JP2000183447A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カソードコモン，アノードコモン両タイプの
半導体レーザを、安定かつ高精度に駆動できる半導体レ
ーザ駆動回路を提供する。 【解決手段】 トランジスタＱ１０１，Ｑ１０２と抵抗
Ｒ１０１は第１の電流源を構成し、トランジスタＱ１０
５，Ｑ１０６と抵抗Ｒ１０３は第２の電流源を構成す
る。第１の電流源とトランジスタＱ１０３は第１のカレ
ントミラー回路を構成し、第２の電流源とトランジスタ
Ｑ１０４は第２のカレントミラー回路を構成する。トラ
ンジスタＱ１０３のコレクタに半導体レーザを接続し、
トランジスタＱ１０４のコレクタに抵抗を接続し、変調
入力Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１を交互にハイレベルとして半導
体レーザを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタや複写機に用いて好適な、半導体レーザを駆動制御
する半導体レーザ駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明に対する従来の技術を説明する前
にまず、半導体レーザ駆動回路を使用するレーザビーム
プリンタ（以下ＬＢＰと記す）について説明する。

【０００３】従来、レーザビームを用いて画像出力を行
うＬＢＰは一例として図７のような構成となっている。

【０００４】図７中、フォトダイオード７０１は、レー
ザ光源としての半導体レーザ７０２が出力するレーザ光
のモニタリングを行う。半導体レーザ７０２はレーザド
ライバ回路７０３によって駆動される。レーザドライバ
回路７０３中に構成されている光量制御部はモニタされ
た光量にもとづいて半導体レーザ７０２への供給電流を
制御し、フォトダイオード７０１からの出力が所定値と
なるようにレーザドライバ回路７０３を制御する。

【０００５】ポリゴンミラー７０４は、半導体レーザ７
０２から照射されたレーザビームＩを偏光するためのも
のであり、モータ軸に固定されて図７中矢印方向への回
転を行い、感光ドラム７０５上にビームＩを走査する。
ｆ−θレンズ７０６は偏光されたレーザビームＩを感光
ドラム７０５上に集光するものである。

【０００６】受光ダイオードからなるビームディテクタ
７０７は、レーザビームＩにより感光ドラム７０５上の
情報書込み開始位置を検出し、水平同期信号発生回路７
０８はビームディテクタ７０７の出力にもとづいて水平
同期信号Ｈｓｙｎｃ（以下ＨＤと記す）を発生する。

【０００７】ブランキング回路７０９は、水平同期信号
にもとづいて、次にビームディテクタがレーザビームＩ
を検出すべきタイミングで半導体レーザ７０２をオンさ
せるアンブランキング信号ＵＮＢＬを発生し、これをオ
ア回路７１０に供給する。

【０００８】画素変調データ発生源７１１は、水平同期
信号ＨＤに同期して画素クロックＳＣＫを発生し、更
に、この画素クロックＳＣＫに同期して例えば８ビット
で画素階調を表す画素変調データＤＶを出力する。

【０００９】画素変調回路７１２は、画素変調データ発
生源７１１より発生する画素変調データにもとづいて、
水平同期信号ＨＤに同期して発生された画素クロックに
同期してパルス幅変調された信号を発生する。

【００１０】オア回路７１０には画素変調回路７１２か
ら供給されるパルス幅変調された画信号も入力される。
オア回路７１０からの出力がレーザドライバ回路７０３
に与えられ、これにより前記光量制御部によって設定さ
れた電流が半導体レーザ７０２に供給される。

【００１１】このようなシステムにより階調を表現する
ことで、高精細な画像出力を得ることができる。

【００１２】（従来例１）前述のＬＢＰにおいて、レー
ザドライバ回路は、通常半導体集積回路内で構成され、
図３のような回路になっている。図３において、アノー
ドコモンタイプの半導体レーザを駆動するときには、図
５（ａ）のようにレーザＬＤのアノードを電源に接続
し、カソードを図３中トランジスタＱ３０４のコレクタ
に接続する。

【００１３】図３においてトランジスタＱ３０１＝Ｑ３
０２＝Ｑ３０３、抵抗Ｒ３０１＝Ｒ３０２である。トラ
ンジスタＱ３０１〜Ｑ３０３、抵抗Ｒ３０１，Ｒ３０２
はウイルソン型のカレントミラー回路を構成し、その入
力電流Ｉｓ１にもとづいた電流をトランジスタＱ３０４
および抵抗Ｒ３０３からなる電流源に発生させる。ここ
でトランジスタＱ３０１〜Ｑ３０３とＱ３０４のサイズ
比を１：Ｎ（Ｎは正の整数）とし、抵抗Ｒ３０１および
Ｒ３０２とＲ３０３の抵抗比を１：１／Ｎ（Ｎは正の整
数）とすれば抵抗Ｒ３０３およびトランジスタＱ３０４
を流れる電流ＩｘにはＮ＊Ｉｓ１という電流が発生し、
これが半導体レーザＬＤへの供給電流Ｉｏ１となる。こ
れによりトランジスタＱ３０４および抵抗Ｒ３０３から
なるレーザ供給電流出力部以外は小電流で動作させるこ
とができ、回路の低消費電力化につながる。

【００１４】電流Ｉｓ１は図示していないレーザ変調信
号に応じて、半導体レーザＬＤの発光がオン／オフする
ように、電流制御信号Ｉｓｃ１により制御される。この
ようにして得られる電流Ｉｏ１は、通常レーザＬＤと対
で構成される図示していないフォトダイオードＰＤの出
力を用いて、図示していない光量制御回路により一定期
間毎に所望の発光量が得られる電流となるように制御さ
れる。

【００１５】（従来例２）図４は第２の従来のレーザド
ライバ回路の構成を示すものである。この回路において
アノードコモンタイプの半導体レーザを使用する場合は
図５（ｂ）のように構成されたレーザＬＤおよび抵抗Ｒ
１を、図４のトランジスタＱ４０４のコレクタおよびＱ
４０６のコレクタに夫々接続する。図４中、Ｐｉｎ，Ｎ
ｉｎは半導体レーザ変調信号であり、互いに極性の反転
した差動信号である。トランジスタＱ４０４，Ｑ４０６
は半導体レーザＬＤへ電流の供給、非供給を切り替える
スイッチ回路を構成する。トランジスタＱ４０１，Ｑ４
０３，Ｑ４０５，Ｑ４０８および抵抗Ｒ４０１，Ｒ４０
２，Ｒ４０３，Ｒ４０４はカレントミラー回路を構成
し、その入力電流Ｉｓ２にもとづいた電流をトランジス
タＱ４０３，Ｑ４０５，Ｑ４０８のコレクタに発生させ
る。トランジスタＱ４０５のコレクタ電流Ｉｘは、Ｐｉ
ｎ，Ｎｉｎにより制御されるスイッチ回路のトランジス
タＱ４０４またはＱ４０５の出力電流となりレーザＬＤ
への供給電流Ｉｏ１または抵抗Ｒ１を流れる電流Ｉｏ２
となる。また素子Ｑ４０２，Ｑ４０３，Ｒ４０２および
Ｑ４０７，Ｑ４０８，Ｒ４０４からなる回路はレーザ変
調信号Ｐｉｎ，Ｎｉｎをバッファリングするバッファ回
路である。

【００１６】レーザ供給電流Ｉｏ１または抵抗Ｒ１を流
れる電流Ｉｏ２は、前述と同様にトランジスタＱ４０１
とＱ４０５のサイズ比を１：Ｎ（Ｎは正の整数）、抵抗
Ｒ４０１とＲ４０３の抵抗比を１：１／Ｎ（Ｎは正の整
数）とすることでトランジスタＱ４０５のコレクタ電流
ＩｘにはＮ＊Ｉｓ２という電流を発生させることができ
る。これにより回路の省電力化が可能である。またトラ
ンジスタＱ４０３およびＱ４０８とＱ４０５のサイズ比
を１：Ｍ（Ｍは正の整数）、抵抗Ｒ４０２およびＲ４０
４とＲ４０３の抵抗比を１：１／Ｍ（Ｍは正の整数）と
してバッファ回路のバッファリング能力を決定できる。

【００１７】レーザ変調信号Ｐｉｎがハイレベルのとき
はトランジスタＱ４０４がオン、Ｑ４０６がオフしてＱ
４０５のコレクタ電流Ｉｘが、電流Ｉｏ１として、レー
ザＬＤに流れることでレーザは発光する。このときの発
光量は入力電流Ｉｓ２の電流値で決まり、このＩｓ２は
図示しない光量制御回路により所望のレーザ光量が得ら
れる電流となるように電流制御信号Ｉｓｃ２によって、
一定期間毎に制御される。Ｐｉｎがローレベルのときは
トランジスタＱ４０６がオン、Ｑ４０４がオフしトラン
ジスタＱ４０５のコレクタ電流Ｉｘが、電流Ｉｏ２とし
て、抵抗Ｒ１に流れるためにレーザＬＤは発光を停止す
る。このように回路を差動構成とすることでノイズによ
る影響は低減される。

【００１８】従来のＬＢＰやデジタル複写機では前述の
アノードコモンタイプの半導体レーザが主に使用されて
きたが、近年の高速化に伴い半導体レーザは出力パワー
の大きいものが望まれてきている。

【００１９】しかし、半導体レーザはその特性上出力パ
ワーが大きくなければそれだけ発熱量も大きくなる。従
って発熱によるドループ現象をできるだけ抑制するため
には放熱が必要となる。このとき、半導体レーザのケー
スを筐体に接地するのが良く、そのためにはカソードコ
モンの半導体レーザを使用することになる。

【００２０】図４の回路でカソードコモンタイプの半導
体レーザを使用する場合には、図５（ｃ）のように構成
した回路をトランジスタＱ４０４およびＱ４０６のコレ
クタに接続する。アノードコモン使用時との違いは、信
号Ｖｍ、トランジスタＱ５０１および抵抗Ｒ２が追加さ
れていることである。素子Ｑ５０１，Ｒ２からなる電流
源の電流値を信号Ｖｍで制御してこれをレーザＬＤの最
大発光量を規定する電流Ｉｍとする。従ってレーザＬＤ
が最大発光するのはトランジスタＱ４０４がオフのと
き、すなわちレーザ変調信号Ｐｉｎがローレベルのとき
である。このときにはトランジスタＱ４０６がオンする
ことでトランジスタＱ４０５のコレクタ電流Ｉｘが、電
流Ｉｏ２として、抵抗Ｒ１に流れる。Ｐｉｎがハイレベ
ルのときにはトランジスタＱ４０４がオンして電流Ｉｓ
２にもとづいた電流Ｉｘ＝Ｎ＊Ｉｓ２が、電流Ｉｏ１と
して、トランジスタＱ５０１のコレクタ電流Ｉｍより引
かれる。従って電流Ｉｓ２を適正な値に設定することに
より半導体レーザＬＤのオン／オフ制御が可能となる。
なおこの場合には最大発光量を決定する電圧Ｖｍを光量
制御回路により制御する。電流ＩｘはレーザＬＤの発光
を停止させるための電流を得ることができれば良く、こ
の値をどのような環境条件下でも完全に発光が停止する
ように充分大きくしておけば、電流Ｉｓ２は制御しなく
ても問題はない。

【００２１】更に図３に示した回路でも、図５（ｃ）の
素子Ｑ５０１，Ｒ２からなる部分を用いて、前述のよう
に半導体レーザＬＤに流し込む電流を発生、制御するこ
とでカソードコモンタイプの半導体レーザを駆動するこ
とが可能である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カソー
ドコモンタイプの半導体レーザにおいて、そのオン電圧
は、供給電流によっても変化するが、最小で２ｖ以下で
ある。図４の回路において、カソードコモンタイプのレ
ーザを使用する場合、その動作を確実にするためにはト
ランジスタＱ４０４およびＱ４０６のベース入力信号の
ハイレベルはレーザＬＤのオン電圧以下にする必要があ
り、このオン電圧の変動およびバラツキ等を考慮すると
ベース入力信号のハイレベルは１．５ｖ程度とするのが
望ましい。

【００２３】またトランジスタのベース・エミッタ間電
圧Ｖｂｅはおよそ−２ｍＶ／℃という温度特性を持って
おり、室温（２５℃）でＶｂｅ＝０．７５ｖと考える
と、−２５℃の低温時にはＶｂｅ＝０．８５ｖとなる。
従ってこのときには、図４において、トランジスタＱ４
０４およびＱ４０６のベース入力信号のハイレベルを
１．５ｖとすると、トランジスタＱ４０５のコレクタ電
圧は０．６５ｖとなる。更に大パワー出力が可能である
カソードコモンタイプの半導体レーザでは、レーザへ供
給する電流は、アノードコモンタイプのレーザに比べ
て、大きな電流が必要となる。このためレーザ消灯時に
Ｉｍから差し引く電流Ｉｏ１も大きな電流が必要であ
る。従って図４の回路でアノードコモン，カソードコモ
ン両タイプの半導体レーザを使用する場合、電流Ｉｏ１
のダイナミックレンジを考慮すると抵抗Ｒ４０３の端子
間電圧はＩｏ１が最大のときで最低でも０．５ｖは確保
する必要がある。しかしトランジスタＱ４０５のコレク
タ電圧は０．６５ｖであるので、低温（−２５℃）で出
力電流Ｉｏ１が最大のときには、トランジスタＱ４０５
のコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅは０．１５ｖとなっ
てしまい、このトランジスタは飽和して制御不能となっ
てしまう。

【００２４】次に図３の回路構成では、出力電流Ｉｏ１
が最大となったときのトランジスタＱ３０４のベース電
圧を１．５ｖとすると、低温時（−２５℃）にトランジ
スタのＶｂｅが０．８５ｖとなったとしても抵抗Ｒ３０
３の端子間電圧は０．６５ｖ確保できるのでバイアス的
にはカソードコモンタイプの半導体レーザを使用するこ
とができる。しかし、出力電流Ｉｏ１は非常に大きな電
流であるため、トランジスタＱ３０４のサイズは大きな
ものである必要がある。このためこのトランジスタのコ
レクタ容量は大きなものとなってしまう。従って、トラ
ンジスタＱ３０４がオフするときのレーザＬＤ供給電流
Ｉｏ１の波形は、そのコレクタ容量の影響により、立ち
下がりエッジが非常になまったものとなる。この電流で
半導体レーザＬＤを駆動しても光波形がなまってしまう
ため、ＬＢＰおよびデジタル複写機等で使用できるよう
な高精度の光パルスは得ることができない。更にこの回
路の出力部はシングルエンド構成となっているため、差
動構成の回路に比べ、ノイズの影響を受け易い。

【００２５】よって図３および図４に示した従来例１，
２の回路構成ではカソードコモンタイプの半導体レーザ
を安定かつ高精度に駆動させることはできないという問
題がある。

【００２６】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、カソードコモン，アノードコモン両タイプの
半導体レーザを安定かつ高精度に駆動できる半導体レー
ザ駆動回路を提供することを目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、半導体レーザ駆動回路を次の（１）〜
（６）のとおりに構成する。

【００２８】（１）入力信号に応じた電流を発生する第
１の電流源および第２の電流源と、前記第１の電流源を
有する第１のカレントミラー回路と、前記第２の電流源
を有する第２のカレントミラー回路とを備え、前記第１
のカレントミラー回路の出力電流または前記第２のカレ
ントミラー回路の出力電流により半導体レーザを駆動す
る半導体レーザ駆動回路。

【００２９】（２）前記（１）記載の半導体レーザ駆動
回路において、前記第１のカレントミラー回路および前
記第２のカレントミラー回路は、夫々縦続接続された複
数のカレントミラー回路を有する半導体レーザ駆動回
路。

【００３０】（３）前記（１）または（２）記載の半導
体レーザ駆動回路において、前記第１のカレントミラー
回路，前記第２のカレントミラー回路の一方の出力電流
をアノードコモンの半導体レーザに供給し、他方の出力
電流を抵抗に供給する半導体レーザ駆動回路。

【００３１】（４）前記（１）または（２）記載の半導
体レーザ回路において、前記第１のカレントミラー回
路，前記第２のカレントミラー回路の一方の出力電流
を、電流源に接続されたカソードコモン半導体レーザの
バイパス電流とし、他方の出力電流を抵抗に供給する半
導体レーザ駆動回路。

【００３２】（５）第１および第２のトランジスタのベ
ースに変調信号を入力し、該第１および第２のトランジ
スタのエミッタをダイオード接続された第３および第４
のトランジスタのコレクタ・ベース接続点に接続し、前
記第１および第２のトランジスタのコレクタを電源に接
続し、前記第３および第４のトランジスタのコレクタ・
ベース接続点を第５および第６のトランジスタのベース
に接続し、該第５および第６のトランジスタのエミッタ
を互いに接続し、該エミッタ接続点を第１の抵抗を介し
て接地し、前記第３および第４のトランジスタのエミッ
タを第２および第３の抵抗を介して接地し、前記第５ま
たは第６のトランジスタのコレクタを出力端とした半導
体レーザ駆動回路。

【００３３】（６）前記（５）記載の半導体レーザ駆動
回路の構成に加え、第７および第８のトランジスタのベ
ースに前記変調信号を入力し、該第７および第８のトラ
ンジスタのコレクタを電源に接続し、前記第７および第
８のトランジスタのエミッタをダイオード接続された第
９および第１０のトランジスタのコレクタ・ベース接続
点に接続し、該第９および第１０のトランジスタのエミ
ッタをダイオード接続された第１１および第１２のトラ
ンジスタのコレクタ・ベース接続点に接続し、該第１１
および第１２のトランジスタのエミッタを第４および第
５の抵抗を介して接地し、前記第９および第１０のトラ
ンジスタのコレクタ・ベース接続点を前記第１および第
２のトランジスタのベースに接続しこのベースに変調信
号を入力しない半導体レーザ駆動回路。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を半導体
レーザ駆動回路の実施例により詳しく説明する。

【００３５】（実施例１）図１に実施例１である“半導
体レーザ駆動回路”の回路構成図を示す。本実施例にお
いては、入力されたレーザ変調信号Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１
をバッファリングするバッファ回路と半導体レーザＬＤ
への電流の供給，非供給を切り替えるスイッチ回路とで
カレントミラー回路を構成し、レーザ変調信号Ｐｉｎ
１，Ｎｉｎ１のハイレベル電圧でレーザＬＤへの供給電
流値を決定する。

【００３６】この回路において、カソードコモンタイプ
のレーザを使用する場合には図５（ｃ）の回路をトラン
ジスタＱ１０３およびＱ１０４のコレクタに接続すれば
良い。

【００３７】図１において、レーザ変調信号Ｐｉｎ１，
Ｎｉｎ１は夫々トランジスタＱ１０１，Ｑ１０５のベー
スに入力され、それら両トランジスタのエミッタはダイ
オード接続されたトランジスタＱ１０２，Ｑ１０６のコ
レクタ・ベース接続点に入力される。トランジスタＱ１
０２，Ｑ１０６のエミッタは抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０３を
介して接地される。トランジスタＱ１０２およびＱ１０
６のコレクタ・ベース接続点は夫々トランジスタＱ１０
３およびＱ１０４のベースに接続される。トランジスタ
Ｑ１０３，Ｑ１０４のエミッタは互いに接続され、抵抗
Ｒ１０２を介して接地される。トランジスタＱ１０３の
コレクタは、図５（ｃ）に示したように半導体レーザＬ
ＤのアノードおよびトランジスタＱ５０１のコレクタに
接続される。トランジスタＱ１０４のコレクタは抵抗Ｒ
１を介して電源に接続される。トランジスタＱ５０１の
エミッタは抵抗Ｒ２を介して電源に接続され、そのベー
スには光量制御回路の出力信号Ｖｍが入力されて、この
信号ＶｍによりトランジスタＱ５０１のコレクタ電流Ｉ
ｍが制御される。トランジスタＱ１０２，Ｑ１０３およ
びＱ１０４，Ｑ１０６は夫々カレントミラー回路を構成
する。またこの回路においてＱ１０１＝Ｑ１０５、Ｑ１
０２＝Ｑ１０６、Ｑ１０３＝Ｑ１０４、Ｒ１０１＝Ｒ１
０３である。

【００３８】図１中、抵抗Ｒ１０１およびＲ１０３に流
れる電流Ｉｂは、変調信号Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１のハイレ
ベルをＶｓ、抵抗Ｒ１０１およびＲ１０３の抵抗値を
Ｒ、トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶｂｅと
すると、 Ｉｂ＝（Ｖｓ−２＊Ｖｂｅ）／Ｒ で決定される。また抵抗Ｒ１０１およびＲ１０２の抵抗
比を１：１／Ｎ（Ｎは正の整数）、トランジスタＱ１０
２およびＱ１０６とＱ１０３およびＱ１０４のサイズ比
を１：Ｎ（Ｎは正の整数）とすることで抵抗Ｒ１０２を
流れる電流Ｉｘは Ｉｘ＝Ｎ＊（Ｖｓ−２＊Ｖｂｅ）／Ｒ となる。Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１は互いに極性の反転した差
動信号なので、トランジスタＱ１０３，Ｑ１０４からな
るスイッチはこの電流ＩｘをＩｏ１またはＩｏ２として
出力し、半導体レーザＬＤは電流Ｉｏ１をトランジスタ
Ｑ５０１のコレクタ電流Ｉｍから引く（バイパスする）
ことでオン／オン制御される。

【００３９】Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１のレベル制御は一例と
して図６のような回路で実現できる。図６中、Ｐｉｎ，
Ｎｉｎはそのレベルが変換される前のレーザ変調信号で
あり、ＶｓはレーザＬＤ供給電流Ｉｘを決定するための
基準電圧である。レーザ変調信号Ｐｉｎ，Ｎｉｎは互い
にエミッタの接続されたトランジスタＱ６０１，Ｑ６０
２のベースに入力され、それらのコレクタは抵抗Ｒ６０
１，Ｒ６０２を介して基準電圧Ｖｓに接続される。なお
トランジスタＱ６０１，Ｑ６０２のエミッタ接続点は電
流源Ｉ１に接続される。

【００４０】従って入力されたレーザ変調信号Ｐｉｎ，
ＮｉｎはそのハイレベルがＶｓに変換されＰｉｎ１，Ｎ
ｉｎ１となって出力される。またその振幅は、抵抗Ｒ６
０１，Ｒ６０２の抵抗値をＲａとすると、Ｒａ＊Ｉ１と
なる。なお入力レーザ変調信号Ｐｉｎ，Ｎｉｎは、基準
電圧Ｖｓの変動に対しても回路が動作するように、その
ハイレベルをＶｓの最低電圧よりも小さくして入力す
る。

【００４１】このように基準電圧Ｖｓを適正に設定する
ことで、環境変化に対して安定に、カソードコモンタイ
プの半導体レーザを駆動できる。

【００４２】アノードコモンタイプのレーザを使用する
ときには、図５（ｂ）に示すレーザＬＤおよび抵抗Ｒ１
をトランジスタＱ１０３およびＱ１０４のコレクタに夫
々接続する。この場合には光量制御回路の出力を図６の
基準電圧Ｖｓに入力してレーザＬＤの発光量に応じてこ
の電圧を制御する。また図１のトランジスタＱ１０３が
オンのときにレーザＬＤは発光するのでＰｉｎ，Ｎｉｎ
の極性は、カソードコモンタイプのレーザを使用する場
合に対して、反転させる。従って図１の回路でアノード
コモンタイプの半導体レーザを駆動することも可能であ
る。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
アノードコモン，カソードコモンどちらのタイプの半導
体レーザを使用した場合でも安定に所望の光量を得るこ
とができる。

【００４４】（実施例２）図２に実施例２である“半導
体レーザ駆動回路”の回路構成図を示す。本実施例にお
いては、レーザ変調信号をバッファリングするバッファ
回路を２段用いて構成する（２段縦続接続する）ことで
出力電流の波形特性を改善する。また１段目のバッファ
と２段目のバッファおよび２段目のバッファとレーザ変
調電流切り替えスイッチ夫々においてカレントミラー回
路を構成する。

【００４５】図６の回路によりレーザ変調信号Ｐｉｎ，
Ｎｉｎがレベル変換された信号Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１は、
図２中のトランジスタＱ２０１，Ｑ２１０のベースに夫
々入力される。Ｑ２０１，Ｑ２１０のエミッタはダイオ
ード接続されたトランジスタＱ２０２およびＱ２１１の
コレクタ・ベース接続点に接続される。Ｑ２０２，Ｑ２
１１のエミッタはダイオード接続されたトランジスタＱ
２０３，Ｑ２１２のコレクタ・ベース接続点に接続さ
れ、Ｑ２０３，Ｑ２１２のエミッタは抵抗Ｒ２０１，Ｒ
２０５を介して接地される。ダイオード接続されたトラ
ンジスタＱ２０２，Ｑ２１１のコレクタ・ベース接続点
はトランジスタＱ２０４，Ｑ２０８のベースにも接続さ
れる。トランジスタＱ２０４〜Ｑ２０９および抵抗Ｒ２
０２〜Ｒ２０４は図１で示した回路と同様の構成であ
る。従ってこの回路は、図１の回路の前段に、素子Ｑ２
０１，Ｑ２０２，Ｑ２０３，Ｒ２０１およびＱ２１０，
Ｑ２１１，Ｑ２１２，Ｒ２０５からなるバッファ回路を
追加したものである。またトランジスタＱ２０２，Ｑ２
０４およびＱ２０８，Ｑ２１１は夫々カレントミラー回
路を構成している。この回路においてトランジスタＱ２
０１＝Ｑ２１０、Ｑ２０２＝Ｑ２１１、Ｑ２０３＝Ｑ２
１２、Ｑ２０４＝Ｑ２０８、Ｑ２０５＝Ｑ２０９、Ｑ２
０６＝Ｑ２０７、Ｒ２０１＝Ｒ２０５、Ｒ２０２＝Ｒ２
０４である。

【００４６】いま抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２，Ｒ２０４，
Ｒ２０５の抵抗値をＲ、トランジスタＱ２０１〜Ｑ２０
５、Ｑ２０８〜Ｑ２１２を同一サイズとして、抵抗Ｒを
流れる電流をＩｂとする。実施例１と同様に変調信号Ｐ
ｉｎ１，Ｎｉｎ１のハイレベルをＶｓ、トランジスタの
ベース・エミッタ間電圧をＶｂｅとすると、電流Ｉｂは Ｉｂ＝（Ｖｓ−３＊Ｖｂｅ）／Ｒ で決定され、抵抗Ｒ２０１，Ｒ２０２，Ｒ２０４および
Ｒ２０５とＲ２０３の抵抗比を１：１／Ｎ（Ｎは正の整
数）、トランジスタＱ２０１〜Ｑ２０５およびＱ２０８
〜Ｑ２１２とＱ２０６およびＱ２０７のサイズ比を１：
Ｎ（Ｎは正の整数）とすることで抵抗Ｒ２０３を流れる
電流Ｉｘは Ｉｘ＝Ｎ＊（Ｖｓ−３＊Ｖｂｅ）／Ｒ となり、この電流が出力電流Ｉｏ１またはＩｏ２とな
る。

【００４７】図２に示したようにバッファを２段構成と
することで、この部分でのゲインが大きくなり、出力電
流Ｉｏ１の立ち上がりおよび立ち下がり波形特性が改善
される。従ってこの電流でレーザを発光させることで、
より高精度なレーザ発光波形を得ることができる。なお
本実施例における光量制御回路の出力電圧レベルは、実
施例１のときよりも、トランジスタのベース・エミッタ
間電圧Ｖｂｅ１つ分だけ上昇させておけば良い。

【００４８】本実施例では、トランジスタＱ２０１〜Ｑ
２０３、抵抗Ｒ２０１およびトランジスタＱ２１０〜Ｑ
２１２、抵抗Ｒ２０５からなる１段目バッファと、トラ
ンジスタＱ２０４，Ｑ２０５、抵抗Ｒ２０２およびトラ
ンジスタＱ２０８，Ｑ２０９、抵抗Ｒ２０４からなる２
段目バッファの電流値は同一のものとしたが、これらの
トランジスタサイズ比および抵抗比を変えて１段目，２
段目のバッファのドライブ能力を変えて更にゲインを大
きくするように回路を構成しても良い。またバッファの
段数は２段によるものだけでなくそれ以上の段数を用い
て回路を構成しても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カソードコモン，アノードコモン両タイプの半導体レー
ザを、環境条件に対して安定に駆動できる半導体レーザ
駆動回路を提供することができる。

【００５０】また、半導体レーザ駆動時に、より高精度
な発光波形を得ることができる半導体レーザ駆動回路を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の回路図

【図２】 実施例２の回路図

【図３】 従来例１の回路図

【図４】 従来例２の回路図

【図５】 半導体レーザの接続例を示す図

【図６】 Ｐｉｎ１，Ｎｉｎ１を生成する回路例を示す
図

【図７】 ＬＢＰの要部構成を示す図

【符号の説明】

Ｑ１０１〜Ｑ１０６ トランジスタ Ｒ１０１〜Ｒ１０３ 抵抗

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号に応じた電流を発生する第１の
   電流源および第２の電流源と、前記第１の電流源を有す
   る第１のカレントミラー回路と、前記第２の電流源を有
   する第２のカレントミラー回路とを備え、前記第１のカ
   レントミラー回路の出力電流または前記第２のカレント
   ミラー回路の出力電流により半導体レーザを駆動するこ
   とを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザ駆動回路に
   おいて、前記第１のカレントミラー回路および前記第２
   のカレントミラー回路は、夫々縦続接続された複数のカ
   レントミラー回路を有することを特徴とする半導体レー
   ザ駆動回路。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の半導体レ
   ーザ駆動回路において、前記第１のカレントミラー回
   路，前記第２のカレントミラー回路の一方の出力電流を
   アノードコモンの半導体レーザに供給し、他方の出力電
   流を抵抗に供給することを特徴とする半導体レーザ駆動
   回路。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の半導体レ
   ーザ回路において、前記第１のカレントミラー回路，前
   記第２のカレントミラー回路の一方の出力電流を、電流
   源に接続されたカソードコモン半導体レーザのバイパス
   電流とし、他方の出力電流を抵抗に供給することを特徴
   とする半導体レーザ駆動回路。
5. 【請求項５】 第１および第２のトランジスタのベース
   に変調信号を入力し、該第１および第２のトランジスタ
   のエミッタをダイオード接続された第３および第４のト
   ランジスタのコレクタ・ベース接続点に接続し、前記第
   １および第２のトランジスタのコレクタを電源に接続
   し、前記第３および第４のトランジスタのコレクタ・ベ
   ース接続点を第５および第６のトランジスタのベースに
   接続し、該第５および第６のトランジスタのエミッタを
   互いに接続し、該エミッタ接続点を第１の抵抗を介して
   接地し、前記第３および第４のトランジスタのエミッタ
   を第２および第３の抵抗を介して接地し、前記第５また
   は第６のトランジスタのコレクタを出力端としたことを
   特徴とする半導体レーザ駆動回路。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体レーザ駆動回路の
   構成に加え、第７および第８のトランジスタのベースに
   前記変調信号を入力し、該第７および第８のトランジス
   タのコレクタを電源に接続し、前記第７および第８のト
   ランジスタのエミッタをダイオード接続された第９およ
   び第１０のトランジスタのコレクタ・ベース接続点に接
   続し、該第９および第１０のトランジスタのエミッタを
   ダイオード接続された第１１および第１２のトランジス
   タのコレクタ・ベース接続点に接続し、該第１１および
   第１２のトランジスタのエミッタを第４および第５の抵
   抗を介して接地し、前記第９および第１０のトランジス
   タのコレクタ・ベース接続点を前記第１および第２のト
   ランジスタのベースに接続しこのベースに変調信号を入
   力しないことを特徴とする半導体レーザ駆動回路。