JPH05259544A - レーザダイオード駆動回路 - Google Patents

レーザダイオード駆動回路

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JPH05259544A
JPH05259544A JP5123392A JP5123392A JPH05259544A JP H05259544 A JPH05259544 A JP H05259544A JP 5123392 A JP5123392 A JP 5123392A JP 5123392 A JP5123392 A JP 5123392A JP H05259544 A JPH05259544 A JP H05259544A
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JP
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drive current
signal
laser diode
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current
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JP5123392A
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Yumiko Kawasaki
由美子 河崎
Yuji Miyaki
祐司 宮木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザダイオードの駆動電流を制御するレー
ザダイオード駆動回路に関し、設定リミット値以上に駆
動電流を増加させない。 【構成】 レーザダイオード1の駆動電流を制御するト
ランジスタ2と、駆動電流を検出する電流検出部3と、
駆動電流の検出信号と設定リミット値とを比較する比較
部4と、レーザダイオード1の光出力を光検出部7の検
出信号に従って制御する光出力制御部5と、この光出力
制御部5からの制御信号と、比較部4からの比較出力信
号とによりトランジスタ2を制御し、駆動電流が増加し
て設定リミット値を超える場合は、比較部4からの比較
出力信号によりそれ以上駆動電流が増加しないように制
限する駆動電流制御部6とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードの駆
動電流を制御するレーザダイオード駆動回路に関する。
レーザダイオードは、閾値以上の駆動電流を供給するこ
とにより、レーザ発振するものであり、その駆動電流を
増大することにより、光出力は増大するが、許容値以上
の駆動電流を供給すると、発熱等によりレーザダイオー
ドは破壊することになる。従って、駆動電流を制限して
レーザダイオードを保護することが要望されている。
【0002】
【従来の技術】レーザダイオードの従来例の駆動回路
は、例えば、図5の(A),(B)に示す構成を有する
ものであり、51はレーザダイオード(LD)、52は
トランジスタ、53はレーザダイオード51の光出力を
モニタする為の光検出器、54は光出力制御部、55は
駆動電流をアナログ的に制御する駆動電流制御部、56
は駆動電流をスイッチングにより制御する駆動電流制御
部、57はローパスフィルタ、VCCは電源電圧であり、
レーザダイオード51の光出力は矢印方向に送出され
る。
【0003】図5の(A)に於いては、レーザダイオー
ド51の後方の出力光を、ホトダイオード等からなる光
検出器53により検出し、光出力制御部54は、この検
出信号が設定値となるように駆動電流制御部55に制御
信号を加え、駆動電流制御部55は、制御信号に従って
トランジスタ52を制御し、レーザダイオード51の光
出力が設定値となるように、電源電圧VCCが印加される
トランジスタ52を介してレーザダイオード51に供給
される駆動電流を制御する。
【0004】又図5の(B)に於いては、レーザダイオ
ード51の後方の出力光を、光検出器53により検出
し、光出力制御部54は、この検出信号が設定値となる
ように駆動電流制御部55に制御信号を加える。駆動電
流制御部55は、トランジスタ52を所定の周期でスイ
ッチング制御するものであり、光出力制御部54からの
制御信号に従ってスイッチングのオン期間を制御し、レ
ーザダイオード51に、トランジスタ52からローパス
フィルタ57を介して、スイッチングによるオン,オフ
期間の平均値に相当する駆動電流を供給することにな
り、レーザダイオード51の光出力が設定値となるよう
に制御することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】前述の従来例に於い
ては、レーザダイオード51の光出力の安定化を図る構
成を有するもので、光検出器53の障害等の原因でレー
ザダイオード51の駆動電流を増大する制御が行われた
場合、それを制限することができなかった。従って、レ
ーザダイオード51が破損する欠点があった。本発明
は、レーザダイオードの最大電流を設定し、それ以上の
駆動電流が流れないように制御することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザダイオー
ド駆動回路は、図1を参照して説明すると、レーザダイ
オード1の駆動電流を制御するトランジスタ2と、レー
ザダイオード1の駆動電流を検出する電流検出部3と、
この電流検出部3の検出信号と、設定リミット値とを比
較する比較部4と、レーザダイオード1の光出力を制御
する光出力制御部5と、この光出力制御部5からの制御
信号と比較部4の比較出力信号とによりトランジスタ2
を制御し、電流検出部3の検出信号が設定リミット値を
超えた時に、駆動電流を光出力制御部5からの制御信号
に拘らず制限する駆動電流制御部6とを備えている。
【0007】又駆動電流制御部6は、三角波又は鋸歯状
波の信号を非反転端子に、光出力制御部5からの制御信
号と比較部4からの比較出力信号とを一方と他方との反
転端子に入力する演算増幅器を有し、トランジスタ2を
スイッチング制御する構成を備えている。
【0008】
【作用】レーザダイオード1の光出力が設定値となるよ
うに、光出力制御部5からの制御信号により駆動電流制
御部6はトランジスタ2を制御する。又電流検出部3に
よりレーザダイオード1の駆動電流を検出して比較部4
に加える。この駆動電流が設定リミット値を超えると、
比較部4からの比較出力信号により駆動電流制御部6
は、光出力制御部5からの制御信号が駆動電流を増大す
ることを示しても、設定リミット値に相当する駆動電流
となるように、トランジスタ2を制御し、過大電流によ
るレーザダイオード1の破壊を防止する。
【0009】又駆動電流制御部6によりトランジスタ2
をスイッチング制御する構成に於いては、演算増幅器の
非反転端子に加えられる三角波又は鋸歯状波の信号と、
一方の反転端子に加えられる光出力制御部5からの制御
信号とを比較して、トランジスタ2をオン,オフする駆
動信号を出力することになり、例えば、光出力制御部5
からの制御信号のレベルが低いとオン期間が長くなり、
平均値としての駆動電流は増大する。又演算増幅器の他
方の反転端子に比較部4からの比較出力信号が加えられ
ると、光出力制御部5からの制御信号のレベルを高くし
た場合に相当し、オン期間を長くすることができなくな
る。即ち、平均値の駆動電流を設定リミット値に制限す
ることができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の一実施例の説明図であり、1
はレーザダイオード(LD)、2はトランジスタ、3は
電流検出部、4は比較部、5は光出力制御部、6は駆動
電流制御部、7は光検出部、VCCは電源電圧である。
【0011】電流検出部3は、トランジスタ2を介して
レーザダイオード1に供給される駆動電流を、図示を省
略した抵抗等の電圧降下として検出するものであり、そ
の検出信号を比較部4に加える。比較部4は、スイッチ
等により設定或いはレジスタ等にセットされた設定リミ
ット値と電流検出部3からの検出信号と比較する。又光
出力制御部5は、レーザダイオード1の後方の出力光を
ホトダイオード等からなる光検出部7により検出した検
出信号と基準値とを比較して、その出力光の検出信号が
基準値となるように駆動電流制御部6に制御信号を加え
る。
【0012】駆動電流制御部6は、駆動電流が設定値を
超えたことを示す比較部4からの比較出力信号が加えら
れていない時は、光出力制御部5からの制御信号に従っ
てトランジスタ2を制御し、レーザダイオード1に供給
する駆動電流を制御するものであり、それによって、レ
ーザダイオード1の光出力が安定化される。比較部4か
ら比較出力信号が駆動電流制御部6に加えられると、駆
動電流制御部6は、光出力制御部5から駆動電流を増大
することを示す制御信号が加えられても、トランジスタ
2を介して供給される駆動電流を制限する。従って、レ
ーザダイオード2を過大電流から保護することができ
る。
【0013】図2は本発明の他の実施例の説明図であ
り、11はレーザダイオード(LD)、12はトランジ
スタ、13は電流検出部、14は比較部、15は光出力
制御部、16は駆動電流制御部、17は光検出部、18
はローパスフィルタ、19は三角波又は鋸歯状波発生
部、VCCは電源電圧である。
【0014】この実施例は、駆動電流制御部16により
トランジスタ12をスイッチング制御する場合を示し、
レーザダイオード11の後方の出力光をホトダイオード
等からなる光検出部17により検出し、その検出信号を
光出力制御部15に加える。光出力制御部15は基準値
と検出信号とを比較し、出力光が一定となるように駆動
電流制御部16に制御信号を加える。駆動電流制御部1
6は、鋸歯状波発生部19からの鋸歯状波信号の周期に
従ってトランジスタ12のオン,オフ期間を制御し、ロ
ーパスフィルタ18等により平均化された駆動電流をレ
ーザダイオード11に供給するものである。
【0015】この駆動電流を電流検出部13により検出
し、比較部14は設定リミット値と比較し、その設定リ
ミット値を超える場合は、駆動電流制御部16に比較出
力信号を加える。駆動電流制御部16は、この比較出力
信号により光出力制御部15からの制御信号に関係な
く、トランジスタ12のオン期間を設定された値に制限
する。それによって、平均化された駆動電流を制限する
ことができる。
【0016】図3は図2の詳細な説明図であり、図2と
同一符号は同一部分を示し、20,21,22は演算増
幅器、23〜32は抵抗である。又ローパスフィルタ1
8は図示を省略している。駆動電流制御部16は、1個
の非反転端子(+)と、2個の反転端子(−)との3入
力端子を有する演算増幅器22を備え、鋸歯状波発生部
19からの鋸歯状波信号が非反転端子(+)に加えら
れ、光出力制御部15からの制御信号と、比較部14か
らの比較出力信号とが、一方と他方との反転端子(−)
に加えられる。
【0017】又電流検出部13は、駆動電流が流れる抵
抗32と、その両端の電圧を入力する演算増幅器26と
を備え、駆動電流が流れる抵抗32は例えば1Ω、抵抗
23〜26は100kΩとすることができる。この電流
検出部13の検出信号は比較部14に加えられる。比較
部14は、演算増幅器21と抵抗27〜31とからな
り、抵抗27,28により電源電圧VCCを分圧して設定
リミット値としている。この設定リミット値は、抵抗2
7,28の値を変更することにより、任意の値に設定す
ることができる。
【0018】この設定リミット値を電流検出部13の検
出信号が超えると、演算増幅器21の出力信号がハイレ
ベルとなり、駆動電流制御部16の演算増幅器22の他
方の反転端子(−)に加えられて、光出力制御部15か
らの制御信号をマスクするような状態となる。従って、
駆動電流制御部16は、光出力制御部15からの制御信
号に関係なく、設定されたオン時間を超えないようにト
ランジスタ12を制御し、駆動電流を制限する。この場
合、比較部14からの比較出力信号レベルと鋸歯状波発
生部19からの鋸歯状波信号レベルとの関係を設定して
おくことにより、トランジスタ12の最大オン時間を設
定することができる。即ち、平均駆動電流の最大値を設
定することができる。
【0019】図4は本発明の他の実施例の動作説明図で
あり、(a)は鋸歯状波信号と制御信号、(b)は駆動
電流制御部16の駆動信号、(c)は比較部14の比較
出力信号、(d)は駆動電流、(e)は平均化された駆
動電流の一例を示す。(a)の実線で示す鋸歯状波信号
が駆動電流制御部16の演算増幅器22の非反転端子
(+)に加えられ、反転端子(−)に鎖線で示す光出力
制御部15からの制御信号が加えられ、時刻t1以前に
於いて比較部14の比較出力信号が“0”の場合、鋸歯
状波信号のレベルが制御信号のレベルを超えた時に、演
算増幅器22の出力信号は“0”となる。
【0020】演算増幅器22の出力信号が“0”の時
に、トランジスタ12はオンとなるから、(d)に示す
ように、トランジスタ12を介して駆動電流が流れる。
この駆動電流は、鋸歯状波信号の周期でオン,オフさ
れ、レーザダイオード11には、平均化された(e)に
示す駆動電流が流れることになる。光出力制御部15か
らの制御信号は、レーザダイオード11の出力光を光検
出部17により検出した検出信号に対応したレベルとな
るもので、レーザダイオード11の出力光レベルが低下
すると、制御信号レベルも低下する。その場合には、ト
ランジスタ12のオン時間が長くなるから、レーザダイ
オード11に流れる平均の駆動電流は増加し、レーザダ
イオード11の出力光を所定レベルに戻すことになる。
【0021】時刻t1に於いて駆動電流が設定リミット
値を超えると、(c)に示すように比較部14からの比
較出力信号は“1”となる。それによって、駆動電流制
御部16の演算増幅器22の出力信号は、制御信号が変
化しても予め設定されたオン期間を維持するものとな
る。従って、平均化された駆動電流は、予め設定された
最大値を超えないように制限される。
【0022】時刻t2に於いて光出力制御部15からの
制御信号のレベルが上昇すると、トランジスタ12のオ
ン時間を短縮するように制御されるから駆動電流も減少
し、比較部14からの比較出力信号は“0”となる。そ
れによって、通常の制御状態に戻ることになる。
【0023】本発明は、前述の各実施例にのみ限定され
るものではなく、例えば、トランジスタ2,12は、電
界効果トランジスタ(FET)等とすることも可能であ
り、又図2,図3に示す実施例に於ける電流検出部13
の抵抗32の代わりにカレントトランスを用いることも
可能である。又鋸歯状波発生部19を三角波発生部とす
ることもできる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レーザ
ダイオード1の駆動電流をトランジスタ2により制御
し、その駆動電流を電流検出部3により検出し、比較部
4により設定リミット値と比較し、駆動電流が設定リミ
ット値を超えると、光出力制御部5からの制御信号に関
係なく、トランジスタ2を介して流れる駆動電流を制限
するように駆動電流制御部6によって制御するもので、
レーザダイオード1に過大な駆動電流が流れることを防
止できる利点がある。
【0025】又トランジスタ2をスイッチング制御して
レーザダイオード1に駆動電流を供給する構成に於い
て、1個の非反転端子(+)と2個の反転端子(−)と
を有する演算増幅器22からなる駆動電流制御部16を
設け、非反転端子(+)に、三角波信号又は鋸歯状波信
号を入力し、一方の反転端子(−)に光出力制御部から
の制御信号を入力し、他方の反転端子(−)に比較部4
からの比較出力信号を入力し、この比較出力信号を入力
した時に、光出力制御部からの制御信号がマスクされた
状態となって、設定リミット値を超える駆動電流がレー
ザダイオード1に供給されないように制御することがで
きるから、過大駆動電流を防止してレーザダイオード1
を保護することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の説明図である。
【図2】本発明の他の実施例の説明図である。
【図3】図2の詳細な説明図である。
【図4】本発明の他の実施例の動作説明図である。
【図5】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード(LD) 2 トランジスタ 3 電流検出部 4 比較部 5 光出力制御部 6 駆動電流制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオード(1)の駆動電流を制
    御するトランジスタ(2)と、 前記レーザダイオード(1)の駆動電流を検出する電流
    検出部(3)と、 該電流検出部(3)の検出信号と、設定リミット値とを
    比較する比較部(4)と、 前記レーザダイオード(1)の光出力を制御する光出力
    制御部(5)と、 該光出力制御部(5)からの制御信号と前記比較部
    (4)の比較出力信号とにより前記トランジスタ(2)
    を制御し、前記電流検出部(3)の検出信号が前記設定
    リミット値を超えた時に、前記駆動電流を前記光出力制
    御部(5)からの制御信号に拘らず制限する駆動電流制
    御部(6)とを備えたことを特徴とするレーザダイオー
    ド駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記駆動電流制御部(6)は、三角波又
    は鋸歯状波の信号を非反転端子に、前記光出力制御部
    (5)からの制御信号と、前記比較部(4)からの比較
    出力信号とを一方と他方との反転端子に入力する演算増
    幅器を有し、前記トランジスタ(2)をスイッチング制
    御する構成を備えたことを特徴とする請求項1記載のレ
    ーザダイオード駆動回路。
JP5123392A 1992-03-10 1992-03-10 レーザダイオード駆動回路 Pending JPH05259544A (ja)

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Effective date: 19980407