JP2001007436A - Laser diode driver - Google Patents

Laser diode driver

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JP2001007436A
JP2001007436A JP11172990A JP17299099A JP2001007436A JP 2001007436 A JP2001007436 A JP 2001007436A JP 11172990 A JP11172990 A JP 11172990A JP 17299099 A JP17299099 A JP 17299099A JP 2001007436 A JP2001007436 A JP 2001007436A
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JP
Japan
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circuit
laser
current
power supply
light
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JP11172990A
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Japanese (ja)
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Toshimitsu Asakura
利光 浅倉
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of a delay not only in a continuous signal but also a burst signal by an arrangement wherein an automatic quantity of light control circuit shunts a current corresponding to the output of a monitoring photodetector from a current supplied from a constant current power supply circuit. SOLUTION: The laser diode driver comprises a laser drive circuit 10, an LD module 11 incorporating an LD and a photodiode PD, and a constant current power supply circuit 13. An automatic quantity of light control circuit 15 shunts a current supplied from the constant current power supply circuit 13 depending on the light receiving current from the photodiode PD. The laser drive circuit 10 drives the LD based on the pulse of an input signal and supplies a drive current from the constant current power supply circuit 13 to the LD. When the light receiving current from the photodiode PD is varied from a specified level, the automatic quantity of light control circuit 15 shunts a drive current corresponding to the difference forcibly to other passage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザダイオード駆
動装置に関し、特にレーザダイオードが温度等によって
出力が変動したときにおいても入力信号(パルス)であ
るバースト信号及び連続信号に追従して出力を一定に制
御するレーザダイオード駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode driving device, and more particularly to a laser diode driving device which keeps its output constant by following a burst signal and a continuous signal as an input signal (pulse) even when its output fluctuates due to temperature or the like. The present invention relates to a laser diode driving device to be controlled.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にレーザダイオード(以下LDとい
う)は、温度変化により、その特性(しきい値電流、ス
ロープ効率等)が大きく変化する。
2. Description of the Related Art In general, the characteristics (threshold current, slope efficiency, etc.) of a laser diode (hereinafter referred to as an LD) greatly change due to a temperature change.

【0003】このため、温度変化があっても安定した光
出力を得るために、LDをパルスで駆動する場合は、A
PC(Automatic Power Contor
ol)回路によって安定した出力波形となるように制御
をしていた。
[0003] Therefore, in order to obtain a stable optical output even if there is a temperature change, when driving the LD with a pulse, A
PC (Automatic Power Controller)
ol) The circuit was controlled so as to have a stable output waveform.

【0004】例えば、図4に示す従来のレーザダイオー
ド駆動装置1においては、LDのカソード側にトランジ
スタQa、Qb及び抵抗Raを直列接続し、トランジス
タQaのベースに入力信号(パルス)を入力するバッフ
ァ2を接続し、かつトランジスタQbのベースにAPC
回路7を接続している。
For example, in the conventional laser diode driving device 1 shown in FIG. 4, transistors Qa and Qb and a resistor Ra are connected in series on the cathode side of an LD, and a buffer for inputting an input signal (pulse) to the base of the transistor Qa. 2 and APC is connected to the base of transistor Qb.
The circuit 7 is connected.

【0005】このAPC回路7には、LDのレーザパル
ス光を受光するホトダイオードPDの出力信号を増幅す
る増幅器4と、この増幅器4に接続されたフィルタ回路
5とを有し、このフィルタ5より、ホトダイオードPD
の受光電流をフィードバック信号として入力している。
The APC circuit 7 includes an amplifier 4 for amplifying an output signal of a photodiode PD for receiving an LD laser pulse light, and a filter circuit 5 connected to the amplifier 4. Photodiode PD
Is input as a feedback signal.

【0006】さらに、APC回路7は、ホトダイオード
PDからのフィードバック信号を増幅器4、フィルタ回
路5を介して入力された信号と、基準電圧3との差を増
幅し、この差信号でトランジスタQbを制御する差動増
幅器6を備えている。
Further, the APC circuit 7 amplifies the difference between the signal inputted through the amplifier 4 and the filter circuit 5 from the feedback signal from the photodiode PD and the reference voltage 3, and controls the transistor Qb with this difference signal. A differential amplifier 6 is provided.

【0007】上記のように構成された従来のレーザダイ
オード駆動装置1は、トランジスタQaはバッファ2を
介した入力信号がHighのときにオン状態となりLD
に電流を流して発光させる(このとき、トランジスタQ
bはオン状態にされているものとする)。また、トラン
ジスタQaは、入力信号がLowレベルのときにオフ状
態となり、LDの発光を停止させる。
In the conventional laser diode driving device 1 configured as described above, the transistor Qa is turned on when the input signal via the buffer 2 is High, and the LD is turned on.
To cause light emission (at this time, the transistor Q
b is turned on). The transistor Qa is turned off when the input signal is at the low level, and stops the light emission of the LD.

【0008】また、LDからのレーザパルス光は、ホト
ダイオードPDで受光され、このホトダイオードPDの
出力が増幅器4で増幅された後、フィルタ回路5で平均
化されて、LDのフィードバック信号としてAPC回路
7に入力される。
The laser pulse light from the LD is received by a photodiode PD, and the output of the photodiode PD is amplified by an amplifier 4 and then averaged by a filter circuit 5 to provide an APC circuit 7 as a LD feedback signal. Is input to

【0009】APC回路7は、このフィードバック信号
と基準電圧(安定出力を得るための基準電圧)との差を
トランジスタQbに送出して、常にLDからの光パルス
の光量平均が一定レベルになるように制御していた。
The APC circuit 7 sends the difference between the feedback signal and a reference voltage (a reference voltage for obtaining a stable output) to the transistor Qb so that the average light quantity of the light pulse from the LD is always at a constant level. Had been controlled.

【0010】しかし、上記のLDのモニタ光の平均レベ
ルをフィードバックしてLDの出力を安定化させる方式
は、発光レベルの変動に対して制御がかかり出すまでの
時間には遅延があり、連続信号を発光させる場合には、
この時間の遅れは問題にならないがバースト信号(デー
タが連続的ではない信号)を光信号に変換して発光する
場合には、発光開始時にAPC回路7の応答が追従せ
ず、正常なデータ伝送が行えない場合があった。
However, in the method of stabilizing the output of the LD by feeding back the average level of the monitor light of the LD, there is a delay in the time until the control of the fluctuation of the light emission level is started. When emitting light,
This time delay is not a problem, but when a burst signal (a signal whose data is not continuous) is converted to an optical signal and emitted light, the response of the APC circuit 7 does not follow at the start of light emission and normal data transmission is performed. Could not be performed.

【0011】このようなことから近年は、APC回路7
を用いない図5に示すバースト信号に対応した方式を採
用する場合もある。
For these reasons, in recent years, APC circuits 7
In some cases, a method corresponding to the burst signal shown in FIG.

【0012】この方式は、LDに抵抗Rb、トランジス
タQcを直列接続し、モニタ用のホトダイオードPDに
抵抗Rcを直列接続している。
In this method, a resistor Rb and a transistor Qc are connected in series to an LD, and a resistor Rc is connected in series to a monitoring photodiode PD.

【0013】さらに、抵抗Rdの一方をモニター用のホ
トダイオードPDのアノードに接続し、抵抗Rdの他方
を抵抗Reの一方に接続している。この抵抗Reの他方
は差動増幅器9の出力に接続されている。
Further, one of the resistors Rd is connected to the anode of the monitoring photodiode PD, and the other of the resistors Rd is connected to one of the resistors Re. The other end of the resistor Re is connected to the output of the differential amplifier 9.

【0014】また、差動増幅器9は、マイナス入力端を
抵抗Rd、Reの接続点hに接続し、プラス入力端を基
準電圧VREFに接続し、出力端を抵抗Rfを介してト
ランジスタQcのベースに接続している。
The differential amplifier 9 has a negative input terminal connected to the connection point h of the resistors Rd and Re, a positive input terminal connected to the reference voltage VREF, and an output terminal connected to the base of the transistor Qc via the resistor Rf. Connected to

【0015】さらに、トランジスタQcのベースにはダ
イオード8を介してバッファ7が接続されている。
Further, a buffer 7 is connected to the base of the transistor Qc via a diode 8.

【0016】すなわち、この方式は、LDのレーザパル
ス光をホトダイオードPDで受光すし、このホトダイオ
ードPDの受光電流を抵抗Rdを介してフィードバック
信号として入力して基準電圧VREFと比較し、その差
を抵抗Reに基づいて増幅し、この信号を抵抗Rfを介
してトランジスタQcのベースに送出する。
That is, in this method, a laser pulse light of an LD is received by a photodiode PD, a light receiving current of the photodiode PD is input as a feedback signal via a resistor Rd, and is compared with a reference voltage VREF. Amplify based on Re, and send this signal to the base of transistor Qc via resistor Rf.

【0017】このとき、バッファ7、ダイオード8を介
して入力する入力信号のパルスごとに光出力を瞬時に制
御して常に安定した光出力を得るようにしている。
At this time, the light output is instantaneously controlled for each pulse of the input signal input through the buffer 7 and the diode 8, so that a stable light output is always obtained.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】図4に示したような、
従来のAPC回路方式では、発光レベルの変動に対して
制御がかかり出すまでの時間には遅延があり、連続信号
を発光させる場合には、この時間の遅れは問題にならな
いがバースト信号(データが連続的ではない信号)を光
信号に変換して発光する場合には、発光開始時又は発光
停止時にAPC回路7の応答が追従せず、正常なデータ
伝送が行えないという課題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION As shown in FIG.
In the conventional APC circuit system, there is a delay in the time until the control of the fluctuation of the light emission level starts, and when a continuous signal is emitted, this delay is not a problem, but the burst signal (data is In the case of converting a non-continuous signal into an optical signal and emitting light, there is a problem that the response of the APC circuit 7 does not follow at the start of emission or at the stop of emission, preventing normal data transmission.

【0019】また、図5に示したような、バースト信号
に対応した方式は、発光開始時における遅延には対応で
きるが、高速のオペアンプが必要となると共に、そのオ
ペアンプを動作させるために正負の2電源が必要になる
ことや、オペアンプの基準電源(VREF)を生成する
IC回路が必要となる。すなわち、回路規模が大きくな
ると共に、コスト高になるという課題があった。
A method corresponding to a burst signal as shown in FIG. 5 can cope with a delay at the start of light emission, but requires a high-speed operational amplifier and requires a positive / negative operation for operating the operational amplifier. Two power supplies are required, and an IC circuit for generating a reference power supply (VREF) for the operational amplifier is required. That is, there has been a problem that the circuit size is increased and the cost is increased.

【0020】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、連続信号だけではなくバースト信号に対し
ても遅延が生じないレーザダイオード駆動回路を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a laser diode driving circuit which does not cause a delay not only for a continuous signal but also for a burst signal.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ駆動装置
は、レーザ光を発光するレーザと、レーザを駆動するレ
ーザ駆動回路と、レーザ光を受光するモニタ用受光素子
と、自動光量制御回路と、レーザに駆動電流を供給する
定電流電源回路とを備え、自動光量制御回路は、モニタ
用受光素子からの出力に応じた電流を定電流電源回路か
ら供給される電流から分流することを要旨とする。
According to the present invention, there is provided a laser driving apparatus comprising: a laser for emitting laser light; a laser driving circuit for driving the laser; a light receiving element for monitoring for receiving the laser light; A constant current power supply circuit for supplying a drive current to the laser, and the automatic light amount control circuit shunts a current corresponding to an output from the monitor light receiving element from a current supplied from the constant current power supply circuit. I do.

【0022】これにより、モニタ用受光素子が受光した
電流が所定の値から変化したときは、自動光量制御回路
によって、その差に応じた駆動電流が強制的に別経路に
流れることになる。
Thus, when the current received by the monitoring light-receiving element changes from a predetermined value, the drive current corresponding to the difference is forced to flow to another path by the automatic light amount control circuit.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本実施の形態のレーザダイ
オード駆動装置の概略構成図である。図1に示すレーザ
ダイオード駆動装置は、レーザ駆動回路10と、LD及
びホトダイオードPDを内蔵したLDモジュール11
と、定電流電源回路13とで構成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser diode driving device according to the present embodiment. The laser diode driving device shown in FIG. 1 includes a laser driving circuit 10, an LD module 11 having a built-in LD and a photodiode PD.
And a constant current power supply circuit 13.

【0024】前述のLDモジュール11のLDは、レー
ザ光を発光し、ホトダイオードPD(モニタ用受光素子
ともいう)はLDが発光したレーザ光を受光し、この受
光量に応じた受光電流を送出する。
The LD of the LD module 11 emits laser light, and the photodiode PD (also referred to as a monitoring light receiving element) receives the laser light emitted by the LD and sends out a light receiving current corresponding to the amount of light received. .

【0025】レーザ駆動回路10は、入力信号のパルス
に従った間隔でLDを駆動する。
The laser drive circuit 10 drives the LD at intervals according to the pulse of the input signal.

【0026】定電流電源回路13は、レーザ駆動回路1
0によってLDが駆動される毎に、一定の駆動電流を供
給する。
The constant current power supply circuit 13 includes the laser drive circuit 1
Each time the LD is driven by 0, a constant drive current is supplied.

【0027】自動光量制御回路15は、ホトダイオード
PDからの受光電流に応じて、電流電源回路13から供
給される電流を分流する。
The automatic light quantity control circuit 15 shunts the current supplied from the current power supply circuit 13 according to the light receiving current from the photodiode PD.

【0028】これにより、レーザ駆動回路10は入力信
号のパルスに基づいてLDを駆動して定電流電源回路1
3による駆動電流をLDに供給して発光させる。
Thus, the laser drive circuit 10 drives the LD based on the pulse of the input signal to drive the constant current power supply circuit 1
3 is supplied to the LD to emit light.

【0029】このレーザ光をホトダイオードPDが受光
し、受光量に応じた受光電流を自動光量制御回路15に
送出する。
The laser beam is received by the photodiode PD, and a light receiving current corresponding to the amount of received light is sent to the automatic light amount control circuit 15.

【0030】また、自動光量制御回路15は、ホトダイ
オードPDからの受光電流が所定の値から変化したとき
は、その差に応じた駆動電流を強制的に別経路に分流す
る。
When the light receiving current from the photodiode PD changes from a predetermined value, the automatic light amount control circuit 15 forcibly shunts the driving current according to the difference to another path.

【0031】従って、バースト信号に対しても安定した
レーザ光を発光させることが可能となる。
Therefore, it is possible to emit a stable laser beam even for a burst signal.

【0032】図2は他の実施の形態のレーザダイオード
駆動装置の概略構成図である。図2に示すレーザダイオ
ード駆動装置におけるレーザ駆動回路10は、スイッチ
ング素子Q1とスイッチング素子Q2とからなるスイッ
チング回路を少なくも備え、データ信号をスイッチング
素子Q1に入力し、スイッチング素子Q2に、このデー
タ信号に対して反転した反転信号を入力している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a laser diode driving device according to another embodiment. The laser driving circuit 10 in the laser diode driving device shown in FIG. 2 includes at least a switching circuit including a switching element Q1 and a switching element Q2, inputs a data signal to the switching element Q1, and outputs the data signal to the switching element Q2. Is input.

【0033】また、自動光量制御回路15は、レーザ駆
動回路10に並列接続され、ホトダイオードPDの出力
が所定の出力から増減したときに、分流電流をその増減
量に応じて増減する。
The automatic light quantity control circuit 15 is connected in parallel to the laser drive circuit 10, and increases or decreases the shunt current according to the increase or decrease when the output of the photodiode PD increases or decreases from a predetermined output.

【0034】すなわち、スイッチング素子Q1はデータ
信号がHighレベルの間は、オン状態となって、LD
に駆動電流を流して発光させる。
That is, while the data signal is at the high level, the switching element Q1 is turned on, and the switching element Q1 is turned on.
A drive current is supplied to the device to emit light.

【0035】また、スイッチング素子Q1はデータ信号
がLowレベルの間は、オフ状態となって駆動電流を遮
断して消光させる。
The switching element Q1 is turned off while the data signal is at the low level to cut off the drive current and extinguish the light.

【0036】一方、スイッチング素子Q2はデータ信号
の反転信号を入力し、この反転信号がLowレベルの間
はオフ状態(データ信号がHighレベルとなってい
る)となってLD側に駆動電流を流させる。
On the other hand, the switching element Q2 receives an inverted signal of the data signal, and while the inverted signal is at the low level, the switching element Q2 is turned off (the data signal is at the high level) and the drive current flows to the LD side. Let it.

【0037】また、スイッチング素子Q2は、High
の間はオン状態(データ信号がLowでQ1はオフとな
っている)となってLD側に電流を流さないでスイッチ
ング素子Q2側に流す。これにより、消光時にLDに電
荷が残留しないので、消光時の波形なまりを抑えること
ができ、LDの発光、消光の切り替えが高速化できる。
このような、制御は高速のパルス信号でLDを駆動する
ときに特に有効である。
The switching element Q2 has a high level.
During this period, the transistor is turned on (the data signal is low and Q1 is off), and the current flows to the switching element Q2 without flowing the current to the LD. As a result, no charge remains in the LD at the time of light extinction, so that waveform distortion at the time of light extinction can be suppressed, and switching between light emission and light extinction of the LD can be accelerated.
Such control is particularly effective when driving the LD with a high-speed pulse signal.

【0038】図3は本実施の形態のレーザダイオード駆
動装置の詳細回路図である。本実施の形態のレーザダイ
オード駆動装置は、図1及び図2と同様にレーザ駆動回
路10と自動光量制御回路15と定電流電源回路13と
LD及びホトダイオードPDを内蔵したLDモジュール
11とで構成される。また、レーザ駆動回路10と自動
光量制御回路15とは定電流電源回路13と共通接続点
eで並列に接続されている。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the laser diode driving device of the present embodiment. 1 and 2, the laser diode driving device of the present embodiment includes a laser driving circuit 10, an automatic light amount control circuit 15, a constant current power supply circuit 13, an LD module 11 having a built-in LD and a photodiode PD. You. The laser drive circuit 10 and the automatic light amount control circuit 15 are connected in parallel with the constant current power supply circuit 13 at a common connection point e.

【0039】さらに、レーザ駆動回路10は、図3に示
す分流回路15a及びホトダイオードPDからなる一点
鎖線の範囲を除いたLDモジュール11のLDを制御す
るスイッチング回路(Q1、Q2、R1,R3〜R5
(R2は除く))からなり、このトランジスタQ1のコ
レクタはLDのカソードに接続され、LDのアノードは
抵抗R3の一端に接続されている。また、抵抗R3の他
端はVccに接続されている。また、LDのアノードと
トランジスタQ1のLDへの逆電圧印加防止用のダイオ
ードD1をLDに並列接続している。
Further, the laser drive circuit 10 is provided with a switching circuit (Q1, Q2, R1, R3 to R5) for controlling the LD of the LD module 11 excluding the range of the dashed line composed of the shunt circuit 15a and the photodiode PD shown in FIG.
(Excluding R2)), the collector of the transistor Q1 is connected to the cathode of the LD, and the anode of the LD is connected to one end of the resistor R3. The other end of the resistor R3 is connected to Vcc. An anode of the LD and a diode D1 for preventing application of a reverse voltage to the LD of the transistor Q1 are connected in parallel to the LD.

【0040】前述のトランジスタQ1のベースには、パ
ルス信号であるデータAを入力する抵抗R5が接続さ
れ、またエミッタに後述するトランジスタQ4、Q2の
エミッタが接続されていると共に、共通接続点eに接続
されている。
The base of the above-mentioned transistor Q1 is connected to a resistor R5 for inputting data A as a pulse signal, the emitter is connected to the emitters of transistors Q4 and Q2, which will be described later, and to the common connection point e. It is connected.

【0041】すなわち、データAがHighレベルのと
きにトランジスタQ1がオン状態となって抵抗R3を介
してLDの駆動電流Ia1を流すようにしている。
That is, when the data A is at the high level, the transistor Q1 is turned on, and the drive current Ia1 of the LD flows through the resistor R3.

【0042】トランジスタQ2のコレクタには他端がV
ccに接続される抵抗R1が接続され、エミッタには後
述する定電流電源回路13の共通接続点eが接続され、
ベースには他端がパルス信号であるデータBを入力する
端子に接続された抵抗R4が接続されている。
The other end of the collector of the transistor Q2 is V
A resistor R1 connected to cc is connected, a common connection point e of a constant current power supply circuit 13 described later is connected to the emitter,
The other end of the base is connected to a resistor R4 connected to a terminal for inputting data B which is a pulse signal.

【0043】また、レーザダイオード駆動装置は、定電
流電源回路13と、自動光量制御回路15とを備えてL
Dの出力が一定になるように制御している。
The laser diode driving device includes a constant current power supply circuit 13 and an automatic light amount control circuit 15,
The output of D is controlled to be constant.

【0044】定電流電源回路13は、トランジスタQ5
と、このトランジスタQ5のエミッタに一端を、他端を
アースに接続した抵抗R9と、抵抗R7と可変抵抗VR
1と抵抗R8とを直列接続した直列回路13aとを備え
ている。この直列回路13aの抵抗R7の一端はVcc
に接続され、抵抗R8の一端はアースに接続され、かつ
可変抵抗VR1の可変点hはトランジスタQ5のベース
に接続されている。
The constant current power supply circuit 13 includes a transistor Q5
A resistor R9 having one end connected to the emitter of the transistor Q5 and the other end grounded, a resistor R7 and a variable resistor VR.
1 and a series circuit 13a in which a resistor R8 is connected in series. One end of the resistor R7 of the series circuit 13a is connected to Vcc
And one end of the resistor R8 is connected to the ground, and the variable point h of the variable resistor VR1 is connected to the base of the transistor Q5.

【0045】前述のトランジスタQ5のコレクタは、定
電流電源回路13の共通接続点eに接続され、共通接続
点eはレーザダイオード駆動回路10又は後述する自動
光量制御回路15の分流回路15aを介してVcc電源
に接続されている。
The collector of the transistor Q5 is connected to a common connection point e of the constant current power supply circuit 13, and the common connection point e is connected via the laser diode drive circuit 10 or a shunt circuit 15a of an automatic light quantity control circuit 15 described later. It is connected to the Vcc power supply.

【0046】すなわち、定電流電源回路13は、レーザ
ダイオード駆動回路10を介したVcc電源の供給に伴
って、抵抗R7と可変抵抗VR1と抵抗R8とによる所
定の電圧でトランジスタQ5をオン状態にすることによ
りトランジスタQ5に一定電流を流す。
That is, the constant current power supply circuit 13 turns on the transistor Q5 with a predetermined voltage by the resistor R7, the variable resistor VR1, and the resistor R8 in accordance with the supply of the Vcc power via the laser diode drive circuit 10. This allows a constant current to flow through transistor Q5.

【0047】その結果、レーザダイオード駆動回路10
のトランジスタQ2がオン(データBがHighレベル
のとき)状態、又はトランジスタQ1がオン状態(デー
タAがHighレベルのとき)、或いは後述する自動光
量制御回路15の分流回路15aのトランジスタQ4が
オン状態となったときに、共通接続点eに流入する電流
を一定にしている。
As a result, the laser diode driving circuit 10
Transistor Q2 is on (when data B is at a high level), transistor Q1 is on (when data A is at a high level), or transistor Q4 of shunt circuit 15a of automatic light quantity control circuit 15 described later is on. , The current flowing into the common connection point e is kept constant.

【0048】さらに、自動光量制御回路15は、分流回
路15aと、この分流回路15aを制御するための制御
電圧を生成する制御電圧生成回路15bとを備えてい
る。
Further, the automatic light amount control circuit 15 includes a shunt circuit 15a and a control voltage generation circuit 15b for generating a control voltage for controlling the shunt circuit 15a.

【0049】分流回路15aは、トランジスタQ4とト
ランジスタQ3とをダーリントン接続し、両方のトラン
ジスタのコレクタを、Vccに一端を接続した抵抗R2
の他端に接続している。また、トランジスタQ4のエミ
ッタは、前述の共通接続点eに接続されている。
The shunt circuit 15a connects the transistors Q4 and Q3 in Darlington connection, and connects the collectors of both transistors to a resistor R2 having one end connected to Vcc.
Is connected to the other end. The emitter of the transistor Q4 is connected to the common connection point e.

【0050】制御電圧生成回路15bは、LDモジュー
ル11のホトダイオードPDにベースを接続したトラン
ジスタQ6と、このトランジスタQ6のコレクタに一端
を、他端をVccに接続した抵抗R10と、トランジス
タQ6のベース及びホトダイオードPDに一端を共通接
続した抵抗R11とを備えている。前述のトランジスタ
Q6のエミッタはアースに接続されている。
The control voltage generation circuit 15b includes a transistor Q6 having a base connected to the photodiode PD of the LD module 11, a resistor R10 having one end connected to the collector of the transistor Q6 and the other end connected to Vcc, and a base connected to the base of the transistor Q6. A resistor R11 having one end commonly connected to the photodiode PD is provided. The emitter of the transistor Q6 is connected to ground.

【0051】この抵抗R11の他端は、分流回路15a
のトランジスタQ3のベースに接続された抵抗R6とト
ランジスタQ6のコレクタに共通接続(以下接続点kと
いう)されている。
The other end of the resistor R11 is connected to a shunt circuit 15a.
The resistor R6 connected to the base of the transistor Q3 and the collector of the transistor Q6 are commonly connected (hereinafter referred to as a connection point k).

【0052】すなわち、抵抗R10、抵抗R11を介し
て、ホトダイオードPDが逆方向にVccの電位が加え
られているので、LDからのレーザ光を受光したときに
モニタ電流Ipdが流れて、接続点kの電圧Vkを上昇
又は下降させることで、分流回路15aを流れる電流I
a2を制御するようにしている。
That is, since the photodiode PD is applied with the potential of Vcc in the reverse direction via the resistors R10 and R11, the monitor current Ipd flows when the laser beam from the LD is received, and the connection point k Of the current Ik flowing through the shunt circuit 15a by raising or lowering the voltage Vk of
a2 is controlled.

【0053】上記のように構成されたレーザダイオード
駆動回路10について以下に動作を説明する。
The operation of the laser diode driving circuit 10 configured as described above will be described below.

【0054】本実施の形態のレーザ駆動回路10には、
Vccが供給されて、トランジスタQ5がオン状態にさ
れているとする。
The laser drive circuit 10 of the present embodiment has
It is assumed that Vcc is supplied and transistor Q5 is turned on.

【0055】また、自動光量制御回路15を構成する制
御電圧生成回路15bは、Vccの供給に伴って、分圧
点kの制御電圧Vkを所定レベル(レーザ光が安定する
レベル)にしている。
The control voltage generating circuit 15b constituting the automatic light quantity control circuit 15 sets the control voltage Vk at the voltage dividing point k to a predetermined level (a level at which the laser light is stabilized) with the supply of Vcc.

【0056】このような状態のときに、例えば、データ
AがHighレベルとなって抵抗R5を介してトランジ
スタQ1のベースに入力し、かつデータAを反転させた
データBが抵抗R4を介してトランジスタQ2に入力す
ると、データAがHighでデータBがLowのときに
は、トランジスタQ2がオフでトランジスタQ1がオン
となって、LDモジュール11のLDに電流Ia1を流
して発光させる。この電流Ia1は、Vcc、抵抗R
3、LD、トランジスタQ1、トランジスタQ5、抵抗
R9、アースのルートで流れる。また、LDの発光量は
トランジスタQ5のコレクタ電流に基づいている。
In such a state, for example, the data A goes high and is input to the base of the transistor Q1 through the resistor R5, and the data B obtained by inverting the data A becomes the transistor B through the resistor R4. When input to Q2, when data A is high and data B is low, transistor Q2 is turned off and transistor Q1 is turned on, causing current Ia1 to flow through the LD of LD module 11 to emit light. This current Ia1 is Vcc, resistance R
3, flows through the route of LD, transistor Q1, transistor Q5, resistor R9, and ground. The light emission amount of the LD is based on the collector current of the transistor Q5.

【0057】このとき、トランジスタQ5を流れる定電
流は、抵抗R7、可変抵抗VR1、抵抗R8により決定
するトランジスタQ5のベースの電圧Vbとベースーエ
ミッタ電圧Vbe5によって決定されることになる。
At this time, the constant current flowing through the transistor Q5 is determined by the base voltage Vb and the base-emitter voltage Vbe5 of the transistor Q5 determined by the resistor R7, the variable resistor VR1, and the resistor R8.

【0058】すなわち、 電流Ia=(VbーVbe5)/R9 と示される。That is, current Ia = (Vb-Vbe5) / R9.

【0059】従って、可変抵抗VR1を調整することで
電圧Vbが変化して、定電流電源回路13から供給する
定電流Iaを調整することができる。
Therefore, by adjusting the variable resistor VR1, the voltage Vb changes, and the constant current Ia supplied from the constant current power supply circuit 13 can be adjusted.

【0060】同時に、制御電圧生成回路15の抵抗R1
0には、Vccが加わっており、抵抗R11を介して電
流IbをトランジスタQ6のベースに供給していると共
に、抵抗R10を介してトランジスタQ6に電流Icを
供給している。また、ホトダイオードPDには、LDの
光出力に応じたモニタ電流Ipdが流れる。
At the same time, the resistance R1 of the control voltage generation circuit 15
To 0, Vcc is added, supplying the current Ib to the base of the transistor Q6 via the resistor R11 and supplying the current Ic to the transistor Q6 via the resistor R10. The monitor current Ipd according to the light output of the LD flows through the photodiode PD.

【0061】このため、データAがHighのときに、
LDモジュール11のLDから発光された発光パルスが
ホトダイオードPDによって受光されてモニタ電流Ip
dがながれると、接続点kの電圧が上昇して、トランジ
スタQ3のベース電圧が高くなり、トランジスタQ4の
コレクタ電流が増加して、LDモジュール11のLDに
流れる電流が減少する。
For this reason, when the data A is High,
The light emission pulse emitted from the LD of the LD module 11 is received by the photodiode PD and the monitor current Ip
When d is removed, the voltage at the connection point k increases, the base voltage of the transistor Q3 increases, the collector current of the transistor Q4 increases, and the current flowing through the LD of the LD module 11 decreases.

【0062】つまり、トランジスタQ3のベース電位
は、このホトダイオードPDによる電流Ipd分が加算
される。つまり、LDからの発光量が温度等によって増
加(受光量が増加)していたときは直ちに制御電圧Vk
が上昇してQ3のベース電圧が上昇し、トランジスタQ
4のコレクタ電流が増加する。
That is, the current Ipd by the photodiode PD is added to the base potential of the transistor Q3. In other words, when the amount of light emitted from the LD increases due to temperature or the like (the amount of received light increases), the control voltage Vk is immediately applied.
Rises, the base voltage of Q3 rises, and transistor Q3
4 is increased.

【0063】従って、LDの発光量が増加している場合
は、定電流電源回路13を流れる電流Iaに対して、抵
抗R2、トランジスタQ4のルートへの電流Ia2の分
流分を増加させることになるから、LDを流れる駆動電
流Ia1が減少し、結果としてLDからの発光量が低減
する。
Therefore, when the light emission amount of the LD is increasing, the shunt amount of the current Ia2 to the route of the resistor R2 and the transistor Q4 is increased with respect to the current Ia flowing through the constant current power supply circuit 13. Therefore, the drive current Ia1 flowing through the LD decreases, and as a result, the amount of light emitted from the LD decreases.

【0064】前述の制御電圧Vkは VK=R11(Ipd+Ic/hfe)+Vbe6 で示される。すなわち、電流Ipdが増加すると制御電
圧Vkも増加し、逆に電流Ipdが減少すると、制御電
圧Vkも減少することになる。
The above-described control voltage Vk is represented by VK = R11 (Ipd + Ic / hfe) + Vbe6. That is, when the current Ipd increases, the control voltage Vk also increases. Conversely, when the current Ipd decreases, the control voltage Vk also decreases.

【0065】また、ホトダイオードPDの受光量が少な
いときは(LDの発光量が少ない)、電流Ipdが低下
し、制御電圧Vkが低下するのでトランジスタQ3のベ
ース電圧が減少し、トランジスタQ4を流れる電流Ia
2も減少する。
When the amount of light received by the photodiode PD is small (the amount of light emitted from the LD is small), the current Ipd decreases and the control voltage Vk decreases, so that the base voltage of the transistor Q3 decreases and the current flowing through the transistor Q4 decreases. Ia
2 also decreases.

【0066】従って、定電流電源回路13を流れる電流
Iaからの分流電流Ia2が少なくなるから駆動電流I
a1が増加してLDからの発光量が増加する。
Therefore, the shunt current Ia2 from the current Ia flowing through the constant current power supply circuit 13 decreases, so that the drive current Ia
a1 increases, and the amount of light emitted from the LD increases.

【0067】すなわち、予め定電流電源回路13の可変
抵抗VR1を調整することで、LDの駆動電流Ia1を
調整して発光量を所定レベルに設定しておく。LDから
の発光量が所定レベル以上に増加すると、トランジスタ
Q4、Q5、アースのルートを流れる分流電流Ia2を
増加させて、LDを流れる駆動電流Ia1を低下させて
発光量を低減させる。
That is, by adjusting the variable resistor VR1 of the constant current power supply circuit 13 in advance, the drive current Ia1 of the LD is adjusted to set the light emission amount to a predetermined level. When the light emission amount from the LD increases to a predetermined level or more, the shunt current Ia2 flowing through the transistors Q4 and Q5 and the ground route is increased, and the drive current Ia1 flowing through the LD is reduced to reduce the light emission amount.

【0068】逆に発光量が所定レベルより減少したとき
は、トランジスタQ4、Q5、アースのルートを流れる
分流電流Ia2が低減させて、LDを流れる駆動電流I
a1を増加させて発光量を増加させることで一定のレー
ザ出力を得るようにしている。
Conversely, when the amount of light emission falls below a predetermined level, the shunt current Ia2 flowing through the transistors Q4 and Q5 and the ground route is reduced, and the drive current Ia flowing through the LD is reduced.
By increasing the light emission amount by increasing a1, a constant laser output is obtained.

【0069】また、データBがhighでデータAがL
OWになったときは、トランジスタQ1がオフでLDか
らの発光が停止し、トランジスタQ2がオンとなってV
cc、抵抗R1、トランジスタQ2、トランジスタQ
5、抵抗R9、アースのルートで電流が流れる。
The data B is high and the data A is L
When it becomes OW, the transistor Q1 is turned off, the light emission from the LD is stopped, and the transistor Q2 is turned on, and V
cc, resistor R1, transistor Q2, transistor Q
5, a current flows through the route of the resistor R9 and the ground.

【0070】すなわち、データが反転した場合でも、定
電流電源回路13の電流量が「0」にならず、電流が安
定して流れるのでデータの正転、反転時の切替に際して
LDに異常電流が流れることがない。
That is, even when the data is inverted, the current amount of the constant current power supply circuit 13 does not become “0” and the current flows stably, so that an abnormal current flows in the LD when switching between normal rotation and inversion of data. Does not flow.

【0071】従って、本実施の形態では、自動光量制御
回路15が接続点kの電位VkがLDの駆動電流をホト
ダイオードPDのモニタ電流Ia1の電流量に応じて直
ちに変わるようにして、直ちに分流回路15aを別経路
として分流させている。
Accordingly, in the present embodiment, the automatic light quantity control circuit 15 makes the potential Vk at the connection point k immediately change the drive current of the LD in accordance with the amount of the monitor current Ia1 of the photodiode PD, and immediately executes the shunt circuit. 15a is diverted as another path.

【0072】この結果、データの1ビット目からAPC
制御がかかるようになり、連続信号だけではなく、バー
スト信号に対しても安定した発光状態を維持することが
可能となる。
As a result, APC starts from the first bit of the data.
The control is applied, and it is possible to maintain a stable light emitting state not only for a continuous signal but also for a burst signal.

【0073】また、本実施の形態の自動光量制御回路1
5は、Vccだけで(単電源)動作可能であり、また構
成部品もオペアンプ等のICは必要ないので、トランジ
スタや抵抗、可変抵抗だけで済むので、安価でかつ回路
規模を小さくできる。
Further, the automatic light amount control circuit 1 of this embodiment
5 is operable only with Vcc (single power supply) and does not require an IC such as an operational amplifier as a component, so that only transistors, resistors, and variable resistors are required, so that it is possible to reduce the cost and reduce the circuit scale.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受光電流
が所定の値から変化したときは、その差に応じて駆動電
流を強制的に別経路に分流させることにより、変動に直
ぐに応じることができる。
As described above, according to the present invention, when the light receiving current changes from a predetermined value, the driving current is forcibly divided into another path in accordance with the difference, thereby immediately responding to the fluctuation. be able to.

【0075】つまり、受光素子が受光した受光量に対応
する受光電流が所定の値を越えたときには、直ちに分流
電流を増加させて発光量を低下させることが可能となる
と共に、また発光量が低下ときは、直ちに分流電流を低
減させて発光量を多くすることが可能となる。
That is, when the light receiving current corresponding to the amount of light received by the light receiving element exceeds a predetermined value, the shunt current can be immediately increased to reduce the amount of light emission, and the amount of light emission decreases. In some cases, the shunt current can be immediately reduced to increase the light emission amount.

【0076】この結果、入力するデータの1ビット目か
らAPC制御がかるようになり、連続信号だけではな
く、バースト信号に対しても安定した発光状態を維持す
ることができるという効果が得られている。
As a result, the APC control is started from the first bit of the input data, and an effect that a stable light emitting state can be maintained not only for a continuous signal but also for a burst signal is obtained. .

【0077】また、回路構成にオペアンプ等の高価なも
のを用いないで、かつ単電源(主電源)で全て制御する
ようにしているので、回路規模が小さくなってコストを
低減させることができるという効果が得られている。
In addition, since an expensive circuit such as an operational amplifier is not used for the circuit configuration and all the circuits are controlled by a single power supply (main power supply), the circuit scale is reduced and the cost can be reduced. The effect has been obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態のレーザダイオード駆動装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser diode driving device according to the present embodiment.

【図2】他の実施の形態のレーザダイオード駆動装置の
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a laser diode driving device according to another embodiment.

【図3】本実施の形態のレーザ駆動装置の詳細回路図で
ある。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the laser driving device of the present embodiment.

【図4】従来のAPC方式を用いたレーザダイオード駆
動回路の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a laser diode drive circuit using a conventional APC method.

【図5】従来のバースト信号に対応したレーザダイオー
ド駆動回路の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional laser diode drive circuit corresponding to a burst signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザダイオード駆動回路 LD レーザダイオード PD ホトダイオード 11 LDモジュール 13 定電流電源回路 15 自動光量制御回路 15a 分流回路 15b 制御電圧生成回路 Reference Signs List 10 laser diode drive circuit LD laser diode PD photodiode 11 LD module 13 constant current power supply circuit 15 automatic light quantity control circuit 15a shunt circuit 15b control voltage generation circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を発光するレーザと、 前記レーザを駆動するレーザ駆動回路と、 前記レーザ光を受光するモニタ用受光素子と、 自動光量制御回路と、 前記レーザに駆動電流を供給する定電流電源回路とを備
え、 前記自動光量制御回路は、 前記モニタ用受光素子からの出力に応じた電流を前記定
電流電源回路から供給される電流から分流することを特
徴とするレーザダイオード駆動装置。
A laser that emits laser light; a laser drive circuit that drives the laser; a light receiving element for monitoring that receives the laser light; an automatic light amount control circuit; A laser diode driving device, comprising: a current power supply circuit; wherein the automatic light amount control circuit shunts a current corresponding to an output from the monitoring light receiving element from a current supplied from the constant current power supply circuit.
【請求項2】 前記レーザ駆動回路は、入力信号と該入
力信号の反転信号とを入力して前記レーザを駆動するス
イッチング回路を有し、 前記自動光量制御回路は、 前記定電流電源回路に対して前記レーザ駆動回路と並列
に接続されて、前記モニタ用受光素子からの出力が所定
の出力から増減したときに前記分流電流を増減すること
を特徴とする請求項1記載のレーザダイオード駆動装
置。
2. The laser driving circuit includes a switching circuit that inputs an input signal and an inverted signal of the input signal to drive the laser, and wherein the automatic light amount control circuit is provided for the constant current power supply circuit. 2. The laser diode driving device according to claim 1, wherein the shunt current is increased or decreased when an output from the monitor light receiving element increases or decreases from a predetermined output by being connected in parallel with the laser driving circuit.
【請求項3】 前記自動光量制御回路は、 前記定電流電源回路、レーザ及びレーザ駆動回路に並列
接続され、前記モニタ用受光素子からの電流に基づく制
御電圧に応じて前記分流電流を直ちに増減する分流回路
と、 前記モニタ用受光素子からの出力に応じた電流に基づい
て前記制御電圧を変化させる制御電圧生成回路とを有す
ることを特徴とする請求項1記載のレーザダイオード駆
動装置。
3. The automatic light quantity control circuit is connected in parallel to the constant current power supply circuit, the laser, and the laser drive circuit, and immediately increases and decreases the shunt current according to a control voltage based on a current from the monitor light receiving element. The laser diode driving device according to claim 1, further comprising: a shunt circuit; and a control voltage generation circuit that changes the control voltage based on a current according to an output from the monitoring light receiving element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108181621A (en) * 2016-12-08 2018-06-19 北京万集科技股份有限公司 A kind of bidifly light drive circuit and scanning type laser radar ranging equipment and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108181621A (en) * 2016-12-08 2018-06-19 北京万集科技股份有限公司 A kind of bidifly light drive circuit and scanning type laser radar ranging equipment and method

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