(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラレル信号である画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データからシリアル信号である半導体レーザを変調する半導体レーザ変調信号を生成する半導体レーザ変調信号生成手段と、前記半導体レーザ変調信号に基づき、半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動手段とを備え、前記半導体レーザ変調信号を小振幅の差動信号で前記半導体レーザ変調信号生成手段から前記半導体レーザ駆動手段へ伝達する半導体レーザ変調駆動装置において、
前記画像データ生成手段と前記半導体レーザ変調信号生成手段とを同一のＰＣＢもしくはＡＳＩＣ（以下、ＰＣＢ１もしくはＡＳＩＣ１）に構成し、前記半導体レーザ駆動手段を、前記ＰＣＢ１もしくはＡＳＩＣ１とは別のＰＣＢもしくはＡＳＩＣ（以下、ＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２）に構成し、
前記半導体レーザ変調信号生成手段および前記半導体レーザ駆動手段の出力および入力インピーダンスの補正を行うインピーダンス補正手段が前記ＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２に内蔵されることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記半導体レーザ変調信号生成手段は、前記半導体レーザ変調信号を、該半導体レーザ変調信号の振幅よりも小さい小振幅の差動信号に変換する小振幅差動信号出力部を有し、前記半導体レーザ駆動手段は、前記小振幅の差動信号を入力する小振幅差動信号入力部を有し、前記小振幅の差動信号を前記小振幅信号出力部と前記小振幅差動信号入力部間で伝達することを特徴とする半導体変調駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記小振幅信号出力部を含む前記半導体レーザ変調信号生成手段と前記小振幅差動信号入力部を含む前記半導体レーザ駆動手段との電源電圧が異なることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、複数の抵抗を直列に接続して構成されることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体レーザ変調駆動装置において、それぞれの抵抗に並列にスイッチが接続されることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項６】
請求項４記載の半導体レーザ変調駆動装置において、それぞれの抵抗値を異なる値とすることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項７】
請求項４記載の半導体レーザ変調駆動装置において、それぞれの抵抗の片端にそれぞれのスイッチの一方を配置し、それぞれのスイッチの別の一方を共通にグランド若しくは電源若しくは入出力端子に接続して構成することを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項８】
請求項４記載の半導体レーザ変調駆動装置において、それぞれの抵抗の両端を前記ＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２の外部へ出力することを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項９】
請求項４記載の半導体レーザ変調駆動装置において、それぞれの抵抗の両端をレーザショートによりショート（短絡）する構成にすることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、ひとつもしくは複数のトランジスタで構成されることを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、複数のトランジスタを並列に接続した構成でオンさせるトランジスタを選択することによりインピーダンス補正を行うことを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、複数のトランジスタを並列および直列に接続した構成でオンさせるトランジスタを選択することによりインピーダンス補正を行うことを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１３】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、ひとつのトランジスタで構成され、トランジスタのゲートを外部ピンで出力し、外部で電圧を調整してトランジスタのＯＮ抵抗を変化させることによりインピーダンス補正を行うことを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置において、前記インピーダンス補正手段は、抵抗とトランジスタを直列に接続して構成され、前記トランジスタのゲートを外部ピンで出力し、外部で電圧を調整してトランジスタのＯＮ抵抗を変化させ、前記トランジスタのＯＮ抵抗と前記抵抗の合成抵抗でインピーダンス補正を行うことを特徴とする半導体レーザ変調駆動装置。
【請求項１５】
少なくとも１つ以上の半導体レーザ光源と、前記光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段によって偏向された光束を被走査媒体に導く導光手段と、前記被走査媒体上を走査して前記被走査媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ変調駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像形成装置において、複数の被走査媒体を有するタンデムカラー機に対応することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の光出力を変調することで画像を形成するレーザプリンタ、光デイスク装置、デジタル複写機、光通信装置等において、光源としての半導体レーザ（ＬＤ）の光出力を変調駆動するための半導体レーザ変調駆動装置、及び、該半導体レーザ変調駆動装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ光源の光出力を変調する方式としては、光の量自体を変調するパワー変調方式、光の点灯時間を変調するパルス幅変調方式、及びその両者を組み合わせたパワー・パルス幅混合変調方式などがある。また、その中のパルス幅変調方式には、各パルス発生周期に対応した三角波もしくはのこぎり波を発生し、それぞれをコンパレータを用いてアナログビデオ信号と比較する事でパルス幅変調信号を生成する方式や、高周波クロックを生成し、デジタル的にそのクロックを分周する事で遅延パルスを生成し、その論理和または論理積でパルス幅変調信号を生成する方式などが提案されている。
【０００３】
このような半導体レーザ光源の光出力を変調することで画像を形成する装置構成は、一般に図３に示すように、プリンタからの出力データやスキャナーから読み取るデータ等を、レーザプリンタ等で出力できるように、感光体のγ特性等に合わせて画像データに変換する画像データ生成部１１０と、該画像データを半導体レーザ（ＬＤ）１９０でパワー変調やパルス幅変調できるようにＬＤ変調信号を生成するＬＤ変調信号生成部１２０と、該ＬＤ変調信号を受けてＬＤ１９０を駆動するＬＤ駆動部１７０とからなる。そして、従来は同図３に示すように、画像データ生成部１１０、及び、ＬＤ変調信号生成部１２０とＬＤ駆動部１７０に分割し、それぞれＰＣＢ（プリント回路板）やＡＳＩＣ（特定用途ＩＣ）で構成していた。
【０００４】
これは、画像信号の転送レートとＬＤ変調信号の転送レートを比較すると、ＬＤ変調信号の転送レートの方が高速のために、ＬＤ変調信号生成部１２０とＬＤ駆動部１７０をなるべく近づけて構成する方が好ましいという考えに基づいている。例えば、パルス幅変調回路、記録素子、駆動回路が単一の回路基板に備えられ、デジタル画像制御回路は、この単一の回路基板とは別の基板等に備え、パルス幅変調回路へ供給されるデジタル画像信号は差動伝送とする画像形成装置等が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２８３２５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像形成装置はますます動作速度の高速化が望まれており、このため、駆動するＬＤの数が増えてきて、１色の画像を形成するのに２個や４個、場合により８個のＬＤ若しくはＬＤアレイを用いる様になって来ている。また、複写機やプリンタがモノクロからカラーへとシフトしてきている事もあり、ＬＤ変調信号生成部及びＬＤ駆動部が複数必要となって来ている。例えば画像データが８ビットでＬＤ変調信号が１ビットだとすると、２個のＬＤでカラー４色を駆動する場合、全体では、画像データが６４ビット、ＬＤ変調信号が８ビットになってしまう。図３に示す従来構成例では、ＬＤ変調信号ほど高速では無いにしても、６４本の信号を高速に転送する必要がある。これは、データ線の本数が多い事より、転送部の構成が大きく複雑になり、また高速転送に関してもますます困難になって来ている。さらに、デジタル画像制御回路などの画像データ生成部からパルス幅変調回路などのＬＤ変調信号生成部へ供給するデジタル画像信号を差動伝送するとすれば、ますます転送部や伝送路の構成が大きく複雑になる。
【０００７】
本発明の目的、動作速度の高速化、ＥＭＩ特性の向上、対ノイズ特性の向上、ＬＤ信号の高精度化が実現できる半導体レーザ変調駆動装置並びに画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、画像データ生成部とＬＤ変調信号生成部を同一のＰＣＢ若しくはＡＳＩＣ（ＰＣＢ１もしくはＡＳＩＣ１）に構成し、ＬＤ駆動部は別のＰＣＢ若しくはＡＳＩＣ（ＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２）に構成して半導体レーザ（ＬＤ）に近接して配置する。これにより、本数の多い画像データ信号は同一ＰＣＢ若しくはＡＳＩＣでパラレルに高速に転送してＬＤ変調信号を生成すると同時に、ＬＤ駆動部のみＬＤに近接して配置することで、ＬＤの高速駆動特性を良好にできる。ただし、この構成の場合、例えば、ＬＤ変調信号であるパルス幅変調信号等をＬＤ駆動部に高速に転送する必要がある。
【０００９】
このため、本発明では、ＬＤ変調信号を小振幅の差動信号で構成し、ＬＤ変調信号生成部からＬＤ駆動部へ伝送する。さらに、該ＬＤ変調信号生成部およびＬＤ駆動部の出力および入力部を、該入出力部及び伝送線路を含めてインピーダンス整合を実現する構成とする。入出力部及び伝送線路を含めたインピーダンス整合をとるようにする。これにより、ＬＤ変調信号生成部、ＬＤ駆動部及びＬＤ等で構成される半導体レーザ変調駆動装置において、動作速度の高速化、ＥＭＩ特性の向上、対ノイズ特性の向上、ＬＤ変調信号の高精度化が実現できる。
【００１０】
そして、本発明の一実施形態では、上記ＬＤ変調信号生成部およびＬＤ駆動部の入出力部及び伝送線路を含めてインピーダンス整合をとるインピーダンス補正手段を複数の抵抗を直列に接続してＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２内に構成する。これにより、外付け抵抗を付ける必要が無く、かつ、ばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いながら高精度なインピーダンス整合をたもち、高速動作に適した入出力部をもつ半導体レーザ変調駆動装置を実現することができる。
【００１１】
また、本発明の別の実施態様では、上記ＬＤ変調信号生成部およびＬＤ駆動部の入出力部及び伝送線路を含めてインピーダンス整合をとるインピーダンス補正手段を一つもしくは複数のトランジスタでＰＣＢ２もしくはＡＳＩＣ２内に構成する。これにより、外付け抵抗を付ける必要が無く、かつ、ばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いることなく高精度なインピーダンス整合をたもち、高速動作に適した入出力部をもつ半導体レーザ変調駆動装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動作速度の高速化、ＥＭＩ特性の向上、対ノイズ特性の向上、ＬＤ変調信号の高精度化の半導体レーザ変調駆動装置並びにそれを備えた画像形成装置を実現できる。そして、特にＬＤ変調信号生成部およびＬＤ駆動部の出力および入力インピーダンスの補正を行うインピーダンス補正手段を持つことにより、外付け抵抗を付ける必要が無く、高速動作に適した入出力部をもつ半導体レーザ変調駆動装置を実現することができる。また、インピーダンス補正手段として、複数の抵抗を直列に接続した構成とすることにより、ばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いながら高精度なインピーダンス整合をたもち、高速動作に適した入出力部をもつ半導体レーザ変調駆動装置を実現することができる。また、インピーダンス補正手段として、ひとつもしくは複数のトランジスタで構成されたインピーダンス補正手段を持つ事により、ばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いることなく高精度なインピーダンス整合をたもち、高速動作に適した入出力部をもつ半導体レーザ変調駆動装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に本発明の半導体レーザ変調駆動装置の一実施態様の概念図を示す。図１に示すように、本実施態様では、画像データ生成部１１０とＬＤ変調信号生成部１２０を１０の同一ＰＣＢ（ＰＣＢ１）若しくは同一ＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ１）に構成し、ＬＤ駆動部１７０は、該ＰＣＢ１／ＡＳＩＣ１とは別の２０で示すＰＣＢ（ＰＣＢ２）若しくはＡＳＩＣ（ＡＳＩＣ２）に構成して、半導体レーザ（ＬＤ）１９０に近接して配置する。
【００１４】
今後ますますＬＤの多チャンネル化及びカラー化が進むと考えられる為、画像データの信号線数が増加すると考えられる。図１に示すように、画像データ生成部１１０とＬＤ変調信号生成部１２０を同一ＰＣＢ上、さらに言えば、同一ＡＳＩＣ内にその機能を持たせることにより、画像データの信号線数の増加に容易に対応でき、高速に複数のパラレル信号の伝送が可能となる。また、ＬＤ駆動部１７０とＬＤ１９０若しくはＬＤアレイは、同一ＰＣＢに近接して配置する事でより高速で安定な動作が可能となる。
【００１５】
図２は複数チャンネルの場合の構成例を示したものである。この構成例では、１９０（１）のＬＤ１と１９０（２）のＬＤ２にそれぞれ近接してＬＤ駆動部１７０（１）、１５０（２）を配置し、該ＬＤ１とＬＤ２の変調信号は、画像データ生成部１１０と同一ＰＣＢ若しくは同一ＡＳＩＣに構成したＬＤ変調信号生成部１２０で生成している。図２では、ＬＤ駆動部の構成を１ＬＤあたり１個としているが、もちろん複数のＬＤあたりＬＤ駆動部１個で複数ＬＤを駆動する構成としても良い。また、それぞれは単体のＡＳＩＣで構成しても良いし、同一ＰＣＢ上に構成されていても良い。
【００１６】
ところで、今後は、ＬＤの構成数がどんどん増加することにより、ＬＤ駆動部１７０とそれに伴うＬＤ変調信号生成部１２０も数が増え、また、ＬＤ変調信号生成部１２０とＬＤ駆動部１７０間の信号線が長くなるため、ＬＤ変調信号の転送に関して、安定でかつ高速な転送が要求される。このため、本発明では、ＬＤ変調信号生成部とＬＤ駆動部との間は、小振幅で２本の差動であるＬＤ変調信号を伝達する構成を採用する。なお、電源供給に関しては、ＬＤ駆動部１７０はＬＤ駆動に必要な電源電圧を供給し、ＬＤ変調信号生成部１２０は高速なＬＤ変調信号を生成可能な構成とすることが可能である。以下、ＬＤ変調信号生成部１２０とＬＤ駆動部１７０間のＬＤ変調信号の伝送（転送）について詳述する。
【００１７】
図４に従来のデジタル的にＬＤ変調信号を転送する場合の波形を示す。シングルでフルスイングをして信号を伝送する場合、スイングも大きく、正確にパルス幅などを転送する事が困難であるが、図５に示すように、小振幅でかつ差動信号で転送すれば、変化エネルギーが小さい、差動であるため外乱に強い、正確なパルス幅転送が可能である等のことにより、動作速度の高速化、ＥＭＩ特性の向上、対ノイズ特性の向上、ＬＤ変調信号の高精度化が実現可能である。図６にその一例を示す。例えば、伝送路が長くなることにより、波形の立上り時間、立下り時間が大きくなり、また立上り時間と立下り時間が異なってしまった場合でも、差動信号で転送していることにより、パルス幅が変動することがなく、正確にパルスを転送することが可能であるため、パルス幅変調における信号伝送に適している。このような転送方法の代表的なものとしてはＬＶＤＳ（Ｌow  Ｖoltage  Ｄifferential  Ｓignaling）が挙げられる。その構成例を図７に示す。これは、ＣＭＯＳのトランジスタＴＲ２とＴＲ３、ＴＲ１とＴＲ４を交互に駆動して、ドライバ１側の電流源Ｉ１で決まる電流を伝送路に流し込んだり引き込んだりすることにより、レシーバ２側の抵抗Ｒ１の端子間電圧で差動の２信号を転送するものである。勿論、小振幅の差動信号を伝送できれば、ＬＶＤＳでなくてもよい。
【００１８】
図８に、本発明による半導体レーザ変調駆動装置の一実施例の構成図を示す。図８では、小振幅差動ＬＤ変調信号の伝送を実現する為のドライバ部である小振幅差動信号出力部１３０とレシーバ部である小振幅差動信号入力部１６０を、それぞれＬＤ変調信号生成部１２０の出力側、ＬＤ駆動部１７０の入力側に設けた構成となっている。ここで、小振幅差動信号出力部１３０は、図９に示すように、ＬＤ変調信号生成部１２０からＬＤ変調信号を入力して、該ＬＤ変調信号と同相の正転信号（正転ＬＤ変調信号）及び該正転信号と位相が１８０度異なる反転信号（反転ＬＤ変調信号）を出力する正転反転信号生成部１３１と、該正転信号及び／又は反転信号が入力されて、小振幅差動ＬＤ変調信号として、小振幅正転信号（小振幅ＬＤ変調信号）及び小振幅正転信号と位相が１８０度異なる小振幅反転信号（小振幅ＬＳ変調信号の反転信号）を出力する小振幅信号出力部１３２から構成される。
【００１９】
また、図８の実施例では、小振幅差動信号出力部１３０を含むＬＤ変調信号生成部１２０に関するＡＳＩＣ部１２の電源電圧をＶＣＣ１とし、小振幅差動信号入力部１６０を含むＬＤ駆動部１７０に関するＡＳＩＣ部２２の電源電圧をＶＣＣ２，ＬＤ１９０の電源電圧をＶＣＣ３としている。それぞれ異なる電源電圧を用いることにより、それぞれのブロックをより適した状態にすることができる。例えば、ＶＣＣ１は、より高速化が要求されるＬＤ変調信号を生成するデジタル部が主であるので、そのＡＳＩＣ１２のデバイスはより微細化したものを選択し、電源電圧も低電圧（例えば、０．１３μｍプロセスにおけるＶＣＣ１．２Ｖや０．１８μｍにおけるＶＣＣ１．８Ｖ）とすれば良い。ＶＣＣ２は、小振幅差動信号入力部１６０を含むＬＤ駆動部１７０の電源であり、ＬＤ１９０の降下電圧＋ＬＤ駆動用トランジスタの必要電位があれば良い。一般的に、ＬＤ１９０の降下電圧が約２．５Ｖ、トランジスタの必要電位が最低１Ｖ程度と仮定すると、最小で３．５Ｖ以上あれば良い。ＬＤ１９０の電源としてのＶＣＣ３はＶＣＣ２と共通でも構わないが、ＡＳＩＣの場合、電源電圧の設定にはデバイス上の制約があり、自在な値に設定できないので、よりＡＳＩＣの消費電力を低減したい場合には、例えばＶＣＣ２＝５Ｖ、ＶＣＣ３＝３．５Ｖ等の設定をすることにより、より消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００２０】
図１０に、上記ＶＣＣ２とＶＣＣ３を変更する場合の構成例を示す。図１０では、小振幅差動信号入力部１６０を含むＬＤ駆動部１７０の電源電圧であるＶＣＣ２からＶＬＤ生成部１８０を介してＬＤ１９０の電源電圧ＶＣＣ３（＜ＶＣＣ２）を生成している。ＶＬＤ生成部１８０の具体的な構成例を図１１に示す。例えば、ＶＣＣ３を３．５Ｖ、ＶＣＣ２を５Ｖにする場合、図１１のリファレンス電圧入力ＶＲＥＦに３．５Ｖを入力すれば、ＶＣＣ３には３．５Ｖの電源が入力される。このＶＲＥＦを外部から自由に設定できる構成であれば、どのようなＬＤを接続しても、そのＬＤに合わせて、ＬＤ駆動部の消費電力と、ＬＤ駆動部の動作が良好となる最適な値を設定することにより、ＬＤ駆動特性と消費電力の両立する構成が実現できる。このＶＬＤ生成部１８０は、ＬＤ駆動部のＡＳＩＣ２２に内蔵しても良いし、図１０のように外付けの構成としても良い。
【００２１】
図８及び図１０において、画像データ生成部１１０では、プリンタからの出力データやスキャナから読み取られたデータ等を入力し、画素クロックに基づき、レーザプリンタで出力できるように、感光体のγ特性等に合わせて画像データを生成する。該画像データは、例えば、１画素、１色成分あたり８ビット構成である。
【００２２】
ＬＤ変調信号生成部１２０は、画素クロックを元に、画像データから高周波クロックに基づいてビットシリアルのＬＤ変調信号を生成する。このＬＤ変調信号生成部１２０の高速動作に好適なパルス変調信号生成回路については、例えば特開２００３−１０３８３１号公報に記載されているが、ＬＤ変調信号生成部１２０自体はそれに限らず、従来構成のものでもよい。
【００２３】
ＬＤ変調信号生成部１２０で生成したＬＤ変調信号を、小振幅差動信号出力部１３０において、小振幅でありかつ差動信号である小振幅差動ＬＤ変調信号に変換し、ＬＤ駆動部側の小振幅差動信号入力部１６０へ、ＡＳＩＣ間若しくはＰＣＢ間にて伝送もしくは転送する。
【００２４】
この小振幅差動信号の生成にはいろいろな手段が考えられるが、１つは先の図７に示すＬＶＤＳ方式、さらにはＣＭＬ（Ｃurrent  Ｍode  Ｌogic）もしくはＥＣＬ（Ｅmitter  Ｃouppled  Ｌogic）などがあるが、それ以外の方式を用いても良い。入力側であるＬＤ駆動部においても、小振幅差動信号を受けるのにいくつか方法があるが、一般的には出力側と同じ方式を用いる。但し、出力側と入力側の電源電圧が異ならせる場合には、同じ方式を用いずとも高速の信号伝送が可能である。
【００２５】
以下では、小振幅差動信号の生成ロジック回路の種々の実施例（図９の小振幅信号出力部１３２の実施例）について説明する。ただし、以下の説明においては低スイング出力を１段のインバータで構成しているが、複数段のインバータあるいはバッファにした場合についても適用することができる。
【００２６】
図１２はＣＭＬの構成例であり、正転ＬＤ変調信号と反転ＬＤ変調信号の差動信号がＣＭＬのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートに入力され、ＣＭＬの負荷を抵抗Ｒ１、Ｒ２にした構成である。このようにすることによりＣＭＬの出力スイングをＶＣＣよりも小さくすることができる。また、抵抗Ｒ１、Ｒ２の値を調整することにより、出力スイングの値を調整することができる。図１３はＥＣＬの構成例であり、ＴＲ１、ＴＲ２をバイポーラトランジスタとし、ベースに差動信号を入力した以外、図１２と基本的に同じである。
【００２７】
図１４は、正転ＬＤ変調信号と反転ＬＤ変調信号の差動信号がＣＭＬのトランジスタＴＲ１、ＴＲ２に入力され、ＣＭＬの負荷をダイオードＤ１、Ｄ２にした構成である。このようにすることによりＣＭＬの出力スイングをＶＣＣよりもダイオードＤ１、Ｄ２の降下電圧だけ小さくすることができる。また、ダイオードＤ１、Ｄ２のサイズを調整することにより、出力スイングの値を調整することができる。なお、図１３と同様に、ＴＲ１、ＴＲ２をバイポーラトランジスタに置き換えればＥＣＬとなる。
【００２８】
図１５は、図１４においてダイオードをそれぞれ２段のＤ１とＤ２、Ｄ３とＤ４にした構成である。このようにすることにより、ＣＭＬの出力スイングをＶＣＣよりもダイオード２段分の降下電圧だけ小さくすることができる。また、ダイオードのサイズを調整することにより、出力スイングの値を調整することができる。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００２９】
図１６は、図１２においてＶＣＣと抵抗Ｒ１、Ｒ２との間にもう１つ抵抗Ｒ３をいれた構成である。このようにすることにより、基準電位をＶＣＣより下げることができ、ＣＭＬの出力スイングを小さくすることができる。また抵抗Ｒ１〜Ｒ３の値を調整することにより出力スイングの値を調整することができる。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３０】
図１７は、図１２においてＶＣＣと抵抗Ｒ１、Ｒ２との間にダイオードＤ１をいれた構成である。このようにすることにより、基準電位をＶＣＣよりダイオードＤ１の降下電圧分下げることができ、ＣＭＬの出力スイングを小さくすることができる。またダイオードＤ１のサイズを調整することにより出力スイングの値を調整することができる。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３１】
図１８は、図１７においてダイオードを２段のＤ１、Ｄ２にした構成である。このようにすることにより、基準電位をＶＣＣよりダイオード２段の降下電圧分下げることができ、ＣＭＬの出力スイングを小さくすることができる。またダイオードＤ１、Ｄ２のサイズを調整することにより出力スイングの値を調整することができる。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３２】
図１９は、図１２においてＶＣＣを電圧源Ｖに置き換えた構成である。このようにすることにより所望の基準電位を得ることが容易になり、ＣＭＬの出力スイングを所望の大きさにすることができる。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３３】
図２０は、図１２のＣＭＬへの入力信号のスイングを小さくした場合の構成例であり、インバータＮ１、Ｎ２の電源電圧をＶＣＣよりも低い電位ＶＨにした場合の構成である。このようにすることによりＣＭＬへの入力信号のスイングをＶＣＣよりも低い値ＶＨにすることができ、スイッチングによる電流源の変動を抑制すること及びスイッチングスピードを早くすることに効果がある。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３４】
図２１は、図２０と同じく図１２のＣＭＬへの入力信号のスイングを小さくした場合の構成例であるが、インバータＮ１、Ｎ２のグランドＧＮＤをＧＮＤよりも高い電位ＶＬにした場合の構成である。このようにすることにより、ＣＭＬへの入力信号のスイングをＶＣＣよりも低い値ＶＣＣ−ＶＬにすることができ、スイッチングによる電流源の変動を抑制すること及びスイッチングスピードを早くすることに効果がある。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３５】
図２２は、図２０や図２１と同じく図１２のＣＭＬへの入力信号のスイングを小さくした場合の構成例であるが、インバータＮ１、Ｎ２の電源電圧をＶＣＣよりも低い電位ＶＨにし、かつ、グランドをＧＮＤよりも高い電位ＶＬにした場合の構成である。このようにすることにより、ＣＭＬへの入力信号のスイングをＶＣＣよりも低い値ＶＨ−ＶＬにすることができ、スイッチングによる電流源の変動を抑制すること及びスイッチングスピードを早くすることに効果がある。ＥＣＬも同様に構成できる。
【００３６】
図２３は、図２０や図２２のハイ電位ＶＨの生成回路例を示している。（ａ）はダイオードＤ１のアノード側を電源電圧ＶＣＣにつなぎ、カソード側を電流源につないだ構成としている。このようにすることにより、ＶＣＣよりダイオードＤ１の降下電圧だけ下がった電位をＶＨとして安定して取り出すことができる。またダイオードのサイズと電流源の値を調整することにより所望のＶＨを得ることができる。（ｂ）はダイオードを２段Ｄ１、Ｄ２つないだ構成になっている。このようにすることにより、ＶＣＣよりダイオード２段の降下電圧だけ下がった電位をＶＨとして安定して取り出すことができ、１段の構成よりも小さいＶＨを得ることができる。またダイオードのサイズと電流源の値を調整することにより所望のＶＨを得ることが出来る。
【００３７】
図２４は、図２１や図２２のロー電位ＶＬの生成回路例を示している。（ａ）はダイオードＤ１のカソード側をグランドＧＮＤにつなぎ、アノード側を電流源につないだ構成としている。このようにすることにより、ＧＮＤよりダイオードＤ１の降下電圧だけ上がった電位をＶＬとして安定して取り出すことができる。またダイオードのサイズと電流源の値を調整することにより所望のＶＬを得ることができる。（ｂ）はダイオードを２段のＤ１、Ｄ２とつないだ構成になっている。このようにすることにより、ＧＮＤよりダイオード２段の降下電圧だけ上がった電位をＶＬとして安定して取り出すことができ、１段の構成よりも大きいＶＬを得ることができる。またダイオードのサイズと電流源の値を調整することにより所望のＶＬを得ることが出来る。
【００３８】
図２５は、ハイ電位ＶＨの別の生成回路例を示している。これは、ＢＧＲ（バンドギャップリファレンス）の出力をオペアンプＡＭＰに入力したものである。このようにすることにより所望のハイ電位ＶＨを安定して得ることができる。
【００３９】
図２６はロー電位ＶＬの別の生成回路例を示している。これは、図２５と同様に、ＢＧＲの出力をオペアンプＡＭＰに入力したものである。このようにすることにより、所望のロー電位ＶＬを安定して得ることができる。
【００４０】
図２７は、ハイ電位ＶＨ及びロー電位ＶＬを１つの回路構成で生成する実施例を示している。これは、ＢＧＲの出力をそれぞれのオペアンプＡＭＰ１、ＡＭＰ２に入力したものである。このようにすることにより、所望のハイ電位ＶＨ及びロー電位ＶＬを安定して得ることができる。
【００４１】
図２８は、ＣＭＬを２段つないで、小振幅差動信号を生成する構成例である。図２８では、正転／反転ＬＤ変調信号の差動信号が１段目のＣＭＬ１へ入力され、その出力の差動信号を２段目のＣＭＬ２へ入力している。このようにすることにより、２段目のＣＭＬ２への入力信号のスイングを小さくすることができ、２段目の入力のスイッチングによる電流源の変動を抑制することに効果がある。また、ＣＭＬを３段以上つなげた構成についても同様である。さらに、ＴＲ１〜ＴＲ４をバイポラトランジスタで置き換えれば、ＥＣＬで同様に構成することができる。
【００４２】
図２９は、小振幅差動信号を生成する別の構成例であり、ＣＭＬの片方のトランジスタＴＲ２の入力を固定電圧にし、他方のトランジスタＴＲ１に、スイッチング信号の正転又は反転ＬＤ変調信号を入力するものである。このようにしても、スイングの小さい差動信号を出力することができる。また、負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２の値を調整することにより、出力電圧のスイングを調整することができる。ＥＣＬについても同様に構成することができる。
【００４３】
図３０は、ＣＭＬの差動出力（小振幅正転／反転信号）を抵抗で終端させた構成である。図中、Ｔ１、Ｔ２は出力ピンである。このような構成にすることにより、信号の受け手側（小振幅差動信号入力部）で差動信号を取り出すことができる。ＥＣＬについても同様できる。
【００４４】
図３１は、図１２においてＣＭＬの負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２をＡＳＩＣの外付け部品で構成した場合の例であり、Ｔ１、Ｔ２が出力ピンを示している。このように構成することにより、負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２に、ばらつきの少ない外付け部品を使用することができ（ＡＳＩＣ内蔵では限界がある）、正確な値の出力スイングを得ることができる。先の図１３のＥＣＬでも同様に構成できる。
【００４５】
図３２はＣＭＬの電流源の構成例を示している。これは、電流値を電源電圧ＶＣＣと抵抗Ｒ１の値で設定し、ＴＲ１とＴＲ２のカレントミラー回路で折り返したものである。このようにすることにより、ＣＭＬの負荷を集積回路内抵抗とした場合に抵抗値のばらつきによる出力スイングのばらつきを抑制することができる。
【００４６】
図３３乃至図３６にＬＤ駆動部側の小振幅差動信号入力部１６０とＬＤ駆動部１７０の構成例を示す。小振幅差動信号入力部１６０の構成は、電源電圧の値以外はＬＤ変調信号生成部側の小振幅差動信号出力部１３０の出力段と基本的に同様であり、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートに差動信号（小振幅正転／反転信号）を入力し、差動信号を出力する。ここで、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２をＣＭＯＳで構成するとＬＶＤＳとなり、バイポーラトランジスタで構成するとＥＣＬ型となる。
【００４７】
図３３と図３４は、半導体レーザ（ＬＤ）１９０の駆動部に電圧電流変換回路１７２を使用し、差動信号出力Ｓ、ＳＢの一方あるいは両方を合成して電圧−電流変換し、ＬＤ１９０を電流駆動する例である。図３３はＬＤ１９０がアノードコモンＬＤの例、図３４はカソードコモンＬＤの例である。
【００４８】
図３５と図３６は電圧シフト回路１７４を使用し、ＬＤ１９０を電圧駆動する例である。図３５では、差動信号出力Ｓ、ＳＢの一方を電圧シフト回路１７４でレベルシフトし、その出力でトランジスタＴＲ３を駆動してＬＤ１９０を電圧駆動する。図３６では、差動信号出力Ｓ、ＳＢの両方をそれぞれ電圧シフト回路１７４でレベルシフトし、その出力Ｓ′、ＳＢ′でトランジスタＴＲ３、ＴＲ４を駆動することで、ＬＤ１９０を差動で電圧駆動する。図３６の構成によれば、スイッチング速度が高速化できる。
【００４９】
図３３乃至図３６では、小振幅差動信号入力部とＬＤ駆動部電圧を同じＶＣＣ２としたが勿論、図１０に示したように異なった値とすることでもよい。
【００５０】
次に、ＬＤ変調信号生成部側の小振幅差動信号出力部１３０とＬＤ駆動部側の小振幅差動信号入力部１６０とのインターフェイスについて説明する。
【００５１】
図３７は、ＬＤ変調信号生成部１２０の出力部である。小振幅差動信号出力部１３０とＬＤ駆動部１７０の入力部である小振幅差動信号入力部１６０とのインターフェイスの概念図であり、両者が伝送線Ｌ１、Ｌ２で接続されることを示している。このインターフェイスで小振幅差動信号出力部１３０の出力段（図９の小振幅信号出力部１３２）をＣＭＬ方式もしくはＥＣＬ方式で構成したのが図３８である。小振幅差動信号出力部１３０の出力段をＣＭＬ方式もしくはＥＣＬ方式で構成することにより高速信号伝送が可能となる。勿論、小振幅差動信号出力部１３０の出力段はＬＶＤＳ方式でもよい。
【００５２】
図３９は、小振幅差動信号出力部１３０の出力段をＣＭＬ方式もしくはＥＣＬ方式で構成し、電源電圧をＶＣＣ１とし、ＬＤ駆動部側の小振幅差動信号入力部１６０を小振幅差動信号出力部１３０の出力段とは異なる方式（例えば、ＬＶＤＳ方式、ＥＣＬ方式など）で構成し、電源電圧をＶＣＣ２としたものである。例えば、ＶＣＣ１を１．８Ｖ、ＶＣＣ２を５Ｖとすることにより、小振幅差動信号出力部１３０をＬＤ変調信号生成部とともに高速及び高密度集積化することができ、また、ＬＤ駆動部側では半導体レーザ（ＬＤ）を駆動するのに十分な電圧を供給することができる。
【００５３】
図４０は、図３９の構成で伝送線路と抵抗とのインピーダンス整合をとった場合の例を
示している。例えば、伝送線路のインピーダンスが１００Ωとしたとき、すべての抵抗値
を１００Ωとすることにより、ノイズが少なく高精度な信号伝送ができる。ただし、外付
け抵抗を必要とする。
【００５４】
次に、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例について説明する。なお、以下の説明ではグランドに対して終端しているが、電源電圧に対する終端や入出力端子に対する終端も同様の構成で実現することができる。
【００５５】
図４１は、直列接続した抵抗Ｒ１〜Ｒ４、及び、抵抗Ｒ２〜Ｒ４それぞれに並列にスイッチとしてトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３を接続したものである。図４１において、上から定電流を流し、その時の出力電圧を基準電圧ＶＲＥＦと比較することによりインピーダンスの補正を行う。トランジスタＴＲ１〜ＴＲ３のコントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３がハイの時、それぞれトランジスタがオンし、ショートの状態となる。インピーダンスが順次低くなるように、もしくは、順次高くなっていくように、コントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を変化させていき、コンパレータＣＭＰの出力が変化した時のコントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の値をレジスタなどにセットしておくことにより、インピーダンスを所望の値に補正することが実現できる。
【００５６】
このように、図４１の構成によれば、図４０に示したような外付け抵抗を付ける必要が無く、かつ、ばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いながら高精度なインピーダンス整合を実現することができる。また、抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を適切な値に設定することによりインピーダンスのより微妙な調整が可能となる。
【００５７】
図４２は、スイッチとなるトランジスタＴＲ１〜ＴＲ３のソースをグランドに接続した場合の構成例である。図４１と同様に、コントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を順次変化させていき、コンパレータＣＭＰの出力が変化した時のコントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の値をレジスタなどにセットしておくことにより、インピーダンスを所望の値に補正することが実現できる。この構成では、ショートするトランジスタが１つで済むことになり、トランジスタの寄生容量を小さくすることが可能となる。
【００５８】
なお、図４２では、それぞれのスイッチの一方を共通にグランドに接続したが、電源とグランドを逆に考えて、スイッチを電源に接続しても同様の効果が得られる。また、入出力端子に対し、スイッチの一方を共通接続する構成としても、ＯＮするスイッチは１個でよく、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
図４３は、それぞれの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の端子を外部ピンに出力した構成例である。この構成では外部ピン間をショートすることによりインピーダンスを所望の値に補正する。この場合、図４１、図４２のようにスイッチとしてトランジスタを用いた場合のトランジスタのオン抵抗をなくすことができる。
【００６０】
図４４は、それぞれの抵抗Ｒ２〜Ｒ４の端子をレーザショート出来るようにした構成例である。集積回路内蔵抵抗の温度特性が良好（温度依存性が少ない）な場合には、出荷時に、抵抗値を検出しながら所望の抵抗値にレーザショート加工すれば、レーザショートすることによりオン抵抗もなく外部ピンも増えずにインピーダンスを所望の値に補正することができる。
【００６１】
図４５は、図４１〜図４４の抵抗群Ｒ１〜Ｒ４にかえてトランジスタＴＲ１〜ＴＲ４を並列に接続した構成例である。図４５において、上から定電流を流してその時の出力電圧を基準電圧と比較することによりインピーダンスの補正を行う。コントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４がハイの時、それぞれトランジスタがオンし、そのオン抵抗が発生する。ここでも、インピーダンスが順次低くなるように、もしくは、順次高くなっていくように、コントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を変化させていき、コンパレータＣＭＰの出力が変化した時のコントロール信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の値をレジスタなどにセットしておくことにより、インピーダンスを所望の値に補正することが実現できる。
【００６２】
図４５の構成によれば、図４０のような外付け抵抗を付ける必要がなく、また、図４１〜図４４のようなばらつきの大きい集積回路内蔵抵抗を用いることなく、高精度なインピーダンス整合を実現することができる。また、それぞれのトランジスタサイズを適切な値に設定することによりインピーダンスのより微妙な調整が可能となる。
【００６３】
図４６は、図４５の構成においてトランジスタを２段、３段、４段と直列に接続した系をもつ場合の構成例である。このような構成にすることにより、同じサイズのトランジスタを用いても異なるオン抵抗を実現でき、インピーダンスの微妙な補正が可能となると共に、レイアウトを簡単化することが可能となる。
【００６４】
図４７は、トランジスタＴＲのゲートを外部端子（外部ピン）で出力し、トランジスタのゲート電圧を外部から調整することにより、トランジスタＴＲのＯＮ抵抗値を所望のインピーダンスにする構成例である。これは、トランジスタ１つで構成できるので簡易な構成で実現できる。
【００６５】
図４８は、図４７の構成に更に抵抗Ｒをつなげた構成例である。このような構成にすることにより、それぞれのばらつきを吸収し、トランジスタのばらつきを抑えて、温度変化などに強いインピーダンス補正手段を実現することができる。
【００６６】
図４９に、本発明に係る半導体レーザ変調駆動装置を適用した画像形成装置の一実施例の全体構成図を示す。図中、２００はレーザ走査光学系で、本実施例においてはシングルビーム走査光学系を示す。２２０は画像処理ユニット（ＰＣＢ１／ＡＳＩＣ１）で、基本的に画像データ・書込み制御信号生成部２２１とＬＤ変調信号生成部２２２に大別される。２３０は半導体レーザ（ＬＤ）２０１を駆動制御するレーザ駆動ユニット（ＰＣＢ２／ＡＳＩＣ２）で、その主体はＬＤ駆動部２３２である。
【００６７】
画像処理ユニット２２０において、画像データ・書込み制御信号生成部２２１は、例えば、図１２、図１３における画像データ生成部１１０と高周波クロック生成部１４０と画像クロック生成部１５０などの構成を総称したものである。ＬＤ変調信号生成部２２２は、詳しくはＬＤ変調信号生成部１２０と小振幅差動信号出力部１３０からなるものである。また、レーザ駆動ユニット２３０におけるＬＤ駆動部２３２は、詳しくは小振幅差動信号入力部１６０とＬＤ駆動部１７０からなるものである。
【００６８】
半導体レーザ（ＬＤ）２０１からの変調レーザ光は、コリメータレンズ２０２、シリンダーレンズ２０３を通り、ポリゴンミラー２０４によりスキャン（走査）され、ｆｏレンズ２０５、トロイダルレンズ２０６を通り、ミラー２０８で反射し、感光体２０８に入射することにより、感光体２０８上に画像（静電潜像）を形成する。各スキャンごと、書込み開始位置が水平同期センサ２１１により検出され、水平同期信号として画像処理ユニット２２０の画像データ・書込み制御信号生成部２２１へ与えられる。画像データ・書込み制御信号生成部２２１では、水平同期信号に同期のとれた画素クロックを生成するとともに、図示しないスキャナ等の画像入力装置で読み取られた画像を入力し、水平同期信号及び画素クロックに同期のとれた画像データを生成する。この画像データは、一般に感光体の感光特性を考慮した形で生成される。さらに、画像データ・書込み制御信号生成部２２１は、例えば主走査方向や幅走査方向のカウンタ等の機能も備え、画像データのほかに、必要な書込み制御信号等も生成する。ＬＤ変調信号生成部２２２は、これまで説明したようにして、小振幅正転信号及び小振幅反転信号の小振幅差動ＬＤ変調信号を生成し、レーザ駆動ユニット２３０に伝達する。また、入出力部及び伝送線路を含めたインピーダンス整合がとられる。レーザ駆動ユニット２３０のＬＤ駆動部２３２は、これまで説明したようにして、入力された小振幅差動ＬＤ変調信号を用いて、必要なレーザ変調・駆動信号を生成し、半導体レーザ（ＬＤ）２０１を駆動制御することで、該半導体レーザ２０１の出力光を変調する。また、レーザ駆動ユニット２１０では、ＬＤ出力光をモニタ受光し、半導体レーザ２０１の出力が所定値となるように、半導体レーザ２０１への供給電流等を制御する。
【００６９】
なお、後述のマルチビーム走査装置に適用する場合には、例えば、画像処理ユニット２２０では、ＬＤ変調信号生成部２２２を複数用意して、画像データ・書込み制御信号生成部２２１から転送される複数走査線分の画像データについて、それぞれ並列に処理し、複数の小振幅変調信号を出力するようにすればよい。レーザ駆動ユニット２３０のＬＤ駆動部２３２についても同様である。
【００７０】
図５０にマルチビーム走査装置（マルチビーム光学系）の一実施例の構成図を示す。この実施例では、図５１に示すように、２個の発光源が例えば間隔ｄｓ＝２５μｍでモノリシックに配列された半導体レーザレイ３００をｎ＝２個用い、コリメートレンズ３０５の光軸Ｃを対称として副走査方向に配置される。図５０では、図４９に示した画像処理ユニットやレーザ駆動ユニットは省略するが、例えば、ＬＤ変調信号生成部とＬＤ駆動部は２組用意されることになる。
【００７１】
図５０において、半導体レーザレイ３０１、３０２はコリメートレンズ３０３、３０４との光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー３０７の反射点で射出軸が交差するようレイアウトされている。各半導体レーザレイ３０１，３０２より射出した複数のビームはシリンダレンズ３０８を介してポリゴンミラー３０７で一括して走査され、ｆθレンズ３１０、トロイダルレンズ３１１、ミラー３１２により感光体３１３上に結像される。画像処理ユニットの画像データ・書込み制御信号生成部内には、例えばバッファメモリがあり、該バッファメモリに各発光源ごとに１ライン分の印字データ（画像データ）が蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されることで、各変調信号生成部、及びレーザ駆動ユニット内の各ＬＤ駆動部を通し、４ラインずつ同時に記録がおこなわれる。
【００７２】
図５２は、マルチビーム走査装置の光源ユニットの構成図を示す。半導体レーザレイ４０３、４０４は各々主走査方向に所定角度、実施例では約１．５°微小に傾斜したベース部材４０５の裏側に形成した図示しないかん合穴４０５−１、４０５−２に個別に円筒状ヒートシンク部４０３−１、４０４−１をかん合し、押え部材４０６、４０７の突起４０６−１、４０７−１をヒートシンク部の切り欠き部に合わせて発光源の配列方向を合わせ、背面側からネジ４１２で固定される。また、コリメートレンズ４０８、４０９は各々その外周をベース部材４０５の半円状の取付ガイド面４０５−４、４０５−５に沿わせて光軸方向の調整を行い、発光点から射出した発散ビームが平行光束となるよう位置決めされ接着される。
【００７３】
なお、実施例では、上記したように各々の半導体レーザレイからの光線が主走査面内で交差するように設定するため、光線に沿ってかん合穴４０５−１、４０５−２および半円状の取付ガイド面４０５−４、４０５−５を傾けて形成している。
【００７４】
ベース部材４０５はホルダ部材４１０に円筒状係合部４０５−３を係合し、ネジ４１３を貫通穴４１０−２を介してネジ穴４０５−６、４０５−７に螺合して固定され光源ユニットを構成する。
【００７５】
光源ユニットは、光学ハウジングの取付壁４１１に設けた基準穴４１１−１にホルダ部材の円筒部４１０−１をかん合し、表側よりスプリング６１１を挿入してストッパ部材６１２を円筒部突起４１０−３に係合することでホルダ部材４１０は取付壁４１１の裏側に密着して保持される。この時、スプリングの一端を突起４１１−２に引っかけることで円筒部中心を回転軸とした回転力を発生し、回転力を係止するように設けた調節ネジ６１３により、光軸の周りθにユニット全体を回転し、各ビームスポット列を１ライン分ずらして交互に配列するように調節する。アパーチャ４１５は各半導体レーザアレイ毎にスリットが設けられ、光学ハウジングに取り付けられて光ビームの射出径を規定する。
【００７６】
図５３は、図５４に示すような４個の発光源（４チャンネル）を持つ半導体レーザレイ８０１を用いた場合のマルチビーム走査装置光源ユニットの構成例を示す。構成は、先の図５２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
図５５に、これまで説明してきた光走査装置及び画像形成装置を、複数の感光体を有する多色対応の画像形成装置であるタンデムカラー機に適用した実施例を示す。ただし、図５５では本発明に関係する副走査断面の構成例のみを示している。図５５中、９０１はポリゴンミラー、９０２は走査レンズ１，９０３，９０４は折返しミラー、９０５は走査レンズ２、９０６は折返しレンズ、９０７は半透明部材、９０８は感光体、９０９は検出器である。他の光学系も同様である。また、９１０は中間転写ベルトである。
【００７８】
図５５では、ポリゴンミラー９０１を２段として走査光学系を上下に配備し、さらに走査光学系を偏向手段を中心とし、対向させて配備することにより、４つの被走査面に対応させた各走査光学系を配備している。このとき、有効画角の外の両側に配備されたミラーによりビームを各検出器に導光する。また、中間転写レベル９１０上に計測用のパターン像を形成し、各走査光学系毎に複数個配備されたセンサを用いて各色毎のドット位置を計測する。このとき、これまで説明したような補正を行うことにより高精度かつ経時変化に対応したドット位置補正が可能になる。
【００７９】
タンデムカラー機はシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応した別々の感光体が必要であり、光走査光学系はそれぞれの感光体に対応して、別の光路を経て潜像を形成する。したがって、各感光体上で発生する主走査ドット位置ずれは異なる特性を有する場合が多い。そこで、これまで説明したような光走査装置を、タンデムカラー機に展開することにより、主走査ドット位置ずれが良好に補正された高画質な画像を得ることができる。特に画質の面では各ステーション間の色ずれを効果的に低減した、色再現性の良い画像が得られる。
【００８０】
例えばタンデムカラー機において、ステーション間の色ズレが数１０μｍ程度発生している場合、主走査位置ずれ量が１／８ドットを越えた画素クロックにおいて位相シフトをかけ主走査位置ずれの補正を行うことで、１２００ｄｐｉであれば１／８ドット相当である約２．６μｍ（２１．２μｍ／８）までドット位置ずれ量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による半導体レーザ変調駆動装置の一実施態様の概念図である。
【図２】本発明による半導体レーザ変調駆動装置の複数チャネルの構成例である。
【図３】従来の半導体レーザ変調駆動装置の構成例である。
【図４】従来のＬＤ変調信号を転送する場合の波形を説明する図である。
【図５】小振幅差動ＬＤ変調信号を転送する場合の波形を説明する図である。
【図６】伝送路が長くなった場合の小振幅差動ＬＤ変調信号の波形を説明する図である。
【図７】ＬＶＤＳ方式による小振幅差動ＬＤ変調信号の転送方法の構成例である。
【図８】本発明による半導体レーザ変調駆動装置の一実施例の構成図である。
【図９】図８の小振幅差動信号出力部の構成図である。
【図１０】本発明による半導体レーザ変調駆動装置の別の実施例の構成図である。
【図１１】図１０のＶＬＤ生成部の具体的構成例である。
【図１２】小振幅差動信号の生成方法の具体的構成例である。
【図１３】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１４】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１５】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１６】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１７】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１８】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図１９】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図２０】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図２１】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図２２】小振幅差動信号の生成方法の別の具体的構成例である。
【図２３】ハイ電位生成方法の具体的構成例である。
【図２４】ロー電位生成方法の具体的構成例である。
【図２５】ハイ電位生成方法の別の具体的構成例である。
【図２６】ロー電位生成方法の別の具体的構成例である。
【図２７】ハイ電位／ロー電位生成方法の具体的構成例である。
【図２８】小振幅差動信号の生成方法の更に別の具体的構成例である。
【図２９】小振幅差動信号の生成方法の更に別の具体的構成例である。
【図３０】小振幅差動信号出力を抵抗で終端させた構成例である。
【図３１】小振幅差動信号の生成方法の更に別の具体的構成例である。
【図３２】電流源の具体的構成例である。
【図３３】小振幅差動信号入力部とＬＤ駆動部の具体的構成例である。
【図３４】小振幅差動信号入力部とＬＤ駆動部の別の具体的構成例である。
【図３５】小振幅差動信号入力部とＬＤ駆動部の別の具体的構成例である。
【図３６】小振幅差動信号入力部とＬＤ駆動部の別の具体的構成例である。
【図３７】小振幅差動信号出力部と小振幅差動信号入力部とのインターフェイスの概念図である。
【図３８】小振幅差動信号出力部と小振幅差動信号入力部とのインターフェイスの構成例である。
【図３９】小振幅差動信号出力部と小振幅差動信号入力部とのインターフェイスの別の構成例である。
【図４０】小振幅差動信号出力部と小振幅差動信号入力部とのインターフェイスの別の構成例である。
【図４１】本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４２】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４３】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４４】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４５】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４６】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４７】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４８】同じく、本発明によるインピーダンス補正手段の構成例である。
【図４９】本発明による半導体レーザ変調駆動装置を適用したシングルビーム走査画像形成装置の一実施例の全体構成図である。
【図５０】同じくマルチビーム走査画像形成装置におけるマルチビーム走査装置の全体的構成図である。
【図５１】２チャンネル半導体レーザレイの構成図である。
【図５２】マルチビーム走査装置の光源ユニットの分解構成図である。
【図５３】マルチビーム走査装置の更に別の光源ユニットの分解構成図である。
【図５４】４チャンネル半導体レーザレイの構成図である。
【図５５】タンデムカラー機の主要部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０    ＰＣＢ１／ＡＳＩＣ１
２０    ＰＣＢ２／ＡＳＩＣ２
１１０    画像データ生成部
１２０    ＬＤ変調信号生成部
１３０    小振幅差動信号出力部
１３１    正転反転信号生成部
１３２    小振幅信号出力部
１４０    高周波クロック生成部
１５０    画像クロック生成部
１６０    小振幅差動信号入力部
１７０    ＬＤ駆動部
１８０    ＶＬＤ生成部
１９０、２０１、３０１、３０２    半導体レーザ（ＬＢ）
２００    レーザ走査光学系
２２０    画像処理ユニット
２２１    画像データ・書込み制御信号生成部
２２２    ＬＤ変調信号生成部
２３０    レーザ駆動ユニット
２３２    ＬＤ駆動部
【図１】
0004605692.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004605692.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004605692.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004605692.tif 000008
【図８】
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【図９】
0004605692.tif 000010
【図１０】
0004605692.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004605692.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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