JPH01259585A - Automatic output control circuit for semiconductor laser - Google Patents
Automatic output control circuit for semiconductor laserInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体レーザの自動出力制御回路に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an automatic output control circuit for a semiconductor laser.
従来、半導体レーザの自動出力制御回路としては、第4
図に示すように半導体レーザ404の光出力をモニタフ
ォトダイオード401で検出し、その検出結果に基づい
て制御回路402がパワトランジスタ403に制御出力
を出力し、パワトランジスタ403により駆動電源40
5から半導体レーザ404への電流を制御する自動出力
制御回路が知られている。Conventionally, as an automatic output control circuit for a semiconductor laser, the fourth
As shown in the figure, the optical output of the semiconductor laser 404 is detected by the monitor photodiode 401, and based on the detection result, the control circuit 402 outputs a control output to the power transistor 403, and the power transistor 403 outputs the control output to the drive power source 40.
An automatic output control circuit for controlling the current flowing from the semiconductor laser 5 to the semiconductor laser 404 is known.
しかしながら、従来用いられた自動出力制御回路は第4
図に示すように半導体レーザ404に直列に挿入された
パフトランジスタ403により電流制御をするため、消
費電力が大きくなるという問題点があった。However, the conventional automatic output control circuit
As shown in the figure, since the current is controlled by a puff transistor 403 inserted in series with a semiconductor laser 404, there is a problem in that power consumption increases.
例えば、通常コンパクト・ディスクに用いられている半
導体レーザは光出力3mw時において端子間電圧2v、
駆動電流70mA程度で動作するが、電源電圧12Vを
用いると、消費電力は840mwとなり、レーザ発振に
必要な電力140mWと較べ、6倍もの消費電力が必要
となる。For example, a semiconductor laser normally used in compact discs has a terminal voltage of 2V when the optical output is 3mW.
It operates with a drive current of about 70 mA, but when a power supply voltage of 12 V is used, the power consumption is 840 mW, which is six times the power consumption of 140 mW required for laser oscillation.
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するた
め、低消費電力での半導体レーザ駆動を実現することを
目的としている。Therefore, in order to solve these conventional problems, the present invention aims to realize driving of a semiconductor laser with low power consumption.
上記問題点を解決するため、本発明の半導体レーザの自
動出力制御回路は、半導体レーザの光量を検出し、その
光量に応じた信号を出力するセンサと、該センサの出力
を検出し、その検出結果によって前記半導体レーザへの
駆動電流を制御する制御回路とを具備した半導体レーザ
の自動出力制御回路において、前記半導体レーザの駆動
を、電源電流をパルス幅変調した後平滑した電流により
行なう制御回路を具備することを特徴とする。In order to solve the above problems, the automatic output control circuit for a semiconductor laser of the present invention includes a sensor that detects the amount of light from the semiconductor laser and outputs a signal according to the amount of light, and a sensor that detects the output of the sensor and detects the output of the sensor. An automatic output control circuit for a semiconductor laser comprising a control circuit for controlling a drive current to the semiconductor laser according to a result, the control circuit driving the semiconductor laser using a current smoothed after pulse width modulating a power supply current. It is characterized by comprising:
第3図に本発明にかかる半導体レーザの自動出力制御回
路のブロック図を示す。FIG. 3 shows a block diagram of an automatic output control circuit for a semiconductor laser according to the present invention.
駆動電源305からパルス幅変調回路302に加えられ
た直流電圧はパルス幅変調回路302によりパルス幅変
調され、ローパスフィルタ303を通して直流とした後
半導体レーザ304を駆動する。The DC voltage applied from the drive power supply 305 to the pulse width modulation circuit 302 is pulse width modulated by the pulse width modulation circuit 302, passed through a low-pass filter 303, and converted into DC voltage, which then drives the semiconductor laser 304.
今、何らかの理由により半導体レーザ304の光出力が
低下したとすると、モニタフォトダイオード301の出
力Hが低下する。Now, if the optical output of the semiconductor laser 304 decreases for some reason, the output H of the monitor photodiode 301 decreases.
するとパルス幅変調回路302の出力はパルス幅を広げ
て出力し、ローパスフィルタ303通過後の直流出力を
増加させ半導体レーザ304の光出力を増加するため、
光出力は一定に保たれる。Then, the output of the pulse width modulation circuit 302 is outputted with a widened pulse width, increasing the DC output after passing through the low-pass filter 303 and increasing the optical output of the semiconductor laser 304.
The light output remains constant.
逆に、半導体レーザ304の光出力が増加したときには
直流出力が減少し、光出力が一定に保たれる。Conversely, when the optical output of the semiconductor laser 304 increases, the DC output decreases and the optical output is kept constant.
また、パルス幅変調回路やローパスフィルタは原理的に
電力を消費しない。Additionally, pulse width modulation circuits and low-pass filters do not consume power in principle.
つまり、きわめて低消費電力の自動出力制御回路が構成
されるわけである。In other words, an automatic output control circuit with extremely low power consumption is constructed.
以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の半導体レーザの自動出力制御回路であ
る。FIG. 1 shows an automatic output control circuit for a semiconductor laser according to the present invention.
次に回路構成を説明する。オペアンプ101.102と
コンデンサ103と抵抗104.105.106より成
る三角波発振回路(a)と、モニタフォトダイオード1
09の出力を受けるオペアンプ107と抵抗108によ
り成るI−V変換回路(b)と、抵抗110.111.
112.113とオペアンプ114.115とダイオー
ド116.119とトランジスタ117.118より成
るパルス幅変調回路(C)と、チョークコイル120と
コンデンサ121より成るローパスフィルタ(d)の4
つのブロックから構成されている。Next, the circuit configuration will be explained. A triangular wave oscillation circuit (a) consisting of an operational amplifier 101, 102, a capacitor 103, and a resistor 104, 105, 106, and a monitor photodiode 1
09, an I-V conversion circuit (b) consisting of an operational amplifier 107 and a resistor 108, and resistors 110, 111.
A pulse width modulation circuit (C) consisting of 112, 113, an operational amplifier 114, 115, a diode 116, 119, and a transistor 117, 118, and a low pass filter (d) consisting of a choke coil 120 and a capacitor 121.
It consists of two blocks.
次に回路の動作を説明する。三角波発振回路(a)の出
力とI−V変換回路(b)の出力と光出力設定端子12
3への設定値とをオペアンプ114により加算した後オ
ペアンプ115により比較動作を行ない、ダイオード1
16.119とトランジスタ117.118により出力
増幅した後、チョークコイル120とコンデンサ121
よりなるローパスフィルタ(d)を通し、半導体レーザ
122を駆動するものである。Next, the operation of the circuit will be explained. The output of the triangular wave oscillation circuit (a), the output of the I-V conversion circuit (b), and the optical output setting terminal 12
After the operational amplifier 114 adds the set value to diode 1, the operational amplifier 115 performs a comparison operation, and the diode 1
After output amplification by 16.119 and transistors 117.118, choke coil 120 and capacitor 121
The semiconductor laser 122 is driven through a low-pass filter (d) consisting of the following.
次に第2図を用いて動作状態を説明する。第2図(a)
はオペアンプ114の出力波形である。Next, the operating state will be explained using FIG. 2. Figure 2(a)
is the output waveform of the operational amplifier 114.
光出力設定端子123に加えられた設定値と半導体レー
ザ122の光出力が等しいときにはオペアンプ114の
出力波形は201のようになり、オペアンプ115の出
力波形は第2図(b)のようになる。When the set value applied to the optical output setting terminal 123 and the optical output of the semiconductor laser 122 are equal, the output waveform of the operational amplifier 114 becomes as shown in 201, and the output waveform of the operational amplifier 115 becomes as shown in FIG. 2(b).
ここで、何らかの原因により、半導体レーザ122の光
出力を低下すると、モニタフォトダイオード109の光
電流が減少するためオペアンプ114の出力波形は20
2のようになり、オペアンプ115の出力は第2図(c
)のようになり、パルス幅が第2図(b)に比べて広が
るため、第1図(d)のローパスフィルタ通過後の直流
出力は大きくなり、半導体レーザ122の光出力は増加
する。Here, if the optical output of the semiconductor laser 122 is reduced for some reason, the photocurrent of the monitor photodiode 109 is reduced, so the output waveform of the operational amplifier 114 is
2, and the output of the operational amplifier 115 is as shown in Fig. 2 (c
), and the pulse width is wider than that in FIG. 2(b), so the DC output after passing through the low-pass filter in FIG. 1(d) increases, and the optical output of the semiconductor laser 122 increases.
逆に、何らかの原因により、半導体レーザ122の光出
力が増加したときには逆の機構により光出力を減少させ
る。Conversely, when the optical output of the semiconductor laser 122 increases for some reason, the optical output is decreased by the opposite mechanism.
このようにパルス幅変調を行なうことで、光出力の安定
化が行なえる。By performing pulse width modulation in this manner, optical output can be stabilized.
本発明の半導体レーザの自動出力制御回路は以下に示す
ように利点を有する。The automatic output control circuit for a semiconductor laser according to the present invention has the following advantages.
(i)半導体レーザを極めて効率よく駆動するため消費
電力が低減され、電池駆動した時に電池寿命を5倍以上
にすることができ、持ち運び用コンパクト・ディスク等
に応用した時に電池寿命が大きく向上する。(i) By driving the semiconductor laser extremely efficiently, power consumption is reduced, and battery life can be increased by more than five times when powered by batteries, greatly improving battery life when applied to portable compact discs, etc. .
(ii )制御回路の消費電力が小さくなるため、放熱
の必要がなく制御回路を小型化できる。(ii) Since the power consumption of the control circuit is reduced, there is no need for heat radiation and the control circuit can be miniaturized.
(iii)ローパスフィルタを通して半導体レーザを駆
動するため耐サージ性が強く、スロースタータ等のeA
護回路が不要となる。(iii) Since the semiconductor laser is driven through a low-pass filter, it has strong surge resistance and is suitable for eA such as slow starters.
No protection circuit is required.
第1図は本発明にかかる実施例を説明するための自動出
力制御回路の回路図である。
第2図(a)、(b)、(C)は本発明にかかる実施例
を説明するための出力波形のグラフである。
第3図は本発明の詳細な説明するためのブロック図であ
る。
第4図は従来の自動出力制御回路を説明するためのブロ
ック図である。
101.102.107.114.115・・・オペア
ンプ
103.121
・・・コンデンサ
104.105.106.107.108.110.1
11.112
・・・抵抗
109・・・モニタフォトダイオード
116.119
・・・ダイオード
120・・・チョークコイル
122・・・半導体レーザ
123・・・光出力設定端子
201、202
・・・出力波形
301・・・モニタフォトダイオード
302・・・パルス幅変調回路
303・・・ローパスフィルタ
304・・・半導体レーザ
305・・・駆動電源
401・・・モニタフォトダイオード
402・・・制御回路
403・・・パワトランジスタ
404・・・半導体レーザ
405・・・駆動電源
以上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士 上 柳 雅 誉(池1名)子2 )AFIG. 1 is a circuit diagram of an automatic output control circuit for explaining an embodiment according to the present invention. FIGS. 2(a), 2(b), and 2(C) are graphs of output waveforms for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram for explaining the present invention in detail. FIG. 4 is a block diagram for explaining a conventional automatic output control circuit. 101.102.107.114.115...Operational amplifier 103.121...Capacitor 104.105.106.107.108.110.1
11.112...Resistor 109...Monitor photodiode 116.119...Diode 120...Choke coil 122...Semiconductor laser 123...Optical output setting terminals 201, 202...Output waveform 301 ... Monitor photodiode 302 ... Pulse width modulation circuit 303 ... Low pass filter 304 ... Semiconductor laser 305 ... Drive power supply 401 ... Monitor photodiode 402 ... Control circuit 403 ... Power Transistor 404... Semiconductor laser 405... Driving power supply and above Applicant Seiko Epson Co., Ltd. Agent Patent attorney Masayoshi Kamiyanagi (Ike 1) Ko 2) A
Claims (1)
出力するセンサと、該センサの出力を検出し、その検出
結果によって前記半導体レーザへの駆動電流を制御する
制御回路とを具備した半導体レーザの自動出力制御回路
において、前記半導体レーザの駆動を、電源電流をパル
ス幅変調した後平滑した電流により行なう制御回路を具
備することを特徴とする半導体レーザの自動出力制御回
路。A semiconductor laser comprising a sensor that detects the amount of light from a semiconductor laser and outputs a signal according to the amount of light, and a control circuit that detects the output of the sensor and controls a drive current to the semiconductor laser based on the detection result. An automatic output control circuit for a semiconductor laser, characterized in that the automatic output control circuit for a semiconductor laser is provided with a control circuit that drives the semiconductor laser using a current that is smoothed after pulse width modulating a power supply current.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8701488A JPH01259585A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Automatic output control circuit for semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8701488A JPH01259585A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Automatic output control circuit for semiconductor laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01259585A true JPH01259585A (en) | 1989-10-17 |
Family
ID=13903111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8701488A Pending JPH01259585A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Automatic output control circuit for semiconductor laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01259585A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281072U (en) * | 1988-12-12 | 1990-06-22 | ||
JPH05259544A (en) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Fujitsu Ltd | Laser diode drive circuit |
JP2007042795A (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Brother Ind Ltd | Semiconductor laser driving device and image forming apparatus |
US7508408B2 (en) * | 2005-10-27 | 2009-03-24 | Ricoh Company Ltd. | Image forming apparatus capable of effectively initializing a laser drive circuit |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8701488A patent/JPH01259585A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281072U (en) * | 1988-12-12 | 1990-06-22 | ||
JPH05259544A (en) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Fujitsu Ltd | Laser diode drive circuit |
JP2007042795A (en) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Brother Ind Ltd | Semiconductor laser driving device and image forming apparatus |
US7508408B2 (en) * | 2005-10-27 | 2009-03-24 | Ricoh Company Ltd. | Image forming apparatus capable of effectively initializing a laser drive circuit |
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