JPH09307163A - 半導体レーザ駆動装置 - Google Patents

半導体レーザ駆動装置

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JPH09307163A
JPH09307163A JP12153896A JP12153896A JPH09307163A JP H09307163 A JPH09307163 A JP H09307163A JP 12153896 A JP12153896 A JP 12153896A JP 12153896 A JP12153896 A JP 12153896A JP H09307163 A JPH09307163 A JP H09307163A
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JP
Japan
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semiconductor laser
voltage
current
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voltage source
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Withdrawn
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JP12153896A
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English (en)
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Keiichi Sugimura
圭一 杉村
Kaoru Sato
薫 佐藤
Norio Ota
紀夫 太田
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Ricoh Optical Industries Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Optical Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、半導体レーザの発光を高速にスイ
ッチングする場合コストがかかるという課題を解決しよ
うとするものである。 【解決手段】 この発明は、半導体レーザ1に直列に接
続され半導体レーザ1に電流を供給して半導体レーザ1
を所定の光量で発光させる電流源2と、半導体レーザ1
と並列に接続された電圧源4と、この電圧源4に直列に
接続され半導体レーザ1をオン/オフさせるスイッチ回
路3とを有し、このスイッチ回路3のオン/オフに応じ
て電流源2から電圧源4に流す電流をオン/オフするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ駆動装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7はレーザダイオードからなる半導体
レーザの電流−光特性(I−L特性)を示す。半導体レ
ーザに流れる電流が閾値Ith以下であるときには半導
体レーザが発光せず、半導体レーザに流れる電流がIt
h以上であるときには半導体レーザがその電流に応じた
光量で発光する。図10は従来の半導体レーザ駆動装置
の一例を示し、図11はその半導体レーザ駆動装置の動
作特性を示す。
【0003】レーザダイオードからなる半導体レーザ1
の点灯制御は所定の光量が半導体レーザ1から得られる
ような電流を半導体レーザ1に供給することによって行
われる。半導体レーザ1の発光の高速なスイッチングが
必要である場合にはバイアス電流源15からバイアス電
流を半導体レーザ1にあらかじめ与えておき、スイッチ
ング信号によるスイッチ回路3のオンでそのバイアス電
流と所定の光量が半導体レーザ1から得られるような電
流との差のスイッチング電流をスイッチング電流源16
から半導体レーザ1に与える。スイッチング電流源16
からのスイッチング電流量が少なければ、半導体レーザ
1の発光のスイッチングはより速いスイッチングとな
る。
【0004】このように半導体レーザ1の発光を高速に
スイッチングする場合には、従来は制御されたバイアス
電流を半導体レーザ1に与えることが行われている。制
御されたバイアス電流を半導体レーザ1に与えるために
は、特開昭62ー237786号公報に記載されている
ような制御されたバイアス電流を半導体レーザに供給す
る高価な回路が付加され、この回路で煩雑な処理を行っ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように半導体レ
ーザ1の発光を高速にスイッチングする場合には、従来
は制御されたバイアス電流を半導体レーザに与えること
が行われ、特開昭62ー237786号公報に記載され
ているような制御されたバイアス電流を半導体レーザに
供給する高価な回路が付加されてこの回路で煩雑な処理
を行っているので、コストがかかっていた。本発明は、
半導体レーザの発光を高速にスイッチングすることが可
能で、煩雑な処理を必要とせずに安価にできる半導体レ
ーザ駆動装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、半導体レーザに直列に接続
され該半導体レーザに電流を供給して該半導体レーザを
所定の光量で発光させる電流源と、前記半導体レーザと
並列に接続された電圧源と、この電圧源に直列に接続さ
れ前記半導体レーザをオン/オフさせるスイッチ回路と
を有し、このスイッチ回路のオン/オフに応じて前記電
流源から前記電圧源に流す電流をオン/オフするもので
あり、半導体レーザの発光を高速にスイッチングするこ
とが可能で、煩雑な処理を必要とせずに安価にできる。
【0007】請求項2に係る発明は、請求項1記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記電圧源をツェナーダ
イオードとして該ツェナーダイオードのツェナー電圧を
前記電圧源の電圧としたものであり、半導体レーザの発
光を高速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処理
を必要とせずに安価にできる。
【0008】請求項3に係る発明は、請求項1記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記電圧源を1つもしく
は複数のダイオードで構成して該ダイオードの順方向降
下電圧を前記電圧源の電圧としたものであり、半導体レ
ーザの発光を高速にスイッチングすることが可能で、煩
雑な処理を必要とせずに安価にできる。
【0009】請求項4に係る発明は、請求項1、2また
は3記載の半導体レーザ駆動装置において、前記電圧源
に前記電流源からの電流を流したときに前記半導体レー
ザに順方向電圧を印加するものであり、半導体レーザの
発光を高速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処
理を必要とせずに安価にできる。
【0010】請求項5に係る発明は、請求項4記載の半
導体レーザ駆動装置において、前記電圧源に前記電流源
からの電流を流したときに前記半導体レーザに印加する
順方向電圧は前記半導体レーザが発光しない電圧である
ものであり、半導体レーザの発光を高速にスイッチング
することが可能で、煩雑な処理を必要とせずに安価にで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】図8はレーザダイオードからなる
半導体レーザ(以下LDと称する)の電圧−電流特性
(V−I特性)を示し、図9はLDの電圧−光特性(V
−L特性)を示す。LDの発光光量を制御するときに
は、図7に示すようなI−L特性に従い、LDに供給す
る電流量を制御し、所望のLD発光光量制御精度を得
る。LDに供給する電流がIth以下であれば、LDは
発光しない。LDに供給する電流がIth以上であれ
ば、LDは発光してその電流量に応じて発光光量が急激
に増加する。
【0012】LDは、ダイオードであるため、一般のシ
リコンダイオードと同じくV−I特性が図8に示すよう
に電圧を徐々に増加させていったときに、ある電圧から
急激(指数関数的)に電流量が増加する。図7に示すよ
うにLDは、Ith以上の電流が流れると発光する。し
たがって、LDは図9に示すように電圧が閾値Vfld
以上になると発光するというV−L特性を持つので、L
Dに与える電圧によってLDの点灯、消灯を制御するこ
とができる。Vfldを挟み込む2つの電圧を交互に高
速度でLDに与えることによって、LDの点灯、消灯が
高速に行われる(LDに流れる電流が高速にスイッチン
グする)。
【0013】しかし、LD電圧によるLD発光のスイッ
チングは、LD電圧の変化に対するLD電流の変化が大
きいので、所望のLD発光光量制御精度が得られない。
そこで、本発明の実施例では、LD発光のオン/オフ制
御はLDの端子に印加する電圧で行うこととし、LDの
発光光量の制御はLDに供給する電流量を電流源で制御
するようにしている。これにより、光量が制御された高
速なLD発光のスイッチングが可能になる。LD消灯時
にLDに与える電圧がVfldに近い方が、LDの発光
がより高速にスイッチングする。そのため、本発明の実
施例では、LD消灯時にVfldに近いバイアス電圧を
電圧源によりLDに与えておく。
【0014】図1は本発明の第1実施例を示す。この第
1実施例は、請求項1に係る発明の実施例であり、LD
1と直列に接続されLD1の発光光量を制御する電流源
2と、LD1に並列に接続された電圧源4と、この電圧
源4に直列に接続されたスイッチ回路3とからなる。電
圧源4の電圧Eは図9に示すような電圧Vfldより小
さい電圧である。
【0015】図2は第1実施例のLD1点灯状態を示
し、図3は第1実施例のLD1消灯状態を示す。第1実
施例においては、LD1が点灯している状態はスイッチ
回路3が開いている(オフしている)状態である。この
とき、LD1は、図2に示すように電流源2から所定の
光量が得られるように電流が供給される。また、LD1
が消灯している状態は、図3に示すようにスイッチ回路
3が閉じている(オンしている)状態である。このと
き、LD1の端子電圧Vopは電圧源4の電圧Eと等し
くなる。この電圧源4の電圧Eは図9に示すような電圧
Vfldより小さい電圧である。
【0016】LD1の端子電圧VopがVfldより小
さいときにはLD1が発光するだけの電流がLD1に流
れず、LD1は発光しない。電流源2から供給されてい
る電流は、図8に示すようなLD1のV−I特性に従っ
た電流量がLD1に流れ、LD1に流れきらない電流が
電圧源4に流れる。
【0017】このように、第1実施例は、請求項1に係
る発明の実施例であって、LD1に直列に接続され該L
D1に電流を供給して該LD1を所定の光量で発光させ
る電流源2と、前記LD1と並列に接続された電圧源4
と、この電圧源4に直列に接続され前記LD1をオン/
オフさせるスイッチ回路3とを有し、このスイッチ回路
3のオン/オフに応じて前記電流源2から前記電圧源4
に流す電流をオン/オフするので、LDの発光を高速に
スイッチングすることが可能で、煩雑な処理を必要とせ
ずに安価にできる。
【0018】図4は本発明の第2実施例を示す。この第
2実施例は、請求項2に係る発明の実施例であり、上記
第1実施例において、電圧源4をツェナーダイオード5
に置き換えてツェナーダイオード5のツェナー電圧Vz
をVfldより小さく設定したものである。スイッチ回
路3が閉じているときには、ツェナーダイオード5は電
流源2から電流が流れてツェナー電圧Vzを発生し、L
D1の端子電圧Vopとツェナーダイオード5のツェナ
ー電圧Vzが等しくなる。ゆえに、LD1の端子電圧V
opは図9に示すような電圧Vfldより小さい電圧で
ある。
【0019】このように、第2実施例は、請求項2に係
る発明の実施例であって、請求項1記載の半導体レーザ
駆動装置において、前記電圧源4をツェナーダイオード
5として該ツェナーダイオード5のツェナー電圧Vzを
前記電圧源5の電圧としたので、LDの発光を高速にス
イッチングすることが可能で、煩雑な処理を必要とせず
に安価にできる。
【0020】図5は本発明の第3実施例を示す。この第
3実施例は、請求項3に係る発明の実施例であり、上記
第1実施例において、前記電圧源4をダイオード6に置
き換えてダイオード6の順方向降下電圧Vfを前記電圧
源4の電圧としたものである。ダイオード6の順方向降
下電圧VfはVfldより小さく設定されている。スイ
ッチ回路3が閉じているときには、ダイオード6は電流
源2から電流が流れて順方向降下電圧Vfを発生し、L
D1の端子電圧Vopとダイオード6の順方向降下電圧
Vfとが等しくなる。ゆえに、LD1の端子電圧Vop
は図9に示すような電圧Vfldより小さい電圧であ
る。
【0021】図6は本発明の第4実施例を示す。この第
4実施例は、請求項3に係る発明の他の実施例であり、
上記第1実施例において、電圧源4を同じ方向に向けて
直列に接続した2つのダイオード8、9で構成し、スイ
ッチ回路3をトランジスタ10で構成し、電流源2をト
ランジスタ11及び抵抗12〜14からなる電流源7で
構成したものである。
【0022】ダイオード8、9の順方向降下電圧Vfの
和は、Vfldより小さく設定されて前記電圧源4の電
圧とされる。スイッチ回路3が閉じているときには、ダ
イオード8、9は電流源7から電流が流れて順方向降下
電圧Vfを発生し、LD1の端子電圧Vopとダイオー
ド8、9の順方向降下電圧Vfの和とが等しくなる。電
流源7は電流指示信号に応じた電流を出力し、トランジ
スタ10はスイッチング信号によりオン/オフされる。
【0023】できるだけ高速にLD1の発光をスイッチ
ングするには、ダイオード8、9からなる電圧源4の電
圧EはできるだけVfldに近い方がよい。LD1のV
fldは約2Vであり、ダイオード8、9をシリコンダ
イオードとした場合シリコンダイオードの順方向降下電
圧Vfが約0.7Vであってダイオード8、9によるバ
イアス電圧Vfの和を1.4VとしてVfldに近付け
ている。
【0024】このように、第3実施例及び第4実施例
は、請求項3に係る発明の実施例であって、請求項1記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記電圧源4を1
つもしくは複数のダイオード6、8、9で構成して該ダ
イオード6、8、9の順方向降下電圧を前記電圧源4の
電圧としたので、LDの発光を高速にスイッチングする
ことが可能で、煩雑な処理を必要とせずに安価にでき
る。
【0025】また、上記第1実施例乃至第4実施例は、
請求項4に係る発明の実施例でもあって、電圧源4〜
6、8、9に電流源2、7からの電流を流したときにL
D1に順方向電圧を印加するものであり、上記第1実施
例乃至第4実施例と同様にLDの発光を高速にスイッチ
ングすることが可能で、煩雑な処理を必要とせずに安価
にできる。
【0026】さらに、上記第1実施例乃至第4実施例
は、請求項5に係る発明の実施例でもあって、電圧源4
〜6、8、9に電流源2、7からの電流を流したときに
LD1に印加する順方向電圧はLD1が発光しない電圧
であり、上記第1実施例乃至第4実施例と同様にLDの
発光を高速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処
理を必要とせずに安価にできる。
【0027】
【発明の効果】以上のように請求項1に係る発明によれ
ば、半導体レーザに直列に接続され該半導体レーザに電
流を供給して該半導体レーザを所定の光量で発光させる
電流源と、前記半導体レーザと並列に接続された電圧源
と、この電圧源に直列に接続され前記半導体レーザをオ
ン/オフさせるスイッチ回路とを有し、このスイッチ回
路のオン/オフに応じて前記電流源から前記電圧源に流
す電流をオン/オフするので、半導体レーザの発光を高
速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処理を必要
とせずに安価にできる。
【0028】請求項2に係る発明によれば、請求項1記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記電圧源をツェ
ナーダイオードとして該ツェナーダイオードのツェナー
電圧を前記電圧源の電圧としたので、半導体レーザの発
光を高速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処理
を必要とせずに安価にできる。
【0029】請求項3に係る発明によれば、請求項1記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記電圧源を1つ
もしくは複数のダイオードで構成して該ダイオードの順
方向降下電圧を前記電圧源の電圧としたので、半導体レ
ーザの発光を高速にスイッチングすることが可能で、煩
雑な処理を必要とせずに安価にできる。
【0030】請求項4に係る発明によれば、請求項1、
2または3記載の半導体レーザ駆動装置において、前記
電圧源に前記電流源からの電流を流したときに前記半導
体レーザに順方向電圧を印加するので、半導体レーザの
発光を高速にスイッチングすることが可能で、煩雑な処
理を必要とせずに安価にできる。
【0031】請求項5に係る発明によれば、請求項4記
載の半導体レーザ駆動装置において、前記電圧源に前記
電流源からの電流を流したときに前記半導体レーザに印
加する順方向電圧は前記半導体レーザが発光しない電圧
であるので、半導体レーザの発光を高速にスイッチング
することが可能で、煩雑な処理を必要とせずに安価にで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図である。
【図2】同第1実施例の半導体レーザ点灯状態を示す等
価回路図である。
【図3】同第1実施例の半導体レーザ消灯状態を示す等
価回路図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す回路図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す回路図である。
【図6】本発明の第4実施例を示す回路図である。
【図7】半導体レーザの電流−光特性を示す特性図であ
る。
【図8】半導体レーザの電圧−電流特性を示す特性図で
ある。
【図9】半導体レーザの電圧−光特性を示す特性図であ
る。
【図10】従来の半導体レーザ駆動装置の一例を示す回
路図である。
【図11】同半導体レーザ駆動装置の動作特性を示す特
性図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2、7 電流源 3 スイッチ回路 4 電圧源 5 ツェナーダイオード 6、8、9 ダイオード 10、11 トランジスタ 12〜14 抵抗 15 バイアス電流源 16 スイッチング電流源

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザに直列に接続され該半導体レ
    ーザに電流を供給して該半導体レーザを所定の光量で発
    光させる電流源と、前記半導体レーザと並列に接続され
    た電圧源と、この電圧源に直列に接続され前記半導体レ
    ーザをオン/オフさせるスイッチ回路とを有し、このス
    イッチ回路のオン/オフに応じて前記電流源から前記電
    圧源に流す電流をオン/オフすることを特徴とする半導
    体レーザ駆動装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の半導体レーザ駆動装置にお
    いて、前記電圧源をツェナーダイオードとして該ツェナ
    ーダイオードのツェナー電圧を前記電圧源の電圧とした
    ことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の半導体レーザ駆動装置にお
    いて、前記電圧源を1つもしくは複数のダイオードで構
    成して該ダイオードの順方向降下電圧を前記電圧源の電
    圧としたことを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
  4. 【請求項4】請求項1、2または3記載の半導体レーザ
    駆動装置において、前記電圧源に前記電流源からの電流
    を流したときに前記半導体レーザに順方向電圧を印加す
    ることを特徴とする半導体レーザ駆動装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の半導体レーザ駆動装置にお
    いて、前記電圧源に前記電流源からの電流を流したとき
    に前記半導体レーザに印加する順方向電圧は前記半導体
    レーザが発光しない電圧であることを特徴とする半導体
    レーザ駆動装置。
JP12153896A 1996-05-16 1996-05-16 半導体レーザ駆動装置 Withdrawn JPH09307163A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012098596A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Canon Inc 走査光学装置及びそれを備えた画像形成装置

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