JPH11330599A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents
半導体レーザ駆動装置Info
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- JPH11330599A JPH11330599A JP13387298A JP13387298A JPH11330599A JP H11330599 A JPH11330599 A JP H11330599A JP 13387298 A JP13387298 A JP 13387298A JP 13387298 A JP13387298 A JP 13387298A JP H11330599 A JPH11330599 A JP H11330599A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザビームの光量を設定光量に簡単に調整
できる半導体レーザ駆動装置を提供することである。 【解決手段】 モニタ回路３０は、半導体レーザ１０の
劈開面の後側に配設され、レーザビームの光量に比例し
た光電流ＩPDを出力するフォトダイオード３１と、半導
体レーザ１０のレーザビームの光量を調節するための可
変抵抗３２と、固定抵抗３３とを備える。フォトダイオ
ード３１のカソードには電圧Ｖccが供給され、可変抵抗
３２の一端には上記電圧Ｖccよりも小さく、基準電圧Ｖ
ref よりも高い値の電圧Ｖ0 （例えば、５Ｖ）が供給さ
れ、固定抵抗３３は、フォトダイオード３１のアノード
および可変抵抗３３の他端との間に共通に介在され、両
端間の電圧をモニタ電圧Ｖm として半導体レーザ駆動回
路２０にフィードバックする。
できる半導体レーザ駆動装置を提供することである。 【解決手段】 モニタ回路３０は、半導体レーザ１０の
劈開面の後側に配設され、レーザビームの光量に比例し
た光電流ＩPDを出力するフォトダイオード３１と、半導
体レーザ１０のレーザビームの光量を調節するための可
変抵抗３２と、固定抵抗３３とを備える。フォトダイオ
ード３１のカソードには電圧Ｖccが供給され、可変抵抗
３２の一端には上記電圧Ｖccよりも小さく、基準電圧Ｖ
ref よりも高い値の電圧Ｖ0 （例えば、５Ｖ）が供給さ
れ、固定抵抗３３は、フォトダイオード３１のアノード
および可変抵抗３３の他端との間に共通に介在され、両
端間の電圧をモニタ電圧Ｖm として半導体レーザ駆動回
路２０にフィードバックする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザを駆
動する半導体レーザ駆動装置に関し、特に、半導体レー
ザから出射されたレーザビームの光量を調整する技術に
関する。
動する半導体レーザ駆動装置に関し、特に、半導体レー
ザから出射されたレーザビームの光量を調整する技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、静電写真方式で画像を形成する
レーザプリンタなどの画像形成装置においては、感光体
ドラムの光書き込み用光源として半導体レーザが用いら
れており、当該半導体レーザから出射されたレーザビー
ムで定速で回転駆動される感光体ドラム表面を露光走査
させて静電潜像を形成するようになっている。
レーザプリンタなどの画像形成装置においては、感光体
ドラムの光書き込み用光源として半導体レーザが用いら
れており、当該半導体レーザから出射されたレーザビー
ムで定速で回転駆動される感光体ドラム表面を露光走査
させて静電潜像を形成するようになっている。
【０００３】ところで、半導体レーザは、順方向に流れ
る駆動電流がしきい電流を上回るとレーザ発振を生じ、
駆動電流に応じた光量のレーザビームを劈開面の両側か
ら出射するが、このレーザビームの光量は動作温度に影
響されて変化しやすい。例えば動作温度が２０℃から７
０℃に上昇すると、しきい電流が２０℃時の数倍に増加
するため、駆動電流を同じ値に維持しても、レーザビー
ムの光量が数分の一に低下する。特に、画像形成装置の
場合には、記録シートにトナーを高温で定着させる関係
上、定着器からの熱で動作温度の変化範囲が大きく、レ
ーザビームの光量変化が顕著となる。このような光量変
化が生じると、感光体を確実に露光させることができ
ず、安定した再現画像を形成することができなくなる。
そこで、動作温度が変化してもレーザビームの光量を一
定にすることができる半導体レーザ駆動装置が従来から
考えられている。
る駆動電流がしきい電流を上回るとレーザ発振を生じ、
駆動電流に応じた光量のレーザビームを劈開面の両側か
ら出射するが、このレーザビームの光量は動作温度に影
響されて変化しやすい。例えば動作温度が２０℃から７
０℃に上昇すると、しきい電流が２０℃時の数倍に増加
するため、駆動電流を同じ値に維持しても、レーザビー
ムの光量が数分の一に低下する。特に、画像形成装置の
場合には、記録シートにトナーを高温で定着させる関係
上、定着器からの熱で動作温度の変化範囲が大きく、レ
ーザビームの光量変化が顕著となる。このような光量変
化が生じると、感光体を確実に露光させることができ
ず、安定した再現画像を形成することができなくなる。
そこで、動作温度が変化してもレーザビームの光量を一
定にすることができる半導体レーザ駆動装置が従来から
考えられている。
【０００４】図３は、上記従来の半導体レーザ駆動装置
の構成を示す回路図である。同図に示すように、半導体
レーザ駆動装置は、半導体レーザ駆動制御回路２００
と、モニタ回路３００とを備える。
の構成を示す回路図である。同図に示すように、半導体
レーザ駆動装置は、半導体レーザ駆動制御回路２００
と、モニタ回路３００とを備える。
【０００５】半導体レーザ駆動制御回路２００は、モニ
タ電圧Ｖm と所定の基準電圧Ｖrefとが入力され、両電
圧Ｖm ，Ｖref の差に応じた信号を出力する増幅器２０
１と、増幅器２０１の出力に基づいて両電圧Ｖm ，Ｖ
ref が一致するように半導体レーザ１００に流れる駆動
電流ＩLDを制御する半導体レーザ駆動回路２０２とを備
えている。
タ電圧Ｖm と所定の基準電圧Ｖrefとが入力され、両電
圧Ｖm ，Ｖref の差に応じた信号を出力する増幅器２０
１と、増幅器２０１の出力に基づいて両電圧Ｖm ，Ｖ
ref が一致するように半導体レーザ１００に流れる駆動
電流ＩLDを制御する半導体レーザ駆動回路２０２とを備
えている。
【０００６】モニタ回路３００は、半導体レーザ１００
から出射されたレーザビームの光量に比例した光電流Ｉ
PDを出力するフォトダイオード３０１と、半導体レーザ
１００のレーザビームの光量を調節するための可変抵抗
３０２とからなる。フォトダイオード３０１のカソード
には電圧Ｖcc（たとえば、１２Ｖ）が供給され、フォト
ダイオード３０１のアノード−グランド間には可変抵抗
３０２（例えば、抵抗値＝０〜５０ｋΩ）が接続されて
いる。可変抵抗３０２は、光電流ＩPDを光電圧ＶPDに変
換し、この光電圧ＶPDをモニタ電圧Ｖm として半導体レ
ーザ駆動制御回路２００にフィードバックする。
から出射されたレーザビームの光量に比例した光電流Ｉ
PDを出力するフォトダイオード３０１と、半導体レーザ
１００のレーザビームの光量を調節するための可変抵抗
３０２とからなる。フォトダイオード３０１のカソード
には電圧Ｖcc（たとえば、１２Ｖ）が供給され、フォト
ダイオード３０１のアノード−グランド間には可変抵抗
３０２（例えば、抵抗値＝０〜５０ｋΩ）が接続されて
いる。可変抵抗３０２は、光電流ＩPDを光電圧ＶPDに変
換し、この光電圧ＶPDをモニタ電圧Ｖm として半導体レ
ーザ駆動制御回路２００にフィードバックする。
【０００７】このような半導体レーザ駆動装置によれ
ば、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少し
た場合には、この減少分光電流ＩPD、すなわちモニタ電
圧Ｖmが低下し、モニタ電圧Ｖm と基準電圧とが一致す
るようにモニタ電圧Ｖm の低下分駆動電流ＩLDが増加さ
れる。これに対してレーザビームの光量が増加した場合
には、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少
した場合と逆の動作で駆動電流ＩLDが減少される。した
がって、動作温度の変化に拘わらずモニタ電圧Ｖ m が一
定に維持され、レーザビームの光量がほぼ一定に維持さ
れることになる。
ば、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少し
た場合には、この減少分光電流ＩPD、すなわちモニタ電
圧Ｖmが低下し、モニタ電圧Ｖm と基準電圧とが一致す
るようにモニタ電圧Ｖm の低下分駆動電流ＩLDが増加さ
れる。これに対してレーザビームの光量が増加した場合
には、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少
した場合と逆の動作で駆動電流ＩLDが減少される。した
がって、動作温度の変化に拘わらずモニタ電圧Ｖ m が一
定に維持され、レーザビームの光量がほぼ一定に維持さ
れることになる。
【０００８】ところで、感光体を確実に露光するために
は、半導体レーザ１００の光量は、最大定格（例えば、
５ｍＷ）を超えない範囲でできるだけ大きな値に設定す
るのが好ましい。このため、この半導体レーザ駆動装置
が組み込まれた画像形成装置を出荷する前に、光パワー
メータ４００を感光体ドラム表面に設置し、光パワーメ
ータ４００のセンサ（不図示）でレーザビームを受光し
て光量を測定し、作業者が最大定格より少し小さい所望
の光量（例えば４．５ｍＷ時における光量であり、この
光量を以下、「設定光量」という。）が得られる抵抗値
に可変抵抗３０２を操作した後、この抵抗値に固定して
いた。
は、半導体レーザ１００の光量は、最大定格（例えば、
５ｍＷ）を超えない範囲でできるだけ大きな値に設定す
るのが好ましい。このため、この半導体レーザ駆動装置
が組み込まれた画像形成装置を出荷する前に、光パワー
メータ４００を感光体ドラム表面に設置し、光パワーメ
ータ４００のセンサ（不図示）でレーザビームを受光し
て光量を測定し、作業者が最大定格より少し小さい所望
の光量（例えば４．５ｍＷ時における光量であり、この
光量を以下、「設定光量」という。）が得られる抵抗値
に可変抵抗３０２を操作した後、この抵抗値に固定して
いた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体レーザ駆動装置では、レーザビームの光
量が可変抵抗３０２の抵抗値と反比例の関係にあり、設
定光量付近における可変抵抗３０２の抵抗値の変化に対
する光量の変化率が大きいため、設定光量の調整が困難
であった。
た従来の半導体レーザ駆動装置では、レーザビームの光
量が可変抵抗３０２の抵抗値と反比例の関係にあり、設
定光量付近における可変抵抗３０２の抵抗値の変化に対
する光量の変化率が大きいため、設定光量の調整が困難
であった。
【００１０】しかも、この調整時に可変抵抗３０２の操
作を誤って半導体レーザを最大定格を超えて発光させて
しまい、半導体レーザを破壊してしまうおそれも高かっ
た。
作を誤って半導体レーザを最大定格を超えて発光させて
しまい、半導体レーザを破壊してしまうおそれも高かっ
た。
【００１１】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、レーザビームの光量を設定光量に簡単に調
整できる半導体レーザ駆動装置を提供することを目的と
する。
ものであり、レーザビームの光量を設定光量に簡単に調
整できる半導体レーザ駆動装置を提供することを目的と
する。
【００１２】また、半導体レーザを破壊してしまうおそ
れの少ない半導体レーザ駆動装置を提供することを他の
目的とする。
れの少ない半導体レーザ駆動装置を提供することを他の
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る半導体レーザ駆動装置は、モニタ電圧
と所定の基準電圧とに基づいて、両電圧が一致するよう
に半導体レーザに流れる駆動電流を制御する半導体レー
ザ駆動制御手段と、半導体レーザから出射されたレーザ
ビームの光量に基づいて得られたモニタ電圧を前記半導
体レーザ駆動制御手段にフィードバックする光量モニタ
手段とを備える半導体レーザ駆動装置であって、前記光
量モニタ手段は、一端に第１の電圧が供給され、半導体
レーザの駆動時に出射されたレーザビームの光量に比例
した光電流を出力する光電流出力手段と、一端に第２の
電圧が供給され、抵抗値を変えてレーザビームの光量を
変えるための可変抵抗と、前記光電流出力手段および可
変抵抗の他端とグランドとの間に共通に介在され、両端
間電圧を前記モニタ電圧として出力する抵抗と、を備え
ることを特徴とする。
に、本発明に係る半導体レーザ駆動装置は、モニタ電圧
と所定の基準電圧とに基づいて、両電圧が一致するよう
に半導体レーザに流れる駆動電流を制御する半導体レー
ザ駆動制御手段と、半導体レーザから出射されたレーザ
ビームの光量に基づいて得られたモニタ電圧を前記半導
体レーザ駆動制御手段にフィードバックする光量モニタ
手段とを備える半導体レーザ駆動装置であって、前記光
量モニタ手段は、一端に第１の電圧が供給され、半導体
レーザの駆動時に出射されたレーザビームの光量に比例
した光電流を出力する光電流出力手段と、一端に第２の
電圧が供給され、抵抗値を変えてレーザビームの光量を
変えるための可変抵抗と、前記光電流出力手段および可
変抵抗の他端とグランドとの間に共通に介在され、両端
間電圧を前記モニタ電圧として出力する抵抗と、を備え
ることを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係る半導体レーザ駆動装置
は、前記第２の電圧が、前記第１の電圧よりも小さく、
前記基準電圧よりも大きな値に設定されることを特徴と
する。
は、前記第２の電圧が、前記第１の電圧よりも小さく、
前記基準電圧よりも大きな値に設定されることを特徴と
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体レーザ
駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１
は、半導体レーザ駆動装置１の全体の構成を示す回路図
である。
駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１
は、半導体レーザ駆動装置１の全体の構成を示す回路図
である。
【００１６】同図に示すように、半導体レーザ駆動装置
１は、半導体レーザ駆動制御回路２０と、モニタ回路３
０とを備える。
１は、半導体レーザ駆動制御回路２０と、モニタ回路３
０とを備える。
【００１７】半導体レーザ駆動制御回路２０は、モニタ
電圧Ｖm と所定の基準電圧Ｖref （例えば、１．５Ｖ）
とが入力され、両電圧Ｖm ，Ｖref の差に応じた信号を
出力する増幅器２１と、増幅器２１の出力に基づいて両
電圧Ｖm ，Ｖref が一致するように半導体レーザ１０に
流れる駆動電流ＩLDを制御する半導体レーザ駆動回路２
２とを備えている。
電圧Ｖm と所定の基準電圧Ｖref （例えば、１．５Ｖ）
とが入力され、両電圧Ｖm ，Ｖref の差に応じた信号を
出力する増幅器２１と、増幅器２１の出力に基づいて両
電圧Ｖm ，Ｖref が一致するように半導体レーザ１０に
流れる駆動電流ＩLDを制御する半導体レーザ駆動回路２
２とを備えている。
【００１８】モニタ回路３０は、半導体レーザ１０の劈
開面の後側に配設され、レーザビームの光量に比例した
光電流ＩPDを出力するフォトダイオード（光電流出力手
段）３１と、半導体レーザ１０のレーザビームの光量を
調節するための可変抵抗３２（例えば、抵抗値＝０〜５
０ｋΩ）と、固定抵抗３３とを備える。フォトダイオー
ド３１のカソードには電圧Ｖcc（例えば、１２Ｖ）が供
給され、可変抵抗３２の一端には上記電圧Ｖccよりも小
さく、基準電圧Ｖref よりも高い値の電圧Ｖ0（例え
ば、５Ｖ）が供給され、固定抵抗３３は、フォトダイオ
ード３１のアノードおよび可変抵抗３３の他端との間に
共通に介在され、両端間の電圧、すなわち光電流ＩPDを
変換して得られた光電圧ＶPDと、電圧Ｖ0 を可変抵抗３
２とで分圧して得られた電圧Ｖref とをモニタ電圧Ｖm
として半導体レーザ駆動回路２０にフィードバックす
る。
開面の後側に配設され、レーザビームの光量に比例した
光電流ＩPDを出力するフォトダイオード（光電流出力手
段）３１と、半導体レーザ１０のレーザビームの光量を
調節するための可変抵抗３２（例えば、抵抗値＝０〜５
０ｋΩ）と、固定抵抗３３とを備える。フォトダイオー
ド３１のカソードには電圧Ｖcc（例えば、１２Ｖ）が供
給され、可変抵抗３２の一端には上記電圧Ｖccよりも小
さく、基準電圧Ｖref よりも高い値の電圧Ｖ0（例え
ば、５Ｖ）が供給され、固定抵抗３３は、フォトダイオ
ード３１のアノードおよび可変抵抗３３の他端との間に
共通に介在され、両端間の電圧、すなわち光電流ＩPDを
変換して得られた光電圧ＶPDと、電圧Ｖ0 を可変抵抗３
２とで分圧して得られた電圧Ｖref とをモニタ電圧Ｖm
として半導体レーザ駆動回路２０にフィードバックす
る。
【００１９】フォトダイオード３１は、半導体レーザ１
０の劈開面の後側から出射されたレーザビームを受光
し、レーザビームの光量に応じた光電流ＩPDを出力す
る。この光電流ＩPDは、固定抵抗３３を介してグランド
に流れる。固定抵抗３３の抵抗値をＲとし、光電流ＩPD
によって固定抵抗３３に生じる電圧をＶPDとすると、式
（１）が求められる。
０の劈開面の後側から出射されたレーザビームを受光
し、レーザビームの光量に応じた光電流ＩPDを出力す
る。この光電流ＩPDは、固定抵抗３３を介してグランド
に流れる。固定抵抗３３の抵抗値をＲとし、光電流ＩPD
によって固定抵抗３３に生じる電圧をＶPDとすると、式
（１）が求められる。
【００２０】 ＶPD＝ＩPD・Ｒ …（１）
【００２１】一方、可変抵抗３２に流れる電流をＩ
dev 、この電流Ｉdev によって固定抵抗３３に生じる電
圧をＶdev とすると、式（２）が求められる。 Ｖdev ＝Ｉdev ・Ｒ …（２） モニタ電圧Ｖm は、固定抵抗３３の両端間電圧であるか
ら、式（３）によって求められる。
dev 、この電流Ｉdev によって固定抵抗３３に生じる電
圧をＶdev とすると、式（２）が求められる。 Ｖdev ＝Ｉdev ・Ｒ …（２） モニタ電圧Ｖm は、固定抵抗３３の両端間電圧であるか
ら、式（３）によって求められる。
【００２２】 Ｖm ＝ＶPD＋Ｖdev ＝ＩPD・Ｒ＋Ｉdev ・Ｒ ＝Ｒ・（ＩPD＋Ｉdev ） …（３）
【００２３】一方、可変抵抗３２に流れる電流Ｉdev
は、式（４）から求められる。 Ｉdev ＝（Ｖ0 −Ｖm ）／ＲVR …（４） この式（４）に式（３）を代入してＩdev について整理
すると、式（５）が求められる。 Ｉdev ＝｛Ｖ0 −（ＩPD・Ｒ）｝／（ＲVR＋Ｒ） …（５） この式（５）を式（３）に代入してＩdev を消去する
と、式（６）が求められる。
は、式（４）から求められる。 Ｉdev ＝（Ｖ0 −Ｖm ）／ＲVR …（４） この式（４）に式（３）を代入してＩdev について整理
すると、式（５）が求められる。 Ｉdev ＝｛Ｖ0 −（ＩPD・Ｒ）｝／（ＲVR＋Ｒ） …（５） この式（５）を式（３）に代入してＩdev を消去する
と、式（６）が求められる。
【００２４】 Ｖm ＝｛Ｒ・（ＩPD・ＲVR＋Ｖ0 ）｝／（ＲVR＋Ｒ） …（６） 可変抵抗３２の抵抗値ＲVRが固定されている場合、この
式（６）から、モニタ電圧Ｖm は、電流Ｉdev に無関係
で、光電流ＩPDと比例関係にあることがわかる。
式（６）から、モニタ電圧Ｖm は、電流Ｉdev に無関係
で、光電流ＩPDと比例関係にあることがわかる。
【００２５】このような半導体レーザ駆動装置によれ
ば、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少し
た場合には、この減少分光電流ＩPD、すなわちモニタ電
圧Ｖmが低下し、モニタ電圧Ｖm と基準電圧とが一致す
るようにモニタ電圧Ｖm の低下分駆動電流ＩLDが増加さ
れる。これに対してレーザビームの光量が増加した場合
には、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少
した場合と逆の動作で駆動電流ＩLDが減少される。した
がって、動作温度の変化に拘わらずモニタ電圧Ｖ m が基
準電圧Ｖref と同じ一定値に維持され、レーザビームの
光量がほぼ一定に維持されることになる。
ば、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少し
た場合には、この減少分光電流ＩPD、すなわちモニタ電
圧Ｖmが低下し、モニタ電圧Ｖm と基準電圧とが一致す
るようにモニタ電圧Ｖm の低下分駆動電流ＩLDが増加さ
れる。これに対してレーザビームの光量が増加した場合
には、動作温度の変化によりレーザビームの光量が減少
した場合と逆の動作で駆動電流ＩLDが減少される。した
がって、動作温度の変化に拘わらずモニタ電圧Ｖ m が基
準電圧Ｖref と同じ一定値に維持され、レーザビームの
光量がほぼ一定に維持されることになる。
【００２６】次いで、半導体レーザ１０の光量調整につ
いて説明するが、従来との相違を明瞭にするために、ま
ず従来の半導体レーザ駆動装置を考察する。従来の半導
体レーザ駆動装置においては、光電流ＩPDを可変抵抗３
０２に流して、可変抵抗３０２に生じる光電圧と、基準
電圧ＶPDをモニタ電圧Ｖm としており、式（７），式
（８）の関係を有している。
いて説明するが、従来との相違を明瞭にするために、ま
ず従来の半導体レーザ駆動装置を考察する。従来の半導
体レーザ駆動装置においては、光電流ＩPDを可変抵抗３
０２に流して、可変抵抗３０２に生じる光電圧と、基準
電圧ＶPDをモニタ電圧Ｖm としており、式（７），式
（８）の関係を有している。
【００２７】 ＶPD＝ＩPD・ＲVR …（７） Ｖm ＝ＶPD ＝Ｖref …（８）
【００２８】ここで、Ｖref ＝１．５（Ｖ）とし、式
（７）、式（８）からＩPDとＲVRとの関係式（９）を求
めると、 ＩPD＝Ｖref ／ＲVR ＝１．５／ＲVR ≧０ …（９）
（７）、式（８）からＩPDとＲVRとの関係式（９）を求
めると、 ＩPD＝Ｖref ／ＲVR ＝１．５／ＲVR ≧０ …（９）
【００２９】一方、光量と駆動電流ＩLDとは正比例し、
光量と光電流ＩPDとは正比例する。このため、光量と可
変抵抗３０２の抵抗ＲVRとの関係に、式（９）を適用す
ることができ、光量は可変抵抗３０２の抵抗値ＲVRに対
して反比例的に変化する（図２のグラフＰ１参照）。
光量と光電流ＩPDとは正比例する。このため、光量と可
変抵抗３０２の抵抗ＲVRとの関係に、式（９）を適用す
ることができ、光量は可変抵抗３０２の抵抗値ＲVRに対
して反比例的に変化する（図２のグラフＰ１参照）。
【００３０】したがって、従来の半導体レーザ駆動装置
によれば、設定光量の付近（図２中のα参照）において
は、可変抵抗３０２の抵抗値の変化に対する光量の変化
率が大きいため、設定光量の調整が困難であった。ま
た、可変抵抗３０２の抵抗値を誤って０Ωに操作してし
まうと、光量が無限大となって半導体レーザを破壊して
しまうことになった。
によれば、設定光量の付近（図２中のα参照）において
は、可変抵抗３０２の抵抗値の変化に対する光量の変化
率が大きいため、設定光量の調整が困難であった。ま
た、可変抵抗３０２の抵抗値を誤って０Ωに操作してし
まうと、光量が無限大となって半導体レーザを破壊して
しまうことになった。
【００３１】次いで、本実施の形態に係る半導体レーザ
１０の光量調整について説明する。Ｖ0 ＝５（Ｖ）、Ｖ
ref ＝１．５（Ｖ）、Ｒ＝４（ｋΩ）とし、光電流ＩPD
と可変抵抗３２の抵抗値ＲVRとの関係を式（６）から求
めると、式（１０）が求められる。 ＩPD＝｛Ｖm （Ｒ＋ＲVR）−Ｒ・Ｖ0 ｝／（Ｒ・ＲVR） ＝（Ｖm ／Ｒ）＋｛（Ｖm −Ｖ0 ）／ＲVR｝ ＝（Ｖref ／Ｒ）＋｛（Ｖref −Ｖ0 ）／ＲVR｝ ＝｛１．５／（４・１０3）｝＋｛（１．５−５）／ＲVR｝ ＝０．３７５・１０-3−（３．５／ＲVR） ≧０ …（１０）
１０の光量調整について説明する。Ｖ0 ＝５（Ｖ）、Ｖ
ref ＝１．５（Ｖ）、Ｒ＝４（ｋΩ）とし、光電流ＩPD
と可変抵抗３２の抵抗値ＲVRとの関係を式（６）から求
めると、式（１０）が求められる。 ＩPD＝｛Ｖm （Ｒ＋ＲVR）−Ｒ・Ｖ0 ｝／（Ｒ・ＲVR） ＝（Ｖm ／Ｒ）＋｛（Ｖm −Ｖ0 ）／ＲVR｝ ＝（Ｖref ／Ｒ）＋｛（Ｖref −Ｖ0 ）／ＲVR｝ ＝｛１．５／（４・１０3）｝＋｛（１．５−５）／ＲVR｝ ＝０．３７５・１０-3−（３．５／ＲVR） ≧０ …（１０）
【００３２】一方、光量と駆動電流ＩLDとは正比例し、
光量と光電流ＩPDとは正比例する。このため、光量と可
変抵抗３２の抵抗ＲVRとの関係に、式（１０）を適用す
ることができ、この光量は定格光量（５ｍＷ）を漸近線
として可変抵抗３２の抵抗値ＲVRに対して負の反比例的
に変化する（図２のグラフＰ２参照）。
光量と光電流ＩPDとは正比例する。このため、光量と可
変抵抗３２の抵抗ＲVRとの関係に、式（１０）を適用す
ることができ、この光量は定格光量（５ｍＷ）を漸近線
として可変抵抗３２の抵抗値ＲVRに対して負の反比例的
に変化する（図２のグラフＰ２参照）。
【００３３】光量調整をする場合、まず可変抵抗３２の
値を最小値（０Ω）にしておき半導体レーザ駆動装置１
への電源をオンする。この時、固定抵抗３３には一定電
圧Ｖ 0 が供給されるため、モニタ電圧Ｖm は高く、半導
体レーザ１０の光量は小さくほぼ「０」である。可変抵
抗３２の抵抗値を徐々に大きくしていくと、モニタ電圧
Ｖm は徐々に低くなり、モニタ電圧Ｖm が基準電圧Ｖ
ref より低くなると半導体レーザ駆動回路２２は駆動電
流ＩLDの供給を開始し、半導体レーザ１０からレーザビ
ームが出射される。レーザビームが出射されると、作業
者は、光パワーメータ４０で半導体レーザ１０の光量を
モニタしながら設定光量が得られるまで可変抵抗３２を
操作して光量調整する。この場合、設定光量の付近（図
２中のβ参照）においては、可変抵抗３２の抵抗値の変
化に対する光量の変化率が極めて小さい。したがって、
本実施の形態に係る半導体レーザ駆動装置によれば、設
定光量の調整が極めて容易になる。
値を最小値（０Ω）にしておき半導体レーザ駆動装置１
への電源をオンする。この時、固定抵抗３３には一定電
圧Ｖ 0 が供給されるため、モニタ電圧Ｖm は高く、半導
体レーザ１０の光量は小さくほぼ「０」である。可変抵
抗３２の抵抗値を徐々に大きくしていくと、モニタ電圧
Ｖm は徐々に低くなり、モニタ電圧Ｖm が基準電圧Ｖ
ref より低くなると半導体レーザ駆動回路２２は駆動電
流ＩLDの供給を開始し、半導体レーザ１０からレーザビ
ームが出射される。レーザビームが出射されると、作業
者は、光パワーメータ４０で半導体レーザ１０の光量を
モニタしながら設定光量が得られるまで可変抵抗３２を
操作して光量調整する。この場合、設定光量の付近（図
２中のβ参照）においては、可変抵抗３２の抵抗値の変
化に対する光量の変化率が極めて小さい。したがって、
本実施の形態に係る半導体レーザ駆動装置によれば、設
定光量の調整が極めて容易になる。
【００３４】また、この設定光量の調整の際に、フォト
ダイオード３１はレーザビームの光量に応じたモニタ電
流Ｉm を出力し、半導体レーザ駆動回路７はモニタ電圧
Ｖmが基準電圧Ｖref に一致するように半導体レーザ１
０の駆動電流ＩLDを制御するが、電圧Ｖ0 が、電圧Ｖcc
よりも小さく、基準電圧Ｖref よりも大きな値に設定さ
れているので、可変抵抗３２をどのように操作しても、
光量を最大定格未満に押さえることができ、半導体レー
ザ１０を破壊してしまうことも皆無にすることができ
る。
ダイオード３１はレーザビームの光量に応じたモニタ電
流Ｉm を出力し、半導体レーザ駆動回路７はモニタ電圧
Ｖmが基準電圧Ｖref に一致するように半導体レーザ１
０の駆動電流ＩLDを制御するが、電圧Ｖ0 が、電圧Ｖcc
よりも小さく、基準電圧Ｖref よりも大きな値に設定さ
れているので、可変抵抗３２をどのように操作しても、
光量を最大定格未満に押さえることができ、半導体レー
ザ１０を破壊してしまうことも皆無にすることができ
る。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明に係る半導体レーザ
駆動装置によれば、前記光量モニタ手段が、一端に第１
の電圧が供給され、半導体レーザの駆動時に出射された
レーザビームの光量に比例した光電流を出力する光電流
出力手段と、一端に第２の電圧が供給され、抵抗値を変
えてレーザビームの光量を変えるための可変抵抗と、前
記光電流出力手段および可変抵抗の他端とグランドとの
間に共通に介在され、両端間電圧を前記モニタ電圧とし
て出力する抵抗と、を備える構成であるので、従来の半
導体レーザ駆動回路に固定抵抗を一つ増やし、接続パタ
ーンを一部変更しただけの簡単な構成で有りながら、半
導体レーザの光量が大きいほど可変抵抗の抵抗値の変化
に対する光量変化を緩やかにすることができ、設定光量
の調整が極めて容易にすることができる。
駆動装置によれば、前記光量モニタ手段が、一端に第１
の電圧が供給され、半導体レーザの駆動時に出射された
レーザビームの光量に比例した光電流を出力する光電流
出力手段と、一端に第２の電圧が供給され、抵抗値を変
えてレーザビームの光量を変えるための可変抵抗と、前
記光電流出力手段および可変抵抗の他端とグランドとの
間に共通に介在され、両端間電圧を前記モニタ電圧とし
て出力する抵抗と、を備える構成であるので、従来の半
導体レーザ駆動回路に固定抵抗を一つ増やし、接続パタ
ーンを一部変更しただけの簡単な構成で有りながら、半
導体レーザの光量が大きいほど可変抵抗の抵抗値の変化
に対する光量変化を緩やかにすることができ、設定光量
の調整が極めて容易にすることができる。
【００３６】また、本発明に係る半導体レーザ駆動装置
によれば、前記第２の電圧が、前記第１の電圧よりも小
さく、前記基準電圧よりも大きな値に設定される構成で
あるので、可変抵抗をどのように操作しても、半導体レ
ーザの光量を最大定格未満に抑えることができ、半導体
レーザを破壊してしまうことも皆無にすることができ
る。
によれば、前記第２の電圧が、前記第１の電圧よりも小
さく、前記基準電圧よりも大きな値に設定される構成で
あるので、可変抵抗をどのように操作しても、半導体レ
ーザの光量を最大定格未満に抑えることができ、半導体
レーザを破壊してしまうことも皆無にすることができ
る。
【図１】本発明による半導体レーザ駆動制御回路例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明と従来の半導体レーザ駆動制御回路での
可変抵抗値と発光出力の関係を計算したグラフある。
可変抵抗値と発光出力の関係を計算したグラフある。
【図３】従来の半導体レーザ駆動制御回路例を示す回路
図である。
図である。
１ 半導体レーザ駆動装置 １０ 半導体レーザ ２０ 半導体レーザ駆動制御回路 ２１ 増幅器 ２２ 半導体レーザ駆動回路 ３０ モニタ回路 ３１ フォトダイオード ３２ 可変抵抗 ３３ 固定抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 モニタ電圧と所定の基準電圧とに基づい
て、両電圧が一致するように半導体レーザに流れる駆動
電流を制御する半導体レーザ駆動制御手段と、半導体レ
ーザから出射されたレーザビームの光量に基づいて得ら
れたモニタ電圧を前記半導体レーザ駆動制御手段にフィ
ードバックする光量モニタ手段とを備える半導体レーザ
駆動装置であって、 前記光量モニタ手段は、 一端に第１の電圧が供給され、半導体レーザの駆動時に
出射されたレーザビームの光量に比例した光電流を出力
する光電流出力手段と、 一端に第２の電圧が供給され、抵抗値を変えてレーザビ
ームの光量を変えるための可変抵抗と、 前記光電流出力手段および可変抵抗の他端とグランドと
の間に共通に介在され、両端間電圧を前記モニタ電圧と
して出力する抵抗と、 を備えることを特徴とする半導体レーザ駆動装置。 - 【請求項２】 前記第２の電圧は、前記第１の電圧より
も小さく、前記基準電圧よりも大きな値に設定されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13387298A JPH11330599A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 半導体レーザ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13387298A JPH11330599A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 半導体レーザ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330599A true JPH11330599A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15115049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13387298A Pending JPH11330599A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 半導体レーザ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066592A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信器 |
| US7508856B2 (en) | 2006-08-29 | 2009-03-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser light output control apparatus and image forming apparatus |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13387298A patent/JPH11330599A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066592A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 光送信器 |
| US7508856B2 (en) | 2006-08-29 | 2009-03-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Laser light output control apparatus and image forming apparatus |
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