JPH0465178A - 半導体レーザ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク装置、光カード装置或いはレーザ
プリンタ等において光源として用いられる半導体レーザ
駆動回路に関する。

従来の技術 従来、この種の機器に光源として用いられる半導体レー
ザを、電源投入時のサージ電流等がら保護し得る駆動回
路として、特開昭６２−４７１８１号公報に示されるよ
うにスロースタート回路を用いたものがある。

第２図は、同公報に示される内容の応用例を示すもので
ある。まず、半導体レーザＩから出射された光の一部は
受光素子、例えばフォトダイオード２により受光されて
光電変換され、電流−電圧変換器３により発光量に応じ
た電圧が得られる。

即ち、フォトダイオード２と電流−電圧変換器３とによ
り受光回路４が形成され、発光量相当の電圧信号が受光
信号として出力される。この受光信号は電流制御回路５
に入力されて半導体レーザ１の発光光量が判定され、半
導体レーザ１のカソード側に接続された電流源６をフィ
ードバック制御する。これにより、電流源６によって半
導体レーザ１に流れる駆動電流が制御され、発光量が所
定値となるように制御される。

ここに、半導体レーザｌのアノード側は電源７に接続さ
れるが、両者間にはスロースタート回路８がスイッチ９
とともに介在されている。そこで、電源７の投入時には
スイッチ９をオフさせておき、半導体レーザ１の発光時
にスイッチ９をオンさせる。すると、スロースタート回
路８を介して徐々に電圧が上昇する状態で半導体レーザ
Ｉに対して電源７が投入されることになり、サージ電流
が流れず半導体レーザｌが保護される。

ところで、近年にあっては、電源回路の簡略化が要求さ
れ、回路の単電源化が求められている。

また、受光素子も半導体レーザと同一パッケージに内蔵
するのか一般的となってきている。これららの点を考慮
すると、第２図の回路は第３図に示すように構成するこ
とが考えられる。図中、１０は半導体レーザ１とフォト
ダイオード２とが同一パッケージに内蔵されていること
を示す。第２図との違いは、フォトタイオード２のカソ
ード側が半導体レーザ１のアノード側に接続されて逆バ
イアスを半導体レーザ１の電源７を共通としてとるよう
にした点である。また、電流−電圧変換器３の基準電圧
がＧＮＤ　（＝ＯＶ）から所定値Ｖｒｅｆ（ただし、０
（Ｖｒｅｆ　（Ｖｃｃ）とされている。この結果、第２
図構成では電流−電圧変換器３の出力がＧＮＤを基準と
し光量に応じてマイナス側に電圧が振れるのに対し、第
３図構成では電流−電圧変換器３の出力はＶｒｅｆを基
準とし光量に応じてＧＮＤ側に電圧が振れるものとなる
。なお、電流制御回路５も単電源動作する。

発明が解決しようとする課題 第３図に示す回路構成においてもスロースタート回路８
の作用により電源投入時のサージ電流を防止できる。と
ころが、スイッチ９をオンさせて半導体レーザ１を発光
させる場合、半導体レーザ１のアノードとフォトダイオ
ード２のカソードとが共通端子となっているため、スロ
ースタート回路８の出力が少なくとも所定値Ｖｒｅｆ以
上にならないと、フォトダイオード２に逆バイアスがか
からず正しい光量検出ができない。一方、フォトダイオ
ード２が正常動作し得る状態では、半導体レーザｌのア
ノードに所定値Ｖｒｅｆ以上の電圧がかかってしまい、
半導体レーザ１にコントロールされない電流が流れ、半
導体−ザ１を劣化させてしまう可能性がある。

課題を解決するための手段 半導体レーザのアノード側に接続された電源と、この半
導体レーザのカソード側に接続された電流源と、前記半
導体レーザの発光量を受光検出する受光回路と、この受
光回路がらの受光信号に応じて前記電流源による駆動電
流をフィードバック制御する電流制御回路と、前記電源
と前記半導体レーザとの間に接続されたスロースタート
回路と、このスロースタート回路と前記電源との間に接
続された第１スイッチと、前記電流制御回路に対して疑
似受光信号を出力する疑似信号入力回路と、前記電流制
御回路に対して前記受光回路とこの疑似信号入力回路と
を選択する第２スイッチとよりなり、前記第１スイッチ
と前記第２スイッチとをともにオフさせた状態で電源投
入し、前記半導体レーザの発光時には前記第２スイッチ
をオフさせたまま前記第１スイッチをオンさせ、前記受
光回路の安定動作時点から前記第２スイッチをオンさせ
るようにした。

さらには、半導体レーザの消灯時には第２スイッチをオ
フさせた後で第１スイッチをオフさせるようにした。

作用 第１スイッチがオンして半導体レーザが発光する際には
スロースタート回路を介して徐々に電圧がかけられるの
で、サージ電流が流れることがない。この時、受光回路
の動作は不安定であるが、第２スイッチのオフにより電
流制御回路から切り離されており、代わりに疑似信号入
力回路から疑似受光信号が与えられて電流源が制御され
るので、半導体レーザにコントロールされない電流が流
れることもない。受光回路の動作が安定すると、第２ス
イッチのオンにより電流制御回路に正規の受光信号を入
力することになり、通常通りの半導体レーザ発光量制御
がなされる。

さらに、消灯時には第２スイッチをオフさせて電流制御
回路に疑似受光信号を入力させてから第１スイッチをオ
フさせることにより、消灯に際しても半導体レーザにコ
ントロールされない電流が流れることがなく、異常発光
が防止される。

実施例 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第２図及び第３図で示した部分と同一部分は同符号を用
いて示す。まず、電源７とスロースタート回路８との間
に設けたスイッチ９が第１スイッチとされる。また、電
流制御回路５の入力側には受光回路４とともに、疑似信
号入力回路を構成する接地された抵抗回路１１が接続さ
れている。この抵抗回路＋１と前記受光回路４との間に
は第２スイッチ１２が介在されている。これらの第１゜
２スイッチ９，１２は図示しない制御系により下記のよ
うな所定タイミングでオン・オフ制御される。

このような構成において、まず、初期の電源投入時には
第１スイッチ９をオフさせておいた状態（電源７の立上
りに伴いオフするようにすればよい）で、電源７を投入
する。このような電源投入直後にあっては第１スイッチ
９も不定となり、場合によっては瞬間的にオンする場合
もあるが、仮にオンしてもスロースタート回路８が介在
されているので半導体レーザ１にサージ電流が流れるこ
とはない。この時、第２スイッチ１２もオフ状態とされ
る。

ついで、半導体レーザｌを実際に発光させる時には、第
２スイッチ１２はオフさせたまま、第１スイッチ９をオ
ンさせる。これにより、スロースタート回路８を介して
徐々に上昇する電圧が半導体レーザｌのアノードに印加
される。この時、第２スイッチ１２がオフしているので
、電流制御回路５の入力は、抵抗回路１１によるＧＮＤ
レベル信号が疑似受光信号として与えられる。ここに、
電流制御回路５では基準電圧を基準に入力がＧＮＤ側に
振れるほど光量が大きいと判断するので、入力電位が疑
似受光信号によるＧＮＤレベルの場合には、電流源６に
よって半導体レーザｌに流される駆動電流はＯとなり、
半導体レーザｌは点灯せず、異常発光もしない。この後
、十分に時間が経過し、フォトダイオード２にかかる逆
バイアス電圧が十分に大きくなってから（受光回路４の
安定動作時点から）、第２スイッチ１２がオンされる。

第２スイッチ１２がオンすると、受光回路４による正規
の受光信号が電流制御回路５に入力されることになり、
通常通りの光量制御となる。

半導体レーザｌを消灯させる時には、第２スイッチ１２
を先にオフさせて電流制御回路５の入力を疑似受光信号
としてから、第１スイッチ９をオフさせる。よって、消
灯時においても、電流制御回路５が疑似受光信号入力に
基づき電流源６を制御している状態で、第１スイッチ９
がオフされるので、コントロールされない電流が流れる
ことはなく、異常発光が防止される。

なお、本実施例は説明を単純にするため、半導体レーザ
１の発光をＤＣ発光させる場合で説明したが、光デイス
ク装置やレーサ゛プリンタ等のように、電流源６による
スイッチングで半導体レーザ】を断続的に発光させるも
のにも適用可能なことはもちろんである。

発明の効果 本発明は、上述したようにスロースタート回路の他に、
電流制御回路に対して疑似信号入力回路を設け、これら
を適宜タイミングでの第１，２スイッチのオン・オフに
より制御するようにしたので、単電源化構成した場合で
あっても、半導体し一ザにサージ電流やコントロールさ
れない電流が流れるのを防止でき、異常発光をなくして
、半導体レーザを劣化から保護する二とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を示すブロック図、第３図は単電源化した従来例
を示すブロック図である。 １・・・半導体レーザ、４・・・受光回路、５・・・電
流制御回路、６・電流源、７・・・電源、８・・スロー
スタート回路、９・・・第１スイッチ、１１・・・疑似
信号入力回路、１２・・第２スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザのアノード側に接続された電源と、こ
   の半導体レーザのカソード側に接続された電流源と、前
   記半導体レーザの発光量を受光検出する受光回路と、こ
   の受光回路からの受光信号に応じて前記電流源による駆
   動電流をフィードバック制御する電流制御回路と、前記
   電源と前記半導体レーザとの間に接続されたスロースタ
   ート回路と、このスロースタート回路と前記電源との間
   に接続された第１スイッチと、前記電流制御回路に対し
   て疑似受光信号を出力する疑似信号入力回路と、前記電
   流制御回路に対して前記受光回路とこの疑似信号入力回
   路とを選択する第２スイッチとよりなり、前記第１スイ
   ッチと前記第２スイッチとをともにオフさせた状態で電
   源投入し、前記半導体レーザの発光時には前記第２スイ
   ッチをオフさせたまま前記第１スイッチをオンさせ、前
   記受光回路の安定動作時点から前記第２スイッチをオン
   させるようにしたことを特徴とする半導体レーザ駆動回
   路。 ２、半導体レーザの消灯時には第２スイッチをオフさせ
   た後で第１スイッチをオフさせるようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の半導体レーザ駆動回路。