JP2000307188A - 発光素子の劣化検出装置 - Google Patents
発光素子の劣化検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子（ＬＤ：レーザダイオード）の発光
の応答性を低下させることなく、発光素子の劣化を適切
に検出することを可能にしたＬＤの劣化検出装置を提供
する。 【解決手段】 ＬＤ１１と、ＬＤに電流を供給して発光
動作を行うＬＤ駆動部２６と、ＬＤ１１の発光出力を検
出するＰＤ（フォトダイオード）１２と、ＰＤ１２で検
出したＬＤ１１の発光出力に基づいて第１コンパレータ
２１で基準電圧Ｖref1との比較を行い、その比較結果に
基づいて発光出力に対応する電圧Ｖｃを出力し、かつそ
の電圧Ｖｃに基づいてＬＤ駆動部２６を制御し、ＬＤ１
１の発光出力を一定に保持するＡＰＣ回路２１と、第２
コンパレータ３２において電圧Ｖｃを予め設定した設定
電圧Ｖref2と比較し、電圧Ｖｃが設定電圧Ｖref2を越え
たときにＬＤ１１の劣化信号を出力するＬＤ劣化検出回
路２３とを備える。
の応答性を低下させることなく、発光素子の劣化を適切
に検出することを可能にしたＬＤの劣化検出装置を提供
する。 【解決手段】 ＬＤ１１と、ＬＤに電流を供給して発光
動作を行うＬＤ駆動部２６と、ＬＤ１１の発光出力を検
出するＰＤ（フォトダイオード）１２と、ＰＤ１２で検
出したＬＤ１１の発光出力に基づいて第１コンパレータ
２１で基準電圧Ｖref1との比較を行い、その比較結果に
基づいて発光出力に対応する電圧Ｖｃを出力し、かつそ
の電圧Ｖｃに基づいてＬＤ駆動部２６を制御し、ＬＤ１
１の発光出力を一定に保持するＡＰＣ回路２１と、第２
コンパレータ３２において電圧Ｖｃを予め設定した設定
電圧Ｖref2と比較し、電圧Ｖｃが設定電圧Ｖref2を越え
たときにＬＤ１１の劣化信号を出力するＬＤ劣化検出回
路２３とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＬＤ（レーザダイオ
ード）等の発光素子の劣化を検出する装置に関し、特に
ＬＤの出力パワーの劣化を検出するための装置に関す
る。
ード）等の発光素子の劣化を検出する装置に関し、特に
ＬＤの出力パワーの劣化を検出するための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＤを光源とするＬＤ走査装置では、均
一な画像パターンを形成するためには光強度を一定に保
持することが必要であり、そのためにＬＤの発光出力を
監視し、ＬＤが劣化してその発光出力が低下した場合に
は適切な処置を施す必要がある。ＬＤは、通常、図４に
実線Ｓで示すように、所定のしきい値Ｉthの電流−光強
度特性を有しているが、ＬＤが劣化すると前記特性が同
図の破線で示すように変化される。例えば、Ａに示す特
性では、γが低下され、Ｂに示す特性ではしきい値Ｉth
が高電流側に変動されており、いずれにしても、同じ電
流ＩLDをＬＤに供給してもＬＤの発光出力が低下される
ことになる。このような、ＬＤの劣化の要因としては、
ＬＤを構成する半導体接合における特性の経時的な変化
や、ＬＤを構成する半導体構造での静電破壊等が考えら
れる。そのため、例えば、ＬＤの発光出力を一定に保持
するために、ＬＤの発光出力を検出し、その検出に基づ
いてＬＤの供給電流をフィードバック制御するＡＰＣ回
路を備えるＬＤ回路では、ＡＰＣレベルを保持するため
のＬＤの供給電流ＩＬＤが、同図の駆動電流ＩA ，ＩB
のように異常に増大されてしまい、そのためにＬＤに過
大電流が流れて発火し、あるいは消費電力が異常に増大
される原因となる。
一な画像パターンを形成するためには光強度を一定に保
持することが必要であり、そのためにＬＤの発光出力を
監視し、ＬＤが劣化してその発光出力が低下した場合に
は適切な処置を施す必要がある。ＬＤは、通常、図４に
実線Ｓで示すように、所定のしきい値Ｉthの電流−光強
度特性を有しているが、ＬＤが劣化すると前記特性が同
図の破線で示すように変化される。例えば、Ａに示す特
性では、γが低下され、Ｂに示す特性ではしきい値Ｉth
が高電流側に変動されており、いずれにしても、同じ電
流ＩLDをＬＤに供給してもＬＤの発光出力が低下される
ことになる。このような、ＬＤの劣化の要因としては、
ＬＤを構成する半導体接合における特性の経時的な変化
や、ＬＤを構成する半導体構造での静電破壊等が考えら
れる。そのため、例えば、ＬＤの発光出力を一定に保持
するために、ＬＤの発光出力を検出し、その検出に基づ
いてＬＤの供給電流をフィードバック制御するＡＰＣ回
路を備えるＬＤ回路では、ＡＰＣレベルを保持するため
のＬＤの供給電流ＩＬＤが、同図の駆動電流ＩA ，ＩB
のように異常に増大されてしまい、そのためにＬＤに過
大電流が流れて発火し、あるいは消費電力が異常に増大
される原因となる。
【０００３】このようなＬＤの劣化に伴う前記したよう
な問題を未然に防止するために、ＬＤの劣化を検出する
検出装置が提案されている。図５はその一例を示す回路
であり、ＬＤ１１に供給される電流ＩＬＤを検出し、こ
の電流値に基づいて劣化を検出する構成とされている。
すなわち、ＬＤ１１を発光させるために電流を駆動する
ＬＤ駆動回路１００に接続される電流供給路に抵抗Ｒｓ
を介挿し、この抵抗Ｒｓを流れる電流ＩＬＤによる抵抗
Ｒｓの両端電圧Ｖｓを電圧検出器１０１で検出し、その
検出電圧Ｖｓをコンパレータ１０２において予め設定し
た設定電圧Ｖref と比較し、その比較結果に基づいてＬ
Ｄ１１の劣化を検出する構成となっている。このＬＤ劣
化検出装置では、例えば、ＬＤ１１の劣化に伴ってＬＤ
の供給電流ＩＬＤが異常に増加し、その検出電圧Ｖｓが
設定電圧Ｖref よりも増大したときに、ＬＤ１１の劣化
を検出している。
な問題を未然に防止するために、ＬＤの劣化を検出する
検出装置が提案されている。図５はその一例を示す回路
であり、ＬＤ１１に供給される電流ＩＬＤを検出し、こ
の電流値に基づいて劣化を検出する構成とされている。
すなわち、ＬＤ１１を発光させるために電流を駆動する
ＬＤ駆動回路１００に接続される電流供給路に抵抗Ｒｓ
を介挿し、この抵抗Ｒｓを流れる電流ＩＬＤによる抵抗
Ｒｓの両端電圧Ｖｓを電圧検出器１０１で検出し、その
検出電圧Ｖｓをコンパレータ１０２において予め設定し
た設定電圧Ｖref と比較し、その比較結果に基づいてＬ
Ｄ１１の劣化を検出する構成となっている。このＬＤ劣
化検出装置では、例えば、ＬＤ１１の劣化に伴ってＬＤ
の供給電流ＩＬＤが異常に増加し、その検出電圧Ｖｓが
設定電圧Ｖref よりも増大したときに、ＬＤ１１の劣化
を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＬ
Ｄ劣化検出装置では、ＬＤ１１の電流供給路に直列に抵
抗Ｒｓが介挿されているため、この抵抗Ｒｓによる電圧
降下によって消費電力に対するＬＤ１１の発光出力であ
るＬＤの発光効率が低下するという問題がある。また、
前記抵抗Ｒｓがダンピング抵抗としても働くのでＬＤ発
光の応答性が悪くなり、特に高速でＬＤの発光制御を行
うレーザ走査装置の場合、例えば、描画パターン信号に
基づいてＬＤの電流供給路をオン、オフしてＬＤの発光
をパルス幅制御するＰＷＭ方式のレーザ走査装置では、
オン、オフ制御されたＬＤを駆動するための供給電流に
対するＬＤ発光の応答性が低下し、描画するパターン精
度が低下される要因となる。
Ｄ劣化検出装置では、ＬＤ１１の電流供給路に直列に抵
抗Ｒｓが介挿されているため、この抵抗Ｒｓによる電圧
降下によって消費電力に対するＬＤ１１の発光出力であ
るＬＤの発光効率が低下するという問題がある。また、
前記抵抗Ｒｓがダンピング抵抗としても働くのでＬＤ発
光の応答性が悪くなり、特に高速でＬＤの発光制御を行
うレーザ走査装置の場合、例えば、描画パターン信号に
基づいてＬＤの電流供給路をオン、オフしてＬＤの発光
をパルス幅制御するＰＷＭ方式のレーザ走査装置では、
オン、オフ制御されたＬＤを駆動するための供給電流に
対するＬＤ発光の応答性が低下し、描画するパターン精
度が低下される要因となる。
【０００５】本発明の目的は、ＬＤ等の発光素子の発光
の応答性を低下させることなく、発光素子の劣化を適切
に検出することを可能にした発光素子の劣化検出装置を
提供するものである。
の応答性を低下させることなく、発光素子の劣化を適切
に検出することを可能にした発光素子の劣化検出装置を
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の発光素子の劣化
検出装置は、レーザダイオード等の発光素子と、前記発
光素子に電力を供給して発光動作を行う発光素子駆動部
と、前記発光素子の発光出力を検出する受光素子と、前
記受光素子で検出した前記発光素子の発光出力に基づい
て前記発光出力に対応するデータを出力するデータ出力
部とを備え、前記出力されたデータに基づいて前記発光
素子駆動部を制御し、前記発光素子の発光出力を一定に
保持する発光出力制御回路と、前記出力データを予め設
定した設定データと比較し、前記出力データが前記設定
データと特定の関係になったときに前記発光素子の劣化
信号を出力する劣化検出回路とを備えることを特徴とし
ている。
検出装置は、レーザダイオード等の発光素子と、前記発
光素子に電力を供給して発光動作を行う発光素子駆動部
と、前記発光素子の発光出力を検出する受光素子と、前
記受光素子で検出した前記発光素子の発光出力に基づい
て前記発光出力に対応するデータを出力するデータ出力
部とを備え、前記出力されたデータに基づいて前記発光
素子駆動部を制御し、前記発光素子の発光出力を一定に
保持する発光出力制御回路と、前記出力データを予め設
定した設定データと比較し、前記出力データが前記設定
データと特定の関係になったときに前記発光素子の劣化
信号を出力する劣化検出回路とを備えることを特徴とし
ている。
【０００７】ここで、本発明の好ましい形態としては、
前記データ出力部は、前記受光素子から出力される電流
を電圧に変換する電流電圧変換部と、前記変換された電
圧を基準電圧と比較してその比較結果を出力する第１比
較部と、前記第１比較部の比較結果に基づいて、前記変
換された電圧が前記基準電圧と等しくなるような電圧を
前記出力データとして生成する電圧生成部とを備え、前
記発光出力制御回路は、前記電圧生成部で生成される電
圧を電流に変換して前記発光素子に供給する電圧電流変
換部を備える。また、前記電圧生成部は、前記第１比較
部からの出力に基づいて選択的に動作される一対のスイ
ッチと、前記スイッチの選択動作により充電又は放電さ
れる蓄電手段とを備え、前記蓄電手段の蓄電した電圧を
前記データ値として生成する。さらに、前記劣化検出回
路は、前記電圧生成部から出力される電圧を予め設定し
た電圧と比較し、前記出力電圧が前記設定電圧を越えた
ときに前記劣化信号を出力する第２比較部を備えてい
る。
前記データ出力部は、前記受光素子から出力される電流
を電圧に変換する電流電圧変換部と、前記変換された電
圧を基準電圧と比較してその比較結果を出力する第１比
較部と、前記第１比較部の比較結果に基づいて、前記変
換された電圧が前記基準電圧と等しくなるような電圧を
前記出力データとして生成する電圧生成部とを備え、前
記発光出力制御回路は、前記電圧生成部で生成される電
圧を電流に変換して前記発光素子に供給する電圧電流変
換部を備える。また、前記電圧生成部は、前記第１比較
部からの出力に基づいて選択的に動作される一対のスイ
ッチと、前記スイッチの選択動作により充電又は放電さ
れる蓄電手段とを備え、前記蓄電手段の蓄電した電圧を
前記データ値として生成する。さらに、前記劣化検出回
路は、前記電圧生成部から出力される電圧を予め設定し
た電圧と比較し、前記出力電圧が前記設定電圧を越えた
ときに前記劣化信号を出力する第２比較部を備えてい
る。
【０００８】本発明においては、発光素子の発光出力を
一定に制御するための出力制御回路において生成されか
つ出力されるデータに基づいて、発光素子を駆動するた
めの供給電流の異常な増加を検出して発光素子の劣化を
検出しているので、発光素子の供給電流を検出するため
にその電流供給路に抵抗を介挿する必要がなくなり、こ
の抵抗が要因とされる発光素子の発光効率が低下すると
いう問題と、発光素子の発光の応答性が悪くなるという
問題を解消することが可能になる。
一定に制御するための出力制御回路において生成されか
つ出力されるデータに基づいて、発光素子を駆動するた
めの供給電流の異常な増加を検出して発光素子の劣化を
検出しているので、発光素子の供給電流を検出するため
にその電流供給路に抵抗を介挿する必要がなくなり、こ
の抵抗が要因とされる発光素子の発光効率が低下すると
いう問題と、発光素子の発光の応答性が悪くなるという
問題を解消することが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明にかかるＬＤ劣化検出
装置をレーザ走査装置に適用した実施形態の構成配置で
ある。レーザ走査装置１は、内部にモニタ用のＰＤ（フ
ォトダイオード）１２を一体化したＬＤ１１を光源とし
て備えており、前記ＬＤ１１で発光したレーザビームＬ
Ｂをコリメートレンズ１３で平行ビームにし、シリンド
リカルレンズ１４を透過した後、高速回転駆動されるポ
リゴンミラー１５に投射する。そして、前記レーザビー
ムＬＢを前記ポリゴンミラー１５の反射面で反射するこ
とによって主走査方向に偏向し、ｆθレンズ１６を通し
て感光ドラム１７の感光面に主走査する。また、前記感
光ドラム１７は主走査方向に回転軸１７ａを有してお
り、その回転軸１７ａの回りに回転駆動することで、前
記レーザビームＬＢを副走査し、所定のパターンを描画
する。そして、前記ＬＤ１１にはＬＤ制御回路２が接続
されている。
参照して説明する。図１は本発明にかかるＬＤ劣化検出
装置をレーザ走査装置に適用した実施形態の構成配置で
ある。レーザ走査装置１は、内部にモニタ用のＰＤ（フ
ォトダイオード）１２を一体化したＬＤ１１を光源とし
て備えており、前記ＬＤ１１で発光したレーザビームＬ
Ｂをコリメートレンズ１３で平行ビームにし、シリンド
リカルレンズ１４を透過した後、高速回転駆動されるポ
リゴンミラー１５に投射する。そして、前記レーザビー
ムＬＢを前記ポリゴンミラー１５の反射面で反射するこ
とによって主走査方向に偏向し、ｆθレンズ１６を通し
て感光ドラム１７の感光面に主走査する。また、前記感
光ドラム１７は主走査方向に回転軸１７ａを有してお
り、その回転軸１７ａの回りに回転駆動することで、前
記レーザビームＬＢを副走査し、所定のパターンを描画
する。そして、前記ＬＤ１１にはＬＤ制御回路２が接続
されている。
【００１０】図２は前記ＬＤ制御回路２の回路図であ
り、前記ＬＤ１１を一定の光強度で発光するための制御
を行うＡＰＣ回路２１と、前記レーザ走査装置で描画す
るパターンに応じて前記ＬＤ１１での発光をオン、オフ
制御していわゆるパルス幅変調を行うためのＰＷＭ変調
回路２２と、前記ＬＤ１１での劣化を検出すためのＬＤ
劣化検出回路２３で構成されている。前記ＰＤ１２は、
前記ＬＤ１１で発光したレーザ光を受光して、光強度に
対応した電流を出力する。前記ＡＰＣ回路２１は、前記
ＰＤ１２の検出電流を電圧に変換するための電流電圧変
換部として、前記ＰＤ１２の電流路に介挿した抵抗Ｒを
備えており、前記抵抗Ｒの両端に発生する電圧Ｖｄを出
力する。また、前記検出された電圧Ｖｄに基づいてＬＤ
１１をＡＰＣ制御するためのデータを出力する回路とし
て、前記検出された電圧Ｖｄを一方の入力端に入力し、
他方の入力端に基準電圧Ｖref1を入力する第１コンパレ
ータ２４と、前記第１コンパレータ２４の出力により相
反的に動作する充放電部２５と、前記充放電部２５の出
力により充放電されるコンデンサＣとを備えた構成とさ
れる。さらに、前記データに基づいて前記ＬＤ１１を駆
動するための供給電流ＩＬＤを制御する制御部として、
前記コンデンサＣの両端の電圧Ｖｃを電流に変換して前
記ＬＤ１１を発光するための前記供給電流を出力するＶ
／Ｉ（電圧／電流）変換部２６を備えている。
り、前記ＬＤ１１を一定の光強度で発光するための制御
を行うＡＰＣ回路２１と、前記レーザ走査装置で描画す
るパターンに応じて前記ＬＤ１１での発光をオン、オフ
制御していわゆるパルス幅変調を行うためのＰＷＭ変調
回路２２と、前記ＬＤ１１での劣化を検出すためのＬＤ
劣化検出回路２３で構成されている。前記ＰＤ１２は、
前記ＬＤ１１で発光したレーザ光を受光して、光強度に
対応した電流を出力する。前記ＡＰＣ回路２１は、前記
ＰＤ１２の検出電流を電圧に変換するための電流電圧変
換部として、前記ＰＤ１２の電流路に介挿した抵抗Ｒを
備えており、前記抵抗Ｒの両端に発生する電圧Ｖｄを出
力する。また、前記検出された電圧Ｖｄに基づいてＬＤ
１１をＡＰＣ制御するためのデータを出力する回路とし
て、前記検出された電圧Ｖｄを一方の入力端に入力し、
他方の入力端に基準電圧Ｖref1を入力する第１コンパレ
ータ２４と、前記第１コンパレータ２４の出力により相
反的に動作する充放電部２５と、前記充放電部２５の出
力により充放電されるコンデンサＣとを備えた構成とさ
れる。さらに、前記データに基づいて前記ＬＤ１１を駆
動するための供給電流ＩＬＤを制御する制御部として、
前記コンデンサＣの両端の電圧Ｖｃを電流に変換して前
記ＬＤ１１を発光するための前記供給電流を出力するＶ
／Ｉ（電圧／電流）変換部２６を備えている。
【００１１】前記充放電部２５は、前記コンデンサＣを
充電するための電力源となる電流源２７と、前記第１コ
ンパレータ２４の出力極性が「正」のときにオンして前
記電流源２７を前記コンデンサＣに接続する第１スイッ
チＳＷ１と、前記第１コンパレータ２４の出力に接続さ
れたインバータ２８の出力によって前記第１コンバレー
タ２４の出力極性が「負」のときにオンして前記コンデ
ンサＣを抵抗Ｒｘを介して接地に接続する第２スイッチ
ＳＷ２とで構成されている。また、前記充放電部２５と
前記コンデンサＣの間には、通常ではオン状態である
が、ＡＰＣ回路２１のループを開いてＡＰＣ動作を停止
させるためのＡＰＣオープンスイッチ２９が介挿されて
いる。
充電するための電力源となる電流源２７と、前記第１コ
ンパレータ２４の出力極性が「正」のときにオンして前
記電流源２７を前記コンデンサＣに接続する第１スイッ
チＳＷ１と、前記第１コンパレータ２４の出力に接続さ
れたインバータ２８の出力によって前記第１コンバレー
タ２４の出力極性が「負」のときにオンして前記コンデ
ンサＣを抵抗Ｒｘを介して接地に接続する第２スイッチ
ＳＷ２とで構成されている。また、前記充放電部２５と
前記コンデンサＣの間には、通常ではオン状態である
が、ＡＰＣ回路２１のループを開いてＡＰＣ動作を停止
させるためのＡＰＣオープンスイッチ２９が介挿されて
いる。
【００１２】前記ＰＷＭ変調回路２２は、前記Ｖ／Ｉ変
換部２６と前記ＬＤ１１との間に介挿された通常ではオ
ン状態の電子スイッチ３０と、描画パターンのデータに
基づいて対応するパルス幅の信号を生成して前記電子ス
イッチ３０をオン、オフ制御するＰＷＭ生成部３１とを
備えている。
換部２６と前記ＬＤ１１との間に介挿された通常ではオ
ン状態の電子スイッチ３０と、描画パターンのデータに
基づいて対応するパルス幅の信号を生成して前記電子ス
イッチ３０をオン、オフ制御するＰＷＭ生成部３１とを
備えている。
【００１３】前記ＬＤ劣化検出回路２３は、前記ＡＰＣ
回路２１のコンデンサＣの電圧Ｖｃを一方の入力端に入
力し、他方の入力端に設定電圧Ｖref2を入力し、前記コ
ンデンサＣの電圧Ｖｃが前記設定電圧Ｖref2よりも高く
なったときにＬＤ劣化信号を出力する第２コンパレータ
３２と、前記第２コンパレータ３２の出力に基づいてＬ
Ｄ劣化に伴う制御を実行するＬＤ劣化制御部３３とを備
えている。前記ＬＤ劣化制御部３３には、ＬＥＤ等で構
成されるＬＤ劣化表示器３４と、圧電素子等で構成され
るＬＤ劣化警報ブザー３５が接続される。また、前記Ｌ
Ｄ劣化制御部３３は、前記ＡＰＣオープンスイッチ２９
をオフするように接続が行われ、さらに前記ＰＷＭ生成
部３１を強制的に制御するように接続が行われている。
回路２１のコンデンサＣの電圧Ｖｃを一方の入力端に入
力し、他方の入力端に設定電圧Ｖref2を入力し、前記コ
ンデンサＣの電圧Ｖｃが前記設定電圧Ｖref2よりも高く
なったときにＬＤ劣化信号を出力する第２コンパレータ
３２と、前記第２コンパレータ３２の出力に基づいてＬ
Ｄ劣化に伴う制御を実行するＬＤ劣化制御部３３とを備
えている。前記ＬＤ劣化制御部３３には、ＬＥＤ等で構
成されるＬＤ劣化表示器３４と、圧電素子等で構成され
るＬＤ劣化警報ブザー３５が接続される。また、前記Ｌ
Ｄ劣化制御部３３は、前記ＡＰＣオープンスイッチ２９
をオフするように接続が行われ、さらに前記ＰＷＭ生成
部３１を強制的に制御するように接続が行われている。
【００１４】以上の構成のＬＤ制御回路２における動作
について説明する。先ず、ＡＰＣ回路２１では、ＬＤ１
１で発光したレーザ光をＰＤ１２が受光すると、光強度
に応じた電流が生じるため、抵抗Ｒにはその電流に応じ
た電圧Ｖｄが発生する。この電圧Ｖｄは第１コンパレー
タ２４の一方の入力端に入力され、他方の入力端に入力
されている基準電圧Ｖref1と比較する。そして、Ｖｄが
Ｖref1よりも低い場合には、第１コンパレータ２４の出
力極性は「正」となるため、第１スイッチＳＷ１はオン
され、第２スイッチＳＷ２はオフされる。これにより、
コンデンサＣは第１スイッチＳＷ１を介して充放電部２
５の電流源２７に接続されるため、コンデンサＣは充電
が開始される。充電の進行に伴ってコンデンサＣの電圧
Ｖｃが増加するため、Ｖ／Ｉ変換部２６から出力される
電流が増加され、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤが増加され
る。これにより、ＬＤ１１の発光出力が増加される。
について説明する。先ず、ＡＰＣ回路２１では、ＬＤ１
１で発光したレーザ光をＰＤ１２が受光すると、光強度
に応じた電流が生じるため、抵抗Ｒにはその電流に応じ
た電圧Ｖｄが発生する。この電圧Ｖｄは第１コンパレー
タ２４の一方の入力端に入力され、他方の入力端に入力
されている基準電圧Ｖref1と比較する。そして、Ｖｄが
Ｖref1よりも低い場合には、第１コンパレータ２４の出
力極性は「正」となるため、第１スイッチＳＷ１はオン
され、第２スイッチＳＷ２はオフされる。これにより、
コンデンサＣは第１スイッチＳＷ１を介して充放電部２
５の電流源２７に接続されるため、コンデンサＣは充電
が開始される。充電の進行に伴ってコンデンサＣの電圧
Ｖｃが増加するため、Ｖ／Ｉ変換部２６から出力される
電流が増加され、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤが増加され
る。これにより、ＬＤ１１の発光出力が増加される。
【００１５】一方、ＬＤ１１の発光出力の増加に伴って
ＰＤ１２で発生する電流が増加すると、電圧Ｖｄも増加
される。そして、この電圧Ｖｄが第１コンパレータ２４
において基準電圧Ｖref1よりも大きくなると、第１コン
パレータ２４の出力極性は「負」となるため、第１スイ
ッチＳＷ１はオフされ、第２スイッチＳＷ２がオンされ
る。これにより、コンデンサＣは抵抗Ｒｘ及び第２スイ
ッチＳＷ２を介して接地に接続されるため放電が開始さ
れる。放電の進行に伴ってコンデンサＣの電圧Ｖｃが低
下するため、Ｖ／Ｉ変換部２６から出力される電流が減
少され、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤが減少され、発光出
力が低減される。これにより、電圧Ｖｄが基準電圧Ｖre
f1と等しくなるようにＬＤ１１の供給電流がフィードバ
ック制御され、結果としてＬＤ１１の発光出力が所要の
出力に制御されることになる。
ＰＤ１２で発生する電流が増加すると、電圧Ｖｄも増加
される。そして、この電圧Ｖｄが第１コンパレータ２４
において基準電圧Ｖref1よりも大きくなると、第１コン
パレータ２４の出力極性は「負」となるため、第１スイ
ッチＳＷ１はオフされ、第２スイッチＳＷ２がオンされ
る。これにより、コンデンサＣは抵抗Ｒｘ及び第２スイ
ッチＳＷ２を介して接地に接続されるため放電が開始さ
れる。放電の進行に伴ってコンデンサＣの電圧Ｖｃが低
下するため、Ｖ／Ｉ変換部２６から出力される電流が減
少され、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤが減少され、発光出
力が低減される。これにより、電圧Ｖｄが基準電圧Ｖre
f1と等しくなるようにＬＤ１１の供給電流がフィードバ
ック制御され、結果としてＬＤ１１の発光出力が所要の
出力に制御されることになる。
【００１６】このようなＡＰＣ制御が行われている状況
のもとで、描画するパターンデータがＰＷＭ生成部３１
に入力されると、ＰＷＭ生成部３１は描画パターンに対
応するパルス幅のパルス信号を生成し、電子スイッチ３
０をパルス幅に対応してオン、オフ制御する。これによ
り、ＬＤ１１の発光が前記オン、オフによりＰＷＭ変調
制御され、図１に示した感光ドラム１７上を主走査する
レーザビームＬＢが当該パターンを描画する。なお、前
記ＡＰＣはＬＤ１１が発光されている間のみ行われる。
ＬＤ１１が発光していないときにＡＰＣ動作を行うと、
必ずＬＤ１１の供給電流ＩＬＤを増加する方向に動作し
てしまい、ＡＰＣ動作が暴走することになる。
のもとで、描画するパターンデータがＰＷＭ生成部３１
に入力されると、ＰＷＭ生成部３１は描画パターンに対
応するパルス幅のパルス信号を生成し、電子スイッチ３
０をパルス幅に対応してオン、オフ制御する。これによ
り、ＬＤ１１の発光が前記オン、オフによりＰＷＭ変調
制御され、図１に示した感光ドラム１７上を主走査する
レーザビームＬＢが当該パターンを描画する。なお、前
記ＡＰＣはＬＤ１１が発光されている間のみ行われる。
ＬＤ１１が発光していないときにＡＰＣ動作を行うと、
必ずＬＤ１１の供給電流ＩＬＤを増加する方向に動作し
てしまい、ＡＰＣ動作が暴走することになる。
【００１７】さらに、前記ＬＤ劣化検出回路２３では、
前記ＡＰＣ制御されているコンデンサＣの電圧Ｖｃを検
出し、これを第２コンパレータ３２において設定電圧Ｖ
ref2と比較する。ここで、前記設定電圧Ｖref2は、前記
ＡＰＣ制御におけるＬＤ１１の発光出力が図４の出力レ
ベルであるＡＰＣレベルに設定されているときに、ＬＤ
１１の劣化が始まったとみなす所定の設定電流Ｉｘに対
応したコンデンサ電圧に等しく設定されている。そのた
め、ＬＤ１１が劣化していないときには、前記ＡＰＣレ
ベルを保持するためのＬＤ１１の供給電流ＩＬＤは、前
記設定電流Ｉｘよりも小さいＩｎであるため、コンデン
サＣの電圧Ｖｃは設定電圧Ｖref2よりも低い状態にあ
る。したがって、このときには第２コンパレータ３２か
ら劣化信号が出力されることはない。一方、ＬＤ１１が
劣化して図４のＡＰＣレベルを保持するためにＬＤ１１
に供給する電流ＩＬＤが増加して設定電流Ｉｘを越える
と、これに伴ってコンデンサＣの電圧Ｖｃも増加し、設
定電圧Ｖref2を越える状態となる。この状態では、第２
コンパレータ３２から劣化信号が出力されるため、ＬＤ
劣化制御部３３は、例えば、警報表示器３４を点灯して
ＬＤ１１が劣化したことを表示する。あるいは、警報ブ
ザー３５を鳴動してＬＤ１１が劣化したことを報知す
る。
前記ＡＰＣ制御されているコンデンサＣの電圧Ｖｃを検
出し、これを第２コンパレータ３２において設定電圧Ｖ
ref2と比較する。ここで、前記設定電圧Ｖref2は、前記
ＡＰＣ制御におけるＬＤ１１の発光出力が図４の出力レ
ベルであるＡＰＣレベルに設定されているときに、ＬＤ
１１の劣化が始まったとみなす所定の設定電流Ｉｘに対
応したコンデンサ電圧に等しく設定されている。そのた
め、ＬＤ１１が劣化していないときには、前記ＡＰＣレ
ベルを保持するためのＬＤ１１の供給電流ＩＬＤは、前
記設定電流Ｉｘよりも小さいＩｎであるため、コンデン
サＣの電圧Ｖｃは設定電圧Ｖref2よりも低い状態にあ
る。したがって、このときには第２コンパレータ３２か
ら劣化信号が出力されることはない。一方、ＬＤ１１が
劣化して図４のＡＰＣレベルを保持するためにＬＤ１１
に供給する電流ＩＬＤが増加して設定電流Ｉｘを越える
と、これに伴ってコンデンサＣの電圧Ｖｃも増加し、設
定電圧Ｖref2を越える状態となる。この状態では、第２
コンパレータ３２から劣化信号が出力されるため、ＬＤ
劣化制御部３３は、例えば、警報表示器３４を点灯して
ＬＤ１１が劣化したことを表示する。あるいは、警報ブ
ザー３５を鳴動してＬＤ１１が劣化したことを報知す
る。
【００１８】さらには、この実施形態では、ＬＤ１１の
劣化を検出したときには、劣化制御部３３はＡＰＣオー
プンスイッチ２９をオフし、以降のコンデンサＣへの充
電を停止する。これにより、コンデンサＣは充放電部２
５から遮断され、コンデンサ電圧Ｖｃは自然放電によっ
て徐々に電圧が低下される。したがって、Ｖ／Ｉ変換部
２６の出力電流も徐々に低下されるため、ＬＤ１１に対
しては徐々に低下される電流ＩＬＤをＬＤに供給する。
劣化を検出したときには、劣化制御部３３はＡＰＣオー
プンスイッチ２９をオフし、以降のコンデンサＣへの充
電を停止する。これにより、コンデンサＣは充放電部２
５から遮断され、コンデンサ電圧Ｖｃは自然放電によっ
て徐々に電圧が低下される。したがって、Ｖ／Ｉ変換部
２６の出力電流も徐々に低下されるため、ＬＤ１１に対
しては徐々に低下される電流ＩＬＤをＬＤに供給する。
【００１９】このように、ＬＤ１１の発光出力を一定に
制御するためのＡＰＣ回路２１に設けられているＬＤ駆
動回路としてのＶ／Ｉ変換部２６の入力電圧Ｖｃを検出
し、この検出した電圧Ｖｃに基づいてＬＤ１１の供給電
流ＩＬＤの異常な増加を検出してＬＤ１１の劣化を検出
しているので、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤを検出するた
めに、図５に示した従来構成のように電流供給路に抵抗
を介挿する必要はなくなる。そのため、抵抗による電圧
降下によって消費電力に対するＬＤの発光出力であるＬ
Ｄの発光効率が低下するという問題が生じることはな
い。また、前記抵抗がダンピングンス抵抗として機能し
てＬＤ発光の応答性が悪くなるようなこともなく、レー
ザ走査装置において描画するパターン精度が低下され、
レーザ走査装置の性能が低下されることもない。
制御するためのＡＰＣ回路２１に設けられているＬＤ駆
動回路としてのＶ／Ｉ変換部２６の入力電圧Ｖｃを検出
し、この検出した電圧Ｖｃに基づいてＬＤ１１の供給電
流ＩＬＤの異常な増加を検出してＬＤ１１の劣化を検出
しているので、ＬＤ１１の供給電流ＩＬＤを検出するた
めに、図５に示した従来構成のように電流供給路に抵抗
を介挿する必要はなくなる。そのため、抵抗による電圧
降下によって消費電力に対するＬＤの発光出力であるＬ
Ｄの発光効率が低下するという問題が生じることはな
い。また、前記抵抗がダンピングンス抵抗として機能し
てＬＤ発光の応答性が悪くなるようなこともなく、レー
ザ走査装置において描画するパターン精度が低下され、
レーザ走査装置の性能が低下されることもない。
【００２０】なお、前記実施形態では、ＡＰＣ回路をア
ナログ回路で構成した例を示したが、ＡＰＣ回路をデジ
タル回路構成とした場合にも本発明を適用することは可
能である。例えば、図３はその概略回路図であり、図２
と等価な部分には同一符号を付してある。この回路で
は、ＰＤ１２に接続した抵抗Ｒで検出した電圧ＶｄをＡ
／Ｄ変換器４１でＡ／Ｄ変換し、デジタルデータＤｄと
する。得られたデジタルデータを第１デジタルコンパレ
ータ４２で基準電圧のデジタルデータ４３と比較して、
その差データΔＤを出力する。そして、この差データΔ
Ｄをアップダウンカウンタ４４によりカウントし、その
カウントデータＤｃをＤ／Ａ変換器４５でアナログ値Ａ
ｃに変換し、当該アナログ値Ａｃに対応した電流をＶ／
Ｉ変換部２６で生成し、ＬＤに供給するように構成す
る。そして、このようにＡＰＣ回路２１をデジタル回路
構成とした場合には、ＬＤ劣化検出回路２３のＬＤ劣化
制御部３３では、前記カウントデータＤｃを第２デジタ
ルコンパレータ４６によって予め設定したデジタルデー
タ４７と比較することにより、ＬＤ１１の供給電流ＩＬ
Ｄの増加を検出し、ＬＤの劣化を検出することが可能と
なる。このように、ＡＰＣ回路２１及びＬＤ劣化検出回
路２３をデジタル化することにより、これらの回路の少
なくとも一部をマイクロコンピュータ等によって一体構
成でき、しかもアナログ回路構成で用いられていたスイ
ッチやコンデンサを省略することができ、回路規模を縮
小するとともに、処理の高速化が可能となる。なお、こ
の第２の実施形態では、ＰＷＭ変調回路は省略してい
る。
ナログ回路で構成した例を示したが、ＡＰＣ回路をデジ
タル回路構成とした場合にも本発明を適用することは可
能である。例えば、図３はその概略回路図であり、図２
と等価な部分には同一符号を付してある。この回路で
は、ＰＤ１２に接続した抵抗Ｒで検出した電圧ＶｄをＡ
／Ｄ変換器４１でＡ／Ｄ変換し、デジタルデータＤｄと
する。得られたデジタルデータを第１デジタルコンパレ
ータ４２で基準電圧のデジタルデータ４３と比較して、
その差データΔＤを出力する。そして、この差データΔ
Ｄをアップダウンカウンタ４４によりカウントし、その
カウントデータＤｃをＤ／Ａ変換器４５でアナログ値Ａ
ｃに変換し、当該アナログ値Ａｃに対応した電流をＶ／
Ｉ変換部２６で生成し、ＬＤに供給するように構成す
る。そして、このようにＡＰＣ回路２１をデジタル回路
構成とした場合には、ＬＤ劣化検出回路２３のＬＤ劣化
制御部３３では、前記カウントデータＤｃを第２デジタ
ルコンパレータ４６によって予め設定したデジタルデー
タ４７と比較することにより、ＬＤ１１の供給電流ＩＬ
Ｄの増加を検出し、ＬＤの劣化を検出することが可能と
なる。このように、ＡＰＣ回路２１及びＬＤ劣化検出回
路２３をデジタル化することにより、これらの回路の少
なくとも一部をマイクロコンピュータ等によって一体構
成でき、しかもアナログ回路構成で用いられていたスイ
ッチやコンデンサを省略することができ、回路規模を縮
小するとともに、処理の高速化が可能となる。なお、こ
の第２の実施形態では、ＰＷＭ変調回路は省略してい
る。
【００２１】ここで、前記各実施形態では、ＬＤ劣化制
御部３３の機能として、ＬＤ劣化の状態を表示する表示
器、警報ブザーを設けるとともに、ＡＰＣ回路をオープ
ン状態とし、さらにＬＤ劣化を描画する等の機能を備え
るものとして説明したが、ＬＤ劣化を表示する機能を備
えてさえいればよく、前記した構成を必ず備えなければ
いけないというものではない。
御部３３の機能として、ＬＤ劣化の状態を表示する表示
器、警報ブザーを設けるとともに、ＡＰＣ回路をオープ
ン状態とし、さらにＬＤ劣化を描画する等の機能を備え
るものとして説明したが、ＬＤ劣化を表示する機能を備
えてさえいればよく、前記した構成を必ず備えなければ
いけないというものではない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、発光素子
の発光出力を一定に制御するための出力制御回路から出
力されるデータを、予め発光素子が劣化したときに出力
される値として設定した設定データと比較し、その比較
結果にに基づいて、発光素子を駆動するための供給電流
の異常な増加を検出して発光素子の劣化を検出している
ので、発光素子の供給電流を検出するためにその電流供
給路に抵抗を介挿する必要がなくなり、この抵抗が要因
とされる発光素子の発光効率が低下するという問題と、
発光素子の発光の応答性が悪くなるという問題を解消す
ることができ、発光効率が高く、しかも発光の応答性の
高い発光素子を用いた光走査装置を実現することが可能
になる。
の発光出力を一定に制御するための出力制御回路から出
力されるデータを、予め発光素子が劣化したときに出力
される値として設定した設定データと比較し、その比較
結果にに基づいて、発光素子を駆動するための供給電流
の異常な増加を検出して発光素子の劣化を検出している
ので、発光素子の供給電流を検出するためにその電流供
給路に抵抗を介挿する必要がなくなり、この抵抗が要因
とされる発光素子の発光効率が低下するという問題と、
発光素子の発光の応答性が悪くなるという問題を解消す
ることができ、発光効率が高く、しかも発光の応答性の
高い発光素子を用いた光走査装置を実現することが可能
になる。
【図１】本発明が適用されるレーザ走査装置の概略構成
図である。
図である。
【図２】本発明にかかるＬＤ劣化検出装置の第１の実施
形態の回路図である。
形態の回路図である。
【図３】本発明のＬＤ劣化検出装置の第２の実施形態の
回路図である。
回路図である。
【図４】ＬＤの駆動電流とその出力及び劣化状態を示す
特性図である。
特性図である。
【図５】従来のＬＤ劣化検出装置の回路の一部を示す回
路図である。
路図である。
１ レーザ走査装置 ２ レーザ制御回路 １１ ＬＤ（レーザダイオード） １２ ＰＤ（フォトダイオード） １５ ポリゴンミラー １７ 感光ドラム ２１ ＡＰＣ回路 ２２ ＰＷＭ変調回路 ２３ ＬＤ劣化検出回路 ２４ 第１コンパレータ ２５ 充放電部 ２６ Ｖ／Ｉ変換部 ３１ ＰＷＭ生成部 ３２ 第２コンパレータ ３３ ＬＤ劣化制御部 ４１ Ａ／Ｄ変換器 ４２ 第１デジタルコンパレータ ４３ 基準データ ４４ アップダウンカウンタ ４５ Ｄ／Ａ変換器 ４６ 第２デジタルコンパレータ ４７ 設定データ
Claims (7)
- 【請求項１】 発光素子と、前記発光素子に電力を供給
して発光動作を行う発光素子駆動部と、前記発光素子の
発光出力を検出する受光素子と、前記受光素子で検出し
た発光出力に基づいて前記発光出力に対応するデータを
出力するデータ出力部を備え、前記出力されたデータに
基づいて前記発光素子駆動部を制御し、前記発光素子の
発光出力を一定に保持する構成の発光出力制御回路と、
前記出力データを予め設定した設定データと比較し、前
記出力データが前記設定データと特定の関係になったと
きに前記発光素子の劣化信号を出力する発光素子劣化検
出回路とを備えることを特徴とする発光素子の劣化検出
装置。 - 【請求項２】 前記データ出力部は、前記受光素子から
出力される電流を電圧に変換する電流電圧変換部と、前
記変換された電圧を基準電圧と比較してその比較結果を
出力する第１比較部と、前記第１比較部の比較結果に基
づいて、前記変換された電圧が前記基準電圧と等しくな
るような電圧を前記出力データとして生成する電圧生成
部とを備え、前記発光出力制御回路は、前記電圧生成部
で生成される電圧を電流に変換して前記発光素子に供給
する電圧電流変換部を備えることを特徴とする請求項１
に記載の発光素子の劣化検出装置。 - 【請求項３】 前記電圧生成部は、前記第１比較部から
の前記出力に基づいて選択的に動作される一対のスイッ
チと、前記スイッチの選択動作により充電又は放電され
る蓄電手段とを備え、前記蓄電手段の蓄電した電圧を前
記出力データのデータ値として生成することを特徴とす
る請求項２に記載の発光素子の劣化検出装置。 - 【請求項４】 前記劣化検出回路は、前記電圧生成部か
ら出力される電圧を予め設定した電圧と比較し、前記出
力電圧が前記設定電圧を越えたときに前記劣化信号を出
力する第２比較部を備えることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の発光素子の劣化検出装置。 - 【請求項５】 前記データ出力部は、前記受光素子から
出力される電流を電圧に変換する電流電圧変換部と、前
記変換された電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変
換器と、前記変換されたデジタルデータと基準データと
の差データを求める第１デジタルコンパレータと、前記
第１デジタルコンパレータから出力される差データをカ
ウントして前記出力データとするカウンタと、前記カウ
ンタの出力を電圧に変換するＤ／Ａ変換器とを備え、前
記発光出力制御回路は、前記Ｄ／Ａ変換器から出力され
る電圧を電流に変換して前記発光素子に供給する電圧電
流変換部を備えることを特徴とする請求項１に記載の発
光素子の劣化検出装置。 - 【請求項６】 前記劣化検出回路は、前記カウンタから
出力されるデータを予め設定した設定データと比較し、
前記カウンタの出力データが前記設定データを越えたと
きに前記劣化信号を出力する第２デジタルコンパレータ
を備えることを特徴とする請求項５に記載の発光素子の
劣化検出装置。 - 【請求項７】 前記発光素子はレーザダイオードである
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の
発光素子の劣化検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000040054A JP2000307188A (ja) | 1999-02-18 | 2000-02-17 | 発光素子の劣化検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-39763 | 1999-02-18 | ||
| JP3976399 | 1999-02-18 | ||
| JP2000040054A JP2000307188A (ja) | 1999-02-18 | 2000-02-17 | 発光素子の劣化検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307188A true JP2000307188A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=26379149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000040054A Withdrawn JP2000307188A (ja) | 1999-02-18 | 2000-02-17 | 発光素子の劣化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000307188A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009295622A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Brother Ind Ltd | 光出力装置およびその装置を備えた画像形成装置 |
| JP2010524151A (ja) * | 2007-03-30 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｌｅｄ／ｏｌｅｄデバイスのステータス及び／又はコンディションを決定する方法、並びに診断用デバイス |
| JP2015023331A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | スパンション エルエルシー | 外部素子駆動制御回路 |
-
2000
- 2000-02-17 JP JP2000040054A patent/JP2000307188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010524151A (ja) * | 2007-03-30 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｌｅｄ／ｏｌｅｄデバイスのステータス及び／又はコンディションを決定する方法、並びに診断用デバイス |
| JP2009295622A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Brother Ind Ltd | 光出力装置およびその装置を備えた画像形成装置 |
| US7916162B2 (en) | 2008-06-02 | 2011-03-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Light output device and image forming apparatus including the light output device |
| JP2015023331A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | スパンション エルエルシー | 外部素子駆動制御回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040520 |