JP2692629B2 - Light emitting element drive circuit - Google Patents

Light emitting element drive circuit

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JP2692629B2
JP2692629B2 JP7011608A JP1160895A JP2692629B2 JP 2692629 B2 JP2692629 B2 JP 2692629B2 JP 7011608 A JP7011608 A JP 7011608A JP 1160895 A JP1160895 A JP 1160895A JP 2692629 B2 JP2692629 B2 JP 2692629B2
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pulse
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードなど
の発光素子を駆動する発光素子駆動回路に係わり、特に
複数の発光素子を並列に駆動する発光素子駆動回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting element drive circuit for driving a light emitting element such as a laser diode, and more particularly to a light emitting element drive circuit for driving a plurality of light emitting elements in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザダイオードなどの発光素子を用い
た回路としては、たとえば光通信の分野で多用される光
送信器がある。通常、光送信器ではその光源として1つ
のレーザダイオードが用いられている。しかし、高い光
パワーが必要な場合には、2つのレーザダイオードの出
力光を偏波合成して出力光の強度を高めることが行われ
ている。このような場合はレーザダイオードに電流を供
給する駆動回路の規模が大きくなるのを防ぐために、1
つの駆動回路で2個のレーザダイオードを並列に動作さ
せることが多い。
2. Description of the Related Art As a circuit using a light emitting element such as a laser diode, there is an optical transmitter often used in the field of optical communication. Normally, one laser diode is used as the light source in an optical transmitter. However, when high optical power is required, the output light of the two laser diodes is polarized and combined to increase the intensity of the output light. In such a case, in order to prevent the size of the drive circuit for supplying the current to the laser diode from increasing, 1
Often, two laser diodes are operated in parallel by one driving circuit.

【0003】図4は、従来から使用されている発光素子
を並列に動作させる発光素子駆動回路の構成の概要を表
わしたものである。第1および第2の発光素子111
11 2 は、それぞれ対応するアナログ・スイッチ1
1 、122 を介して図示しない電源に接続されてい
る。また、第1、第2の発光素子111 、112 はそれ
ぞれ抵抗器131 、132 を通じて接地されている。パ
ルス発生器14は、設定された一定のデューティ比のパ
ルス信号15を出力する回路である。パルス信号15は
アナログ・スイッチ121 、122 にその導通を制御す
る制御信号として入力されている。
FIG. 4 shows a conventional light emitting device.
The outline of the configuration of the light-emitting element drive circuit that operates the
I gave it away. First and second light emitting element 111,
11 TwoIs the corresponding analog switch 1
21, 12TwoConnected to a power source (not shown)
You. In addition, the first and second light emitting elements 111, 11TwoIs it
Each resistor 131, 13TwoIs grounded through. Pa
The pulse generator 14 has a set constant duty ratio.
It is a circuit that outputs the loose signal 15. The pulse signal 15 is
Analog switch 121, 12TwoTo control its continuity
Is input as a control signal.

【0004】図5は、図4に示したパルス発生器の出力
する信号波形の一例を表わしたものである。パルス発生
器14の出力するパルス信号15はその周期が一定であ
り、かつ1周期の間におけるパルスの出力期間と出力さ
れていない期間の比率を任意に設定できるようになって
いる。
FIG. 5 shows an example of a signal waveform output from the pulse generator shown in FIG. The pulse signal 15 output from the pulse generator 14 has a constant cycle, and the ratio of the pulse output period to the pulse non-output period in one cycle can be arbitrarily set.

【0005】図4に戻って説明を続ける。アナログ・ス
イッチ121 、122 はパルスが入力されている期間だ
け導通するようになっている。その結果この期間だけ対
応する発光素子111 、112 は発光する。したがって
発光素子111 、112 の平均光出力電力は、アナログ
・スイッチ121 、122 の導通している時間、すなわ
ちパルス信号15のデューティ比により変更できるよう
になっている。パルス発生器14から出力されるパルス
信号15を2つのアナログ・スイッチ121 、122
共通に与えているのでこれらの導通時間は同じになり、
2つの発光素子の特性が揃っていればこれらに流れる平
均の電流量は互いに等しくなる。
Returning to FIG. 4, the description will be continued. The analog switches 12 1 and 12 2 are made conductive only while a pulse is being input. As a result, the corresponding light emitting elements 11 1 and 11 2 emit light only during this period. Therefore, the average optical output power of the light emitting elements 11 1 and 11 2 can be changed by the time during which the analog switches 12 1 and 12 2 are conducting, that is, the duty ratio of the pulse signal 15. Since the pulse signal 15 output from the pulse generator 14 is commonly applied to the two analog switches 12 1 and 12 2 , their conduction times are the same,
If the characteristics of the two light emitting elements are the same, the average amount of current flowing through them becomes equal to each other.

【0006】このように、スイッチング素子の導通時間
をパルス発生器のパルス幅によって制御した発光素子駆
動回路は特開平1−223789号公報にも開示されて
いる。この回路では、パルス・ワイズ・モジュレーショ
ンによってスイッチング素子を制御し、そのパルス幅を
短くすることでアイドル時にも発光素子に僅かの電流を
供給するようになっている。
A light emitting element drive circuit in which the conduction time of the switching element is controlled by the pulse width of the pulse generator as described above is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-223789. In this circuit, the switching element is controlled by pulse width modulation and the pulse width thereof is shortened to supply a small amount of current to the light emitting element even during idling.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】同一のパルス信号によ
ってアナログ・スイッチの導通を制御する従来の回路で
は、2つの発光素子の特性が一致していれば、互いの平
均電流量は等しくなる。しかしながら、この回路では、
2つの発光素子に流れる電流の比率を調整することはで
きないので、発光素子の特性にバラツキがあると流れる
電流量に差が生じてしまう。流れる電流が多くなればそ
れだけ発光素子の劣化は加速されるので、2つの発光素
子のうち電流の多く流れる方の寿命が他方よりも短くな
ってしまう。その結果複数の発光素子を用いた装置の信
頼性が低下するという問題がある。また、温度や湿度な
ど周囲条件の変動により一時的に発光素子相互間の特性
に差が生じた場合でも、従来の回路ではこれを補正する
ことができないので、素子の劣化に差が生じてしまうと
いう問題がある。
In the conventional circuit for controlling the conduction of the analog switch by the same pulse signal, if the characteristics of the two light emitting elements are the same, the average current amounts of the two light emitting elements are the same. However, in this circuit,
Since it is not possible to adjust the ratio of the currents flowing in the two light emitting elements, variations in the characteristics of the light emitting elements cause a difference in the amount of current flowing. The more current that flows, the faster the deterioration of the light emitting element. Therefore, the life of one of the two light emitting elements, which has the most current, becomes shorter than that of the other. As a result, there is a problem that the reliability of a device using a plurality of light emitting elements is reduced. Further, even if the characteristics of the light emitting elements are temporarily different from each other due to changes in ambient conditions such as temperature and humidity, the conventional circuit cannot correct the difference, resulting in a difference in element deterioration. There is a problem.

【0008】また、1つの発光素子について1つのパル
ス発生器を設けて、個々に流れる電流量を調整すること
で2つの発光素子に流れる電流量を等しくすることも考
えられる。しかしこの場合にはパルス発生器が2個必要
になり回路規模が大きくなるという問題がある。さらに
独立にパルス発生器を設けた場合には、2つの発光素子
による総和の発光量を一定に保ちながらそれぞれの電流
量の調整を行うための制御回路の構成が複雑になってし
まうという問題がある。
It is also possible to provide one pulse generator for one light emitting element and adjust the amount of current flowing individually to equalize the amount of current flowing through the two light emitting elements. However, in this case, there is a problem that two pulse generators are required and the circuit scale becomes large. Further, when the pulse generators are provided independently, there is a problem that the configuration of the control circuit for adjusting the current amount of each of the two light emitting elements while keeping the total light emission amount constant becomes complicated. is there.

【0009】そこで本発明の目的は、並列に接続された
複数の発光素子に流れる電流量を互いに等しく保つこと
のできる回路構成の簡単な発光素子駆動回路を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting element drive circuit having a simple circuit configuration capable of keeping the amounts of currents flowing in a plurality of light emitting elements connected in parallel equal to each other.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、複数の発光素子と、これら発光素子に流す電流の総
和量を設定する総和電流量設定手段と、総和量の設定さ
れた電流をこれら発光素子に分配する電流分配手段と、
発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流量検出
手段と、発光素子に流れる電流量が互いに等しくなるよ
うに電流分配手段による電流の分配比率を変化させる配
比率変更手段とを発光素子駆動回路に具備させている。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of light emitting elements, a total current amount setting means for setting a total amount of currents flowing through these light emitting elements, and a current for which a total amount is set are set. Current distribution means for distributing to these light emitting elements,
The light emitting element drive circuit includes a current amount detecting means for detecting the amount of current flowing through the light emitting element and a distribution ratio changing means for changing the current distribution ratio by the current distributing means so that the current amounts flowing through the light emitting element are equal to each other. It is equipped.

【0011】すなわち請求項1記載の発明では、総和電
流量設定手段によって複数の発光素子に流す総和の電流
量を設定しておき、各発光素子に流れる電流量が互いに
等しくなるように総和の電流量を分配している。総和の
設定された電流を分配することで、総和量を変化させる
ことなく各発光素子に流れる電流量の調整を行うことが
できる。
That is, according to the first aspect of the invention, the total amount of current flowing through the plurality of light emitting elements is set by the total current amount setting means, and the total amount of current flowing through the respective light emitting elements is equal to each other. The amount is distributed. By distributing the current for which the sum total is set, the amount of current flowing through each light emitting element can be adjusted without changing the total amount.

【0012】請求項2記載の発明では、複数の発光素子
と、所定の単位時間内に一定の電圧をこれら発光素子に
印加する総和の時間を設定する総和印加時間設定手段
と、一定の電圧の印加される総和の時間をこれら発光素
子に分配する総和時間分配手段と、発光素子に流れる電
流量をそれぞれ検出する電流量検出手段と、各発光素子
に流れる所定の単位時間における平均の電流量が互いに
等しくなるように総和時間分配手段による総和時間の分
配比率を変化させる分配比率変更手段とを発光素子駆動
回路に具備させている。
In a second aspect of the present invention, a plurality of light emitting elements, a sum total application time setting means for setting a total time for applying a constant voltage to these light emitting elements within a predetermined unit time, and a constant voltage The total time distribution means for distributing the total time applied to these light emitting elements, the current amount detection means for detecting the amount of current flowing through each light emitting element, and the average amount of current flowing through each light emitting element in a predetermined unit time are The light emitting element drive circuit is provided with a distribution ratio changing unit for changing the distribution ratio of the total time by the total time distribution unit so as to be equal to each other.

【0013】すなわち請求項2記載の発明では、所定の
単位時間中に一定の電圧を発光素子に印加する総和の時
間によって総和の電流量は設定される。そして電圧を印
加する総和の時間の分配比率を調整することによって各
発光素子に流れる平均の電流量が互いに等しくなるよう
にしている。
That is, in the second aspect of the invention, the total current amount is set by the total time for applying a constant voltage to the light emitting element during a predetermined unit time. The average current amount flowing through each light emitting element is made equal to each other by adjusting the distribution ratio of the total time of applying the voltage.

【0014】請求項3記載の発明では、複数の発光素子
と、これら発光素子とそれぞれ直列に接続されるととも
にその一端が所定の電圧源に接続された複数のスイッチ
と、一定周期で所定幅のパルスの繰り返すパルス信号を
出力するパルス発生手段と、このパルス信号がその導通
を制御する導通制御信号として入力されるスイッチを択
一的に切り換えるとともにパルス信号の入力されないス
イッチを非導通の状態にする導通制御信号入力先切換手
段と、発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流
量検出手段と、各発光素子に流れる平均の電流量が互い
に等しくなるようにパルス信号の入力されるスイッチを
順次変更する入力先変更手段とを発光素子駆動回路に具
備させている。
According to the third aspect of the invention, a plurality of light emitting elements, a plurality of switches each of which is connected in series with each of the light emitting elements and one end of which is connected to a predetermined voltage source, and which has a constant width and a predetermined width. A pulse generating means for outputting a pulse signal having repeated pulses and a switch to which this pulse signal is inputted as a conduction control signal for controlling conduction are selectively switched and a switch to which a pulse signal is not inputted is made non-conductive. Continuity control signal input destination switching means, current amount detecting means for detecting the amount of current flowing through each light emitting element, and the switch to which a pulse signal is input are sequentially changed so that the average amount of current flowing through each light emitting element becomes equal to each other. And an input destination changing means for controlling the light emitting element.

【0015】すなわち請求項3記載の発明では、パルス
発生手段の出力するパルス信号のパルス幅によって単位
時間内における総和の導通時間が設定されている。従っ
て複数の発光素子に流れる総和の電流量はパルス幅によ
って調整される。そして導通制御信号としてこのパルス
信号の入力されるスイッチを順次切り換えている。パル
ス信号が長く入力されればそれだけスイッチの導通して
いる時間は長くなり、発光素子の平均の電流量も多くな
る。一方パルス信号の入力される時間が短ければ、発光
素子に流れる電流量も少なくなる。従って、パルス信号
の入力されるスイッチを順次切り換えることによって各
発光素子に流れる平均の電流量が等しくなるように調整
している。
That is, according to the third aspect of the invention, the total conduction time in a unit time is set by the pulse width of the pulse signal output from the pulse generating means. Therefore, the total amount of current flowing through the plurality of light emitting elements is adjusted by the pulse width. The switches to which this pulse signal is input as the conduction control signal are sequentially switched. The longer the pulse signal is input, the longer the time the switch is conducting, and the larger the average current amount of the light emitting element. On the other hand, if the pulse signal is input for a short time, the amount of current flowing through the light emitting element also decreases. Therefore, the average current amount flowing in each light emitting element is adjusted to be equal by sequentially switching the switches to which the pulse signals are input.

【0016】請求項4記載の発明では、2つの発光素子
と、これら発光素子とそれぞれ直列に接続されるととも
にその一端が所定の電圧源に接続されたスイッチと、一
定周期で所定幅のパルスの繰り返す第1のパルス信号を
出力する第1のパルス発生手段と、この一定周期よりも
長い所定の周期で任意の幅のパルスの繰り返す第2のパ
ルス信号を出力する第2のパルス発生手段と、この第2
のパルス信号のパルスが出力されている期間は一方のス
イッチにその導通を制御する導通制御信号として第1の
パルス信号を入力しパルスの出力されていない期間はこ
のスイッチを非導通の状態にする第1の導通制御信号入
力切換手段と、第2のパルス信号のパルスが出力されて
いない期間は他方のスイッチに導通制御信号として第1
のパルス信号を入力しパルスの出力されている期間はこ
のスイッチを非導通の状態にする第2の導通制御信号入
力切換手段と、発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出
する電流量検出手段と、各発光素子に流れる第2のパル
ス信号の1周期中における平均の電流量が互いに等しく
なるように第2のパルス発生手段の出力する第2のパル
ス信号のパルス幅を変更するるパルス幅変更手段とを発
光素子駆動回路に具備させている。
According to another aspect of the present invention, there are provided two light emitting elements, a switch connected to each of the light emitting elements in series and having one end connected to a predetermined voltage source, and a pulse having a predetermined width and a predetermined period. First pulse generating means for outputting a repeating first pulse signal, and second pulse generating means for outputting a second pulse signal in which a pulse having an arbitrary width is repeated at a predetermined cycle longer than the fixed cycle, This second
The first pulse signal is input to one of the switches as a conduction control signal for controlling the conduction of the pulse signal while the pulse of the pulse signal is being output, and the switch is set to the non-conduction state while the pulse is not being output. The first conduction control signal input switching means and the other switch during the period in which the pulse of the second pulse signal is not output are the first conduction control signal as the conduction control signal.
Second conduction control signal input switching means for making the switch non-conductive during the period in which the pulse signal is input and the pulse is output, and current amount detection means for detecting the amount of current flowing through the light emitting element, respectively. Pulse width changing means for changing the pulse width of the second pulse signal output from the second pulse generating means so that the average current amounts of the second pulse signals flowing through the respective light emitting elements in one cycle become equal to each other. And are provided in the light emitting element drive circuit.

【0017】すなわち請求項4記載の発明では、2つの
発光素子に流す電流の総和の量は、第1のパルス発生手
段の出力する第1のパルス信号のパルス幅によって設定
している。そして、第2のパルス信号のパルス幅を変更
することによって発光素子に一定電圧の印加される時間
配分を変え、流れる平均の電流量を等しくさせている。
That is, in the fourth aspect of the invention, the total amount of the currents flowing through the two light emitting elements is set by the pulse width of the first pulse signal output from the first pulse generating means. Then, by changing the pulse width of the second pulse signal, the time distribution in which a constant voltage is applied to the light emitting element is changed to equalize the average amount of current flowing.

【0018】請求項5記載の発明では、それぞれの発光
素子に流れる電流は、コンデンサによって平滑化されて
いる。
According to the fifth aspect of the invention, the current flowing through each light emitting element is smoothed by the capacitor.

【0019】すなわち請求項5記載の発明では、スイッ
チの導通が断続的に行われても流れる電流をコンデンサ
によって平滑化することで、発光素子から連続的に光が
出力させることができる。
That is, according to the fifth aspect of the present invention, even if the switch is intermittently conducted, the current flowing through the capacitor is smoothed by the capacitor, so that the light emitting element can continuously output light.

【0020】[0020]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0021】図1は、本発明の一実施例における発光素
子駆動回路の構成の概要を表わしたものである。図4と
同一部分には同一の符号を付してその説明を適宜省略す
る。パルス発生器14の出力するパルス信号15は第1
および第2のアンド回路21 1 、222 を介して第1の
アナログスイッチ121 と第2のアナログスイッチ12
2 に入力されている。第1の発光素子111 と抵抗器1
1 の接続点221 および第2の発光素子112 と抵抗
器132 の接続点222 はそれぞれパルス幅変調器23
と接続されている。抵抗器131 、132 は互いに同一
の抵抗値になっている。そして接続点221 、222
はそれぞれ対応する発光素子に流れる電流量に応じた電
圧V1 、V2 が現れるようになっている。
FIG. 1 shows a luminescent element according to an embodiment of the present invention.
It is a diagram showing an outline of a configuration of a child drive circuit. With Figure 4
The same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.
You. The pulse signal 15 output from the pulse generator 14 is the first
And the second AND circuit 21 1, 22TwoThrough the first
Analog switch 121And the second analog switch 12
TwoHas been entered. First light emitting element 111And resistor 1
31Connection point 221And the second light emitting element 11TwoAnd resistance
Bowl 13TwoConnection point 22TwoAre the pulse width modulators 23
Is connected to Resistor 131, 13TwoAre identical to each other
Has become the resistance value of. And connection point 221, 22TwoTo
Is an electric current corresponding to the amount of current flowing through the corresponding light emitting element
Pressure V1, VTwoIs to appear.

【0022】パルス幅変調器23は、パルス発生器14
の出力するパルス信号15の周期よりも十分長い周期の
パルス信号である比率制御信号24を発生するようにな
っている。比率制御信号24のデューティ比は、接続点
221 、222 に現れる電圧V1 、V2 の比に応じて変
化するようになっている。たとえば、第2の発光素子1
2 に流れる平均の電流量が第1の発光素子111 に流
れる平均の電流量よりも多い場合には、比率制御信号2
4におけるパルス信号の出力期間を短くしてデューティ
比が小さくなるように変化させるようになっている。一
方、第2の発光素子112 に流れる平均の電流量が第1
の発光素子111 に流れるそれよりも少なくなったとき
には、デューティ比が大きしパルス信号の出力期間を長
くするようになっている。このようにして、発光素子1
1 、112 に流れる平均の電流量が互いに等しくなる
よう比率制御信号24のデューティ比を変化させるよう
になっている。
The pulse width modulator 23 includes a pulse generator 14
The ratio control signal 24, which is a pulse signal having a period sufficiently longer than the period of the pulse signal 15 output by the above, is generated. The duty ratio of the ratio control signal 24 changes according to the ratio of the voltages V 1 and V 2 appearing at the connection points 22 1 and 22 2 . For example, the second light emitting element 1
If the average amount of current flowing through 1 2 is larger than the average amount of current flowing through the first light emitting element 11 1 , the ratio control signal 2
The output period of the pulse signal in No. 4 is shortened to change the duty ratio. On the other hand, the average amount of current flowing through the second light emitting element 11 2 is
When it becomes smaller than that flowing in the light emitting element 11 1 , the duty ratio is increased and the output period of the pulse signal is lengthened. In this way, the light emitting device 1
The duty ratio of the ratio control signal 24 is changed so that the average current amounts flowing through 1 1 and 11 2 are equal to each other.

【0023】比率制御信号24は反転回路25によって
その論理値が反転された後、第1のアンド回路211
入力されている。反転回路25の出力する信号を反転制
御信号26と呼ぶことにする。第2のアンド回路212
には反転されずにそのそのまま比率制御信号24が入力
されている。比率制御信号24の値がハイレベルのとき
パルス信号15は第2のアンド回路212 を通過して第
2のアナログスイッチ122 に入力される。一方、比率
制御信号24の値がローレベルのときパルス信号15は
第1のアンド回路211 を通過して第1のアナログスイ
ッチ121 に入力される。このため、パルス発生器14
の出力するパルス信号15は、パルス幅変調器23の出
力する比率制御信号24のデューティ比に応じて第1の
アナログスイッチ121 と第2のアナログスイッチ12
2 に分配される。すなわち、比率制御信号24の1周期
中における第1の発光素子111 と第2の発光素子11
2に流れる電流の総和は、パルス発生器14の出力する
パルス信号15のデューティ比によって調整されてい
る。一方、第1の発光素子111 と第2の発光素子11
2 に流れる電流量の比は、パルス幅変調器23の出力す
る比率制御信号24のディーティ比によって調整されて
いる。
The ratio control signal 24 has its logical value inverted by the inversion circuit 25 and then input to the first AND circuit 21 1 . The signal output from the inverting circuit 25 will be referred to as an inverting control signal 26. Second AND circuit 21 2
The ratio control signal 24 is input as it is without being inverted. When the value of the ratio control signal 24 is high level, the pulse signal 15 passes through the second AND circuit 21 2 and is input to the second analog switch 12 2 . On the other hand, when the value of the ratio control signal 24 is low level, the pulse signal 15 passes through the first AND circuit 21 1 and is input to the first analog switch 12 1 . Therefore, the pulse generator 14
The pulse signal 15 output from the first analog switch 12 1 and the second analog switch 12 corresponds to the duty ratio of the ratio control signal 24 output from the pulse width modulator 23.
Divided into two . That is, the first light emitting element 11 1 and the second light emitting element 11 1 in one cycle of the ratio control signal 24.
The total sum of the currents flowing in 2 is adjusted by the duty ratio of the pulse signal 15 output from the pulse generator 14. On the other hand, the first light emitting element 11 1 and the second light emitting element 11
The ratio of the amount of current flowing through 2 is adjusted by the duty ratio of the ratio control signal 24 output from the pulse width modulator 23.

【0024】図2は、図1に示した発光素子駆動回路の
各部における信号波形を表わしたものである。パルス発
生器14の出力するパルス信号15(同図a)は、ここ
ではそのデューティ比が50パーセントに設定されてい
る。第2のアンド回路212の出力信号(同図c)は、
パルス幅変調器23の出力する比率制御信号24(同図
b)がハイレベルの間パルス信号15と等しくなる。一
方第1のアンド回路211 の出力信号(同図d)は比例
制御信号24がローレベルの間パルス信号15と等しく
なる。比率制御信号24の1周期31の間におけるアナ
ログスイッチ121 、122 の導通時間の総和、すなわ
ち第1および第2の発光素子111 、112 に流れる電
流量の総和は、パルス信号15のデューティ比で制御さ
れる。一方、この総和の電流量を第1の発光素子111
と第2の発光素子112 に配分する割合は、比率制御信
号24のデューティ比に対応している。
FIG. 2 shows a signal waveform in each part of the light emitting element drive circuit shown in FIG. The duty ratio of the pulse signal 15 (a in the figure) output from the pulse generator 14 is set to 50% here. The output signal of the second AND circuit 21 2 (c in the figure) is
While the ratio control signal 24 (b in the figure) output from the pulse width modulator 23 is at the high level, it becomes equal to the pulse signal 15. On the other hand, the output signal of the first AND circuit 21 1 (d in the figure) becomes equal to the pulse signal 15 while the proportional control signal 24 is at low level. The sum of the conduction times of the analog switches 12 1 and 12 2 in one period 31 of the ratio control signal 24, that is, the sum of the amounts of current flowing through the first and second light emitting elements 11 1 and 11 2 is It is controlled by the duty ratio. On the other hand, the total current amount is calculated as the first light emitting element 11 1
The ratio to be distributed to the second light emitting element 11 2 corresponds to the duty ratio of the ratio control signal 24.

【0025】たとえば、周期31の間に存在する6個の
パルスは、第1の発光素子111 と第2の発光素子11
2 にそれぞれ3個ずつ配分されている。時刻T11まで
は、このようにパルスを等しく配分することで、第1お
よび第2の発光素子111 、112 に流れる平均の電流
量が等しかったものとする。しかし、時刻T11以後は周
囲温度や経年変化の影響により、パルスを等しく配分し
た状態では第1の発光素子111 の電流量が第2の発光
素子112 に流れる電流量よりも多くなり、流れる電流
量に不均衡が生じたとする。このときパルス幅変調器2
3は、第1および第2の発光素子111 、112 に流れ
る電流量を等しくするために周期32では第1の発光素
子111 に2個のパルスが、第2の発光素子112 に4
個のパルスが配分されるように比率制御信号24のデュ
ーティ比を変化させている。このようにパルスの配分比
率を変更しても、第1および第2の発光素子111 、1
2に流れる総和の電流量は変化しないので、配分比率
と総和をそれぞれ独立に制御することができる。
For example, the six pulses existing during the period 31 are the first light emitting element 11 1 and the second light emitting element 11 1 .
3 pieces are distributed to 2 each. Up to time T 11 , by equally distributing the pulses in this way, it is assumed that the average amount of current flowing through the first and second light emitting elements 11 1 and 11 2 was equal. However, after time T 11, the current amount of the first light emitting element 11 1 becomes larger than the current amount of the second light emitting element 11 2 in the state where the pulses are equally distributed due to the influence of the ambient temperature and the secular change. It is assumed that there is an imbalance in the amount of flowing current. At this time, the pulse width modulator 2
3, two pulses in cycle 32 first to the light emitting element 11 1 in order to equalize the amount of current flowing through the first and second light emitting elements 11 1, 11 2, the second to the light emitting element 11 2 Four
The duty ratio of the ratio control signal 24 is changed so that the individual pulses are distributed. Even if the pulse distribution ratio is changed in this way, the first and second light emitting elements 11 1 , 1
Since the total amount of current flowing through 1 2 does not change, the distribution ratio and the total amount can be controlled independently.

【0026】図3は、本発明の一実施例における発光素
子駆動回路を用いた高出力レーザダイーオ光源の構成を
表わしたものである。図1と同一の回路部分には同一の
符号を付してその説明を適宜省略する。この高出力レー
ザダイオード光源は、発光素子として2個のレーザダイ
オード411 、412 を用いている。レーザダイオード
411 、412 の光出力は、それぞれ光ファイバ4
1 、432 を通じて偏波合成器42に導かれている。
偏波合成器42は、2個のレーザダイオード411、4
2 の光出力をそれぞれ偏波面保存光ファイバと結合さ
せ、それらの光を偏光分離膜により1つの光路に結合さ
せて光ファイバ433 に出力するようになっている。
FIG. 3 shows a structure of a high power laser diode light source using a light emitting element drive circuit according to an embodiment of the present invention. The same circuit parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate. This high-power laser diode light source uses two laser diodes 41 1 and 41 2 as light emitting elements. The optical outputs of the laser diodes 41 1 and 41 2 are the optical fibers 4 respectively.
It is guided to the polarization combiner 42 through 3 1 and 43 2 .
The polarization combiner 42 includes two laser diodes 41 1 , 4
1 2 optical outputs coupled to the respective polarization-maintaining optical fiber, those light coupled into one optical path by the polarization separation film and outputs to the optical fiber 43 3.

【0027】この高出力レーザダイオード光源は、2個
のレーザダイオード411 、412の光出力を偏波合成
することによって高い光出力を得ることができるように
なっている。また、2個のレーザダイオード411 、4
2 の光出力の総和をとることでそれぞれに流す電流量
を減少させてレーザダイオードの劣化を軽減させ、光源
としての信頼性の向上が図られている。
This high-power laser diode light source can obtain a high optical output by polarization-combining the optical outputs of the two laser diodes 41 1 and 41 2 . Also, two laser diodes 41 1 , 4
By taking the sum of the optical outputs of 1 2 to reduce the amount of current flowing to each, the deterioration of the laser diode is reduced, and the reliability as a light source is improved.

【0028】アナログスイッチとしては、MOS型の電
界効果型トランジスタ441 、44 2 を用いている。M
OS型の電界効果型トランジスタ441 、442 は、5
ボルト程度の低いゲート電圧によって、数アンペアの電
流を高速にスイッチングできるので、レーザダイオード
の駆動回路に好適である。MOS型の電界効果型トラン
ジスタ441 、442 のソースには、その一端の接地さ
れたコンデンサ451、452 が接続されている。コン
デンサ451 、452 はレーザダイオードに流れる電流
を平滑化する働きをしている。時定数は、パルス幅変調
器23の出力する比率制御信号24の周期よりも十分に
長くなっている。コンデンサ451 、452 はパルス発
生器14の出力するパルス信号15および比率制御信号
24による電流の断続的な流れを平滑化し、連続的に電
流を流すようになっている。その結果、レーザダイオー
ド411 、412 の光出力は連続光になる。
As the analog switch, a MOS type electric switch is used.
Field effect transistor 441, 44 TwoIs used. M
OS type field effect transistor 441, 44TwoIs 5
A gate voltage as low as a volt can produce a few amperes of electricity.
The laser diode can be switched at high speed.
It is suitable for the drive circuit. MOS field effect transistor
Dista 441, 44TwoThe source is grounded at one end
Condenser 451, 45TwoIs connected. Con
Densa 451, 45TwoIs the current flowing through the laser diode
Has the function of smoothing. Time constant is pulse width modulation
More than the period of the ratio control signal 24 output from the instrument 23
It's getting longer. Capacitor 451, 45TwoIs a pulse
Pulse signal 15 and ratio control signal output from genital organ 14
The intermittent flow of current due to 24 is smoothed and the current is continuously supplied.
It is designed to flow. As a result, the laser diode
Do 411, 41TwoLight output is continuous light.

【0029】コンデンサ451 452 によって平滑化さ
れるので、接続点221 、222 にはレーザダイオード
411 、412 に流れる平滑後の電流量に応じた電圧が
継続して現れる。パルス幅変調器23は、接続点2
1 、222 に現れる電圧が等しくなるように比率制御
信号24のデューティ比を変化させるようになってい
る。たとえば、2つのレーザダイオード411 、412
の特性のバラツキにより流れる電流に不均衡が発生した
場合でも、パルス幅変調器23によってレーザダイオー
ド411 、412 に流れる電流の比率が等しくなるよう
に調整される。その結果、2個のレーザダイオード41
1 、412 の劣化の度合いを均等にでき、信頼性の高い
高出力レーザダイオード光源を得ることができる。
Since it is smoothed by the capacitors 45 1 45 2 , a voltage corresponding to the smoothed current amount flowing in the laser diodes 41 1 and 41 2 continuously appears at the connection points 22 1 and 22 2 . The pulse width modulator 23 has a connection point 2
The duty ratio of the ratio control signal 24 is changed so that the voltages appearing at 2 1 and 22 2 become equal. For example, two laser diodes 41 1 , 41 2
Even if an imbalance occurs in the currents flowing due to the variation in the characteristics of, the pulse width modulator 23 adjusts so that the ratios of the currents flowing in the laser diodes 41 1 and 41 2 become equal. As a result, two laser diodes 41
The degree of deterioration of 1 and 41 2 can be made uniform, and a highly reliable high-power laser diode light source can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、総和の電流量を設定しておき、各発光素子に
流れる電流量が互いに等しくなるようにこれを分配した
ので、総和量を変化させることなく各発光素子に流れる
電流量の調整を容易に行うことができる。
As described above, according to the invention described in claim 1, since the total amount of current is set and distributed so that the amounts of current flowing through the respective light emitting elements are equal to each other, the total sum is obtained. The amount of current flowing through each light emitting element can be easily adjusted without changing the amount.

【0031】また請求項2記載の発明によれば、総和の
電流量は一定の電圧を印加する総和の時間によって設定
している。また総和の時間を分配することで各発光素子
に流れる平均の電流量を等しくしている。電圧を印加す
る時間の配分は、たとえばスイッチの開閉によって容易
に調整することができるので、発光素子駆動回路の回路
構成の簡略化を図ることができる。
According to the second aspect of the invention, the total current amount is set by the total time for applying a constant voltage. Also, by distributing the total time, the average amount of current flowing through each light emitting element is made equal. The distribution of the voltage application time can be easily adjusted by, for example, opening and closing a switch, so that the circuit configuration of the light emitting element drive circuit can be simplified.

【0032】さらに請求項3記載の発明によれば、パル
ス信号の入力されるスイッチを順次切り換えて総和の電
流量の配分を行っているので、総和の電流量を変化させ
ることなく、各発光素子に流れる電流量の比率を容易に
調整することができる。
Further, according to the third aspect of the invention, since the switches to which the pulse signals are input are sequentially switched to distribute the total current amount, each light emitting element can be changed without changing the total current amount. The ratio of the amount of current flowing through can be easily adjusted.

【0033】また請求項4記載の発明によれば、第2の
パルス発生手段の出力する第2のパルス信号のパルス幅
によって2つの発光素子に流れる電流量を変更すること
ができるので、電流を配分するための回路構成が簡単に
なり、発光素子駆動回路の簡略化を図ることができる。
According to the invention described in claim 4, the amount of current flowing through the two light emitting elements can be changed by the pulse width of the second pulse signal output from the second pulse generating means. The circuit configuration for distribution is simplified, and the light emitting element drive circuit can be simplified.

【0034】さらに請求項5記載の発明によれば、スイ
ッチの導通が断続的に行われてもコンデンサによって流
れる電流を平滑化してるので、発光素子から連続的に光
を出力させることができる。
Further, according to the invention of claim 5, the current flowing through the capacitor is smoothed even when the switch is intermittently conducted, so that the light emitting element can continuously output light.

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

【図1】本発明の一実施例における発光素子駆動回路の
構成の概要を表わしたブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of a light emitting element drive circuit in an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した発光素子駆動回路の各部における
信号波形を表わした各種波形図である。
FIG. 2 is various waveform charts showing signal waveforms in respective parts of the light emitting element drive circuit shown in FIG.

【図3】本発明の一実施例における発光素子駆動回路を
用いた高出力レーザダイーオ光源の構成を表わしたブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a high-power laser diode light source using a light emitting element drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来から使用されている発光素子を並列に動作
させる発光素子駆動回路の構成の概要を表わしたブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of a configuration of a light emitting element drive circuit that operates conventionally used light emitting elements in parallel.

【図5】図4に示した発光素子駆動回路のパルス発生器
から出力される信号の波形を表わした波形図である。
5 is a waveform diagram showing a waveform of a signal output from a pulse generator of the light emitting element drive circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 発光素子 12、44 アナログ・スイッチ 13 抵抗器 14 パルス発生器 21 アンド回路 23 パルス幅変調器 25 反転回路 41 レーザダイオード 45 コンデンサ 11 Light-Emitting Element 12, 44 Analog Switch 13 Resistor 14 Pulse Generator 21 AND Circuit 23 Pulse Width Modulator 25 Inversion Circuit 41 Laser Diode 45 Capacitor

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の発光素子と、 これら発光素子に流す電流の総和量を設定する総和電流
量設定手段と、 前記総和量の設定された電流をこれら発光素子に分配す
る電流分配手段と、 前記発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流量
検出手段と、 前記発光素子に流れる電流量が互いに等しくなるように
前記電流分配手段による電流の分配比率を変化させる配
比率変更手段とを具備することを特徴とする発光素子駆
動回路。
1. A plurality of light emitting elements, a total current amount setting means for setting a total amount of currents flowing through these light emitting elements, and a current distributing means for distributing the currents having the set total amount to these light emitting elements. The light emitting device includes a current amount detecting unit that detects the amount of current flowing in each of the light emitting devices, and a distribution ratio changing unit that changes the current distribution ratio of the current distributing unit so that the amounts of current flowing in the light emitting devices become equal to each other. A light emitting element drive circuit characterized by the above.
【請求項2】 複数の発光素子と、 所定の単位時間内に一定の電圧をこれら発光素子に印加
する総和の時間を設定する総和印加時間設定手段と、 前記一定の電圧の印加される総和の時間をこれら発光素
子に分配する総和時間分配手段と、 前記発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流量
検出手段と、 各発光素子に流れる前記所定の単位時間における平均の
電流量が互いに等しくなるように前記総和時間分配手段
による総和時間の分配比率を変化させる分配比率変更手
段とを具備することを特徴とする発光素子駆動回路。
2. A plurality of light emitting elements, a sum total application time setting means for setting a total time for applying a constant voltage to these light emitting elements within a predetermined unit time, and a total sum of the constant voltages applied. The total time distribution means for distributing time to these light emitting elements, the current amount detection means for detecting the amount of current flowing through each of the light emitting elements, and the average amount of current flowing through each light emitting element in the predetermined unit time are equal to each other. And a distribution ratio changing unit for changing the distribution ratio of the total time by the total time distribution unit.
【請求項3】 複数の発光素子と、 これら発光素子とそれぞれ直列に接続されるとともにそ
の一端が所定の電圧源に接続された複数のスイッチと、 一定周期で所定幅のパルスの繰り返すパルス信号を出力
するパルス発生手段と、 このパルス信号がその導通を制御する導通制御信号とし
て入力されるスイッチを択一的に切り換えるとともにパ
ルス信号の入力されないスイッチを非導通の状態にする
導通制御信号入力先切換手段と、 前記発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流量
検出手段と、 各発光素子に流れる平均の電流量が互いに等しくなるよ
うに前記パルス信号の入力されるスイッチを順次変更す
る入力先変更手段とを具備することを特徴とする発光素
子駆動回路。
3. A plurality of light emitting elements, a plurality of switches each of which is connected to each of the light emitting elements in series and one end of which is connected to a predetermined voltage source, and a pulse signal in which a pulse of a predetermined width is repeated at a constant cycle. A pulse generation means for outputting and a switch for inputting the pulse signal as a conduction control signal for controlling conduction thereof are selectively switched and a switch for inputting a conduction control signal for making a switch to which the pulse signal is not input nonconductive Means, a current amount detection means for detecting the amount of current flowing through each of the light emitting elements, and an input destination change for sequentially changing the switches to which the pulse signals are input so that the average amount of current flowing through each light emitting element becomes equal And a light emitting element drive circuit.
【請求項4】 2つの発光素子と、 これら発光素子とそれぞれ直列に接続されるとともにそ
の一端が所定の電圧源に接続されたスイッチと、 一定周期で所定幅のパルスの繰り返す第1のパルス信号
を出力する第1のパルス発生手段と、 前記一定周期よりも長い所定の周期で任意の幅のパルス
の繰り返す第2のパルス信号を出力する第2のパルス発
生手段と、 この第2のパルス信号のパルスが出力されている期間は
一方のスイッチにその導通を制御する導通制御信号とし
て前記第1のパルス信号を入力しパルスの出力されてい
ない期間はこのスイッチを非導通の状態にする第1の導
通制御信号入力切換手段と、 前記第2のパルス信号のパルスが出力されていない期間
は他方のスイッチに導通制御信号として前記第1のパル
ス信号を入力しパルスの出力されている期間はこのスイ
ッチを非導通の状態にする第2の導通制御信号入力切換
手段と、 前記発光素子に流れる電流量をそれぞれ検出する電流量
検出手段と、 各発光素子に流れる前記第2のパルス信号の1周期中に
おける平均の電流量が互いに等しくなるように前記第2
のパルス発生手段の出力する第2のパルス信号のパルス
幅を変更するるパルス幅変更手段とを具備することを特
徴とする発光素子駆動回路。
4. A light emitting element, a switch connected to each of these light emitting elements in series and having one end connected to a predetermined voltage source, and a first pulse signal in which a pulse of a predetermined width is repeated at a constant cycle. And a second pulse generating means for outputting a second pulse signal in which a pulse having an arbitrary width is repeated at a predetermined cycle longer than the fixed cycle, and the second pulse signal. The first pulse signal is input to one of the switches as a conduction control signal for controlling the conduction of the switch during the period in which the pulse is output, and the switch is turned off during the period in which the pulse is not output. Of the conduction control signal input switching means and the other switch while the pulse of the second pulse signal is not being output, the first pulse signal is inputted to the other switch as the conduction control signal. The second conduction control signal input switching means for making the switch non-conductive during the output period of, the current amount detecting means for detecting the amount of current flowing through the light emitting element, and the current flowing through each light emitting element. The second pulse signal is adjusted so that the average current amounts in one cycle become equal to each other.
And a pulse width changing means for changing the pulse width of the second pulse signal output from the pulse generating means.
【請求項5】 それぞれの発光素子に流れる電流は、コ
ンデンサによって平滑化されていることを特徴とする請
求項2、請求項3または請求項4記載の発光素子駆動回
路。
5. The light emitting element drive circuit according to claim 2, wherein a current flowing through each light emitting element is smoothed by a capacitor.
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