(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素クロックに基づいてレーザ光を発光させる半導体レーザと、
前記半導体レーザを発光させるためのパルス状の駆動電流を生成する駆動電流生成部と、
前記駆動電流生成部が生成する前記駆動電流の立ち上がり時間に、前記駆動電流を補助する駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成部と、
前記画素クロックの周波数と前記半導体レーザの光量に対応して、前記駆動補助電流の値を、ルックアップテーブルとして保持するメモリ部と、を有する
ことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
【請求項２】
前記半導体レーザは、前記駆動電流に、前記ルックアップテーブルに保持された前記駆動補助電流が重畳された電流が印加されて発光する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項３】
前記半導体レーザが前記駆動電流に応じて発光するまでの発光遅延時間を補うパルス拡張部を有し、
前記ルックアップテーブルは、前記画素クロックの周波数と前記半導体レーザの光量に対応して、前記駆動電流のパルスを拡張するパルス拡張時間の値を保持している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項４】
前記半導体レーザは、前記ルックアップテーブルに保持された前記パルス拡張時間だけ前記駆動電流のパルスが拡張された電流が印加されて発光する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項５】
前記ルックアップテーブルは、前記画素クロックの周波数及び前記半導体レーザの光量のそれぞれ一定の範囲の値に対応して、前記駆動補助電流及び前記パルス拡張時間の補正値を保持している
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項６】
前記ルックアップテーブルに保持された値に基づいて電流が印加された前記半導体レーザの出力光波形から求められる積分光量と、目標とする理想積分光量との比である積分光量比が、所定の範囲内になることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項７】
前記積分光量比は、前記画素クロックの１周期単位で点灯、消灯を繰り返す点灯パターンから得られる前記半導体レーザの出力光波形から求めることを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項８】
前記積分光量比は、前記画素クロックの複数周期単位で点灯、消灯を繰り返す点灯パターンから得られる前記半導体レーザの出力光波形から求めることを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項９】
前記半導体レーザを発光させるために印加される発光制御電圧がアナログ値の場合には、
前記アナログ値をデジタルコードに変換するＡ／Ｄ変換部を有し、
前記アナログ値の発光制御電圧をＡ／Ｄ変換部にてデジタルコードに変換して前記半導体レーザの光量を求める
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体レーザ駆動装置。
【請求項１０】
前記半導体レーザを発光させるために印加される発光制御電圧がデジタル値の場合には、前記半導体レーザの光量を、前記デジタル値の発光制御電圧を光量に直接変換して求める
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体レーザ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、光ディスク装置、デジタル複写機等における半導体レーザ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタやデジタル複写機等の半導体レーザを用いて潜像形成を行う画像形成装置では、画素単位の入力信号に対応するパルス電流を印加して半導体レーザを駆動する方式が用いられている。
【０００３】
この様な半導体レーザを駆動させる際に、パルス電流を半導体レーザに印加しても、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでに一定の時間を必要とするため、発光遅延が生じる場合がある。
【０００４】
特に、レーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置では、高解像度化のために６５０ｎｍの赤色半導体レーザや、４００ｎｍの紫外半導体レーザ等を用いたシステムが実用化されている。これらの半導体レーザでは、従来の１．３μｍ、１．５μｍ、又は７８０ｎｍ帯の半導体レーザに比べて、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでにさらに時間を必要とする特性を有しているために発振遅延が生じやすい。
【０００５】
従って、これらの半導体レーザを用いる場合には、発振遅延のために所望のパルス幅よりも小さいパルス幅しか得ることができない、という問題があった。
【０００６】
また、例えば数ｎｓ以下の極めて短時間の光出力により低濃度を表現しようとする場合に、発光出力がビームスポットのピーク強度まで到達しないため、正しく濃度が表現できない、という問題もあった。
【０００７】
画像形成装置では、レーザダイオード、半導体レーザアレー、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ：垂直共振器面発光レーザ）等の半導体レーザが利用されているが、半導体レーザは構造や波長特性、出力特性等によって、様々な光応答特性を有している。
【０００８】
半導体レーザには、駆動回路と共に基板上に実装した場合、半導体レーザ（あるいは半導体レーザに含まれる複数の光源の各々）と駆動回路間の配線や自身のパッケージ内配線での寄生容量、インダクタンス、抵抗成分等の光波形応答に関係する要因を複数有している。特に、パッケージの大きい半導体レーザでは、寄生容量の増大や、波長帯によっては抵抗成分が増大すること等、様々な応答特性の変動要因を有している。
【０００９】
そのために例えば、６５０ｎｍの赤色半導体レーザは、７８０ｎｍ帯の半導体レーザに比べて、一般的に微分抵抗が大きいため、駆動回路や基板等の構成により光波形として常に高速応答が得られず、波形の鈍りが発生する場合があった。
【００１０】
また、赤外の半導体レーザでもＶＣＳＥＬ等は、他の赤外半導体レーザとの構造上の違いにより、微分抵抗が数百Ω程度と端面型半導体レーザに比較して非常に大きい微分抵抗を持っている。このため、ＶＣＳＥＬ自身の端子容量やＶＣＳＥＬを搭載している基板の寄生容量やドライバの端子容量等とＶＣＳＥＬの微分抵抗によってＣＲの時定数が発生し、ＶＣＳＥＬ自身は高速に変調できる素子特性やカットオフ周波数を持っていても、基板に搭載すると思うような高速の応答波形が得られない場合があった。
【００１１】
上記した問題を解決するために、例えば特許文献１では、感光体表面を一様に帯電させ、該感光体表面に発光素子から射出される光を照射することによって静電潜像を形成する静電潜像形成装置において、前記発光素子に印加する素子駆動信号に対して、該素子駆動信号の微分波形を自己重畳する静電潜像形成装置が提案されている。
【００１２】
特許文献１に係る発明によれば、微分波形発生回路や整流回路等の電気回路を従来の構造に付加するといった安価な対策で、発光素子のスポット径を微小化する必要がなくなり、低濃度領域でも忠実な再現が可能になる。
【００１３】
また、特許文献２では、複数の光源を有する半導体レーザと、光源の発光を検出する光検出部とを有し、光検出部で検出される発光の度合と、前記光源の目標発光度合との差に基づいて、１又は複数の前記光源ごとに、駆動補助電流による駆動電流の補助度合を設定する半導体レーザ駆動装置が提案されている。
【００１４】
特許文献２に係る半導体レーザ駆動装置によれば、光源の発光状態に応じて駆動電流を補正することにより、パルス細りや波形鈍りを改善するとともに、光源間での光量ばらつきを低減し、特に低濃度における階調再現性に優れた高速・高精度の半導体レーザ駆動装置を実現できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に係る発明では、重畳する微分パルスのピークを制御できないため、半導体レーザの定格出力を大きく超えた場合には半導体レーザが破壊してしまう可能性がある。また、その重畳するパルスも微分波形に依存するため、初期のごく低濃度の領域は補正できても、その後の階調表現がリニアに増加せず、結果として得られる画像のコントラストが低下してしまう場合があった。
【００１６】
特許文献２に係る発明では、光源ごとに最適な補助電流度合を設定するために、半導体レーザの光量の検出及び制御機構が必要となり、回路が複雑化し、コストが増大すると共に小型化できないといったことが考えられる。また、半導体レーザに印加する駆動電流の補助度合の調整に時間がかかる場合もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、本発明では上記課題を鑑みて、画素クロックに基づいてレーザ光を発光させる半導体レーザと、前記半導体レーザを発光させるための駆動電流を生成する駆動電流生成部と、前記駆動電流生成部が生成する前記駆動電流の立ち上がり期間に、前記駆動電流を補助する駆動補助電流を生成する駆動補助電流生成部と、前記画素クロックの周波数と前記半導体レーザの光量に対応して、前記駆動補助電流の値を、ルックアップテーブルとして保持するメモリ部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
半導体レーザに印加する電流を、画像形成装置の画素クロックや、半導体レーザ光量の条件ごとに最適な補正を簡単な構成で行うことにより、発振遅延を補い、且つ、鈍りを抑制した出力波形が得られる半導体レーザ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る半導体レーザ駆動装置の構成を示す図
【図２】半導体レーザの点灯パターンと積分光量の関係を示す図
【図３】実施形態において半導体レーザに駆動電流を印加した場合の出力光波形の例を示す図
【図４】実施形態における半導体レーザに印加する駆動電流と駆動補助電流の例を示す図
【図５】実施形態において半導体レーザに駆動電流に駆動補助電流を重畳して印加した場合の出力光波形の例を示す図
【図６】実施形態における半導体レーザに印加する駆動電流とパルス拡張の例を示す図
【図７】実施形態において半導体レーザへの駆動電流のパルス拡張した場合の出力光波形の例を示す図
【図８】実施形態における半導体レーザに印加する駆動電力と駆動補助電流及びパルス拡張の例を示す図
【図９】実施形態において半導体レーザに駆動電流に駆動補助電流を重畳し、パルス拡張して印加した場合の出力光波形の例を示す図
【図１０】実施形態に係るルックアップテーブルの例を示す図
【図１１】発光制御電圧と光量の関係を示す図
【図１２】発光制御電圧のデジタル値をアドレスに切り替える例を示す図
【図１３】実施形態に係るルックアップテーブルのオーバーシュート電流量及びパルス拡張時間を決定する際のフローチャートの例を示す図
【図１４】実施形態に係る半導体レーザへの入力信号と、各条件における光出力波形の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」という）について、図面を用いて詳細に説明する。
＜半導体レーザ駆動装置の構成＞
図１に、本実施形態に係る半導体レーザ駆動装置１００の構成を示す。
【００２１】
半導体レーザ駆動装置１００は、半導体レーザとしてのレーザダイオード（以下、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）という）１を有し、ＬＤ１を駆動するためのバイアス電流源５、変調電流源６、補助電流源７を備えている。
【００２２】
また、ＬＤ１から発光された光をモニターするための受光素子であるフォトダイオード（以下、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）という）２、コンパレータ８、Ｄ／Ａ変換部９、駆動補助電流生成部１０、パルス拡張部１１、メモリ１２、画素クロック設定部１３、マイコン１４、Ａ／Ｄ変換部１５を備えている。
【００２３】
このうち、バイアス電流源５から出力されるバイアス電流は１ｍＡ程度であり、大きくても数ｍＡ程度である。変調電流源６は、発光時間拡張部１１において生成された変調信号に基づいて変調された電流を出力する。補助電流源７は、駆動補助電流生成部１０で生成された補助信号に基づき、駆動電流が立ち上がる初期の時間、例えば０．５ｎｓ〜５ｎｓに補助電流（以下、オーバーシュート電流という）を出力する。駆動補助電流生成部１０及びパルス拡張部１１は、それぞれスイッチ３，４を介して各電流源と接続している。
【００２４】
ＬＤ１は、これらの変調信号及び補助変調信号に応じて、バイアス電流、変調電流及びオーバーシュート電流の３つの電流の和によって駆動する。なお、図１には光源として１つのＬＤ１が示されているが、光源としてはＬＤに限られるものではなく、例えばＶＣＳＥＬやＬＤアレイのように複数の光源を有する半導体レーザであっても良い。
【００２５】
ＬＤ１から発光された光は、モニター用の受光素子であるＰＤ２に入射され、ＰＤ２では光量に応じた電流が流れる。この時、例えば抵抗を用いてＰＤ２に流れた電流を電圧に変換する。コンパレータ８では、ＰＤ２において変換された電圧と、発光制御電圧とを比較して、変調電流源６を調整することができる。
【００２６】
メモリ１２は、画素クロックの周波数及びＬＤ１の光量に対応して、オーバーシュート電流量とパルス拡張時間の値を、後述するルックアップテーブルとして保持している。
＜半導体レーザの出力光波形について＞
図２に、半導体レーザの点灯パターンと積分光量の関係を示す。
【００２７】
上段から、点灯光量レベルＰの半分であるＰ／２で連続点灯した場合、光量Ｐで１画素点灯、１画素消灯を繰り返した場合、以下、２画素の場合、３画素の場合の、理想的なＬＤが点灯及び消灯を繰り返した際の光量を表している。
【００２８】
理想的なＬＤであれば、画素数によらず点灯と消灯を繰り返した場合の積分光量は、上段に示した光量Ｐ／２で連続点灯した場合の積分光量と等しくなる。
【００２９】
そこで、光量レベルＰ／２で連続点灯した時の積分光量と、実際のＬＤ１の出力波形の積分光量との比を積分光量比として算出し、ＬＤ１への入力信号の評価を行う。
【００３０】
図３には、半導体レーザに、矩形波の駆動パルス電流を印加した場合の出力光波形を示す。点線が理想の出力波形であり、実線が実際にＬＤ１から出力された光波形である。
【００３１】
この様に、ＬＤ１の光出力は発振遅延し、入力信号である矩形波のパルス電流に対して出力波形の立ち上がりは鈍ったものになるのが一般的である。図３における積分光量比は０．７９であり、理想的な出力状態に比べると得られる光量が低い結果になっている。
【００３２】
その理由としては、前記した様に、半導体レーザは駆動回路と共に基板上に実装した場合、半導体レーザと駆動回路間の配線や自身のパッケージ内配線での寄生容量、インダクタンス、抵抗成分等の光波形応答に関係する要因を複数持っていることが挙げられる。
【００３３】
そこで、半導体レーザに対する電流の印加方式を変えることによって、波形の立ち上がり鈍りと発振遅延を減少させることができる。具体的には、駆動電流が立ち上がる初期の短い時間、例えば０．５ｎｓ〜数ｎｓ程度の間、オーバーシュート電流を駆動電流に重畳して印加する。
【００３４】
図４に、本実施形態におけるＬＤ１に印加する駆動パルス電流にオーバーシュート電流を重畳した場合の例を示す。図４（ａ）は、オーバーシュート電流が無い場合の駆動パルス電流で、（ｂ）は、オーバーシュート電流を重畳した場合を示している。オーバーシュート電流は、補助電流量と、補助電流印加時間によって制御することが出来る。
【００３５】
図５に、オーバーシュート電流を重畳して駆動電流を印加した場合の出力光波形を示す。点線が理想の出力光波形で、実線が実際の出力光波形である。
【００３６】
オーバーシュート電流が無い図３の場合に比べると、出力光波形の立ち上がりの鈍りと発振遅延量が改善されていることが分かる。また、積分光量比においてもオーバーシュート電流が無い場合が０．７９であったのに対して０．９８となり、オーバーシュート電流を重畳することによってＬＤ１の積分光量を補償できていることが分かる。
【００３７】
さらに、駆動パルス電流を拡張することで、半導体レーザの発振遅延を補うことができる。
【００３８】
図６に、本実施形態における半導体レーザに印加する駆動電流とパルス拡張時間の例を示す。図６（ａ）は、パルス拡張していない駆動電流で、（ｂ）は一定時間パルス拡張した場合の駆動電流を示している。
【００３９】
パルス電流の拡張時間は、ドライバから半導体レーザに至る部分に寄生する寄生容量に起因する半導体レーザの駆動電流とレーザ発光の点灯時間差である発光遅延時間を考慮し、駆動電流波形を０．５ｎｓ〜３ｎｓ程度前倒しにして、ＬＤ１の発光時間を拡張させることで積分光量を補償することができる。
【００４０】
図７に、本実施形態においてＬＤ１への駆動パルス電流を一定時間拡張した場合の出力光波形の例を示す。駆動パルス電流の印加時間を拡張することで、半導体レーザの発振遅延を補って、ＬＤ１の発光時間を拡張し、積分光量を確保できていることが分かる。
【００４１】
上記した様に、オーバーシュート電流を重畳した場合、あるいは駆動電流のパルス拡張を行うことによって、半導体レーザの光量を補償することができる。
【００４２】
しかし、図５に示したオーバーシュート電流を加えた場合の出力光波形では、立ち上がり時の鈍りが改善されるものの、立ち上がり部分で目標光量を超えて発光している。半導体レーザが所定の光量である、例えば定格光量を大きく超えて発光すると、半導体レーザが劣化して寿命が短くなってしまう可能性がある。
【００４３】
また、図７に示した駆動電流の印加時間を拡張した場合には、ＬＤ１の出力光波形が理想波形に近づいてはいるが、出力光波形の立ち上がり部分の鈍りを完全に解消できた訳ではない。
【００４４】
そこで、オーバーシュート電流に加えて駆動パルス電流の印加時間を拡張させることで、いずれの問題も解消して、理想の出力光波形にさらに近づいた出力を得ることが可能になる。
【００４５】
図８に、本実施形態における半導体レーザに印加する駆動パルス電流と、オーバーシュート電流を重畳し、且つ、パルス拡張した場合の例を示す。図８（ａ）は補正が無い場合の駆動電流で、（ｂ）はオーバーシュート電流及びパルス拡張した場合を示している。
【００４６】
図９に、本実施形態のＬＤ１に図８に示した駆動電流を印加した場合の出力光波形を示す。点線が理想の出力光波形で、実線が実際の出力光波形である。
【００４７】
単にオーバーシュート電流を重畳させた場合と比較して、立ち上がり時の光量のピークの上昇を目標光量の８％以内に抑えることができている。この様に、立ち上がり時の光量のピークが所定の光量を大きく超えることを防ぐことができ、ＬＤ１の寿命の低下を防止することができる。同時に、出力光波形の立ち上がり鈍りを改善し、より理想の出力光波形に近づけることができている。
【００４８】
以上で説明した様に、オーバーシュート電流を重畳させるだけでも、ＬＤ１の光量を補償することができるが、駆動パルス電流を印加する時間を拡張することによって、さらに出力光波形を理想の波形に近づけることが可能になる。
【００４９】
また、出力光波形の立ち上がりの鈍りを抑え、立ち上がり時間を短縮出来るため、理想的な出力に近い出力光波形を得る事が可能になる。さらに、本実施形態に係る半導体レーザを用いた画像形成装置では、理想波形に近い光出力で露光が行われるため、低濃度から高濃度に至るまで適正な潜像形成が可能になり、階調の再現性に優れた画像を取得でき、且つ、画像ムラを軽減する効果も得ることができる。
＜ルックアップテーブルについて＞
本実施形態に係る半導体レーザ駆動装置では、図１に示す構成により駆動電流にオーバーシュート電流を重畳し、且つ、パルス拡張してＬＤ１に電流を印加する様に構成されている。
【００５０】
ここで、オーバーシュート電流量及び駆動パルス電流の拡張時間は、画素クロックの周波数及びＬＤ１の光量によって最適値が異なる。従って、本実施形態に係る半導体レーザ駆動装置では、画素クロックの周波数及び拡張時間に対応する形で、オーバーシュート電流量及び拡張時間の値をルックアップテーブルとしてメモリ１２内に保持している。
【００５１】
図１０に、本実施形態に係るルックアップテーブルの例を示す。
【００５２】
図１０では、画素クロック周波数が２５〜５０ＭＨｚ、５０〜７５ＭＨｚ、７５〜１００ＭＨｚの範囲及びＬＤ１の光量が３〜６ｍＷ、６〜９ｍＷ、９〜１２ｍＷの範囲に対応するオーバーシュート電流量及び拡張時間の例を示している。オーバーシュート電流量は、例えば１．３〜２．０ｍＡの範囲で、拡張時間としては、例えば０．５〜３ｎＳの範囲でそれぞれ最適な値が保持されている。
【００５３】
メモリ１２の容量にもよるが、画素クロック周波数及び光量の範囲をさらに小さくしても良い。また、オーバーシュート電流量のみを保持し、ＬＤ１に印加する電流にオーバーシュート電流を重畳するだけでも、前述した様に出力光波形を改善できるため有効である。
【００５４】
本実施形態に係る半導体レーザ駆動装置１００では、マイコン１４が画素クロック設定部１３から画素クロック周波数を取得し、発光制御電圧から光量を求め、メモリ１２のルックアップテーブルを参照してオーバーシュート電流及び発光拡張時間の設定を行う。Ａ／Ｄ変換部１５は、発光制御電圧がアナログ値の場合にはデジタル値に変換してマイコン１４に送り、デジタル値の場合には直接マイコン１４に送信する。
【００５５】
ここで、図１１に示すように、発光制御電圧とＬＤ１の光量とは比例関係にあるため、マイコン１４にて発光制御電圧のデジタル値に応じて、図１２に例示するようなアドレスに切り替える。マイコン１４は、切り替えたアドレスに対応するメモリ１２内のルックアップテーブルからオーバーシュート電流量及びパルス拡張時間を読み出すよう設定しても良い。
【００５６】
Ｄ／Ａ変換部９は、補助電流源７に接続されており、マイコン１４においてオーバーシュート電流を制御する際に、メモリ１２に格納されたデータをアナログ変換する。
【００５７】
マイコン１４が画素クロック周波数や光量に応じてメモリ１２内のルックアップテーブルを参照し、オーバーシュート電流量やパルス拡張時間を設定し、各条件に適した駆動電流をＬＤ１に供給することで、半導体レーザ駆動装置１００では常に積分光量比が高く、良好な出力光波形を得ることができる。
【００５８】
半導体レーザ駆動装置１００では常時画素クロック周波数及びＬＤ１の光量からルックアップテーブルを参照して駆動電流の補正値を変更する必要は無く、画像形成装置等における使用開始時に、マイコン１４がメモリ１２内のルックアップテーブルを参照してＬＤ１への駆動電流の補正値を決定する。
【００５９】
この様に、メモリ１２がルックアップテーブルを保持しておくことによって、ＬＤ１の積分光量の検出機構を設け、使用の都度積分光量を検出してオーバーシュート電流量や拡張時間の調整を行うといった工程も不要になる。そのため、回路を複雑にする必要がなく、コストの増大を防ぎ、光量の調整に時間を要することも無い、半導体レーザ駆動装置を実現することができる。
【００６０】
また、近年の半導体レーザでは微分抵抗のばらつきが３％未満であり、基板の寄生容量も配置配線が等しければ個体差が少なく、経時的な変化も少ないため、初期設定だけで足りる場合も多い。
【００６１】
しかしながら、半導体レーザの経時的な変化による光量の低下、画素クロックの設定条件に応じてルックアップテーブルから駆動電流の補正値を読み出し、適宜最適な状態の出力光波形を得る様に設定することも可能である。この場合にも、ＰＤ２においてＬＤ１の光量変化の検出結果及び画素クロック設定部１３から設定内容を取得し、ルックアップテーブルを参照するだけで良いため、回路を複雑化する必要もなく、調整時間を要することもない。
【００６２】
ここで、図１３にルックアップテーブルのオーバーシュート電流量と拡張時間を決定する際のフローチャートを示す。
【００６３】
まず、Ｓ１にて画素クロックの周波数を設定し、Ｓ２にて光量の設定を行う。次に、Ｓ３にてパルス拡張時間を設定し、設定したパルス拡張時間に基づいた駆動電流によってＬＤ１を点灯させる。
【００６４】
ＬＤ１が点灯すると、モニター用受光素子であるＰＤ２に入射され、ＰＤ２では光量に応じたＰＤ電流が流れる。このＰＤ電流を、例えば図示しない抵抗を用いてＰＤ電圧に変換し、検出した信号をＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）で積分することで、ＤＣレベルの信号として検出し、Ｓ４にて積分光量比を算出する。
【００６５】
Ｓ５にて、積分光量比が特定の範囲内、例えば０．９０〜０．９５以内であるか確認し、範囲外の場合にはパルス拡張時間を変更し、再度積分光量比の測定を行う。
【００６６】
積分光量比が上記範囲内であった場合には、次にＳ６にてオーバーシュート電流量を設定し、再度同一条件でＬＤ１を点灯させる。また、Ｓ７にて同様に積分光量比の算出を行う。
【００６７】
算出した積分光量比の値が、例えば０．９５〜１．０５以内であるか確認を行い、範囲外である場合にはオーバーシュート電流量を変更し、再度積分光量比の測定を行う。
【００６８】
積分光量比が所定の範囲内であった場合には、Ｓ９にてメモリ１２内のルックアップテーブルに画素クロック周波数及び光量に対応させてオーバーシュート電流量及びパルス拡張時間を保存する。
【００６９】
Ｓ１０及びＳ１１にて、以上の処理を全ての光量及び画素クロック周波数の範囲で実施されたか確認し、全範囲の設定が完了するまで繰り返して行う。
【００７０】
上記フローチャートの例では、拡張時間は積分光量の粗調整に使用し、オーバーシュート電流は積分光量の微調整に使用している。駆動電流の補正をオーバーシュート電流のみによって行う場合には、Ｓ３からＳ５を除いた処理を繰り返し、積分光量比が所定の範囲内になるオーバーシュート電流量をルックアップテーブルに保存する。
【００７１】
また、積分光量比を測定する場合には、画素クロックの１周期単位で点灯、消灯を繰り返すパルス状の駆動電流を入力してＬＤ１を発光させて求めると、画像形成装置等に用いた場合に細線の再現性を向上させることができる。
【００７２】
さらに、複数周期単位で点灯、消灯を繰り返す駆動電流を入力して積分光量比の測定を行えば、画像形成装置において最も使用される２ドットラインパターンや、太い線の再現性を向上させることが可能になる。
【００７３】
半導体駆動装置１００におけるＬＤ１の駆動電流と、時間拡張及びオーバーシュート電流を重畳した際の出力光波形の変化を図１４に示す。
【００７４】
図１４は、上段から（ａ）が入力信号に対応した駆動パルス電流、（ｂ）が駆動電流を補正せずにＬＤ１を発光させた場合の出力光波形で、（ｃ）がパルス拡張時間を設定した場合、（ｄ）がパルス拡張時間及びオーバーシュート電流を設定した場合の出力光波形を表している。
【００７５】
図示した様に、拡張時間及びオーバーシュート電流を設定することで、高精度に積分光量を調整でき、また波形のピークが目標光量を大きく超えることもなく、出力光波形を理想的な形に近づけることが可能となる。
＜まとめ＞
以上説明した様に、本実施形態に係る半導体レーザ駆動装置では、メモリ１２内のルックアップテーブルを参照することで、画素クロック周波数及び光量に対応するオーバーシュート電流量及び拡張時間に基づいて駆動電流の補正を行うため、条件に応じて最適な出力光波形を得ることができる。
【００７６】
また、ルックアップテーブルを保持しておくことによって、ＬＤの積分光量の検出機構や、使用の際に都度積分光量を検出してオーバーシュート電流量や拡張時間を調整するといった工程も不要になる。従って、回路を複雑にすることなく、コストの増大を防ぎ、光量の調整に時間を要することも無い、半導体レーザ駆動装置を実現することができる。
【００７７】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１      ＬＤ（レーザダイオード）
２      ＰＤ（フォトダイオード）
５      バイアス電流源
６      変調電流源
７      補助電流源
９      Ｄ／Ａ変換部
１０    駆動補助電流生成部
１１    発光時間拡張部
１２    メモリ
１３    画素クロック設定部
１４    マイコン
１５    Ａ／Ｄ変換部
１００  半導体レーザ駆動装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特許第３４４１７４４号公報
【特許文献２】特願２０１０−０５８７１６号公報
【図１】
0005760587.tif 000002
【図２】
0005760587.tif 000003
【図３】
0005760587.tif 000004
【図４】
0005760587.tif 000005
【図５】
0005760587.tif 000006
【図６】
0005760587.tif 000007
【図７】
0005760587.tif 000008
【図８】
0005760587.tif 000009
【図９】
0005760587.tif 000010
【図１０】
0005760587.tif 000011
【図１１】
0005760587.tif 000012
【図１２】
0005760587.tif 000013
【図１３】
0005760587.tif 000014
【図１４】
0005760587.tif 000015