JP2004087595A - 発光素子駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑なフィードバック制御を必要とせず、バイアス電流を大きくすることなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮することができ、またドループ現象の影響による弊害をなくすことができる発光素子駆動回路を提供する。
【解決手段】コイル５５と抵抗５４とを直列接続させた回路を、ＬＤ５３に並列接続する。この構成では、コイル５５及び抵抗５４の時定数で定まる期間、すなわち消光状態から発光状態へ遷移する時の高周波電流が流れる期間だけオーバーシュートする駆動電流ＩＬＤが、ＬＤ５３に流れる。よって、ＬＤ５３の発光までの立ち上がり時間の遅延を、少なくさせることができる。また、温度上昇に伴うＬＤ５３の順電圧Ｖｏｐの低下に比例して、ＬＤ５３に流れる駆動電流ＩＬＤが増加する。よって、発光状態が長時間続いた場合でも、ＬＤ５３の発光光量を一定に保つことができる。
【選択図】 図５
【解決手段】コイル５５と抵抗５４とを直列接続させた回路を、ＬＤ５３に並列接続する。この構成では、コイル５５及び抵抗５４の時定数で定まる期間、すなわち消光状態から発光状態へ遷移する時の高周波電流が流れる期間だけオーバーシュートする駆動電流ＩＬＤが、ＬＤ５３に流れる。よって、ＬＤ５３の発光までの立ち上がり時間の遅延を、少なくさせることができる。また、温度上昇に伴うＬＤ５３の順電圧Ｖｏｐの低下に比例して、ＬＤ５３に流れる駆動電流ＩＬＤが増加する。よって、発光状態が長時間続いた場合でも、ＬＤ５３の発光光量を一定に保つことができる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子駆動回路に関し、より特定的には、レーザダイオード（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光を放射する発光素子を駆動する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、レーザダイオードや発光ダイオード等の発光素子は、所定の駆動回路から供給される駆動電流に応じて光を放射する半導体デバイスであり、光源として光通信や印刷版製造の分野等に広く用いられている。この発光素子は、一般に以下に示す物理的性質（図８及び図９）を持っているため、駆動電流が供給されてから実際に点灯するまでの応答遅延（図１０）や温度上昇によるドループ現象（図１１）等の問題を有している。
（１）駆動電流（順電流Ｉｆ）の増加に応じて発光光量（光出力Ｐｏ）が増加する
（２）電流が流れると温度が上昇する
（３）電流が一定の場合、温度が上昇すると動作電圧（順電圧Ｖｏｐ）が低下し、発光光量が減少する
（４）消光状態から発光状態へ遷移するまでの時間（立ち上がり時間）が長い
【０００３】
そのため、発光素子の使用に際しては、発光光量の最適化及び安定化を図るための様々な工夫がなされている。
例えば、レーザダイオードを直接強度変調する光通信装置に用いられる駆動回路（図１７）では、消光状態と発光状態とを区別する所定のしきい値電流Ｉｔｈに対して、０．９×Ｉｔｈ〜０．９５×Ｉｔｈ程度のバイアス電流ＩＢを常に流している。このように、消光状態時にできるだけ大きなバイアス電流ＩＢを流しておく（消光比を小さくする）ことで、レーザダイオードの消灯から点灯への応答性を良くしている（図１８）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この大きなバイアス電流を流して消光比を小さくする手法は、発光素子が発光状態か消光状態かだけを判断すればよい光通信分野では有効であるが、感材露光用の光源としてレーザダイオードを用いる印刷版製造分野では、不都合が生じる。すなわち、バイアス電流によって感材（印刷版、製版用フィルム、ＤＤＣＰ感材等）の本来感光してはならない部分が感光してしまうので、バイアス電流を大きく取るほど画像の濃度表現できる幅が狭くなり、製版品質が劣化するという問題がある。
【０００５】
また、光通信分野等では、発光素子の発光状態が連続して長時間続くという状況が考えにくいため、ドループ現象に関する対策は特に行われていない。しかしながら、印刷版製造分野では、画像データによっては発光素子の発光状態を続けて長時間（例えば、１ライン走査期間）保持するような場合が考えられる。このような場合、一定電流を発光素子に供給し続けていても、ドループ現象（図１１）により発光光量が経時的に変化し、濃度にムラが発して製版品質が劣化するという問題がある。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、複雑なフィードバック制御を必要とせず、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮することができ、またドループ現象の影響による弊害をなくすことができる発光素子駆動回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子と並列接続される抵抗とを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流から抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
抵抗は、発光による温度上昇に伴う発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する発光素子の光量を補償するための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【０００９】
上記のように、第１及び第２の発明によれば、発光素子と並列に抵抗を接続する簡単な回路構成で、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができる。
【００１０】
第３の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子のアノードに一方端が接続されるコイルと、
コイルの他方端と発光素子のカソードとの間に接続される抵抗とを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流からコイル及び抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子のアノードに一方端が接続される抵抗と、
抵抗の他方端と発光素子のカソードとの間に接続されるコイルとを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流から抵抗及びコイルに流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第３及び第４の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
コイル及び抵抗は、発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時に生じる立ち上がり応答遅延期間に、立ち上がり応答遅延期間を短縮させるための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
コイル及び抵抗は、発光による温度上昇に伴う発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する発光素子の光量を補償するための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【００１４】
上記のように、第３〜第６の発明によれば、発光素子と並列にコイルと抵抗の直列回路を接続する簡単な回路構成で、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させることができ、また、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子駆動回路を、レーザダイオードを光源に用いた印刷版製造装置（ドラムスキャナー型又は平面走査型）に使用した環境を一例に挙げて、以下に説明する。
【００１６】
まず、発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の概要を説明する。
図１は、本発明の各実施形態に係る発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の構成を示したブロック図である。図１において、本実施形態の印刷版製造装置は、装置全体の制御を司る制御部１１と、レーザダイオードを含む光学ヘッドである発光素子駆動部１２と、感材を備えた露光部１３と、レーザダイオードの光を受光するフォトダイオード（ＰＤ）１４とを備えている。本発明の発光素子駆動回路は、発光素子駆動部１２に含まれる。
【００１７】
制御部１１は、露光部１３に配された感材が、発光素子駆動部１２から出射されたレーザ光によって主走査方向及び副走査方向（主走査方向に垂直な方向）に走査されるように、発光素子駆動部１２と露光部１３とを制御する。
露光部１３の形態には、例えばドラムスキャナー構造と平面セッター構造とがある。ドラムスキャナー構造は、図２に示すように、モータ２５によって回転するドラム２１を用いたものであり、ドラム２１の外周に巻き付けられた感材２２を主走査方向に回転させながら発光素子駆動部１２である光学ヘッド２６を副走査方向に移動させて、感材２２上に画像を露光させる。光学ヘッド２６は、概略、レーザダイオード２７と、当該レーザダイオード２７から出射されたレーザ光を感材２２上に合焦させるレンズ２８とを有している。
【００１８】
平面走査型装置の概略を表す図３に示されるように、平面セッター構造においては、発光素子駆動部１２である光学ヘッド３０は、レーザダイオード３１と、コリメートレンズ３２と、ポリゴンミラー３３と、ｆ・θレンズ３４とを有する。そして、コリメートレンズ３２により平行光になったレーザダイオード３１からのレーザ光が、ポリゴンミラー３３の回転により主走査方向に偏向され、ｆ・θレンズ３４を介して感材３５上に結像する。なお、感材３５は、図示しない副走査手段によって副走査方向に搬送される。
ポリゴンミラー３３は、一定速度で回転し、レーザダイオード３１からのレーザ光は、ｆ・θレンズ３４のｆ・θ特性により像面を一定速度で走査する。また、感材３５の近傍には、主走査の開始位置を検出するためのスタートセンサ３６が配置されている。ポリゴンミラー３３により主走査方向に偏向されたレーザ光は、スタートセンサ３６によって主走査位置が検出される。そして、副走査手段は、スタートセンサ３６が検出するレーザ光の主走査タイミングと同期するように、感材３５を副走査方向に搬送する。
【００１９】
制御部１１は、レーザ光を主走査方向に走査させるための制御（すなわち、モータ２５の回転制御もしくはポリゴンミラー３３の回転制御）並びにレーザダイオード２７又は３１の発光タイミング制御を、ドラムスキャナー構造におけるエンコーダ２４や平面セッター構造におけるスタートセンサ３６からの信号に基づいて実行する。また、制御部１１は、露光部１３のドラム２１の回転又はポリゴンミラー３３の回転によるレーザ光の主走査タイミングと同期するように、発光素子駆動部１２（光学ヘッド２６又は３０）を露光部１３に保持された感材２２又は３５に対して副走査方向に相対移動させる。
【００２０】
また、制御部１１は、外部のコンピュータ等から画像情報（解像度、データサイズ、画像の露光位置、ポジティブ／ネガティブ、画像データ等）を入力し、画像情報に応じてレーザダイオードを駆動させるための露光信号及びバイアス信号を生成して発光素子駆動部１２へ与える。露光信号及びバイアス信号は、フォトダイオード１４を用いたレーザダイオードの光量観測により、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）動作によって、所定の値となるように常に補正がなされている。このＡＰＣ動作は、感材がないブランキング領域を用いて行われる。ドラムスキャナー構造では、感材２２をドラム２１に保持する２つのクランプ２３の間がブランキング領域となり、この領域を発光素子駆動部１２が通過する期間にＡＰＣ動作が行われる。平面セッター構造では、感材３５の周囲の部分がブランキング領域となり、この領域においてＡＰＣ動作が行われる。
【００２１】
そして、発光素子駆動部１２は、制御部１１から与えられる露光信号及びバイアス信号に従って露光電流及びバイアス電流を生成し、これらの電流を供給することでレーザダイオードを発光及び消光させ、露光部１３に設置された感材の感光処理を行う。
以下、発光素子駆動部１２に含まれる発光素子を駆動させる回路構成を、解決課題に沿って順に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図４に、本発明の第１の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ａの構成を示す。この発光素子駆動回路１２ａは、ドループ現象の影響による弊害をなくすための回路である。
【００２３】
図４において、発光素子駆動回路１２ａは、可変電流源４１及び４２と、レーザダイオード４３と、抵抗４４とで構成される。可変電流源４１及び４２の各々は、一方端が電源Ｖｃｃに接続され、他方端が共通接続されている。可変電流源４１は、制御部１１から与えられる露光信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード４３が発光状態であるときの露光電流を供給する定電流源として機能する。可変電流源４２は、制御部１１から与えられるバイアス信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード４３が消光状態であるときのバイアス電流を供給する定電流源として機能する。レーザダイオード４３のアノードは、共通接続されている可変電流源４１及び４２の他方端に接続され、カソードは、ＧＮＤ接地される。抵抗４４は、レーザダイオード４３と並列的に接続される。
【００２４】
レーザダイオード及びＬＥＤのような発光素子は、以下のような一般的特徴を有している。すなわち、図８に示すように、発光素子に与えられる順電流Ｉｆが増加すると発光素子の光出力Ｐｏは増加する。また、同一の光出力Ｐｏを得ることができる電流値は、発光素子自身の温度によって異なる。また、発光素子は、連続駆動されると温度が上昇する特性も有している（参照図なし）。そして、図９に示すように、同一の順電流Ｉｆを与えているときに発光素子の温度が上昇すると、発光素子の動作電圧（順電圧Ｖｏｐ）が減少する。
【００２５】
上記構成による発光素子駆動回路１２ａの詳細な動作を説明する。
まず、抵抗４４に流れる電流ＩＲ及びレーザダイオード４３に流れる駆動電流ＩＬＤは、可変電流源４１から供給される露光電流ＩＥ、可変電流源４２から供給されるバイアス電流ＩＢ、レーザダイオード４３の順電圧Ｖｏｐ、及び抵抗４４の抵抗値Ｒから、それぞれ次のように求められる。
ＩＲ＝Ｖｏｐ／Ｒ
ＩＬＤ＝ＩＥ＋ＩＢ−ＩＲ＝ＩＥ＋ＩＢ−（Ｖｏｐ／Ｒ）
【００２６】
今、レーザダイオード４３に、図１１のようなドループ現象が生じるものとする。レーザダイオード４３は、駆動電流の供給が始まったＡ点から徐々に温度が上昇し始めて、それに伴って順電圧Ｖｏｐが低下してくる。従来の回路（図４の抵抗４４がない回路）ならば、レーザダイオード４３に流れる電流が一定である（すなわちＩＬＤ＝ＩＥ＋ＩＢ）ので、温度上昇とそれに伴う順電圧Ｖｏｐの低下に応じて発光光量が減少する。これに対して、本実施形態の発光素子駆動回路１２ａでは、温度上昇に伴う順電圧Ｖｏｐの低下に比例して抵抗４４に流れる電流ＩＲが減少する、すなわち電流ＩＲが減少した分だけレーザダイオード４３に流れる駆動電流ＩＬＤが増加する。このように、発光素子駆動回路１２ａでは、順電圧Ｖｏｐの低下による影響を相殺させるように駆動電流ＩＬＤを増加させるため、レーザダイオード４３の発光光量を一定に保つことができるのである。
【００２７】
ここで、抵抗４４の抵抗値Ｒは、例えば簡易的に次のようにして求めることができる。まず、抵抗４４がない場合において、通常の使用温度のもとで、１走査ラインに相当する時間だけレーザダイオード４３を連続点灯させ、このレーザダイオード４３のドループ現象を観測する。すなわち、レーザダイオード４３が１主走査分発光する間に、発光光量がどれだけ減少するかを観測する。図１１のグラフでの“ａ”が発光開始時点でのレーザダイオード４３の発光光量を表し、同“ｂ”が１主走査ラインに相当する時間だけ発光した後のレーザダイオード４３の発光光量を表すものと仮定すると、差分（ａ−ｂ）が発光光量の減少量に相当する。なお、以下の説明では、レーザダイオード４３が発光し始める時点を“時点Ａ”といい、レーザダイオード４３が１走査ライン分発光した時点を“時点Ｂ”という。
そして、時点Ａから時点Ｂまでに順電圧がどのように変化するかを計測する。すなわち、時点Ａでの順電圧Ｖａと時点Ｂでの順電圧Ｖｂとの差分（Ｖａ−Ｖｂ）を測定する。
また、時点Ａから時点Ｂまでにレーザダイオード４３の発光点の温度がどのように変化しているかを、所与の順電流ｉと上記測定された順電圧Ｖａ及びＶｂとを図１２に示すような順電流−順電圧特性テーブルに適用することによって算定する。こうして、レーザダイオード４３の発光点の、時点Ａ及び時点Ｂにおける温度Ｔａ及びＴｂが取得される。
【００２８】
一方、所望の光量を維持するために必要な追加電流の量を、発光後のレーザダイオード４３の温度Ｔｂと所与の順電流ｉとを図１３に示すような順電流−光出力特性テーブルに適用することにより算定する。すなわち、時点Ｂにおける温度Ｔｂ下で所望の光出力ａを得るために必要な順電流ｉｂを算定し、これと所与の順電流ｉとの差分（ｉｂ−ｉ）を算定する。
こうして、発光前後での、レーザダイオード４３に対する順電圧及び順電流の変化が求められるので、これらを用いて次のように抵抗４４の抵抗値Ｒを計算する。
Ｒ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／（ｉｂ−ｉ）
なお、可変電流源４２から供給されるバイアス電流ＩＢと可変電流源４１から供給される露光電流ＩＥとの和は、抵抗４４がない場合のバイアス電流と露光電流との和よりもＶａ／Ｒ分だけ増加させる必要がある。また、レーザダイオードに対する電流値の制御方法及びタイミングについては、第２の実施形態の説明において詳述する。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの構成を示す。この発光素子駆動回路１２ｂは、レーザダイオード４３が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させるための回路である。なお、発光素子駆動回路１２ｂは、上述したドループ現象の影響による弊害をなくす効果も有している。
【００３０】
また、レーザダイオードは、しきい値電流まで電流を注入した状態でないと、発光応答性が悪い（消灯状態から点灯するまでに時間がかかる）。すなわち、レーザダイオードにしきい値電流より低いバイアス電流を流している状態で突然瞬時に立ち上がるパルス電流を流した場合、レーザ光が発生するまでに時間遅れが発生する。ここで、パルス電流値が大きいほど、レーザ光は短時間で立ち上がるという特徴もある（図１４を参照）。
【００３１】
図５において、発光素子駆動回路１２ｂは、可変電流源５１及び５２と、レーザダイオード５３と、コイル５５と、抵抗５４とで構成される。可変電流源５１及び５２の各々は、一方端が電源Ｖｃｃに接続され、他方端が共通接続されている。可変電流源５１は、制御部１１から与えられる露光信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード５３が発光状態であるときの露光電流を供給する定電流源として機能する。可変電流源５２は、制御部１１から与えられるバイアス信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード５３が消光状態であるときのバイアス電流を供給する定電流源として機能する。レーザダイオード５３のアノードは、共通接続されている可変電流源５１及び５２の他方端に接続され、カソードは、ＧＮＤ接地される。コイル５５の一方端は、レーザダイオード５３のアノードに接続され、他方端は、抵抗５４の一方端に接続されている。抵抗５４の他方端は、レーザダイオード５３のカソードに接続される、すなわちＧＮＤ接地される。
【００３２】
上記構成による発光素子駆動回路１２ｂの詳細な動作を説明する。
今、レーザダイオード５３に、図１０のような立ち上がり時間の遅延が生じるものとする。このような場合、立ち上がり時間が遅延している期間だけ、レーザダイオード５３に供給する駆動電流ＩＬＤを一時的に増やしてやればよい。そこで、本実施形態の発光素子駆動回路１２ｂでは、バイアス電流ＩＢに露光電流ＩＥが加算された消光状態から発光状態へ遷移する時の高周波電流が流れる期間だけ、レーザダイオード５３に過大電流（図８の順電流−光出力特性で求める所望の電流よりも大きい電流値）が流れるように、コイル５５と抵抗５４との直列構成をレーザダイオード５３と並列に挿入する。この構成にすれば、コイル５５は高周波成分を通し難い性質を有しているため、キルヒホッフの法則に従いレーザダイオード５３には図６のようにオーバーシュートを持った駆動電流ＩＬＤが供給される。これにより、従来の回路における図１０のような立ち上がり時間の遅延を、少なくさせることができる。
【００３３】
ここで、実際にレーザダイオードに流す電流値（バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値）の設定方法について、先に図３を用いて説明した平面走査方式を例にとって説明する。
図１５は、先に図３を用いて説明した平面走査方式においてレーザダイオード３１から出射されるレーザ光の光量の経時変化を示している。バイアス電流ＩＢの値は、図１５中「ＩＢのＡＰＣ」で示された期間において、レーザダイオード３１からのレーザ光が所定のバイアス光量（例えば、感材３５を露光させない程度の光量）に達するように、ＡＰＣを実施することにより設定される。また、露光電流ＩＥの値は、図１５中「ＩＥのＡＰＣ」で示された期間において、レーザダイオード３１からのレーザ光が所定の露光光量（例えば、感材３５を露光させることができる光量）に達するように、ＡＰＣを実施することにより設定される。このように、バイアス電流ＩＢの値と露光電流ＩＥの値とは、個別のＡＰＣによって設定される。この動作は、上記第１の実施形態（コイル５５がない場合）でも行われる。
なお、図５に示す発光素子駆動回路１２ｂにおいて流される電流は、レーザダイオード５３だけでなくコイル５５及び抵抗５４にも流れるので、上記ＡＰＣでは、発光素子駆動回路１２ｂにコイル５５及び抵抗５４が存在しない場合よりも多めの電流が流れるように、バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値を設定する必要がある。すなわち、バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値は、発光素子駆動回路１２ｂにコイル５５及び抵抗５４が存在しない場合よりも、Ｖｏｐ／Ｒ（コイル５５及び抵抗５４に流れる電流）だけ多い電流値に設定される。
【００３４】
ここで、コイル５５のリアクタンスＬは、例えば簡易的に次のようにして求めることができる。まず、コイル５５及び抵抗５４がない場合において、様々な駆動電流に対する立ち上がり応答遅延時間の特性を、図７のように求める。次に、この特性を用いて、所望する立ち上がり応答遅延時間となる駆動電流ＩＱを導き、現状回路での駆動電流ＩＰとの差電流（ＩＱ−ＩＰ）を求める。この差電流（ＩＱ−ＩＰ）が駆動電流ＩＰに加算されるオーバーシュート部分の電流値になる。あとは、オーバーシュートの継続時間が最適になるように、コイル５５及び抵抗５４による時定数を設定すればよい。なお、上述したドループ現象の影響をなくすために抵抗５４の抵抗値Ｒを先に決定しておけば、コイル５５のリアクタンスＬは容易に決定できる。もちろん、可変電流源５１から供給される露光電流ＩＥは、コイル５５及び抵抗５４がない場合の露光電流よりも差電流（ＩＱ−ＩＰ）分だけ増加させる必要がある。
上記第２の実施形態では、レーザダイオード５３のアノード側にコイル５５を接続し、カソード側に抵抗５４を接続したが、コイル５５と抵抗５４の順番を図１６のように入れ替えて接続しても同じ効果が得られる。
【００３５】
以上のように、本発明の第１及び第２の実施形態に係る発光素子駆動回路によれば、簡単な回路構成で、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができ、また、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させることができる。
なお、上記各実施形態で説明した発光素子駆動回路１２ａ、１２ｂでは、可変電流源４２，５２から常にバイアス電流を流す場合を説明したが、バイアス電流を流さなくても本発明の効果は変わらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の露光部１３及び発光素子駆動部１２の構造例を示す図である。
【図３】図１の露光部１３及び発光素子駆動部１２の他の構造例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ａの構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの構成を示す回路図である。
【図６】図５の発光素子駆動回路１２ｂのレーザダイオード５３に供給される駆動電流ＩＬＤの構成を示す図である。
【図７】図５の発光素子駆動回路１２ｂのコイル５５及び抵抗５４を設定するために用いられる駆動電流−立ち上がり応答遅延時間特性の一例を示す図である。
【図８】発光素子の順電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図９】発光素子の順電流−順電圧特性の一例を示す図である。
【図１０】発光素子が有する物理的性質に起因する応答遅延を説明する図である。
【図１１】発光素子が有する物理的性質に起因するドループ現象を説明する図である。
【図１２】発光素子の順電流−順電圧特性の一例を示す図である。
【図１３】発光素子の順電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図１４】レーザダイオードの一般的特性を説明するための図である。
【図１５】図３に示す平面走査型装置におけるレーザ光量の経時変化を説明するための図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの主要部の変形例を示す回路図である。
【図１７】従来の発光素子駆動回路の構成の一例を示す回路図である。
【図１８】図１２の発光素子駆動回路による応答遅延の改善を説明する図である。
【符号の説明】
１１…制御部
１２…発光素子駆動部
１２ａ，１２ｂ…発光素子駆動回路
１３…露光部
１４…フォトダイオード
２７，３１，４３，５３…レーザダイオード
４１，４２，５１，５２…可変電流源
４４，５４…抵抗
５５…コイル
ＩＥ…露光電流
ＩＢ…バイアス電流
ＩＬＤ…駆動電流
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子駆動回路に関し、より特定的には、レーザダイオード（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光を放射する発光素子を駆動する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、レーザダイオードや発光ダイオード等の発光素子は、所定の駆動回路から供給される駆動電流に応じて光を放射する半導体デバイスであり、光源として光通信や印刷版製造の分野等に広く用いられている。この発光素子は、一般に以下に示す物理的性質（図８及び図９）を持っているため、駆動電流が供給されてから実際に点灯するまでの応答遅延（図１０）や温度上昇によるドループ現象（図１１）等の問題を有している。
（１）駆動電流（順電流Ｉｆ）の増加に応じて発光光量（光出力Ｐｏ）が増加する
（２）電流が流れると温度が上昇する
（３）電流が一定の場合、温度が上昇すると動作電圧（順電圧Ｖｏｐ）が低下し、発光光量が減少する
（４）消光状態から発光状態へ遷移するまでの時間（立ち上がり時間）が長い
【０００３】
そのため、発光素子の使用に際しては、発光光量の最適化及び安定化を図るための様々な工夫がなされている。
例えば、レーザダイオードを直接強度変調する光通信装置に用いられる駆動回路（図１７）では、消光状態と発光状態とを区別する所定のしきい値電流Ｉｔｈに対して、０．９×Ｉｔｈ〜０．９５×Ｉｔｈ程度のバイアス電流ＩＢを常に流している。このように、消光状態時にできるだけ大きなバイアス電流ＩＢを流しておく（消光比を小さくする）ことで、レーザダイオードの消灯から点灯への応答性を良くしている（図１８）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この大きなバイアス電流を流して消光比を小さくする手法は、発光素子が発光状態か消光状態かだけを判断すればよい光通信分野では有効であるが、感材露光用の光源としてレーザダイオードを用いる印刷版製造分野では、不都合が生じる。すなわち、バイアス電流によって感材（印刷版、製版用フィルム、ＤＤＣＰ感材等）の本来感光してはならない部分が感光してしまうので、バイアス電流を大きく取るほど画像の濃度表現できる幅が狭くなり、製版品質が劣化するという問題がある。
【０００５】
また、光通信分野等では、発光素子の発光状態が連続して長時間続くという状況が考えにくいため、ドループ現象に関する対策は特に行われていない。しかしながら、印刷版製造分野では、画像データによっては発光素子の発光状態を続けて長時間（例えば、１ライン走査期間）保持するような場合が考えられる。このような場合、一定電流を発光素子に供給し続けていても、ドループ現象（図１１）により発光光量が経時的に変化し、濃度にムラが発して製版品質が劣化するという問題がある。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、複雑なフィードバック制御を必要とせず、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮することができ、またドループ現象の影響による弊害をなくすことができる発光素子駆動回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子と並列接続される抵抗とを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流から抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
抵抗は、発光による温度上昇に伴う発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する発光素子の光量を補償するための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【０００９】
上記のように、第１及び第２の発明によれば、発光素子と並列に抵抗を接続する簡単な回路構成で、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができる。
【００１０】
第３の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子のアノードに一方端が接続されるコイルと、
コイルの他方端と発光素子のカソードとの間に接続される抵抗とを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流からコイル及び抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
発光素子のアノードに一方端が接続される抵抗と、
抵抗の他方端と発光素子のカソードとの間に接続されるコイルとを備え、
発光素子は、電流源から供給される電流から抵抗及びコイルに流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第３及び第４の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
コイル及び抵抗は、発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時に生じる立ち上がり応答遅延期間に、立ち上がり応答遅延期間を短縮させるための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明に従属する発光素子駆動回路であって、
コイル及び抵抗は、発光による温度上昇に伴う発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する発光素子の光量を補償するための電流量分、発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする。
【００１４】
上記のように、第３〜第６の発明によれば、発光素子と並列にコイルと抵抗の直列回路を接続する簡単な回路構成で、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させることができ、また、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子駆動回路を、レーザダイオードを光源に用いた印刷版製造装置（ドラムスキャナー型又は平面走査型）に使用した環境を一例に挙げて、以下に説明する。
【００１６】
まず、発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の概要を説明する。
図１は、本発明の各実施形態に係る発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の構成を示したブロック図である。図１において、本実施形態の印刷版製造装置は、装置全体の制御を司る制御部１１と、レーザダイオードを含む光学ヘッドである発光素子駆動部１２と、感材を備えた露光部１３と、レーザダイオードの光を受光するフォトダイオード（ＰＤ）１４とを備えている。本発明の発光素子駆動回路は、発光素子駆動部１２に含まれる。
【００１７】
制御部１１は、露光部１３に配された感材が、発光素子駆動部１２から出射されたレーザ光によって主走査方向及び副走査方向（主走査方向に垂直な方向）に走査されるように、発光素子駆動部１２と露光部１３とを制御する。
露光部１３の形態には、例えばドラムスキャナー構造と平面セッター構造とがある。ドラムスキャナー構造は、図２に示すように、モータ２５によって回転するドラム２１を用いたものであり、ドラム２１の外周に巻き付けられた感材２２を主走査方向に回転させながら発光素子駆動部１２である光学ヘッド２６を副走査方向に移動させて、感材２２上に画像を露光させる。光学ヘッド２６は、概略、レーザダイオード２７と、当該レーザダイオード２７から出射されたレーザ光を感材２２上に合焦させるレンズ２８とを有している。
【００１８】
平面走査型装置の概略を表す図３に示されるように、平面セッター構造においては、発光素子駆動部１２である光学ヘッド３０は、レーザダイオード３１と、コリメートレンズ３２と、ポリゴンミラー３３と、ｆ・θレンズ３４とを有する。そして、コリメートレンズ３２により平行光になったレーザダイオード３１からのレーザ光が、ポリゴンミラー３３の回転により主走査方向に偏向され、ｆ・θレンズ３４を介して感材３５上に結像する。なお、感材３５は、図示しない副走査手段によって副走査方向に搬送される。
ポリゴンミラー３３は、一定速度で回転し、レーザダイオード３１からのレーザ光は、ｆ・θレンズ３４のｆ・θ特性により像面を一定速度で走査する。また、感材３５の近傍には、主走査の開始位置を検出するためのスタートセンサ３６が配置されている。ポリゴンミラー３３により主走査方向に偏向されたレーザ光は、スタートセンサ３６によって主走査位置が検出される。そして、副走査手段は、スタートセンサ３６が検出するレーザ光の主走査タイミングと同期するように、感材３５を副走査方向に搬送する。
【００１９】
制御部１１は、レーザ光を主走査方向に走査させるための制御（すなわち、モータ２５の回転制御もしくはポリゴンミラー３３の回転制御）並びにレーザダイオード２７又は３１の発光タイミング制御を、ドラムスキャナー構造におけるエンコーダ２４や平面セッター構造におけるスタートセンサ３６からの信号に基づいて実行する。また、制御部１１は、露光部１３のドラム２１の回転又はポリゴンミラー３３の回転によるレーザ光の主走査タイミングと同期するように、発光素子駆動部１２（光学ヘッド２６又は３０）を露光部１３に保持された感材２２又は３５に対して副走査方向に相対移動させる。
【００２０】
また、制御部１１は、外部のコンピュータ等から画像情報（解像度、データサイズ、画像の露光位置、ポジティブ／ネガティブ、画像データ等）を入力し、画像情報に応じてレーザダイオードを駆動させるための露光信号及びバイアス信号を生成して発光素子駆動部１２へ与える。露光信号及びバイアス信号は、フォトダイオード１４を用いたレーザダイオードの光量観測により、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）動作によって、所定の値となるように常に補正がなされている。このＡＰＣ動作は、感材がないブランキング領域を用いて行われる。ドラムスキャナー構造では、感材２２をドラム２１に保持する２つのクランプ２３の間がブランキング領域となり、この領域を発光素子駆動部１２が通過する期間にＡＰＣ動作が行われる。平面セッター構造では、感材３５の周囲の部分がブランキング領域となり、この領域においてＡＰＣ動作が行われる。
【００２１】
そして、発光素子駆動部１２は、制御部１１から与えられる露光信号及びバイアス信号に従って露光電流及びバイアス電流を生成し、これらの電流を供給することでレーザダイオードを発光及び消光させ、露光部１３に設置された感材の感光処理を行う。
以下、発光素子駆動部１２に含まれる発光素子を駆動させる回路構成を、解決課題に沿って順に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図４に、本発明の第１の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ａの構成を示す。この発光素子駆動回路１２ａは、ドループ現象の影響による弊害をなくすための回路である。
【００２３】
図４において、発光素子駆動回路１２ａは、可変電流源４１及び４２と、レーザダイオード４３と、抵抗４４とで構成される。可変電流源４１及び４２の各々は、一方端が電源Ｖｃｃに接続され、他方端が共通接続されている。可変電流源４１は、制御部１１から与えられる露光信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード４３が発光状態であるときの露光電流を供給する定電流源として機能する。可変電流源４２は、制御部１１から与えられるバイアス信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード４３が消光状態であるときのバイアス電流を供給する定電流源として機能する。レーザダイオード４３のアノードは、共通接続されている可変電流源４１及び４２の他方端に接続され、カソードは、ＧＮＤ接地される。抵抗４４は、レーザダイオード４３と並列的に接続される。
【００２４】
レーザダイオード及びＬＥＤのような発光素子は、以下のような一般的特徴を有している。すなわち、図８に示すように、発光素子に与えられる順電流Ｉｆが増加すると発光素子の光出力Ｐｏは増加する。また、同一の光出力Ｐｏを得ることができる電流値は、発光素子自身の温度によって異なる。また、発光素子は、連続駆動されると温度が上昇する特性も有している（参照図なし）。そして、図９に示すように、同一の順電流Ｉｆを与えているときに発光素子の温度が上昇すると、発光素子の動作電圧（順電圧Ｖｏｐ）が減少する。
【００２５】
上記構成による発光素子駆動回路１２ａの詳細な動作を説明する。
まず、抵抗４４に流れる電流ＩＲ及びレーザダイオード４３に流れる駆動電流ＩＬＤは、可変電流源４１から供給される露光電流ＩＥ、可変電流源４２から供給されるバイアス電流ＩＢ、レーザダイオード４３の順電圧Ｖｏｐ、及び抵抗４４の抵抗値Ｒから、それぞれ次のように求められる。
ＩＲ＝Ｖｏｐ／Ｒ
ＩＬＤ＝ＩＥ＋ＩＢ−ＩＲ＝ＩＥ＋ＩＢ−（Ｖｏｐ／Ｒ）
【００２６】
今、レーザダイオード４３に、図１１のようなドループ現象が生じるものとする。レーザダイオード４３は、駆動電流の供給が始まったＡ点から徐々に温度が上昇し始めて、それに伴って順電圧Ｖｏｐが低下してくる。従来の回路（図４の抵抗４４がない回路）ならば、レーザダイオード４３に流れる電流が一定である（すなわちＩＬＤ＝ＩＥ＋ＩＢ）ので、温度上昇とそれに伴う順電圧Ｖｏｐの低下に応じて発光光量が減少する。これに対して、本実施形態の発光素子駆動回路１２ａでは、温度上昇に伴う順電圧Ｖｏｐの低下に比例して抵抗４４に流れる電流ＩＲが減少する、すなわち電流ＩＲが減少した分だけレーザダイオード４３に流れる駆動電流ＩＬＤが増加する。このように、発光素子駆動回路１２ａでは、順電圧Ｖｏｐの低下による影響を相殺させるように駆動電流ＩＬＤを増加させるため、レーザダイオード４３の発光光量を一定に保つことができるのである。
【００２７】
ここで、抵抗４４の抵抗値Ｒは、例えば簡易的に次のようにして求めることができる。まず、抵抗４４がない場合において、通常の使用温度のもとで、１走査ラインに相当する時間だけレーザダイオード４３を連続点灯させ、このレーザダイオード４３のドループ現象を観測する。すなわち、レーザダイオード４３が１主走査分発光する間に、発光光量がどれだけ減少するかを観測する。図１１のグラフでの“ａ”が発光開始時点でのレーザダイオード４３の発光光量を表し、同“ｂ”が１主走査ラインに相当する時間だけ発光した後のレーザダイオード４３の発光光量を表すものと仮定すると、差分（ａ−ｂ）が発光光量の減少量に相当する。なお、以下の説明では、レーザダイオード４３が発光し始める時点を“時点Ａ”といい、レーザダイオード４３が１走査ライン分発光した時点を“時点Ｂ”という。
そして、時点Ａから時点Ｂまでに順電圧がどのように変化するかを計測する。すなわち、時点Ａでの順電圧Ｖａと時点Ｂでの順電圧Ｖｂとの差分（Ｖａ−Ｖｂ）を測定する。
また、時点Ａから時点Ｂまでにレーザダイオード４３の発光点の温度がどのように変化しているかを、所与の順電流ｉと上記測定された順電圧Ｖａ及びＶｂとを図１２に示すような順電流−順電圧特性テーブルに適用することによって算定する。こうして、レーザダイオード４３の発光点の、時点Ａ及び時点Ｂにおける温度Ｔａ及びＴｂが取得される。
【００２８】
一方、所望の光量を維持するために必要な追加電流の量を、発光後のレーザダイオード４３の温度Ｔｂと所与の順電流ｉとを図１３に示すような順電流−光出力特性テーブルに適用することにより算定する。すなわち、時点Ｂにおける温度Ｔｂ下で所望の光出力ａを得るために必要な順電流ｉｂを算定し、これと所与の順電流ｉとの差分（ｉｂ−ｉ）を算定する。
こうして、発光前後での、レーザダイオード４３に対する順電圧及び順電流の変化が求められるので、これらを用いて次のように抵抗４４の抵抗値Ｒを計算する。
Ｒ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／（ｉｂ−ｉ）
なお、可変電流源４２から供給されるバイアス電流ＩＢと可変電流源４１から供給される露光電流ＩＥとの和は、抵抗４４がない場合のバイアス電流と露光電流との和よりもＶａ／Ｒ分だけ増加させる必要がある。また、レーザダイオードに対する電流値の制御方法及びタイミングについては、第２の実施形態の説明において詳述する。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの構成を示す。この発光素子駆動回路１２ｂは、レーザダイオード４３が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させるための回路である。なお、発光素子駆動回路１２ｂは、上述したドループ現象の影響による弊害をなくす効果も有している。
【００３０】
また、レーザダイオードは、しきい値電流まで電流を注入した状態でないと、発光応答性が悪い（消灯状態から点灯するまでに時間がかかる）。すなわち、レーザダイオードにしきい値電流より低いバイアス電流を流している状態で突然瞬時に立ち上がるパルス電流を流した場合、レーザ光が発生するまでに時間遅れが発生する。ここで、パルス電流値が大きいほど、レーザ光は短時間で立ち上がるという特徴もある（図１４を参照）。
【００３１】
図５において、発光素子駆動回路１２ｂは、可変電流源５１及び５２と、レーザダイオード５３と、コイル５５と、抵抗５４とで構成される。可変電流源５１及び５２の各々は、一方端が電源Ｖｃｃに接続され、他方端が共通接続されている。可変電流源５１は、制御部１１から与えられる露光信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード５３が発光状態であるときの露光電流を供給する定電流源として機能する。可変電流源５２は、制御部１１から与えられるバイアス信号に従って電流量を一定に制御し、レーザダイオード５３が消光状態であるときのバイアス電流を供給する定電流源として機能する。レーザダイオード５３のアノードは、共通接続されている可変電流源５１及び５２の他方端に接続され、カソードは、ＧＮＤ接地される。コイル５５の一方端は、レーザダイオード５３のアノードに接続され、他方端は、抵抗５４の一方端に接続されている。抵抗５４の他方端は、レーザダイオード５３のカソードに接続される、すなわちＧＮＤ接地される。
【００３２】
上記構成による発光素子駆動回路１２ｂの詳細な動作を説明する。
今、レーザダイオード５３に、図１０のような立ち上がり時間の遅延が生じるものとする。このような場合、立ち上がり時間が遅延している期間だけ、レーザダイオード５３に供給する駆動電流ＩＬＤを一時的に増やしてやればよい。そこで、本実施形態の発光素子駆動回路１２ｂでは、バイアス電流ＩＢに露光電流ＩＥが加算された消光状態から発光状態へ遷移する時の高周波電流が流れる期間だけ、レーザダイオード５３に過大電流（図８の順電流−光出力特性で求める所望の電流よりも大きい電流値）が流れるように、コイル５５と抵抗５４との直列構成をレーザダイオード５３と並列に挿入する。この構成にすれば、コイル５５は高周波成分を通し難い性質を有しているため、キルヒホッフの法則に従いレーザダイオード５３には図６のようにオーバーシュートを持った駆動電流ＩＬＤが供給される。これにより、従来の回路における図１０のような立ち上がり時間の遅延を、少なくさせることができる。
【００３３】
ここで、実際にレーザダイオードに流す電流値（バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値）の設定方法について、先に図３を用いて説明した平面走査方式を例にとって説明する。
図１５は、先に図３を用いて説明した平面走査方式においてレーザダイオード３１から出射されるレーザ光の光量の経時変化を示している。バイアス電流ＩＢの値は、図１５中「ＩＢのＡＰＣ」で示された期間において、レーザダイオード３１からのレーザ光が所定のバイアス光量（例えば、感材３５を露光させない程度の光量）に達するように、ＡＰＣを実施することにより設定される。また、露光電流ＩＥの値は、図１５中「ＩＥのＡＰＣ」で示された期間において、レーザダイオード３１からのレーザ光が所定の露光光量（例えば、感材３５を露光させることができる光量）に達するように、ＡＰＣを実施することにより設定される。このように、バイアス電流ＩＢの値と露光電流ＩＥの値とは、個別のＡＰＣによって設定される。この動作は、上記第１の実施形態（コイル５５がない場合）でも行われる。
なお、図５に示す発光素子駆動回路１２ｂにおいて流される電流は、レーザダイオード５３だけでなくコイル５５及び抵抗５４にも流れるので、上記ＡＰＣでは、発光素子駆動回路１２ｂにコイル５５及び抵抗５４が存在しない場合よりも多めの電流が流れるように、バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値を設定する必要がある。すなわち、バイアス電流ＩＢ及び露光電流ＩＥの値は、発光素子駆動回路１２ｂにコイル５５及び抵抗５４が存在しない場合よりも、Ｖｏｐ／Ｒ（コイル５５及び抵抗５４に流れる電流）だけ多い電流値に設定される。
【００３４】
ここで、コイル５５のリアクタンスＬは、例えば簡易的に次のようにして求めることができる。まず、コイル５５及び抵抗５４がない場合において、様々な駆動電流に対する立ち上がり応答遅延時間の特性を、図７のように求める。次に、この特性を用いて、所望する立ち上がり応答遅延時間となる駆動電流ＩＱを導き、現状回路での駆動電流ＩＰとの差電流（ＩＱ−ＩＰ）を求める。この差電流（ＩＱ−ＩＰ）が駆動電流ＩＰに加算されるオーバーシュート部分の電流値になる。あとは、オーバーシュートの継続時間が最適になるように、コイル５５及び抵抗５４による時定数を設定すればよい。なお、上述したドループ現象の影響をなくすために抵抗５４の抵抗値Ｒを先に決定しておけば、コイル５５のリアクタンスＬは容易に決定できる。もちろん、可変電流源５１から供給される露光電流ＩＥは、コイル５５及び抵抗５４がない場合の露光電流よりも差電流（ＩＱ−ＩＰ）分だけ増加させる必要がある。
上記第２の実施形態では、レーザダイオード５３のアノード側にコイル５５を接続し、カソード側に抵抗５４を接続したが、コイル５５と抵抗５４の順番を図１６のように入れ替えて接続しても同じ効果が得られる。
【００３５】
以上のように、本発明の第１及び第２の実施形態に係る発光素子駆動回路によれば、簡単な回路構成で、ドループ現象の影響による弊害をなくすことができ、また、バイアス電流を大きく（消光比を小さく）することなく発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時の立ち上がり応答遅延時間を短縮させることができる。
なお、上記各実施形態で説明した発光素子駆動回路１２ａ、１２ｂでは、可変電流源４２，５２から常にバイアス電流を流す場合を説明したが、バイアス電流を流さなくても本発明の効果は変わらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子駆動回路を用いた印刷版製造装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の露光部１３及び発光素子駆動部１２の構造例を示す図である。
【図３】図１の露光部１３及び発光素子駆動部１２の他の構造例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ａの構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの構成を示す回路図である。
【図６】図５の発光素子駆動回路１２ｂのレーザダイオード５３に供給される駆動電流ＩＬＤの構成を示す図である。
【図７】図５の発光素子駆動回路１２ｂのコイル５５及び抵抗５４を設定するために用いられる駆動電流−立ち上がり応答遅延時間特性の一例を示す図である。
【図８】発光素子の順電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図９】発光素子の順電流−順電圧特性の一例を示す図である。
【図１０】発光素子が有する物理的性質に起因する応答遅延を説明する図である。
【図１１】発光素子が有する物理的性質に起因するドループ現象を説明する図である。
【図１２】発光素子の順電流−順電圧特性の一例を示す図である。
【図１３】発光素子の順電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図１４】レーザダイオードの一般的特性を説明するための図である。
【図１５】図３に示す平面走査型装置におけるレーザ光量の経時変化を説明するための図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る発光素子駆動回路１２ｂの主要部の変形例を示す回路図である。
【図１７】従来の発光素子駆動回路の構成の一例を示す回路図である。
【図１８】図１２の発光素子駆動回路による応答遅延の改善を説明する図である。
【符号の説明】
１１…制御部
１２…発光素子駆動部
１２ａ，１２ｂ…発光素子駆動回路
１３…露光部
１４…フォトダイオード
２７，３１，４３，５３…レーザダイオード
４１，４２，５１，５２…可変電流源
４４，５４…抵抗
５５…コイル
ＩＥ…露光電流
ＩＢ…バイアス電流
ＩＬＤ…駆動電流
Claims (6)
- 入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
前記電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
前記発光素子と並列接続される抵抗とを備え、
前記発光素子は、前記電流源から供給される電流から前記抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする、発光素子駆動回路。 - 前記抵抗は、発光による温度上昇に伴う前記発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する前記発光素子の光量を補償するための電流量分、前記発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子駆動回路。
- 入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
前記電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
前記発光素子のアノードに一方端が接続されるコイルと、
前記コイルの他方端と前記発光素子のカソードとの間に接続される抵抗とを備え、
前記発光素子は、前記電流源から供給される電流から前記コイル及び前記抵抗に流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする、発光素子駆動回路。 - 入力信号に応じて発光素子を駆動する発光素子駆動回路であって、
発光素子の発光時に供給する一定の電流及び消光時に供給する一定の電流を、入力信号に応じてそれぞれ生成する電流源と、
前記電流源から電流の供給を受ける発光素子と、
前記発光素子のアノードに一方端が接続される抵抗と、
前記抵抗の他方端と前記発光素子のカソードとの間に接続されるコイルとを備え、
前記発光素子は、前記電流源から供給される電流から前記抵抗及び前記コイルに流れる電流を差し引いた駆動電流に従って、発光及び消光を行うことを特徴とする、発光素子駆動回路。 - 前記コイル及び前記抵抗は、前記発光素子が消光状態から発光状態へ遷移する時に生じる立ち上がり応答遅延期間に、立ち上がり応答遅延期間を短縮させるための電流量分、前記発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の発光素子駆動回路。
- 前記コイル及び抵抗は、発光による温度上昇に伴う前記発光素子の順電圧低下時に、順電圧低下によって減少する前記発光素子の光量を補償するための電流量分、前記発光素子に流れる駆動電流を増加させる値に設定されることを特徴とする、請求項５に記載の発光素子駆動回路。
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