JP2003017801A - Semiconductor laser controller - Google Patents

Semiconductor laser controller

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JP2003017801A
JP2003017801A JP2001202700A JP2001202700A JP2003017801A JP 2003017801 A JP2003017801 A JP 2003017801A JP 2001202700 A JP2001202700 A JP 2001202700A JP 2001202700 A JP2001202700 A JP 2001202700A JP 2003017801 A JP2003017801 A JP 2003017801A
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signal
semiconductor laser
temperature
current
monitor
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JP2001202700A
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Japanese (ja)
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Junji Omori
淳史 大森
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser controller that controls a semiconductor laser to output laser light at a high speed with high accuracy, even when the electric characteristics of a semiconductor laser LD may fluctuate due to temperature changes. SOLUTION: This semiconductor laser controller 100 has a signal amplifier 103 which amplifies monitor signals, a current drive section which switches the forward currents of the semiconductor laser LD for light emission and light extinction to each other based on a modulation signal HCS, and two systems of sample hold circuits for peak and bottom, which respectively hold the emission level and extinction level of the light output of the laser LD. This controller 100 also has a control means which controls the control timing of the sample holding operations of the sample and hold circuits when the modulation signal HCS becomes the same state for a continuous fixed period, a temperature detector 101 which detects the temperature at the periphery of the laser LD and outputs the temperature detecting signal Vt corresponding to the detected temperature, and a signal converter 102 which converts the temperature detecting signal Vt into a level correction signal. The controller 100 corrects the variation of a monitor current caused by temperature changes, based on the output signal of the converter 102.

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、半導体レーザ制御
装置に関し、特に、レーザプリンタ、デジタル複写機、
光ディスク装置、光通信装置等の光源として用いられる
半導体レーザを駆動制御する半導体レーザ制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser control device, and more particularly to a laser printer, a digital copying machine,
The present invention relates to a semiconductor laser control device that drives and controls a semiconductor laser used as a light source of an optical disc device, an optical communication device, or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、半導体レーザはきわめて小型であ
り、かつ駆動電流により高速に直接変調を行うことがで
きるので、近年レーザプリンタ等の光源として広く用い
られている。しかし、半導体レーザの駆動電流と光出力
との関係は、温度により著しく変化するので、半導体レ
ーザの光強度を所望の値に設定しようとする場合に問題
となる。そこで本問題を解決し、半導体レーザの利点を
活かすため、従来様々なＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ
Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路が提案されている。
このＡＰＣ回路の一例として、例えば、特開平１１−２
９８０７９号公報に開示される技術が挙げられる。2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor lasers have been widely used as light sources for laser printers and the like in recent years because they are extremely small and can be directly modulated at high speed by a driving current. However, the relationship between the drive current of the semiconductor laser and the light output changes remarkably depending on the temperature, which poses a problem when the light intensity of the semiconductor laser is set to a desired value. Therefore, in order to solve this problem and take advantage of the semiconductor laser, various conventional APC (Automatic)
A Power Control circuit has been proposed.
As an example of this APC circuit, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-2
The technology disclosed in Japanese Patent Publication No. 98079 is cited.

【０００３】ＡＰＣ回路２は、次に示す３つの方式が存
在する。 半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタし、受
光素子に発生する光出力信号に基づくモニタ電流に比例
する信号と発光レベル信号とが等しくなるように、常
時、光・電気負帰還ループにより半導体レーザの順方向
電流を制御する方式である。この方式により、半導体レ
ーザの光出力を所望の値に設定することができる。The APC circuit 2 has the following three methods. The optical output of the semiconductor laser is monitored by the light receiving element, and a semiconductor laser is constantly provided by an optical / electrical negative feedback loop so that the signal proportional to the monitor current based on the optical output signal generated in the light receiving element becomes equal to the emission level signal. This is a method of controlling the forward current of. With this method, the optical output of the semiconductor laser can be set to a desired value.

【０００４】半導体レーザの光出力を受光素子により
モニタし、パワー設定時間内では発光レベル信号と光出
力に基づくモニタ電流に比例した信号とが等しくなるよ
うに、光・電気負帰還ループにより半導体レーザの順方
向電流を制御し、パワー設定時間外では、パワー設定時
間内に設定した半導体レーザ順方向の電流をサンプルホ
ールド回路により保持し、光出力を所望の値に設定する
とともに、順方向電流を変調信号に基づいて変調する方
式である。この方式により、半導体レーザを変調信号を
用いて点灯、消灯させることができる。The light output of the semiconductor laser is monitored by the light receiving element, and the light output level signal and the signal proportional to the monitor current based on the light output are equalized within the power setting time by the optical / electrical negative feedback loop. The forward current of the semiconductor laser is controlled by the sample hold circuit to hold the forward current of the semiconductor laser set within the power setting time outside the power setting time, and the forward current is set to the desired value. This is a method of modulating based on a modulation signal. With this method, the semiconductor laser can be turned on and off using a modulation signal.

【０００５】半導体レーザの温度を測定し、その測定
した温度信号により半導体レーザの順方向電流を制御し
たり、半導体レーザの温度を一定になるように制御する
方式である。この方式により、半導体レーザの光出力を
所望の値に制御できる。This is a method in which the temperature of the semiconductor laser is measured, and the forward current of the semiconductor laser is controlled by the measured temperature signal, or the temperature of the semiconductor laser is controlled to be constant. With this method, the optical output of the semiconductor laser can be controlled to a desired value.

【０００６】半導体レーザの光出力として所望の値を得
るためにはの方式が望ましい。しかし、受光素子の応
答速度や光・電気負帰還ループを構成する素子の動作速
度などの限界が生じる。A method for obtaining a desired value as the optical output of the semiconductor laser is desirable. However, there are limitations on the response speed of the light receiving element and the operating speed of the elements that form the optical / electrical negative feedback loop.

【０００７】の方式では、上記に示すの方式におけ
る不具合は発生せず、半導体レーザの高速変調が可能と
なる。但し、本方式では、半導体レーザの光出力の常時
制御を行っているわけではないため、外乱などにより容
易に光出力が変動してしまう。また外乱として半導体レ
ーザのドゥループ特性があり、光出力に数％の誤差を生
じてしまう。なお、この点を改良した方式として特開平
２−２０５０８６号公報に開示される技術がある。The method (1) allows high-speed modulation of the semiconductor laser without causing any problems in the method described above. However, in this method, since the optical output of the semiconductor laser is not always controlled, the optical output easily fluctuates due to disturbance or the like. Further, there is a droop characteristic of the semiconductor laser as a disturbance, which causes an error of several% in the optical output. As a method that improves this point, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 205086/1990.

【０００８】なお、レーザの発光パワーを制御する際、
レーザの発光状態を受光素子によりモニタし、受光素子
の出力信号、すなわちモニタ電流を電流−電圧変換回路
により電圧信号に変換し、その電圧信号をレーザ駆動制
御回路にフィードバックしてレーザが適正なパワーで発
光するように制御し、パルス発光時におけるフォトダイ
オードの出力信号の波形なまりの補償を行う一例とし
て、特開平５−１２１８０５号公報に開示される技術も
知られている。When controlling the emission power of the laser,
The light emission state of the laser is monitored by the light receiving element, the output signal of the light receiving element, that is, the monitor current is converted into a voltage signal by the current-voltage conversion circuit, and the voltage signal is fed back to the laser drive control circuit to ensure that the laser has an appropriate power. A technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-121805 is also known as an example in which the waveform is controlled to emit light in accordance with the above, and the waveform rounding of the output signal of the photodiode at the time of pulsed light emission is compensated.

【０００９】ここで、この様な従来技術の例を示す。図
２１は、従来技術の光・電気負帰還ループで構成される
半導体レーザ制御装置の実施例を示した図である。半導
体レーザ制御装置２１００は、第一の光・電気負帰還ル
ープと、第二の光・電気負帰還ループとを有する。Here, an example of such a conventional technique will be shown. FIG. 21 is a diagram showing an embodiment of a semiconductor laser control device composed of a conventional optical / electrical negative feedback loop. The semiconductor laser control device 2100 has a first optical / electrical negative feedback loop and a second optical / electrical negative feedback loop.

【００１０】第一の光・電気負帰還ループは、半導体レ
ーザＬＤと半導体レーザの光出力の一部をモニタする受
光素子ＰＤから得られる半導体レーザＬＤの発光時の光
出力に比例したモニタ信号Ｖｐと、発光レベル制御信号
ＨＬＳとが等しくなるように、半導体レーザＬＤの順方
向電流を制御する第一の誤差増幅部から構成される。The first optical / electrical negative feedback loop has a monitor signal Vp proportional to the light output of the semiconductor laser LD and a light receiving element PD for monitoring a part of the light output of the semiconductor laser when the semiconductor laser LD emits light. And a first error amplification unit that controls the forward current of the semiconductor laser LD so that the emission level control signal HLS becomes equal.

【００１１】第二の光・電気負帰還ループは、半導体レ
ーザＬＤの駆動トランジスタがコレクタに半導体レー
ザ、ベースに半導体レーザの順方向電流信号、エミッタ
・接地間に抵抗が接続され、半導体レーザの消光時のエ
ミッタ電位が、消光レベル制御電圧と等しくなるように
半導体レーザの順方向電流を制御する第二の誤差増幅部
から構成される。In the second optical / electrical negative feedback loop, the drive transistor of the semiconductor laser LD is connected to the collector of the semiconductor laser, the base is connected to the forward current signal of the semiconductor laser, and the resistor is connected between the emitter and the ground. The second error amplification unit controls the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential at that time becomes equal to the extinction level control voltage.

【００１２】すなわち、半導体レーザ制御装置２１００
は、発光時と消光時の２重の負帰還ループを構成してい
る。また、半導体レーザ制御装置２１００は、変調信号
ＨＣＳにより半導体レーザの発光、消光の順方向電流を
切り替える電流駆動部を備える。第一および第二の各誤
差増幅部から得られる光出力の発光レベル値、消光レベ
ル値をホールドするピーク、ボトムの２系統のサンプル
ホールド回路において、サンプルホールド制御タイミン
グは変調信号ＨＣＳが連続した一定期間（ここではτと
する）同一ステートとなる場合に自動制御を行う。これ
により半導体レーザ制御装置２１００は、画像形成装置
などに適用した場合に画像域と非画像域に関わらず、あ
る一定の期間連続して発光、または消光する制御期間に
半導体レーザの順方向電流の制御を行う。That is, the semiconductor laser control device 2100
Form a double negative feedback loop at the time of light emission and at the time of light extinction. Further, the semiconductor laser control device 2100 is provided with a current drive unit that switches the forward and reverse currents of the semiconductor laser according to the modulation signal HCS. In the sample and hold circuits of the two systems, that is, the light emission level value of the optical output obtained from each of the first and second error amplification units, the peak and the bottom for holding the extinction level value, the sample and hold control timing is such that the modulation signal HCS is continuous and constant. Automatic control is performed when the states are the same for a period (here, τ). As a result, when the semiconductor laser control device 2100 is applied to an image forming apparatus or the like, the forward current of the semiconductor laser is controlled during the control period in which light is emitted or extinguished continuously for a certain period regardless of the image region and the non-image region. Take control.

【００１３】従来技術の他の例を説明する。図２２は、
従来技術の半導体レーザ制御装置において受光素子のモ
ニタ信号増幅器を備えた場合を例示した説明図である。
半導体レーザ制御装置２２００は、半導体レーザＬＤに
駆動電流を流す駆動トランジスタと、半導体レーザＬＤ
の光出力の一部をモニタする受光素子ＰＤと、受光素子
ＰＤに直列に接続されて受光素子ＰＤにて検出した光出
力の一部をモニタして受光素子ＰＤと電源間に電流を流
し、電流―電圧変換を行うための抵抗と、モニタ電流Ｉ
ｍを電圧に変換したモニタ信号Ｖｐと、半導体レーザＬ
Ｄを変調駆動させるタイミングを生成する変調信号ＨＣ
Ｓと、半導体レーザＬＤの発光レベルを設定する発光レ
ベル制御信号ＨＬＳと、変調信号ＨＣＳがＯＦＦの時に
発光レベル制御信号ＨＬＳとモニタ信号との比較により
半導体レーザがＯＮとなる場合の半導体レーザの順方向
電圧を保持するサンプルホールド用のコンデンサと、モ
ニタ電流から電圧に変換されたモニタ信号Ｖｐの振幅を
増幅するための信号増幅器を備える。Another example of the prior art will be described. FIG. 22 shows
It is explanatory drawing which illustrated the case where the monitor signal amplifier of a light receiving element was provided in the semiconductor laser control device of a prior art.
The semiconductor laser control device 2200 includes a drive transistor for supplying a drive current to the semiconductor laser LD and a semiconductor laser LD.
A light receiving element PD for monitoring a part of the light output of the light receiving element PD, a part of the light output connected to the light receiving element PD in series and detected by the light receiving element PD is monitored, and a current is passed between the light receiving element PD and the power source. Resistance for current-voltage conversion and monitor current I
The monitor signal Vp obtained by converting m into a voltage and the semiconductor laser L
Modulation signal HC for generating timing for driving D for modulation
S, the emission level control signal HLS for setting the emission level of the semiconductor laser LD, and the order of the semiconductor laser when the semiconductor laser is turned on by comparing the emission level control signal HLS and the monitor signal when the modulation signal HCS is OFF. A sample and hold capacitor for holding the directional voltage and a signal amplifier for amplifying the amplitude of the monitor signal Vp converted from the monitor current to the voltage are provided.

【００１４】したがって、短波長レーザのようにモニタ
電流値が小さく、その結果モニタ信号Ｖｐも微小な値と
なる場合において、モニタ信号Ｖｐの電圧値を増幅する
ことができる。更に発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル
がある決まった範囲内のときに、信号増幅器の増幅率Ａ
を適切な値に設定することでモニタ信号Ｖｐと発光レベ
ル制御信号ＨＬＳとを同等の値に設定可能となり、モニ
タ信号Ｖｐの振幅補償を行い光出力制御の安定性や精度
を高く設定することができる。Therefore, the voltage value of the monitor signal Vp can be amplified when the monitor current value is small and the monitor signal Vp is also a very small value as in a short wavelength laser. Further, when the level of the light emission level control signal HLS is within a certain range, the amplification factor A of the signal amplifier is
Is set to an appropriate value, the monitor signal Vp and the light emission level control signal HLS can be set to an equivalent value, and the stability and accuracy of the optical output control can be set to a high level by compensating the amplitude of the monitor signal Vp. it can.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では以下の問題点があった。すなわち、従来では、
レーザの発光パワーを制御する際に、レーザの発光状態
をモニタする受光素子（フォトダイオード等）の出力信
号であるモニタ電流を、電流−電圧変換し、その電圧信
号をレーザ駆動制御回路にフィードバックさせている。
ここで、光出力制御を高精度に行うためには、モニタ電
流の出力は、フィードバック時に信号比較の対象となる
発光レベル制御信号ＨＬＳと比較制御を行い、適正な出
力値を得られることが望ましい。However, the conventional techniques have the following problems. That is, in the past,
When controlling the laser emission power, the monitor current that is the output signal of the light receiving element (photodiode, etc.) that monitors the laser emission state is converted from current to voltage, and the voltage signal is fed back to the laser drive control circuit. ing.
Here, in order to perform the light output control with high accuracy, it is desirable that the output of the monitor current is subjected to comparison control with the light emission level control signal HLS which is a target of signal comparison at the time of feedback to obtain an appropriate output value. .

【００１６】一方、近年レーザプリンタやデジタル複写
機などの画像形成装置において、光源として用いられる
半導体レーザは、画像の高密度化に伴いビームスポット
径の微小化が望まれ、しいてはその手段として短波長半
導体レーザのニーズが高まっている。On the other hand, in recent years, in semiconductor lasers used as light sources in image forming apparatuses such as laser printers and digital copying machines, it has been desired that the beam spot diameter be made smaller as the image density becomes higher. The needs for short wavelength semiconductor lasers are increasing.

【００１７】また半導体レーザのモニタ電流は、異なる
波長の半導体レーザにおけるモニタ信号（電圧値）と比
較した場合、７８０ｎｍ帯の赤外色半導体レーザに比
べ、６５０ｎｍの赤色半導体レーザのモニタ電流は小さ
くなる傾向が見られる。よって、受光素子端子に直列に
抵抗を接続し、モニタ電流を電圧に変換してモニタ信号
を電圧値として検出する場合、６５０ｎｍの赤色半導体
レーザのモニタ電圧は、７８０ｎｍ帯の赤外色半導体レ
ーザのモニタ信号に比べ値が小さく、モニタ電流同様に
モニタ信号においても短波長時にモニタ信号値の低減が
認められる。Further, the monitor current of the semiconductor laser is smaller than that of the infrared semiconductor laser of 780 nm band when compared with the monitor signal (voltage value) of the semiconductor lasers of different wavelengths. There is a tendency. Therefore, when a resistor is connected in series to the light receiving element terminal and the monitor current is converted into a voltage to detect the monitor signal as a voltage value, the monitor voltage of the red semiconductor laser of 650 nm is that of the infrared color semiconductor laser of the 780 nm band. The value is smaller than that of the monitor signal, and a reduction in the monitor signal value is observed at a short wavelength in the monitor signal as in the monitor current.

【００１８】この半導体レーザの波長の違いによる受光
素子のモニタ信号の出力値低減は、光・電気負帰還ルー
プでモニタ信号と発光レベル制御信号ＨＬＳとの差動増
幅により光出力を制御する系では、モニタ信号が微小な
値となることにより、例えば短波長半導体レーザで一定
の発光を行う場合に、発光レベル制御信号ＨＬＳが微小
な値で制御することとなる。したがって、光出力を可変
する場合においてモニタ信号と発光レベル制御信号ＨＬ
Ｓのレベルに差異が生じて発光制御の精度が低下すると
ともに、微小信号ゆえにモニタ信号や発光レベル制御信
号ＨＬＳへのノイズ重畳等により光出力制御が精度良く
できなくなる。The reduction of the output value of the monitor signal of the light receiving element due to the difference in the wavelength of the semiconductor laser is performed in the system in which the optical output is controlled by the differential amplification of the monitor signal and the emission level control signal HLS in the optical / electrical negative feedback loop. Since the monitor signal has a minute value, the light emission level control signal HLS is controlled with a minute value, for example, when constant light emission is performed by the short wavelength semiconductor laser. Therefore, when the optical output is changed, the monitor signal and the light emission level control signal HL
The difference in the level of S causes the accuracy of the light emission control to decrease, and because of the minute signal, the light output cannot be controlled accurately due to noise superposition on the monitor signal or the light emission level control signal HLS.

【００１９】そこで、短波長半導体レーザのようにモニ
タ電流が微小な値をなす半導体レーザの場合において
も、光出力制御を安定して精度良く出力する手法とし
て、モニタ信号増幅器を構成しモニタ電流の微小信号を
増幅して制御する手法がある。Therefore, even in the case of a semiconductor laser such as a short-wavelength semiconductor laser in which the monitor current has a very small value, a monitor signal amplifier is constructed as a method for stably and accurately outputting the optical output control. There is a method of controlling by amplifying a minute signal.

【００２０】また半導体レーザにおいてはその電気的特
性は温度に大きく依存し、光・電気負帰還ループで、モ
ニタ信号と発光レベル制御信号ＨＬＳとの差動増幅によ
り光出力を制御する系においては、温度変化により制御
信号に誤差が生じ高精度、高速な光出力制御ができない
場合がある。The electrical characteristics of the semiconductor laser greatly depend on the temperature. In a system that controls the optical output by differential amplification of the monitor signal and the emission level control signal HLS in the optical / electrical negative feedback loop, An error may occur in the control signal due to the temperature change, and high-accuracy and high-speed optical output control may not be possible.

【００２１】更に、バイアス電流を制御する系において
は、温度変化によりしきい値電流が変動し、同じ光出力
を行う設定の場合にしきい値電流が異なる場合には、特
に１０ｎｓ以下の高速パルス出力の立上り特性に違いが
生じてしまい、光出力パルス幅に差が生じる。これによ
り例えばプリンタの書込み制御を行う場合に、温度変化
によりしきい値電流が変動すると書込みドット幅に変動
が生じてしまう。Further, in the system for controlling the bias current, the threshold current fluctuates due to the temperature change, and when the threshold currents are different when the same optical output is set, particularly high-speed pulse output of 10 ns or less. Of the optical output pulse width and the optical output pulse width of the optical output pulse width. As a result, when the writing control of the printer is performed, for example, if the threshold current changes due to the temperature change, the writing dot width also changes.

【００２２】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、温度変化によりＬＤの電気的特性に変動が起こる場
合においても、高速、高精度な光出力を行うことのでき
る半導体レーザ制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above, and provides a semiconductor laser control device capable of performing high-speed and high-accuracy optical output even when the electrical characteristics of an LD fluctuate due to temperature changes. The purpose is to provide.

【００２３】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の半導体レーザ制御装置は、半導
体レーザと、半導体レーザの光出力に応じたモニタ信号
を出力する受光素子と、前記半導体レーザの発光レベル
を制御する発光制御信号と前記モニタ信号とが等しくな
るように前記半導体レーザの順方向電流を制御する第一
の誤差増幅部と、を有する第一の光・電気負帰還ループ
と、前記半導体レーザの駆動トランジスタのコレクタに
当該半導体レーザを、ベースに当該半導体レーザの順方
向電流信号を、エミッタに抵抗を接続し、当該半導体レ
ーザの消光時のエミッタ電位がバイアスレベル制御信号
と等しくなるように当該半導体レーザの順方向電流を制
御する第二の誤差増幅部を有する第二の光・電気負帰還
ループと、前記モニタ信号を増幅する信号増幅器と、変
調信号により前記半導体レーザの発光、消光の順方向電
流を切り替える電流駆動部と、前記第一および第二の各
誤差増幅部出力から得られる光出力の発光レベル値と消
光レベル値をホールドするピークとボトムの２系統のサ
ンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路のサ
ンプルホールド制御タイミングを、前記変調信号が連続
した一定期間同一ステートとなる場合に制御をおこなう
制御手段と、前記半導体レーザ周辺の温度を検出し、温
度に対応した温度検出信号を出力する温度検出器と、前
記温度検出器の温度検出信号を、前記発光制御信号のレ
ベルを補正するレベル補正信号に変換する信号変換器
と、前記信号変換器の出力信号により温度変化によるモ
ニタ電流変動を補正する補正手段と、を備えたことを特
徴とする。In order to achieve the above object, a semiconductor laser control device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor laser and a light receiving element that outputs a monitor signal according to the optical output of the semiconductor laser. A first optical / electrical negative control unit that controls a forward current of the semiconductor laser so that a light emission control signal for controlling a light emission level of the semiconductor laser and the monitor signal become equal to each other. The semiconductor laser is connected to the feedback loop and the collector of the drive transistor of the semiconductor laser, the forward current signal of the semiconductor laser is connected to the base, and the resistor is connected to the emitter, and the emitter potential at the time of extinction of the semiconductor laser is bias level controlled. A second optical / electrical negative feedback loop having a second error amplification section for controlling the forward current of the semiconductor laser so as to be equal to the signal; Signal amplifier that amplifies the optical signal, a current driver that switches the forward and reverse currents of light emission and extinction of the semiconductor laser according to a modulation signal, and the light output emission level obtained from the outputs of the first and second error amplification units. Control means for controlling the sample and hold control timings of the two systems of peak and bottom for holding the value and the extinction level value and the sample and hold control timing of the sample and hold circuit when the modulated signal is in the same state for a continuous fixed period. And a temperature detector that detects the temperature around the semiconductor laser and outputs a temperature detection signal corresponding to the temperature, and a temperature detection signal of the temperature detector as a level correction signal that corrects the level of the light emission control signal. A signal converter for converting, and a correction means for correcting the monitor current fluctuation due to the temperature change by the output signal of the signal converter, Characterized by comprising.

【００２４】また、請求項２に記載の半導体レーザ制御
装置は、請求項１に記載の半導体レーザ制御装置におい
て、前記温度検出信号に対するしきい値電圧を設け、当
該しきい値電圧に対する温度検出信号の大小により前記
モニタ電流変動を一定倍率補正することを特徴とする。A semiconductor laser control device according to a second aspect is the semiconductor laser control device according to the first aspect, wherein a threshold voltage for the temperature detection signal is provided and the temperature detection signal for the threshold voltage is provided. It is characterized in that the fluctuation of the monitor current is corrected by a constant factor depending on the magnitude of the.

【００２５】また、請求項３に記載の半導体レーザ制御
装置は、半導体レーザと、半導体レーザの光出力に応じ
たモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体レーザ
の発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニタ信号
とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を
制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光・電気
負帰還ループと、前記半導体レーザの駆動トランジスタ
のコレクタに当該半導体レーザを、ベースに当該半導体
レーザの順方向電流信号を、エミッタに抵抗を接続し、
当該半導体レーザの消光時のエミッタ電位がバイアスレ
ベル制御信号と等しくなるように当該半導体レーザの順
方向電流を制御する第二の誤差増幅部を有する第二の光
・電気負帰還ループと、前記モニタ信号を増幅する信号
増幅器と、変調信号により前記半導体レーザの発光、消
光の順方向電流を切り替える電流駆動部と、前記第一お
よび第二の各誤差増幅部出力から得られる光出力の発光
レベル値と消光レベル値をホールドするピークとボトム
の２系統のサンプルホールド回路と、前記サンプルホー
ルド回路のサンプルホールド制御タイミングを、前記変
調信号が連続した一定期間同一ステートとなる場合に制
御をおこなう制御手段と、前記半導体レーザ周辺の温度
を検出し、温度に対応した温度検出信号を出力する温度
検出器と、前記温度検出器の温度検出信号と前記発光制
御信号とを対応させたデータテーブルと、前記温度検出
器からの入力信号に基づいて前記データテーブルから対
応する発光制御信号を出力し、モニタ電流変動の温度変
化を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。According to another aspect of the semiconductor laser control device of the present invention, a semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to the optical output of the semiconductor laser, and an emission control signal for controlling the emission level of the semiconductor laser. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section that controls the forward current of the semiconductor laser so that the monitor signal becomes equal to the monitor signal, and a collector of a drive transistor of the semiconductor laser. The semiconductor laser, forward current signal of the semiconductor laser to the base, a resistor connected to the emitter,
A second optical / electrical negative feedback loop having a second error amplification section for controlling the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control signal; A signal amplifier that amplifies a signal, a current drive unit that switches a forward current of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal, and an emission level value of an optical output obtained from each of the first and second error amplification unit outputs And a sample-hold circuit of two systems of peak and bottom for holding the extinction level value, and a sample-hold control timing of the sample-hold circuit when the modulated signal is in the same state for a certain period of time continuously. A temperature detector that detects the temperature around the semiconductor laser and outputs a temperature detection signal corresponding to the temperature; A data table in which a temperature detection signal of the detector and the light emission control signal are associated with each other, and a corresponding light emission control signal is output from the data table based on an input signal from the temperature detector, and a change in temperature due to a monitor current fluctuation And a correction means for correcting

【００２６】また、請求項４に記載の半導体レーザ制御
装置は、半導体レーザと、半導体レーザの光出力に応じ
たモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体レーザ
の発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニタ信号
とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を
制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光・電気
負帰還ループと、前記半導体レーザの駆動トランジスタ
のコレクタに当該半導体レーザを、ベースに当該半導体
レーザの順方向電流信号を、エミッタに抵抗を接続し、
当該半導体レーザの消光時のエミッタ電位がバイアスレ
ベル制御信号と等しくなるように当該半導体レーザの順
方向電流を制御する第二の誤差増幅部を有する第二の光
・電気負帰還ループと、前記モニタ信号を増幅する信号
増幅器と、変調信号により前記半導体レーザの発光、消
光の順方向電流を切り替える電流駆動部と、前記第一お
よび第二の各誤差増幅部出力から得られる光出力の発光
レベル値と消光レベル値をホールドするピークとボトム
の２系統のサンプルホールド回路と、前記サンプルホー
ルド回路のサンプルホールド制御タイミングを、前記変
調信号が連続した一定期間同一ステートとなる場合に制
御をおこなう制御手段と、前記半導体レーザ周辺の温度
を検出し、温度に対応した温度検出信号を出力する温度
検出器と、前記温度検出器の温度検出信号をバイアスレ
ベル制御信号のレベルを補正するレベル補正信号に変換
する信号変換器と、前記信号変換器のバイアス信号のレ
ベル補正信号を温度に基づき補正する補正手段と、を備
えたことを特徴とする。According to another aspect of the semiconductor laser control device of the present invention, a semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to the optical output of the semiconductor laser, and an emission control signal for controlling the emission level of the semiconductor laser. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section that controls the forward current of the semiconductor laser so that the monitor signal becomes equal to the monitor signal, and a collector of a drive transistor of the semiconductor laser. The semiconductor laser, forward current signal of the semiconductor laser to the base, a resistor connected to the emitter,
A second optical / electrical negative feedback loop having a second error amplification section for controlling the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control signal; A signal amplifier that amplifies a signal, a current drive unit that switches a forward current of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal, and an emission level value of an optical output obtained from each of the first and second error amplification unit outputs And a sample-hold circuit of two systems of peak and bottom for holding the extinction level value, and a sample-hold control timing of the sample-hold circuit when the modulated signal is in the same state for a certain period of time continuously. A temperature detector that detects the temperature around the semiconductor laser and outputs a temperature detection signal corresponding to the temperature; A signal converter for converting the temperature detection signal of the detector into a level correction signal for correcting the level of the bias level control signal, and a correction means for correcting the level correction signal of the bias signal of the signal converter based on the temperature. It is characterized by that.

【００２７】また、請求項５に記載の半導体レーザ制御
装置は、請求項４に記載の半導体レーザ制御装置におい
て、前記温度検出信号に対するしきい値電圧を設け、当
該しきい値電圧に対する温度検出信号の大小により前記
バイアス信号のレベル補正信号を一定倍率で補正するこ
とを特徴とする。A semiconductor laser control device according to a fifth aspect is the semiconductor laser control device according to the fourth aspect, wherein a threshold voltage for the temperature detection signal is provided and the temperature detection signal for the threshold voltage is provided. It is characterized in that the level correction signal of the bias signal is corrected at a constant magnification depending on the magnitude of.

【００２８】また、請求項６に記載の半導体レーザ制御
装置は、請求項４に記載の半導体レーザ制御装置におい
て、前記温度検出信号の変化に比例した割合だけ、前記
バイアス信号を補正することを特徴とする。A semiconductor laser control device according to a sixth aspect is the semiconductor laser control device according to the fourth aspect, wherein the bias signal is corrected by a ratio proportional to a change in the temperature detection signal. And

【００２９】また、請求項７に記載の半導体レーザ制御
装置は、半導体レーザと、半導体レーザの光出力に応じ
たモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体レーザ
の発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニタ信号
とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を
制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光・電気
負帰還ループと、前記半導体レーザの駆動トランジスタ
のコレクタに当該半導体レーザを、ベースに当該半導体
レーザの順方向電流信号を、エミッタに抵抗を接続し、
当該半導体レーザの消光時のエミッタ電位がバイアスレ
ベル制御電圧と等しくなるように当該半導体レーザの順
方向電流を制御する第二の誤差増幅部を有する第二の光
・電気負帰還ループと、前記モニタ信号を増幅する信号
増幅器と、変調信号により前記半導体レーザの発光、消
光の順方向電流を切り替える電流駆動部と、前記第一お
よび第二の各誤差増幅部出力から得られる光出力の発光
レベル値と消光レベル値をホールドするピークとボトム
の２系統のサンプルホールド回路と、前記サンプルホー
ルド回路のサンプルホールド制御タイミングを、前記変
調信号が連続した一定期間同一ステートとなる場合に制
御をおこなう制御手段と、前記半導体レーザ周辺の温度
を検出し、温度に対応した温度検出信号を出力する温度
検出器と、前記温度検出器の温度検出信号とバイアスレ
ベル制御信号とを対応させたデータテーブルと、前記温
度検出器からの入力信号に基づいて前記データテーブル
から対応するバイアスレベル制御信号を出力し、前記バ
イアスレベル制御信号を補正することを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser control device in which a semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to an optical output of the semiconductor laser, and an emission control signal for controlling an emission level of the semiconductor laser. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section that controls the forward current of the semiconductor laser so that the monitor signal becomes equal to the monitor signal, and a collector of a drive transistor of the semiconductor laser. The semiconductor laser, forward current signal of the semiconductor laser to the base, a resistor connected to the emitter,
A second optical / electrical negative feedback loop having a second error amplification section for controlling the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control voltage, and the monitor. A signal amplifier that amplifies a signal, a current drive unit that switches a forward current of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal, and an emission level value of an optical output obtained from each of the first and second error amplification unit outputs And a sample-hold circuit of two systems of peak and bottom for holding the extinction level value, and a sample-hold control timing of the sample-hold circuit when the modulated signal is in the same state for a certain period of time continuously. A temperature detector that detects the temperature around the semiconductor laser and outputs a temperature detection signal corresponding to the temperature; A data table in which a temperature detection signal of the detector is associated with a bias level control signal, and a corresponding bias level control signal is output from the data table based on an input signal from the temperature detector, and the bias level control signal is output. Is corrected.

【００３０】すなわち、本発明の半導体レーザ制御装置
は、半導体レーザの温度変化による特性値の変動や個体
差、波長により異なるモニタ電流値等における光出力制
御の課題を解決するため、ＬＤ周辺の温度を検出する手
段である温度検出器と、温度検出器から出力される温度
検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳと比較、制御する
発光レベルモニタ信号に変換するための信号変換器を構
成し、温度により信号変換器出力を変化させて発光レベ
ルモニタ信号を補正することにより、モニタ電流効率の
温度変化による影響を補正する。In other words, the semiconductor laser control device of the present invention solves the problem of the optical output control in the case where the semiconductor laser has a characteristic value variation due to temperature change, individual difference, monitor current value which varies depending on wavelength, and the like. And a signal converter for converting the temperature detection signal output from the temperature detector into a light emission level monitor signal for comparing and controlling the light emission level control signal HLS. By correcting the emission level monitor signal by changing the output of the signal converter, the influence of the temperature change on the monitor current efficiency is corrected.

【００３１】その手段として信号増幅器にオペアンプを
用いた手法等により光出力地制御の安定化ないしは高精
度な光出力の制御を行うことができる。また、同様に、
温度変化により変動するしきい値電流変動を基準にし
て、バイアスレベル制御信号ＢＬＳを変化させることに
より、光出力の立上り、立下り特性を改善し、高速、高
精度な光出力を行うことができる。As a means therefor, it is possible to stabilize the control of the optical output power or to control the optical output with high accuracy by a method using an operational amplifier in the signal amplifier. Also, similarly,
By changing the bias level control signal BLS on the basis of the threshold current fluctuation that fluctuates due to temperature change, the rising and falling characteristics of the light output can be improved, and high-speed and highly accurate light output can be performed. .

【００３２】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。 実施の形態１．図１は、実施の形態１の半導体レーザ制
御装置の構成例を示した図である。半導体レーザ制御装
置１００は、図２２で説明した従来技術の実施例のう
ち、ＰＤのモニタ電流−光出力の関係が温度により変化
することに注目したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the first embodiment. The semiconductor laser control device 100 focuses on the fact that the relationship between the PD monitor current and the optical output changes depending on the temperature in the embodiment of the conventional technique described with reference to FIG.

【００３３】従来ではモニタ電流Ｉｍを電圧変換し信号
増幅を行っていたが、温度によりモニタ電流−光出力の
関係にごくわずかな変動が生じる場合、信号増幅を行う
とその変動成分もまた増幅してしまうため、結果として
信号増幅後の発光レベルモニタ信号Ｖｐに大きな誤差と
なって現れ、発光レベル制御信号ＨＬＳとの差動をとり
発光レベルを制御する場合においては、光出力の振幅値
に大きな誤差となって現れる可能性がある。In the prior art, the monitor current Im was converted into a voltage for signal amplification, but when a slight variation in the relationship between the monitor current and the optical output occurs due to temperature, the signal amplification also amplifies the variation component. As a result, a large error appears in the light emission level monitor signal Vp after signal amplification, and when the light emission level is controlled by taking a differential with the light emission level control signal HLS, the amplitude value of the light output is large. It may appear as an error.

【００３４】したがって、半導体レーザ制御装置１００
は、温度変動によるモニタ電流効率の変動を補正する機
能を有することにより、上記不具合を回避する。図２
は、モニタ電流−光出力の温度変動による関係と、実施
の形態１の半導体レーザ制御装置を用いた場合の補正後
の結果とを示した図である。Therefore, the semiconductor laser control device 100
Has a function of correcting a change in monitor current efficiency due to a temperature change, thereby avoiding the above-mentioned problem. Figure 2
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between monitor current and optical output due to temperature variation, and a corrected result when the semiconductor laser control device of the first embodiment is used.

【００３５】このうち、図２（ａ）は、ある特定のＬＤ
について、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３と
する）の温度の違いによるモニタ電流−光出力の関係を
示した図である。なお、以下の全ての実施の形態では、
モニタ電流−光出力の関係はこの図２と同様の傾向にあ
るものとする。今、ＬＤ周辺の温度がＴ２のとき、Ｐ２
の光出力が得られるように発光レベル制御信号ＨＬＳを
設定しているとする。Of these, FIG. 2A shows a specific LD.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the monitor current and the optical output depending on the temperature difference between temperatures T1, T2 and T3 (T1 <T2 <T3). In all the following embodiments,
It is assumed that the relationship between the monitor current and the light output has the same tendency as in FIG. Now, when the temperature around the LD is T2, P2
It is assumed that the light emission level control signal HLS is set so as to obtain the optical output of.

【００３６】この場合モニタ電流はＩｍ２を示し、光出
力はＰ２となる。温度がＴ１に下がった場合、発光レベ
ル制御信号ＨＬＳは変わらないため、モニタ電流もＩｍ
２のままでありこのときの光出力はＰ１と大きくなる。
逆に温度がＴ３と下がった場合には光出力はＰ３と小さ
くなる。In this case, the monitor current shows Im2 and the light output becomes P2. When the temperature drops to T1, the emission level control signal HLS does not change, so the monitor current is Im.
The light output at this time remains 2, and the light output at this time becomes as large as P1.
On the contrary, when the temperature is lowered to T3, the light output is reduced to P3.

【００３７】通常レーザプリンタなどに使用されている
ＬＤにおいては、この電流変動は０〜６０℃の範囲で
０．１ｍＡ以下程度である。しかし図１に示した構成で
は、モニタ電流の信号増幅を行っているため、例えばモ
ニタ電圧Ｖｍが０．１Ｖ程度しか得られないような場合
には、信号増幅率Ａを１０倍程度に増幅すると、電流変
動が１ｍＡ程度生じてしまうことになる。そこで、半導
体レーザ制御装置１００では温度検出器１０１と、温度
検出器１０１からの温度検出信号に基づいて信号増幅器
１０３の信号増幅率Ａを変更する機能を有する信号変換
器１０２を備える。In an LD used in a laser printer or the like, this current fluctuation is about 0.1 mA or less in the range of 0 to 60 ° C. However, in the configuration shown in FIG. 1, since the monitor current signal is amplified, for example, when the monitor voltage Vm is only about 0.1 V, the signal amplification factor A is amplified about 10 times. Therefore, the current fluctuation is about 1 mA. Therefore, the semiconductor laser control device 100 includes a temperature detector 101 and a signal converter 102 having a function of changing the signal amplification factor A of the signal amplifier 103 based on the temperature detection signal from the temperature detector 101.

【００３８】信号変換器１０２の動作は、例えば図２
（ａ）に示した温度Ｔ１の場合、本来はモニタ電圧がＶ
ｍ１のときに光出力Ｐ２となるので、信号増幅率ＡをＶ
ｍ２／Ｖｍ１とする補正により温度Ｔ１において光出力
Ｐ２が出力される。同様に温度Ｔ３の場合には、信号増
幅率ＡをＶｍ２／Ｖｍ３とすることにより光出力Ｐ２が
出力される設定となる。The operation of the signal converter 102 is shown in FIG.
In the case of the temperature T1 shown in (a), the monitor voltage is originally V
Since the optical output becomes P2 when m1, the signal amplification factor A is set to V
The optical output P2 is output at the temperature T1 by the correction of m2 / Vm1. Similarly, in the case of the temperature T3, setting the signal amplification factor A to Vm2 / Vm3 sets the optical output P2.

【００３９】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１００は、モニタ電流を電流−電圧変換して得られる
モニタ信号とその信号増幅器１０３と、温度検出器１０
１と温度検出信号Ｖｔを発光レベル制御信号ＨＬＳのレ
ベル補正信号に変換する機能を有する信号変換器１０２
で構成される。信号変換器１０２の出力信号によりモニ
タ電流効率の温度変化を補正する機能を有することで、
温度変化に伴いモニタ電流効率が変化して発生する光出
力値の変動を低減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時
変化の場合にも、安定した高精度の光出力制御が可能と
なる。As described above, the semiconductor laser control device 100 includes the monitor signal obtained by converting the monitor current into the current-voltage, the signal amplifier 103 for the monitor signal, and the temperature detector 10.
1 and a signal converter 102 having a function of converting the temperature detection signal Vt into a level correction signal of the light emission level control signal HLS.
Composed of. By having a function of correcting the temperature change of the monitor current efficiency by the output signal of the signal converter 102,
It is possible to reduce fluctuations in the optical output value that occur due to changes in the monitor current efficiency due to changes in temperature, and it is possible to perform stable and highly accurate optical output control not only when the temperature of the LD changes but also when it changes over time.

【００４０】実施の形態２．図３は、実施の形態２の半
導体レーザ制御装置の構成例を示した説明図である。半
導体レーザ制御装置３００は、実施の形態１で説明した
半導体レーザ制御装置１００において、信号増幅器とし
て差動増幅型のオペアンプを構成し、オペアンプの入力
抵抗を切り替えることにより信号増幅率を可変にしたも
のである。Embodiment 2. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the second embodiment. The semiconductor laser control device 300 is different from the semiconductor laser control device 100 described in the first embodiment in that a differential amplification type operational amplifier is configured as a signal amplifier and the signal amplification factor is made variable by switching the input resistance of the operational amplifier. Is.

【００４１】なお、以下の発明においては特に断わりの
ない限り、オペアンプは差動増幅型により構成してい
る。半導体レーザ制御装置１００は、図５に示したよう
に、信号増幅器であるオペアンプ部は、オペアンプ、抵
抗Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ，Ｒ１Ｃ，Ｒ２から構成されており、
反転増幅器であるが、ここでは特に、オペアンプの出力
に１倍反転増幅を行う第二のオペアンプを構成して、非
反転増幅を行う。In the following invention, the operational amplifier is of a differential amplification type unless otherwise specified. In the semiconductor laser control device 100, as shown in FIG. 5, the operational amplifier section which is a signal amplifier is composed of operational amplifiers and resistors R1A, R1B, R1C and R2.
Although it is an inverting amplifier, here, in particular, a second operational amplifier that performs 1-time inverting amplification on the output of the operational amplifier is configured to perform non-inverting amplification.

【００４２】半導体レーザ制御装置３００が動作状態に
あり、モニタ電流が流れ電流−電圧変換されたモニタ電
圧Ｖｐが入力すると、次式（１）に示す信号増幅率でモ
ニタ電圧の振幅が増幅される。 信号増幅率＝（Ｒ２／Ｒ１Ａ） ・・・（１）When the semiconductor laser control device 300 is in the operating state and the monitor current flows and the monitor voltage Vp obtained by current-voltage conversion is input, the amplitude of the monitor voltage is amplified by the signal amplification factor shown in the following equation (1). . Signal amplification rate = (R2 / R1A) (1)

【００４３】ここで、例えばモニタ電流の電流−電圧変
換用抵抗値を１ｋΩ、７８０ｎｍの半導体レーザのモニ
タ電流を０．５ｍＡ、６５０ｎｍの半導体レーザのモニ
タ電流を０．１ｍＡとしたとき、各々のモニタ電圧は７
８０ｎｍの半導体レーザのモニタ電圧→１０３×０．５
×１０−３＝０．５［Ｖ］、６５０ｎｍの半導体レーザ
のモニタ電圧→１０３×０．１×１０−３＝０．１
［Ｖ］となる。Here, for example, when the resistance value for current-voltage conversion of the monitor current is 1 kΩ, the monitor current of the semiconductor laser of 780 nm is 0.5 mA, and the monitor current of the semiconductor laser of 650 nm is 0.1 mA, each monitor. The voltage is 7
Monitor voltage of 80 nm semiconductor laser → 103 x 0.5
× 10−3 = 0.5 [V], monitor voltage of 650 nm semiconductor laser → 103 × 0.1 × 10−3 = 0.1
[V].

【００４４】よって、光出力を制御するためにモニタ信
号と比較を行う発光レベル制御信号ＨＬＳの信号レベル
が半導体レーザ制御装置３００にて一定のレベル値であ
るとしたとき、７８０ｎｍの半導体レーザに対して６５
０ｎｍの半導体レーザは１／５精度での制御しか行えな
いことになる。またモニタ電圧値の振幅値が０．１Ｖと
低くなるため、ノイズ重畳の影響も受けやすく、制御も
不安定となりやすい。Therefore, assuming that the signal level of the emission level control signal HLS, which is compared with the monitor signal to control the optical output, is a constant level value in the semiconductor laser control device 300, it is compared with the semiconductor laser of 780 nm. 65
A 0 nm semiconductor laser can only be controlled with 1/5 accuracy. Further, since the amplitude value of the monitor voltage value is as low as 0.1 V, it is likely to be affected by noise superposition and control becomes unstable.

【００４５】そこで、半導体レーザ制御装置３００は、
６５０ｎｍの半導体レーザのモニタ電圧を７８０ｎｍの
モニタ電圧と同等になるように、信号増幅器（オペアン
プ）により増幅することで、上記の不具合を改善する。
ここでオペアンプの信号増幅率に関する式（１）より、
６５０ｎｍのモニタ信号０．１Ｖを７８０ｎｍのものと
同等にするためには、０．１Ｖ×５倍＝０．５Ｖ（７８
０ｎｍのモニタ信号）とする必要がある。Therefore, the semiconductor laser control device 300 is
By amplifying the monitor voltage of the semiconductor laser of 650 nm with the monitor voltage of 780 nm by the signal amplifier (op amp), the above-mentioned problem is improved.
Here, from the equation (1) regarding the signal amplification factor of the operational amplifier,
In order to make the monitor signal 0.1 V at 650 nm equal to that at 780 nm, 0.1 V × 5 times = 0.5 V (78
Monitor signal of 0 nm).

【００４６】よって図３に示したオペアンプによる増幅
回路の信号増幅率の式（１）より、５＝（Ｒ２／Ｒ１）
→Ｒ２＝５×Ｒ１、すなわち、Ｒ２＝５×Ｒ１とするこ
とにより、短波長６５０ｎｍの半導体レーザにおいて７
８０ｎｍの半導体レーザと同等の精度、安定性での光出
力制御が可能となる。Therefore, from the equation (1) of the signal amplification factor of the amplifier circuit using the operational amplifier shown in FIG. 3, 5 = (R2 / R1)
→ By setting R2 = 5 × R1, that is, R2 = 5 × R1, in the semiconductor laser having a short wavelength of 650 nm, 7
It is possible to control the optical output with the same accuracy and stability as a semiconductor laser of 80 nm.

【００４７】実施の形態２では温度検出器３０１から出
力される温度検出信号Ｖｔは、信号変換器３０２により
温度検出変換信号Ｖｅに変換され温度検出変換信号Ｖｅ
によりオペアンプの信号増幅率を複数個の抵抗を切替選
択して信号増幅率をＲ２／Ｒ１Ａ，Ｒ２／Ｒ１Ｂ，Ｒ２
／Ｒ１Ｃの３種類に切り替えて制御を行う。In the second embodiment, the temperature detection signal Vt output from the temperature detector 301 is converted into the temperature detection conversion signal Ve by the signal converter 302 and the temperature detection conversion signal Ve.
The signal amplification factor of the operational amplifier is selected by switching between a plurality of resistors to select the signal amplification factor R2 / R1A, R2 / R1B, R2.
Control is performed by switching to three types of / R1C.

【００４８】ここで、信号増幅率の切替動作について図
４および図５を用いて説明する。図４は、信号増幅率Ａ
の切替動作を示す図である。実施の形態２では、しきい
値温度をＬＤの通常使用温度をＴ２としたときにＴｔｈ
１とＴｔｈ２の２種類設定し、温度がＴｔｈ１より低い
場合には信号増幅率はＡｔｈ１と設定し、温度がＴｔｈ
２より高い場合には信号増幅率はＡｔｈ２と設定する。Here, the switching operation of the signal amplification factor will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the signal amplification factor A
6 is a diagram showing the switching operation of FIG. In the second embodiment, when the threshold temperature is LD and the normal operating temperature of LD is T2, Tth
1 and Tth2 are set, and when the temperature is lower than Tth1, the signal amplification factor is set to Ath1 and the temperature is set to Tth.
When it is higher than 2, the signal amplification factor is set to Ath2.

【００４９】図５は、図２とほぼ同様の図であるが、温
度Ｔ１−Ｔ２間にＴｔｈ１，Ｔ２−Ｔ３間にＴｔｈ２を
温度のしきい値として設定し、ある温度条件Ｉｔｈ１以
下の場合は信号増幅率Ａｔｈ１＝Ｖｍ２／Ｖｍｔｈ１
（＞１），Ｔｔｈ２以上の場合はＡｔｈ２＝Ｖｍ２／Ｖ
ｍｔｈ２（＜１），Ｉｍｔｈ１〜Ｉｍｔｈ２の場合には
Ａ２＝１と設定するよう信号変換器を構成することによ
りしきい値温度から外れた場合の光出力を、温度Ｔ１の
場合はＰ１→Ｐ１’に、温度Ｔ３の場合はＰ３→Ｐ３’
のように補正を簡単な構成で行うことができる。FIG. 5 is almost the same as FIG. 2, except that Tth1 is set between temperature T1 and T2 and Tth2 is set between T2 and T3 as temperature thresholds, and when a certain temperature condition Ith1 or less is set. Signal amplification factor Ath1 = Vm2 / Vmth1
(> 1), when Tth2 or more, Ath2 = Vm2 / V
In the case of mth2 (<1) and Imth1 to Imth2, by configuring the signal converter so that A2 = 1, the optical output when the temperature deviates from the threshold temperature is P1 → P1 ′ at the temperature T1. In case of temperature T3, P3 → P3 '
As described above, the correction can be performed with a simple configuration.

【００５０】しきい値電流Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２は、ＬＤ
の通常使用範囲の中心温度を基準として（Ｔ２とす
る）、プラスおよびマイナス方向への変動成分が最大と
なるモニタ電流設定範囲で均等な割合となるように設定
することで、光出力の振幅誤差を精度良く制御可能とな
る。なお上記のしきい値電流設定は実際に組み込みを行
った後に測定を行い、測定値を基にして設定する。The threshold currents Ith1 and Ith2 are LD
With reference to the center temperature of the normal use range of (as T2), the output current amplitude error is set to be equal in the monitor current setting range where the fluctuation component in the plus and minus directions becomes maximum. Can be controlled accurately. In addition, the above threshold current setting is performed after the actual assembling, and then measured, and set based on the measured value.

【００５１】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置３００は、モニタ電流を電流−電圧変換して得られる
モニタ信号とその信号変換器３０２と、温度検出器３０
１と温度検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル
補正信号に変換する機能を有する信号変換器３０２で構
成され、信号変換器３０２としてモニタ電流効率の温度
変化をあるスレッショルドレベルで区切り、一定倍率補
正することにより、温度変化に伴うモニタ電流効率の変
化に対応して光出力値の変動をスレッショルドレベルの
分解能分だけ低減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時
変化の場合にも、安定した高精度の光出力制御が可能と
なる。As described above, the semiconductor laser control device 300 includes the monitor signal obtained by current-voltage converting the monitor current, the signal converter 302 for the monitor signal, and the temperature detector 30.
1 and a signal converter 302 having a function of converting a temperature detection signal into a level correction signal of a light emission level control signal HLS. As the signal converter 302, temperature change of monitor current efficiency is divided by a certain threshold level, and a fixed magnification correction is performed. By doing so, the fluctuation of the optical output value can be reduced by the resolution of the threshold level in response to the change of the monitor current efficiency due to the temperature change, and the stable and high accuracy is achieved not only when the temperature of the LD changes but also when it changes over time. It is possible to control the light output of the.

【００５２】実施の形態３．図６は、実施の形態３の半
導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導体
レーザ制御装置６００は、信号増幅器としてオペアンプ
を構成し、温度検出変換信号Ｖｅの振幅値によりオペア
ンプの出力値制御を行う。Embodiment 3. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device according to the third embodiment. The semiconductor laser control device 600 constitutes an operational amplifier as a signal amplifier, and controls the output value of the operational amplifier according to the amplitude value of the temperature detection conversion signal Ve.

【００５３】半導体レーザ制御装置６００は、図示した
ように、差動増幅型のオペアンプを備え、オペアンプの
正相に温度検出変換信号Ｖｅを、負相にモニタ電圧（Ｖ
ｍ’＝−（Ｒ２／Ｒ１）Ｖｍ）を入力した差動増幅器を
構成しており、次式（２）に示す出力信号に増幅され
る。 出力信号＝（Ｒ４／Ｒ３）（Ｖｅ−Ｖｍ’） ・・・（２）As shown in the figure, the semiconductor laser control device 600 includes a differential amplification type operational amplifier, and the temperature detection conversion signal Ve is in the positive phase of the operational amplifier and the monitor voltage (V is in the negative phase).
m '=-(R2 / R1) Vm) is input to the differential amplifier, which is amplified to the output signal represented by the following equation (2). Output signal = (R4 / R3) (Ve−Vm ′) (2)

【００５４】抵抗比を固定としたとき、温度検出変換信
号Ｖｅが出力信号に影響する。例えばモニタ電圧が０．
１Ｖ程度の微小な値をなし、Ｒ４＝３×Ｒ３が成立する
場合に、温度検出変換信号Ｖｅが０．２Ｖ０．５Ｖ
１．０Ｖのときの出力信号はそれぞれ０．３Ｖ
１．２Ｖ２．７Ｖとなる。よって温度検出変換信号Ｖ
ｅとオペアンプの信号増幅率を決定する抵抗の組み合わ
せにより所望の信号出力を得ることが可能となる。When the resistance ratio is fixed, the temperature detection conversion signal Ve affects the output signal. For example, if the monitor voltage is 0.
When a small value of about 1V is formed and R4 = 3 × R3 is satisfied, the temperature detection conversion signal Ve is 0.2V0.5V.
Output signal at 1.0V is 0.3V each
It becomes 1.2V 2.7V. Therefore, the temperature detection conversion signal V
A desired signal output can be obtained by combining e and a resistor that determines the signal amplification factor of the operational amplifier.

【００５５】ここで、信号増幅率の動作について図７お
よび図８を用いて説明する。図７は、温度−信号増幅率
の相関を説明した図である。実施の形態３では、ＬＤの
通常使用温度をＴ２としたときに、信号増幅率を温度に
反比例する形で設定するものである。図７に示したよう
に、温度検出器６０１からの温度検出信号Ｖｔと信号変
換器６０２の信号増幅率の関係を求めるためには、測定
冶具などにより双方の関係をあらかじめ測定しておくこ
とにより各初期設定を行い、そのデータを保存しておき
入力信号に応じて信号制御を行う。Here, the operation of the signal amplification factor will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram for explaining the correlation between temperature and signal amplification factor. In the third embodiment, when the normal use temperature of the LD is T2, the signal amplification factor is set in inverse proportion to the temperature. As shown in FIG. 7, in order to obtain the relationship between the temperature detection signal Vt from the temperature detector 601 and the signal amplification factor of the signal converter 602, the relationship between both is measured in advance by a measuring jig or the like. Each initial setting is performed, the data is saved, and signal control is performed according to the input signal.

【００５６】例えば温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの
ときの光出力をＰ２となるように温度検出変換信号Ｖｅ
を任意に設定し、温度検出信号Ｖｔとの変換関係を信号
変換器に設定することにより、任意の温度において同じ
光出力が得られる。For example, the temperature detection conversion signal Ve is set so that the optical output at each of the temperatures T1, T2 and T3 becomes P2.
Is set arbitrarily and the conversion relationship with the temperature detection signal Vt is set in the signal converter, the same light output can be obtained at any temperature.

【００５７】図８は、実施の形態３の半導体レーザ装置
において、補正前と補正後のモニタ電流−光出力特性お
よび発光レベルモニタ電流−光出力の関係を示した図で
ある。実施の形態３では、温度Ｔ２で光出力Ｐ２を基準
値としており、図７に示した補正関数により温度Ｔ１の
とき信号変換率Ａ１＝Ｖｍ２／Ｖｍ１，Ｔ２のときＡ２
＝１，Ｔ３のときＶｍ２／Ｖｍ３と、いずれの場合も補
正後は光出力Ｐ２となるように設定される。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the monitor current-optical output characteristics and the emission level monitor current-optical output before and after correction in the semiconductor laser device of the third embodiment. In the third embodiment, the optical output P2 is used as a reference value at the temperature T2, and the signal conversion rate A1 = Vm2 / Vm1 and T2 when the temperature is T1 by the correction function shown in FIG.
= 1 and T3, Vm2 / Vm3 is set, and in either case, the optical output P2 is set after correction.

【００５８】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置６００は、温度信号レベルに比例した、モニタ電流の
温度変化を補正する。すなわち、半導体レーザ制御装置
６００は、モニタ電流を電流−電圧変換して得られるモ
ニタ信号とその信号増幅器と、温度検出器６０１と温度
検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル補正信号
に変換する機能を有する信号変換器６０２で構成され、
信号変換器６０２の出力信号によりモニタ電流効率の温
度変化を補正する機能を有し、温度変化に伴い温度信号
レベルに比例した分だけモニタ電流の温度変化を低減で
き、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化の場合にも、簡
単な構成で安定した高精度の光出力制御が可能となる。As described above, the semiconductor laser control device 600 corrects the temperature change of the monitor current proportional to the temperature signal level. That is, the semiconductor laser control device 600 has a function of converting a monitor signal obtained by current-voltage converting a monitor current and its signal amplifier, a temperature detector 601 and a temperature detection signal into a level correction signal of the emission level control signal HLS. And a signal converter 602 having
The output signal of the signal converter 602 has a function of correcting the temperature change of the monitor current efficiency, and the temperature change of the monitor current can be reduced by an amount proportional to the temperature signal level due to the temperature change. Even with a change over time, stable and highly accurate light output control can be performed with a simple configuration.

【００５９】実施の形態４．図９は、実施の形態４の半
導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導体
レーザ制御装置９００は、モニタ信号の信号増幅率を変
更するための信号増幅器９０３の信号増幅率を設定する
入力信号を、温度検出器９０１からの温度検出信号に従
い、データテーブルに基づいてデータテーブル出力信号
を出力する。Fourth Embodiment FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device according to the fourth embodiment. The semiconductor laser control device 900 receives an input signal for setting the signal amplification factor of the signal amplifier 903 for changing the signal amplification factor of the monitor signal, according to the temperature detection signal from the temperature detector 901, based on the data table. Output the output signal.

【００６０】図１０は、データテーブルの入出力特性を
示した図である。図には、温度検出器９０１による温度
測定範囲を０〜５０℃として１０℃ごとに区切り、温度
検出信号Ｖｔが０．０１Ｖ／℃の関係にあるとしたとき
温度と温度検出信号Ｖｔの関係を示している。FIG. 10 is a diagram showing the input / output characteristics of the data table. In the figure, when the temperature measurement range by the temperature detector 901 is set to 0 to 50 ° C. and divided into 10 ° C. intervals, and the temperature detection signal Vt has a relationship of 0.01 V / ° C., the relationship between the temperature and the temperature detection signal Vt is shown. Shows.

【００６１】そこで、温度範囲を１０℃ずつに区切り、
２０〜３０℃のときを信号増幅率１としたとき、それよ
り温度の低い０〜１０℃の場合は信号増幅器９０３にお
ける信号増幅率を１．２と設定するデータテーブル出力
信号を出力し、逆に温度の高い４０〜５０℃の場合には
信号増幅率を０．８とするデータテーブル出力信号を出
力するとする。このように温度＝温度検出信号の値によ
り信号増幅率を決め、信号増幅器９０３の信号増幅率を
変更することにより精度良い光出力を得ることができ
る。Therefore, the temperature range is divided into 10 ° C. intervals,
When the signal amplification factor is 1 when the temperature is 20 to 30 ° C., the data table output signal which sets the signal amplification factor in the signal amplifier 903 to 1.2 is output when the temperature is lower than that and 0 to 10 ° C. When the temperature is extremely high at 40 to 50 ° C., a data table output signal with a signal amplification factor of 0.8 is output. In this way, by determining the signal amplification factor by the value of the temperature = temperature detection signal and changing the signal amplification factor of the signal amplifier 903, it is possible to obtain an accurate optical output.

【００６２】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置９００は、モニタ電流を電流−電圧変換して得られる
モニタ信号とその信号増幅器９０３と、温度検出器９０
１と温度検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル
補正信号に変換する機能を有する信号変換器で構成さ
れ、温度検出器の出力信号に対応した発光レベル制御デ
ータを有するデータテーブル９０２を有し、温度検出器
９０１からの入力信号に基づいてデータテーブル９０２
の対応した発光レベル制御データを出力し、モニタ電流
の温度変化を補正することによりデータテーブル９０２
の値を任意に取ることで非線形なＬＤ特性についても制
御を行うことが可能となり、基本的には温度変化に伴い
モニタ電流効率が変化することにより発生する光出力値
の変動を低減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化
の場合にも、安定した高精度の光出力制御が可能とな
る。As described above, the semiconductor laser control device 900 includes the monitor signal obtained by converting the monitor current into the current-voltage, its signal amplifier 903, and the temperature detector 90.
1 and a signal converter having a function of converting the temperature detection signal into a level correction signal of the light emission level control signal HLS, and a data table 902 having light emission level control data corresponding to the output signal of the temperature detector, A data table 902 based on the input signal from the temperature detector 901.
Of the data table 902 by outputting the light emission level control data corresponding to
It is possible to control the non-linear LD characteristic by arbitrarily setting the value of, and basically, it is possible to reduce the fluctuation of the optical output value caused by the change of the monitor current efficiency with the temperature change. It is possible to perform stable and highly accurate light output control not only when the temperature changes but also when the temperature changes over time.

【００６３】実施の形態５．図１１は、実施の形態５の
半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導
体レーザ制御装置１１００は、実施の形態１〜４までに
記載したいずれかの半導体レーザ制御装置を実際に組み
込んだ後、所定の光出力となる温度検出信号Ｖｔや、モ
ニタ信号Ｖｐをメモリバッファ１１０２に保存し、実際
の制御を行う前に信号変換器１１０３やデータテーブル
に上記の信号情報を入力することにより、ＬＤ個体の特
性や経時変化、温度変化に容易に対応できる様にしたも
のである。Embodiment 5. FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the fifth embodiment. The semiconductor laser control device 1100 actually incorporates any one of the semiconductor laser control devices described in the first to fourth embodiments and then outputs the temperature detection signal Vt and the monitor signal Vp, which are predetermined optical outputs, to the memory buffer 1102. By storing the above-mentioned signal information in the signal converter 1103 and the data table before actual control, it is possible to easily cope with the characteristics of the LD individual body, changes with time, and changes in temperature. .

【００６４】半導体レーザ制御装置１１００では、メモ
リバッファ１１０２に保存された温度検出信号Ｖｔ、モ
ニタ信号Ｖｐは信号変換器１１０３に入力され、この２
種類のデータにより信号変換率を決める。例えばある温
度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）における光出
力をＰ２と設定した場合のモニタ信号Ｖｍ１，Ｖｍ２，
Ｖｍ３をメモリバッファ１１０２に保存し、Ｔ２より低
温の場合には信号増幅率をＶｍ２／Ｖｍ１とし、Ｔ２よ
り高音の場合には、信号増幅率をＶｍ２／Ｖｍ３とする
などして、バッファメモリのデータによりモニタ信号の
信号増幅率を変更する。In the semiconductor laser control device 1100, the temperature detection signal Vt and the monitor signal Vp stored in the memory buffer 1102 are input to the signal converter 1103, and these 2
The signal conversion rate is determined by the type of data. For example, monitor signals Vm1, Vm2 when the optical output at certain temperatures T1, T2, T3 (T1 <T2 <T3) is set to P2.
Vm3 is stored in the memory buffer 1102, the signal amplification factor is set to Vm2 / Vm1 when the temperature is lower than T2, and the signal amplification factor is set to Vm2 / Vm3 when the tone is higher than T2. Changes the signal amplification factor of the monitor signal.

【００６５】ここで、実施の形態５の半導体レーザ制御
装置の光出力特性を従来例と比較しながら説明する。図
１２は、従来技術における半導体レーザ制御装置の光出
力特性を示した図であり、図１３は、実施の形態５の半
導体レーザ制御装置の光出力特性を示した図である。Here, the optical output characteristics of the semiconductor laser control device of the fifth embodiment will be described in comparison with the conventional example. FIG. 12 is a diagram showing the light output characteristic of the semiconductor laser control device in the conventional technique, and FIG. 13 is a diagram showing the light output characteristic of the semiconductor laser control device of the fifth embodiment.

【００６６】まず、従来例を示す図１２では、左下には
駆動パルスを、左上には順方向電流−光出力特性を、右
上には光出力特性を示している。ある光出力Ｐの振幅で
変調を行う場合において、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１
＜Ｔ２＜Ｔ３）のときの光出力波形を比較するとき、従
来の半導体レーザ制御装置は、二つのサンプルホールド
回路から構成されているため、バイアス電流設定を同じ
電流設定とした場合、特に１０ｎｓオーダーの高速パル
スを出力する際には右上の光出力特性のように光出力パ
ルス幅が著しく異なる場合がある。First, in FIG. 12 showing a conventional example, a drive pulse is shown in the lower left, a forward current-optical output characteristic is shown in the upper left, and an optical output characteristic is shown in the upper right. When modulation is performed with the amplitude of a certain optical output P, the temperatures T1, T2, T3 (T1
When comparing the optical output waveforms in the case of <T2 <T3), the conventional semiconductor laser control device is composed of two sample hold circuits. When outputting the high-speed pulse of, the optical output pulse width may be remarkably different like the optical output characteristic at the upper right.

【００６７】このような場合には、例えばレーザーにて
感光体に露光を行うプリンタ等の書込み光学系におい
て、露光時間の差が書込みドット幅のばらつきなどの違
いとなりうる。そこで半導体レーザ制御装置１１００で
は、図１３に示したように温度変化に応じてバイアス電
流設定電圧を増減することにより、高速な光出力パルス
においても光出力幅が等しく、書込みドット幅のばらつ
きの少ない光出力パルスを出力可能としている。In such a case, in a writing optical system such as a printer that exposes a photosensitive member with a laser, a difference in exposure time may cause a difference in width of a writing dot. Therefore, in the semiconductor laser control device 1100, the bias current setting voltage is increased / decreased according to the temperature change as shown in FIG. 13, so that the light output width is the same even in a high-speed light output pulse, and the variation in the writing dot width is small. Optical output pulse can be output.

【００６８】図１４は、半導体レーザのパッケージ温度
としきい値電流の関係を示した図である。ここで、図の
縦軸は対数軸であり、模式的に表示しているが、ＬＤの
パッケージ温度としきい値電流との間には指数関数に近
い関係があることが分かる。なお、以降ではバイアスレ
ベルの補正については、しきい値電流の差を基準として
補正を行うことにより、同等の光出力の立上り、立下り
特性が得られると考えるため、しきい値電流の温度特性
同様にバイアスレベルの温度特性もまた温度に対して指
数関数的に変動するものとして補正を行うようにする。FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the package temperature of the semiconductor laser and the threshold current. Here, the vertical axis of the figure is a logarithmic axis and is shown schematically, but it can be seen that there is a relationship close to an exponential function between the LD package temperature and the threshold current. Note that, in the following, regarding the bias level correction, it is considered that equivalent rise and fall characteristics of the optical output can be obtained by performing correction based on the difference in threshold current, so the temperature characteristics of the threshold current Similarly, the temperature characteristic of the bias level is also corrected as if it changes exponentially with temperature.

【００６９】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１１００は、温度検出信号の出力信号を保存するメモ
リバッファ１１０２を有し、あらかじめ温度検出器１１
０１の出力値とモニタ電流制御信号の出力値をメモリバ
ッファ１１０２に保存しておき、メモリバッファ１１０
２の値を基にしてモニタ電流の温度変化を補正する。As described above, the semiconductor laser control device 1100 has the memory buffer 1102 for storing the output signal of the temperature detection signal, and the temperature detector 11 is stored in advance.
The output value of 01 and the output value of the monitor current control signal are stored in the memory buffer 1102 and stored in the memory buffer 110.
Based on the value of 2, the temperature change of the monitor current is corrected.

【００７０】すなわち、半導体レーザ制御装置１１００
は、モニタ電流を電流−電圧変換して得られるモニタ信
号を信号増幅器１１０４と、温度検出器１１０１と温度
検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル補正信号
に変換する機能を有する信号変換器１１０３と温度検出
信号の出力信号を保存するメモリバッファ１１０２で構
成され、あらかじめ温度検出器１１０１の出力値とモニ
タ電流制御信号の出力値をメモリバッファ１１０２に保
存しておき、メモリバッファ１１０２の値を基にしてモ
ニタ電流の温度変化を補正する。That is, the semiconductor laser control device 1100
Is a signal amplifier 1104, a temperature detector 1101 and a signal converter 1103 having a function of converting the temperature detection signal into a level correction signal of a light emission level control signal HLS. It is composed of a memory buffer 1102 that stores the output signal of the temperature detection signal. The output value of the temperature detector 1101 and the output value of the monitor current control signal are stored in the memory buffer 1102 in advance, and the output value of the memory buffer 1102 is used as a basis. To correct the temperature change of the monitor current.

【００７１】これにより各種のＬＤに容易に対応でき、
温度変化に伴いモニタ電流効率が変化することにより発
生する光出力値の変動を低減でき、ＬＤの温度変化だけ
でなく経時変化の場合にも、安定した高精度の光出力制
御が可能となる。This makes it possible to easily deal with various LDs,
It is possible to reduce the fluctuation of the light output value caused by the change of the monitor current efficiency with the temperature change, and it is possible to perform stable and highly accurate light output control not only when the temperature of the LD changes but also when it changes with time.

【００７２】実施の形態６．図１５は、実施の形態６の
半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導
体レーザ制御装置１５００は、温度変化によるしきい値
電流の変化分だけバイアス電流を補正することにより、
同じ光出力パルスを出力する条件下において、温度によ
らず同等の光出力の高速応答特性を得るものである。Sixth Embodiment FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the sixth embodiment. The semiconductor laser control device 1500 corrects the bias current by the amount of change in the threshold current due to temperature change,
Under the condition that the same light output pulse is output, the same high speed response characteristic of light output is obtained regardless of temperature.

【００７３】半導体レーザ制御装置１５００では、温度
検出器１５０１からの出力信号である温度検出信号を入
力信号として、バイアスレベルモニタ信号Ｖｂを出力す
る信号変換器１５０２は、あらかじめ何点かの温度にお
けるバイアス信号を測定しておき、そのデータを基にし
て信号変換器１５０２の変換特性を構成し、バイアスレ
ベルモニタ信号Ｖｂを出力するものである。In the semiconductor laser control device 1500, the signal converter 1502 which outputs the bias level monitor signal Vb using the temperature detection signal, which is the output signal from the temperature detector 1501, as an input signal, has a bias at several points in advance. The signal is measured in advance, the conversion characteristic of the signal converter 1502 is configured based on the data, and the bias level monitor signal Vb is output.

【００７４】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１５００は、バイアス電流を電流−電圧変換して得ら
れるバイアス信号と、温度検出器１５０１と温度検出信
号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル補正信号に変換
する機能を有する信号変換器１５０２で構成され、信号
変換器１５０２の出力信号により、バイアス電流をしき
い値電流の温度変化分と同等の補正を行う機能を有する
ことにより、温度変化に伴いしきい値電流が変化するこ
とにより発生する高速パルス出力応答性のばらつきを低
減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化の場合に
も、高速、高精度の光出力制御が可能となる。As described above, the semiconductor laser control device 1500 uses the bias signal obtained by current-voltage conversion of the bias current, the temperature detector 1501 and the temperature detection signal as the level correction signal of the emission level control signal HLS. It is composed of a signal converter 1502 having a converting function, and has a function of correcting the bias current by the output signal of the signal converter 1502 in the same manner as the temperature change of the threshold current. It is possible to reduce variations in high-speed pulse output response caused by changes in the threshold current, and it is possible to perform high-speed and high-accuracy optical output control not only when the temperature of the LD changes but also when it changes over time.

【００７５】実施の形態７．図１６は、実施の形態７の
半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導
体レーザ制御装置１６００は、バイアス電流のモニタ信
号の振幅が小さく、バイアス電流補正を行うのに困難な
場合などにおいて、信号増幅器１６０３を用いてバイア
ス信号を増幅した後に温度変化による信号補正をかける
ことを特徴とするものである。Embodiment 7. FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the seventh embodiment. When the amplitude of the bias current monitor signal is small and it is difficult to correct the bias current, the semiconductor laser control device 1600 uses the signal amplifier 1603 to amplify the bias signal and then perform signal correction due to temperature change. It is characterized by.

【００７６】信号増幅器１６０３は、オペアンプなどで
構成し、温度検出器１６０１からの温度検出信号Ｖｔに
基づいて、バイアスレベルの補正を行う制御信号を出力
する信号変換器１６０２から信号増幅器１６０３に信号
増幅率を決める温度検出変換信号を入力することによ
り、温度に依存したバイアス電流の補正が可能となる。The signal amplifier 1603 is composed of an operational amplifier or the like, and outputs a control signal for correcting the bias level from the signal converter 1602 to the signal amplifier 1603 based on the temperature detection signal Vt from the temperature detector 1601. By inputting the temperature detection conversion signal that determines the rate, the bias current depending on the temperature can be corrected.

【００７７】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１６００は、バイアス信号を増幅する信号増幅器１６
０３を有し、信号変換器の出力信号によりバイアスレベ
ルの温度変化を補正する機能を有する。すなわち、半導
体レーザ制御装置１６００は、バイアス電流を電流−電
圧変換して得られるバイアス信号と、バイアス信号の振
幅を信号増幅する信号増幅器１６０３と、温度検出器１
６０１と温度検出信号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレ
ベル補正信号に変換する機能を有する信号変換器１６０
２で構成され、信号変換器１６０２の出力信号により、
バイアス電流をしきい値電流の温度変化分と同等の補正
を行う機能を有することにより、バイアス信号が微小な
場合にも温度変化に伴いしきい値電流が変化することに
より発生する高速パルス出力応答性のばらつきを低減で
き、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化の場合にも、高
速、高精度の光出力制御が可能となる。As described above, the semiconductor laser control device 1600 has the signal amplifier 16 for amplifying the bias signal.
03, and has a function of correcting the temperature change of the bias level by the output signal of the signal converter. That is, the semiconductor laser control device 1600 includes a bias signal obtained by current-voltage converting a bias current, a signal amplifier 1603 that amplifies the amplitude of the bias signal, and the temperature detector 1.
601 and a signal converter 160 having a function of converting the temperature detection signal into a level correction signal of the light emission level control signal HLS.
2 and the output signal of the signal converter 1602
High-speed pulse output response generated by changing the threshold current with temperature change even when the bias signal is small, by having the function of correcting the bias current equivalent to the temperature change of the threshold current. It is possible to reduce the dispersion of the characteristics, and it is possible to control the light output at high speed and with high accuracy not only when the temperature of the LD changes but also when it changes with time.

【００７８】実施の形態８．図１７は、実施の形態８の
半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導
体レーザ制御装置１７００は、実施の形態６または実施
の形態７の半導体レーザ制御装置において、信号増幅器
として差動増幅型のオペアンプを構成し、オペアンプの
入力抵抗を切替ることにより信号増幅率を可変にしてバ
イアス電流補正を可能としたものである。Eighth Embodiment FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the eighth embodiment. The semiconductor laser control device 1700 is the same as the semiconductor laser control device of the sixth or seventh embodiment, but a differential amplification type operational amplifier is configured as a signal amplifier, and the signal amplification factor is changed by switching the input resistance of the operational amplifier. The bias current correction is enabled.

【００７９】半導体レーザ制御装置１７００は、実施の
形態７で説明したバイアス電流に信号増幅器を介した半
導体レーザ制御装置であり、信号増幅器として差動増幅
型のオペアンプを構成している。信号増幅器であるオペ
アンプ部は、オペアンプ、抵抗Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ，Ｒ１
Ｃ，Ｒ２から構成されており反転増幅器であるが、本発
明においては前記オペアンプの出力に１倍反転増幅を行
う第二のオペアンプを構成することにより、結果として
非反転増幅を行うことになる。半導体レーザ制御装置１
７００が動作状態のとき、次式（３）に示す信号増幅率
でバイアス信号が増幅される。 信号増幅率＝（Ｒ２／Ｒ１Ａ） ・・・（３）The semiconductor laser control device 1700 is a semiconductor laser control device in which a bias current is passed through a signal amplifier as described in the seventh embodiment, and a differential amplification type operational amplifier is configured as the signal amplifier. The operational amplifier unit, which is a signal amplifier, includes an operational amplifier and resistors R1A, R1B, and R1.
Although it is an inverting amplifier composed of C and R2, in the present invention, by configuring a second operational amplifier that performs 1-time inverting amplification on the output of the operational amplifier, as a result, non-inverting amplification is performed. Semiconductor laser control device 1
When 700 is in the operating state, the bias signal is amplified with the signal amplification factor shown in the following equation (3). Signal amplification rate = (R2 / R1A) (3)

【００８０】半導体レーザ制御装置１７００は、温度検
出器１７０１から出力される温度検出信号Ｖｔは、信号
変換器１７０２により温度検出変換信号に変換され、温
度検出変換信号によりオペアンプの信号増幅率を複数個
の抵抗を切替選択して信号増幅率をＲ２／Ｒ１Ａ，Ｒ２
／Ｒ１Ｂ，Ｒ２／Ｒ１Ｃの３種類に切り替えて制御を行
う。なお、信号増幅率の切替の動作については図４また
は図５に示したとおりである。In the semiconductor laser control device 1700, the temperature detection signal Vt output from the temperature detector 1701 is converted into a temperature detection conversion signal by the signal converter 1702, and a plurality of signal amplification factors of the operational amplifier are obtained by the temperature detection conversion signal. The resistance of R2 / R1A, R2
Control is performed by switching to three types of / R1B and R2 / R1C. The operation of switching the signal amplification factor is as shown in FIG. 4 or 5.

【００８１】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１７００は、バイアス電流を電流−電圧変換して得ら
れるバイアス信号と、温度検出器１７０１と温度検出信
号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル補正信号に変換
する機能を有する信号変換器１７０２と場合によりバイ
アス信号の振幅を信号増幅する信号増幅器１７０３とで
構成され、信号変換器の出力信号により、バイアス電流
をしきい値電流の温度変化分と同等の補正を行う機能を
有し、温度信号レベルにしきい値電圧を設け、しきい値
電圧に対する温度検出信号の大小によりバイアスレベル
制御信号ＢＬＳを一定倍率補正する。As described above, the semiconductor laser control device 1700 uses the bias signal obtained by current-voltage conversion of the bias current, the temperature detector 1701 and the temperature detection signal as the level correction signal of the emission level control signal HLS. It is composed of a signal converter 1702 having a converting function and a signal amplifier 1703 for amplifying the amplitude of the bias signal in some cases. The output signal of the signal converter makes the bias current equal to the temperature change of the threshold current. It has a correction function, a threshold voltage is provided at the temperature signal level, and the bias level control signal BLS is corrected by a constant magnification depending on the magnitude of the temperature detection signal with respect to the threshold voltage.

【００８２】これにより、バイアス信号が微小な場合に
も温度変化に伴いしきい値電流が変化することにより発
生する高速パルス出力応答性のばらつきを簡単な構成で
低減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化の場合に
も、高速、高精度の光出力制御が可能となる。As a result, even if the bias signal is very small, the variation in the high-speed pulse output response caused by the change in the threshold current due to the temperature change can be reduced with a simple structure. Even in the case of a change over time, high-speed and high-accuracy light output control becomes possible.

【００８３】実施の形態９．図１８は、実施の形態９の
半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。半導
体レーザ制御装置１８００は、請求項６ないしは請求項
７記載の半導体レーザ制御装置において、バイアス信号
の信号補正を行う信号増幅器としてオペアンプを構成
し、温度検出変換信号の振幅値によりオペアンプの出力
値制御を行うものである。Ninth Embodiment FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor laser control device of the ninth embodiment. The semiconductor laser control device 1800 is the semiconductor laser control device according to claim 6 or 7, wherein an operational amplifier is configured as a signal amplifier for correcting the signal of the bias signal, and the output value of the operational amplifier is controlled by the amplitude value of the temperature detection conversion signal. Is to do.

【００８４】半導体レーザ制御装置１８００は、オペア
ンプの正相に温度検出変換信号Ｖｅを、負相にバイアス
電圧（Ｖｂ’＝−（Ｒ２／Ｒ１）Ｖｂ０）を入力した差
動増幅器を構成しており、次式（４）に示す出力信号に
増幅される。 出力信号＝（Ｒ４／Ｒ３）（Ｖｅ−Ｖｂ’） ・・・（４） このように、温度検出変換信号Ｖｅとオペアンプの信号
増幅率を決定する抵抗の組み合わせにより所望の信号出
力を得ることが可能となる。The semiconductor laser control device 1800 constitutes a differential amplifier in which the temperature detection conversion signal Ve is input to the positive phase of the operational amplifier and the bias voltage (Vb ′ = − (R2 / R1) Vb0) is input to the negative phase. , And is amplified to the output signal shown in the following equation (4). Output signal = (R4 / R3) (Ve−Vb ′) (4) Thus, a desired signal output can be obtained by the combination of the temperature detection conversion signal Ve and the resistor that determines the signal amplification factor of the operational amplifier. It will be possible.

【００８５】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１８００は、バイアス電流を電流−電圧変換して得ら
れるバイアス信号と、温度検出器１８０１と温度検出信
号を発光レベル制御信号ＨＬＳのレベル補正信号に変換
する機能を有する信号変換器１８０２と、場合によりバ
イアス信号の振幅を信号増幅する信号増幅器１８０３と
で構成され、信号変換器１８０２の出力信号によりバイ
アス電流の温度変化を補正する機能を有する。As described above, the semiconductor laser control device 1800 uses the bias signal obtained by current-voltage conversion of the bias current, the temperature detector 1801 and the temperature detection signal as the level correction signal of the emission level control signal HLS. It is composed of a signal converter 1802 having a converting function and a signal amplifier 1803 for amplifying the amplitude of the bias signal in some cases, and has a function of correcting the temperature change of the bias current by the output signal of the signal converter 1802.

【００８６】これにより、バイアス信号が微小な場合に
も、温度信号レベルの変化に比例した割合だけバイアス
レベル制御信号ＢＬＳを補正することにより光出力値の
変動を低減でき、温度変化に伴いしきい値電流が変化す
ることにより発生する高速パルス出力応答性のばらつき
を簡単な構成で低減でき、ＬＤの温度変化だけでなく経
時変化の場合にも、高速、高精度の光出力制御が可能と
なる。As a result, even if the bias signal is very small, the fluctuation of the optical output value can be reduced by correcting the bias level control signal BLS by a ratio proportional to the change of the temperature signal level, and the threshold value accompanying the temperature change can be reduced. Variations in high-speed pulse output response caused by changes in value current can be reduced with a simple configuration, and high-speed and high-accuracy optical output control is possible not only when the temperature of the LD changes but also when it changes over time. .

【００８７】実施の形態１０．図１９は、実施の形態１
０の半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。
半導体レーザ制御装置１９００は、実施の形態６または
実施の形態７の半導体レーザ制御装置において、バイア
ス信号の信号増幅率を変更するための信号増幅器の信号
増幅率の設定信号を、温度検出器からの温度検出信号に
従い、データテーブルに基づいて出力するものである。
データテーブルの入出力特性は図１０に示したとおりで
ある。Tenth Embodiment FIG. 19 shows the first embodiment.
It is a figure showing the example of composition of the semiconductor laser control device of 0.
The semiconductor laser control device 1900 is the same as the semiconductor laser control device of the sixth or seventh embodiment, except that the signal amplification factor setting signal for changing the signal amplification factor of the bias signal is output from the temperature detector. The data is output based on the data table according to the temperature detection signal.
The input / output characteristics of the data table are as shown in FIG.

【００８８】今、温度検出器１９０１による温度測定範
囲を０〜５０℃として１０℃ごとに区切り、温度検出信
号Ｖｔが０．０１Ｖ／℃の関係にあるとする（なお、こ
のときの温度と温度検出信号の関係は図１２に示したと
おりである）。そこで温度範囲を１０℃ずつに区切り、
２０〜３０℃のときを信号増幅率１としたとき、それよ
り温度の低い０〜１０℃の場合は信号増幅器１９０４に
おける信号増幅率を１．２と設定するデータテーブル出
力信号を出力し、逆に温度の高い４０〜５０℃の場合に
は信号増幅率を０．８とするデータテーブル出力信号を
出力するとする。このように温度＝温度検出信号の値に
より信号増幅率を決め、信号増幅器１９０４の信号増幅
率を変更することにより精度良いバイアス電流設定が可
能となる。Now, it is assumed that the temperature measuring range by the temperature detector 1901 is set to 0 to 50 ° C. and is divided into every 10 ° C., and the temperature detection signal Vt has a relationship of 0.01 V / ° C. (Note that the temperature at this time and the temperature are The relationship of the detection signals is as shown in FIG. Therefore, the temperature range is divided into 10 degrees,
When the signal amplification factor is 1 at 20 to 30 ° C., and when the temperature is 0 to 10 ° C. which is lower than that, a data table output signal for setting the signal amplification factor in the signal amplifier 1904 to 1.2 is output, and vice versa. When the temperature is extremely high at 40 to 50 ° C., a data table output signal with a signal amplification factor of 0.8 is output. As described above, the signal amplification factor is determined by the value of the temperature = temperature detection signal, and the signal amplification factor of the signal amplifier 1904 is changed, whereby the bias current can be set accurately.

【００８９】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置１９００は、バイアス電流を電流−電圧変換して得ら
れるバイアス信号と、温度検出器１９０１と温度検出信
号をバイアスレベル制御信号ＢＬＳのレベル補正信号に
変換する機能を有する信号変換器１９０３と、場合によ
りバイアス信号の振幅を信号増幅する信号増幅器１９０
４とで構成され、信号変換器１９０３の出力信号により
バイアス電流の温度変化を補正する機能を有する。As described above, the semiconductor laser control device 1900 uses the bias signal obtained by current-voltage conversion of the bias current, the temperature detector 1901 and the temperature detection signal as the level correction signal of the bias level control signal BLS. A signal converter 1903 having a function of converting, and a signal amplifier 190 for amplifying the amplitude of the bias signal in some cases.
4 and has a function of correcting the temperature change of the bias current by the output signal of the signal converter 1903.

【００９０】これにより、バイアス信号が微小な場合に
も、温度検出器１９０１からの入力信号に基づいてデー
タテーブルの対応したバイアスレベル制御データを出力
し、バイアスレベル制御信号ＢＬＳを補正することによ
り光出力値の変動を低減でき、温度変化に伴いしきい値
電流が変化することにより発生する高速パルス出力応答
性のばらつきを簡単な構成で低減でき、ＬＤの温度変化
だけでなく経時変化の場合にも、高速、高精度の光出力
制御が可能となる。As a result, even if the bias signal is very small, the bias level control data corresponding to the data table is output based on the input signal from the temperature detector 1901, and the bias level control signal BLS is corrected to correct the light. The fluctuation of the output value can be reduced, and the fluctuation of the high-speed pulse output response caused by the change of the threshold current with the temperature change can be reduced with a simple structure. Also, high-speed and high-accuracy optical output control becomes possible.

【００９１】実施の形態１１．図２０は、実施の形態１
１の半導体レーザ制御装置の構成例を示した図である。
半導体レーザ制御装置２０００は、実施の形態６〜１０
のいずれかに記載した半導体レーザ制御装置において、
半導体レーザ制御装置を実際に組み込みを行った後、所
定の光出力となる温度検出信号Ｖｔや、バイアス信号を
メモリバッファ２００２に保存し、実際の制御を行う前
に信号変換器２００４やデータテーブルに上記の信号情
報を入力することにより、ＬＤ個体の特性や経時変化、
温度変化に容易に対応できる様にするものである。Eleventh Embodiment FIG. 20 shows the first embodiment.
It is the figure which showed the structural example of the semiconductor laser control device of 1.
The semiconductor laser control device 2000 has the sixth embodiment to the tenth embodiment.
In the semiconductor laser control device described in any one of
After the semiconductor laser control device is actually installed, the temperature detection signal Vt and the bias signal that provide a predetermined light output are stored in the memory buffer 2002, and are stored in the signal converter 2004 or the data table before the actual control. By inputting the above signal information, the characteristics of the LD individual and changes over time,
This makes it possible to easily respond to temperature changes.

【００９２】図示した構成例では、メモリバッファ２０
０２に保存された温度検出信号Ｖｔ、バイアス信号は信
号変換器２００４に入力され、上記２種類のデータによ
り信号変換率を決める。例えばある温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）における光出力をＰ２と設定し
た場合のバイアス信号Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｂ３をメモリ
バッファ２００２に保存する。Ｔ２より低温の場合には
信号増幅率をＶｍ２／Ｖｍ１とし、Ｔ２より高音の場合
には、信号増幅率をＶｍ２／Ｖｍ３とするなどして、バ
ッファメモリ２００２のデータによりモニタ信号の信号
増幅率を変更する。In the illustrated configuration example, the memory buffer 20
The temperature detection signal Vt and the bias signal stored in 02 are input to the signal converter 2004, and the signal conversion rate is determined by the above two types of data. For example, certain temperatures T1, T2, T
The bias signals Vb1, Vb2 and Vb3 when the light output at 3 (T1 <T2 <T3) is set to P2 are stored in the memory buffer 2002. When the temperature is lower than T2, the signal amplification factor is set to Vm2 / Vm1, and when the sound is higher than T2, the signal amplification factor is set to Vm2 / Vm3. change.

【００９３】以上説明したように、半導体レーザ制御装
置２０００は、温度検出信号の出力信号を保存するメモ
リバッファ２００２を有し、あらかじめ温度検出器の出
力値とバイアスレベル制御信号の出力値をメモリバッフ
ァ２００２に保存しておき、メモリバッファの値を基に
してバイアスレベル制御信号を補正する。As described above, the semiconductor laser control device 2000 has the memory buffer 2002 for storing the output signal of the temperature detection signal, and previously stores the output value of the temperature detector and the output value of the bias level control signal in the memory buffer. It is stored in 2002 and the bias level control signal is corrected based on the value of the memory buffer.

【００９４】すなわち、半導体レーザ制御装置２０００
は、バイアス電流を電流−電圧変換して得られるバイア
ス信号と、温度検出器２００１と温度検出信号をバイア
スレベル制御信号ＢＬＳのレベル補正信号に変換する機
能を有する信号変換器と、場合によりバイアス信号の振
幅を信号増幅する信号増幅器２００４と温度検出信号の
出力信号を保存するメモリバッファ出力値と、あらかじ
め温度検出器２００１のバイアスレベル制御信号ＢＬＳ
の出力値をメモリバッファ２００２に保存しておき、メ
モリバッファ２００２の値を基にしてバイアスレベル制
御信号ＢＬＳを補正する。That is, the semiconductor laser control device 2000
Is a bias signal obtained by current-voltage converting a bias current, a temperature detector 2001, a signal converter having a function of converting the temperature detection signal into a level correction signal of the bias level control signal BLS, and a bias signal in some cases. Amplifier 2004 that amplifies the amplitude of the signal, a memory buffer output value that stores the output signal of the temperature detection signal, and the bias level control signal BLS of the temperature detector 2001 in advance.
Is stored in the memory buffer 2002, and the bias level control signal BLS is corrected based on the value of the memory buffer 2002.

【００９５】信号変換器の出力信号によりバイアス電流
の温度変化を補正する機能を有することにより、バイア
ス信号が微小な場合にも、温度検出器からの入力信号に
基づいてデータテーブル２００３の対応したバイアスレ
ベル制御データを出力し、バイアスレベル制御信号ＢＬ
Ｓを補正することにより光出力値の変動を低減でき、温
度変化に伴いしきい値電流が変化することにより発生す
る高速パルス出力応答性のばらつきを簡単な構成で低減
でき、ＬＤの温度変化だけでなく経時変化の場合にも、
高速、高精度の光出力制御が可能となる。Since the output signal of the signal converter has a function of correcting the temperature change of the bias current, even if the bias signal is very small, the corresponding bias of the data table 2003 is based on the input signal from the temperature detector. Outputs level control data and outputs bias level control signal BL
By correcting S, the fluctuation of the optical output value can be reduced, and the fluctuation of the high-speed pulse output response caused by the change of the threshold current with the temperature change can be reduced with a simple configuration. Not only in the case of changes over time,
High-speed, high-precision light output control is possible.

【００９６】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レ
ーザ制御装置によれば、温度変化によりＬＤの電気的特
性に変動が起こる場合においても、高速、高精度な光出
力を行うことが可能となる。As described above, according to the semiconductor laser control device of the present invention, high-speed and high-accuracy optical output can be performed even when the electrical characteristics of the LD fluctuate due to temperature changes. Becomes

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

【図１】実施の形態１の半導体レーザ制御装置の構成例
を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a first embodiment.

【図２】モニタ電流−光出力の温度変動による関係と、
実施の形態１の半導体レーザ制御装置を用いた場合の補
正後の結果とを示した図である。FIG. 2 shows the relationship between the monitor current and the temperature variation of the optical output,
FIG. 7 is a diagram showing a result after correction when the semiconductor laser control device of the first embodiment is used.

【図３】実施の形態２の半導体レーザ制御装置の構成例
を示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a second embodiment.

【図４】信号増幅率Ａの切替動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a switching operation of a signal amplification factor A.

【図５】信号増幅率の切替動作について説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a signal amplification factor switching operation.

【図６】実施の形態３の半導体レーザ制御装置の構成例
を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a third embodiment.

【図７】温度−信号増幅率の相関を説明した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the correlation between temperature and signal amplification factor.

【図８】実施の形態３の半導体レーザ装置において、補
正前と補正後のモニタ電流−光出力特性および発光レベ
ルモニタ電流−光出力の関係を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a monitor current-optical output characteristic and an emission level monitor current-optical output before and after correction in the semiconductor laser device of the third embodiment.

【図９】実施の形態４の半導体レーザ制御装置の構成例
を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a fourth embodiment.

【図１０】データテーブルの入出力特性を示した図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing input / output characteristics of a data table.

【図１１】実施の形態５の半導体レーザ制御装置の構成
例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a fifth embodiment.

【図１２】従来技術における半導体レーザ制御装置の光
出力特性を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a light output characteristic of a semiconductor laser control device in the prior art.

【図１３】実施の形態５の半導体レーザ制御装置の光出
力特性を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a light output characteristic of the semiconductor laser control device according to the fifth embodiment.

【図１４】半導体レーザのパッケージ温度としきい値電
流の関係を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a package temperature of a semiconductor laser and a threshold current.

【図１５】実施の形態６の半導体レーザ制御装置の構成
例を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a sixth embodiment.

【図１６】実施の形態７の半導体レーザ制御装置の構成
例を示した図である。FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a seventh embodiment.

【図１７】実施の形態８の半導体レーザ制御装置の構成
例を示した図である。FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to an eighth embodiment.

【図１８】実施の形態９の半導体レーザ制御装置の構成
例を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device according to a ninth embodiment.

【図１９】実施の形態１０の半導体レーザ制御装置の構
成例を示した図である。FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device of the tenth embodiment.

【図２０】実施の形態１１の半導体レーザ制御装置の構
成例を示した図である。FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor laser control device of the eleventh embodiment.

【図２１】従来技術の光・電気負帰還ループで構成され
る半導体レーザ制御装置の実施例を示した図である。FIG. 21 is a diagram showing an example of a semiconductor laser control device configured by a conventional optical / electrical negative feedback loop.

【図２２】従来技術の半導体レーザ制御装置において受
光素子のモニタ信号増幅器を備えた場合を例示した説明
図である。FIG. 22 is an explanatory diagram exemplifying a case where a monitor signal amplifier of a light receiving element is provided in a semiconductor laser control device of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００，３００，６００，９００，１１００，１５０
０，１６００，１７００，１８００，１９００，２００
０ 半導体レーザ制御装置 ＢＬＳ バイアスレベル制御信号 ＨＣＳ 変調信号 ＨＬＳ 発光レベル制御信号 Ｖｂ バイアスレベルモニタ信号 Ｖｅ 温度検出変換信号 Ｖｔ 温度検出信号100, 300, 600, 900, 1100, 150
0, 1600, 1700, 1800, 1900, 200
0 semiconductor laser control device BLS bias level control signal HCS modulation signal HLS emission level control signal Vb bias level monitor signal Ve temperature detection conversion signal Vt temperature detection signal

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 半導体レーザと、半導体レーザの光出力
に応じたモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体
レーザの発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニ
タ信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向
電流を制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光
・電気負帰還ループと、 前記半導体レーザの駆動トランジスタのコレクタに当該
半導体レーザを、ベースに当該半導体レーザの順方向電
流信号を、エミッタに抵抗を接続し、当該半導体レーザ
の消光時のエミッタ電位がバイアスレベル制御信号と等
しくなるように当該半導体レーザの順方向電流を制御す
る第二の誤差増幅部を有する第二の光・電気負帰還ルー
プと、 前記モニタ信号を増幅する信号増幅器と、 変調信号により前記半導体レーザの発光、消光の順方向
電流を切り替える電流駆動部と、 前記第一および第二の各誤差増幅部出力から得られる光
出力の発光レベル値と消光レベル値をホールドするピー
クとボトムの２系統のサンプルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路のサンプルホールド制御タイ
ミングを、前記変調信号が連続した一定期間同一ステー
トとなる場合に制御をおこなう制御手段と、 前記半導体レーザ周辺の温度を検出し、温度に対応した
温度検出信号を出力する温度検出器と、 前記温度検出器の温度検出信号を、前記発光制御信号の
レベルを補正するレベル補正信号に変換する信号変換器
と、 前記信号変換器の出力信号により温度変化によるモニタ
電流変動を補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ制御装置。1. A semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to an optical output of the semiconductor laser, an emission control signal for controlling an emission level of the semiconductor laser, and the semiconductor signal so that the monitor signal is equal to each other. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section for controlling a forward current of the laser; a semiconductor laser as a collector of a driving transistor of the semiconductor laser; A second error amplifying section that connects the directional current signal to the emitter and controls the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control signal. A second optical / electrical negative feedback loop, a signal amplifier for amplifying the monitor signal, and a forward direction of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal A current driver that switches current, a sample hold circuit of two systems of a peak and a bottom that holds an emission level value and an extinction level value of an optical output obtained from the outputs of the first and second error amplification sections, and the sample Control means for controlling the sample hold control timing of the hold circuit when the modulation signal is in the same state for a certain period of time continuously, and the temperature around the semiconductor laser is detected, and a temperature detection signal corresponding to the temperature is output. A temperature detector, a signal converter that converts a temperature detection signal of the temperature detector into a level correction signal that corrects the level of the light emission control signal, and a monitor current fluctuation due to a temperature change due to an output signal of the signal converter. A semiconductor laser control device comprising: a correction unit for correcting. 【請求項２】 前記温度検出信号に対するしきい値電圧
を設け、当該しきい値電圧に対する温度検出信号の大小
により前記モニタ電流変動を一定倍率補正することを特
徴とする請求項１に記載の半導体レーザ制御装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a threshold voltage for the temperature detection signal is provided, and the monitor current fluctuation is corrected by a constant factor depending on the magnitude of the temperature detection signal for the threshold voltage. Laser control device. 【請求項３】 半導体レーザと、半導体レーザの光出力
に応じたモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体
レーザの発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニ
タ信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向
電流を制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光
・電気負帰還ループと、 前記半導体レーザの駆動トランジスタのコレクタに当該
半導体レーザを、ベースに当該半導体レーザの順方向電
流信号を、エミッタに抵抗を接続し、当該半導体レーザ
の消光時のエミッタ電位がバイアスレベル制御信号と等
しくなるように当該半導体レーザの順方向電流を制御す
る第二の誤差増幅部を有する第二の光・電気負帰還ルー
プと、 前記モニタ信号を増幅する信号増幅器と、 変調信号により前記半導体レーザの発光、消光の順方向
電流を切り替える電流駆動部と、 前記第一および第二の各誤差増幅部出力から得られる光
出力の発光レベル値と消光レベル値をホールドするピー
クとボトムの２系統のサンプルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路のサンプルホールド制御タイ
ミングを、前記変調信号が連続した一定期間同一ステー
トとなる場合に制御をおこなう制御手段と、 前記半導体レーザ周辺の温度を検出し、温度に対応した
温度検出信号を出力する温度検出器と、 前記温度検出器の温度検出信号と前記発光制御信号とを
対応させたデータテーブルと、 前記温度検出器からの入力信号に基づいて前記データテ
ーブルから対応する発光制御信号を出力し、モニタ電流
変動の温度変化を補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ制御装置。3. A semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to an optical output of the semiconductor laser, an emission control signal for controlling an emission level of the semiconductor laser, and the semiconductor signal so that the monitor signal is equal to each other. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section for controlling a forward current of the laser; a semiconductor laser as a collector of a driving transistor of the semiconductor laser; A second error amplifying section that connects the directional current signal to the emitter and controls the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control signal. A second optical / electrical negative feedback loop, a signal amplifier for amplifying the monitor signal, and a forward direction of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal A current driver that switches current, a sample hold circuit of two systems of a peak and a bottom that holds an emission level value and an extinction level value of an optical output obtained from the outputs of the first and second error amplification sections, and the sample Control means for controlling the sample hold control timing of the hold circuit when the modulation signal is in the same state for a certain period of time continuously, and the temperature around the semiconductor laser is detected, and a temperature detection signal corresponding to the temperature is output. A temperature detector, a data table that associates the temperature detection signal of the temperature detector with the light emission control signal, and outputs a corresponding light emission control signal from the data table based on an input signal from the temperature detector. A semiconductor laser control device comprising: a correction unit that corrects a temperature change caused by a monitor current fluctuation. 【請求項４】 半導体レーザと、半導体レーザの光出力
に応じたモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体
レーザの発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニ
タ信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向
電流を制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光
・電気負帰還ループと、 前記半導体レーザの駆動トランジスタのコレクタに当該
半導体レーザを、ベースに当該半導体レーザの順方向電
流信号を、エミッタに抵抗を接続し、当該半導体レーザ
の消光時のエミッタ電位がバイアスレベル制御信号と等
しくなるように当該半導体レーザの順方向電流を制御す
る第二の誤差増幅部を有する第二の光・電気負帰還ルー
プと、 前記モニタ信号を増幅する信号増幅器と、 変調信号により前記半導体レーザの発光、消光の順方向
電流を切り替える電流駆動部と、 前記第一および第二の各誤差増幅部出力から得られる光
出力の発光レベル値と消光レベル値をホールドするピー
クとボトムの２系統のサンプルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路のサンプルホールド制御タイ
ミングを、前記変調信号が連続した一定期間同一ステー
トとなる場合に制御をおこなう制御手段と、 前記半導体レーザ周辺の温度を検出し、温度に対応した
温度検出信号を出力する温度検出器と、 前記温度検出器の温度検出信号をバイアスレベル制御信
号のレベルを補正するレベル補正信号に変換する信号変
換器と、 前記信号変換器のバイアス信号のレベル補正信号を温度
に基づき補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする半導体レーザ制御装置。4. A semiconductor laser, a light-receiving element that outputs a monitor signal according to the optical output of the semiconductor laser, an emission control signal that controls the emission level of the semiconductor laser, and the semiconductor signal so that the monitor signal is equal. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section for controlling a forward current of the laser; a semiconductor laser as a collector of a driving transistor of the semiconductor laser; A second error amplifying section that connects the directional current signal to the emitter and controls the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control signal. A second optical / electrical negative feedback loop, a signal amplifier for amplifying the monitor signal, and a forward direction of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal A current driver that switches current, a sample hold circuit of two systems of a peak and a bottom that holds an emission level value and an extinction level value of an optical output obtained from the outputs of the first and second error amplification sections, and the sample Control means for controlling the sample hold control timing of the hold circuit when the modulation signal is in the same state for a certain period of time continuously, and the temperature around the semiconductor laser is detected, and a temperature detection signal corresponding to the temperature is output. A temperature detector, a signal converter that converts a temperature detection signal of the temperature detector into a level correction signal that corrects the level of a bias level control signal, and a level correction signal of the bias signal of the signal converter that is corrected based on temperature. A semiconductor laser control device, comprising: 【請求項５】 前記温度検出信号に対するしきい値電圧
を設け、当該しきい値電圧に対する温度検出信号の大小
により前記バイアス信号のレベル補正信号を一定倍率で
補正することを特徴とする請求項４に記載の半導体レー
ザ制御装置。5. A threshold voltage for the temperature detection signal is provided, and the level correction signal of the bias signal is corrected at a constant magnification according to the magnitude of the temperature detection signal for the threshold voltage. The semiconductor laser control device described in 1. 【請求項６】 前記温度検出信号の変化に比例した割合
だけ、前記バイアス信号を補正することを特徴とする請
求項４に記載の半導体レーザ制御装置。6. The semiconductor laser control device according to claim 4, wherein the bias signal is corrected by a ratio proportional to a change in the temperature detection signal. 【請求項７】 半導体レーザと、半導体レーザの光出力
に応じたモニタ信号を出力する受光素子と、前記半導体
レーザの発光レベルを制御する発光制御信号と前記モニ
タ信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向
電流を制御する第一の誤差増幅部と、を有する第一の光
・電気負帰還ループと、 前記半導体レーザの駆動トランジスタのコレクタに当該
半導体レーザを、ベースに当該半導体レーザの順方向電
流信号を、エミッタに抵抗を接続し、当該半導体レーザ
の消光時のエミッタ電位がバイアスレベル制御電圧と等
しくなるように当該半導体レーザの順方向電流を制御す
る第二の誤差増幅部を有する第二の光・電気負帰還ルー
プと、 前記モニタ信号を増幅する信号増幅器と、 変調信号により前記半導体レーザの発光、消光の順方向
電流を切り替える電流駆動部と、 前記第一および第二の各誤差増幅部出力から得られる光
出力の発光レベル値と消光レベル値をホールドするピー
クとボトムの２系統のサンプルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路のサンプルホールド制御タイ
ミングを、前記変調信号が連続した一定期間同一ステー
トとなる場合に制御をおこなう制御手段と、 前記半導体レーザ周辺の温度を検出し、温度に対応した
温度検出信号を出力する温度検出器と、 前記温度検出器の温度検出信号とバイアスレベル制御信
号とを対応させたデータテーブルと、 前記温度検出器からの入力信号に基づいて前記データテ
ーブルから対応するバイアスレベル制御信号を出力し、
前記バイアスレベル制御信号を補正することを特徴とす
る半導体レーザ制御装置。7. A semiconductor laser, a light receiving element for outputting a monitor signal according to an optical output of the semiconductor laser, an emission control signal for controlling an emission level of the semiconductor laser, and the semiconductor signal so that the monitor signal becomes equal to each other. A first optical / electrical negative feedback loop having a first error amplification section for controlling a forward current of the laser; a semiconductor laser as a collector of a driving transistor of the semiconductor laser; A second error amplification unit that connects the directional current signal to the emitter and controls the forward current of the semiconductor laser so that the emitter potential of the semiconductor laser during extinction becomes equal to the bias level control voltage. A second optical / electrical negative feedback loop, a signal amplifier for amplifying the monitor signal, and a forward direction of emission and extinction of the semiconductor laser by a modulation signal A current driver that switches current, a sample hold circuit of two systems of a peak and a bottom that holds an emission level value and an extinction level value of an optical output obtained from the outputs of the first and second error amplification sections, and the sample Control means for controlling the sample hold control timing of the hold circuit when the modulation signal is in the same state for a certain period of time continuously, and a temperature around the semiconductor laser is detected, and a temperature detection signal corresponding to the temperature is output. A temperature detector, a data table in which a temperature detection signal of the temperature detector is associated with a bias level control signal, and a corresponding bias level control signal is output from the data table based on an input signal from the temperature detector. Then
A semiconductor laser control device for correcting the bias level control signal.
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WO2005050800A1 (en) * 2003-11-18 2005-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser driving device, optical head comprising laser driving device, and optical disk device

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CN100452581C (en) * 2003-11-18 2009-01-14 松下电器产业株式会社 Laser driving device, optical head comprising laser driving device, and optical disk device

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