JPH09270555A - 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置 - Google Patents

発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置

Info

Publication number
JPH09270555A
JPH09270555A JP7794196A JP7794196A JPH09270555A JP H09270555 A JPH09270555 A JP H09270555A JP 7794196 A JP7794196 A JP 7794196A JP 7794196 A JP7794196 A JP 7794196A JP H09270555 A JPH09270555 A JP H09270555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting element
circuit
transistor
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7794196A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3725235B2 (ja
Inventor
Hisako Watabe
弥子 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP7794196A priority Critical patent/JP3725235B2/ja
Priority to US08/810,710 priority patent/US6031855A/en
Priority to EP97103637A priority patent/EP0798828A3/en
Priority to CN97109924A priority patent/CN1172369A/zh
Publication of JPH09270555A publication Critical patent/JPH09270555A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3725235B2 publication Critical patent/JP3725235B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は発光素子駆動回路及びこれを有する
発光装置に関し、正電源で発光素子を駆動した場合に雑
音の影響を受けることなく高速に動作できるようにする
ことを課題とする。 【解決手段】 発光素子31のアノード側に接続され、
入力信号に応じて前記発光素子にパルス電流及びバイア
ス電流を供給する駆動トランジスタ33と、駆動トラン
ジスタのパルス電流及びバイアス電流を調整するための
抵抗32とを有し、前記発光素子のカソード側は接地
(GND)されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発光素子駆動回路及
びこれを有する発光装置に関し、特に正電源で発光素子
を駆動した場合に雑音の影響を受けることなく高速に動
作できる発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置に
関する。
【0002】近年、光通信や光ディスク装置等の発達に
伴い、半導体レーザ等の発光素子が多用されている。例
えば、光中継器において、電気信号を光信号に変換する
のに半導体レーザ等の発光素子が使用されている。発光
素子駆動回路は、発光素子特に半導体レーザを駆動する
ための回路で、信号となるパルス(駆動)電流と発光獅
子にしきい値を与えるためのバイアス電流を供給してい
る。従来、装置の電源として負電源を用い、発光素子の
駆動方式として電流引き込み型を用いるのが一般的であ
ったが、近年の電源の正電源化に伴い、高速動作可能な
電流流し込み型の回路構成が必要とされている。また、
加入者系や装置内接続等に光素子及びモジュールを用い
るためには低コスト化が必須であるが、従来は発光素子
を駆動するために専用の発光素子駆動用ICを使用する
ことが多く、低コスト化が難しい。
【0003】
【従来の技術】図18は、従来の発光素子駆動回路を示
す図である。図18に示す構成は負電源で発光素子を駆
動する電流引き込み型である。発光素子13のアノード
はグランド(接地)GNDに接続され、カソードは定電
流源12に接続された発光素子駆動回路11に接続され
ている。定電流源12の一端は負電源Vssに接続されて
いる。入力信号DATAが発光素子駆動回路11に与え
られ、発光素子13をオン・オフする。発光素子駆動回
路11が電流を引き込む。この電流はパルス電流Ip
バイアス電流Ib である。
【0004】図19は、従来の罰の発光素子駆動回路を
示す図である。発光素子のカソードは負電源Vssに接続
され、アノードが発光素子駆動回路11に接続されてい
る。図19に示す構成では、発光素子駆動回路11はP
NPトランジスタ14と抵抗Rとを有する。エミッタは
抵抗Rを介してグランドGNDに接続され、コレクタは
発光素子13のアノードに接続されている。入力信号D
ATAはトランジスタ14のベースに与えられている。
発光素子駆動回路11は発光素子13に電流を供給する
電流流し込み型である。
【0005】図18及び図19に示す構成はいずれも負
電源の利用を前提に設計されたものであるが、図中のか
っこ中に示すように、グランドGNDに代えて正電源V
ccを接続し、負電源Vssに代えてグランドGNDに接続
することが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして正電源を用いた場合には以下の問題点が生じ
る。図18に示す電流引き込み型の回路を正電源で使用
すると、発光素子13のカソード及びアノードとも接地
されなくなり、いわゆるフローティング状態となる。発
光素子13がフローティング状態にあると、電源ノイズ
等の影響を受け、動作の安定性に問題がある。
【0007】図19に示す電流流し込み型の回路を正電
源で使用すると、発光素子駆動回路11のトランジスタ
14をPNPトランジスタで構成しなければならず、高
速動作ができないという問題点がある。従って、本発明
は上記従来技術の問題点を解決し、正電源で発光素子を
駆動した場合に雑音の影響を受けることなく高速に動作
できる発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発光素
子駆動回路は、発光素子のアノード側に接続され、入力
信号に応じて前記発光素子にパルス電流及びバイアス電
流を供給する駆動トランジスタ(発明の実施の形態中の
駆動トランジスタ33に相当する)と、該駆動トランジ
スタのパルス電流及びバイアス電流を調整するための抵
抗(抵抗32に相当する)とを有し、前記発光素子のカ
ソード側は最低電位に接続されている(例えば接地され
ている(GND))ことを特徴とする。これにより、正
電源で発光素子を駆動してもカソード側が最低電位に接
続されている(接地されている)ので雑音の影響を受け
ることなく、また駆動トランジスタを高速動作可能なタ
イプのトランジスタ(例えば、NPNトランジスタ)で
構成できる。更に、抵抗の値を選択することで所要のパ
ルス電流及びバイアス電流を設定することができる。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1の駆動
トランジスタが、前記入力信号に所定の信号処理を施す
ロジック回路(ロジック回路34に相当)に含まれるト
ランジスタであることを特徴とする。すなわち、直接発
光素子を駆動(変調)することができるので、従来必要
であった駆動用のICを用いる必要がなくなり、回路を
小型化することができる。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
の記載において、前記発光素子に接続され、前記パルス
電流及びバイアス電流の少なくとも一方を調整するため
の回路(ダイオード35、定電流源36、π型抵抗減衰
器37、抵抗分割回路38、差動増幅回路39、定電圧
源41に相当する)を有することを特徴とする。前記抵
抗に加え、このような回路を設けることにより、パルス
電流又はバイアス電流の設定範囲を拡大することができ
る。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
の記載において、レベルシフト回路(ダイオード35に
相当する)を前記抵抗と直列に設けることで、前記バイ
アス電流を調整可能としたものである。これにより、抵
抗で設定されるバイアス電流の範囲をレベルシフト回路
のレベルシフト量に応じて調整することができる。
【0012】請求項5に記載の発明は、請求項1又は2
の記載において、前記発光素子に接続される定電流源
(定電流源36に相当)を設け、該定電流源から前記発
光素子にバイアス電流を供給することで、前記抵抗によ
りパルス電流の値を設定可能とすることを特徴とする。
【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1の記載
において、前記駆動トランジスタのバイアス電圧を制御
する制御回路(π型抵抗減衰器37、抵抗分割回路3
8、差動増幅回路39、定電圧源41に相当する)を設
け、該バイアス電圧により前記パルス電流の値を調整可
能とすることを特徴とする。
【0014】請求項7に記載の発明は、請求項6の記載
において、前記制御回路は、入力信号に所定の信号処理
を施すロジック回路の出力を減衰させる抵抗減衰器(π
型抵抗減衰器37に相当)を有し、該抵抗減衰器で設定
される電圧に応じて前記駆動トランジスタのバイアス電
圧を制御することを特徴とする。
【0015】請求項8に記載の発明は、請求項6の記載
において、前記制御回路は、入力信号に所定の信号処理
を施すロジック回路の出力を抵抗分割する抵抗分割回路
(抵抗分割回路38に相当)を有し、該抵抗分割回路で
設定される電圧に応じて前記駆動トランジスタのバイア
ス電圧を制御することを特徴とする。
【0016】請求項9に記載の発明は、請求項6の記載
において、前記制御回路は、入力信号に所定の信号処理
を施すロジック回路の出力を入力とする差動増幅回路
(差動増幅回路39に相当)を有し、該差動増幅回路が
出力する電圧に応じて前記駆動トランジスタのバイアス
電圧を制御することを特徴とする。
【0017】請求項10に記載の発明は、請求項6ない
し9のいずれか一項記載において、前記制御回路が出力
するバイアス電圧を電源の変動にかかわらず一定に制御
する電源変動補償回路(電源変動補償回路40に相当す
る)を有することを特徴とする。
【0018】請求項11に記載の発明は、請求項8の記
載において、前記抵抗分割回路が設定するバイアス電圧
を調整するための定電圧源(定電圧源41に相当する)
を該抵抗分割回路に直列に接続したことを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項8の記載において、
前記抵抗分割回路は可変抵抗を含むことを特徴とする。
これにより、バイアス電圧の調整を容易に行うことがで
きる。
【0019】請求項13に記載の発明は、前記駆動トラ
ンジスタがNPNトランジスタであることを特徴とす
る。これにより、発光素子を高速に駆動できる。請求項
14に記載の発明は、前記電源は正電源であることを特
徴とする。これにより、近年の電源電圧の正電源化に対
応することができる。
【0020】請求項15に記載の発明は、請求項4ない
し14のいずれか一項記載において、発光素子駆動回路
の入力信号に所定の信号処理を施して前記駆動トランジ
スタのオン・オフを制御するロジック回路(ロジック回
路34に相当する)を有することを特徴とする。ロジッ
ク回路内のトランジスタを駆動トランジスタとして利用
する構成ではないが、駆動トランジスタと抵抗とを有す
る簡易な回路で、請求項1に記載の発明と同様の効果が
得られる。
【0021】請求項16に記載の発光装置は、発光素子
(発光素子31に相当)と、入力信号を受ける入力端子
(入力端子52に相当)と、前記発光素子を駆動する発
光素子駆動回路(図1ないし図16の構成及びこれらの
任意な組み合わせに相当)と、前記発光素子が発光した
光を外部に出力するための出力部(コネクタ55又はコ
ネクタ55に代わるウィンドウに相当)とを有し、前記
発光素子駆動回路は請求項1ないし15のいずれか一項
記載のものであることを特徴とする。これにより、請求
項1ないし15に記載の発明の効果を具備する発光装置
が得られる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態の概要を示す図である。本発明の発光素子駆動回路は
発光素子31を駆動するもので、抵抗32及び駆動トラ
ンジスタ33を有する。発光素子31は、例えば波長7
80nmの半導体レーザダイオードである。駆動トラン
ジスタ33はロジック回路34の出力段(出力バッフ
ァ)のトランジスタであり、NPNバイポーラトランジ
スタ又は電界効果トランジスタである。この駆動トラン
ジスタ33は、正電源Vccに接続されている。ロジック
回路33は、入力信号DATAに所定の信号処理(例え
ば、波形整形、符号化、多重化等)を施すものである。
発光素子31を駆動する(パルス電流Ip 及びバイアス
電流Ib を供給する)駆動トランジスタ33がロジック
回路34の一部のトランジスタを利用している(直接駆
動又は直接変調)点は、第1の実施の形態の特徴の1つ
である。すなわち、ロジック回路34で直接発光素子3
1を駆動することで構成が簡単になる。
【0023】ロジック回路34の出力は抵抗32で終端
されている。後述するように、抵抗32によりパルス電
流及びバイアス電流を供給することが可能となる。発光
素子31のアノードは抵抗32の一端に接続され、カソ
ードは接地(GND)されている。発光素子31のカソ
ードが接地されているので、フローティング状態を回避
でき、電源雑音等の影響を受けることがない。
【0024】ここで、抵抗32の作用について詳述す
る。正電源の電源電圧をVcc、ロジック回路34の出力
ハイレベルをVout(H)、出力ローレベルをVout(L)、発
光素子31のビルト・イン電圧をφLD、Ip 及びI b
電流値を設定するための抵抗32の抵抗値をRLDとす
ると、パスル電流I p 及びバイアス電流Ib は以下の式
で表される。 Ib =(Vcc−Vout(L)−φLD)/RLD (1) Ip =(Vcc−Vout(H)−φLD)/RLD−Ib (2) 例えば、Vcc=5V、所要バイアス電流Ib =30mA
とすると、ロジック回路34がP−ECLロジック回路
の場合、その出力ローレベルはおよそ3.3Vであるか
ら、抵抗32の抵抗値はRLD=75Ωと算出できる。
これより、パルス電流Ip は11mAとなる。ロジック
回路34の出力振幅幅は一般に0.8V〜1.0Vであ
ることから、パルス電流Ip とバイアス電流Ib のどち
らかを決めると他方も一意的に決まる。
【0025】図1に示す構成では、ロジック回路34の
出力ローレベルが決まっているために、バイアス電流の
取りうる値が制限されている。また、バイアス電流Ib
の値より抵抗32の値RLDを決めた場合には、ロジッ
ク回路34の出力振幅が一定であるため、パルス電流の
取りうる値が制限されてしまう。この点を考慮して、以
下に説明する回路を設け、パルス電流及びバイアス電流
の少なくとも一方を調整可能とすることができる。
【0026】図2は、本発明の第2の実施の形態を示す
図である。なお、図1に示す構成要素と同一のものには
同一の参照番号を付けてある。図2に示す構成は、図1
に示す構成においては、ロジック回路34の出力ローレ
ベルが決まっているため、非常に小さいバイアス電流I
b を設定することが難しいという点を考慮したものであ
る。図2に示すように、すくなくとも1つ(1段)のダ
イオード35を有するレベルシフト回路を抵抗32に直
列に接続することで抵抗32のロジック回路34側の電
位を下げ、バイアス電流Ib を小さな値に設定可能とす
る。このときのバイアス電流Ib は、 Ib =(Vcc−Vout(L)−n×φB −φLD)/RLD (3) で表される。ここで、nはダイオードの段数、φB は1
つのダイオードのビルト・イン電圧である。なお、(V
cc−Vout(L)−n×φB )<φLDとなるようにnを設定
すれば、無バイアス変調も可能である。
【0027】図3は、本発明の第3の実施の形態を示す
図である。なお、前述した図に示す構成要素と同一のも
のには同一の参照番号を付けてある。図3に示す構成
は、図1に示す構成において電源電圧Vccに対し、抵抗
32では所要の大きなバイアス電流Ib を得ることがで
きない場合を考慮したものである。図3に示すように、
定電流源36が電源Vccと発光素子31のアノードとの
間に接続され、定電流源36が所要のバイアス電流Ib
のかなりの部分を供給する。大きなバイアス電流Ib
抵抗32のみで生成しようとすると、発光素子31のア
ノード電位が下がり、所要の出力ハイレベルが得られな
くなる可能性があるが、定電流源36を設けることで、
抵抗32による電圧降下を防ぎ、所要のパルス電流Ip
及びバイアス電流Ib を供給することができる。なお、
定電流源36に温度特性を持たせて、温度変動による電
流量の変動を補償するようにすることができる。具体的
には、発光沿い31の温度特性に対し正の特性を持たせ
ることで、温度の変動にかかわらず一定の光出力を得る
ことができる。
【0028】ここで、図1に示す構成において、パルス
電流Ip は前記(1)及び(2)式より、 Ip =(Vout(H)−Vout(L))/RLD (4) と表すことができる。図1の構成においてバイアス電流
b の値により抵抗32の抵抗値RLDを決めた場合に
は、ロジック回路34の出力振幅(Vout(H)
out(L))が一定であるため、式(4)で規定されるパ
ルス電流Ip の取りうる値が制限されてしまう。以下に
説明する本発明の第4の実施の形態以降の構成は、バイ
アス電流Ib の設定とは別にパルス電流Ip をよりフレ
キシブルに設定できるようにしてある。
【0029】図4は、本発明の第4の実施の形態を示す
図である。図4において、前述した図に示す構成要素と
同一のものには同一の参照番号を付けてある。図4に示
すπ型抵抗減衰器37は、ロジック回路34の出力振幅
(Vout(H)−Vout(L))を減少(減衰)させ、パルス電
流Ip を減少させる。ロジック回路34の出力振幅を減
少させることで、駆動トランジスタ33のバイアス電圧
(ベース電圧又はゲート電圧)を減少させ、パルス電流
p を減少させる。π型抵抗減衰器37は3つの抵抗R
1、R2及びR3を有する。抵抗R1とR2との接続点
は駆動トランジスタ33の制御端子(ベース又はゲート
に相当)に接続され、抵抗R2とR3の接続点はロジッ
ク回路34の出力端子に接続されている。更に、抵抗R
1の他端は電源Vccに接続され、抵抗R3の他端はグラ
ンドGNDに接続されている。
【0030】なお、図4に示す構成では、ロジック回路
34の出力振幅を減少させるために、駆動トランジスタ
33をロジック回路34とは別に設けている。また、抵
抗R1、R2及びR3のいずれか又は全てを可変抵抗と
することで、ロジック回路34の出力振幅、よってパル
ス電流Ip を調整可能とするように構成することもでき
る。
【0031】図5は、本発明の第5の実施の形態を示す
図である。図5において、前述した図に示す構成要素と
同一のものには同一の参照番号を付けてある。図5に示
す抵抗分割回路38は、ロジック回路34の出力電圧を
抵抗分割し、分割された電圧を駆動トランジスタ33に
供給するものである。分割された電圧は、ロジック回路
34の出力振幅(Vout(H)−Vout(L))を減少させたも
のであり、図4に示す構成と同様に、パルス電流Ip
減少させることができる。なお、図5に示す抵抗分割回
路38は直列に接続された2つの抵抗R4及びR5を有
し、これらの接続点を駆動トランジスタ33の制御端子
に接続されている。また、抵抗R4又はR5を可変抵抗
とし、ロジック回路34の出力振幅、よってパルス電流
p を調整可能とするように構成することもできる。
【0032】図6は、本発明の第6の実施の形態を示す
図である。図6において、前述した図に示す構成要素と
同一のものには同一の参照番号を付けてある。差動増幅
回路39は電源VccとグランドGNDとの間に設けら
れ、ロジック回路34の出力を入力し、差動増幅出力を
駆動トランジスタ33に与える。差動増幅出力は、ロジ
ック回路34の出力振幅(Vout(H)−Vout(L))を減少
させたものであり、図4又は図5に示す構成と同様に、
パルス電流Ip を減少させることができる。なお、差動
増幅回路39の回路構成例については後述する。
【0033】図7は、本発明の第7の実施の形態を示す
図である。図7において、前述した図に示す構成要素と
同一のものには同一の参照番号を付けてある。図7に示
す構成は、図4に示す構成に電源変動補償回路40を設
けたものである。π型抵抗減衰器37の出力(抵抗R1
とR2との接続点の電圧)は、電源変動補償回路40で
電源Vccの電圧変動を補償する処理が施された後、駆動
トランジスタ33にバイアス電圧として供給される。図
4に示す構成では、電源Vccが変動すると抵抗R1とR
2の接続点の電位も変動するので、パルス電流Ip も変
動していまう。電源変動補償回路40はこのような電源
変動を補償して、駆動トランジスタ33に与えるバイア
ス電圧を一定に保つ作用をする。なお、電源変動補償回
路40の回路構成例については後述する。
【0034】図8は、本発明の第8の実施の形態を示す
図である。図8において、前述した図に示す構成要素と
同一のものには同一の参照番号を付けてある。図8に示
す構成は、図5に示す構成に定電圧源41をグランドG
NDと抵抗分割回路38との間に設けたものである。図
5に示す構成では、抵抗R4に流れる電流値によって
は、抵抗R4とR5との接続点の電位が下がり、バイア
ス電流Ib を大きく設定することができない場合があ
る。定電圧源41は上記接続点の電位、換言すれば駆動
トランジスタ33のバイアス電圧を持ち上げる作用をす
る。これにより、駆動トランジスタ33は適切なバイア
ス電圧で駆動され、バイアス電流Ib を所要の値に設定
することができる。
【0035】なお、定電圧源41を可変定電圧源とする
ことにより、バイアス電流Ib をここの発光素子31の
最適な値に調整することができる。図9は、図1に示す
構成の詳細を示す図である。ロジック回路34として
は、例えば、モトローラ社製のMC100E416であ
る。この出力バッファはNPNトランジスタで構成さ
れ、これを駆動トランジスタ33として利用する。回路
構成が簡単になるとともに、NPNトランジスタは高速
で動作するので、発光素子31を高速に駆動することが
できる。また、正電源Vccで駆動する構成でありなが
ら、発光素子31のカソードはグランドGNDに接続さ
れているので、雑音等の影響を受けにくい。
【0036】図10は、図2に示す構成の実施例を示す
図である。図9と同様に、駆動トランジスタ33は、ロ
ジック回路34の出力バッファのNPNトランジスタで
構成されている。図11は、図3に示す構成の実施例を
示す図である。図9と同様に、駆動トランジスタ33
は、ロジック回路34の出力バッファのNPNトランジ
スタで構成されている。また、定電流源36はPNPト
ランジスタQ1と抵抗R6及びR7でこうせいされてい
る。トランジスタQ1のエミッタとコレクタはそれぞ
れ、電源Vccと発光素子31のアノードに接続されてい
る。抵抗R6はトランジスタQ1のエミッタとベースと
の間に接続され、抵抗R7はトランジスタQ1のベース
とコレクタとの間に接続され、これらの抵抗でトランジ
スタQ1のバイアス電圧を発生させる。トランジスタQ
1は発光素子31に定電流を供給する。この定電流は、
発光素子31のバイアス電流Ib となる。
【0037】図12は、図4に示す構成の実施例を示す
図である。ロジック回路34は例えば、モトローラ社製
のMC100E416である。前述したように、図12
に示す構成ではロジック回路34の出力バッファのトラ
ンジスタとは別に、NPNトランジスタを駆動トランジ
スタ33として設けてある。
【0038】図13は、図5に示す構成の実施例を示す
図である。ロジック回路34は例えば、モトローラ社製
のMC100E416である。また、駆動トランジスタ
33はNPNトランジスタである。図14は、図6に示
す構成の実施例を示す図である。ロジック回路34は例
えば、モトローラ社製のMC100E416である。ま
た、駆動トランジスタ33はNPNトランジスタであ
る。差動増幅回路39はトランジスタQ2、Q3、Q4
と、抵抗R8〜R14とを有する。トランジスタQ2の
ベースはロジック回路34の出力に接続され、トランジ
スタQ3のベースには抵抗R11とR14で抵抗分割さ
れた基準電圧が与えられる。この基準電圧に応じた出力
電圧がトランジスタQ3のコレクタから得られ、これが
トランジスタ33のベースに与えられる。この出力電圧
は、ロジック回路34の出力振幅(Vout(H)
out(L))を制限したものに相当する。よって、パルス
電流Ip を所要の小さい値に設定可能である。
【0039】図15は、図7に示す構成の実施例を示す
図である。ロジック回路34は例えば、モトローラ社製
のMC100E416である。また、駆動トランジスタ
33はNPNトランジスタである。電源変動補償回路4
0はトランジスタQ5、Q6及び抵抗R15〜R18と
を有する。今、例えば電源電圧Vccが増加したとする
と、トランジスタQ5を流れる電流は増大するので、ト
ランジスタQ6のコレクタ電位は下がる。一方、トラン
ジスタQ6のベース電位も電源電圧Vccが増大すること
で上昇し、トランジスタQ6のコレクタ電位は上昇す
る。よって、結果的にトランジスタQ6のコレクタ電位
は一定に保たれ、電源Vccの変動にかかわらず、バイア
ス電流Ib を一定に保持することができる。
【0040】図16は、図8に示す構成の実施例を示す
図である。ロジック回路34は例えば、モトローラ社製
のMC100E416である。また、駆動トランジスタ
33はNPNトランジスタである。定電圧源41は、ツ
ェナーダイオードで構成されている。なお、交流電圧を
バイパスするために、ツェナーダイオードにコンデンサ
をパラレルに接続しても良い。
【0041】図17は、本発明の発光装置の一実施例を
示す図である。図示する発光装置は、図16に示す構成
を例えばモールドパッケージ51内に収容して、モジュ
ール化したものである。パッケージ51は、入力信号D
ATAを受ける入力端子52、正電源電圧Vccを受ける
電源端子53、グランドに接続されるグランド端子5
4、及び発光素子31が発光した光を外部に出力するた
めのコネクタ55が設けられている。このコネクタ55
には、プラスチックファイバ等の光ファイバケーブルが
接続可能である。また、コネクタ55に代えて、光を外
部に直接出力するためのウィンドウをパッケージ51に
設けてもよい。また、各回路素子はパッケージ51内の
基板上に取り付けられる。
【0042】以上、本発明の実施の形態及び実施例を説
明した。上記実施の形態及び実施例は任意に組み合わせ
ることができる。この組み合わせは上記説明から明らか
であるので、説明は省略する。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果が得られる。請求項1に記載の発明によれば、
正電源で発光素子を駆動してもカソード側が接地されて
いるので雑音の影響を受けることなく、また駆動トラン
ジスタを高速動作可能なタイプのトランジスタ(例え
ば、NPNトランジスタ)で構成できる。更に、抵抗の
値を選択することで所要のパルス電流及びバイアス電流
を設定することができる。
【0044】請求項2に記載の発明によれば、従来必要
であった駆動用のICを用いる必要がなくなり、回路を
小型化することができる。請求項3に記載の発明によれ
ば、パルス電流又はバイアス電流の設定範囲を拡大する
ことができる。
【0045】請求項4に記載の発明によれば、抵抗で設
定されるバイアス電流の範囲をレベルシフト回路のレベ
ルシフト量に応じて調整することができる。請求項5に
記載の発明によれば、定電流源から前記発光素子にバイ
アス電流を供給することで、抵抗によりパルス電流の値
を設定できる。
【0046】請求項6に記載の発明によれば、バイアス
電圧によりパルス電流の値を調整できる。請求項7に記
載の発明によれば、抵抗減衰器で設定される電圧に応じ
て駆動トランジスタのバイアス電圧を制御することがで
きる。
【0047】請求項8に記載の発明によれば、請求項6
の記載において、抵抗分割回路で設定される電圧に応じ
て前記駆動トランジスタのバイアス電圧を制御すること
ができる。請求項9に記載の発明によれば、差動増幅回
路が出力する電圧に応じて駆動トランジスタのバイアス
電圧を制御することができる。
【0048】請求項10に記載の発明によれば、前記制
御回路が出力するバイアス電圧を電源の変動にかかわら
ず一定に制御することができる。請求項11に記載の発
明によれば、前記抵抗分割回路が設定するバイアス電圧
を調整することができる。
【0049】請求項12に記載の発明によれば、バイア
ス電圧の調整を容易に行うことができる。請求項13に
記載の発明によれば、NPNトランジスタを駆動トラン
ジスタとすることで、発光素子を高速に駆動できる。
【0050】請求項14に記載の発明によれば、近年の
電源電圧の正電源化に対応することができる。請求項1
5に記載の発明によれば、ロジック回路内のトランジス
タを駆動トランジスタとして利用する構成ではないが、
駆動トランジスタと抵抗とを有する簡易な回路で、請求
項1に記載の発明と同様の効果が得られる。
【0051】請求項16に記載の発明によれば、請求項
1ないし15に記載の発明の効果を具備する発光装置が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す図である。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示す図である。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示す図である。
【図7】本発明の第7の実施の形態を示す図である。
【図8】本発明の第8の実施の形態を示す図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態の実施例を示す図で
ある。
【図10】本発明の第2の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図11】本発明の第3の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図12】本発明の第4の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図13】本発明の第5の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図14】本発明の第6の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図15】本発明の第7の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図16】本発明の第8の実施の形態の実施例を示す図
である。
【図17】本発明の発光装置の実施例を示す図である。
【図18】従来の発光素子駆動回路を示す図である。
【図19】従来の別の発光素子駆動回路を示す図であ
る。
【符号の説明】
31 発光素子 32 抵抗 33 駆動トランジスタ 34 ロジック回路

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子のアノード側に接続され、入力
    信号に応じて前記発光素子にパルス電流及びバイアス電
    流を供給する駆動トランジスタと、 該駆動トランジスタのパルス電流及びバイアス電流を調
    整するための抵抗とを有し、 前記発光素子のカソード側は最低電位に接続されている
    ことを特徴とする発光素子駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記駆動トランジスタは、前記入力信号
    に所定の信号処理を施すロジック回路に含まれるトラン
    ジスタであることを特徴とする請求項1記載の発光素子
    駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記発光素子に接続され、前記パルス電
    流及びバイアス電流の少なくとも一方を調整するための
    回路を有することを特徴とする請求項1又は2記載の発
    光素子駆動回路。
  4. 【請求項4】 レベルシフト回路を前記抵抗と直列に設
    け、前記バイアス電流を調整可能としたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載の発光素子駆動回路。
  5. 【請求項5】 前記発光素子に接続される定電流源を設
    け、該定電流源から前記発光素子にバイアス電流を供給
    することで、前記抵抗によりパルス電流の値を設定可能
    とすることを特徴とする請求項1又は2記載の発光素子
    駆動回路。
  6. 【請求項6】 前記駆動トランジスタのバイアス電圧を
    制御する制御回路を設け、該バイアス電圧により前記パ
    ルス電流の値を調整可能とすることを特徴とする請求項
    1記載の発光素子駆動回路。
  7. 【請求項7】 前記制御回路は、入力信号に所定の信号
    処理を施すロジック回路の出力を減衰させる抵抗減衰器
    を有し、該抵抗減衰器で設定される電圧に応じて前記駆
    動トランジスタのバイアス電圧を制御することを特徴と
    する請求項6記載の発光素子駆動回路。
  8. 【請求項8】 前記制御回路は、入力信号に所定の信号
    処理を施すロジック回路の出力を抵抗分割する抵抗分割
    回路を有し、該抵抗分割回路で設定される電圧に応じて
    前記駆動トランジスタのバイアス電圧を制御することを
    特徴とする請求項6記載の発光素子駆動回路。
  9. 【請求項9】 前記制御回路は、入力信号に所定の信号
    処理を施すロジック回路の出力を入力とする差動増幅回
    路を有し、該差動増幅回路が出力する電圧に応じて前記
    駆動トランジスタのバイアス電圧を制御することを特徴
    とする請求項6記載の発光素子駆動回路。
  10. 【請求項10】 前記制御回路が出力するバイアス電圧
    を電源の変動にかかわらず一定に制御する電源変動補償
    回路を有することを特徴とする請求項6ないし9のいず
    れか一項記載の発光素子駆動回路。
  11. 【請求項11】 前記抵抗分割回路が設定するバイアス
    電圧を調整するための定電圧源を該抵抗分割回路に直列
    に接続したことを特徴とする請求項8記載の発光素子駆
    動回路。
  12. 【請求項12】 前記抵抗分割回路は可変抵抗を含むこ
    とを特徴とする請求項8記載の発光素子駆動回路。
  13. 【請求項13】 前記駆動トランジスタはNPNトラン
    ジスタであることを特徴とする請求項1ないし12のい
    ずれか一項記載の発光素子駆動回路。
  14. 【請求項14】 前記電源は正電源であることを特徴と
    する請求項1ないし13のいずれか一項記載の発光素子
    駆動回路。
  15. 【請求項15】 発光素子駆動回路の入力信号に所定の
    信号処理を施して前記駆動トランジスタのオン・オフを
    制御するロジック回路を有することを特徴とする請求項
    4ないし14のいずれか一項記載の発光素子駆動回路。
  16. 【請求項16】 発光素子と、入力信号を受ける入力端
    子と、前記発光素子を駆動する発光素子駆動回路と、前
    記発光素子が発光した光を外部に出力するための出力部
    とを有し、前記発光素子駆動回路は請求項1ないし15
    のいずれか一項記載のものであることを特徴とする発光
    装置。
JP7794196A 1996-03-29 1996-03-29 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置 Expired - Fee Related JP3725235B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7794196A JP3725235B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置
US08/810,710 US6031855A (en) 1996-03-29 1997-03-03 Light emitting element driving circuit and light emitting device having the same
EP97103637A EP0798828A3 (en) 1996-03-29 1997-03-05 Light emitting element driving circuit and light emitting device having the same
CN97109924A CN1172369A (zh) 1996-03-29 1997-03-28 发光元件驱动电路及具有该电路的发光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7794196A JP3725235B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09270555A true JPH09270555A (ja) 1997-10-14
JP3725235B2 JP3725235B2 (ja) 2005-12-07

Family

ID=13648091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7794196A Expired - Fee Related JP3725235B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6031855A (ja)
EP (1) EP0798828A3 (ja)
JP (1) JP3725235B2 (ja)
CN (1) CN1172369A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728494B2 (en) 2000-06-08 2004-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device drive circuit, and optical transmission system using the circuit
JP2010519774A (ja) * 2007-02-27 2010-06-03 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 制御方法、制御装置および制御装置の製造方法
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
JP2018500769A (ja) * 2014-12-19 2018-01-11 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. レーザービームの漏れを防止するための光モジュールおよびその制御方法
US10451665B2 (en) 2017-05-26 2019-10-22 Fuji Electric Co., Ltd. Pulse current application circuit and control method thereof

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3449898B2 (ja) * 1997-10-16 2003-09-22 富士通株式会社 発光素子駆動回路
DE19835392A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-10 Mannesmann Vdo Ag Ansteuerschaltung für Leuchtdioden
US6563849B2 (en) * 2000-07-19 2003-05-13 Hamamatsu Photonics K.K. Drive circuit for light emitting device
JP2002158395A (ja) * 2000-11-17 2002-05-31 Sony Corp 半導体レーザのレーザパワー制御方法及び制御装置並びに光磁気記録媒体の記録再生方法及び記録再生装置並びに光記録媒体の記録再生方法及び記録再生装置
US6798801B2 (en) * 2001-10-03 2004-09-28 Dorsal Networks, Inc. Pump laser current driver
JP2005057094A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Agilent Technologies Japan Ltd 発光ダイオードの駆動回路
JP2005294758A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Toshiba Corp 発光素子駆動回路
TWM274702U (en) * 2005-03-04 2005-09-01 Sheng-He Chen Voltage-dividing apparatus for prevention of power surge from laser diode
WO2008155385A1 (de) * 2007-06-19 2008-12-24 Silicon Line Gmbh Schaltungsanordnung und verfahren zur ansteuerung von lichtemittierenden bauelementen
JP5738589B2 (ja) * 2007-06-19 2015-06-24 シリコン・ライン・ゲー・エム・ベー・ハー 発光部品を制御する回路装置及び方法
EP2177000B1 (de) * 2007-07-12 2014-04-16 Silicon Line GmbH Schaltungsanordnung und Verfahren zum Treiben mindestens einer differentiellen Leitung
EP2269193A1 (de) * 2008-04-16 2011-01-05 Silicon Line Gmbh Programmierbarer antifuse-transistor und verfahren zum programmieren desselben
EP2294729B1 (de) * 2008-05-21 2016-01-06 Silicon Line GmbH Schaltungsanordnung und verfahren zum ansteuern lichtemittierender bauelemente zur datenübertragung
US7863831B2 (en) * 2008-06-12 2011-01-04 3M Innovative Properties Company AC illumination apparatus with amplitude partitioning
EP2359502B1 (de) 2008-10-09 2017-04-05 Silicon Line GmbH Schaltungsanordnung und verfahren zum übertragen von tmds-kodierten signalen
CN105739031B (zh) * 2016-04-19 2017-11-03 武汉电信器件有限公司 基于cob贴装的激光二极管接口匹配装置
CN111029897B (zh) * 2019-11-29 2020-12-29 长飞光纤光缆股份有限公司 一种vcsel阳极驱动电路及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182977A (en) * 1978-06-01 1980-01-08 Trw Inc. Constant output light emitting device
JPS57171854A (en) * 1981-04-16 1982-10-22 Nec Corp Laser diode driving circuit
JPS5814584A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Ricoh Co Ltd 発光素子駆動装置
JPS58190085A (ja) * 1982-04-30 1983-11-05 Fujitsu Ltd 半導体レ−ザ高速変調回路
JPS5950586A (ja) * 1982-09-17 1984-03-23 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 半導体レ−ザ駆動回路
JPS62296574A (ja) * 1986-06-17 1987-12-23 Nec Corp レ−ザダイオ−ド駆動装置
JPS63285990A (ja) * 1987-05-18 1988-11-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レ−ザダイオ−ド駆動回路
JPS63312687A (ja) * 1987-06-15 1988-12-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レ−ザダイオ−ド駆動回路
JP2830180B2 (ja) * 1989-10-11 1998-12-02 松下電器産業株式会社 発光ダイオードの点灯制御回路
JPH05315686A (ja) * 1992-04-14 1993-11-26 Sony Corp レーザダイオード駆動回路
JPH06139607A (ja) * 1992-10-22 1994-05-20 Sony Corp レーザダイオードの駆動回路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728494B2 (en) 2000-06-08 2004-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device drive circuit, and optical transmission system using the circuit
JP2010519774A (ja) * 2007-02-27 2010-06-03 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 制御方法、制御装置および制御装置の製造方法
US8519633B2 (en) 2007-02-27 2013-08-27 Osram Opto Semiconductor Gmbh Method for producing a control device for operating a radiation-emitting semiconductor component
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
JP2018500769A (ja) * 2014-12-19 2018-01-11 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. レーザービームの漏れを防止するための光モジュールおよびその制御方法
US10451665B2 (en) 2017-05-26 2019-10-22 Fuji Electric Co., Ltd. Pulse current application circuit and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN1172369A (zh) 1998-02-04
JP3725235B2 (ja) 2005-12-07
EP0798828A2 (en) 1997-10-01
US6031855A (en) 2000-02-29
EP0798828A3 (en) 1997-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09270555A (ja) 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置
US7269194B2 (en) High speed laser array driver
US6097159A (en) Drive circuit of light emitting element
JP5337886B2 (ja) Dc結合型レーザ駆動回路、及び、半導体レーザ素子の駆動方法
JP3449898B2 (ja) 発光素子駆動回路
EP0441965A1 (en) Light-emitting diode drive circuit
JPH0945979A (ja) 電圧制御型レーザダイオード駆動回路
JPH08172401A (ja) 光送信機及びレーザダイオードモジュール
US6028871A (en) Driver circuit for a solid state optical emitter device
JP3423115B2 (ja) 光信号送信装置
US6483345B1 (en) High speed level shift circuit for low voltage output
JP4170963B2 (ja) Led駆動回路
US5646560A (en) Integrated low-power driver for a high-current laser diode
US6560258B1 (en) Direct-coupled laser diode driver structures and methods
US6879608B1 (en) High compliance laser driver
JPH11121851A (ja) 発光素子駆動回路及びこれを有する発光装置
JP3457763B2 (ja) 発光素子駆動回路
US6806770B2 (en) Operational amplifier
JP3672424B2 (ja) レーザダイオード駆動回路
JPH0738185A (ja) 発光素子の駆動回路
JPH10303485A (ja) レーザーモジュールの制御回路
US20040156412A1 (en) Driving device and light-emitting system for a laser diode
JP4283454B2 (ja) 半導体レーザ制御装置及び方法
JPH06140700A (ja) 半導体発光素子駆動回路
JPH05211364A (ja) レーザダイオードの光出力制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041019

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041220

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050614

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050815

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees