JPH06140700A - 半導体発光素子駆動回路 - Google Patents
半導体発光素子駆動回路Info
- Publication number
- JPH06140700A JPH06140700A JP28884892A JP28884892A JPH06140700A JP H06140700 A JPH06140700 A JP H06140700A JP 28884892 A JP28884892 A JP 28884892A JP 28884892 A JP28884892 A JP 28884892A JP H06140700 A JPH06140700 A JP H06140700A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor light
- integrated circuit
- constant current
- emitting element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザプリンタ等の高速でオン／オフされる
半導体発光素子１３を定電流駆動するための集積回路に
おいて、当該集積回路と半導体発光素子１３の間のイン
ダクタンスによる悪影響を防止し、かつ集積回路内の定
電流発生のための半導体素子３７、３９の温度特性によ
る影響を低減する。 【構成】 前記定電流発生のため半導体素子（特にＰ−
ＭＯＳ−ＦＥＴ等）３７、３９の近傍にＰＮ接合部２６
を形成し、ＰＮ接合部２６の電圧に応じて出力すべき電
流を制御する。
半導体発光素子１３を定電流駆動するための集積回路に
おいて、当該集積回路と半導体発光素子１３の間のイン
ダクタンスによる悪影響を防止し、かつ集積回路内の定
電流発生のための半導体素子３７、３９の温度特性によ
る影響を低減する。 【構成】 前記定電流発生のため半導体素子（特にＰ−
ＭＯＳ−ＦＥＴ等）３７、３９の近傍にＰＮ接合部２６
を形成し、ＰＮ接合部２６の電圧に応じて出力すべき電
流を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、定電流によって半導体
発光素子等を駆動する集積回路に関するものである。
発光素子等を駆動する集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、定電流によって半導体発光素子１
３を駆動する回路は図４に示すように構成されている。
３を駆動する回路は図４に示すように構成されている。
【０００３】入力端子ＡＰＣに印加される電圧に応じた
電流が半導体発光素子１３に印加される構成となってい
る。
電流が半導体発光素子１３に印加される構成となってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では定電流駆動トランジスタ（特にトランジスタ１
９）の温度特性を考慮していない為、半導体発光素子を
駆動する信号パルスのデューティ、或いはパルス幅によ
って、半導体発光素子の発光パワーが異なるという問題
がある。
来例では定電流駆動トランジスタ（特にトランジスタ１
９）の温度特性を考慮していない為、半導体発光素子を
駆動する信号パルスのデューティ、或いはパルス幅によ
って、半導体発光素子の発光パワーが異なるという問題
がある。
【０００５】特にレーザプリンタでは、半導体発光素子
を高速にＯＮ／ＯＦＦするため、当該集積回路と半導体
発光素子間のインダクタンスに起因して悪影響が生じ
る。これを低減するために、前記定電流駆動トランジス
タをＰ−ＭＯＳ構成とした場合に上述した問題は顕著と
なる。
を高速にＯＮ／ＯＦＦするため、当該集積回路と半導体
発光素子間のインダクタンスに起因して悪影響が生じ
る。これを低減するために、前記定電流駆動トランジス
タをＰ−ＭＯＳ構成とした場合に上述した問題は顕著と
なる。
【０００６】本発明の目的は、上記問題を解決し、温度
特性による発生電流の不安定性を防止した半導体発光素
子等を定電流駆動する集積回路を提供することである。
特性による発生電流の不安定性を防止した半導体発光素
子等を定電流駆動する集積回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、半導体発光素子を駆動するトランジスタの近傍に、
該トランジスタの温度を検出するトランジスタ等のＰＮ
結合を有する素子を配置し、この温度特性を利用して、
半導体発光素子を駆動するトランジスタの駆動電流に、
負の温度特性をもたせ、半導体発光素子の温度特性に起
因する光量変化を抑えるようにしたものである。
ば、半導体発光素子を駆動するトランジスタの近傍に、
該トランジスタの温度を検出するトランジスタ等のＰＮ
結合を有する素子を配置し、この温度特性を利用して、
半導体発光素子を駆動するトランジスタの駆動電流に、
負の温度特性をもたせ、半導体発光素子の温度特性に起
因する光量変化を抑えるようにしたものである。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示し、１はバッ
ファ動作するオペアンプ、２、３、４、５はバッファ１
出力と接地間に接続される抵抗、６は、温度検出の為の
ダイオード接続されたトランジスタ（ＰＮ接合部）、７
は抵抗、３、４の接続点の電位をバッファする為のオペ
アンプ、８は、バッファ７の出力を電流に変換する為の
抵抗、９は、電流増幅部１０へ基準となる電流を供給す
るトランジスタ、１１は電源、１２は、半導体発光素子
１３へ供給する電流を決める為の入力端子、１５は、半
導体発光素子１３のＯＮ、ＯＦＦを制御するスイッチン
グ素子、１４はスイッチング素子１５を制御するＬｏｇ
ｉｃ信号の入力である。
ファ動作するオペアンプ、２、３、４、５はバッファ１
出力と接地間に接続される抵抗、６は、温度検出の為の
ダイオード接続されたトランジスタ（ＰＮ接合部）、７
は抵抗、３、４の接続点の電位をバッファする為のオペ
アンプ、８は、バッファ７の出力を電流に変換する為の
抵抗、９は、電流増幅部１０へ基準となる電流を供給す
るトランジスタ、１１は電源、１２は、半導体発光素子
１３へ供給する電流を決める為の入力端子、１５は、半
導体発光素子１３のＯＮ、ＯＦＦを制御するスイッチン
グ素子、１４はスイッチング素子１５を制御するＬｏｇ
ｉｃ信号の入力である。
【０００９】バッファー１の出力をＶ1とし、抵抗２、
３、４、５、８の抵抗値を夫々Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ
8とし、バッファー７の正転入力電圧をＶ2とする。入力
１２に電圧が印加されると、バッファ１は、出力電圧Ｖ
1を発生する。トランジスタ６がＯＮするまでは、バッ
ファ７の入力Ｖ2は、抵抗Ｒ2、Ｒ3とＲ4、Ｒ5で分圧さ
れた電圧となる。即ち、
３、４、５、８の抵抗値を夫々Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ
8とし、バッファー７の正転入力電圧をＶ2とする。入力
１２に電圧が印加されると、バッファ１は、出力電圧Ｖ
1を発生する。トランジスタ６がＯＮするまでは、バッ
ファ７の入力Ｖ2は、抵抗Ｒ2、Ｒ3とＲ4、Ｒ5で分圧さ
れた電圧となる。即ち、
【００１０】
【外１】
【００１１】ここで、ＶBE6は、トランジスタ６の順方
向閾値電圧である。この領域では、半導体発光素子を駆
動する電流そのものが小さく半導体発光素子１３の出力
光パワーの温度変動も小さい。入力１２への入力電圧≧
ＶBEとなると、トランジスタ６がＯＮする為、バッファ
７の入力電位は次の様に求められる。
向閾値電圧である。この領域では、半導体発光素子を駆
動する電流そのものが小さく半導体発光素子１３の出力
光パワーの温度変動も小さい。入力１２への入力電圧≧
ＶBEとなると、トランジスタ６がＯＮする為、バッファ
７の入力電位は次の様に求められる。
【００１２】
【外２】
【００１３】ここで、Ｖ2を温度Ｔで微分すると、式１
が得られる。
が得られる。
【００１４】
【外３】
【００１５】バッファ７の正転入力電圧Ｖ2の温度変化
は、抵抗Ｒ8によって、半導体発光素子１３の駆動電流
の変化として伝達される。
は、抵抗Ｒ8によって、半導体発光素子１３の駆動電流
の変化として伝達される。
【００１６】一般にトランジスタのＶBEの温度係数は−
１．８ｍＶ／℃程度であり、この事は、電圧Ｖ2が負の
温度特性をもつことを示している。
１．８ｍＶ／℃程度であり、この事は、電圧Ｖ2が負の
温度特性をもつことを示している。
【００１７】一方、半導体発光素子１３を駆動する電流
増幅部１０は、一般に図２の様に構成されている。
増幅部１０は、一般に図２の様に構成されている。
【００１８】半導体発光素子１３に電流を供給するトラ
ンジスタ２０、２１は、供給する電流値、電流を供給す
る時間によってその消費電力が異なる、即ち発生する温
度が異なる。供給電流が大きい程、又、供給時間が長い
程、発生温度は上昇する。上昇した温度は、トランジス
タ２０、２１の順方向電圧を小さくする為、結局、トラ
ンジスタ１９のエミッタ−コレクタ間電圧ＶCEが、温度
上昇とともに大きくなる。
ンジスタ２０、２１は、供給する電流値、電流を供給す
る時間によってその消費電力が異なる、即ち発生する温
度が異なる。供給電流が大きい程、又、供給時間が長い
程、発生温度は上昇する。上昇した温度は、トランジス
タ２０、２１の順方向電圧を小さくする為、結局、トラ
ンジスタ１９のエミッタ−コレクタ間電圧ＶCEが、温度
上昇とともに大きくなる。
【００１９】
【外４】 ここで、 ＩS：逆方向飽和電流 ＶA：アーリー電圧 ＶCE：エミッタ・コレクタ間電圧 ＶBE：順方向電圧 である。この式より明らかなように、エミッタ・コレク
タ間電圧の増大はコレクタ電流の増加となって表われ
る。
タ間電圧の増大はコレクタ電流の増加となって表われ
る。
【００２０】即ち、定電流は正の温度特性をもつ事にな
る。
る。
【００２１】半導体発光素子に供給される電流ＩLDは、
【００２２】
【外５】 と表わされる。これより、
【００２３】
【外６】 と表わす事ができる。従って、ＩLDの温度変化は式３
【００２４】
【外７】 とする事で、零にする事ができる。この事は、式１で、
抵抗２〜５の抵抗値Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5を適当に選ぶ事
で、実現する事が出来る。
抵抗２〜５の抵抗値Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5を適当に選ぶ事
で、実現する事が出来る。
【００２５】図３は本発明の第２実施例を示す。第１実
施例との主な相違点はダイオード結合のトランジスタ６
をダイオード２６とした点、及びトランジスタ１７〜１
９に相当する構成をＰ−ＭＯＳ−ＦＥＴ３７、３９によ
って実現した点である。かかる構成によれば、当該集積
回路と半導体発光素子１３との間のインダクタンスによ
る悪影響をトランジスタ１７〜１９をバイポーラで構成
するよりも低減することができる。しかしながらＰ−Ｍ
ＯＳ−ＦＥＴは温度による影響を受けやすい。本実施例
ではＰ−ＭＯＳ−ＦＥＴの温度特性をダイオード２６、
抵抗３、４等で補償するので、温度変化に対する出力電
流の安定性を改善することができる。
施例との主な相違点はダイオード結合のトランジスタ６
をダイオード２６とした点、及びトランジスタ１７〜１
９に相当する構成をＰ−ＭＯＳ−ＦＥＴ３７、３９によ
って実現した点である。かかる構成によれば、当該集積
回路と半導体発光素子１３との間のインダクタンスによ
る悪影響をトランジスタ１７〜１９をバイポーラで構成
するよりも低減することができる。しかしながらＰ−Ｍ
ＯＳ−ＦＥＴは温度による影響を受けやすい。本実施例
ではＰ−ＭＯＳ−ＦＥＴの温度特性をダイオード２６、
抵抗３、４等で補償するので、温度変化に対する出力電
流の安定性を改善することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、半導体発光素子に
定電流を供給するトランジスタ等の半導体素子近傍に、
該トランジスタの発生する熱を検出するトランジスタを
配置し、負の温度特性を持つＶBEを抵抗で分圧する事
で、所望の負の温度特性を得る事で、半導体発光素子へ
供給する定電流の温度変化を無くす事が出来る。
定電流を供給するトランジスタ等の半導体素子近傍に、
該トランジスタの発生する熱を検出するトランジスタを
配置し、負の温度特性を持つＶBEを抵抗で分圧する事
で、所望の負の温度特性を得る事で、半導体発光素子へ
供給する定電流の温度変化を無くす事が出来る。
【図１】本発明の第１実施例の回路図である。
【図２】図１の電流増幅部で用いられる電流増幅回路で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２実施例の回路図である。
【図４】従来技術の半導体発光素子駆動回路の回路図で
ある。
ある。
１，７ バッファ ２，３，４，５，８，１６ 抵抗 ６，９，２０，２１ ＮＰＮトランジスタ １０ 電流増幅部 １１ 電源 １２ 入力 １３ 半導体発光素子 １５ スイッチング素子 １７，１８，１９ ｐｎｐトランジスタ ２６ ダイオード ３７，３９ Ｐ−ＭＯＳ−ＦＥＴ
Claims (6)
- 【請求項１】 定電流を供給するための半導体素子と、 該半導体素子の近傍に形成されるＰＮ結合部と、 該ＰＮ結合部に生じる電圧に基づいて、発生すべき電流
を増減制御する制御部とを有することを特徴とする定電
流発生集積回路。 - 【請求項２】 前記半導体素子はトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項１記載の定電流発生集積回路。 - 【請求項３】 半導体発光素子を定電流駆動するための
集積回路であることを特徴とする請求項１記載の定電流
発生集積回路。 - 【請求項４】 前記ＰＮ結合部はダイオードであること
を特徴とする請求項１記載の定電流発生集積回路。 - 【請求項５】 前記ＰＮ結合部はトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項１記載の定電流発生集積回路。 - 【請求項６】 前記半導体素子はＰ−ＭＯＳで構成され
ることを特徴とする定電流発生集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884892A JPH06140700A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 半導体発光素子駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28884892A JPH06140700A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 半導体発光素子駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140700A true JPH06140700A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17735533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28884892A Pending JPH06140700A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 半導体発光素子駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140700A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005051114A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toshiba Corp | Ｌｅｄ駆動装置 |
| JP2008004707A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 発光ダイオード駆動回路 |
| US7701989B2 (en) | 2006-06-05 | 2010-04-20 | Panasonic Corporation | Laser diode driving apparatus |
| US7782917B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-08-24 | Panasonic Corporation | Laser driving circuit, optical pickup and recording/reading equipment |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP28884892A patent/JPH06140700A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005051114A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toshiba Corp | Ｌｅｄ駆動装置 |
| US7782917B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-08-24 | Panasonic Corporation | Laser driving circuit, optical pickup and recording/reading equipment |
| US7701989B2 (en) | 2006-06-05 | 2010-04-20 | Panasonic Corporation | Laser diode driving apparatus |
| JP2008004707A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Mitsumi Electric Co Ltd | 発光ダイオード駆動回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010109 |