JP2007123619A - 発光素子駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流注入型の発光素子の閾電流値の極近傍にバイアス電流を自動的に設定し、安定した光出力と高速の発光動作を保証すること。
【解決手段】バイアス電流供給回路１２において、特に閉ループ回路２０においては、モニタ電圧Ｖ_M1が基準電圧Ｖ_A1に一致するようにバイアス電流Ｉ_bを可変させるバイアスＡＰＣのフィードバック動作が行われる。このフィードバック動作により、Ｖ_M1＝Ｖ_A1の平衡状態に達し、レーザダイオード１０に与えられる駆動電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）は一定値に収束する。一定時間後にＳ／Ｈ回路３４がホールド・モードに切り換えられると、そこでいったん駆動電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）が所定の光出力に対応する一定値にホールドされる。

【選択図】 図２

Description

本発明は、発光素子駆動装置に係り、特に電流−光出力特性に閾電流値を有する電流注入型の発光素子を駆動する回路に関する。

電流注入型発光素子の代表例としてレーザダイオードがよく知られている。レーザダイオードに順方向の駆動電流を流すと、活性層の領域で電子とホールとが再結合してフォトンが発生し、この自然放出光が帰還作用によって活性層中を往復運動してレーザ発振（誘導放出）が生じる。図７に示すように、レーザダイオードの駆動電流−光出力特性には発振閾値または閾電流値Ｉ_THと称される変曲点が存在し、この閾電流値Ｉ_TH以上の駆動（注入）電流によってレーザ発振（発光）し、光出力を容易かつ高速に可変制御することができる。

レーザダイオードの応用分野の１つに印字ヘッドがある。いわゆるレーザ方式の印字ヘッドは、レーザダイオードより一定のドット周期で発生されるパルスレーザ光のビームスポットを感光ドラム上でライン方向（主走査方向）に走査するように構成されている。この場合、レーザダイオードは、高速のパルス信号に応答して高速パルスの光出力を発生する。

もっとも、レーザダイオードを発光させるために、駆動電流を零から増加させたならば、駆動電流が閾電流値Ｉ_THを越えた時点からレーザ発振（発光）が開始する。つまり、駆動電流が閾電流値Ｉ_THに達するまでの遅れ時間が存在する。そこで、レーザダイオードを高速にパルス駆動するアプリケーションでは、レーザダイオードに閾電流値Ｉ_TH付近に設定された直流のバイアス電流を注入しておいて、パルス期間中はバイアス電流に上積みする形で一定電流値のスイッチング電流を供給（注入）して、レーザダイオードの光出力をスイッチング電流に追随させて高速に立ち上げるようにしている。この場合、駆動電流−光出力特性上でバイアス電流とスイッチング電流とを足し合わせた駆動電流に対応する光出力が得られる。

しかしながら、バイアス電流が固定されていると、周囲温度や経時変化等によってレーザダイオードの駆動電流−光出力特性が変化した場合に、バイアス電流が閾電流値Ｉ_THからオフセットし、あるいはそのオフセット量が拡大してしまい、支障が出る。すなわち、閾電流値Ｉ_THがバイアス電流よりも大きい方に変化すると、スイッチング電流を注入してからレーザ発振を開始するまでに遅れが生じ、あるいはその時間遅れが増大する。また、閾電流値Ｉ_THがバイアス電流よりも小さい方に変化すると、スイッチング電流を注入しない時にも微弱ながら常時発光してしまう。

こうした固定バイアス法の問題を解消するために、レーザダイオードの駆動電流−光出力特性を直線近似して理論的な閾電流値Ｉ_THを演算で求め、そこから一定値だけ小さい方に後退またはオフセットさせて得られる電流値をバイアス電流として設定する可変バイアスの手法も提案されている。この可変バイアス設定法は、駆動電流−光出力特性上の複数（典型的には２つ）の動作点を測定し、それら２つの動作点を通る直線が光出力零の値をとる横軸（電流軸）と交差する点を演算により求め、その交差点の電流値を理論的な閾電流値Ｉ_THとするものであり、レーザダイオードの駆動電流−光出力特性が変動しても、その変動に追従したバイアス電流を自動的に再設定または更新できるようにしている。

しかしながら、レーザダイオードの駆動電流−光出力特性は閾電流値Ｉ_TH以上の発振領域においても厳密には非直線的な曲線を示す。上記従来の可変バイアス設定法は、そのような非直線の特性曲線に直線近似を当てはめるため、そこから理論的に求められる閾電流値Ｉ_THの精度ひいてはバイアス電流の精度が低いという問題がある。

さらに、上記従来の可変バイアス設定法によれば、駆動電流−光出力特性曲線上の複数点を割り出すために、レーザダイオードを仮駆動して所定値の光出力に対応する電流値を測定するバイアス電流設定用の動作モードを少なくとも２回行わなくてはならない。このことは、アプリケーション上の大きな制限となる。すなわち、レーザダイオードの駆動電流−光出力特性の変動に対して正規動作点の光出力を一定に保持するには、バイアス電流だけでなくスイッチング電流も再設定しなくてはならない。このため、バイアス電流設定用の動作モードに続けて、新たなバイアス電流の下に改めてレーザダイオードを仮駆動して正規動作点を得るためのスイッチング電流を確定するスイッチング電流設定用の動作モードを行わなくてはならない。このため、バイアス電流とスイッチング電流の再設定に合計３回以上の動作モード（仮駆動）が必要となる。しかし、たとえばレーザ方式の印字ヘッドにおいては、そのような再設定モードを実施できる機会は走査の合間（たとえば帰線期間）に限られており、再設定モードの所要時間が長ければ実施不能となるか、実施回数を減らすはめになる。

さらに、上記のような可変バイアス設定法に基づく従来の発光素子駆動装置は、直線近似法から理論的な閾電流値ないしバイアス電流を求めるための煩雑なアナログ演算回路を備えるだけでなく、バイアス電流設定モードの際に用いたバイアス電流供給回路とは別に演算で求めたバイアス電流を生成するための特別な電流生成回路を備えなくてはならず、回路規模が非常に大きくなるという問題もあった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するものであり、電流注入型の発光素子の閾電流値の極近傍にバイアス電流を自動的に設定し、安定した光出力と高速の発光動作を保証する発光素子駆動回路を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、電流注入型発光素子の閾電流値を高精度に検出できるようにした発光素子駆動回路を提供することにある。

本発明の他の目的は、電流注入型発光素子の最適なバイアス電流およびスイッチング電流をシンプルな回路構成で短時間に設定できるようにした発光素子駆動回路を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の発光素子駆動装置は、発光素子の光出力を電流に変換するための受光素子と、前記受光素子を流れる電流に第１の係数を乗じた大きさの第１のモニタ電圧を生成する第１のモニタ電圧生成回路と、前記発光素子に対するバイアス電流を設定するために選定された第１の光出力基準値に対応する第１の基準電圧に前記モニタ電圧が一致するように前記発光素子に第１の電流を供給する第１の閉ループ回路と、前記受光素子を流れる電流に第２の係数（好ましくは第２の係数＜第１の係数）を乗じた大きさの第２のモニタ電圧を生成する第２のモニタ電圧生成回路と、前記発光素子に対するスイッチング電流を設定するために選定された第２の光出力基準値に対応する第２の基準電圧に前記第２のモニタ電圧が一致するように前記発光素子に第２の電流を供給する第２の閉ループ回路とを有する。

上記の構成においては、第１のモニタ電圧生成回路と第１の閉ループ回路とでフィードバック動作が行われ、第１のモニタ電圧が第１の基準電圧に一致するに至った平衡状態で得られる第１の電流の値を基に所望のバイアス電流が設定される。さらに、第２のモニタ電圧生成回路と第２の閉ループ回路とで別のフィードバック動作が行われ、第２のモニタ電圧が第２の基準電圧に一致するに至った平衡状態で得られる第２の電流の値を基に所望のスイッチング電流が設定される。

本発明の好適な一態様においては、バイアス電流を決定するための第１のモードでは、第２の閉ループ回路を止めて第１の閉ループ回路にフィードバック動作を行わせ、第１の閉ループ回路で平衡状態に達した第１の電流から所定の割合のオフセット分を差し引いたものをバイアス電流としてホールドする。上記のような第１の光出力基準値に基づいて得られるバイアス電流は実際の閾電流値よりも極僅かだけ大きな値で近似する。このため、平衡状態に達した第１の電流（仮バイアス電流）から所定の割合だけオフセット分を差し引いたものを実バイアス電流としてホールドすることで、実際の閾電流値に一層近似させることができる。

この場合の第１の閉ループ回路の構成として、好ましくは、モニタ電圧と第１の基準電圧とを比較して、その差分に応じた誤差電圧を発生する第１のコンパレータと、この第１のコンパレータからの誤差電圧をサンプリング・ホールドする第１のサンプル・ホールド回路と、この第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じた第１のバイアス電流成分を生成する第１のバイアス電流成分生成回路と、この第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じた第２のバイアス電流成分を生成する第２のバイアス電流成分生成回路と、第１のバイアス電流成分と第２のバイアス電流成分とを足し合わせて第１の電流を生成する第１の電流加算回路とを有し、第１のモードで、フィードバック動作を行うときは第１のサンプル・ホールド回路をサンプリング・モードに切り換え、フィードバック動作を止めるときは記第１のサンプル・ホールド回路をホールド・モードに切り換え、フィードバック動作を止めた後に第１の電流加算回路に対して第２のバイアス電流成分生成回路からの第２のバイアス電流成分の供給を断つ。

さらに、好ましい一態様として、第１の閉ループ回路が、一方の端子が第１の基準電源電圧端子に接続され、他方の端子が第１のノードに接続された第３のトランジスタと、第１のバイアス電流成分を流すために第１のノードと第２の基準電源電圧端子との間に接続された第１の帰還抵抗と、第２のバイアス電流成分を流すために第１のノードと第２の基準電源電圧端子との間で第１の帰還抵抗と並列に接続された第２の帰還抵抗と、第１のノードと第２の基準電源電圧端子との間で第２の帰還抵抗と直列に接続されるオン／オフ・スイッチと、第１のサンプル・ホールド回路の出力端子に接続された第１の入力端子と、第１のノードに接続された第２の入力端子と、第３のトランジスタの制御端子に接続された出力端子とを有し、第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧と第１のノードに得られるノード電圧との差分をとって増幅する差動増幅器と、第３のトランジスタとカレントミラー回路を構成し、かつ発光素子と直列に接続される第４のトランジスタとを有する。この場合、第３のトランジスタと第１の帰還抵抗と差動増幅器とで第１のバイアス電流成分生成回路が構成され、第３のトランジスタと第２の帰還抵抗と差動増幅器とで第２のバイアス電流成分生成回路が構成され、第１のモードでフィードバック動作を行うときは該スイッチがオンし、第１のモードでフィードバック動作を止めるために該スイッチがオフする。このように、フィードバック動作による平衡状態で確立させた仮バイアス電流から実際の閾電流値により一層近似した実バイアス電流にオフセットさせるにも、スイッチをオフするだけの操作で済み、演算処理は一切不要である。

別の好適な一態様においては、バイアス電流を設定するための第１のモードの終了後に行われるスイッチング電流を設定するための第２のモードでは、第１の閉ループ回路よりバイアス電流をホールド状態で供給させると同時に第２の閉ループ回路にフィードバック動作を行わせ、第２の閉ループ回路内で平衡状態に達した電流をスイッチング電流としてホールドする。スイッチング電流の設定は、バイアス電流の設定の後に続けて行われるのが好ましい。したがって、直前に設定されたバイアス電流にスイッチング電流を足し合わせたものを第２の電流として発光素子に供給し、第２の閉ループ回路内で平衡状態に達した電流をスイッチング電流としてホールドすることによって、発行素子に第２の光出力基準値で発光させるための駆動電流（バイアス電流＋スイッチング電流）を確定することができる。

別の好適な一態様においては、第２のモードの終了後に行われる発光素子を発光駆動する第３のモードでは、第１の閉ループ回路よりホールド状態で与えられるバイアス電流を発光素子に常時供給し、第２の閉ループ回路よりホールド状態で与えられるスイッチング電流を所定の入力信号に応じてバイアス電流と加算して発光素子に供給する。発光素子は、スイッチング電流を供給されない間はバイアス電流だけで駆動され、発光直前のスタンバイ状態に置かれる。そして、スイッチング電流を供給される間は、バイアス電流にスイッチング電流を加算した合成電流で駆動され、スイッチング電流設定時と同じ基準値（第２の光出力基準値）の光出力で発光する。

別の好適な一態様においては、第１のモニタ電圧生成回路が、受光素子を流れる電流と同一の電流または第１の倍率（好ましく１倍以上）で比例する電流が流れる第１のモニタ抵抗を有し、この第１のモニタ抵抗から第１のモニタ電圧を取り出す。好ましくは、第１のモニタ電圧生成回路が、受光素子と直列に接続される第１のトランジスタと、第１のトランジスタと第１の倍率に相当するカレントミラー比でカレントミラー回路を構成する第２のトランジスタとを有し、第１のモニタ抵抗と第２のトランジスタとを直列に接続してなる。

別の好適な一態様においては、第２のモニタ電圧生成回路が、受光素子を流れる電流と同一の電流または第２の倍率（好ましく１倍）で比例する電流が流れる第２のモニタ抵抗を有し、第２のモニタ抵抗から第２のモニタ電圧を取り出す。好ましくは、第２のモニタ電圧生成回路が、受光素子と直列に接続される第５のトランジスタと、第５のトランジスタと第２の倍率に相当するカレントミラー比で第３のカレントミラー回路を構成する第２のトランジスタとを有し、第２のモニタ抵抗と前記第２のトランジスタとを直列に接続する。

本発明においては、第１および第２のモニタ電圧生成回路におけるカレントミラー回路のカレントミラー比、モニタ抵抗の抵抗値および第１、第２の基準電圧を適宜選定することで、第２の光出力基準値に対する第１の光出力基準値の比率を限りなく小さな値にし、第１の光出力基準値を限りなく零に近い値とすることができる。このことは、第１の閉ループ回路内のフィードバック動作で得られるバイアス電流を実際の閾電流値に限りなく近づけられることを意味する。

別の好適な一態様においては、第２の閉ループ回路が、モニタ電圧と第２の基準電圧とを比較して、その差分に応じた誤差電圧を発生する第２のコンパレータと、この第２のコンパレータからの誤差電圧をサンプリング・ホールドする第２のサンプル・ホールド回路と、この第２のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じたスイッチング電流を生成するスイッチング電流生成回路とを有し、第２のモードで、フィードバック動作を行うときは第２のサンプル・ホールド回路をサンプリング・モードに切り換え、フィードバック動作を止めるときは第２のサンプル・ホールド回路をホールド・モードに切り換える。

本発明の好適な一態様においては、受光素子を第１または第２のモニタ電圧生成回路のいずれかに選択的に接続するための切換スイッチが設けられる。本発明における発光素子として特にレーザダイオードが典型的であり、本発明で用いるトランジスタは高速動作に有利なバイポーラ・トランジスタが好ましい。

本発明の発光素子駆動装置によれば、電流注入型発光素子の閾電流値を高精度に検出し、閾電流値の極近傍にバイアス電流をシンプルな回路構成により短時間で自動的に設定し、安定した光出力と高速の発光動作を保証することができる。

以下、図１〜図６を参照して本発明の好適な一実施形態を説明する。

図１に、本発明の一実施形態による発光素子駆動装置の回路構成を示す。この発光素子駆動装置は、レーザダイオード（ＬＤ）１０を駆動対象の発光素子とし、このレーザダイオード１０に直流のバイアス電流Ｉ_bおよびパルス状のスイッチング電流Ｉ_sをそれぞれ供給するためのバイアス電流供給回路１２およびスイッチング電流供給回路１４を有している。

レーザダイオード１０はカソード接地型であり、そのカソード端子には負極性の電源電圧端子Ｖ_ssが接続され、アノード端子にはバイアス電流供給回路１２およびスイッチング電流供給回路１４のそれぞれの出力端子１２ａ，１４ａが電流加算回路１６を介して接続されている。

バイアス電流供給回路１２は、バイアス電流設定モードの時だけ動作するモニタ電圧生成回路１８と、アクティブ状態とホールド状態とに選択的に切換可能なフィードバック型の閉ループ回路２０とを有しており、閉ループ回路２０の中にバイアス電流Ｉ_bを生成する回路３６，３８を含んでいる。

モニタ電圧生成回路１８は、レーザダイオード１０の発生する光を受光し、その光強度または光出力に応じた電流を光電変換により生成するフォトダイオード（ＰＤ）２２と、このフォトダイオード２２を流れる電流Ｉ_PDに所定の倍率Ｎ（好ましくはＮ≧３）で比例する電流ＮＩ_PDを生成するカレントミラー回路２４と、このカレントミラー回路２４の出力段に設けられたモニタ抵抗２６とを有している。より詳細には、カレントミラー回路２４は一対のＰＮＰトランジスタ２８，３０によって構成され、一方のＰＮＰトランジスタ２８と直列に切換スイッチ２５を介してフォトダイオード２２が接続され、他方のトランジスタ３０と直列にモニタ抵抗２６が接続されている。モニタ抵抗２６の抵抗値をＲ₂₆とすると、モニタ抵抗２６の端子よりＲ₂₆＊ＮＩ_PDで表されるモニタ電圧Ｖ_M1が取り出される。なお、カレントミラー回路２４においては、ＰＮＰトランジスタ２８，３０のエミッタサイズ比が１：Ｎに設定される。

閉ループ回路２０には、演算増幅器からなるアナログのコンパレータ３２、サンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路３４、２つの電圧−電流変換回路３６，３８および電流加算回路４０が含まれている。

コンパレータ３２は、モニタ電圧生成回路１８からのモニタ電圧Ｖ_M1を一方の（反転）入力端子に入力するとともに、基準電圧発生回路（図示せず）からのバイアス電流設定用の基準電圧Ｖ_A1を他方の（非反転）入力端子に入力し、両入力電圧Ｖ_M1，Ｖ_A1の差分に応じた誤差電圧Ｖ_E1を出力する。Ｓ／Ｈ回路３４は、コンパレータ３２の出力電圧Ｖ_E1をサンプリング・ホールドする。電圧−電流変換回路３６，３８は、Ｓ／Ｈ回路３４の出力電圧Ｖ_SH1に応じた電流Ｉ_ba，Ｉ_bbをそれぞれ生成する。ここで、電圧−電流変換回路３６より生成される電流Ｉ_baは実バイアス電流成分、電圧−電流変換回路３８より生成される電流Ｉ_bbは補助バイアス電流であり、両者の間にはＩ_bb＝ＫＩ_ba（ただし０＜Ｋ＜１）の比例関係がある。電流加算回路４０は、実バイアス電流成分Ｉ_baと補助バイアス電流成分Ｉ_bbとを足し合わせ、その合成電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）をバイアス電流Ｉ_bとして電流加算回路１６の一方の入力端子に与える。

スイッチング電流供給回路１４は、スイッチング電流設定モードの時だけ動作するモニタ電圧生成回路４２と、アクティブ状態とホールド状態とに選択的に切換可能なフィードバック型の閉ループ回路４４とを有しており、閉ループ回路４４の中にスイッチング電流Ｉ_sを生成する回路を含んでいる。

モニタ電圧生成回路４２は、フォトダイオード２２をバイアス電流供給回路１２側のモニタ電圧生成回路１８と共有しており、このフォトダイオード２２を流れる電流Ｉ_PDに所定の倍率ｎ（通常はｎ＝１）で比例する電流ｎＩ_PDを生成するカレントミラー回路４６と、このカレントミラー回路４６の出力段に設けられたモニタ抵抗４８とを有している。より詳細には、カレントミラー回路４６は一対のＰＮＰトランジスタ５０，５２によって構成され、一方のＰＮＰトランジスタ５０と直列に切換スイッチ２５を介してフォトダイオード２２が接続され、他方のトランジスタ５２と直列にモニタ抵抗４８が接続されている。モニタ抵抗４８の抵抗値をＲ₄₈とすると、モニタ抵抗４８の端子よりＲ₄₈＊ｎＩ_PDで表されるモニタ電圧Ｖ_M2が取り出される。

閉ループ回路４４には、演算増幅器からなるアナログのコンパレータ５４、サンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路５６、電圧−電流変換回路５８およびスイッチ回路６０が含まれている。

コンパレータ５４は、モニタ電圧生成回路４２からのモニタ電圧Ｖ_M2を一方の（反転）入力端子に入力するとともに、基準電圧発生回路（図示せず）からのスイッチング電流設定用の基準電圧Ｖ_A2を他方の（非反転）入力端子に入力し、両入力電圧Ｖ_M2，Ｖ_A2の差分に応じた誤差電圧Ｖ_E2を出力する。Ｓ／Ｈ回路５６は、コンパレータ５４の出力電圧Ｖ_E2をサンプリング・ホールドする。電圧−電流変換回路５８は、Ｓ／Ｈ回路５６の出力電圧Ｖ_SH2に応じたスイッチング電流Ｉ_sを生成する。スイッチ回路６０は、高周波数でオン・オフ動作の可能なスイッチング回路からなり、電圧−電流変換回路５８からのスイッチング電流Ｉ_sを入力し、二値信号またはパルス信号として与えられる所望の入力信号ＳＣに応じて、ＳＣ＝Ｈレベルのときにスイッチング電流Ｉ_sを電流加算回路１６へ通し、ＳＣ＝Ｌレベルのときはスイッチング電流Ｉ_sを遮断する。

電流加算回路１６は、電流駆動回路を含んでおり、バイアス電流供給回路１２からのバイアス電流Ｉ_bとスイッチング電流供給回路１４からのスイッチング電流Ｉ_sとを足し合わせて、その合成電流（Ｉ_b＋Ｉ_s）をレーザ駆動電流としてレーザダイオード１０に注入する。

図２に、バイアス電流供給回路１２における電圧−電流変換回路３６，３８および電流加算回路４０の具体的構成例を示す。この構成例において、それぞれのベース端子を相互に共通接続している一対のＰＮＰトランジスタ６２，６４はカレントミラー回路を構成する。ＰＮＰトランジスタ６２は、エミッタ端子が正極側の電源電圧端子Ｖ_ccに接続され、コレクタ端子がノードＮＤに接続されている。ノードＮＤと負極側電源電圧端子Ｖ_ssとの間には２つの帰還抵抗６６，６８が並列に接続されるとともに、抵抗６８と直列にオン／オフ・スイッチ７０が接続されている。演算増幅器からなる差動増幅器７２の一方の（反転）入力端子にはＳ／Ｈ回路３４の出力端子が接続され、他方の（非反転）入力端子にはノードＮＤが接続されている。そして、差動増幅器７２の出力端子はＰＮＰトランジスタ６２のベース端子に接続されている。ＰＮＰトランジスタ６４は、エミッタ端子が正極側の電源電圧端子Ｖ_ccに接続され、コレクタ端子がバイアス電流供給回路１２の出力端子１２ａを介して電流加算回路１６の一方の入力端子に接続されている。

電圧−電流変換回路３６はＰＮＰトランジスタ６２と抵抗６６と差動増幅器７２とで構成され、電圧−電流変換回路３８はＰＮＰトランジスタ６２と抵抗６８と差動増幅器７２とで構成されている。電流加算回路４０はノードＮＤによって構成されている。なお、カレントミラー回路（６２，６４）のカレントミラー比は通常は１：１でよい。

この発光素子駆動装置においては、切換スイッチ２５、Ｓ／Ｈ回路３４，５６および電圧−電流変換回路３８（スイッチ７０）が制御回路（図示せず）によって状態切換の制御を受けるようになっている。すなわち、切換スイッチ２５は、フォトダイオード２２をバイアス電流供給回路１２側のモニタ電圧生成回路１８に接続するときは端子ｂ側に切り換えられ、フォトダイオード２２をスイッチング電流供給回路１４側のモニタ電圧生成回路４２に接続するときは端子ｓ側に切り換えられる。Ｓ／Ｈ回路３４は、後述するように、閉ループ回路２０にバイアスＡＰＣ（オートバイアスコントロール）のフィードバック動作を行わせるときはサンプリング・モードに切り換えられ、バイアスＡＰＣのフィードバック動作を終了させるときはホールド・モードに切り換えられる。Ｓ／Ｈ回路５６は、後述するように、閉ループ回路４４にスイッチングＡＰＣのフィードバック動作を行わせるときはサンプリング・モードに切り換えられ、スイッチングＡＰＣのフィードバック動作を終了させるときはホールド・モードに切り換えられる。電圧−電流変換回路３８（スイッチ７０）は、バイアスＡＰＣのフィードバック動作を実行する際にアクティブ状態（スイッチ・オン）に切り換えられ、バイアスＡＰＣのフィードバック動作を終了させた後は非アクティブ状態（スイッチ・オフ）に切り換えられる。また、コンパレータ３２，５４に与えられる基準電圧Ｖ_A1，Ｖ_A2も、制御回路の下でそれぞれ任意の値に設定できるようになっている。

次に、この発光素子駆動装置の作用を説明する。この発光素子駆動装置には、バイアス電流設定モード、スイッチング電流設定モードおよび正規発光モードの３種類のモードがある。以下、各モードにおける作用について説明する。

バイアス電流設定モードは、バイアス電流供給回路１２側でレーザダイオード１０に対するバイアス電流Ｉ_bを設定または再設定するためのモードである。このモードを実行するときは、切換スイッチ２５が端子ｂ側に切り換えられ、フォトダイオード２２はバイアス電流供給回路１２側のモニタ電圧生成回路１８に接続される。スイッチング電流供給回路１４を止めておくため、スイッチ回路６０は強制的にオフ状態に保持されてよい。

バイアス電流設定モードを開始させるために、Ｓ／Ｈ回路３４がサンプリング・モードに切り換えられるとともに、電圧−電流変換回路３８のスイッチ７０がオン状態に切り換えられる。バイアス電流供給回路１２からのバイアス電流Ｉ_bが駆動電流としてレーザダイオード１０に供給（注入）され、レーザダイオード１０が光を発すると、その光を受光するフォトダイオード２２に光電流Ｉ_PDが流れる。このフォトダイオード２２の光電流Ｉ_PDは、モニタ電圧生成回路１８によりＲ₂₆＊ＮＩ_PDで表されるモニタ電圧Ｖ_M1に変換される。そして、このモニタ電圧Ｖ_M1と基準電圧Ｖ_A1との差分に応じた誤差電圧Ｖ_E1がコンパレータ３２より出力され、Ｓ／Ｈ回路３４でサンプリングされる。Ｓ／Ｈ回路３４のサンプリング電圧Ｖ_SH1を反転入力端子に受ける差動増幅器７２においては、その非反転入力側の電圧（ノードＮＤの電圧）がサンプリング電圧Ｖ_SH1と同電位になるようにフィードバックがかかり、ＰＮＰトランジスタ６２が通電する。電圧−電流変換回路３８のオン／オフ・スイッチ７０がオン状態なので、ＰＮＰトランジスタ６２のコレクタ電流Ｉ_bは電圧−電流変換回路３６側の抵抗６６と電圧−電流変換回路３８側の抵抗６８とに分流する。つまり、ＰＮＰトランジスタ６２のコレクタ電流Ｉ_bは、抵抗６６を流れる電流Ｉ_baと抵抗６８を流れる電流Ｉ_bbとを足し合わせたものとなる。ここで、抵抗６６を流れる電流Ｉ_baは実バイアス電流であり、抵抗６８を流れる電流Ｉ_bbは補助バイアス電流である。そして、ＰＮＰトランジスタ６４にも同じ大きさのコレクタ電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）がレーザ駆動電流として流れる。

このようにして、バイアス電流供給回路１２において、特に閉ループ回路２０においては、モニタ電圧Ｖ_M1が基準電圧Ｖ_A1に一致するようにバイアス電流Ｉ_bを可変させるバイアスＡＰＣのフィードバック動作が行われる。このフィードバック動作により、Ｖ_M1＝Ｖ_A1の平衡状態に達し、バイアス電流供給回路１２よりレーザダイオード１０に与えられる駆動電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）は一定値に収束する。こうして、バイアスＡＰＣモードを開始してから一定時間後にＳ／Ｈ回路３４がホールド・モードに切り換えられると、そこでいったん駆動電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）が後述する所定の光出力Ｐ_bに対応する一定値にホールドされる。

ここで、バイアスＡＰＣのフィードバック動作で平衡状態に達したときのレーザダイオード１０の光出力をＰ_b、フォトダイオード１２の光電流Ｉ_PDをＩ_PDbとすると、次式（１）が成立する。ただし、αは比例定数である。
Ｐ_b＝α＊Ｉ_PDb ・・・・（１）

また、下記のように、上記平衡状態の式Ｖ_M1＝Ｖ_A1から次式（２）が導かれる。
Ｖ_A1＝Ｖ_M1
＝Ｒ₂₆＊ＮＩ_PDb ・・・・（２）

上記の式（１）、（２）から次式（３）が得られる。
Ｐ_b＝α＊Ｉ_PDb
＝α＊Ｖ_A1／（Ｎ＊Ｒ₂₆） ・・・・（３）

要するに、基準電圧Ｖ_A1，カレントミラー回路２４のカレントミラー比Ｎおよびモニタ抵抗２６の抵抗値Ｒ₂₆を適宜選定することで、バイアスＡＰＣにおけるレーザダイオード１０の光出力Ｐ_bを任意の値に設定することが可能である。とりわけ、Ｖ_A1を小さな値に選び、Ｎ，Ｒ₂₆を大きく値に選ぶことで、図３に示すように、Ｐ_bを可及的に零に近い値に設定し、このＰ_bに対応する駆動電流つまり仮バイアス電流Ｉ_b（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）を閾電流値Ｉ_THより極僅かだけ大きな値に設定することができる。

次に、バイアス電流供給回路１２においては、スイッチ７０をオフ状態に切り換えて抵抗６８をノードＮＤから電気的に切り離す。これにより、電圧−電流変換回路３８における補助バイアス電流成分Ｉ_bbがなくなり、駆動電流Ｉ_bは実バイアス電流Ｉ_baと補助バイアス電流成分Ｉ_bbとを足し合わせた仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）から実バイアス電流Ｉ_baだけになる。ここで、上記のようにＩ_bb＝ＫＩ_baの関係があり、抵抗６６，６８の抵抗値をそれぞれＲ₆₆，Ｒ₆₈とすると、Ｋ＝Ｒ₆₆／Ｒ₆₈である。つまり、抵抗６６，６８の抵抗値Ｒ₆₆，Ｒ₆₈の選定次第で実バイアス電流Ｉ_baに対する補助バイアス電流成分Ｉ_bbの割合を任意に設定することが可能である。もっとも、仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）の段階で既に閾電流値Ｉ_THの極近傍の値に設定されているので、割合Ｋの値は適当な微小値に選んでよい。こうして、仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）から補助バイアス電流成分Ｉ_bbを差し引いて得られる実バイアス電流Ｉ_baを閾電流値Ｉ_THにほぼ一致または可及的に近似させることができる。

スイッチング電流設定モードは、スイッチング電流供給回路１４側でレーザダイオード１０に対するスイッチング電流Ｉ_sを設定または再設定するためのモードであり、通常はバイアス電流設定モードの後に行われる。スイッチングＡＰＣモードを実行するときは、切換スイッチ２５が端子ｓ側に切り換えられ、フォトダイオード２２はスイッチング電流供給回路１４側のモニタ電圧生成回路４２に接続される。バイアス電流供給回路１２は、上記のようなバイアス電流設定モードで確定した実バイアス電流Ｉ_baをレーザダイオード１０に供給し続ける。スイッチ回路６０は強制的にオン状態に保持される。

スイッチング電流設定モードを開始させるために、Ｓ／Ｈ回路３４がサンプリング・モードに切り換えられる。レーザダイオード１０の発する光に応じてフォトダイオード２２に流れる光電流Ｉ_PDは、モニタ電圧生成回路４２によりＲ₄₂＊ｎＩ_PDで表されるモニタ電圧Ｖ_M2に変換される。このモニタ電圧Ｖ_M2と基準電圧Ｖ_A2との差分に応じた誤差電圧Ｖ_E2がコンパレータ５４より出力され、Ｓ／Ｈ回路５６でサンプリングされる。そして、Ｓ／Ｈ回路５６の出力電圧Ｖ_SH2は電圧−電流変換回路５８で電流に変換される。この電圧−電流変換回路５８で生成された電流つまりスイッチング電流Ｉ_sがオン状態のスイッチ回路６０および電流加算回路１６を介してレーザダイオード１０に供給される。レーザダイオード１０は、バイアス電流供給回路１２からの実バイアス電流Ｉ_baとスイッチング電流供給回路１４からのスイッチング電流Ｉ_sとを足し合わせた駆動電流（Ｉ_ba＋Ｉ_s）で駆動される。ここで、実バイアス電流Ｉ_baは先のバイアス電流設定モードで設定された固定電流である。

このようにして、スイッチング電流供給回路１４において、特に閉ループ回路４４においては、モニタ電圧Ｖ_M2が基準電圧Ｖ_A2に一致するようにスイッチング電流Ｉ_Sを可変させるスイッチングＡＰＣのフィードバック動作が行われる。このフィードバック動作により、Ｖ_M2＝Ｖ_A2の平衡状態に達し、駆動電流（Ｉ_b＋Ｉ_S）が一定値に収束し、スイッチング電流Ｉ_Sも一定値に収束する。こうして、スイッチングＡＰＣモードを開始してから一定時間後にＳ／Ｈ回路５４がホールド・モードに切り換えられると、そこで駆動電流（Ｉ_b＋Ｉ_S）およびスイッチング電流Ｉ_Sが後述する所定の光出力Ｐ_Sに対応する一定値にホールドされる。

ここで、スイッチングＡＰＣのフィードバック動作で平衡状態に達したときのレーザダイオード１０の光出力をＰ_S、フォトダイオード１２の光電流Ｉ_PDをＩ_PDSとすると、次式（４）が成立する。
Ｐ_S＝α＊Ｉ_PDS ・・・・（４）

また、下記のように、上記平衡状態の式Ｖ_M2＝Ｖ_A2から次式（５）が導かれる。
Ｖ_A2＝Ｖ_M2
＝Ｒ₄₈＊ｎＩ_PDS ・・・・（５）

上記の式（４）、（５）から次式（６）が得られる。
Ｐ_s＝α＊Ｉ_PDS
＝α＊Ｖ_A2／（ｎ＊Ｒ₄₈） ・・・・（６）

この式（６）から、基準電圧Ｖ_A2，カレントミラー回路４６のカレントミラー比ｎおよびモニタ抵抗４８の抵抗値Ｒ₄₈を適宜選定することで、スイッチングＡＰＣにおけるレーザダイオード１０の光出力Ｐ_Sを任意の値に設定できることがわかる。もっとも、スイッチング電流設定モードは、正規動作モードでレーザダイオード１０を発光させるときの光出力を一定にするためのスイッチング電流Ｉ_Sないし駆動電流（Ｉ_b＋Ｉ_S）を確定するものであり、スイッチングＡＰＣに用いる設定光出力Ｐ_Sは正規動作モードで目標とする光出力と同じであり、いわば規格化された固定値である。

上式（６）が意味をもつのは上式（３）との関係である。つまり、上式（３），（６）から次式（７）が得られる。
Ｐ_b／Ｐ_S＝Ｖ_A1＊（ｎ＊Ｒ₄₈）／Ｖ_A2＊（Ｎ＊Ｒ₂₆） ・・・・（７）

上式（７）から、基準電圧Ｖ_A1，Ｖ_A2，カレントミラー回路１８，４６のカレントミラー比Ｎ，ｎおよびモニタ抵抗２６，４８の抵抗値Ｒ₂₆，Ｒ₄₈を適宜選定することで、規格値Ｐ_Sに対する任意可変値Ｐ_bの比率を限りなく小さな値に設定できる（つまりＰ_bを限りなく零に近づけられる）ことがわかる。

たとえば、Ｖ_A1＝７０ｍＶ、Ｖ_A2＝１．４Ｖ、Ｎ＝５、ｎ＝１、Ｒ₂₆＝５ｋΩ、Ｒ₄₈＝１ｋΩとすると、上式（７）の右辺の値は次のようになる。
Ｐ_b／Ｐ_s＝０．０７＊１＊１０００／１．４＊５＊５０００
＝１／５００ ・・・・（８）

レーザダイオード１０の光出力Ｐをそれと比例関係にあるフォトダイオード２２の光電流Ｉ_PDに換算した場合、スイッチング電流設定モードでフォトダイオード２２を流れる光電流Ｉ_PDSが２ｍＡであるとすると、バイアス電流設定モードではフォトダイオード２２にＩ_PDSの１／５００つまり４μＡの光電流Ｉ_PDbを流すようなバイアス電流Ｉｂが設定されることになる。もちろん、Ｐ_b／Ｐ_s＝１／５００の比率は一例であり、１／１０００あるいは１／５０００といった比率も可能である。

上記のようにして、スイッチング電流設定モードにおいては、レーザダイオード１０に規格値の光出力Ｐ_Sでレーザ発振させるためのスイッチング電流Ｉ_Sをスイッチング電流供給回路１４内で確定し、かつホールドする。この後、正規動作モードに移行する。

正規動作モードでは、バイアス電流供給回路１２およびスイッチング電流供給回路１４より上記のようなバイアス電流設定モードおよびスイッチング電流設定モードで設定または再設定したバイアス電流Ｉ_bおよびスイッチング電流Ｉ_Sを出力させ、スイッチ回路６０を入力信号ＳＣに応じてスイッチング動作させる。すなわち、入力信号ＳＣがＬレベルのときは、スイッチ回路６０がスイッチング電流Ｉ_sを遮断する。このとき、レーザダイオード１０は、バイアス電流供給回路１２からのバイアス電流Ｉ_bだけで駆動され、レーザ発振（発光）直前のスタンバイ状態に置かれる。そして、入力信号ＳＣがＨレベルのときは、スイッチ回路６０がスイッチング電流供給回路１４からのスイッチング電流Ｉ_Sをスルーで通し、このスイッチング電流Ｉ_Sが電流加算回路１６でバイアス電流Ｉ_bに加算され、その合成電流（Ｉ_b＋Ｉ_S）を駆動電流とするレーザダイオード１０は規格値の光出力Ｐ_sで発光する。

この実施形態においては、レーザダイオードの個体差あるいは周囲温度の変化や経時変化等によって駆動電流−光出力特性にばらつきや変動があっても、上記のようなバイアス電流設定モードを実行することで当該レーザダイオード１０の閾電流値Ｉ_THにほぼ一致または可及的に近似したバイアス電流Ｉ_bを自動的に設定または再設定できるとともに、バイアス電流設定モードに続けて上記のようなスイッチング電流設定モードを実行することで当該レーザダイオード１０に規格値の光出力Ｐ_sでレーザ光を発生させるためのスイッチング電流Ｉ_sを自動的に設定または再設定することができる。

したがって、たとえば図３に示すようなものから図４に示すようなものまでレーザダイオードの駆動電流−光出力特性にばらつきや変動があっても、各特性毎に安定かつ高精度のバイアス電流Ｉ_bおよびスイッチング電流Ｉ_sを自動的に設定または再設定することができる。

特に、この実施形態におけるバイアス電流設定法は、レーザダイオード１０の光出力Ｐないしフォトダイオード２２の光電流Ｉ_PDが限りなく零に近い値となるようなポイントに、つまり閾電流値Ｉ_THを超える最小の近傍点に、仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）をバイアスＡＰＣによって確定するので、駆動電流−光出力特性曲線のばらつきによって設定精度が左右されることはない。

このことは、図５および図６に示すように、従来技術の直線近似法と比較すれば一目瞭然に理解されよう。直線近似法は、駆動電流−光出力特性曲線を直線近似して近似直線が光出力零の値をとる横軸（電流軸）と交差する点Ｉ_b'を演算により求めて、これを閾電流値Ｉ_THの理論値とするものであるが、曲線を直線に近似するところに不可避的な精度の粗さがあり、実際の閾電流値Ｉ_THを大きく超える近傍点に理論値Ｉ_b'を求める傾向がある。この誤差をオフセットで調整するにしても、誤差が大きいだけに最適なオフセット量の選定が難しく、図５および図６に示すように駆動電流−光出力特性曲線が大きいとオフセットでも対応できなくなる。

また、この実施形態におけるバイアス電流設定法は、上記のように駆動電流−光出力特性上の１つの動作点についてバイアスＡＰＣ動作を１回行うだけで高精度なバイアス電流Ｉ_bを設定することができ、回路構成はシンプルで処理時間は非常に短い。その点、従来技術の直線近似法は、駆動電流−光出力特性上の複数の動作点について複数回のＡＰＣ動作を行わなくてはならず、しかもその後に理論値Ｉ_b'を求めるための複雑な演算処理を必要とし、回路構成は煩雑・大規模で処理時間が長かった。

一般にバイアス電流設定とスイッチング電流設定とが相連続して１セットで行われるため、バイアス電流設定の所要時間が短いほどスイッチング電流設定と合わせた設定モード全体の所要時間も短くなり、本来の正規動作モードに早く復帰することができる。この実施形態におけるバイアス電流設定モードの時間短縮化は、設定モードに長時間を割くのが難しいアプリケーション（たとえばレーザ方式の印字ヘッド等）では大なる利点となる。

なお、この実施形態においては、バイアスＡＰＣによって確立した仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）から実際の閾電流値Ｉ_THにより近似した実バイアス電流Ｉ_baにオフセットするにも、スイッチ７０をオフするだけでよく、演算処理は一切不要である。もっとも、仮バイアス電流（Ｉ_ba＋Ｉ_bb）自体が実際の閾電流値Ｉ_THに相当近似しているので、補助バイアス電流成分Ｉ_bbを生成する電圧−電流変換回路３８を省く構成も可能である。

また、上記した実施形態においては、トランジスタ類を全てバイポーラ・トランジスタで構成しており、回路全体の動作速度を高くしている。しかし、一部または全部のトランジスタにＭＯＳトランジスタを用いることも可能である。また、本発明の駆動装置は、レーザダイオードの点灯駆動に適用して特に好適であるが、他の電流注入型発光素子の点灯駆動にも適用可能である。

本発明の一実施形態における発光素子駆動装置の回路構成を示す図である。 実施形態における発光素子駆動装置の具体的な回路構成を示す図である。 実施形態における発光素子駆動装置の一作用を説明するための図である。 実施形態における発光素子駆動装置の一作用を説明するための図である。 実施形態におけるバイアス電流の精度と従来技術におけるバイアス電流の精度とを模式的に比較して示す図である。 実施形態におけるバイアス電流の精度と従来技術におけるバイアス電流の精度とを模式的に比較して示す図である。 レーザダイオードの駆動電流−光出力特性を示す図である。

符号の説明

１０ レーザダイオード
１２ バイアス電流供給回路
１４ スイッチング電流供給回路
１６ 電流加算回路
１８，４２ モニタ電圧生成回路
２０，４４ 閉ループ回路
２２ フォトダイオード
２４，４６ カレントミラー回路
２６，４８ モニタ抵抗
２８，３０，５０，５２，６２，６４ ＰＮＰトランジスタ
３２，５４ コンパレータ
３４，５６ サンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路
３６，３８，５８ 電圧−電流変換回路
６６，６８ 帰還抵抗
７０ オン／オフ・スイッチ
７２ 差動増幅器

Claims (17)

1. 発光素子の光出力を電流に変換するための受光素子と、
   前記受光素子を流れる電流に第１の係数を乗じた大きさの第１のモニタ電圧を生成する第１のモニタ電圧生成回路と、
   前記発光素子に対するバイアス電流を設定するために選定された第１の光出力基準値に対応する第１の基準電圧に前記モニタ電圧が一致するように前記発光素子に第１の電流を供給する第１の閉ループ回路と、
   前記受光素子を流れる電流に第２の係数を乗じた大きさの第２のモニタ電圧を生成する第２のモニタ電圧生成回路と、
   前記発光素子に対するスイッチング電流を設定するために選定された第２の光出力基準値に対応する第２の基準電圧に前記第２のモニタ電圧が一致するように前記発光素子に第２の電流を供給する第２の閉ループ回路と
   を有する発光素子駆動装置。
2. 前記バイアス電流を設定するための第１のモードでは、前記第２の閉ループ回路を止めて前記第１の閉ループ回路にフィードバック動作を行わせ、前記第１の閉ループ回路で平衡状態に達した前記第１の電流から所定の割合のオフセット分を差し引いたものを前記バイアス電流としてホールドする請求項１に記載の発光素子駆動装置。
3. 前記第１のモードの終了後に行われる前記スイッチング電流を設定するための第２のモードでは、前記第１の閉ループ回路より前記バイアス電流をホールド状態で供給させると同時に前記第２の閉ループ回路にフィードバック動作を行わせ、前記第２の閉ループ回路内で平衡状態に達した電流を前記スイッチング電流としてホールドする請求項２に記載の発光素子駆動装置。
4. 前記第２のモードの終了後に行われる前記発光素子を発光駆動する第３のモードでは、前記第１の閉ループ回路よりホールド状態で与えられる前記バイアス電流を前記発光素子に常時供給し、前記第２の閉ループ回路よりホールド状態で与えられる前記スイッチング電流を所定の入力信号に応じて前記バイアス電流と加算して前記発光素子に供給する請求項３に記載の発光素子駆動装置。
5. 前記第１のモニタ電圧生成回路が、前記受光素子を流れる電流と同一の電流または第１の倍率で比例する電流が流れる第１のモニタ抵抗を有し、前記第１のモニタ抵抗から前記第１のモニタ電圧を取り出す請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
6. 前記第１の倍率が１以上である請求項５に記載の発光素子駆動装置。
7. 前記第１のモニタ電圧生成回路が、前記受光素子と直列に接続される第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタと前記第１の倍率に相当するカレントミラー比でカレントミラー回路を構成する第２のトランジスタとを有し、前記第１のモニタ抵抗と前記第２のトランジスタとを直列に接続する請求項５または請求項６に記載の発光素子駆動装置。
8. 前記第１の閉ループ回路が、
   前記モニタ電圧と前記第１の基準電圧とを比較して、その差分に応じた誤差電圧を発生する第１のコンパレータと、
   前記第１のコンパレータからの誤差電圧をサンプリング・ホールドする第１のサンプル・ホールド回路と、
   前記第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じた第１のバイアス電流成分を生成する第１のバイアス電流成分生成回路と、
   前記第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じた第２のバイアス電流成分を生成する第２のバイアス電流成分生成回路と、
   前記第１のバイアス電流成分と前記第２のバイアス電流成分とを足し合わせて前記第１の電流を生成する第１の電流加算回路と
   を有し、
   前記第１のモードで、前記フィードバック動作を行うときは前記第１のサンプル・ホールド回路をサンプリング・モードに切り換え、前記フィードバック動作を止めるときは前記第１のサンプル・ホールド回路をホールド・モードに切り換え、前記フィードバック動作を止めた後に第１の電流加算回路に対して前記第２のバイアス電流成分生成回路からの前記第２のバイアス電流成分の供給を断つ請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
9. 前記第１の閉ループ回路が、
   一方の端子が第１の基準電源電圧端子に接続され、他方の端子が第１のノードに接続された第３のトランジスタと、
   前記第１のバイアス電流成分を流すために第１のノードと第２の基準電源電圧端子との間に接続された第１の帰還抵抗と、
   前記第２のバイアス電流成分を流すために前記第１のノードと第２の基準電源電圧端子との間で前記第１の帰還抵抗と並列に接続された第２の帰還抵抗と、
   前記第１のノードと前記第２の基準電源電圧端子との間で前記第２の帰還抵抗と直列に接続されるオン／オフ・スイッチと、
   前記第１のサンプル・ホールド回路の出力端子に接続された第１の入力端子と、前記第１のノードに接続された第２の入力端子と、前記第３のトランジスタの制御端子に接続された出力端子とを有し、前記第１のサンプル・ホールド回路の出力電圧と前記第１のノードに得られるノード電圧との差分をとって増幅する差動増幅器と、
   前記第３のトランジスタとカレントミラー回路を構成し、前記発光素子と直列に接続される第４のトランジスタと
   とを有し、
   前記第３のトランジスタと前記第１の帰還抵抗と前記差動増幅器とで前記第１のバイアス電流成分生成回路を構成し、
   前記第３のトランジスタと前記第２の帰還抵抗と前記差動増幅器とで前記第２のバイアス電流成分生成回路を構成し、
   前記第１のモードで前記フィードバック動作を行うときは前記スイッチをオンにし、
   前記第１のモードで前記フィードバック動作を止めるために前記スイッチをオフにする請求項８に記載の発光素子駆動装置。
10. 前記第２のモニタ電圧生成回路が、前記受光素子を流れる電流と同一の電流または第２の倍率で比例する電流が流れる第２のモニタ抵抗を有し、前記第２のモニタ抵抗から前記第２のモニタ電圧を取り出す請求項１〜９のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
11. 前記第２の倍率が１である請求項１０に記載の発光素子駆動装置。
12. 前記第２のモニタ電圧生成回路が、前記受光素子と直列に接続される第５のトランジスタと、前記第５のトランジスタと前記第２の倍率に相当するカレントミラー比で第３のカレントミラー回路を構成する第２のトランジスタとを有し、前記第２のモニタ抵抗と前記第２のトランジスタとを直列に接続する請求項１０または請求項１１に記載の発光素子駆動装置。
13. 前記第２の閉ループ回路が、
    前記モニタ電圧と前記第２の基準電圧とを比較して、その差分に応じた誤差電圧を発生する第２のコンパレータと、
    前記第２のコンパレータからの誤差電圧をサンプリング・ホールドする第２のサンプル・ホールド回路と、
    前記第２のサンプル・ホールド回路の出力電圧に応じたスイッチング電流を生成するスイッチング電流生成回路と
    を有し、
    前記第２のモードで、前記フィードバック動作を行うときは前記第２のサンプル・ホールド回路をサンプリング・モードに切り換え、前記フィードバック動作を止めるときは前記第２のサンプル・ホールド回路をホールド・モードに切り換える請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
14. 前記受光素子を前記第１または第２のモニタ電圧生成回路のいずれかに選択的に接続するための切換スイッチを有する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
15. 前記第１の係数が前記第２の係数よりも大きい請求項１〜１４のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
16. 前記発光素子がレーザダイオードである請求項１〜１５のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
17. 前記トランジスタのいずれもバイポーラ・トランジスタである請求項１〜１６のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
    
    
    
    

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