される。加算された電流によって所定の光
量に半導体レーザ１が発光すると、制御部５はデータの
転送を停止し、その値をラッチ８にホールドし、レーザ
オフ信号をスイッチング回路３に指令する。これによ
り、半導体レーザ１には非発光バイアス電流値IBIASだ
けが印加されプリント可能状態となる。以上の動作によ
りプリント開始可能状態となり、以後プリント信号に基
づいてレーザオン信号LONが制御部５から発せられ、バ
イアス電流に発光電流が加算された電流に基づいて半導
体レーザ１が入力されるプリント信号に応じて発光す
る。なお、上記実施例ではバイアス電流おび発光電流の
制御を各ページ間で行うようにしているが、半導体レー
ザ１の温度変化が少ない場合は、バイアス電流の制御を
プリント開始時期だけ、あるいは数ページに１回行い、
発光電流の制御を各ページ間で行うようにしてもよい。
第３図はこの発明の他の実施例を示すレーザ駆動制御装
置の構成を説明するブロック図である。なお、第１図に
示した発光定電流回路4,バイアス定電流回路2,スイッチ
ング回路３は同一なので省略してある。
置の構成を説明するブロック図である。なお、第１図に
示した発光定電流回路4,バイアス定電流回路2,スイッチ
ング回路３は同一なので省略してある。
この図において、21はCPUで、入力されるプリント準備
指令に応じてアップダウンカウンタ（UDカウンタ）22に
アップカウントするようにカウント信号E1をHIGHレベル
に設定する。UDカウンタ22はカウント信号E1がLOWレベ
ルになると、ダウンカウンタとして機能する。UDカウン
タ22はCPU21から送出されるイネーブル信号E2によりチ
ップイネーブルになってクロック信号CK1のカウントを
開始するとともに、リセット信号R1によりリセットされ
る。23はカウンタ（CNT）で、イネーブル信号E3により
チップイネーブルとなり、クロック信号CK1のカウント
を開始するとともに、リセット信号R2によりリセットさ
れる。24はD/A変換器（D/A）で、UDカウンタ22により決
定されたバイアス電流データをアナログバイアス電流値
AD1に変換してバイアス定電流回路２に供給する。25はD
/A変換器（D/A）で、カウンタ23がカウントした発光電
流値に対応するカウント値をアナログ発光電流値AD2に
変換し、発光定電流回路４に供給する。
指令に応じてアップダウンカウンタ（UDカウンタ）22に
アップカウントするようにカウント信号E1をHIGHレベル
に設定する。UDカウンタ22はカウント信号E1がLOWレベ
ルになると、ダウンカウンタとして機能する。UDカウン
タ22はCPU21から送出されるイネーブル信号E2によりチ
ップイネーブルになってクロック信号CK1のカウントを
開始するとともに、リセット信号R1によりリセットされ
る。23はカウンタ（CNT）で、イネーブル信号E3により
チップイネーブルとなり、クロック信号CK1のカウント
を開始するとともに、リセット信号R2によりリセットさ
れる。24はD/A変換器（D/A）で、UDカウンタ22により決
定されたバイアス電流データをアナログバイアス電流値
AD1に変換してバイアス定電流回路２に供給する。25はD
/A変換器（D/A）で、カウンタ23がカウントした発光電
流値に対応するカウント値をアナログ発光電流値AD2に
変換し、発光定電流回路４に供給する。
プリント準備信号がCPU21に入力されると、CPU21はUDカ
ウンタ22にカウント信号E1（アップカウント指示）をHI
GHレベルにするとともに、イネーブル信号E2を送出す
る。これにより、UDカウンタ22は第１図に示した半導体
レーザ１の光量が第２図に示した第１光量レベルP1にな
るまでクロック信号CK1をカウントアップして行く。さ
らにUDカウンタ22は第２光量レベルP2までカウントアッ
プするが、第１光量レベルP1から第２光量レベルP2まで
のクロック数はCPU21がカウントしている。この実施例
では、第２光量レベルP2は第１光量レベルP1の２倍に設
定してあるので、第２光量レベルP2を検出し終えると、
CPU21はカウンタ22に送出していたカウント信号E1をLOW
レベルにし、ダウンカウントとして機能させるようにす
る。次いで、第１光量レベルP1から第２光量レベルP2ま
でカウントしたクロック数の倍のクロック数だけ第２光
量レベルP2からカウントダウンさせ、スレッショルド電
流値Ithを制御する。さらに、半導体レーザ１を非発光
状態にするために、ダウン量ｎのクロックダウンを行っ
た数値をバイアス電流IBIASを下記第（３）式に基づい
て制御する。
ウンタ22にカウント信号E1（アップカウント指示）をHI
GHレベルにするとともに、イネーブル信号E2を送出す
る。これにより、UDカウンタ22は第１図に示した半導体
レーザ１の光量が第２図に示した第１光量レベルP1にな
るまでクロック信号CK1をカウントアップして行く。さ
らにUDカウンタ22は第２光量レベルP2までカウントアッ
プするが、第１光量レベルP1から第２光量レベルP2まで
のクロック数はCPU21がカウントしている。この実施例
では、第２光量レベルP2は第１光量レベルP1の２倍に設
定してあるので、第２光量レベルP2を検出し終えると、
CPU21はカウンタ22に送出していたカウント信号E1をLOW
レベルにし、ダウンカウントとして機能させるようにす
る。次いで、第１光量レベルP1から第２光量レベルP2ま
でカウントしたクロック数の倍のクロック数だけ第２光
量レベルP2からカウントダウンさせ、スレッショルド電
流値Ithを制御する。さらに、半導体レーザ１を非発光
状態にするために、ダウン量ｎのクロックダウンを行っ
た数値をバイアス電流IBIASを下記第（３）式に基づい
て制御する。
IBIAS＝Ith−ID ……（３） これは、第１図に示した実施例で説明したスレッショル
ド電流値Ithに値αを乗算することと同様の効果であ
り、D/A変換器24のビット数とバイアス電流の駆動レン
ジとにより異なるが、この実施例ではバイアス電流の駆
動レンジが100mAであって、D/A変換器24を８ビットで構
成したので、１ビット当りの電流変化量は0.39mAとな
る。そして、スレッショルド電流値Ithが50mA以下の場
合は、減量値IDが10mAとし、スレッショルド電流値Ith
が50を越えて70mA以下の場合は、減量値IDが15mAとし、
スレッショルド電流値Ithが70mAを越える場合は、減量
値IDが20mAとなるように制御している。この場合のしき
い値電流からのダウン量ｎはそれぞれ25,38,51となる。
このようにしてバイアス電流値が決まると、発光量制御
のためにCPU21がカウンタ23に対してイネーブル信号E3
を送出する。これに応じて、カウンタ23は所定の光量に
なるまでカウントアップし、カウンタ23からの出力はD/
A変換器25でアナログ発光電流値AD2に変換され、発光定
電流回路４へ供給される。このようにして、バイアス電
流値および発光電流値の制御が終了すると、プリント可
能状態となり、入力されるプリント信号に応じた発光が
行われる。
ド電流値Ithに値αを乗算することと同様の効果であ
り、D/A変換器24のビット数とバイアス電流の駆動レン
ジとにより異なるが、この実施例ではバイアス電流の駆
動レンジが100mAであって、D/A変換器24を８ビットで構
成したので、１ビット当りの電流変化量は0.39mAとな
る。そして、スレッショルド電流値Ithが50mA以下の場
合は、減量値IDが10mAとし、スレッショルド電流値Ith
が50を越えて70mA以下の場合は、減量値IDが15mAとし、
スレッショルド電流値Ithが70mAを越える場合は、減量
値IDが20mAとなるように制御している。この場合のしき
い値電流からのダウン量ｎはそれぞれ25,38,51となる。
このようにしてバイアス電流値が決まると、発光量制御
のためにCPU21がカウンタ23に対してイネーブル信号E3
を送出する。これに応じて、カウンタ23は所定の光量に
なるまでカウントアップし、カウンタ23からの出力はD/
A変換器25でアナログ発光電流値AD2に変換され、発光定
電流回路４へ供給される。このようにして、バイアス電
流値および発光電流値の制御が終了すると、プリント可
能状態となり、入力されるプリント信号に応じた発光が
行われる。
なお、上記実施例では、スレッショルド電流値IthをUD
カウンタ22のカウントダウンにより求める場合について
説明したが、UDカウンタ22とD/A変換器24との間に減算
回路を設けて、第２光量レベルP2までカウントアップし
たUDカウンタ22のカウント値から第１光量レベルP1から
第２光量レベルP2までのクロック数の２倍のクロック数
を減ずるとともに、さらに半導体レーザ１を非発光する
ためのｎクロック減算を行うようにしてもよい。また第
２光量レベルを第１光量レベルの２倍としてカウントす
る場合について説明したが、整数倍の数値ならば構わな
い。
カウンタ22のカウントダウンにより求める場合について
説明したが、UDカウンタ22とD/A変換器24との間に減算
回路を設けて、第２光量レベルP2までカウントアップし
たUDカウンタ22のカウント値から第１光量レベルP1から
第２光量レベルP2までのクロック数の２倍のクロック数
を減ずるとともに、さらに半導体レーザ１を非発光する
ためのｎクロック減算を行うようにしてもよい。また第
２光量レベルを第１光量レベルの２倍としてカウントす
る場合について説明したが、整数倍の数値ならば構わな
い。
以上説明したように、この発明は半導体レーザにバイア
ス電流を段階的に印加したときに検知手段から出力され
る第１および第２の発光光量およびそれに対応する第１
および第２のバイアス電流に基づいてスレッシュホール
ドバイアス電流値を演算するスレッシュホールドバイア
ス電流演算手段と、このスレッシュホールドバイアス電
流演算手段が演算したスレッシュホールドバイアス電流
値に基づいて半導体レーザの消光時に印加するバイアス
電流を制御する電流制御手段とを設けたので、半導体レ
ーザが周囲の温度変化および耐久性劣化によりしきい値
電流値，スロープ効率等の特性が変化しても、常にしき
い値近傍のバイアス電流を半導体レーザに印加でき、周
波数特性および熱特性を大幅に改善できるとともに、常
に消光比に優れたレーザ発光を行える。またしきい値電
流の変動に基づいて半導体レーザに印加するバイアス電
流を可変することができるので、しきい値電流の変動に
伴なう消光比の低下を防止できる等の利点を有する。
ス電流を段階的に印加したときに検知手段から出力され
る第１および第２の発光光量およびそれに対応する第１
および第２のバイアス電流に基づいてスレッシュホール
ドバイアス電流値を演算するスレッシュホールドバイア
ス電流演算手段と、このスレッシュホールドバイアス電
流演算手段が演算したスレッシュホールドバイアス電流
値に基づいて半導体レーザの消光時に印加するバイアス
電流を制御する電流制御手段とを設けたので、半導体レ
ーザが周囲の温度変化および耐久性劣化によりしきい値
電流値，スロープ効率等の特性が変化しても、常にしき
い値近傍のバイアス電流を半導体レーザに印加でき、周
波数特性および熱特性を大幅に改善できるとともに、常
に消光比に優れたレーザ発光を行える。またしきい値電
流の変動に基づいて半導体レーザに印加するバイアス電
流を可変することができるので、しきい値電流の変動に
伴なう消光比の低下を防止できる等の利点を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す半導体レーザ駆動装
置の構成を説明する図、第２図はレーザ印加電流とレー
ザ発光パワーとの関係を示すスロープ効率特性図、第３
図はこの発明の他の実施例を示すレーザ駆動装置の構成
を説明するブロック図、第４図は従来のバイアス電流制
御装置の一例を説明する回路図、第５図は従来の発光光
量をモニタするためのサンプルホールド回路を説明する
ブロック図、第６図はレーザ印加電流とレーザ発光パワ
ーとの関係を示す特性図である。 図中、１は半導体レーザ、２はバイアス定電流回路、３
はスイッチング回路、４は発光定電流回路、５は制御
部、６はマルチプレクサ、7,8はラッチ、9,10はD/A変換
器、11は光センサ、12はボリュームである。
置の構成を説明する図、第２図はレーザ印加電流とレー
ザ発光パワーとの関係を示すスロープ効率特性図、第３
図はこの発明の他の実施例を示すレーザ駆動装置の構成
を説明するブロック図、第４図は従来のバイアス電流制
御装置の一例を説明する回路図、第５図は従来の発光光
量をモニタするためのサンプルホールド回路を説明する
ブロック図、第６図はレーザ印加電流とレーザ発光パワ
ーとの関係を示す特性図である。 図中、１は半導体レーザ、２はバイアス定電流回路、３
はスイッチング回路、４は発光定電流回路、５は制御
部、６はマルチプレクサ、7,8はラッチ、9,10はD/A変換
器、11は光センサ、12はボリュームである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 康正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 奥田 幸一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岡野 啓司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】半導体レーザから発光される光量を検知す
る検知手段からの出力に応じて前記半導体レーザに印加
するバイアス電流および発光電流を制御する半導体レー
ザ駆動装置において、前記半導体レーザにバイアス電流
を段階的に印加したときに前記検知手段から出力される
第１および第２の発光光量およびそれに対応する第１お
よび第２のバイアス電流に基づいてスレッシュホールド
バイアス電流値を演算するスレッシュホールドバイアス
電流演算手段と、このスレッシュホールドバイアス電流
演算手段が演算した前記スレッシュホールドバイアス電
流値に基づいて前記半導体レーザの消光時に印加するバ
イアス電流を制御する電流制御手段とを具備したことを
特徴とする半導体レーザ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7925186A JPH0738478B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7925186A JPH0738478B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237786A JPS62237786A (ja) | 1987-10-17 |
| JPH0738478B2 true JPH0738478B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=13684634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7925186A Expired - Fee Related JPH0738478B2 (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 半導体レ−ザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738478B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323408A (en) * | 1992-07-21 | 1994-06-21 | Alcatel N.V. | Regulation of preconduction current of a laser diode using the third derivative of the output signal |
| JP3541407B2 (ja) * | 1993-11-25 | 2004-07-14 | 松下電器産業株式会社 | 光ファイバーモジュールのｌｄ駆動回路 |
| JP3365094B2 (ja) * | 1994-11-07 | 2003-01-08 | 富士ゼロックス株式会社 | レーザ記録装置の光量制御装置 |
| JP3596963B2 (ja) * | 1995-12-06 | 2004-12-02 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置搭載モジュール、光トランスミッタ、レーザダイオードの特性情報作成方法及び光伝送装置 |
| JPH1093170A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 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、および画像記録装置 |
| JP3622382B2 (ja) * | 1996-11-19 | 2005-02-23 | リコープリンティングシステムズ株式会社 | 露光制御装置及びそれを備えた記録装置 |
| JPH10163558A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 半導体レーザ駆動装置 |
| JP4265186B2 (ja) * | 2002-09-19 | 2009-05-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 光源制御装置 |
| JP2007223109A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Brother Ind Ltd | 光学制御装置 |
| JP4574650B2 (ja) | 2007-07-09 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | レーザダイオード駆動装置及び光走査装置 |
| JP6819496B2 (ja) * | 2017-07-20 | 2021-01-27 | 株式会社島津製作所 | 半導体レーザ駆動回路 |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP7925186A patent/JPH0738478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62237786A (ja) | 1987-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |