公开了一种能够通过添加最小的电路而利用较小的电路尺寸并且不考虑半导体激光器的特性的变化以及半导体激光器的使用条件来准确地检测半导体激光器的劣化的半导体激光器驱动装置和成像设备。在半导体激光器驱动装置中，在通过放大监控电压（Ｖｍ）和预定参考电压（Ｖｒｅｆ）之间的电压差而由运算放大器电路生成的输出电压，通过具有开关（ＳＷ１）和采样／保持电容器（Ｃｓｈ）的采样／保持电路发送到偏置电流生成电路单元，作为偏置电流设置电压（Ｖｂｉ）。当偏置电流设置电压（Ｖｂｉ）大于预定电压时，劣化检测电路发送指示检测到半导体激光器的劣化的劣化检测信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够控制半导体激光器驱动装置的半导体激光器的发光量的半导体 激光器驱动装置。更具体地，本专利技术涉及半导体激光器驱动装置和具有进一步能够检测半 导体激光器的劣化(deterioration)的半导体激光器驱动装置的成像设备。
技术介绍
传统地，用于在成像设备中进行记录的通用半导体激光器具有所谓的APC(自动 功率控制)功能，用于控制半导体激光器的发光量。当执行APC功能时，通过放置在半导体 激光器附近的光敏(Photo)传感器周期性地检测发光量，并且从光敏传感器输出根据所检 测到的光量的检测信号，以反馈到用于驱动半导体激光器的驱动电路。通过具有该功能，控 制发光量，以产生希望的激光量。图15是示出了传统半导体激光器驱动装置的配置的框图。如图15中所示，当光敏二极管(photo diode) PD接收从诸如激光二极管LD之类 的半导体激光器发射的激光光线时，光敏二极管PD根据所接收的激光光线的光量输出监 控电流Im。然后，通过I/V转换电路101将监控电流Im转换为监控电压Vm。由比较电路102 比较监控电压Vm和预定参考电压。然后，比较电路102输出指示电压差的信号。以外部APC 信号的定时、在非成像区域中，采样保持电路103采样并保持从比较电路102发送的信号的 电压。然后，采样保持电路103将所保持的电压发送到驱动电流设置电路104来作为成像 区域中的驱动电压。驱动电流设置电路104根据所接收的驱动电压生成驱动电流，并将所 生成的驱动电流提供到激光二极管LD。在此配置中，比较电路102和采样保持电路103组 成APC电路。但是，已知半导体激光器LD的服务寿命通常比其他部分的服务寿命短。因此，通 过检测半导体激光器LD的依据时间的劣化并且发出指示检测到劣化的警报，半导体激光 器LD可能在出故障之前被更换。图16和图17示出其中半导体激光器LD的特性劣化的典型情况。如图16和图17中所示，当随时间流逝或由于其他原因导致半导体激光器LD劣化 时，可增加半导体激光器LD的阈值电压Ith，结果，对于正在恶化的半导体激光器LD，发光 量相对于驱动电流的斜率明显地比其劣化前的斜率更倾斜。由于该特征，为了在半导体激 光器LD已经变得劣化之后从半导体激光器LD获得相同的发光量，要求将比半导体激光器 LD劣化前更大的驱动电流Iop提供到半导体激光器LD。当半导体激光器LD进一步劣化 时，需要向半导体激光器LD提供的驱动电流可能大于绝对最大额定值Imax，并且随后半导 体激光器LD可能故障。在到半导体激光器LD变为不能发光为止都没有检测到半导体激光器LD的劣化 的情况下，在到半导体激光器LD变为不能发光为止时可能没有准备更换半导体激光器LD。 结果，在半导体激光器LD变为不能发光后，劣化的半导体激光器LD可能不被立即更换。此外，可能存在半导体激光器LD在其制造过程期间变为不能发光的另一情况。在任何情况 下，当可在任意较早阶段检测到半导体激光器LD的劣化时，可能可以更容易地以更低的花 费更换半导体激光器LD。最后，如图18所示，公开了一种方法，其中使用电阻器111和放大电路112来检测 流过半导体激光器LD的电流，其中电阻器111与半导体激光器LD串联。在比较电路113 中将所检测到的电流值与预定参考电流值比较。然后，当作为比较结果的所检测到的电流 值大于预定参考电流值时，比较电路113输出指示半导体激光器LD劣化的信号。(例如，见 专利文件1)日本特开专利申请第2000-280522
技术实现思路
本专利技术要解决的问题但是，如图18中所示，当将电阻器111与半导体激光器LD串联连接并且还提供放 大电路112时，可能存在以下关注由于(例如)寄生电容以及由于电阻器111和放大电路 112的输入漏电流，流过半导体激光器LD的电流波形可能变形。此外，当在IC内放置电阻 器111时，电阻器111的电阻可能显著地改变，从而降低检测由于半导体激光器LD的特性 的变化导致的半导体激光器LD的劣化的精度。另一方面，当将电阻器111放置在IC外部 时，可能可以控制电阻器111的电阻值的改变；但是以上变形电流波形的问题仍未解决。本专利技术是考虑到以上的问题而做出的，并且可提供半导体激光器驱动装置和能够 根据每个半导体激光器的特性通过最低程度地改变电路配置或设置值来准确地检测半导 体激光器的劣化的成像设备，从而保持电路尺寸较小，而不会被半导体激光器的特性的改 变和使用半导体激光器的条件影响。用于解决问题的装置根据本专利技术的一个方面，半导体激光器驱动装置包括由作为偏置电流和开关电流 (switching current)的组合的驱动电流驱动的半导体激光器，并且能够自动控制提供到 半导体激光器的电流，使得半导体激光器的光量实质上等于预定的光量。半导体激光器驱 动装置还包括开关电流生成电路单元，根据输入开关电流设置信号生成开关电流并且根据输入 控制信号向半导体激光器提供所生成的开关电流；偏置电流生成电路单元，根据输入偏置电流设置信号生成偏置电流并且向半导体 激光器提供所生成的偏置电流；控制电路单元，检测半导体激光器的发光量，并且通过生成偏置电流设置信号来 控制偏置电流生成电路单元的操作，使得所检测到的发光量实质上等于希望值；以及劣化检测电路单元，基于从控制电路单元发送的偏置电流设置信号来检测半导体 激光器的劣化，以及生成并发送指示劣化检测的结果的劣化检测信号。 此外，控制电路单元可以通过生成开关电流设置信号来控制开关电流生成电路的 操作，使得所检测到的发光量实质上等于希望值，以及劣化检测电路单元可基于从控制电 路单元发送的偏置电流设置信号和开关电流设置信号来检测半导体激光器的劣化，以及可 生成并发送指示劣化检测的结果的劣化检测信号。6此外，根据本专利技术的另一方面，半导体激光器驱动装置包括由作为偏置电流和开 关电流的组合的驱动电流驱动的半导体激光器，并且能够自动控制提供到半导体激光器的 电流，使得半导体激光器的光量实质上等于预定的光量。半导体激光器驱动装置还包括开关电流生成电路单元，根据输入开关电流设置信号生成开关电流并且根据输入 控制信号向半导体激光器提供所生成的开关电流；偏置电流生成电路单元，根据输入偏置电流设置信号生成偏置电流并且向半导体 激光器提供所生成的偏置电流；控制电路单元，检测半导体激光器的发光量，并且通过生成开关电流设置信号来 控制开关电流生成电路单元的操作，使得所检测到的发光量实质上等于希望值；以及劣化检测电路单元，基于从控制电路单元发送的开关电流设置信号来检测半导体 激光器的劣化，以及生成并发送指示劣化检测的结果的劣化检测信号。此外，当偏置电流设置信号指示要生成大于预定值的偏置电流时，劣化检测电路 单元可生成和发送指示检测到半导体激光器的劣化的预定的劣化检测信号。此外，当开关电流设置信号指示要生成大于预定值的开关电流时，劣化检测电路 单元可生成和发送指示检测到半导体激光器的劣化的预定的劣化检测信号。此外，控制电路单元还包括光量检测电路，根据所检测到的发光量生成监控电压；第一运算放大器电路，放大监控电压和预定第一参考电压之间的电压差，并且发 送所放大的电压差；以及第一采样/保持电路，采样并保持第一运算放大器电路的输出电压，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体激光器驱动装置，包括由作为偏置电流和开关电流的组合的驱动电流驱动的半导体激光器，并且能够自动控制提供到半导体激光器的电流，使得半导体激光器的光量实质上等于预定的光量，所述半导体激光器驱动装置包括：开关电流生成电路单元，根据输入开关电流设置信号生成开关电流并且根据输入控制信号向所述半导体激光器提供所生成的开关电流；偏置电流生成电路单元，根据输入偏置电流设置信号生成偏置电流并且向所述半导体激光器提供所生成的偏置电流；控制电路单元，检测所述半导体激光器的发光量，并且通过生成所述偏置电流设置信号来控制所述偏置电流生成电路单元的操作，使得所检测到的发光量实质上等于希望值；以及劣化检测电路单元，基于从所述控制电路单元发送的所述偏置电流设置信号来检测所述半导体激光器的劣化，以及生成并发送指示劣化检测的结果的劣化检测信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：釜谷智彦，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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