JPH06326384A - 半導体レーザ素子駆動回路 - Google Patents
半導体レーザ素子駆動回路Info
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- JPH06326384A JPH06326384A JP11161293A JP11161293A JPH06326384A JP H06326384 A JPH06326384 A JP H06326384A JP 11161293 A JP11161293 A JP 11161293A JP 11161293 A JP11161293 A JP 11161293A JP H06326384 A JPH06326384 A JP H06326384A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モニター用レーザ光を用いることなく光出力
を一定に調節する半導体レーザ素子駆動回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】 半導体レーザ素子ＬＤに直列に接続されたイ
ンピーダンス可変素子ＴＲ1を備え、半導体レーザ素子
ＬＤの駆動電流に応じた抵抗Ｒ1での電圧と、半導体レ
ーザ素子ＬＤの環境温度をサーミスタＴh1で検出しこの
環境温度に応じて発生する電圧とを比較増幅器ＯＰ1で
比較し出力される出力電圧に応じて前記インピーダンス
可変素子ＴＲ1を制御して前記半導体レーザ素子ＬＤの
光出力が一定になるようにした。
を一定に調節する半導体レーザ素子駆動回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】 半導体レーザ素子ＬＤに直列に接続されたイ
ンピーダンス可変素子ＴＲ1を備え、半導体レーザ素子
ＬＤの駆動電流に応じた抵抗Ｒ1での電圧と、半導体レ
ーザ素子ＬＤの環境温度をサーミスタＴh1で検出しこの
環境温度に応じて発生する電圧とを比較増幅器ＯＰ1で
比較し出力される出力電圧に応じて前記インピーダンス
可変素子ＴＲ1を制御して前記半導体レーザ素子ＬＤの
光出力が一定になるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子の光
出力を一定に調整する半導体レーザ素子駆動回路に関す
る。
出力を一定に調整する半導体レーザ素子駆動回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ素子はその素子温度が変動
することにより光出力が変動する。そこで、従来は素子
温度が変化しても一定の光出力を得るために、半導体レ
ーザ素子の後方端面から出力されたモニター用レーザ光
をフォトダイオードで検出して、このモニター用レーザ
光の強度に応じて駆動電流を自動調整するＡＰＣ（Auto
matic Power Control）機能が設けられている。
することにより光出力が変動する。そこで、従来は素子
温度が変化しても一定の光出力を得るために、半導体レ
ーザ素子の後方端面から出力されたモニター用レーザ光
をフォトダイオードで検出して、このモニター用レーザ
光の強度に応じて駆動電流を自動調整するＡＰＣ（Auto
matic Power Control）機能が設けられている。
【０００３】図５は従来のＡＰＣ機能付駆動回路を示す
回路図である。
回路図である。
【０００４】直流電源電圧＋Ｖccは半導体レーザ素子Ｌ
Ｄのアノードに印加され、そのカソードはインピーダン
ス可変素子たるトランジスタＴＲのコレクターに接続さ
れ、そのエミッタは抵抗Ｒ51を介して接地されている。
Ｄのアノードに印加され、そのカソードはインピーダン
ス可変素子たるトランジスタＴＲのコレクターに接続さ
れ、そのエミッタは抵抗Ｒ51を介して接地されている。
【０００５】また、前記直流電源電圧＋Ｖccは、前記半
導体レーザ素子ＬＤの後端面側に配置されたＰＩＮフォ
トダイオードＰＤのカソードに印加され、そのアノード
は抵抗Ｒ52を介して接地されている。またこのＰＩＮフ
ォトダイオードＰＤのアノードは、比較増幅器ＯＰのマ
イナス（−）入力端子に接続されており、その出力端子
は抵抗Ｒ53を介して前記トランジスタＴＲのベースに接
続されている。この抵抗Ｒ53と前記トランジスタＴＲ間
には、接地されたコンデンサーＣが接続されている。ま
た前記比較増幅器ＯＰのプラス（＋）入力端子は、マイ
ナス電源端子が接地された基準電源Ｖr（基準電圧：
Ｖr）のプラス電源端子に接続されている。
導体レーザ素子ＬＤの後端面側に配置されたＰＩＮフォ
トダイオードＰＤのカソードに印加され、そのアノード
は抵抗Ｒ52を介して接地されている。またこのＰＩＮフ
ォトダイオードＰＤのアノードは、比較増幅器ＯＰのマ
イナス（−）入力端子に接続されており、その出力端子
は抵抗Ｒ53を介して前記トランジスタＴＲのベースに接
続されている。この抵抗Ｒ53と前記トランジスタＴＲ間
には、接地されたコンデンサーＣが接続されている。ま
た前記比較増幅器ＯＰのプラス（＋）入力端子は、マイ
ナス電源端子が接地された基準電源Ｖr（基準電圧：
Ｖr）のプラス電源端子に接続されている。
【０００６】斯る回路では、直流電源電圧＋Ｖccが印加
されることにより、半導体レーザ素子ＬＤが駆動され、
前端面からレーザ光が出力されると共に後端面よりモニ
ター用レーザ光が出力される。
されることにより、半導体レーザ素子ＬＤが駆動され、
前端面からレーザ光が出力されると共に後端面よりモニ
ター用レーザ光が出力される。
【０００７】このモニター用レーザ光はＰＩＮフォトダ
イオードＰＤで受光され、受光量に応じて前記フォトダ
イオードＰＤに起電流Ｉが発生する。この起電流Ｉは抵
抗Ｒ 52を流れて、前記受光量に応じた電圧ＶM（＝Ｉ・
Ｒ52）を発生する。前記比較増幅器ＯＰは、この電圧Ｖ
Mと前記基準電圧Ｖrとを比較して該電圧ＶMが一定にな
るように前記トランジスタＴＲのベースに電圧を印加し
て前記半導体レーザ素子ＬＤの光出力を一定に制御す
る。
イオードＰＤで受光され、受光量に応じて前記フォトダ
イオードＰＤに起電流Ｉが発生する。この起電流Ｉは抵
抗Ｒ 52を流れて、前記受光量に応じた電圧ＶM（＝Ｉ・
Ｒ52）を発生する。前記比較増幅器ＯＰは、この電圧Ｖ
Mと前記基準電圧Ｖrとを比較して該電圧ＶMが一定にな
るように前記トランジスタＴＲのベースに電圧を印加し
て前記半導体レーザ素子ＬＤの光出力を一定に制御す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ａ
ＰＣ機能付駆動回路は、モニター用レーザ光が小さい
（例えば後端面側の反射率が高い）半導体レーザ素子や
面発光型半導体レーザ素子のようにモニター用レーザ光
が出力されない半導体レーザ素子には使用できず、また
外部光学系で反射された光等がフォトダイオードＰＤに
入射される場合には、精度よくモニター用レーザ光を受
光できないため、光出力を一定に調節することが困難で
あった。
ＰＣ機能付駆動回路は、モニター用レーザ光が小さい
（例えば後端面側の反射率が高い）半導体レーザ素子や
面発光型半導体レーザ素子のようにモニター用レーザ光
が出力されない半導体レーザ素子には使用できず、また
外部光学系で反射された光等がフォトダイオードＰＤに
入射される場合には、精度よくモニター用レーザ光を受
光できないため、光出力を一定に調節することが困難で
あった。
【０００９】従って、本発明はモニター用レーザ光を用
いることなく光出力を一定に調節する半導体レーザ素子
駆動回路を提供することを目的とする。
いることなく光出力を一定に調節する半導体レーザ素子
駆動回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ素
子駆動回路は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ
素子に直列に接続されたインピーダンス可変素子と、前
記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流に応じた第１の
電圧を発生する電流電圧変換手段と、前記半導体レーザ
素子の環境温度に応じた第２の電圧を発生する温度電圧
変換手段と、前記第１の電圧と第２の電圧とを比較する
比較増幅器を備え、前記比較増幅器から出力された出力
電圧に応じて前記半導体レーザ素子の光出力が一定にな
るように前記インピーダンス可変素子を制御することを
特徴とする。
子駆動回路は、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ
素子に直列に接続されたインピーダンス可変素子と、前
記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流に応じた第１の
電圧を発生する電流電圧変換手段と、前記半導体レーザ
素子の環境温度に応じた第２の電圧を発生する温度電圧
変換手段と、前記第１の電圧と第２の電圧とを比較する
比較増幅器を備え、前記比較増幅器から出力された出力
電圧に応じて前記半導体レーザ素子の光出力が一定にな
るように前記インピーダンス可変素子を制御することを
特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の構成によれば、電流電圧変換手段で得
られる駆動電流に応じた第１の電圧と、温度電圧変換手
段で得られる半導体レーザ素子の環境温度に応じた第２
の電圧とを、比較増幅器で比較し得られた出力電圧に応
じて半導体レーザ素子に直列に接続されたインピーダン
ス可変素子を半導体レーザ素子の光出力が一定にするよ
うに制御するので、モニター用レーザ光を用いる必要が
ない。
られる駆動電流に応じた第１の電圧と、温度電圧変換手
段で得られる半導体レーザ素子の環境温度に応じた第２
の電圧とを、比較増幅器で比較し得られた出力電圧に応
じて半導体レーザ素子に直列に接続されたインピーダン
ス可変素子を半導体レーザ素子の光出力が一定にするよ
うに制御するので、モニター用レーザ光を用いる必要が
ない。
【００１２】
【実施例】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ素子
駆動回路を図面を参照して説明する。図１は本実施例の
半導体レーザ素子駆動回路を示す回路図である。
駆動回路を図面を参照して説明する。図１は本実施例の
半導体レーザ素子駆動回路を示す回路図である。
【００１３】半導体レーザ素子（レーザ・ダイオード）
ＬＤのアノードには電圧＋Ｖccが印加され、そのカソー
ドはインピーダンス可変素子たるトランジスタＴＲ1の
コレクターに接続され、そのエミッタは電流電圧変換手
段たる抵抗Ｒ1を介して接地されている。このトランジ
スタＴＲ1のベースには、抵抗Ｒ2を介して比較増幅器た
るオペアンプＯＰ1の出力端子が接続されている。
ＬＤのアノードには電圧＋Ｖccが印加され、そのカソー
ドはインピーダンス可変素子たるトランジスタＴＲ1の
コレクターに接続され、そのエミッタは電流電圧変換手
段たる抵抗Ｒ1を介して接地されている。このトランジ
スタＴＲ1のベースには、抵抗Ｒ2を介して比較増幅器た
るオペアンプＯＰ1の出力端子が接続されている。
【００１４】前記オペアンプＯＰ1のプラス（＋）入力
端子には、温度電圧変換手段が接続されている。即ちこ
の入力端子には、抵抗Ｒ3及び抵抗Ｒ4を介して負極側が
接地された基準電源Ｖr1（基準電圧：Ｖr1）の正極側と
接続されると共に、一定電圧＋Ｖh1（Ｖh1＞Ｖr1）が印
加された負の温度係数を有する環境温度（周囲温度）検
出用サーミスタＴh1（以下、この抵抗値はＲh1と記す）
が前記抵抗Ｒ3を介して接続されている。尚、負の温度
係数を有するサーミスタＴh1は、従来周知のように温度
が高い場合には抵抗Ｒh1が小さくなり、逆に温度が低い
場合には抵抗Ｒ h1が大きくなる。また、このサーミスタ
Ｔh1は、半導体レーザ素子ＬＤの素子温度と関係のある
環境温度が検知できる部分に適宜絶縁して設ければよ
く、例えば半導体レーザ素子ＬＤを載置するヒートシン
ク等に設けてもよく、また半導体レーザ素子ＬＤが密閉
したキャップ内に設置されている場合はこのキャップ内
に適宜設ければよく、可能であれば半導体レーザ素子Ｌ
Ｄに密着させてもよい。
端子には、温度電圧変換手段が接続されている。即ちこ
の入力端子には、抵抗Ｒ3及び抵抗Ｒ4を介して負極側が
接地された基準電源Ｖr1（基準電圧：Ｖr1）の正極側と
接続されると共に、一定電圧＋Ｖh1（Ｖh1＞Ｖr1）が印
加された負の温度係数を有する環境温度（周囲温度）検
出用サーミスタＴh1（以下、この抵抗値はＲh1と記す）
が前記抵抗Ｒ3を介して接続されている。尚、負の温度
係数を有するサーミスタＴh1は、従来周知のように温度
が高い場合には抵抗Ｒh1が小さくなり、逆に温度が低い
場合には抵抗Ｒ h1が大きくなる。また、このサーミスタ
Ｔh1は、半導体レーザ素子ＬＤの素子温度と関係のある
環境温度が検知できる部分に適宜絶縁して設ければよ
く、例えば半導体レーザ素子ＬＤを載置するヒートシン
ク等に設けてもよく、また半導体レーザ素子ＬＤが密閉
したキャップ内に設置されている場合はこのキャップ内
に適宜設ければよく、可能であれば半導体レーザ素子Ｌ
Ｄに密着させてもよい。
【００１５】前記オペアンプＯＰ1のマイナス（−）入
力端子は、抵抗Ｒ5及び前記抵抗Ｒ1を介して接地されて
いる。
力端子は、抵抗Ｒ5及び前記抵抗Ｒ1を介して接地されて
いる。
【００１６】半導体レーザ素子ＬＤは一定光出力の場
合、素子温度増加に対して動作電流Ｉ OPが略単調に増加
するので、この回路ではその素子温度で一定光出力とな
る動作電流ＩOPがＶB（電圧ＶBは 素子温度増加に対し
て略単調増加する）／Ｒ1であるように設定されてい
る。尚、本実施例のトランジスタＴＲ1は電流増幅率が
大きいので、半導体レーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPと抵
抗Ｒ1を流れる電流Ｉ1は略等しい。
合、素子温度増加に対して動作電流Ｉ OPが略単調に増加
するので、この回路ではその素子温度で一定光出力とな
る動作電流ＩOPがＶB（電圧ＶBは 素子温度増加に対し
て略単調増加する）／Ｒ1であるように設定されてい
る。尚、本実施例のトランジスタＴＲ1は電流増幅率が
大きいので、半導体レーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPと抵
抗Ｒ1を流れる電流Ｉ1は略等しい。
【００１７】斯る回路では初期時を含めた動作状態にお
いて、前記抵抗Ｒ1には電流Ｉ1が流れて、前記オペアン
プＯＰ1のマイナス端子にはＶA＝Ｉ1・Ｒ1の第１の電圧
が印加される。また、前記サーミスタＴh1と抵抗Ｒ4に
は電流Ｉ2＝（Ｖh1−Ｖr1）／（Ｒh1＋Ｒ4）が流れて、
前記オペアンプＯＰ1のプラス端子には、基準電圧Ｖr1
と温度に依存するサーミスタＴh1の抵抗Ｒh1と抵抗Ｒ4
によって分圧されてなる電圧との和となる第２の電圧Ｖ
B＝Ｖr1＋Ｉ2・Ｒ4が印加される。
いて、前記抵抗Ｒ1には電流Ｉ1が流れて、前記オペアン
プＯＰ1のマイナス端子にはＶA＝Ｉ1・Ｒ1の第１の電圧
が印加される。また、前記サーミスタＴh1と抵抗Ｒ4に
は電流Ｉ2＝（Ｖh1−Ｖr1）／（Ｒh1＋Ｒ4）が流れて、
前記オペアンプＯＰ1のプラス端子には、基準電圧Ｖr1
と温度に依存するサーミスタＴh1の抵抗Ｒh1と抵抗Ｒ4
によって分圧されてなる電圧との和となる第２の電圧Ｖ
B＝Ｖr1＋Ｉ2・Ｒ4が印加される。
【００１８】前記オペアンプＯＰ1は、この電圧ＶAと電
圧ＶBとを比較して、その結果に応じた電圧を前記トラ
ンジスタＴＲ1のベースに印加して前記電流Ｉ1、即ち半
導体レーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPを光出力が一定にな
るように制御する。詳説すると、半導体レーザ素子ＬＤ
の素子温度が上昇して電圧ＶBが大きくなった（ＶB＞Ｖ
Aになった）場合には、前記ベースに印加される電流が
大きくなって、この結果半導体レーザ素子ＬＤの印加電
流ＩOPが増加し、最終的に電圧ＶAが大きくなった電圧
ＶBに等しくなるように駆動電流ＩOPが調整される。 逆
に、半導体レーザ素子ＬＤの温度が下降して電圧ＶBが
小さくなった（ＶB＜ＶAになった）場合には、前記ベー
スに印加される電流が小さくなって、この結果半導体レ
ーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPが減少し、最終的に電圧Ｖ
Aが小さくなった電圧ＶBに等しくなるように印加電流Ｉ
OPが調整される。
圧ＶBとを比較して、その結果に応じた電圧を前記トラ
ンジスタＴＲ1のベースに印加して前記電流Ｉ1、即ち半
導体レーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPを光出力が一定にな
るように制御する。詳説すると、半導体レーザ素子ＬＤ
の素子温度が上昇して電圧ＶBが大きくなった（ＶB＞Ｖ
Aになった）場合には、前記ベースに印加される電流が
大きくなって、この結果半導体レーザ素子ＬＤの印加電
流ＩOPが増加し、最終的に電圧ＶAが大きくなった電圧
ＶBに等しくなるように駆動電流ＩOPが調整される。 逆
に、半導体レーザ素子ＬＤの温度が下降して電圧ＶBが
小さくなった（ＶB＜ＶAになった）場合には、前記ベー
スに印加される電流が小さくなって、この結果半導体レ
ーザ素子ＬＤの駆動電流ＩOPが減少し、最終的に電圧Ｖ
Aが小さくなった電圧ＶBに等しくなるように印加電流Ｉ
OPが調整される。
【００１９】尚、この回路では半導体レーザ素子ＬＤの
光出力の大きさは、前記抵抗Ｒ1の設定値によって設定
できる。また前記抵抗Ｒ2、Ｒ3、Ｒ5は省くことも可能
である。
光出力の大きさは、前記抵抗Ｒ1の設定値によって設定
できる。また前記抵抗Ｒ2、Ｒ3、Ｒ5は省くことも可能
である。
【００２０】この回路において、半導体レーザ素子ＬＤ
が光出力１００ｍＷ（温度２５℃での動作電流ＩOPは２
８０ｍＡ）で一定に動作する時に動作電流ＩOPがサーミ
スタＴh1位置の温度増加に対してα＝０．６２ｍＡ／℃
で単調増加する特性を有し、且つ３８４Ωの抵抗Ｒ4が
直列に接続されたサーミスタＴh1（温度２５℃における
抵抗Ｒh1は１ＫΩ）はこれらの間に電圧１Ｖが印加され
た時にこのサーミスタで発生する電圧が温度の増加に対
してβ＝５．６７ｍＶ／℃で略単調増加する特性を有す
る場合に、前記抵抗Ｒ1は次式（１）から約９Ωに設定
される。
が光出力１００ｍＷ（温度２５℃での動作電流ＩOPは２
８０ｍＡ）で一定に動作する時に動作電流ＩOPがサーミ
スタＴh1位置の温度増加に対してα＝０．６２ｍＡ／℃
で単調増加する特性を有し、且つ３８４Ωの抵抗Ｒ4が
直列に接続されたサーミスタＴh1（温度２５℃における
抵抗Ｒh1は１ＫΩ）はこれらの間に電圧１Ｖが印加され
た時にこのサーミスタで発生する電圧が温度の増加に対
してβ＝５．６７ｍＶ／℃で略単調増加する特性を有す
る場合に、前記抵抗Ｒ1は次式（１）から約９Ωに設定
される。
【００２１】 α・Ｒ1＝β ・・・（１） また、電圧Ｖr1は次式（２）から約１．９Ｖに設定され
る。
る。
【００２２】 ＩOP・Ｒ1＝Ｖr1＋１・Ｒ4／（Ｒ4＋Ｒh1） ・・・（２） 尚、抵抗Ｒ4の値は、サーミスタＴh1の電圧変化を温度
変化に対してもっも直線的にするように従来周知の計算
方法により設定されている。
変化に対してもっも直線的にするように従来周知の計算
方法により設定されている。
【００２３】斯る回路では、モニター用レーザ光を用い
る必要はなく、前記半導体レーザ素子ＰＤの環境温度を
サーミスタＴh1の抵抗Ｒh1に依存した電圧ＶBとして検
出して、この電圧ＶBと電流Ｉ1に応じた電圧ＶAとをオ
ペアンプＯＰ1で比較し、この結果生じた電圧によりト
ランジスタＴＲ1のベース電圧を変化させることによ
り、駆動電流ＩOPを変化させてこの半導体レーザ素子Ｌ
Ｄの光出力を一定に調整できる。
る必要はなく、前記半導体レーザ素子ＰＤの環境温度を
サーミスタＴh1の抵抗Ｒh1に依存した電圧ＶBとして検
出して、この電圧ＶBと電流Ｉ1に応じた電圧ＶAとをオ
ペアンプＯＰ1で比較し、この結果生じた電圧によりト
ランジスタＴＲ1のベース電圧を変化させることによ
り、駆動電流ＩOPを変化させてこの半導体レーザ素子Ｌ
Ｄの光出力を一定に調整できる。
【００２４】次に、第２実施例を第２図に示す回路図を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００２５】半導体レーザ素子ＬＤのアノードには電圧
＋Ｖccが印加されており、そのカソードはインピーダン
ス可変素子たる第１のトランジスタＴＲ11のコレクター
に接続され、そのエミッタは電流電圧変換手段たる抵抗
Ｒ11を介して接地されている。このトランジスタＴＲ11
のベースには、比較増幅器たる第２のトランジスタＴＲ
12のコレクタが接続されており、そのベースは前記抵抗
Ｒ11を介して接地されている。
＋Ｖccが印加されており、そのカソードはインピーダン
ス可変素子たる第１のトランジスタＴＲ11のコレクター
に接続され、そのエミッタは電流電圧変換手段たる抵抗
Ｒ11を介して接地されている。このトランジスタＴＲ11
のベースには、比較増幅器たる第２のトランジスタＴＲ
12のコレクタが接続されており、そのベースは前記抵抗
Ｒ11を介して接地されている。
【００２６】前記第２のトランジスタＴＲ12のエミッタ
には、抵抗Ｒ12と負の温度係数を有するサーミスタＴ
h11（その抵抗はＲh11と記す）が並列に接続され、この
抵抗Ｒ 12とサーミスタＴh11の両端間に電源Ｖ11（電
圧：Ｖ11）が接続されている。
には、抵抗Ｒ12と負の温度係数を有するサーミスタＴ
h11（その抵抗はＲh11と記す）が並列に接続され、この
抵抗Ｒ 12とサーミスタＴh11の両端間に電源Ｖ11（電
圧：Ｖ11）が接続されている。
【００２７】前記電源Ｖ11の負極は、基準電源Ｖ
r12（基準電圧：Ｖr12）の正極に接続され、その負極が
接地されている。この構成によって温度電圧変換手段が
構成される。
r12（基準電圧：Ｖr12）の正極に接続され、その負極が
接地されている。この構成によって温度電圧変換手段が
構成される。
【００２８】前記サーミスタＴh11は、半導体レーザ素
子ＬＤの素子温度と関係のある環境温度が検知できる部
分に適宜絶縁して設ければよく、例えば半導体レーザ素
子ＬＤを載置するヒートシンク等に設けてもよく、また
半導体レーザ素子ＬＤが密閉したキャップ内に設置され
ている場合はこのキャップ内に適宜設ければよく、可能
であれば半導体レーザ素子ＬＤに密着させてもよい。
子ＬＤの素子温度と関係のある環境温度が検知できる部
分に適宜絶縁して設ければよく、例えば半導体レーザ素
子ＬＤを載置するヒートシンク等に設けてもよく、また
半導体レーザ素子ＬＤが密閉したキャップ内に設置され
ている場合はこのキャップ内に適宜設ければよく、可能
であれば半導体レーザ素子ＬＤに密着させてもよい。
【００２９】半導体レーザ素子ＬＤは一定光出力の場
合、素子温度増加に対して動作電流Ｉ OPが略単調に増加
するので、この回路ではその素子温度で一定光出力とな
る動作電流ＩOPが｛ＶB（電圧ＶBは 素子温度増加に対
して略単調増加する）− ＶBE（第２のトランジスタＴ
Ｒ12のベース・エミッタ間の電圧：略一定）｝／Ｒ11で
あるように設定されている。尚、このこの第１のトラン
ジスタＴＲ11は電流増幅率が大きいので、半導体レーザ
素子ＬＤの駆動電流ＩOPと抵抗Ｒ11を流れる電流Ｉ 11は
略等しい。
合、素子温度増加に対して動作電流Ｉ OPが略単調に増加
するので、この回路ではその素子温度で一定光出力とな
る動作電流ＩOPが｛ＶB（電圧ＶBは 素子温度増加に対
して略単調増加する）− ＶBE（第２のトランジスタＴ
Ｒ12のベース・エミッタ間の電圧：略一定）｝／Ｒ11で
あるように設定されている。尚、このこの第１のトラン
ジスタＴＲ11は電流増幅率が大きいので、半導体レーザ
素子ＬＤの駆動電流ＩOPと抵抗Ｒ11を流れる電流Ｉ 11は
略等しい。
【００３０】斯る回路では、前記抵抗Ｒ11には電流Ｉ11
が流れて、前記トランジスタＴＲ12のベースにはＶA1＝
Ｉ11・Ｒ11の第１の電圧が印加される。
が流れて、前記トランジスタＴＲ12のベースにはＶA1＝
Ｉ11・Ｒ11の第１の電圧が印加される。
【００３１】また、前記トランジスタＴＲ12のエミッタ
には、温度に依存するサーミスタＴ h11の抵抗Ｒh11と抵
抗Ｒ12によって電圧Ｖ11が分圧されてなる電圧にＶr12
が加算された式（３）に示す第２の電圧ＶB1が印加され
る。
には、温度に依存するサーミスタＴ h11の抵抗Ｒh11と抵
抗Ｒ12によって電圧Ｖ11が分圧されてなる電圧にＶr12
が加算された式（３）に示す第２の電圧ＶB1が印加され
る。
【００３２】 ＶB1＝Ｖ11・Ｒ12／（Ｒ12＋Ｒh11）＋Ｖr12 ・・・（３） 前記第２のトランジスタＴＲ12は、この電圧ＶA1と電圧
ＶB1とを比較して、その結果に応じた電圧を前記第１の
トランジスタＴＲ11のベースに印加して、電流Ｉ11、即
ち駆動電流ＩOP（ＩOPはＩ11に略等しい）を光出力が一
定になるように制御する。
ＶB1とを比較して、その結果に応じた電圧を前記第１の
トランジスタＴＲ11のベースに印加して、電流Ｉ11、即
ち駆動電流ＩOP（ＩOPはＩ11に略等しい）を光出力が一
定になるように制御する。
【００３３】即ち、半導体レーザ素子ＬＤの温度が上昇
して電圧ＶB1が大きくなった（ＶB1＞ＶA1＋ＶBE）場合
には、前記第２のトランジスタＴＲ12のエミッタに印加
される電圧が大きくなって、第１のトランジスタＴＲ11
のベースに印加する電流が増大する。この結果電流Ｉ11
が増加し、最終的に電圧（ＶA1＋ＶBE）が大きくなった
電圧ＶB1に等しくなるように電流Ｉ11が調整される。逆
に、半導体レーザ素子ＬＤの温度が下降して電圧ＶB1が
小さくなった（ＶB1＜ＶA1＋ＶBEになった）場合には、
前記第１のトランジスタＴＲ11のベースに印加される電
流が小さくなって、この結果電流Ｉ11が減少し、最終的
に電圧（ＶA1＋ＶBE）が小さくなった電圧ＶB1に等しく
なるように電流Ｉ11が調整される。
して電圧ＶB1が大きくなった（ＶB1＞ＶA1＋ＶBE）場合
には、前記第２のトランジスタＴＲ12のエミッタに印加
される電圧が大きくなって、第１のトランジスタＴＲ11
のベースに印加する電流が増大する。この結果電流Ｉ11
が増加し、最終的に電圧（ＶA1＋ＶBE）が大きくなった
電圧ＶB1に等しくなるように電流Ｉ11が調整される。逆
に、半導体レーザ素子ＬＤの温度が下降して電圧ＶB1が
小さくなった（ＶB1＜ＶA1＋ＶBEになった）場合には、
前記第１のトランジスタＴＲ11のベースに印加される電
流が小さくなって、この結果電流Ｉ11が減少し、最終的
に電圧（ＶA1＋ＶBE）が小さくなった電圧ＶB1に等しく
なるように電流Ｉ11が調整される。
【００３４】尚、この回路では半導体レーザ素子ＬＤの
光出力の大きさは、前記抵抗Ｒ11の設定値によって設定
できる。また、各素子の設定値は第１実施例と同様の方
法で設定される。
光出力の大きさは、前記抵抗Ｒ11の設定値によって設定
できる。また、各素子の設定値は第１実施例と同様の方
法で設定される。
【００３５】次に、第３実施例を第３図に示す回路図を
用いて説明する。尚、第２実施例と異なる点は、第２実
施例で用いた電源Ｖ11、電源Ｖr12をそれぞれ可変抵抗
に代えると共に定電流ダイオードを用いた点であり、第
２実施例と同一部分には同一符号を付してその説明は割
愛する。
用いて説明する。尚、第２実施例と異なる点は、第２実
施例で用いた電源Ｖ11、電源Ｖr12をそれぞれ可変抵抗
に代えると共に定電流ダイオードを用いた点であり、第
２実施例と同一部分には同一符号を付してその説明は割
愛する。
【００３６】電圧＋Ｖccは半導体レーザ素子ＬＤのアノ
ードに印加されると共に、温度電圧変換手段に印加され
る。即ち定電流ダイオードＤ1のアノードに印加されそ
のカソードはサーミスタＴh11及び抵抗Ｒ12に並列に接
続された可変抵抗ＶＲ1、及び可変抵抗ＶＲ2をこの順序
に介して接地されている。尚、サーミスタＴh11の抵抗
Ｒh11と抵抗Ｒ12はＶＲ1＜＜Ｒh11＋Ｒ12になるように
設定されている。
ードに印加されると共に、温度電圧変換手段に印加され
る。即ち定電流ダイオードＤ1のアノードに印加されそ
のカソードはサーミスタＴh11及び抵抗Ｒ12に並列に接
続された可変抵抗ＶＲ1、及び可変抵抗ＶＲ2をこの順序
に介して接地されている。尚、サーミスタＴh11の抵抗
Ｒh11と抵抗Ｒ12はＶＲ1＜＜Ｒh11＋Ｒ12になるように
設定されている。
【００３７】斯る回路は、定電流ダイオードＤ1を介し
ているので、可変抵抗ＶＲ2には一定電流Ｉ21が流れ
る。また、可変抵抗ＶＲ1の抵抗値は抵抗Ｒhと抵抗Ｒ12
の和より小さいので、可変抵抗ＶＲ1にも実質的に電流
Ｉ21が流れる。この結果、可変抵抗ＶＲ1及び可変抵抗
ＶＲ2は、それぞれＩ21・ＶＲ1の電圧を有する定電圧電
源、Ｉ21・ＶＲ2の電圧を有する定電圧電源として機能
する。言い換えると、可変抵抗ＶＲ1、ＶＲ2はそれぞれ
第２実施例の第１の電源Ｖ11、電源Ｖr12と同じ機能を
する。
ているので、可変抵抗ＶＲ2には一定電流Ｉ21が流れ
る。また、可変抵抗ＶＲ1の抵抗値は抵抗Ｒhと抵抗Ｒ12
の和より小さいので、可変抵抗ＶＲ1にも実質的に電流
Ｉ21が流れる。この結果、可変抵抗ＶＲ1及び可変抵抗
ＶＲ2は、それぞれＩ21・ＶＲ1の電圧を有する定電圧電
源、Ｉ21・ＶＲ2の電圧を有する定電圧電源として機能
する。言い換えると、可変抵抗ＶＲ1、ＶＲ2はそれぞれ
第２実施例の第１の電源Ｖ11、電源Ｖr12と同じ機能を
する。
【００３８】従って、第２実施例と同様の機能を行うの
で、第２実施例と同様の効果を得られる。また、可変抵
抗ＶＲ1、ＶＲ2の抵抗値を変えることにより、異なる特
性の半導体レーザ素子ＬＤに容易に対応できる。尚、特
定の半導体レーザ素子専用に用いる場合には、可変抵抗
ＶＲ1、ＶＲ2を単なる抵抗や定電圧ダイオードに変えて
も勿論よい。
で、第２実施例と同様の効果を得られる。また、可変抵
抗ＶＲ1、ＶＲ2の抵抗値を変えることにより、異なる特
性の半導体レーザ素子ＬＤに容易に対応できる。尚、特
定の半導体レーザ素子専用に用いる場合には、可変抵抗
ＶＲ1、ＶＲ2を単なる抵抗や定電圧ダイオードに変えて
も勿論よい。
【００３９】次に、第４実施例に係る半導体レーザ素子
駆動回路を図４に示す回路図を用いて説明する。この回
路は第２実施例と同様に特定性質の半導体レーザ素子専
用に用いる回路であって、第２、第３実施例に比べて更
に簡略化されている。尚、第２実施例と同一部分には同
一符号を付してその説明は割愛する。
駆動回路を図４に示す回路図を用いて説明する。この回
路は第２実施例と同様に特定性質の半導体レーザ素子専
用に用いる回路であって、第２、第３実施例に比べて更
に簡略化されている。尚、第２実施例と同一部分には同
一符号を付してその説明は割愛する。
【００４０】電圧＋Ｖccは半導体レーザ素子ＬＤのアノ
ードに印加されると共に、温度電圧変換手段に印加され
る。即ち抵抗Ｒ13を介して、サーミスタＴh11及び抵抗
Ｒ12に並列に接続された定電圧ダイオードＤ2のカソー
ドに接続され、そのアノードは接地されている。
ードに印加されると共に、温度電圧変換手段に印加され
る。即ち抵抗Ｒ13を介して、サーミスタＴh11及び抵抗
Ｒ12に並列に接続された定電圧ダイオードＤ2のカソー
ドに接続され、そのアノードは接地されている。
【００４１】斯る回路では、定電圧ダイオードＤ2によ
り、サーミスタＴh11と抵抗Ｒ12に一定の電圧が印加さ
れ、この電圧は抵抗Ｒh11と抵抗Ｒ12によって分圧され
て第２のトランジスタＴＲ12のエミッタに印加される。
り、サーミスタＴh11と抵抗Ｒ12に一定の電圧が印加さ
れ、この電圧は抵抗Ｒh11と抵抗Ｒ12によって分圧され
て第２のトランジスタＴＲ12のエミッタに印加される。
【００４２】斯る回路では、第２実施例での電源Ｖr12
に対応する部分を省略しているが、抵抗Ｒ11の抵抗値を
選択することにより、また定電圧ダイオードＤ2が第２
実施例の電源Ｖ11と同様に機能するので、第２実施例と
略同様の効果が得られる。
に対応する部分を省略しているが、抵抗Ｒ11の抵抗値を
選択することにより、また定電圧ダイオードＤ2が第２
実施例の電源Ｖ11と同様に機能するので、第２実施例と
略同様の効果が得られる。
【００４３】また、サーミスタＴh1、Ｔh11に正の温度
係数を有するサーミスタを用いる場合には、Ｔh1とＲ4
の位置、Ｔh11とＲ12の位置を交換すればよい。
係数を有するサーミスタを用いる場合には、Ｔh1とＲ4
の位置、Ｔh11とＲ12の位置を交換すればよい。
【００４４】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子駆動回路は、
半導体レーザ素子に直列に接続されたインピーダンス可
変素子と、前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流に
応じた第１の電圧を発生する電流電圧変換手段と、前記
半導体レーザ素子の環境温度に応じた第２の電圧を発生
する温度電圧変換手段と、前記第１の電圧と第２の電圧
とを比較する比較増幅器を備え、前記比較増幅器から出
力された出力電圧に応じて前記インピーダンス可変素子
を前記半導体レーザ素子の光出力が一定になるように制
御するので、本発明はモニター用レーザ光を用いる必要
がない。
半導体レーザ素子に直列に接続されたインピーダンス可
変素子と、前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流に
応じた第１の電圧を発生する電流電圧変換手段と、前記
半導体レーザ素子の環境温度に応じた第２の電圧を発生
する温度電圧変換手段と、前記第１の電圧と第２の電圧
とを比較する比較増幅器を備え、前記比較増幅器から出
力された出力電圧に応じて前記インピーダンス可変素子
を前記半導体レーザ素子の光出力が一定になるように制
御するので、本発明はモニター用レーザ光を用いる必要
がない。
【００４５】この結果、モニター用レーザ光が小さい半
導体レーザ素子や面発光型半導体レーザ素子のようにモ
ニター用レーザ光が出力されない半導体レーザ素子等に
も使用でき、また精度よくモニター用レーザ光を受光で
きない構成の場合にも好適である。
導体レーザ素子や面発光型半導体レーザ素子のようにモ
ニター用レーザ光が出力されない半導体レーザ素子等に
も使用でき、また精度よくモニター用レーザ光を受光で
きない構成の場合にも好適である。
【図１】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ素子駆
動回路を示す回路図である。
動回路を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る半導体レーザ素子駆
動回路を示す回路図である。
動回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る半導体レーザ素子駆
動回路を示す回路図である。
動回路を示す回路図である。
【図４】本発明の第４実施例に係る半導体レーザ素子駆
動回路を示す回路図である。
動回路を示す回路図である。
【図５】従来の半導体レーザ素子駆動回路を示す回路図
である。
である。
ＬＤ 半導体レーザ素子 ＴＲ1 トランジスタ（インピーダンス素子） ＯＰ1 オペアンプ（比較増幅器） Ｒ1、Ｒ11 抵抗（電流電圧変換手段） Ｒ4、Ｒ12 抵抗（温度電圧変換手段） Ｔh1、Ｔh11 サーミスタ（温度電圧変換手段） ＴＲ11 第１のトランジスタ（インピーダンス素
子） ＴＲ12 第２のトランジスタ（比較増幅器）
子） ＴＲ12 第２のトランジスタ（比較増幅器）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 豊三 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ
素子に直列に接続されたインピーダンス可変素子と、前
記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流に応じた第１の
電圧を発生する電流電圧変換手段と、前記半導体レーザ
素子の環境温度に応じた第２の電圧を発生する温度電圧
変換手段と、前記第１の電圧と第２の電圧とを比較する
比較増幅器を備え、 前記比較増幅器から出力された出力電圧に応じて前記半
導体レーザ素子の光出力が一定になるように前記インピ
ーダンス可変素子を制御することを特徴とする半導体レ
ーザ素子駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161293A JPH06326384A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体レーザ素子駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161293A JPH06326384A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体レーザ素子駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326384A true JPH06326384A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14565754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161293A Pending JPH06326384A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 半導体レーザ素子駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326384A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339286A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Atsumi Electric Co Ltd | ビームセンサの投光回路 |
| WO2006009242A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2006033222A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Sony Corp | 電流出力型駆動回路 |
| JP2007081394A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 温度補償機能を有するｌｅｄ駆動制御回路 |
| WO2014126258A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | シチズンホールディングス株式会社 | Ｌｅｄ駆動回路 |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP11161293A patent/JPH06326384A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001339286A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Atsumi Electric Co Ltd | ビームセンサの投光回路 |
| JP2006033222A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Sony Corp | 電流出力型駆動回路 |
| WO2006009242A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Ｌｅｄ駆動回路 |
| CN100442558C (zh) * | 2004-07-22 | 2008-12-10 | 浜松光子学株式会社 | Led驱动电路 |
| US7812587B2 (en) | 2004-07-22 | 2010-10-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | LED drive circuit |
| TWI381767B (zh) * | 2004-07-22 | 2013-01-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Light emitting diode drive circuit |
| JP2007081394A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 温度補償機能を有するｌｅｄ駆動制御回路 |
| WO2014126258A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | シチズンホールディングス株式会社 | Ｌｅｄ駆動回路 |
| US9277615B2 (en) | 2013-02-18 | 2016-03-01 | Citizen Holdings Co., Ltd. | LED drive circuit |
| JPWO2014126258A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2017-02-02 | シチズン時計株式会社 | Ｌｅｄ駆動回路 |
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