光源驅(qū)動電路、光學(xué)掃描裝置、半導(dǎo)體驅(qū)動電路以及圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】公開一種驅(qū)動光源的光源驅(qū)動電路、光學(xué)掃描裝置、半導(dǎo)體驅(qū)動電路以及圖像形成裝置，其中光源驅(qū)動電路包括：產(chǎn)生驅(qū)動電流的驅(qū)動電流產(chǎn)生單元，驅(qū)動電流包括用于從光源獲得預(yù)定光量的預(yù)定電流，以及同步地施加于預(yù)定電流的第一和第二過沖電流；以及控制單元，所述控制單元將作為固定值的第一過沖電流的值和根據(jù)從光源的輸出的光量的第二過沖電流的值設(shè)定到驅(qū)動電流產(chǎn)生單元。
【專利說明】光源驅(qū)動電路、光學(xué)掃描裝置、半導(dǎo)體驅(qū)動電路以及圖像形成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生驅(qū)動電流的光源驅(qū)動電路、光學(xué)掃描裝置以及圖像形成裝置，所述驅(qū)動電流包括用于從光源獲得預(yù)定光量的預(yù)定電流，以及與預(yù)定電流同步地添加的第一和第二過沖電流。
[0002]本發(fā)明還涉及一種在激光打印機、光盤裝置、數(shù)碼復(fù)印機以及光學(xué)通信裝置等中控制半導(dǎo)體激光光源的光輸出的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，以及包括半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的圖像形成裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在用于產(chǎn)品印刷等的相關(guān)技術(shù)的圖像形成裝置中，從例如LD (激光二極管)等的光源獲得預(yù)定的光輸出，以使與之一起的感光體曝光并表現(xiàn)圖像的濃度。
[0004]目前，眾所周知，在相關(guān)技術(shù)中，在從光源獲得預(yù)定的光輸出之前出現(xiàn)依賴于光源的響應(yīng)特性的發(fā)光延遲時間。另外，在相關(guān)技術(shù)中，例如，已知，從向光源供給驅(qū)動電流的時間到檢測到光輸出的時間，出現(xiàn)依賴于在其中安裝了光源的電路等的寄生電容的發(fā)光延遲時間。
[0005]因此，在相關(guān)技術(shù)的圖像形成裝置中，當產(chǎn)生光輸出的時間被設(shè)定為等于或小于幾ns的短時間時，例如，光輸出變得小于預(yù)定光量，并且圖像濃度減小，從而可能使得圖像不均勻。
[0006]因此，在相關(guān)技術(shù)中，提供方案以解決上述問題。例如，專利文獻I公開一種充放電電路，其中通過在LD (激光二極管)的輸出的上升時放電產(chǎn)生過沖電流，以減少依賴于光源的響應(yīng)特性的發(fā)光延遲時間。另外，專利文獻2公開了在開始使LD發(fā)光時最初迭加閾值電流，并且控制其發(fā)光量。
[0007]然而，專利文獻I中產(chǎn)生的過沖電流主要用于減少依賴于光源的響應(yīng)特性的延遲時間，因而其難以改善依賴于寄生電容的發(fā)光延遲時間。另外，在專利文獻2中，在開始使LD發(fā)光時最初迭加閾值電流的同時，閾值電流對寄生電容的充電不充分，因此難以充分地減少依賴于寄生電容的發(fā)光延遲時間。尤其是，變得更加難以減少依賴于在具有大寄生電容的電路和大微分電阻的光源中的寄生電容的延遲時間。
[0008]相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路大致分為非偏置技術(shù)和偏置技術(shù)。
[0009]在非偏置技術(shù)中，半導(dǎo)體激光器的偏置電流設(shè)為0，且半導(dǎo)體激光器由對應(yīng)于輸入信號的脈沖電流驅(qū)動。
[0010]在此，當具有大閾值電流的半導(dǎo)體激光器由非偏置技術(shù)驅(qū)動時，即使與輸入信號對應(yīng)的驅(qū)動電流施加于半導(dǎo)體激光器時，在具有允許激光發(fā)光的濃度的載體被產(chǎn)生之前仍需要一些時間，從而導(dǎo)致發(fā)光延遲。當輸入信號比發(fā)光延遲時間足夠長時(當發(fā)光延遲量可以忽略時)，發(fā)光延遲不會成為問題。
[0011]然而，當隨著激光打印機、光盤裝置、數(shù)碼復(fù)印機等的速度增加，必須以高速驅(qū)動半導(dǎo)體激光器時，使用非偏置技術(shù)只可以獲得脈沖寬度小于期望的脈沖寬度的脈沖。
[0012]為解決如上所述的非偏置技術(shù)的問題，提出偏置技術(shù)。
[0013]在偏置技術(shù)中，當連續(xù)施加偏置電流以驅(qū)動半導(dǎo)體激光器時，半導(dǎo)體激光器的偏置電流被設(shè)定為半導(dǎo)體激光器的閾值電流，并且向偏置電流添加與輸入信號對應(yīng)的脈沖電流。
[0014]對于偏置技術(shù)，對應(yīng)于發(fā)光閥值(發(fā)光閾值電流)的電流被提前施加到半導(dǎo)體激光器，從而消除發(fā)光延遲時間。
[0015]然而，對于偏置技術(shù)，即使當半導(dǎo)體激光器沒有發(fā)光(一般來說200μ Ws到300 μ Ws)時，也在發(fā)光閾值附近持續(xù)接通電力。因此，對于使用由偏置技術(shù)驅(qū)動的半導(dǎo)體激光器的光學(xué)通信，消光比會變小。半導(dǎo)體激光器的小消光比使得利用半導(dǎo)體激光器作為光源的激光打印機、光盤裝置、數(shù)碼復(fù)印機等中的圖像表面發(fā)暗。
[0016]在光學(xué)通信領(lǐng)域，為解決上述問題，建議基本上使用非偏置技術(shù)并且在使得光被發(fā)出之前立即應(yīng)用發(fā)光閾值電流的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻3和4)。
[0017]然而，最近，使用650nm紅光半導(dǎo)體激光器、400nm紫外線半導(dǎo)體激光器等，尋求在激光打印機、光盤裝置、數(shù)碼復(fù)印機等提高分辨能力的圖像形成裝置正在投入實際使用。
[0018]另外，為了提高處理的速度以及提高圖像的分辨率，例如便于整合多重光源的VCSEL (垂直空腔表面發(fā)射激光器)的半導(dǎo)體激光器也投入實際使用。
[0019]相對于相關(guān)技術(shù)的1.3 μ m波段、1.5 μ m波段以及780 μ m波段的半導(dǎo)體激光器,這些半導(dǎo)體激光器具有以下特性，由于例如其具有大微分電阻等原因，而使得在具有允許激光發(fā)光的濃度的載體產(chǎn)生之前，需要更多的時間。
[0020]此外，即使使用偏置技術(shù)，這些半導(dǎo)體激光器也只能產(chǎn)生小于期望的脈沖寬度的脈沖寬度。因此，需要按照這些特性的半導(dǎo)體激光驅(qū)動法。
[0021]而且，在尋求使低濃度通過短時間(例如，小于等于幾個ns)的光輸出被表明的情況下，發(fā)光輸出并沒有達到光斑的峰值強度。因此，具有在上述實例中，濃度變得不必要的低，以至于導(dǎo)致不能正確地表明濃度的問題。
[0022]為解決上述問題，已知一種在施加于半導(dǎo)體激光器的激光驅(qū)動信號的上升時，迭加微分脈沖的技術(shù)(例如，參照專利文獻5 )。
[0023]但是，用該方法不能控制微分脈沖的峰值，因此具有破壞半導(dǎo)體激光器的高風(fēng)險。另外，迭加微分脈沖的時間同樣依賴于微分波形。因此，用該方法，具有即使可校正最初過低的濃度時，隨后的色調(diào)也沒有必要表現(xiàn)出線性增長的問題。
[0024]建議能夠提供高速且高精確度的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動控制，并進行使用包括偏置電流、發(fā)光閾值電流、發(fā)光電流以及驅(qū)動輔助電流的四種電流的校正的技術(shù)(例如，參照專利文獻6)。
[0025]使用在專利文獻6建議的技術(shù)，毫無疑問可獲得作為光波形的幾乎方形波的理想形狀。
[0026]然而，使用專利文獻6建議的技術(shù)，輸出信號的脈沖的波形可變得比依賴于偏置電流和發(fā)光閾值電流的設(shè)定值的輸入信號的脈沖波形窄，換言之，會出現(xiàn)脈沖變窄現(xiàn)象。
[0027]目前，作為用于圖像形成裝置等的半導(dǎo)體激光器，常常使用半導(dǎo)體激光陣列、VCSEL等。半導(dǎo)體激光器依賴于結(jié)構(gòu)、波長特性、輸出特性等具有不同的特性。[0028]例如，650nm波段的紅光半導(dǎo)體激光器通常具有大于780nm波段的紅外線半導(dǎo)體激光器的微分電阻。因此，使用紅色650nm波段的紅光半導(dǎo)體激光器，可能不是以高速獲得方形波，因此可基于驅(qū)動電路、基板等的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)波形鈍度。
[0029]另外，即使用發(fā)出紅外光的半導(dǎo)體激光器，由于結(jié)構(gòu)差異，例如VCSEL也具有幾百Ω的微分電阻，該微分電阻相對于邊緣型激光器的微分電阻非常大。因此，使用VCSEL，通過VCSEL本身的終端電容、基板的寄生電容以及驅(qū)動器的終端電容產(chǎn)生CR時間常數(shù)。換言之，盡管所述VCSEL具有能以高速調(diào)節(jié)的設(shè)備特性或Ft的截止頻率，即使當VCSEL被安裝在基板上，VCSEL本身也不會產(chǎn)生預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0030]此外，使用半導(dǎo)體激光器，相對于在直至閾值電流的LED (發(fā)光二極管)區(qū)域和在閾值電流及以上的LD區(qū)域之間的電流量，發(fā)光強度有大波動。在此，當通過從施加小于或等于閾值電流的偏置電流的狀態(tài)增加電流到發(fā)光強度，來驅(qū)動圖像形成裝置時，LED區(qū)域的發(fā)光強度是低的。換言之，該情況導(dǎo)致相對于驅(qū)動信號的發(fā)光延遲。
[0031]專利文獻
[0032]專利文獻1:JP4349470B ；
[0033]專利文獻2 JP3466599B ；
[0034]專利文獻3 JP4-283978A ；
[0035]專利文獻4 JP9-83050A ；
[0036]專利文獻5 JP5-328071A ；以及
[0037]專利文獻6 JP3466599B

【發(fā)明內(nèi)容】

[0038]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可減少光輸出的發(fā)光延遲時間和提高響應(yīng)特性的光源驅(qū)動電路、光學(xué)掃描裝置和圖像形成裝置。
[0039]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種消除發(fā)光延遲同時獲得用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的預(yù)定響應(yīng)波形的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種驅(qū)動光源的光源驅(qū)動電路，其包括:產(chǎn)生驅(qū)動電流的驅(qū)動電流產(chǎn)生單元，所述驅(qū)動電流包括用于從所述光源獲得預(yù)定光量的預(yù)定電流，以及第一和第二過沖電流，所述第一和第二過沖電流被同步地施加到所述預(yù)定電流；以及控制單元，對于所述驅(qū)動電流產(chǎn)生單元，所述控制單元將所述第一過沖電流的值設(shè)定為固定值，以及根據(jù)從所述光源輸出的光量設(shè)定所述第二過沖電流的值。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種驅(qū)動并調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其包括:電流源，所述電流源為驅(qū)動半導(dǎo)體激光器并使其發(fā)光而供給驅(qū)動電流；第一過沖電流源，所述第一過沖電流源在驅(qū)動電流的上升時供給電流；以及第二過沖電流源，所述第二過沖電流源在驅(qū)動電流的上升時供給電流，其中，第一過沖電流源供給電流的時間短于半導(dǎo)體激光器響應(yīng)于驅(qū)動電流的時間，且，第二過沖電流源供給電流的時間長于第一過沖電流源供給電流的時間，并短于半導(dǎo)體激光器響應(yīng)于驅(qū)動電流的時間。
[0042]本發(fā)明可減少光輸出的發(fā)光延遲時間并提高響應(yīng)特性。
[0043]本發(fā)明還能夠在獲得用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的預(yù)定響應(yīng)波形的同時，消除發(fā)光延遲?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0044]當結(jié)合附圖一起閱讀時，從以下的詳細說明，本發(fā)明的其他目的、特性以及優(yōu)勢將變得更加明顯，其中:
[0045]圖1是用于說明光源的發(fā)光延遲時間的圖；
[0046]圖2是用于說明光源的寄生電容的圖；
[0047]圖3是用于說明從光源驅(qū)動電路供給到光源的驅(qū)動電流的圖；
[0048]圖4是用于說明根據(jù)第一實施方式的圖像形成裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖；
[0049]圖5是用于說明根據(jù)第一實施方式的光源驅(qū)動電路的圖；
[0050]圖6是用于說明存儲在存儲器中的值和CPU的功能結(jié)構(gòu)的圖；
[0051]圖7是用于說明第一、第二過沖產(chǎn)生信號的產(chǎn)生的圖；
[0052]圖8是用于說明根據(jù)第一實施方式的1v2值設(shè)定單元的處理的流程圖；
[0053]圖9是用于說明第二過沖電流1v2的圖；
[0054]圖1OA和IOB是說明當光源的光量變化時驅(qū)動電流波形和光輸出波形的實例的圖；
[0055]圖1lA和IlB是說明當?shù)诙^沖期間Tov2變化時驅(qū)動電流波形和光輸出波形的實例的圖；
[0056]圖12是說明連接到光源驅(qū)動電路的評價裝置的功能結(jié)構(gòu)的實例的圖；
[0057]圖13是用于說明通過評價裝置設(shè)定第一過沖期Tovl和第一過沖電流1vl的值的流程圖；
[0058]圖14是用于說明評價裝置中的Tovl值設(shè)定單元的處理的流程圖；
[0059]圖15A-1?是用于說明第一過沖期Tovl的圖；
[0060]圖16是說明LD的電流-光輸出特性的圖；
[0061]圖17是說明評價裝置中的1vl值設(shè)定單元的處理的流程圖；
[0062]圖18A-18C是用于說明第一實施方式的優(yōu)勢效果的第一圖；
[0063]圖19A-19B是用于說明第一實施方式的優(yōu)勢效果的第二圖；
[0064]圖20是用于說明第二實施方式的光源驅(qū)動電路的圖；
[0065]圖21是用于說明第二實施方式的驅(qū)動電流波形的圖。
[0066]圖22是用于說明第三實施方式的光源驅(qū)動電路的圖；
[0067]圖23是用于說明第三實施方式的CPU的功能結(jié)構(gòu)的圖；
[0068]圖24是用于說明第三實施方式的驅(qū)動電流波形的圖；
[0069]圖25是說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式的概念圖；
[0070]圖26是將由上述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的電流的波形圖與由相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的電流的波形圖比較的圖。
[0071]圖27是說明相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的一個實例的電路圖；
[0072]圖28是說明上述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式的電路圖；
[0073]圖29是說明由上述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形和過沖電流的關(guān)系的波形圖；
[0074]圖30是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器時的輸出的變化的圖；[0075]圖31是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器時的下降電壓(drop voltage)的變化的圖；
[0076]圖32是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器時的輸出和下降電壓的表格；
[0077]圖33是說明半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流波形和IL特性的圖；
[0078]圖34是說明在電路內(nèi)流動的電流和供給驅(qū)動電流到半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動器之間的關(guān)系的概念圖；
[0079]圖35是說明當光輸出不同于圖33的驅(qū)動電流波形時的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流波形的圖；
[0080]圖36是說明在本半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流波形的圖；
[0081]圖37是說明在本半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的VCSEL的驅(qū)動電流波形的圖；以及
[0082]圖38是說明包括本半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的圖像形成裝置的實施方式的中心截面圖。
【具體實施方式】
[0083]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0084]圖1是說明光源的發(fā)光延遲時間的圖。圖1顯示供給到光源的驅(qū)動電流波形以及向其供給驅(qū)動電流的光源的光輸出波形。在圖1中，光源的輸出用光量表不。
[0085]圖1所示的發(fā)光延遲時間t表示從當開始向光源供給驅(qū)動電流時到當光源輸出預(yù)定光量Po時的時間。預(yù)定光量Po是提前設(shè)定的目標光量。發(fā)光延遲時間t是寄生延遲時間ta和響應(yīng)延遲時間tb的總和。寄生延遲時間ta是對于與光源并列產(chǎn)生的寄生電容的充電時間，該光源存在于連接光源和電路的導(dǎo)線中，或在光源的封裝導(dǎo)線(in-packagewiring)中。寄生延遲時間ta的詳細情況如下所述。當隨著寄生電容增加，充電量和充電時間也增加時，寄生延遲時間ta相應(yīng)地趨于增加。
[0086]響應(yīng)延遲時間tb是從當光源以供給到光源的預(yù)定電流1p開始發(fā)光到當輸出預(yù)定光量Po的響應(yīng)時間。預(yù)定電流1p是為獲得預(yù)定光量Po而預(yù)先設(shè)定的電流值。響應(yīng)延遲時間tb由光源特性產(chǎn)生，并受例如微分電阻的影響。微分電阻越大，電流流入光源越變得困難，因此響應(yīng)延遲時間tb相應(yīng)地趨于增加。
[0087]實際上，直到供給驅(qū)動電流到電流源時的發(fā)光延遲時間t除了包括寄生延遲時間ta和響應(yīng)延遲時間tb以外，包括在電路板上的導(dǎo)線延遲時間等。然而，本說明書的說明中，忽略導(dǎo)線延遲時間等，因此發(fā)光延遲時間t被設(shè)定為寄生延遲時間ta和響應(yīng)延遲時間tb的總和。另外，在本說明書的說明中，對準顯示驅(qū)動電流波形和光輸出波形的各個下降。
[0088]以下參照圖2，對寄生電容進行說明。圖2是用于說明光源的寄生電容的圖。
[0089]本實施方式中，例如，光源被設(shè)定為LD (激光二極管)。在如圖2所示的LD中，當供給預(yù)定電流1p時，輸出預(yù)定光量Po。如圖2所示的C是寄生電容。寄生電容C包括當LD與例如LD驅(qū)動器等的電路一起被安裝在電路基板等上時，在連接LD和諸如LD驅(qū)動器等的電路的導(dǎo)線中產(chǎn)生的寄生電容。另外，當LD和包括LD驅(qū)動器等的電路集成到組件(package)中時,寄生電容C還包括組件等的寄生電容等。
[0090]當預(yù)定電流1p唄供給到LD時,作為預(yù)定電流1p的一部分的電流Ic被供給到寄生電容C，以對寄生電容C充電。當寄生電容正在通過預(yù)定電流1p被充電的同時，作為預(yù)定電流1p的一部分的電流(1p-1c)被供給到LD。于是，當完成對寄生電容C的充電后，預(yù)定電流1p被供給到LD。換言之，在由電流Ic為寄生電容C充電的期間，只供給預(yù)定電流1p的一部分(1p-1c)，因而成為一段沒有獲得光輸出的時期。沒有獲得光輸出的期間的時間成為寄生延遲時間。
[0091]接下來，從根據(jù)本發(fā)明的光源驅(qū)動電路供給到光源的驅(qū)動電流參照圖3進行說明。圖3是用于說明從光源驅(qū)動電路供給到光源的驅(qū)動電流的圖。圖3表示從光源驅(qū)動電路供給到光源的驅(qū)動電流波形。
[0092]供給到光源的驅(qū)動電流Ik包括為從光源獲得預(yù)定光量Po的預(yù)定電流Ιορ，與預(yù)定電流1p的上升同步地迭加到預(yù)定電流1p的第一過沖電流1vl以及第二過沖電流Ιον2。預(yù)定電流1p包括開關(guān)電流Ih和偏置電流Ib。
[0093]第一過沖電流1vl為基于寄生延遲時間ta設(shè)定的電流。寄生延遲時間ta可根據(jù)在其上安裝光源的電路基板等預(yù)先確定。因此，第一過沖電流1vl的值和施加期間(以下稱為“第一過沖期間”Tovl)可設(shè)定為與預(yù)定寄生延遲時間ta相符合的固定值。根據(jù)本發(fā)明，第一過沖期間Tovl被設(shè)定為短于寄生延遲時間ta的期間，或換言之，第一過沖期間Tovl被設(shè)定為短于從當預(yù)定電流1p被供給到光源時至當光源開始發(fā)光時為止的期間。設(shè)定第一過沖電流1vl的值和第一過沖期Tovl的方法的詳細情況如下所述。
[0094]第二過沖電流1v2為基于響應(yīng)延遲時間tb設(shè)定的電流。響應(yīng)延遲時間tb隨光源的響應(yīng)特性而變化。例如，當光源劣化時，響應(yīng)特性不同。另外，響應(yīng)特性也可根據(jù)制造各光源時的變化等而不同。然后，第二過沖電流1v2的值被設(shè)定為根據(jù)光源的響應(yīng)特性而調(diào)整的變化值。第二過沖電流1v2的施加期間(以下稱為“第二過沖期間” Tov2)為固定值。
[0095]根據(jù)本發(fā)明，產(chǎn)生如圖3所示的驅(qū)動電流Ik并被供給到光源，從而能夠利用第一過沖電流1v縮短寄生延遲時間ta并且利用第二過沖電流1v2縮短響應(yīng)延遲時間tb。另夕卜，第一過沖電流1vl的值被設(shè)為固定值，且只調(diào)整第二過沖電流1v2的值,從而便于對縮短發(fā)光延遲時間t的控制，并能夠在短時間內(nèi)改善光源的響應(yīng)特性。
[0096](第一實施方式)
[0097]參照附圖，關(guān)于本發(fā)明的第一實施方式進行如下說明。圖4是用于說明根據(jù)第一實施方式的圖像形成裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。
[0098]根據(jù)本實施方式的圖像形成裝置10包括光學(xué)掃描設(shè)備20、感光體30、寫入控制單元40以及時鐘產(chǎn)生電路50。
[0099]跟本實施方式的光學(xué)掃描設(shè)備20包括多面鏡21、掃描透鏡22、光源驅(qū)動電路100、作為發(fā)光元件(光源)的LD (激光二極管；半導(dǎo)體激光器)以及作為光接收元件的H)(光電檢測器)。雖然根據(jù)本實施方式光源被設(shè)定為LD，但并不限定于此。光源可是半導(dǎo)體激光器陣列(LDA ;激光器二極管陣列)，或VCSEL (垂直空腔表面發(fā)射激光器)等。
[0100]從LD發(fā)出的激光被旋轉(zhuǎn)的多面鏡21掃描，并通過掃描透鏡22照射在作為要被掃描的介質(zhì)的感光體30上。照射的激光在感光體30上形成光斑,從而在感光體30上形成靜電潛像。另外，激光每完成一行的掃描時，多面鏡21將激光照射到ro上。當激光照射在ro上時，ro將照射的激光轉(zhuǎn)換為電信號，并輸入該電信號到包括在寫入控制單元40中的相位同步電路41中。當電信號被輸入到相位同步電路41中時，相位同步電路41產(chǎn)生與下一行相對應(yīng)的像素時鐘。另外，從時鐘產(chǎn)生電路50向相位同步電路41輸入高頻時鐘信號，從而獲得像素時鐘的相位同步。
[0101]根據(jù)產(chǎn)生的像素時鐘，寫入控制單元40供給基準脈沖信號到光源驅(qū)動電路100。另外，寫入控制單元40供給目標光量設(shè)定信號到光源驅(qū)動電路100，以驅(qū)動LD。用這種方法，圖像數(shù)據(jù)的靜電潛像形成在感光體30上。
[0102]以下參照圖5對本實施方式的光源驅(qū)動電路100進行說明。圖5是用于說明根據(jù)第一實施方式的光源驅(qū)動電路的圖。
[0103]根據(jù)本實施方式的光源驅(qū)動電路100包括CPU (中央處理器)110、存儲器120、DAC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)130、LPF (低通濾波器)140、ADC (模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)150、LD驅(qū)動器200以及電阻器R1。電阻器Rl不是必須包括在光源驅(qū)動電路100中。在這種情況下，電阻器Rl被設(shè)置在光源驅(qū)動電路100的外部。
[0104]根據(jù)本實施方式的連接在LD和ro之間的光源驅(qū)動電路100，根據(jù)ro的光量基于從F1D輸出的電信號控制LD的驅(qū)動。
[0105]CPUllO控制光源驅(qū)動電路100的各種操作。存儲器120存儲用于操作光源驅(qū)動電路100的各種值等。在存儲器120存儲的值和CPUllO的功能的詳細情況如下所述。
[0106]DAC130將從CPUllO輸出的信號轉(zhuǎn)換為模擬值。LPF140使從H)輸出的電信號中的預(yù)定波段的信號通過。ADC150將從LPF140輸出的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
[0107]LD驅(qū)動器200基于基準脈沖信號和目標光量設(shè)定信號產(chǎn)生要被供給到LD的驅(qū)動電流，并控制LD的發(fā)光時刻。根據(jù)本實施方式的LD驅(qū)動器200使得LD的驅(qū)動電流過沖。
[0108]根據(jù)本實施方式的光源驅(qū)動電路100利用CPUllO和LD驅(qū)動器200進行對驅(qū)動電流Ik的控制。更具體地說，光源驅(qū)動電路100根據(jù)LD的光輸出計算第二過沖電流1v2的值。之后，光源驅(qū)動電路100產(chǎn)生驅(qū)動電流波形，其中提前設(shè)定的第一過沖電流1vl和第二過沖電流1v2與基準脈沖信號同步。
[0109]以下，對根據(jù)本實施方式的LD驅(qū)動器200進行說明。根據(jù)本實施方式的LD驅(qū)動器200包括開關(guān)電流源210、偏置電流源220、第一過沖電流源230、第二過沖電流源240以及開關(guān) 211、221、231、241。
[0110]開關(guān)電流源210、偏置電流源220、第一過沖電流源230以及第二過沖電流源240產(chǎn)生用于LD的驅(qū)動電流Ik。根據(jù)本實施方式的驅(qū)動電流Ik是在其中添加從各個電流源輸出的電流值的電流。
[0111]開關(guān)電流源210基于來自CPUllO的發(fā)光控制信號產(chǎn)生預(yù)定開關(guān)電流Ih。開關(guān)電流源210通過開關(guān)211連接到LD。利用例如包括晶體管等的開關(guān)211，基于由CPUllO供給的發(fā)光控制信號控制開/關(guān)。另外，根據(jù)來自CPUllO的指令設(shè)定開關(guān)電流Ih的值。
[0112]偏置電流源220基于來自CPUllO的偏置產(chǎn)生信號產(chǎn)生預(yù)定偏置電流Ib。偏置電流源220通過開關(guān)221被連接到LD。利用例如包括晶體管等的開關(guān)221，基于由CPUllO供給的偏置產(chǎn)生信號控制開/關(guān)。另外，根據(jù)來自CPUllO的指令設(shè)定偏置電流Ib的值。
[0113]在發(fā)光控制信號的上升，第一過沖電流源230產(chǎn)生作為輔助開關(guān)電流Ih的第一輔助驅(qū)動電流的第一過沖電流1vl。第一過沖電流源230通過開關(guān)231被連接到LD。利用包括例如晶體管等的開關(guān)231，基于由CPUllO供給的第一過沖產(chǎn)生信號控制開/關(guān)。根據(jù)本實施方式，接通第一過沖產(chǎn)生信號的期間為第一過沖期間Tovl。更準確地說，從發(fā)光控制信號的上升到第一過沖期間Tovl，根據(jù)本實施方式的開關(guān)231被設(shè)定為打開。
[0114]在發(fā)光控制信號的上升，第二過沖電流源240產(chǎn)生作為輔助開關(guān)電流Ih的第二輔助驅(qū)動電流的第二過沖電流1v2。第二過沖電流源240通過開關(guān)241被連接到LD。利用包括例如晶體管等的開關(guān)241，基于由CPUllO供給的第二過沖產(chǎn)生信號控制開/關(guān)。根據(jù)本實施方式，接通第二過沖產(chǎn)生信號的期間為第二過沖期間Tov2。更準確地說，從發(fā)光控制信號的上升到第二過沖期間Tov2，根據(jù)本實施方式的開關(guān)241被設(shè)定為打開。
[0115]以下參照圖6，對根據(jù)本實施方式的CPUllO的功能，以及存儲在根據(jù)本實施方式的存儲器120中的值進行說明。圖6是用說明存儲在存儲器中的值和CPU的功能結(jié)構(gòu)的圖。
[0116]根據(jù)本實施方式的CPUllO包括電流控制單元111、脈沖產(chǎn)生單元112以及1v2值設(shè)定單元113。
[0117]存儲器120包括電流值存儲單元121、延遲時間存儲單元122、發(fā)光樣式(lightingpattern)存儲單元123。在包括在光源驅(qū)動電路100中的各種電流源中的設(shè)定的值被存儲在電流值存儲單元121中。更準確地說，在電流值存儲單元121中設(shè)定開關(guān)電流Ih、偏置電流lb、第一過沖電流1vl的值。
[0118]用于確定第一過沖期間Tovl和第二過沖期間Tov2的延遲時間被存儲于延遲時間存儲單元122中。用于LD的發(fā)光樣式信號存儲于發(fā)光樣式存儲單元123中，其當通過下述的1v2值設(shè)定單元113計算第二過沖電流1v2時將被使用。
[0119]CPUllO中，電流控制單元111獲得存儲在電流值存儲單元122中的各種電流源的設(shè)定值，并且使對應(yīng)于設(shè)定值的電流通過DAC130被輸出到各種電流源。
[0120]脈沖產(chǎn)生單元112是基于基準信號和存儲于延遲時間存儲單元122中的延遲時間，產(chǎn)生第一過沖產(chǎn)生信號和第二過沖產(chǎn)生信號的信號產(chǎn)生單元。另外，脈沖產(chǎn)生單元112可產(chǎn)生偏置產(chǎn)生信號和發(fā)光樣式信號。根據(jù)本實施方式的發(fā)光樣式信號是只有當通過1v2值設(shè)定單元113計算第二過沖電流1v時提供給開關(guān)211的信號。對于開關(guān)211，當圖像形成裝置10進行圖像形成操作時，基于從寫入控制單元40供給的圖像數(shù)據(jù)通過發(fā)光控制信號控制其開/關(guān)。
[0121]1v2值設(shè)定單元113基于F1D的輸出，計算并設(shè)定第二過沖電流1v2。根據(jù)本實施方式的1v2值設(shè)定單元113包括電流值選擇單元114、積分光量獲得單元115以及判定單元116。1v2值設(shè)定單元113的詳細情況如下所述。
[0122]接下來，參照圖7，對通過根據(jù)本實施方式的脈沖產(chǎn)生單元112產(chǎn)生第一和第二過沖產(chǎn)生信號進行說明。圖7是用于說明產(chǎn)生第一和第二過沖產(chǎn)生信號的圖。
[0123]根據(jù)本實施方式的脈沖產(chǎn)生單元112從延遲時間存儲單元122獲得例如對應(yīng)于第一過沖期間Tovl的延遲時間tl和對應(yīng)于第二過沖期間Tov2的延遲時間t2。之后，脈沖產(chǎn)生單元112產(chǎn)生脈沖信號SI和脈沖信號S2，所述脈沖信號SI是使tl的延遲時間按秒延遲的時間內(nèi)延遲的基準脈沖信號，所述脈沖信號S2是通過t2的延遲時間在很短的時間內(nèi)延遲的基準脈沖信號。例如，當基準脈沖信號在高電平而脈沖信號SI在低電平時，脈沖產(chǎn)生單元112在第一過沖期間Tovl期間產(chǎn)生接通(在高電平)的第一過沖信號。另外，當基準脈沖信號在高電平而脈沖信號S2在低電平時，脈沖產(chǎn)生單元112在第二過沖期間Tov2期間產(chǎn)生接通(在高電平)的第二過沖信號。
[0124]雖然延遲時間tl和t2被存儲在存儲器120用于根據(jù)本實施方式的脈沖產(chǎn)生單元112，但并不限定于此。根據(jù)本實施方式的延遲時間tl和t2可以用不同于上述的方法獲得。例如，根據(jù)本實施方式的脈沖產(chǎn)生單元112可通過反相器序列或緩沖器序列簡單地產(chǎn)生脈沖信號SI和S2。另外，根據(jù)本實施方式，在波形整流信號可被用作脈沖信號SI和S2之后，基準脈沖信號可被包括電阻器、電容器等的低頻濾波器延遲。在這兩種情況下，可通過改變工序數(shù)或濾波器系數(shù)而容易地實現(xiàn)改變延遲量。
[0125]接下來，參照圖8，對通過根據(jù)本實施方式的1v2值設(shè)定單元113設(shè)定第二過沖電流1v2進行說明。圖8是用于說明根據(jù)第一實施方式的1v2值設(shè)定單元的處理的流程圖。
[0126]當基于發(fā)光樣式信號使LD發(fā)光時的F1D的輸出波形的積分光量比落在預(yù)定范圍內(nèi)時，根據(jù)本實施方式的1v2值設(shè)定單元113設(shè)定電流值作為第二過沖電流1v2的值。積分光量比是表不期間F1D的輸出波形的積分光量相對于與發(fā)光樣式信號的一個期間相對應(yīng)的積分光量比例的值。
[0127]首先，CPUllO最初接受用于設(shè)定第二過沖電流1v2的指令(步驟S801)。根據(jù)本實施方式，當停止從光源驅(qū)動電路100向LD供給驅(qū)動電流Ik后，開始再次供給驅(qū)動電流Ik到LD時，接收設(shè)定指令。例如，設(shè)定指令可從控制圖像形成裝置10的整個操作的主CPU(未圖示)提供到CPU110。更具體地，根據(jù)本實施方式，例如，當圖像形成裝置10由睡眠模式被激活時，或者當設(shè)置在圖像形成裝置10的外殼中的門被打開，隨后被關(guān)閉時等，接收該設(shè)定指令。
[0128]接下來，1v2值設(shè)定單元113從電流值存儲單元121讀取預(yù)定電流值1p (步驟S802)。接下來，1v2值設(shè)定單元113從發(fā)光樣式信號存儲單元123讀取發(fā)光樣式信號(步驟S803)。根據(jù)本實施方式的光信號是一種提前產(chǎn)生以便打開對應(yīng)于一個像素的LD，并關(guān)閉對應(yīng)于一個像素的LD的信號。
[0129]接下來，1v2值設(shè)定單元113從延遲時間存儲單元122讀取延遲時間tl，或換言之，第一過沖期間Tovl (步驟S804)。接下來，1v2值設(shè)定單元113從電流值存儲單元121讀取第一過沖電流1vl的值(步驟S805)。接下來，1v2值設(shè)定單元113從延遲時間存儲單元122讀取延遲時間t2，或換言之，第二過沖期間Tov2 (步驟S806)。
[0130]接下來，1v2值設(shè)定單元113向DAC130輸出用于通過電流值選擇單元114選擇電流值的電流值選擇信號(步驟S807)。電流值選擇單元114從能夠在DAC130中輸出的電流值中以電流值的升序選擇。
[0131]當從CPUllO接收電流值選擇信號時，DAC130將選擇的電流值轉(zhuǎn)換為模擬值以向第二過沖電流源240輸出轉(zhuǎn)換的模擬值。第二過沖電流源240向LD供給選擇的電流值。然后，脈沖產(chǎn)生單元112供給與發(fā)光樣式信號的上升同步的第二過沖產(chǎn)生信號。期間第二過沖產(chǎn)生信號僅在步驟S806中讀取的第二過沖期間Tov2期間打開開關(guān)241。
[0132]接下來，1v2值設(shè)定單元113通過積分光量計算單元115計算H)的輸出波形的積分光量比(步驟S808)。接下來，1v2值設(shè)定單元113通過判定單元116判定計算的積分光量比是否在預(yù)定范圍內(nèi)(步驟S809)。
[0133]當在步驟S809中，積分光量比在預(yù)定范圍內(nèi)時，1v2值設(shè)定單元113設(shè)定那時選擇的電流值作為第二過沖電流1v2的值。在步驟S809中，當積分光量比不在預(yù)定范圍以內(nèi)時，1v2值設(shè)定單元113返回步驟S807，并選擇第二大的電流值。[0134]以下參照圖9，對第二過沖電流1v2進行進一步說明。圖9是用于說明第二過沖電流1v2的圖。
[0135]例如，為了使得ro的輸出波形接近于理想波形而沒有發(fā)光延遲，圖9顯示預(yù)定范圍被設(shè)置成以50%為中心值的±5%的情況。預(yù)定范圍是預(yù)定值,可任意設(shè)定。
[0136]圖9的(I)中，顯示在電流值還沒有被電流值選擇單元114選擇且驅(qū)動電流Ik成為與發(fā)光樣式信號同步的預(yù)定電流1p的情況下，PD的輸出波形。在這種情況下，對應(yīng)于發(fā)光樣式信號的一個期間的期間H中的PD的輸出波形的積分光量比變得小于45%。
[0137]圖9的(2)中，顯示當最小電流值Iv’被電流值選擇單元114選擇時的H)的輸出波形。然后，驅(qū)動電流Ik過沖了對應(yīng)于從第二過沖期間Tov2的上升到結(jié)束的電流值IV’的量。同樣在這種情況下，對應(yīng)于發(fā)光樣式信號的一個期間的期間H中的H)的輸出波形的積分光量比變得小于45%。
[0138]接下來，圖9中的(3)顯示當大于電流值Iv’的電流值Iv被電流值選擇單元114選擇時的ro的輸出波形。然后，驅(qū)動電流Ik被過沖了對應(yīng)于從第二過沖期間Τον2的上升到結(jié)束的電流值IV’的量。在這種情況下，對應(yīng)于發(fā)光樣式信號的一個期間的期間H中的PD的輸出波形的積分光量比變得在50%和55%之間。因此，1v2值設(shè)定單元113將電流值Iv設(shè)定為第二過沖電流1v2的值。
[0139]如上所述，根據(jù)本實施方式，使用提前存儲于存儲器120的第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl，即使當作為目標的預(yù)定光量Po和預(yù)定電流1p變化時，也不會改變它們。至于第二過沖電流1v2的值，每次從光源發(fā)出的光量變化時，調(diào)整并使用該第二過沖電流1v2的值。因此，根據(jù)本實施方式，第一過沖電流1vl可只需設(shè)定一次，因此只需調(diào)整第二過沖電流1v2的值。因此，本實施方式可減少調(diào)整時間并減少電路規(guī)模。
[0140]圖1OA和IOB是說明當光源的光量變化時驅(qū)動電流波形和光輸出波形的實例的圖。圖1OA表不低光量(Pa)時的驅(qū)動電流波形和光輸出波形,而圖1OB表不高光量(Pb)時的驅(qū)動電流波形和光輸出波形。另外，圖1OA的預(yù)定電流1pa的值與圖1OB的預(yù)定電流1pb的值的相對大小變?yōu)?pa < 1pb。這是由于光量根據(jù)預(yù)定電流1p的值的大小而改變。
[0141]注意圖1OA和IOB的第二過沖電流1v2，可看出電流量隨光量的改變而改變。由第二過沖電流1v2的值與第二過沖時間Tov2相乘來確定電流量。
[0142]在圖1OA和IOB的實例中，第二過沖電流1v2的值隨著光量的增加而增加。因此，圖1OA的第二過沖電流1v2a的值與圖1OB的第二過沖電流1v2b的值的相對大小變?yōu)?v2a < 1v2b0另一方面，第一過沖電流1vl的值根據(jù)例如電路板的導(dǎo)線或光源的組件等的整個系統(tǒng)被最初確定，從而即使當改變預(yù)定光量Po的大小和預(yù)定電流1p的大小改變時，電流值也不會改變，從而得到1vla=10vIb的關(guān)系。用這種方法，當光量被改變時，本實施方式利用僅調(diào)整第二過沖電流1v2的值的簡單設(shè)定就能夠獲得穩(wěn)定的光輸出波形。
[0143]在本實施方式中，在第二過沖期間Tov2被設(shè)為與存儲在存儲器中的延遲時間t2對應(yīng)的固定值的同時，延遲時間t2的值可以被改變以改變第二過沖期間Tov2。
[0144]圖1lA和IlB是說明當?shù)诙^沖期間Tov2改變時的驅(qū)動電流波形和光輸出波形的實例的圖。圖1lA表示第二過沖期間Tov2是短的情況，而圖1lB表示第二過沖期間Tov2是長的情況。[0145]比較圖1lA和IlB的光輸出波形，圖1lA的響應(yīng)延遲時間ta2短于圖1lB的響應(yīng)延遲時間tal (tal < ta2)，圖1lA的光輸出波形具有更短的上升時間，從而更加急劇地上升。換言之，根據(jù)本實施方式，第二過沖期間Tov2可設(shè)定得更長以增加光輸出波形的上升的鈍度，并且可以設(shè)定得更短以減少上升的鈍度。用這種方法，本實施方式能夠利用第二過沖期間Tov2調(diào)整光輸出波形的響應(yīng)延遲時間ta，并可根據(jù)圖像形成裝置10的使用條件、環(huán)境等設(shè)定任意響應(yīng)延遲時間。
[0146]接下來，對根據(jù)本實施方式的第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl的設(shè)定進行說明。根據(jù)本實施方式，第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl為預(yù)先設(shè)定的固定值。
[0147]根據(jù)本實施方式的第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl可通過例如在圖像形成裝置10的生產(chǎn)處理中連接到光源驅(qū)動電路100的評價裝置等計算，計算的值可存儲在存儲器120中。
[0148]以下，對通過連接到光源驅(qū)動電路100的評價裝置計算第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl進行說明。
[0149]圖12是說明連接到光源驅(qū)動電路的評價裝置的功能結(jié)構(gòu)的實例的圖。根據(jù)本實施方式，例如，評價裝置300可被連接在ADC150的輸出側(cè)和CPUllO的輸入側(cè)之間。
[0150]例如，評價裝置300為包括算術(shù)處理單元和存儲單元的計算機。評價裝置300包括指令接受單元310、Tovl值設(shè)定單元320、1vl值設(shè)定單元330以及閥值存儲單元340。
[0151]指令接受單元310接收用于第一過沖期間Tovl和第一過沖電流1vl的設(shè)定指令。根據(jù)本實施方式，可以假定，例如，當連接到光源驅(qū)動電路100時，評價裝置300已接收設(shè)定指令。另外，例如，當通過使用評價裝置300的評估員輸入設(shè)定指令時，評價裝置300可以接收它。
[0152]包括脈沖選擇單元321、積分光量獲得單元322以及Tovl判定單元323的Tovl值設(shè)定單元320計算并設(shè)定第一過沖期間Tovl。
[0153]包括電流值選擇單元331、積分光量獲得單元332以及1vl判定單元333的1vl值設(shè)定單元330計算并設(shè)定第一過沖電流1vl。
[0154]在閥值存儲單元340中存儲用于Tovl值設(shè)定單元320的Tovl閥值341和用于1vl值設(shè)定單元330的1vl閥值342。
[0155]Tovl閥值341是用于判定LD的發(fā)光是否已被檢測到的閥值。1vl閥值342是用于判定LD的光量是否達到預(yù)定光量的閥值。Tovl值設(shè)定單元320和1vl值設(shè)定單元330的處理的詳細情況如下所述。
[0156]以下，參照圖13對通過根據(jù)本實施方式的評價裝置300設(shè)定第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl進行說明。圖13是用于說明通過評價裝置設(shè)定第一過沖電流1vl的值和第一過沖期間Tovl的流程圖。
[0157]當設(shè)定指令被指令接受單元310接收(步驟S131)時，首先由Tovl值設(shè)定單元320設(shè)定第一過沖期間Tovl (步驟S132)。然后，評價裝置300通過1vl值設(shè)定單元330設(shè)定第一過沖電流1vl的值(步驟S133)。
[0158]用這種方法，在本實施方式中，首先設(shè)定第一過沖期間Tovl，然后設(shè)定第一過沖電流1vl的值。[0159]接下來，參照圖14對根據(jù)Tovl值設(shè)定單元320設(shè)定第一過沖期間Tovl進行說明。圖14是用于說明在評價裝置中的Tovl值設(shè)定單元的處理的流程圖。
[0160]根據(jù)本實施方式,從當開始向LD供給比預(yù)定電流1p大的電流時到當檢測出LD的發(fā)光時的時間，被設(shè)定為第一過沖期間Tovl。
[0161]根據(jù)本實施方式，較佳地是將第一過沖期間Tovl設(shè)定為較短的期間?？s短第一過沖期間Tovl，從而能在短時間內(nèi)對寄生電容C充電，并減少寄生延遲時間。
[0162]根據(jù)本實施方式，當設(shè)定第一過沖期間Tovl時,供給到LD的大于預(yù)定電流1p的電流被稱為“Tovl設(shè)定電流”Is。例如，Tovl設(shè)定電流Is存儲于被評價裝置300包括的存儲裝置(未圖示)中。另外，例如，Tovl設(shè)定電流Is可以被存儲在光源驅(qū)動電路100的存儲器120中。
[0163]當在根據(jù)本實施方式的評價裝置300中的指令接受單元310接受設(shè)定指令時，Tovl值設(shè)定單元320讀取Tovl設(shè)定電流Is (步驟S141)。接下來，評價裝置300使Tovl設(shè)定電流Is通過CPUllO和DAC130被輸出到第一過沖電流源230(步驟S142)。然后，切斷偏置電流Ib和開關(guān)電流Ih，從而供給到LD的電流僅為從第一過沖電流源230輸出的Tovl設(shè)定電流Is。
[0164]接下來，Tovl值設(shè)定單元320輸出指令信號用于通過脈沖選擇單元321選擇對CPUllO的脈沖信號(步驟S143)。然后，脈沖選擇單元321使得對CPUllO以脈沖信號的脈寬的升序選擇脈沖信號，以便確定LD的發(fā)光是否已被檢測到。
[0165]當在CPUllO中選擇脈沖信號時，選擇的脈沖信號作為第一過沖產(chǎn)生信號通過LD驅(qū)動器200被供給到開關(guān)231。在供給第一過沖產(chǎn)生信號被供給期間，將打開根據(jù)本實施方式的開關(guān)231。因此，當打開開關(guān)231時，Tovl設(shè)定電流被供給到LD。
[0166]接下來，積分光量獲得單元322經(jīng)由ADC150獲得作為數(shù)字值的積分光量，該積分光量通過由LPF140基于LD的光量積分從H)輸出的電信號的波形。
[0167]接下來，Tovl判定單元323參照存儲于閥值存儲單元340的Tovl閥值341，并判定積分光量是否大于或等于Tovl閥值(步驟S144)。在步驟S144中，當積分光量大于或等于Tovl閾值時，Tovl判定單元323判定LD的發(fā)光是否已被檢測到，并將在步驟S142中選擇的脈沖信號之前的僅僅一個選擇的脈沖信號的脈沖寬度設(shè)定為第一過沖期間Tovl。在此，Tovl判定單元323通過CPUllO在存儲器120中保存第一過沖期間Tovl (步驟S145)。
[0168]當在步驟S144中積分光量低于Tovl閥值時，Tovl值設(shè)定單元320返回步驟S142，并選擇下一個最窄的脈沖信號。
[0169]以下參照圖15A到15D，對第一過沖期間Tovl進行進一步說明。圖15A到15D是用于說明第一過沖期Tovl的圖。圖15A到KD表示當Tovl設(shè)定電流Is與具有不同的脈沖寬度的脈沖信號同步地被提供給光源時的H)的輸出波形。
[0170]圖15A到MD表示當脈沖信號以其脈沖寬度的升序被選擇時的H)的輸出波形。將從H)輸出的電信號通過電阻器Rl轉(zhuǎn)換為電壓值，以便被供給到LPF140。
[0171]圖15A表示當在CPUllO中首先選擇的脈沖信號PlO被供給到LD時的H)的輸出波形。脈沖信號PlO是在通過CPUllO選擇的脈沖信號中具有最窄的脈沖寬度的信號，且其脈沖寬度被設(shè)為P1。然后，沒有出現(xiàn)ro的輸出，從而積分光量為O。因此，可見LD中沒有出現(xiàn)發(fā)光。[0172]圖15B表示當選擇具有選擇脈沖寬度P2的脈沖信號P20時的H)的輸出波形。然后，輕微出現(xiàn)F1D的輸出，從而積分光量為SI。
[0173]圖15C表示當選擇具有脈沖寬度P3的脈沖信號P30時的H)的輸出波形。然后，輕微出現(xiàn)F1D的輸出，從而積分光量為S2。
[0174]根據(jù)本實施方式，假定當用這種方法逐漸增加脈沖信號的脈沖寬度時，檢測到LD的發(fā)光，從而F1D的輸出波形的積分光量變得大于或等于Tovl閾值。
[0175]Tovl閥值為相對于當LD輸出預(yù)定光量Po時的F1D的輸出波形的積分光量(以下稱為“總積分光量”)，對應(yīng)于通過脈沖信號的LD的發(fā)光的H)的輸出波形的積分光量的比例。根據(jù)本實施方式，Tovl閾值可以被設(shè)定成總積分光量的大約百分之幾。根據(jù)本實施方式，例如，Tovl閥值被調(diào)整到5%。在這種情況下，當H)的輸出波形的積分光量達到總積分光量的至少5%時，可判定LD中出現(xiàn)發(fā)光。
[0176]在圖15A到I?中，假定積分光量SI大約為總積分光量的3%，積分光量S2大約為總積分光量的10%，Tovl值設(shè)定單元320設(shè)定脈沖寬度P2到第一過沖期Tovl。
[0177]現(xiàn)在,參照圖16,說明當設(shè)定第一過沖期Tovl時供給到LD的Tovl設(shè)定電流Is。
[0178]圖16是說明LD的電流-光輸出特性的圖。圖16中，區(qū)域SI在電流-光輸出特性中為線性區(qū)域，而區(qū)域S2在電流-光輸出特性中為非線性區(qū)域。
[0179]根據(jù)本實施方式的Tovl設(shè)定電流Is的值可為大于圖16表示的線性區(qū)域SI內(nèi)的預(yù)定電流1p且小于或等于對應(yīng)于非線性區(qū)域S2中的最大光輸出Pmax的電流Imax的值。
[0180]較佳地是，在本實施方式中，在上述范圍內(nèi)的Tovl設(shè)定電流Is越大，越可以在更短的時間內(nèi)檢測到LD的發(fā)光，并且第一過沖期間Tovl可以在短時間內(nèi)被設(shè)定。因此，例如，在本實施方式中，Tovl設(shè)定電流Is可被設(shè)定為電流Imax。更準確地說，例如，在本實施方式中，可確定Tovl設(shè)定電流Is的值,從而第一過沖期間Tovl變?yōu)榇蠹sI納秒。
[0181]用這種方法，根據(jù)本實施方式，大于預(yù)定電流1p的電流被供給到LD，從而使得在短時間內(nèi)檢測到LD的發(fā)光,其中所述預(yù)定電流1p用于當設(shè)定第一過沖期間Tov時,從LD獲得設(shè)定為目標光量的預(yù)定光量Po。根據(jù)本實施方式，即使當Tovl設(shè)定電流Is的值被設(shè)定為超過LD的額定電流的值時，在LD沒有損壞的整個期間，供給Tovl設(shè)定電流Is到LD。
[0182]接下來，參照圖17對通過評價裝置300的1vl值設(shè)定單元330設(shè)定第一過沖電流1vl進行說明。圖17是說明在評價裝置中的1vl值設(shè)定單元的處理的流程圖。
[0183]在本實施方式的評價裝置300中，當指令接受單元310接受設(shè)定指令時(步驟S1701)時，1vl值設(shè)定單元330讀取預(yù)定電流1p (步驟S1702)。1vl值設(shè)定單元330通過CPUllO從存儲器120讀取發(fā)光樣式信號(步驟S1703)。接下來，1vl值設(shè)定單元330讀取第一過沖期間Tovl (步驟S1704)。
[0184]當讀取第一過沖期Tovl時，1vl值設(shè)定單元330通過CPUllO將用于通過電流值選擇單元331選擇電流值的電流值選擇信號輸出到DAC130 (步驟S1705)。電流值選擇單元331從可在DAC130中輸出的電流值中以電流值的升序選擇電流值。
[0185]當通過CPUllO接收電流值選擇信號時，DAC130將選擇的電流值轉(zhuǎn)換為模擬值以向第一過沖電流源230輸出該模擬值。第一過沖電流源230將選擇的電流值供給到LD。在此，脈沖產(chǎn)生單元112將與發(fā)光樣式信號的上升同步的第一過沖產(chǎn)生信號供給到開關(guān)231。第一過沖產(chǎn)生信號僅在步驟S1704讀取的第一過沖期間Tovl期間打開開關(guān)231。[0186]接下來，通過積分光量獲得單元332，1vl值設(shè)定單元330獲得從ADC150輸出的ro的輸出波形的積分光量(步驟S1706)。接下來，通過1vl判定單元333，1vl設(shè)定單元330參照閥值存儲單元340并判定獲得的積分光量是否大于或等于1vl閥值(步驟S1707)。
[0187]在步驟S1707中，當積分光量大于或等于1vl閾值時，1vl值設(shè)定單元330將那時選擇的電流值設(shè)定為第二過沖電流1v2的值，并將設(shè)定的電流值通過CPUllO保存在存儲器120中(步驟S1708)。在步驟S1707中，當積分光量不大于或等于1vl閾值時，1vl值設(shè)定單元330返回步驟S1705，并選擇下一個最大的電流值。
[0188]如上所述，根據(jù)本實施方式，連接到光源驅(qū)動電路100的評價裝置300將第一過沖期間Tovl和第一過沖電流1vl的值作為固定值設(shè)定到光源驅(qū)動電路100。
[0189]雖然評價裝置300被布置成被連接到光源驅(qū)動電路100的外部，但并不限定于此。例如，在根據(jù)本實施方式的光源驅(qū)動電路100中，例如，CPUllO可以包括評價裝置300所包括的功能。在這種情況下，光源驅(qū)動電路100可以在不使用評價裝置300的情況下，在存儲器120存儲第一過沖期間Tovl和第一過沖電流1vl的值。
[0190]圖18A到18C是用于說明第一實施方式的優(yōu)勢效果的第一圖。
[0191]圖18A表示當對LD僅施加預(yù)定電流1p時的驅(qū)動電流波形和光輸出波形。圖18B表示當對LD施加預(yù)定電流1p和第一過沖電流1vl時的驅(qū)動電流波形和光輸出波形。圖18C表示根據(jù)本實施方式的驅(qū)動電流波形和光輸出波形。
[0192]在圖18A中，驅(qū)動電流波形是矩形波，同時在光輸出波形的上升存在鈍度。另外，在圖18A中，產(chǎn)生發(fā)光延遲時間Tl，發(fā)光延遲時間Tl是從當開始向光源供給驅(qū)動電流時到當光源輸出預(yù)定光量Po時的時間。
[0193]在圖18B中，與預(yù)定電流1p同步地施加的第一過沖電流1vl提前為寄生電容充電，從而光輸出波形的發(fā)光延遲時間T2短于發(fā)光延遲時間Tl。然而，對于光輸出波形的上升，具有相當于如圖18A所示的鈍度。
[0194]在如圖18C所示的本實施方式的驅(qū)動電流波形中，與預(yù)定電流1p同步地施加第一過沖電流1vl和第二過沖電流1v2。根據(jù)本實施方式,寄生電容通過第一過沖電流1vl被充電，且通過第二過沖電流1v2改善光輸出波形的上升的鈍度。因此，本實施方式能夠獲得接近于矩形波的光輸出波形。另外，可看出發(fā)光延遲時間T3短于發(fā)光延遲時間Tl和T2。
[0195]圖19A到19B是用于說明第一實施方式的優(yōu)勢效果的第二圖。
[0196]圖19A表示包括相關(guān)技術(shù)的過沖電流的驅(qū)動電流的波形和相應(yīng)的光輸出波形。圖19B是表不根據(jù)本實施方式的驅(qū)動電流波形和光輸出波形的圖。
[0197]與圖18A表示的光輸出波形相比，圖19A表示的光輸出波形在其上升的鈍度減小，從而縮短響應(yīng)延遲時間tb。然而，在圖19A表示的光輸出波形中，仍然存在大的寄生延遲時間ta。因此，光輸出波形脈沖變窄，從而不能補償光量。
[0198]另一方面，如圖19B所示，根據(jù)本實施方式，寄生電容可以通過第一過沖電流1vl以高速充電從而縮短寄生延遲時間ta。另外，根據(jù)本實施方式，由于第二過沖電流1v2的效果，同樣可以縮短響應(yīng)延遲時間tb。因此，本實施方式可減少最終的發(fā)光延遲時間t并補
償所需光量。[0199]現(xiàn)在，在相關(guān)技術(shù)中，具有大組件的LD對于響應(yīng)特性尤其具有各種變化因素，例如依賴于波長波段或者寄生電容的增加的電阻部件的增加。例如，與波長為780nm波段的紅外線半導(dǎo)體激光器相比，650nm波段的動光源的光源驅(qū)動電路紅光半導(dǎo)體激光器一般具有大的微分電阻，因此，并不是總以高速獲得光輸出響應(yīng)，因此會產(chǎn)生波形的鈍度。另外，即使利用紅外線半導(dǎo)體激光器，VCSEL (垂直空腔表面發(fā)射激光器)等由于結(jié)構(gòu)上的差異而具有大約幾百Ω的微分電阻，其中微分電阻比邊緣型激光器的微分電阻大很多。因此，由VCSEL本身的終端電容，VCSEL安裝在其上的基板的寄生電容，驅(qū)動器等的終端電容，以及VCSEL的微分電阻產(chǎn)生CR時間常數(shù)。因此，具有以下問題，即使VCSEL本身具有截止頻率Ft或能以高速調(diào)節(jié)的設(shè)備特性時，當VCSEL安裝在基板上時，也不會獲得希望的光輸出響應(yīng)，從而使得發(fā)光延遲時間增加。
[0200]本實施方式無論光源的類型，都可根據(jù)寄生波形、微分電阻等對校正光輸出波形進行校正，從而減少發(fā)光延遲時間并獲得接近于預(yù)定電流1p的電流波形的光輸出波形。換言之，根據(jù)本實施方式，即使當具有例如VCSEL的多個光源且光源具有大的微分電阻時，也可以設(shè)定對各個光源是最佳的第一過沖電流1vl和第二過沖電流1v2。因此,本實施方式能夠減少光源之間的發(fā)光變化并減少圖像形成裝置10中的圖像的色差和濃度變化。另夕卜，根據(jù)本實施方式，根據(jù)光量和預(yù)定電流1p的大小調(diào)整第二過沖電流1v2，從而即使當光源的光量變化時也能獲得希望的光輸出波形。
[0201]用這種方法，本實施例可減少光輸出的發(fā)光延遲時間并提高響應(yīng)特性。
[0202](第二實施方式)
[0203]以下參照附圖對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。本發(fā)明的第二實施方式與第一實施方式的不同之處在于偏置電流Ib不包括在驅(qū)動電流Ik中。因此，在以下第二實施方式的說明中，僅說明與第一實施方式的不同，且用于說明第一實施方式的相同的字母/數(shù)字被給予具有與第一實施方式相同的功能結(jié)構(gòu)，并省略其說明。
[0204]圖20是用于說明根據(jù)第二實施方式的光源驅(qū)動電路的圖。根據(jù)本實施方式的光源驅(qū)動電路IOOA具有LD驅(qū)動器200A。LD驅(qū)動器200A包括開關(guān)電流源210、第一過沖電流源230、第二過沖電流源240以及開關(guān)211、231和241。根據(jù)本實施方式的LD驅(qū)動器200A包括基于從DAC130供給的模擬值的來自三個電流源的輸出電流，并產(chǎn)生驅(qū)動電流Ik。更準確地說，根據(jù)本實施方式的LD驅(qū)動器200A產(chǎn)生驅(qū)動電流Ik，并且將產(chǎn)生的驅(qū)動電流Ik供給到LD,其中第一過沖電流1vl和第二過沖電流1v2與開關(guān)電流Ih的上升同步地被施加于該驅(qū)動電流IK。
[0205]圖21是說明根據(jù)第二實施的驅(qū)動電流波形的圖。
[0206]根據(jù)本實施方式的驅(qū)動電流Ik，不使用偏置電流Ib，從而開關(guān)電流Ih的值變成等于預(yù)定電流Ip的值。
[0207](第三實施方式)
[0208]以下參照附圖對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。本發(fā)明的第三實施方式與第一實施方式的不同之處在于，驅(qū)動電流Ik包括下沖電流(undershoot current)。因此,對于本發(fā)明的第三實施方式，僅說明與第一實施方式的不同，且用于說明第一實施方式的相同的字母/數(shù)字被給予具有與第一實施方式相同的功能結(jié)構(gòu)，并省略其說明。
[0209]圖22是用于說明根據(jù)第三實施方式的光源驅(qū)動電路的圖。[0210]根據(jù)本實施方式的光源驅(qū)動電路100B具有LD驅(qū)動器200B。光源驅(qū)動電路100B包括CPUl IOA和LD驅(qū)動器200B。LD驅(qū)動器200B包括開關(guān)電流源210、偏置電流源220、第一過沖電流源230、第二過沖電流源240、下沖電流源250和開關(guān)211、221、231、241、251。通過開關(guān)251控制下沖電流源250與LD的連接。當打開開關(guān)251時，下沖電流源250與開關(guān)電流Ih的下降同步地將下沖電流Iud供給到LD。
[0211]通過從CPUllO供給的下沖產(chǎn)生信號控制開關(guān)251的開/關(guān)。更準確地說，在下沖產(chǎn)生信號位于高電平的期間(以下稱為“下沖期間” Tud)，開關(guān)251被打開。
[0212]圖23是用于說明根據(jù)第三實施的CPU的功能結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本實施方式的CPUlIOA除了包括根據(jù)第一實施方式的CPUllO中所包括的各個單元外，還包括Iud值設(shè)定單元117。
[0213]根據(jù)本實施方式的Iud值設(shè)定單元117參照存儲器120，并計算第一過沖電流1vl的電流量和第二過沖電流1v2的電流量的和。電流量由時間上的電流值X被定義。更準確地說，例如，第一過沖電流1vl的電流量是第一過沖電流1vl的值和第二過沖期間Tovl的乘積。第二過沖電流1v2的電流量是第二過沖電流1v2的值和第二過沖期間Tov2的值的乘積。
[0214]然后，Iud值設(shè)定單元117設(shè)定下沖電流Iud的值和下沖期間Tud，從而兩個電流量的和變成等于下沖電流Iud的電流量。
[0215]對于下沖電流Iud，起到校正在光輸出波形的下降中的鈍度并對由第一過沖電流1vl等充電的寄生電容進行放電的作用。因此，改善光輸出波形所需要的下沖電流的電流量變成幾乎等于第二過沖電流1v2的電流量，且用于對寄生電容放電所需要的下沖電流的電流量變成幾乎等于第一過沖電流1vl的電流量。
[0216]因此，根據(jù)本實施方式，下沖電流Iud的電流量可以被設(shè)定成使其變成等于兩個電流量的和，以進一步改善光輸出波形的響應(yīng)特性。
[0217]另外，根據(jù)本實施方式，使用第一和第二過沖電流1vl和1v2設(shè)定下沖電流Iud,從而不需要復(fù)雜的操作等，就能夠迅速設(shè)定下沖電流Iud。另外，根據(jù)本實施方式，下沖期間Tud可以被設(shè)定成等于第二過沖期間Tov2。在這種情況下，在光輸出波形的上升時的響應(yīng)和在下降時的響應(yīng)可以被設(shè)定成幾乎相等。
[0218]圖24是說明第三實施方式的驅(qū)動電流波形的圖。
[0219]根據(jù)本實施方式的驅(qū)動電流Ik中，與根據(jù)第一實施方式的預(yù)定電流1p的下降同步地施加下沖電流Iud。下沖電流Iud可以減少光輸出波形的下降鈍度，并進一步迅速使已充電的寄生電容放電。
[0220]以下，參照附圖對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路和包括半導(dǎo)體驅(qū)動電路的圖像形成裝置的實施方式進行說明。
[0221 ](半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路)
[0222]首先，對根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式進行說明。
[0223]半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的構(gòu)造
[0224]圖25是說明根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式的概念圖。
[0225]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路包括發(fā)光電流產(chǎn)生單元1、第一微分電流產(chǎn)生單元2、第二微分電流產(chǎn)生單元3。[0226]發(fā)光電流產(chǎn)生單元I是在使半導(dǎo)體激光器LD發(fā)光時穩(wěn)定轉(zhuǎn)換發(fā)光信號(電壓)以產(chǎn)生作為半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流的發(fā)光電流的單元。發(fā)光電流產(chǎn)生單元I對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的電流源。
[0227]第一微分電流產(chǎn)生單元2是微分發(fā)光信號以產(chǎn)生第一過沖電流的單元，該第一過沖電流在啟動發(fā)光產(chǎn)生單元I的十分短暫的起始時間期間(例如，0.5ns到1.0ns)被注入。第一微分電流產(chǎn)生單元2對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的第一過沖電流源。
[0228]第二微分電流產(chǎn)生單兀3是利用不同于第一微分電流產(chǎn)生單兀2的微分值來微分發(fā)光信號以產(chǎn)生第二過沖電流的單元，該第二過沖電流在啟動發(fā)光產(chǎn)生單元I的短暫的起始時間內(nèi)(例如，1.0ns到5.0ns)被注入。第二微分電流產(chǎn)生單元3對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的第二過沖電流源。第二微分電流產(chǎn)生單元3將第二過沖電流注入與第一過沖電流的時間常數(shù)(過沖時間和過沖量)不同的時間常數(shù)。
[0229]在此，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路通過發(fā)光電流、第一過沖電流和第二過沖電流的這三個電流的總和電流驅(qū)動半導(dǎo)體激光器LD，其中在用于產(chǎn)生發(fā)光電流、第一過沖電流和第二過沖電流這三種類型的電流的上述單元中產(chǎn)生上述三種電流。上述構(gòu)造能夠使得半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路適當且穩(wěn)定地供給對形成圖像所最必需的積分光量。
[0230]作為半導(dǎo)體激光器LD，例如可以使用發(fā)處紅外光的紅外線激光二極管，發(fā)出紅光、藍光等的各種激光二極管或激光二極管陣列。
[0231](半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的操作)
[0232]接下來，參照由半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流波形對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的操作進行說明。
[0233]圖26是將由根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的電流的波形圖與由相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的電流的波形圖比較的圖。
[0234]在此，圖26中的(a)是說明使半導(dǎo)體激光器LD發(fā)光的發(fā)光信號的波形圖，而圖26中的(b )是說明使半導(dǎo)體激光器LD發(fā)光的理想波形的圖。
[0235]圖26中的(C)是說明由相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路產(chǎn)生的驅(qū)動電流的波形圖。
[0236]圖26中的(d)是使半導(dǎo)體激光器LD發(fā)光的調(diào)制電流的波形圖。
[0237]圖26中的(e)是由第一微分電流產(chǎn)生單元2產(chǎn)生的第一過沖電流的波形圖。
[0238]圖26中的(f)是由第二微分電流產(chǎn)生單元3產(chǎn)生的第二過沖電流的波形圖。
[0239]圖26中的(g)是說明由本電路產(chǎn)生的驅(qū)動電流的波形圖。
[0240]接下來，為了與本電路的構(gòu)造及其操作進行比較，對相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的一個實例的構(gòu)造及其操作進行說明。
[0241]圖27是說明相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的一個實例的電路圖。
[0242]相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路包括驅(qū)動晶體管Tr，發(fā)光信號輸入其基極(base)(門電路(gate))。另外，相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路包括與驅(qū)動晶體管Tr的集電極連接的半導(dǎo)體激光器LD和與驅(qū)動晶體管Tr的發(fā)射極連接的電阻器R。
[0243]在相關(guān)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，當發(fā)光信號流入驅(qū)動晶體管Tr的基極中，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流流入半導(dǎo)體激光器Ld中，且發(fā)射極電流流入電阻器R中。圖27中，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形為W1，發(fā)光信號的波形為W2，發(fā)射極電流的波形為W3。[0244]驅(qū)動晶體管Tr的上升電流的鈍度、發(fā)光延遲等，出現(xiàn)在從驅(qū)動晶體管Tr引導(dǎo)到半導(dǎo)體激光器LD的路徑中，因此半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形Wl變?yōu)槔鐖D26中的(C)所示的波形。
[0245]在此，對于使根據(jù)相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形Wl變?yōu)槔鐖D26中的(c)所示的相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的波形的因素可能包括以下影響:驅(qū)動晶體管Tr的輸出阻抗，印刷電路板的導(dǎo)線的寄生電容等。另外，其他因素可能包括半導(dǎo)體激光器LD的輸入電容，半導(dǎo)體激光器LD的阻抗等的影響。
[0246]這些影響會使得在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形Wl中出現(xiàn)故障，例如驅(qū)動晶體管Tr的上升的鈍度，發(fā)光延遲等。當所述故障出現(xiàn)在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形Wl時，在發(fā)光的初始時期(例如，如圖26所述的Tl和T3之間)不能獲得通過半導(dǎo)體激光器LD的期望輸出(發(fā)光量、發(fā)光時間等)。
[0247]另一方面，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路通過下述構(gòu)造校正半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流。
[0248]圖28是表示根據(jù)本電路的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式的電路圖。
[0249]半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路包括驅(qū)動晶體管Tr和與驅(qū)動晶體管Tr的集電極連接的半導(dǎo)體激光器LD，其與如圖27所示的相關(guān)技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路相同。
[0250]雖然對于驅(qū)動晶體管Tr，如圖27和28中的一個實例所示為雙極性晶體管，但并不限定于本電路。例如，作為驅(qū)動晶體管Tr，也可以使用CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)。[0251 ] 在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，相應(yīng)于發(fā)光電流產(chǎn)生單元I的電阻器Rl被連接到驅(qū)動晶體管Tr的發(fā)射極。此外，相應(yīng)于第一微分電流產(chǎn)生單元2的電容器Cl被連接到驅(qū)動晶體管Tr的發(fā)射極。進一步地，相應(yīng)于第二微分電流產(chǎn)生單元3的電容器C2和電阻器R2被串聯(lián)到驅(qū)動晶體管Tr的發(fā)射極。換言之，在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，電容器C2和電阻器R2、電容器Cl以及電阻器Rl被并聯(lián)地連接到驅(qū)動晶體管Tr的發(fā)射極。電容器C2和電阻器R2、電容器Cl以及電阻器Rl可被連接到驅(qū)動晶體管Tr的源。
[0252]在如上所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，由電容器Cl產(chǎn)生第一過沖電流。在此，流經(jīng)電容器Cl的電流變成對應(yīng)于第一過沖電流的簡單微分波形，從而產(chǎn)生僅調(diào)制電流的改變點的微分信號。
[0253]另外，在如上所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，由電容器C2和電阻器R2產(chǎn)生第二過沖電流。在此，流經(jīng)電容器C2的電流變?yōu)閷?yīng)于第二過沖電流的簡單微分波形，從而產(chǎn)生僅調(diào)制電流的改變點的微分信號。
[0254]接下來，對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流進行說明。通過作為開/關(guān)信號的從半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的外部輸入到LD驅(qū)動器(未圖的信號輸入端發(fā)光信號來設(shè)定發(fā)光信號。
[0255]在發(fā)光信號通過LD驅(qū)動器設(shè)定成適當電平作為二進制電壓信號之后，發(fā)光信號被輸入至如圖27、28所示的驅(qū)動晶體管Tr的基極(門電路)中。
[0256]發(fā)光信號的波形W2基板與圖26中的(b)所示的理想波形基本相同。因此，期望的是，即使出現(xiàn)有些輕微的延遲，但是脈沖的高度和寬度與發(fā)光信號的波形的高度和寬度相同。
[0257]在此，在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，假設(shè)某個期望的定量關(guān)系應(yīng)用于從如圖26的
(a)所示的發(fā)光信號的電壓向如圖26的(d)所示的調(diào)制電流的轉(zhuǎn)換，與通過如圖26的(g)所示的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路從調(diào)制電流產(chǎn)生的驅(qū)動電流之間，并且假設(shè)滿足該定量關(guān)系O
[0258]目前，即使當調(diào)制電流的波形為其波形與發(fā)光信號的波形相同的方形波時，如前先所述，在從驅(qū)動晶體管Tr引導(dǎo)到半導(dǎo)體激光器LD的路徑上出現(xiàn)例如發(fā)光延遲等的各種故障。
[0259]為了改善這種故障，在第一微分電流產(chǎn)生單元2中，產(chǎn)生用于在非常短的時間內(nèi)(例如小于或等于Ins)輸出的第一過沖電流，其中即使當圖26的(e)的T1-T2所示的半導(dǎo)體激光器LD響應(yīng)時,實際上還沒有出現(xiàn)發(fā)光。在第一微分電流產(chǎn)生單兀2中，電容器Cl的充電隨著電容而出現(xiàn)，以縮短半導(dǎo)體激光器LD的發(fā)光延遲時間，所述電容對應(yīng)于可導(dǎo)致如前所述的故障的影響。
[0260]另外，第二微分電流產(chǎn)生單元3產(chǎn)生第二過沖電流，該第二過沖電流用于在如圖26的(f)中T1-T3所示的比第一過沖電流的時間長的時期內(nèi)輸出，或者更具體地，在其中半導(dǎo)體激光器LD作出響應(yīng)的初始發(fā)光時間內(nèi)(例如，小于或等于5ns)輸出。
[0261]如上所述，本電路在各自確定時間內(nèi)輸出第一過沖電流和第二過沖電流，因此校正了驅(qū)動晶體管Tr的上升的鈍度。用這種方法，根據(jù)本電路，將T1-T3的時間內(nèi)的波形被校正成例如圖26的(g)所示的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形。換言之，本電路可產(chǎn)生與從LD驅(qū)動器輸入的發(fā)光信號的波形基本相同的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形。
[0262]雖然在圖26的(e)和(f)中僅說明在調(diào)制電流的上升時產(chǎn)生的第一過沖電流和第二過沖電流，而在調(diào)制電流的下降時可產(chǎn)生下沖電流。在下降時下沖電流的產(chǎn)生對于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路能夠進行以高速關(guān)閉半導(dǎo)體激光器LD的操作。
[0263]另外，如圖26的(a)、(e)、(f)所示，可以被布置成同時設(shè)定供給第二過沖電流的時刻、第一過沖電流波形和發(fā)光信號波形。因此，對于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路能夠消除發(fā)光延遲，同時獲得預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0264]另外，對于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路可改變電容器Cl的電容和電阻器Rl的電阻值之間與電容器C2的電容和電阻器R2的電阻值之間的相對大小關(guān)系，以改變產(chǎn)生的電流的電流值。換言之，例如，當尋求產(chǎn)生如圖26的(g)所示的校正后的波形時，足以設(shè)定R1=R2且 Cl < C2。
[0265]換言之，對于本電路能夠以簡單的構(gòu)造實現(xiàn)圖26的(g)所示的校正后的波形。
[0266]另外，可使電容器Cl的電容、電阻器R2的電阻值以及電容器C2的電容是可變的。用這種方法，在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，不管半導(dǎo)體激光器LD的光量(輸出)或類型，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流都可以被校正。
[0267]在此，使電阻值和電容可變的構(gòu)造包括確定電容器C2、電阻器R2和電容器Cl的電容和電阻值的組合的數(shù)量，并且其選擇被設(shè)定到寄存器以獲得期望的特性。
[0268]接下來，為了校正在半導(dǎo)體激光器LD的上升時的電流，對產(chǎn)生第一過沖電流和第二過沖電流的兩種類型的過沖電流說明原因校正。
[0269]圖29表示說明過沖電流和由本電路產(chǎn)生的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形之間的關(guān)系的一組波形圖。
[0270]圖29的(a)是僅通過第一過沖電流對其校正的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形圖校正。[0271]圖29的(b)是僅通過第二過沖電流對其校正的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形圖校正。
[0272]圖29的(C)是通過增加第二過沖電流的電流值對其校正的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形圖校正。
[0273]圖29的(d)是通過圖29的(C)中的第二過沖電流對其校正的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的波形圖校正。
[0274]如圖29的(a)所示，當半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流僅通過第一過沖電流校正被校正時，校正在上升時的發(fā)光延遲量被校正。然而，在隨后的波形中出現(xiàn)過沖或下沖(環(huán)形)。因此，利用僅通過第一過沖電流的校正，對于半導(dǎo)體激光器LD不能獲得良好且穩(wěn)定的積分光量。
[0275]另一方面，當半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流僅通過第二過沖電流被校正時，如圖29的
(b)所示，對發(fā)光延遲量有校正的效果。然而，為使校正發(fā)光延遲量在這種情況下在上升的初始階段對發(fā)光延遲時間量校正，可增加的第二過沖電流的電流值，如圖(C)所示。然而，如圖29的(d)所示，增加第二過沖電流的電流值可引起光學(xué)波形過沖。
[0276]如上所述，為了無論例如半導(dǎo)體激光器LD的類型的特性，都可穩(wěn)定產(chǎn)生期望的光學(xué)波形，通過作為半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的兩種類型的過沖電流可以有效地進行校正。
[0277]接下來，對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的輸出和下降電壓與半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的關(guān)系進行說明。
[0278]圖30是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器LD時輸出的變化的圖。另外，圖31是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器LD時下降電壓的變化的圖。而且，圖32是說明當弱電流被施加于半導(dǎo)體激光器LD時輸出和下降電壓的表。
[0279]如圖30-32所示，在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，半導(dǎo)體激光器LD的驅(qū)動電流LD和半導(dǎo)體激光器LD的下降電壓VLDD0WN上升，且輸出也上升。
[0280]更準確地說，如圖31所示，當半導(dǎo)體激光器LD的驅(qū)動電流LD為250 μ A時，在半導(dǎo)體激光器LD中已經(jīng)有大約為1.4V的下降電壓VLDD0WN。當半導(dǎo)體激光器LD包括直流電阻部件時，當LD增加時，VLDDOffN也逐漸增加。
[0281]在此，甚至對于LD的輕微的電流值有一些VLDD0WN的原因可能是LD使半導(dǎo)體激光器LD的阻抗減小，因此當施加閾值電流時的半導(dǎo)體激光器LD的響應(yīng)特性提高。
[0282]換言之，使用第一過沖電流，電力在由于半導(dǎo)體激光器LD的響應(yīng)而不出現(xiàn)發(fā)光的范圍內(nèi)被供給到電容Cl并且被供給了非常短的時間(例如，小于或等于1ns)，因此例如半導(dǎo)體激光器LD、LD驅(qū)動器等的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的寄生電容變?yōu)榇蠹s1.4V。
[0283]用這種方法，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路使半導(dǎo)體激光器LD能夠通過第一過沖電流和第二過沖電流快速地操作。因此，對于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路可使半導(dǎo)體激光器LD能立即迅速被打開。
[0284]雖然圖30-32對使用預(yù)定半導(dǎo)體激光器LD的實例進行說明，然而在不同的半導(dǎo)體激光器LD中也表現(xiàn)了類似的特性。換言之，對于各種類型的半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路可消除發(fā)光延遲，同時獲得用于驅(qū)動半導(dǎo)體激光器的預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0285](半導(dǎo)體激光器LD的發(fā)光延遲的原理)
[0286]接下來，對半導(dǎo)體激光器LD的波形鈍度和發(fā)光延遲的原理進行說明。[0287]圖33是說明驅(qū)動電流波形和半導(dǎo)體激光的IL特性(注入電流-光輸出特性)的圖。在圖33中，各電流的符號表示如下:
[0288]1p:激光器運行電流
[0289]Ith:激光閾值電流
[0290]Ib:偏置電流
[0291]Idrv:1op_Ib=Ild+Iled:用于以高速驅(qū)動的激光器驅(qū)動電流
[0292]Ild:對應(yīng)于激光器的LD區(qū)域的電流
[0293]Iled:對應(yīng)于激光器的LED區(qū)域的電流
[0294]Vop:發(fā)光時的工作電壓
[0295]Vth:施加閾值電流時的電壓
[0296]Vb:施加偏置電流時的電壓
[0297]AV=Vth-Vb:當施加偏置電流時的操作電壓改變到發(fā)光時的操作電壓時的差分電壓。
[0298]當驅(qū)動LBP (激光束打印機)中的半導(dǎo)體激光器時，考慮到半導(dǎo)體激光器的操作，期望施加偏置電流直至Ith。
[0299]然而，該情況可引起半導(dǎo)體激光器的LED發(fā)光，從而可能導(dǎo)致感光體的表面發(fā)暗。因此，當驅(qū)動半導(dǎo)體激光器時，電流值通常被設(shè)定為小于或等于Ith。
[0300]另外，至于Ib，假設(shè)Ib=O,光的上升特性劣化。因此，通常需要施加一定量的Ib。換言之，權(quán)衡減少電流消耗和半導(dǎo)體激光器LD的光的上升特性而設(shè)定Ib。
[0301]在如圖33所示的用于使半導(dǎo)體激光器LD發(fā)光的驅(qū)動電流波形中，為說明的簡便起見，假設(shè)電流的上升以近似直線進行。
[0302]假設(shè)驅(qū)動電流在時間tl從Ib上升，在時間t2時變?yōu)镮b+Iled，在時間t3變?yōu)?p=Ib+Iled+Ildo
[0303]圖34是說明在電路內(nèi)流動的電流和將驅(qū)動電流供給到半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動器之間的關(guān)系的概念圖。
[0304]在安裝有半導(dǎo)體激光器LD和LD驅(qū)動器4的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，當通過導(dǎo)線連接半導(dǎo)體激光器LD和LD驅(qū)動器時，會存在多個寄生電容，例如，半導(dǎo)體激光器組件的寄生電容等，LD驅(qū)動器4組件的寄生電容等，以及由于導(dǎo)線而產(chǎn)生的寄生電容等。在此，圖34中，多個寄生電容被表示為C。
[0305]換言之，在半導(dǎo)體激光器LD中，在作為用于對寄生電容C充電的電流的Ic流動之后，作為本來施加于半導(dǎo)體激光器LD的電流的Iled+Ild流動。然后，在Ic流入半導(dǎo)體激光器LD之后、在Iled+Ild流入半導(dǎo)體激光器LD之前，出現(xiàn)時間差。
[0306]在此，假設(shè)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的總寄生電容為C。如圖34所示，在從t0到tl的瞬時操作時，在從半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路輸出的電流I中，瞬變電流Ic流入寄生電容C中。此后，電流(IIed+IId)在半導(dǎo)體激光器LD中流動。
[0307]圖35是說明當光輸出不同于圖33的驅(qū)動電流波形時的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流波形的圖。
[0308]假設(shè)在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，不論驅(qū)動電流量，在相同的時間t3_tl出現(xiàn)上升。[0309]為說明的簡便起見，圖35表示假設(shè)的電流波形圖，在該圖中，假設(shè)從時間t0到tl的時間為Ic，在此之后(Iled+Ild)流動，且Ic在時間t3處變?yōu)镺。
[0310]另外，圖35中，假設(shè)期望電流不同，對電流1p2的情況和具有小于1p的電流值的電流1pl的情況進行說明。
[0311]更準確地說，在1p2的情況下，(Iled+Ild)在時間tO處變?yōu)镮b ;在時間tl2處變?yōu)镮b (具有在tO和til間流動的Ic);在時間t22處變?yōu)镮led ;以及在時間t3處變?yōu)?p2。
[0312]另一方面，在1pl的情況下，(Iled+Ild)在時間tO處變?yōu)镮b ;在時間til處變?yōu)镮b (具有在tO和til間流動的Ic);在時間t21處變?yōu)镮led ;以及在時間t3處變?yōu)?pl。
[0313]另外，考慮到脈沖發(fā)光延遲時間(光脈沖和驅(qū)動電流脈沖的脈沖變窄出現(xiàn)的時間)能通過達到Iled的時間的總合以及用于寄生電容C的充電時間的差值計算。
[0314]換言之，當電流為1pl時，脈沖發(fā)光延遲時間為
[0315](tll-tO)+ (t21-tll)= (t21_t0)。
[0316]另一方面，當電流為1p2時，脈沖發(fā)光延遲時間是
[0317](tl2-t0)+ (t22-tl2)= (t22_t0)。
[0318]接下來，對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的寄生電容C進行描述。如之前所述，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的寄生電容C為通過驅(qū)動器的輸出電容、基板以及LD元件的輸入電容確定的特定值。因此，需要的電荷Q為Q=CX Λ V。
[0319]換言之，在電流1pl的情況下的電荷Ql和在Ιορ2的情況下的電荷Q2分別為
[0320]Ql=l/2X1plX { (tll-tO) / (t3_t0) } X (tll-tO);以及
[0321]Q2=l/2X1p2X { (tl2_t0) / (t3_t0) } X (tl2_t0)。
[0322]然后，假設(shè)電流比1pl/1p2=K，
[0323](tl2-t0) / (tll-tO)
[0324]變?yōu)镵的平方根。
[0325]因此，至于寄生電容C的充電時間，判定1pl和1p2的比值K使得判定延遲時間的比值。因此，由于驅(qū)動電流的不同而產(chǎn)生的寄生電容C的充電時間的不同可通過擴幅脈沖校正，從而使上述延遲時間受到相反校正。
[0326]在此，當Iled足夠小時，Δ V也足夠小，從而可以不需要由于驅(qū)動電流不同使得對脈沖變窄進行校正。在這種情況下，當Iled/ (Iled+Ild) < 0.1，或換言之，當寄生電容C被充分充電時，沒有必要校正。另一方面，當Iled/ (Iled+Ild)≥0.1，不能忽略對寄生電容C的充電，從而校正變得必要。
[0327]接下來，考慮流入半導(dǎo)體激光器LD的電流達到Iled的時間的1pl和1p2的差值。
[0328]達到Iled的時間造成1p的電流比。因此，流入半導(dǎo)體激光器LD的電流以到Iled的時間的差值變?yōu)?1pl/1p2= (t21-tll)/ (t22_tl2)=K。
[0329]圖36是說明半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流波形的圖。使用圖36對出現(xiàn)在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的脈沖變窄時間進行說明。
[0330]假設(shè)施加于半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流的上升時間為2ns ；Ith=IOmA ；Ib=7mA ;差值Δ V (Ith-1b 處的 LD 工作電壓)=0.25V。[0331]在此,考慮到當施加Iled=Ith_Ib=3mA ；Ild=2mA ;和總電流Itl=5mA時的半導(dǎo)體激光器LD的行為。
[0332]首先,考慮由于對寄生電容充電產(chǎn)生的校正量。假設(shè)半導(dǎo)體激光器和LD驅(qū)動器4之間的寄生電容為 5pF，根據(jù) Q=CXV, Q=5X 10-12Χ0.25X IO^120
[0333]另外，通過以下作為時間t的函數(shù)的方程式，表示在上升部分的施加的電流量Itr。
[0334]Itr=2.5 X 1O^3X 1O9Xt0
[0335]在此，
[0336]Q=l/2XItrXt=l/2X2.5X 1O^3X 1O9Xt2
[0337]另外，Q=CV得到
[0338]Q=L 25Χ10-12=1/2Χ2.5Χ 1O^3X 1O9Xt2
[0339]其中t=l X 10_9，對于半導(dǎo)體激光器LD在上升出現(xiàn)Ins的延遲。
[0340]在此,假設(shè)Ild=20mA,總電流It2=23mA,從而得到t=0.466 X 10-9,對于半導(dǎo)體激光器LD在上升出現(xiàn)0.466ns的延遲。由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間為對應(yīng)于Itl/It2的總電流比的平方根的時間。
[0341]接下來,考慮Iled的延遲時間的校正。Itl=5mA得到Itl=Iled(3mA)+Ild(2mA)。
[0342]當驅(qū)動電流的上升時間為2ns且由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間為tledl時，出現(xiàn)tledl=2nsX (3mA/5mA)=l.2ns 的延遲。在此，Itl=23mA 得到 Itl=Iled (3mA)+Ild (20mA)。
[0343]當驅(qū)動電流的上升時間為2ns時，由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間tled2變?yōu)閠led2=2nsX (3mA/23mA) =0.26ns。換言之，由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間tled2為對應(yīng)于Itl/It2的總電流比的時間。
[0344]如上所述，當施加總電流Itl=5mA時，由于對寄生電容C的充電而產(chǎn)生的校正量即Ins,以及Iled的延遲時間的校正量即1.2ns,其延遲的總量為2.2ns, 2.2ns成為延遲時間，或換言之，整個半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的脈沖變窄時間。
[0345]圖37是說明在本電路中的VCSEL的驅(qū)動電流波形的圖。使用圖37說明在表面發(fā)射激光器(VCSEL)中的脈沖變窄時間。
[0346]假設(shè)施加于VCSEL的驅(qū)動電流的上升時間為2ns ；Ith=0.6mA ；lb=0.3mA ;差值A(chǔ)V(在Ith-1b的LD操作電壓)=0.34V。
[0347]在此，考慮當施加Iled=Ith-1b=0.3mA ； IId=0.2mA ;以及 It3=0.5mA 時的行為。
[0348]首先，考慮由于對寄生電容充電而產(chǎn)生的校正量。在此，假設(shè)半導(dǎo)體激光器和LD驅(qū)動器4之間的寄生電容為5pF，根據(jù)Q=CXV, Q=5X 10-12Χ0.34=1.7Χ10-12。
[0349]另外，通過以下作為時間t的函數(shù)的方程式，表示在上升部分的施加電流量Itr:
[0350]Itr=2.5 X IO^3X IO9Xt0
[0351]在此，
[0352]Q=l/2XItrXt=l/2X2.5X IO^3X IO9Xt2
[0353]根據(jù)Q=CV,
[0354]Q=L 7Χ10-12=1/2Χ2.5Χ IO^3X IO9Xt2
[0355]t=3.69Χ10-9，從而在3.69ns的上升中出現(xiàn)延遲。
[0356]在此，Ild=2mA且總電流It4=2.3mA得到t=0.466X 10-9，從而使得在上升中出現(xiàn)0.466ns的延遲。這是對應(yīng)于總電流Ith比Itl/It2的平方根的時間。
[0357]接下來,考慮Iled的延遲時間的校正。It4=0.5mA得到It4=Iled (0.3mA)+Ild(0.2mA)。
[0358]在此，由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間tled3以及驅(qū)動電流的上升時間2ns使得延遲tled3=2nsX (0.3mA/0.5mA) =1.2ns。
[0359]Itl=2.3mA 得到 It4=Iled (0.3mA) +Ild (0.2mA)。
[0360]由于Iled而產(chǎn)生的延遲時間tled4以及驅(qū)動電流的上升時間2ns使得延遲tled4=2nsX (0.3mA/2.3mA)。這是對應(yīng)于Itl/It2的總電流Ith比的時間。
[0361]如上所述，當施加總電流It3=0.5mA,由于對寄生電容C的充電而產(chǎn)生的校正量即
3.68ns，以及Iled的延遲時間的校正量即1.2ns，其延遲的總量為4.88ns, 4.88ns成為延遲時間，或換言之，整個半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的脈沖變窄時間。
[0362]在VCSEL的情況下，驅(qū)動電流小于半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流，從而產(chǎn)生更大的延遲以及需要對脈沖延遲變窄進行更多的校正。
[0363]另外，即使對于半導(dǎo)體激光器，當Ith或驅(qū)動電流很小，當用于低光量時上述校正變得有效。
[0364](關(guān)于半導(dǎo)體激光器 驅(qū)動電路的實施方式的操作優(yōu)勢)
[0365]根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式,第一微分電流產(chǎn)生單兀2和第二微分電流產(chǎn)生單元3產(chǎn)生兩種類型的過沖從而減少發(fā)光延遲時間，發(fā)光延遲時間為由寄生在從驅(qū)動器到半導(dǎo)體激光器的一部分上的寄生電容導(dǎo)致的半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流和激光發(fā)射之間的發(fā)光時間差值。
[0366]換言之,根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，在不會使得發(fā)光信號的脈寬變窄的情況下，可實現(xiàn)具有出眾的脈沖寬度再現(xiàn)性的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路。
[0367]另外，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，在不依賴于半導(dǎo)體激光器的特性的情況下，可提供以低濃度具有出眾的色調(diào)再現(xiàn)性的高速且高精度的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路。
[0368]而且，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，供給第一過沖電流和第二過沖電流的時刻和供給半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的時刻可設(shè)定為相同的時間，以消除發(fā)光延遲，同時獲得預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0369]另外，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，第一過沖電流和第二過沖電流通過微分半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流的延遲信號的信號而產(chǎn)生，從而能夠消除發(fā)光延遲，同時獲得預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0370]而且，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，第一微分電流產(chǎn)生單元2可配置有電容器Cl，第二微分電流產(chǎn)生單元3可配置有電阻器R2和電容器C2，從而利用簡單的結(jié)構(gòu)就可消除發(fā)光延遲，同時獲得預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0371]另外，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，在不依賴于使用可變電阻器和可變電容器的半導(dǎo)體激光器的特性的情況下，可提供以低濃度具有出眾的色調(diào)再現(xiàn)性的高速且高精度的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路。
[0372]而且，根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，在不依賴于半導(dǎo)體激光器的特性的情況下，可提供出眾的高速且高精度的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，使其作為VCSEL^I色激光器、紅色激光器陣列等，也可作為半導(dǎo)體激光器。
[0373](包括半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的圖像形成裝置)
[0374]接下來，對包括半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的圖像形成裝置進行描述。
[0375]圖38是說明包括半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的圖像形成裝置的實施方式的中心截面圖。圖像形成裝置2000是一種包括復(fù)印機、打印機和傳真機的各自功能的多功能機，其包括主體裝置1001、讀取裝置1002、自動文件輸送裝置1003等。
[0376]主體裝置1001，是一種通過疊加四種顏色(黑色、青色、品紅色、黃色)形成全彩色圖像的串聯(lián)式多色打印機，其包括光學(xué)掃描設(shè)備2010、感光鼓2030 (2030a、2030b、2030c、2030d)、轉(zhuǎn)印帶2040、轉(zhuǎn)印輥2042、定影輥2050、饋紙輥2054、抵抗(regist)輥對2056、排紙輥2058、饋紙托盤2060、排紙托盤2070、通信控制裝置2080以及打印機控制裝置2090。
[0377]通信控制裝置2080通過通信網(wǎng)絡(luò)等，控制與例如個人計算機等的主機裝置的雙向通信。打印機控制裝置2090整體控制包括在圖像形成裝置2000的各個單元。
[0378]在轉(zhuǎn)印帶2040的紙面的下方，以在轉(zhuǎn)印帶2040的移動方向上(圖38的紙面上的逆時針方向)從上游側(cè)按黃色2030d、品紅色2030c、青色2030b、黑色2030a的順序布置光電導(dǎo)性的感光鼓2030，該感光鼓2030作為被光學(xué)掃描裝置2010曝光的圖像承載體形成為圓柱形的形狀且在其上形成靜電潛像。
[0379]圍繞各個感光體2030，以感光鼓的旋轉(zhuǎn)方向的順序布置利用電子照相技術(shù)(電子照相處理)的處理元件，充電裝置2032 (2032a、2032b、2032c、2032d)、顯影輥2033 (2033a、2033b、2033c、2033d)、調(diào)色劑盒 2034(2034a、2034b、2034c、2034d)、清潔裝置 2031 (2031a、2031b、2031c、2031d)等。
[0380]作為充電單元，也可以使用電暈轉(zhuǎn)換器。
[0381]感光鼓2030a、充電裝置2032a、顯影輥2033a、調(diào)色劑盒2034a以及清潔單元2031a作為一組使用，構(gòu)成形成黑色(K)圖像的圖像形成位置。
[0382]感光鼓2030b、充電裝置2032b、顯影輥2033b、調(diào)色劑盒2034b以及清潔單元2031b作為一組使用，構(gòu)成形成青色(C)圖像的圖像形成位置。
[0383]感光鼓2030c、充電裝置2032c、顯影輥2033c、調(diào)色劑盒2034c以及清潔單元2031c作為一組使用，構(gòu)成形成品紅色(M)圖像的圖像形成位置。
[0384]感光鼓2030d、充電裝置2032d、顯影輥2033d、調(diào)色劑盒2034d以及清潔單元2031d作為一組使用，構(gòu)成形成黃色(Y)圖像的圖像形成位置。
[0385]對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的掃描單元的光學(xué)掃描裝置2010是光寫入裝置，其光學(xué)地寫入到感光鼓2030上并執(zhí)行電子照相處理的曝光處理?；趤碜赃B接到通信控制裝置2080的主機裝置的多色圖像信息(黑色圖像信息、青色圖像信息、品紅色圖像信息、黃色圖像信息)，光學(xué)掃描設(shè)備2010將調(diào)整到各個顏色(圖像調(diào)制信號)的光束照射到充電的感光鼓2030的表面上。在感光鼓(旋轉(zhuǎn)感光體)2030的表面上，僅在光束照射到其上的部分上電荷消失，從而形成對應(yīng)于圖像信息的靜電潛像。形成的靜電潛像，作為負潛像，隨感光鼓2030的旋轉(zhuǎn)在相應(yīng)的顯影輥2033的方向上移動。
[0386]在此，上述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路嵌入到光學(xué)掃描裝置2010中。然后，光學(xué)掃描裝置2010的半導(dǎo)體激光器由半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路驅(qū)動以將光束照射到感光鼓2030上。[0387]在調(diào)色劑盒2034a中存儲黑色調(diào)色劑；在調(diào)色劑盒2034b中存儲青色調(diào)色劑；在調(diào)色劑盒2034c中存儲品紅色調(diào)色劑；在調(diào)色劑盒2034d中存儲黃色調(diào)色劑。存放在調(diào)色劑盒2034中的各顏色的調(diào)色劑被提供給相應(yīng)的顯影輥2033。
[0388]隨著顯影輥2033的旋轉(zhuǎn)，來自相應(yīng)的調(diào)色劑盒2034的調(diào)色劑被薄且均勻地施加到顯影輥2033的表面上。當與對應(yīng)于各顏色的感光鼓的表面接觸時，由于施加到顯影輥2033的表面的調(diào)色劑附著到在感光鼓2030的表面上形成的靜電潛像上，顯現(xiàn)靜電潛像，從而形成調(diào)色劑圖像。形成的調(diào)色劑圖像隨著感光鼓2030的旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)印帶2040的方向上移動。
[0389]黃色、品紅色、青色和黑色的各個顏色的調(diào)色劑圖像在預(yù)定時刻被連續(xù)轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶2040上,從而形成彩色圖像。
[0390]作為記錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)印紙張存放在饋紙托盤2060中。饋紙輥2054被配置在接近饋紙托盤2060。存放在饋紙托盤2060上的最上面的轉(zhuǎn)印紙張被饋送到饋紙輥2054，且抵抗輥對2056捕捉到饋送的轉(zhuǎn)印紙張的尖端。抵抗輥對2056朝著轉(zhuǎn)印帶2040和轉(zhuǎn)印輥2042之間的間隙，與感光鼓2030的調(diào)色劑圖像移動到轉(zhuǎn)印位置的時刻對齊地發(fā)送轉(zhuǎn)印紙張。在轉(zhuǎn)印帶2040上的彩色圖像轉(zhuǎn)印到發(fā)送的轉(zhuǎn)印紙張上。在其上轉(zhuǎn)印彩色圖像的轉(zhuǎn)印紙張被發(fā)送到定影輥2050。
[0391]對發(fā)送到定影輥2050的轉(zhuǎn)印紙張被加熱并加壓，從而調(diào)色劑被定影到轉(zhuǎn)印紙張上。在其上定影調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印紙張通過排紙輥2058被發(fā)送到排紙托盤2070，從而轉(zhuǎn)印紙張被連續(xù)地堆疊到排紙托盤2070上。
[0392]在轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像后，清潔單元2031除去殘留在感光鼓2030的表面上的調(diào)色劑(殘余調(diào)色劑)。從其上除去殘余調(diào)色劑的感光鼓2030的表面再次回到與相應(yīng)的充電裝置2032相對的位置上。
[0393](關(guān)于半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的實施方式的操作優(yōu)勢)
[0394]根據(jù)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路的上述實施方式，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路可用于利用簡單的構(gòu)造消除發(fā)光延遲，同時獲得預(yù)定的響應(yīng)波形。
[0395]雖然上面基于各實施方式已經(jīng)對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限定于如上所述的實施方式的要求。在不違背發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可以改變這點要點，并可根據(jù)其應(yīng)用適當?shù)剡M行確定。
[0396]本發(fā)明是基于并要求2012年11月21日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請N0.2012-255470以及2012年11月29日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請N0.2012-260529的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動光源的光源驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 產(chǎn)生驅(qū)動電流的驅(qū)動電流產(chǎn)生單元，所述驅(qū)動電流包括用于從所述光源獲得預(yù)定光量的預(yù)定電流，以及第一和第二過沖電流，所述第一和第二過沖電流被同步地施加到所述預(yù)定電流；以及 控制單元，對于所述驅(qū)動電流產(chǎn)生單元，所述控制單元將所述第一過沖電流的值設(shè)定為固定值，以及根據(jù)從所述光源輸出的光量設(shè)定所述第二過沖電流的值。
2.如權(quán)利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，進一步包括: 產(chǎn)生第一信號和第二信號的信號產(chǎn)生單元，所述第一信號使所述第一過沖電流在第一過沖期間被施加到所述預(yù)定電流，并且所述第二信號使所述第二過沖電流在第二過沖期間被施加到所述預(yù)定電流，其中， 所述第一過沖期間短于從所述預(yù)定電流的上升到當檢測到光源發(fā)光時的期間。
3.如權(quán)利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，進一步包括: 光接收元件，所述光接收元件接收從所述光源發(fā)出的光并輸出對應(yīng)于接收的光量的大小的信號； 積分單元，所述積分單元對從所述光接收元件輸出的信號波形進行積分； 電流值設(shè)定單元，所述電流值設(shè)定單元設(shè)定所述第二過沖電流的值；以及 發(fā)光樣式存儲單元，所述發(fā)光樣式存儲單元在其中存儲用于在預(yù)定期間使所述光源發(fā)光，并在預(yù)定期間關(guān)閉光源的發(fā)光樣式信號，其中， 所述電流值設(shè)定單元包括: 電流值選擇單元，所述電流值選擇單元以電流值的升序選擇要被添加于所述預(yù)定電流的電流值；以及 判定單元，所述判定單元判定當在其中電流值被添加到所述預(yù)定電流的電流被供給到光源時的光接收元件的信號波形的積分值是否在提前設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)，其中， 當積分值落在所述預(yù)定范圍內(nèi)時，所述電流值被設(shè)定為所述第二過沖電流。
4.如權(quán)利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于， 第一過沖期間是從開始供給電流到所述光源時到當所述光源發(fā)光時的期間，所述電流小于或等于在所述光源的電流-光輸出特性中對應(yīng)于光輸出的最大值的電流，并大于所述預(yù)定電流。
5.如權(quán)利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于， 所述預(yù)定電流包括提前設(shè)定的偏置電流、和開關(guān)電流，所述開關(guān)電流基于所述光源的發(fā)光控制信號被供給到所述光源。
6.如權(quán)利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于， 所述驅(qū)動電流包括下沖電流，所述下沖電流與所述預(yù)定電流的下降同步地從所述預(yù)定電流減去，并且所述下沖電流的電流量等于所述第一過沖電流的電流量和所述第二過沖電流的電流量的和。
7.如權(quán)利要求6所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于， 在其中所述下沖電流從所述預(yù)定電流中減去的所述下沖期間等于所述第二過沖期間。
8.一種光學(xué)掃描裝置，其特征在于，包括:光源；反射鏡，所述反射鏡使從所述光源照射的光被反射；以及如權(quán)利要求1所述的光源驅(qū)動電路。
9.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括:光源；反射鏡，所述反射鏡使從所述光源照射的光被反射；感光體，所述感光體被通過所述反射鏡反射的反射光掃描；以及如權(quán)利要求I所述的光源驅(qū)動電路。
10.一種驅(qū)動并調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 電流源，所述電流源為驅(qū)動并使所述半導(dǎo)體激光器發(fā)光而提供驅(qū)動電流； 第一過沖電流源，所述第一過沖電流源在所述驅(qū)動電流的上升時供給電流；和第二過沖電流源，所述第二過沖電流源在所述驅(qū)動電流的上升時供給電流，其中，所述第一過沖電流源供給所述電流的時間短于所述半導(dǎo)體激光器響應(yīng)于所述驅(qū)動電流的時間；并且 所述第二過沖電流源供給所述電流的時間長于所述第一過沖電流源供給所述電流的時間，并短于所述半導(dǎo)體激光器響應(yīng)于所述驅(qū)動電流的時間。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于， 所述第一過沖電流源和所述第二過沖電流源在所述電流源供給所述驅(qū)動電流的時刻同時提供電源。
12.如權(quán)利要求11所述的半 導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于， 在其中添加通過所述第一過沖電流源供給的所述電流和通過所述第二過沖電流源供給的所述電流的附加電流的信號，是在預(yù)定的轉(zhuǎn)變點對所述驅(qū)動電流的信號或所述驅(qū)動電流的延遲信號微分的信號。
13.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流源包括晶體管，所述晶體管進行電壓到電流轉(zhuǎn)換；并且， 作為所述第一過沖電流源的第一電容器被連接到所述晶體管的發(fā)射極和源極，且作為所述第二過沖電流源的電阻器和第二電容器被串聯(lián)連接到所述晶體管的所述發(fā)射極和所述源極。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于， 所述電阻器為可變電阻器，且 所述第一電容器和所述第二電容器是可變電容器。
15.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于， 所述半導(dǎo)體激光器是VCSEL。
16.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路，其特征在于， 所述半導(dǎo)體激光器是紅色激光器或紅色激光器陣列。
17.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體激光器，通過圖像調(diào)制信號調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體激光器的輸出；以及 掃描單元，所述掃描單元用所述半導(dǎo)體激光器的光掃描旋轉(zhuǎn)的感光體，其中 靜電潛像根據(jù)所述圖像調(diào)制信號被形成在所述旋轉(zhuǎn)的感光體上，且其中 所述半導(dǎo)體激光器由權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路驅(qū)動。
【文檔編號】H05B37/02GK103841722SQ201310578424
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】藤田勇人, 大森淳史, 巖田宗朗, 石田雅章 申請人:株式會社理光