[发明专利]光源驱动电路、光学扫描装置、半导体驱动电路以及图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生驱动电流的光源驱动电路、光学扫描装置以及图像形成装置，所述驱动电流包括用于从光源获得预定光量的预定电流，以及与预定电流同步地添加的第一和第二过冲电流。

本发明还涉及一种在激光打印机、光盘装置、数码复印机以及光学通信装置等中控制半导体激光光源的光输出的半导体激光器驱动电路，以及包括半导体激光器驱动电路的图像形成装置。

背景技术

在用于产品印刷等的相关技术的图像形成装置中，从例如LD（激光二极管）等的光源获得预定的光输出，以使与之一起的感光体曝光并表现图像的浓度。

目前，众所周知，在相关技术中，在从光源获得预定的光输出之前出现依赖于光源的响应特性的发光延迟时间。另外，在相关技术中，例如，已知，从向光源供给驱动电流的时间到检测到光输出的时间，出现依赖于在其中安装了光源的电路等的寄生电容的发光延迟时间。

因此，在相关技术的图像形成装置中，当产生光输出的时间被设定为等于或小于几ns的短时间时，例如，光输出变得小于预定光量，并且图像浓度减小，从而可能使得图像不均匀。

因此，在相关技术中，提供方案以解决上述问题。例如，专利文献1公开一种充放电电路，其中通过在LD（激光二极管）的输出的上升时放电产生过冲电流，以减少依赖于光源的响应特性的发光延迟时间。另外，专利文献2公开了在开始使LD发光时最初迭加阈值电流，并且控制其发光量。

然而，专利文献1中产生的过冲电流主要用于减少依赖于光源的响应特性的延迟时间，因而其难以改善依赖于寄生电容的发光延迟时间。另外，在专利文献2中，在开始使LD发光时最初迭加阈值电流的同时，阈值电流对寄生电容的充电不充分，因此难以充分地减少依赖于寄生电容的发光延迟时间。尤其是，变得更加难以减少依赖于在具有大寄生电容的电路和大微分电阻的光源中的寄生电容的延迟时间。

相关技术的半导体激光器驱动电路大致分为非偏置技术和偏置技术。

在非偏置技术中，半导体激光器的偏置电流设为0，且半导体激光器由对应于输入信号的脉冲电流驱动。

在此，当具有大阈值电流的半导体激光器由非偏置技术驱动时，即使与输入信号对应的驱动电流施加于半导体激光器时，在具有允许激光发光的浓度的载体被产生之前仍需要一些时间，从而导致发光延迟。当输入信号比发光延迟时间足够长时（当发光延迟量可以忽略时），发光延迟不会成为问题。

然而，当随着激光打印机、光盘装置、数码复印机等的速度增加，必须以高速驱动半导体激光器时，使用非偏置技术只可以获得脉冲宽度小于期望的脉冲宽度的脉冲。

为解决如上所述的非偏置技术的问题，提出偏置技术。

在偏置技术中，当连续施加偏置电流以驱动半导体激光器时，半导体激光器的偏置电流被设定为半导体激光器的阈值电流，并且向偏置电流添加与输入信号对应的脉冲电流。

对于偏置技术，对应于发光阀值（发光阈值电流）的电流被提前施加到半导体激光器，从而消除发光延迟时间。

然而，对于偏置技术，即使当半导体激光器没有发光（一般来说200μWs到300μWs）时，也在发光阈值附近持续接通电力。因此，对于使用由偏置技术驱动的半导体激光器的光学通信，消光比会变小。半导体激光器的小消光比使得利用半导体激光器作为光源的激光打印机、光盘装置、数码复印机等中的图像表面发暗。

在光学通信领域，为解决上述问题，建议基本上使用非偏置技术并且在使得光被发出之前立即应用发光阈值电流的结构（例如，参照专利文献3和4）。

然而，最近，使用650nm红光半导体激光器、400nm紫外线半导体激光器等，寻求在激光打印机、光盘装置、数码复印机等提高分辨能力的图像形成装置正在投入实际使用。

另外，为了提高处理的速度以及提高图像的分辨率，例如便于整合多重光源的VCSEL（垂直空腔表面发射激光器）的半导体激光器也投入实际使用。

相对于相关技术的1.3μm波段、1.5μm波段以及780μm波段的半导体激光器，这些半导体激光器具有以下特性，由于例如其具有大微分电阻等原因，而使得在具有允许激光发光的浓度的载体产生之前，需要更多的时间。

此外，即使使用偏置技术，这些半导体激光器也只能产生小于期望的脉冲宽度的脉冲宽度。因此，需要按照这些特性的半导体激光驱动法。

而且，在寻求使低浓度通过短时间（例如，小于等于几个ns）的光输出被表明的情况下，发光输出并没有达到光斑的峰值强度。因此，具有在上述实例中，浓度变得不必要的低，以至于导致不能正确地表明浓度的问题。