(57)【要約】【課題】バイアス電流値の設定精度の低下を抑制すること。【解決手段】少なくとも光ビームが感光ドラム１５上を走査する期間のスイッチング電流が供給される際にアシスト回路１０１−１によって定電流源ＣＣ１−１からＬＤ１に供給される電流の値がアシスト回路１０１−１によって補正され、バイアス電流の値を制御するべくＰＤ１００２に光ビームを入射させるために定電流源ＣＣ１−１からＬＤ１に供給される電流の値がアシスト回路１０１−１によって補正されないように、ＬＤ１に供給する電流に対するアシスト回路１０１−１の作用状態を切り換えるＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１と、を備える。【選択図】図４
2015217588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
光ビームを出射する発光素子を備える光源と、
前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように当該光ビームを偏向する偏向手段と、
前記発光素子から出射された光ビームを受光する受光素子と、
前記発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間において、画像データに関わらず前記発光素子にバイアス電流を供給し、前記画像データに基づいて前記発光素子に前記バイアス電流に重畳させるスイッチング電流を供給する電流供給手段と、
前記発光素子から出射される光ビームの光量を補正するために前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値を補正する補正手段と、
電流が供給されることによって前記発光素子から出射された光ビームを受光した前記受光素子の受光結果に基づき前記電流供給手段が前記発光素子に供給する前記バイアス電流の値を制御するバイアス電流制御手段と、
少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間の前記スイッチング電流が供給される際に前記補正手段によって前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正され、前記バイアス電流の値を制御するべく前記受光素子に前記光ビームを入射させるために前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正されないように、前記発光素子に供給する電流に対する前記補正手段の作用状態を切り換える切り換え手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電流が供給されることによって前記発光素子から出射された光ビームを受光した前記受光素子の受光結果に基づき前記電流供給手段が前記発光素子に供給する前記スイッチング電流の値を制御するスイッチング電流制御手段を備え、
前記電流供給手段は、前記受光素子に入射する光ビームの光量が第１の目標光量、前記第１の目標光量よりも低い第２の目標光量、前記第２の目標光量よりも低い第３の目標光量になるように前記発光素子に電流を供給し、
前記スイッチング電流制御手段は、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第１の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値に基づいて前記スイッチング電流の値を制御し、
前記バイアス電流制御手段は、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第２の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値と前記第３の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値とに基づいて前記バイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記切り換え手段は、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第２の目標光量および前記第３の目標光量になるように前記電流供給手段が前記発光素子に電流を供給する場合、前記補正手段を当該電流に作用させないことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記切り換え手段は、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第１の目標光量になるように前記電流供給手段が前記発光素子に電流を供給する場合に、前記補正手段によって当該電流の値を補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記発光素子から出射される光ビームの光量波形の立ち上がりを補正するために前記発光素子に供給する電流に作用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光源から出射される光ビームの光路に関して前記光源と前記偏向手段との間に設けられ、前記光源から出射された光ビームを前記偏向手段に向かう光ビームと前記受光素子に向かう光ビームとに分離するビームスプリッタを備え、
前記受光素子は、前記ビームスプリッタにより分離された光ビームを受光することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光源は、前記発光素子を複数備える面発光レーザであり、
前記電流供給手段、前記補正手段、前記バイアス電流制御手段、および前記切り換え手段は、前記複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
電流が供給されることによって前記発光素子から出射された光ビームを受光した前記受光素子の受光結果に基づき前記電流供給手段が前記発光素子に供給する前記スイッチング電流の値を制御するスイッチング電流制御手段と、
前記受光素子に入射する光ビームの光量が第１の目標光量になるように前記電流供給手段が前記発光素子に電流を供給する第１の光量制御と、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第１の目標光量よりも低い第２の目標光量になるように前記電流供給手段が前記発光素子に電流を供給する第２の光量制御と、前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第２の目標光量よりも低い第３の目標光量になるように前記電流供給手段が前記発光素子に電流を供給する第３の光量制御と、をそれぞれ異なるタイミングで実行するコントローラと、
を備え、
前記スイッチング電流制御手段は、前記第１の光量制御において前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第１の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値に基づいて前記スイッチング電流の値を制御し、
前記バイアス電流制御手段は、前記第２の光量制御において前記受光素子に入射する光ビームの光量が前記第２の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値と前記第３の光量制御において前記第３の目標光量になるように前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値とに基づいて前記バイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記切り換え手段は、前記第２の光量制御および前記第３の光量制御において前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正されないように、前記コントローラからの制御信号に基づいて制御されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記切り換え手段は、前記第１の光量制御において前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正されるように、前記コントローラからの制御信号に基づいて制御されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記光源から出射される光ビームの光路に関して前記光源と前記偏向手段との間に設けられ、前記光源から出射された光ビームを前記偏向手段に向かう光ビームと前記受光素子に向かう光ビームとに分離するビームスプリッタを備え、
前記受光素子は、前記ビームスプリッタにより分離された光ビームを受光することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記光源は、前記発光素子を複数備える面発光レーザであり、
前記電流供給手段、前記補正手段、前記バイアス電流制御手段、および前記切り換え手段は、前記複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記複数の発光素子それぞれの前記第１の光量制御、前記第２の光量制御、および前記第３の光量制御をそれぞれ異なるタイミングで実行することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記感光体と、
前記感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置のバイアス電流制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ走査光学系を露光装置として用いた画像形成装置の生産性や解像度を向上させるために、露光装置の光源として面発光レーザ（以下、ＶＣＳＥＬとする）が用いられている。ＶＣＳＥＬはマルチビーム化が容易である一方、光量波形の立ち上がりの遅延時間が大きいという特徴がある。また、図１２（ｃ）に示すように、光量波形の立ち上がりの遅延時間は、低温時は大きく、高温時は小さくなる。光量波形の立ち上がりの遅延時間は感光ドラム上の潜像の形成に影響するため、記録紙上に形成される画像の画質にも影響を及ぼす。このため、ビーム数を大きくしてスイッチング周波数を小さくし、光量波形の立ち上がりの遅延の影響を相対的に小さくすることが考えられる。しかし、ビーム数を大きくすると各ビームを駆動する駆動回路の規模が拡大し、コストアップを招くおそれがある。このため、光量波形の立ち上がり速度を補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、レーザ光を消灯しているときにも閾値電流値以下の電流をバイアス電流としてレーザダイオードに印加し、定常的に電力を供給することによってレーザチップの点灯、消灯の差による温度変動を少なくし、立ち上がり速度を補正する方法もある。バイアス電流を印加する方法では、レーザの閾値電流値が温度によって変動するため、最適なバイアス電流を印加するために閾値電流値を検知するバイアスオートパワーコントロール（以下、バイアスＡＰＣ）を行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１２３７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＶＣＳＥＬの光量波形の立ち上がりの遅延時間は、周囲温度、点灯光量、点灯履歴及び素子ばらつき等により変化する。従って、光量波形の立ち上がりの遅延時間を補正するための電流値を、一定の電流値とすると最適な補正を行うことができず、最適な潜像を形成できないおそれがある。このため、光量波形の立ち上がりの遅延時間を精度よく補正しようとすると、補正回路が複雑になる傾向がある。補正回路が複雑化することで演算結果の誤差が増大し、補正回路の誤差が出力に影響する現象も発生している。
【０００６】
一方、閾値電流値を検出するバイアスＡＰＣ時は潜像を形成するわけでないため、立ち上がり時間を補正する必要がない。バイアスＡＰＣ時には、検出精度を向上させることが重要であり、検出精度が低下すると、閾値電流値の算出に誤差を生じることとなる。ここで、図１２（ｄ）は、閾値電流値Ｉｔｈを算出する際の補正回路の誤差の影響を説明する図である。バイアス電流を設定するための閾値電流値はＩｔｈとなるべきであるが、補正回路の誤差Ｏｆｆｓｅｔの影響で、閾値電流値Ｉｔｈとは異なるＩｔｈ’という値が算出されてしまう。このため、適切なバイアス電流を設定することができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）画像形成装置であって、光ビームを出射する発光素子を備える光源と、前記光源から出射された光ビームが感光体上を走査するように当該光ビームを偏向する偏向手段と、前記発光素子から出射された光ビームを受光する受光素子と、前記発光素子に電流を供給する電流供給手段であって、少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間において、画像データに関わらず前記発光素子にバイアス電流を供給し、前記画像データに基づいて前記発光素子に前記バイアス電流に重畳させるスイッチング電流を供給する電流供給手段と、前記発光素子から出射される光ビームの光量を補正するために前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値を補正する補正手段と、電流が供給されることによって前記発光素子から出射された光ビームを受光した前記受光素子の受光結果に基づき前記電流供給手段が前記発光素子に供給する前記バイアス電流の値を制御するバイアス電流制御手段と、少なくとも前記光ビームが前記感光体上を走査する期間の前記スイッチング電流が供給される際に前記補正手段によって前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正され、前記バイアス電流の値を制御するべく前記受光素子に前記光ビームを入射させるために前記電流供給手段から前記発光素子に供給される電流の値が前記補正手段によって補正されないように、前記発光素子に供給する電流に対する前記補正手段の作用状態を切り換える切り換え手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バイアス電流値の設定精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の画像形成装置の構成を示す図
【図２】実施例の半導体レーザ走査光学系の構成を示す図
【図３】実施例の露光装置のシーケンスを示す図、バイアスＡＰＣを説明する図、補正動作を説明する図
【図４】実施例のレーザ駆動回路を説明する図
【図５】実施例のＬＤ１、ＬＤ２のレーザ駆動回路を説明する図
【図６】実施例の１走査周期内における各種モードを実行する際のタイミングチャート
【図７】実施例のＬ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図８】実施例のＭ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図９】実施例のＨ＿ＡＰＣモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１０】実施例のＯＦＦモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１１】実施例のＶＩＤＥＯモードを実行する際のレーザ駆動回路を示す図
【図１２】従来例の各波形を説明する図、補正回路の誤差を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
後述する実施例との比較のために、補正回路による電流値の制御が、バイアス電流値を設定するための自動光量制御（以下、バイアスＡＰＣ）を実行する際に及ぼす影響について、詳細に説明する。
【００１３】
［補正回路の説明］
画像形成装置の露光装置の光源は、高速応答性が要求される。レーザ光源の１画素あたりのスイッチング周波数をＦとした場合、その関係は以下の式で表される。なお、スイッチング周波数とは、レーザ光源を点灯（オン）又は消灯（オフ）させる動作（スイッチング動作）の周波数である。
Ｆ＝４×π×Ｆθ×（ＤＰＩ／２５．４）２×ＰＳ／（Ｎ×Ｍ）  …式（Ｂ）
Ｆθ  ：Ｆθレンズの係数
ＰＳ  ：レーザ光の走査方向と略垂直方向の感光体表面の移動速度（プロセススピード）
ＤＰＩ：解像度
Ｎ    ：ポリゴンミラーの面数
Ｍ    ：ビーム数
式（Ｂ）からわかるように、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆは、プロセススピードＰＳ及び解像度ＤＰＩの二乗に比例する。即ち、画像形成装置の生産性や解像度を向上することによって、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆは、より高い周波数となる。
【００１４】
一方、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がり、立ち下がりの時間は、静電潜像の形成に影響する。ここで、レーザ光源が点灯していない状態から所定の光量（例えば、目標光量の９０％等）となるまでを光量の立ち上がりといい、所定の光量から点灯していない状態となるまでを光量の立ち下がりという。画像データに基づく露光を行う場合には、レーザ光源のスイッチング時の立ち上がり時間が長くなると静電潜像の細りが生じ、立ち下がり時間が長くなると静電潜像の太りが発生する。この立ち上がり時間、立ち下がり時間は、レーザ光源のスイッチング周波数Ｆが高い周波数となることによって、画質への影響が大きくなる。
【００１５】
特に、レーザ光源として用いられる垂直共振器型面発光レーザの特徴として、駆動電流の供給後、駆動電流の波形に対するレーザ光源から出射されるレーザ光の光量波形が遅延して立ち上がることがあげられる。なお、垂直共振器型面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ＣａｖｉｔｙＳｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＬＡＳＥＲ）を、以下、ＶＣＳＥＬという。図１２（ａ）はビデオ信号（ＰＷＭ信号）の入力波形を示し、図１２（ｂ）はレーザ光源に流れる電流の波形（電流波形）を示し、図１２（ｃ）はＰＷＭ信号の入力の立ち上がりに対するレーザ光の光量波形を示す。横軸はいずれも時間である。ＰＷＭ信号に基づいて発光点に駆動電流が供給されると、供給された駆動電流に応じて発光点が発光し、光量波形も立ち上がる。しかしながら、ＶＣＳＥＬなどの一部のレーザ光源は、目標光量以下のある程度の光量まで急峻に光波形が立ち上がった後は、目標光量となるまで徐々に光量波形が立ち上がる特性を有している（図１２（ｃ））。
【００１６】
このような課題に対して、駆動電流に加えて補正電流を供給することによって光量波形の立ち上がりを補正する構成が考えられる。即ち、レーザ光源への駆動電流の供給開始に同期してアシスト電流としての補正電流を供給する補正回路を備える画像形成装置が考えられる。
【００１７】
一方、レーザを消灯しているときにも閾値電流値以下の電流をバイアス電流として印加し、定常的に電力を供給することにより、レーザチップの点灯、消灯の差による温度変動を少なくし、立ち上がり速度を補正する方法がある。ここで、閾値電流値とは、自然発光状態（自然放出状態ともいう）と誘導放出状態とを分ける参照電流値である。閾値電流値以下の電流が供給されている状態において、微小光量のレーザ光を出射する自然放出状態となる。電子写真方式の画像形成装置は、自然放出状態におけるレーザから出射されたレーザ光によって感光ドラム上の電位が変化しないように設計されている。一方、閾値電流値より大きな値の電流が供給されると、自然放出状態より電流の増加量に対する光量の増加量が大きい誘導放出状態となる。電子写真方式の画像形成装置は、誘導放出状態においてレーザから出射されたレーザ光によって感光ドラム表面を露光する。
【００１８】
しかしながら、バイアス電流を規定するための自動光量制御（バイアスＡＰＣ）を実行する際に補正電流をレーザ光源に供給するとバイアス電流の値の設定精度の低下を招くという課題が生じる。図１２（ｄ）は横軸に発光点に流れる駆動電流を示し、縦軸に発光点から出射される光量を示す。まず、発光点の光量が第一の光量であるＰｏ＿Ｍとなるように自動光量制御（ＡＰＣ）を行い、そのときに検知回路によって発光点に流れる電流値Ｉｏｐ＿Ｍを検知する。このとき、補正回路から発光点に対して補正電流が供給されると、検知回路は補正電流の値を含む電流値Ｉｏｐ＿Ｍ’を検知する。次に、発光点の光量が第二の光量であるＰｏ＿ＬとなるようにＡＰＣを行い、そのときに検知回路によって発光点に流れる電流値Ｉｏｐ＿Ｌを検知する。しかし、補正回路から発光点に対して補正電流が供給されると、検知回路は補正電流を含む電流値Ｉｏｐ＿Ｌ’を検知する。このため、検知回路により検知された電流値Ｉｏｐ＿Ｍ’と電流値Ｉｏｐ＿Ｌ’とから算出される閾値電流値は、破線で示す直線とＸ軸との交点であるＩｔｈ’となってしまう。このように、バイアスＡＰＣを実行しているときに補正回路が発光点に対して補正電流を供給することによって、本来得るべき実線で示す直線とＸ軸との交点である閾値電流値Ｉｔｈとは異なった値（Ｉｔｈ’）が算出されてしまっていた。バイアス電流Ｉｂｉａｓの値は閾値電流値Ｉｔｈに基づいて設定されるため、閾値電流値Ｉｔｈの設定精度の低下はバイアス電流Ｉｂｉａｓの設定精度の低下につながる。
【実施例】
【００１９】
［画像形成装置］
図１は、本実施例のカラー画像を得る画像形成装置の構成を示す図である。図１を用いて画像形成の基本的な説明を行う。カラー画像形成装置は、２つのカセット給紙部１、２と、１つの手差し給紙部３を有している。記録媒体である転写紙Ｓは、カセット給紙部１、２、手差し給紙部３（以下、単に各給紙部１、２、３という）から、選択的に給紙される。転写紙Ｓは、各給紙部１、２、３のカセット４、５又はトレイ６上に積載されており、ピックアップローラ７によって最上位の転写紙から順に搬送路に向けて繰り出される。ピックアップローラ７によって繰り出された転写紙Ｓは、搬送手段としてのフィードローラ８Ａと、分離手段としてのリタ−ドローラ８Ｂからなる分離ローラ対８によって、最上位の転写紙のみ分離される。その後、転写紙Ｓは、回転停止しているレジストローラ対１２へ送られる。この場合、レジストローラ対１２までの距離が長いカセット４、５から給送された転写紙Ｓは、複数の搬送ローラ対９、１０、１１に中継されてレジストローラ対１２へ送られる。レジストローラ対１２へ送られた転写紙Ｓは、転写紙先端がレジストローラ対１２のニップ部に突き当たって所定のループを形成すると、一旦移動が停止される。このループの形成により転写紙Ｓの斜行状態が矯正される。
【００２０】
レジストローラ対１２の、転写紙Ｓの搬送方向の下流側（以下、単に下流側という）には、中間転写体である長尺の中間転写ベルト１３が備えられている。中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１３ａ、二次転写対向ローラ１３ｂ、及びテンションローラ１３ｃに張設され、断面視にて略三角形状に設定されている。中間転写ベルト１３は、図中時計回り方向に回転する。中間転写ベルト１３の水平部上面には、異なる色のカラートナー像を形成、担持する複数の感光体である感光ドラム１４、１５、１６、１７が、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って順次配置されている。なお、中間転写ベルト１３の回転方向において最上流の感光ドラム１４は、マゼンタ色（Ｍ）のトナー像を担持する。次の感光ドラム１５は、シアン色（Ｃ）のトナー像を担持する。次の感光ドラム１６は、イエロー色（Ｙ）のトナー像を担持する。そして、中間転写ベルト１３の回転方向において最下流の感光ドラム１７は、ブラック色（Ｂ）のトナー像を担持する。
【００２１】
まず、中間転写ベルト１３の最上流の感光ドラム１４上（感光体上）にマゼンタ成分の画像に基づくレーザ光（光ビームでもある）ＬＭの露光が開始され、感光ドラム１４上に静電潜像を形成する。感光ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像器２３から供給されるマゼンタ色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１４上へのレーザ光ＬＭの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１５上にシアン成分の画像に基づくレーザ光ＬＣの露光が開始され、感光ドラム１５上に静電潜像を形成する。感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器２４から供給されるシアン色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１５上へのレーザ光ＬＣの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１６上にイエロー成分の画像に基づくレーザ光ＬＹの露光が開始され、感光ドラム１６上に静電潜像を形成する。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像器２５から供給されるイエロー色のトナーによって可視化される。次に、感光ドラム１６上へのレーザ光ＬＹの露光開始から所定時間が経過した後、感光ドラム１７上にブラック成分の画像に基づくレーザ光ＬＢの露光が開始され、感光ドラム１７上に静電潜像を形成する。感光ドラム１７上に形成された静電潜像は、現像器２６から供給されるブラック色のトナーによって可視化される。なお、各感光ドラム１４〜１７の周りには、各感光ドラム１４〜１７を均一に帯電させるための一次帯電器２７、２８、２９、３０が設置される。また、トナー像が転写された後の感光ドラム１４〜１７上に付着しているトナーを除去するためのクリーナ３１、３２、３３、３４なども設置されている。
【００２２】
中間転写ベルト１３が時計回り方向に回転する過程で、中間転写ベルト１３が感光ドラム１４と転写帯電器９０との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にマゼンタ色のトナー像が転写される。次に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１５と転写帯電器９１との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にシアン色のトナー像が転写される。次に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１６と転写帯電器９２との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にイエロー色のトナー像が転写される。最後に、中間転写ベルト１３が感光ドラム１７と転写帯電器９３との間の転写部を通過することにより、中間転写ベルト１３上にブラックの色のトナー像が転写される。感光ドラム１４〜１７上から中間転写ベルト１３への各色のトナー像の転写はタイミングをとって行われ、中間転写ベルト１３上にマゼンタ色、シアン色、イエロー色、ブラック色のトナー像が重なって転写される。
【００２３】
一方、転写紙Ｓはレジストローラ対１２へ送られて斜行状態が矯正される。レジストローラ対１２は、中間転写ベルト１３上のトナー像と転写紙先端との位置を合わせるタイミングをとって回転を開始する。次に、転写紙Ｓは、レジストローラ対１２によって中間転写ベルト１３上の二次転写ローラ４０と二次転写対向ローラ１３ｂとの当接部である転写部Ｔ２に送られ、シート面上にトナー像が転写される。転写部Ｔ２を通過した転写紙Ｓは、定着手段である定着装置３５へ送られる。そして、転写紙Ｓが定着装置３５内の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとによって形成されるニップ部を通過する過程で、定着ローラ３５Ａにより加熱され、加圧ローラ３５Ｂにより加圧されてトナー像がシート面に定着される。定着装置３５を通過した定着処理済みの転写紙Ｓは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ対３７へ送られ、更に機外の排出トレイ３８上へ排出される。なお、図１のカラー画像形成装置は一例であり、例えばモノクロの画像形成装置であってもよく、本実施例の構成には限定されない。
【００２４】
また、カラー画像形成装置は、感光ドラム１４〜１７にレーザ光を照射する光走査装置である露光装置２２（一点鎖線部）を、各感光ドラム１４〜１７に対応して備えている。露光装置２２では、近年のプリンタ、複写機の高速化、高画質化のためにレーザ光源に用いる半導体レーザのビーム数を複数にする構成となっている。これにより、回転多面鏡による一度の走査で複数のラインの露光を行うことができる。特に、端面発光レーザに代わって面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が実用化されてきており、マルチビーム化は容易となってきている。
【００２５】
［露光装置］
マルチビームの半導体レーザを画像形成装置に用いた例を以下に説明する。図２は図１で４台用いられている露光装置２２中の１台（シアン色に相当）の構成を模式的に示す図である。電子写真方式の画像形成装置は、図２に示すように、入力された画像データに対応する潜像を感光ドラム１５上に形成するように、感光ドラム１５に対してレーザ光を照射する露光ユニットを備える。本実施例における露光ユニットは、レーザ光を出射する１６個の発光点（発光素子）ＬＤ１〜ＬＤ１６を備える、即ち発光点を複数備えるモノリシックなレーザ光源１００１を備える。レーザ光源１００１から出射された複数のレーザ光は、コリメータレンズ１０１３を介して平行レーザ光となり、ビームスプリッタ１０１０に入射する。ビームスプリッタ１０１０は、レーザ光源１００１から出射される光ビームの光路に関してレーザ光源１００１と回転多面鏡１０１２との間に設けられている。本実施例のビームスプリッタ１０１０は、ビームスプリッタ１０１０に入射するレーザ光の光量を１００％としたときに、その約１％の光量のレーザ光が反射し、約９９％のレーザ光が透過するものとする。ビームスプリッタ１０１０によって反射されたレーザ光は、受光素子（光電変換素子）であるフォトダイオード１００２（以下、ＰＤ１００２）に入射する。ＰＤ１００２は、受光結果である入射したレーザ光の光量に応じた値の検出電流を出力する。
【００２６】
ビームスプリッタ１０１０を透過した９９％のレーザ光Ｌ１は、モータ１００３によって回転駆動されている偏向手段である回転多面鏡１０１２の反射面に入射する。そして、回転多面鏡１０１２は、反射面に入射したレーザ光Ｌ１が感光ドラム１５上を走査するようにレーザ光Ｌ１を反射する。回転多面鏡１０１２により反射されたレーザ光Ｌ１は、Ｆθレンズ１０１４を通過し、感光ドラム１５上を主走査方向（図中、矢印方向）に等速で走査する。レーザ光Ｌ１によって走査されることによって、感光ドラム１５上に静電潜像１０１６が形成される。回転多面鏡１０１２によって反射されたレーザ光Ｌ１は、ビームディテクター１０１７（以下、ＢＤ１０１７）に入射する。ＢＤ１０１７は、レーザ光Ｌ１を受光したことに応じてＢＤ信号を出力する。
【００２７】
ＢＤ１０１７から出力されたＢＤ信号は、コントローラ１０２７に入力される。コントローラ１０２７は、ＢＤ１０１７から入力されたＢＤ信号に基づいて、ＰＷＭ信号生成回路１０３２に対して書き出し位置信号を送信する。ＰＷＭ信号生成回路１０３２には、多値の画像データ（濃度データ）が入力されている。ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、多値の画像データをＬＤ１〜ＬＤ１６それぞれに対応する２値の画像データ（ビットデータ）に変換する。そして、ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、クロック信号に同期してビットデータを出力することによってレーザドライバ１０２９に入力するＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号生成回路１０３２は、ＢＤ信号を基準にクロック信号に同期した主走査方向１画素目のデータの出力タイミングを制御する。
【００２８】
コントローラ１０２７は、レーザドライバ１０２９に備えられる後述する各種スイッチをオン／オフ制御するための制御信号としてのスイッチ制御信号をレーザドライバ１０２９に出力する。
【００２９】
濃度センサ１０２１は、静電潜像を現像した後の感光ドラム１５の表面の画像の濃度を検知するためのセンサであり、検知結果を、コントローラ１０２７へ出力する。コントローラ１０２７は、濃度センサ１０２１から入力された画像の濃度に関する情報に基づいて、後述するレーザドライバ１０２９に備えられるＡＰＣ回路に対して制御信号としてのゲイン制御信号を出力する。コントローラ１０２７は、画像データに基づいて出射するレーザ光の光量が目標光量となるように制御するために、ゲイン制御信号を出力している。なお、実施形態における発光点の数は、１６個に限られるものではなく、Ｎ個（Ｎは自然数）の発光点であれば良い。
【００３０】
［露光装置の動作］
ここで、レーザドライバ１０２９の構成について説明する。なお、説明を平易にするために、ＬＤの数を減らし、ＬＤの数を２つとした構成を例に実施例の説明を進める。図３（ｉ）、図３（ｉｉ）は図２で示した露光装置２２の１走査の動作シーケンスを示す図である。ここで、図３（ｉ）はＢＤ１０１７から出力されるＢＤ信号の波形を、図３（ｉｉ）は露光装置２２の動作モードを示し、横軸はいずれも時間を示す。露光装置２２の動作モードには、ＡＰＣモード、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモードがある。そして、ＡＰＣモードは、第３の光量制御モードであるＬ＿ＡＰＣモードと第２の光量制御モードであるＭ＿ＡＰＣモード、第１の光量制御モードであるＨ＿ＡＰＣモードを含む。即ち、露光装置２２の動作モードは、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモード、そして、ＡＰＣモードとしてＬ＿ＡＰＣモード、Ｍ＿ＡＰＣモード、Ｈ＿ＡＰＣモードの５種類のモードがある。これらのモードのうち、Ｍ＿ＡＰＣモード、Ｌ＿ＡＰＣモードは、それぞれ異なる光量でＡＰＣを行い、それぞれの光量となっているときの電流値をサンプリングすることにより、閾値電流値を決定するモードである。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードとＬ＿ＡＰＣモードは、バイアス電流Ｉｂｉａｓの値を決定するためのバイアスＡＰＣを実行するモードである。また、Ｈ＿ＡＰＣモードは感光ドラム上を露光するための光量を目標光量に制御するためのＡＰＣモードである。ＯＦＦモードは、発光点を非点灯の状態にさせるとともに各ＡＰＣモードでサンプリングした電流値を保持するモードである。ＶＩＤＥＯモードは、レーザが入力されるＰＷＭ信号に基づいて感光ドラム１５の露光を行うモードである。
【００３１】
次に各モードの動作の説明を行う。図４は図２で示したレーザドライバ１０２９の回路を示した図で、発光点が１６個ある場合のレーザドライバ１０２９の回路を示した図である。また、図５は、発光点の数を２つとした構成の回路を示した図である。ＬＤ１の駆動部はドライバＤｒｉｖｅｒ１（以下、ドライバをＤｒｉｖｅｒとする）である。ＬＤ２の駆動部はＤｒｉｖｅｒ２である。本実施例において、Ｄｒｉｖｅｒ１およびＤｒｉｖｅｒ２は、１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を構成している。
【００３２】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２の制御モードを切り換える制御信号としてのＣＯＮＴＲＯＬ信号を、ＢＤ信号を基準とする各種タイミングでレーザドライバ１０２９のＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２に出力する。例えば、図５に示すレーザドライバ１０２９の場合、コントローラ１０２７は、制御モードを切り換えるためにＣＯＮＴＲＯＬ信号として表１に示すＣＯＮＴＲＯＬ１、ＣＯＮＴＲＯＬ２をそれぞれＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２に出力する。ＣＯＮＴＲＯＬ１、ＣＯＮＴＲＯＬ２は、表１に示すｄａｔａ０、ｄａｔａ１、ｄａｔａ２によって生成される。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１に示すように、ＬＤ１のＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＨｉｇｈのＣＯＮＴＲＯＬ１を出力し、ＬｏｗのＣＯＮＴＲＯＬ２を出力する。ＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２にはＬｏｗのＰＷＭ信号が入力されている。そのため、後述するＳＷ１３−１がオンとなり、ＬＤ１に関してＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードが実行される状態となる。一方、ＬＤ２のＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードにおいてコントローラ１０２７は、ＬｏｗのＣＯＮＴＲＯＬ１を出力し、ＨｉｇｈのＣＯＮＴＲＯＬ２を出力する。ＯＲ回路１０１、ＯＲ回路１０２にはＬｏｗのＰＷＭ信号が入力されている。そのため、後述するＳＷ１３−２がオンとなり、ＬＤ２に関してＡＰＣ＿Ｈモード、ＡＰＣ＿Ｍモード、ＡＰＣ＿Ｌモードが実行される状態となる。
【００３５】
ＰＤ１００２は、入射された光量に応じた値の電流を出力する光電変換素子である。ＰＤ１００２は、エラーアンプＡＭＰ１０（以下、エラーアンプをＡＭＰとする）の負入力端子に接続されている。ＡＭＰ１０の負入力端子には、ＰＤ１００２から出力される電流の値と抵抗Ｒ１の抵抗値とに基づく電圧Ｖｐｄが印加される。
【００３６】
一方、ＡＭＰ１０の正入力端子には、スイッチＳＷ１（以下、スイッチをＳＷとする）、ＳＷ２、ＳＷ３が接続され、ＳＷ１には基準電圧Ｖｒｅｆ１が、ＳＷ２には基準電圧Ｖｒｅｆ２が、ＳＷ３には基準電圧Ｖｒｅｆ３が、それぞれ接続されている。
【００３７】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第１の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第１の光量制御モードにおいて、ＳＷ１はオンとなり、ＳＷ２およびＳＷ３はオフとなる。ＳＷ１がオンとなり、ＳＷ２およびＳＷ３がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ１が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ１とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ１は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第１の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００３８】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第２の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第２の光量制御モードにおいて、ＳＷ２はオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ３はオフとなる。ＳＷ２がオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ３がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ２が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ２は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第２の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００３９】
コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方を第３の光量制御モードに移行させる制御信号をレーザドライバ１０２９に送信する。Ｄｒｉｖｅｒ１またはＤｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第３の光量制御モードにおいて、ＳＷ３はオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ２はオフとなる。ＳＷ３がオンとなり、ＳＷ１およびＳＷ２がオフとなることによって、ＡＭＰ１０の正入力端子にはＶｒｅｆ３が印加される。ＡＭＰ１０は、負入力端子の電圧Ｖｐｄと正入力端子の電圧Ｖｒｅｆ３とを比較する。即ち、Ｖｒｅｆ３は、Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２のいずれか一方の第３の光量制御モードにおいてＡＭＰ１０がＶｐｄと比較するための基準電圧である。
【００４０】
Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、およびＶｒｅｆ３は、それぞれ第１の光量制御モード、第２の光量制御モード、第３の光量制御モードにおいてＰＤ１００２に入射する光量の目標光量に対応する電圧である。設計時にビームスプリッタ１０１０が１％の光量を分離することが判っている。従って、ＰＤ１００２に入射するレーザビームの光量を目標光量に制御することは、レーザ光源１００１から出射するレーザビームの光量を目標光量に制御することに相当する。なお、基準電圧については、Ｖｒｅｆ１（第１の目標光量に対応する電圧）≧Ｖｒｅｆ２（第２の目標光量に対応する電圧）＞Ｖｒｅｆ３（第３の目標光量に対応する電圧）という関係が成り立つ。ＡＭＰ１０の出力は、Ｄｒｉｖｅｒ１、およびＤｒｉｖｅｒ２に入力される。
【００４１】
次に、Ｄｒｉｖｅｒ１、およびＤｒｉｖｅｒ２の内部構成について説明する。Ｄｒｉｖｅｒ１、Ｄｒｉｖｅｒ２はそれぞれ同様の構成であるため、Ｄｒｉｖｅｒ１を代表して説明する。Ｄｒｉｖｅｒ１に入力されたＡＭＰ１０の出力は、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１の一端に入力され、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１の他端はコンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１にそれぞれ接続されている。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１及びコンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１は、それぞれサンプルホールド回路を構成している。コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１は、コントローラ１０２７からの制御信号に基づいてそれぞれＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオンしたときにＡＭＰ１０の出力電圧をサンプリングする。そして、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフしたときはＡＭＰ１０の出力電圧を保持する動作を行う。
【００４２】
コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１によって保持された電圧は、それぞれＳＷ７−１、ＳＷ８−１、ＳＷ９−１を介してスイッチング電流制御手段であるＡＰＣ回路１００−１に出力される。ＡＰＣ回路１００−１は、感光ドラム１５を露光するレーザ光の光量を制御するべく、サンプルホールド回路から入力された電圧を基準に出力電圧を制御する。例えば、ＡＰＣ回路１００−１は、コントローラ１０２７から送信されるゲイン制御信号に基づいてコンデンサＣ１−１から入力される電圧をゲイン調整し、出力する。
【００４３】
ＡＰＣ回路１００−１の出力電圧は、ＳＷ１０−１及びアシスト回路１０１−１に入力される。補正手段であるアシスト回路１０１−１は、レーザ光源１００１の光量波形の立ち上がりの遅延を補正するための回路であり、アシスト回路１０１−１の出力電圧はＳＷ１１−１を介して電流供給手段である定電流源ＣＣ１−１に入力される。ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、アシスト回路１０１−１の作用状態を切り換える切り換え手段として機能する。
【００４４】
アシスト回路１０１−１は、例えば微分回路（不図示）を備える。アシスト回路１０１−１には、ＯＲ回路１０１からＰＷＭ信号に基づくＨｉｇｈまたはＬｏｗの信号が入力される。アシスト回路１０１−１にＨｉｇｈの信号が入力されることによって、微分回路が動作する。即ち、ＬＤ１に図３（ｃ）に示す電流波形の立ち上がり（Ｉｓｗの供給開始）に同期してＩｏｆｆｓｅｔが供給されるように、微分回路は、ＡＰＣ回路１００−１の出力電圧を補正する。この微分回路は時定数を有しており、ＡＰＣ回路１００−１から微分回路に入力された電圧は時定数に基づいて時間経過に応じて減衰する。時定数は、光量波形の立ち上がり方に応じて、予め設定されている。また、時定数は、光量波形の立ち上がり方に応じて、動的に変化させるようにしても良い。このように、アシスト回路１０１−１が作用することによってＩｓｗの供給開始に同期してＩｏｆｆｓｅｔをＩｓｗに重畳させることができる。
【００４５】
ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、ＡＰＣ回路１００−１又はアシスト回路１０１−１からの出力を選択し、いずれかの出力を定電流源ＣＣ１−１に入力する。なお、本実施例では、ＳＷ１０−１とＳＷ１１−１をそれぞれ独立して構成している。しかし、後述するように、ＳＷ１０−１とＳＷ１１−１は両方がオンとなることがない、言い換えれば一方がオン状態であれば他方はオフ状態となっている。このため、例えば、ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１を一つのスイッチ、即ち、定電流源ＣＣ１−１側の接点を共通接点としたスイッチとして構成してもよい。
【００４６】
定電流源ＣＣ１−１は入力された信号に応じた電流を生成し、生成された電流は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されたＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給される。ＳＷ１１−１がオンしてアシスト回路１０１−１が定電流源ＣＣ１−１に接続されている場合に、定電流源ＣＣ１−１から供給される電流は、Ｉｓｗ＋Ｉｏｆｆｓｅｔ（後述する図３（ｃ））となる。ここで、第一の電流値である電流値Ｉｓｗ（後述する図３（ｃ））はＡＰＣ回路１００−１によるものであり、電流値Ｉｏｆｆｓｅｔはアシスト回路１０１−１による補正のための電流値（アシスト電流値）である。また、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１で保持された電圧は、スイッチを介さずに直接バイアス回路１０２−１にも供給される。バイアス電流制御手段であるバイアス回路１０２−１の出力は、ＳＷ１２−１を介して電流供給手段である定電流源ＣＣ２−１に入力される。定電流源ＣＣ２−１は入力された信号に応じた電流を生成し、生成された電流は、ＬＤ１に供給される。なお、定電流源ＣＣ２−１から供給される電流が第二の電流値であるバイアス電流Ｉｂｉａｓ（後述する図３（ｃ））である。定電流源ＣＣ１−１及びＣＣ２−１には、電源電圧Ｖｃｃが供給される。
【００４７】
上記、ＳＷ１〜ＳＷ３、ＳＷ４−１〜ＳＷ１２−１は、コントローラ１０２７によりオン／オフ制御される。ＳＷ１３−１は、論理和回路（ＯＲ回路１０１）からの出力によって制御される。ＯＲ回路１０１には、コントローラ１０２７から出力されたＣＯＮＴＲＯＬ１信号とＰＷＭ信号生成回路１０３２からのＰＷＭ信号が入力される。ＯＲ回路１０１の出力は、アシスト回路１０１−１とＳＷ１３−１に出力される。コントローラ１０２７は、Ｌ＿ＡＰＣモード、Ｍ＿ＡＰＣモード及びＨ＿ＡＰＣモードでは、ＣＯＮＴＲＯＬ１信号をハイレベルにしてＳＷ１３−１をオン状態にする。一方、コントローラ１０２７は、ＯＦＦモード、ＶＩＤＥＯモードではＣＯＮＴＲＯＬ１信号をローレベルにし、ＶＩＤＥＯモードではＰＷＭ信号に応じてＳＷ１３−１がオン又はオフされるようにする（表１参照）。なお、定電流源ＣＣ１−１、ＣＣ２−１、アシスト回路１０１−１、バイアス回路１０２−１、およびＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１は、複数の発光素子それぞれに対して個別に備えられている。
【００４８】
（ＡＰＣモード）
続いて、１走査周期内における各種モードについて図６のタイミングチャートを用いて説明する。１走査周期において、ＬＤ１の第１の光量制御モードにおけるＬＤ１から出射されるレーザ光がＢＤ１０１７に入射することによってＢＤ信号が生成される。ＢＤ信号のパルスＢＤｎから次のパルスＢＤｎ＋１までを１走査周期とする。１走査周期において、レーザドライバ１０２９は図６に示す制御モードのように遷移する。図６の「ＯＮ」と記載された期間において、各スイッチはオンとなり、「ＯＮ」以外の期間において、各スイッチはオフとなる。
【００４９】
（Ｌ＿ＡＰＣモード）
図７に示すように、ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ３をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１のＳＷ６−１、ＳＷ９−１、ＳＷ１０−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ７−１およびＳＷ８−１をオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ１−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ２−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００５０】
ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ２のＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２をオフに制御する。このようにＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２がオフになるため、Ｄｒｉｖｅｒ２のサンプルホールド回路は、ＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００５１】
ＳＷ３がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ３と比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ３−１の電圧を制御する。ＳＷ９−１がオンとなりＳＷ７−１、ＳＷ８−１がオフとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ３−１の電圧が入力される。なお、ＳＷ１２−１はオフとなっているため、バイアス回路１０２−１の出力は定電流源ＣＣ２−１には出力されない。即ち、Ｌ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓは含まれない。
【００５２】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、ＳＷ１０−１とアシスト回路１０１−１に出力される。ＳＷ１０−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。なお、ＳＷ１１−１がオフとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は、定電流源ＣＣ１−１には出力されない。即ち、Ｌ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、立ち上がり補正のためのアシスト電流値は含まれない。そして、ＳＷ１３−１がオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されるレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ３に対応する光量に制御される。
【００５３】
ＬＤ２のＬ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＬ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＬ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
（Ｍ＿ＡＰＣモード）
図８に示すように、ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ２をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ１のＳＷ５−１、ＳＷ８−１、ＳＷ１０−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ４−１、ＳＷ６−１、ＳＷ７−１およびＳＷ９−１をオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ６−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ１−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ３−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００５５】
ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、Ｄｒｉｖｅｒ２のＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２をオフに制御する。このようにＳＷ４−２、ＳＷ５−２、ＳＷ６−２がオフになるため、Ｄｒｉｖｅｒ２のサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。
【００５６】
ＳＷ２がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ２−１の電圧を制御する。ＳＷ８−１がオンとなりＳＷ７−１、ＳＷ９−１がオフとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ２−１の電圧が入力される。なお、ＳＷ１２−１はオフとなっているため、バイアス回路１０２−１の出力は定電流源ＣＣ２−１には出力されない。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓは含まれない。
【００５７】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、ＳＷ１０−１とアシスト回路１０１−１に出力される。ＳＷ１０−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。なお、ＳＷ１１−１がオフとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は、定電流源ＣＣ１−１には出力されない。即ち、Ｍ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、立ち上がり補正のためのアシスト電流値は含まれない。そして、ＳＷ１３−１がオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されたレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ２で決定される光量に制御される。
【００５８】
ＬＤ２のＭ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＭ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＭ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
（Ｈ＿ＡＰＣモード）
図９に示すように、ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ１をオンに制御する。また、コントローラ１０２７は、ＳＷ４−１、ＳＷ７−１、ＳＷ１１−１、ＳＷ１２−１及びＳＷ１３−１をオンに制御し、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１、ＳＷ８−１およびＳＷ９−１をオフに制御する。
【００６０】
ＳＷ５−１、ＳＷ６−１をオフに制御することによって、Ｄｒｉｖｅｒ１のコンデンサＣ２−１を含むサンプルホールド回路およびコンデンサＣ３−１を含むサンプルホールド回路はＡＭＰ１０からの出力をサンプルしない。即ち、上記コンデンサＣ３−１は、Ｌ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしており、コンデンサＣ２−１は、Ｍ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１の電圧は、バイアス回路１０２−１に出力される。バイアス回路１０２−１は、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１から入力された電圧に基づいてバイアス電流Ｉｂｉａｓ（後述する図３（ｃ））に相当する電圧を出力する。
【００６１】
ここで、バイアス回路１０２−１がバイアス電流Ｉｂｉａｓを設定する動作を、図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は横軸がＬＤ１に流れる電流、縦軸がＬＤ１の光量を示すグラフであり、レーザ光源１００１のＩ−Ｌ特性を示している。Ｌ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量を第一の光量であるＰｏ＿Ｌ、ＬＤ１に流れる電流を第三の電流値であるＩｏｐ＿Ｌとする。また、Ｍ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量を第二の光量であるＰｏ＿Ｍ、ＬＤ１に流れる電流を第四の電流値であるＩｏｐ＿Ｍとする。このとき、閾値電流値Ｉｔｈは、
（Ｐｏ＿Ｍ×Ｉｏｐ＿Ｌ−Ｐｏ＿Ｌ×Ｉｏｐ＿Ｍ）／（Ｐｏ＿Ｍ−Ｐｏ＿Ｌ）
で表される。
【００６２】
一方、Ｍ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量Ｐｏ＿Ｍは、基準電圧Ｖｒｅｆ２で決定され、Ｌ＿ＡＰＣモードのときのＬＤ１の光量Ｐｏ＿Ｌは基準電圧Ｖｒｅｆ３で決定される。また、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１の電圧によりＬＤ１に流れる電流（駆動電流でもある）Ｉｏｐ＿Ｍ、Ｉｏｐ＿Ｌは決定される。このため、閾値電流Ｉｔｈの式は、次のように表される。
（Ｖｒｅｆ２×Ｃ３−１−Ｖｒｅｆ３×Ｃ２−１）／（Ｖｒｅｆ２−Ｖｒｅｆ３）
以上の式を用いた演算により、バイアス回路１０２−１は閾値電流値Ｉｔｈを決定し、決定した閾値電流値Ｉｔｈに基づいて、定電流源ＣＣ２−１によりバイアス電流ＩｂｉａｓをＬＤ１に供給する。
【００６３】
一方、ＳＷ１がオンとなっているため、ＡＭＰ１０は、負入力端子に入力された電圧Ｖｐｄと、正入力端子に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較する。ＡＭＰ１０は、比較結果に応じてコンデンサＣ１−１の電圧を制御する。ＳＷ７−１がオンとなっているため、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ１−１の電圧が入力される。
【００６４】
ＡＰＣ回路１００−１の出力は、アシスト回路１０１−１に入力される。ＳＷ１１−１がオンとなっているため、アシスト回路１０１−１の出力は定電流源ＣＣ１−１に出力される。即ち、Ｈ＿ＡＰＣモードでＬＤ１に流れる電流には、バイアス電流Ｉｂｉａｓだけでなく、光量波形の立ち上がりの遅延時間を補正するための補正値であるアシスト電流値も含まれている。ＳＷ１３−１はオンとなっているため、定電流源ＣＣ１−１は入力に応じた電流を、ＳＷ１３−１を介してＬＤ１に供給し、ＬＤ１を駆動する。ＬＤ１から出射されたレーザ光は、図２のビームスプリッタ１０１０を介して、ＰＤ１００２で検出される。このとき、上述した動作は負帰還回路を構成しているため、ＬＤ１により出射されたレーザ光の光量は、基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量に制御される。なお、図３（ｂ）には、基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量をＰ１として図示している。
【００６５】
ＬＤ２のＨ＿ＡＰＣモードにおいて、Ｄｒｉｖｅｒ１とＤｒｉｖｅｒ２の動作は上記ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードの動作と逆になる。ＬＤ２のＨ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、ＬＤ１のＨ＿ＡＰＣモードにおけるＤｒｉｖｅｒ１の動作と同様であるため説明を省略する。
【００６６】
（ＯＦＦモード）
図１０に示すように、ＯＦＦモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ１２−１をオンに制御し、他のスイッチをオフに制御する。ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフであるため、コンデンサＣ１−１、Ｃ２−１、Ｃ３−１の電圧は保持される。また、ＳＷ１３−１がオフであるため、定電流源ＣＣ１−１の出力はＬＤ１に供給されない。ＳＷ１２−１がオンであるため、バイアス回路１０２−１で決定された閾値電流値Ｉｔｈに基づき定電流源ＣＣ２−１からバイアス電流ＩｂｉａｓがＬＤ１に供給される。このため、ＬＤ１にはバイアス電流Ｉｂｉａｓのみが供給され、ＬＤ１は微小発光した状態となる。なお、バイアス回路１０２−１には、コンデンサＣ２−１、Ｃ３−１が保持している電圧が供給されている。なお、ＯＦＦモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、Ｄｒｉｖｅｒ１と同様であるため、説明を省略する。
【００６７】
（ＶＩＤＥＯモード）
図１１に示すように、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ７−１、ＳＷ１１−１、ＳＷ１２−１をオンに制御する。一方、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コントローラ１０２７は、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１、ＳＷ８−１、ＳＷ９−１、ＳＷ１０−１をオフに制御する。
【００６８】
ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＳＷ４−１、ＳＷ５−１、ＳＷ６−１がオフになることによって、サンプルホールド回路は、ＡＭＰ１０からの出力をサンプリングしない。即ち、コンデンサＣ３−１は、Ｌ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ２−１は、Ｍ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。コンデンサＣ１−１は、Ｈ＿ＡＰＣモードにおけるＡＭＰ１０の出力をホールドしている。そのため、ＶＩＤＥＯモードにおいて、コンデンサＣ１−１、コンデンサＣ２−１、コンデンサＣ３−１の電圧は、自然放電以外の要因で変動することはない。
【００６９】
ＳＷ７−１がオンになり、ＳＷ８−１およびＳＷ９−１がオフになることによって、ＡＰＣ回路１００−１には、コンデンサＣ１−１の電圧が入力される。これによってＡＰＣ回路１００−１は、コンデンサＣ１−１の電圧に応じて動作する。ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＳＷ１１−１がオンであり、ＳＷ１０−１がオフであるため、ＡＰＣ回路１００−１の出力は、アシスト回路１０１−１を介して定電流源ＣＣ１−１に入力される。定電流源ＣＣ１−１は、アシスト回路１０１−１からの入力信号に応じた値のスイッチング電流Ｉｓｗを出力する。
【００７０】
ＳＷ１３−１はＯＲ回路１０１を介してＰＷＭ信号により制御される。ＶＩＤＥＯモードにおいて、ＬＤ１の光量波形の立ち上がり時間の遅延が補正される動作を、図３（ｃ）を用いて説明する。ここで、図３（ｃ）（ｉ）はＰＷＭ信号の波形を示し、図３（ｃ）（ｉｉ）はＬＤ１に供給される電流の波形（以下、電流波形という）を示す。また、図３（ｃ）（ｉｉｉ）はＬＤ１から出射される光の光量波形を示す。横軸はいずれも時間を示す。なお、ＰＷＭ信号がハイレベルのときにＳＷ１３−１はオンし、ＰＷＭ信号がローレベルのときにＳＷ１３−１はオフする。
【００７１】
まず、入力されたＰＷＭ信号がローレベルでＳＷ１３−１がオフとなっている場合、ＯＦＦモードと同様に、ＳＷ１２−１はオンであるため、定電流源ＣＣ２−１の出力がＬＤ１に供給される。このため、図３（ｃ）（ｉｉ）に示すように、ＬＤ１には、バイアス電流Ｉｂｉａｓが供給される。
【００７２】
一方、ＰＷＭ信号がハイレベルとなってＳＷ１３−１がオンした場合には、次のような動作となる。ＳＷ７−１はオンとなっているため、コンデンサＣ１−１に保持された電圧がＡＰＣ回路１００−１に出力される。また、ＡＰＣ回路１００−１の出力はアシスト回路１０１−１に入力される。アシスト回路１０１−１には、ＯＲ回路１０１を介してＰＷＭ信号も入力される。このため、アシスト回路１０１−１は、コンデンサＣ１−１で決定される電流値より大きな電流値となるように、ＳＷ１１−１を介して定電流源ＣＣ１−１に制御信号を供給する。これにより、図３（ｃ）（ｉｉ）に示すように、ＬＤ１は、定電流源ＣＣ１−１からＳＷ１３−１を介して供給された大きな電流によって、電流波形の立ち上がりが大きくなる。そして、図３（ｃ）（ｉｉｉ）に示すように、ＬＤ１の光量波形の立ち上がり時間は、遅延が補正される。
【００７３】
光量波形が立ち上がった後は、ＬＤ１の光量が基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量となるように、アシスト回路１０１−１によって定電流源ＣＣ１−１の出力が制御される。このとき、アシスト回路１０１−１の出力にはアシスト回路１０１−１で付加されたオフセット電圧が重畳され、定電流源ＣＣ１−１の出力にもオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔが重畳される。即ち、図３（ｃ）（ｉｉ）の電流波形の実線は、Ｉｂｉａｓ＋Ｉｓｗ＋Ｉｏｆｆｓｅｔとなっている。しかし、Ｈ＿ＡＰＣモード時もアシスト回路１０１−１の出力よりＡＰＣを行っていたため、このオフセット電流Ｉｏｆｆｓｅｔを含めて基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量（Ｐ１）となるように、コンデンサＣ１−１の電圧が保持されている。このため、ＬＤ１は、ＰＷＭ信号により基準電圧Ｖｒｅｆ１で決定される光量で駆動されることとなる。なお、ＶＩＤＥＯモードにおけるＤｒｉｖｅｒ２の動作は、Ｄｒｉｖｅｒ１と同様であるため、説明を省略する。
【００７４】
以上、本実施例によれば、アシスト電流の影響を受けずにバイアス電流Ｉｂｉａｓの値の設定精度の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１００−１      ＡＰＣ回路
１０１−１      アシスト回路
１０２−１      バイアス回路
１００１        レーザ光源
１００２        フォトダイオード
ＣＣ１−１、ＣＣ２−１      定電流源
ＳＷ１０−１、ＳＷ１１−１  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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