JPH0541553A - Semiconductor laser drive circuit - Google Patents
Semiconductor laser drive circuitInfo
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- JPH0541553A JPH0541553A JP19458391A JP19458391A JPH0541553A JP H0541553 A JPH0541553 A JP H0541553A JP 19458391 A JP19458391 A JP 19458391A JP 19458391 A JP19458391 A JP 19458391A JP H0541553 A JPH0541553 A JP H0541553A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、外部より入力される入
力信号に対応した強度のレーザ光を発生する半導体レー
ザ駆動回路に関し、更に詳細には個々の半導体レーザの
しきい値電流や微分量子効率(以下スロープ効率とい
う)のばらつきに対応した過大出力を検出することの出
来る半導体レーザ駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser driving circuit for generating a laser beam having an intensity corresponding to an input signal inputted from the outside, and more specifically to a threshold current and a differential quantum of each semiconductor laser. The present invention relates to a semiconductor laser drive circuit capable of detecting an excessive output corresponding to a variation in efficiency (hereinafter referred to as slope efficiency).
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザプリンタ等では半導体レーザから
の変調光で感光体を走査、露光して画像の書き込みを行
なっているが、周知のように半導体レーザはしきい値電
流と呼ぶ電流値を超える電流で駆動されるとレーザ光を
出射する特性を有している。このしきい値電流は個々の
素子によってまた温度によって大きく変化するので、半
導体レーザの出力する光強度は同じ駆動電流であっても
個々の素子によって大きく異なるし、また温度に対して
非常に不安定である(図2参照)。2. Description of the Related Art In a laser printer or the like, a photosensitive member is scanned and exposed by modulated light from a semiconductor laser to write an image. As is well known, the semiconductor laser exceeds a current value called a threshold current. It has a characteristic of emitting a laser beam when driven by an electric current. This threshold current varies greatly depending on each element and temperature, so the light intensity output by the semiconductor laser varies greatly depending on each element even with the same drive current, and is extremely unstable with respect to temperature. (See FIG. 2).
【0003】このような不安定なレーザビームで露光し
て作像を行なうと出力画像につぶれやかすれが生じ、画
像品質を著しく損なう。このため、半導体レーザの周囲
温度が変化する環境下では半導体レーザの出力制御装置
等により半導体レーザの光出力強度を安定化させる必要
がある。When an image is formed by exposing with such an unstable laser beam, the output image is crushed or blurred, and the image quality is significantly impaired. Therefore, in an environment in which the ambient temperature of the semiconductor laser changes, it is necessary to stabilize the optical output intensity of the semiconductor laser with an output control device of the semiconductor laser or the like.
【0004】そこで従来、しきい値電流に相当する電流
をオフセット電流として変調信号に加算して半導体レー
ザを電流駆動し、非画像信号変調期間に変調信号にかえ
て制御信号を入力し半導体レーザの光出力を光モニタ回
路でモニタしてドライブ回路へフィードバックして、そ
れによってしきい値電流に相当するオフセット電流を制
御して半導体レーザの光出力を安定化するようにした制
御ループを設けて、半導体レーザの出力光強度を安定化
させていた。Therefore, conventionally, a current corresponding to a threshold current is added as an offset current to a modulation signal to drive the semiconductor laser with current, and a control signal is input instead of the modulation signal during a non-image signal modulation period. The optical output is monitored by the optical monitor circuit and fed back to the drive circuit, thereby providing a control loop for controlling the offset current corresponding to the threshold current and stabilizing the optical output of the semiconductor laser. The output light intensity of the semiconductor laser was stabilized.
【0005】また、半導体レーザは上記の特性とともに
非常に過大出力に弱く劣化しやすいという特性も有して
いる。そのため、前記オフセット電流の大きさを監視
し、所定の大きさ以上のオフセット電流である場合には
過出力であるとしてこれを検出し、ドライブ回路の動作
を停止するなどの処置を行なっていた。In addition to the above characteristics, semiconductor lasers also have the characteristics that they are extremely weak against excessive output and are prone to deterioration. Therefore, the magnitude of the offset current is monitored, and when the offset current is equal to or larger than a predetermined magnitude, it is detected as an over-output, and the operation of the drive circuit is stopped.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
過大出力の検出の方法では、過大出力と判定する基準電
流が小さく設定されていると、しきい値電流の大きな、
あるいはスロープ効率の小さな半導体レーザではまだ過
大出力ではないにもかかわらず過大出力と誤判定されて
しまったり、あるいはまた、過大出力と判定する基準電
流が大きく設定されていると、しきい値電流の小さな、
あるいはスロープ効率の大きな半導体レーザでは過大出
力であってもまだ過大出力ではないと誤判定されてしま
うという欠点があった。However, in the conventional method of detecting an excessive output, when the reference current for determining an excessive output is set small, the threshold current becomes large,
Alternatively, a semiconductor laser with a low slope efficiency may be erroneously determined to be an excessive output even though it is not an excessive output, or if the reference current for determining an excessive output is set to a large value, the threshold current small,
Alternatively, a semiconductor laser having a large slope efficiency has a drawback in that even if the output is excessive, it is erroneously determined that the output is not excessive.
【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、個々の半導体レー
ザのしきい値電流やスロープ効率が異なっても、光出力
の過大出力を正確に検出することのできる半導体レーザ
駆動回路を提供することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to accurately detect an excessive optical output even if the threshold currents and slope efficiencies of individual semiconductor lasers are different. Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser drive circuit capable of detecting the above.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザ駆動回路は、外部より入力され
る入力信号を物理量に変換する変換手段と、該変換され
た物理量に基づいて駆動電流を出力するドライブ手段
と、該駆動電流により電流駆動され、レーザ光を発生す
る半導体レーザと、該半導体レーザのしきい値電流に関
連するしきい値情報を出力するしきい値電流手段と、該
レーザ光の過大状態をしきい値情報により検出する検出
手段とからなる半導体レーザ駆動回路であって、該変換
手段内に設けられ、半導体レーザのスロープ効率にあわ
せて調整される調整手段と、該ドライブ手段と並列に設
けられ、所定温度における半導体レーザのしきい値電流
に関連した大きさの定電流を発生する定電流手段とを備
えている。In order to achieve this object, a semiconductor laser drive circuit of the present invention comprises a conversion means for converting an input signal input from the outside into a physical quantity, and a drive based on the converted physical quantity. Drive means for outputting a current, a semiconductor laser that is current driven by the drive current to generate laser light, and threshold current means for outputting threshold information related to the threshold current of the semiconductor laser, A semiconductor laser drive circuit comprising a detecting means for detecting an excessive state of the laser light by threshold information, the adjusting means being provided in the converting means and adjusted in accordance with the slope efficiency of the semiconductor laser, And a constant current means provided in parallel with the drive means for generating a constant current having a magnitude related to the threshold current of the semiconductor laser at a predetermined temperature.
【0009】[0009]
【作用】上記の構成を有する本発明の半導体レーザ駆動
回路においては、定電流手段は使用環境温度中最も低温
時における個々の半導体レーザのしきい値電流の大きさ
をあらかじめ測定して等しい定電流を発生するように調
整される。In the semiconductor laser drive circuit of the present invention having the above-mentioned structure, the constant current means measures the threshold current of each semiconductor laser at the lowest temperature in the operating environment temperature in advance and obtains an equal constant current. Is adjusted to occur.
【0010】しきい値電流手段が発生するしきい値デー
タは、外部より入力されるディジタルデータと加え合わ
せられる。The threshold data generated by the threshold current means is added to the digital data input from the outside.
【0011】変換手段は該加算されたディジタルデータ
をアナログ電流に変換する。該変換されたアナログ電流
は調整手段によりアナログ電圧に変換される。ここで調
整手段は可変抵抗素子等からなるものであり、アナログ
電圧に変換する効率を可変抵抗の大きさで調整して、変
換と調整を行うものである。The conversion means converts the added digital data into an analog current. The converted analog current is converted into an analog voltage by the adjusting means. Here, the adjusting means is composed of a variable resistance element or the like, and performs conversion and adjustment by adjusting the efficiency of conversion into an analog voltage by the size of the variable resistance.
【0012】可変抵抗の大きさは装着されている半導体
レーザのスロープ効率の大きさにあわせてあらかじめ調
整されており、出力されるアナログ電圧は装着されてい
る個々の半導体レーザのスロープ効率にあわせて補正さ
れたものである。The size of the variable resistor is adjusted in advance according to the magnitude of the slope efficiency of the mounted semiconductor laser, and the output analog voltage is adjusted according to the slope efficiency of the individual mounted semiconductor lasers. It has been corrected.
【0013】ドライブ手段は該アナログ電圧に基づいて
半導体レーザを電流駆動する。ここで、半導体レーザに
は定電流手段が発生する定電流も流れているので、これ
らを合計した電流に基づいて半導体レーザはレーザビー
ムを出射する。The drive means current-drives the semiconductor laser based on the analog voltage. Here, since the constant current generated by the constant current means also flows in the semiconductor laser, the semiconductor laser emits a laser beam based on the current obtained by summing these.
【0014】半導体レーザの温度が使用環境温度におけ
るしきい値電流と、最低温時のしきい値電流との差に相
当する電流は、しきい値電流手段が出力するしきい値情
報により発生せしめられ、温度変化が原因のしきい値電
流の変化による光強度の変化はしきい値電流手段が出力
するしきい値情報が変化することにより打ち消されるの
である。A current corresponding to the difference between the threshold current at the ambient temperature of the semiconductor laser and the threshold current at the lowest temperature is generated by the threshold information output from the threshold current means. The change in the light intensity due to the change in the threshold current due to the change in temperature is canceled by the change in the threshold information output by the threshold current means.
【0015】このように、調整手段が出力するアナログ
電圧は、可変抵抗により、半導体レーザのスロープ効率
のばらつきによる光強度のばらつきを打ち消すように補
正された特性であるので、入力されるディジタルデータ
と得られる光強度の関係は個々の半導体レーザのスロー
プ効率のばらつきには影響されず、所定の一定の関係と
なる。As described above, since the analog voltage output by the adjusting means has a characteristic corrected by the variable resistance so as to cancel the variation in the light intensity due to the variation in the slope efficiency of the semiconductor laser, the analog voltage and the input digital data are The relationship of the obtained light intensities is not affected by the variation of the slope efficiency of each semiconductor laser and has a predetermined constant relationship.
【0016】従って、しきい値情報と光強度の関係も同
様であるので、しきい値情報により過大出力の検出を行
なう場合には、スロープ効率のばらつきによらず、一定
の関係となり、正確に過大出力が検出できるし、個々の
半導体レーザのしきい値電流のばらつきは定電流手段が
吸収しているので、しきい値情報は個々の半導体レーザ
のしきい値電流によらず正確に過大出力を検出できる。Therefore, since the relationship between the threshold information and the light intensity is also the same, when the excessive output is detected by the threshold information, the relationship is constant regardless of the variation of the slope efficiency, and it is accurate. Excessive output can be detected, and the constant current means absorbs variations in the threshold current of individual semiconductor lasers, so the threshold information can be accurately output regardless of the threshold current of each semiconductor laser. Can be detected.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1乃至図7を参照して本実施例の半導体
レーザ駆動回路の構成を説明する。The configuration of the semiconductor laser drive circuit of this embodiment will be described with reference to FIGS.
【0019】本発明の半導体レーザ駆動回路は過電流検
出回路8と定電流回路7と加算回路6としきい値電流回
路5とD/A変換回路4とI/V変換回路3とドライブ
回路2と半導体レーザ1とから構成される。The semiconductor laser drive circuit of the present invention comprises an overcurrent detection circuit 8, a constant current circuit 7, an addition circuit 6, a threshold current circuit 5, a D / A conversion circuit 4, an I / V conversion circuit 3 and a drive circuit 2. It is composed of a semiconductor laser 1.
【0020】定電流回路7は図6に示す構成の回路であ
り、可変抵抗71とトランジスタ72と抵抗73とから
構成され、可変抵抗71がトランジスタ72のベースに
供給する電圧の大小により定電流の大きさが決められる
もので、可変抵抗71は以下に述べるように調整され
る。The constant current circuit 7 is a circuit having the structure shown in FIG. 6, and is composed of a variable resistor 71, a transistor 72 and a resistor 73. The size is determined, and the variable resistor 71 is adjusted as described below.
【0021】すなわち、使用環境温度中最も低温時(例
えば0℃)における半導体レーザ1のしきい値電流をあ
らかじめ測定して該電流と等しくなるように定電流を調
整する。一度調整すれば該調整された電流値は半導体レ
ーザ1を交換しない限り再調整する必要はない。That is, the threshold current of the semiconductor laser 1 at the lowest temperature (for example, 0 ° C.) in the operating environment temperature is measured in advance and the constant current is adjusted so as to be equal to the current. Once adjusted, the adjusted current value need not be readjusted unless the semiconductor laser 1 is replaced.
【0022】しきい値電流回路5は図4に回路の詳細を
示すような構成であり、モニタダイオード51と増幅回
路52と基準電圧53とコンパレータ54と8ビットの
カウンタ55とから構成され、0からFFh(16進、
以下同じ)までのいずれかの、しきい値電流に対応する
しきい値データthを出力するものである。The threshold current circuit 5 is constructed as shown in FIG. 4 in detail, and is composed of a monitor diode 51, an amplifier circuit 52, a reference voltage 53, a comparator 54 and an 8-bit counter 55. To FFh (hexadecimal,
The same holds true for the following), which outputs the threshold data th corresponding to the threshold current.
【0023】過電流検出回路8は図7に回路の詳細を示
すような構成であり、ディジタルコンパレータ81とデ
ィップスイッチ82とから構成され、しきい値電流回路
5のカウンタ55のカウント値をディップスイッチ82
に設定された基準カウント値と比較して、カウンタ55
のカウント値が基準カウント値を超えたら過電流である
として過電流を検出するものである。The overcurrent detection circuit 8 is configured as shown in FIG. 7 in detail, and is composed of a digital comparator 81 and a dip switch 82. The count value of the counter 55 of the threshold current circuit 5 is dip switched. 82
The counter 55 is compared with the reference count value set in
If the count value of exceeds the reference count value, the overcurrent is detected as an overcurrent.
【0024】加算回路6は上述のしきい値データthと
外部より入力される0からFFhまでのいずれかの値を
とる入力ディジタルデータdとを加算出力するもであ
る。しきい値データthと入力ディジタルデータdはそ
れぞれ0からFFhまでの値をとりうる8ビットのデー
タなので加算結果は0から1FEhまでのいずれかの値
をとる9ビットのディジタルデータとなる。The adder circuit 6 adds and outputs the above-mentioned threshold value data th and the input digital data d input from the outside and having any value from 0 to FFh. Since the threshold data th and the input digital data d are 8-bit data that can take values from 0 to FFh, the addition result is 9-bit digital data that takes any value from 0 to 1FEh.
【0025】D/A変換回路4は図5に図示する構成で
あり、入力される0から1FFhまでのいずれかのディ
ジタルデータに比例した電流を出力するものである。The D / A conversion circuit 4 has the configuration shown in FIG. 5, and outputs a current proportional to any digital data from 0 to 1FFh that is input.
【0026】I/V変換回路3はD/A変換回路4が出
力する電流を抵抗により電圧値に変換するもので、変換
利得を調節するための可変抵抗器33(該抵抗値はVr
で表す)から構成される。可変抵抗器33は後で詳述す
るように半導体レーザ1のスロープ効率により調整され
る。一度調整すれば該調整された抵抗値は半導体レーザ
を交換しない限り再調整する必要はない。The I / V conversion circuit 3 converts the current output from the D / A conversion circuit 4 into a voltage value by means of a resistor, and a variable resistor 33 for adjusting the conversion gain (the resistance value is Vr.
Represented by)). The variable resistor 33 is adjusted by the slope efficiency of the semiconductor laser 1 as described later in detail. Once adjusted, the adjusted resistance value need not be readjusted unless the semiconductor laser is replaced.
【0027】ドライブ回路2はトランジスタ21、23
と抵抗器22、24とから構成されるものであり、入力
電圧に比例した電流を出力するものである。The drive circuit 2 includes transistors 21 and 23.
And resistors 22 and 24, and outputs a current proportional to the input voltage.
【0028】ドライブ回路2には半導体レーザ1が接続
されており、半導体レーザ1はドライブ回路2が出力す
る電流と定電流回路7が出力する定電流を加え合わせた
電流で駆動される。A semiconductor laser 1 is connected to the drive circuit 2, and the semiconductor laser 1 is driven by a current obtained by adding a current output by the drive circuit 2 and a constant current output by the constant current circuit 7.
【0029】次に、上述のように構成された半導体レー
ザ駆動回路の動作について説明する。Next, the operation of the semiconductor laser drive circuit configured as described above will be described.
【0030】入力されたディジタルデータdはしきい値
電流回路5が発生するしきい値データthと加算された
のちD/A変換回路4によりアナログ電圧に変換され
る。The input digital data d is added to the threshold data th generated by the threshold current circuit 5 and then converted into an analog voltage by the D / A conversion circuit 4.
【0031】しきい値電流回路5は以下に詳述する制御
動作を行う。すなわち、図示及び説明しない制御信号が
発生すると、入力されるディジタルデータdは制御デー
タに切り替えられ、例えばFFhとなり、カウンタ55
のカウント値は所定数Nだけ減じられる。The threshold current circuit 5 performs the control operation described in detail below. That is, when a control signal not shown and described is generated, the input digital data d is switched to the control data and becomes, for example, FFh, and the counter 55
The count value of is reduced by a predetermined number N.
【0032】半導体レーザ1が発光するレーザ光の一部
がモニタダイオード51に入光し、光電流を発生し、該
光電流は増幅回路52で増幅され基準電圧53とコンパ
レータ54で大小比較される。該比較出力はカウンタ5
5に接続されており、コンパレータ54が、所定の発光
強度に対応する基準電圧53よりもモニタしている光強
度のほうが大きいと判定するまで説明を省略するクロッ
ク信号CLKによりカウンタ55は2Nを限度としてカ
ウントアップされる。A part of the laser light emitted from the semiconductor laser 1 enters the monitor diode 51 to generate a photocurrent, which is amplified by the amplifier circuit 52 and compared in magnitude by the reference voltage 53 and the comparator 54. .. The comparison output is the counter 5
The counter 55 is limited to 2N by the clock signal CLK, which is connected to No. 5 and is not described until the comparator 54 determines that the monitored light intensity is higher than the reference voltage 53 corresponding to the predetermined light emission intensity. Is counted up as.
【0033】すなわち、1回の制御動作ではカウンタ5
5は±Nだけカウント値を変化させることができ、カウ
ンタ55のカウント値が先に述べたしきい値データth
となるのである。That is, in one control operation, the counter 5
5 can change the count value by ± N, and the count value of the counter 55 is the threshold value data th described above.
It becomes.
【0034】制御信号は所定の適当な時間間隔で発生し
ており、半導体レーザ1のしきい値電流が変化してもそ
れに追従してしきい値電流回路5のカウンタ55のカウ
ント値(すなわちしきい値データth)が変化し、しき
い値電流回路5は半導体レーザ1のしきい値電流の変化
を吸収し、入力されるディジタルデータがFFhの時の
該光強度をPffに保つのである。The control signal is generated at a predetermined appropriate time interval, and even if the threshold current of the semiconductor laser 1 changes, the control signal follows the count value of the counter 55 of the threshold current circuit 5 (that is, The threshold value data th) changes, the threshold current circuit 5 absorbs the change in the threshold current of the semiconductor laser 1, and the light intensity is kept at Pff when the input digital data is FFh.
【0035】しきい値データthと外部より入力される
ディジタルデータdは加算されてd+thとなり、D/
A変換回路4でアナログ電流iに変換される。その変換
効率をK1としてアナログ電流iは次に式1のように表
わせる(ディジタルデータは正規化して用いる)。The threshold data th and the digital data d input from the outside are added to be d + th, and D /
The A conversion circuit 4 converts the analog current i. With the conversion efficiency as K1, the analog current i can be expressed by the following equation 1 (digital data is used after being normalized).
【0036】 i=K1(d+th) (式1) 上記の電流iはI/V変換回路3でアナログ電圧vに変
換される。I/V変換回路3は図1に示すように可変抵
抗器33による回路なので、次の式2のように表わせ
る。I = K1 (d + th) (Equation 1) The current i is converted into an analog voltage v by the I / V conversion circuit 3. Since the I / V conversion circuit 3 is a circuit including the variable resistor 33 as shown in FIG. 1, it can be expressed by the following expression 2.
【0037】 v=Vr×i (式2) ドライブ回路2は上述のアナログ電圧vに比例した電流
idで半導体レーザ1を駆動する。抵抗器24の抵抗値
をReとするならば駆動電流idは次の式3のように表
わせる。V = Vr × i (Formula 2) The drive circuit 2 drives the semiconductor laser 1 with the current id proportional to the above-mentioned analog voltage v. If the resistance value of the resistor 24 is Re, the drive current id can be expressed by the following expression 3.
【0038】 id=v/Re (式3) 定電流回路7による電流値をibで表わすならば、半導
体レーザ1がidなる大きさの電流で、駆動される時の
光強度pは、次に示す式4のように表わせる。なおit
hは半導体レーザ1のしきい値電流であり、ηは半導体
レーザ1のスロープ効率である。Id = v / Re (Equation 3) If the current value by the constant current circuit 7 is represented by ib, the light intensity p when the semiconductor laser 1 is driven with a current of id is It can be expressed as shown in Expression 4. Note that it
h is the threshold current of the semiconductor laser 1, and η is the slope efficiency of the semiconductor laser 1.
【0039】 p=η(id+ib−ith) (式4) 上に述べた式1乃至式4から半導体レーザ1の光強度p
は次に示す式5のように表わせる。P = η (id + ib-ith) (Equation 4) From the above Equations 1 to 4, the light intensity p of the semiconductor laser 1 is calculated.
Can be expressed as in Equation 5 below.
【0040】[0040]
【数1】 [Equation 1]
【0041】ここで、しきい値電流回路5の働きによ
り、半導体レーザ1のスロープ効率ηによらず、入力デ
ィジタルデータdが0である時、該光強度は0であるの
で次の式6が得られる。Here, due to the function of the threshold current circuit 5, when the input digital data d is 0, the light intensity is 0 regardless of the slope efficiency η of the semiconductor laser 1, and therefore the following equation 6 is obtained. can get.
【0042】[0042]
【数2】 [Equation 2]
【0043】入力ディジタルデータdが例えばDである
時得られる光強度をPDとするならば、上の式6と式5
を参照して次の式7を得る。If the light intensity obtained when the input digital data d is D, for example, is PD, then equations 6 and 5 above are used.
Then, the following equation 7 is obtained.
【0044】[0044]
【数3】 [Equation 3]
【0045】ここで、Vr=K2×Re/(K1×η)
となるようにI/V変換回路3の可変抵抗器33を調整
すれば次の式8を得る。Here, Vr = K2 × Re / (K1 × η)
If the variable resistor 33 of the I / V conversion circuit 3 is adjusted so that the following equation 8 is obtained.
【0046】 PD= K2×D (式8) すなわち、I/V変換回路3が、Vr=K2×Re/
(K1×η)を満足するように調整されるならば、得ら
れる光強度は、スロープ効率ηによらず、入力ディジタ
ルデータdがDの場合は該光強度は式8のようになり、
半導体レーザ1のスロープ効率ηのばらつきの影響を受
けない。PD = K2 × D (Equation 8) That is, the I / V conversion circuit 3 calculates Vr = K2 × Re /
If the light intensity is adjusted so as to satisfy (K1 × η), the obtained light intensity does not depend on the slope efficiency η, and when the input digital data d is D, the light intensity is as shown in Equation 8,
It is not affected by variations in the slope efficiency η of the semiconductor laser 1.
【0047】以上、詳述したように、I/V変換回路3
が出力するアナログ電圧は、調整手段である可変抵抗器
33により、半導体レーザ1のスロープ効率ηによる光
強度の変動を打ち消すような特性を付加されているので
光強度はスロープ効率ηによりばらつくこと(図3に図
示)はない。As described above in detail, the I / V conversion circuit 3
The analog voltage output by is added with a characteristic to cancel the fluctuation of the light intensity due to the slope efficiency η of the semiconductor laser 1 by the variable resistor 33 as the adjusting means, so that the light intensity varies depending on the slope efficiency η ( (Shown in FIG. 3).
【0048】従って、入力されるディジタルデータと発
生する光強度の関係は半導体レーザ1によらず一定の関
係となる。Therefore, the relationship between the input digital data and the generated light intensity is constant regardless of the semiconductor laser 1.
【0049】次に本発明の過電流検出回路8の動作につ
いて図7を参照して説明する。Next, the operation of the overcurrent detection circuit 8 of the present invention will be described with reference to FIG.
【0050】万一、しきい値電流回路5において光強度
が検出できないようなある種の不具合(たとえばモニタ
ダイオード51の断線など)が発生した場合、しきい値
電流回路5においては駆動電流を増加して光強度を大き
くしようと動作する。すなわち、カウンタ55のカウン
ト値は順次増加する。カウント値が増加すれば対応して
半導体レーザ1の駆動電流が増加し、最悪の場合半導体
レーザ1は破壊にいたるのでがあるが、過電流検出回路
8は上記不具合が起こっても、半導体レーザ1の破壊を
未然に防ぐように動作する。In the unlikely event that the threshold current circuit 5 fails to detect the light intensity (such as disconnection of the monitor diode 51), the threshold current circuit 5 increases the drive current. Then it works to increase the light intensity. That is, the count value of the counter 55 sequentially increases. If the count value increases, the drive current of the semiconductor laser 1 increases correspondingly, and in the worst case, the semiconductor laser 1 will be destroyed. It works to prevent the destruction of.
【0051】すなわち、カウント値が増加するとやがて
ディップスイッチ82に設定された基準カウント値を超
えたことがディジタルコンパレータ81により検出され
る。該ディジタルコンパレータ81は過電流検出信号
(OVER信号)を発生して、これを受けた制御回路
(不図示)は本半導体レーザ駆動回路の動作を停止す
る。That is, when the count value increases, the digital comparator 81 eventually detects that the reference count value set in the DIP switch 82 is exceeded. The digital comparator 81 generates an overcurrent detection signal (OVER signal), and the control circuit (not shown) which receives this signal stops the operation of the semiconductor laser drive circuit.
【0052】該基準カウント値をERなる値に設定すれ
ば、上記過電流検出回路8がOVER信号を発生する時
の半導体レーザ1の光強度Perは式5乃至式8より次
の式9で表わせる。If the reference count value is set to a value of ER, the light intensity Per of the semiconductor laser 1 when the overcurrent detection circuit 8 generates the OVER signal is expressed by the following expression 9 from expression 5 to expression 8. It
【0053】[0053]
【数4】 [Equation 4]
【0054】すなわち、正常動作時の光強度よりもK2
×(ER−th)だけ大きくなった時に動作を停止す
る。thはカウンタ55が出力するしきい値データで、
個々の半導体レーザ1によらず温度変化等によるしきい
値電流の変化により変化するのであり、その値は使用環
境温度中最も低温時に0となり、その時の光強度はK2
×(D+ER)となりるので入力ディジタルデータが最
大の大きさFFhであっても半導体レーザ1の絶対最大
定挌で定められる光強度Pmaxを超えないように基準
カウント値ERを選べば半導体レーザ1を破壊せしめる
恐れはない。該条件は次に示す式10で表わされる。That is, K2 is higher than the light intensity during normal operation.
The operation is stopped when it increases by x (ER-th). th is threshold data output from the counter 55,
It changes depending on the change of the threshold current due to temperature change or the like regardless of the individual semiconductor laser 1, and the value becomes 0 at the lowest temperature in the operating environment temperature, and the light intensity at that time is K2.
Since it becomes × (D + ER), even if the input digital data has the maximum size FFh, if the reference count value ER is selected so as not to exceed the light intensity Pmax determined by the absolute maximum constant of the semiconductor laser 1, the semiconductor laser 1 is selected. There is no fear of destroying it. The condition is expressed by the following equation 10.
【0055】 ER < Pmax/K2−FFh (式10) 以上詳述したように、本発明の半導体レーザ駆動回路に
よれば個々の半導体レーザのしきい値電流やスロープ効
率のばらつきに影響されることなく正確に過大出力を検
出できる。ER <Pmax / K2-FFh (Equation 10) As described in detail above, according to the semiconductor laser drive circuit of the present invention, the semiconductor laser drive circuit of the present invention is affected by variations in threshold current and slope efficiency of individual semiconductor lasers. Excessive output can be detected accurately.
【0056】本発明は以上詳述した実施例に限定される
ものではなく種々の変形、改良が可能である。The present invention is not limited to the embodiments described in detail above, and various modifications and improvements are possible.
【0057】例えば、本実施例では入力ディジタルデー
タは8ビットとしたが10ビットでもよいのはもちろん
である。For example, although the input digital data is 8 bits in this embodiment, it may be 10 bits.
【0058】また、しきい値情報を入力ディジタルデー
タと加算後D/A変換する構成としたが、各々をD/A
変換してアナログ情報としてから加算する構成としても
よい。Although the threshold information is added to the input digital data and then D / A converted, each of them is D / A converted.
It may be configured such that the converted information is converted into analog information and then added.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の半導体レーザ駆動回路においては、調整手段は個
々の半導体レーザのスロープ効率のばらつきを補正吸収
するように調整され、定電流回路はしきい値電流のばら
つきを補正吸収するように調整されて構成されているの
で、個々の半導体レーザのスロープ効率やしきい値電流
がばらついても半導体レーザを破損せしめることなく過
大な光強度を検出できる。As is apparent from the above description, in the semiconductor laser driving circuit of the present invention, the adjusting means is adjusted so as to correct and absorb the variation in slope efficiency of each semiconductor laser, and the constant current circuit is Since it is configured to adjust and absorb variations in threshold current, it detects excessive light intensity without damaging the semiconductor laser even if the slope efficiency and threshold current of individual semiconductor lasers vary. it can.
【図1】本発明の半導体レーザ駆動回路の全体の構成を
示した回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an overall configuration of a semiconductor laser drive circuit of the present invention.
【図2】半導体レーザの駆動電流と光強度の関係を示し
た図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a driving current of a semiconductor laser and a light intensity.
【図3】スロープ効率のばらつきを補正しない場合の入
力ディジタルデータと光強度の関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between input digital data and light intensity when a variation in slope efficiency is not corrected.
【図4】しきい値電流回路の構成を示した回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a threshold current circuit.
【図5】D/A変換回路の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a D / A conversion circuit.
【図6】定電流回路の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a constant current circuit.
【図7】過電流検出回路の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an overcurrent detection circuit.
1 半導体レーザ 2 ドライブ回路 3 I/V変換回路 4 D/A変換回路 5 しきい値電流回路 6 加算回路 7 定電流回路 8 過電流検出回路 1 semiconductor laser 2 drive circuit 3 I / V conversion circuit 4 D / A conversion circuit 5 threshold current circuit 6 adder circuit 7 constant current circuit 8 overcurrent detection circuit
Claims (2)
変換する変換手段と、 該変換された物理量に基づいて駆動電流を出力するドラ
イブ手段と、 該駆動電流により電流駆動され、レーザ光を発生する半
導体レーザと、 該半導体レーザのしきい値電流に関連するしきい値情報
を出力するしきい値電流手段とからなる半導体レーザ駆
動回路において、 該レーザ光の過大状態を検出する検出手段と、 半導体レーザの微分量子効率にあわせて調整される調整
手段と、 該ドライブ手段と並列に設けられ、所定温度における半
導体レーザのしきい値電流に関連した大きさの定電流を
発生する定電流手段とを備えたことを特徴とする半導体
レーザ駆動回路。1. A conversion means for converting an input signal input from the outside into a physical quantity, a drive means for outputting a drive current based on the converted physical quantity, and a current drive by the drive current to generate a laser beam. A semiconductor laser driving circuit comprising: a semiconductor laser for driving the semiconductor laser; and a threshold current means for outputting threshold information relating to a threshold current of the semiconductor laser; Adjusting means adjusted in accordance with the differential quantum efficiency of the semiconductor laser; constant current means provided in parallel with the drive means for generating a constant current of a magnitude related to the threshold current of the semiconductor laser at a predetermined temperature; A semiconductor laser drive circuit comprising:
て、 上記検出手段はしきい値情報により該レーザ光の過大状
態を検出す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. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the detection means detects an excessive state of the laser light based on threshold information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19458391A JPH0541553A (en) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | Semiconductor laser drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19458391A JPH0541553A (en) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | Semiconductor laser drive circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0541553A true JPH0541553A (en) | 1993-02-19 |
Family
ID=16326961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19458391A Pending JPH0541553A (en) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | Semiconductor laser drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0541553A (en) |
-
1991
- 1991-08-03 JP JP19458391A patent/JPH0541553A/en active Pending
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